JP4551641B2 - 非接触データ通信機能を備えた携帯用電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、非接触データ通信機能を備えた携帯用電子機器、特にＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、以下、ＲＦＩＤと略記する）に関するものである。

電子決済などに使用されている従来のＲＦＩＤはカード形状であるものが多いが、最近になってそのＲＦＩＤを携帯電話や、ＰＤＡ、あるいは時計等に組み込んで使うケースが増えてきている（例えば、特許文献１参照。）。

図１２、図１３は、従来の携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、図１２は携帯用電子機器がリーダライタに対して平行に置かれた時の断面図、図１３は携帯用電子機器がリーダライタに対して垂直に置かれた時の断面図である。また、図１１は一般的な店舗におけるユーザーとリーダライタの位置関係の図である。

非接触データ通信においては、リーダライタのアンテナより電磁波が送出され、その電磁波から電源とデータの両方をＲＦＩＤが受信する。４０は非接触通信機能を有するＲＦＩＤ内蔵の携帯用電子機器で、本実施例では携帯用電子機器が時計の場合を示している。９は回路基板で、回路基板９上にはデータ通信機能とデータ記憶機能を有する図示されていないＩＣが実装されている。３は回路基板９上に配線されているループ状のアンテナで、該ループ状のアンテナ３と前記通信機能とデータ記憶機能を有するＩＣを組み合わせた物を本願発明ではＲＦＩＤ１０と称している。４は時分秒の各指針を駆動する時計ムーブメントであり、５は文字板である。

２０は携帯用電子機器４０のＲＦＩＤ１０内のデータにアクセスするためのリーダライタである。リーダライタ２０の中には、アンテナ用基板２１上にアンテナパターン２２が形成され、このアンテナパターン２２を介してＲＦＩＤ１０と通信、並びに電力供給がなされる。

以上のように構成された携帯用電子機器４０とリーダライタ２０との関係において、図１２のようにアンテナ面が互いに正対している場合には、リーダライタ２０のアンテナ２２面から出る電磁波が携帯用電子機器４０側のアンテナ３に誘導電流を流す向きにあるため、良い条件で通信することが可能である。

一方、図１３のようにアンテナ面が互いに垂直になっている場合には、リーダライタ２０側のアンテナ２２から出る電磁波は、携帯用電子機器４０側のアンテナ３に誘導電流を流すことができず、このような位置関係にあるときには、リーダライタ２０とＲＦＩＤ１０の距離を短くしても安定して通信を行うことができない。

一般には、ＲＦＩＤ１０がカードである場合が多いため、リーダライタ２０のアンテナ２２は、天井に向かっているか、あるいはユーザー側に多少角度を付けて倒すのが一般的で、図１１に示すような関係になっている。３１はＰＯＳ端末、３２は非接触通信機能を持つＲＦＩＤのリーダライタ、３３はユーザー、３４は店員、３５はカウンターである。３６はリーダライタ３２のアンテナコイル面であり、ユーザー３３側に傾いている状態かあるいは天井を向いている状態で、ユーザー３３の左手側にある場合がほとんどである。

従来、ＲＦＩＤ１０はカード形状の物が主流であるため、多くのリーダライタ３２はカード用に設計されていて、カードが置きやすい形状になっている。この形状のリーダライタ３２に対して、ＲＦＩＤ１０がカード形状ではなく、携帯用電子機器４０に内蔵されている場合には、カードのように置くことができないため、ユーザーが手に持ったまま、あるいは装着したまま使用することが要求される。

特開２００２−２７７５６９号公報（第２、３図）

ＲＦＩＤ１０がカード形状である場合、カードは薄いために、置き方またはかざし方がある程度限定されるため、使い方の周知徹底にはさほど支障がないが、携帯電話やＰＤＡなどにＲＦＩＤ１０を搭載した場合には、機器の持ち方や置き方にある程度の自由さがあるため、ＲＦＩＤ１０のアンテナの指向性により、置き方によっては通信が不安定になる場合があった。

