(57)【要約】【課題】枠部や裏蓋などの時計ケースの材料やムーブメントの形状などに左右されることなく、アンテナを組み込むことができるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計の提供。【解決手段】薄いドーナツ状の磁芯材料１４と渦巻き状の導体パターンが形成されたコイル１５とでタグ用アンテナ３ａを形成し、文字盤８が導電性材料又は強磁性材料で形成されている場合は文字盤８と窓部７との間、文字盤８が磁束を通過させる材料で形成されている場合は文字盤８とムーブメント１０との間のスペースに組み込む。これにより枠部９や裏蓋１１の材料によらず情報の交信を可能とし、ムーブメント１０周囲にスペースが無い場合でもタグ用（リーダ／ライタ用）アンテナ３ａを組み込むことができ、アンテナの形状がムーブメント１０などに左右されないため市販の腕時計に組み込むことができ、汎用性の高いタグ２を実現できる。【選択図】図２
2005134223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の枠体と、該枠体の表面を封止する窓部と、該枠体の裏面を封止する裏蓋とを含む時計ケースの内部に、時刻を表示する文字盤及び時刻指示針と、該時刻指示針を駆動する駆動部と、アンテナを含むＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤリーダ／ライタとを少なくとも備えるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計において、
前記アンテナは、ドーナツ型の平板状の磁芯材料と、該磁芯材料の上に設置される渦巻き状の導体パターンを有するコイル部とからなり、
前記アンテナが、前記文字盤と前記窓部との間の空間に配設されていることを特徴とするタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計。
【請求項２】
環状の枠体と、該枠体の表面を封止する窓部と、該枠体の裏面を封止する裏蓋とを含む時計ケースの内部に、時刻を表示するデジタル表示部と、該デジタル表示部を制御する制御回路部と、アンテナを含むＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤリーダ／ライタとを少なくとも備えるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計において、
前記アンテナは、ドーナツ型の平板状の磁芯材料と、該磁芯材料の上に設置される渦巻き状の導体パターンを有するコイル部とからなり、
前記アンテナが、前記デジタル表示部又は前記制御回路部と前記窓部との間の空間に配設されていることを特徴とするタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計。
【請求項３】
環状の枠体と、該枠体の表面を封止する窓部と、該枠体の裏面を封止する裏蓋とを含む時計ケースの内部に、時刻を表示する文字盤及び時刻指示針と、該時刻指示針を駆動する駆動部と、アンテナを含むＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤリーダ／ライタとを少なくとも備えるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計において、
前記アンテナは、ドーナツ型の平板状の磁芯材料と、該磁芯材料の上に設置される渦巻き状の導体パターンを有するコイル部とからなり、
前記アンテナが、前記文字盤と前記駆動部との間の空間に配設されていることを特徴とするタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計。
【請求項４】
前記アンテナを構成する前記磁芯材料の下に、導電材料が配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計。
【請求項５】
前記環状の枠体に、該枠体を分断する１以上の切り込みが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計。
【請求項６】
前記裏蓋に、該裏蓋周縁部から少なくとも前記磁芯材料の内径に対応する位置まで達する径方向の切り込みが１以上設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計。
【請求項７】
前記磁芯材料が、軟磁性金属のフレーク又は粒子、又は、軟磁性フェライトの粒子とプラスチックとの複合材であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載のタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計。
【請求項８】
