JP2014041028A - 通信機能付電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化することなく、通信精度や通信距離を向上させることができる通信機能付電子機器を提供する。
【解決手段】ＬＣＤ３５と、このＬＣＤ３５の裏面側に配置され、ＬＣＤ３５に電力を供給する電池５１と、通信を行うためのアンテナ３７と、これらＬＣＤ３５、電池５１、及びアンテナ３７を収納する外装ケース２とを備え、外装ケース２の裏面側に、この外装ケース２の裏面側から電池５１を着脱可能にする開口部１２が形成されていると共に、この開口部１２を閉塞する金属製の裏蓋１３が設けられている電子腕時計１であって、外装ケース２を、ＬＣＤ３５に対応する部位で表裏方向に分割可能とし、表側に配置される第１ケース３と、裏側に配置される第２ケース４とにより構成し、第１ケース３と、第２ケース４との合せ面に、アンテナ３７を配置したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、通信機能付電子機器に関するものである。

一般に、電子時計は、外装ケース（時計ケース）内に、時刻等を表示する表示部（液晶表示パネル）や、表示部を駆動する電池等が収納されている。外装ケースの表側には、表示部が外部に露出するように開口部が形成されている。そして、この開口部を閉塞するように、カバーガラス（時計ガラス）が装着されているものが多い。
一方、外装ケースの裏側には、表示部や電池等を外装ケース何に収納可能な開口部が形成されており、この開口部を閉塞するように裏蓋が装着されているものが多い。裏蓋は、薄型化しつつ剛性を確保でき、且つ高耐食性を確保するためにステンレスにより形成されている場合が多い。

ここで、電子時計のうち、通信機能を有している時計にあっては、ＲＦ−ＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）等の非接触の無線通信を行うためのアンテナが、外装ケース内に表示部と厚さ方向に重なるように収納されている。アンテナはループ状に形成されており、アンテナに電流を供給することによって生じるアンテナの開口部を通る磁束を利用して無線通信が行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２９２４２８号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、アンテナの開口部を通る磁束がステンレス製の裏蓋に遮断されてしまい、通信精度や通信距離が低下してしまうという課題がある。
仮に、通信精度や通信距離を向上させるべくアンテナを拡径化しようとしても、この分、外装ケースの裏側の開口面積が大きくなってしまい、開口部を閉塞する裏蓋も大きくなってしまう。このため、電子時計が大型化するだけで通信精度や通信距離を向上させにくい。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、大型化することなく、通信精度や通信距離を向上させることができる通信機能付電子機器を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る通信機能付電子機器は、文字や記号が表示される表示部と、この表示部の裏面側に配置され、前記表示部に電力を供給する電池と、通信を行うためのアンテナと、これら表示部、電池、及びアンテナを収納する外装ケースとを備え、前記外装ケースの裏面側に、この外装ケースの裏面側から前記電池を着脱可能にする開口部が形成されていると共に、この開口部を閉塞する金属製の裏蓋が設けられている通信機能付電子機器であって、前記外装ケースを、前記表示部に対応する部位で表裏方向に分割可能とし、表側に配置される第１ケースと、裏側に配置される第２ケースとにより構成し、前記第１ケースと、前記第２ケースとの合せ面に、前記アンテナを配置したことを特徴とする。

このように構成することで、第１ケースと第２ケースとの間に表示部を配置することが可能になり、外装ケースの裏側の開口部の面積を、電池が着脱可能となるだけの大きさに設定することができる。このため、裏蓋の大きさを小型化することができ、外装ケースを大型化することなく通信精度や通信距離を向上させることができる。
また、第１ケースと第２ケースとの合せ面にアンテナを配置することにより、外装ケースを大型化することなく、アンテナを大型化できる。このため、アンテナにより生じる磁束が裏蓋によって完全に遮断されることがなく、通信機能付電子機器の通信精度や通信距離を向上させることができる。