また腕時計の場合には、腕時計内のＲＦＩＤ１０の位置とアンテナの向きが、時計の外装に対してほぼ限定される。すなわち、指向性の良い方向に腕時計内のＲＦＩＤ１０のアンテナ３を向けようとしたときに、腕時計のリーダライタ３２に対する位置関係は限定され、そして腕の向け方、置き方も限定されるという問題があった。

図１１にあるようなリーダライタ３２の置き方の場合、通信が可能になるようにしようとすると、携帯電話やＰＤＡの場合は、毎回向きに注意しながら置かなければならない。また、腕時計の場合には、左腕の内側を手前にしたまま、ユーザー３３の左下側にあるアンテナ面３６に左手首の甲側を当てなければならず、これはユーザーに不自然な姿勢を強いるという問題があった。

このように、従来の技術ではリーダライタ３２とＲＦＩＤ１０間の通信に指向性があるため、ＲＦＩＤ１０の置き方に制限があるという課題があった。極端な例を挙げれば、先述の図１３のようにアンテナ面が互いに垂直になっている場合には、リーダライタ２０のアンテナ２２から出る電磁波は、ＲＦＩＤ１０のアンテナ３に誘導電流を流すことができず、安定して通信を行うことができないという問題があった。また垂直にしないまでも、アンテナ面を正対させない場合には安定した通信をできないことが少なくないという問題もあった。

携帯情報端末は形状や大きさもまちまちであるから、位置の指定は困難であり、持ち方によっては通信がしづらくなり決済がなかなかできないという可能性もある。また腕時計のように腕に装着するタイプの端末の場合には、人間の腕の可動範囲には限界があり、通信を安定的に行わせるためには、手首の甲側をリーダライタ３２のアンテナコイル面３６に正対させる必要があるため、図１１にあるようなユーザー３４とアンテナコイル面３６との位置関係では、不自然な姿勢をしなければ通信ができないというという問題もあった。

腕時計の場合であれば、腕時計の文字板の面をリーダライタのアンテナコイル面に正対させるよりも、文字板を垂直に立てたような置き方の方が遙かにユーザーの姿勢は楽であるが、従来はそのような置き方では通信が不可能であった。

特許文献１に記載されている腕時計では、ユーザーが不自然な姿勢をしなくてもリーダライタと通信しやすいように、人間の腕の可動範囲に合うようにアンテナコイル面の角度
を付けることで、無理のない姿勢でもリーダライタに対して感度の良い方向に時計内部のＲＦＩＤを置くことが可能になっているが、この方法では、単に腕時計の中にあるＲＦＩＤのアンテナの指向性パターンを回転させているだけで、指向性を広げているわけではなく、感度の悪い向きが違うところに現れてしまうという欠点があった。このように、一般の携帯用電子機器の場合には、ユーザーの持ち方や置き方などは固定でないため、指向性パターンを回転させるだけではなく、指向性を平滑化することが望ましい。

本発明の目的は、上述の指向性を少しでも広げた非接触データ通信機能を備えた携帯用電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するために、非接触データ通信を行うためのアンテナ及び送受信手段を
含む非接触通信部と、前記非接触通信部を収容するケース体と、前記ケース体の内部に前記アンテナ面と角度を持って配置した電磁波反射板とを有し、前記ケース体には開口部が形成され、該開口部を塞ぐ裏蓋をさらに有し、前記電磁波反射板を、前記裏蓋の前記ケース体側に一体に設けたことを特徴とする。

このように構成することにより、リーダライタのアンテナと携帯用電子機器内のアンテナが互いに垂直になるような状態に於いても、アンテナ開口面に対して傾いた状態で配置されている反射板により電磁波の向きが変わり、携帯用電子機器のアンテナ開口部に入れることが可能になり、通信が行えるようになる。さらに、携帯用電子機器の製造や修理が容易になる。

