线圈模块以及包括线圈模块的信息发送器的制作方法

文档序号:14875112发布日期:2018-07-07 05:17阅读:132来源:国知局

本公开涉及一种线圈模块以及包括线圈模块的信息发送器。



背景技术:

使用线圈的无线通信已被应用为在各种环境中使用。具体地,使用这样的线圈的无线通信技术被应用于某些交易的电子批准。

在这样的无线通信技术中,在发送线圈和接收线圈之间发送数据这样的方式中接收线圈磁耦合到通过发送线圈形成的磁场。因此,数据发送的可靠性基于发送线圈和接收线圈之间的磁耦合度是可确定的。

使用线圈的无线通信技术可应用于各种应用,并且发送线圈和接收线圈的角度或位置可基于实施例而改变。由于发送线圈和接收线圈之间的潜在的不匹配、不对齐或距离或其它这样的因素,数据发送的可靠性不理想,并且经常被大幅度地劣化。



技术实现要素:

提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍,并且以下在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面,一种线圈模块包括:磁性主体,包括沿第一轴向方向延伸的第一主体部和沿与所述第一轴向方向不同的第二轴向方向延伸的第二主体部;以及发送线圈,包括缠绕在所述第一主体部的一部分上的第一线圈和缠绕在所述第二主体部的一部分上的第二线圈。

所述第一线圈可并联连接到所述第二线圈,并且所述第一线圈可与所述第二线圈独立地操作。

所述第一主体部可与所述第二主体部分开并且间隔开。

所述第一线圈相对于所述第一轴向方向的缠绕角度可与所述第二线圈相对于所述第二轴向方向的缠绕角度相对应。

所述第一线圈相对于所述第一轴向方向的缠绕角度可与所述第二线圈相对于所述第二轴向方向的缠绕角度不同。

所述第一轴向方向和所述第二轴向方向之间的角度可以为第一角度。所述第一线圈相对于所述第一轴向方向的缠绕角度与所述第二线圈相对于所述第二轴向方向的缠绕角度之差可以为第二角度。所述第一角度和所述第二角度可彼此不同。

所述发送线圈还可包括:第三线圈,缠绕在所述第二主体部的至少一部分上,并且所述第二线圈相对于所述第二轴向方向的缠绕角度与所述第三线圈相对于所述第二轴向方向的缠绕角度彼此不同。

所述磁性主体还可包括:第三主体部,沿与所述第一轴向方向和所述第二轴向中的至少一者不同的第三轴向方向延伸;并且所述发送线圈还包括缠绕在所述第三主体部的一部分上的第三线圈。

所述磁性主体还可包括:第三主体部,沿所述第一轴向方向延伸;并且所述发送线圈还包括缠绕在所述第三主体部的一部分上的第三线圈。

在另一总的方面,一种线圈模块包括:磁性主体,包括第一主体部和第二主体部,所述第一主体部沿第一轴向方向延伸并具有对称的多边形形状,并且所述第二主体部具有非对称的多边形形状;以及发送线圈,包括缠绕在所述第一主体部的至少一部分上的第一线圈和缠绕在所述第二主体部的至少一部分上的第二线圈。

所述第一线圈相对于所述第一轴向方向的缠绕角度可与所述第二线圈相对于所述第一轴向方向的缠绕角度不同。

所述磁性主体还可包括:第三主体部,形成在所述第二主体部的一侧,并且具有对称的多边形形状;并且所述发送线圈还包括缠绕在所述第三主体部的一部分上的第三线圈。

在另一总体方面,一种线圈模块包括:磁性主体,沿第一轴向方向延伸;以及发送线圈,包括缠绕在所述磁性主体的第一部分上的第一线圈和缠绕在所述磁性主体的第二部分上的第二线圈。所述第一线圈相对于所述第一轴向方向以第一角度缠绕,并且所述第二线圈相对于所述第一轴向方向以与所述第一角度不同的第二角度缠绕。

所述发送线圈还可包括第三线圈,所述第三线圈相对于所述第一轴向方向以与所述第二角度不同的第三角度缠绕在所述磁性主体的第三部分上。

所述第一线圈和所述第二线圈之间可形成间隔区域。

所述磁性主体可包括:第一主体部,沿所述第一轴向方向延伸;以及第二主体部,沿与所述第一轴向方向不同的第二轴向方向延伸,并且与所述第一主体部分开并间隔开。

所述第一线圈可缠绕在所述第一主体部上,并且所述第二线圈缠绕在所述第二主体部上。

所述磁性主体可包括:第一主体部,沿所述第一轴向方向延伸,并且具有对称的多边形形状;以及第二主体部,具有连接到所述第一主体部的一端的一端,并且具有非对称的多边形形状。

所述第一线圈可缠绕在所述第一主体部上,并且所述第二线圈可缠绕在所述第二主体部上。

在另一总体方面,一种信息发送器,所述信息发送器用于以非接触方式向磁卡阅读器发送数据,所述信息发送器包括:线圈模块,包括沿第一轴向方向延伸的磁性主体和缠绕在所述磁性主体上的发送线圈;以及无线通信单元,被配置为控制所述线圈模块,以将所述数据发送到所述磁卡阅读器。所述发送线圈包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈相对于所述第一轴向方向以第一角度缠绕,所述第二线圈相对于所述第一轴向方向以与所述第一角度不同的第二角度缠绕。

