特開 2022-99095 アンテナユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022099095

(43)【公開日】2022-07-04

(54)【発明の名称】アンテナユニット

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/08 20060101AFI20220627BHJP

   H02J 50/05 20160101ALI20220627BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20220627BHJP

   H01Q 1/14 20060101ALI20220627BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/08

H02J50/05

H02J50/10

H01Q1/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020212856

(22)【出願日】2020-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】511240391

【氏名又は名称】株式会社ビジョンストリーム

(71)【出願人】

【識別番号】518185565

【氏名又は名称】株式会社クリエイティブネクストデザイン

(71)【出願人】

【識別番号】520506431

【氏名又は名称】合同会社濱野工匠

(74)【代理人】

【識別番号】100134706

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 文昭

(72)【発明者】

【氏名】進藤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】濱野 隆雄

【テーマコード（参考）】

5J046

5J047

【Ｆターム（参考）】

5J046DA04

5J047AA09

(57)【要約】

【課題】使用する状況や環境に適応する汎用性の高いアンテナユニットを提供する。
【解決手段】アンテナユニット１１は、アンテナ１５と保持部材とハウジング２１と整合回路とを備える。アンテナ１５は長尺のテープ状に形成され、導電部を有し、可撓性を有する。保持部材はアンテナ１５における長手方向の一端を保持する。ハウジング２１は保持部材が内部に配され、アンテナ１５が収容され、アンテナ１５が長手方向の他端２９側から出し入れされるスリット状の出入口２５が形成される。整合回路は一端が導電部と接続され、他端が電源と接続される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺のテープ状に形成され、導電部を有する可撓性のアンテナと、
前記アンテナにおける長手方向の一端を保持する保持部材と、
前記保持部材が内部に配され、前記アンテナが収容され、前記アンテナが長手方向の他端側から出し入れされるスリット状のアンテナ出入口が形成されたハウジングと、
一端が前記導電部と接続され、他端が電源と接続される整合回路と、
を備えるアンテナユニット。

【請求項2】

前記整合回路は前記ハウジングに収容されている請求項１に記載のアンテナユニット。

【請求項3】

前記保持部材は、前記アンテナが巻かれる円筒形の巻芯であり、前記アンテナの前記一端を挟持する挟持部を有し、
前記ハウジングは、前記巻芯の中空部に挿通される軸を内壁に有する請求項１または２に記載のアンテナユニット。

【請求項4】

前記巻芯は、
断面がＣ字状であり、絶縁材料で形成され、互いの一端面の間に前記アンテナの前記一端を挟持することで保持する一対の巻芯部と、
前記アンテナの前記導電部と接する状態に前記巻芯部の一端面に設けられ、導電材料で形成された第１導電部材と、を有する請求項３に記載のアンテナユニット。

【請求項5】

前記軸の外径が前記巻芯の内径よりも小さく、
前記軸と前記巻芯との間にぜんまいばねを備え、
前記ぜんまいばねの外周面が前記巻芯の内周面に接している請求項３または４記載のアンテナユニット。

【請求項6】

前記ぜんまいばねは導電材料で形成され、
前記軸は、絶縁材料で形成され、軸心方向に延び、前記ぜんまいばねを挟持するスリットが形成され、前記スリットに導電材料で形成された第２導電部材を有する請求項５に記載のアンテナユニット。

【請求項7】

前記整合回路の他端は、前記ぜんまいばねを介して前記電源に接続される請求項６に記載のアンテナユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

ワイヤレス電力伝送は、送電側から離れている受電側へ電力を供給する技術として知られている。電力伝送の方式としては、例えば電界結合方式や磁界共鳴方式などがある。ワイヤレス電力伝送は、スマートフォンの充電や電子ペーパーを用いた広告、電子棚札への電力供給などに用いられる。

【0003】

例えば、先行文献１には、磁界共鳴方式を採用した電子棚札システムが開示されている。この電子棚札システムは、コイルに電力を送ることで磁界を発生させて、レールに配した送電部と札に設けられた受電部とで給電を行う。また、先行文献２には、電界結合方式または磁界結合方式を採用した電子棚札システムが開示されている。この電子棚札システムは、送電装置と受電装置とを備える。送電装置は、伝送線路を有し、この伝送線路は、一方向に延在し、延在方向の両端部を除く部分は絶縁被覆されており、第１の端部に設けられた入力端を介して交流電源と接続し、前記入力端を介して入力された電力を、第２の端部に向けて伝送する。受電装置は、交流電力伝送デバイスから漏洩する交流電界または交流磁界を介して、結合器により電力を受電する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－０１４３８３号公報

