JP2018116674A - 通信装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電磁波が金属製または導電性ケース部によって干渉される問題を解決可能な通信装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】通信装置は、カバー部１０、ケース部１４、裏蓋３４、第１磁気隔離層１６及び短距離通信モジュール２０を含む。前記ケース部は、金属材質または導電性材質からなる。前記カバー部、前記ケース部及び前記裏蓋は上から下へ順番に構成されて収容空間３６を形成する。前記第１磁気隔離層は、前記ケース部の前記収容空間に向かう表面に形成される。前記短距離通信モジュールは、前記収容空間内に設置される。前記通信装置は、ケース部による電磁波への影響を防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信分野に関し、特に、通信装置に関する。
１３．５６ＭＨｚ（Ｍｅｇａ Ｈｅｒｔｚ；メガヘルツ）の周波数を利用する無線周波数識別（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）技術では、ＲＦＩＤチップからＲＦＩＤタグを作製し、読取装置が電磁波を送受信することでＲＦＩＤタグに記憶されているデータを読み取る。また、上記周波数を利用する近距離通信（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ＮＦＣ）は、上記無線周波数識別技術と同様に、磁気誘導原理を用いて、近距離の電子機器を互いに接続、通信させる。ＮＦＣでは、ＲＦＩＤ技術に基づいて識別プロトコルの媒体を提供することで、データを確実に転送することができる。
現在、金属製または導電性ケース部がＲＦＩＤチップやＮＦＣチップに多大に影響するため、金属製または導電性ケース部を有する装置にＲＦＩＤチップやＮＦＣチップを設置すべきではない。すなわち、読取装置から放射される電磁波が金属製または導電性ケース部によって干渉されることで、ＲＦＩＤチップやＮＦＣチップが受信可能な電磁波は限られてしまう。
そのため、従来技術の問題点を解決する必要があった。
本発明の目的は、従来技術において電磁波が金属製または導電性ケース部によって干渉される問題を解決可能な通信装置及びその製造方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る通信装置は、カバー部と、金属材質または導電性材質のケース部と、前記カバー部、前記ケース部と共に上から下へ順番に構成されて５ｃｍ以下の直径を有する収容空間を形成し、前記カバー部との垂直距離が３ｃｍ以下である裏蓋と、前記ケース部の前記収容空間に向かう表面に形成される第１磁気隔離層と、前記収容空間内に設置され、１０ｃｍ以下の通信距離を有する短距離通信モジュールと、を含む。
本発明の他の実施形態に係る通信装置は、カバー部と、金属材質または導電性材質のケース部と、前記カバー部、前記ケース部と共に上から下へ順番に構成されて５ｃｍ以下の直径を有する収容空間を形成し、前記カバー部との垂直距離が３ｃｍ以下である非金属材質または非導電性材質の裏蓋と、前記ケース部の前記収容空間に向かう表面に形成される第１磁気隔離層と、前記収容空間内に設置され、電磁波透過材料を含む時間表示部材と、前記時間表示部材の下方に設置され、１０ｃｍ以下の通信距離を有する短距離通信モジュールと、前記短距離通信モジュールの下方に設置される第２磁気隔離層と、前記収容空間内に設置され、前記第２磁気隔離層の下方に位置するコア部と、を含む。
本発明の別の実施形態に係る通信装置は、カバー部と、金属材質または導電性材質のケース部と、前記カバー部、前記ケース部と共に上から下へ順番に構成されて５ｃｍ以下の直径を有する収容空間を形成し、前記カバー部との垂直距離が３ｃｍ以下である金属材質または導電性材質の裏蓋と、前記ケース部の前記収容空間に向かう表面に形成される第１磁気隔離層と、前記収容空間内に設置され、電磁波透過材料を含む時間表示部材と、前記時間表示部材の下方に設置され、１０ｃｍ以下の通信距離を有する短距離通信モジュールと、前記時間表示部材の下方に設置されるコア部と、を含む。
本発明の一実施形態に係る通信装置の製造方法は、カバー部と、金属材質または導電性材質のケース部と、裏蓋とを用意して上から下へ順番に構成して収容空間を形成する工程と、前記ケース部の内面に第１磁気隔離層を形成する工程と、前記第１磁気隔離層の下方に短距離通信モジュールを設置する工程と、前記カバー部、前記ケース部及び前記裏蓋を上から下へ構成することで前記通信装置を形成する工程と、を含む。
本発明に係る通信装置では、電磁波を吸収可能な磁気隔離層を少なくとも１つ設置することで、金属材質または導電性材質のケース部の影響によって電磁波が短距離通信モジュールで受信されないことを防止することができ、その結果、金属材質または導電性材質のケース部を有する通信装置内に短距離通信モジュールを設置することができる。
