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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168046
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】アンテナ内蔵式電子時計
(51)【国際特許分類】
G04R 60/12 20130101AFI20241128BHJP
G04G 21/04 20130101ALI20241128BHJP
G04C 9/00 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
G04R60/12
G04G21/04
G04C9/00 301A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023084437
(22)【出願日】2023-05-23
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤澤 照彦
【テーマコード（参考）】
2F002
2F101
【Ｆターム（参考）】
2F002AA12
2F002AC01
2F002AC03
2F002BB04
2F101CJ12
(57)【要約】
【課題】金属ベゼルと平板状の逆Ｆ型アンテナとを備え、アンテナ性能の劣化を抑制できるアンテナ内蔵式電子時計の提供。
【解決手段】アンテナ内蔵式電子時計は、第１導体素子、第２導体素子、短絡部を有するアンテナと、アンテナの上方に配置された時刻表示部と、時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、第１導体素子に電力を供給する給電部と、アンテナ、時刻表示部および給電部を収納し、環状の側壁を有する導電性ケースとを備える。導電性ケースは、側壁から内側に突出し、カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、側面視で、支持部の下面から第１導体素子までの距離は、アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、カバーガラスから第１導体素子までの距離は、電波の波長の０．０２３８波長以下である。
【選択図】図１０
【解決手段】アンテナ内蔵式電子時計は、第１導体素子、第２導体素子、短絡部を有するアンテナと、アンテナの上方に配置された時刻表示部と、時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、第１導体素子に電力を供給する給電部と、アンテナ、時刻表示部および給電部を収納し、環状の側壁を有する導電性ケースとを備える。導電性ケースは、側壁から内側に突出し、カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、側面視で、支持部の下面から第１導体素子までの距離は、アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、カバーガラスから第１導体素子までの距離は、電波の波長の０．０２３８波長以下である。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平板状の第１導体素子、前記第１導体素子の表面に直交する方向から見た平面視で前記第１導体素子と重なり且つ前記第１導体素子の下方に配置される平板状の第２導体素子、および前記第１導体素子と前記第２導体素子とを短絡する短絡部を有するアンテナと、
前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、
前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、
前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、
前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納し、環状の側壁を有する導電性ケースと、
を備え、
前記導電性ケースは、
前記側壁から内側に突出し、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、
前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下である
アンテナ内蔵式電子時計。
前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、
前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、
前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、
前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納し、環状の側壁を有する導電性ケースと、
を備え、
前記導電性ケースは、
前記側壁から内側に突出し、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、
前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下である
アンテナ内蔵式電子時計。
【請求項2】
請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
前記側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離が、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１４波長以上である
アンテナ内蔵式電子時計。
前記側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離が、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１４波長以上である
アンテナ内蔵式電子時計。
【請求項3】
請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
前記平面視で、前記支持部の内周面は、前記第１導体素子より外側に位置する
アンテナ内蔵式電子時計。
前記平面視で、前記支持部の内周面は、前記第１導体素子より外側に位置する
アンテナ内蔵式電子時計。
【請求項4】
請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
前記側面視で、前記支持部の下面から前記第２導体素子の下面までの範囲において、
前記導電性ケースの前記側壁の内周面から前記第１導体素子の外周面までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．００８波長以上である
アンテナ内蔵式電子時計。
前記側面視で、前記支持部の下面から前記第２導体素子の下面までの範囲において、
前記導電性ケースの前記側壁の内周面から前記第１導体素子の外周面までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．００８波長以上である
アンテナ内蔵式電子時計。
【請求項5】
請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
前記短絡部の反対側における前記第１導体素子の外周面から前記導電性ケースの前記側壁の内周面までの距離は、前記短絡部における前記第１導体素子の外周面から前記導電性ケースの前記側壁の内周面までの距離より大きい
アンテナ内蔵式電子時計。
前記短絡部の反対側における前記第１導体素子の外周面から前記導電性ケースの前記側壁の内周面までの距離は、前記短絡部における前記第１導体素子の外周面から前記導電性ケースの前記側壁の内周面までの距離より大きい
アンテナ内蔵式電子時計。
【請求項6】
請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
前記時刻表示部は、文字板と指針を備え、
前記アンテナには、指針軸が貫通する貫通孔が設けられている
アンテナ内蔵式電子時計。
前記時刻表示部は、文字板と指針を備え、
前記アンテナには、指針軸が貫通する貫通孔が設けられている
アンテナ内蔵式電子時計。
【請求項7】
請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
前記時刻表示部は、デジタル表示パネルである
アンテナ内蔵式電子時計。
前記時刻表示部は、デジタル表示パネルである
アンテナ内蔵式電子時計。
【請求項8】
請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
前記導電性ケースは、
前記支持部を備える導電性のベゼルと、
前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納する導電性の胴と、を備え、
前記ベゼルの表面には、装飾が施されている
アンテナ内蔵式電子時計。
前記導電性ケースは、
前記支持部を備える導電性のベゼルと、
前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納する導電性の胴と、を備え、
前記ベゼルの表面には、装飾が施されている
アンテナ内蔵式電子時計。
【請求項9】
平板状の第１導体素子、前記第１導体素子の表面に直交する方向から見た平面視で前記第１導体素子と重なり且つ前記第１導体素子の下方に配置される平板状の第２導体素子、および前記第１導体素子と前記第２導体素子とを短絡する短絡部を有するアンテナと、
前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、
前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、
前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、
前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納するケースと、
を備え、
前記ケースは、非導電性の胴と、導電性のベゼルとを備え、
前記ベゼルは、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、
前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下である
アンテナ内蔵式電子時計。
前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、
前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、
前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、
前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納するケースと、
を備え、
前記ケースは、非導電性の胴と、導電性のベゼルとを備え、
前記ベゼルは、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、
前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下である
アンテナ内蔵式電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ内蔵式電子時計に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、金属材料で構成された胴およびベゼルと、ベゼルに取り付けられるカバーガラスと、地板と、文字板と、地板および文字板間に配置された平面形状の逆Ｆ型アンテナとを備えるアンテナ内蔵式電子時計において、共振周波数と放射効率のずれを低減するために、誘電体であるカバーガラスと逆Ｆ型アンテナとの距離を、受信する電波の波長の１／４２以下とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－４７１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