通过下面的具体实施方式、附图以及权利要求,其它特征和方面将显而易见。

附图说明

图1示出无线电力发送器应用的示例的示图。

图2是示出磁卡阅读器的示例的框图。

图3是示出与磁卡相邻的磁头两端的电压的示例的示图。

图4是示出本公开中的信息发送器的示例的框图。

图5是示出作为对比示例的包括螺旋线圈的发送线圈和磁卡阅读器的磁头彼此结合的示例的示图。

图6是沿着图5的ⅰ-ⅰ’的方向截取的截面图。

图7是示出螺线管式线圈模块的示例的透视图。

图8a和图8b是示出图7中所示的线圈模块的识别范围的曲线图。

图9是示出本公开中的螺线管式线圈模块的示例的透视图。

图10是图9中所示的线圈模块的平面图。

图11a和图11b是示出图9中所示的线圈模块的识别范围的曲线图。

图12至图21是示出本公开中的螺线管式线圈模块的各种示例的示图。

图22至图25是示出本公开中的形成在多层基板中的螺线管式线圈模块的各种示例的示图。

图26至图28是示出移动终端的外壳和应用于移动终端的外壳的线圈模块的各种示例的示图。

在整个附图和具体实施方式中,相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制,为了清楚、说明和方便起见,可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式,以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的。例如,在此描述的操作的顺序仅仅是示例,且不限于在此所阐述的示例,而是除了必须按照特定顺序发生的操作外,可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略本领域已知的特征的描述。

在此描述的特征可按照不同的形式实施,并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说,已经提供在此描述的示例,仅为了示出在理解本申请的公开内容之后将显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。

图1是示出应用有用于无线通信的线圈的移动终端执行无线通信的示例的透视图。

信息发送器100应用于移动终端10。根据示例,信息发送器100自身是移动终端10,但还可以是移动终端10的部分构造。

信息发送器100包括线圈模块110,并且线圈模块110在信息发送器100的控制下形成磁场。

线圈模块110可用作发送线圈,并且可磁耦合到包括接收线圈的信息接收器,以无线地发送信息。

图1将磁卡阅读器20示出为包括接收线圈的信息接收器。在其它示例中,除了磁卡阅读器20之外,各种信息接收器可用作包括接收线圈的装置。

线圈模块110为至少一个线圈。

在示出的示例中,线圈模块110包括多个线圈,并且多个线圈形成广泛地传播的磁场。因此,由于使用多个线圈形成了广泛传播的磁场,即使在磁卡阅读器20的接收线圈的位置或角度改变的情况下,线圈模块110也增强磁耦合性能。

线圈模块110可以是螺线管线圈。在示出的示例中,线圈模块110被示出为与螺旋线圈相似,但这为了便于解释。下面将参照图7至图13描述根据示例的线圈模块。

信息发送器100通过改变磁场的方向将将要发送的数据(例如,卡号数据)发送到磁卡阅读器20。换句话说,磁卡阅读器20利用通过磁场的改变(诸如,改变通过线圈模块110形成的磁场的方向)引起的接收线圈两端的电压的改变来阅读卡号数据。

在下文中,将参照图2至图4更详细地描述磁卡阅读器20。

图2是示出磁卡阅读器的框图。

参照图2,磁卡阅读器20包括磁头210和模拟数字转换器220。

磁头210通过使磁通量对向而产生电压。也就是说,磁头210包括接收线圈,并且检测通过磁场产生的接收线圈两端的电压。

模拟数字转换器220从接收线圈两端的电压产生解码信号。解码信号可以为例如数字电压信号,并且可从解码信号产生卡信息数据。

图3是示出与磁卡相邻的磁头两端的电压的示图。

参照图3,磁头210包括芯211和接收线圈212。

芯211可由各种材料形成。在一个示例中,芯211由硬质坡莫合金形成。在一个或更多个示例中,例如,芯211可具有大约100000的相对磁导率。

接收线圈212缠绕在芯211上。

当接收线圈212经历磁场的改变时,通过磁通量产生接收线圈212两端的电压vhead。接收线圈212两端所产生的电压vhead被提供到模拟数字转换器220(图2),模拟数字转换器从接收线圈212两端的电压产生解码信号。

磁卡具有磁化的磁条40。随着磁头210在磁条40之上移动,通过磁通量产生磁头210的接收线圈两端的电压vhead。

接收线圈两端的电压vhead具有根据磁条40的极性的峰值电压。在示出的示例中,可看出的是,在s极和s极彼此相邻的情况下,产生负的峰值电压,在n极和n极彼此相邻的情况下,产生正的峰值电压。

模拟数字转换器220(图2中示出)从接收线圈两端的电压vhead产生解码信号vdecode。在一个示例中,每当检测到峰值电压时,模拟数字转换器产生边沿(edge),以产生解码信号vdecode。

解码信号vdecode是数字数据被解码的数字电压信号。例如,根据解码信号vdecode的周期的长度,解码出“1”或“0”。从示出的示例看出,解码信号vdecode的第一周期和第二周期是解码信号vdecode的第三周期的两倍。因此,解码信号vdecode的第一周期和第二周期被解码为“1”,第三周期至第五周期被解码为“0”。这样的解码方法是示例性的,对本领域技术人员应显而易见的是,在获得本公开的全面理解之后,可应用各种解码技术。

