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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-08
(45)【発行日】2022-11-16
(54)【発明の名称】電子時計
(51)【国際特許分類】
G04R 60/12 20130101AFI20221109BHJP
G04G 21/04 20130101ALI20221109BHJP
G04C 9/00 20060101ALI20221109BHJP
【ＦＩ】
G04R60/12
G04G21/04
G04C9/00 301A
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2018212164
(22)【出願日】2018-11-12
(65)【公開番号】P2019158861
(43)【公開日】2019-09-19
【審査請求日】2021-07-09
(31)【優先権主張番号】P 2018039611
(32)【優先日】2018-03-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】100125689
【弁理士】
【氏名又は名称】大林 章
(74)【代理人】
【識別番号】100128598
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 聖一
(74)【代理人】
【識別番号】100121108
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 太朗
(72)【発明者】
【氏名】柳澤 利昭
【審査官】細見 斉子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０８０３５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０６２８４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０３７０５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１５２５８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０４１２１４（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０４Ｒ ２０／００－６０／１４
Ｇ０４Ｇ ３／００－９９／００
Ｇ０４Ｃ １／００－９９／００
Ｈ０１Ｑ １／４２， １／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状のケースと、前記ケースの開口を覆う裏蓋と、
アンテナと、
前記ケースに固定される地板と、
前記裏蓋から前記地板に向かう方向に、前記アンテナを前記地板に押圧するアンテナ押さえと、を有し、
前記アンテナは、前記裏蓋と対向する面とは反対側に位置し、第１面と前記第１面に対して前記裏蓋に近い第２面からなる第１の段差を有するアンテナ放射面と、前記第１面に設けられた放射エレメントと、を有し、
前記地板は、前記第２面に対応する位置に設けられた第２の段差を有する、
ことを特徴とする電子時計。
【請求項2】
前記ケースは、少なくとも一部が金属製であり、前記アンテナ押さえは、金属製であり、
前記アンテナ押さえは前記ケースと電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【請求項3】
前記裏蓋と前記アンテナ押さえとは金属製であり、前記アンテナ押さえは前記裏蓋と電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【請求項4】
前記アンテナと前記裏蓋との間に配置され、前記裏蓋よりも前記アンテナに近い面に設けられた第１接地電極と前記アンテナよりも前記裏蓋に近い面に設けられた第２接地電極と、を有するフレキシブル基板を有し、前記アンテナは、第３接地電極を有し、
前記第１接地電極と前記第３接地電極とが接続され、
前記第２接地電極と前記裏蓋とが前記アンテナ押さえを介して電気的に接続されることを特徴とする
請求項３に記載の電子時計。
【請求項5】
前記アンテナが実装されるフレキシブル基板と、前記アンテナを使用した通信を行う回路が設けられ、前記フレキシブル基板と電気的に接続された回路基板と、を有することを特徴とする
請求項１に記載の電子時計。
【請求項6】
前記フレキシブル基板と前記回路基板とは、前記フレキシブル基板に実装された第１給電コネクターと前記回路基板に実装された第２給電コネクターとにより電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載の電子時計。
【請求項7】
前記アンテナ放射面の法線方向に沿った平面視において、前記第１給電コネクターおよび前記第２給電コネクターは、前記アンテナ押さえと重なることを特徴とする請求項６に記載の電子時計。
【請求項8】
前記アンテナ押さえは、前記裏蓋から前記地板に向かう方向に、前記第１給電コネクターを前記第２給電コネクターに押圧することを特徴とする請求項７に記載の電子時計。
【請求項9】
前記フレキシブル基板と前記回路基板とは、前記フレキシブル基板に設けられた第１給電電極と前記回路基板に設けられた第２給電電極とを接触させることにより電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載の電子時計。
【請求項10】
前記アンテナ放射面の法線方向に沿った平面視において、前記回路基板と前記アンテナとが重ならないことを特徴とする請求項５に記載の電子時計。
【請求項11】
前記アンテナ放射面に対向するように設けられた文字板を有し、前記アンテナ放射面と前記文字板との距離が、前記地板における日車の載置面と前記文字板との距離より長いことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【請求項12】
