无线标签的制作方法

专利名称：无线标签的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线标签的天线技术，该无线标签被配置为以非接触方式向/从读取 器/写入器发送/接收数据。
背景技术：
RFID系统已经非常盛行。单个RFID系统允许读取器/写入器读取无线标签中存 储的信息。具体地说，读取器/写入器被配置为利用(860-960MHZ的)UHF频段的无线线路 发送大约为IW的信号，而无线标签被配置为接收信号，并向读取器/写入器回送响应信号。 日本使用的无线频段的范围为952MHz至954MHz。这里的读取距离是大约3_10m，当然，这 取决于无线标签的天线增益；无线IC芯片的工作电压；读取器/写入器的天线增益；以及 周围环境。无线标签包括天线和将要连接至天线的电源触头的(边长约为0. 5mm的正方形 的)无线IC芯片。在所述无线标签中，通过印刷、蚀刻等方式在半透明膜片上形成天线图案。无线IC 芯片连接至天线的电源触头，当然，电源触头上没有安装特殊匹配的电路。如图1所示，无线IC芯片(下文简称为“IC芯片”)被允许等效地表达为具有(例 如，1700Ω的)内部电阻Rc和(例如，LOpF的)电容Cc的并联电路。此外，天线被允许 等效地表达为具有(例如，2000 Ω的)径向电阻Ra和(例如，30ηΗ的)电感La的并联电 路。当IC芯片和天线并联时，电容Cc和电感La之间出现共振，并且阻抗相应地在所期望 的(例如，953MHz的)共振频率fo处得到匹配。因此，由天线接收的电力最大地提供给IC 芯片。这里注意到，利用“ 1Λ2 η * (La*Cc)1/2)，，来表示前述共振频率fo。当无线标签附接在诸如卡板部件或塑料部件的非导电部件(或非金属部件)上 时，双极天线常常被用作无线标签天线。单个双极天线可以包括蜿蜒状双极部分，并且天 线的总长度可以是与λ/2相对应的大约140mm。在这种情况下，单个无线标签可以具有 IOcmX 2cm的尺寸。当被附接在给定的盘状记录介质(⑶、DVD等)上时，尺寸大约为IOcmX 2cm的无 线标签在平面图中与记录介质的用于数据记录目的的环形金属部分(下文称为“第一金 属部分”)交叠。具体地说，记录介质的环形第一金属部分具有36-40mm的内半径0和大约 120mm的外半径(大致等于整个记录介质的外直径)。因此，尺寸为IOcmX 2cm的无线标签 在被附接至记录介质时与第一金属部分交叠。在此条件下，通过第一金属部分的屏蔽效应 完全截断了无线标签和读取器/写入器之间的无线通信。考虑到以上的情况，日本专利申请公开第JP-A-2007-166573号提出了优选用于 附接在盘状记录介质(CD、DVD等)的无线标签。该无线标签被配置为附接在盘状的记录介 质上，并且其单极天线被设置在非导电部件(具体地说，半透明的塑料部分)上，该非导电 部件被设置在记录介质的径向内部部分。此外，当无线标签的环形平坦接地部分在平面图 上与记录介质的第一金属部分交叠时，在无线标签和记录介质的第一金属部分之间被配置 为出现电磁耦合。利用该配置，记录介质的第一金属部分被允许作为高频时的接地端。因此，无线通信在无线标签和读取器/写入器之间得到完全执行。在所提出类型的上述无线标签中，假设盘状记录介质包括内直径0为36_40mm的 第一金属部分。此外，假设在上述范围的第一金属部分内部形成单极天线。然而，这些年来 市场中已经出现了其它类型的盘状记录介质。这种类型的单个记录介质包括设置在第一金 属部分的径向内侧的用于非数据记录目的的金属部分(下文称为第二金属部分)。已确认 第二金属部分的内直径范围为0 20 IiunilJ0 27 mm。图2示出了包括第一金属部分和第二金 属部分的盘状记录介质的结构。这种包括具有较小内直径的金属部分的记录介质仅被允许包括由其径向内侧部 分上的非导电部件制成的狭窄区域。因此，难以在其上安装单极天线。例如，当被形成在 窄环形区域中时，假设公知类型的单极天线包括窄环形区域内部的双圆形/三圆形单极部 分。另选地，假设单极天线包括窄环形区域内部的具有窄线路宽度的蜿蜒形单极部分。然 而，在上述单极天线形成方法中，单极天线和读取器/写入器之间的读取距离的明显减小 是不可避免的。

发明内容
鉴于以上情况，本发明的方面的目的是提供一种当无线标签被附接到在平面图中 包括由非导电材料制成的窄区域的盘状记录介质上时用来防止读取距离明显减小的无线 标签。根据本发明一个方面，无线标签被配置为附接在包括第一区域和第二区域的盘状 记录介质上。该第一区域由非导电部件制成，而该第二区域包括导电部件。所述第一区域 被设置在记录介质的径向内侧部分上，而所述第二区域被设置在记录介质的径向外侧部分 上。无线标签包括(A)馈送部分，其被配置为连接至无线IC芯片；以及(B)缝隙天线(slot antenna)，其包括具有缝隙的导电板，该缝隙天线被配置为从 所述馈送部分接收电力。将所述导电板形成为使得当所述无线标签被附接在所述记录介质的径向内侧部 分上时，与所述记录介质的所述第二区域至少部分交叠。此外，所述缝隙具有为获得足以使 所述缝隙天线和所述无线IC芯片之间在预定的无线频率处共振的电感所设置的长度。


