数据载体及数据载体系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种数据载体及具有读写器的数据载体系统。
【背景技术】
[0002]例如，RFID(Rad1 Frequency IDentificat1n)，以通过近距离无线通讯从内置于数据载体(RF标签、IC标签、ID标签)中的IC芯片中读取及写入数据的技术而众所周知。
[0003]RFID依数据传送方式，大致分为电波方式和磁场方式(电磁感应方式)。电波方式通过读写器天线和数据载体天线之间的载有数据的电波进行发送和接收。磁场方式通过电磁感应将读写器的线圈天线和数据载体的线圈天线联系起来，进行读写器和数据载体之间数据的发送和接收。
[0004]电波方式和磁场方式各有优缺点。
[0005]电波方式具有制造比较廉价，通用性高的优点。而且，因为能够通过数据载体进行整流产生电能，可以构成不用电源(电池)的无源标签的数据载体。另一方面，电波方式具有如果将通讯的距离设的很长，则读写器有不仅与特定的数据载体，也会与其周围的数据载体进行通讯的缺点。而且，还有易受金属平面对电波的反射及水对电波的吸收的影响，以及受无线电法管制的问题及与其它无线设备间的干扰问题。
[0006]磁场方式具有不易受灰尘等的影响，可以在周围环境恶劣的地方使用的优点。而且，因为可以通过数据载体共振产生电能，可以和电波方式一样构成无源标签的数据载体。另一方面，磁场方式具有通讯的距离较短，以及由于是以电磁感应相联系，因此要求读写器和数据载体之间的位置关系的精度的缺点。磁场方式还有由于频率低，通讯速度较低的缺点。
[0007]【专利文献I】日本专利文献特开第2001-184467号公报。
[0008]发明所要解决的技术问题
[0009]因此，本申请发明人考虑开发一种由光学式的数据载体和读写器构成的数据载体系统。光学式的数据载体系统，与电波方式及磁场方式相比，在通讯距离、定向性及抗干扰等方面具有优势，易于工厂生产线使用。而且，光学式的数据载体系统可以使数据载体和读写器之间传送的数据大容量化。
[0010]但是，为了从数据载体向读写器传送数据，必须使安装于数据载体的LED等的光源发光，其发光需要比较大的电能。
[0011]例如，考虑其构成为通讯时从读写器向数据载体照射强光，将数据载体的光接收元件(如，光电二极管)产生的电能存储到电容，利用其所存储的电能作为数据载体的工作电能。在此构成中，当数据载体中未安装一次电池时，因为从进入到数据载体和读写器之间能够进行通讯的区域，才开始向电容充电，短时间内很难向电容存储较多的电能，限制了从数据载体向读写器的数据传送速度。因此，优选在数据载体中安装用于供给工作电能的一次电池。
[0012]然而，在数据载体中，因为在与读写器的通讯时间以外的待机时间里，需要使接收电路工作以使能够从读写器接收信息，而消耗一次电池。此外，在待机时，当光接收元件受太阳光及照明光的直射干扰光照射时，光接收元件产生电动势，即使其电动势的电流流入一次电池，也会消耗一次电池。因此，需要大容量的一次电池，就使得数据载体变得大型化。
[0013]本发明的目的在于提供一种能够抑制待机时的电源能量消耗的数据载体及包括其数据载体的数据载体系统。
【发明内容】
[0014]为了达到所述目的，本发明的一种数据载体，其与读写器之间以光波为载波进行通讯，包括:光接收元件，其由二极管构成；电源，用于产生直流电压;接收电路，其连接光接收元件及电源，其中，接收电路包括:比较器;电容，其位于光接收元件的阴极和比较器的负输入端子之间；比较器动作调节用电阻，其位于电源的正极端子和比较器的负输入端子之间，相对于电容更靠近比较器一侧；电阻分压电路，其由多个分压用电阻的串联电路构成，其一端连接电源的正极端子，两个分压用电阻之间的连接点连接比较器的正输入端子;无功电流用电阻，其位于光接收元件的阴极和阳极之间，相对于电容更靠近光接收元件一侧。
[0015]在数据载体和读写器之间，发送和接收载有数据的光(根据数据调制的光)。
[0016]数据载体中设有由比较器、电容、比较器动作调节用电阻、电阻分压电路及无功电流用电阻构成的接收电路。其中，电容位于光接收元件的阴极和比较器的负输入端子之间。比较器动作调节用电阻位于电源的正极端子和比较器的负输入端子之间，相对于电容更靠近比较器一侧。电阻分压电路由多个分压用电阻串联连接构成。电阻分压电路的一端连接电源的正极端子。分压用电阻和另一个分压用电阻的连接点连接比较器的正输入端子。据此，在比较器的正输入端子，输入有作为基准电压的其分压用电阻和另一个分压用电阻的连接点的电势(电阻分压电路的输出电压)。无功电流用电阻位于光接收元件的阴极和阳极之间。