前記アンテナは、パッチアンテナであることを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、平面アンテナを内蔵した電子時計に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のパッチアンテナを用いたＧＰＳ（Global Positioning System）受信機能付き電子時計では、特許文献１に開示されているように回路基板に平面アンテナを実装し、その回路基板を地板に固定することで平面アンテナを配置している。そして、平面アンテナのアンテナ電極が配置されていない露出面に平面的に重なるように、地板の被覆部が配置され、平面アンテナの移動を規制するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－８０３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、電子時計を薄型化しようとすると、地板の被覆部も薄くなり、電子時計が落下した場合などの衝撃により地板が破損するなど、耐衝撃性が低下するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明の一態様による電子時計は、筒状のケースと、前記ケースの開口を覆う裏蓋と、アンテナと、前記ケースに固定される地板と、前記裏蓋から前記地板に向かう方向に、前記アンテナを前記地板に押圧するアンテナ押さえと、を有し、前記アンテナは、前記裏蓋と対向する面とは反対側に位置するアンテナ放射面に設けられた放射エレメントと、前記アンテナ放射面に設けられた第１の段差とを有し、前記地板は、前記第１の段差に対応する位置に設けられた第２の段差を有することを特徴とする。
【0006】
この電子時計によれば、アンテナ押さえがアンテナを地板側に押圧し、地板の第２の段差にアンテナ放射面に設けられた第１の段差を押圧することによりアンテナの保持が行われる。従って、アンテナの第１の段差の高さ分、地板を厚くすることができる。これにより、耐衝撃性の低下を抑制することができる。
【0007】
他の好ましい態様は、前記ケースは、少なくとも一部が金属製であり、前記アンテナ押さえは、金属製であり、前記アンテナ押さえは前記ケースと電気的に接続されることを特徴とする。
【0008】
この態様によれば、アンテナ押さえを介してアンテナをケースに電気的に接続することができるので、アンテナの動作を安定化することができる。
【0009】
他の好ましい態様は、前記裏蓋と前記アンテナ押さえとは金属製であり、前記アンテナ押さえは前記裏蓋と電気的に接続されることを特徴とする。
【0010】
この態様によれば、アンテナ押さえを介してアンテナを裏蓋に電気的に接続することができるので、アンテナの動作を安定化することができる。
【0011】
他の好ましい態様は、前記アンテナと前記裏蓋との間に配置され、前記裏蓋よりも前記アンテナに近い面に設けられた第１接地電極と前記アンテナよりも前記裏蓋に近い面に設けられた第２接地電極とを有するフレキシブル基板を有し、前記アンテナは第３接地電極を有し、前記第１接地電極と前記第３接地電極とが接続され、前記第２接地電極と前記裏蓋とが前記アンテナ押さえを介して電気的に接続されることを特徴とする。
【0012】
この態様によれば、フレキシブル基板およびアンテナ押さえを介してアンテナの第３接地電極をケースまたは裏蓋に接地することができる。
【0013】
他の好ましい態様は、前記アンテナが実装されるフレキシブル基板と、前記アンテナを使用した通信を行う回路が設けられ前記フレキシブル基板と電気的に接続された回路基板と、を有することを特徴とする。
【0014】
この態様によれば、アンテナを、フレキシブル基板を介して回路基板に接続しているので、アンテナの位置に対して自由に回路基板の位置を変化させることができ、回路基板を含むムーブメントの薄型化を実現することができる。また、アンテナは、フレキシブル基板に実装されているので、アンテナに不具合が生じた場合は、アンテナの実装されたフレキシブル基板を交換すればよく、高価な回路基板を交換する必要がない。従って、コストリスクを減らすことができる。
【0015】
回路基板からアンテナへの給電を実現するための態様には各種の態様がある。好ましい態様において、前記フレキシブル基板と前記回路基板とは、前記フレキシブル基板に実装された第１給電コネクターと前記回路基板に実装された第２給電コネクターとにより電気的に接続される。
【0016】
回路基板からアンテナへの給電を実現するための他の好ましい態様では、前記アンテナ放射面の法線方向に沿った平面視において、前記フレキシブル基板に実装された第１給電コネクターおよび前記回路基板に実装された第２給電コネクターは、前記アンテナ押さえと重なる。アンテナ押さえは、フレキシブル基板に接してもよいし、離れていてもよい。アンテナ押さえがフレキシブル基板から離れている場合、アンテナ押さえとフレキシブル基板との最短距離は短いほど好ましい。
【0017】
この態様によれば、アンテナ押さえとフレキシブル基板とが接する場合、衝撃または振動によって、第１給電コネクターに対して第２給電コネクターから離れる力が加わっても、アンテナ押さえから前述の離れる力に応じた垂直抗力が発生し、第１給電コネクターが第２給電コネクターから外れることを抑制することができる。
また、アンテナ押さえとフレキシブル基板とが離れる場合でも、衝撃または振動によって、アンテナ押さえまたはフレキシブル基板が移動してアンテナ押さえとフレキシブル基板とが接する場合には、第１給電コネクターに対して第２給電コネクターから離れる力が加わっても、アンテナ押さえから前述の離れる力に応じた垂直抗力が発生し、第１給電コネクターが第２給電コネクターから外れることを抑制することができる。
また、アンテナ押さえとフレキシブル基板とが離れる場合でも、衝撃または振動によって、アンテナ押さえまたはフレキシブル基板が移動してアンテナ押さえとフレキシブル基板とが接する場合には、第１給電コネクターに対して第２給電コネクターから離れる力が加わっても、アンテナ押さえから前述の離れる力に応じた垂直抗力が発生し、第１給電コネクターが第２給電コネクターから外れることを抑制することができる。
【0018】
