專利名稱：天線裝置、天線片、天線、非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及RFID用的通信體(例如，非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體)的天線。
背景技術：
近年來，作為商品等的識別管理進而社會的IT化/自動化的系統(tǒng)，RFID(Radio Frequency Identification射頻識別)正在受到注目。使用該RFID的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體具有進行數(shù)據(jù)處理等的IC芯片和天線，通過電波或電磁波與外部裝置進行通信。例如，當接收到從外部裝置發(fā)送的電波(包含控制信號)時，通過其天線(非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體側的天線)的作用產(chǎn)生(感應)電動勢。IC芯片通過該電動勢進行響應于控制信號的數(shù)據(jù)處理，將其處理結果載于載波上并從天線進行發(fā)送。外部裝置對其進行接收來讀取上述處理結果。
可預想到對于該非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體今后會要求更多的功能，為了其實現(xiàn)，高性能的天線必不可少。即，期望可高效地接收來自各個方向的電波的天線。此外，作為公開了內(nèi)置型天線的公知文獻，可舉出以下的文獻。
專利文獻1日本特開2001-156526號公報(
公開日2001年6月8日)專利文獻2日本特開2004-260586號公報(
公開日2004年9月16日)專利文獻3日本特開2000-339069號公報(
公開日2000年6月6日)但是，專利文獻1中那樣的二維天線需要按照電波的方向改變天線的朝向，非常不便。此外，也提出了可接收來自多個方向的電波的圖15(a)、(b)中所示的三維天線。例如，構成為與3個方向分別對應地形成3個導線環(huán)(X，Y，Z)，分別并聯(lián)連接(參照圖15(a))，或者串聯(lián)連接(參照圖15(b))。但是，存在形狀復雜且制造成本高的問題。此外，如圖15(a)、(b)所示，與各方向對應的導線的(各導線環(huán)的)長度存在4邊的負荷，天線整體(X，Y，Z的總和)存在12邊的負荷，還存在電力損失大(即，在IC芯片等的電路中可消耗的電力減少)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供可高效地接收來自各個方向的電波且低成本的天線(例如，非接觸型數(shù)據(jù)發(fā)送體用天線)。
為了解決上述問題，本發(fā)明的天線裝置是設在通信體上的天線裝置，其特征在于，該天線裝置具有保持部件，該保持部件具有共有一個頂點的相互大致垂直的第1～第3平面，沿著所述第1平面配置的第1導體部、沿著所述第2平面配置的第2導體部和沿著所述第3平面配置的第3導體部互相連接(相接)。
根據(jù)上述結構，沿著第1平面配置的第1導體部、沿著上述第2平面配置的第2導體部和沿著上述第3平面配置的第3導體部互相連接(相接)形成環(huán)狀，構成天線。即，本天線裝置可通過將導線等的導電體沿著第1～第3平面卷繞1次以上形成環(huán)狀來構成。此外，當在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體等中使用本天線裝置時，在環(huán)的適當位置連接IC等的信息處理芯片。
根據(jù)上述結構，在三維結構的天線中可大幅縮短其環(huán)的長度，可大幅降低電力損失。即，可接收來自各個方向的電波并且可產(chǎn)生大的電動勢。因此，如果在例如非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體中使用本天線裝置，可提高數(shù)據(jù)收發(fā)能力。而且，本天線裝置是將沿著各平面的3個導體部形成為環(huán)狀的非常簡單的結構，因此可降低制造成本。并且，可以按照二維結構進行制造，之后變形為三維結構。由此，不僅可大幅削減制造成本，而且可大幅削減保管/搬運成本等。
在上述結構中，優(yōu)選將所述第1～第3導體部全部投影到第1平面的法線方向上所得到的投影圖圍起的圖形的面積、將所述第1～第3導體部全部投影到第2平面的法線方向上所得到的投影圖圍起的圖形的面積、以及將所述第1～第3導體部全部投影到第3平面的法線方向上所得到的投影圖圍起的圖形的面積相等。這樣可均一化各方向的電波的接收精度。
在上述結構中，可設所述保持部件是立方體形狀的保持塊。在該情況下，優(yōu)選第1導體部沿著第1平面的不包含所述頂點的兩邊，第2導體部沿著第2平面的不包含所述頂點的兩邊，第3導體部沿著第3平面的不包含所述頂點的兩邊。這樣，可使本天線在各平面的法線方向上投影的圖形的面積全部相等，并且可使該面積相對于保持部件的體積將近最大。因此，如果在例如非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體中使用本天線裝置，可更加提高數(shù)據(jù)收發(fā)能力。
在上述結構中，所述保持部件可構成為具有具有正方形形狀的第1平面的第1保持壁、具有正方形形狀的第2平面的第2保持壁、具有正方形形狀的第3平面的第3保持壁。這樣，通過3個保持壁來構成保持部件，可提高對ID(認證)對象物的安裝自由度。而且，在該情況下也優(yōu)選以下結構，即第1導體部沿著第1平面的不包含所述頂點的兩邊，第2導體部沿著第2平面的不包含所述頂點的兩邊，第3導體部沿著第3平面的不包含所述頂點的兩邊。這樣，可使本天線在各平面的法線方向上投影的圖形的面積全部相等，并且可使該面積相對于保持部件的體積將近最大。因此，如果在例如非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體中使用本天線裝置，可更加提高數(shù)據(jù)收發(fā)能力。