前記アンテナを含む前記ＲＦＩＤタグが既製の腕時計に組み込まれて形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導又は電磁結合を利用して非接触でデータの交信を行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムにおけるタグ又はリーダ／ライタが内蔵された腕時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣチップを備えたタグとリーダ／ライタ（又はリーダ）との間でデータの交信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩＤシステムは、タグ及びリーダ／ライタの各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、タグをリーダ／ライタから離した状態でも通信可能であることから、様々な用途、例えば、入退場管理や個人認証等の用途に利用されている。このＲＦＩＤシステムで用いられるタグとしては、カード状やシート状などの単体として取り扱い可能なものが主であったが、近年、様々な物品に組み込んで使用されるタグが提案されている。又、プリペイドカードを個人の所有する腕時計に内蔵したＲＦＩＤのリーダで読み取り、読み取った情報を時計の表示面に残高を表示するシステムなども検討されている。
【０００３】
例えば、図９に示すように、環状の枠部と該枠部の表面を封止する窓部７と枠部の裏面を封止する裏蓋１１とを含む時計ケース内部に、時刻を表示する文字盤８及び時刻指示針１２と、時刻指示針１２を駆動するムーブメント１０と、磁芯材料１４及びコイル１５からなるタグ用アンテナ３ａを含むタグ２とが設けられた腕時計６が開示されている。ここで、腕時計６の中にタグ２を組み込む場合、作動距離を大きくするためにコイル１５はできるだけ大きく形成することが好ましいことから、従来は、ムーブメント１０周囲と枠部９との間のスペースに磁芯材料１４を配設し、この磁芯材料１４の周囲に導線を巻回してコイル１５を形成していた（特許文献１等）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４１０５７号公報（第４−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のタグ２を内蔵した腕時計６では以下に示す問題がある。
【０００６】
第１の問題は、タグ２が組み込まれる腕時計６の枠部９や裏蓋１１などの時計ケースの材料が限定されてしまうということである。すなわち、枠部９や裏蓋１１がプラスチックなどの非導電性材料で形成されている場合は、タグ用アンテナ３ａの磁束はこれらの構成部品を通過することができるが、枠部９や裏蓋１１が導電性材料で形成されている場合は、タグ用アンテナ３ａの磁束が遮蔽されてしまい、リーダ／ライタと交信することができなくなってしまう。
【０００７】
また、第２の問題は、枠部９や裏蓋１１がプラスチックなどの非導電性材料で形成されている場合であっても、腕時計６を構成するムーブメント１０などの他の構成部品に導電性、または強磁性の部材が含まれているため、ムーブメント１０などの影響を受けてタグ用アンテナ３ａのＱ値が減少したり、タグ用アンテナ３ａのインダクタンスが変化し、アンテナの共振周波数が変化してしまうということである。また、枠部９や裏蓋１１をプラスチックで形成すると、腕時計６の高級感を損なってしまい、更にプラスチックでは十分な強度が得られなくなってしまうという問題もある。
【０００８】
また、第３の問題は、磁芯材料１４をムーブメント１０の周囲に設ける構造では、磁芯材料１４の形状が枠部９やムーブメント１０の形状に左右されてしまうため、汎用的な構造のタグ用アンテナ３ａを形成することができず、また、ムーブメント１０の周囲にスペースを確保することができない場合はタグ用アンテナ３ａを設置することができなくなってしまうということである。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、枠部や裏蓋などの時計ケースの材料やムーブメントの形状などに左右されることなく、タグ又はリーダ／ライタ用アンテナを組み込むことができるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、環状の枠体と、該枠体の表面を封止する窓部と、該枠体の裏面を封止する裏蓋とを含む時計ケースの内部に、時刻を表示する文字盤及び時刻指示針と、該時刻指示針を駆動する駆動部と、アンテナを含むＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤリーダ／ライタとを少なくとも備えるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計において、前記アンテナは、ドーナツ型の平板状の磁芯材料と、該磁芯材料の上に設置される渦巻き状の導体パターンを有するコイル部とからなり、前記アンテナが、前記文字盤と前記窓部との間の空間に配設されているものである。