また、前記ケース体に対して、前記裏蓋の向きを決めるための位置決め用のガイド手段を有することを特徴とする。

また、前記電磁波反射板は、前記裏蓋を加工して形成したことを特徴とする。

また、非接触データ通信を行うためのアンテナ及び送受信手段を含む非接触通信部と、前記非接触通信部を収容するケース体と、前記ケース体の内部に前記アンテナ面と角度を持って配置された電磁誘導板を有し、前記電磁誘導板の一部分が前記アンテナを構成する導体に沿って配置されていることを特徴とする。

このように構成することにより、リーダライタのアンテナと携帯用電子機器内のアンテナが互いに垂直になるような状態においても、前記電磁誘導板がリーダライタのアンテナに対して平行にはならないために、誘導電流が発生し電磁誘導板の周りに磁界が発生する。そして、電磁誘導板の周りの磁界は、携帯用電子機器内のアンテナに誘導電流を流す。
電磁誘導板に発生する磁界は、リーダライタからの磁界を打ち消す向きに発生するが、上記のような置き方の場合、打ち消されるのはＲＦＩＤのアンテナに平行な成分のみで、ＲＦＩＤのアンテナに垂直な有効な成分は打ち消されない。この電磁誘導板内に発生する誘導電流によって発生する磁界によりＲＦＩＤのアンテナに二次的に誘導電流が発生し、通信が行えるようになる。

また、非接触データ通信を行うためのアンテナ及び送受信手段を含む非接触通信部を取り囲むように、複数の互いに絶縁された前記電磁誘導板を重ね合わせて配置していることを特徴とする。

このように構成することにより、リーダライタとＲＦＩＤが通信可能な方向を必要に応じて広げたり変えたりすることが可能となる。

本発明によれば非接触データ通信機能を有する携帯情報端末に置ける通信アンテナの指向性を広げることができる。携帯情報端末内に反射板をアンテナに対して傾けて配置させることにより、電磁波の向きを変えることで、アンテナに対して有効な成分の電磁波に変えて、従来通信できなかった角度においても通信が可能になり、ユーザーが使用するときに機器の姿勢的制限の少ない端末を提供する事ができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。図１、図２は、本発明の第一の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、図１は携帯用電子機器がリーダライタに対して平行に置かれた時の断面図、図２は携帯用電子機器がリーダライタに対して垂直に置かれた時の断面図である。図５は、図１、図２の反射板の実施例を示す上面図、図６は図１、図２のＲＦＩＤの平面図、図７は図１、図２のＲＦＩＤとリーダライタの関係を示すＲＦＩＤのシステムブロック図である。

図１、図２において、４は時分秒の各指針を駆動する時計ムーブメント、１０は非接触データ通信を行うための非接触通信部であるＲＦＩＤで、前記時計ムーブメント４の外周のリング状空間に収納されており、ＲＦＩＤ１０は図６に示すようにドーナツ型の回路基板９と、該回路基板９に形成されたループ状のアンテナ３と、非接触データ通信機能並びに記憶手段を有するＩＣチップ１２、及びアンテナ同調用コンデンサ１１とから構成されており、ＲＦＩＤ１０の回路基板９の中央の開口部９ａに時計ムーブメント４が入る構造になっている。

ＲＦＩＤ１０はアンテナ３とアンテナ同調用コンデンサ１１により定まる共振周波数の電磁波を受けることで、ＩＣチップ１２内部の電源生成回路によって直流電圧を生成し、その電圧でＩＣチップ１２内部の回路が動作するようになっている。なお、本実施例に於いてはＲＦＩＤ１０の回路基板９の外形が円形になっているが、もちろん、長方形や正方形や六角形等の多角形になっていても構わない。

５は文字板、６はケース体、２は金属材料よりなる電磁波反射板で、電磁波反射板２はケース体６の内部のアンテナ３の面と一定の角度（θ）をもって配置されており、本実施例ではアンテナ３の面に対し、１５°の角度を設けた場合を示している。反射板２の形状は図５（ａ）のように１枚の板を抜いただけの単純な形状でも良いし、図５（ｂ）、（ｃ）のように、渦電流の発生を極力抑えるために縦横、あるいは径方向にスリットを入れたり、図５（ｄ）のように渦巻型にスリットを入れてもよいし、細かく格子状にした図５（
ｅ）の形状や、小さな四角形を細い隙間を設けて縦横に並べた図５（ｆ）のような形状にしても良い。なお、図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）の様な形状の場合には、プラスチックなどの絶縁部材に前記形状の板を張り付けるか、または、プラ母材に前記金属板を埋め込む様な成型をすることで実現が可能である。