本発明の一実施形態の腕時計構造の平面図である。 図１の腕時計構造の分解図である。 本発明の一実施形態に係る通信装置の製造方法を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係る通信装置は、内部に設置される短距離通信モジュールを含む。この通信装置は、腕時計やリストバンド、キーリングなどの、金属材質または導電性材質のケース部を備える装置であってもよいが、これらに限定されない。図１は、本発明の一実施形態の腕時計構造の平面図である。図２は、図１の通信装置の分解図である。
通信装置は、カバー部１０、アンテナ１２、ケース部１４、第１磁気隔離層１６、時間表示部材１８、短距離通信（ｓｈｏｒｔ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モジュール２０、第２磁気隔離層２２、コア部２４、機能モジュール２６、リューズ２８、電池３０、第３磁気隔離層３２及び裏蓋３４を含む。
カバー部１０、ケース部１４及び裏蓋３４は、上から下へ順番に構成されて収容空間３６を形成する。収容空間３６の直径は、５ｃｍ以下である。カバー部１０及び裏蓋３４が組立てられた後、カバー部１０から裏蓋３４までの垂直距離は３ｃｍ以下である。ケース部１４は、金属材質または導電性材質からなる。
好ましくは、カバー部１０は透明材質（例えば、ガラス）からなり、アンテナ１２はカバー部１０の下面に形成される。なお、アンテナ１２は短距離通信アンテナであり、その動作周波数の範囲が２．４〜２．４８５ＧＨｚ（Ｇｉｇａ Ｈｅｒｔｚ；ギガヘルツ）（すなわち、ブルートゥース（登録商標）アンテナ）である。信号は、アンテナ１２で送受信される場合に金属材質または導電性材質のケース部１４によって遮蔽されることがない。好ましくは、アンテナ１２は、透光可能な構造である。アンテナ１２がカバー部１０の下面に形成された後でも、カバー部１０とアンテナ１２との組合せ構造が７０％以上の透過率（ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）を有するため、ユーザはカバー部１０を通して時間を確認する場合にアンテナ１２による影響を受けることがない。
ケース部１４は、金属材質または導電性材質から製造され、短距離通信モジュール２０による電磁波（データ）の送受信に影響を与える。本実施形態では、ケース部１４による短距離通信モジュール２０への影響を低減させるために、通信装置に第１磁気隔離層１６を設置するようになっている。また、第１磁気隔離層１６は、導電性ケース部１４の収容空間３６に向かう表面（すなわち、内面）１４０に形成され、電磁波を吸収して電磁波障害の抑制効果を発揮することができる。
裏蓋３４は、金属材質または導電性材質からなってもよい。他の実施形態では、裏蓋３４は、非金属材質または非導電性材質からなってもよい。
本実施形態では、時間表示部材１８は、収容空間３６内に設置され、実体の時間目盛り１８０（例えば、１時から１２時）と、時間目盛り１８０の上方に設置される少なくとも１つのインジケータ３８（例えば、実体の時針、分針及び秒針）とを含む。インジケータ３８は、コア部２４によって駆動され、これにより時間表示部材１８上の時間目盛り１８０に合わせて時刻を表示する。ユーザは、透明のカバー部１０及びアンテナ１２を通して時間目盛り１８０の示した位置情報（すなわち、時間情報）を見ることができる。
なお、本実施形態では、通信装置が指針式腕時計であり、時間表示部材１８が文字盤である。また、他の実施形態では、腕時計がデジタル式腕時計であり、時間表示部材１８が時間をデジタル表示する表示装置である。
短距離通信モジュール２０は、時間表示部材１８の下方に設置、固定される。短距離通信モジュール２０は、ＲＦＩＤモジュールであってもよいし、ＮＦＣモジュールであってもよい。短距離通信モジュール２０の動作周波数は、１３．５６ＭＨｚである。また、短距離通信モジュール２０は、１０ｃｍ以下の通信距離を有する。つまり、短距離通信モジュール２０は、上記通信距離以内で外部装置（例えば、読取装置）と通信することができる。
本実施形態では、通信装置は、短距離通信モジュール２０の下方に設置される第２磁気隔離層２２をさらに含む。第２磁気隔離層２２は、電磁波を吸収して電磁波障害の抑制効果を発揮することができる。好ましくは、第２磁気隔離層２２は、短距離通信モジュール２０の下方に貼り付けられる。
機能モジュール２６は、第２磁気隔離層２２の下方に設置され、アンテナ１２を介して携帯端末４０と通信する。アンテナ１２はブルートゥースアンテナであり、その動作周波数が２．４〜２．４８５ＧＨｚである。このため、通信装置は、携帯端末４０とブルートゥース通信を行うことができる。なお、通信装置が腕時計構造の場合には、機能モジュール２６が腕時計構造のベルトに設置されてもよい。
通信装置の側面は、リューズ２８を有する。ユーザは、リューズ２８のノブを回すことによって時間を調整したりアラーム時間を設定したりできる。
電池３０は、コア部２４、短距離通信モジュール２０及び／又は機能モジュール２６に必要な電力を供給することができる。また、電池３０は、使い捨て電池であってもよいし、充電式電池であってもよい。
