CN101809816B - 线圈天线及非接触信息介质 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种线圈天线，其能对应于薄型化，且自感和互感的比率为适当化成更大，藉此即使相对互感较小且互相重叠，亦能降低相互间所波及的影响。无须使用芯片线圈等零件，藉由使用形成主配线图案(12)的导线(16)而形成绕线图案(14)，即能对应于使用该线圈天线(10)的制品薄型化所带来的可挠性化。此外，作成配线图案，该配线图案具备绕线图案(14)，该绕线图案(14)相对于回路状的主配线图案(12)呈分散状，按照相较于主配线图案(12)其卷绕形状成为充分小的方式由导线(16)所形成，由此使自感和互感的比率能有效率地适当化成更大，且相对地使互感变小。

Description

线圈天线及非接触信息介质
技术领域
本发明涉及线圈天线及使用该线圈天线的非接触信息介质。
背景技术
利用电磁感应进行信息的收发所使用的线圈天线是由谐振电路所构成，且通常为了有效率地进行信息的收发而作谐振频率的调整(调谐)。作为决定谐振电路的谐振频率的重要的参数，有谐振电路的自感和电容。谐振频率的调整其通常藉由改变这些自感和电容的值而实施。
另一方面，具有自感的多个电路相接近地配置时，则产生互感。该互感亦为用以有效率地进行信息的收发的重要的参数，通常，以强化通信的发送侧/接收侧的两个天线的耦合为目的，在假定的使用环境当中，使参数尽量地设定成较大的值。
但，利用线圈天线的应用之一有非接触信息介质。由于非接触信息介质和读写器(reader-writer)并未接触，故不会产生接触不良的情形，且能在离开读写器的位置而使用。此外，非接触法是具有耐污垢、雨水、静电等的优点，安全等级亦高，其需求增加。
非接触信息介质是利用接收自读写器的电波且藉由电磁感应而取得动作功率的同时，亦利用预定频率的电波在和读写器之间交换信息。因此，非接触信息介质和读写器是内置用以接收发送预定频率的电波的线圈天线。
此处，公知的非接触信息介质其基本上是具有：线圈，其形成进行来自外部的功率的接受和信息的接收发送的天线部；电容器，其与该线圈形成谐振电路；以及IC芯片，其控制非接触信息介质的处理动作。为了使如此的非接触信息介质动作，将非接触信息介质配置于读写器附近的通信范围内。结果，在非接触信息介质的谐振电路和读写器的谐振电路之间产生相互作用，且在形成非接触信息介质的天线部的线圈产生感应电流。将 该感应电流作为动作电源而使IC芯片进行动作，并经由形成天线部的线圈将信息发送至读写器。如此处理，则非接触信息介质和读写器即进行无线通信，而藉此接收发送信息(参照例如专利文献1)。
但，将多个非接触信息介质配置于读写器的附近时，不仅在非接触信息介质和读写器之间产生相互作用，且在非接触信息介质彼此之间亦产生相互作用。该情形时，使用时的环境和设计时所假定的使用环境相异，在非接触信息介质的谐振频率产生变化，且降低和读写器之间的相互作用的影响，大多数的情况会变得无法通信。
作为用以解决如此问题的对策，专利文献2中，将芯片线圈(集中常数型电感器)设置于非接触信息介质的线圈的一部分，除了降低非接触信息介质彼此的相互作用，并藉由使通信所使用的电波频率和非接触信息介质的谐振频率趋于一致，而能提升配置多个非接触信息介质于读写器的附近时的读取性能。
专利文献1：日本特开2001-34725号公报
专利文献2：日本特开2006-67479号公报
但，记载于专利文献2的非接触信息介质所示的芯片线圈(集中常数型电感器)的情形时，为了将互感抑制于较小程度，则有必要使用具有较大电感的芯片，如此的芯片是形状较大且具有厚度。结果，例如作为卡片型的非接触信息介质等而要达成商品化时，IC芯片等的厚度虽进展成相对薄型化(目前的情形为0.15mm程度)，但芯片线圈等的厚度(目前的情形为0.5mm程度)却形成瓶颈，为了将含有芯片线圈部分加工成扁平，则不得不使全体的厚度作成硬的卡片型，而无法响应薄型化的可挠性化等的需求。
此外，即使为记载于专利文献2的非接触信息介质，如于专利文献2中的图12所示，仅设置绕线图案的小型线圈于线圈的一部分，则内置于非接触信息介质的线圈天线彼此，仍存在较大的互感，且互相波及的影响为形成较大的状况。因此，在谋求进一步提升配置多个非接触信息介质于读写器的附近时的读取性能方面，则并非充分的对策。
发明内容
本发明是有鉴于上述的情形而完成者，其目的是提供一线圈天线、以 及使用该线圈天线的非接触信息介质，其不使用如芯片线圈的零件而能对应于薄型化，且自感和互感的比率为适当化成更大，藉此即使相对地使互感变小而互相重叠，亦能降低相互波及的影响。