回路基板からアンテナへの給電を実現するための他の好ましい態様では、前記アンテナ押さえは、前記裏蓋から前記地板に向かう方向に、前記第１給電コネクターを前記第２給電コネクターに押圧する。
【0019】
この態様では、衝撃または振動によって、第１給電コネクターに対して第２給電コネクターから離れる力が加わるとしても、アンテナ押さえの押圧による垂直応力によって、離れる力が緩和する、または相殺される。従って、アンテナ押さえが押圧しない場合と比較して、第１給電コネクターが第２給電コネクターから外れることをより抑制することができる。
【0020】
回路基板からアンテナへの給電を実現するための他の好ましい態様では、前記フレキシブル基板と前記回路基板とは、前記フレキシブル基板に設けられた第１給電電極と前記回路基板に設けられた第２給電電極とを接触させることにより電気的に接続される。
【0021】
好ましい態様において、前記アンテナ放射面の法線方向に沿った平面視において、前記回路基板と前記アンテナとが重ならないことを特徴とする。
【0022】
この態様によれば、アンテナと回路基板上の受信回路との相互干渉を防止することができる。
【0023】
好ましい態様では、前記アンテナ放射面に対向するように設けられた文字板を有し、前記アンテナ放射面と前記文字板との距離が、前記地板における日車の載置面と前記文字板との距離より長いことを特徴とする。
【0024】
この態様によれば、アンテナを利用して受信を行う受信回路の受信性能を高めることができる。
【0025】
好ましい態様では、アンテナは、パッチアンテナであることを特徴とする。
【0026】
この態様によれば、パッチアンテナを組み込んだ電子時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】第１実施形態である電子時計の概略構成を示す断面図である。
【図2】パッチアンテナの近くの詳細な構成を示す断面図である。
【図3】パッチアンテナを回路基板に接続する形態の例を示す図である。
【図4】パッチアンテナを回路基板に接続する形態の他の例を示す図である。
【図5A】パッチアンテナの接地面を見た平面図である。
【図5B】パッチアンテナの側面図である。
【図5C】パッチアンテナのアンテナ放射面を見た平面図である。
【図6】パッチアンテナを搭載したＦＰＣ基板を示す側面図である。
【図7】同ＦＰＣ基板を斜め上方から見た斜視図である。
【図8】同ＦＰＣ基板を斜め下方から見た斜視図である。
【図9A】アンテナ押さえの平面図である。
【図9B】アンテナ押さえの側面図である。
【図10】同アンテナ押さえをパッチアンテナ側から見た斜視図である。
【図11】同アンテナ押さえを裏蓋側から見た斜視図である。
【図12】同アンテナ押さえを地板に装着する様子を示す組立図である。
【図13】第２実施形態におけるパッチアンテナを回路基板に接続する形態の例を示す図である。
【図14】第３実施形態におけるＦＰＣ基板を斜め下方から見た斜視図である。
【図15】アンテナユニットが回路基板に取り付けられる状態の斜視図を示す。
【図16】第３実施形態におけるアンテナ押さえが地板に装着済みの例を示す斜視図である。
【図17】押圧部の近くの詳細な構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、図面を参照し、第１実施形態を説明する。
図１は、第１実施形態である電子時計の概略を示す断面図である。また、図２は同電子時計のパッチアンテナ４０の近くの構成を詳細に示す断面図である。なお、以下において、各部位の位置関係を説明する際、「上」または「表」はカバーガラス３３側を意味し、「下」または「裏」は裏蓋３４側を意味する。
図１は、第１実施形態である電子時計の概略を示す断面図である。また、図２は同電子時計のパッチアンテナ４０の近くの構成を詳細に示す断面図である。なお、以下において、各部位の位置関係を説明する際、「上」または「表」はカバーガラス３３側を意味し、「下」または「裏」は裏蓋３４側を意味する。
【0029】
この電子時計は、図１に示すように、外装ケース３０と、カバーガラス３３と、金属製の裏蓋３４とを備えている。外装ケース３０の二つの開口のうち、表面側の開口は、カバーガラス３３で塞がれており、裏面側の開口は裏蓋３４で塞がれている。外装ケース３０は、少なくとも一部が金属である。
【0030】
外装ケース３０は、金属製の筒状のケース胴３５と、その上に載せられた円環状のガラス縁３６により構成されている。ガラス縁３６の内周には、円環状のダイヤルリング３８が配置されている。また、ケース胴３５には、地板１２５が固定されている。この地板１２５の上面側には、文字板１１が配置されている。この文字板１１の平面中心に空けられた孔を指針軸２９が貫通しており、この指針軸２９に秒針２１、分針２２および時針２３が取り付けられている。地板１２５の上面には日車２５が配置されている。文字板１１の下面側には、図２に示すようにパネル状の太陽電池８０が配置され、その下方には日車２５がある。この日車２５は地板１２５の上面に設けられた日車載せ面２７の上に載っている。そして、図１に示すように、この日車２５は文字板１１の下面側の日車押さえ２６により押さえられている。
【0031】
地板１２５には、秒針２１、分針２２および時針２３と日車２５を駆動するモーター６２や輪列からなる駆動機構が備えられている。図２には、この駆動機構におけるモーター６２と、このモーター６２を回路基板７２５と電気的に接続する導通部６３が示されている。
回路基板７２５には、モーター６２の駆動制御を行う制御部およびパッチアンテナ４０への給電およびパッチアンテナ４０を使用した通信を行う回路が搭載されている。この回路はＧＰＳ衛星信号を受信する受信回路等が該当する。パッチアンテナ４０は平面アンテナの一例である。
回路基板７２５には、モーター６２の駆動制御を行う制御部およびパッチアンテナ４０への給電およびパッチアンテナ４０を使用した通信を行う回路が搭載されている。この回路はＧＰＳ衛星信号を受信する受信回路等が該当する。パッチアンテナ４０は平面アンテナの一例である。
【0032】
地板１２５の下面側には、外部磁界を遮蔽してモーターの誤動作を防止する耐磁板９１が配置されている。この耐磁板９１は金属製である。回路押さえ７２６は、この耐磁板９１と裏蓋３４との間に挟まれている。
