(57)【要約】【課題】衝撃によって発光する遊技用品を提供する。【解決手段】圧電素子と増幅回路と発光素子を有する集積回路を遊技用品に貼り付ける。遊技用品の表面に貼り付けるため、集積回路が壊れた場合、新しいものに付け替えることができる。集積回路はフレキシブルなフィルムに設けられており、ボールのような球面であっても自由に貼り付け脱着が可能である。サッカーボール、テニスボール、グローブ、シューズに適用できる。発光するので夜間においても使用が可能になる。【選択図】図１５
2008142561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子、増幅回路、および発光素子を含む集積回路が表面に貼り付けられた遊技用品であって、
与えられた振動または衝撃により前記圧電素子が歪むことで発電し、その電力により前記発光素子が発光することを特徴とする遊技用品。
【請求項２】
請求項１において、前記集積回路は充電手段を有することを特徴とする遊技用品。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記集積回路は脱着が可能であることを特徴とする遊技用品。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記増幅回路はＴＦＴを含むことを特徴とする遊技用品。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記遊技用品は中央処理部を有することを特徴とする遊技用品。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記遊技用品は、ボール、グローブ、またはシューズであることを特徴とする遊技用品。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、前記発光素子はエレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする遊技用品。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記圧電素子、前記増幅回路、および前記発光素子は同一基板上に形成されていることを特徴とする遊技用品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（以下、ＴＦ
Ｔという）で構成された回路を有するスポーツ用品に関する。例えば、圧電素子や、半導
体回路や、有機発光素子を有する発光表示装置を部品として搭載したスポーツ用品に関す
る。また、ＴＦＴで構成された回路を有する遊技用品やトレーニング用品に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体回路とは、半導体特性を利用することで機能しうる回
路全般を指している。
【背景技術】
【０００３】
近年、テニスラケットやスキーやスノーボードといったスポーツ用品にＩＣチップを搭
載した製品（HEAD製）が販売され始めている。これらの具体的な構成は、特許文献１に記
載されている。特許文献１によれば、これらの製品には、電子作動素子と、その電子作動
素子に取り付けた回路とを搭載している。電子作動素子が共振を除去し、異なる状況に対
してスポーツ用品の性能を適合させるものである。
【０００４】
搭載された回路は、スポーツ用品内に検出された歪みを補償するための、あるいは単に
スポーツ用品の剛性を変化させることにより性能に影響を及ぼすための増幅及び相制御の
ようなプロセス処理回路である。また、搭載された回路は、チップとして搭載されている
。
【特許文献１】特表２００１−５２３９７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チップを搭載した従来のスポーツ用品は、衝撃や振動を電気エネルギーに変えて、その
電気エネルギーを利用して剛性を変化させるものとなっている。使用状況に合わせて適応
するスポーツ用品であるが、依然として、使用者がスポーツ用品の特性に合わせて操作を
行うことに変わりはない。
【０００６】
即ち、チップを搭載した従来のスポーツ用品は、より高い剛性、衝撃吸収などの性能を
高めることを目的として開発されたものである。
【０００７】
例えば、テニスラケットにおいては、ボールとの衝撃という力学エネルギーを電気エネ
ルギーに変えて、その電気エネルギーを利用してフレーム形状を元に戻すという作用や衝
撃を吸収する作用を引き起こすものである。テニスプレーヤーは、ラケットフレームのし
なりが抑えられ、パワーのある返球ができ、ボールの衝撃を和らげることができるが、そ
の挙動に慣れる必要がある。衝撃を２０％〜５０％軽減できる高性能のラケットであるが
、示す挙動は１パターンであるので使用者はいずれ飽きてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、使用者が自由にスポーツ用品の特性を細かく調節できるスポーツ用
品を提供する。
【０００９】
また、本発明は、平面に限らず、曲面にも高機能回路を設けることを可能とし、軽量で
あり、曲げや衝撃にも強い高機能回路を有するスポーツ用品や遊技用品やトレーニング用
品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、スポーツ用品に搭載する回路に対して、使用者が入力を行うことを可能とし
、使用者がスポーツ用品の特性における段階調節を行える機能を持たせる。そのためには
、回路をさらに集積化させ、様々な機能回路をスポーツ用品に搭載する。回路を集積する
ためにはチップサイズを大きくする必要がある。しかし、従来の製品に搭載されている単
結晶シリコンチップはチップサイズが小さいほど機械強度が大きく、チップサイズが大き
くなれば衝撃に弱くなる欠点がある。また、単結晶シリコンチップはチップサイズを大き
くすると、高価な単結晶シリコン基板（円盤形状）に作製するチップ数が少なくなり、製
造コストが高くなってしまう欠点がある。また、単結晶シリコン基板を用いる限り、チッ
プサイズに限界がある。
【００１１】
また、特許文献１の記載によれば、搭載している回路はデュアルＦＥＴの増幅器、セン
サ素子、ダイオードチップ、抵抗、容量を組み込んでいる。チップであるのでスポーツ用
品に内蔵するには埋め込むためのスペースを確保しなければならない。また、これらの部
品はプリント基板に実装することになり、ノイズが重畳しやすい。
【００１２】
本発明は、プリント基板を用いず、様々な機能回路をフィルム上に設けられたＴＦＴで
構成することによって、様々なスポーツ用品に軽量な高機能回路（ＣＰＵ、電源回路、メ
モリ、受信回路、送信回路、増幅回路、スイッチ回路、表示部など）を搭載することを実
現する。同一基板上に複数の回路を一体形成することが可能となり、コスト低減し、実装
面積を削除することが可能となる。また、フィルム状であるのでスポーツ用品に内蔵する
には省スペースでよく、スポーツ用品に内蔵させなくとも、高機能回路を貼り付けたり、
剥がしたりといった着脱を可能とすることもできる。例えば、ボールに高機能回路を貼り
付けることができる。また、同一基板上で複数の回路が接続されているため、ノイズが重
畳しにくい。
【００１３】
具体的には、ボールの曲面に高機能回路を貼り付け、ボールに加えられたエネルギー（
衝撃や振動）を電気に変え、増幅し、その電力によって発光させることができる。また、
このボールは新規な遊技用品ともなる。例えば、ゲームセンターなどに設置されるサッカ
ーをゲーム化したスポーツゲームに用いることができる。遊技者がボールを透光性を有す
るシートに向かって蹴ると、蹴った瞬間には蹴ったボールの箇所が発光し、シートに当た
った時にもボールは発光する。シートを挟んで遊技者とは反対側に撮像手段を設ければ、
シートに当たった箇所やボールの蹴った場所が判別できる。
【００１４】
また、例えば、増幅回路をＴＦＴで構成し、ダイオードとして、ゲート・ドレイン間を
接続（このような接続をダイオード接続と表記する）したＴＦＴを用いる。また、演算部
と制御部とを合わせた中央処理部（ＣＰＵとも呼ばれる）や記憶部（メモリーとも呼ばれ
る）をも多結晶半導体を活性層に用いたＴＦＴで構成することができる。ＣＰＵを搭載で
きれば、スポーツ用品において多種多様の設定が可能となる。
【００１５】
また、高い電界効果移動度がＴＦＴに要求されない回路（例えばスイッチ回路）であれ
ば、多結晶半導体を活性層に用いたＴＦＴに限定されず、非晶質半導体や有機物（ペンタ
センやカーボンナノチューブ等）を用いたＴＦＴを用いてもよい。
【００１６】
加えて、本発明は、可撓性を有する基板、代表的にはフレキシブルなプラスチックフィ
ルム上にＴＦＴを設ける。本出願人は、特開２００３−１７４１５３に記載の技術により
、被剥離層に損傷を与えない剥離方法、且つ、被剥離層のプロセスに限定を与えない剥離
方法を用い、高い電気特性を有する素子、および該素子を含む回路を剥離、および転写す
ることを可能としている。
【００１７】
特開２００３−１７４１５３に記載の技術により、ポリシリコンを活性層とするＴＦＴ
をフレキシブル基板またはフィルム上に設けることが可能となるため、様々なスポーツ用
品の形状に合わせてサイズを設計できる。なお、フレキシブルなプラスチックフィルム上
にＴＦＴを設ける方法は、上述（特開２００３−１７４１５３）に限定されるものではな
い。例えば、被剥離層と基板との間に分離層を設け、該分離層を薬液（エッチャント）或
いはエッチングガスで除去して被剥離層と基板とを分離する方法や、被剥離層と基板との
間に非晶質シリコン（またはポリシリコン）からなる分離層を設け、基板を通過させてレ
ーザー光を照射して非晶質シリコンに含まれる水素を放出させることにより、空隙を生じ
させて被剥離層と基板を分離させる方法などを用いることが可能である。なお、レーザー
光を用いて剥離する場合においては、剥離前に水素が放出しないように熱処理温度を４１
０℃以下として被剥離層に含まれる素子を形成することが望ましい。
【００１８】