图3示出了磁卡阅读器从磁条执行解码的示例,但是磁头210可从由信息发送器100的线圈模块110以及磁条产生的磁场产生磁头210两端的电压。也就是说,磁卡阅读器的磁头210可与通过信息发送器产生的磁场磁耦合,以接收例如卡号数据的数据。

也就是说,信息发送器100可形成磁场以发送数据,并且磁卡阅读器可利用通过信息发送器100形成的磁场来接收例如卡号数据的数据。

图4是示出根据本公开的示例的信息发送器的框图。在下文中,将参照图4更详细地描述信息发送器100。

参照图4,信息发送器100包括线圈模块110和无线通信单元120。

无线通信单元120通过线圈模块110将数据无线地发送到磁卡阅读器20(图1)。

例如,如图4所示,无线通信单元120通过改变施加到线圈模块110的电流的方向来改变通过线圈模块110形成的磁场的方向。因此,施加到磁卡阅读器20的磁头210的头电压的峰值改变,并且磁卡阅读器20利用头电压的峰值的改变执行如上所述的解码,以接收从无线通信单元120发送的卡信息。

由于信息发送器100可应用于诸如智能电话和智能手表的各种移动终端,因此在任何环境下增大与磁卡阅读器20的磁耦合度可以是重要的。

因此,根据示例,线圈模块110通过使用螺线管式线圈来增大与磁卡阅读器20的磁耦合度。

在下文中,将使用普通的螺旋线圈的对比示例与本申请的螺线管式线圈模块彼此对比来进行描述。

图5是示出作为对比示例的包括螺旋线圈的发送线圈和磁卡阅读器的磁头彼此结合的示例的示图。

发送线圈510被供电有电压vc以形成磁场,并且磁头210磁耦合到通过发送线圈510形成的磁场,以接收数据。

如示出的,为了使发送线圈510和磁头210彼此磁力且平稳地耦合,磁头210的位置是重要的。

由于线圈的形状和缠绕方向,磁头210磁性地且平稳地耦合到具有特定方向性的磁场的分量。也就是说,在示出的示例中,磁头210磁性地且平稳地耦合到水平方向的磁场分量。看出的是,磁头210与磁场分量的磁耦合更平稳地形成在发送线圈510的绕组周围。

图6是沿着图5的ⅰ-ⅰ’的方向截取的截面图,并且示出了基于磁头在包括一个螺旋线圈的发送线圈中的位置的磁耦合。

如示例中示出的,发送线圈510通过电流的流动形成磁场。磁场的方向根据发送线圈510中的电流流动的方向而改变。

如示出的,在磁头位于发送线圈周围的示例p1中,磁头和发送线圈之间的磁耦合被平稳地执行。平稳连接的原因之一在于:由于在发送线圈周围通过发送线圈形成具有回路形状的磁场,因此磁头与磁场磁耦合。此外,在示出的示例p1中,由于磁头与沿水平方向发射的磁场平稳地耦合,因此与磁头平行的回路形状的磁场形成在磁头周围。结果,磁头和磁场之间的磁耦合被平稳地执行。

同时,如示出的,在磁头位于发送线圈510的中部的示例p2中,具有与磁头垂直的分量的磁场形成在磁头周围。因此,磁头和磁场之间的磁耦合可能会弱,或者磁头和磁场之间可能不存在磁耦合。

结果,如在对比示例中,在发送线圈包括螺旋线圈的情况下,磁耦合力根据磁头(例如,接收线圈)的位置而改变。

具体地,由于仅包括一个线圈的发送线圈通常位于移动终端的中央部分,因此磁卡阅读器的磁头通常位于发送线圈的中央部分。因此,磁头和磁场之间的磁耦合减小,并且需要使磁头对齐以与发送线圈耦合,这可能会不方便。

此外,在移动终端的外壳由金属形成的情况下,由于这种金属外壳妨碍磁场的形成,因此螺旋线圈的磁耦合力减小。

图7是示出螺线管式线圈模块的透视图。

参照图7,线圈模块110包括:磁性主体711,具有线性棒条形式;线圈712,缠绕在磁性主体711上。

由于图7中示出的线圈模块是螺线管式,因此磁场从螺线管的一端出来并且进入另一端。也就是说,如图7中的箭头所示,磁场具有与螺线管平行的分量。

因此,在所示出的线圈模块应用于移动终端的情况下,由于磁场形成为具有与移动终端的长度方向平行的强的方向性,因此磁场在移动终端的整个区域中容易与磁卡阅读器的磁头接触。

即使在移动终端包括金属外壳的情况下,由于通过线圈模块110形成的磁场形成为容纳金属外壳,因此由于金属外壳导致的妨碍最小。

然而,上面描述的所示出的线圈模块具有相对于特定的一个方向具有高的方向性的磁场。

如上所述,由于磁卡阅读器的磁头在特定方向上也具有方向性,因此识别范围或识别概率可根据图7中示出的线圈模块的方向性与磁卡阅读器的磁头的方向性之间的关系而被不同地设置。