【００１１】
また、本発明は、環状の枠体と、該枠体の表面を封止する窓部と、該枠体の裏面を封止する裏蓋とを含む時計ケースの内部に、時刻を表示するデジタル表示部と、該デジタル表示部を制御する制御回路部と、アンテナを含むＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤリーダ／ライタとを少なくとも備えるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計において、前記アンテナは、ドーナツ型の平板状の磁芯材料と、該磁芯材料の上に設置される渦巻き状の導体パターンを有するコイル部とからなり、前記アンテナが、前記デジタル表示部又は前記制御回路部と前記窓部との間の空間に配設されているものである。
【００１２】
また、本発明は、環状の枠体と、該枠体の表面を封止する窓部と、該枠体の裏面を封止する裏蓋とを含む時計ケースの内部に、時刻を表示する文字盤及び時刻指示針と、該時刻指示針を駆動する駆動部と、アンテナを含むＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤリーダ／ライタとを少なくとも備えるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計において、前記アンテナは、ドーナツ型の平板状の磁芯材料と、該磁芯材料の上に設置される渦巻き状の導体パターンを有するコイル部とからなり、前記アンテナが、前記文字盤と前記駆動部との間の空間に配設されているものである。
【００１３】
本発明においては、前記アンテナを構成する前記磁芯材料の下に、導電材料が配設されている構成とすることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記環状の枠体に、該枠体を分断する１以上の切り込みが設けられている構成、又は、前記裏蓋に、該裏蓋周縁部から少なくとも前記磁芯材料の内径に対応する位置まで達する径方向の切り込みが１以上設けられている構成とすることもできる。
【００１５】
また、本発明においては、前記磁芯材料が、軟磁性金属のフレーク又は粒子、又は、軟磁性フェライトの粒子とプラスチックとの複合材であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明においては、前記アンテナを含む前記ＲＦＩＤタグを既製の腕時計に組み込んでタグ内蔵腕時計を形成してもよい。
【００１７】
このように、本発明によれば、略中央部分が切り抜かれたドーナツ型の平板状の磁芯材料（又は導電材料と磁芯材料の積層体）の上に渦巻き状の導体パターンを有するコイル部を配置したアンテナを、アナログ式では文字盤と窓部との間、又は文字盤と駆動部との間のスペース、デジタル式では、デジタル表示部又は制御回路部と窓部との間のスペースに設置し、窓部を介してリーダ又はリーダ／ライタと情報の交信を行うため、枠部や裏蓋の材料や、ムーブメントや制御回路部周囲のスペースの有無に関わらず、タグ又はリーダ／ライタ用アンテナを設置することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のアンテナを備えるタグ又はリーダ／ライタ内蔵腕時計によれば、下記記載の効果を奏する。
【００１９】
本発明の第１の効果は、枠部や裏蓋などの時計ケースの材料やムーブメント周囲のスペースの有無に関わらず、タグ又はリーダ／ライタ用アンテナを時計ケース内部に設置して動作させることができるということである。
【００２０】
その理由は、本発明では、略中央部分が切り抜かれたドーナツ型の平板状の磁芯材料（又は導電材料と磁芯材料の積層体）の上に渦巻き状の導体パターンを有するコイルを配置したタグ又はリーダ／ライタ用アンテナを、アナログ式では、文字盤が導電性材料又は強磁性材料で形成されている場合は文字盤と窓部との間、文字盤が磁束を通過させる材料で形成されている場合は文字盤とムーブメントとの間のスペース、デジタル式では、デジタル表示部又は制御回路部と窓部との間のスペースに設置し、窓部を介して情報の交信を行うからである。これにより、枠部や裏蓋が金属で形成されていたり、ムーブメントや制御回路部と枠部との間にスペースがない場合でも正常に作動するタグ又はリーダ／ライタ用アンテナを設置することができ、また、枠部や裏蓋がプラスチックである場合もムーブメントや制御回路部の影響を抑制して性能の向上を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の第２の効果は、既存の腕時計に本発明のタグ又はリーダ／ライタ用アンテナを容易に組み込むことができるということである。
【００２２】