本発明に係る通信機能付電子機器は、前記表示部の外周部を取り囲むように、前記アンテナを形成したことを特徴とする。

このように構成することで、通信機能付電子機器の厚肉化を防止しつつ、アンテナを大型化することができる。

本発明に係る通信機能付電子機器は、前記第１ケースの前記第２ケースとの合せ面に第１パッキンを設けると共に、前記第２ケースの前記第１ケースとの合せ面に第２パッキンを設け、これら第１パッキンと第２パッキンとの間に前記アンテナを配置し、前記第１パッキン、及び前記第２パッキンよりも径方向外側に、前記アンテナの外周部を延在させたことを特徴とする。

このように構成することで、外装ケースの大型化を防止しつつ、アンテナを大型化することができ、さらに通信精度や通信距離を向上させることが可能になる。
また、アンテナを大型化した場合であっても、第１ケースと第２ケースとの間のシール性を確実に確保できる。

本発明によれば、第１ケースと第２ケースとの間に表示部を配置することが可能になり、外装ケースの裏側の開口部の面積を、電池が着脱可能となるだけの大きさに設定することができる。このため、裏蓋の大きさを小型化することができ、外装ケースを大型化することなく通信精度や通信距離を向上させることができる。
また、第１ケースと第２ケースとの合せ面にアンテナを配置することにより、外装ケースを大型化することなく、アンテナを大型化できる。このため、アンテナにより生じる磁束が裏蓋によって完全に遮断されることがなく、通信機能付電子機器の通信精度や通信距離を向上させることができる。

本発明の第１実施形態における電子腕時計の平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の第１実施形態におけるアンテナの平面図である。 本発明の第２実施形態における電子腕時計の要部断面図である。

（第１実施形態）
（通信機能付電子腕時計）
次に、この発明の第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は、通信機能付電子機器である通信機能付電子腕時計（以下、単に電子腕時計という）の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４は、図１のＣ−Ｃ線に断面図である。

図１〜図３に示すように、電子腕時計１の通信機能には、例えばパソコン通信機能、携帯電話機能、非接触式ＩＣカード機能などの無線通信機能などが含まれる。尚、以下の説明において、電子腕時計１を腕に装着して使用するにあたって、ユーザーが視認する側を表側、この表側とは反対側を裏側などと表現して説明する。
電子腕時計１は、表側に配置された第１ケース３と、裏側に配置された第２ケース４とからなる外装ケース２とを備え、外装ケース２の内部にムーブメント３０が収容されて構成されている。

（外装ケース）
外装ケース２の第１ケース３は、樹脂により形成されたものであって、その中央の大部分には、厚さ方向に貫通する開口部５が形成されている。この開口部５の厚さ方向中央よりもやや表側には、内フランジ部６が形成されている。内フランジ部６よりも表側は、カバーガラス８が収納されるカバー収納部５ａとして構成されている。このカバー収納部５ａに、樹脂製のパッキン７を介してカバーガラス８が嵌め込まれている。

一方、開口部５の内フランジ部６よりも裏側は、後述の駆動ユニット３１を収納するためのユニット収納部５ｂとして構成される。また、このユニット収納部５ｂの裏側開口縁には、第２ケース４を受け入れ可能な受入凹部９が形成されている。さらに、第１ケース３の裏側には、受入凹部９よりも外側に、ケース用雌ネジ部１９が刻設されている。このケース用雌ネジ部１９に、ボルト２０が第２ケース４側から螺入されることにより、第１ケース３と第２ケース４とが締結固定される。

外装ケース２の第２ケース４は、樹脂により形成されたものであって、表側に、第１ケース３の受入凹部９にインロー嵌合するインロー部１０が形成されている。第１ケース３の受入凹部９に、第２ケース４のインロー部１０がインロー嵌合されることにより、受入凹部９の底面９ａと、インロー部１０の先端面１０ａとが重ね合わさる。
この先端面１０ａには、外周部側にパッキン溝４１が形成されており、ここにパッキン４２が設けられている。さらに、インロー部１０の先端面１０ａには、内周縁に後述のアンテナ３７を収納するためのアンテナ収納部４３が凹設されている。

