JP2007263719A - 腕時計型電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の腕時計型電子機器は、外部からの情報の送受にアンテナを搭載している。このアンテナは、バンドに内蔵する場合があるが、腕時計型電子機器の着脱を繰り返すとバンドの折り曲げにより破損しやすく、信頼性が劣るという問題があった。
【解決手段】本発明の腕時計型電子機器は、バンドに内蔵されたアンテナを、合成樹脂の基材とカバーレイとで導電体を挟む構造とする。このような構造にすることで、適度な剛性と可撓性とを持つバンドとすることができ、デザイン性を損ねたり、使用上の障害となる外形の拡大をもたらしたりすることなく、高い信頼性を持った腕時計型電子機器の提供が可能となる。
【選択図】図１

Description

この発明は、バンドを用いて人体に固定される電子機器に関し、詳しくは、腕時計型電子機器に関する。

近年、情報化社会の浸透にともない、屋内外を問わずに電子機器を用いて必要な情報を入手することが可能となってきた。このような電子機器とは、通信機能を有するパーソナルコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ：個人用携帯情報端末）などの電子情報端末、インターネットに接続可能な携帯電話などが知られている。これらの電子機器は、使用者が常時携帯するという利用環境から、小型軽量化が進んでいる。

このような電子機器のうち、常時身につけて運用する機器に、腕時計型電子機器がある。腕時計型電子機器は、従来知られている腕時計に通信機能や情報処理機能を備え、外部機器との情報の受け渡しやその情報の表示や加工ができる。

このような腕時計型電子機器は、例えば、液晶表示装置や中央演算装置などを備えており、機器本体で情報を処理して表示することはもちろんのこと、外部からの情報を受信したり、あるいは本体で処理・加工した情報を他の機器やネットワークに送信したりするための有線式または無線式の通信機能を有することで、より高い性能が発揮できるようになっている。
腕時計型電子機器の通信機能は、使用者が携帯しやすいように無線式を採用する場合が多く、そのような場合にあっては、電波を送受信するためのアンテナを搭載する必要がある。

腕時計型電子機器に搭載されるアンテナは、その使用周波数により、多くの提案がなされているが、例えば、周波数が数十ＭＨｚから百数十ＭＨｚのＦＭ電波を利用した機器では、使用者の腕に装着して使用するためのバンドにアンテナを内蔵させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に示した従来技術は、腕時計型電子機器のバンドにアンテナを内蔵させた例であり、装着者が快適に装着できるための構成が開示されている。
図５を用いて説明する。図５は、特許文献１に示した従来技術を説明しやすいようにその主旨を逸脱しない範囲で書き直した図である。図５において、５０１は腕時計型電子機器の本体ケース、５０５，５０６はバンド、５１２はアンテナ板、５６１は表層部材、５６２は裏張部材、５６２ａは凹部、５６２ｂは回り込み部である。

バンド５０５，５０６は、本体ケース５０１の６時方向と１２時方向とに接続しており、内部にアンテナ板５１２を有している。アンテナ板５１２は、皮革製の装飾用の表層部材５６１と、弾裂強度ならびに耐摩耗性のあるウレタン樹脂製の裏張部材５６２に包まれた構成となっている。

裏張部材５６２には表層部材５６１の側面を覆う回り込み部５６２ｂが形成され、バンド５０５，５０６の外周側面を覆うようになっており、バンド側面の見栄えがよくなる構成になっている。また、表層部材５６１と裏張部材５６２との一体性も改善されている。
裏張部材５６２の表面には長手方向に連続する凹部５６２ａが形成され、ウレタン樹脂製の裏張部材５６２に充分な可撓性を付与していると共に、腕に装着したときに凹部５６
２ａによって通気性も確保されている。
凹部５６２ａにより、この部分に汗や垢等が溜まることがなく、内蔵するアンテナ板５１２の導電性の劣化を防止することもできる。

特開平０６−３１８８０８号公報（第４−６頁、第１図）

しかしながら、特許文献１に示した従来技術は、腕時計と同様にバンド部を取り扱う際の耐久性については触れておらず、通常、薄板形状の導電体で構成されるアンテナ板５１２は過度に折り曲げられた場合、容易に破断してしまう恐れがある。

腕時計型電子機器は、一般に腕時計と同様に扱われることが多い。例えば着脱の際、バンド５０５，５０６は、１８０度近い角度に広げられることもあり、着脱を繰り返すたびにアンテナ板５１２には大きな応力がかかる。
その結果、アンテナ板５１２が破損し、十分な受信感度が得られなくなるという問題があった。