图8a和图8b是示出图7中所示的线圈模块的识别范围的曲线图,并且将参照图8a和图8b提供描述。

图8a示出了磁卡阅读器的磁头的方向为竖直方向的情况的识别范围。

螺线管式的线圈模块形成在螺线管的纵向方向(也就是说,如示例中示出的竖直方向)上具有强的方向性的磁场。因此,如图8a所示,看出的是,磁头和磁场之间的磁耦合在磁头与线圈模块平行的多个区域中被平稳地执行。

图8b示出了磁卡阅读器的磁头的方向为水平方向的情况的识别范围。

类似地,螺线管式的线圈模块形成在螺线管的纵向方向(也就是说,如示例中示出的竖直方向)上同时具有强的方向性的磁场。因此,如图8b所示,磁头仅磁性地且平稳地耦合到通过螺线管线圈模块产生的磁场的具有水平方向性的一些部分(也就是说,磁场的两端的拐角部分)。

在图8a和图8b中,磁耦合被平稳地执行的区域为没有画线的区域。如图8a所示,在磁卡阅读器的磁头的方向为竖直方向的情况下,看出的是磁耦合在包括线圈模块的中心区域的多个区域中被平稳地执行。但是,如图8b所示,在磁卡阅读器的磁头的方向为水平方向的情况下,看出的是,磁耦合仅在线圈模块的两端的拐角部分被平稳地执行,磁耦合在线圈模块的中心附近没有被执行。

结果,如图8a和图8b所示,所示出的线圈模块形成在特定方向(也就是说,线性棒条形式的长度方向)上具有强的方向性的多个磁场。因此,看出的是,在磁头的方向性与线圈模块的方向性相对应的情况下,提供较宽的识别范围,而当磁头的方向性和线圈模块的方向性彼此不同时,识别范围变得较窄。

原因之一是由于螺线管式线圈模块仅在特定方向上具有强的方向性。

因此,根据示例,螺线管式线圈模块能够以多角度定向提供方向性的磁场。

在下文中,将描述本公开中的各种示例,该示例能够通过形成各种磁场方向性提供较宽的识别区域。

图9是示出根据本公开的示例的螺线管式线圈模块的透视图。

参照图9,图9示出了使用非线性地形成(也就是说,具有非对称的形状)的磁性主体910的具有多个磁场方向性的线圈模块。

如示出的,线圈模块包括磁性主体910,磁性主体910非线性地形成,并且磁性主体910上缠绕有线圈。在所示出的示例中,线圈包括:第一线圈921,缠绕在第一主体部1011上;第二线圈922,缠绕在第二主体部1012上。

第一线圈921和第二线圈922彼此电连接。

第一线圈921的一端串联连接到第二线圈922的一端。第一线圈921的另一端和第二线圈922的另一端均连接到无线通信单元120(图4)的输入端子。

作为另一示例,第一线圈921并联连接到第二线圈922。在第一线圈921和第二线圈922彼此并联连接的情况下,通过控制第一线圈921和第二线圈922彼此独立地操作来顺序地形成具有不同方向性的磁场。

如示出的,由于第一线圈921的缠绕轴和第二线圈922的缠绕轴彼此不同,因此通过各个线圈形成的磁场具有不同的方向性。同时,通过被缠绕为彼此分开并且彼此串联连接的第一线圈和第二线圈形成的整个磁场通过各个线圈中形成的磁场相互作用而形成。结果,整个磁场将具有共存于其中的各种磁场方向性。

结果,根据本公开的线圈模块形成具有多个方向性的磁场。因此,即使在磁卡阅读器的磁头具有特定方向性的情况下,线圈模块与磁头也更有效地磁耦合。

图10是图9中示出的线圈模块的平面图。将参照图10提供详细的描述。

参照图10,磁性主体910包括:第一主体部1011,具有作为纵向方向的第一轴x1(即,沿第一轴的方向延伸);第二主体部1012,具有与作为纵向方向的第一轴不同的第二轴x2(即,沿第二轴x2的方向延伸)。第二主体部1012从第一主体部1011的一端延伸。第一轴x1和第二轴x2形成预定角度。

根据示例,第一主体部1011和第二主体部1012具有不同的长度。由于通过线圈模块110形成的磁场的范围或方向性基于第一主体部1011和第二主体部1012的长度的改变而不同,因此第一主体部1011和第二主体部1012的长度可进行调节和确定,以优化应用有线圈模块的环境(诸如,移动终端等)中的设计。

第一线圈921缠绕在第一主体部1011上,第二线圈922缠绕在第二主体部1012上。第一线圈921相对于第一轴x1的缠绕角度与第二线圈922相对于第二轴x2的缠绕角度相对应。

作为示例,第一线圈和第二线圈被缠绕为彼此分开,从而第一线圈921和第二线圈922之间存在分隔区域1031。

第一线圈921和第二线圈922彼此电连接,并且可同时操作以形成一个磁场。

因此,由于通过缠绕在第一主体部1011上的线圈和缠绕在第二主体部1012上的线圈形成的磁场具有至少的两种不同的方向性(即,第一轴的方向和第二轴的方向的方向性彼此共存),因此可更宽广地形成识别区域。

也就是说,所示出的线圈模块的磁性主体910具有非对称形状,该非对称形状具有至少一个接合点(joint),因此,通过缠绕在这样的磁性主体910上的线圈921和922产生的磁场也将具有非对称形状和各种方向性。