なお、実際にフィルム基板に転写したTFTの断面SEM写真を図１１、図１２に示す。図１１
の拡大図が図１２となっている。図１２からゲート長１．２μｍのシングルドレイン構造
のTFTが確認できる。
【００１９】
また、約２万７千個のＴＦＴを用いて代表的な高機能回路であるＣＰＵを構成し、チッ
プ面積１００ｍｍ2のレイアウトを実現することができる。図１３に示すように５インチ
基板から１２チップ形成できる。
【００２０】
また、図１４は分断後、FPCを圧着した１チップの写真である。FPCを圧着してもクラッ
クなどの断線不良なく実装することができる。
【００２１】
また、図１７に１チップのブロック図を示し、以下に説明する。
【００２２】
まず、オペコードがインターフェース１７０１に入力されると、解析回路１７０３（In
struction Decoderともいう）においてコードが解読され、信号が制御信号発生回路１７
０４（CPU Timing Control）に入力される。信号が入力されると、制御信号発生回路１７
０４から、演算回路１００９（以下、ＡＬＵと示す）、および記憶回路１７１０（以下、
Ｒｅｇｉｓｔｅｒと示す）に制御信号が出力される。
【００２３】
なお、制御信号発生回路１７０４には、ＡＬＵ１７０９を制御するＡＬＵコントローラ
１７０５（以下、ＡＣＯＮと示す）、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ１７１０を制御する回路１７０６
（以下、ＲＣＯＮと示す）、タイミングを制御するタイミングコントローラ１７０７（以
下、ＴＣＯＮと示す）、および割り込みを制御する割り込みコントローラ１７０８（以下
、ＩＣＯＮと示す）を含むものとする。
【００２４】
一方、オペランドがインターフェース１７０１に入力されると、ＡＬＵ１７０９、およ
びＲｅｇｉｓｔｅｒ１７１０に出力される。そして、制御信号発生回路１７０４から入力
された制御信号に基づく処理（例えば、メモリリードサイクル、メモリライトサイクル、
あるいはＩ／Ｏリードサイクル、Ｉ／Ｏライトサイクル等）がなされる。
【００２５】
なお、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ１７１０は、汎用レジスタ、スタックポインタ（ＳＰ）、プロ
グラムカウンタ（ＰＣ）等により構成される。
【００２６】
また、アドレスコントローラー１７１１（以下、ＡＤＲＣと示す）は、１６ビットのア
ドレスを出力する。
【００２７】
なお、図１７に示したＣＰＵの構成は一例であり、本発明の構成を限定するものではな
い。従って、図１７に示す構成以外の公知のＣＰＵの構成を用いることも可能である。
【００２８】
本発明により、さらなる高機能回路をスポーツ用品に搭載可能としたことによって、使
用者が搭載された高機能回路を操作し、スポーツ用品の特性を調節することを実現してい
る。フレキシブルなプラスチックフィルム上に設けられたＴＦＴを用いた高機能回路は、
軽量であり、曲げや衝撃にも強い。
【００２９】
また、服に高機能回路（ＣＰＵ、電源回路、メモリ、受信回路、送信回路、増幅回路、
スイッチ回路、表示部など）を搭載可能とすることができる。シャツやスパッツの各点に
高機能回路を複数搭載し、スポーツやリハビリにおいて人体の各点の動きを追跡すること
により運動解析や動作解析が可能となる。また、送信回路、或いは受信回路を少なくとも
有する高機能回路を有する服を装着し、スタート地点とゴール地点に送信回路または受信
回路を有するゲートを設置すれば、一人でトレーニングし、一人でのタイム測定が可能に
なる。
【００３０】
なお、本明細書において、送信回路または受信回路は、少なくとも一方または両方がア
ンテナを有している。
【００３１】
また、様々な回路を駆動させるためには多くの電力が必要であるため、本発明において
は、複数の圧電素子をスポーツ用品に設けることを特徴としている。圧電素子を歪ませる
ことによって発電させ、増幅回路によって増幅させてから利用する。また、圧電素子を歪
ませることによって発電させ、発電させる度に次々と充電手段に充電させてもよい。
【００３２】
また、非接触で充電が可能な無接点電力電送モジュールをスポーツ用品に搭載してもよ
い。無接点電力電送モジュールは、一次コイル（充電器）と二次コイル（本体）とを磁気
的に結合し、一次コイルから発生する交流磁場で二次コイルに電圧を発生させる電磁誘導
方式によって、非接触で二次コイル側に電力が伝送されるしくみによって充電が行われる
。
【００３３】
また、足りない電力を補助するための補助電源（一次電池または二次電池）、例えばシ
ート状電池を搭載または取り付け可能としてもよい。
【００３４】
本明細書で開示する発明の構成は、与えられた振動または衝撃により圧電素子が歪むこ
とで信号を発生する圧電素子と、前記圧電素子に接続し、且つ、前記信号を増幅する増幅
回路と、増幅された信号を前記圧電素子への印加の可否を決定する指示手段と、を有する
ことを特徴とするスポーツ用品である。
【００３５】
また、他の発明の構成は、与えられた振動または衝撃により圧電素子が歪むことで信号
を発生する圧電素子と、前記圧電素子に接続し、且つ、前記信号を増幅する増幅回路と、
増幅された信号を前記圧電素子への印加の可否を決定する指示手段と、前記増幅回路と接
続する電源回路と、前記電源回路と接続する充電手段と、を有することを特徴とするスポ
ーツ用品である。
【００３６】
また、他の発明の構成は、与えられた振動または衝撃により圧電素子が歪むことで信号
を発生する圧電素子と、前記圧電素子に接続し、且つ、前記信号を増幅する増幅回路と、
増幅された信号を前記圧電素子への印加の可否を決定する指示手段と、前記増幅回路と接
続する電源回路と、前記電源回路と接続する充電手段と、前記充電手段と接続する発電手
段と、を有することを特徴とするスポーツ用品である。
【００３７】
また、上記各構成において、前記増幅回路は、ＴＦＴを含むことを特徴の一つとしてい
る。ＴＦＴは、曲げに強く、薄いため、スポーツ用品に搭載するのに適している。
【００３８】
また、上記各構成において、前記スポーツ用品は、前記圧電素子への電圧印加の可否を
決定する信号を受信するアンテナを含む受信回路を有することを特徴の一つとしている。
こうすることによってスポーツ用品に送受信可能な回路を搭載することができる。
【００３９】
また、上記各構成において、前記スポーツ用品は、前記圧電素子への印加する前に前記
増幅された信号を整流する整流手段をさらに有してもよい。
【００４０】
また、上記各構成において、前記スポーツ用品は、与えられた振動または衝撃により前
記圧電素子が歪むことで発電し、その電力により加熱、または冷却を行うことを特徴の一
つとしている。
【００４１】
また、他の発明の構成は、与えられた振動または衝撃により第１の圧電素子が歪むことで
信号を発生する第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子に接続し、且つ、前記信号を増幅
する第１の増幅回路と、増幅された信号を前記第１の圧電素子への印加の可否を決定する
指示手段と、前記第１の増幅回路と接続する電源回路と、与えられた振動または衝撃によ
り第２の圧電素子が歪むことで電力を発生する第２の圧電素子と、前記第２の圧電素子及
び前記電源回路に接続し、且つ、前記電力を増幅する第２の増幅回路と、を有することを
特徴とするスポーツ用品である。
【００４２】
また、上記構成において、前記第１の増幅回路は、ＴＦＴを含むことを特徴の一つとし
ている。ＴＦＴは、曲げに強く、薄いため、スポーツ用品に搭載するのに適している。
【００４３】
また、上記構成において、前記スポーツ用品は、前記第１の圧電素子への電圧印加の可
否を決定する信号を受信するアンテナを含む受信回路を有することを特徴の一つとしてい
る。こうすることによってスポーツ用品に送受信可能な回路を搭載することができる。
【００４４】
また、上記構成において、前記スポーツ用品は、前記第１の圧電素子への印加する前に
前記増幅された信号を整流する整流手段をさらに有してもよい。
【００４５】
また、上記構成において、前記スポーツ用品は、与えられた振動または衝撃により前記
第１の圧電素子が歪むことで発電し、その電力により加熱、または冷却を行うことを特徴
の一つとしている。
【００４６】
また、他の発明の構成は、第１の圧電素子と、第２の圧電素子と、ＴＦＴを含む第１の増
幅回路と、ＴＦＴを含む第２の増幅回路と、前記第１の圧電素子への電圧印加の可否を決
定する指示手段と、与えられた振動または衝撃により前記第２の圧電素子が歪むことで発
電し、前記第２の増幅回路で信号を増幅し、充電する充電手段と、を有することを特徴と
するスポーツ用品である。
【００４７】
使用者がスポーツ用品の特性を調節できるため、使用者の筋力、体格などを問わず、幅
広いプレイヤーにとって操作性のよいスポーツ用品を提供することができる。
【００４８】
また、他の発明の構成は、圧電素子と、ＴＦＴを含む増幅回路と、前記圧電素子への電
圧印加の可否を決定する指示手段と、前記指示手段での可否を表示する表示部と、発電手
段と、前記増幅回路で信号を増幅し、充電する充電手段と、を有することを特徴とするス
ポーツ用品である。
【００４９】
また、本発明においては、使用者がスポーツ用品の調節を行うため、スポーツ用品に表
示部を設ければ、調節した値を出力表示でき、使用者が認識できて都合がよい。出力表示
はエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）を用いた表示装置で行うことが好ましい。
また、表示装置は、単純な単色発光や数字のみの表示でもよい。また、本発明は、表示装
置と同一基板上に回路を作り込み、スポーツ用品に搭載することが可能である。
【００５０】
表示部を搭載しにくいスポーツ用品の場合、スポーツ用品に送信回路を設け、外部端末
に設けられた受信回路からの信号を受信して、外部端末で表示が確認できるようにしても
よい。
【００５１】
また、他の発明の構成は、第１の圧電素子と、第２の圧電素子と、ＴＦＴを含む第１の
