电磁感应型处理装置的制作方法

专利名称：电磁感应型处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电石兹感应型处理装置，特别是涉及将通过从 外部提供的磁场而生成的电动势作为电源、容易地抑制由配置在 装置内的包含导电性物质的功能设备导致的电力传递的效率降低 的电磁感应型处理装置。
背景技术：
以往，具有使磁场与线圈交链而产生电动势、并将其作为装 置内的电力而利用的技术。
图1是说明以往的处理装置的示例的图。
如图l所示，供电装置1是向处理装置2提供电力的装置，例如 具有生成正弦波信号的电源ll以及线圈12。供电装置l在该电源11 中生成正弦波信号，将该正弦波信号提供给线圏12，由此从线圏 12向外部空间;故出》兹场(由虚线箭头的石兹力线表示的交链；兹场21)。
处理装置2是使用从供电装置l获取的电力来进行处理的装 置，具有线圈31、调节器(regulator)32以及电路33。处理装置2例 如由用户携带，由该用户接近供电装置l,通过使从供电装置l放 出的磁场与该线圏31交链而在线圈31中产生电动势。在线圈31中 产生的电动势由调节器32进行定电压化后，提供到电路33。电路 33根据该电动势进行动作，实现处理装置2所具有的规定功能。
在该以往的技术中，为了充分确保交链磁场，在线圈12和线 圏31的周围没有妨碍磁场的障碍物，供电装置l内的电源ll、处理 装置2内的调节器32以及电路33都由处理电气信号的电子电路构 成，因此包含某些导电性物质，当在交链磁场的区域内存在这些 导电性物质时，在那里产生涡流，并产生伴随涡流的与交链磁场
逆向的二次磁场，因此，结果供电的效率变低。
因此，在现有技术中，如图l所示为了确实地确保用于供电的 交链磁场的空间，将电子电路等导电性物质配置成远离交链磁场。
图2是说明以往的处理装置的另 一例的图。该例是在IC卡等中 通常采用的结构。
处理装置40(IC卡)具有线圈41、调节器42以及电路43。将线圏 41配置成沿着处理装置40的外周。因此，调节器42、电路43配置 在线圈41内，如果它们的面积比线圏41的面积大，则妨石寻交《连^兹 场21,降低从供电装置1向处理装置40传递电力的效率。因此，一 般通过使这些调节器42 、电路43的面积与线圏41的面积相比足够 小，减小对电力传递的影响。
图3是说明以往的处理装置的又一例的图。
在该例中，处理装置50(IC卡)具有线圏51、调节器52以及电路 53。如图3所示，在处理装置50的线圏51内设置有^i性体54。作为 磁性体，可以考虑例如以铁氧体(ferrite)为主原料的组成。磁性体 具有聚集磁通量的性质，因此通过具有这样的结构，能够防止由 与磁性体54的表面接触的电路53、调节器52等导电性物质产生的 涡流(例如，参照专利文献l)。但是，在这种情况下，由于装入磁 性体而受到大小、容积的制约，还增加成本。
专利文献l:日本特开2005 - 234827号公报

发明内容
发明要解决的问题
然而，还对利用这种电力传送的装置要求各种附加功能，以 IC卡为例，考虑搭载显示元件、键盘的功能设备。
然而，如果将这些功能设备配置在IC卡上，则与线圏的面积 相比从面积方面考虑不能忽略，另外都含有某些导电性物质的情
况较多，因此如上所述，将这些功能设备配置在处理装置内时有 可能成为导致电力传递的效率降低、成本增大的制约。
本发明是鉴于这样的状况而完成的，即使将功能设备配置在 处理装置内也能够容易地抑制电力传递的效率降低。
用于解决问题的方案
本发明的一个侧面是一种具备由于从外部提供的磁场生成电 动势的线圏、以及利用电动势进行动作的包含导电性物质的功能 设备的电磁感应型处理装置，其中，功能设备由具有如下导电性
的导电性物质构成即使存在由于从外部提供的磁场而在导电性
物质中生成的涡流所产生的与上述f兹场逆向的》兹场，也抑制涡流
