JP4649879B2 - 無線モジュール及び電子機器 - Google Patents
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Description
そして、上記の無線モジュールを腕時計に備えたものも開発されており、この腕時計にあっては、RF−IDシステムに備わる通信機器との情報の通信距離を十分に確保する上で、例えば、時計ケース上部の外周部に沿って円環状にアンテナを延在させるように無線モジュールが配設されている(例えば、特許文献1参照。)。
一方、無線モジュールを時計ケースの内側に配設した場合には、無線電波の感度が低下するため、RF−IDシステムに備わる通信機器との情報の通信距離を十分に確保することが難しいという問題がある。
外周部が機器ケース(5)の一端側の開口(54)の内周面部に沿うように枠状に形成された枠状部(14)とこの枠状部の一端部から外部方向に延出されたリード部(15)とを有するフレキシブル基板(16)と、
前記枠状部に環状となるように配線され、外部通信機器(例えば、ゲート装置200)との間で情報の送受信を行うためのアンテナ(11)と、
前記枠状部のうちの前記リード部の近傍位置に配設され、前記アンテナと電気的に接続された集積回路(例えば、ICチップ13)と、
前記リード部の先端側に設けられ、前記集積回路と前記機器ケース(5)内に備えられた回路基板(3)とを電気的に接続するための接続端子(17)とを備え、
前記リード部は、前記機器ケースの内部において、前記開口(54)に取り付けられた光透過性部材と前記回路基板との間に配置されたハウジング部材(43)と、このハウジング部材の上面に配置された文字板(45)と、この文字板と前記光透過性部材との間に配置された枠状部材(46)の各側面の形状に沿うように折り曲げ形成された折曲部(例えば、第一折曲部151、第二折曲部152)を備えていることを特徴とする。
前記延出部のうち、前記集積回路の近傍位置に同調用のコンデンサー(12)が設けられていることを特徴とする。
前記折曲部は、直角に折り曲げ形成された第一折曲部(151)とこの第一折曲部(151)から予め離れた位置において直角に折り曲げ形成された第二折曲部(152)とが設けられていることを特徴とする。
一端が開口してなる機器ケース(5)、この機器ケースの開口(54)に取り付けられた光透過性部材(例えば、時計ガラス6)、この光透過性部材に対向して前記機器ケース内に配置されたハウジング部材(43)と、このハウジング部材の上面に配置された文字板(45)、前記ハウジング部材内に配置され、各種情報を表示する表示部(例えば、液晶表示部42)、この表示部を挟んで前記開口とは反対側の位置に配置された回路基板(3)、前記文字板と前記光透過性部材との間に配置された枠状部材(46)、および、前記機器ケースの内部に配置された無線モジュール(1)を備えている電子機器において、
前記無線モジュールは、
外周部が前記開口(54)の内周面部に沿うように枠状に形成された枠状部(14)とこの枠状部の一端部から外部方向に延出されたリード部(15)とを有するフレキシブル基板(16)と、
前記枠状部に環状となるように配線され、外部通信機器(例えば、ゲート装置200)との間で情報の送受信を行うためのアンテナ(11)と、
前記枠状部のうちの前記リード部の近傍位置に配設され、前記アンテナと電気的に接続された集積回路(例えば、ICチップ13)と、
前記リード部の先端側に設けられ、前記集積回路と前記機器ケース(5)内に備えられた回路基板(3)とを電気的に接続するための接続端子(17)とを備え、
前記リード部は、前記機器ケースの内部において、前記ハウジング部材(43)、前記文字板(45)、前記枠状部材(46)の各側面の形状に沿うように折曲部(例えば、第一折曲部151、第二折曲部152)が配置されていることを特徴とする電子機器。
前記延出部のうち、前記集積回路の近傍位置に同調用のコンデンサー(12)が設けられていることを特徴とする。
前記折曲部は、直角に折り曲げ形成された第一折曲部(151)とこの第一折曲部(151)から予め離れた位置において直角に折り曲げ形成された第二折曲部(152)とが設けられていることを特徴とする。
また、請求項1に記載の発明によれば、アンテナと電気的に接続された集積回路が枠状部のうちのリード部の近傍位置に配設されているので、集積回路が配設された枠状部を機器ケースの内部に配置した際に、光透過性部材の下側に位置することとなり、機器ケースに対する光透過性部材の取り付けは一般に接着剤などで強固に取り付けられていることから、集積回路の取り出しも困難となり、当該集積回路に記憶されている情報の第三者による不正取得を防止することができる。