増幅回路と、ＴＦＴを含む第２の増幅回路と、前記第１の圧電素子への電圧印加の可否を
決定する信号を受信する受信回路と、与えられた振動または衝撃により前記第２の圧電素
子が歪むことで発電し、前記第２の増幅回路で信号を増幅し、充電する充電手段と、を有
することを特徴とするスポーツ用品である。
【００５２】
また、外部端末を用いてスポーツ用品の調節を遠隔操作によって行ってもよい。その場
合には、スポーツ用品に受信回路を設け、外部端末に設けられた送信回路からの信号を受
信して、中央処理部で処理して記憶部の設定を書き換えることによって調整できるシステ
ムとすればよい。また、スポーツ用品に送受信回路を設ければ、スポーツ用品に搭載して
ある他の回路に異常がないかなどのチェックを行うこともできる。
【００５３】
また、中央処理部を駆動するには、充電手段を設けることが好ましく、他の発明の構成
は、第１の圧電素子と、第２の圧電素子と、ＴＦＴを含む第１の増幅回路と、ＴＦＴを含
む第２の増幅回路と、前記第１の圧電素子への電圧印加を制御する中央処理部と、与えら
れた振動または衝撃により前記第２の圧電素子が歪むことで発電し、前記第２の増幅回路
で信号を増幅し、充電する充電手段と、を有し、前記中央処理部はＴＦＴを含むことを特
徴とするスポーツ用品である。
【００５４】
また、中央処理部などのような高機能回路を駆動させるために、スポーツ用品に与えら
れる衝撃で得られる圧電素子の電力では足りなくなる恐れがある。そこで、足りない電力
を補助するための発電手段、例えば光発電装置（太陽電池など）や、熱発電装置（ゼーベ
ック素子など）をスポーツ用品に搭載または取り付け可能とすることが好ましい。
【００５５】
また、他の発明の構成は、圧電素子と、ＴＦＴを含む増幅回路と、前記圧電素子への電
圧印加を制御する中央処理部と、発電手段と、前記増幅回路で信号を増幅し、充電する充
電手段と、を有し、前記中央処理部はＴＦＴを含むことを特徴とするスポーツ用品である
。
【００５６】
なお、上記各構成において、圧電素子に用いる圧電材料としては、水晶、ＬｉＮｂＯ3
、ＬｉＴａＯ3などの単結晶、或いはＰＺＴなどのセラミックス材料、或いはポリフッ化
ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデンとフッ化エチレンなどとの共重合体などの高
分子材料、或いはＺｎＯ、ＣｄＳ、ＡｌＮなどの半導体スパッタ薄膜が挙げられる。また
、圧電効果を生じるセラミック繊維（代表的にはインテリファイバー）や、圧電効果を生
じるプラスチックシート（セラミック粉末、トルマリン粉末、水晶やロッシェル塩の小片
、またはチタン酸バリウムの小片を混入させたプラスチックシート）を用いてもよい。Ｔ
ＦＴと圧電素子とを一体形成する場合には、上記高分子材料、上記半導体スパッタ薄膜、
またはプラスチックシートが望ましい。
【００５７】
また、ＴＦＴは駆動させることによって発熱することを利用して、ＴＦＴを用いた回路
（以下、ＴＦＴ回路とも呼ぶ）と圧電素子とをスポーツ用品に適宜、配置する。
【００５８】
また、他の発明の構成は、圧電素子と、ＴＦＴを含む回路とを有し、与えられた振動ま
たは衝撃により前記圧電素子が歪むことで発電し、その電力により前記ＴＦＴを含む回路
を駆動させて、加熱または冷却を行うことを特徴とするスポーツ用品である。
【００５９】
また、上記構成において、前記ＴＦＴを含む回路は、増幅回路、中央処理部、温度制御
生成回路、または受信回路であることを特徴としている。
【００６０】
例えば、スキー板やスノーボード板の雪面に近い場所（ソール面を除く）にＴＦＴ回路
を設置すれば、ＴＦＴの発熱で間接的にソールを温めることができるため、滑走スピード
が上がる。また、スキー板やスノーボード板のエッジに近い場所にＴＦＴ回路を設置して
間接的にエッジを温めることで滑走スピードを上げてもよい。エッジに近い場所にＴＦＴ
を含む回路を設置する場合、停止時に雪面を捉えるテール側ではなくノーズ側に設置する
ほうが好ましい。
【００６１】
また、アイススケートシューズにおいてもソールに圧電素子を配置し、エッジに近い場
所にＴＦＴを含む回路を設置して間接的にエッジを温めることで滑走スピードを上げても
よい。
【００６２】
また、スノーボードブーツやスキーブーツやバインディングに圧電素子とＴＦＴを含む
増幅回路を設置してもよい。加えて、様々な回路を搭載する場合にはＴＦＴを含む中央処
理部（ＣＰＵ）を設置することが好ましい。滑走時にはブーツやビンディングも板と同様
に振動や衝撃が与えられる。例えば、ブーツのソール部に圧電素子を配置し、発電した電
力を充電部で充電しておき、使用者の指示によるスイッチ切替によって、足の裏以外の足
を囲んでいる部分による固定度合を調節できるようにしてもよい。また、ブーツのソール
部に圧電素子を設けたことで衝撃吸収も効果的に行われる。
【００６３】
また、ブーツのソール部分、好ましくは土踏まずの場所に圧電素子を設け、ソール部が
受ける振動や衝撃により発電した電力を利用してつま先部分に配置されたＴＦＴ回路を発
熱させることによって、冷えやすい足のつま先を間接的に温める、或いは急激な温度差に
よる外部への放熱を防ぐことができる。また、ブーツに組み込むのではなく、圧電素子と
ＴＦＴを含む増幅回路を設置したインソールをブーツ内に設置してもよい。
【００６４】
また、ランニングシューズに圧電素子とＴＦＴを含む増幅回路を設置してもよい。加え
て、様々な回路を搭載する場合にはＴＦＴを含む中央処理部（ＣＰＵ）を設置することが
好ましい。ソール部に圧電素子を配置し、ソール部が受ける振動や衝撃により発電した電
力を利用して、寒い時には、ＴＦＴ回路を発熱させることによって足の加熱を行う。また
、熱い時には、ペルチェ素子を別途設け、圧電素子からの電力を供給してペルチェ素子を
駆動させることによって足の冷却を行う。また、温度センサーを設置して、その温度に従
って自動的にＣＰＵで制御して加熱と冷却とを切り替えてもよい。
【００６５】
また、室内スポーツのシューズに圧電素子とＴＦＴを含む増幅回路を設置してもよい。
加えて、様々な回路を搭載する場合にはＴＦＴを含む中央処理部（ＣＰＵ）を設置するこ
とが好ましい。例えば、バスケットにおいては、ソール面が柔らかいほうがグリップ力が
強く滑りにくくなる。ソールの厚さを薄くすれば、使用者の足の温度で温めることができ
るが、衝撃吸収のためにある程度の厚さ、或いはエアクッションを設けるため、床との摩
擦により温めるしか方法はなかった。そこで、シューズのソール部分、好ましくは土踏ま
ずの場所に圧電素子を設け、ソール部が受ける振動や衝撃により発電した電力を利用して
ソール全面を急速に温めて樹脂からなるソール面を柔らかくする。
【００６６】
また、上記各構成において、前記スポーツ用品は、テニスラケット、野球用バット、野
球用グローブ、ボクシング用グローブ、ゴルフクラブなどの打撃スポーツ用品や、スキー
板、スノーボード板、スキーウェア、スノーボードウェアなどのウインタースポーツ用品
や、インソールや、シューズである。
【００６７】
また、上記のようなスポーツ用品に限らず、トレーニング用品、例えば、使用者が変形
させるトレーニング器具、トレーニングマシン、筋肉を用いる健康器具、遊技用品などに
様々な回路を搭載してもよい。トレーニング器具においては、回路を搭載することにより
、繰り返し振動させる回数に従って負荷を変化させることができる。
【００６８】
また、他の発明の構成は、圧電素子と、増幅回路と、発光素子とを有し、与えられた振
動または衝撃により前記圧電素子が歪むことで発電し、その電力により前記発光素子を発
光することを特徴とする遊技用品である。
【００６９】
上記構成において、前記増幅回路はＴＦＴを含むことを特徴としている。ＴＦＴは、曲
げに強く、薄いため、曲面を有する遊技用品に搭載するのに適している。
【００７０】
また、上記構成において、前記遊技用品は、増幅回路に加え、さらに中央処理部、アン
テナを含む受信回路などを設けてもよい。
【００７１】
また、上記構成において、前記遊技用品は、ボール、グローブ、またはシューズである
。
【００７２】
また、他の発明の構成は、圧電素子と、増幅回路と、アンテナを含む受信回路とを有し、
与えられた振動または衝撃により前記圧電素子が歪むことで発電し、その電力を前記増幅
回路および前記受信回路に供給することを特徴とするトレーニング用品である。
【００７３】
上記構成において、前記増幅回路はＴＦＴを含むことを特徴としている。ＴＦＴは、曲
げに強く、薄く、軽いため、トレーニング用品に搭載するのに適している。
【００７４】
上記構成において、増幅回路に加え、さらに中央処理部、記憶素子を設けてもよい。
【００７５】
また、上記構成において、前記トレーニング用品は、トレーニングマシン、トレーニング
ウェア、スキーウェア、スノーボードウェア、またはシューズである。
【発明の効果】
【００７６】
本発明により、様々な回路を集積することが可能となり、調節機能を備えたスポーツ用
品を提供できる。また、使用者が自分でスポーツ用品の特性調節を自在に行うこともでき
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７７】
本発明の実施形態について、以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず
、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得る
ことは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載
内容に限定して解釈されるものではない。
【００７８】
（実施の形態１）
図１にスポーツ用品に搭載する回路および素子のブロック図を示す。
【００７９】
スポーツ用品に複数の圧電素子を設けるが、ここでは説明を簡略化するために２つの圧
電素子（第１の圧電素子１００、第２の圧電素子１０５）で説明する。
【００８０】
使用者が持っているスポーツ用品が振動や衝撃を受けると、各圧電素子に歪みが与えら
れ、発電する。ピエゾ効果で振動や衝撃を電気エネルギーに変換するため、スポーツ用品