使得成为功能设备的最低动作电动势以上。
前述功能设备可具有被电气连接的电极，在满足所希望的功
能的范围内具有切口 。
前述功能设备可以是包含导电性物质的电子纸。
前述功能设备可以是包含导电性物质的染料敏化型太阳电池。
前述功能设备可以是包含导电性物质的操作按钮。 前述功能设备可以是包含导电性物质的传感器。 根据本发明的一个侧面，设有由于从外部提供的磁场生成电 动势的线圏以及利用电动势进行动作的包含导电性物质的功能设
备，该功能设备由具有如下导电性的导电性物质构成即使存在 由于从外部提供的磁场而在导电性物质中生成的涡流所产生的与 上述磁场逆向的磁场，也抑制涡流使得成为功能设备的最低动作 电动势以上。
发明的效果
根据本发明的侧面，能够获取从外部提供的电力。特别地， 即使功能设备配置在处理装置内，也可以容易地抑制电力传递的
效率降低。


图l是说明以往的处理装置的示例的图。
图2是说明以往的处理装置的另 一 例的图。
图3是说明以往的处理装置的又 一 例的图。
图4是说明应用了本发明的处理装置的示例的图。
图5是说明产生涡流的状态例的示意图。
图6是说明由涡流产生的磁通量的示例的图。
图7是说明功能设备的结构例的图。
附图标记说明
101:供电装置；102:处理装置；111:电源；112:线圈； 121:交链磁场；131:线圏；132:调节器；133:控制电路；134: 显示元件；135: 4建盘；141:导电性物质；142:涡流；143:离 中心的距离；164:显示元件；165:键盘。
具体实施例方式
图4是说明应用了本发明的处理装置的示例的图。 供电装置101是对接近的处理装置102供电的装置，具有生成 正弦波信号的电源111以及线圏112。在电源111中生成的信号(例 如，正弦波信号)被提供给线圏112。由此，从线圏131向外部空间 放出磁场(由虛线箭头的磁力线表示的交链磁场121)。
处理装置102具有线圏131、调节器132、控制电路133、显示 元件134以及键盘135。处理装置102中，例如由用户接近线圈131 使得与交链,兹场121交链，通过该交链》兹场121生成电动势，由调 节器132进行定电压化后，向控制电路133、显示元件134以及键盘 135供电。控制电路133根据在调节器132中进行了定电压化的电动
势进行动作，按照从键盘13 5输入的键操作来控制显示元件13 4上 的显示内容。此外，显示元件134根据在调节器132中进行定电压 化的电动势进行动作，显示图像信息。此外，键盘135根据在调节 器132中进行定电压化的电动势进行动作，接受用户的输入操作， 并将该接受的输入信息提供给控制电路13 3 。
此外，在以下说明中，假设显示元件134以及4建盘135的电极 在处理装置102内的特定区域中均匀地分布。此外，以下将在说明 中使用的功能设备看作是在磁性方面几乎不产生影响、磁性透明 的物质，设仅具有导电性。
在以往的技术中，为了充分确保交《连万兹场121(由交链磁场121 产生的电动势)，在线圏112和线圏131的周围没有配置妨碍交链磁 场121的大的障碍物。即，处理装置102内的调节器132、控制电路 133相对于线圈131的面积足够小，确保交链磁场121通过的足够的 路径，处理装置102可从交链磁场121得到足够大的电动势。此外， 通常由于显示元件134、键盘135等某些功能设备包含导电性物质， 因此在交链磁场121的区域内存在这些导电性物质时，有可能在此 处产生涡流。因而，由于该涡流而产生与交《连一磁场121逆向的二次 磁场，结果，降低线圈131中感应的电动势，因此存在供电装置IOI 和处理装置102间的可动作的距离范围变窄的可能性。
图5是说明图4所示的供电装置101和处理装置102中的交链磁 场121所引起的产生涡流的状态例的示意图。