ケース体６の内部に、前述の時計ムーブメント４、ＲＦＩＤ１０、電磁波反射板２、文字板５を収納することにより、非接触データ通信機能を有する指針式腕時計型の携帯用電子機器１が構成されている。なお、図示していないが、携帯用電子機器１にはバンドが装着されており、携帯者の腕に装着されるようになっている。

図１、図２において、２０はＲＦＩＤ１０内のデータにアクセスするためのリーダライタで、リーダライタ２０のケース体２３の中のアンテナ用基板２１上にはコイル状のアンテナパターン２２が形成され、このアンテナパターン２２を介してＲＦＩＤ１０と通信、並びに電力供給がなされる。なお、図１、図２において、リーダライタ２０は、物理的に通信に必要な、アンテナコイル用回路基板２１とコイル状のアンテナパターン２２のみ図示してある。

次に、図１、図２のＲＦＩＤとリーダライタの関係を示すＲＦＩＤのシステムブロック図について図７を用いて説明する。ＲＦＩＤ１０は、図６に示したアンテナ３と同調コンデンサ１１に該当するアンテナ１３と、ＣＰＵ１２ｂと、メモリ１２ｄと、電源生成部１２ａと、通信制御部１２ｃとからなるＩＣチップ１２により構成されており、ＩＣチップ１２は送受信手段を構成する。なお、アンテナ１３は、コイルとコンデンサによる並列共振回路により構成されているが、電源生成部１２ａの回路構成によっては直列共振回路となるような構成であっても構わない。

リーダライタ２０はＣＰＵ２６と通信制御部２５と電源回路２４と外部インターフェイス部２７とアンテナ２２により構成されている。リーダライタ２０では、外部インターフェイス部２７を通じてホストコンピューターより転送されてきたデータをＣＰＵ２６が受け取り、通信制御部２５に転送する。通信制御部２５はそのデータを変調し、アンテナ２２を介して電磁波として電力と共にデータを外界に放出する。

ＲＦＩＤ１０は、リーダライタ２０から放出された電磁波をアンテナ３（１３）で受信し、電源生成部１２ａと通信制御部１２ｃに送り込む。電源生成部１２ａでは受信した交流信号をＩＣチップ１２内部の電源として活用するために、直流に整流する。一方、通信制御部１２ｃは、電源生成部１２ａから電源の供給を受け、受信した交流信号を復調してＣＰＵ１２ｂが判別できる信号にする。ＣＰＵ１２ｂはその信号によりメモリ１２ｄへのアクセスなどを行い、その応答を通信制御部１２ｃとアンテナ３（１３）を介してリーダライタ１０に返信して、１つのシーケンスが完了する。

さて、ＲＦＩＤ１０に於いて電磁波の受信状況に関与するのは、アンテナ３の開口面積とその向きである。本実施例に於けるアンテナ３（１３）、２２は、ＲＦＩＤ１０もリーダライタ２０もループ形状であることから、一種のトランスのような働きをしており、磁束を共有する向きに置く状態が最も通信条件が良くなるといえる。

そこで、図１、図２を使って、本発明の携帯用電子機器１０とリーダライタ２０とが通信を行う時の動作に関して説明する。前述のように本実施例に於いては従来の構造に加えて電磁波反射板２が追加されている。電磁波反射板２は、本実施例では一枚の板より構成されて、ループ状のアンテナ３の面と平行ではなく、一定の角度を持って斜めに置かれている。