【0033】
パッチアンテナ４０は、地板１２５に設けられたスペースに裏蓋３４側から挿入されている。このパッチアンテナ４０は、地板１２５の裏蓋３４側の面に支持されたアンテナ押さえ１４０により文字板１１側へ押圧されている。言い換えれば、アンテナ押さえ１４０は、裏蓋３４から地板１２５に向かう方向に、アンテナを地板１２５に押圧する。
【0034】
さらに詳述すると、図２に示すように、パッチアンテナ４０は、フレキシブル基板７４０に半田実装されている。以下、フレキシブル基板７４０をＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）基板７４０と略称する。このＦＰＣ基板７４０の表面には第１接地電極が設けられ、裏面には第２接地電極が設けられている。ＦＰＣ基板７４０の表面とは、裏蓋３４よりもパッチアンテナ４０に近い面の一例である。同様に、ＦＰＣ基板７４０の裏面とは、パッチアンテナ４０よりも裏蓋３４に近い面の一例である。第１接地電極と第２接地電極とは導通している。パッチアンテナ４０は第３接地電極を備える。パッチアンテナ４０はＦＰＣ基板７４０に半田実装される際、第３接地電極がＦＰＣ基板７４０の表面の第１接地電極に電気的に接続される。そして、このＦＰＣ基板７４０と裏蓋３４との間に金属製のアンテナ押さえ１４０が挟まれている。この金属製のアンテナ押さえ１４０がＦＰＣ基板７４０の第２接地電極と裏蓋３４とを電気的に接続するとともに、ＦＰＣ基板７４０と裏蓋３４とを離間させる斥力を発生する。パッチアンテナ４０の上面の縁には、第１の段差４０Ｋが設けられている。また、地板１２５には、このパッチアンテナ４０の第１の段差４０Ｋに対応した第２の段差１２５Ｋが形成されている。この第１の段差４０Ｋおよび第２の段差１２５Ｋがパッチアンテナ４０の位置決めを行う。パッチアンテナ４０は、アンテナ押さえ１４０が発生する斥力により、その第１の段差４０Ｋを地板１２５の第２の段差１２５Ｋに押し当て、文字板１１から一定距離の位置に固定される。第１実施形態では、図２に示すように、パッチアンテナ４０の放射エレメント４１があるアンテナ放射面が日車２５の載置面である日車載せ面２７よりも所定距離だけ文字板１１側から離れた位置に位置決めされるように、第１の段差４０Ｋおよび第２の段差１２５Ｋの形状が決定されている。
【0035】
第１実施形態において、パッチアンテナ４０と回路基板７２５は、図２に示すように、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面の法線方向Ｚに沿った平面視において、互いに重ならない領域にある。これはパッチアンテナ４０を利用してＧＰＳ衛星信号を受信する回路基板７２５上の受信回路と、パッチアンテナ４０とが相互に干渉するのを防止するためである。
【0036】
図３および図４は、ＦＰＣ基板７４０と回路基板７２５との電気的接続を行うための形態を各々示している。図３に示す形態では、ＦＰＣ基板７４０上の電極が給電コネクター４９ａにより回路基板７２５上に設けられている給電コネクター４９ｂに接続されている。給電コネクター４９ａは、第１給電コネクターの一例である。同様に、給電コネクター４９ｂは、第２給電コネクターの一例である。図４に示す形態では、コネクターを用いずにＦＰＣ基板７４０がアンテナ押さえ１４０により回路基板７２５上の給電点７２５Ｑに圧着されている。また、給電点７２５Ｑは第２給電電極であり、接地電極としても機能する。ＦＰＣ基板７４０には第１給電電極が形成されている。第１給電電極は接地電極としても機能する。ＦＰＣ基板７４０と回路基板７２５は、各々に形成された第１給電電極と第２給電電極とを接触させることにより電気的に接続される。第１実施形態では、パッチアンテナ４０が可撓性のＦＰＣ基板７４０を介して回路基板７２５に接続される。そのため、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面の位置に拘わりなく、回路基板７２５の文字板法線方向の位置を変えることができる。従って、回路基板７２５を含むムーブメントの薄型化を実現することができる。
【0037】
図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは第１実施形態におけるパッチアンテナ４０の構成例を示す図である。パッチアンテナ４０は、接地面とアンテナ放射面とを有する正方形板状のアンテナである。接地面は、裏蓋３４と対向する面の一例である。アンテナ放射面は、文字板１１と対向する面であり、接地面とは反対側の面の一例である。図５Ａは接地面を見た平面図、図５Ｃはアンテナ放射面を見た平面図、図５Ｂは側面図である。図５Ａに示すように、接地面では、一辺の中央には正方形状の放射エレメント給電電極４１Ｑが形成されている。そして、放射エレメント給電電極４１Ｑを一定の距離をおいて３方から囲むように接地電極４２が形成されている。パッチアンテナ４０のＦＰＣ基板７４０への半田実装の際には、この接地電極４２がＦＰＣ基板７４０の接地電極に電気的に接続されるともに、放射エレメント給電電極４１ＱがＦＰＣ基板７４０の放射エレメント給電電極４１Ｑに対向する位置に設けられた給電電極に電気的に接続される。また、図５Ｃに示すように、アンテナ放射面では、その４辺から内側に所定距離だけ退行した正方形の電極パターンに対し、その一辺の中央から外側に出っ張った凸部を加えた形状の放射エレメント４１が形成されている。ここで、放射エレメント４１の凸部は、放射エレメント給電電極４１Ｑと対向しており、両者は電磁結合している。放射エレメント４１により受信されるＧＰＳ衛星信号は、放射エレメント４１の凸部および放射エレメント給電電極４１Ｑ間の電磁結合と、ＦＰＣ基板７４０上の給電パターンを介して回路基板７２５上の受信回路に供給される。パッチアンテナ４０において放射エレメント４１が設けられた面がアンテナ放射面である。
【0038】
第１実施形態では、図５Ｃに示すように、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面の４辺のうち放射エレメント４１の凸部に臨む一辺を除いた３辺、すなわち、３カ所に、第１の段差４０Ｋが形成されている。この第１の段差４０Ｋが図２に示すように地板１２５の第２の段差１２５Ｋに押し当てられ、パッチアンテナ４０の位置決めが行われる。図２に示すように、法線方向Ｚに沿った平面視において、第１の段差４０Ｋと第２の段差１２５Ｋとは、互いに重なる。