【特許文献2】特開２０１３－１６２６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、先行文献１に記載される電子棚札システムは、備えられるコイルにより、曲げることができない。そのため、この電子棚札システムは、湾曲した棚や円柱の周囲などに設けることが難しく、使用する状況や環境に応じた汎用性に乏しい。また、電子棚札は、棚に陳列する商品等の配置替えや商品の在庫状況に応じて、設置する場所を変更することがある。しかし、先行文献２に記載される電子棚札システムは、１つの伝送線路で配置替え等に応じることができず、汎用性に乏しい。

【0006】

そこで、本発明は、使用する状況や環境に応じる汎用性に優れたアンテナユニットの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のアンテナユニットは、アンテナと保持部材とハウジングと整合回路とを備える。アンテナは長尺のテープ状に形成され、導電部を有し、可撓性である。保持部材はアンテナにおける長手方向の一端を保持する。ハウジングは保持部材が内部に配され、アンテナが収容され、アンテナが長手方向の他端側から出し入れされるスリット状のアンテナ出入口が形成される。整合回路は一端が導電部と接続され、他端が電源と接続される。

【0008】

整合回路が前記ハウジングに収容されることが好ましい。

【0009】

保持部材は、アンテナが巻かれる円筒形の巻芯であり、アンテナの一端を挟持する挟持部を有し、ハウジングは巻芯の中空部に挿通される軸を内壁に有することが好ましい。

【0010】

巻芯は、断面がＣ字状であり、絶縁材料で形成され、互いの一端面の間にアンテナの一端を挟持することで保持する一対の巻芯部と、アンテナの導電部と接する状態に巻芯部の一端面に設けられ、導電材料で形成された第１導電部材と、を有することが好ましい。

【0011】

軸の外径が巻芯の内径よりも小さく、軸と巻芯との間にぜんまいばねを備え、ぜんまいばねの外周面が巻芯の内周面に接していることが好ましい。

【0012】

ぜんまいばねは導電材料で形成され、軸は絶縁材料で形成され、軸心方向に延び、ぜんまいばねを挟持するスリットが形成され、このスリットに導電材料で形成された第２導電部材を有することが好ましい。

【0013】

整合回路の他端は、ぜんまいばねを介して電源に接続されることが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、使用する状況や環境に応じる汎用性に優れたアンテナユニットを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施態様であるアンテナユニットを備える電子棚札装置の概略図である。

【図2】アンテナユニットの斜視図である。

【図3】アンテナユニットの概略分解図である。

【図4】巻芯の説明図である。

【図5】挟持部の説明図である。

【図6】整合回路とぜんまいばねとの説明図である。

【図7】回転軸とぜんまいばねとの概略図である。

【図8】アンテナの概略図である。

【図9】電子棚札装置のブロック図である。

【図10】第１整合回路の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に示す実施形態は本発明を実施した一例であり、本発明はこの例に限定されない。図１に示す電子棚札装置１０は、本発明の一例であるアンテナユニット１１と電子棚札１２と棚１３とを備え、電子棚札１２を棚１３に設けて使用する。棚１３は店舗での商品や倉庫での在庫品などの陳列に用いられる。棚１３は、商品や在庫品などが載置される棚板１３ａと、棚板１３ａを水平に保持する複数の支柱１３ｂとを備え、支柱１３ｂは中空に形成されている。電子棚札装置１０は、アンテナユニット１１を電源１４に接続して用い、電源１４とアンテナユニット１１とを接続する。導線Ｌ１は、中空とされている支柱１３ｂの内部に配している。アンテナユニット１１は、支柱１３ｂに固定され、アンテナユニット１１から引き出されたアンテナ１５は棚１３に配して固定される。電子棚札１２は、アンテナ１５に保持具１６で保持される。アンテナ１５は電源１４から供給された電力を電子棚札１２へ送電し、電子棚札１２はアンテナ１５から受電する。本例は、送電及び受電に電界結合方式を採用している。送電及び受電は、後述のようにハウジング２１（図２参照）に収納されるアンテナ１５とする観点から、電界結合方式により行うことが好ましい。アンテナ１５についての詳細は別の図を用いて後述する。