第３磁気隔離層３２は、裏蓋３４上に形成され、電磁波を吸収して電磁波障害の抑制効果を発揮することができる。
カバー部１０、ケース部１４及び裏蓋３４は、通信装置の内部の機械及び／又は電子部品の保護に用いられる。
本実施形態に係る通信装置では、短距離通信モジュール２０が外部装置（例えば、読取装置）と通信する場合には、外部装置から短距離通信モジュール２０に電磁波が放射され、第１磁気隔離層１６及び第２磁気隔離層２２によって電磁波を吸収することができ、その結果、ケース部１４及び収容空間３６内における他の金属部材の影響によって電磁波が短距離通信モジュール２０で受信されないことを防止することができる。また、第２磁気隔離層２２は、機能モジュール２６及びその下方の他の金属部材による短距離通信モジュール２０への影響を防止し、電磁波障害の抑制効果を発揮することができる。
なお、第３磁気隔離層３２は、選択可能な部材である。また、第３磁気隔離層３２は、第１磁気隔離層１６及び第２磁気隔離層２２によって吸収されていない電磁波を吸収することができる。
なお、短距離通信モジュール２０の動作周波数が１３．５６ＭＨｚで、機能モジュール２６の動作周波数が２．４〜２．４８５ＧＨｚであるため、短距離通信モジュール２０及び機能モジュール２６の信号は互いに干渉することがない。
なお、図１に示される通信装置は腕時計構造である。他の実施形態において、通信装置は、カバー部１０、ケース部１４、第１磁気隔離層１６、短距離通信モジュール２０及び裏蓋３４のみを含んでもよい。
図３は、本発明の一実施形態に係る通信装置の製造方法を示すフローチャートである。
ステップＳ３０では、カバー部と、金属材質または導電性材質のケース部と、裏蓋とを用意して上から下へ順番に構成して収容空間を形成する。
ステップＳ３２では、ケース部の内面上に第１磁気隔離層を形成する。
ステップＳ３４では、第１磁気隔離層の下方に短距離通信モジュールを設置する。
ステップＳ３６では、カバー部、ケース部及び裏蓋を上から下へ構成することで通信装置を形成する。
従来技術では、金属材質または導電性材質のケース部を有する通信装置内において短距離通信モジュールを設置することができない。本発明に係る通信装置では、電磁波を吸収可能な磁気隔離層を少なくとも１つ設置するため、金属材質または導電性材質のケース部の影響によって電磁波が短距離通信モジュールで受信されないことを防止することができる。その結果、金属材質または導電性材質のケース部を有する通信装置内に短距離通信モジュール（例えば、ＲＦＩＤモジュールまたはＮＦＣモジュール）を設置することができる。
上述したように、本発明は好ましい実施例を開示しているが、該実施例は本発明を制限するものではない。本発明における当業者は本発明の精神と範囲から離れない前提で、各種の変更と装飾を行うことができ、そのため、本発明の保護範囲は特許請求の範囲に記載されている技術特徴を基準とする。
１０ カバー部
１２ アンテナ
１４ ケース部
１６ 第１磁気隔離層
１８ 時間表示部材
２０ 短距離通信モジュール
２２ 第２磁気隔離層
２４ コア部
２６ 機能モジュール
２８ リューズ
３０ 電池
３２ 第３磁気隔離層
３４ 裏蓋
３６ 収容空間
３８ インジケータ
４０ 携帯端末
１４０ 表面

Claims (22)

  1. 通信装置であって、
    カバー部と、
    金属材質または導電性材質のケース部と、
    前記カバー部、前記ケース部と共に上から下へ順番に構成されて５ｃｍ以下の直径を有する収容空間を形成し、前記カバー部との垂直距離が３ｃｍ以下である裏蓋と、
    前記ケース部の前記収容空間に向かう表面に形成される第１磁気隔離層と、
    前記収容空間内に設置され、１０ｃｍ以下の通信距離を有する短距離通信モジュールと、を含むことを特徴とする通信装置。
  2. 前記短距離通信モジュールの下方に設置される第２磁気隔離層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 通信装置であって、
    カバー部と、
    金属材質または導電性材質のケース部と、
    前記カバー部、前記ケース部と共に上から下へ順番に構成されて５ｃｍ以下の直径を有する収容空間を形成し、前記カバー部との垂直距離が３ｃｍ以下である非金属材質または非導電性材質の裏蓋と、
    前記ケース部の前記収容空間に向かう表面に形成される第１磁気隔離層と、
    前記収容空間内に設置され、電磁波透過材料を含む時間表示部材と、
    前記時間表示部材の下方に設置され、１０ｃｍ以下の通信距離を有する短距離通信モジュールと、
    前記短距離通信モジュールの下方に設置される第２磁気隔離層と、
    前記収容空間内に設置され、前記第２磁気隔離層の下方に位置するコア部と、を含むことを特徴とする通信装置。