平板状の逆Ｆ型アンテナを用いた時計において、外観を向上するために金属製のベゼルを用いるには、特許文献１のように逆Ｆ型アンテナとカバーガラスなどの誘電体との距離を所定範囲以内にすることが有効である。
しかしながら、逆Ｆ型アンテナをカバーガラスに近づけると、金属製のベゼルのガラス支持部がアンテナの外周と近づくため、アンテナの性能が劣化するという新たな課題が発生する。
しかしながら、逆Ｆ型アンテナをカバーガラスに近づけると、金属製のベゼルのガラス支持部がアンテナの外周と近づくため、アンテナの性能が劣化するという新たな課題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計は、平板状の第１導体素子、前記第１導体素子の表面に直交する方向から見た平面視で前記第１導体素子と重なり且つ前記第１導体素子の下方に配置される平板状の第２導体素子、および前記第１導体素子と前記第２導体素子とを短絡する短絡部を有するアンテナと、前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納し、環状の側壁を有する導電性ケースと、を備え、前記導電性ケースは、前記側壁から内側に突出し、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下であることを特徴とする。
【0006】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計は、平板状の第１導体素子、前記第１導体素子の表面に直交する方向から見た平面視で前記第１導体素子と重なり且つ前記第１導体素子の下方に配置される平板状の第２導体素子、および前記第１導体素子と前記第２導体素子とを短絡する短絡部を有するアンテナと、前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納するケースと、を備え、前記ケースは、非導電性の胴と、導電性のベゼルとを備え、前記ベゼルは、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態の電子時計および位置情報衛星を示す説明図である。
【図2】第１実施形態の電子時計を示す正面図である。
【図3】前記電子時計を示す断面図である。
【図4】前記電子時計の要部を示す分解斜視図である。
【図5】前記電子時計のアンテナの要部を示す斜視図である。
【図6】前記電子時計のアンテナの要部を示す斜視図である。
【図7】前記電子時計の回路構成を示すブロック図である。
【図8】アンテナの指向性を示すグラフである。
【図9】前記実施形態のアンテナの電界分布を示す図である。
【図10】前記電子時計のケースとアンテナとの位置関係を示す拡大断面図である。
【図11】距離Ｈ１と相対アンテナ利得との関係を示すグラフである。
【図12】距離Ｗ１と相対アンテナ利得との関係を示すグラフである。
【図13】第２実施形態の電子時計を示す断面図である。
【図14】第２実施形態のケースを示す底面図である。
【図15】第３実施形態の電子時計および位置情報衛星を示す説明図である。
【図16】第３実施形態の電子時計を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
［第１実施形態］
以下、第１実施形態のアンテナ内蔵式電子時計である電子時計１を図面に基づいて説明する。本実施形態では、電子時計１のカバーガラス１５側を表面側または上側とし、裏蓋１４側を裏面側または下側として説明する。
本実施形態の電子時計１は、後述するアンテナ５０を内蔵し、図１に示すように、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの位置情報衛星Ｓからの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正できるように構成されている。
以下、第１実施形態のアンテナ内蔵式電子時計である電子時計１を図面に基づいて説明する。本実施形態では、電子時計１のカバーガラス１５側を表面側または上側とし、裏蓋１４側を裏面側または下側として説明する。
本実施形態の電子時計１は、後述するアンテナ５０を内蔵し、図１に示すように、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの位置情報衛星Ｓからの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正できるように構成されている。
【0009】
電子時計１は、図２および図３にも示すように、文字板２、指針３、日車５、ムーブメント２０、アンテナ５０等を収容するケース１０を備える。また、電子時計１は、外部操作用のりゅうず６と、２つのボタン７、８とを備える。文字板２、指針３、日車５は、電子時計１において時刻を表示する時刻表示部である。
【0010】
文字板２は、非導電性部材にて円板状に形成されている。本実施形態の文字板２は、比誘電率３のポリカーボネート樹脂で形成されている。
文字板２の平面中心には貫通孔２Ａが形成され、貫通孔２Ａには同軸に設けられた３本の指針軸３５、３６、３７が配置されている。指針軸３５には時針３１が取り付けられ、指針軸３６には分針３２が取り付けられ、指針軸３７には秒針３３が取り付けられている。指針軸３５、３６、３７と、指針３である時針３１、分針３２、秒針３３とは、金属製の導電性部材で構成される。
文字板２の３時位置には矩形の日窓２Ｂが設けられている。文字板２の裏面側には日車５が配置され、日車５は日窓２Ｂから視認可能となっている。時針３１、分針３２、秒針３３、日車５は、後述するステップモーターおよび輪列を介して駆動される。
文字板２の平面中心には貫通孔２Ａが形成され、貫通孔２Ａには同軸に設けられた３本の指針軸３５、３６、３７が配置されている。指針軸３５には時針３１が取り付けられ、指針軸３６には分針３２が取り付けられ、指針軸３７には秒針３３が取り付けられている。指針軸３５、３６、３７と、指針３である時針３１、分針３２、秒針３３とは、金属製の導電性部材で構成される。
文字板２の３時位置には矩形の日窓２Ｂが設けられている。文字板２の裏面側には日車５が配置され、日車５は日窓２Ｂから視認可能となっている。時針３１、分針３２、秒針３３、日車５は、後述するステップモーターおよび輪列を介して駆動される。
【0011】
本実施形態において、文字板２の表面に直交する方向、つまり指針軸３５～３７の軸方向を第１方向とし、文字板２の表面に沿った方向つまり第１方向に直交する方向を第２方向とする。また、本実施形態において、平面視とは、第１方向から電子時計１を見ることを意味し、側面視とは、第２方向から電子時計１を見ることを意味する。なお、文字板２の表面は、第１導体素子５２の表面と平行であるため、側面視は、第１導体素子５２の表面に平行な方向から見ることでもあり、平面視は、第１導体素子５２の表面に直交する方向から見ることでもある。
【0012】
［電子時計の外装構造］
ケース１０は、図３に示すように、ケース本体１１と、裏蓋１４とを備える。ケース本体１１は、円筒状の胴１２と、胴１２の表面側に設けられたリング状のベゼル１３とを備える。なお、本実施形態では、胴１２と裏蓋１４とは別体で構成されているが、これに限らず、胴１２および裏蓋１４が一体化されたワンピースケースでもよい。また、本実施形態では、胴１２とベゼル１３とは別体で構成されているが、これに限らず、胴１２およびベゼル１３が一体化された構造を用いてもよく、この場合、安価にできるメリットがある。
胴１２、ベゼル１３、裏蓋１４の材質は、ステンレス鋼、チタン合金、アルミ、真鍮などの金属材料つまり導電性材料である。したがって、ケース１０によって導電性ケースが構成され、胴１２およびベゼル１３つまりケース本体１１によって、導電性ケースにおける環状の側壁が構成される。
ケース１０は、図３に示すように、ケース本体１１と、裏蓋１４とを備える。ケース本体１１は、円筒状の胴１２と、胴１２の表面側に設けられたリング状のベゼル１３とを備える。なお、本実施形態では、胴１２と裏蓋１４とは別体で構成されているが、これに限らず、胴１２および裏蓋１４が一体化されたワンピースケースでもよい。また、本実施形態では、胴１２とベゼル１３とは別体で構成されているが、これに限らず、胴１２およびベゼル１３が一体化された構造を用いてもよく、この場合、安価にできるメリットがある。
胴１２、ベゼル１３、裏蓋１４の材質は、ステンレス鋼、チタン合金、アルミ、真鍮などの金属材料つまり導電性材料である。したがって、ケース１０によって導電性ケースが構成され、胴１２およびベゼル１３つまりケース本体１１によって、導電性ケースにおける環状の側壁が構成される。
【0013】
ベゼル１３には、カバーガラス１５が取り付けられる。カバーガラス１５は、円板状に形成され、上面１５１および下面１５２は、第２方向に平行な平面とされている。カバーガラス１５は、ミネラルガラス、サファイアガラス、有機ガラス等の透明な材料で製造される。ミネラルガラスはシリカ（二酸化ケイ素：SiO2）製のガラスであり、サファイアガラスはアルミナ（酸化アルミニウム：Al2O3）製のガラスであり、有機ガラスはアクリルなどの合成樹脂材である。本実施形態のカバーガラス１５は、板状のサファイアガラスで構成される。サファイアガラスは、比誘電率が約９～１１であり、高純度のアルミナで構成された単結晶サファイアを使用して形成されている。サファイアガラスは、硬度が高く傷が付き難く、加工した表面が非常になめらかで光透過性に優れ、視認性が高いという特徴がある。
カバーガラス１５の直径であるガラス径は電子時計１のサイズで決まり、カバーガラス１５の厚さ寸法は、ガラス径と防水性能との関係で決まる。例えば、電子時計１の防水仕様が１０気圧防水の場合、カバーガラス１５の厚さ寸法は１．５ｍｍ程度であり、２０気圧防水の場合、カバーガラス１５の厚さ寸法は２．６～２．８ｍｍ程度である。本実施形態の電子時計１は、２０気圧防水仕様のため、カバーガラス１５の厚さ寸法は２．６～２．８ｍｍである。また、カバーガラス１５の側面１５３は、第１方向に平行な円周面とされている。
カバーガラス１５の直径であるガラス径は電子時計１のサイズで決まり、カバーガラス１５の厚さ寸法は、ガラス径と防水性能との関係で決まる。例えば、電子時計１の防水仕様が１０気圧防水の場合、カバーガラス１５の厚さ寸法は１．５ｍｍ程度であり、２０気圧防水の場合、カバーガラス１５の厚さ寸法は２．６～２．８ｍｍ程度である。本実施形態の電子時計１は、２０気圧防水仕様のため、カバーガラス１５の厚さ寸法は２．６～２．８ｍｍである。また、カバーガラス１５の側面１５３は、第１方向に平行な円周面とされている。
【0014】
ベゼル１３は、表面１３１と、対向面１３２と、支持片１３３とを備える。
ベゼル１３の表面１３１には、装飾として、図２に示すように、協定世界時（ＵＴＣ）との時差を表す時差情報が数字で表記され、時差情報の時差に対応した標準時を使用しているタイムゾーンの代表都市名を表す英字３文字の都市情報が、時差情報に併記されている。ここで、時差情報と都市情報との表記をタイムゾーン表示という。ベゼル１３の表面１３１に、装飾としてタイムゾーン表示が設けられているので、タイムゾーンの確認操作時などに、秒針３３でタイムゾーン表示を指示することもでき、電子時計１のデザイン性や利便性を向上できる。
図３に示すように、対向面１３２は、指針軸３５～３７の軸方向である第１方向に沿った面であり、ベゼル１３の内周面に沿った円周面である。この対向面１３２は、カバーガラス１５の側面１５３に対向し、プラスチックパッキン１７を介してカバーガラス１５を保持している。これにより、カバーガラス１５は、ベゼル１３つまりケース１０に取り付けられている。