その理由は、ムーブメントや制御回路部周囲のスペースにタグ用アンテナを設置する構造では、各々の腕時計の内部構造に合わせてタグ用アンテナの形状を設定しなければならないが、本発明では、文字盤と窓部との間や文字盤とムーブメントとの間、デジタル表示部又は制御回路部と窓部との間などのスペースにドーナツ型の平板状のタグ又はリーダ／ライタ用アンテナを設置するため、文字盤などの寸法がほぼ同等であれば他の腕時計にも組み込むことができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
従来技術で示したように、ＲＦＩＤシステムに用いられるタグが内蔵された腕時計が提案されているが、従来は、磁芯材料の周囲に導線を巻回して形成したタグ用アンテナをムーブメント周囲のスペースに設置していたため、腕時計側面の枠部や裏面の裏蓋が導電材材料で形成されているとタグ用アンテナで発生する磁束が遮断されてしまい、また、これらの部品がプラスチックなどで形成されている場合でも導電性材料を含むムーブメントの影響を受けてアンテナの性能が低下してしまうという問題があった。また、タグ用アンテナ自体が大きいためにムーブメント周囲にスペースがないとタグ用アンテナを設置することができない場合もあった。
【００２４】
そこで、本発明では、タグ又はリーダ／ライタ用アンテナを磁芯材料に導線を巻回して形成するのではなく、略中央部分が切り抜かれたドーナツ型の平板状の磁芯材料の上（又は導電材料と磁性材料の積層体の上）に渦巻き状の導体パターンが形成されたコイルを配置して形成し、かつ、該タグ又はリーダ／ライタ用アンテナをムーブメントや制御回路部周囲のスペースに設置するのではなく、アナログ式では、文字盤が導電性材料又は強磁性材料で形成されている場合は文字盤と窓部との間、文字盤が磁束を通過させる材料で形成されている場合は文字盤とムーブメントとの間のスペース、デジタル式では、デジタル表示部又は制御回路部と窓部との間のスペースに設置する。これにより、タグ又はリーダ／ライタ用アンテナで発生する磁束は窓部を通過するため、枠部や裏蓋の材料によらず情報の交信を可能とし、また、文字盤の上面、下面やデジタル表示部又は制御回路部の上面などのわずかなスペースに挿入することができるため、ムーブメントや制御回路部周囲にスペースが無い場合であってもタグ用アンテナを組み込むことができる。更に、タグ用アンテナの形状がムーブメントや制御回路部の形状に左右されないため、文字盤などの寸法がほぼ同等であれば市販の腕時計に組み込むことができ、汎用性の高いタグ又はリーダ／ライタを実現することができる。以下、タグ又はリーダ／ライタ用アンテナの具体的な構造及び該アンテナが内蔵された腕時計について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態では、腕時計にタグを組み込む場合について説明するが、腕時計にリーダ／ライタを組み込む場合も同様に適用することができる。
【００２５】
［実施形態１］
まず、本発明の第１の実施形態に係るタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計について、図１乃至図５を参照して説明する。図１は、ＲＦＩＤシステムの基本構成を示す図である。また、図２は、第１の実施形態に係るタグが内蔵された腕時計（アナログ式）の構造を示す図であり、図３は、タグの構造を示す図、図４は、裏蓋の構造を示す図である。また、図５は、第１の実施形態に係るタグが内蔵された腕時計（デジタル式）の構造を示す図である。
【００２６】
図１に示すように、ＲＦＩＤシステムは、リーダ／ライタ用アンテナ５ａと、送受信信号を変換するための通信回路部５ｂや送受信信号をデコードするための演算処理部５ｃ等の制御部とからなるリーダ又はリーダ／ライタ５（以下、リーダ／ライタとする。）と、腕時計６に組み込まれるタグ２とからなり、タグ２は、共振回路３を構成するタグ用アンテナ３ａ及びコンデンサ（ＩＣ４に容量が内蔵されている場合は必ずしも必要ではない。）とＩＣ４とを備え、内蔵する電源又はリーダ／ライタ５から供給される電源を用いて駆動される。そして、タグ２及びリーダ／ライタ用アンテナ５ａの共振周波数をキャリア周波数に合わせることにより、タグ２に記録された情報がリーダ／ライタ５に送信される。
【００２７】
なお、本発明ではタグ２が内蔵された腕時計６について記載するが、腕時計６とは腕に装着できる程度の大きさの時計の例示であり、同等の大きさの懐中時計なども含み、アナログ式又はデジタル式のどちらでもよいし、アナログとデジタルとが混在したものであってもよい。また、腕時計６は少なくとも時計機能を備えていればよく、例えば、デジタル式の腕時計の場合は時計機能に加えて、ストップウォッチ機能や演算処理機能などを備えていてもよい。このような演算処理機能を備える場合、デジタル式腕時計の制御回路に接続可能なＩ／Ｏ端子を備えるＩＣ４を用いることにより、リーダ／ライタ５と交信する情報をデジタル式腕時計の表示部などに表示することができる。
【００２８】
