JP5776359B2 - 感度調整装置及び腕時計 - Google Patents
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こうした無線通信によって送受信されるデータには個人情報も多く含まれる可能性がある。このため、個人のプライバシー等を保護するためにも、データの送受信は特定の電子機器から特定の電子機器に対して正確に行われる必要がある。
しかし、通信関連モジュールにおいて送受信感度の切り替えを行う場合、通信関連モジュールの制御構成が複雑化する等の問題がある。
外装ケース内に収納され外部の機器との間で無線信号を送受信可能なアンテナの電波送受信感度を調整する感度調整装置であって、
前記アンテナを保持するモジュールと、
電波の透過を妨げる電波遮蔽材料で環状に形成され、前記モジュールの上方であって前記アンテナを覆う位置に配置されるとともに、その環状中心を中心として回転可能に設けられる内転リングと、
前記外装ケースの側面において内外を貫通して設けられるとともに、前記内転リングを回転させる回転操作部と、
を備え、
前記内転リングは、前記内転リングの周方向の一部に電波を透過させる開放部である切り欠き部又は孔部を備え、前記遮蔽部に覆われる前記アンテナの被遮蔽範囲を調整することを特徴としている。
本実施形態に係る腕時計100は、電気的な駆動により図示しない指針(秒針、分針、時針)を回転させて時刻を表示するものである。なお、図1から図3では、指針等について図示を省略している。
また、外装ケース1は、表面側(図2及び図3において上側)の開口部と、裏面側(図2及び図3において下側)の開口部とを有している。そして、外装ケース1の表面側の開口部には、透明なガラス等の材料で形成された風防部材2が図示しない防水リング等を介して表面側の開口部を閉塞するように取り付けられている。一方、外装ケース1の裏面側の開口部には、裏蓋部材3が図示しない防水リング等を介して裏面側の開口部を閉塞するように取り付けられている。
図2及び図4に示すように、貫通孔12には、中空の筒状部材13が外装ケース1の外部から内部に挿通されている。筒状部材13の一端には、貫通孔12の内径よりも大きい外径を有するフランジ部131が形成されており、筒状部材13を貫通孔12内に挿入した際にこのフランジ部131が外装ケース1の外側に突出するようになっている。
竜頭8は、軸部材81と、この軸部材81の一端側に形成され、筒状部材13の内径よりも大きな径を有する竜頭トップ82とを備えている。
この周溝内には、Oリング等のリング状の封止部材であるシールリング83が嵌め込まれている。シールリング83は、例えば各種の樹脂等で形成されている。なお、シールリング83を形成する材料はこれに限定されない。
竜頭8を回転操作した際には、シールリング83は軸部材81と共に回転し、筒状部材13の内周面に密着しながら周方向に摺動する。これにより、軸部材81と外装ケース1の筒状部材13との間の気密性が確保されるようになっている。
この溝部811の奥側には、Oリング等のリング状の封止部材であるシールリング84が嵌め込まれており、筒状部材13と竜頭トップ82との間の気密性が確保されるようになっている。シールリング84は、例えば各種の樹脂等で形成されている。なお、シールリング84を形成する材料はこれに限定されない。
アンテナ5は、例えば接着固定等によりモジュール4上に保持されている。なお、アンテナ5は、モジュール4の表面に貼着されていてもよいし、モジュール4内に埋設されていてもよい。また、アンテナ5の配置される位置はここに例示したものに限定されず、他の位置であってもよい。
このアンテナ5は、図示しないコネクタ等を介して回路基板と電気的に接続されており、このコネクタを介して、図示しない電波送受信制御回路と接続されている。
なお、本実施形態では、アンテナ5及び図示しない送受信制御回路自体は、常に最大の電波送受信感度(例えば本実施形態ではアンテナ5から5m程度の範囲内で電波を送受信可能な電波送受信感度)が維持されており、感度調整装置10(図2参照)によるアンテナ5の被遮蔽範囲を変えることで電波送受信感度を機械的構成により調整するようになっている。
また、この文字板6の上、すなわちモジュール4の上方には、環状(リング状)に形成された内転リング7が、その環状中心を中心として回転可能に設けられている。