の振動を削減することができる。
【００８１】
第１の圧電素子１００で発電した電力を第１の整流手段１０２で整流する。第１の整流
手段１０２は、増幅回路、平滑回路、波形整形回路、バッファアンプ、スイッチ回路、抵
抗などを適宜用いて構成する。第１の整流手段１０２のうち、少なくともｎ倍の増幅回路
１０１はＴＦＴで形成する。なお、ＴＦＴは素子の電流能力が小さいため、電流能力を上
げるには素子を大きくする必要がある。
【００８２】
また、平滑回路は抵抗と容量とで形成することができ、ＴＦＴの形成工程で同時に形成
することもできる。また、波形整形回路もＴＦＴを用いたインバータで形成することがで
きる。
【００８３】
ここで、ＴＦＴを用いた増幅回路と圧電素子とを一体形成した一例を図２に示す。図２
（Ａ）は断面構造図を示し、図２（Ｂ）は等価回路図を示している。
【００８４】
図２（Ａ）において、１０はフィルム基板、１１は接着層、１２は下地絶縁膜、１３は
ゲート絶縁膜である。振動はフィルム基板１０、接着層１１、下地絶縁膜１２、およびゲ
ート絶縁膜１３を伝わるため、これらの材料は全てフレキシブルな材料を用いることが望
ましい。また、フィルム基板１０としてはプラスチック基板（厚さ２００μｍ〜５００μ
ｍ）を用いる。さらにフィルム基板１０としては低熱膨張性であることが好ましい。
【００８５】
圧電素子２５は、第１の電極２３と、第２の電極１９と、第１の電極と第２の電極の間
に挟まれた圧電材料層２１によって構成されている。
【００８６】
また、圧電素子２５の出力値を増幅するために同一基板上に設けられた増幅回路は、ｎ
チャネル型ＴＦＴ３０、３１、６０によるカレントミラー回路で構成されている。図２（
Ｂ）では、Ｘ倍とするために、ｎチャネル型ＴＦＴ３０を１個、１個目のｎチャネル型Ｔ
ＦＴ３１、Ｘ個目のＴＦＴ６０とで合計（Ｘ＋１）個のＴＦＴを設ける。例えば、１００
倍とするためにｎチャネル型ＴＦＴ３０（チャネルサイズＬ／Ｗ＝８μｍ／５０μｍ）を
１個、１〜１００番目のｎチャネル型ＴＦＴ（チャネルサイズＬ／Ｗ＝８μｍ／５０μｍ
）を１００個設ける。また、ｎチャネル型ＴＦＴ３０を２個とした場合、出力値を５倍と
するためにｎチャネル型ＴＦＴ３０を２個、ｎチャネル型ＴＦＴ３１を１０個設ける。
【００８７】
さらに出力値を増幅させるために増幅回路は、ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型
ＴＦＴを適宜組み合わせた演算増幅器（オペアンプ）で構成してもよいが、５端子となる
。また、オペアンプで増幅回路を構成し、レベルシフタを用いることによって、電源数を
削減して４端子とすることもできる。
【００８８】
また、ｎチャネル型ＴＦＴ３０、３１はシングルゲート構造のトップゲート型ＴＦＴの
例を示しているが、ダブルゲート構造としてバラツキを低減させてもよい。また、オフ電
流値を低減するため、ｎチャネル型ＴＦＴ３０、３１を低濃度ドレイン（ＬＤＤ：Lightl
y Doped Drain）構造としてもよい。このＬＤＤ構造はチャネル形成領域と、高濃度に不
純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素
を添加した領域を設けたものであり、この領域をＬＤＤ領域と呼んでいる。ＬＤＤ構造は
ドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐ効果がある。また、
ホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐため、ｎチャネル型ＴＦＴ３０、３１をＧ
ＯＬＤ（Gate-drain Overlapped LDD）構造としてもよい。ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ
領域をゲート電極と重ねて配置させた構造であるＧＯＬＤ構造は、ＬＤＤ構造よりもさら
にドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐ効果がある。この
ようなＧＯＬＤ構造とすることで、ドレイン近傍の電界強度が緩和されてホットキャリア
注入を防ぎ、劣化現象の防止に有効である。
【００８９】
また、配線１４は電極１９に接続する配線であって増幅回路のＴＦＴ３０のチャネル形
成領域にも延在してゲート電極にもなっている。
【００９０】
また、配線１５は電極２３に接続する配線であってＴＦＴ３１のドレイン電極またはソ
ース電極と接続している。また、１６、１８は無機絶縁膜、１７は塗布法による絶縁膜、
２０は接続電極である。
【００９１】
また、端子電極５０は、配線１４、１５と同一工程で形成され、端子電極５１は電極１
９、２０と同一工程で形成されている。
【００９２】
このように圧電素子と増幅回路とを同一基板上に形成することによってノイズを低減す
ることができ、効率よく出力値を増幅することができる。また、増幅回路以外にも他の回
路をＴＦＴで作り込むことも可能である。図５にその一例を示す。
【００９３】
図５（Ａ）はスイッチ回路をｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴで構成した等価
回路図を示している。また、図５（Ｂ）はインバータ回路をＴＦＴで構成した等価回路図
を示している。また、図５（Ｃ）は２つのスイッチ素子と整流性素子を組み合わせた回路
において、整流性素子をダイオード接続したｐチャネル型ＴＦＴで構成した等価回路図を
示している。また、図５（Ｄ）はスイッチ素子と整流性素子を組み合わせた回路において
、整流性素子をダイオード接続したｎチャネル型ＴＦＴで構成した等価回路図を示してい
る。
【００９４】
そして、指示手段１０３は、スイッチを備えており、このスイッチは温度、圧力、ある
いは外部からの信号でオンになるスイッチ類、人間が操作するスイッチ等である。ここで
の指示手段１０３は、使用者が自由に信号スイッチをオンまたはオフに切り替える指示手
段である。使用者が信号スイッチをオンにした場合は、制御信号生成回路１０４によって
制御信号が形成され、その信号が第１の圧電素子１００に供給されることによってスポー
ツ用品の歪みを制御することができる。即ち、制御信号生成回路１０４は、スポーツ用品
が受けた振動や衝撃によって生じた波長を打ち消す逆位相の振動を生み出す電気信号を形
成する。
【００９５】
従って、第１の圧電素子１００の圧電材料としては、電気信号によって圧電素子形状が
回復する特性を有する圧電材料を用いることが好ましい。また、第１の圧電素子１００は
、圧電素子形状を回復させることでスポーツ用品の特性を変えるため、大幅に特性を変更
する場合には、できるだけ大きいサイズであることが好ましい。
【００９６】
また、使用者が信号スイッチをオフにした場合は、歪みを制御する信号は形成されない
。
【００９７】
このように、使用者が信号スイッチをオンまたはオフに切り替えることで２通りの挙動
を示すスポーツ用品とすることができる。
【００９８】
また、本発明は、上記２通りの挙動に限定されず、さらに多段階として微調節を可能と
する回路（ＣＰＵなど）を搭載すれば、使用者がスポーツ用品の特性を多段階に調節して
操作を行うことができる。
【００９９】
また、本発明は、充電部を有し、外部からの電力供給を必要とすることなく動作を可能
としている。第２の圧電素子１０５で発電した電力を第２の整流手段１０７で整流する。
第２の整流手段１０７も、増幅回路、平滑回路、波形整形回路、バッファアンプ、スイッ
チ回路、抵抗などを適宜用いて構成する。第２の整流手段１０７のうち、少なくともｍ倍
の増幅回路１０６はＴＦＴで形成する。
【０１００】
また、充電制御回路１０８および充電手段１０９は、第２の整流手段１０７により得ら
れた脈流を直流として充電する。充電手段１０９としては二次電池が好ましい。そして、
充電手段１０９から供給された電力を利用して電源回路１１０で各回路の電圧調整を行う
。
【０１０１】
また、より多くの電力を確保するため、指示手段１０３のスイッチがオフの場合、第１
の圧電素子１００で発電した電力を充電手段１０９で充電できるようにしてもよい。
【０１０２】
また、第２の圧電素子１０５は、発電のみを行うため、増幅回路１０６の倍率を大きく
すれば第１の圧電素子よりもサイズが小さくてもよい。また、第２の圧電素子１０５は、
第１の圧電素子のように電気信号によって圧電素子形状が回復する特性を有する圧電材料
を用いる必要は特になく、第２の圧電素子１０５は、第１の圧電素子と異なる圧電材料を
用いてもよい。
【０１０３】
（実施の形態２）
ここでは指示手段によるオンオフを表示するために表示部をスポーツ用品に搭載した例
を示す。図３にブロック図を示す。
【０１０４】
図３は、表示部１３０を設けた点と、発電手段１５０を設けた点以外は図１と同一であ
るため、同一である部分の詳細な説明は省略する。なお、図３において、図１と同一の箇
所には同じ符号を用いている。
【０１０５】
表示部１３０としては、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）を用いた表示装置
が好ましい。また、エレクトロルミネッセンス素子を用いてアクティブマトリクス型の表
示装置とすれば、同一基板上に増幅回路と一体形成して、スポーツ用品に搭載することが
可能である。また、搭載する表示装置は、単純な単色発光や数字のみの表示でもよいため
、パッシブマトリクス型の表示装置でよい。
【０１０６】
また、発電手段１５０としては、圧電素子に限定されず、光発電装置（太陽電池など）
や、熱発電装置（ゼーベック素子など）を用いてもよい。また、複数種類の発電装置をス
ポーツ用品に搭載してもよい。アモルファスシリコンを用いた太陽電池は、同一基板上に
増幅回路と一体形成して、スポーツ用品に搭載することが可能である。
【０１０７】
また、本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１０８】
（実施の形態３）
表示部や指示手段を搭載しにくいスポーツ用品の場合、スポーツ用品に送信回路を設け