以下、第１の実施形態に係るタグ用アンテナ３ａを備えるタグ２が内蔵された腕時計６の構造について図２を参照して説明する。図２の上図は、腕時計６を上面から見た図であり、本実施形態の特徴部分であるタグ２（タグ用アンテナ３ａ）を識別しやすいようにハッチングで示している。また、図２の下図は、上図のＡ−Ａ’線における断面を示す図である。図２に示すように、本実施形態の腕時計６は、腕時計本体と腕時計本体を腕に装着するためのベルト１３とで構成され、腕時計本体は、環状の筐体（以下、枠部９と呼ぶ。）と、枠部９の表側を封止するガラス、プラスチック等の窓部７と、枠部９の裏側を封止する裏蓋１１と、図示しないパッキングなどのシール部材とを含む時計ケースと、時刻を表示する文字盤８及び文字盤８上で回動する時針、分針、秒針等の時刻指示針１２と、時刻指示針１２を駆動するムーブメント１０とを備え、文字盤８と窓部７との間のスペースに、略中央部分が切り抜かれたドーナツ型の平板状の磁芯材料１４及び渦巻き状の導体パターンを有するコイル１５からなるタグ用アンテナ３ａと図示しないＩＣなどを含むタグ２が配設されている。なお、本発明の構造では枠部９及び裏蓋１１の材料は限定されないが、これらが金属材料で形成されている場合は、図２に示すように枠部９周囲の任意の位置に枠部９を分断する１以上の切り込み９ａを設けたり、図４に示すように裏蓋１１に、裏蓋１１の周縁部から少なくとも磁芯材料１４の内径に対応する位置まで達する１以上の切り込み１１ａを設けることが好ましく、切り込み９ａ、１１ａで枠部９や裏蓋１１を分断することにより枠部９や裏蓋１１の誘導電流を抑制することができる。
【００２９】
この磁芯材料１４は、磁芯としての性能を有する限りにおいて、任意の磁性材料を用いて任意の製造方法で形成することができるが、文字盤８と窓部７との間の狭いスペースに配設でき、かつ、薄くしても所望の性能を有するように、アモルファス箔やアモルファス箔の積層材、金属粉、カーボニル鉄粉、還元鉄粉、アトマイズ粉（純鉄、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ等を含む鉄、パーマロイ、Ｃｏ−Ｆｅ等の粉末）、アモルファス（Ｂ、Ｐ、Ｓｉ等を含む鉄、コバルト、ニッケル合金を水アトマイズまたはガスアトマイズした粉末）等の粒状の粉体若しくはフレークとプラスチック、ゴム等の有機物との複合材、又は上記粉体若しくはフレークを含む塗料の塗膜等により形成することが好ましい。
【００３０】
また、上記複合材を製造する方法としては、射出成形、塗布、圧縮成形、圧延等を用いることができる。射出成形又は圧縮成形により形成された磁性材はフェライトにより形成されたものと比較して、強靭であるため薄くしても割れ難いという特徴がある。塗布の場合は、例えば、粒状粉体をアトラター、ボールミル、スタンプミル等で扁平化してフレークとした後、フレーク又は粒状粉体を含む塗料をフィルム上に塗布／乾燥を繰り返して形成することができ、その際、塗布中に磁場を印加することによりフレークを一定の方向に配向させることができ、特性を向上させることができる。
【００３１】
また、複合材におけるプラスチックとしては加工性の良い熱可塑性のプラスチックを用いたり、或いは耐熱性の良い熱硬化性のプラスチックを用いたりすることができ、また、絶縁性を有するアクリル、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチレン、エポキシ等の樹脂を用いることもできる。
【００３２】
また、コイル１５は、磁芯材料１４の上に直接、導線を巻回して形成してもよいが、図３に示すように銅箔などをエッチングして渦巻き状の導体パターンを形成したドーナツ状の基板を用いることもできる。このような基板を用いることによって、タグ用アンテナ３ａを精密かつ安価に製造することができ、また、基板にコンデンサやＩＣ４などの他の回路要素を実装することができ（実装位置は任意である。）、タグ２を一体的に形成することができる。これにより、タグ２を既製の腕時計６に実装する場合の作業性を向上させることができる。
【００３３】
なお、磁芯材料１４及びコイル１５の形状は略中央部分が切り抜かれた形状であればよいが、内径が小さくなると文字盤８の視認性が低下したり、時刻指示針１２に接触して時刻指示針１２の動作を阻害する恐れがあることから、その幅は、文字盤８の視認性や時刻指示針１２の動作を阻害することなく、かつ、十分な巻数が得られるように設定することが好ましい。また、図２では、磁芯材料１４及びコイル１５の外径及び内径を真円としたが、図の形状は例示であり、楕円としたり多角形としたり、所定の部分に凹凸を設けてもよい。また、図では、文字盤８とタグ用アンテナ３ａの外径や、磁芯材料１４とコイル１５の外径及び内径を同一寸法としたが、これらの寸法は異なっていてもよく、例えば、磁芯材料１４をコイル１５よりも幅広く形成してもよい。また、図では１層構造の基板を示しているが、幅方向に余裕が無い場合には、基板を多層構造にしてコイル１５の巻数を増やすこともできる。
【００３４】