【0017】

電子棚札１２は、受電部８３の第２電極８６（図９参照）と電子ペーパーによる表示部８５（図９参照）と出力される電力を制御する電源制御部８２（図９参照）とバッテリ８４（図９参照）とを備えている。電子棚札１２は、第２電極８６を備えることで受電装置として機能する。電子棚札１２の構成はこれに限定されず、表示部８５の種類やバッテリ８４の種類は適宜決定すればよい。電源１４は交流電源である。なお、アンテナユニット１１は、屋内だけでなく屋外で使用してもよい。屋外でアンテナユニット１１を使用する場合等には、電源１４を直流電源に置き換えてもよい。電源１４の代わりに直流電源を用いる場合には、例えば、電源１４とアンテナ１５との間に、直流を交流に変換する変換器を設けるとよい。保持具１６は、電子棚札１２をアンテナ１５に着脱自在に保持できるものであればよく、例えば、アンテナ１５に設けたクリップとしてもよいし、アンテナ１５に突出して設けた凸部材（図示無し）であってもよい。保持具１６として凸部材を用いた場合には、例えば先端が屈曲した複数の凸部材を形成し、この複数の凸部材に電子棚札１２をはめ込むようにする態様がある。

【0018】

アンテナユニット１１は、電源１４から供給される電力を電子棚札１２の受電部８３（図９参照）に送電するためのものである。アンテナユニット１１は、図２に示すようにハウジング２１とアンテナ１５とを備える。アンテナ１５は可撓性を有し、長尺のテープ状に形成されており、ハウジング２１はアンテナ１５を収容する。ハウジング２１は、棚１３に設けた姿勢において上部となるハウジング上部２２と、棚１３に設けた姿勢において下部となるハウジング下部２３とを有する。ハウジング下部２３には、アンテナ出入口（以下、単に「出入口」と称する）２５が形成されており、アンテナ１５は、長手方向の一端４９（図４参照）がハウジング２１に保持され、長手方向の他端２９側から出入口２５において出し入れされる。他端２９がハウジング２１の中に入り込まないように、他端２９にはストッパ２６が設けられている。

【0019】

ハウジング２１は、円筒形状であり、真円形状である各端面が塞がれている。ハウジング２１の形状は、アンテナ１５を収容する状態に応じて決定すればよい。例えば、アンテナ１５を巻いた状態で収容する場合には巻いたアンテナを出し入れする観点から、ハウジング２１の形状は円筒形状が好ましく、アンテナ１５を折りたたんだ状態で収容する場合には矩形が好ましい。折りたたんで収容する場合のアンテナ１５は、長手方向に直交する幅方向に延びた溝（図示無し）を、長手方向に等間隔に、かつ、長手方向において一方の面と他方の面とにおいて交互に形成するとよい。これにより、溝に沿って山折りとされ易く、容易に折りたたむことができる折り畳み構造となる。但し、このような収容の態様よりも、アンテナユニット１１の設置箇所及び設置方法を優先してハウジング２１の外形を決定してもよい。本例では、後述の通り、アンテナ１５を巻いた状態でハウジング２１に収容している。

【0020】

ハウジング２１は、ハウジング上部２２及びハウジング下部２３に分離する。このように分離自在なハウジング２１であることでハウジング２１の内部やアンテナ１５のメンテナンスが容易である。ハウジング２１は分離する構造に限られず、使用する状況や環境に合わせて決定すればよい。

【0021】

ハウジング下部２３はアンテナ１５の収容部として、ハウジング上部２２は蓋として、それぞれ機能する。出入口２５は、ハウジング下部２３の周方向の面である側面に、スリット状に形成されている。本例では巻いた状態の長尺のアンテナ１５の幅方向を図２における上下方向に一致させてアンテナ１５が収容されており、出入口２５の延びた方向がアンテナ１５の幅方向に一致するように出入口２５が形成されている。これにより、巻いた状態で収容されるアンテナ１５は、容易に、しかも折り曲げを抑制されながら出し入れされる。また、屋外で使用する場合等にアンテナ１５に付着した異物を除去するために、出入口２５に、例えばブラシ状に起毛した起毛材２８を設けてもよく、本例でも設けてある。そのため、アンテナ１５の出し入れによって汚れが起毛材２８で除去される。また、漏電を防止する観点から、起毛材２８に加えて、あるいは代わりに、例えばゴム製の枠材を出入口２５に設けてもよい。