(解决课题的手段)
为了解决上述课题，并达成目的，本发明的线圈天线是由回路状配线的导线所构成，且与电连接的电容器形成谐振电路的线圈天线，其特征是具备：绕线图案，其分散地遍布于所述构成回路状的主配线图案的一部分或全部，且按照相较于所述主配线图案其卷绕形状形成为充分小的方式由所述导线形成。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述绕线图案的卷绕形状构成为螺旋形状。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述绕线图案是形成在与所述主配线图案相同的平面上，且在该主配线图案的多处分散而形成。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述绕线图案沿所述主配线图案而连续形成，且在相邻的该绕线图案间其螺旋形状的卷绕方向为相反。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述绕线图案是形成于一平面上，该平面为垂直于形成有所述主配线图案的平面。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述绕线图案是横穿所述主配线图案的一部分而分散形成。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述绕线图案是沿着所述主配线图案的至少一部分而分散的方式形成。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述绕线图案的卷绕形状是由锯齿状所构成，该锯齿状是形成为以沿着所述主配线图案的至少一部分而分散的方式使绕线形状展开在与所述主配线图案相同的平面上。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为具备遮蔽物，其是重叠设置于形成有所述绕线图案的区域近旁的单面或双面。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述遮蔽物为由 磁性体所构成。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述遮蔽物为由导电体所构成。
此外，本发明的非接触信息介质，其是由回路状配线的导线所构成，且与电连接的电容器形成谐振电路的线圈天线，其特征为：在所述构成回路状的主配线图案的一部分具有由所述导线所形成的绕线图案，而该绕线图案相较于所述主配线图案其卷绕形状形成为充分小，具有遮蔽物，其是重叠设置于形成有所述绕线图案的区域的近旁的单面或双面。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述遮蔽物是由磁性体所构成。
此外，本发明的线圈天线是在上述发明中，其特征为所述遮蔽物是由导电体所构成。
此外，本发明的非接触信息介质，其特征是具备：线圈天线，其记载于上述发明中；电容器，其电连接于该线圈天线而形成谐振电路；以及IC电路，其连接于所述谐振电路而控制与读写器之间所发送和接收的信息。
(发明的效果)
根据本发明的线圈天线，由于不需使用芯片线圈等零件，而是使用形成主配线图案的导线而形成绕线图案，故能对应于使用该线圈天线的制品薄型化所带来的可挠性化，此外，由导线所形成的绕线图案，其分散地遍布于构成回路状的主配线图案的一部分或全部，且相较于主配线图案其卷绕形状形成为充分小的状态而作成具有绕线图案的配线图案，故藉由将自感和互感的比率有效率地适当化成更大，而能相对性地使互感变小，因此，即使线圈天线互相重叠，亦能达成降低相互间所波及的影响的效果。
根据本发明的线圈天线，由于不需使用芯片线圈等的零件，而是使用形成主配线图案的导线来形成绕线图案于主配线图案的一部分，故能对应于使用该线圈天线的制品薄型化所带来的可挠性化，此外，在构成回路状的主配线图案的一部分设置遮蔽物，其重叠配设于由导线所形成的绕线图案的区域近旁的单面或双面，而该卷绕形状，相较于主配线图案形成为充分小，故藉由将自感和互感的比率有效率地适当化成更大，而能达成相对性地使互感变小的效果。