供电装置IOI根据电源111生成的正弦波信号，从线圈112以角 速度co产生磁场。由线圈112产生的磁场在处理装置102的线圏131 处交链磁通量密度均匀且为Bm时，在接近处理装置102内的线圈 131而配置的导电性物质141中也交链》兹通量Bm，此时，产生流过 同心圆状的电流即涡流。i殳导电性物质141的导电率为o，离中心 的距离143为r时，涡流142(Is)可以利用以下的式(l)求出。
/s=—^!^c仍^ …w
涡流142(Is)成为与流过线圏131的电流逆向的电流，因此由于 涡流142(Is)而从导电性物质141整体产生的^兹通量Bs也与^兹通量 Bm成为逆向。该》兹通量Bs如以下的式(2)，与涡流142(Is)的大小成
比例。 式2
必scc/s …卩)
设磁通量Bm和磁通量Bs均匀分布，并设它们的合成磁通量为 Bg时，感应电动势e(t)可以利用以下的式(3)求出。 式3
…^
因此，导电性物质141的导电率越高(容易通电)，磁通量Bm的 逆向的磁通量Bs越强，结果，处理装置102的电动势e(t)降低。换 言之，通过降低导电性物质141的导电率，能够降低在导电性物质 141中产生的涡 流。
在图4的示例的情况下，如图6所示，由于乂人供电装置101侧朝 向处理装置102侧的(朝向图中上方向的)交链磁场121，在由导电性 物质构成的显示元件134、键盘135等功能设备中产生涡流，如箭 头151至156所示，产生与交4连f兹场121的^兹通量的方向逆向的；兹通 量。在图6中，箭头151至箭头153表示由在显示元件134中发生的 涡流所产生的石兹通量Bd，箭头154至箭头156表示由在4建盘135中发 生的涡流所产生的磁通量Bk。由于这些磁通量而使合成磁通量变 弱，在线圏131中产生的电动势降低。
因此，通过降低导电率使得不损害显示元件134、键盘135的 功能，抑制由各自的涡流产生的磁通量Bk、 Bd的产生，从而能够 抑制由涡流引起的电动势的降低。
因此，为了满足以下的式(4)所示的条件、即为了使线圈131 中产生的电动势e(t)大于为使处理装置102动作而所需的最低电动 势E，决定显示元件134、键盘135的导电率。
<formula>formula see original document page 9</formula>
显示元件134、键盘135的导电率可以根据例如显示元件134、 键盘135的材质、大小或者形状等来进行控制。即，关于显示元件 134、键盘135,为使它们的导电率满足式(4)的条件而决定它们的 材质、大小或者形状等。即，这些功能设备由具有如下导电性的 导电性物质构成抑制涡流，使得即使由于从外部提供的用于提 电的磁场而在导电性物质中生成的涡流所产生的与用于供电的磁 场逆向的磁场，也使在线圈131中得到的电动势为其功能设备的最 低动作电动势以上。
例如，通过选择显示元件134、键盘135的与导电率有关的材 料(原料)，控制显示元件134、键盘135的导电率，使得线圏131的 电动势为调节器132、控制电路133、显示元件134以及键盘135等 功能设备的最低动作电动势以上。更具体地说，例如作为显示元 件134、键盘135的原料，在像导电率互不相同的铝和铜的合金那 样使用导电率互不相同的多个原料的合成物质的情况下，通过调 整各原料(例如铝和铜)的混合比，来控制显示元件134、键盘135 的导电率使得线圏131的电动势成为调节器132、控制电路133、显 示元件134以及键盘135等功能设备的最低动作电动势以上。
此外，例如如图7所示，也可以根据显示元件、键盘的形状， 来控制它们的导电率。在图7的示例中显示的显示元件164以及键
盘165中没有使电极均匀分布，而是在对功能没有影响的范围内设 置有切口 (切I9込^)。根据该形状，切断在显示元件164以及键盘165 中产生的涡流的路径，因此与均匀分布的情况相比能够更加抑制 涡流的产生。由此，在图7中箭头171至箭头176所示那样的与交链 》兹场121的》兹通量方向逆向的》兹通量的产生^皮抑制，结果，抑制线 圏131中的电动势的降低使其为调节器132、控制电路133、显示元 件134以及键盘135等功能设备的最低动作电动势以上。