图11a和图11b是示出图9中示出的线圈模块的识别范围的曲线图,并且示出了线圈模块110的磁场具有非对称的识别范围。

图11a示出了磁卡阅读器的磁头沿竖直方向(即,与第二主体部1012平行的方向)放置的情况的可识别区域,图11b示出了磁卡阅读器的磁头沿水平方向(即,与第二主体部1012垂直的方向)放置的情况的可识别区域。

在图11a和图11b中,磁耦合被平稳地执行的区域为没有画线的区域。如图11a所示,在磁卡阅读器的磁头的方向为竖直方向的情况下,看出的是磁耦合在包括线圈模块的中心区域的多个区域中被平稳地执行。另外,如图11b所示,在磁卡阅读器的磁头的方向为水平方向的情况下,看出的是,磁耦合也在线圈模块的中心区域被平稳地执行。

如示出的,看出的是,通过线圈模块产生的磁场具有水平方向特性以及竖直方向特性,水平方向特性以及竖直方向特性在至少一些区域中被增强。因此,看出的是,图11b具有比普通的螺线管线圈的可识别区域宽的可识别区域。

在上文中,已经参照图9和图10示出了使用具有一个接合点的磁性主体增加对于磁场的方向性的特性的示例。

在下文中,将参照图12至图21描述能够增加对于磁场的方向性的特性的各种示例。

图12是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。

参照图12,线圈模块包括具有接合点的弯曲形状的磁性主体1210和缠绕在磁性主体的整个区域上的线圈1220。如上所述,磁性主体1210具有:第一主体部1211,具有作为纵向方向的第一轴(即,第一主体部的中心轴);第二主体部1212,具有与沿纵向方向的第一轴不同的第二轴。

也就是说,图12中示出的示例公开了作为一个整体线圈缠绕在磁性主体的整个区域上的线圈。

在线圈的缠绕区域方面,这样的线圈与图9的示例不同,但这样的缠绕区域可被各种变型。

图13是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。

参照图13,线圈模块包括具有两个接合点的弯曲形状的磁性主体1310以及缠绕在磁性主体1310上的线圈1320。

也就是说,磁性主体1310包括第一主体部1311、与第一主体部形成预定角度的第二主体部1312以及与第二主体部形成预定角度的第三主体部1313。在示出的示例中,第一主体部1311和第三主体部1313被示出彼此平行且偏移,但这仅是示例性的,并且可被各种变型。

也就是说,缠绕在第一主体部1311和第三主体部1313上的线圈中的一些形成具有竖直方向性的磁力,缠绕在第二主体部1312上的线圈中的一些形成具有倾斜方向性的磁力,并且通过将上述磁力求和而形成总的磁力。

在示出的示例中,线圈1320缠绕为一个线圈,但根据其它示例,线圈1320可以为分为两个或更多个的缠绕的线圈。

图14是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。

参照图14,线圈模块包括非对称形状的磁性主体1410以及缠绕在磁性主体1410上的线圈1420。

磁性主体1410具有非对称形状。在示出的示例中,磁性主体1410包括:第一主体部1421,沿第一轴x1的方向延伸并且具有矩形形状;第二主体部1422,具有非对称的梯形形状;第三主体部1423,沿第一轴x1的方向延伸并且具有矩形形状。然而,这仅是示例性的,并且各种非对称形状可应用于磁性主体1410。

第一线圈缠绕在第一主体部1421的至少一部分上,第二线圈缠绕在第二主体部1422的至少一部分上。第三线圈缠绕在第三主体部1423的至少一部分上。在示出的示例中,第一线圈至第三线圈彼此串联连接。

如示出的,第一线圈相对于第一轴x1的缠绕角度与第二线圈相对于第一轴x1的缠绕角度不同。此外,第二线圈相对于第一轴x1的缠绕角度与第三线圈相对于第一轴x1的缠绕角度不同。

原因之一在于:由于第二主体部1422包括倾斜形状表面,因此缠绕在第二主体部1422上的第二线圈沿倾斜方向缠绕。

结果,通过缠绕在第二主体部1422上的第二线圈产生的磁力具有倾斜方向上的方向性,并且具有与通过缠绕在第一主体部1421上的第一线圈和缠绕在第三主体部1423上的第三线圈产生的磁力不同的方向性。因此,通过这样的第一线圈至第三线圈形成的整个磁场具有多种方向性。

图15是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。图15示出了使用缠绕为倾斜形状的线圈来设置磁场的方向性的示例。

如图15所示,磁性主体1510具有线性棒条形状,并且线圈1520缠绕在磁性主体1510上。

根据安培右手螺旋定则,在线圈缠绕同时形成回路的情况下,当电流以这样的回路形式流动时,沿与电流的流动方向垂直的方向产生磁力。也就是说,如示出的箭头,每个线圈的每个回路产生倾斜形状的磁力,并且这些磁力彼此作用,以形成具有倾斜方向的方向性的磁场。

也就是说,从本示例看出的是,不管磁性主体1510的形状如何,都通过线圈的缠绕形状形成磁场的方向性。

图16是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。图16示出了通过改变线圈的缠绕方向来设置磁场的方向性的示例。