支持片１３３は、対向面１３２の下側から内側に突出し、かつ、対向面１３２の全周に渡って環状に形成されている。支持片１３３は、カバーガラス１５の下面１５２に当接し、カバーガラス１５を支持する。このため、支持片１３３は、導電性ケースの環状の側壁から内側に突出し、カバーガラス１５の下面１５２を支持する支持部である。
ベゼル１３の表面１３１には、装飾として、図２に示すように、協定世界時（ＵＴＣ）との時差を表す時差情報が数字で表記され、時差情報の時差に対応した標準時を使用しているタイムゾーンの代表都市名を表す英字３文字の都市情報が、時差情報に併記されている。ここで、時差情報と都市情報との表記をタイムゾーン表示という。ベゼル１３の表面１３１に、装飾としてタイムゾーン表示が設けられているので、タイムゾーンの確認操作時などに、秒針３３でタイムゾーン表示を指示することもでき、電子時計１のデザイン性や利便性を向上できる。
図３に示すように、対向面１３２は、指針軸３５～３７の軸方向である第１方向に沿った面であり、ベゼル１３の内周面に沿った円周面である。この対向面１３２は、カバーガラス１５の側面１５３に対向し、プラスチックパッキン１７を介してカバーガラス１５を保持している。これにより、カバーガラス１５は、ベゼル１３つまりケース１０に取り付けられている。
支持片１３３は、対向面１３２の下側から内側に突出し、かつ、対向面１３２の全周に渡って環状に形成されている。支持片１３３は、カバーガラス１５の下面１５２に当接し、カバーガラス１５を支持する。このため、支持片１３３は、導電性ケースの環状の側壁から内側に突出し、カバーガラス１５の下面１５２を支持する支持部である。
【0015】
【0016】
ダイヤルリング１６は、文字板２と同様に非導電性部材で平面視リング状に構成され、文字板２の外周に沿って配置されている。本実施形態のダイヤルリング１６は、比誘電率３のポリカーボネート樹脂で形成されている。
ダイヤルリング１６は、文字板２の外周上面を覆っており、文字板２の外周はダイヤルリング１６によって隠されている。
ダイヤルリング１６は、文字板２の外周上面を覆っており、文字板２の外周はダイヤルリング１６によって隠されている。
【0017】
ムーブメント２０は、図３および図４にも示すように、日車５、地板２１、輪列受け２２、駆動機構２３、二次電池２４、ソーラーパネル２５、アンテナ５０、ＬＥＤ基板６０、回路基板６５、耐磁板８１、回路押さえ８２等を備える。なお、図３では、輪列受け２２、ＬＥＤ基板６０、耐磁板８１は図示を略している。
【0018】
地板２１は、プラスチック等の非導電性部材にて形成されている。地板２１と文字板２との間には、図３および図４に示すように、ソーラーパネル２５、アンテナ５０、日車５、ＬＥＤ基板６０が配置されている。すなわち、文字板２の地板２１側の面である裏面側にはソーラーパネル２５が配置され、ソーラーパネル２５の裏面側にはアンテナ５０の誘電体基板５１が配置され、誘電体基板５１の裏面側には日車５およびＬＥＤ基板６０が配置され、日車５およびＬＥＤ基板６０の裏面側にはアンテナ５０の第２導体素子５３が配置されている。なお、第２導体素子５３は、後述するように、筒車押えおよび耐磁板を兼用する。
地板２１と裏蓋１４との間には、輪列受け２２、駆動機構２３、二次電池２４、回路基板６５、耐磁板８１、回路押さえ８２が配置されている。
地板２１と裏蓋１４との間には、輪列受け２２、駆動機構２３、二次電池２４、回路基板６５、耐磁板８１、回路押さえ８２が配置されている。
【0019】
輪列受け２２は、図４に示すように、時針３１、分針３２、秒針３３を駆動する輪列を支持する第１輪列受け２２Ａと、日車５を駆動する輪列を支持する第２輪列受け２２Ｂとの２つの輪列受けを備える。但し、一体の輪列受けとしてもよい。
【0020】
駆動機構２３は、地板２１の裏面に取り付けられ、時針３１、分針３２、秒針３３および日車５を駆動する。すなわち、駆動機構２３は、図４に示すように、時針３１を駆動する第１ステップモーター２３１および第１輪列と、分針３２を駆動する第２ステップモーター２３２および第２輪列と、秒針３３を駆動する第３ステップモーター２３３および第３輪列と、日車５を駆動する第４ステップモーター２３４および第４輪列とを有する。なお、第１輪列は、時針３１が取り付けられる指針軸３５を備える。第２輪列は、分針３２が取り付けられる指針軸３６を備える。第３輪列は、秒針３３が取り付けられる指針軸３７を備える。
ムーブメント２０において、文字板２の３時位置には、りゅうず６に接続される巻真２６０が配置され、巻真２６０の周囲には、おしどり等の切換機構２６１が配置されている。また、ステップモーター２３１～２３４は、前記平面視で二次電池２４と重ならない位置に配置されている。
ムーブメント２０において、文字板２の３時位置には、りゅうず６に接続される巻真２６０が配置され、巻真２６０の周囲には、おしどり等の切換機構２６１が配置されている。また、ステップモーター２３１～２３４は、前記平面視で二次電池２４と重ならない位置に配置されている。
【0021】
図４に示すように、ＬＥＤ基板６０と回路基板６５との間には、地板２１および駆動機構２３が配置される。また、回路基板６５の裏面には、耐磁板８１と、回路押さえ８２とが配置されている。
ＬＥＤ基板６０の地板２１に対向する裏面には、図４に示すように、発光ダイオードからなる３つの発光素子６１１、６１２、６１３が実装されている。
回路基板６５は、表裏両面に半導体集積回路（IC: Integrated Circuit）や、抵抗、コンデンサー等の回路素子が実装されている。そして、回路基板６５の表面つまり文字板２側の面には、図示を省略するが、発光素子６１１、６１２、６１３からの光をそれぞれ受光する３つの受光素子が実装されている。これらの発光素子６１１～６１３、受光素子は、各指針の針位置検出に用いられる。
ＬＥＤ基板６０の地板２１に対向する裏面には、図４に示すように、発光ダイオードからなる３つの発光素子６１１、６１２、６１３が実装されている。
回路基板６５は、表裏両面に半導体集積回路（IC: Integrated Circuit）や、抵抗、コンデンサー等の回路素子が実装されている。そして、回路基板６５の表面つまり文字板２側の面には、図示を省略するが、発光素子６１１、６１２、６１３からの光をそれぞれ受光する３つの受光素子が実装されている。これらの発光素子６１１～６１３、受光素子は、各指針の針位置検出に用いられる。
【0022】
本実施形態では、二次電池２４および図示略の定電圧回路を介して、高電位の電源電圧ＶＤＤと、低電位の電源電圧ＶＳＳとを回路基板６５に供給している。また、本実施形態では、電源電圧ＶＤＤをグランド電位としている。なお、電源電圧ＶＳＳをグランド電位としてもよい。
ＬＥＤ基板６０と、回路基板６５とは、それぞれコイルバネで構成された導通部材６５１、６５２、６５３、６５４で電気的に接続され、これにより、発光素子６１１、６１２、６１３に電源が供給されている。
ＬＥＤ基板６０と、回路基板６５とは、それぞれコイルバネで構成された導通部材６５１、６５２、６５３、６５４で電気的に接続され、これにより、発光素子６１１、６１２、６１３に電源が供給されている。
【0023】
二次電池２４は、平面円形に形成されたボタン型のリチウムイオン電池であり、回路基板６５の切欠部に配置されている。
ソーラーパネル２５は、腕時計用に用いられる太陽電池パネルであり、例えば、樹脂フィルム基板上にアモルファスシリコン薄膜を積層したフィルム型の太陽電池などを利用できる。ソーラーパネル２５は、指針軸３５～３７が挿通される貫通孔２５Ａと、２つの電極端子とを備える。この電極端子と回路基板６５とは、図４に示すように、コイルバネ２５１、２５２によって導通されている。したがって、ソーラーパネル２５で発電した電流は、コイルバネ２５１、２５２、回路基板６５を介して二次電池２４に充電される。
ソーラーパネル２５は、腕時計用に用いられる太陽電池パネルであり、例えば、樹脂フィルム基板上にアモルファスシリコン薄膜を積層したフィルム型の太陽電池などを利用できる。ソーラーパネル２５は、指針軸３５～３７が挿通される貫通孔２５Ａと、２つの電極端子とを備える。この電極端子と回路基板６５とは、図４に示すように、コイルバネ２５１、２５２によって導通されている。したがって、ソーラーパネル２５で発電した電流は、コイルバネ２５１、２５２、回路基板６５を介して二次電池２４に充電される。
【0024】
［アンテナ］
アンテナ５０は、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するアンテナであり、本実施形態では板状逆Ｆ型アンテナで構成されている。一般的な板状逆Ｆ型アンテナは、方形パッチアンテナに対して半分の寸法で共振特性が得られるためアンテナの小型化が可能であり、腕時計などの小型の電子時計１に内蔵するアンテナとして適している。しかしながら、逆Ｆ型アンテナのアンテナ指向性はパッチアンテナに比べて天頂方向から斜めに傾いてしまい、時計に内蔵した場合、金属ケースの影響を受けやすくなりアンテナ性能の劣化が大きくなる。特に、時計の厚さ方向である第１方向において、逆Ｆ型アンテナよりも上方つまりカバーガラス１５側に位置するベゼルを金属製にするとアンテナ性能に影響するため、セラミック製のベゼルを採用していた。ただし、電波を透過するジルコニアなどのセラミック材は、色の制約があって自由度が低く、時計のデザインが限定されるという課題がある。
このため、本発明者は、金属製のベゼル１３を用いてもアンテナ性能の劣化を抑制できる構造を鋭意検討した。その結果、金属製のベゼル１３を用いた場合、カバーガラス１５を支持する支持片１３３とアンテナ５０との距離を所定寸法離すことが、金属製のベゼル１３の影響を低減することに効果的であることを見出した。以下に、アンテナ５０の構成およびケース１０に対する位置関係について説明する。
アンテナ５０は、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するアンテナであり、本実施形態では板状逆Ｆ型アンテナで構成されている。一般的な板状逆Ｆ型アンテナは、方形パッチアンテナに対して半分の寸法で共振特性が得られるためアンテナの小型化が可能であり、腕時計などの小型の電子時計１に内蔵するアンテナとして適している。しかしながら、逆Ｆ型アンテナのアンテナ指向性はパッチアンテナに比べて天頂方向から斜めに傾いてしまい、時計に内蔵した場合、金属ケースの影響を受けやすくなりアンテナ性能の劣化が大きくなる。特に、時計の厚さ方向である第１方向において、逆Ｆ型アンテナよりも上方つまりカバーガラス１５側に位置するベゼルを金属製にするとアンテナ性能に影響するため、セラミック製のベゼルを採用していた。ただし、電波を透過するジルコニアなどのセラミック材は、色の制約があって自由度が低く、時計のデザインが限定されるという課題がある。
このため、本発明者は、金属製のベゼル１３を用いてもアンテナ性能の劣化を抑制できる構造を鋭意検討した。その結果、金属製のベゼル１３を用いた場合、カバーガラス１５を支持する支持片１３３とアンテナ５０との距離を所定寸法離すことが、金属製のベゼル１３の影響を低減することに効果的であることを見出した。以下に、アンテナ５０の構成およびケース１０に対する位置関係について説明する。
【0025】
アンテナ５０は、カバーガラス１５と平面視で重なるように配置されている。また、アンテナ５０は、図３から図６に示すように、誘電体基板５１と、板状の第１導体素子５２と、平面視で第１導体素子５２と重なるように配置された第２導体素子５３と、第１導体素子５２および第２導体素子５３とを短絡する短絡部５４とを備えて構成される。
アンテナ５０の平面中心位置には、指針軸３５～３７が挿通される貫通孔５０Ａが形成されている。すなわち、貫通孔５０Ａは、板状の第１導体素子５２、誘電体基板５１、第２導体素子５３を貫通して形成されている。このため、アンテナ５０の平面形状は指針軸３５～３７の位置に影響されず、ケース１０に収納可能な範囲で大きな面積で設計でき、受信性能を向上できる。また、アンテナ５０は、フィルム製のソーラーパネル２５を支持する支持基板を兼ねている。