【0022】

アンテナ１５の他端２９に設けられたストッパ２６は、アンテナ１５を引き出す際に、例えば作業者が指先等で挟持する引出部材として機能する。ハウジング２１から離れる方向に向けてストッパ２６を引くことにより、収容されているアンテナ１５が引き出される。また、ストッパ２６に対してハウジング２１から離れる方向に付与した力を解除することにより、アンテナ１５が巻き戻される。これにより、アンテナ１５の引き出しを容易かつ迅速に開始することができる。ストッパ２６は出入口２５より大きいものであればよい。また、ストッパ２６はアンテナ１５の短手方向の長さ（幅）より長く延びたものを使用しているが、アンテナ１５の他端２９をハウジング２１の外部にとどめておくことができれば形状やサイズは適宜決定することができる。アンテナ１５の他端２９にフランジ（図示無し）を形成して、フランジに対応する形状でストッパ２６に溝（図示無し）を形成することで、ストッパ２６がアンテナ１５の他端２９に嵌合される。

【0023】

ストッパ２６は、引き出したアンテナ１５が起立した姿勢で棚１３（図１参照）に設置される場合に、アンテナ１５を引き出した姿勢で保持するための姿勢保持部材として機能する。この場合は、使用する棚１３の形状に合わせてストッパ２６の形状を決定すればよい。

【0024】

図３に示すように、アンテナユニット１１は、円筒形の巻芯３１を備え、アンテナ１５は巻芯３１に巻回されてハウジング下部２３に収容される。巻芯３１は円筒形状であり、断面が真円形状である。真円形状にすることで、アンテナ１５に折り目がつかずに巻芯３１にアンテナ１５が巻回される。これにより、長期的に保管した場合でもアンテナ１５に折り目がつかないから、長期に亘って使用及び保管をすることができる。ハウジング下部２３の内部における底面には起立した姿勢の回転軸３２が形成されている。回転軸３２は、周方向に回転しないようにハウジング下部２３の底面の内壁に固定されており、巻芯３１の中空部に挿通され、巻芯３１の回転中心になる軸の一例である。回転軸３２は、真円形である底面の中心と回転軸３２の軸心とが直線上に重なって位置している。巻芯３１を回転軸３２に取り付けることでハウジング２１の内部に配し、これにより、巻かれたアンテナ１５はハウジング下部２３に収容される。収容する際には、アンテナ１５の他端２９を出入口２５からハウジング下部２３の外へ出し、他端２９にストッパ２６を取り付け、ハウジング上部２２をハウジング下部２３に取り付ける。

【0025】

巻芯３１は、図４に示すように、軸心方向に延びた円柱状の支柱部材４１と、円筒を軸心方向に沿って概ね半割りした形状、すなわち軸心方向に直交する断面形状がＣ字状の一対の巻芯部４２、４３とを有する。巻芯部４２、４３はそれぞれ、一方の端部が支柱部材４１に支持され、支持部材４１を中心に回動する。これにより、巻芯３１は、巻芯部４２、４３の支柱部材４１に支持されている側とは反対側の端部が互いに離れた状態である開状態と、接した状態である閉状態とになる。この例の巻芯３１は、閉状態に巻芯部４２、４３が付勢されており、アンテナ１５の長手方向の一端４９を挟持した状態で、閉状態とされる。閉状態において巻芯部４２、４３がアンテナ１５を挟持する部位を挟持部４５（図５参照）とし、アンテナ１５と接する面を挟持面４６とする。挟持面４６にアンテナ１５の一端４９が挟持されて巻芯３１に保持される。このように、巻芯３１は、アンテナ１５の一端４９を保持する保持部材の一例である。保持する方法は本例の挟持に限られず、はんだ付けやねじ、ボルトとナット、接着剤等により、アンテナ１５を巻芯３１に保持させてもよい。

【0026】

巻芯部４２、４３は絶縁材料で形成されており、挟持部４５には第１導電部材４７が設けられ、第１導電部材４７によって挟持面４６が構成されている。第１導電部材４７は、挟持面４６の全面を成しており、これにより、アンテナ１５の一端４９と挟持面４６とが接している全面に第１導電部材４７が接触する。

【0027】

巻芯３１に挟持されるアンテナ１５は、図５に示すように、第１電極５１と、第１電極５１を被覆し、絶縁材料で形成された第１絶縁材料部５２とを備え、アンテナ１５の一端４９（図４参照）には第１絶縁材料部５２で被覆されていない部分がある。アンテナ１５の長手方向において、第１電極５１が第１絶縁材料部５２で被覆されずに露呈している部分が巻芯３１に挟持される対象部位としての挟持位置５３である。