、外部端末に設けられた受信回路からの信号を受信して、外部端末で表示が確認できるよ
うにしてもよい。
【０１０９】
ここでは受信回路をスポーツ用品に搭載した例を示す。図４にブロック図を示す。
【０１１０】
図４は、受信回路４０６、ＣＰＵ４１０、記憶部４１１を設けた点、外部端末４００を
使用する点以外は図１と同一であるため、同一である部分の詳細な説明は省略する。なお
、図４において、図１と同一の箇所には同じ符号を用いている。
【０１１１】
外部端末４００を用いてスポーツ用品の調節を遠隔操作によって行う場合の流れを説明
する。まず、スポーツ用品の特性を変更したい者（使用者を含む）が、外部端末４００に
設けられた指示手段４０３で所望の設定を選択し、信号を送信する。信号は、通信制御回
路４０４を介して送信回路４０５からスポーツ用品に設けられた受信回路４０６に対して
送信される。
【０１１２】
なお、所望の設定は表示部４３０で確認することができる。また、４０９は外部端末４０
０の電源であり、外部端末４００の各回路に電力を供給している。
【０１１３】
そして、受信回路４０６で信号を受信し、その信号に基づいて中央処理部４１０で処理
して記憶部４１１の設定を書き換える。書き換えられた記憶部４１１の設定に従って制御
信号生成回路１０４で信号が形成され、歪み制御が行われる。  
【０１１４】
なお、図４中、４１０は中央処理部（ＣＰＵとも呼ばれる）、４０２は制御部、４０１
は演算部、４１１は記憶部（メモリーとも呼ばれる）である。
【０１１５】
演算部４０１と制御部４０２とを合わせたものが、中央処理部４１０であり、演算部４
０１は、加算、減算の算術演算やＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＴなどの論理演算を行う算術論理演
算部（arithmetic logic unit，ＡＬＵ）、演算のデータや結果を一時格納する種々のレ
ジスタ、入力される１の個数を数え上げるカウンタなどから成り立っている。演算部４０
１を構成する回路、例えば、ＡＮＤ回路、ＯＲ回路、ＮＯＴ回路、バッファ回路、または
レジスタ回路などはＴＦＴで構成することができる。高い電界効果移動度を得るため、連
続発振型のレーザー光を用いて結晶化を行った半導体膜をＴＦＴの活性層として作製すれ
ばよい。
【０１１６】
また、制御部４０２は記憶部４１１に格納された命令を実行して、全体の動作を制御す
る役割を担っている。制御部４０２はプログラムカウンタ、命令レジスタ、制御信号生成
部からなる。また、制御部４０２もＴＦＴで構成することができ、結晶化を行った半導体
膜をＴＦＴの活性層として作製すればよい。
【０１１７】
また、記憶部４１１は、計算を行うためのデータと命令を格納する場所であり、ＣＰＵ
で頻繁に実行されるデータやプログラムが格納されている。記憶部４１１は、主メモリ、
アドレスレジスタ、データレジスタからなる。さらに主メモリに加えてキャッシュメモリ
を用いてもよい。これらのメモリは、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリなどで形成
すればよい。また、記憶部４１１もＴＦＴで構成する場合には、結晶化を行った半導体膜
をＴＦＴの活性層として作製することができる。
【０１１８】
まず、ガラス基板上にスパッタ法でタングステン膜と酸化シリコン膜を形成し、その上
に下地絶縁膜（酸化珪素膜、窒化珪素膜、または酸化窒化珪素膜）を形成し、その上にア
モルファスシリコン膜を形成する。なお、タングステン膜と酸化シリコン膜の界面に形成
された酸化タングステン層を用いて後の工程で剥離を行う。
【０１１９】
結晶化方法としては、アモルファスシリコン膜に触媒となる金属元素を添加した後、加
熱してポリシリコン膜を得た後にパルス発振型のレーザー光を照射したポリシリコン膜を
得る方法を用いてもよいし、アモルファスシリコン膜に連続発振型のレーザー光を照射し
てポリシリコン膜を得る方法を用いてもよいし、アモルファスシリコン膜を加熱してポリ
シリコン膜を得た後に連続発振型のレーザー光を照射してポリシリコン膜を得る方法を用
いてもよいし、アモルファスシリコン膜に触媒となる金属元素を添加した後、加熱してポ
リシリコン膜を得た後に連続発振型のレーザー光を照射してポリシリコン膜を得る方法を
用いてもよい。その後は公知の技術を用いてＴＦＴを完成させる。
【０１２０】
こうして得られたポリシリコン膜を活性層とするＴＦＴでＣＰＵや記憶部を構成し、そ
のＣＰＵや記憶部を含む被剥離層をガラス基板から剥離し、プラスチック基板に転写すれ
ばよい。ＣＰＵを搭載できれば、スポーツ用品において多種多様の設定が可能となる。
【０１２１】
また、第２の圧電素子１０５に変えて他の発電手段を設けてもよい。例えば、光発電装
置（太陽電池など）や、熱発電装置（ゼーベック素子など）を用いてもよい。また、複数
種類の発電装置をスポーツ用品に搭載してもよい。アモルファスシリコンを用いた太陽電
池は、同一基板上に増幅回路と一体形成して、スポーツ用品に搭載することが可能である
。
【０１２２】
また、本実施の形態は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることがで
きる。
【０１２３】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行う
こととする。
【実施例１】
【０１２４】
本実施例では打撃スポーツ用品の一例としてテニスラケットに本発明を実施した例を図
６に示す。
【０１２５】
フレキシブルなプラスチックフィルムに設けられたＴＦＴで回路を構成するため、自由
な形状、例えば、湾曲した部分や、細長い部分などに接着したりして搭載することができ
る。従って、ラケットのグリップ部分に限らず、フレームの細い部分にも回路を設けるこ
とができる。設置スペースが確保できるため、ＴＦＴを含む様々な回路を配置することが
できる。ここではフレームの部分の一部にしか回路を設けていないが、より多くの部分、
例えばフレーム全面にわたって回路を配置することもできる。
【０１２６】
また、圧電素子とＴＦＴを含む回路とを一体形成することも可能である。一体形成した
場合、ノイズの重畳を防止することができる。
【０１２７】
具体的には、図６にその一例を示すように、ラケット６００に圧電素子６０１、６０３
、６０８を複数箇所に設け、ＴＦＴを含む増幅回路６０２、６０４、６０９をフレーム部
に搭載する。ここでいう搭載とは、フレーム内部に設けてもよいし、フレームに貼り付け
、保護膜で覆ってもよい。また、増幅回路だけでなく、他の整流手段、例えば平滑回路、
波形整形回路、バッファアンプ、スイッチ回路、抵抗なども増幅回路と一体形成してもよ
い。
【０１２８】
また、グリップ部には、切り替えスイッチ６０６と、制御信号生成回路６０５と、ＴＦ
Ｔを含む集積回路（電源回路、メモリー、ＣＰＵ、受信回路など）６０７と、バッテリー
（好ましくは充電可能な２次電池）６１０を搭載する。また、整流手段、例えば平滑回路
、波形整形回路、バッファアンプ、スイッチ回路、抵抗などを集積回路６０７と一体形成
してもよい。なお、ブロック図としては、図１または図４を参照すればよい。
【０１２９】
ボールとの衝撃という力学エネルギーを圧電素子６０１、６０３、６０８により電気エ
ネルギーに変えて、その電気エネルギーを増幅回路６０２、６０４、６０９で増幅する。
増幅回路をプラスチックフィルムのＴＦＴで構成することによって、圧電素子に接して、
或いは圧電素子の近傍に設けることができる。従って、圧電素子で発電した電力を即座に
増幅して利用することができる。
【０１３０】
第１の圧電素子６０１、６０８は、制御信号生成回路６０５からの信号によりフレーム
の歪みを制御する働きを兼ねている。また、増幅回路６０２、６０９は増幅回路の増幅率
は２倍以上、好ましくは１０倍〜５０倍とすればよい。なお、制御信号生成回路６０５は
、ラケットが受けた振動や衝撃によって生じた波長を打ち消す逆位相の振動を生み出す電
気信号を形成する。
【０１３１】
本実施例では、様々な回路をラケットに搭載するため、電力を確保するための第２の圧
電素子６０３と、増幅率が大きい、例えば増幅率１００倍の増幅回路６０４とを設けてい
る。第２の圧電素子６０３はサイズが小さくてもよく、第１の圧電素子よりも変換効率の
高い圧電材料や素子構造を用いてよい。
【０１３２】
例えば、図６のテニスラケットを使用する場合、スイッチ６０６をオフにしたニュート
ラル設定と、スイッチ６０６を切り替えてオンにして制御信号生成回路６０５からの信号
を第１の圧電素子６０１、６０８に印加してフレームの歪みを制御し、ニュートラル設定
に比べてフレームの剛性を上げたプラス設定との２段階設定とすることができる。
【０１３３】
ニュートラル設定では、圧電素子６０１、６０３、６０８によるピエゾ効果で振動や衝
撃を電気エネルギーに変換することによって、ラケットの振動を削減している。なお、ニ
ュートラル設定において、第２の圧電素子６０３は、発電した電力を即座に増幅、整流し
、さらにバッテリー６１０への充電を行っている。
【０１３４】
また、プラス設定では、圧電素子６０１、６０８によるピエゾ効果で振動や衝撃を電気
エネルギーに変換し、その電気エネルギーを利用して圧電素子６０１、６０８が設けられ
ている部分のフレームの歪みを制御している。フレームの歪みを制御する信号は、制御信
号生成回路６０５または集積回路６０７で形成される。各回路にはバッテリー６１０から
電力が供給される仕組みとなっている。
【０１３５】
使用者がラケットに設けられたスイッチ６０６を切り替えることによって、使用者の意
志でラケットの設定を選択することができる。従って、使用者のラケットスイング時のパ
ワーは同じであってもラケットの設定を変更することで２種類の返球が可能となる。
【０１３６】
プラス設定とすれば、フレームの剛性が高まり、速いボールや遅いボールに対して、小
さいパワーで速い返球を行うことができる。プラス設定ではフレームの剛性が高いために
ボールとの接触時間が短く、ボールに回転が加わりにくい。従って、プラス設定では、ボ