如图16所示,磁性主体1610沿第一轴(即,磁性主体的中心轴)的方向延伸,以具有线性棒条形状。线圈1620缠绕在这样的磁性主体1610上。

线圈1620包括:第一线圈1621,缠绕在磁性主体1610的一部分上;第二线圈1622,缠绕在磁性主体1610的另一部分上。根据示例,线圈1620还包括缠绕在磁性主体1610的另一部分上的第三线圈1623。

第一线圈1621相对于磁性主体1610的轴向方向(也就是说,第一轴)以第一角度缠绕。第二线圈1622相对于第一轴以与第一角度不同的第二角度缠绕。第三线圈1623相对于第一轴以与第二角度不同的第三角度缠绕。

也就是说,线圈1620包括:第一线圈1621,水平缠绕在磁性主体的一些区域中;第二线圈1622,倾斜地缠绕在磁性主体的一些区域中。

在所示出的示例中,通过第一线圈1621和第三线圈1623产生具有竖直方向性的磁力。通过倾斜地缠绕的第二线圈1622产生具有倾斜方向性的磁力。这些磁力彼此作用,以形成竖直方向性和倾斜方向性共存的磁场。由于所示出的示例仅是示例性的,因此线圈的缠绕方向可根据示例被各种变型。

图17是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。

如图17所示,磁性主体1710具有线性棒条形状,并且线圈1720缠绕在磁性主体1710上。

线圈1720包括:第一线圈1721,沿第一倾斜方向缠绕在磁性主体的一些区域中;第二线圈1722,水平缠绕在磁性主体的中间区域中;第三线圈1723,沿与第一倾斜方向不同的第二倾斜方向缠绕在磁性主体的另一区域中。

在所示出的示例中,通过水平缠绕的第二线圈1722产生具有竖直方向性的磁力。通过沿第一倾斜方向缠绕的第一线圈1721产生具有与第一倾斜方向垂直的倾斜方向性的磁力。通过沿第二倾斜方向缠绕的第三线圈1723产生具有与第二倾斜方向垂直的倾斜方向性的磁力。这些磁力彼此作用,以形成磁场(即,整个磁场,在整个磁场中,竖直方向性和与竖直方向性不同的倾斜方向性共存)。由于所示出的示例仅是示例性的,因此可基于所公开的示例实现各种缠绕方向。

虽然图12至图17示出了线圈连续地缠绕的示例,根据其它示例,线圈分为彼此电连接的多个线圈。在下文中,将参照图18至图21描述这样的示例。

图18是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。

参照图18,线圈模块包括沿第一轴的方向延伸的线性棒条形状的磁性主体1810。第一线圈1821和第二线圈1822缠绕在磁性主体1810上。

第一线圈1821和第二线圈1822彼此电连接。例如,第一线圈1821和第二线圈1822彼此串联或并联连接。第一线圈1821和第二线圈1822同时操作以形成一个磁场。

在所示出的示例中,由于第一线圈1821相对于第一轴以第一角度(即,在所示出的示例中,水平地)缠绕,第二线圈1822相对于第一轴以与第一角度不同的第二角度(即,在所示出的示例中,倾斜地)缠绕,与上面描述的磁场相似,通过第一线圈1821产生竖直方向上的磁力,通过第二线圈1822产生倾斜方向上的磁力。

第一线圈1821和第二线圈1822通过间隔区域1831分开。根据这样的间隔区域的大小或位置,可调节通过各个线圈产生的磁力之间的相互作用,可相应地调节识别范围。

线圈的数量、线圈的缠绕方向、间隔区域的位置或间隔区域的数量可被各种变型。在下文中,将参照图19至图21描述变型示例。

图19是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。

参照图19,线圈模块包括线性棒条形状的磁性主体1910以及缠绕在磁性主体1910上的第一线圈1921、第二线圈1922和第三线圈1923。

第一线圈1921至第三线圈1923彼此电连接。第一线圈1921至第三线圈1923同时操作以形成一个磁场。

在所示出的示例中,由于第一线圈1921和第三线圈1923水平地缠绕在磁性主体1910上,第二线圈1922倾斜地缠绕在磁性主体1910上,因此与上面描述的那些相似,通过第一线圈1921和第三线圈1923产生竖直方向上的磁力,通过第二线圈1922产生倾斜方向上的磁力。

第一线圈1921和第二线圈1922通过第一间隔区域1931彼此分开,第二线圈1922和第三线圈1923通过第二间隔区域1932彼此分开。

图20是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图。

参照图20,线圈模块包括线性棒条形状的磁性主体2010以及缠绕在磁性主体2010上的第一线圈2021、第二线圈2022和第三线圈2023。

第一线圈2021至第三线圈2023彼此电连接,并且同时操作以形成一个磁场。

在所示出的示例中,第一线圈2021沿第一倾斜方向缠绕,第二线圈2022水平地缠绕,第三线圈2023沿第二倾斜方向缠绕。因此,通过第一线圈2021产生与第一倾斜方向垂直的倾斜方向上的磁力。与以上描述的那些相似,通过第二线圈2022产生竖直方向上的磁力,通过第三线圈2023产生与第二倾斜方向垂直的倾斜方向上的磁力。