また、請求項1に記載の発明によれば、集積回路と機器ケース内に備えられた回路基板とを電気的に接続するための接続端子がリード部の先端側に設けられているので、アンテナが配線されたフレキシブル基板を機器ケース内に配置した際に、アンテナから離した位置において、リード部の先端側に設けられた接続端子と機器ケースの内部に配設された回路基板との電気的接続を容易に行うことができる。
また、請求項1に記載の発明によれば、リード部は、機器ケースの内部において、ハウジング部材、文字板、枠状部材の各側面の形状に沿うように折曲部が配置されているので、機器ケースの内部においてコンパクトにリード部を配置することができる。
また、請求項4に記載の発明によれば、アンテナと電気的に接続された集積回路が枠状部のうちのリード部の近傍位置に配設されているので、集積回路が配設された枠状部を機器ケースの内部に配置した際に、光透過性部材の下側に位置することとなり、機器ケースに対する光透過性部材の取り付けは一般に接着剤などで強固に取り付けられていることから、集積回路の取り出しも困難となり、当該集積回路に記憶されている情報の第三者による不正取得を防止することができる。
また、請求項4に記載の発明によれば、集積回路と機器ケース内に備えられた回路基板とを電気的に接続するための接続端子がリード部の先端側に設けられているので、アンテナから離した位置において、リード部の先端側に設けられた接続端子と機器ケースの内部に配設された回路基板との電気的接続を容易に行うことができる。
また、請求項4に記載の発明によれば、リード部は、機器ケースの内部において、ハウジング部材、文字板、枠状部材の各側面の形状に沿うように折曲部が配置されているので、機器ケースの内部においてコンパクトにリード部を配置することができる。
図1は、本発明を適用した実施形態1の電子機器として例示する腕時計を示す平面図である。なお、図1、図5及び図8にあっては、無線モジュール1、301、401の枠状部14、314、414を斜線を付して模式的に図示している。また、ベゼル7の当該腕時計100、300、400における12時方向側及び6時方向側の端部を一部分切り欠いたものを図示している。
ここで、図2は、腕時計100及びゲート装置200の要部構成を示すブロック図である。
図2に示すように、腕時計100は、時計部2と無線モジュール1とが電気的に接続されている。
アンテナ11に発生した交流電流(Alternate Current)は、AC/DCコンバータ13aで直流電流(Direct Current)に整流され、電源制御部13hを介してデータキャリア制御部13iに与えられ、当該無線モジュール1を駆動する電力として利用される。また、データキャリア制御部13iには、アンテナ11に発生した交流電流に基づいて、クロック再生部13bで再生されたクロック信号及び復調部13cで復調され復号部13dで復号されたデータが入力される。
データキャリア制御部13iは、クロック信号に同期したタイミングで復号部13dにて復号されたデータを読み取り、読み取ったデータを、例えば、メモリ13eに記憶する。また、読み取ったデータ等に基づいて、メモリ13eに記憶されているデータを符号化部13fに供給する。符号化部13fで符号化されたデータは変調部13gで変調されて、アンテナ11に送出されるように構成されている。
メモリ13eは、例えば、EEPROM等から構成されており、ユーザのゲート通過の際にアンテナ11を介してリーダ/ライタ202に送信されるユーザの認識処理に係るデータや、リーダ/ライタ202から送信されアンテナ11を介して受信された精算処理、通過日時や履歴等に係る各種のデータ等を記憶している。
ゲート装置200は、RF−IDシステムの構成要素であり、図2に示すように、無線モジュール1のアンテナ11に対応するリーダ/ライタ側アンテナ201と、リーダ/ライタ側アンテナ201の接地されている端と反対側の端部に接続されているリーダ/ライタ202と、リーダ/ライタ202に接続されている制御装置/システム203と、制御装置/システム203に接続されているゲート開閉装置204とを備えている。
リーダ/ライタ側アンテナ201は、ユーザのゲート通過の際に、対向配置された無線モジュール1のアンテナ11との間にて、当該アンテナ11との間に形成される誘導電磁界を利用して、ユーザのゲート通過に係る各種情報を送受信する。
制御装置/システム203は、リーダ/ライタ202と無線モジュール1との各種情報の送受信に基づいて、ゲート開閉装置204によるゲートの開閉を制御する。