内転リング7は、例えば樹脂等、電波を透過可能な材料により形成されており、その一部がモジュール4の上に保持されているアンテナ5の上を覆うように配置されている。なお、回転ベゼル7を形成する材料は樹脂に限定されない。
図6に示すように、内転リング7の裏側の面には、内転リング7の内周縁に沿って磁性シート72が貼付されている。磁性シート72は、例えばフェライト等の磁性材料や磁性粉を含有する材料をシート状に加工した磁性体である。
本実施形態において、磁性シート72は、リング状に形成されたシートの一部が切り欠かれたほぼC字型となっている。
磁性シート72は、アンテナに入射しようとする電波を磁性材料の磁気損失により吸収して電波の透過を妨げるものであり、内転リング7のうち、磁性シート72が貼付されている部分は電波の透過を妨げる遮蔽部となり、磁性シート72が貼付されていない部分(すなわち、磁性シート72が切り欠かれている部分)は電波を透過させる開放部74となっている。
このように感度指標73を設けることにより、ユーザは感度指標73の位置を見ることによって、腕時計100の視認側から目視にて容易に遮蔽部及び開放部74の位置を確認することができる。
図7に示すように、内転リング7のラック75には、下側から竜頭8のリング駆動歯車85が接続され、ラック75とリング駆動歯車85とが噛み合うようになっている。そして、両者が噛み合った状態で竜頭8を回転操作することにより、回転操作部である竜頭8の軸部材82の軸中心を中心とする回転力がリング駆動歯車85を介して内転リング7に伝達され、内転リング7を所定方向(時計回り又は反時計回り)に回転させることができるようになっている。
アンテナ5の被遮蔽範囲の調整について、図8及び図9を参照して説明する。図8及び図9は、腕時計100から裏蓋3、モジュール4等を取り外した状態を腕時計100の裏面側から見た図であり、モジュール4及びアンテナ5を二点鎖線で表している。
また、竜頭8を操作して、図9に示すように、開放部74(すなわち磁性シート72が貼付されていない部分)がアンテナ5の配置されている位置(すなわち、腕時計100における6時方向の位置)の上方に来るように内転リング7を回転させると、アンテナ5の上方が磁性シート72によって覆われないため(すなわち、アンテナ5の被遮蔽範囲がなくなるため)、アンテナ5に入射しようとする電波がアンテナ5に入りやすくなり、アンテナ5の電波送受信感度は高くなる。
すなわち、腕時計100は、異なる電波送受信感度の下で実現される複数の通信モード(本実施形態では後述する「ペアリングモード」「データ同期モード」「端末捜索モード/忘れ物防止モード」)を実現可能となっており、感度調整装置10は、これら各通信モードに適した電波送受信感度となるようにアンテナ5の被遮蔽範囲を調整する。
なお、通信モードの種類はこれに限定されない。「データ同期モード」「端末捜索モード/忘れ物防止モード」のうちいずれか1つのみを有するものであってもよいし、これら3つの通信モード以外の通信モードを実現可能となっていてもよい。
このため、本実施形態では、入力操作部等からペアリングモードを選択する指示が入力されペアリングモードで通信を行う場合には、内転リング7の遮蔽部である磁性シート72が貼付されている部分がアンテナ5の上方に位置するように内転リング7を回転させ、アンテナ5の電波送受信感度が低くなるように調整する。
具体的には、ユーザが竜頭8を回転操作することにより、開放部74に対応して設けられている感度指標73が腕時計100の6時位置以外に配置される位置まで内転リング7を回転させ、遮蔽部(磁性シート72が貼付されている部分)がアンテナ5の上方を覆う位置にくるように調整する(図8参照)。
この状態で、ユーザがペアリングの対象となる端末装置を腕時計100に接触又は10cm程度の距離まで近接させると、腕時計100のアンテナ5からペアリングのための問合せ信号(例えば腕時計100の個体識別番号等を含む信号)が送信され、この問合せ信号を受信可能な距離にある端末装置のみが当該信号を受信する。問合せ信号を受信した端末装置は応答信号(例えば当該端末装置の個体識別番号等を含む信号)を腕時計100に返信し、腕時計100のアンテナ5がこの応答信号を受信すると、当該応答信号が制御部に送られ、制御部は当該端末装置を以後腕時計100との間でデータの送受信が可能な端末装置として登録する。これによりペアリング(端末装置間の初期登録作業)が完了する。