此外，根据本发明的非接触信息介质，由于具备上述的线圈天线，且线圈天线本身能达成薄型化，故非接触信息介质亦能达成薄型化，能够对应于可挠化等的需求，此外，能降低非接触信息介质之间的相互作用，因此，亦可达成明显增加能同时配置于读写器的附近的非接触信息介质的数量的效果。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式1的线圈天线的概要构成图。
图2是示意性地表示变形例1的线圈天线的概要构成图。
图3是示意性地表示变形例2的线圈天线的概要构成图。
图4是示意性地表示本发明的实施方式2的线圈天线的概要构成的立体图。
图5是示意性地表示本发明的实施方式3的线圈天线的概要构成的立体图。
图6是示意性地表示本发明的实施方式4的线圈天线的概要构成图。
图7是示意性地表示本发明的实施方式5的线圈天线的概要构成的分解立体图。
图8是示意性地表示实施方式5的变形例的线圈天线的概要构成图。
图9是示意性地表示实施方式5的另外的变形例的线圈天线的概要构成图。 
图10是示意性地表示实施方式5的又另一变形例的线圈天线的概要构成图。
图11是示意性地表示实施方式5的又另一变形例的线圈天线的概要构成图。
图12是示意性地表示实施方式5的又另一变形例的线圈天线的概要构成图。
图13是示意性地表示本发明的实施方式6的线圈天线的概要构成的分解立体图。
图14是示意性地表示实施方式6的变形例的线圈天线的概要构成图。
图15是示意性地表示实施方式6的另外的变形例的线圈天线的概要 构成图。
图16是示意性地表示实施方式6的又另一变形例的线圈天线的概要构成图。
图17是示意性地表示实施方式6的又另一变形例的线圈天线的概要构成图。
图18是示意性地表示实施方式6的又另一变形例的线圈天线的概要构成图。
图19是示意性地表示本发明的实施方式7的线圈天线的概要构成的分解立体图。
图20是示意性地表示本发明的实施方式8的线圈天线的概要构成的分解立体图。
图21是示意性地表示本发明的实施方式9的非接触信息介质的概要构成图。
图22是示意性地表示非接触信息介质为单体时的通信系统的概要构成的立体图。
图23是示意性地表示非接触信息介质为多个时的通信系统的概要构成的立体图。
符号的说明
10、10A、10B线圈天线
12主配线图案
14绕线图案
16导线
20线圈天线
22主配线图案
24绕线图案
26导线
30线圈天线
32主配线图案
34绕线图案
36导线
40线圈天线
42主配线图案
44绕线图案
46导线
50、50A～50E线圈天线
52遮蔽物
60、60A～60E线圈天线
62遮蔽物
70线圈天线
71遮蔽物
72主配线图案
74绕线图案
76导线
80线圈天线
81遮蔽物
82主配线图案
84绕线图案
86导线
90非接触信息介质
91电容器
92IC电路
具体实施方式
以下，参照附图而说明有关于用以实施本发明的最佳方式的线圈天线、以及非接触信息介质。又，各实施方式并不限定本发明。此外，在附图的记载中，相同的部分赋予相同的符号。
首先，说明有关于实施方式的线圈天线。本实施方式的线圈天线是由相同的导线而形成构成回路状的主配线图案和绕线图案，绕线图案分散地遍布于构成回路状的主配线图案的一部分或全部，且相较于主配线图案其卷绕形状为较小而作成配线图案，相对地，具备增加自感并减少互感的功 能，自感和互感的比率是有效率地适当化成更大。
(实施方式1)
图1是示意性地表示本实施方式1的线圈天线10的概要构成图。如图1所示，本实施方式1的线圈天线10是由相同的导线16而形成主配线图案12和多个绕线图案14。主配线图案12以期望的大小而配线成矩形回路状，例如在两端具备电连接于形成谐振电路的电容器(未图示)的连接部18。又，主配线图案12的回路性状并不限定于矩形，按照对象物而作成适当形状，例如圆形(以下的实施方式亦相同)亦可。绕线图案14例如与主配线图案12配线于同一平面上，且分散于主配线图案12的内周侧的6处而形成螺旋形状。此处，由绕线图案14的螺旋形状构成的卷绕形状其相较于主配线图案12的大小为形成充分小。
本实施方式1的线圈天线10的自感为主配线图案12具有的自感和各绕线图案14具有的自感的总和。据此，若与由相同形状的主配线图案所构成而具有同等的自感的一般的线圈天线相较，则可将线圈天线彼此相邻配置时所产生的互感的值作成充分小，并可锐减相互作用的影响。这是因为能使各绕线图案14具有的自感量、与主配线图案12应具有的自感的值作成较小，由此，可将链接主配线图案12的磁通所导致的互感作成较小之故。此时，虽亦产生链接各绕线图案14的磁通所导致的互感，但由于各绕线图案14的卷绕形状较小，且分散于多处而各绕线图案14的自感的值亦不大，故所产生的互感亦较小。例如，相较于将绕线图案集中设置于1处的情形，则如本实施方式1，藉由将绕线图案14分散设置于多处，若为同等的自感时，则能更加降低互感，且线圈天线彼此之间相邻配置时的互感所导致的谐振频率的变动亦能减半。