第一线圈2021和第二线圈2022通过第一间隔区域2031彼此分开,第二线圈2022和第三线圈2023通过第二间隔区域2032彼此分开。

在上面描述的示例中,磁性主体包括一个主体,但根据示例,可包括多个分开的主体。

图21是示出根据本公开的另一示例的线圈模块的平面图,并且示出了使用具有两个分开的主体的磁性主体的线圈模块。

参照图21,磁性主体包括第一主体部2111和第二主体部2112。第一主体部2111沿第一轴(即,第一主体部的中心轴)的方向延伸,第二主体部2112沿与第一轴不同的第二轴的方向延伸。第一主体部2111和第二主体部2112是彼此分开且间隔开的主体。

线圈缠绕在第一主体部2111和第二主体部2112中的每个上。

作为示例,第一线圈2121缠绕在第一主体部2111上,第二线圈2122缠绕在第二主体部2112上。

第一主体部2111沿倾斜方向延伸,第一线圈2121以预定角度缠绕在第一主体部2111的中心轴上。

第二主体部2112沿竖直方向延伸,第二线圈2122以预定角度(即,在所示出的示例中,水平方向)缠绕在第二主体部2112的中心轴上。

第一线圈2121产生具有倾斜方向性的磁力,第二线圈2122产生具有竖直方向性的磁力。

因此,在第一线圈2121和第二线圈2122彼此串联连接并同时操作的情况下,通过第一线圈2121产生的磁力和通过第二线圈2122产生的磁力彼此作用,以形成具有各种方向性的磁场。

作为另一示例,第一线圈2121缠绕在第一主体部2111上,第二线圈2122和第三线圈2123缠绕在第二主体部2112上。

第一主体部2111沿倾斜方向延伸,第一线圈2121以预定角度缠绕在第一主体部2111的中心轴上。

第二主体部2112沿竖直方向延伸,第二线圈2122以预定角度(即,在所示出的示例中,水平方向)缠绕在第二主体部2112的中心轴上。第三线圈2123以与第一角度不同的第二角度(即,在所示出的示例中,倾斜方向)缠绕在第二主体部2112的中心轴上。

第一线圈2121产生具有倾斜方向性的磁力,第二线圈2122产生具有竖直方向性的磁力,第三线圈2123产生具有另一倾斜方向性的磁力。

因此,线圈模块的通过第一线圈2121至第三线圈2123产生的整个磁场将具有多种方向性,并且磁头的可识别区域相应地增大。

作为另一示例,第一线圈2121缠绕在第一主体部2111上,第三线圈2123缠绕在第二主体部2112上。

第一主体部2111沿倾斜方向延伸,第一线圈2121以预定角度缠绕在第一轴(为第一主体部2111的中心轴)上。

第二主体部2112沿竖直方向延伸,第三线圈2123以预定角度缠绕在第二轴(为第二主体部2112的中心轴)上。

也就是说,当第一轴和第二轴之间的角度为第一角度时,第一线圈2121相对于第一轴的缠绕角度和第三线圈2123相对于第二轴的缠绕角度之差为第二角度,第一角度和第二角度彼此不同。

因此,线圈模块的通过第一线圈2121和第三线圈2123产生的整个磁场将具有多种方向性,并且磁头的可识别区域相应地增大。

在上文中,已基于所缠绕的螺线管式的线圈模块提供了描述。然而,这仅是示例性的,根据示例的线圈模块可以为形成在多层基板中的螺线管式。在下文中,将参照图22至图25提供更详细的描述。

图22是示出根据本公开的示例的形成在多层基板中的螺线管式线圈模块的透视图,图24是图22的分解透视图。

图22至图24中示出的示例涉及包括以不同的角度缠绕在沿第一轴(即,磁性主体的中心轴)延伸的磁性主体上的第一线圈和第二线圈的示例。

参照图22和图24,线圈模块包括基于磁性主体2230形成在磁性主体2230的顶表面上的第一基板2220以及形成在磁性主体2230的底表面上的第二基板2250。

包围磁性主体2230的固定基板2240围绕磁性主体2230形成。

第一导电图案2211(为第一线圈的一部分)和第二导电图案2213(为第二线圈的一部分)形成在第一基板2220的顶表面上。在一个示例中,第一基板2220为聚酰亚胺(pi)基板,导电层形成在第一基板的一个表面(即,所示出的示例中的顶表面)上。通过对导电层执行沉积操作和蚀刻操作,形成如上所述的第一导电图案2211和第二导电图案2213。

虽然未示出,但第三导电图案(为第一线圈的一部分)和第四导电图案(为第二线圈的一部分)还形成在第二基板2250的底表面上。例如,第二基板2250可以为聚酰亚胺(pi)基板,导电层可形成在第二基板的一个表面(即,所示出的示例中的底表面)上。通过对导电层执行沉积操作和蚀刻操作,可形成第三导电图案和第四导电图案。

多个过孔2241和2243形成在固定基板2240的与第一导电图案2211和第二导电图案2213的两端对应的位置中。

类似地,多个过孔2251和2253也形成在第二基板2250的与第一导电图案2211和第二导电图案2213的两端对应的位置中。虽然未示出,但多个过孔还可形成在第一基板2220中。

因此,形成在第一基板2220的顶表面上的第一导电图案2211、形成在第一基板2220、固定基板2240和第二基板2250中的过孔2241和2251以及形成在第二基板2250的底表面上的第三导电图案彼此电连接,以形成缠绕在磁性主体2230上的第一线圈。