また、アンテナ5の電波送受信感度の低い状態(すなわち、磁性シート72がアンテナ5の上方を覆っている状態)では目的の端末装置との間で適切にペアリングを成立させることができなかった場合(すなわち、ペアリングが成立していない旨の表示等がされた場合)には、ユーザが竜頭8を回転操作して、感度指標73が腕時計100の6時位置に配置される位置まで内転リング7を回転させ、開放部74(磁性シート72が貼付されていない部分)がアンテナ5の上方を覆う位置にくるように調整した上で、再度ペアリングを試みるようにしてもよい。
また、端末捜索モードは、例えばユーザが腕時計100との間でペアリング済みである自己又は友人の端末装置等の場所を捜索する場合を想定した通信モードであり、忘れ物防止モードは、例えばユーザが腕時計100との間でペアリング済みである自分の端末装置から所定の距離(例えば5m程度)以上離れたときに、ブザー等により警告を発することを想定した通信モードである。
このため、本実施形態では、入力操作部等から「データ同期モード」又は「端末捜索モード/忘れ物防止モード」を選択する指示が入力されこれらの通信モードで通信を行う場合には、内転リング7の開放部74である磁性シート72が貼付されていない部分がアンテナ5の上方に位置するように内転リング7を回転させ、アンテナ5の電波送受信感度が高くなるように調整する。
具体的には、ユーザが竜頭8を回転操作することにより、開放部74に対応して設けられている感度指標73が腕時計100の6時位置に配置される位置まで内転リング7を回転させ、開放部74(磁性シート72が貼付されていない部分)がアンテナ5の上方位置にくるように調整する(図9参照)。
これにより、腕時計100は、アンテナ5が多少離れた距離にある端末装置との間で電波を送受信することのできる状態となり、例えばユーザが身に付けている携帯電話等との間でデータの送受信を行うことにより、相互のデータを同期させることができる。また、例えば端末捜索モードであれば、腕時計100から5m程度の範囲内に存するペアリング済みの端末装置に対して、腕時計100のアンテナ5から応答を要求する信号が送信され、端末装置がこの信号を受信して応答信号を腕時計100に送信すると、その旨がブザー等の音やライトの点滅等によりユーザに報知される。また、例えば忘れ物防止モードであれば、腕時計100のアンテナ5からペアリング済みの端末装置に対して応答を要求する信号が送信され、端末装置はこの信号を受信して応答信号を腕時計100に送信する。そして、端末装置からの応答信号が受信できなくなると、腕時計100の制御部は端末装置が所定の距離(本実施形態ではアンテナ5の電波送受信可能な範囲である5m)以上ユーザから離間したと判断して、その旨をブザー等の音やライトの点滅等によりユーザに報知する。
そして、アンテナ5の電波送受信感度をこれらの通信モードに適した感度に調整する手法として内転リング7を回転させて遮蔽部により覆われるアンテナ5の被遮蔽範囲を調整するという機械的な構成をとっているため、受信回路等、通信関連モジュールにおいて電波送受信感度の切り替えを行う場合と比較して、アンテナ5の電波送受信感度の調整にかかる電力消費量を抑えることができる。
また、腕時計100の場合、小型・軽量化が求められ、大型のバッテリを収容するスペースを確保することが難しいが、本実施形態における腕時計100は、アンテナ5を保持するモジュール4と、このモジュール4の上方であってアンテナ5を覆う位置に配置された内転リング7と、内転リング7を回転させる回転操作部としての竜頭8とにより構成される感度調整装置10を備えており、機械的な構成によりアンテナ5の電波送受信感度を調整することができる。このため、通信関連モジュールにおいて電波送受信感度の切り替えを行う場合と比較して電力消費量を抑えることができ、大型のバッテリ等を備える必要がないため、装置の小型・軽量化を図ることができる。
また、遮蔽部と開放部74とを有する内転リング7を回転させることによりアンテナ5の電波送受信感度を調整することができるため、新たに電波送受信感度を調整するための部材を設けることなく通信モードに適した感度の調整を行うことが可能であり、装置構成の簡易化、小型・軽量化を実現することができる。
また、遮蔽部は、内転リング7の裏面側に磁性体である磁性シート72を貼付することにより構成されているため、既存の規格の内転リング7を容易に流用することができ、生産コストを低く抑えることが可能である。
例えば、図10に示すように、ラック915を備える内転リング91の裏面側の一部分のみに、アンテナ5を被覆することのできる大きさの磁性シート912を貼付してもよい。この場合には、磁性シート912が貼付されている部分が遮蔽部となり、それ以外の部分が開放部914となる。