また、図２では、本実施例のタグ用アンテナ３ａをアナログ式の腕時計６に組み込む場合について示したが、デジタル式の腕時計６の場合は、図５に示すように、時刻指示針１２やムーブメント１０はなく、文字盤８の代わりに液晶パネルなどのデジタル表示部８ａと該デジタル表示部８ａを制御する制御回路部１０ａとが設けられている。従って、デジタル式の腕時計６に本実施形態のタグ用アンテナ３ａを配設する場合は、デジタル表示部８ａと窓部７との間のスペース又は制御回路部１０ａと窓部７との間のスペースに、デジタル表示部８ａを覆い隠さないような形状の磁芯材料１４及びコイル１５からなるタグ用アンテナ３ａを含むタグ２を配設すればよい。
【００３５】
このように本実施形態のタグ用アンテナ３ａを備えるタグ２が組み込まれた腕時計６によれば、枠部９や裏蓋１１を構成する材料や、ムーブメント１０や制御回路部１０ａ周囲のスペースの有無などに影響されることなく、タグ用アンテナ３ａを腕時計６に設置することができる。また、磁芯材料１４やコイル１５を薄く形成することにより、文字盤８などの形状がほぼ同等な既製の腕時計６にも簡単にタグ２を設置することができ、汎用性の高いタグ２を実現することができる。
【００３６】
［実施形態２］
次に、本発明の第２の実施形態に係るタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実施形態に係るタグが内蔵された腕時計の構造を示す図である。
【００３７】
前記した第１の実施形態は、文字盤８が金属材料で形成されている場合に有効な構造であるが、文字盤８が強磁性材料で形成されている場合は文字盤８の影響を受けてタグ用アンテナ３ａのＱ値が減少する恐れがあり、また、タグ用アンテナ３ａのインダクタンスが変化し、アンテナの共振周波数が変化する恐れがある。そのような場合には、図６に示すように、文字盤８と磁芯材料１４との間に導電材料１６を配置して文字盤８の影響を抑制することができる。この導電材料１６としては電気抵抗の小さい金属、例えば、アルミ、銅または銅合金などを用いることができ、厚さは１０μｍ〜０．３ｍｍ程度が好ましい。
【００３８】
なお、本実施形態においても、磁芯材料１４及びコイル１５、導電材料１６の形状は略中央部分が切り抜かれた形状であればよく、その幅は、文字盤８の視認性や時刻指示針１２の動作を阻害することなく、十分な巻数が得られるように設定すればよい。また、図６では、磁芯材料１４及びコイル１５、導電材料１６の外径及び内径を真円としたが、楕円としたり多角形としたり、デジタル式腕時計の場合は表示部を覆い隠さない任意の形状とすることができる。また、図では、文字盤８とタグ用アンテナ３ａの外径や、磁芯材料１４とコイル１５、導電材料１６の外径及び内径を同一寸法としたが、これらの寸法は異なっていてもよく、例えば、導電材料１６を磁芯材料１４よりも幅広く形成してもよい。また、ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレスの場合は通常、非磁性であるが、薄板では強磁性であるため、文字盤８がこのような材料で形成されている場合は導電材料１６を配設することが好ましい。
【００３９】
このような構造によっても、枠部９や裏蓋１１、文字盤８を構成する材料や、ムーブメント１０や制御回路部１０ａ周囲のスペースの有無などに影響されることなく、タグ用アンテナ３ａを腕時計６に設置することができる。また、磁芯材料１４やコイル１５、導電材料１６を薄く形成することにより、文字盤８などの形状がほぼ同等な既製の腕時計６にも簡単にタグ２を設置することができ、汎用性の高いタグ２を実現することができる。
【００４０】
［実施形態３］
次に、本発明の第３の実施形態に係るタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計について、図７を参照して説明する。図７は、第３の実施形態に係るタグが内蔵された腕時計の構造を示す図である。
【００４１】
前記した第１及び第２の実施形態では、文字盤８が金属材料や強磁性材料で形成されている場合について示したが、文字盤８がタグ用アンテナ３ａで発生する磁束を通過させる材料で形成されている場合は、文字盤８の下層にタグ用アンテナ３ａを配設することもできる。具体的には、図７に示すように、非導電材料からなる文字盤８の下に、ドーナツ型の平板状の磁芯材料１４と渦巻き状に導体パターンが形成されたコイル１５とからなるタグ用アンテナ３ａを含むタグ２を配置することもできる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、磁芯材料１４及びコイル１５は文字盤８の読み取りに影響が無いため、第１及び第２の実施形態のように中央部分を大きく切り抜く必要はなく、幅を広くしてコイル１５の巻数を増やすことができ、これによりタグ２の作動距離を大きくすることができる。また、図では、文字盤８とタグ用アンテナ３ａの外径や、磁芯材料１４とコイル１５の外径及び内径を同一寸法としたが、第１の実施形態と同様にこれらの寸法は異なっていてもよい。