据此，即能提供线圈天线10，其相较于自感同等的一般的线圈天线，互感较小。根据如此的线圈天线10，即使互相接近配置互相波及的影响亦较小，且能回避接近配置多个线圈天线彼此时所产生的通信特性的较大变动。亦即，除了确保决定谐振频率的自感并降低互感，即使有干扰物亦能作成耐环境变动的稳定通信。此外，将绕线图案14分散形成于多处，厚度不会有如芯片天线一样局部性变厚的情形。
又，在本实施方式1中，线圈天线10具有的自感和互感为相对的存 在，与互感为同等的一般的线圈天线相较，可提供自感的值较大的天线。根据本实施方式1，则主要为能提供一线圈天线10，其可将自感和互感的比率如期望般作成为充分大。
(变形例1)
分散形成的绕线图案14的数量并未限定于6个，例如，亦可将其分散于主配线图案12的四个角落的四处。此外，亦可沿主配线图案12而连续地分散形成。图2是示意性地表示变形例1的线圈天线10A的概要构成图。变形例1的线圈天线10A沿主配线图案12的整体内周连续地分散形成多数个绕线图案14。据此，即能作成薄型构造，且将自感和互感的比率进一步提高。
(变形例2)
图3是示意性地表示变形例2的线圈天线10B的概要构成图。变形例2的线圈天线10B除了沿主配线图案12的整体内周连续地分散而形成多数个绕线图案14之外，还在相邻的绕线图案14a、14b间将螺旋方向以左卷和右卷作成相反方向。据此，则相邻的绕线图案14a、14b间，其电流流通时所产生的磁通方向为相反，由于互相抵消，而使绕线图案14a、14b作成的磁场的影响不会较远地波及，因此，可降低互感。
(实施方式2)
图4是示意性地表示本实施方式2的线圈天线20的概要构成的立体图。如图4所示，本实施方式2的线圈天线20是由相同的导线26形成主配线图案22和绕线图案24。主配线图案22以期望的大小配置成矩形回路状，例如在两端具备电连接于形成谐振电路的电容器(未图示)的连接部28。绕线图案24例如形成螺旋形状在和配线有主配线图案22的平面Pa垂直的平面Pb上。此处，绕线图案24藉由横穿主配线图案22的中央部而相对主配线图案22的全部分散来形成。此外，绕线图案24的由螺旋形状构成的卷绕形状虽是具有横穿主配线图案22的长度，但平面Pb上为扁平状，相较于主配线图案22的大小而形成充分小。
本实施方式2的线圈天线20的自感是为主配线图案22具有的自感和绕线图案24具有的自感的总和。据此，相较于由相同形状的主配线图案所构成且具有同等的自感的一般的线圈天线，可将线圈天线彼此相邻配置时所产生的互感的值形成充分小，并可锐减相互作用的影响。这是因为可将绕线图案24具有的自感的量、主配线图案22应有的自感的值变小，由此，可降低链接主配线图案22的磁通所导致的互感之故。此外，绕线图案24形成于和主配线图案22正交的平面Pb上，由于链接主配线图案22的磁通并不链接绕线图案24，故能将绕线图案24的形状(自感)作成较大，且能使产生的互感较小。
据此，相较于自感同等的一般的线圈天线其能提供互感较小的线圈天线20。根据如此的线圈天线20，即使互相接近配置，互相波及的影响亦较小，且能回避接近配置多个线圈天线彼此时所产生的通信特性的较大变动。亦即，确保决定谐振频率的自感并降低互感，藉此即使有干扰物亦能作成耐环境变动的稳定的通信。此外，绕线图案24横穿主配线图案22的中央部而分散形成扁平状，厚度不会有如芯片天线的局部性变厚的情形。
又，在本实施方式2中，线圈天线20具有的自感和互感为相对的存在，与互感为同等的一般的线圈天线相较，可提供自感的值较大的线圈天线。
(实施方式3)
图5是示意性地表示本实施方式3的线圈天线30的概要构成的立体图。如图5所示，本实施方式3的线圈天线30由相同的导线36形成主配线图案32和绕线图案34。主配线图案32以期望的大小配置成矩形回路状，例如在两端具有电连接于形成谐振电路的电容器(未图示)的连接部38。绕线图案34例如沿主配线图案32的一边以连续螺旋形状分散形成。此处，绕线图案34例如对配置有主配线图案32的平面Pa在一边上正交的平面Pc形成扁平的螺旋形状。此外，绕线图案34的由螺旋形状构成的卷绕形状相较于主配线图案32的大小形成为充分小。