当然，该显示元件、键盘切口的数量、大小等是任意的，还 可以根据切口以外的形状来控制涡流的产生。
如上所述，为了抑制在使用了显示元件、键盘等导电性物质 的功能设备中所产生的涡流的大小，设定它们的材质、大小或者 形状等，由此处理装置不需要磁性体等特别的结构，能够容易地 抑制来自供电装置的电力传递的效率的降低。更具体地说，可以 实现如下的处理装置，该处理装置通过设定使用了导电性物质的 功能设备的材质、大小或者形状等使得线圏的电动势成为调节器 132、控制电路133、显示元件134以及键盘135等功能设备的最低 动作电动势以上，从而能够容易地抑制来自供电装置的电力传递 的效率的降低。此外，由此能够抑制例如像电波吸收体等那样原 来的电路功能不需要的部件个数，因此处理装置还可以降低其制 造成本。
此外，作为功能设备，既可以是前面举例的显示元件、键盘 以外的设备，例如可以是太阳电池、操作按钮或者各种传感器等。 特别是最近受到关注的电子纸、染料敏化型太阳电池等广泛利用 透射光的导电性物质141。此外，实际上这些物质中的大多数在大 部分情况下在磁性方面几乎不产生影响(透明的)。
此外，在本说明书中，系统是指由多个设备(装置)构成的装置 整体。
此外，以上也可以分割作为一个装置说明的结构，并作为多 个装置而构成。反之，也可以将以上作为多个装置说明的结构综 合而作为一个装置构成。此外，当然也可以在各装置的结构中附 加上述以外的结构。而且，如果作为系统整体的结构、动作实质 上相同，则也可以将某个装置的结构的一部分包含在其它装置的 结构中。即，本发明的实施方式并不限于上述的实施方式，在不 脱离本发明的要旨的范围内能够进行各种变更。
产业上的可利用性
本发明能够应用于例如电磁感应型处理装置中。
权利要求
1.一种电磁感应型处理装置，具备由于从外部提供的磁场生成电动势的线圈；和利用前述电动势进行动作的包含导电性物质的功能设备，该电磁感应型处理装置的特征在于，前述功能设备由具有如下导电性的导电性物质构成即使存在由于前述从外部提供的磁场而在前述导电性物质中生成的涡流所产生的与前述磁场逆向的磁场，也抑制涡流使得成为前述功能设备的最低动作电动势以上。
2. 根据权利要求l所述的电磁感应型处理装置，其特征在于， 前述功能设备具有被电气连接的电极，在满足所希望的功能的范围内具有切口 。
3. 根据权利要求l所述的电磁感应型处理装置，其特征在于， 前述功能设备是包含前述导电性物质的电子纸。
4. 根据权利要求l所述的电磁感应型处理装置，其特征在于， 前述功能设备是包含前述导电性物质的染料敏化型太阳电池。
5. 根据权利要求l所述的电磁感应型处理装置，其特征在于， 前述功能设备是包含前述导电性物质的操作按钮。
6. 根据权利要求l所述的电磁感应型处理装置，其特征在于， 前述功能设备是包含前述导电性物质的传感器。
全文摘要
本发明提供一种电磁感应型处理装置，容易地抑制由配置在装置内的包含导电性物质的功能设备所引起的电力传递的效率降低。为了使设置在处理装置(102)中的线圈(131)中产生的电动势大于处理装置(102)的动作所需的最低电动势，通过设定设置在处理装置(102)中的包含导电性物质的功能设备即显示元件(134)、键盘(135)的材质、大小或者形状等，抑制它们的涡流的产生。本发明能够应用于将由于从外部提供的磁场而生成的电动势作为电源的电磁感应型处理装置。
文档编号G06K17/00GK101110526SQ20071013049
公开日2008年1月23日 申请日期2007年7月23日 优先权日2006年7月21日
发明者久保野文夫, 吉田祐子, 石桥义人, 长井昭二 申请人:索尼株式会社