在本發(fā)明的天線裝置中，該天線裝置具有第1～第3保持框部件和第1～第3導體部，該天線裝置構成為當把共有一點的相互大致垂直的3個假想平面設為第1～第3平面時，所述第1保持框部件沿著所述第1平面配置；所述第2保持框部件沿著所述第2平面配置；所述第3保持框部件沿著所述第3平面配置；所述第1～第3保持框部件形成環(huán)；所述第1保持框部件上設置的第1導體部、所述第2保持框部件上設置的第2導體部和所述第3保持框部件上設置的第3導體部互相連接成環(huán)狀。這樣，通過3個保持框部件來構成保持部件，可進一步提高對ID對象物的安裝自由度。此外，可構成為第1～第3導體部相互連接成環(huán)狀并且在各導體部的至少一部分設有保持部件，所述第1導體部沿著所述第1平面，所述第2導體部沿著所述第2平面，所述第3導體部沿著所述第3平面的結構。
本發(fā)明的天線的特征在于，具有第1～第3導體部；設第1～第3平面為共有一點的相互大致垂直的3個假想平面，所述第1導體部沿著所述第1平面配置，所述第2導體部沿著所述第2平面配置，而且，所述第3導體部沿著所述第3平面配置，使得所述第1～第3導體部相互連接成環(huán)狀。
此外，本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的特征在于，具有所述天線和與該天線連接的IC芯片；所述IC芯片利用通過所述天線接收到的包含控制信號的電波的作用而產(chǎn)生的電動勢，進行響應于所述控制信號的處理，并從所述天線發(fā)送用于傳送所述IC芯片中記錄的信息的電波。
本發(fā)明的通信體片的特征在于，具有IC芯片；以及第1～第3部分片，其配置為(例如L字形狀)使得可以通過折彎各自的邊界來構成共有1點的相互大致垂直的第1～第3平面，所述第1部分片上設置的第1導體部和所述第2部分片上設置的第2導體部連接，并且所述第2導體部和所述第3部分片上設置的第3導體部連接。根據(jù)該通信體片，可以二維地制造由保持壁構成的所述天線裝置，之后可容易地成為三維結構。由此，不僅可大幅削減制造成本，而且可大幅削減保管/搬運成本等。
在本通信體片中，所述第1導體部和第3導體部經(jīng)由由導體構成的連接部而連接。此外，所述通信體片具有至少與1個所述部分片連接的連接片，在所述連接片中，配置有與所述第1導體部和所述第3導體部中的至少一方連接的導體部，通過所述的折彎，所述第1導體部和所述第3導體部可以經(jīng)由配置在連接片上的所述導體部連接。此外，所述第1～第3部分片是連接成共有1點的3個正方形的形狀，各導體部可沿著不包含所述點的兩邊配置。根據(jù)該結構，當將通信體片設為三維非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體時，可使在各平面的法線方向上投影的圖形的面積全部相等，并且可使該面積相對于保持部件的體積將近最大。因此，可更加提高數(shù)據(jù)收發(fā)能力。此外，可構成為，所述IC芯片利用通過所述天線接收到的包含控制信號的電波的作用而產(chǎn)生的電動勢，進行響應于所述控制信號的處理，并從所述天線發(fā)送用于傳送所述IC芯片中記錄的信息的電波。
此外，本發(fā)明的通信體環(huán)的特征在于，該通信體環(huán)具有IC芯片和第1～第3導體部；第1～第3導體部相互連接成環(huán)狀，并且與所述IC芯片連接；把共有1點的相互大致垂直的3個假想平面設為第1～第3平面時，所述第1導體部可變形為沿著所述第1平面，所述第2導體部可變形為沿著所述第2平面，所述第3導體部可變形為沿著所述第3平面。根據(jù)該通信體環(huán)，可以二維地制造由保持框構成的所述天線裝置，之后可容易地成為三維結構。由此，不僅可大幅削減制造成本，而且可大幅削減保管/搬運成本等。
此外，本發(fā)明的天線片的特征在于，所述天線片具有第1～第3部分片，該第1～第3部分片(被配置為例如L字形狀)使得可以通過折彎各自的邊界而構成共有1點的相互大致垂直的第1～第3平面，所述第1部分片上設置的第1導體部和所述第2部分片上設置的第2導體部連接，并且所述第2導體部和所述第3部分片上設置的第3導體部連接。
根據(jù)本天線片，可以二維地制造由保持壁構成的所述天線裝置，之后可容易地成為三維結構。由此，不僅可大幅削減制造成本，而且可大幅削減保管/搬運成本等。在本天線片中，優(yōu)選所述第1～第3部分片是連接成共有1點的3個正方形的形狀；各導體部沿著不包含所述點的兩邊配置。此外，所述第1導體部可經(jīng)由連接部與第3導體部連接。此外，可以至少具有一個與部分片連接的連接片，通過所述的折彎，經(jīng)由所述連接片所述第1導體部和第3導體部可連接。
此外，本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的特征在于，具有所述天線裝置。此外，本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的特征在于，具有所述天線片。
以上這樣，根據(jù)本發(fā)明的天線裝置，在三維結構的天線中可大幅縮短其環(huán)的長度，可大幅降低電力損失。即，可接收來自各個方向的電波并且可產(chǎn)生大的電動勢。因此，如果例如在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體中使用本天線裝置，可提高數(shù)據(jù)收發(fā)能力。而且，本天線裝置是將沿著各個平面的3個導體部形成為環(huán)狀的非常簡單的結構，因此可降低制造成本。此外，也可按照二維結構來制造，之后變形為三維結構。由此，不僅可以大幅削減制造成本，而且可以大幅削減保管/搬運成本等。


圖1是表示實施方式1的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的結構的方框圖。
圖2(a)、(b)是表示實施方式1的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的結構的方框圖。
圖3(a)～(c)是表示實施方式1的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的另一結構的方框圖。
圖4(a)、(b)是表示實施方式2的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的結構的方框圖。
圖5是表示實施方式2的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的結構的方框圖。
圖6(a)、(b)是表示實施方式3的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的結構的方框圖。