また、インロー部１０よりも径方向内側には、ユニット収納部１１が凹設されている。このユニット収納部１１とアンテナ収納部４３は、段差により連続的に形成されている。
ユニット収納部１１は、第１ケース３のユニット収納部５ｂと協働して後述の駆動ユニット３１を収納するスペースを形成する。ユニット収納部１１は、厚さ方向平面視で第１ケース３のユニット収納部５ｂに対応するように形成されており、ユニット収納部１１の内側面と、第１ケース３のユニット収納部５ｂの内側面とが面一になっている。

また、第２ケース４の中央部には、厚さ方向に貫通する開口部１２が形成されている。この開口部１２には、後述の電池ユニット３２が収納されるようになっており、その開口面積は、ユニット収納部１１の開口面積よりも小さく設定されている。
第２ケース４の裏側には、開口部１２を閉塞するようにステンレス製の裏蓋１３が設けられている。ここで、裏蓋１３の大きさは、開口部１２を閉塞するのに十分な大きさであればよい。具体的には、裏蓋１３の大きさは、第２ケース４の表側に形成されているユニット収納部１１の開口面積よりも小さく設定されている。

また、裏蓋１３の外周部には、貫通孔１４が４箇所形成されている一方、第２ケース４の裏側には、貫通孔１４に対応する部位に、カバー用雌ネジ部１５が刻設されている。このカバー用雌ネジ部１５に裏蓋１３側からボルト１６を螺入することにより、第２ケース４に裏蓋１３が締結固定される。

さらに、第２ケース４の裏側には、貫通孔１４よりも径方向内側にパッキン溝１７が形成されており、ここにパッキン１８が設けられている。これにより、第２ケース４と裏蓋１３との間のシール性が確保される。
そして、第２ケース４の外周部には、ケース用雌ネジ部１９に対応する部位に、貫通孔２１が形成されている。この貫通孔２１に、第２ケース４の裏側からボルト２０が挿入され、第１ケース３のケース用雌ネジ部１９にボルト２０が螺入されることにより、第１ケース３と第２ケース４とが締結固定される。

また、第２ケース４の外側面には、１２時側と６時側とにそれぞれ不図示のバンドを取り付けるためのバンド取付部２２，２２が形成されている。さらに、第２ケース４の外側面には、カバー用雌ネジ部１５や貫通孔２１を避けるように、Ａスイッチ２３ａ、Ｂスイッチ２３ｂ、Ｃスイッチ２３ｃ、及びＤスイッチ２３ｄの４つのスイッチ２３ａ〜２３ｄが設けられている。そして、第２ケース４の外周部には、９時側にＥスイッチ２３ｅが設けられている。これらスイッチ２３ａ〜２３ｅは、後述する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと略す）３５に表示される内容を切り換えるためのものである。

第２ケース４の外周部には、各スイッチ２３ａ〜２３ｅに対応する箇所に、それぞれ径方向に貫通する貫通孔２４が形成されている。これら貫通孔２４に、各スイッチ２３ａ〜２３ｅを構成するシャフト２５ａ〜２５ｅがスライド移動可能に挿入されている。シャフト２５ａ〜２５ｅは、それぞれ第２ケース４の外側と内側とに突出するように形成されている。

シャフト２５ａ〜２５ｅの外側に突出している端部には、ボタン２６ａ〜２６ｅが設けられている。一方、シャフト２５ａ〜２５ｅの内側に突出している端部には、接点２７ａ〜２７ｅが設けられていると共に、端部よりもやや手前に、シャフト２５ａ〜２５ｅの第２ケース４からの抜けを防止するための止め輪２８ａ〜２８ｅが設けられている。そして、各スイッチ２３ａ〜２３ｅを押圧すると各接点２７ａ〜２７ｅがムーブメント３０に接触し、各種信号が出力されるようになっている。