アンテナ５０の平面中心位置には、指針軸３５～３７が挿通される貫通孔５０Ａが形成されている。すなわち、貫通孔５０Ａは、板状の第１導体素子５２、誘電体基板５１、第２導体素子５３を貫通して形成されている。このため、アンテナ５０の平面形状は指針軸３５～３７の位置に影響されず、ケース１０に収納可能な範囲で大きな面積で設計でき、受信性能を向上できる。また、アンテナ５０は、フィルム製のソーラーパネル２５を支持する支持基板を兼ねている。
【0026】
誘電体基板５１は、アンテナ基材となる合成樹脂製の部材である。誘電体基板５１の材質を、ポリフェニレンスルファイド（PPS）、液晶ポリマー（LCP）、ポリカーボネート（PC）、シンジオタクチックポリスチレン（SPS）のいずれかにすれば、無電解めっきが付きやすく、誘電正接も低くでき、アンテナ基材として適したものにできる。
誘電体基板５１の裏面つまり地板２１側の面には、突出部が形成されている。突出部は、図４および図６に示すように、平面視で日車５の内周側の位置に形成された内周側突出部５１Ａと、日車５の外周側の位置に形成された外周側突出部５１Ｂとを備える。誘電体基板５１は、地板に対して日車５を押さえる機能を備える。内周側突出部５１Ａには、ＬＥＤ基板６０が配置される凹部５１Ｃが形成されている。
誘電体基板５１の裏面つまり地板２１側の面には、突出部が形成されている。突出部は、図４および図６に示すように、平面視で日車５の内周側の位置に形成された内周側突出部５１Ａと、日車５の外周側の位置に形成された外周側突出部５１Ｂとを備える。誘電体基板５１は、地板に対して日車５を押さえる機能を備える。内周側突出部５１Ａには、ＬＥＤ基板６０が配置される凹部５１Ｃが形成されている。
【0027】
第１導体素子５２は、誘電体基板５１の表面つまりソーラーパネル２５側のほぼ全面に形成されている。第１導体素子５２は、例えば銅、鉄合金などの金属薄板で形成することもできるが、本実施形態では、誘電体基板５１の表面に形成された金属被膜で構成している。金属被膜は、例えば銅、銀、ニッケル、アルミなどのメッキ処理によって形成することができる。
第２導体素子５３は、第１導体素子５２と同様に金属被膜で形成することもできるが、本実施形態では、筒車押えを兼用する耐磁板で構成している。第２導体素子５３を構成する耐磁板は、純鉄板をニッケル膜で被覆した導体板であり、後述するように、短絡部５４と接触する。第１導体素子５２は、板状逆Ｆ型アンテナの放射部材として機能し、第２導体素子５３は、板状逆Ｆ型アンテナのグランド部材として機能する。
第２導体素子５３は、第１導体素子５２と同様に金属被膜で形成することもできるが、本実施形態では、筒車押えを兼用する耐磁板で構成している。第２導体素子５３を構成する耐磁板は、純鉄板をニッケル膜で被覆した導体板であり、後述するように、短絡部５４と接触する。第１導体素子５２は、板状逆Ｆ型アンテナの放射部材として機能し、第２導体素子５３は、板状逆Ｆ型アンテナのグランド部材として機能する。
【0028】
短絡部５４は、図６に示すように、誘電体基板５１の側面に形成された側面短絡部５４Ａと、誘電体基板５１の裏面、具体的には外周側突出部５１Ｂの最下面に形成された裏面短絡部５４Ｂとで構成されている。
外周側突出部５１Ｂには、短絡部５４から離間して給電端子５５が形成されている。この給電端子５５は、誘電体基板５１の側面を介して第１導体素子５２に導通されている。
給電端子５５には、図３および図４に示すように、給電素子５６の一端が当接している。給電素子５６の他端は、回路基板６５に当接し、回路基板６５に実装された受信ＩＣに導通されている。なお、図３では、給電素子５６は、第２導体素子５３および誘電体基板５１を貫通して第１導体素子５２に接触するように模式的に図示しているが、実際には、図４～図６に示すように、第１導体素子５２の給電端子５５を誘電体基板５１の側面を介して下面まで延長し、この給電端子５５に給電素子５６の上端が接触するように構成している。給電素子５６は、金属等の導電性材料で形成されたピン状のコネクターであり、コイルスプリングを内蔵しており、コイルスプリングの付勢力によって、給電端子５５の下面に接触している。したがって、第１導体素子５２が接続される給電部は、給電端子５５および給電素子５６を備えて構成されている。
外周側突出部５１Ｂには、短絡部５４から離間して給電端子５５が形成されている。この給電端子５５は、誘電体基板５１の側面を介して第１導体素子５２に導通されている。
給電端子５５には、図３および図４に示すように、給電素子５６の一端が当接している。給電素子５６の他端は、回路基板６５に当接し、回路基板６５に実装された受信ＩＣに導通されている。なお、図３では、給電素子５６は、第２導体素子５３および誘電体基板５１を貫通して第１導体素子５２に接触するように模式的に図示しているが、実際には、図４～図６に示すように、第１導体素子５２の給電端子５５を誘電体基板５１の側面を介して下面まで延長し、この給電端子５５に給電素子５６の上端が接触するように構成している。給電素子５６は、金属等の導電性材料で形成されたピン状のコネクターであり、コイルスプリングを内蔵しており、コイルスプリングの付勢力によって、給電端子５５の下面に接触している。したがって、第１導体素子５２が接続される給電部は、給電端子５５および給電素子５６を備えて構成されている。
【0029】
外周側突出部５１Ｂの最下面に積層された裏面短絡部５４Ｂは、金属製の第２導体素子５３の表面に接触している。第２導体素子５３は、接続素子５７を介して回路基板６５のグランド端子に導通され、板状逆Ｆ型アンテナのグランド部材として機能する。また、第２導体素子５３は金属製であるため、ステップモーター２３１～２３４の文字板２側を覆う耐磁板を兼ねている。
【0030】
本実施形態では、アンテナ５０をケース本体１１内に組み込んだ際に、平面視で文字板２の貫通孔２Ａに対して１２時方向に短絡部５４が設けられている。このため、アンテナ電極となる第１導体素子５２において、短絡部５４とは反対側、つまり平面視で文字板２の貫通孔２Ａに対して６時方向は、アンテナ５０の開放端５８とされている。
【0031】
【0032】
［ＧＰＳ受信部］
ＧＰＳ受信部３００は、アンテナ５０およびＳＡＷフィルター２３０を介して、ＧＰＳ衛星から衛星信号を受信して処理する。ＳＡＷフィルター２３０は、バンドパスフィルターであり、１．５ＧＨｚの衛星信号を通過させるものとなっている。なお、アンテナ５０とＳＡＷフィルター２３０との間に、受信感度を良好にするＬＮＡを別途挿入してもよい。また、ＳＡＷフィルター２３０をＧＰＳ受信部３００内に組み込んだ構成としてもよい。なお、ＳＡＷはSurface Acoustic Waveの略語であり、ＬＮＡはLow Noise Amplifierの略語である。
ＧＰＳ受信部３００は、アンテナ５０およびＳＡＷフィルター２３０を介して、ＧＰＳ衛星から衛星信号を受信して処理する。ＳＡＷフィルター２３０は、バンドパスフィルターであり、１．５ＧＨｚの衛星信号を通過させるものとなっている。なお、アンテナ５０とＳＡＷフィルター２３０との間に、受信感度を良好にするＬＮＡを別途挿入してもよい。また、ＳＡＷフィルター２３０をＧＰＳ受信部３００内に組み込んだ構成としてもよい。なお、ＳＡＷはSurface Acoustic Waveの略語であり、ＬＮＡはLow Noise Amplifierの略語である。
【0033】
ＧＰＳ受信部３００は、ＳＡＷフィルター２３０を通過した衛星信号を処理するものであり、ＲＦ回路３１０と、ベースバンド回路３２０と、温度補償回路付き水晶発振回路３３０と、フラッシュメモリー３４０とを備えている。なお、ＲＦはRadio Frequencyの略語である。また、温度補償回路付き水晶発振回路３３０は、図７ではＴＣＸＯと表記している。
【0034】
ＲＦ回路３１０は、ＰＬＬ、ＶＣＯ、ＬＮＡ、ミキサー、ＩＦアンプ、ＩＦフィルター、Ａ／Ｄ変換器等を備えたＧＰＳ受信用のＲＦ部として一般的なものである。なお、ＰＬＬはPhase Locked Loopの略語であり、ＶＣＯはVoltage Controlled Oscillatorの略語であり、ＩＦはIntermediate Frequencyの略語である。
【0035】
ベースバンド回路３２０は、ＤＳＰ、ＣＰＵ、ＲＴＣ、ＳＲＡＭ等を備えたＧＰＳ受信用のベースバンド部として一般的なものである。このベースバンド回路３２０には、ＴＣＸＯ３３０やフラッシュメモリー３４０も接続されている。なお、ＤＳＰはDigital Signal Processorの略語であり、ＣＰＵはCentral Processing Unitの略語であり、ＲＴＣはReal Time clockの略語であり、ＳＲＡＭはStatic Random Access Memoryの略語である。
【0036】
ベースバンド回路３２０は、ＲＦ回路３１０からデジタル信号に変換された受信信号が入力され、相関処理や測位演算等を行うことにより、衛星時刻情報や測位データを取得し、ＳＲＡＭに記憶されたうるう秒を利用して、取得した衛星時刻情報つまりＺカウントを補正して、時刻データである世界協定時であるＵＴＣを算出する。これにより、ベースバンド回路３２０は、測位データおよび時刻データを制御表示部４００の制御部４１０に出力する。
局部発振信号の基となるクロックは、ＴＣＸＯ３３０からベースバンド回路３２０を介してＲＦ回路３１０に供給される。
局部発振信号の基となるクロックは、ＴＣＸＯ３３０からベースバンド回路３２０を介してＲＦ回路３１０に供給される。
【0037】
フラッシュメモリー３４０には、緯度および経度によって特定される位置情報と、その場所の時差情報とが対応付けられた時差データベース等が記憶される。ＧＰＳ受信部３００は、測位モードで位置情報を取得した場合、その位置情報（緯度、経度）に基づいて時差情報つまりＵＴＣに対する時差を取得し、制御部４１０に出力する。
【0038】
［制御表示部］
制御表示部４００は、制御部（ＣＰＵ）４１０と、指針等の駆動を実施する駆動回路４２０と、水晶発振器４３０とを備えている。
制御表示部４００は、制御部（ＣＰＵ）４１０と、指針等の駆動を実施する駆動回路４２０と、水晶発振器４３０とを備えている。
【0039】
制御部４１０は、ＲＴＣ４１１、ＲＯＭ４１２、記憶部４１３を含み、時刻を計時すると共に、ＧＰＳ受信部３００に制御信号を出力してその動作を制御する。
ＲＴＣ４１１は、水晶発振器４３０から出力される基準信号を用いて、内部時刻を計時している。ＲＯＭ４１２には、制御部４１０により実行される各種プログラムが記憶されている。本実施形態において、ＲＴＣ４１１で計時される内部時刻は、世界協定時であるＵＴＣである。制御部４１０は、測時モードまたは測位モードでの受信に成功した場合は、ＧＰＳ受信部３００から出力されたＵＴＣでＲＴＣ４１１を更新する。
記憶部４１３は、ＧＰＳ受信部３００から出力される衛星時刻情報や測位情報、時差情報を記憶する。このため、制御部４１０は、ＵＴＣおよび時差情報によって現在地の時刻を算出し、駆動回路４２０によって駆動機構２３を駆動して、算出した時刻を時針３１、分針３２、秒針３３で指示する。
ＲＴＣ４１１は、水晶発振器４３０から出力される基準信号を用いて、内部時刻を計時している。ＲＯＭ４１２には、制御部４１０により実行される各種プログラムが記憶されている。本実施形態において、ＲＴＣ４１１で計時される内部時刻は、世界協定時であるＵＴＣである。制御部４１０は、測時モードまたは測位モードでの受信に成功した場合は、ＧＰＳ受信部３００から出力されたＵＴＣでＲＴＣ４１１を更新する。
記憶部４１３は、ＧＰＳ受信部３００から出力される衛星時刻情報や測位情報、時差情報を記憶する。このため、制御部４１０は、ＵＴＣおよび時差情報によって現在地の時刻を算出し、駆動回路４２０によって駆動機構２３を駆動して、算出した時刻を時針３１、分針３２、秒針３３で指示する。
【0040】
［電源供給部］
電源供給部５００は、ＧＰＳ受信部３００および制御表示部４００に電力を供給するものであり、ソーラーパネル２５、充電制御回路５１０、二次電池２４、第１電圧変換部５２０、第２電圧変換部５３０および電圧検出回路５４０を備える。
充電制御回路５１０は、ソーラーパネル２５で発電された電力を二次電池２４に充電する制御を行う。