図１のようにアンテナコイル面が正対している場合、リーダライタ２０とＲＦＩＤ１０が通信しようとしたときには、まずリーダライタ２０のアンテナ用基板２１のコイル状のアンテナ２２より白矢印Ａの向きに電磁波が送出される。その電磁波をアンテナ３が受けると、ＲＦＩＤ１０のＩＣチップ１２内に直流電圧が発生し、ＲＦＩＤ１０が動作を始めてデータを受信する。このようにアンテナコイル面が正対している場合には、従来の構造に比べて電磁波反射板２の反射により感度は鈍くなるが、直接波の方が圧倒的に強いため従来構造とほぼ同様に通信が可能となる。

次に、図２のように、リーダライタ２０と携帯用電子機器１のアンテナコイル面が互いに垂直或いは垂直に近い角度を持っている場合、リーダライタ２０のコイル状のアンテナ２２から出力される電磁波は電磁波反射板２で反射され、その反射波は携帯用電子機器１のアンテナ３面に垂直な成分を持ち、ループ状のアンテナ３に誘導電流を流すことができる成分を有する。このようにアンテナ面が互いに垂直に近い位置関係にあっても、互いに出力した電磁波を受けることができるようになり、リーダライタ２０と携帯用電子機器１内のＲＦＩＤ１０は通信が可能となる。なお、本実施例ではアンテナ３の面に対する電磁波反射板２の角度θを１５°としたが、角度θを１０〜２５°とすれば、リーダライタ２０と携帯用電子機器１内のＲＦＩＤ１０と良好な通信が確保できる。

電磁波反射板２の形状は、外装の制限などにより、アンテナコイルの形状に合わせた形でなくてもよく、円形に限らず四角や三角の形状でも構わない。又、電磁波反射板２の大きさもループ状のアンテナ３の大きさに合わせる必要はなく、アンテナコイル面より大きくても小さくても良い。ただし、同じ大きさのケース本体６に収納することや、渦電流の影響を考えると少なくともアンテナ３の外周部よりは小さい方が望ましい。

また、電磁波反射板２の材料は、電磁波を反射する材料でなければならず、その中では金属板が一般的で安価であるが、樹脂内に金属粒子を混ぜ合わせた物でも代用は可能であり、樹脂内に金属粒子を混ぜた物の方が形状の自由度は増すため、いろいろな形状のケースへの対応がしやすくなる。また、本実施例では携帯用電子機器１のケース本体６と一体になった構造となっているが、ケース本体６を外装ケースと裏蓋とに別体とし、電磁波反射板２を外装ケースや裏蓋などと一体構造をとっても良い。裏蓋の内側を斜めに削ってそこに金属板を張り付けても良いし、金属製の裏蓋や外装ケースの内側を斜めに削り、その斜めの部分を反射板として使用しても良い。

また、文字板５の材質は非導電性物質であることが望ましいが、文字板５とアンテナ３の距離をある程度とれば、金属部材であっても通信は可能である。

このように、携帯用電子機器１内に電磁波反射板２を置き、リーダライタ２０からの電磁波の向きを変え、両者のアンテナ面の位置条件の制限を緩くすることで、ユーザーに無理な姿勢を強いることなく通信が可能となる。

なお、本実施例のように携帯用電子機器１が腕時計型の携帯用電子機器１の場合、時計の１０〜１２時方向あるいは１２時〜２時方向において、電磁波反射板２とアンテナ３面との距離を最も離れるように配置すると良い。

一般的に、腕時計タイプの携帯用電子機器１の場合、１２時方向は体の外側を向いており、１２時側が最も離れるように電磁波反射板２を傾けることにより、体の外側の電磁波を拾いやすくなり、結果として不自然な体の使い方をしなくてもデータの送受信が可能になる。このようにすると、腕時計タイプの携帯用電子機器１においても、図１１に示した一般的な店舗における店員３４とＰＯＳ端末３１とリーダライタ３２とユーザー３３の位置関係の図のように、たとえリーダライタ３２のアンテナコイル面３６がカード用に設計
されたカードの置きやすい形状になっていても、携帯用電子機器１の文字板５を垂直に立てるような楽な姿勢で、リーダライタ３２との通信が可能となる。