（ムーブメント）
ムーブメント３０は、表側に配置された駆動ユニット３１と、裏側に配置された電池ユニット３２とが電池押さえ３３により連結されて構成されている。
駆動ユニット３１は、樹脂製のＬＣＤ保持枠３４を備え、ＬＣＤ保持枠３４の上部に形成された凹部に、ＬＣＤ３５が収容された状態で固定されている。

ＬＣＤ３５は時刻等の像をデジタル表示するものであって、カバーガラス８に対向して配置されている。すなわち、ユーザーは、カバーガラス８を透してＬＣＤ３５に表示された像を見ることができるようになっている。
ここで、ＬＣＤ３５は、周知技術であるので詳細説明を省略するが、液晶を挟んで対向配置されたガラス基板３５ａ，３５ｂと、これらガラス基板３５ａ，３５ｂの外側に配置された偏光フィルタ３５ｃ，３５ｄとから構成されている。

このように構成されたＬＣＤ３５、及びＬＣＤ保持枠３４は、第１ケース２のユニット収納部５ｂと、第２ケース４のユニット収納部１１とにより形成されたスペースに配置されている。換言すれば、外装ケース２は、ＬＣＤ３５に対応する箇所で表裏方向に分割可能とされ、表側に配置された第１ケース３と、裏側に配置された第２ケース４とにより構成された状態になっている。

また、ＬＣＤ保持枠３４の裏側には、回路基板３６が取り付けられている。この回路基板３６は、ＬＣＤ３５の制御を司るものであって、ＬＣＤ３５が電気的に接続されている。さらに、回路基板３６には、アンテナ３７が接続されている。

（アンテナ）
図５は、アンテナの平面図である。
同図に示すように、アンテナ３７は、外部からの電波を受信したり、電子腕時計１で取得した情報を電波にして外部へ発信したりするためのものである。アンテナ３７は、略円環状に形成されたフィルム基板３８を有しており、このフィルム基板３８が第２ケース４のアンテナ収納部４３に配置されている。

すなわち、フィルム基板３８は、ＬＣＤ３５の外周部を取り囲むように、換言すれば、その開口部３８ａがＬＣＤ３５の外形状よりも大きくなるように形成されている。
また、フィルム基板３８には、ループ状にアンテナパターン３９が形成されている。さらに、フィルム基板３８には、径方向内側に向かって延出する舌片部３８ｂが形成されており、ここに、アンテナパターン３９の端末部３９ａ，３９ａが形成されている。そして、これら端末部３９ａ，３９ａが、回路基板３６に接続されるようになっている。

図２に戻り、駆動ユニット３１の裏側に、電池押さえ３３を介して固定されている電池ユニット３２は、ボタン型の電池５１と、電池５１を収容する樹脂製の電池ケース５２とを備えている。
電池押さえ３３は、電池５１の正極端子に当接する端子部３３ａと、電池ケース５２、及びＬＣＤ保持枠３４の側面に沿って延びる複数のアーム３３ｂとを備え、各アーム３３ｂの先端がＬＣＤ保持枠３４の側部に係合して、駆動ユニット３１と電池ユニット３２とを連結している。

（電子腕時計の組み立て）
ここで、電子腕時計１を組み立てるにあたって、予め第１ケース３と第２ケース４とをそれぞれ別々の状態にしておく。そして、第２ケース４の表側からムーブメント３０を組み付け、この後、第２ケース４の表側に第１ケース３を組み付ける。また、第２ケース４の裏側に裏蓋１３を組み付けることにより、電子腕時計１の組み立てが完了する。
一方、組み立てた電子腕時計１から電池５１を取り外す場合、裏蓋１３を取り外せばよい。すなわち、第１ケース３と第２ケース４とを分解することなく、裏蓋１３を取り外すだけで電池５１の交換作業を行うことができる。