したがって、ペアリングを行う際(すなわち「ペアリングモード」のとき)には、図11に示すように、磁性シート912が貼付されている部分がアンテナ5を被覆する位置まで内転リング91を回転させる。これによりアンテナ5の電波送受信感度をペアリングに適した感度まで低下させることができる。そして、図11に示す状態において端末装置間のペアリングが成立しなかったとき、又はペアリングが成立している端末装置同士でデータを同期させたり(すなわち「データ同期モード」のとき)、ペアリングが成立している端末の捜索等を行う場合(すなわち「端末捜索モード/忘れ物防止モード」のとき)には、図12に示すように、磁性シート912が貼付されていない部分がアンテナ5の上に位置するように内転リング91を回転させる。これにより離れた場所にある端末装置間でも電波の送受信が可能な程度までアンテナ5の電波送受信感度を高くすることができる。
例えば、図13に示すように、裏面側にラック925を備える内転リング92自体を電波の透過を妨げる電波遮蔽材料で形成し、この内転リング92の一部に切り欠き部922を設けてもよい。電波遮蔽材料とは、例えば電波を吸収する電波吸収体等、電波の透過を妨げることのできる材料であり、具体的には、例えば、磁性材料や磁性粉を含有する材料を所定の形状に成型したり、所定の形状に成型された基材に磁性シートを貼付することにより形成する。この場合には、切り欠き部922が開放部となり、それ以外の部分が遮蔽部921となる。
したがって、ペアリングを行う際には、図14に示すように、切り欠き部922以外の部分がアンテナ5を被覆する位置まで内転リング92を回転させる。これによりアンテナ5の電波送受信感度をペアリングに適した感度まで低下させることができる。そして、図14に示す状態において端末装置間のペアリングが成立しなかったとき、又はペアリングが成立している端末装置同士でデータを同期させたり、ペアリングが成立している端末の捜索等を行う場合には、図15に示すように、切り欠き部922がアンテナ5の上に位置するように内転リング91を回転させる。これにより離れた場所にある端末装置間でも電波の送受信が可能な程度までアンテナ5の電波送受信感度を高くすることができる。
なお、内転リングに設けられる開放部は切り欠き部922に限定されず、例えば内転リングの一部に孔部を形成して、この孔部を開放部としてもよい。
このように内転リング92自体を電波の透過を妨げる電波遮蔽材料で形成して、切り欠き部922や孔部が開放部となり、それ以外の部分が遮蔽部となる場合にも、機械的な構成によりアンテナ5の電波送受信感度を調整することができ、感度調整のために大型のバッテリ等を備える必要がないため、装置の小型・軽量化を図ることができる。
このように肉厚部932が遮蔽部となり、それ以外の部分が開放部931となる場合にも、機械的な構成によりアンテナ5の電波送受信感度を調整することができ、感度調整のために大型のバッテリ等を備える必要がないため、装置の小型・軽量化を図ることができる。
例えば、竜頭8を複数段階に引き出し可能に構成し、竜頭8が引き出された位置に応じて外装ケース1内の異なる歯車と噛み合い、内転リングの回転操作の他に、各種の異なる操作が可能となるようにしてもよい。この場合には、例えば、竜頭8を1段階引き出した状態では竜頭8に設けられた歯車が内転リング7と接続されて内転リング7を回転させることができ、竜頭8を2段階引き出した状態では竜頭8に設けられた歯車がモジュール4内の分針を回動させる輪列の一部に接続されて竜頭8を回転させるとその回転力が分針を回動させる輪列に伝達され、分針の位置調整、時刻合わせが可能となり、竜頭8を3段階引き出した状態では竜頭8に設けられた歯車がモジュール4内の日車に接続され、竜頭8を回転させると日車が回転して日付合わせが可能となる等の構成とする。
例えば、遮蔽部とアンテナ5との位置関係を段階的に調整することにより、アンテナ5全体が遮蔽される状態、アンテナ5が一部遮蔽される状態、アンテナ5全体が遮蔽されない状態のように、複数段階の調整ができるようにしてもよい。この場合には、ユーザは、「ペアリングモード」で通信を行う際に、アンテナ5全体が遮蔽される状態ではペアリングが成立しなかった場合に、ペアリングが成立するまでアンテナ5の電波送受信感度を段階的に上げていくことができる。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