ールをスピンさせて返球するには使用者のテクニックが必要となる。また、プラス設定で
は、速いボールの勢いを殺して、遅いボールを返球することも使用者のテクニックが必要
とされる。
【０１３７】
そこで、ボールをスピンさせて返球したい場合には、ニュートラル設定とすることによ
ってボールとの接触時間を長くして高回転のスピンと返球方向のコントロールを実現する
ことができる。また、ニュートラル設定とすることによって速いボールの勢いを殺して、
遅いボールを返球することができる。
【０１３８】
従来では、１本のラケットで様々な返球を行うには使用者の高度なテクニックが必要と
されていたが、本発明のラケットを使用すれば高度なテクニックを要さずとも、ラケット
の設定を変化させることで様々な返球を行うことができる。
【０１３９】
また、使用者のフォーム、またはパワーは同じであっても異なる返球が可能であるため
、相手から返球を読まれにくくなり、優位にゲームを進めることができる。
【０１４０】
また、従来のラケットは使用すればするほどガットのテンションが下がってしまうため
、プロ選手などは試合の途中でラケットの交換をすることも多い。本発明のラケットであ
れば、ニュートラル設定におけるガットのテンションが使用頻度によって下がっても、プ
ラス設定とすることで同程度のレスポンスを維持することができる。
【０１４１】
また、スイッチ６０６を２段階設定に限らず、さらに多段階設定として微調節を可能と
するＣＰＵやメモリーを集積回路６０７に組み込めれば、ラケットの設定を自由に変更し
、使用者の望む返球を実現できる。特開２００３−１７４１５３に記載の技術を用いれば
、ＣＰＵやメモリーもＴＦＴで構成し、プラスチックフィルム上に形成することができる
。
【０１４２】
また、ＣＰＵとメモリーを組み込んだ集積回路６０７の取り付け、取り外しが自由にで
きるようにしてもよい。ＣＰＵやメモリーを含む集積回路６０７の取り付け、取り外しを
行うことでラケットの設定を変更することもできる。
【０１４３】
また、本実施例は、実施の形態１乃至３と自由に組み合わせることができる。例えば、
本実施例を実施の形態２と組み合わせ、使用者がラケットの現状設定を認識できる簡単な
表示部をラケット６００に設けてもよい。また、太陽電池などの発電手段を組み込んだ集
積回路６０７を設けてもよい。また、バッテリー６１０の交換を不要とするため、ラケッ
ト６００に非接触で充電が可能な無接点電力電送モジュールを設けてもよい。
【０１４４】
また、本実施例を実施の形態３と組み合わせ、受信回路を集積回路６０７に組み込み、
送信回路を備えた外部端末（図示しない）からの信号を受信、および信号処理を集積回路
６０７で行うことによってラケットの設定を変更可能としてもよい。外部端末でラケット
の設定を変更可能とすれば、ラケット６００にスイッチを設けることなく、ラケット構造
をシンプルなものとすることができる。      
【実施例２】
【０１４５】
本実施例ではウィンタースポーツ用品の一例としてスノーボード板に本発明を実施した
例を図７に示す。
【０１４６】
従来のスノーボード板において、使用者が設定できるのは、スタンス幅、アングル角の
みであり、板のフレックス、即ち板の剛性は製品によって異なっている。従って、販売店
には様々なフレックスの板が用意されている。
【０１４７】
従来、使用者は硬いフレックスの板が必要であれば、硬いフレックスの板を購入し、柔
らかいフレックスの板が必要であれば柔らかいフレックスの板を購入するしか手段がなか
った。
【０１４８】
実際には、雪質や用途によって最適とされるフレックスは異なっており、例えば、軽い
雪質においては柔らかいフレックスの板が滑走時の操作性に優れており、重い雪質におい
ては硬いフレックスの板のほうが滑走時の安定性に優れている。
【０１４９】
また、スノーボードにおいてはハーフパイプやジャンプ台だけでなく、近年では、レー
ルと呼ばれる金属管の上や、ボックスと呼ばれる箱型の障害物をスノーボードで乗りこな
すことも行われている。ハーフパイプやジャンプ台やレールなどでは硬いフレックスのほ
うが安定性が高い。
【０１５０】
しかしながら、硬いフレックスの板は、滑走時において足の荷重により板をしならせて
曲がる際、柔らかいフレックスの板よりも大きな荷重をかけなければ曲がれず、筋力がな
く非力な使用者、テクニックがない使用者には扱いにくい。一般には、初心者には柔らか
いフレックスの板が向いており、上級者には硬いフレックスの板が向いていると言われて
いる。即ち、スノーボードにおいては使用者が上達するに従い、使用者に適した板のフレ
ックスも変わるため、その都度に新しい板を買うのが当然となっている。
【０１５１】
本実施例では、図７にその一例を示すようにスノーボード板７００に圧電素子７０２、
７０３や、ＴＦＴを用いた増幅回路７０４などの集積回路を板に搭載させ、使用者が板の
フレックスを調節することを可能とする。ここでいう搭載とは、板の内部に設けてもよい
し、板に貼り付け、保護膜で覆ってもよい。
【０１５２】
従来では、使用者が上達するにつれて板を変更する必要があったが、本発明のスノーボ
ードを使用すれば、使用者の上達に合わせてスノーボード板のフレックスを調節でき、使
用者に適した板を提供できる。また、本発明のスノーボードを使用すれば、雪質や用途に
合わせてスノーボード板のフレックスを自由に設定できる。
【０１５３】
具体的には、板の硬くしたい箇所、代表的にはエッジの近傍に第１の圧電素子７０２を
設け、最も板が変形しやすい箇所、代表的にはバインディング取り付け位置７０１の近傍
に第２の圧電素子７０３を設ける。第２の圧電素子７０３は、バインディング取り付け位
置７０１を挟んで、つま先側と、踵側との両方に対称に設けている。なお、圧電素子７０
３は、合計４カ所に設けているが、特に配置箇所や、個数は限定されない。スノーボード
板は、ある程度の幅があり、回路の設置位置には困らない。滑走時における雪面との振動
または衝撃による板の変形からくる力学エネルギーを圧電素子７０３により電気エネルギ
ーに変えて、その電気エネルギーを増幅回路７０４で増幅する。増幅回路７０４をプラス
チックフィルムのＴＦＴで構成することによって、第２の圧電素子に接して、或いは第２
の圧電素子の近傍に設けることができる。従って、第２の圧電素子で発電した電力を即座
に増幅して利用することができる。
【０１５４】
発電した電力は即座に増幅、そしてＴＦＴを含む集積回路７０６で整流し、さらにバッ
テリー７０７への充電を行っている。
【０１５５】
また、指示手段７０５は、スイッチを備えており、このスイッチは温度、圧力、あるい
は外部からの信号でオンになるスイッチ類、人間が操作するスイッチ等である。ここでの
指示手段７０５は、使用者が自由に信号スイッチをオンまたはオフに切り替える指示手段
である。
【０１５６】
使用者が信号スイッチをオンにした場合は、バッテリーから電力を供給され、集積回路
（電源回路、制御信号生成回路、メモリー、ＣＰＵ、受信回路など）において板の歪みを
制御する信号が形成され、第１の圧電素子７０２に印加する。第１の圧電素子７０２は、
バインディング取り付け位置７０１を挟んで、つま先側と、踵側との両方に配置する。な
お、第１の圧電素子７０２は第２の圧電素子７０３よりもエッジ側に配置され、合計４カ
所に設けているが、特に配置箇所や、個数は限定されない。第１の圧電素子７０２には、
板が受けた振動や衝撃によって生じた波を打ち消す逆位相の振動を生み出す電気信号が印
加される。こうして、信号スイッチをオンにすることによって使用者は板のフレックスを
硬くすることができる。
【０１５７】
また、一般的には右足と左足とでは筋力が異なっているため、右足側に配置した第１の
圧電素子と、左足側に配置した第１の圧電素子とで異なる信号を印加することによって、
右足近傍の板の剛性と、左足近傍の板の剛性とを異ならせてもよい。使用者が右足と左足
との筋力に合わせて板の剛性を変化させることによって、左右の足で異なる荷重を行って
も、板の左右で均等な板のしなりが得られ、左右均等なターン弧を描くことが容易となる
。
【０１５８】
さらに、つま先側に配置した第１の圧電素子と、踵側に配置した第１の圧電素子とで異
なる信号を印加することによって、つま先側の板の剛性と、踵側の板の剛性とを異ならせ
てもよい。荷重をかけた時に板が捻れやすく、即ちトーションが大きくなることによって
、小さな荷重でもカーブを描くことが容易となる。
【０１５９】
また、ＴＦＴは駆動させると発熱する。ＴＦＴを含む集積回路７０６や増幅回路７０４
を駆動させて発熱させる。この発熱を利用してソール面を間接的に加熱し、雪面との摩擦
抵抗を減らしてスノーボードの滑走スピードを向上させてもよい。
【０１６０】
また、第１の圧電素子に変えて発熱素子（抵抗など）を設けてもよい。例えば、剛性が
全体的に高い板の一部を発熱させることによって発熱させた部分近傍の材料を柔らかくし
て板の剛性を下げてもよい。板の素材の一層に使用される樹脂は、加熱により柔らかくす
ることができる材料である。また、発熱素子により板を発熱させることによって雪面との
摩擦抵抗を減らして滑走スピードを向上させてもよい。ただし、発熱素子を設けた場合、
スイッチをオンにすることで加熱し、板のフレックスを柔らかくするため、瞬間的に板の
設定を変化させることは困難である。
【０１６１】
また、スノーボード板は、積層構造となっており、その一層としてＴＦＴを含む回路７
０６、７０４をシート状に形成してもよい。
【０１６２】
また、本実施例は、実施の形態１乃至３と自由に組み合わせることができる。例えば、
本実施例を実施の形態２と組み合わせ、使用者がスノーボード板の現状設定を認識できる
簡単な表示部をスノーボード板７００に設けてもよい。また、太陽電池などの発電手段を
組み込んだ集積回路７０６を設けてもよい。また、バッテリー７０７の交換を不要とする
ため、スノーボード板７００に非接触で充電が可能な無接点電力電送モジュールを設けて
もよい。
【０１６３】
また、本実施例を実施の形態３と組み合わせ、受信回路を集積回路７０６に組み込み、