【0028】

挟持部４５は挟持位置５３を挟持し、挟持面４６は挟持位置５３と接触する。図５は被覆されている第１電極５１が見易いように挟持位置５３における第１電極５１よりも上側の第１絶縁材料部５２の部分を二点鎖線で描き、内部の第１電極５１を実線で示している。すなわち、挟持位置５３の上側の第１電極５１は実際には露出していない。挟持位置５３のアンテナ１５の長手方向における長さＬ２は、第１導電部材４７がアンテナ１５と接している挟持面４６の幅Ｌ３より小さく形成されている。本例では、アンテナ１５の厚み方向を上下方向とした場合に、上面と底面とを除く全ての面が同一の厚みの絶縁材料を取り除いて第１電極５１が露出されて、挟持位置５３となっている。アンテナ１５の厚み方向を上下方向とした場合の上面と底面と絶縁材料を取り除いて挟持位置５３とすることで、挟持位置５３の厚みが薄くなるため、挟持する力を強くしすぎなくてよくなる。これにより、第１電極５１の断線や巻芯３１の破損を防ぐことができる。また、第１電極５１の図５における上面と底面とを絶縁被覆させておくことで、第１電極５１が第１導電部材４７と接触せずにむき出しとなっている部分がなくなり、漏電等の危険性が軽減される。

【0029】

挟持位置５３はアンテナ１５の端縁を含めた一定領域としてもよい。なお、図５においては、アンテナ１５の厚みを、巻芯部４２、４３の厚みに対して大きく誇張して描いてある。

【0030】

図６に示すように、巻芯部４２、４３の各内部には第１整合回路６１（図９参照）が形成された回路基板６２が埋設されており、巻芯３１の中空部にはぜんまいばね６３が設けられている。第１整合回路６１は、それぞれの第１電極５１における抵抗を表す複素数であるインピーダンス値をマッチングするためのものである。回路基板６２は全面が絶縁材料で形成された巻芯部４２、４３に覆われるように埋設され、周方向に延びて配される。周方向に延びた回路基板６２に備えられた第１整合回路６１の一端９１（図１０参照）が第１導電部材４７と接している。第１整合回路６１の支柱部材４１側の他端９２（図１０参照）は、一部が巻芯部４２、４３から露出箇所６５として露出している。露出箇所６５を覆う状態で、ぜんまいばね６３のばね端部６６が接合されている。露出箇所６５とばね端部６６とは、互いに対応した形状及び大きさとなっている。これにより、ばね端部６６が露出箇所６５に隙間なく接合される。

【0031】

回路基板６２は、巻芯部４２、４３の各々の内部に配することに限定されず、アンテナユニット１１の外部に設けてもよい。アンテナユニット１１の外部に設ける場合には、電源１４とアンテナ１５との間に設けておくことが電源１４を別のものに交換する等の作業の際に、電源のみを交換すればよいので作業が簡単であり好ましい。

【0032】

渦巻状のぜんまいばね６３における外側のばね端部６６は回路基板６２と接合され、これにより第１整合回路６１（図９参照）の他端９２と電気的に接続する。ぜんまいばね６３により、アンテナ１５には一端４９側を引く力が付与され、アンテナ１５は巻芯３１に巻回されてハウジング２１に収容される。ぜんまいばね６３の短手方向の長さ（幅）は、巻芯３１の中空部に収まる長さであればよい。また、ぜんまいばね６３としての機能、この例では引き出したアンテナ１５を巻き取る機能を損なわなければ長手方向の長さは限定されない。

【0033】

本例はぜんまいばね６３によりアンテナ１５（図６参照）を巻き取る例であるが、ぜんまいばね６３を用いずに巻き取る構成としてもよい。ぜんまいばね６３を用いずにアンテナ１５を巻き取る例としては、挟持部４５を備えない例えば円筒状の巻芯（図示無し）に、ハウジング２１（図２参照）の外部へ延びたハンドル（図示無し）を設け、ハンドルの回転に伴って巻芯を周方向に回転させる構成が挙げられる。この構成は、手動でアンテナ１５を巻き取るものである。具体的には、巻芯の軸心方向における一端にハンドルを固定し、巻芯の周面にアンテナ１５の一端４９（図４参照）を固定する。ハンドルが巻芯に固定されているので、ハンドルを回すことで巻芯が回動し、他端２９側に引き出されたアンテナ１５が巻芯３１に巻回される。なお、アンテナ１５を折りたたみ式でハウジング２１に収容する場合には、ハウジング２１の内部に固定された固定部（図示無し）を設け、この固定部にアンテナ１５の一端４９を固定すればよい。上記の巻芯または固定部に対するアンテナ１５の一端４９の固定は、前述のような、はんだ付けやねじ、ボルトとナット、接着剤等のいずれの手法を用いてもよい。