现在将参照作为初始公开说明的一部分的附图。图1是有关于无线标签的内部等效电路的电路图；图2是包括第一金属部分和第二金属部分的盘状记录介质的结构的平面图以及 该盘状记录介质的结构的沿着A-A线截取的截面图；图3是无线标签的结构的平面图以及根据第一示例性实施方式的无线标签的结 构的沿着A-A线截取的截面图；图4是其上附接无线标签的CD的平面图以及附接根据第一示例性实施方式的无 线标签的CD的沿着A-A线截取的截面图5是示出了根据第一示例性实施方式的无线标签的、与CD的尺寸相关的示例性 尺寸的图示；图6A是表示由电磁场仿真器针对根据第一示例性实施方式的无线标签执行的计 算的结果的图表；图6B是表示由电磁场仿真器针对根据第一示例性实施方式的无线标签执行的计 算的结果的图表；图7是示出了根据第二示例性实施方式的无线标签的、与CD的尺寸相关的示例性 尺寸的图示；图8A是表示由电磁场仿真器针对根据第二示例性实施方式的无线标签执行的计 算的结果的图表；图8B是表示由电磁场仿真器针对根据第二示例性实施方式的无线标签执行的计 算的结果的图表；图9是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第三示例性实 施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线A-A截取的截面图；图10是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第四示例性 实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线A-A截取的截面图；图11是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第五示例性 实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线A-A截取的截面图；图12是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第六示例性 实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线A-A截取的截面图；图13是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第七示例性 实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线A-A截取的截面图；图14是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第八示例性 实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线A-A截取的截面图；图15A是示出了根据第九示例性实施方式的无线标签的缝隙天线的示例性结构 的图示；图15B是示出了根据第九示例性实施方式的无线标签的缝隙天线的另一示例性 结构的图示；图15C是示出了根据第九示例性实施方式的无线标签的缝隙天线的另一示例性 结构的图示；图16是无线标签的示例性结构的平面图，以及根据第十示例性实施方式的无线 标签的示例性结构沿着线A-A截取的截面图；图17是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第十一示例 性实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线B-B截取的截面图；图18是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第十二示例 性实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线B-B截取的截面图；图19是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第十三示例 性实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线B-B截取的截面图；图20是无线标签与CD的尺寸相关的示例性结构的平面图，以及根据第十四示例性实施方式的无线标签的与CD的尺寸相关的示例性结构沿着线B-B截取的截面图。