【0039】
図６はパッチアンテナ４０をＦＰＣ基板７４０に搭載したアンテナユニットの側面図、図７が同アンテナユニットを斜め上方から見た斜視図、図８は同アンテナユニットを斜め下方から見た斜視図である。第１実施形態では、図６～図８に示すアンテナユニットが半田実装により予め製造され、電子時計に組み込まれる。
【0040】
図６～図８に示すように、ＦＰＣ基板７４０において、パッチアンテナ４０が実装された面に給電コネクター４９ａが配置されるとともに、ねじ固定するための孔４８が開口している。この例では、地板１２５に立設されたねじピンに、孔４８を通じてネジを締結することにより給電コネクター４９ａが回路基板７２５に設けられた給電コネクター４９ｂに押し当てられる。このねじピンは、内径に螺旋を有するため、雌ねじである。このねじピンの図示は省略する。図８に示すように、ＦＰＣ基板７４０の裏面には接地電極７４０Ｇが形成されており、接地電極７４０ＧはＦＰＣ基板７４０の表面に形成された接地電極と導通している。この接地電極の図示を省略する。ＦＰＣ基板７４０の表面の接地電極にパッチアンテナ４０の接地電極４２が接続され、ＦＰＣ基板７４０の裏面の接地電極７４０Ｇがアンテナ押さえ１４０を介してケースに電気的に接続されている。電子時計の製造後、パッチアンテナ４０に不具合が生じた場合には、アンテナユニットの交換を行えばよい。高価な回路基板７２５の交換は不要である。
【0041】
図９Ａはアンテナ押さえ１４０の平面図、図９Ｂは同アンテナ押さえ１４０の側面図である。図１０は同アンテナ押さえ１４０のパッチアンテナ４０と対面する側の面を見た斜視図である。また、図１１は同アンテナ押さえ１４０の裏蓋３４と対面する側の面を見た斜視図である。
【0042】
これらの図に示すように、アンテナ押さえ１４０は、パッチアンテナ４０に押し当てられる部位である中央支持部１４３と、この中央支持部１４３の一端において中央支持部１４３の幅方向両側に折れ曲がりつつ延びた１対の脚部１４４１および１４４２と、中央支持部１４３の他端において中央支持部１４３の幅方向両側に延びた１対の脚部１４５１および１４５２とを有する。
【0043】
中央支持部１４３には、パッチアンテナ４０との対向方向に突出した突起部１４１が中央１カ所、周囲４カ所の計５か所に設けられている。脚部１４４１の先端は、丸みを持った接続端部１４４１Ｔである。この接続端部１４４１Ｔには固定用孔１４２ａと位置決め用孔１４２ｂが形成されている。脚部１４４２の先端は、丸みを持った接続端部１４４２Ｔである。この接続端部１４４２Ｔにも固定用孔１４２ａと位置決め用孔１４２ｂが形成されている。接続端部１４４１Ｔおよび１４４２Ｔは、地板１２５への接続を行うための接続端部である。脚部１４４１および１４４２は、接続端部１４４１Ｔおよび１４４２Ｔが回路基板７２５と面接触するように折り曲げられている。
【0044】
脚部１４５１および１４５２は、図９Ｂに示すように同じ方向に折り曲げられている。この脚部１４５１および１４５２の折り曲げ方向が裏蓋３４の方向となる。脚部１４５１および１４５２の先端は、折り曲げられて接続端部１４５１Ｔおよび１４５２Ｔとなっている。これらの接続端部１４５１Ｔおよび１４５２Ｔは、裏蓋３４に押し当てられる部位である。
【0045】
図１２はアンテナ押さえ１４０を地板１２５に装着する様子を示す組立図である。図１２に示すように、地板１２５の周辺部におけるパッチアンテナ４０の収容スペースの両側には、１対の固定用ねじピン７４１と、１対の位置決め用突起７４２が立設されている。固定用ねじピン７４１は、内径に螺旋を有するため、雌ねじである。第１実施形態では、図１２に示すように、地板１２５の１対の固定用ねじピン７４１をアンテナ押さえ１４０の１対の固定用孔１４２ａに通し、地板１２５の１対の位置決め用突起７４２をアンテナ押さえ１４０の１対の位置決め用孔１４２ｂに通す。そして、１対の固定用孔１４２ａにねじ７４５を通して締結する。
【0046】
このように金属製のアンテナ押さえ１４０を地板１２５に固定すると、アンテナ押さえ１４０のバネ性によりアンテナ押さえ１４０の中央支持部１４３の突起部１４１が、パッチアンテナ４０が搭載されたＦＰＣ基板７４０の下面の接地電極７４０Ｇに押し当てられる。そして、ケース胴３５の下側の開口を裏蓋３４により塞ぐと、アンテナ押さえ１４０のバネ性により、アンテナ押さえ１４０の接続端部１４５１Ｔおよび１４５２Ｔが裏蓋３４に押し当てられる。この結果、ＦＰＣ基板７４０の接地電極がアンテナ押さえ１４０の突起部１４１、アンテナ押さえ１４０、アンテナ押さえ１４０の接続端部１４５１Ｔおよび１４５２Ｔを介して裏蓋３４に電気的に接続され、ＦＰＣ基板７４０の接地電極の接地が行われる。ここで、裏蓋３４は金属製のケース胴３５と電気的に接続されている。従って、裏蓋３４およびケース胴３５からなるケース全体が接地電位となる。アンテナ押さえ１４０は金属製であるので、ケースと電気的に接続されることにより、パッチアンテナ４０の動作を安定化することができる。
以上が第１実施形態による電子時計の詳細である。
以上が第１実施形態による電子時計の詳細である。
【0047】
第１実施形態によれば、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面の放射エレメント４１の外側の一部を地板１２５に押し当てることで、文字板面近傍の太陽電池８０、日車２５および駆動機構との位置関係が固定される。ここで、受信性能向上のために、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面をできるだけ文字板１１側に配置することが好ましい。
仮に、回路基板７２５にパッチアンテナ４０を実装すると、文字板１１を基準としたアンテナ放射面の位置のばらつきは、地板厚ばらつき等で定まる回路基板７２５の位置ばらつき、アンテナ厚ばらつき、およびアンテナ実装高さばらつきを加えたものとなる。この結果、受信性能が大きくばらついてしまう。これに対して、第１実施形態では、上述したようにパッチアンテナ４０を地板１２５に押し当てるので、アンテナ放射面の位置のばらつきを低減できる。この結果、第１実施形態によれば受信性能のばらつきを低減できる。