【0034】

回転軸３２の外径は巻芯３１の内径より小さいため、ぜんまいばね６３は、巻芯３１と回転軸３２との間に設けられる。ぜんまいばね６３の外周面が巻芯３１に接し、ぜんまいばね６３の内周面にあるばね中心６７が回転軸３２に接する。ぜんまいばね６３は導電材料で形成されている。これにより、ばね端部６６が回路基板６２と電気的に接続され、ぜんまいばね６３は回転軸３２とも電気的に接続される。

【0035】

ぜんまいばね６３は、図７に示すように、ばね中心６７を回転軸３２に形成されているスリット７１に挟持されることよって固定されている。回転軸３２は、断面半円の半円柱状に形成された第１軸部３２ａと第２軸部３２ｂとを有し、スリット７１は、第１軸部３２ａと第２軸部３２ｂとの間の隙間として形成されている。すなわち、スリット７１は、回転軸３２の図７における天面と底面との一方から他方に向かって延びている。ただし、スリット７１は、回転軸３２の天面と底面との間の一部に、ばね中心６７が入る程度の範囲で設けられていればよい。

【0036】

第１軸部３２ａと第２軸部３２ｂとのスリット７１を画定している面には、アンテナユニット１１の外部の電源１４と導線Ｌ１により電気的に接続される第２導電部材７２が設けられている。これにより、電源１４から送られた電力は、第２導電部材７２を介して、ぜんまいばね６３へと送られる。本例では、ぜんまいばね６３と第２導電部材７２とを接触させることで電気的に接続しているが、電気的な接続はこれに限定されない。例えば、スリップリング（図示無し）を設けることで、第１整合回路６１（図９参照）の他端９２がスリップリングを介して電源に接続される。スリップリングは、小型のものや中空型のものが一般的に知られているところ、スリップリングの種類は、アンテナ１５の大きさやハウジング２１の大きさに合わせて適宜決定すればよい。

【0037】

アンテナ１５は、図８で示すように、第１絶縁材料部５２で被覆された第１電極５１を２つ有する。アンテナ１５は、長さＬ４が９００ｍｍで、幅Ｌ５が３０ｍｍで、厚みＬ６が１．６ｍｍである。第１電極５１は、長さが８９５ｍｍで幅Ｌ７が１２ｍｍで、厚みが０．１ｍｍである。また、アンテナ１５は可撓性を有している。アンテナ１５の長さ及び幅は使用する状況や環境に合わせて適宜決定すればよい。アンテナ１５の厚みは巻いて収容する観点から薄いものが好ましい。なお、図８においては、アンテナ１５の厚みを第１電極５１の幅Ｌ７に対して大きく誇張して描いてある。また、図８においては、図の煩雑化を避けるために、挟持位置５２（図５参照）の図示は略している。

【0038】

第１電極５１は、幅Ｌ５の方向における断面積が広いほど送電する効率、すなわち単位時間あたりの送電量が向上する。そのため、第１電極５１は、線状や棒状のものよりも、厚みがこれらと同程度でも断面積がこれらよりも大きく形成することができる板状やシート状等のものが好ましい。また、収容する観点からも薄く扁平した板状やシート状等であることが好ましい。本例のアンテナ１５は、第１電極５１を２つ備えるが、第１電極５１は３つでもよい。アンテナ１５を曲げたり、折り畳んだりする観点から、第１絶縁材料部５２は弾性変形するものが好ましく、例えば、シリコーンなどが好ましい。

【0039】

アンテナ１５はさらに金属で形成されたグランド部材（図示無し）を備えてもよい。グランド部材は、電気回路及び電子回路における基準の電位を定めるための部材であるから、その機能を損なわなければ、形状やアンテナ１５の内部における位置等は適宜決定すればよい。本例においてグランド部材を設ける場合には、当該グランド部材はアンテナ１５における第１電極５１の基準の電位を定めるために、アンテナ１５の内部に配される。グランド部材は、シート状の金属で形成され、グランド部材の長手方向が第１電極５１の長手方向と平行になるように配されていればよい。特に、第１電極５１が２つのときにグランド部材を設けることで磁束の漏れが軽減する。磁束の漏れが軽減することにより給電効率が向上する。