具体实施例方式下文将解释根据示例性实施方式的无线标签。这里要注意，除非明确指出，否则， 直径的单位被设置为毫米[mm]。(1)第一示例性实施方式图3示出了根据本发明第一示例性实施方式的无线标签的结构。在所述无线标签 中，通过在环形(即，油炸圈饼形状)导电板10上形成缝隙11(8卩，凹槽)来获得缝隙天 线。缝隙11从馈送部分2延伸至两侧方向。整体上以圆弧蜿蜒形状形成缝隙11。导电板 10是由例如Cu、Au和Al中的一个制成的导电材料。馈送部分2大致形成在蜿蜒形缝隙11 的用于在其中设置IC芯片的中心处。将IC芯片植入导电板10。缝隙天线通常与单极天线相反。具体地说，单极天线被设置为长度大于用于具有 所期望的电感组件(在图1中用La示出)的λ/2，而缝隙天线可被设置为长度小于用于具 有所期望的电感组件的λ/2。更具体地说，如图3所示，缝隙11的从馈送部分2至其各远 端的缝隙长度被设置为小于λ/4。即使以圆弧蜿蜒形状形成单极天线，也可以将缝隙天线 的圆弧蜿蜒形缝隙的外径设置为比单极天线的外径短。在本示例性实施方式中，通过如图3所示以圆弧形耦接多个V形部分来形成缝隙 11的蜿蜒形状。以下是V形适用于形成蜿蜒形的部分的原因。电流在导电板10的设置在 缝隙11的相邻的V形部分的朝外的部分上沿相对方向流动。然而，这里沿相对方向的电矢 量是倾斜朝向的。从而可以减少将要由在相对方向流动的电来消除的电磁波的量。因此， 例如，相比通过耦接多个U形部分所形成的蜿蜒形缝隙，可以进一步增加天线的有效长度， 并进一步减小缝隙11的外直径。图4示出了附接在作为示例性盘状记录介质的⑶(光盘)上的图3的无线标签。 如图4所示，无线标签附接在所谓的标记表面，该标记表面是与CD的可读表面相对的表面。 更具体地说，无线标签附接在包围⑶的径向内侧部分中形成的中心孔的标记表面的一部 分上。可以使用任何适当的方法来将无线标签附接在CD上。例如，可以使用极薄的双面带、 粘合材料、粘着剂来将无线标签附接在CD上。将第二金属部分植入作为附接目标的CD的塑料部分中。在如下说明中，术语“第 一区域”是指CD的平面图中第一 /第二金属部分径向向侧设置的区域，S卩，由非导电部件制 成的径向内部区域。另一方面，术语“第二区域”是指CD的包括导电材料(例如，第一金属 部分、第二金属部分等)、在平面图中被设置在径向外侧区域上的区域。此外，术语“金属部 分”将用来包含式地指代第一金属部分和第二金属部分。如图4Β所示，导电板10具有用来当无线标签附接在CD的径向内部部分时与记录 介质(即，CD)的塑料部分中植入的第二金属部分至少部分交叠的外部轮廓。换言之，导电 板10的外直径比CD的第二区域的内直径更大，并且当无线标签附接在CD上时，与第二区 域至少部分交叠。导电板10与第二金属部分(⑶的第二区域)之间的交叠导致导电板10与⑶的第 二金属部分之间以及导电板10与连接至该第二金属部分的第一金属部分(参见图幻之间 在高频段处电磁耦合。换言之，可以导致CD的金属部分在高频段处作为导电板10的一部分。因此，可以从缝隙11充分发射电磁波。于是，本示例性实施方式的无线标签确保尽管 该无线标签被紧凑地形成但其与读取器/写入器(图中未示出)的读取距离也是足够的。图5示出了无线标签的与⑶的尺寸相关的示例性尺寸。图5中，附图标记Dl表示 CD的中心孔的内直径。附图标记D2表示圆弧蜿蜒形形成的缝隙的内直径，而附图标记D3 表示CD的中心孔的外直径。此外，附图标记D4表示第二金属部分的内直径。最后，附图标 记D5表示导电板10的外直径。在示例性尺寸中，导电板10具有针对第二金属部分(即， ⑶的第二区域)设置的外直径，即，使得关系“D4<D5”成立。在图5所示的示例中，D4被 设置为024 (D4 = 024)。根据本发明的发明人进行的研究，确认了具有020-27的D4的CD的存 在。因此，D5被设置为大于D4的可能最大值(D4 = 027)。此外，在图5所示的示例性尺寸中，关系“D3 ( D4”成立。换言之，圆弧蜿蜒形缝 隙的外直径被设置为小于或等于第二金属部分的内直径。如上设置的缝隙的外直径是优选 的，因为第二金属部分不截断来自缝隙的电磁波，确保了足够的读取距离。图5中的附图标记θ表示环形无线标签的中心相对于连接无线标签的中心和电 源端的假想线的角度。角度θ内包围的区域表示没有缝隙的区域。基于(0-30度的)角 度θ和(900-1000ΜΗΖ的)频率作为参数利用可以购买到的电磁仿真器来执行计算。图6Α 和图6Β表示计算结果图。在计算中，IC芯片上的电路元件具有如下设置Rc = 1700 Ω ；Cc =l.OpF(参照关于Rc和Cc的图1)。图6Α表示角度θ和天线的电感La之间的关系，而 图6Β表示无线频率和读取距离之间的关系。图6Α和图6Β揭示了 La = 27ηΗ时出现共振， 此时，将要在无线标签中使用的频率被设置为953MHz (即，fo = 953MHz)，并且当角度θ的 度数被设为15°时，可得到27ηΗ的电感La。在这种情况下，实现了足够长的( 的)读取 距离。这里要注意的是，与第一示例性实施方式的无线标签的形状不同，当防止导电板 10和⑶的第二金属部分彼此交叠(即，D4 > D5)时，导电板10和⑶的金属部分之间在高 频段处不被引发电磁耦合。因此，可将读取距离缩短为大致lm。(2)第二示例性实施方式图7示出了根据第二示例性实施方式的无线标签的结构。第二示例性实施方式假 设无线标签附接在包括第二金属部分的CD上，其中，该CD中的该第二金属部分的内直径D4 与第一示例性实施方式中假设的CD中的第二金属部分的内直径不同。在本示例性实施方 式中，作为附接目标的⑶具有020 (D4 = 020)的内直径D4，如图7所示。因此，第二金属部 分的内直径D4小于缝隙的外直径D3 (D3 > D4)。在本示例性实施方式中，基于(0-30度的)前述角度θ和(900-1000ΜΗΖ的)频率 作为参数利用可以购买到的电磁仿真器来再次执行计算。图8Α和图8Β表示计算结果图。 