また、受信性能向上のために、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面をできるだけ文字板１１側に配置することが好ましい。その場合、地板１２５に設けるパッチアンテナ４０の受け面をなす突起部が薄くなり、電子時計の落下等の際にムーブメントから受ける衝撃に対応できない。しかしながら、第１実施形態では、パッチアンテナ４０に第１の段差４０Ｋを設け、これを地板１２５の第２の段差１２５Ｋに当てることで、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面を可能な限り文字板１１側に配置しつつ、落下衝撃にも耐えうる地板厚みを確保することができる。
仮に、回路基板７２５にパッチアンテナ４０を実装すると、文字板１１を基準としたアンテナ放射面の位置のばらつきは、地板厚ばらつき等で定まる回路基板７２５の位置ばらつき、アンテナ厚ばらつき、およびアンテナ実装高さばらつきを加えたものとなる。この結果、受信性能が大きくばらついてしまう。これに対して、第１実施形態では、上述したようにパッチアンテナ４０を地板１２５に押し当てるので、アンテナ放射面の位置のばらつきを低減できる。この結果、第１実施形態によれば受信性能のばらつきを低減できる。
また、受信性能向上のために、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面をできるだけ文字板１１側に配置することが好ましい。その場合、地板１２５に設けるパッチアンテナ４０の受け面をなす突起部が薄くなり、電子時計の落下等の際にムーブメントから受ける衝撃に対応できない。しかしながら、第１実施形態では、パッチアンテナ４０に第１の段差４０Ｋを設け、これを地板１２５の第２の段差１２５Ｋに当てることで、パッチアンテナ４０のアンテナ放射面を可能な限り文字板１１側に配置しつつ、落下衝撃にも耐えうる地板厚みを確保することができる。
【0048】
また、第１実施形態では、パッチアンテナ４０をＦＰＣ基板７４０に実装してアンテナユニットを構成し、ＦＰＣ基板７４０を回路基板７２５に接続した。仮に回路基板７２５にパッチアンテナ４０を実装すると、回路基板７２５の高さがパッチアンテナ４０の厚みで定まることになる。さらに回路基板７２５の裏蓋側には回路押さえ７２６などの部品が積層されるので、ムーブメントの厚みが増大し、商品性を損なうことになりかねない。
この構成によれば、回路基板７２５の高さが、アンテナユニットのアンテナの高さに左右されないので、ムーブメントの薄型化が可能である。また、ＦＰＣ基板７４０の高さを自由に変更可能なので、コネクターを用いたアンテナへの給電やＦＰＣ基板７４０を回路基板７２５に直接接触させることによるアンテナへの給電などの給電形態を自由に選択することができる。
この構成によれば、回路基板７２５の高さが、アンテナユニットのアンテナの高さに左右されないので、ムーブメントの薄型化が可能である。また、ＦＰＣ基板７４０の高さを自由に変更可能なので、コネクターを用いたアンテナへの給電やＦＰＣ基板７４０を回路基板７２５に直接接触させることによるアンテナへの給電などの給電形態を自由に選択することができる。
【0049】
また、第１実施形態では、部品の寸法ばらつきによりパッチアンテナ４０の給電部の高さが変化した場合、あるいは衝撃または振動によりパッチアンテナ４０の給電部の高さが変化した場合、ＦＰＣ基板７４０がその変化を吸収するので、給電接続部の信頼性が向上するという利点がある。
【0050】
また、第１実施形態によれば、パッチアンテナ４０に不具合が生じた場合、アンテナユニットの交換を行えばよく、時計駆動の制御ＩＣや受信機能をコントロールするための受信モジュールが実装された高価な回路基板７２５の交換は不要である。よって、第１実施形態によればコストリスクを低減することができる。
また、第１実施形態によれば、アンテナユニットに不具合が生じた場合、ねじ７４５を緩めて外すのみで、アンテナユニットを交換することが可能である。これにより、アンテナユニットを交換するために、高価な回路基板７２５の分解を必要とせず、メンテナンス性が向上し、時計性能が低下するというリスクを低減することができる。
また、第１実施形態によれば、アンテナユニットに不具合が生じた場合、ねじ７４５を緩めて外すのみで、アンテナユニットを交換することが可能である。これにより、アンテナユニットを交換するために、高価な回路基板７２５の分解を必要とせず、メンテナンス性が向上し、時計性能が低下するというリスクを低減することができる。
【0051】
以上、第１実施形態について説明したが、他の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【0052】
第２実施形態では、図３に示す形態において、アンテナ押さえ１４０が、裏蓋３４から地板１２５に向かう方向に、給電コネクター４９ａを給電コネクター４９ｂに押圧する。以下、第２実施形態について説明する。なお、以下に例示する各形態および各変形例において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【0053】
図１３は、第２実施形態におけるパッチアンテナ４０を回路基板７２５に接続する形態の例を示す図である。図１３に示す形態では、図３に示す形態と同様に、ＦＰＣ基板７４０上の電極が給電コネクター４９ａにより給電コネクター４９ｂに接続される。さらに、アンテナ押さえ１４０が、裏蓋３４から地板１２５に向かう方向に、給電コネクター４９ａを給電コネクター４９ｂに押圧する。第２実施形態において、法線方向Ｚに沿った平面視において、給電コネクター４９ａおよび給電コネクター４９ｂは、アンテナ押さえ１４０と重なる。ここで、給電コネクター４９ａおよび給電コネクター４９ｂの一部がアンテナ押さえ１４０と重なってもよいし、給電コネクター４９ａおよび給電コネクター４９ｂの全部がアンテナ押さえ１４０と重なってもよい。
以上が第２実施形態による電子時計の詳細である。
以上が第２実施形態による電子時計の詳細である。
【0054】