送信回路を備えた外部端末（図示しない）からの信号を受信、および信号処理を集積回路
７０６で行うことによってスノーボード板の設定を変更可能としてもよい。外部端末でス
ノーボード板の設定を変更可能とすれば、スノーボード板７００にスイッチを設けること
なく、スノーボード板の外観をシンプルなものとすることができる。
【実施例３】
【０１６４】
本実施例ではウィンタースポーツ用品の一例としてスキー板に本発明を実施した例を図
８に示す。図８（Ａ）は片側のスキー板の上面図を示しており、図８（Ｂ）は片側のスキ
ー板の裏面側における回路配置を示す模式図である。
【０１６５】
従来のスキー板において、使用者が設定できるのは、バインディング位置、バインディ
ングのブーツ固定強度のみであり、板のフレックス、即ち板の剛性は製品によって異なっ
ている。従って、販売店には様々なフレックスの板が用意されている。
【０１６６】
本実施例では、図８にその一例を示すようにスキー板８００に圧電素子８０２、８０３
や、ＴＦＴを用いた増幅回路８０４などの集積回路を板に搭載させ、使用者が板のフレッ
クスを調節することを可能とする。ここでいう搭載とは、板の内部に設けてもよいし、板
に貼り付け、保護膜で覆ってもよい。
【０１６７】
また、スキー板は、積層構造となっており、その一層としてＴＦＴを含む回路８０６、
８０４をシート状に形成してもよい。
【０１６８】
具体的には、板の硬くしたい箇所、代表的にはエッジの近傍に第１の圧電素子８０２を
設け、最も板が変形しやすい箇所、代表的にはバインディング取り付け位置８０１の近傍
に第２の圧電素子８０３を設ける。第２の圧電素子８０３は、バインディング取り付け位
置８０１を挟んで、親指側と、小指側との両方に対称に設けている。なお、圧電素子８０
３は、２枚の板で合計４カ所に設けているが、特に配置箇所や、個数は限定されない。滑
走時における雪面との振動または衝撃による板の変形からくる力学エネルギーを圧電素子
８０３により電気エネルギーに変えて、その電気エネルギーを増幅回路８０４で増幅する
。増幅回路８０４をプラスチックフィルムのＴＦＴで構成することによって、第２の圧電
素子に接して、或いは第２の圧電素子の近傍に設けることができる。従って、第２の圧電
素子で発電した電力を即座に増幅して利用することができる。
【０１６９】
発電した電力は即座に増幅、そしてＴＦＴを含む集積回路８０６で整流し、さらにバッ
テリー８０７への充電を行っている。
【０１７０】
また、指示手段８０５は、スイッチを備えており、このスイッチは温度、圧力、あるい
は外部からの信号でオンになるスイッチ類、人間が操作するスイッチ等である。ここでの
指示手段８０５は、使用者が自由に信号スイッチをオンまたはオフに切り替える指示手段
である。
【０１７１】
使用者が信号スイッチをオンにした場合は、バッテリーから電力を供給され、集積回路
（電源回路、制御信号生成回路、メモリー、ＣＰＵ、受信回路など）８０６において板の
歪みを制御する信号が形成され、第１の圧電素子８０２に印加する。第１の圧電素子８０
２には、板が受けた振動や衝撃によって生じた波を打ち消す逆位相の振動を生み出す電気
信号が印加される。こうして、信号スイッチをオンにすることによって使用者は板のフレ
ックスを硬くすることができる。
【０１７２】
また、一般的には右足と左足とでは筋力が異なっているため、右足側のスキー板に配置
した第１の圧電素子と、左足側のスキー板に配置した第１の圧電素子とで異なる信号を印
加することによって、右足側のスキー板の剛性と、左足側のスキー板の剛性とを異ならせ
てもよい。使用者が右足と左足との筋力に合わせて板の剛性を変化させることによって、
左右の足で異なる荷重を行っても２枚の板で均等な板のしなりが得られ、左右均等なター
ン弧を描くことが容易となる。
【０１７３】
また、ＴＦＴは駆動させると発熱する。ＴＦＴを含む集積回路８０６や増幅回路８０４
を駆動させて発熱させる。この発熱を利用してソール面を間接的に加熱し、雪面との摩擦
抵抗を減らしてスキー板の滑走スピードを向上させてもよい。
【０１７４】
また、第１の圧電素子８０２に変えて発熱素子（抵抗など）を設けてもよい。例えば、
剛性が全体的に高い板の一部を発熱させることによって発熱させた部分近傍の材料を柔ら
かくして板の剛性を下げてもよい。板の素材の一層に使用される樹脂は、加熱により柔ら
かくすることができる材料である。また、発熱素子により板を発熱させることによって雪
面との摩擦抵抗を減らして滑走スピードを向上させてもよい。ただし、発熱素子を設けた
場合、スイッチをオンにすることで加熱し、板のフレックスを柔らかくするため、瞬間的
に板の設定を変化させることは困難である。
【０１７５】
また、本実施例は、実施の形態１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることができ
る。
【実施例４】
【０１７６】
本実施例ではウィンタースポーツ用品の一例としてスノーボード用ブーツに本発明を実
施した例を図９に示す。図９（Ａ）はブーツの外観図を示しており、図９（Ｂ）はブーツ
のソール部における回路配置を示す模式図である。
【０１７７】
本実施例では、ブーツ９００のソール部９０１に圧電素子９０２を配置して、雪面また
は板との衝撃という力学エネルギーを圧電素子により電気エネルギーに変えて、その電気
エネルギーを利用する。ブーツのソール部９０１に圧電素子９０２を設けたことで衝撃吸
収も効果的に行われる。
【０１７８】
さらに、ＴＦＴを駆動させると発熱することを利用して、ブーツ９００のソール部にＴ
ＦＴを含む回路９０３、９０５、９０６を配置して、足を加熱する。ＴＦＴを含む回路は
薄く、フレキシブルフィルムを基材としたシート状のデバイスであるため、足で感じる違
和感がほとんどない。なお、ＴＦＴを含む回路９０３は増幅回路を含む整流手段であり、
ＴＦＴを含む回路９０５は、ＣＰＵや温度センサーを含む温度制御生成回路であり、ＴＦ
Ｔを含む回路９０６は、発熱する回路、蛇行させた配線、または発熱素子である。また、
圧電素子９０２で発電した電力を充電部９０４で充電しておいてもよい。
【０１７９】
図９（Ａ）に示すように、ブーツのソール部９０１、好ましくは配置スペースが確保で
きる土踏まずの場所にＴＦＴを含む回路９０３、９０５を設け、ソール部の踵部分に配置
された圧電素子９０２が受ける振動や衝撃により発電した電力を利用してつま先部分に配
置されたＴＦＴを含む回路９０６を発熱させる。ＴＦＴを含む回路９０６を発熱させるこ
とによって、冷えやすい足のつま先を間接的に温める、或いは急激な温度差による外部へ
の放熱を防ぐことができる。また、製造時にブーツに組み込むのではなく、圧電素子とＴ
ＦＴを含む回路を設置したインソールをブーツ内に設置してもよい。
【０１８０】
また、圧電素子で発電した電力を充電部９０４で充電しておき、指示手段（図示しない
）をブーツ外側表面に設け、使用者の指示によるスイッチ切替によって、足の裏以外の足
を囲んでいる部分の固定度合や剛性などのブーツ特性をＣＰＵで制御を行って、調節でき
るようにしてもよい。
【０１８１】
また、本実施例に示したスノーボード用ブーツに限らず、スキー用のブーツ、防寒用の
ブーツなどにも応用することができる。
【０１８２】
また、本実施例は、実施の形態１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることができ
る。
【実施例５】
【０１８３】
本実施例ではスポーツ用品の一例としてシューズに本発明を実施した例を図１０に示す
。図１０（Ａ）はシューズの外観図を示しており、図１０（Ｂ）はシューズのソール部に
おける回路配置を示す模式図である。
【０１８４】
本実施例では、シューズ１０００のソール部１００１に圧電素子１００４を配置して、
地面や床面との衝撃という力学エネルギーを圧電素子により電気エネルギーに変えて、そ
の電気エネルギーを利用する。シューズのソール部１００１に圧電素子１００４を設けた
ことで衝撃吸収も効果的に行われる。
【０１８５】
さらに、ＴＦＴを駆動させると発熱することを利用して、シューズのソール部１００１
にＴＦＴを含む回路１００３、１００５、１００６を配置して、靴底面を間接的に加熱す
る。ＴＦＴを含む回路は薄く、フレキシブルフィルムを基材としたシート状のデバイスで
あるため、足で感じる違和感がほとんどない。なお、ＴＦＴを含む回路１００５は増幅回
路を含む整流手段であり、ＴＦＴを含む回路１００６は、ＣＰＵや、温度センサーを含む
温度制御生成回路であり、ＴＦＴを含む回路１００３は、発熱する回路、蛇行させた配線
、または発熱素子である。また、圧電素子１００４で発電した電力を充電部１００７で充
電しておいてもよい。
【０１８６】
図１０（Ｂ）に示すように、シューズのソール部１００１、好ましくは配置スペースが
確保できる土踏まずの場所にＴＦＴを含む回路１００６、１００８を設け、ソール部の踵
部分に配置された圧電素子１００４が受ける振動や衝撃により発電した電力を利用して、
部分的に配置されたＴＦＴを含む回路１００３を発熱させる。
【０１８７】
例えば、バスケットにおいては、ＴＦＴを含む回路１００３を発熱させて樹脂からなる
ソール面を温めることによって、ソール面を柔らかくし、床面とのグリップ力を強くして
滑りにくくすることができる。
【０１８８】
様々な回路をシューズに搭載する場合にはＴＦＴを含む中央処理部（ＣＰＵ）を設置す
ることが好ましい。中央処理部（ＣＰＵ）やセンサや充電部やスイッチなどを設置する場
所としては、１００２の場所とすることが好ましい。
【０１８９】
また、図１０（Ｂ）においては、１００７を電源とする回路群と、１００２を電源とす
る回路群とで、別々に駆動する回路が設けられているが、特に限定されず、互いに連携（
同時に駆動）させてもよい。
【０１９０】
また、ランニングシューズに圧電素子とＴＦＴを含む回路を設置してもよい。ソール部
に圧電素子を配置し、ソール部が受ける振動や衝撃により発電した電力を利用して、寒い
時には、ＴＦＴ回路を発熱させることによって足の加熱を行う。また、ＴＦＴ回路に加え