在计算中，IC芯片上的电路元件具有如下设置Rc = 1700Q ；并且Cc=1.0pF。与图6A类 似，图8A表示角度θ和天线的电感La之间的关系，而图8Β表示无线频率和读取距离之间 的关系。图8Α和图8Β揭示了 La = 27ηΗ时出现共振，此时，将要在无线标签中使用的频率 被设置为953MHz (即，fo = 953MHz)，并且当角度θ的度数被设为时，可得到27ηΗ的 电感La。在这种情况下，实现了 3. 2m的读取距离。在本示例性实施方式中，相比第一示例性实施方式，读取距离变小。然而，本示例 性实施方式的读取距离被保持为对于无线标签的功能没有任何负面影响的水平。具体地说，即使当缝隙天线的缝隙的外直径大于作为附接目标的盘状记录介质的金属部分的内直 径时，通过适当设置缝隙的形状(具体地说，前述角度θ )，也能够确保足够的读取距离。在第二示例性实施方式中，针对包括具有020的内直径D4的第二金属部分的CD 来优化包括具有观°的角度θ的缝隙的无线标签。因而，第二示例性实施方式的无线标签 应用于第一示例性实施方式中假设的CD(即，包括具有的内直径D4的第二金属部分的 CD)不是优选的。这是因为由于共振条件的恶化导致读取距离减小。(3)第三示例性实施方式在第一示例性实施方式的无线标签中，导电板10具有针对与CD的第二金属部分 交叠而设置的外直径，以便当无线标签附接在CD上时在导电板10和CD的金属部分之间产 生电磁耦合。此外，在第一示例性实施方式的无线标签中，形成环形导电板10，使得环形导 电板10的外边缘与CD的第二金属部分完全交叠。然而，可以使用金属材料的多余的量来 形成环形导电板，以使得该环形导电板的外边缘与没有第二金属部分的CD (即，仅配备了 第一金属部分的CD)的第一金属部分完全交叠。例如，通过印刷Ag粘膏来制造导电板。无 线标签的制造费用将与用于导电板的Ag粘膏的量成正比地增加。由此，期望将要附接在没 有第二金属部分的CD上的无线标签减小导电板10和CD的第一金属部分之间的交叠部分 的面积，以尽可能地减小导电板10的面积。由上可见，图9示出了根据第三示例性实施方式的无线标签的结构，作为将要附 接到没有第二金属部分的CD上的优选的无线标签的示例。在图9所示的导电板10中，四个 延伸部分101从例如具有第一示例性实施方式中所述的外直径D5的环形导电板延伸。配 备延伸部分101以使得导电板10与⑶的第一金属部分交叠。通过在导电板10与⑶的第 一金属部分至少部分交叠时的导电板10与CD的第一金属部分之间的电磁耦合来确保足够 的读取距离。(4)第四示例性实施方式与根据第三示例性实施方式的无线标签类似，根据第四示例性实施方式的无线标 签是将要附接在没有第二金属部分的CD上的优选无线标签的示例。图10示出了该无线标 签的结构。如图10所示，本示例性实施方式的无线标签的导电板10具有与CD的第一金属 部分部分交叠的矩形形状。通常，导电板10为正方形。与第三示例性实施方式类似，例如，为使得用于本示例性实施方式的无线标签的 导电板10的外边缘与CD的第一金属部分完全交叠，将要使用的Ag粘膏的量小于为使得环 形形成的导电板10的外边缘与CD的第一金属部分完全交叠，将要使用的Ag粘膏的量。(5)第五示例性实施方式与根据第三示例性实施方式和第四示例性实施方式的无线标签类似，第五示例性 实施方式的无线标签是将要附接到没有第二金属部分的CD上的优选无线标签的示例。图 11示出了第五示例性实施方式的无线标签的结构。图11所示的无线标签与第三示例性实 施方式和第四示例性实施方式的不同之处在于导电板10具有环形形状，并且导电板10的 整个外边缘与CD的第一金属部分圆周式交叠。此外，环形导电板10包括径向在缝隙11的 外侧设置的区域中的单个或多个孔。只要缝隙11与具有第一金属部分的导电板10的交叠 区域有连通，则可以任意设置孔的形状和数目。根据本示例性实施方式，在导电板10具有 环形形状以使得导电板10的整个外边缘与CD的第一金属部分圆周式交叠的情况下，导电板10的开了孔的结构使得减少了用于导电板的Ag粘膏的量。(6)第六示例性实施方式在根据第一示例性实施方式的无线标签中，导电板10具有为与CD的第二金属部 分交叠而设置的外直径，以便当第一示例性实施方式的无线标签被附接在CD上时在导电 板10与⑶之间产生电磁耦合。因此，当第一示例性实施方式的无线标签附接在没有第二金 属部分的CD上时，导电板10不与内直径大于第二金属部分的内直径的第一金属部分交叠。 因此，防止了导电板10与第一金属部分之间的电磁耦合。这里可以根据CD的类型(S卩，具 有第二金属部分的⑶和没有第二金属部分的⑶)来制备两种类型的无线标签(例如，第一 示例性实施方式的无线标签与第三示例性实施方式的无线标签)。这两种类型的无线标签 可以根据CD的类型选择性地附接在CD上。然而，这样很复杂。此外，制备两种类型的无线 标签导致高成本。鉴于以上情况，在如图12所述的本示例性实施方式的无线标签中配备辅助导电 部分15作为与导电板10(主导电部分)分离的独立的组件。在本示例性实施方式的无线标 签中，配备辅助导电部分15例如作为第一示例性实施方式的无线标签的单个组件。