ユーザが、ゲートを通過する際に、ゲート装置200のリーダ/ライタ側アンテナ201に腕時計100を近づけて、この腕時計100の無線モジュール1のアンテナ11とリーダ/ライタ側アンテナ201とが対向配置されると、リーダ/ライタ側アンテナ201とアンテナ11との間に誘導電磁界が形成される。
すると、誘導電磁界を利用して、ゲート装置200と無線モジュール1との間で、ユーザのゲート通過に係る各種情報、具体的には、例えばユーザの認証処理や精算処理等に係るデータが送受信される。なお、受信された各種データは、時計部2に対して出力されメモリ26に格納されるようになっている。
ここで、図3は、図1のIII−III線における要部の拡大断面図である。
また、時計ケース5の下面には、防水リング8を介して裏蓋9が取り付けられており、裏蓋9と時計計時部4との間には、緩衝部材10が設けられている。
さらに、時計ケース5の外周部には、当該腕時計100の各種機能の実行を指示するスイッチ51が設けられている(図1参照)。
上部ハウジング43の上面には、文字板45が配置され、その文字板45の上面に枠状部材46が配置されている。
また、文字板45、上部ハウジング43、回路基板3及び下部ハウジング44は、時計ケース5の中枠52に取り付けられた構造となっている。
文字板45と指針41bには、それぞれ図示しない発光素子から照射された光を受光して発光する発光部47が所定箇所に設けられている。
なお、液晶表示部42に表示される各種情報は、文字板45に設けられた窓部45aを介して視認可能となっている。
ここで、図4(a)は、無線モジュール1の枠状部14の視認側を示す平面図であり、図4(b)は、図4(a)の無線モジュール1の裏側、即ち、枠状部14の視認側と反対側を示す底面図である。
また、枠状部14の内周部のうちのリード部15と反対側となる部分には、当該枠状部14の延在面にほぼ沿うように内側に延出してなる延出部141が形成されている。この延出部141の裏面側には、図4(b)に示すように、アンテナ11と電気的に接続されたICチップ13並びに所定数(図4(b)には、3つ図示)のコンデンサ12が配設されている。これにより、ICチップ13をアンテナ11により近接して配設することができ、アンテナ受信信号へのノイズ混合を低減させることができる。
また、リード部15の第二折曲部152よりも先端側の裏面には、図4(b)に示すように、ICチップ13と回路基板3とを電気的に接続するための接続端子17が設けられ、この接続端子17は、当該リード部15に設けられた接続線15aを介してICチップ13と接続されている。
先ず、図3に示すように、例えば、枠状部材46、文字板45、上部ハウジング43、回路基板3及び下部ハウジング44の外周側と、時計ケース5及び中枠52の内周側との間には、フレキシブル基板16のリード部15の形状に応じて形成され、当該リード部15を挿通させるためのリード部挿通部53が設けられている。
また、下部ハウジング44の回路基板3側となる上面側には、当該上面から所定の深さ座ぐられた座ぐり部44aが設けられており、この座ぐり部44a内に、回路基板3の端子接続部(図示略)に接続端子17を接続するために当該接続端子17を下方から回路基板3側に押圧する抑え板18を収容可能とっている。即ち、回路基板3の端子接続部と無線モジュール1の接続端子17とは、座ぐり部44a内に収容された抑え板18により接続端子17が下側から回路基板3側に押圧されることにより電気的に接続されるようになっている。なお、この際の押圧力は、抑え板18の板厚や座ぐり部44aの深さによって調整可能となっている。
従って、時計ケース5内における回路基板3の配置の自由度を確保することができるとともに、時計ケース5に対する無線モジュール1の組み込みを容易に行うことができる。
また、時計ケース5の内部に無線モジュール1が配設されているので、腕時計100の外部からのICチップ13の取り出しが困難となり、当該ICチップ13に記憶されている情報の第三者による不正取得を防止することができる。
以下に、実施形態2の腕時計300について図5及び図6を参照して説明する。
ここで、図5は、本発明を適用した実施形態2の腕時計300を示す平面図であり、図6は、図5のVI−VI線における要部の拡大断面図である。
なお、実施形態2の腕時計300は、無線モジュール301の構成以外の点では上記実施形態1と略同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