二次電池２４は、第１電圧変換部５２０を介して制御表示部４００に駆動電力を供給し、第２電圧変換部５３０を介してＧＰＳ受信部３００に駆動電力を供給する。
電圧検出回路５４０は、二次電池２４の出力電圧をモニターし、制御部４１０に出力する。このため、制御部４１０は、電圧検出回路５４０で検出された二次電池２４の電圧を把握して受信処理を制御できる。
電源供給部５００は、ＧＰＳ受信部３００および制御表示部４００に電力を供給するものであり、ソーラーパネル２５、充電制御回路５１０、二次電池２４、第１電圧変換部５２０、第２電圧変換部５３０および電圧検出回路５４０を備える。
充電制御回路５１０は、ソーラーパネル２５で発電された電力を二次電池２４に充電する制御を行う。
二次電池２４は、第１電圧変換部５２０を介して制御表示部４００に駆動電力を供給し、第２電圧変換部５３０を介してＧＰＳ受信部３００に駆動電力を供給する。
電圧検出回路５４０は、二次電池２４の出力電圧をモニターし、制御部４１０に出力する。このため、制御部４１０は、電圧検出回路５４０で検出された二次電池２４の電圧を把握して受信処理を制御できる。
【0041】
［アンテナ特性］
アンテナ５０は、右旋偏波であるＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するため、短絡部５４を１２時方向に設けて受信感度を向上させている。すなわち、逆Ｆ型アンテナであるアンテナ５０の右旋偏波の指向性は、図８に示すように、上アンテナ板である第１導体素子５２に直交する天頂方向、つまり図８の０度方向から傾いている。具体的には、アンテナ５０の右旋偏波の指向性は、短絡部５４側からアンテナ５０を見た側面視において、上アンテナ板である第１導体素子５２に直交する方向から約６０度右側に傾いている。このため、アンテナ５０の短絡部５４が電子時計１の１２時方向になるように、アンテナ５０をケース１０に収納しておくことが好ましい。このように短絡部５４を配置すると、文字板２に垂直な方向に対して約６０度、９時方向に指向性が傾く。電子時計１を左手首に装着して腕を自然に下げた歩行姿勢において、電子時計１の９時側が鉛直上向きとなる。これにより、ＧＰＳ衛星の右旋円偏波（RHCP）の電波を受信する場合、アンテナ５０の指向性と、電子時計１の鉛直上向き方向である９時方向とが略一致するので、衛星信号を効率良く受信することが可能になる。
アンテナ５０は、右旋偏波であるＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するため、短絡部５４を１２時方向に設けて受信感度を向上させている。すなわち、逆Ｆ型アンテナであるアンテナ５０の右旋偏波の指向性は、図８に示すように、上アンテナ板である第１導体素子５２に直交する天頂方向、つまり図８の０度方向から傾いている。具体的には、アンテナ５０の右旋偏波の指向性は、短絡部５４側からアンテナ５０を見た側面視において、上アンテナ板である第１導体素子５２に直交する方向から約６０度右側に傾いている。このため、アンテナ５０の短絡部５４が電子時計１の１２時方向になるように、アンテナ５０をケース１０に収納しておくことが好ましい。このように短絡部５４を配置すると、文字板２に垂直な方向に対して約６０度、９時方向に指向性が傾く。電子時計１を左手首に装着して腕を自然に下げた歩行姿勢において、電子時計１の９時側が鉛直上向きとなる。これにより、ＧＰＳ衛星の右旋円偏波（RHCP）の電波を受信する場合、アンテナ５０の指向性と、電子時計１の鉛直上向き方向である９時方向とが略一致するので、衛星信号を効率良く受信することが可能になる。
【0042】
また、図９に示すように、アンテナ５０では、短絡部５４の反対側である開放端５８側、つまり電子時計１の６時側から電波の放射が多くなされる。このため、アンテナ５０の開放端５８部分を金属製のケース１０から離すのが、ケース１０の影響を低減するには最も効果的となる。なお、図９に示すように、ケース１０の内周面１０１において、アンテナ５０の受信に影響するのは、支持片１３３の下面からアンテナ５０の下面電極である第２導体素子５３に対向する高さ位置までであるため、この範囲ではアンテナ５０の開放端５８をケース１０から離して配置することが好ましい。
【0043】
［アンテナとケースとの位置関係］
次に、アンテナ５０と、ケース１０との位置関係について、図１０を参照して説明する。
図１０に示すように、側面視において、カバーガラス１５の下面１５２を支持する支持片１３３の下面から、第１導体素子５２の表面までの距離をＨ１、カバーガラス１５の下面１５２から第１導体素子５２の表面までの距離をＨ２とする。また、平面視において、ケース１０の内周面１０１と、第１導体素子５２の外周面５２Ｂとの距離をＷ１、支持片１３３の内周面１３３Ａと第１導体素子５２の外周面５２Ｂとの距離をＷ２とする。なお、距離Ｈ１、Ｈ２は、第１方向に沿った長さ寸法であり、距離Ｗ１、Ｗ２は、第２方向に沿った寸法である。
次に、アンテナ５０と、ケース１０との位置関係について、図１０を参照して説明する。
図１０に示すように、側面視において、カバーガラス１５の下面１５２を支持する支持片１３３の下面から、第１導体素子５２の表面までの距離をＨ１、カバーガラス１５の下面１５２から第１導体素子５２の表面までの距離をＨ２とする。また、平面視において、ケース１０の内周面１０１と、第１導体素子５２の外周面５２Ｂとの距離をＷ１、支持片１３３の内周面１３３Ａと第１導体素子５２の外周面５２Ｂとの距離をＷ２とする。なお、距離Ｈ１、Ｈ２は、第１方向に沿った長さ寸法であり、距離Ｗ１、Ｗ２は、第２方向に沿った寸法である。
【0044】
［距離Ｈ１の設定］
図１１は、距離Ｗ１を１．７５ｍｍに設定した条件で、距離Ｈ１とアンテナ利得との関係を求めたシミュレーション結果である。なお、シミュレーションでは、電子時計１の厚み寸法、具体的には裏蓋１４とカバーガラス１５との距離は固定し、支持片１３３の厚み寸法を変更することで、距離Ｈ１を変化させた。
図１１に示すように、支持片１３３の下面をアンテナ５０に近づけて距離Ｈ１が小さくなると、アンテナ利得の劣化が大きくなる。図１１のグラフは、横軸を距離Ｈ１とし、縦軸を相対アンテナ利得としている。距離Ｈ１は、アンテナ５０で受信する電波の波長に対する割合で表示される。アンテナ５０は、位置情報衛星ＳであるＧＰＳ衛星から送信される周波数１．５７５ＧＨｚの電波つまり波長が約１９０ｍｍの電波を受信するため、距離Ｈ１が０．０１２波長とは、１９０×０．０１２＝２．２８ｍｍである。なお、電波の波長は自由空間における波長であり、誘電体による波長短縮したものではない。
図１１の縦軸である相対アンテナ利得は、距離Ｈ１に対するアンテナ利得を、Ｈ１＝３．３ｍｍ（約０．０１７４波長）の場合を基準としたアンテナ利得変化量の相対値で表したものである。ここで、アンテナ利得劣化の許容値は０．５ｄＢ程度である。したがって、距離Ｈ１は、相対アンテナ利得が－０．５ｄＢ以下となる、０．０１２波長（２．２８ｍｍ）以上とすることが好ましい。特に、距離Ｈ１を０．０１４波長以上とすれば、アンテナ利得の劣化量が少ないためにより好ましい。
図１１は、距離Ｗ１を１．７５ｍｍに設定した条件で、距離Ｈ１とアンテナ利得との関係を求めたシミュレーション結果である。なお、シミュレーションでは、電子時計１の厚み寸法、具体的には裏蓋１４とカバーガラス１５との距離は固定し、支持片１３３の厚み寸法を変更することで、距離Ｈ１を変化させた。
図１１に示すように、支持片１３３の下面をアンテナ５０に近づけて距離Ｈ１が小さくなると、アンテナ利得の劣化が大きくなる。図１１のグラフは、横軸を距離Ｈ１とし、縦軸を相対アンテナ利得としている。距離Ｈ１は、アンテナ５０で受信する電波の波長に対する割合で表示される。アンテナ５０は、位置情報衛星ＳであるＧＰＳ衛星から送信される周波数１．５７５ＧＨｚの電波つまり波長が約１９０ｍｍの電波を受信するため、距離Ｈ１が０．０１２波長とは、１９０×０．０１２＝２．２８ｍｍである。なお、電波の波長は自由空間における波長であり、誘電体による波長短縮したものではない。
図１１の縦軸である相対アンテナ利得は、距離Ｈ１に対するアンテナ利得を、Ｈ１＝３．３ｍｍ（約０．０１７４波長）の場合を基準としたアンテナ利得変化量の相対値で表したものである。ここで、アンテナ利得劣化の許容値は０．５ｄＢ程度である。したがって、距離Ｈ１は、相対アンテナ利得が－０．５ｄＢ以下となる、０．０１２波長（２．２８ｍｍ）以上とすることが好ましい。特に、距離Ｈ１を０．０１４波長以上とすれば、アンテナ利得の劣化量が少ないためにより好ましい。
【0045】
距離Ｈ１をあまり大きくするとアンテナ５０が金属製のベゼル１３や胴１２内の奥まった位置に配置されることになる。このため、金属製のベゼル１３の壁が高くなり、アンテナ５０の表面に対して斜め方向から入射する衛星信号はベゼル１３で遮蔽され、受信し難くなる。このため、距離Ｈ１の上限としては、概ね０．０２波長（３．８ｍｍ）以下が望ましい。なお、次に説明する距離Ｈ２の制約があり、さらにカバーガラス１５を支持する支持片１３３の強度確保のために支持片１３３の厚みも所定寸法必要であるため、通常、距離Ｈ１は０．０２波長以下に設定される。なお、支持片１３３の厚みは、Ｈ２－Ｈ１であり、例えば０．６～１．０ｍｍ程度である。
【0046】
［距離Ｈ２の設定］
逆Ｆ型アンテナであるアンテナ５０で受信する衛星信号の周波数を低減することに寄与する誘電体は、アンテナ５０に対して、受信電波の波長に応じて設定される所定距離以内に配置される誘電体である。なお、アンテナ５０の上側つまりカバーガラス１５側に配置される誘電体とアンテナ５０との所定距離は、アンテナ５０の上面つまり第１導体素子５２の上面と、誘電体であるカバーガラス１５の下面との距離Ｈ２である。この距離Ｈ２は、特開２０２１－４７１４４号公報に記載されたように、受信電波の波長の１／４２以下に設定すればよい。１／４２波長は約０．０２３８波長であるため、距離Ｈ２は、１９０×０．０２３８＝４．５２２ｍｍ以下に設定すればよい。
逆Ｆ型アンテナであるアンテナ５０で受信する衛星信号の周波数を低減することに寄与する誘電体は、アンテナ５０に対して、受信電波の波長に応じて設定される所定距離以内に配置される誘電体である。なお、アンテナ５０の上側つまりカバーガラス１５側に配置される誘電体とアンテナ５０との所定距離は、アンテナ５０の上面つまり第１導体素子５２の上面と、誘電体であるカバーガラス１５の下面との距離Ｈ２である。この距離Ｈ２は、特開２０２１－４７１４４号公報に記載されたように、受信電波の波長の１／４２以下に設定すればよい。１／４２波長は約０．０２３８波長であるため、距離Ｈ２は、１９０×０．０２３８＝４．５２２ｍｍ以下に設定すればよい。
【0047】
［距離Ｗ１の設定］
図１２のグラフは、横軸を波長で表した距離Ｗ１とし、縦軸を相対アンテナ利得とをしたグラフであり、距離Ｈ１を２．６ｍｍに設定し、金属製のケース１０の内周面と、アンテナ５０の外周面との距離Ｗ１を変えたシミュレーション結果である。なお、距離Ｗ１は、ケース１０の外径は変えずに、ケース１０の肉厚を変えることで変化させている。
図１２に示すように、金属製のケース１０の内周面をアンテナ５０に近づけて距離Ｗ１を小さくすると、アンテナ利得の劣化が大きくなる。
図１２の縦軸である相対アンテナ利得は、距離Ｗ１に対するアンテナ利得を、Ｗ１＝２．５ｍｍ（約０．０１３１波長）の場合を基準としたアンテナ利得変化量を相対値で表したものである。ここで、アンテナ利得劣化の許容値は０．５ｄＢ程度である。したがって、距離Ｗ１は、相対アンテナ利得が－０．５ｄＢ以下となる、０．００８波長（１．５２ｍｍ）以上とすることが好ましい。特に、距離Ｗ１を０．０１０５波長（１．９９５ｍｍ）以上とすれば、アンテナ利得の劣化量が少ないためにより好ましい。
なお、図１２においても、電波の波長は自由空間における波長であり、誘電体による波長短縮したものではない。
また、図９で前述したように、平面方向において、アンテナ５０の受信感度にケース１０が影響するのは、カバーガラス１５の支持片１３３からアンテナ５０の下面までであるため、この範囲ではアンテナ５０の外周面とケース１０の内周面とは距離Ｗ１以上離れるように構成されている。