圖7(a)～(c)是表示各實施方式的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的變形例的說明圖。
圖8是表示本實施方式的IC芯片的形成位置的示意圖。
圖9是表示本實施方式的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的安裝方式的示意圖。
圖10(a)～(c)是表示實施方式4的通信體片的結構的方框圖。
圖11(a)、(b)是表示實施方式4的通信體片的結構的方框圖。
圖12(a)～(d)是表示實施方式4的通信體片的結構的方框圖。
圖13(a)是表示實施方式5的通信環(huán)的結構的示意圖，(b)是表示該通信環(huán)對ID對象物的安裝例的示意圖。
圖14是表示本實施方式的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的動作的流程圖。
圖15(a)、(b)是表示以往的天線裝置的結構的示意圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)圖1～14說明本發(fā)明的一個實施方式。
圖1是表示本實施方式的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的結構的立體圖。如該圖所示，本非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體2具有天線裝置和IC芯片(未圖示)。天線裝置由天線4和保持塊3構成，天線4具有第1導線部5a、5b(第1導體部)；第2導線部6a、6b(第2導體部)；以及第3導線部7a、7b(第3導體部)。在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體2中，該第1～第3導線部(5a、5b、6a、6b、7a、7b)呈環(huán)狀且與IC芯片(未圖示)連接。
在此，非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體2具有進行數(shù)據(jù)處理等的IC芯片和天線4，通過電波或電磁波與外部裝置進行通訊。例如，當接收到從外部裝置發(fā)送的電波(包含控制信號)時，通過其天線(非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體側的天線)的作用產(chǎn)生(感應)電動勢。IC芯片通過該電動勢進行響應于控制信號的數(shù)據(jù)處理，將其處理結果載于載波上并從天線4發(fā)送。
保持塊3是將聚酰亞胺等成型為直方體(例如，立方體)而成的結構，其在卷繞狀態(tài)下保持各導線部5～7。其材料只要是不隔斷電波的材料即可。此外，在保持塊3上設有IC芯片。此外，如圖1所示，將保持塊3(直方體)的1個頂點設為A，將共有該頂點A的相互垂直的3個平面設為平面P、Q、R。如圖所示，將該平面P、Q、R的法線方向分別設為z、y、x方向。
在此，第1導線部5(5a、5b)沿著平面P(在平面P上)配置，第2導線部6(6a、6b)沿著平面Q(在平面Q上)配置，第3導線部7(7a、7b)沿著平面R(在平面R上)配置。而且，第1導線部5a、5b在平面P的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置。此外，第2導線部6a、6b在平面Q的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置，第3導線部7a、7b在平面R的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置。因此，如果由例如立方體來構成保持塊3，則將天線4投影到圖中x、y、z的任一方向，其投影圖圍起的面積都相等且將近最大。即，根據(jù)本天線4，可高強度地接收來自任一方向的電波(信號)，而且可使其精度在各個方向變得均一。
而且，當與圖15(a)、(b)中所示的結構進行比較時，與在該以往結構中天線整體存在12個邊的負荷相對，在本天線4中，天線整體只存在6個邊(第1導線部5a、5b；第2導線部6a、6b；第3導線部7a、7b)的負荷。因此，可使天線引起的損失減半，可增大在IC芯片等的電路中可消耗的電力。
此外，本天線4是沿著平面P、Q、R(共有直方體的1個頂點A的相互垂直的三個平面)將所述6邊形成為環(huán)狀的非常簡單的結構。因此，如后所述，可由二維或一維部件容易地形成三維結構。由此，不僅可以大幅削減制造成本，而且可以大幅削減保管/搬運成本。
本天線4如圖2(a)所示可通過導線的卷繞一圈來構成，如圖2(b)所示也可通過卷繞多圈來構成。無論哪一種，導線的兩端都與IC芯片連接。卷繞多圈的情況下，設為向同一方向(在圖中為逆時針)卷繞。此外，如圖2(b)所示，在卷繞多圈的情況下，各導線部(5a/5b、6a/6b、7a/7b)由多根導線構成。
此外，優(yōu)選在保持塊3上配置各導線部的位置上預先形成溝槽或階梯差(參照圖7(a)、(b))，以使導線易于卷繞、或能夠維持良好的卷繞狀態(tài)。此外，也可在導線的朝向改變的拐角部分設置掛住導線的引導部。而且，也可不設置引導部，而卷繞成掛在各面的作為頂點A的對角的3個頂點上(參照圖3(c))。
此外，IC芯片可如圖8的位置D1/D2所示，以插入各導線部的方式設在保持部件的表面，也可以如位置D3所示在保持塊3的內(nèi)部。天線4和IC芯片之間的連接使用超聲波焊接等。當然，可使用任何連接方法。
此外，本非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體還可如圖3(a)那樣構成。即，在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體2α中，第1導線部5沿著平面P(在平面P上)形成，第2導線部6沿著平面Q(在平面Q上)形成，第3導線部7沿著平面R(在平面R上)配置。而且，第1導線部5沿著平面P的不包含頂點A的對角線配置，第2導線部6沿著平面Q的不包含頂點A的對角線配置，第3導線部7沿著平面R的不包含頂點A的對角線配置。