ここで、図7(a)は、無線モジュール301の枠状部314の視認側を示す平面図であり、図7(b)は、図7(a)の無線モジュール301の裏側、即ち、枠状部314の視認側と反対側を示す底面図である。
なお、ICチップ13並びにコンデンサ12は、無線モジュール301が時計ケース5に組み込まれた状態で、下部ハウジング44の座ぐり部44a内に配置されるようになっている。
また、ユーザによるスイッチ51の操作に基づいて、時計制御部21による制御下にて、表示出力部24が所定の識別コードCに係る表示データを液晶表示部42に出力して、液晶表示部42に所定の識別コードCを表示するような構成であっても良い。
また、例えば、腕時計300の修理に際して、各部が分解されても、識別コードCによって、当該腕時計300を構成する部材がバラバラになることなく関連付けられて腕時計300の再組み立てを容易に行うことができる。
以下に、腕時計100、300の各変形例について図面を参照して説明する。
図8は、変形例1の腕時計400を示す平面図であり、図9は、図8のIX−IX線における要部の拡大断面図である。
図8及び図9に示すように、変形例1の腕時計400は、時計ケース5内に配設された無線モジュール601のアンテナ11が時計ガラス6を介して視認可能となっている。
より具体的には、枠状部材446には、その外周部側に、略環状に形成され、時計ガラス6の下面に当接して当該時計ガラス6を下側から支持するガラス支持面部46aと、時計ガラス6の下面から所定の距離離間させるように、ガラス支持面部46aの内側の端部に連続する内周面部の所定位置から時計ガラス6の中心側に向かって当該時計ガラス6と略平行に、且つ、全周に亘って略同じ幅を有する環状平面部46bとが設けられている。
そして、枠状部材46には、ガラス支持面部46aと環状平面部46bとの境界部分の当該腕時計400における6時方向側の部分に貫通孔が形成されている。この貫通孔と上下にほぼ重なるようにして、文字板45、上部ハウジング43及び回路基板3のそれぞれにも貫通孔が形成されており、これら貫通孔によってリード部挿通部453が構成され、このリード部挿通部453にフレキシブル基板416のリード部415が挿通されている。
図10は、変形例2の腕時計500の要部の拡大断面図である。
なお、変形例2の腕時計500は、無線モジュール501のフレキシブル基板516及び枠状部材546以外の点では上記変形例1と同様であるので、同様の構成には変形例1と同一の符号を付してその説明を省略する。
即ち、枠状部材546の底面部には、その内側(中心側)の端部からリード部挿通部553を構成する文字板45の貫通孔に対向する部分にかけて当該文字板45と略平行となるように、全周に亘って、フレキシブル基板516の枠状部14の厚さに応じて所定の高さ分切り欠かれて形成された枠状部配置部46cが設けられている。そして、枠状部配置部46cに、下面を文字板45の上面にほぼ当接させて枠状部514を配置し、リード部挿通部553にリード部515を挿通させるようにして、無線モジュール501が時計ケース5内に配設されている。
図11は、変形例3の腕時計600を要部の拡大断面図であり、図12は、図11の腕時計600に備わる無線モジュール601を示す斜視図である。
なお、変形例3の腕時計600は、無線モジュール601のフレキシブル基板616の形状以外の点では上記変形例2と同様であるので、同様の構成には変形例2と同一の符号を付してその説明を省略する。
即ち、枠状部材546には、枠状部配置部46cの内側の端部から当該枠状部配置部46cの底面に対して略垂直に形成された垂直面部46dが設けられている。そして、無線モジュール601の枠状部614には、上面が枠状部配置部46cの底面にほぼ沿うような形状に形成された外周部14bと、枠状部材546の垂直面部46dに沿うように、外周部14bの内縁部から当該外周部14bに対して略垂直に起立して形成された垂直周面部14aが設けられている(図12参照)。
この垂直周面部14aの内周面に亘ってコイルが配線されることでアンテナ611が形成されている。
これにより、ユーザは、腕時計100の所定位置に表記された共通情報Dに従って、RF−IDシステムの利用を好適に行うことができ、腕時計100の商品価値をより向上させることができる。さらに、当該腕時計100の修理に際して、各部が分解されても、共通情報Dや識別コードCによって、一腕時計100を構成する部材がバラバラになることなく関連付けられて当該腕時計100の再組み立てを容易に行うことができる。