【００４３】
このような構造によっても、枠部９や裏蓋１１を構成する材料や、ムーブメント１０や制御回路部１０ａ周囲のスペースの有無などに影響されることなく、タグ用アンテナ３ａを腕時計に設置することができる。また、磁芯材料１４やコイル１５、導電材料１６を薄く形成することにより、文字盤８の形状が同等な既製の腕時計６にも簡単にタグ２を設置することができ、汎用性の高いタグ２を実現することができる。
【００４４】
［実施形態４］
次に、本発明の第４の実施形態に係るタグ用アンテナ及び該タグ用アンテナを備えるタグが内蔵された腕時計について、図８を参照して説明する。図８は、第４の実施形態に係るタグが内蔵された腕時計の構造を示す図である。
【００４５】
前記した第３の実施形態では、ムーブメント１０とコイル１５との間に磁芯材料１４のみを設ける構成としたが、ムーブメント１０はギアなどの多数の金属材料からなる部品が複雑に駆動しているため、部品の動きの影響を受けてタグ用アンテナ３ａのＱ値が減少する恐れがあり、また、タグ用アンテナ３ａのインダクタンスが変化し、アンテナの共振周波数が変化する恐れがある。そのような場合には、第２の実施形態と同様に、図８に示すように、ムーブメント１０と磁芯材料１４との間に導電材料１６を配置してムーブメント１０の影響を抑制することができる。この導電材料１６としては、第２の実施形態と同様に、電気抵抗の小さい金属、例えば、アルミ、銅または銅合金などを用いることができ、厚さは１０μｍ〜０．３ｍｍ程度が好ましい。
【００４６】
なお、本実施形態においても、磁芯材料１４及びコイル１５、導電材料１６は文字盤８の読み取りに影響が無いため、第１及び第２の実施形態のように中央部分を大きく切り抜く必要はなく、幅を広くしてコイル１５の巻数を増やすことができ、これによりタグ２の作動距離を大きくすることができる。また、図では、文字盤８とタグ用アンテナ３ａの外径や、磁芯材料１４とコイル１５と導電材料１６の外径及び内径を同一寸法としたが、第２の実施形態と同様にこれらの寸法は異なっていてもよい。
【００４７】
このような構造によっても、枠部９や裏蓋１１、ムーブメント１０や制御回路部１０ａを構成する材料や、ムーブメント１０や制御回路部１０ａ周囲のスペースの有無などに影響されることなく、タグ用アンテナ３ａを腕時計に設置することができる。また、磁芯材料１４やコイル１５、導電材料１６を薄く形成することにより、文字盤８の形状が同等な既製の腕時計６にも簡単にタグ２を設置することができ、汎用性の高いタグ２を実現することができる。
【００４８】
なお、上記各実施形態では、本発明のアンテナの構造をＲＦＩＤタグ又はリーダ／ライタ用アンテナに適用する場合について示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、任意のアンテナ、例えば、電波時計のアンテナなどにも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ＲＦＩＤシステムの構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計（アナログ式）の構造を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るタグの構造を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る裏蓋の構造を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計（デジタル式）の構造を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計の構造を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計の構造を模式的に示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計の構造を模式的に示す図である。
【図９】従来のタグ用アンテナを備えるタグ内蔵腕時計の構造を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ＲＦＩＤシステム
２  タグ
３  共振回路
３ａ  タグ用アンテナ
４  ＩＣ
５  リーダ／ライタ
５ａ  リーダ／ライタ用アンテナ
５ｂ  通信回路部
５ｃ  演算処理部
６  腕時計
７  窓部
８  文字盤
８ａ  デジタル表示部
９  枠部
９ａ  切り込み
１０  ムーブメント
１０ａ  制御回路部
１１  裏蓋
１１ａ  切り込み
１２  針
１３  ベルト
１４  磁芯材料
１５  コイル
１６  導電材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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