このように、第２ケース４の表側からムーブメント３０を組み付けるので、第２ケース４の開口部１２の大きさを、電池ユニット３１のみ収納可能な大きさに設定することができる。すなわち、第２ケース４の開口部１２の開口面積を、駆動ユニット３１が収納されるユニット収納部１１の開口面積よりも小さく設定することができる。

このような構成のもと、電子腕時計１と外部との間で通信を行う場合、アンテナ３７に電流を供給する。すると、アンテナ３７のフィルム基板３８の開口部３８ａを通る磁束が生じる。つまり、外装ケース２の厚さ方向（図２における上下方向）に沿って磁束が生じ、この磁束を利用して電子腕時計１と外部との間で通信が行われる。

ここで、裏蓋１３の大きさは、ユニット収納部１１の開口面積よりも小さく設定されている。また、アンテナ３７のフィルム基板３８は、この開口部３８ａの大きさが、ユニット収納部１１に収納されているＬＣＤ３５の外形状よりも大きくなるように形成されている。これらのことから、アンテナ３７により生じる磁束は、裏蓋１３によって完全に遮断されることがない。

（効果）
したがって、上述の第１実施形態によれば、外装ケース２を、ＬＣＤ３５に対応する箇所で表裏方向に分割可能とし、表側に配置された第１ケース３と、裏側に配置された第２ケース４とにより構成することにより、第２ケース４の開口部１２の大きさを小さくでき、この結果、裏蓋１３の大きさを小型化することができる。
一方、第２ケース４の第１ケース３との合せ面となるインロー部１０の先端面１０ａに、アンテナ収納部４３を形成し、ここにアンテナ３７を配置している。このため、アンテナ３７を、ＬＣＤ３５の外周部を取り囲むように十分大きく形成することができる。
この結果、アンテナ３７により生じる磁束が裏蓋１３によって完全に遮断されることがなく、電子腕時計１の通信精度や通信距離を向上させることができる。また、ＬＣＤ３５と同一平面上にアンテナ３７を配置することができるので、外装ケース２の厚肉化を防止しつつ、アンテナ３７を大型化することができる。

また、第２ケースに各スイッチ２３ａ〜２３ｅを設けることにより、第１ケース３の大部分を占めるよう開口部５（５ａ，５ｂ）を形成することができる。このため、外装ケース２の大型化を防止しつつ、ＬＣＤ３５を大きくすることができ、且つ良好な通信を行うことができる使い勝手のよい電子腕時計１を提供することが可能になる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図６に基づいて説明する。尚、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
図６は、この第２実施形態における電子腕時計１０１の要部断面図であって、第１実施形態の図４に対応している。

この第２実施形態において、電子腕時計１０１は、表側に配置された第１ケース１０３と裏側に配置された第２ケース１０４とからなる外装ケース１０２とを備え、外装ケース１０２の内部にムーブメント３０が収容されて構成されている点、ムーブメント３０は、表側に配置された駆動ユニット３１と、裏側に配置された電池ユニット３２とが電池押さえ３３により連結されて構成されている点、第１ケース１０３と第２ケース１０４は、駆動ユニット３１のＬＣＤ３５に対応する箇所で重ね合わさるように形成されている点、第２ケース１０４の第１ケース１０３との合せ面になるインロー部１１０の先端面１１０ａに、アンテナ１３７が配置されている点、第２ケース１０４に形成されている開口部１１２は、電池ユニット３２を収納可能な大きさに形成されている点、開口部１１２を閉塞するように、ステンレス製の裏蓋１３が設けられている点等の基本的構成は、前述の第１実施形態と同様である。