例えば、無線モジュール1、301、401、501、601のリード部15、315、415、515は、腕時計100、300、400、500、600並びに時計ケース5の内部形状に応じて当該時計ケース5に時計ガラス6が取付けられている開口54と反対となる開口55側に所定の折曲部にて折り曲げ可能な構成であれば如何なる形状であっても良い。
また、上記実施の形態では、枠状部14、314、414、514、614として外形が略環状に形成されたものを例示したが、これに限られるものではなく、時計ケース5に時計ガラス6が取付けられている開口54の内部形状に応じた形状に形成されたものであれば如何なるものであっても良い。
また、上記実施形態では、電子機器として腕時計100を例示したが、これに限られるものではなく、無線モジュール1を組み込み可能な電子機器であれば如何なるものであっても良い。
1、301、401、501、601 無線モジュール
11、611 アンテナ
13 ICチップ(集積回路)
14、314、414、514、614 枠状部
14a 外周部
14b 垂直周面部
141 延出部
15、315、415、515 リード部
151 第一折曲部(折曲部)
152 第二折曲部(折曲部)
16、316、416、516、616 フレキシブル基板
17 接続端子
3 回路基板
42 液晶表示部(表示部)
46、446、546 枠状部材
5 時計ケース(機器ケース)
54 開口
6 時計ガラス(光透過性部材)
200 ゲート装置(外部通信機器)
Claims (6)
- 外周部が機器ケースの一端側の開口の内周面部に沿うように枠状に形成された枠状部とこの枠状部の一端部から外部方向に延出されたリード部とを有するフレキシブル基板と、
前記枠状部に環状となるように配線され、外部通信機器との間で情報の送受信を行うためのアンテナと、
前記枠状部のうちの前記リード部の近傍位置に配設され、前記アンテナと電気的に接続された集積回路と、
前記リード部の先端側に設けられ、前記集積回路と前記機器ケース内に備えられた回路基板とを電気的に接続するための接続端子とを備え、
前記リード部は、前記機器ケースの内部において、前記開口に取り付けられた光透過性部材と前記回路基板との間に配置されたハウジング部材と、このハウジング部材の上面に配置された文字板と、この文字板と前記光透過性部材との間に配置された枠状部材の各側面の形状に沿うように折り曲げ形成された折曲部を備えていることを特徴とする無線モジュール。 - 前記延出部のうち、前記集積回路の近傍位置に同調用のコンデンサーが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の無線モジュール。
- 前記折曲部は、直角に折り曲げ形成された第一折曲部とこの第一折曲部から予め離れた位置において直角に折り曲げ形成された第二折曲部とが設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線モジュール。
- 一端が開口してなる機器ケース、この機器ケースの開口に取り付けられた光透過性部材、この光透過性部材に対向して前記機器ケース内に配置されたハウジング部材と、このハウジング部材の上面に配置された文字板、前記ハウジング部材内に配置され、各種情報を表示する表示部、この表示部を挟んで前記開口とは反対側の位置に配置された回路基板、前記文字板と前記光透過性部材との間に配置された枠状部材、および、前記機器ケースの内部に配置された無線モジュールを備えている電子機器において、
前記無線モジュールは、
外周部が前記開口の内周面部に沿うように枠状に形成された枠状部とこの枠状部の一端部から外部方向に延出されたリード部とを有するフレキシブル基板と、
前記枠状部に環状となるように配線され、外部通信機器との間で情報の送受信を行うためのアンテナと、
前記枠状部のうちの前記リード部の近傍位置に配設され、前記アンテナと電気的に接続された集積回路と、
前記リード部の先端側に設けられ、前記集積回路と前記機器ケース内に備えられた回路基板とを電気的に接続するための接続端子とを備え、
前記リード部は、前記機器ケースの内部において、前記ハウジング部材、前記文字板、前記枠状部材の各側面の形状に沿うように折曲部が配置されていることを特徴とする電子機器。 - 前記延出部のうち、前記集積回路の近傍位置に同調用のコンデンサーが設けられていることを特徴とする請求項4に記載の電子機器。
- 前記折曲部は、直角に折り曲げ形成された第一折曲部とこの第一折曲部から予め離れた位置において直角に折り曲げ形成された第二折曲部とが設けられていることを特徴とする請求項4又は5に記載の電子機器。
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