【0040】

電子棚札１２は、図９に示すように、電源制御部８２と受電部８３とバッテリ８４と表示部８５とを有する。受電部８３が電源制御部８２に接続され、電源制御部８２がバッテリ８４と表示部８５に接続される。電源制御部８２は、受電部８３が受電した電力をバッテリ８４若しくは表示部８５へ出力するよう制御し、また、電流及び電圧を一定に保つよう制御する、いわゆるレギュレータとして機能する。電源制御部８２が受電部８３と表示部８５とバッテリ８４とに接続されることで、受電部８３から電源制御部８２に送られた電力をバッテリ８４へ出力し、若しくは、表示部８５に出力する。バッテリ８４は、電源制御部８２から出力された電力により蓄電する。電源制御部８２はまた、バッテリ８４に蓄えられた電力を、表示部８５へ出力するよう制御する。これにより、受電部８３から電源制御部８２へ電力の供給がない場合でも、電源制御部８２がバッテリ８４の電力を表示部８５へ供給するから、表示部８５は所定の情報を表示する。

【0041】

受電部８３は、第２電極８６と第２絶縁材料部（図示無し）と第２整合回路８７と整流部８８とを有する。第２電極８６は第２絶縁材料部で被覆されている。第２電極８６は第２整合回路８７及び整流部８８に接続されて電源制御部８２へ電力が供給される。第２電極８６が第２絶縁材料部により被覆されているから、作業者が受電部８３に触れたとしても感電しない。また、受電部８３は第２整合回路８７が共振回路として機能するため、アンテナ１５から送られた電力を受電する。整流部８８は、交流電力を直流電力に変換するためのものである。例えば、インバータなどである。

【0042】

電源１４は第１整合回路６１と接続され、第１整合回路６１は第１電極５１と接続される。第１電極５１と第２電極８６とが電気的に接続されることで、アンテナユニット１１は受電部８３と電気的に接続される。第２電極８６に供給された電力は、第２整合回路８７を介して整流部８８と接続され、電力が交直変換される。整流部８８が接続される電源制御部８２と表示部８５とが電気的に接続されている。これにより、表示部８５に電力が供給されるから、表示部８５に所定の情報が表示される。また、電源制御部８２にはバッテリ８４が接続されている。整流部８８により電力が交直変換され、かつ、バッテリ８４が電源制御部８２と電気的に接続されているから、バッテリ８４が蓄電される。電源１４からの電力が第１整合回路６１及び第２整合回路８７を介することで、インピーダンスのマッチングが図られる。

【0043】

第１整合回路６１は、図１０に示すように、一端９１が第１導電部材４７と電気的に接続し、他端９２がぜんまいばね６３と電気的に接続する。電源１４からぜんまいばね６３に送られた電力は、回路基板６２にある第１整合回路６１を介して、第１導電部材４７へ送られる。これにより、第１導電部材４７に電気的に接続しているアンテナ１５へ電力が供給される。第２整合回路８７は、一端が第２電極８６と接続され、他端が整流部８８と接続される。第２整合回路８７の構造は、第１整合回路６１と同様であるため省略する。

【0044】

次に上記構成の作用を説明する。巻芯３１に長手方向の一端４９が保持された状態でハウジング２１に収容されてあるアンテナ１５は、ストッパ２６により他端２９がハウジング２１の外部に出た状態で保持される。アンテナ１５は、図２に示すように、ストッパ２６をハウジング２１から離れる方向に移動させることで、巻芯３１に巻かれているテープ状のアンテナ１５が巻き出され、他端２９側からハウジング２１の外へ引き出される。出入口２５は、スリット状に形成されており、アンテナ１５は折り曲げを抑制された状態で円滑に引き出される。ハウジング２１とストッパ２６とを棚１３の所定の位置に保持することで、アンテナ１５は所定の長さに引き出した状態で配される。このように、アンテナ１５は、テープ状に形成されており、ハウジング２１から引き出される長さが自在に設定されるので、湾曲した棚（図示無し）などの設置対象に設置しやすく、アンテナユニット１１は、使用する状況や環境等に応じた態様で設置され、汎用性に優れる。

【0045】

アンテナ１５の他端２９にはストッパ２６が設けられているため、ストッパ２６を手指などで引っ張ることでアンテナ１５は出入口２５から迅速に引き出され、設置の作業性がよい。