図１２のグラフは、横軸を波長で表した距離Ｗ１とし、縦軸を相対アンテナ利得とをしたグラフであり、距離Ｈ１を２．６ｍｍに設定し、金属製のケース１０の内周面と、アンテナ５０の外周面との距離Ｗ１を変えたシミュレーション結果である。なお、距離Ｗ１は、ケース１０の外径は変えずに、ケース１０の肉厚を変えることで変化させている。
図１２に示すように、金属製のケース１０の内周面をアンテナ５０に近づけて距離Ｗ１を小さくすると、アンテナ利得の劣化が大きくなる。
図１２の縦軸である相対アンテナ利得は、距離Ｗ１に対するアンテナ利得を、Ｗ１＝２．５ｍｍ（約０．０１３１波長）の場合を基準としたアンテナ利得変化量を相対値で表したものである。ここで、アンテナ利得劣化の許容値は０．５ｄＢ程度である。したがって、距離Ｗ１は、相対アンテナ利得が－０．５ｄＢ以下となる、０．００８波長（１．５２ｍｍ）以上とすることが好ましい。特に、距離Ｗ１を０．０１０５波長（１．９９５ｍｍ）以上とすれば、アンテナ利得の劣化量が少ないためにより好ましい。
なお、図１２においても、電波の波長は自由空間における波長であり、誘電体による波長短縮したものではない。
また、図９で前述したように、平面方向において、アンテナ５０の受信感度にケース１０が影響するのは、カバーガラス１５の支持片１３３からアンテナ５０の下面までであるため、この範囲ではアンテナ５０の外周面とケース１０の内周面とは距離Ｗ１以上離れるように構成されている。
【0048】
なお、距離Ｗ２は０ｍｍ以上であればよい。すなわち、平面視で、支持片１３３の内周面１３３Ａは、第１導体素子５２の外周面５２Ｂよりも外側に位置していればよい。これにより、支持片１３３で遮られる電波が少なくなり、アンテナ５０での受信性能を向上できる。
【0049】
［第１実施形態の効果］
第１実施形態の電子時計１によれば、側面視において、カバーガラス１５の下面１５２を支持する支持片１３３の下面から、アンテナ５０の上面である第１導体素子５２までの距離Ｈ１を、アンテナ５０で受信する電波の波長の０．０１２波長以上としたので、アンテナ性能の劣化を抑制でき、衛星信号などの電波の受信性能を維持できる。これにより、金属製のベゼル１３や胴１２を用いることができるので、電子時計１の外観意匠性を高めることができ、かつ、必要なアンテナ性能も確保できる。
また、カバーガラス１５から第１導体素子５２までの距離Ｈ２を、電波の波長の０．０２３８波長以下としたので、カバーガラス１５を誘電体として機能させることができる。このため、カバーガラス１５を、アンテナ５０で受信する電波の波長に応じて設定される所定距離以内、具体的には、波長λの１／４２以下の距離以内に配置でき、誘電体であるカバーガラス１５による波長短縮効果により、アンテナ５０の共振周波数と放射効率が最良となる周波数とのずれを抑制できる。これにより、ベゼル１３をステンレス鋼やチタンなどの導電性材料で構成しても、アンテナ利得つまり受信性能の低下を抑制することができる。
したがって、金属製のベゼル１３を用いることでケース１０の意匠性を向上でき、かつ、パッチアンテナに比べて薄型化できる逆Ｆ型のアンテナ５０を用いることで、電子時計１も薄型化でき、アンテナ５０の受信性能を確保できる。
さらに、薄型化できるアンテナ５０を用いたので、二次電池２４、ステップモーター２３１～２３４、輪列などの時計用部品とアンテナ５０とを平面視で重ねて配置できる。このため、電子時計１を小型化、つまり電子時計１の平面サイズを小さくできる。
第１実施形態の電子時計１によれば、側面視において、カバーガラス１５の下面１５２を支持する支持片１３３の下面から、アンテナ５０の上面である第１導体素子５２までの距離Ｈ１を、アンテナ５０で受信する電波の波長の０．０１２波長以上としたので、アンテナ性能の劣化を抑制でき、衛星信号などの電波の受信性能を維持できる。これにより、金属製のベゼル１３や胴１２を用いることができるので、電子時計１の外観意匠性を高めることができ、かつ、必要なアンテナ性能も確保できる。
また、カバーガラス１５から第１導体素子５２までの距離Ｈ２を、電波の波長の０．０２３８波長以下としたので、カバーガラス１５を誘電体として機能させることができる。このため、カバーガラス１５を、アンテナ５０で受信する電波の波長に応じて設定される所定距離以内、具体的には、波長λの１／４２以下の距離以内に配置でき、誘電体であるカバーガラス１５による波長短縮効果により、アンテナ５０の共振周波数と放射効率が最良となる周波数とのずれを抑制できる。これにより、ベゼル１３をステンレス鋼やチタンなどの導電性材料で構成しても、アンテナ利得つまり受信性能の低下を抑制することができる。
したがって、金属製のベゼル１３を用いることでケース１０の意匠性を向上でき、かつ、パッチアンテナに比べて薄型化できる逆Ｆ型のアンテナ５０を用いることで、電子時計１も薄型化でき、アンテナ５０の受信性能を確保できる。
さらに、薄型化できるアンテナ５０を用いたので、二次電池２４、ステップモーター２３１～２３４、輪列などの時計用部品とアンテナ５０とを平面視で重ねて配置できる。このため、電子時計１を小型化、つまり電子時計１の平面サイズを小さくできる。
【0050】
［第２実施形態］
第２実施形態の電子時計１Ｂについて、図１３および図１４を参照して説明する。なお、電子時計１Ｂにおいて、第１実施形態と同じ構成は同一符号を付して説明を省略する。
電子時計１Ｂのケース１０Ｂは、胴１２Ｂおよびベゼル１３を備える。胴１２Ｂの内周面の３時位置から６時位置を介して９時位置の範囲には、凹部１２１が形成され、内周面１０１Ｂの内径が１２時側に比べて大きくされている。すなわち、胴１２Ｂの外周側への凹部１２１の凹み量は、胴１２Ｂの内周面の３時および９時位置が最も小さく、６時位置に向かって徐々に大きくなるように形成されている。
このため、図１３に示すように、内周面１０１Ｂとアンテナ５０の外周面との距離Ｗ１は、６時位置が最も大きくされている。すなわち、内周面１０１Ｂとアンテナ５０の開放端側の外周面との距離は、内周面１０１Ｂとアンテナ５０の短絡部５４側の外周面との距離より大きくされている。
なお、図示を省略するが、支持片１３３の下面から第１導体素子５２までの距離Ｈ１や、カバーガラス１５の下面１５２から第１導体素子５２までの距離Ｈ２は、第１実施形態と同じである。
第２実施形態の電子時計１Ｂについて、図１３および図１４を参照して説明する。なお、電子時計１Ｂにおいて、第１実施形態と同じ構成は同一符号を付して説明を省略する。
電子時計１Ｂのケース１０Ｂは、胴１２Ｂおよびベゼル１３を備える。胴１２Ｂの内周面の３時位置から６時位置を介して９時位置の範囲には、凹部１２１が形成され、内周面１０１Ｂの内径が１２時側に比べて大きくされている。すなわち、胴１２Ｂの外周側への凹部１２１の凹み量は、胴１２Ｂの内周面の３時および９時位置が最も小さく、６時位置に向かって徐々に大きくなるように形成されている。
このため、図１３に示すように、内周面１０１Ｂとアンテナ５０の外周面との距離Ｗ１は、６時位置が最も大きくされている。すなわち、内周面１０１Ｂとアンテナ５０の開放端側の外周面との距離は、内周面１０１Ｂとアンテナ５０の短絡部５４側の外周面との距離より大きくされている。
なお、図示を省略するが、支持片１３３の下面から第１導体素子５２までの距離Ｈ１や、カバーガラス１５の下面１５２から第１導体素子５２までの距離Ｈ２は、第１実施形態と同じである。
【0051】
第２実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、胴１２Ｂの内周面１０１Ｂに凹部１２１を形成し、アンテナ５０の外周面と内周面１０１Ｂとの距離Ｗ１を、６時方向つまりアンテナ５０の開放端側が最も大きくなるようにしたので、金属製の胴１２Ｂの影響をより軽減できてアンテナ５０の受信性能を向上できる。
また、アンテナ５０の短絡部５４に比べて電波の放射が多くなされる開放端５８を、ケース１０Ｂの内周面１０１Ｂから離しているので、必要なアンテナ性能を確保でき、短絡部５４の構造や寸法の制約が減るため、アンテナ５０やケース１０Ｂの設計自由度を向上できる。
また、アンテナ５０の短絡部５４に比べて電波の放射が多くなされる開放端５８を、ケース１０Ｂの内周面１０１Ｂから離しているので、必要なアンテナ性能を確保でき、短絡部５４の構造や寸法の制約が減るため、アンテナ５０やケース１０Ｂの設計自由度を向上できる。
【0052】
［第３実施形態］
第３実施形態の電子時計１Ｃについて、図１５および図１６を参照して説明する。電子時計１Ｃは、ラン二ング、トレッキング等のマルチスポーツ対応のスポーツウォッチであり、衛星測位システム、例えば全地球的航法衛星システムとしてのＧＰＳ衛星信号を受信するアンテナ９０を搭載したＧＰＳウォッチである。アンテナ９０は、アンテナ５０と同様に、板状逆Ｆ型アンテナ（ＰＩＦＡ（Plate Inverted F AntennaまたはPlanar Inverted F Antenna））を応用したアンテナである。
第３実施形態の電子時計１Ｃについて、図１５および図１６を参照して説明する。電子時計１Ｃは、ラン二ング、トレッキング等のマルチスポーツ対応のスポーツウォッチであり、衛星測位システム、例えば全地球的航法衛星システムとしてのＧＰＳ衛星信号を受信するアンテナ９０を搭載したＧＰＳウォッチである。アンテナ９０は、アンテナ５０と同様に、板状逆Ｆ型アンテナ（ＰＩＦＡ（Plate Inverted F AntennaまたはPlanar Inverted F Antenna））を応用したアンテナである。
【0053】
電子時計１Ｃは、図１５に示すように、ベゼル１３Ｃを有するケース１０Ｃと、時刻表示部としてデジタル表示パネル７０と、ボタン２０１とを備え、位置情報衛星Ｓからの衛星信号を受信可能に構成されている。
デジタル表示パネル７０は、図１６に示すように、具体的には液晶ディスプレイ７０Ａで構成されている。
電子時計１Ｃは、ケース１０Ｃを有する。ケース１０Ｃは、合成樹脂製の胴１２Ｃおよび裏蓋１４Ｃと、導電性材料である金属製のベゼル１３Ｃとを備える。ベゼル１３Ｃは、前記各実施形態と同様に、カバーガラス１５を支持する支持片１３３Ｃを備える。
ケース１０Ｃ内には、デジタル表示パネル７０を構成する液晶ディスプレイ７０Ａ、見切り板７２、液晶ディスプレイ７０Ａを保持するフレーム７７、回路基板４５、アンテナ９０、加速度センサー９４、二次電池２４、振動部９５等が配置されている。
デジタル表示パネル７０は、図１６に示すように、具体的には液晶ディスプレイ７０Ａで構成されている。
電子時計１Ｃは、ケース１０Ｃを有する。ケース１０Ｃは、合成樹脂製の胴１２Ｃおよび裏蓋１４Ｃと、導電性材料である金属製のベゼル１３Ｃとを備える。ベゼル１３Ｃは、前記各実施形態と同様に、カバーガラス１５を支持する支持片１３３Ｃを備える。
ケース１０Ｃ内には、デジタル表示パネル７０を構成する液晶ディスプレイ７０Ａ、見切り板７２、液晶ディスプレイ７０Ａを保持するフレーム７７、回路基板４５、アンテナ９０、加速度センサー９４、二次電池２４、振動部９５等が配置されている。
【0054】
フレーム７７は、外周に壁部７３を有してカバーガラス１５側に開口し、壁部７３の内側に内底面７４ｂを有する凹陥部７４を備えている。凹陥部７４の内底面７４ｂには、内底面７４ｂの中央部分の表裏を貫通する貫通孔７６が設けられている。フレーム７７には、凹陥部７４の貫通孔７６の外周側に位置する内底面７４ｂに、周状のシール部材７９を介して液晶ディスプレイ７０Ａが取り付けられている。フレーム７７の壁部７３と、壁部７３および液晶ディスプレイ７０Ａの境界部分とは、見切り板７２で覆われて隠されている。
液晶ディスプレイ７０Ａは、回路基板４５にフレキシブル接続基板４６などによって導通され、回路基板４５に設けられた駆動回路によって制御されている。
なお、デジタル表示パネル７０を液晶ディスプレイ７０Ａによって構成する例を示したが、これに限らない。デジタル表示パネル７０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬ（Organic ElectroLuminescence）ディスプレイ、およびＥＰＤ（Electrophoretic Display）等で構成できる。