本实施方式3的线圈天线30的自感为主配线图案32具有的自感和绕线图案34具有的自感的总和。据此，相较于由相同形状的主配线图案所构成且具有同等的自感的一般的线圈天线，可将接近配置有线圈天线彼此时所产生的互感的值形成为充分小，并可锐减相互作用的影响。这是因为能使绕线图案34具有的自感的量、主配线图案32应有的自感的值较小，由此，能降低链接主配线图案32的磁通所导致的互感之故。此外，绕线 图案34形成于和主配线图案32正交的平面Pc上，由于链接主配线图案32的磁通不链接绕线图案34，故能使产生的互感变小。
据此，与自感同等的一般的线圈天线相较，可提供互感较小的线圈天线30。根据如此的线圈天线30，即使互相接近配置，互相波及的影响亦较小，且能回避接近配置多个线圈天线彼此时所产生的通信特性的较大变动。亦即，确保决定谐振频率的自感并降低互感，藉此即使有干扰物亦能作成耐环境变动的稳定的通信。此外，绕线图案34沿主配线图案32而分散形成扁平状，厚度不会有如芯片天线局部性变厚的情形。
又，在本实施方式3中，也是线圈天线30具有的自感和互感为相对的存在，与互感同等的一般的线圈天线相较，可提供自感的值较大的线圈天线。
(实施方式4)
图6是示意性地表示本实施方式4的线圈天线40的概要构成图。如图6所示，本实施方式4的线圈天线40是由相同的导线46形成主配线图案42和绕线图案44。主配线图案42以期望的大小配线成矩形回路状，例如在两端具有电连接于形成谐振电路的电容器(未图示)的连接部48。绕线图案44沿主配线图案42的例如一边而分散地将卷绕形状展开于和该主配线图案42同一平面上并形成锯齿形状。此处，绕线图案44的由锯齿形状所构成的平面的卷绕形状相较于主配线图案42的大小，其以短间距形成为充分小。
本实施方式4的线圈天线40的自感为主配线图案42具有的自感和绕线图案44具有的自感的总和。据此，相较于由相同形状的主配线图案所构成而具有同等的自感的一般的线圈天线，可将相邻配置线圈天线彼此时所产生的互感的值能形成充分小，并可锐减相互作用的影响。这是因为能将绕线图案44具有的自感的量、主配线图案42应有的自感的值变小，由此，能降低链接主配线图案42的磁通所导致的互感的故。此外，绕线图案44沿主配线图案42以短间距形成锯齿状，由于虽然绕线图案44的附近是磁通较强，但若分离则相互抵消而变弱，故能使绕线图案44部分所产生的互感较小。
据此，相较于自感同等的一般的线圈天线，可提供互感较小的线圈天 线40。根据如此的线圈天线40，即使互相接近配置，互相波及的影响亦较小，且能回避接近配置多个线圈天线彼此时所产生的通信特性的较大变动。亦即，除了确保决定谐振频率的自感并降低互感，即使有干扰物亦能作成耐环境变动的稳定的通信。此外，绕线图案44沿主配线图案42在同一平面上形成平面状，厚度则不会有局部性变厚的情形。
又，在本实施方式4中，线圈天线40具有的自感和互感为相对的存在，相较于互感同等的一般的线圈天线，可提供自感的值较大的线圈天线。例如，形成宽度6mm的锯齿形状的绕线图案44于30mm见方的主配线图案42的一边时，相较于仅由30mm见方的主配线图案构成的线圈天线的情形，能将自感提升80％程度。这相当于将矩形状的线圈面积作成1倍以上时的自感。此外，藉由适当变更绕线图案44的宽度、长度、以及间距等，即能改变自感和互感的比率。
(实施方式5)
图7是示意性地表示本实施方式5的线圈天线50的概要构成的分解立体图。如图7所示，本实施方式5的线圈天线50是除了例如线圈天线10的构成的外，亦具备遮蔽物52，该遮蔽物52重叠配设于形成有各绕线图案14的区域附近的双面(单面亦可)。此处，遮蔽物52是由薄的磁性体所构成。
由于配设易于作成磁通的磁性体所构成的遮蔽物52于绕线图案14部分的周围来进行遮蔽，藉此由于相对于绕线图案14部分的自感提高而互感并无太大改变，故除了实施方式1的效果的外，能使自感和互感的比率形成为更大。此外，由于以遮蔽物52有效率地仅遮蔽绕线图案14的附近区域的高电流密度的部分，且实现天线功能的主配线图案12的图案形状内几乎保持开放，磁通穿过，故对原本的通信功能并无太大损害。
又，本实施方式5不仅适用于线圈天线10，对线圈天线10A、10B、20、30、40等亦同样能适用。图8是表示适用于线圈天线10A的线圈天线50A的例的图示，图9是表示适用于线圈天线10B的线圈天线50B的例的图示，图10是表示适用于线圈天线20的线圈天线50C的例的图示，图11是表示适用于线圈天线30的线圈天线50D的例的图示，图12是表示适用于线圈天线40的线圈天线50E的例的图示。
(实施方式6)