外装ケース内に収納され外部の機器との間で無線信号を送受信可能なアンテナの電波送受信感度を調整する感度調整装置であって、
前記アンテナを保持するモジュールと、
環状に形成され、前記モジュールの上方であって前記アンテナを覆う位置に配置されるとともに、その環状中心を中心として回転可能に設けられる内転リングと、
前記外装ケースの側面において内外を貫通して設けられるとともに、前記内転リングを回転させる回転操作部と、
を備え、
前記内転リングは、電波の透過を妨げる遮蔽部と電波を透過させる開放部とを備え、前記回転操作部の操作により回転することにより前記遮蔽部及び前記開放部の位置を変更し、前記遮蔽部により覆われる前記アンテナの被遮蔽範囲を調整することにより、前記アンテナの電波送受信感度を調整可能であることを特徴とする感度調整装置。
<請求項2>
前記遮蔽部は、前記内転リングの裏面側に磁性体を貼付することにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載の感度調整装置。
<請求項3>
前記内転リングは、電波の透過を妨げる電波遮蔽材料で形成されるとともに、前記内転リングの周方向の一部に切り欠き部又は孔部を有し、
前記開放部は、前記内転リングにおける前記切り欠き部又は前記孔部であることを特徴とする請求項1に記載の感度調整装置。
<請求項4>
前記内転リングは、その周方向の一部に他の部分よりも厚く形成された肉厚部を有し、
前記遮蔽部は、前記内転リングにおける前記肉厚部であることを特徴とする請求項1に記載の感度調整装置。
<請求項5>
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の感度調整装置と、
前記感度調整装置により電波送受信感度を調整されるアンテナと、
前記アンテナ、前記モジュール及び前記内転リングを収納する外装ケースと、
を備えていることを特徴とする腕時計。
4 モジュール
5 アンテナ
6 文字板
7 内転リング
8 竜頭
10 感度調整装置
72 磁性シート
73 感度指標
74 開放部
75 ラック
85 リング駆動歯車
100 腕時計
Claims (6)
- 外装ケース内に収納され外部の機器との間で無線信号を送受信可能なアンテナの電波送受信感度を調整する感度調整装置であって、
前記アンテナを保持するモジュールと、
電波の透過を妨げる電波遮蔽材料で環状に形成され、前記モジュールの上方であって前記アンテナを覆う位置に配置されるとともに、その環状中心を中心として回転可能に設けられる内転リングと、
前記外装ケースの側面において内外を貫通して設けられるとともに、前記内転リングを回転させる回転操作部と、
を備え、
前記内転リングは、前記内転リングの周方向の一部に電波を透過させる開放部である切り欠き部又は孔部を備え、前記遮蔽部に覆われる前記アンテナの被遮蔽範囲を調整することを特徴とする感度調整装置。 - 前記遮蔽部は、前記アンテナを被覆する大きさで形成されており、
前記電波送受信感度は、前記内転リングの回転によって前記アンテナが前記遮蔽部に覆われた場合に、低くなることを特徴とする請求項1に記載の感度調整装置。 - 前記遮蔽部は、前記内転リングの裏面側に磁性体を貼付することにより構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の感度調整装置。
- 前記内転リングは、その周方向の一部に他の部分よりも厚く形成された肉厚部を有し、
前記遮蔽部は、前記内転リングにおける前記肉厚部であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の感度調整装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の感度調整装置と、
前記感度調整装置により電波送受信感度を調整されるアンテナと、
前記アンテナ、前記モジュール及び前記内転リングを収納する外装ケースと、
を備えることを特徴とする腕時計。 - 外部の機器との間で無線信号を通信するアンテナと、
前記アンテナを覆う位置に配置され、その環状中心を中心として回転可能に設けられる内転リングと、
を備え、
前記内転リングは、電波の透過を妨げる電波遮蔽材料で形成され、前記内転リングの一部に切り欠き部又は孔部を有することを特徴とする感度調整装置。
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