本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであって、かかる目的は、薄板形状の導電体をバンドに搭載しても、デザインや操作性を犠牲にすることなく、一般の腕時計のバンド部と同等に扱われても機能を損なうことのない腕時計型電子機器を提供することにある。

以上のような問題を解決するために、本発明では以下に示す構成を採用する。

電気回路を備えるケースとケースに接続するバンドとを有し、バンドを用いて人体に固定される腕時計型電子機器であって、
バンドは、配線体を有し、
配線体は、薄板形状の導電体をカバー体で覆う形状を有しているとともに、その端部では導電体の端部を露出しており、
導電体の端部は、バンドのケース側の端部から突出し、電気回路に電気的に接続することを特徴とする。

配線体は、電気的信号または磁気的信号を受信するアンテナまたはコイルであり、
電気回路は、配線体が受信した信号から所定の情報を得る受信回路，検波回路，整流回路、増幅回路のいずれか１つまたはそれらの組み合わせであることを特徴とする。

配線体は、薄膜金属を可撓性樹脂で被覆するフレキシブル回路基板であることを特徴とする。

本発明の腕時計型電子機器は、バンドの内部に配線体を有している。この配線体は、薄板形状の導電体を有し、この導電体の端部のみを露出するようにカバー体で覆う形状を有している。この導電体の端部によりケース内の他の部材と接続している。
このような構成とすることによって、本発明の腕時計型電子機器は、バンドの着脱を繰り返してもバンドに内蔵する配線体が断線することがないのである。

本発明によれば、腕に装着する機器としてのデザイン性を損ねたり、使用上の障害となる外形の拡大をもたらしたりすることなく、信頼性の高いバンドの構造を有する腕時計型
電子機器の提供が可能となる。

［本発明の腕時計型電子機器の構成の説明：図１，図２］
以下図面を用いて本発明の腕時計型電子機器を実施する最良の形態を説明する。図１は、本発明の腕時計型電子機器の構成を説明する概略図である。図１，図２は本発明の腕時計型電子機器を裏面から見ている様子を示すものである。図２は、本発明の腕時計型電子機器のバンドを留めている状態を示すものである。

図１，図２において、１００は腕時計型電子機器の機器本体、１０１は第１のバンド、１０２は配線体、１０３は基材、１０４は薄板形状の導電体、１０５はカバーレイ、１０６は表面材、１０７は裏面材、１０８は第２のバンドである。１２０は第２のバンド１０８に設ける尾錠、１２１は第２のバンド１０８に設ける係止ピン、１２３は第２のバンド１０８に設けるリングである。１２２はバンドに設ける穴部である。１３０は第１の接続部、１３１は第２の接続部である。

第１のバンド１０１は、その表面を表面材１０６、裏面を裏面材１０７で構成しており、その内部に有する配線体１０２をそれらで挟み込むように構成している。
配線体１０２は、導電体１０４をカバー体である基材１０３とカバーレイ１０５とが挟み込むように構成している。図１に示す例では、第１のバンド１０１を構成する要素を説明しやすいように、互いに分離している様子として示している。
第２のバンド１０８の内部にも第１のバンド１０１と同様に配線体１０２を内蔵してもよいが、図１にはその様子を省略している。

これら第１のバンド１０１と第２のバンド１０８とは、機器本体１００にそれぞれ接続している。本発明の腕時計型電子機器を指針式の腕時計に見たてた場合、機器本体１００の６時方向に第１のバンド１０１が第１の接続部１３０で係止してあり、１２時方向に第２のバンド１０８が第２の接続部１３１で係止している。

穴部１２２は、裏面材１０７，カバーレイ１０５，導電体１０４，基材１０３，表面材１０６とにそれぞれ設けている。
第２のバンド１０８に設ける尾錠１２０に、第１のバンド１０１の先端を通し、係止ピン１２１を第１のバンド１０１に設けた穴部１２２に挿して、第１のバンド１０１と第２のバンド１０８とを係止する。さらに第１のバンド１０１の先端は、第２バンド１０８に設けるリング１２３に通すことで、その動きが規制される。