此外，本非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體還可如圖3(b)那樣構成。即，在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體2β中，第1導線部5沿著平面P(在平面P上)形成，第2導線部6沿著平面Q(在平面Q上)形成，第3導線部7沿著平面R(在平面R上)配置。而且，第1導線部5沿著平面P的包含頂點A的四分之一圓的圓周部配置，第2導線部6沿著平面Q的包含頂點A的四分之一圓的圓周部配置，第3導線部7沿著平面R的包含頂點A的四分之一圓的圓周部配置。在這樣的結構中，天線4的x、y、z方向的投影圖圍起的面積也相等，可得到上述效果。
此外，本非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體還可如圖3(c)那樣構成。即，在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體2γ中，第1導線部5配置為從平面P的包含頂點A的兩邊中的一個邊上(頂點A的相對側的邊端附近)接近頂點A的對角Bp且到達包含頂點A的兩邊中的另一個邊上(頂點A的相對側的邊端附近)，第2導線部6配置為從平面Q的包含頂點A的兩邊中的一個邊上(頂點A的相對側的邊端附近)接近頂點A的對角Bq且到達包含頂點A的兩邊中的另一個邊上(頂點A的相對側的邊端附近)，第3導線部7配置為從平面R的包含頂點A的兩邊中的一個邊上(頂點A的相對側的邊端附近)接近頂點A的對角Bp且到達包含頂點A的兩邊中的另一個邊上(頂點A的相對側的邊端附近)。由此，可以第1導線部5沿著平面P、第2導線部6沿著平面Q、第3導線部7沿著平面R配置，使得第1～第3導線部5～7呈環(huán)狀。
圖9表示將本非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體安裝在對象物上的一例。如該圖所示，本非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體可安裝在包裝ID對象物的箱子的內(nèi)側的角C1上，也可安裝在兩個角C1、C2雙方(這樣，接收范圍變得更廣)。當然，也可以安裝在箱子的外側，也可以安裝在與ID對象物一起放入包裝箱內(nèi)的緩沖材料的適當部位(例如發(fā)泡聚苯乙烯的角上)。此外，也可以直接安裝在ID對象物上。此外，當直接安裝在箱子的外側或ID對象物上時，優(yōu)選如圖4(a)、(b)或圖6(a)、(b)那樣的結構。
此外，非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體2例如進行如圖14所示那樣的動作。首先，通過天線4接收來自讀寫器的電波(S1)。接著，通過由共振作用而產(chǎn)生的電動勢來起動IC芯片(S2)。接著，讀出IC芯片內(nèi)的信息，進行必要的處理(S3)。接著，從天線4向讀寫器發(fā)送處理結果的信號(S4)。

實施方式2的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的保持部件由連接的3個保持壁構成。這如圖4(a)所示。本非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體10具有天線裝置和IC芯片。天線裝置由天線14和保持部件構成，天線14具有第1導線部15a/15b(第1導體部)；第2導線部16a/16b(第2導體部)；以及第3導線部17a/17b(第3導體部)。在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體10中，該第1～第3導線部呈環(huán)狀且與IC芯片連接。
在此，非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體10具有進行數(shù)據(jù)處理等的IC芯片和天線14，通過電波或電磁波與外部裝置進行通訊。例如，當接收到從外部裝置發(fā)送的電波(包含控制信號)時，通過其天線(非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體側的天線)的作用產(chǎn)生(感應)電動勢。IC芯片通過該電動勢進行響應于控制信號的數(shù)據(jù)處理，將其處理結果載于載波上并從天線14發(fā)送。
保持部件13具有3個保持壁(Pw、Qw、Rw)。該保持壁Pw、Qw、Rw構成為共有頂點A且相互垂直，在卷繞狀態(tài)下保持各導線部15～17。此外，在保持部件13上設有IC芯片。保持部件13可通過將聚酰亞胺等的片折彎來形成(后述)。此外，將保持壁Pw、Qw、Rw的法線方向分別設為x+、z+、y+方向，將各自的反方向設為x-、z-、y-方向。
在此，第1導線部15(15a/15b)沿著保持壁Pw的背面(x-側的面)(在Pw的背面上)配置，第2導線部16(16a/16b)沿著保持壁Qw的背面(z-側的面)(在Qw的背面上)配置，第3導線部17(17a/17b)沿著保持壁Rw的背面(y-側的面)(在Rw的背面上)配置。而且，第1導線部15a/15b在保持壁Pw的背面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(15a沿著y方向，15b沿著z方向)。此外，第2導線部16a/16b在保持壁Qw的背面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(16a沿著x方向，16b沿著y方向)；第3導線部17a/17b在保持壁Rw的背面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(17a沿著z方向，17b沿著x方向)。
因此，如果將各保持壁設為相同的正方形形狀，則將天線14投影到圖中x、y、z的任一方向，投影圖形的面積都可以相等且其面積相對于保持部件13的體積為最大。即，根據(jù)本天線14，可高強度地接收來自任一方向的電波(信號)，而且可使其精度在各個方向上均一。
此外，在圖15(a)中，各導線部配置在保持壁的背面，但也可以如圖4(b)所示在各保持壁表面(即，Pw的x+側的面、Qw的y+側的面、Rw的z+側的面)形成某一導線部或全部的導線部。