【0046】

アンテナ１５は巻芯３１に一端４９が保持された状態で巻回され、巻芯３１は、ハウジング２１に固定された回転軸３２に一方向と逆方向とのそれぞれに回転自在に取り付けられている。これにより、巻芯３１は回転軸３２に支持された状態で、回転軸３２を回転中心として回転するから、アンテナ１５の引き出しに伴って巻芯３１が一方向に回転する。また、巻芯３１が逆方向に回転することでアンテナ１５が巻芯３１に巻き取られる。アンテナ１５はテープ状に形成され、巻芯３１に巻き取ることができる程度の可撓性を有するので、アンテナ１５はハウジング２１から出てこない状態に収容される。そのため、アンテナユニット１１は、小さくまとまった状態になり、保管や搬送、設置作業等の各場面において便利である。

【0047】

巻芯３１は、図４に示すように、支柱部材４１を回転中心にして巻芯部４２、４３が動くことにより、挟持部４５が開閉する。巻芯部４２、４３は巻芯３１を閉状態にする閉じ位置側に付勢されているから、挟持面４６はアンテナ１５の挟持位置５３を挟持した状態で保持する。ただし、挟持部４５は挟持位置５３を挟持した状態で保持するためのものであるから、挟持した状態で保持する構成であれば巻芯部４２、４３は閉じ位置側に付勢される構成でなくてもよい。

【0048】

挟持部４５は、挟持位置５３において露出している第１電極５１に第１導電部材４７が接した状態で、アンテナ１５を保持している。これにより、第１導電部材４７と第１電極５１とが電気的に接続される。

【0049】

図６に示すように、第１導電部材４７は第１整合回路６１（図９参照）と接合され、第１整合回路６１は、露出箇所６５でばね端部６６と接合されている。露出箇所６５により、第１整合回路６１が巻芯部４２、４３から露出される。そのため、ばね端部６６が露出箇所６５に接する。つまり、ばね端部６６が露出箇所６５から露出している第１整合回路６１と接することになる。これにより、ばね端部６６から第１整合回路６１を介して第１導電部材４７へ電力が送られる。そして、第１導電部材４７に電気的に接続した第１電極５１へ電力が送られる。このようにして、アンテナ１５に電力が送られる。

【0050】

第１整合回路６１が形成されている回路基板６２は、巻芯３１の内部に埋設されている。そのため、外力による負荷によって第１整合回路６１が破損してしまうことが防止される。

【0051】

ぜんまいばね６３が巻芯３１の内側に設けられ、ばね端部６６は露出箇所６５と接合されている。ぜんまいばね６３が設けられているから、出入口２５から引き出されていたアンテナ１５の部分は、巻芯３１に巻き取られてハウジング２１へ収容される。回転軸３２の回転によりばね中心６７が回転した場合には、ぜんまいばね６３の長手方向における内巻き部６８（図６参照）がばね中心６７の回転方向に向けて巻き回され、ばねとしての力が発生する。しかし、ばね端部６６は回転しないため、第１整合回路６１との接続が損なわれない。つまり、巻芯３１が回転運動しても第１整合回路６１との電気的な接続は保たれる。

【0052】

ぜんまいばね６３は導電材料で形成されており、ばね中心６７は、回転軸３２のスリット７１において挟持されている。図７に示すように、スリット７１には電源１４と接続される第２導電部材７２が設けられているので、電源１４から供給された電力は、第２導電部材７２からばね中心６７へ送られる。ぜんまいばね６３は、第１整合回路６１と電気的に接続しているから、第１導電部材４７を介して第１整合回路６１と電気的に接続しているアンテナ１５に導通し、送電する。

【符号の説明】

【0053】

１０ 電子棚札装置
１１ アンテナユニット
１２ 電子棚札
１３ 棚
１３ａ 棚板
１３ｂ 支柱
１４ 電源
１５ アンテナ
１６ 保持具
２１ ハウジング
２５ アンテナ出入口
２６ ストッパ
２８ 起毛材
３１ 巻芯
３２ 回転軸
４２、４３ 巻芯部
４５ 挟持部
４７ 第１導電部材
５１ 第１電極
５２ 第１絶縁材料部
５３ 挟持位置
６１ 第１整合回路
６３ ぜんまいばね
７１ スリット
７２ 第２導電部材
８２ 電源制御部
８３ 受電部
８４ バッテリ
８５ 表示部
８６ 第２電極
８７ 第２整合回路
８８ 整流部
Ｌ１ 導線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】