图13是示意性地表示本实施方式6的线圈天线60的概要构成的分解立体图。如图13所示，本实施方式6的线圈天线60除了例如线圈天线10的构成的外，亦具备遮蔽物62，其是重叠配设于形成有各绕线图案14的区域附近的双面(单面亦可)。此处，遮蔽物62是由薄金属等导电体所构成。
藉由配设金属等导电体所构成的遮蔽物62于绕线图案14部分的周围来进行遮蔽，相对于绕线图案14部分的自感变小，由于互感变得更小，故相对性地具有使自感和互感的比率变成更大的效果。因此，除了实施方式1的效果的外，能使自感和互感的比率形成为更大。此外，由于以遮蔽物62有效率地仅遮蔽绕线图案14的附近区域的高电流密度的部分，且实现天线功能的主配线图案12的图案形状内几乎保持开放状态，磁通穿过，故对原本的通信功能并无太大损害。
又，本实施方式6不仅适用于线圈天线10，对线圈天线10A、10B、20、30、40等亦同样能适用。图14是表示适用于线圈天线10A的线圈天线60A的例的图示，图15是表示适用于线圈天线10B的线圈天线60B的例的图示，图16是表示适用于线圈天线20的线圈天线60C的例的图示，图17是表示适用于线圈天线30的线圈天线60D的例的图示，图18是表示适用于线圈天线40的线圈天线60E的例的图示。
(实施方式7)
图19是示意性地表示本实施方式7的线圈天线70的概要构成的分解立体图。如图19所示，本实施方式7的线圈天线70是由相同的导线76形成主配线图案72和一个绕线图案74。主配线图案72以期望的大小而配线成矩形回路状，例如在两端具备电连接于形成谐振电路的电容器(未图示)的连接部78。绕线图案74例如在配设有主配线图案72的同一平面上，在主配线图案72的一部分形成有螺旋形状。此处，绕线图案74的由螺旋形状所构成的卷绕形状相较于主配线图案72的大小，形成为充分小。此外，本实施方式7的线圈天线70具备遮蔽物71，其重叠配设于形成有绕线图案74的区域附近的双面(单面亦可)。此处，遮蔽物71是由薄的磁性体所构成。
根据实施方式7，由于配设易于作成磁通的磁性体所构成的遮蔽物71 于绕线图案74部分的周围来进行遮蔽，藉此相对于绕线图案14部分的自感提高而互感并无太大改变，故能使自感和互感的比率形成为更大。此外，由于以遮蔽物71有效率地仅遮蔽绕线图案74的附近区域的高电流密度的部分，且实现天线功能的主配线图案72的图案形状内几乎保持开放且磁通为可穿行的状态，故对原本的通信功能并无太大损害。
据此，相较于自感为同等的一般的线圈天线，可提供互感较小的线圈天线70。根据如此的线圈天线70，即使互相接近配置，互相波及的影响亦较小，且能回避接近配置多个线圈天线彼此时所产生的通信特性的较大变动。亦即，除了确保决定谐振频率的自感并降低互感，即使有干扰物亦能作成耐环境变动的稳定的通信。此外，绕线图案74是由导线76的绕线状态所形成，其厚度则不会有如芯片线圈的局部性变厚的情形。
(实施方式8)
图20是示意性地表示本实施方式8的线圈天线80的概要构成的分解立体图。如图20所示，本实施方式8的线圈天线80是由相同的导线86形成主配线图案82和一个绕线图案84。主配线图案82是以期望的大小配置成矩形回路状，例如在两端具有电连接于形成谐振电路的电容器(未图示)的连接部88。绕线图案84例如在配设有主配线图案82的同一平面上，在主配线图案82的一部分形成有螺旋形状。此处，绕线图案84的由螺旋形状所构成的卷绕形状相较于主配线图案82的大小，其形成为充分小。此外，本实施方式8的线圈天线80具备遮蔽物81，该遮蔽物81重叠配设于形成有绕线图案84的区域附近的双面(单面亦可)。此处，遮蔽物81是薄金属等导电体所构成。
根据实施方式8，藉由配设由金属等导电体所构成的遮蔽物81于绕线图案84部分的周围来进行遮蔽，由于相对于绕线图案84部分的自感变小互感变得更小，故相对地能使自感和互感的比率形成为更大。此外，由于以遮蔽物81有效率地仅遮蔽绕线图案84的附近区域的高电流密度的部分，且实现天线功能的主配线图案82的图案形状内几乎保持开放，磁通穿过，故对原本的通信功能并无太大损害。
据此，相较于自感为同等的一般的线圈天线，可提供互感较小的线圈天线80。根据如此的线圈天线80，即使互相接近配置，互相波及的影响 亦较小，且能回避接近配置多个线圈天线彼此时所产生的通信特性的较大变动。亦即，除了确保决定谐振频率的自感并降低互感，藉此即使有干扰物亦能作成耐环境变动的稳定的通信。此外，绕线图案84由导线86的绕线状态所形成，厚度不会有如芯片线圈局部性变厚的情形。
(实施方式9)