此外，本實施方式的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體可以如圖5那樣構成。即，在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體10β中，在保持壁Pw的內(nèi)部、在與該保持壁Pw表面的不包含頂點A的兩邊的附近相對應的位置上，對第1導線部15(15a/15b)進行嵌件成型；在保持壁Qw的內(nèi)部、在與該保持壁Qw表面的不包含頂點A的兩邊的附近相對應的位置上，對第2導線部16(16a/16b)進行嵌件成型；在保持壁Rw的內(nèi)部、在與該保持壁Rw表面的不包含頂點A的兩邊的附近相對應的位置上，對第3導線部17(17a/17b)進行嵌件成型。
此外，優(yōu)選在各保持壁上的配置各導線部的位置上預先形成溝槽或階梯差(參照圖7(a)、(b))，以使導線易于卷繞、或能夠維持良好的卷繞狀態(tài)。此外，也可在導線的朝向改變的拐角部分設置掛住導線的引導部。而且，也可不設置引導部，而卷繞成掛在各面的作為頂點A的對角的3個頂點上。
本實施方式的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體10可直接安裝在ID對象物上，也可安裝在ID對象物的包裝箱(內(nèi)側/外側均可)上。此外，也可以安裝在與ID對象物一起放入包裝箱內(nèi)的緩沖材料的適當部位(例如發(fā)泡聚苯乙烯的角)上。
實施方式3的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體的保持部件由連接的3個保持框部件構成，成為框狀的保持框。這如圖6(a)所示。本非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體20具有天線裝置和IC芯片。天線裝置由天線24和保持部件構成，天線24具有第1導線部25a/25b(第1導體部)；第2導線部26a/26b(第2導體部)；以及第3導線部27a/27b(第3導體部)。在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體20中，該第1～第3導線部呈環(huán)狀且與IC芯片連接。
在此，非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體20具有進行數(shù)據(jù)處理等的IC芯片和天線24，通過電波或電磁波與外部裝置進行通訊。例如，當接收到從外部裝置發(fā)送的電波(包含控制信號)時，通過其天線(非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體側的天線)的作用產(chǎn)生(感應)電動勢。IC芯片通過該電動勢進行響應于控制信號的數(shù)據(jù)處理，將其處理結果載于載波上并從天線24發(fā)送。
保持部件23具有第1保持框部件Pf(Pfa/Pfb)、第2保持框部件Qf(Qfa/Qfb)以及第3保持框部件Rf(Rfa/Rfb)，在卷繞狀態(tài)下保持各導線部25～27。各保持框部件可由聚酰亞胺等形成。此外，在保持框部件23上設有IC芯片。此外，如圖6(a)所示那樣，將具有相同的正方形形狀、且共有點A的相互垂直的3個假想平面(沒有實體而僅用于說明的平面)設為平面p、q、r，將該平面p～r的法線方向分別設為x、z、y方向。
第1保持框部件Pf(Pfa/Pfb)沿著平面p配置，第2保持框部件Qf(Qfa/Qfb)沿著平面q配置，第3保持框部件Rf(Rfa/Rfb)沿著平面r配置。而且，第1保持框部件Pfa/Pfb在平面p的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(25a沿著y方向，25b沿著z方向)。此外，第2保持框部件Qf(Qfa/Qfb)在平面q的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(26a沿著x方向，26b沿著y方向)，第3保持框部件Rf(Rfa/Rfb)在平面r的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(27a沿著z方向，27b沿著x方向)。
而且，第1導線部25(25a/25b)配置在第1保持框部件Pf(Pfa/Pfb)上，第2導線部26(26a/26b)配置在第2保持框部件Qf(Qfa/Qfb)上，第3導線部27(27a/27b)配置在第3保持框部件Rf(Rfa/Rfb)上。
因此，如果將各平面p～r設為相同的正方形形狀，則將天線24投影到圖中x、y、z的任一方向，投影圖形的面積都可以相等。而且，該面積相對于保持部件23的體積可以最大。即，根據(jù)本天線24，可高強度地接收來自任一方向的電波(信號)，而且可使其精度在各個方向上均一。
此外，優(yōu)選在各保持框部件上，在配置各導線部的位置上預先形成溝槽(參照圖7(c))，以使導線易于卷繞、或能夠維持良好的卷繞狀態(tài)。此外，也可在導線的朝向改變的拐角部分設置掛住導線的引導部。而且，也可不設置引導部，而卷繞成掛在各面的作為頂點A的對角的3個頂點上。
此外，本實施方式的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體可以如圖6(b)那樣構成。即，在非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體20α中，第1導線部25(25a/25b)在第1保持框部件Pf(Pfa/Pfb)的內(nèi)部嵌件成型；第2導線部26(26a/26b)在第2保持框部件Qf(Qfa/Qfb)的內(nèi)部嵌件成型；第3導線部27(27a/27b)在第3保持框部件Rf(Rfa/Rfb)的內(nèi)部嵌件成型。
本實施方式的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體20可直接安裝在ID對象物上，也可安裝在ID對象物的包裝箱(內(nèi)側/外側均可)上。此外，也可以安裝在與ID對象物一起放入包裝箱內(nèi)的緩沖材料的適當部位(例如發(fā)泡聚苯乙烯的角)上。
在本實施方式中，對用于構成在實施方式2中說明的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體10(以及10a/10β)的通信體片進行說明。即，可以通過組裝二維的通信片來形成三維的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體。此外，將片平面設為x-y平面，將與片平面垂直的方向設為z方向。