[0017]在光接收元件未受光照射的状态下，比较器的负输入端子的电势(电源电压)为正输入端子的电势(电阻分压电路的输出电压)以上，从比较器的输出端子输出低电平信号。
[0018]在光接收元件受到太阳光及照明光等直射干扰光照射，未受读写器的信号光照射的状态下，光接收元件中因直射干扰光产生电动势。由于光接收元件的阴极和比较器的负输入端子之间设有电容，所以即使光接收元件中产生电动势，也不会向比较器动作调节用电阻中流入电流，电动势产生的电流(无功电流)流向无功电流用电阻。因此，不会消耗电源电能。
[0019]从而，在读写器的信号光未照射光接收元件的待机时间，能够抑制电源电能的消耗。
[0020]当从读写器输出脉冲的信号光(光脉冲)，其信号光照射数据载体的光接收元件时，光接收元件中产生的电动势的大小会变化。根据此电动势的大小变化，向比较器动作调节用电阻、电容及光接收元件中流入电流，使比较器的负输入端子的电势也发生变化。并且，在比较器的负输入端子的电势小于正输入端子的电势的期间，从比较器的输出端子输出高电平信号。
[0021]从而，当读写器的信号光照射光接收元件进行通讯时，能够从比较器的输出端子输出的信号中得到接收数据(从读写器发送的数据)。
[0022]本发明的另一种数据载体，其与读写器之间以光波为载波进行通讯，包括:光接收元件，其由二极管构成；比较器;输入电路，连接比较器一个输入端子，其电势依据光接收元件中产生的电动势的大小的变化而变化；电阻分压电路，将电源的直流电压降至指定的基准电压，并将该基准电压输出到比较器的另一输入端子;无功电流用电阻，位于光接收元件的阴极和阳极之间。
[0023]在数据载体和读写器之间，发送和接收载有数据的光(根据数据调制的光)。
[0024]数据载体设有比较器、输入电路、电阻分压电路及无功电流用电阻。比较器的一个输入端子连接输入电路。输入电路的电势，即输入到比较器的一个输入端子的电势，随着光接收元件中产生的电动势的大小的变化而变化。比较器的另一输入端子，输入利用电阻分压电路将电源直流电压降压到指定的基准电压而生成的基准电压。无功电流用电阻位于光接收元件的阴极和阳极之间。
[0025]在光接收元件受太阳光及照明光等直射干扰光照射，未受读写器的信号光的照射的状态下，光接收元件中由于直射干扰光而产生电动势。由于此电动势的大小基本不发生变化，基于输入电路的功能，输入到比较器的一个输入端子的电势也基本不发生变化。因此，即使光接收元件中产生电动势，从比较器的输出端子输出的信号的电平也不会从光接收元件未受光照射的状态而变化。此时，电动势的电流(无功电流)流入无功电流用电阻。因此，不消耗电源电能。
[0026]从而，在读写器的信号光未照射光接收元件的待机时间里，能够抑制电源电能的消耗。
[0027]当从读写器输出脉冲的信号光(光脉冲)照射数据载体的光接收元件时，光接收元件中产生的电动势大小发生变化。随着此电动势大小的变化，比较器的负输入端子的电势也发生变化。并且，在比较器的负输入端子的电势大于正输入端子的电势期间，从比较器的输出端子输出的信号电平发生反转。
[0028]从而，在读写器的信号光照射光接收元件进行通讯时，能够从比较器的输出端子输出的信号中得到接收数据(从读写器发送的数据)。
[0029]数据载体还可以包括:内存，用于保存数据;控制部，用于从接收电路输出的信号中获取接收数据，并基于该接收数据，利用内存中保存的数据生成发送数据。
[0030]在这种情况下，控制部优选由包括在亚阈值区动作的CMOS结构的LSI构成。
[0031]通过使MOSFET在亚阈值区动作，能够使LSI在nA(纳安)级别的极其微小的电位上动作。通过用此LSI构成的控制部，能够降低数据载体的工作电位，特别是能够抑制通讯时的电源电能的消耗。
[0032]数据载体还具有:发光元件;驱动电路，用于利用电源的直流电压，向发光元件供给驱动电流，控制部还可以基于发送数据，控制从驱动电路向发光元件供给的驱动电流。
[0033]在这种情况下，优选设置多个发光元件，并将多个发光元件共同连接到驱动电路，通过驱