图21是示意性地表示本实施方式9的非接触信息介质90的概要构成图。如图21所示，本实施方式9的非接触信息介质90例如具备所述的实施方式1的线圈天线10、电容器91、以及芯片构成的IC电路92。线圈天线10和电容器91是在连接部18作电连接。
此处，非接触信息介质90是例如卡片型，线圈天线10在IC电路92的外侧设置于其周围。此外，电容器91具有规定的电容且具备能量蓄积功能的同时，亦和线圈天线10协同动作而形成谐振电路。该谐振电路的谐振频率配合读写器所发送的电波的频率而作调整(调谐)。据此，当非接触信息介质90接近发出规定频率的电波的读写器时，则谐振电路进行谐振，且于该谐振电路产生感应电流。谐振电路是将该感应电流供应给IC电路92。
此外，线圈天线10接收来自读写器的发送电波，并输出至IC电路92，且形成天线部，该天线部将输出自IC电路92的信号发送至读写器。
IC电路92具备控制部93、发送接收部94、以及存储部95，并控制非接触信息介质90所发送接收的信息。控制部93控制发送接收部94及存储部95的处理动作。发送接收部94处理线圈天线10所接收的来自读写器的发送电波，且从存储部95抽出读写器所请求的信息，并将对应于抽出的信息的信号发送至线圈天线10。存储部95存储包含分别识别非接触信息介质90的识别信息的各种信息。此外，IC电路92从由线圈天线10和电容器91所构成的谐振电路供应感应电流，且在对应于该感应电流的电压值成为IC电路92的可动作电压值时开始动作。
继而参阅图22说明有关于使用了本实施方式7的非接触信息介质90的通信系统。如图22所示，对非接触信息介质90进行信息的发送接收的读写器100具有：输入部101，其输入指示读写器100的处理动作的指示信息；处理部102，其处理发送接收的信息；输出部103，其输出所发送 接收的信息；以及天线104，其透过规定频率的电波而进行功率的供应和信息的发送接收。使用如此的读写器100及非接触信息介质90的通信系统若其双方均具备防冲突(anticollision)功能，则能自多个非接触信息介质一并接收信息。
非接触信息介质90由线圈天线10和电容器91所形成的谐振电路的谐振频率配合发自读写器100的电波的频率而作调整(调谐)。因此，如图22所示，单体的非接触信息介质90接收自天线104所发送的电波，藉此而使感应电流流通于谐振电路。结果，非接触信息介质90即起动IC电路92，且对应于自读写器所发送的响应请求信息Da而发送响应信息Db。因此，当非接触信息介质90以单体而配置时，则非接触信息介质90和读写器100之间的无线通信即可正确进行。
另一方面，考虑接近配置有多个非接触信息介质90形成重叠状态的情形。接近配置有具有线圈天线的多个非接触信息介质时，若不仅和读写器之间，在非接触信息介质90彼此之间的线圈天线之间所产生的相互干扰较大时，则受其影响，使谐振电路的谐振频率产生变动，因此而产生通信状态的不稳定化或无法通信的情形。
此处，由于本实施方式9的非接触信息介质90是作为形成谐振电路的线圈成份，使用实施方式1所说明的线圈天线10，故能降低非接触信息介质彼此之间的相互作用。因此，即使非接触信息介质90之间为多个重叠的情形时，相较于公知的技术，能将线圈天线10之间的相互干扰抑制于较低，且能抑制各非接触信息介质90的谐振电路的谐振频率的变动。因此，各非接触信息介质90即能在和读写器100之间进行正确的通信。例如，如图23所示的非接触信息介质90A，即使无间隙地相互重叠配置有多个非接触信息介质90时，各非接触信息介质90是分别发送与来自读写器100的响应请求信息Da对应的响应信息Db，且在和读写器100之间能进行正确的无线通信。
因此，根据本实施方式9，则能明显增加可同时配置于读写器100的附近的非接触信息介质90的数量。根据本发明的发明人的实验，即使重叠配置50个左右时，亦能个别地确认通信。此外，由于相对地降低相互感应，故不会使用如局部性加厚的芯片线圈的零件，而能达成线圈天线10 本身的薄型化。例如在以卡片型的非接触信息介质90为基础的嵌体(inlay)中，其厚度可从使用芯片线圈的公知的0.5mm程度薄型化至0.25mm程度(芯片构成的IC电路92的厚度目前为0.15mm程度)。藉由如此的嵌体的薄型化，则能将商品化的非接触信息介质90可挠性卡片化成卷标的程度。此外，由于不使用例如由陶瓷等所构成的易坏且高成本的芯片线圈，全部由1条导线16形成线圈天线10，故可达成低成本且不容易坏并稳定动作，亦可有效达成质量稳定化。