如圖10(a)所示，通信體片30由共有頂點A、相互連接的4個部分片30p、30q、30r、30s(連接片)構成，各部分片具有相同的正方形形狀。部分片30p、30q、30r分別具有第1導線部35(35a/35b)、第2導線部36(36a/36b)、以及第3導線部37(37a/37b)。此外，雖然未圖示，但在通信體片30中設有與導線部連接的IC芯片。該第1～第3導線部35～37直接或經(jīng)由IC芯片而相互連接。而且，部分片30s和30p以通過點A的線L1為邊界而相鄰；部分片30p和30q以通過點A的線L2為邊界而相鄰；部分片30q和30r以線L3為邊界而相鄰。此外，部分片30r和30s之間的邊界被切開。
在此，第1導線部35a/35b在部分片30p表面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(35a沿著y方向，35b沿著x方向)；第2導線部36a/36b在部分片30q表面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(36a沿著x方向，36b沿著y方向)；第3導線部37a/37b在部分片30r背面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(37a沿著y方向，37b沿著x方向)。在部分片30s的表面上設有與導線部35a連接的連接部。該連接部相當于將第1導線部35a向部分片30s側稍微延長后的延長部分。此外，第2導線部36b(部分片表面)和第3導線部37a(部分片背面)通過例如通孔H來連接。
該通信體30例如可以通過以下這樣組裝來構成所述實施方式2的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體。首先，將線L2和切開線作為折線，(向紙表面?zhèn)?折彎部分片30q、30r以使其與z方向(與片垂直的方向)平行。接著，將線L3作為折線，(使切開線和線L1重合地)折彎部分片30r以使其與部分片30q和部分片30p垂直。接著，將線L1作為折線，將部分片30s重合到部分片30r上。由此，配置在部分片30r的背面的第3導線部37b的端部G和配置在部分片30s上的連接部重合，形成圖4(b)等中的天線14。即，部分片30p構成圖4(b)等中的保持壁Pw以及第1導線部15，部分片30q構成圖4(b)等中的保持壁Qw以及第2導線部16，部分片30r構成圖4(b)等中的保持壁Rw以及第3導線部17。
通信體片30可如圖10(b)、(c)那樣進行變形。即，將圖10(a)的部分片30s形成為粘貼處30t(連接片)那樣的小梯形，在其上配置連接部(參照圖10(b))。然后，通過將配置在部分片30r的背面上的第3導線部37b的端部G和所述粘貼處30t的連接部重疊在一起，而形成天線14。此外，粘貼處30t也可以是僅比連接部稍大的較小的形狀(參照圖10(c))。
此外，本實施方式的通信體片也可以如圖11(a)那樣構成。通信體片40由共有一點A、相互連接的4個部分片40p、40q、40r、40s(連接片)構成，各部分片具有相同的正方形形狀。部分片40p、40q、40r分別具有第1導線部45(45a/45b)、第2導線部46(46a/46b)、以及第3導線部47(47a/47b)。此外，雖然未圖示，但在通信體片40中設有與導線部連接的IC芯片。該第1～第3導線部45～47直接或經(jīng)由IC芯片而相互連接。而且，部分片40s和40p以通過點A的線L1為邊界而相鄰；部分片40p和40q以通過點A的線L2為邊界而相鄰；部分片40q和40r以線L3為邊界而相鄰；部分片40r和40s以線L4為邊界而相鄰。將部分片40s的包含A的對角線設為線L5。
在此，第1導線部45a/45b在部分片40p表面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(45a沿著y方向，45b沿著x方向)；第2導線部46a/46b在部分片40q表面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(46a沿著x方向，46b沿著y方向)；第3導線部47a/47b在部分片40r表面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(47a沿著y方向，47b沿著x方向)。在部分片40s的表面上設有與導線部45a連接的連接部i。該連接部i相當于將第1導線部45a向部分片40s側稍微延長后的延長部分。而且，在部分片40s的表面上設有與導線部47b連接的連接部j。該連接部j相當于將第3導線部47b向部分片40s側稍微延長后的延長部分。
該通信體片40例如可以通過以下這樣組裝來構成所述實施方式2的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體。首先，將線L2和線L4(一條直線)作為折線，向紙面的背面?zhèn)确较蛘蹚澆糠制?0q、40r以使其與z方向(與片垂直的方向)平行。接著，將線L5作為折線，向內(nèi)側折入部分片40s，同時將線L5作為折線，折彎部分片40s，以使線L4和線L1重合。由此，配置在部分片40s上的連接部i和連接部j重合，形成圖4(a)等中的天線14。即，部分片40p構成圖4(a)等中的保持壁Pw以及第1導線部15，部分片40q構成圖4(a)等中的保持壁Rw以及第3導線部17，部分片40r構成圖4(a)等中的保持壁Qw以及第2導線部16。
通信體片40可如圖11(b)那樣構成，即切斷圖11(a)的連接部i附近和A之間的連線，且切斷連接部j附近和A之間的連線，在圖I1(a)的部分片40s(連接片)上形成缺口。
此外，本實施方式的通信體片也可以如圖12(a)那樣構成。通信體50由共有1點A、相互連接的4個部分片50p、50q、50r、50s構成，各部分片具有相同的正方形形狀。部分片50p、50q、50r分別具有第1導線部55(55a/55b)、第2導線部56(56a/56b)、以及第3導線部57(57a/57b)。此外，雖然未圖示，但在通信體片50中設有與導線部連接的IC芯片。該第1～第3導線部55～57直接或經(jīng)由IC芯片而相互連接。而且，部分片50s和50p以通過點A的線L1為邊界而相鄰；部分片50p和50q以通過點A的線L2為邊界而相鄰；部分片50q和50r以線L3為邊界而相鄰；部分片50r和50s以線L4為邊界而相鄰。將部分片50s的包含A的對角線設為線L5。