図３は、本発明の第二の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、携帯用電子機器１Ａがリーダライタ２０に対して垂直に置かれた時の断面図である。なお、同一構成部品には同一番号を付して説明を省略する。

図３において、電磁波反射板１４は、その面積をループ状のアンテナ３の内径よりも小さくし、電磁波反射板１４の中央付近にアンテナ３面と角度を有する面を構成するように屈曲部１４ａを１カ所設けている。本実施例では電磁波反射板１４が屈曲部１４ａを有する形状としたが、ＲＦＩＤ１０に向かって凹形状に彎曲させても良いし、折り曲げている箇所を１カ所ではなく、２カ所以上の複数箇所設けて、曲面に近い形にしても良い。こうすることで、リーダライタ２０のアンテナ２２の面とＲＦＩＤ１０のアンテナ３の面が垂直に近い角度でも、リーダライタ２０から放射された電磁波を拾ってループ状のアンテナ３の面に集めることができる。また、たとえ電磁波反射板１４の材料が金属であったとしても、ループ状のアンテナ３の内径よりも電磁波反射板１４を小さい形状にすることにより、そこに発生する渦電流による電磁波の打ち消し量を低減することができる。

図４は、本発明の第三の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、図４（ａ）は携帯用電子機器１Ｂがリーダライタ２０に対して垂直に置かれた時の断面図、図４（ｂ）は携帯用電子機器１Ｂの裏蓋１７の平面図である。なお、同一構成部品には同一番号を付して説明を省略する。

図４において、携帯用電子機器１Ｂの外装ケースは、開口部を有するケース体１６と、前記開口部をふさぐ裏蓋１７から構成されている。裏蓋１７はケース体１６側の面に、ケース体１６との接合面と角度を有する反射面１８を有している。裏蓋１７に形成した反射面１８は、図１、図２に示した電磁波反射板２と同様の作用を及ぼすことができるため、アンテナコイル面が互いに垂直に近い位置関係にあっても、互いに出力した電磁波を受けることができるようになり、リーダライタ２０と携帯用電子機器１内のＲＦＩＤ１０は通信が可能となる。

本実施例では、図４（ｂ）に示すように反射面１８の形状が円形であるが、その形状は内部の構造に合わせて四角形や五角形などの多角形でも良い。また、本実施例では、反射面１８は裏蓋１７の外側の面に対して単一の角度で構成される面であるが、反射面１８は曲面で構成しても良いし、複数の向きを有する面の組み合わせで構成しても良い。

また、裏蓋１７が金属あるいは樹脂に金属粒を混ぜたような物質でできている場合には、この反射面１８がリーダライタ２０からの電磁波を反射するため、別体で反射板を使用しなくてもよく、コストを抑えることが可能である。またこの場合、裏蓋の向きを決めるための、位置決め用のガイドがあれば反射面１８の向きをケース体１６に対して一定にする事ができ、製造や修理が容易になる。裏蓋１７が絶縁物質で製造される場合には、電磁波反射板２を、反射面１８に貼り付けることで、ケース体１６内に反射板位置決め用の部品が不要となり、反射板の向きや角度を容易に固定することが可能である。

図８は、本発明の第四の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、図８（ａ）は携帯用電子機器のアンテナがリーダライタのアンテナに対して垂直に置かれた時の断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の矢視ＢＢにおける携帯用電子機器の平面図、図
８（ｃ）は図８（ｂ）の矢視ＣＣの側面図で、ケース体を取り除いた状態を示す携帯用電子機器の側面図である。なお、同一構成部品には同一番号を付して説明を省略する。

図８（ａ）において、携帯用電子機器１Ｃは、ＲＦＩＤ１０と運針モジュール４と文字板５とケース体６と電磁誘導板７から構成される。図１、図２と大きく異なる構成部分は電磁誘導板７で、電磁誘導板７は導電性の材料からなり、アンテナ３の開口面と角度を持って配置され（本実施例では、９０度）、電磁誘導板７が１枚の板から曲げあるいはプレス加工によって成形されたドーナツ状の形状をしており、電磁誘導板７はＲＦＩＤ１０上のアンテナ３とは電気的に絶縁された状態で、電磁誘導板７の一部分がアンテナ３を構成する導体に沿ってケース体６と運針モジュール４の間の空間に収納されている。