  4. 前記カバー部の下面に形成され、動作周波数の範囲が２．４〜２．４８５ＧＨｚのアンテナをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  5. 前記時間表示部材の下方に設置され、前記アンテナを介して携帯端末と通信する機能モジュールをさらに含み、
    前記アンテナの動作周波数は、２．４〜２．４８５ＧＨｚであることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
  6. 前記カバー部は、下面に前記アンテナが形成された後に７０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
  7. 前記時間表示部材は、実体の時間目盛りと、前記時間目盛りの上方に設置される少なくとも１つのインジケータとを含むことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  8. 前記時間表示部材は、時間をデジタル表示する表示装置であることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  9. 前記短距離通信モジュールは、無線周波数識別モジュールであることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  10. 前記短距離通信モジュールは、近距離通信モジュールであることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  11. 通信装置であって、
    カバー部と、
    金属材質または導電性材質のケース部と、
    前記カバー部、前記ケース部と共に上から下へ順番に構成されて５ｃｍ以下の直径を有する収容空間を形成し、前記カバー部との垂直距離が３ｃｍ以下である金属材質または導電性材質の裏蓋と、
    前記ケース部の前記収容空間に向かう表面に形成される第１磁気隔離層と、
    前記収容空間内に設置され、電磁波透過材料を含む時間表示部材と、
    前記時間表示部材の下方に設置され、１０ｃｍ以下の通信距離を有する短距離通信モジュールと、
    前記時間表示部材の下方に設置されるコア部と、を含むことを特徴とする通信装置。
  12. 前記カバー部の下面に形成され、動作周波数の範囲が２．４〜２．４８５ＧＨｚのアンテナをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
  13. 前記時間表示部材の下方に設置され、前記アンテナを介して携帯端末と通信する機能モジュールをさらに含み、
    前記アンテナの動作周波数は、２．４〜２．４８５ＧＨｚであることを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
  14. 前記カバー部は、下面に前記アンテナが形成された後に７０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
  15. 前記時間表示部材は、実体の時間目盛りと、前記時間目盛りの上方に設置される少なくとも１つのインジケータとを含むことを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
  16. 前記時間表示部材は、時間をデジタル表示する表示装置であることを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
  17. 前記短距離通信モジュールは、無線周波数識別モジュールであることを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
  18. 前記短距離通信モジュールは、近距離通信モジュールであることを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
  19. 前記裏蓋上に形成される第３磁気隔離層をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
  20. 通信装置の製造方法であって、
    カバー部と、金属材質または導電性材質のケース部と、裏蓋とを用意して上から下へ順番に構成して収容空間を形成する工程と、
    前記ケース部の内面に第１磁気隔離層を形成する工程と、
    前記第１磁気隔離層の下方に短距離通信モジュールを設置する工程と、
    前記カバー部、前記ケース部及び前記裏蓋を上から下へ構成することで前記通信装置を形成する工程と、を含むことを特徴とする通信装置の製造方法。
  21. 前記短距離通信モジュールの下方に第２磁気隔離層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の通信装置の製造方法。
  22. 前記裏蓋の上方に第３磁気隔離層に形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の通信装置の製造方法。
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