在此，第1導線部55a/55b在部分片50p表面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(55a沿著y方向，55b沿著x方向)；第2導線部56a/56b在部分片50q表面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(56a沿著x方向，56b沿著y方向)；第3導線部57a/57b在部分片50r表面的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置(57a沿著y方向，57b沿著x方向)。
而且，在部分片50p的表面上沿著線L1設有與導線部55a的端部F連接的連接部k1，并且在部分片50r的表面上沿著線L4設有與導線部57b的端部G連接的連接部k2，該2個連接部k1、k2在頂點A附近連接。
該通信體片50例如可以通過以下這樣組裝來構成所述實施方式2的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體。首先，將線L2和線L4(一條直線)作為折線，向紙面的背面?zhèn)确较蛘蹚澆糠制?0q、50r，以使它們與z方向(與片垂直的方向)平行。接著，將線L5作為折線，向內(nèi)側折入部分片50s，同時將線L3作為折線，折彎部分片50r，以使部分片50r與部分片50p和部分片50q垂直。其結果，導線部55a的端部F和導線部57b的端部G通過連接部k1、k2從一開始就是連接的，因此形成圖4(a)等中的天線14。即，部分片50p構成圖4(a)等中的保持壁Pw以及第1導線部15，部分片50q構成圖4(a)等中的保持壁Rw以及第3導線部17，部分片50r構成圖4(a)等中的保持壁Qw以及第2導線部16。
通信體片50可以切開圖12(a)的L4(參照圖12(b))、或者使圖12(a)的部分片50s成為切口(參照圖12(c))、或者將圖12(a)的部分片50s縮小而用作為粘貼部(參照圖12(c))。在上述任一情況下，均以線L2和線L4(1條直線)作為折線，將部分片50q、50r向紙面的背面?zhèn)确较蛘蹚潱允顾鼈兣cz方向(與片垂直的方向)平行。接著，以線L3作為折線，折彎部分片50r，以使部分片50r與部分片50p和部分片50q垂直(使得L1與L4重合)。其結果，導線部55a的端部F和導線部57b的端部G通過連接部k1、k2從一開始就是連接的，因此形成圖4(a)等中的天線14。
在以上的任一結構中，優(yōu)選在1個或者多個部分片50的至少一部分上預先形成粘貼面，以能夠貼附在ID對象物的包裝箱等上。此外，本實施方式的通信體片50可直接安裝在ID對象物上，也可安裝在ID對象物的包裝箱(內(nèi)側/外側均可)上。此外，也可以安裝在與ID對象物一起放入包裝箱內(nèi)的緩沖材料的適當部位(例如發(fā)泡聚苯乙烯的角)上。
本實施方式的通信體片是包括IC芯片的結構，但也可以僅將天線(不包含IC芯片)構成為天線片。在該情況下，例如，可在組裝天線片之后設置IC芯片。此外，所述天線片可以設為與圖10(a)～(c)、圖11(a)、(b)中所示的圖相同的結構。
而且，為了構成實施方式3記載的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體，也可構成圖13(a)這樣的通信體環(huán)。通信體環(huán)60是在環(huán)狀的導線部66上留出間隔安裝了6個保持部件61a～61f的結構。此外，雖然未圖示，但在通信體環(huán)60上設有與導線部連接的IC芯片。在此，導線部66易于彎折，保持部件61a～61f使用不易彎折的材料。由此，通信體環(huán)60可設為以下的三維結構。即，將具有相同正方形形狀的平面p、q、r設為共有頂點A的相互垂直的假想平面，保持部件61a、61b沿著平面p配置，保持部件61c、61d沿著平面q配置，保持部件61e、61f沿著平面r配置，并且，構成為保持部件61a/61b在平面p的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置；保持部件61c/61d在平面q的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置；保持部件61e/61f在平面r的不包含頂點A的兩邊的附近、與各邊大致平行地配置，導線66貫穿所述各保持部件61a～61f而環(huán)繞。通過設為這樣的三維結構，可安裝在ID對象物上(參照圖13(b))，可得到實施方式3中記載的效果。
也可不使用圖13(a)的61a～61f這樣的保持部件而僅用導線來構成通信體環(huán)。在該情況下，在導線部的多處設有折線或縮頸部。此外，對于所述導線也可使用將柔軟性不同的多種導體連在一起而得到的導線。由此，可變形為所述的三維結構。此外，也可將被覆蓋材料覆蓋的導線形成為環(huán)來構成通信體環(huán)。在該情況下，在該覆蓋材料的多處設有折線或縮頸部。此外，對于所述覆蓋材料也可使用將柔軟性不同的多種覆蓋材料連在一起而得到的覆蓋材料。由此，可變形為所述的三維結構。而且，也可以在環(huán)狀的均勻導線上附加不易折彎的固定部件。在該情況下，例如，優(yōu)選為了使導線不偏離固定部件，而設置突起或在固定部件上形成溝槽等的結構。由此易于搬運。
此外，本實施方式的通信體環(huán)60可直接安裝在ID對象物上，也可安裝在ID對象物的包裝箱(內(nèi)側/外側均可)上。此外，也可以安裝在與ID對象物一起放入包裝箱內(nèi)的緩沖材料的適當部位(例如發(fā)泡聚苯乙烯的角)上。
本發(fā)明不限于上述的實施方式，在權利要求的范圍內(nèi)可進行各種變形，對于適當組合實施方式中公開的技術手段而得到的實施方式，也包括在本發(fā)明的技術范圍內(nèi)。
本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體可應用于使用RFID的設備。
權利要求