又，本实施方式9是虽是以使用线圈天线10的非接触信息介质90的例作说明，但，并不自限于线圈天线10，使用所述的线圈天线10A、10B、20、30、40、50、50A至50E、60、60A至60E、70、80之中任意一个而构成亦可。根据本发明人等的实验，使用线圈天线10A至30的非接触信息介质的情形时，亦确认到可读取的非接触信息介质的层叠张数明显提高至50个程度，且非接触信息介质的厚度(镶嵌状态)亦薄型化至0.25mm程度。此外，使用具备遮蔽物52的线圈天线50的非接触信息介质的情形时，亦确认到可读取的非接触信息介质的层叠张数明显提高至50个程度，且非接触信息介质(镶嵌状态)的厚度，其遮蔽物的厚度虽使厚度略微增厚但亦薄型化至0.30mm程度。
(产业上的可利用性)
如上所述，本发明的线圈天线、以及非接触信息介质是利用电磁感应而在进行信息的收发中有用，特别是能适用于和读写器之间的无线通信。

Claims (14)

1.一种非接触信息介质，是适合于多个重叠读取的非接触信息介质，其具有：
基体；
线圈天线，在该基体上由回路状配线的导线所构成，该线圈天线具有多个绕线图案，所述多个绕线图案分散于构成所述回路状的主配线图案的一部分或全部的多处，且按照与所述主配线图案相比其卷绕形状变小的方式与所述主配线图案由相同的一条导线形成；
电容器，与所述线圈天线电连接，且与所述线圈天线形成谐振电路；以及
IC电路，设置于所述基体上，且连接于所述谐振电路，以控制与读写器之间所发送接收的信息。
2.根据权利要求1所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述绕线图案的卷绕形状构成为螺旋形状。
3.根据权利要求2所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述绕线图案是在与所述主配线图案相同的平面上形成的。
4.根据权利要求3所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述绕线图案沿所述主配线图案而连续形成，且在相邻的该绕线图案间，螺旋形状的卷绕方向为相反。
5.根据权利要求2所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述绕线图案形成于与形成所述主配线图案的平面正交的平面上。
6.根据权利要求5所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述绕线图案按照横穿所述主配线图案的一部分而分散的方式形成。
7.根据权利要求5所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述绕线图案按照沿着所述主配线图案的至少一部分而分散的方式形成。
8.根据权利要求1所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述绕线图案的卷绕形状构成为锯齿状，该锯齿状形成为以沿着所述主配线图案的至少一部分而分散的方式使绕线形状展开在与所述主配线图案相同的平面上。
9.根据权利要求1所述的非接触信息介质，其特征在于，
具备：遮蔽物，其重叠配设于形成有所述绕线图案的区域的近旁的单面或双面。
10.根据权利要求9所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述遮蔽物是由磁性体所构成。
11.根据权利要求9所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述遮蔽物是由导电体所构成。
12.一种非接触信息介质，是适合于多个重叠读取的非接触信息介质，其具有：
基体；
线圈天线，在该基体上由回路状配线的导线所构成，该线圈天线具有绕线图案，所述绕线图案在构成所述回路状的主配线图案的一部分，按照与所述主配线图案相比其卷绕形状变小的方式与所述主配线图案由相同的一条导线形成，且该线圈天线还具备遮蔽物，所述遮蔽物重叠配设于形成有所述绕线图案的区域的近旁的单面或双面；
电容器，与所述线圈天线电连接，且与所述线圈天线形成谐振电路；以及
IC电路，设置于所述基体上，且连接于所述谐振电路，以控制与读写器之间所发送接收的信息。
13.根据权利要求12所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述遮蔽物是由磁性体所构成。
14.根据权利要求12所述的非接触信息介质，其特征在于，
所述遮蔽物是由导电体所构成。
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