此外， 辅助导电部分15是被配置为当本示例性实施方式的无线标签附接到CD上时包围导电板10 的环形导电板。更具体地说，形成辅助导电部分15以使得当本示例性实施方式的无线标签 附接在CD上时与第一示例性实施方式的导电板10的外边缘交叠并同时与CD的第一金属 部分的内边缘交叠。因此，实质上扩展了导电板10的导电区域。导电板10和辅助导电部分15可以在CD上绝缘。例如，可以利用乙烯基材料等分 别覆盖导电板10和辅助导电部分15，防止它们的交叠部分彼此直接接触。例如，辅助导电部分15的内直径可以是026，外直径可以是042，这里假设无线标 签具有图5中的第一示例性实施方式的无线标签的尺寸以及CD具有包括内直径为040的第 一金属部分的⑶的尺寸。如下说明第六示例性实施方式的无线标签。例如，第一示例性实施方式的无线标 签被配置为附接在具有第二金属部分的⑶上，而本示例性实施方式的无线标签被配置为 附接在没有第二金属部分的⑶上。在这种情况下，通过首先将辅助导电部分15附接在⑶ 的标记表面上然后将第一示例性实施方式的无线标签附接在CD的标记表面上来将本示例 性实施方式的无线标签附接在CD上。简言之，制备了单个类型的无线标签(例如，第一示 例性实施方式的无线标签)，并使得可以根据CD的类型(即，具有第二金属部分的CD还是 没有第二金属部分的CD)来选择是否添加辅助导电部分15来适当地设置无线标签。相比 制备两种类型的无线标签，实现了进一步的成本降低。这里假设第一示例性实施方式的无线标签是作为本示例性实施方式的无线标签 的基础的无线标签，即，没有添加辅助导电部分15的无线标签。然而，作为本示例性实施方 式的无线标签的基础的无线标签不限于以上所述。只要其结构和形状适于没有第二金属部 分的CD，任何适当的无线标签都可以用作作为本示例性实施方式的无线标签的基础的无线 标签。例如，第二示例性实施方式的无线标签可以用作本示例性实施方式的无线标签的基 础。在这种情况下，根据需要调整前述Θ。(7)第七示例性实施方式根据第七示例性实施方式的无线标签是基于与根据第六示例性实施方式的无线标签相同的观点而形成的。此外，关于辅助导电部分15的形状，本示例性实施方式的无线 标签与第六示例性实施方式的无线标签不同。图13示出了本示例性实施方式的无线标签 的结构。如图13所示，当附接在CD上时，本示例性实施方式的无线标签被配置为部分覆 盖第一示例性实施方式的导电板10(主导电部分)的顶表面，从而在平面图中与导电板10 的外边缘交叠；以及同时在平面图中与CD的第一金属部分的内边缘交叠。与第六示例性实 施方式的无线标签类似，本示例性实施方式的无线标签附接在没有第二金属部分的CD上。 例如，通过首先将第一示例性实施方式的无线标签附接在CD的标记表面上然后将图13所 示的辅助导电部分15附接在CD的标记表面上来在此将本示例性实施方式的无线标签附接 在CD上。(8)第八示例性实施方式电磁耦合的幅度根据缝隙的外直径是小于或等于作为无线标签(第一示例性实 施方式的无线标签)的附接目标的CD的金属部分的内直径还是大于作为无线标签(第二 示例性实施方式的无线标签)的附接目标的CD的金属部分的内直径而变化。从而无线标 签的读取距离彼此不同(参照图6A和6B以及图8A和8B)。此外，由本发明的发明人进行 的研究确认了包括上述具有020-27的内直径的第二金属部分的CD的存在。当无线标签的 缝隙具有在020-27的范围内唯一设置的外直径时，包括与该无线标签的缝隙交叠的第二金 属部分的一种类型的CD与包括不会与该无线标签的缝隙交叠的第二金属部分的其它类型 的CD共存。因此，无线标签的读取距离随着CD的类型而变化。鉴于以上情况，辅助导电部 分用于本示例性实施方式的无线标签，以获取不依赖于CD的第二金属部分的内直径的稳 定的读取距离。图14示出了本示例性实施方式的无线标签。本示例性实施方式的无线标签包括 与第六示例性实施方式的无线标签中的辅助导电部分类似的辅助导电部分15。然而，本示 例性实施方式中的辅助导电部分15的内直径不同于第六示例性实施方式中的辅助导电部 分的内直径。在本示例性实施方式中，辅助导电部分15的内直径被设置为小于缝隙的外直 径。因此，在辅助导电部分15附接到CD上时，本示例性实施方式的无线标签的缝隙总是被 配置为与辅助导电部分15交叠，而与CD的第二金属部分的内直径无关。另一方面，辅助导 电部分15的外直径被配置为与CD的第一金属部分的内边缘交叠，这与第六示例性实施方 式类似。此外，缝隙的形状(即，图7中的角度θ )被适当地设置以确保与第二示例性实施 方式类似的读取距离。根据本示例性实施方式的无线标签，辅助导电部分15总是被配置为当无线标签 被附接在CD上时与缝隙交叠，与CD的类型(即，具有第二金属部分的CD或者没有第二金 属部分的CD，以及有第二金属部分时第二金属部分的内直径的尺寸)无关。因此，通过适当 地设置缝隙的形状(即，图7中的角度θ )可以与CD的类型无关地稳定无线标签的读取距离。(9)第九示例性实施方式第一示例性实施方式至第八示例性实施方式已经说明了包括完全按照圆弧蜿蜒 形状形成的缝隙11的无线标签。然而，缝隙11的形状不限于上述形状。图15A、图15B和 图15C示出了根据第九示例性实施方式的无线标签中的缝隙11的形状的各种修改。