第２実施形態によれば、アンテナ押さえ１４０が、裏蓋３４から地板１２５に向かう方向に、給電コネクター４９ａを給電コネクター４９ｂに押圧する構成を有する。この構成では、電子時計に対する衝撃または振動によって、給電コネクター４９ａに対して給電コネクター４９ｂから離れる力が加わるとしても、アンテナ押さえ１４０の押圧による垂直応力によって、離れる力が緩和する、または相殺される。従って、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることを抑制することができる。
また、電子時計に対する衝撃または振動によって、ＦＰＣ基板７４０がパッチアンテナ４０側に引っ張られる場合がある。この場合、給電コネクター４９ａには、法線方向Ｚに垂直な力が加わる。第２実施形態では、アンテナ押さえ１４０の押圧による垂直応力に比例する摩擦力が発生するので、法線方向Ｚに垂直な力が加わっても、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることを抑制することができる。
また、電子時計に対する衝撃または振動によって、ＦＰＣ基板７４０がパッチアンテナ４０側に引っ張られる場合がある。この場合、給電コネクター４９ａには、法線方向Ｚに垂直な力が加わる。第２実施形態では、アンテナ押さえ１４０の押圧による垂直応力に比例する摩擦力が発生するので、法線方向Ｚに垂直な力が加わっても、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることを抑制することができる。
【0055】
第３実施形態は、ＦＰＣ基板７４０と回路基板７２５との導通を確認できる構成である。以下、第３実施形態について説明する。なお、以下に例示する各形態および各変形例において作用または機能が第２実施形態と同様である要素については、第２実施形態で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【0056】
【0057】
【0058】
図１６は、第３実施形態におけるアンテナ押さえ１４０ａが地板１２５に装着済みの例を示す斜視図である。以下、アンテナ押さえ１４０ａについて、図９に示すアンテナ押さえ１４０との差異のみを説明する。アンテナ押さえ１４０ａは、中央支持部１４３の中心部において中央支持部１４３の幅方向両側に延びた１対の脚部１４５３および１４５４を有する。
【0059】
アンテナ押さえ１４０ａの中央支持部１４３には、パッチアンテナ４０との対向方向に突出した突起部１４１が、端部４か所に設けられている。脚部１４４１の先端は、接続端部１４４１Ｔａである。接続端部１４４１Ｔａには、脚部１４４１から脚部１４５１に向かう方向に延びた押圧部１４４１Ｐが形成されている。接続端部１４４１Ｔａは、裏蓋３４の方向に折り曲げられている。接続端部１４４１Ｔａにおける脚部１４５１に向かう方向の先端は、折り曲げられて押圧部１４４１Ｐとなっている。押圧部１４４１Ｐは、ＦＰＣ基板７４０に押し当てられる部位である。
【0060】
図１７は、押圧部１４４１Ｐの近くの詳細な構成を示す断面図である。図１７に示すように、押圧部１４４１Ｐは、裏蓋３４から地板１２５に向かう方向に、給電コネクター４９ｂに給電コネクター４９ａを押圧する。
以上が第３実施形態による電子時計の詳細である。
以上が第３実施形態による電子時計の詳細である。
【0061】
第３実施形態によれば、導通チェック用端子７２５Ｃと導通チェック用端子７４０Ｃとの導通を確認することにより、給電コネクター４９ｂに給電コネクター４９ａとの接続を確認することができる。例えば、電子時計の組み立て時または電子時計のメンテナンス時に、導通を確認しようとする者は、テスターの一方のリード棒の先端を、導通チェック用端子７２５Ｃに接触させ、他方のリード棒の先端を導通チェック用端子７４０Ｃに接触させる。導通を確認しようとする者は、テスターに表示される値を確認することにより、給電コネクター４９ｂに給電コネクター４９ａが接続されているか否かを判断することができる。
導通チェック用端子７２５Ｃにテスターのリード棒の先端を接触しやすくするため、図１６に示すように、法線方向Ｚに沿った平面視において、導通チェック用端子７２５Ｃは、ＦＰＣ基板７４０およびアンテナ押さえ１４０と重ならないことが好ましい。同様に、導通チェック用端子７４０Ｃは、法線方向Ｚに沿った平面視において、アンテナ押さえ１４０と重ならないことが好ましい。
導通チェック用端子７２５Ｃにテスターのリード棒の先端を接触しやすくするため、図１６に示すように、法線方向Ｚに沿った平面視において、導通チェック用端子７２５Ｃは、ＦＰＣ基板７４０およびアンテナ押さえ１４０と重ならないことが好ましい。同様に、導通チェック用端子７４０Ｃは、法線方向Ｚに沿った平面視において、アンテナ押さえ１４０と重ならないことが好ましい。
【0062】
以上、第１実施形態から第３実施形態までについて説明したが、他の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【0063】
（１）上記各実施形態では、第１の段差４０Ｋをパッチアンテナ４０の放射エレメント４１の周囲の３カ所に設けたが、これは一例であり、第１の段差４０Ｋは２箇所以上に設ければよい。
【0064】
（２）上記各実施形態では、指針および文字板１１を有するアナログ電子時計に適用したが、この発明は、平面アンテナを利用するアナログ電子時計以外の電子機器、例えば時刻表示機能を有するウェアラブル機器にも適用可能である。
【0065】
（３）上記各実施形態では、ケース胴３５は金属製であったが、全部が金属製に限定されるものではなく、一部が金属製であってもよい。例えば、ケース胴３５を構成する部品の一部にプラスチックを用いてもよい。
【0066】
（４）上記各実施形態では、パッチアンテナ４０がアンテナの一例であるが、これに限らない。例えば、アンテナは、リングアンテナまたは板状逆Ｆ型アンテナでもよい。リングアンテナは、環状のアンテナである。環状には、円形や略四角形が含まれる。板状逆Ｆ型アンテナは、接地電極と、放射エレメントと、接地電極と放射エレメントとを短絡する短絡部とを有する。
【0067】