液晶ディスプレイ７０Ａは、回路基板４５にフレキシブル接続基板４６などによって導通され、回路基板４５に設けられた駆動回路によって制御されている。
なお、デジタル表示パネル７０を液晶ディスプレイ７０Ａによって構成する例を示したが、これに限らない。デジタル表示パネル７０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬ（Organic ElectroLuminescence）ディスプレイ、およびＥＰＤ（Electrophoretic Display）等で構成できる。
【0055】
アンテナ９０は、樹脂製枠８０と、第１導体素子９１と、第２導体素子９２と、短絡部９３とを備える。第１導体素子９１は、アンテナ電極となる板状の導体素子である。第２導体素子９２は、回路基板４５の一方の面に配設されている配線パターンに含まれる接地用パターン（ＧＮＤ層）によって構成されている。短絡部９３は、第１導体素子９１の外縁部から導出され、第１導体素子９１と第２導体素子９２とを電気的に接続している。回路基板４５の裏蓋１４Ｃ側の面には、二次電池２４などを案内する回路ケース４４が配置されている。
樹脂製枠８０は、複数のブロックを梁で連結した骨格状に構成され、適宜な梁を切断することなどで受信電波の周波数を調整可能に構成されている。
アンテナ９０は、第１実施形態のアンテナ５０と同様に、板状逆Ｆ型アンテナであり、板状の第１導体素子９１と、第２導体素子９２を含む板状素子としての回路基板４５とが樹脂製枠８０を挟んで互いに対向するように配置され、短絡部９３を用いて第１導体素子９１と第２導体素子９２とを短絡すると共に、図示しない給電素子により第１導体素子９１に給電して電波放射を得る構造となっている。樹脂製枠８０は、回路基板４５と第１導体素子９１との間に配置することにより、第２導体素子９２と第１導体素子９１との平行度を維持する効果も奏しており、ＧＰＳアンテナであるアンテナ９０の電気的な性能にも寄与している。
樹脂製枠８０は、複数のブロックを梁で連結した骨格状に構成され、適宜な梁を切断することなどで受信電波の周波数を調整可能に構成されている。
アンテナ９０は、第１実施形態のアンテナ５０と同様に、板状逆Ｆ型アンテナであり、板状の第１導体素子９１と、第２導体素子９２を含む板状素子としての回路基板４５とが樹脂製枠８０を挟んで互いに対向するように配置され、短絡部９３を用いて第１導体素子９１と第２導体素子９２とを短絡すると共に、図示しない給電素子により第１導体素子９１に給電して電波放射を得る構造となっている。樹脂製枠８０は、回路基板４５と第１導体素子９１との間に配置することにより、第２導体素子９２と第１導体素子９１との平行度を維持する効果も奏しており、ＧＰＳアンテナであるアンテナ９０の電気的な性能にも寄与している。
【0056】
第１導体素子９１の外縁領域の少なくとも一部は、電子時計１Ｃをカバーガラス１５側から見た平面視で、デジタル表示パネル７０を構成する液晶ディスプレイ７０Ａよりもはみ出している。これにより、液晶ディスプレイ７０Ａとアンテナ９０とが重なっていてもアンテナ性能を維持することができる。
また、前記第１実施形態と同様に、支持片１３３Ｃの下面からアンテナ９０の第１導体素子９１の表面までの距離Ｈ１は、アンテナ９０で受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、カバーガラス１５の下面から第１導体素子９１の表面までの距離Ｈ２は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下であり、第１導体素子９１の外周と金属製のベゼル１３Ｃの内周面までの距離Ｗ１は、前記電波の波長の０．００８波長以上である。
また、前記第１実施形態と同様に、支持片１３３Ｃの下面からアンテナ９０の第１導体素子９１の表面までの距離Ｈ１は、アンテナ９０で受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、カバーガラス１５の下面から第１導体素子９１の表面までの距離Ｈ２は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下であり、第１導体素子９１の外周と金属製のベゼル１３Ｃの内周面までの距離Ｗ１は、前記電波の波長の０．００８波長以上である。
【0057】
第３実施形態においても前記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、前記各実施形態と同じく、ベゼル１３Ｃの支持片１３３Ｃから、アンテナ９０の第１導体素子９１までの距離Ｈ１を受信電波である衛星信号の波長の０．０１２波長以上に設定しているので、金属製のベゼル１３Ｃによる受信感度の低下を抑制できる。このため、カバーガラス１５を支持する金属製のベゼル１３Ｃを比較的大きくでき、合成樹脂製の胴１２Ｃの表面部分を覆う面積も大きくできるため、耐傷性、耐久性に優れ、電子時計１Ｃの外観の高級感を高めることができる。
また、アンテナ９０は、合成樹脂製の胴１２Ｃを通過する電波も受信できるため、金属製の胴を用いた場合に比べて受信性能を向上できる。
また、アンテナ９０は、合成樹脂製の胴１２Ｃを通過する電波も受信できるため、金属製の胴を用いた場合に比べて受信性能を向上できる。
【0058】
［他の実施形態］
なお、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
第１実施形態では、アンテナ５０の第２導体素子５３を耐磁板で構成していたが、第２導体素子５３を、第１導体素子５２とほぼ同じ面積で板状に形成し、板状逆Ｆ型アンテナのグランド部材として機能するようにしてもよい。
平面視で支持片１３３、１３３Ｃの内周面は、アンテナ５０、９０の第１導体素子５２、９１の外周面と同じ位置、あるいは、より内側に位置してもよい。すなわち、距離Ｈ１を確保しているので、平面視で支持片１３３、１３３Ｃの内周面が第１導体素子５２、９１の一部に重なっても、必要な受信性能を維持できるためである。
第１、２実施形態のケース１０、１０Ｂに、時刻表示部としてデジタル表示パネル７０を組み込んで時刻をデジタル表示してもよい。また、第３実施形態のケース１０Ｃに、文字板２や指針３を組み込んで時刻をアナログ表示してもよい。
前記各実施形態では、時刻情報を得るために、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号を受信していたが、他の信号を受信してもよい。例えば、時刻情報を得るために、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｂｅｉｄｏｕなどの他の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）や、静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）や、準天頂衛星等の特定の地域のみで検索できる地域的衛星測位システム（ＲＮＳＳ）などの各衛星から送信される衛星信号を受信してもよい。
アンテナは、衛星信号を受信するものに限られず、例えば、Bluetooth（登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）、Wi-Fi（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、LPWA(Low Power Wide Area)等の他の電波を受信するアンテナでもよい。すなわち、電子時計１、１Ｂ、１Ｃに組み込むアンテナ５０、９０は、受信する電波の種類や、時計のサイズ、他の部品との納まりなどに応じて適切に設定すればよい。
なお、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
第１実施形態では、アンテナ５０の第２導体素子５３を耐磁板で構成していたが、第２導体素子５３を、第１導体素子５２とほぼ同じ面積で板状に形成し、板状逆Ｆ型アンテナのグランド部材として機能するようにしてもよい。
平面視で支持片１３３、１３３Ｃの内周面は、アンテナ５０、９０の第１導体素子５２、９１の外周面と同じ位置、あるいは、より内側に位置してもよい。すなわち、距離Ｈ１を確保しているので、平面視で支持片１３３、１３３Ｃの内周面が第１導体素子５２、９１の一部に重なっても、必要な受信性能を維持できるためである。
第１、２実施形態のケース１０、１０Ｂに、時刻表示部としてデジタル表示パネル７０を組み込んで時刻をデジタル表示してもよい。また、第３実施形態のケース１０Ｃに、文字板２や指針３を組み込んで時刻をアナログ表示してもよい。
前記各実施形態では、時刻情報を得るために、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号を受信していたが、他の信号を受信してもよい。例えば、時刻情報を得るために、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｂｅｉｄｏｕなどの他の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）や、静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）や、準天頂衛星等の特定の地域のみで検索できる地域的衛星測位システム（ＲＮＳＳ）などの各衛星から送信される衛星信号を受信してもよい。
アンテナは、衛星信号を受信するものに限られず、例えば、Bluetooth（登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）、Wi-Fi（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、LPWA(Low Power Wide Area)等の他の電波を受信するアンテナでもよい。すなわち、電子時計１、１Ｂ、１Ｃに組み込むアンテナ５０、９０は、受信する電波の種類や、時計のサイズ、他の部品との納まりなどに応じて適切に設定すればよい。
【0059】
［本開示のまとめ］
本開示のアンテナ内蔵式電子時計は、平板状の第１導体素子、前記第１導体素子の表面に直交する方向から見た平面視で前記第１導体素子と重なり且つ前記第１導体素子の下方に配置される平板状の第２導体素子、および前記第１導体素子と前記第２導体素子とを短絡する短絡部を有するアンテナと、前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納し、環状の側壁を有する導電性ケースと、を備え、前記導電性ケースは、前記側壁から内側に突出し、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下であることを特徴する。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、側面視において、カバーガラスの下面を支持する支持部の下面から、アンテナの上面である第１導体素子までの距離を、アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上としたので、金属などの導電性材料で構成される支持部によるアンテナ性能の劣化を抑制でき、衛星信号などの電波の受信性能を維持できる。また、環状の側壁を有する導電性ケースを用いることができるため、カバーガラスを支持する支持部を有するベゼルを設ける場合も、金属等の導電性材料でベゼルを構成できるので、時計の外観意匠性を高めることができる。
カバーガラスから第１導体素子までの距離を、電波の波長の０．０２３８波長以下としたので、カバーガラスを誘電体として機能させることができる。このため、誘電体であるカバーガラスによる波長短縮効果により、アンテナの共振周波数と放射効率が最良となる周波数とのずれを抑制できる。これにより、ベゼルを導電性材料で構成しても、アンテナ利得つまり受信性能の低下を抑制することができる。