图15A所示的缝隙11从馈送部分2延伸至其横向两侧。完全按照圆弧而非蜿蜒形状来形成缝隙11。具体地说，完全按照准确的圆弧形来形成图15A所示的缝隙11。然 而，可以按照有些蜿蜒的形状来形成缝隙11。如图15A所示，缝隙11可以配备用来调整其 整个长度的折叠部分，以便通过缝隙11的整个长度来确保预定的电感。图15B所示的缝隙11被成型为使用2. 45GHz的无线频率。在这种情况下，波长比 953MHz无线频率处更短。因此，不按照蜿蜒形状形成缝隙11。与上述示例性实施方式类似，同样按照蜿蜒形状形成图15C所示的缝隙11。然而， 通过按照圆弧形状耦接多个随机形状(大致为U形)的部分来按照蜿蜒形状形成缝隙11。 以下是在此使用随机形状(大致为U形)的部分的原因。电流在缝隙11的相邻的大致U 形部分的向外设置的导电板10的一部分上以相对的方向流动。然而，相对方向的电矢量彼 此并不完全平行。从而可以减小将由相对方向的电流消除的电磁波的量。因此，相比于通 过耦接精确的(即，非随机的)u形部分而形成的蜿蜒形缝隙11，可以进一步增加天线的有 效长度。从而使得缝隙11具有较小的外直径。(10)第十示例性实施方式已经在无线标签附接在盘状记录介质的前提下说明了第一示例性实施方式至第 九示例性实施方式。然而，无线标签的附接目标不限于以上所述。例如，无线标签被允许应 用于这样的目标部件，其包括第一区域，其被设置在其内部部分，并且与非导电部件分离； 以及第二区域，其被设置在外部部分，并且被设置为接近导电部件。例如，凹陷的金属部件 (例如，车辆的臂或车架)是前述目标部件的典型示例。金属部件在这里为了诸如减轻重 量的目的而预先凹陷。本示例性实施方式的无线标签被允许附接在该凹陷上。在这种情况 下，该凹陷与第一区域相对应，而该凹陷的周边区域与第二区域相对应。这里明显的是，无 线标签被允许附接在处于减轻重量的目的形成在金属部件上的凹陷上，或者附接在预先形 成在金属部件的一部分上而不对其功能产生负面影响的凹陷上。图16示出了附接在金属部件上的本示例性实施方式的无线标签。本示例性实施 方式的无线标签与通过例如填充第一示例性实施方式的无线标签的导电板的中心开口而 形成的盘状的无线标签相对应。形成缝隙天线的导电板和蜿蜒形缝隙具有根据附接目标的 金属部件的形状来优化的尺寸，以便获得足以使得在预定的无线频率处与IC芯片共振的 电感。在图16中，在金属部件中形成圆柱形凹陷。本示例性实施方式的完全圆形的平板 式无线标签附接在金属部件上，以从上方覆盖该凹陷。因此，本示例性实施方式的无线标签 的外直径大于作为附接目标的金属部件的凹陷的直径。将无线标签附加在金属部件上的方 法不限于这里所具体说明的方法。例如，可以将极薄的双面粘合带、粘合材料、粘着剂等用 于无线标签的附接。蜿蜒形缝隙优选地具有比金属部件的凹陷的直径更小的外直径。与上 述示例性实施方式类似，这里应用蜿蜒形缝隙天线来尽可能地减小无线标签的外直径。图16所示的金属部件的交叠部分不仅作为将无线标签附接在其上的部分还作为 电磁耦接至形成无线标签的缝隙天线的导电板的部分。换言之，交叠结构使得金属部件和 无线标签的导电板在高频段处产生电磁耦合。因此，金属部件被允许作为导电板的一部分， 并且可以从缝隙发射足够的电磁波。此外，当无线标签附接在金属部件上时，在缝隙下方设 置金属部件的凹陷。因此，防止了切断从缝隙天线发射的电磁波。因此，即便本示例性实施 方式的无线标签被紧凑地形成，也能确保与读取器/写入器(附图中未示出)的足够的读取距离。前述的情况涉及将要附接在作为目标部件的金属部件上的本示例性实施方式的 无线标签。很明显，该无线标签被允许不仅应用于作为目标部件的金属部件还可应用于包 括预定尺寸的凹陷、空洞或者开口的导电部件。例如，图16所示的无线标签被形成为圆形 无线标签(即，圆形导电板)，以适配金属部件的圆柱凹陷。然而，无线标签的形状不限于以 上所述。可以针对目标部件的形状来优化无线标签的整体形状。例如，当目标部件的凹陷 具有立方体形状时，无线标签整体可以具有矩形的形状。此外，明显的是，第一示例性实施方式至第九示例性实施方式的无线标签被允许 根据需要应用于第十示例性实施方式的无线标签。例如，当无线标签附接在金属部件的内 部部分上时，缝隙优选地形成为被完全包含在金属部件的第一区域(即，凹陷)中。此外， 当被配置为与导电板的外边缘交叠的辅助导电部分还被配置为扩展导电板的导电区域时， 单个类型的无线标签与包含不同尺寸的凹陷的多个金属部件兼容。(11)第—^一示例性实施方式上述第三示例性实施方式(参照图9)已经例示了当无线标签被附接在没有第二 金属部分的CD上时导电板10包括用于与CD的第一金属部分交叠的四个扩展部分101的 情况。如下的第十一示例性实施方式解释了根据第三示例性实施方式的无线标签的更优选 的示例。图17示出了根据第十一示例性实施方式的无线标签。具体地说，图17示出了附 接在没有第二金属部分的CD上的第十一示例性实施方式的无线标签。如图17所示，本示 例性实施方式的无线标签的导电板10包括第一导电部分110和两个第二导电部分120(与 第三示例性实施方式中的扩展部分101相对应)。第一导电部分110包括其中的缝隙11。 