図８（ａ）において、リーダライタ２０のアンテナ２２から放出されたＹ軸方向の磁束変化により電磁誘導板７に誘導電流が流れる。この誘導電流は、リーダライタ２０のアンテナ２２からの磁束変化を打ち消す向きに発生し、結果としてＹ軸方向の磁束変化は打ち消されてしまうが、電磁誘導板７に流れる誘導電流により発生する磁束は、電磁誘導板７ａ、７ｂをそれぞれ囲むように発生するため、Ｘ軸方向の磁束については打ち消されず、このためＲＦＩＤ１０のアンテナ３に誘導電流を流すことができる。このようにしてアンテナ面が互いに垂直に近い位置関係にあってもリーダライタ２０と携帯用電子機器１Ｃ内のＲＦＩＤ１０は通信が可能となる。

なお、電磁誘導板７の形状は図１０（ａ）のように１枚の板を外枠を抜いただけの形状でも良いし、図１０（ｂ）のように１枚の板でも良い。図１０（ｂ）の場合でも磁界の変化による誘導電流は平面内をループ上に流れるが、その経路は板の面積だけ広がってしまうため、図１０（ａ）より効果は低減してしまう。一方、図１０（ｃ）の様に渦巻き上に抜いて、その端子両端を立体的に接続する方法をとれば、ＲＦＩＤ１０のアンテナ３に発生させる誘導電流を増やすことも可能である。また、本実施例においては電磁誘導板７の形状を長方形にしているが、外装ケースの形状に合わせて、三角形や六角形などその他の多角形や円形などの形を取っても良い。

また、図８（ｂ）のように、本実施例において電磁誘導板７は、ＲＦＩＤ１０のアンテナ３を構成する導体である配線上全体に乗っている形となっているが、この乗っている量は配線幅全体ではなく、配線１本分だけでも構わない。また、本実施例では電磁誘導板７はＲＦＩＤ１０の上に乗っているが、ＲＦＩＤ１０とケース体６との隙間に挟み込んで、ＲＦＩＤ１０の側面に置いても良いし、電磁誘導板７の中空部に、ＲＦＩＤ１０を挟むようにして、電磁誘導板７の上下の辺がＲＦＩＤ１０を挟んで互いに逆側にあっても良い。また、本実施例ではケース体６と電磁誘導板７が別体となっているが、省スペースを図るためにケース体６に埋め込むような構造をとっても良い。

図９は、本発明の第五の実施の形態を示す携帯用電子機器の平面図であり、携帯用電子機器１に外装ケース６とＲＦＩＤ１０とＲＦＩＤのアンテナ３と電磁誘導板７の位置関係の例を示す図である。なお、同一構成部品には同一番号を付して説明を省略する。

図９（ａ）と図９（ｂ）における携帯用電子機器１ＤはＲＦＩＤ１０とアンテナ３の上部に配置されている。携帯用電子機器１Ｄは、複数の電磁誘導板７より構成され、複数の互いに絶縁された電磁誘導板７を重ね合わせて配置することでアンテナ指向性を広げている。すなわち、複数の電磁誘導板７を組み合わせることで、それぞれの電磁誘導板７が向いている方向からの電磁波に対応することができるようになっている。

複数の電磁誘導板７の置き方としては、図９（ａ）のように同心円上のまま互い違いに
重ねても良いし、図９（ｂ）のようにそれぞれを少しだけひねった状態で重ねてもよい。また本実施例では、アンテナ３が円形であるため円状に重ねているが、アンテナ形状に合わせて四角形や六角形などの他の形でもよい。また、本実施例では、半周分を電磁誘導板７で囲んでいるが、その囲む角度は、使用する目的やアプリケーションによって、全周３６０度でも良いし９０度程度でも良い。このように、電磁誘導板を重ねて配置することで、アンテナ面が互いに垂直に近い位置関係にあってもリーダライタ２０と携帯用電子機器１Ｄ内のＲＦＩＤ１０が通信可能となる方向が広がる。