（５）上記各実施形態では、アンテナ押さえ１４０は金属製であったが、アンテナ押さえ１４０と裏蓋３４との間の接触抵抗を低減させるために、アンテナ押さえ１４０に金メッキ等の表面処理を施してもよい。また、図９Ａおよび図９Ｂなどに示すように、アンテナ押さえ１４０は、裏蓋３４の方向に折り曲げられた脚部１４５１および１４５２を有するが、図１６に示すアンテナ押さえ１４０ａのように、裏蓋３４の方向に折り曲げられた脚部を、２より多く有してもよい。裏蓋３４の方向に折り曲げられた脚部の数が多いほど、アンテナ押さえ１４０と裏蓋３４との間の接触抵抗を低減させることができる。
【0068】
（６）上記の第２実施形態および第３実施形態では、アンテナ押さえ１４０が、裏蓋３４から地板１２５に向かう方向に、給電コネクター４９ａを給電コネクター４９ｂに押圧するが、これに限らない。具体的には、法線方向Ｚに沿った平面視において、給電コネクター４９ｂおよび給電コネクター４９ｂが、アンテナ押さえ１４０と重なるという構成を有すればよく、アンテナ押さえ１４０が給電コネクター４９ａを押圧しなくてもよい。例えば、アンテナ押さえ１４０は、ＦＰＣ基板７４０に接してもよい。または、アンテナ押さえ１４０は、ＦＰＣ基板７４０から離れていてもよい。アンテナ押さえ１４０がＦＰＣ基板７４０から離れる場合、アンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０との最短距離は短いほど好ましい。
上述の構成によれば、アンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０とが接する場合、電子時計に対する衝撃または振動によって、給電コネクター４９ａに対して給電コネクター４９ｂから離れる力が加わっても、アンテナ押さえ１４０から前述の離れる力に応じた垂直抗力が発生し、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることを抑制することができる。
また、アンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０とが離れる場合でも、アンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０との間の距離が短ければ、電子時計に対する衝撃または振動によって、アンテナ押さえ１４０またはＦＰＣ基板７４０が移動してアンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０とが接する場合がある。この場合、給電コネクター４９ａに対して給電コネクター４９ｂから離れる力が加わっても、アンテナ押さえ１４０から前述の離れる力に応じた垂直抗力が発生し、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることを抑制することができる。
ただし、第２実施形態に示すように、アンテナ押さえ１４０が、裏蓋３４から地板１２５に向かう方向に、給電コネクター４９ｂに給電コネクター４９ａを押圧することにより、アンテナ押さえ１４０の押圧による垂直応力によって、離れる力が緩和する、または相殺される。従って、アンテナ押さえ１４０が押圧しない場合と比較して、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることをより抑制することができる。
上述の構成によれば、アンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０とが接する場合、電子時計に対する衝撃または振動によって、給電コネクター４９ａに対して給電コネクター４９ｂから離れる力が加わっても、アンテナ押さえ１４０から前述の離れる力に応じた垂直抗力が発生し、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることを抑制することができる。
また、アンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０とが離れる場合でも、アンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０との間の距離が短ければ、電子時計に対する衝撃または振動によって、アンテナ押さえ１４０またはＦＰＣ基板７４０が移動してアンテナ押さえ１４０とＦＰＣ基板７４０とが接する場合がある。この場合、給電コネクター４９ａに対して給電コネクター４９ｂから離れる力が加わっても、アンテナ押さえ１４０から前述の離れる力に応じた垂直抗力が発生し、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることを抑制することができる。
ただし、第２実施形態に示すように、アンテナ押さえ１４０が、裏蓋３４から地板１２５に向かう方向に、給電コネクター４９ｂに給電コネクター４９ａを押圧することにより、アンテナ押さえ１４０の押圧による垂直応力によって、離れる力が緩和する、または相殺される。従って、アンテナ押さえ１４０が押圧しない場合と比較して、給電コネクター４９ａが給電コネクター４９ｂから外れることをより抑制することができる。
【符号の説明】
【0069】
３０…外装ケース、３３…カバーガラス、３４…裏蓋、３８…ダイヤルリング、３６…ガラス縁、３５…ケース胴、１２５…地板、１１…文字板、２９…指針軸、２１…秒針、２２…分針、２３…時針、２５…日車、８０…太陽電池、２７…日車載せ面、６２…モーター、６３…導通部、９１…耐磁板、７２６…回路押さえ、４０…パッチアンテナ、７４０…ＦＰＣ基板、７４０…導通チェック用端子、１４０，１４０ａ…アンテナ押さえ、４０Ｋ…第１段差部、１２５Ｋ…第２段差部、４９…給電用コネクター、７２５Ｃ…導通チェック用端子、７２５Ｑ…給電点、４１Ｑ…放射エレメント給電電極、４２…接地電極、４８…孔、１４３…中央支持部、１４４１，１４４２，１４５１，１４５２…脚部、１４１…突起部、１４４１Ｔ，１４４２Ｔ，１４５１Ｔ，１４５２Ｔ…接続端部、１４４１Ｐ…押圧部、１４２ａ…固定用孔、１４２ｂ…位置決め用孔、７４１…固定用ねじピン、７４２…位置決め用突起、７４５…ねじ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】