［バンドの構造説明：図３］
本発明の実施形態では、配線体１０２はアンテナを例にして説明する。したがって、導電体１０４は、導電性の金属で構成しており、機器本体１００の内部にある図示しない電子回路と接続している。第１のバンド１０１と機器本体１００との接続については後述する。
基材１０３とカバーレイ１０５とは樹脂で構成しており、導電体１０４を挟み込んだその厚さも薄い形状とすることで、第１のバンド１０１の厚さも薄くすることができる。つまり、カバー体である基材１０３とカバーレイ１０５とが導電体１０４を包み込むように形成していることと、このカバー体が可撓性を持っているため、その厚さを薄くしても導電体１０４の破断が起きにくいのである。さらに、このようにすれば、バンドの厚さも薄くなるから、腕に装着する電子機器としてのデザイン性を損ねることもないのである。
配線体１０２を含むバンドの詳しい構成について図３を用いて説明する。

図３は、第１のバンド１０１の構造を説明ために模式的に示す断面図である。１１０は
バンド芯材、１４０は接着手段である。すでに説明した構成には同一の番号を付与している。
基材１０３とカバーレイ１０５とは、絶縁性のある合成樹脂のシートを用いることができ、例えば、ポリエステルやポリイミドなどが用いられる。一方、導電体１０４は、薄膜金属で構成することができる。特に限定しないが、銅箔や導電性ペイントなどで構成してもよい。
基材１０３，導電体１０４，カバーレイ１０５は、接着手段１４０を介して積層されている。接着手段１４０は、例えば、柔軟性と耐久性を兼ね備えたシリコン樹脂の接着剤やアクリル樹脂の接着シートなどを用いることができる。

図３に示す例では、第１のバンド１０１は、配線体１０とバンド芯材１１０とを表面材１０６と裏面材１０７とで挟んでいる例を示した。これらは、互いに図示しない接着手段で固定することもできるが、接着せずある程度の互いが動くように半固定状態としてもよく、これはバンドのデザインにより自由に選択することができる。
バンド芯材１１０は、バンドの可撓性や剛性を制御するためにしばしば用いるものであって、もちろん省略することもできる。図１は、バンド芯材１１０を省略した例である。バンド芯材１１０は、特に限定しないが、ウレタンシートや天然皮革、人工皮革、厚紙などを用いることができる。

なお、すでに説明したように、第２のバンド１０８も第１のバンド１０１と同様の構造を有してもよい。配線体１０２をアンテナとすると、本発明の腕時計型電子機器を腕に装着すると、第１のバンド１０１と第２のバンド１０８とが、ダイポールアンテナとして機能し、外部機器と無線による情報の授受が可能となる。

［配線体と機器本体との接続構造の説明：図４］
次に、本発明の腕時計型電子機器のバンドの接続構造について説明する。バンドは第１のバンド１０１を用いて説明する。図４は、第１のバンド１０１と機器本体１００との接続を模式的に示す断面図である。図４において、１５０は舌部、１５１は接続端子、１６０は接続ピン、１７０は機器本体に内蔵している電子回路である。すでに説明した構成には同一の番号を付与している。

第１のバンド１０１と機器本体１００とは、接続ピン１６０により機械的に接続されている。この部分が、図１，図２に示す第１の接続部１３０となる。
舌部１５０は、第１のバンド１０１に内蔵する配線体１０２の導電体１０４の端部であり、カバー体である基材１０３とカバーレイ１０５との端部から露出しており、第１のバンド１０１より突出している部分である。この舌部１５０は、機器本体１００に内蔵する電子回路１７０の接続端子１５１と電気的に接続している。電子回路１７０を知られている回路基板とすると、接続端子１５１は、回路基板と接続する金属配線や金属板とすることができる。

舌部１５０は、カバー体から導電体１０４が露出している部分である。図示はしないが、導電体１０４を挟む基材１０３またはカバーレイ１０５のどちらか一方を開口して導電体１０４を露出させ、舌部１５０としてもかまわない。
図４に示す例では、接続端子１５１は、電子回路１７０の図面における下側に設ける場合を記載しているが、この接続端子１５１は、電子回路１７０の回路構成などによりその位置を自由にすることができる。このため、舌部１５０も基材１０３のみを開口して形成する場合、カバーレイ１０５のみを開口して形成する場合もある。つまり、配線体１０２の表面側、下面側のどちらか一方面側に舌部１５０を設けてもよいのである。

配線体１０２をアンテナまたはコイルとすると、電気回路１７０は、このアンテナまた
はコイルに電波が侵入すると起電力が生じ、この起電力を電気信号として取り込むことができる回路である。例えば、配線体１０２が受信した標準電波の信号からタイムコードなどの所定の情報を得る受信回路，検波回路，整流回路、増幅回路などである。これらの回路は、すでに知られている回路構成を有するものを用いることができるので説明は省略する。