此外,形成在第一基板2220的顶表面上的第二导电图案2213、形成在第一基板2220、固定基板2240和第二基板2250中的过孔2243和2253以及形成在第二基板2250的底表面上的第四导电图案可彼此电连接,以形成缠绕在磁性主体2230上的第二线圈。

图23是示出根据本公开的示例的形成在多层基板中的螺线管式线圈模块的透视图,图25是图23的分解透视图。

图23和图25中示出的示例涉及包括分别缠绕在沿两个不同的轴延伸的磁性主体上的第一线圈和第二线圈的示例。

参照图23和图25,磁性主体2230包括:第一主体部,沿第一轴(即,第一主体部的中心轴)的方向延伸;第二主体部,沿与第一轴不同的第二轴延伸。

第一导电图案2212(为第一线圈的一部分)和第二导电图案2214(为第二线圈的一部分)可形成在第一基板2220的顶表面上。虽然未示出,但是第三导电图案(为第一线圈的一部分)和第四导电图案(为第二线圈的一部分)还可形成在第二基板2250的底表面上。

多个过孔2242和2244形成在固定基板2240的与第一导电图案2212和第二导电图案2214的两个端部对应的位置中,多个过孔还形成在第一基板2220以及第二基板2250的与多个过孔2242和2244对应的位置中。理解的是,第一线圈和第二线圈可通过上述导电图案和过孔而形成。

由于图22至图25中示出的示例是形成在多层基板中的线圈模块的示例性描述,因此可显而易见的是,图9至图21中示出的示例以及通过将除了示出的示例之外的示例进行组合而获得线圈模块的各种变型示例可形成在多层基板中。

在上文中,已参照图9至图25描述了线圈模块的各种示例。由于图9至图25中示出的示例是示例性的,因此对本领域技术人员将显而易见的是,可通过上述描述做出各种变型。

图26至图28是示出移动终端的外壳和应用于移动终端的外壳的线圈模块的各种示例的示图。

图26是示出根据本公开的示例的应用有上面描述的线圈模块的移动终端的示图。

参照图26,移动终端包括外壳11以及外壳11中包括的线圈模块110。

线圈模块110是能够形成如上面图9至图21描述的具有多种方向性的磁场的螺线管线圈。图26示出了具有接合点的螺线管线圈,但其它螺线管线圈可以是可应用的。

外壳11可由金属材料形成。

在螺旋线圈(为对比为例)的情况下,由于磁场的形成方向垂直于金属外壳11,因此磁场可由于金属外壳11而会变弱,但是由于根据本公开的螺线管式线圈模块形成具有与金属外壳11平行的分量的磁场,因此即使当外壳11由金属形成时磁场也是稳定的。

此外,狭缝2411和2412形成在外壳11中并且沿外壳11的纵向方向彼此分开,外壳11的狭缝可填充有非金属材料。因此,狭缝2411和2412使得线圈模块110的磁场更容易形成在移动终端的由金属材料形成的外壳11外部。

在示出的示例中,狭缝形成为t形狭缝2411和线形狭缝2412,但狭缝的形状可被各种变型。

图27是示出根据本公开的示例的应用有上面描述的线圈模块的移动终端的示图。

参照图27,移动终端包括外壳11以及外壳11中包括的线圈模块110。

线圈模块110是能够形成如上面图9至图21描述的具有多种方向性的磁场的螺线管线圈。图27示出了包括倾斜地缠绕的线圈的螺线管线圈,但这仅是示例性的。

外壳11可由金属材料形成,狭缝2511和2522可形成在外壳11中,以使线圈模块110在外壳11的外部平稳地产生磁场。如上所述,狭缝可填充有非金属材料。

图28是示出根据本公开的示例的应用有上面描述的线圈模块的移动终端的示图。

参照图28,移动终端包括外壳11以及外壳11中包括的线圈模块110。

线圈模块110是形成如上面图9至图21中描述的具有各种方向性的磁场的螺线管线圈。图28示出了具有两个接合点的螺线管线圈,但这仅是示例性的。

外壳11可由金属材料形成,u形狭缝2611和n形狭缝2612形成在外壳11中,以使线圈模块110在外壳11的外部平稳地产生磁场。如上所述,狭缝可填充有非金属材料。

除了参照图26至图28描述的示例之外,各种狭缝也可以能够应用于外壳11,线圈模块110的位置或尺寸还可根据示例能够被不同地应用。

如图26至图28描述的,看出的是,狭缝形成在外壳11的上部和下部中的每个中。此外,在这种情况下,线圈模块110位于形成在外壳的上部中的狭缝与形成在外壳的下部中的狭缝之间。原因之一在于:由于磁回路通过线圈模块110的两端形成,并且形成在外壳的上部中的狭缝和形成在外壳的下部中的狭缝分别存在于线圈模块110的两端,因此使得磁回路通过狭缝形成为在移动终端的外部具有更有效且更强的磁场。

如上所述,根据本公开的示例,即使在接收线圈的位置或角度改变的环境下,线圈模块也安全并可靠地无线地发送数据。

虽然上面已示出并描述了示例,但是对本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下,可做出修改和变型。

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