第一导电部分110是外直径小于CD的第一金属部分(S卩，第二区域)的内直径的环形导电 部件。第二导电部分120是为与CD的第一金属部分相交叠而形成的导电部件。第二导电 部分120沿着连接馈送部分2和⑶的中心的假想线(即，线B-B)在两个相对的方向上从 第一导电部分110向CD的外边缘扩展。当本示例性实施方式的无线标签附接在CD上时，非导电部分在平面图中圆周式 形成在导电板10的第一导电部分110和CD的第一金属部分之间。因此，在第二导电部分 120和CD的第一金属部分彼此交叠的两个位置处形成双极天线。同时，在无线标签与CD的 与第二导电部分120相交叠的整个第一金属部分之间出现电磁耦合。从而发射电磁波。换 言之，例如，在本示例性实施方式中，沿着连接馈送部分2与CD的中心的假想线设置的导电 板10具有大约为52mm的整体长度。然而，当CD(具有0120的外直径)被允许完全通过交 叠部分工作时，双极天线的读取距离在用于日本的RFID系统的952-954MHZ的频率处将接 近于λ/2(大致为150mm)。因此，相比仅缝隙11作为缝隙天线工作的情况，还可以扩展读 取距离。相比第三示例性实施方式(参照图9)的情况，导电板10的面积被进一步减小。这 样使得成本降低。在第二金属部分被径向设置在第一金属部分内侧并且在平面图中与导电 板10交叠的类型的CD中，不形成前述双极天线，并且仅有缝隙天线工作。如下是本示例性实施方式中的优选尺寸的示例设置。第二导电部分120的宽度优 选地被设置为10mm。沿着线B-B设置的第二导电部分120的长度优选地被设置为12_13mm。 各第二导电部分120和CD的第一金属部分之间的交叠量优选地被设置为4mm。
(12)第十二示例性实施方式接着，将参照图18来解释第十二示例性实施方式的无线标签。如图18所示，根据本示例性实施方式的无线标签与根据第十一示例性实施方式 的无线标签的不同之处在于范围从第一导电部分Iio至CD的第一金属部分的两个第二导 电部分120具有蜿蜒形状。因此，第二导电部分120实质上将被进一步扩展。从而还可以 增强作为第十一示例性实施方式所述的双极天线的功能。如上所述，当无线标签用于日本 的RFID系统时，λ /2对应于大致150mm。然而，蜿蜒形的第二导电部分120使得由导电板 10形成的双极天线的整体长度能够被扩展为接近150mm。例如，在第十一示例性实施方式 中，沿着连接馈送部分2和CD的中心的假想线设置的导电板10具有大致为52mm的整体长 度。相反，在本示例性实施方式中，当各蜿蜒形部分具有Imm的线宽时，可以将导电板10的 整体长度设置为大致为130mm (有效长度是110_120mm)。因此，导电板10的整体长度将更 接近于前述λ/2。如上所述，导电板10的整体长度将接近于前述λ/2。因此，可以独立使用本示例 性实施方式的无线标签，即，不考虑与CD的第一金属部分的电磁耦合。例如，本示例性实施 方式的无线标签被允许附接在没有导电部分的VHS带的塑料外壳或书等物品上。在本示例性实施方式的无线标签中，各第二导电部分120具有范围从第一导电部 分110至CD的第一金属部分的蜿蜒形部分。然而，各第二导电部分120的与CD的第一金属 部分交叠的部分优选地具有非蜿蜒形状。这是因为当各第二导电部分120与第一金属部分 交叠的部分也具有蜿蜒形状时，为了保持电磁耦合性能与第十一示例性实施方式类似，即， 确保基本的交叠量，无线标签的整体长度会不可避免地增加。(13)第十三示例性实施方式接着，将参照图19来解释根据第十三示例性实施方式的无线标签。如图19所示，根据本示例性实施方式的无线标签与根据第十一示例性实施方式 的无线标签的不同之处在于各第二导电部分120的与CD的第一金属部分交叠的部分沿着 第一金属部分的内圆周扩展。为了紧凑地形成整个无线标签，因此，如此地沿着第一金属部 分的内圆周扩展各交叠部分。与第十二示例性实施方式类似，各第二导电部分120实质上 将由于其前述形状而被进一步扩展。因此，还可以增强作为第十一示例性实施方式所述的 双极天线的功能。根据本示例性实施方式的无线标签基于与第十二示例性实施方式相同的构思， 即，意图确保各第二导电部分120的足够长度。然而，与第十二示例性实施方式不同，各第 二导电部分120具有非蜿蜒形状。因此，本示例性实施方式的无线标签在通信性能方面具 有优势。具体地说，当如第十二示例性实施方式所示按照蜿蜒形状来铸造各第二导电部分 120时，则由于蜿蜒形的第二导电部分120的大致V形部分处的大致相反的电流方向可能导 致电力损耗。相反，本示例性实施方式中不会出现这种损耗。因此，相比根据第十二示例性 实施方式的无线标签，根据本示例性实施方式的无线标签的读取距离将被进一步扩展。在本示例性实施方式的无线标签中，第二导电部分120的与CD的第一金属部分交 叠的部分被允许沿着第一金属部分的内圆周扩展为使得导电板10具有λ /2的有效长度以 适当地作为双极天线。由此，相比根据第十二示例性实施方式的具有蜿蜒形第二导电部分 120的无线标签，本示例性实施方式的无线标签就其设计而言具有更少的限制。