［耐久試験結果の説明］
次に、本発明の腕時計型電子機器のバンドの耐久性を説明する。
すでに説明したように、図２に示すごとく、第１のバンド１０１と第２のバンド１０８とは、穴部１２２，尾錠１２０，係止ピン１２１，リング１２３を用いて係止される。この際、腕時計型電子機器の着脱に際しては、双方のバンドは、急な角度で折り曲げられることもある。そこで、発明者は、バンドの着脱耐久試験を行った。表１はその結果である。

着脱耐久試験は、本発明の腕時計型電子機器を腕に所定回数着脱して、バンドの破損状況を観察するものである。破損の有無は、放射線透過検査による非破壊検査を行った。再現性を考慮して１０台の腕時計型電子機器に対して耐久試験を行った。

表１に示すように、本発明の腕時計型電子機器のバンドは、着脱を３０００回繰り返しても、内部の配線体１０２を構成する導電体１０４が破損することはなかった。

上述の着脱耐久試験に用いたサンプルとしては、配線体１０２は、カバー体として２５μｍ厚のポリイミド樹脂を基材１０３，カバーレイ１０５に用い、１８μｍ厚の銅箔を導電体１０４とした。
一方、比較として従来の知られている構造を模したバンドも用いて試験した。その構造は、１５μｍ厚のステンレス板を配線体１０２の代わりとしたものである。この構造では、１０００回程度の着脱で内部のステンレス板が破断することが確認され、２０００回の着脱では、試料１０個すべて破断する結果となった。

表１に示すように、従来の知られているバンドの構造は、計算上では、１日に３回程度の着脱でさえ１年間も持たないことになるのに対し、本発明の腕時計型電子機器のバンドは、その３倍の耐久性がある。

以上説明した配線体１０２は、基材１０３とカバーレイ１０５とで導電体１０４をはさむ構成を説明したが、これに限定するものではない。配線体１０２は、薄膜金属を可撓性樹脂で被覆されているＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：フレキシブル回路基板）を用いることができる。このような構成にすることによって、配線
体１０２には、微小な素子も組み込むことができる。例えば、導電体に流れる電流を整流するチップ型ダイオードなどをＦＰＣに搭載することができる。

本発明の腕時計型電子機器のバンドは、適度な剛性と可撓性と有するとともに、長期間にわたる使用にも耐える耐久性も持っている。さらに、腕に装着する電子機器としてのデザイン性を損ねることもない。したがって、日常的に腕に装着する電子機器、特に携帯型電子機器として好適である。

本発明の腕時計型電子機器を説明する図である。 本発明の腕時計型電子機器のバンドが係止する様子を説明する図である。 本発明の腕時計型電子機器のバンドの構造を説明する図である。 本発明の腕時計型電子機器のバンドと機器本体とが接続する様子を説明する図である。 特許文献１に示す従来技術を説明する図である。

符号の説明

１００ 腕時計型電子機器の機器本体
１０１ 第１のバンド
１０２ 配線体
１０３ 基材
１０４ 導電体
１０５ カバーレイ
１０６ 表面材
１０７ 裏面材
１０８ 第２のバンド
１１０ バンド芯材
１２０ 尾錠
１２１ 係止ピン
１２２ 穴部
１２３ リング
１３０ 第１の接続部
１３１ 第２の接続部
１４０ 接着手段
１５０ 舌部
１５１ 接続端子
１６０ 接続ピン
１７０ 電子回路

Claims (3)

1. 電気回路を備えるケースと該ケースに接続するバンドとを有し、該バンドを用いて人体に固定される腕時計型電子機器であって、
   前記バンドは、配線体を有し、
   前記配線体は、薄板形状の導電体をカバー体で覆う形状を有しているとともに、その端部では該導電体の端部を露出しており、
   前記導電体の端部は、前記バンドの前記ケース側の端部から突出し、前記電気回路に電気的に接続することを特徴とする腕時計型電子機器。
2. 前記配線体は、電気的信号または磁気的信号を受信するアンテナまたはコイルであり、
   前記電気回路は、前記配線体が受信した信号から所定の情報を得る受信回路，検波回路，整流回路、増幅回路のいずれか１つまたはそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の腕時計型電子機器。
3. 前記配線体は、薄膜金属を可撓性樹脂で被覆するフレキシブル回路基板であることを特徴とする請求項１または２に記載の腕時計型電子機器。

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