1.一種天線裝置，其特征在于，該天線裝置具有保持部件，該保持部件具有共有一個頂點的相互大致垂直的第1～第3平面，沿著所述第1平面配置的第1導體部、沿著所述第2平面配置的第2導體部和沿著所述第3平面配置的第3導體部互相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的天線裝置，其特征在于，所述第1～第3導體部互相連接形成環(huán)狀。
3.根據(jù)權利要求2所述的天線裝置，其特征在于，將所述第1～第3導體部全部投影到第1平面的法線方向上所得到的投影圖圍起的圖形的面積、將所述第1～第3導體部全部投影到第2平面的法線方向上所得到的投影圖圍起的圖形的面積、以及將所述第1～第3導體部全部投影到第3平面的法線方向上所得到的投影圖圍起的圖形的面積相等。
4.根據(jù)權利要求2所述的天線裝置，其特征在于，所述保持部件是立方體形狀的保持塊。
5.根據(jù)權利要求4所述的天線裝置，其特征在于，所述第1導體部沿著所述第1平面的不包含所述頂點的兩邊，所述第2導體部沿著所述第2平面的不包含所述頂點的兩邊，所述第3導體部沿著所述第3平面的不包含所述頂點的兩邊。
6.根據(jù)權利要求2所述的天線裝置，其特征在于，所述保持部件具有具有正方形形狀的第1平面的第1保持壁、具有正方形形狀的第2平面的第2保持壁、具有正方形形狀的第3平面的第3保持壁。
7.根據(jù)權利要求6所述的天線裝置，其特征在于，所述第1導體部沿著所述第1平面的不包含所述頂點的兩邊，所述第2導體部沿著所述第2平面的不包含所述頂點的兩邊，所述第3導體部沿著所述第3平面的不包含所述頂點的兩邊。
8.一種天線裝置，其特征在于，該天線裝置具有第1～第3保持框部件和第1～第3導體部，當把共有一點的相互大致垂直的3個假想平面設為第1～第3平面時，所述第1保持框部件沿著所述第1平面配置；所述第2保持框部件沿著所述第2平面配置；所述第3保持框部件沿著所述第3平面配置；所述第1～第3保持框部件形成環(huán)；所述第1保持框部件上設置的第1導體部、所述第2保持框部件上設置的第2導體部和所述第3保持框部件上設置的第3導體部互相連接成環(huán)狀。
9.一種天線裝置，其特征在于，第1～第3導體部相互連接成環(huán)狀并且在各導體部的至少一部分設有保持部件；當把共有一點的相互大致垂直的3個假想平面設為第1～第3平面時，所述第1導體部沿著所述第1平面，所述第2導體部沿著所述第2平面，所述第3導體部沿著所述第3平面。
10.一種天線，其特征在于，該天線具有第1～第3導體部；設第1～第3平面為共有一點的相互大致垂直的3個假想平面，所述第1導體部沿著所述第1平面配置，所述第2導體部沿著所述第2平面配置，所述第3導體部沿著所述第3平面配置，使得所述第1～第3導體部相互連接成環(huán)狀。
11.一種非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體，其特征在于，該非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體具有權利要求10所述的天線和與該天線連接的IC芯片；所述IC芯片利用通過所述天線接收到的包含控制信號的電波的作用而產(chǎn)生的電動勢，進行響應于所述控制信號的處理，并從所述天線發(fā)送用于傳送所述IC芯片中記錄的信息的電波。
12.一種通信體片，其特征在于，所述通信體片具有IC芯片；以及第1～第3部分片，其配置為大致L字形狀，使得可以通過折彎各自的邊界來構成共有1點的相互大致垂直的第1～第3平面，所述第1部分片上設置的第1導體部和所述第2部分片上設置的第2導體部連接，并且所述第2導體部和所述第3部分片上設置的第3導體部連接。
13.根據(jù)權利要求12所述的通信體片，其特征在于，所述第1導體部和第3導體部經(jīng)由由導體構成的連接部而連接。
14.根據(jù)權利要求12所述的通信體片，其特征在于，所述通信體片具有與至少1個所述部分片連接的連接片，在所述連接片中，配置有與所述第1導體部和所述第3導體部中的至少一方連接的導體部，通過所述的折彎，所述第1導體部和所述第3導體部可以經(jīng)由配置在連接片上的所述導體部連接。
15.根據(jù)權利要求12所述的通信體片，其特征在于，所述第1～第3部分片是連接成共有1點的3個正方形的形狀，各導體部沿著不包含所述點的兩邊配置。
16.根據(jù)權利要求12所述的通信體片，其特征在于，所述IC芯片利用通過所述天線接收到的包含控制信號的電波的作用而產(chǎn)生的電動勢，進行響應于所述控制信號的處理，并從所述天線發(fā)送用于傳送所述IC芯片中記錄的信息的電波。
17.一種通信體環(huán)，其特征在于，該通信體環(huán)具有IC芯片和第1～第3導體部；第1～第3導體部相互連接成環(huán)狀，并且與所述IC芯片連接；把共有1點的相互大致垂直的3個假想平面設為第1～第3平面時，所述第1導體部可變形為沿著所述第1平面，所述第2導體部可變形為沿著所述第2平面，所述第3導體部可變形為沿著所述第3平面。
18.一種天線片，其特征在于，所述天線片具有第1～第3部分片，該第1～第3部分片被配置為大致L字形狀，使得可以通過折彎各自的邊界而構成共有1點的相互大致垂直的第1～第3平面，所述第1部分片上設置的第1導體部和所述第2部分片上設置的第2導體部連接，并且所述第2導體部和所述第3部分片上設置的第3導體部連接。
19.根據(jù)權利要求18所述的天線片，其特征在于，所述第1～第3部分片是連接成共有1點的3個正方形的形狀；各導體部沿著不包含所述點的兩邊配置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種天線裝置、天線、非接觸型數(shù)據(jù)收發(fā)體、通信體片、通信體環(huán)、天線片。天線裝置包括第1導體部；與第1導體部電連接的第2導體部；與所述第1導體部和第2導體部電連接的第3導體部；保持所述第1導體部的至少一部分的第1保持部件；保持所述第2導體部的至少一部分的第2保持部件；保持所述第3導體部的至少一部分的第3保持部件，其中，包含所述第1導體部的平面、包含所述第2導體部的平面以及包含所述第3導體部的平面相互大致垂直。
文檔編號G06K19/07GK1956260SQ20061013747
公開日2007年5月2日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權日2005年10月28日
發(fā)明者佐佐木昌, 積知范, 森俊也, 堀口奈都子 申請人:歐姆龍株式會社