(14)第十四示例性实施方式接着，将参照图20来解释根据第十四示例性实施方式的无线标签。如图20所示，本示例性实施方式的无线标签同时具有第十二示例性实施方式和 第十三示例性实施方式的无线标签的特点。具体地说，如下构造本示例性实施方式的无线 标签。各第二导电部分120的范围从第一导电部分110至CD的第一金属部分的部分具有蜿 蜒形状。此外，各第二导电部分120的与CD的第一金属部分交叠的部分沿着第一金属部分 的内圆周扩展。可以认为本示例性实施方式的无线标签是第十二示例性实施方式的无线标 签的改进类型。简言之，本示例性实施方式的无线标签中的蜿蜒形部分的长度小于第十二 示例性实施方式的无线标签中的蜿蜒形部分的长度。这是因为各第二导电部分的与CD的 第一金属部分交叠的部分沿着第一金属部分的内圆周扩展，以使得导电板10具有能够作 为双极天线适当工作的有效长度。因此，相比第十二示例性实施方式所述的情况，可以减少 用来形成蜿蜒形部分的折叠次数。因而抑制了蜿蜒形部分中的电力损耗。已经详细解释了本发明的多个示例性实施方式。然而，本发明的无线标签不限于 上述示例性实施方式。很明显，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对前述示例性实施方 式的无线标签进行各种改变和修改。例如，在前述示例性实施方式中，CD主要被描述为无线 标签的附接目标。然而，对于本领域技术人员明显的是，可以根据诸如DVD(数字光盘)和 BD(蓝光光盘注册商标)的结构设计与CD类似的其它产品来对本发明的无线标签进行任 意优化。在此所述的全部示例及条件性语言旨在教导的目的，以帮助读者理解本发明以及 发明人作出的推动现有技术进步的本发明的概念，并且本发明应当理解为不限于具体所述 的示例和条件，而且说明书中这些示例的组织方式也与本发明的优劣无关。虽然已经详细 描述了本发明的(多个)实施方式，但是应当理解的是可以进行各种变化、替换和修改而不 偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种无线标签，所述无线标签要被附接在包括第一区域和第二区域的盘状记录介质 上，所述第一区域由非导电部件构成，所述第一区域设置在所述记录介质的径向内侧部分 上，而所述第二区域包括导电部件，所述第二区域设置在所述记录介质的径向外侧部分上，所述无线标签包括馈送部分，其被配置为连接至无线IC芯片；以及缝隙天线，其被配置为从所述馈送部分接收电力，所述缝隙天线包括具有缝隙的导电板，其中，所述导电板被形成为当所述无线标签被附接在所述记录介质的径向内侧部分上 时，所述导电板与所述记录介质的所述第二区域至少部分交叠，并且所述缝隙具有为获得足以使所述缝隙天线和所述无线IC芯片之间在预定的无线频率 处共振的电感所设置的长度。
2.根据权利要求1所述的无线标签，其中，所述缝隙被配置为，当所述无线标签附接在 所述记录介质的所述径向内侧部分上时，所述缝隙完全处于所述记录介质的所述第一区域 内部。
3.根据权利要求1所述的无线标签，其中，所述缝隙从所述馈送部分向所述馈送部分 的两侧延伸，并且作为整体具有圆弧蜿蜒形状。
4.根据权利要求1所述的无线标签，其中，所述缝隙从所述馈送部分向所述馈送部分 的两侧延伸，并且作为整体具有圆弧非蜿蜒形状。
5.根据权利要求4所述的无线标签，其中，所述缝隙包括用来调整所述缝隙的长度的 折叠部分。
6.根据权利要求1所述的无线标签，其中，所述导电板包括 环形主导电部分，其包括所述缝隙；以及环形辅助导电部分，其径向内侧部分与所述导电板的主体交叠，并且该环形辅助导电 部分的径向外侧部分与所述记录介质的所述第二区域交叠。
7.根据权利要求1所述的无线标签，所述导电板包括环形第一导电部分，其包括所述缝隙，所述第一导电部分的外径小于所述记录介质的 所述第二区域的内直径；以及第二导电部分，其沿着连接电源触头与所述记录介质的中心的假想线从所述第一导电 部分在两个相对的方向上向所述记录介质的外缘延伸，所述第二导电部分与所述第二区域交叠。
8.根据权利要求7所述的无线标签，其中，各第二导电部分包括所述第一导电部分和 所述第二区域之间设置的蜿蜒形部分。
9.根据权利要求7所述的无线标签，其中，所述第二导电部分的与所述第二区域交叠 的部分沿着所述第二区域的内周延伸。
全文摘要
本发明提供了一种无线标签，该无线标签将要附接在包括第一区域和第二区域的盘状记录介质上。该第一区域由非导电部件制成并被设置在记录介质的径向内侧部分上，而该第二区域包括导电部件，并被设置在记录介质的径向外侧部分上。该无线标签包括馈送部分，其被配置为连接至无线IC芯片；导电板，其具有缝隙；以及缝隙天线，该缝隙天线被配置为从所述馈送部分接收电力。所述导电板被形成为当所述无线标签被附接在所述记录介质的径向内侧部分上时，所述导电板与所述记录介质的所述第二区域至少部分交叠。所述缝隙具有为获得足以使所述缝隙天线和所述无线IC芯片之间在预定的无线频率处共振的电感所设置的长度。
文档编号G06K19/077GK102110240SQ20101061795
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月27日 优先权日2009年12月28日
发明者二宫照尚, 甲斐学, 马场俊二 申请人:富士通株式会社