ここで、第２実施形態と第１実施形態との相違点は、第２実施形態における第１ケース１０３と第２ケース１０４との合せ面の形状と、第１実施形態における第１ケース３と第２ケース４との合せ面の形状とが異なる点にある。
すなわち、図６に示すように、第２実施形態における第１ケース１０３の受入凹部１０９には、底面１０９ａにパッキン溝６１が形成されており、ここにパッキン６２が設けられている。また、パッキン溝６１は、第２ケース１０４のインロー部１１０の先端面１１０ａに形成されているパッキン溝４１と対向するように配置されている。

一方、第２ケース１０４のインロー部１１０の先端面１１０ａには、アンテナ１３７を収納するためのアンテナ収納部１４３が凹設されている。アンテナ収納部１４３は、ユニット収納部１１の外周縁からパッキン溝４１よりも径方向外側に至る間に形成されている。
一方、アンテナ１３７は、アンテナ収納部１１に対応するように、その外周部１３７ａがパッキン溝４１よりも径方向外側に延在する大きさに形成されている。

ここで、第１ケース１０３には、第２ケース１０４のパッキン溝４１に対向するようにパッキン溝６１が形成されているので、これらパッキン溝４１，６１に設けられるパッキン４２，６２によって、アンテナ１３７の外周部を挟持する形になる。このため、アンテナ１３７の外周部がパッキン溝４１，６１よりも径方向外側に延在しても、第１ケース１０３と第２ケース１０４との間のシール性が確保される。

したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、アンテナ１３７をさらに大きく形成することができる。このため、外装ケース１０２の大型化を防止しつつ、さらに電子腕時計１０１の通信精度や通信距離を向上させることが可能になる。
また、アンテナ１３７を大型化した場合であっても、第１ケース１０３と第２ケース１０４との間のシール性を確実に確保できる。

尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、通信機能付電子機器として電子腕時計１について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、電子腕時計１よりも大型の時計や、時計機能を有さない種々の通信機能付電子機器に、本発明を適用することが可能である。
また、上述の実施形態では、裏蓋１３をステンレスにより形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、裏蓋１３を形成するにあたって、磁束を遮断するさまざまな金属で裏蓋１３を形成した場合に、本発明を好適に用いることが可能である。

１，１０１ 電子時計
２，１０２ 外装ケース
３，１０３ 第１ケース
４，１０４ 第２ケース
９，１０９ 受入凹部
９ａ，１０９ａ 底面（合せ面）
１０，１１０ インロー部
１０ａ，１１０ａ 先端面（合せ面）
１２，１１２ 開口部
１３ 裏蓋
３５ ＬＣＤ（表示部）
３７，１３７ アンテナ
１３７ａ 外周部
４２ パッキン（第２パッキン）
６２ パッキン（第１パッキン）
５１ 電池

Claims (3)

1. 文字や記号が表示される表示部と、
   この表示部の裏面側に配置され、前記表示部に電力を供給する電池と、
   通信を行うためのアンテナと、
   これら表示部、電池、及びアンテナを収納する外装ケースとを備え、
   前記外装ケースの裏面側に、この外装ケースの裏面側から前記電池を着脱可能にする開口部が形成されていると共に、この開口部を閉塞する金属製の裏蓋が設けられている通信機能付電子機器であって、
   前記外装ケースを、前記表示部に対応する部位で表裏方向に分割可能とし、表側に配置される第１ケースと、裏側に配置される第２ケースとにより構成し、
   前記第１ケースと、前記第２ケースとの合せ面に、前記アンテナを配置したことを特徴とする通信機能付電子機器。
2. 前記表示部の外周部を取り囲むように、前記アンテナを形成したことを特徴とする請求項１に記載の通信機能付電子機器。
3. 前記第１ケースの前記第２ケースとの合せ面に第１パッキンを設けると共に、前記第２ケースの前記第１ケースとの合せ面に第２パッキンを設け、
   これら第１パッキンと第２パッキンとの間に前記アンテナを配置し、
   前記第１パッキン、及び前記第２パッキンよりも径方向外側に、前記アンテナの外周部を延在させたことを特徴とする請求項２に記載の通信機能付電子機器。

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