したがって、金属製のベゼルを用いることで時計ケースの意匠性を向上でき、かつ、パッチアンテナに比べて薄型化できる板状逆Ｆ型アンテナを用いることで、電子時計も薄型化でき、板状逆Ｆ型アンテナの受信性能を確保できる。さらに、電池、モーター、輪列などの時計用部品と逆Ｆ型アンテナとを平面視で重ねて配置でき、電子時計を小型化、つまり電子時計の平面サイズを小さくできる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計は、平板状の第１導体素子、前記第１導体素子の表面に直交する方向から見た平面視で前記第１導体素子と重なり且つ前記第１導体素子の下方に配置される平板状の第２導体素子、および前記第１導体素子と前記第２導体素子とを短絡する短絡部を有するアンテナと、前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納し、環状の側壁を有する導電性ケースと、を備え、前記導電性ケースは、前記側壁から内側に突出し、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下であることを特徴する。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、側面視において、カバーガラスの下面を支持する支持部の下面から、アンテナの上面である第１導体素子までの距離を、アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上としたので、金属などの導電性材料で構成される支持部によるアンテナ性能の劣化を抑制でき、衛星信号などの電波の受信性能を維持できる。また、環状の側壁を有する導電性ケースを用いることができるため、カバーガラスを支持する支持部を有するベゼルを設ける場合も、金属等の導電性材料でベゼルを構成できるので、時計の外観意匠性を高めることができる。
カバーガラスから第１導体素子までの距離を、電波の波長の０．０２３８波長以下としたので、カバーガラスを誘電体として機能させることができる。このため、誘電体であるカバーガラスによる波長短縮効果により、アンテナの共振周波数と放射効率が最良となる周波数とのずれを抑制できる。これにより、ベゼルを導電性材料で構成しても、アンテナ利得つまり受信性能の低下を抑制することができる。
したがって、金属製のベゼルを用いることで時計ケースの意匠性を向上でき、かつ、パッチアンテナに比べて薄型化できる板状逆Ｆ型アンテナを用いることで、電子時計も薄型化でき、板状逆Ｆ型アンテナの受信性能を確保できる。さらに、電池、モーター、輪列などの時計用部品と逆Ｆ型アンテナとを平面視で重ねて配置でき、電子時計を小型化、つまり電子時計の平面サイズを小さくできる。
【0060】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計において、前記側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離が、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１４波長以上であることが好ましい。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、アンテナの上面である第１導体素子までの距離を、アンテナで受信する電波の波長の０．０１４波長以上としたので、アンテナ性能の劣化をさらに抑制でき、衛星信号などの電波の受信性能をさらに維持できる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、アンテナの上面である第１導体素子までの距離を、アンテナで受信する電波の波長の０．０１４波長以上としたので、アンテナ性能の劣化をさらに抑制でき、衛星信号などの電波の受信性能をさらに維持できる。
【0061】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計において、前記平面視で、前記支持部の内周面は、前記第１導体素子より外側に位置することが好ましい。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、カバーガラスを支持する支持部の内周面を、平面視で第１導体素子よりも外側に位置させているので、支持部で遮られる電波が少なくなり、アンテナでの受信性能を向上できる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、カバーガラスを支持する支持部の内周面を、平面視で第１導体素子よりも外側に位置させているので、支持部で遮られる電波が少なくなり、アンテナでの受信性能を向上できる。
【0062】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計において、前記側面視で、前記支持部の下面から前記第２導体素子の下面までの範囲において、前記導電性ケースの前記側壁の内周面から前記第１導体素子の外周面までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．００８波長以上であることが好ましい。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、時計の外観デザインに影響しないケースの内周部分の形状を工夫することで、アンテナとの距離を適正に保つことで、時計の外観を高めつつ、必要なアンテナ性能を確保できる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、時計の外観デザインに影響しないケースの内周部分の形状を工夫することで、アンテナとの距離を適正に保つことで、時計の外観を高めつつ、必要なアンテナ性能を確保できる。
【0063】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計において、前記短絡部の反対側における前記第１導体素子の外周面から前記導電性ケースの前記側壁の内周面までの距離は、前記短絡部における前記第１導体素子の外周面から前記導電性ケースの前記側壁の内周面までの距離より大きいことが好ましい。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、アンテナの短絡部に比べて電波の放射が多くなされる短絡部の反対側の開放端を、導電性ケースの側壁の内周面から離しているので、必要なアンテナ性能を確保できる。また、短絡部の構造や寸法の制約が減るため、アンテナや導電性ケースの設計自由度を向上できる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、アンテナの短絡部に比べて電波の放射が多くなされる短絡部の反対側の開放端を、導電性ケースの側壁の内周面から離しているので、必要なアンテナ性能を確保できる。また、短絡部の構造や寸法の制約が減るため、アンテナや導電性ケースの設計自由度を向上できる。
【0064】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計において、時刻表示部は、文字板と指針を備え、前記アンテナには、指針軸が貫通する貫通孔が設けられていることが好ましい。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、時刻を指針で指示するアナログ時計を実現できる。また、アンテナには、指針軸が貫通する貫通孔が設けられるため、アンテナの平面形状は指針軸の位置に影響されず、導電性ケースに収納可能な範囲で大きな面積で設計でき、受信性能を向上できる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、時刻を指針で指示するアナログ時計を実現できる。また、アンテナには、指針軸が貫通する貫通孔が設けられるため、アンテナの平面形状は指針軸の位置に影響されず、導電性ケースに収納可能な範囲で大きな面積で設計でき、受信性能を向上できる。
【0065】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計において、前記時刻表示部は、デジタル表示パネルであることが好ましい。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのデジタル表示パネルで時刻を表示するデジタル時計を実現できる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのデジタル表示パネルで時刻を表示するデジタル時計を実現できる。
【0066】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計において、前記導電性ケースは、前記支持部を備える導電性のベゼルと、前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納する導電性の胴と、を備え、前記ベゼルの表面には、装飾が施されていることが好ましい。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、金属製のベゼルや胴を用い、さらにベゼルの表面に、例えば、タイムゾーン表示用の数字や文字等の装飾を施しているので、電子時計のデザイン性や利便性を向上できる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、金属製のベゼルや胴を用い、さらにベゼルの表面に、例えば、タイムゾーン表示用の数字や文字等の装飾を施しているので、電子時計のデザイン性や利便性を向上できる。
【0067】
本開示のアンテナ内蔵式電子時計は、平板状の第１導体素子、前記第１導体素子の表面に直交する方向から見た平面視で前記第１導体素子と重なり且つ前記第１導体素子の下方に配置される平板状の第２導体素子、および前記第１導体素子と前記第２導体素子とを短絡する短絡部を有するアンテナと、前記アンテナの上方に配置された時刻表示部と、前記時刻表示部の上方に配置されたカバーガラスと、前記第１導体素子に電力を供給する給電部と、前記アンテナ、前記時刻表示部および前記給電部を収納するケースと、を備え、前記ケースは、非導電性の胴と、導電性のベゼルとを備え、前記ベゼルは、前記カバーガラスの下面を支持する支持部を備え、前記第１導体素子の表面に平行な方向から見た側面視で、前記支持部の下面から前記第１導体素子までの距離は、前記アンテナで受信する電波の波長の０．０１２波長以上であり、前記カバーガラスから前記第１導体素子までの距離は、前記電波の波長の０．０２３８波長以下であることを特徴とする。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、アンテナは、非導電性の胴を通過する電波も受信できるため、受信性能を向上できる。また、ベゼルは金属などの導電性材料であるため、電子時計の表面の耐傷性や耐久性を向上でき、電子時計の外観の高級感を高めることができる。
本開示のアンテナ内蔵式電子時計によれば、アンテナは、非導電性の胴を通過する電波も受信できるため、受信性能を向上できる。また、ベゼルは金属などの導電性材料であるため、電子時計の表面の耐傷性や耐久性を向上でき、電子時計の外観の高級感を高めることができる。
【符号の説明】
【0068】
１…電子時計、１Ｂ…電子時計、１Ｃ…電子時計、２…文字板、３…指針、１０…ケース、１０Ｂ…ケース、１０Ｃ…ケース、１１…ケース本体、１２…胴、１２Ｂ…胴、１２Ｃ…胴、１３…ベゼル、１３Ｃ…ベゼル、１５…カバーガラス、２０…ムーブメント、２３…駆動機構、３１…時針、３２…分針、３３…秒針、３５…指針軸、３６…指針軸、３７…指針軸、４５…回路基板、５０…アンテナ、５０Ａ…貫通孔、５１…誘電体基板、５２…第１導体素子、５２Ｂ…外周面、５３…第２導体素子、５４…短絡部、７０…デジタル表示パネル、７０Ａ…液晶ディスプレイ、８０…樹脂製枠、９０…アンテナ、９１…第１導体素子、９２…第２導体素子、９３…短絡部、１０１…内周面、１０１Ｂ…内周面、１３１…表面、１３３…支持片、１３３Ａ…内周面、１３３Ｃ…支持片。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】