本発明の第一の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、携帯用電子機器がリーダライタに対して平行に置かれた時の断面図である。 本発明の第一の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、携帯用電子機器がリーダライタに対して垂直に置かれた時の断面図である。 本発明の第二の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、携帯用電子機器がリーダライタに対して垂直に置かれた時の断面図である。 本発明の第三の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、（ａ）は携帯用電子機器がリーダライタに対して垂直に置かれた時の断面図、（ｂ）は携帯用電子機器の裏蓋の平面図である。 図１、図２の反射板の実施例を示す上面図である。 図１、図２のＲＦＩＤの平面図である。 図１、図２のＲＦＩＤとリーダライタの関係を示すＲＦＩＤのシステムブロック図である。 本発明の第四の実施の形態を示す携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、（ａ）は携帯用電子機器がリーダライタに対して垂直に置かれた時の断面図、（ｂ）は（ａ）の矢視ＢＢにおける携帯用電子機器の平面図、（ｃ）は（ｂ）の矢視ＣＣの側面図である 本発明の第五の実施の形態を示す携帯用電子機器の平面図である。 図８、図９の電磁誘導板の実施例を示す図である。 一般的な店舗におけるユーザーとリーダライタの位置関係の図である。 従来の携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、携帯用電子機器がリーダライタに対して垂直に置かれた時の断面図である。 従来の携帯用電子機器とリーダライタの断面図で、携帯用電子機器がリーダライタに対して垂直に置かれた時の断面図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 携帯情報機器
２ 電磁波反射板
３ ループ状のアンテナ
４ 時計ムーブメント
５ 文字板
６ ケース体
７ 電磁誘導板
９ 回路基板
１０ ＲＦＩＤ
１１ アンテナ同調用コンデンサ
１２ ＩＣチップ
１２ａ 電源生成部
１２ｂ ＣＰＵ
１２ｃ 通信制御部
１２ｄ メモリ
１３ アンテナ
１４ａ 屈曲部
２０ リーダライタ
２１ アンテナ用基板
２２ アンテナパターン
２４ 電源回路
２５ 通信制御部
２６ ＣＰＵ
２７ 外部インターフェイス部
３１ ＰＯＳレジ
３２ リーダライタ
３３ ユーザー
３４ 店員
３５ カウンター
３６ リーダライタのアンテナコイル面

Claims (5)

1. 非接触データ通信を行うためのアンテナ及び送受信手段を含む非接触通信部と、前記非接触通信部を収容するケース体と、前記ケース体の内部に前記アンテナ面と角度を持って配置した電磁波反射板とを有し、
   前記ケース体には開口部が形成され、該開口部を塞ぐ裏蓋をさらに有し、前記電磁波反射板を、前記裏蓋の前記ケース体側に一体に設けたことを特徴とする非接触データ通信機能を備えた携帯用電子機器。
2. 前記ケース体に対して、前記裏蓋の向きを決めるための位置決め用のガイド手段を有することを特徴とする請求項１に記載の非接触データ通信機能を備えた携帯用電子機器。
3. 前記電磁波反射板は、前記裏蓋を加工して形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の非接触データ通信機能を備えた携帯用電子機器。
4. 非接触データ通信を行うためのアンテナ及び送受信手段を含む非接触通信部と、前記非接触通信部を収容するケース体と、前記ケース体の内部に前記アンテナ面と角度を持って配置した電磁誘導板を有し、前記電磁誘導板の一部分が前記アンテナを構成する導体に沿って配置されていることを特徴とする非接触データ通信機能を備えた携帯用電子機器。
5. 非接触データ通信を行うためのアンテナ及び送受信手段を含む非接触通信部を取り囲むように、複数の互いに絶縁された前記電磁誘導板を重ね合わせて配置していることを特徴とする請求項４に記載の非接触データ通信機能を備えた携帯用電子機器。

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