、シューズに発熱素子を別途設けてもよい。また、熱い時には、ペルチェ素子をシューズ
に別途設け、圧電素子からの電力を供給してペルチェ素子を駆動させることによって足の
冷却を行う。こうして、使用者が自分で自由にシューズの温度を調節できるようにするこ
とができる。また、温度センサーを設置して、その温度に従って自動的にＣＰＵで制御し
て加熱と冷却とを切り替えてもよい。
【０１９１】
また、本実施例は、実施の形態１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることができ
る。
【０１９２】
例えば、本実施例を実施の形態２と組み合わせ、使用者がシューズの現状設定を認識で
きる簡単な表示部をシューズの１００２の場所に設けてもよい。また、シューズ１０００
に太陽電池などの発電手段を組み込んだ集積回路を設けてもよい。また、バッテリーの交
換を不要とするため、シューズ１０００に非接触で充電が可能な無接点電力電送モジュー
ルを設けてもよい。
【０１９３】
また、本実施例を実施の形態３と組み合わせ、受信回路を１００２の場所に組み込み、
送信回路を備えた外部端末（図示しない）からの信号を受信、および信号処理を集積回路
で行うことによってシューズ１０００の設定を変更可能としてもよい。外部端末でシュー
ズの設定を変更可能とすれば、シューズ１０００にスイッチを設けることなく、シューズ
の外観をシンプルなものとすることができる。      
【実施例６】
【０１９４】
本実施例ではスポーツ用品の一例としてサッカーボールに本発明を実施した例を図１５
（Ａ）に示す。
【０１９５】
図１５（Ａ）には、圧電素子及び増幅回路及び発光素子を有する集積回路１５０２を複
数貼り付けたサッカーボール１５０１を示している。また、圧電素子及び増幅回路及び発
光素子を有する集積回路１５０２はボールに貼り付け、脱着が自由に可能とすることが好
ましい。
【０１９６】
本発明のサッカーボールを１５０１蹴ると、蹴った箇所の圧電素子が発電し、増幅回路
によって電力が増幅され、その電力を元に発光素子を発光させることができる。従って、
ボールの全面が発光するのではなく、振動や衝撃が与えられた箇所だけが発光する。また
、地面や壁などに当たった場合にも同様に発光素子が発光する。一般的にサッカーという
スポーツは広い場所で行われるため、夜間に練習することが困難であった。夜間の照明施
設がある場所を借りるためには非常に費用がかかるものであった。
【０１９７】
本発明のサッカーボールを用いれば、夜間においてもボールが部分的に発光するため、
練習が可能となる。また、ボールに与えられた衝撃によって、圧電素子及び増幅回路及び
発光素子を有する集積回路１５０２が壊れた場合、新しいものに付け替えればよい。圧電
素子及び増幅回路及び発光素子を有する集積回路１５０２はフレキシブルなフィルムに設
けられており、そのフィルムは接着面を有している。従って、ボールのような球面であっ
ても自由に貼り付け、脱着が自由に可能である。また、集積回路１５０２は充電する充電
手段を有していてもよい。
【０１９８】
また、本発明のサッカーボールは、新規な遊技用品ともなる。例えば、ゲームセンター
などに設置されるサッカーをゲーム化したスポーツゲームに用いることができる。図１５
（Ｂ）に本発明のボールを用いた遊技の概要を示す。遊技者１５０５がサッカーボール１
５０１を透光性を有するシート１５０３に向かって蹴ると、蹴った瞬間には蹴ったサッカ
ーボールの箇所が発光し、シートに当たった時にもボールは発光する。柔らかいシート１
５０３はボールの衝撃を吸収し、遊技者に向かって跳ね返ることを防いでいる。また、透
光性を有しているため、ボールの発光は、シート通過して遊技者１５０５とは反対側に出
射する。シートを挟んで遊技者１５０５とは反対側にＣＣＤカメラなどの撮像手段１５０
４を設ければ、ボールがシートに当たった箇所や、遊技者がボールを蹴った場所が判別で
き、ボールの軌道が決定できる。また、ボールを蹴る場所と、ボールを当てるシートとの
距離間隔を固定すれば、ＣＣＤカメラなどの撮像手段１５０４によって得られた２回の発
光の時間差から、ボールの速度を算出し、測定することもできる。
【０１９９】
また、サッカーボールに限定されず、様々なボールに圧電素子及び増幅回路及び発光素
子を有する集積回路を搭載することができる。例えば、テニスやスカッシュに使用するボ
ールに搭載することができる。例えば、図１５（Ｂ）に示した方法を応用すれば、ネット
と同じ高さのシートを用いて、ボールがネットを越えたかどうかを判別できるオートテニ
ス場を提供できる。
【実施例７】
【０２００】
本実施例ではスポーツ用品の一例としてトレーニングウェアなどの服に本発明を実施し
た例を図１６に示す。
【０２０１】
図１６（Ａ）には、アンテナ及び圧電素子及び増幅回路及び記憶素子を有する集積回路
１６０２を一つ貼り付けた服１６０１を示している。また、アンテナ及び圧電素子及び増
幅回路及び記憶素子を有する集積回路１６０２はウェアに貼り付け、脱着が自由に可能と
することが好ましい。服１６０１は、少なくとも送信回路、或いは受信回路を有する集積
回路１６０２を搭載する。
【０２０２】
また、本発明の服は、新規なトレーニング用品ともなる。例えば、２点間の走行時間
測定に用いることができる。図１６（Ｃ）に本発明の服１６０１を用いたトレーニングの
概要を示す。本発明の服１６０１を装着した選手１６０５は、まず、時計１６０３を装着
し、２つのゲートに内蔵されている時計と時間を合わせる。そして、スタート地点にゲー
ト１６０４を配置し、ゴール地点にゲート１６０６を配置する。そして、本発明の服１６
０１を装着した選手１６０５は、スタート地点のゲート１６０４に内蔵されている送信回
路または受信回路に近づけることよって、服に搭載した集積回路と信号の送受信を行う。
本実施例では、図１６（Ｂ）に示すように本発明の服１６０１を装着した選手１６０５の
左腕に集積回路１６０２を配置する。
【０２０３】
腕などの体を動かすことによる振動を受けたり、服の伸縮などにより曲げられることに
よって歪みを生じた圧電素子は、発電した電流を増幅回路で増幅し、集積回路への電源供
給がなされる。また、集積回路１６０２は充電する充電手段を有していてもよい。
【０２０４】
そして、選手１６０５がスタート地点のゲート１６０４から離れたことによって、信号
の送受信が中断された時間をゲートに記録する。そして、ゴール地点に配置したゲート１
６０６に近づき、ゲート１６０６を横切ることによって信号の送受信が行われた時間がゲ
ート１６０６に記録される。ゲート１６０４とゲート１６０６に記録された時間を比較す
ることで２点間の走行時間を一人で行うことができる。陸上競技において、タイムの測定
を正確に一人で行うことは困難であった。
【０２０５】
また、この方法は、雪上や、水上でも可能である。従来、雪上競技においても、タイム
の測定を正確に一人で行うことは困難であった。例えば、本発明のトレーニングを用いて
、スキーウェアに少なくとも送信回路、或いは受信回路を有する集積回路を搭載し、スタ
ート地点とゴール地点にそれぞれゲートを設置し、その間をスキーで滑走すれば、一人で
タイムを測定することができる。また、本発明のトレーニングを用いて、スノーボードウ
ェアに少なくとも送信回路、或いは受信回路を有する集積回路を搭載し、スタート地点と
ゴール地点にそれぞれゲートを設置し、その間をスノーボードで滑走すれば、一人でタイ
ムを測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２０６】
本発明により、スポーツ用品に搭載する回路や素子は、ＴＦＴで形成することができ、複
数の回路や素子を一体形成することもできるため、量産に有利である。
【図面の簡単な説明】
【０２０７】
【図１】実施の形態１を示すブロック図。
【図２】圧電素子およびＴＦＴの断面構造図および等価回路図。（実施の形態１）
【図３】実施の形態２を示すブロック図。
【図４】実施の形態３を示すブロック図。
【図５】実施の形態１を示す回路図。
【図６】スポーツ用品の一例を示す図。（実施例１）
【図７】スポーツ用品の一例を示す図。（実施例２）
【図８】スポーツ用品の一例を示す図。（実施例３）
【図９】スポーツ用品の一例を示す図。（実施例４）
【図１０】スポーツ用品の一例を示す図。（実施例５）
【図１１】転写後の表面および断面の写真である。
【図１２】ＴＦＴ断面のＳＥＭ写真である。
【図１３】フィルム基板に設けられた複数のＣＰＵの写真である。
【図１４】フィルム基板に設けられた１チップのＣＰＵの写真である。
【図１５】スポーツ用品の一例を示す図。（実施例６）
【図１６】スポーツ用品の一例を示す図。（実施例７）
【図１７】ＣＰＵのブロック構成を示す図。
【符号の説明】
【０２０８】
１００：第１の圧電素子
１０１：増幅回路
１０２：第１の整流手段
１０３：指示手段
１０４：制御信号生成回路
１０５：第２の圧電素子
１０６：増幅回路
１０７：第２の整流手段
１０８：充電制御回路
１０９：充電手段
１３０：表示部
１５０：発電手段
【図１】
2008142561.tif 000003
【図２】
2008142561.tif 000004
【図３】
2008142561.tif 000005
【図４】
2008142561.tif 000006
【図５】
2008142561.tif 000007
【図６】
2008142561.tif 000008
【図７】
2008142561.tif 000009
【図８】
2008142561.tif 000010
【図９】
2008142561.tif 000011
【図１０】
2008142561.tif 000012
【図１５】
2008142561.tif 000013
【図１６】
2008142561.tif 000014
【図１７】
2008142561.tif 000015
【図１１】
2008142561.tif 000016
【図１２】
2008142561.tif 000017
【図１３】
2008142561.tif 000018
【図１４】
2008142561.tif 000019