(57)【要約】【課題】アンテナ内蔵式電子時計において、時刻表示部分の視認性を確保し、アンテナの良好な受信性能を確保するとともに、電子時計の大型化を抑制する。【解決手段】電子時計１００は、少なくとも一部が導電性材料から形成された外装ケース８０と、外装ケース８０に収納された環状のアンテナ体４０と、アンテナ体４０の内側に配置されたダイヤル板１１とを備える。アンテナ体４０は、誘電体から形成された環状の基材を有しており、基材は、ダイヤル板１１に対して平行な上面と、上面に連なっておりダイヤル板１１に対して傾斜し内側に向かうほどダイヤル板１１に対する高さが小さくなる傾斜面ＴＰ１とを有する。アンテナ体４０の給電部で給電される導電性材料から形成されたアンテナ素子は、傾斜面ＴＰ１に設けられている。【選択図】図３
2014062845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が導電性材料から形成された外装ケースと、
前記外装ケースに収納された環状のアンテナ体と、
前記外装ケースに収納され前記アンテナ体に給電する給電部と、
平面視で前記アンテナ体の内側に配置された時刻表示部分とを備え、
前記アンテナ体は、誘電体から形成された環状の基材と、前記給電部で給電される導電性材料から形成されたアンテナ素子とを有しており、
前記基材は、
時刻表示部分に対して平行な上面と、
前記上面に連なっており前記時刻表示部分に対して傾斜し内側に向かうほど前記時刻表示部分に対する高さが小さくなる傾斜面とを有しており、
前記アンテナ素子は、前記基材の前記傾斜面に設けられている
ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。
【請求項２】
前記外装ケースに取り付けられて、前記時刻表示部分の外側に配置され、前記アンテナ体を覆う非導電性材料から形成されたダイヤルリングを備え、前記ダイヤルリングは、前記アンテナ体の前記基材の前記傾斜面と平行な傾斜部分を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
【請求項３】
導電性材料から形成された裏蓋をさらに備え、
前記外装ケースは、導電性材料から形成された筒状のケース胴を有し、
前記裏蓋は、前記外装ケースの前記ケース胴に電気的に接続されているとともに、前記アンテナ体の前記アンテナ素子のグランドに電気的に接続されており、前記裏蓋と前記ケース胴がグランドプレーンの機能を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
【請求項４】
前記外装ケースは、導電性材料から形成された筒状のケース胴と、前記時刻表示部分を保護するカバーガラスが取り付けられる非導電性材料から形成されたガラス縁を有し、前記ガラス縁は前記ケース胴の内側に嵌め合わせられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
【請求項５】
前記アンテナ体の前記アンテナ素子は、前記外装ケースの前記ケース胴よりも、前記時刻表示部分に対する高さが大きい位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の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、アンテナを内蔵したアンテナ内蔵式電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星等の位置情報衛星からの電波を受信して正確な時刻表示を行う電子時計が開発されている。このような電子時計は、位置情報衛星からの電波を受信するためのリング状のアンテナを備える（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
リング状のアンテナは、電子時計の時刻表示部分（例えばダイヤル板）の周囲に配置されている。アンテナは、誘電体つまり絶縁体で形成された環状の基材と、基材に形成された環状の導電性材料の部分とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１９２９号公報
【特許文献２】特許第４５５１６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
時刻表示部分の周囲に配置されたリング状のアンテナは、時刻表示部分に近い位置に配置されていると、時刻表示部分を見えにくくしてしまう。一方、アンテナを時刻表示部分から遠い位置に配置するには、時刻表示部分の外側に広い面積を確保することになり、電子時計が大型化する。
【０００６】
また、電子時計は、外装として金属製のケースを有する。リング状のアンテナが金属製のケースに近い位置に配置されていると、アンテナの感度が低下する。一方、アンテナをケースから遠い位置に配置するには、時刻表示部分の外側かつケースの内側の部分に広い面積を確保することになり、電子時計が大型化する。
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、アンテナを備えるアンテナ内蔵式電子時計において、時刻表示部分の視認性を確保し、アンテナの良好な受信性能を確保するとともに、電子時計の大型化を抑制することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計は、少なくとも一部が導電性材料から形成された外装ケースと、前記外装ケースに収納された環状のアンテナ体と、前記外装ケースに収納され前記アンテナ体に給電する給電部と、平面視で前記アンテナ体の内側に配置された時刻表示部分とを備え、前記アンテナ体は、誘電体から形成された環状の基材と、前記給電部で給電される導電性材料から形成されたアンテナ素子とを有しており、前記基材は、時刻表示部分に対して平行な上面と、前記上面に連なっており前記時刻表示部分に対して傾斜し内側に向かうほど前記時刻表示部分に対する高さが小さくなる傾斜面とを有しており、前記アンテナ素子は、前記基材の前記傾斜面に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、アンテナ体の基材が傾斜面を有しており、この傾斜面は、平面視で、時刻表示部分に対して平行な上面の内側に連なっている。この傾斜面に関しては内側に向かうほど時刻表示部分に対する高さが小さくなるので、時刻表示部分（例えばダイヤル板）は広い角度方向から視認することが可能である。また、このような傾斜面にアンテナ体の給電される導電性材料から形成されたアンテナ素子が設けられているので、少なくとも一部が導電性材料から形成された外装ケースによって外部からの電波が遮断されにくい位置に、アンテナ素子を配置することが可能である。したがって、アンテナ素子が受信することができる電波の角度方向が広がって、アンテナの良好な受信性能を確保することが可能である。さらに、このような傾斜面を利用することで、時刻表示部分が見やすくなり、アンテナ素子が受信することができる電波の角度方向が広がるために、時刻表示部分の外側の部分を広い面積を持つように形成する必要がないので、電子時計の大型化を抑制することが可能である。
【００１０】
このアンテナ内蔵式電子時計は、前記外装ケースに取り付けられて、前記時刻表示部分の外側に配置され、前記アンテナ体を覆う非導電性材料から形成されたダイヤルリングを備えてよく、前記ダイヤルリングは、前記アンテナ体の前記基材の前記傾斜面と平行な傾斜部分を有してもよい。この平行には、「略平行」も含む。
このダイヤルリングは非導電性材料から形成されているので、アンテナ体にとって電波の受信の妨げにはならない。ダイヤルリングがアンテナ体を覆うことにより、アンテナ体が隠され、電子時計の外観上の違和感を与えることが防止される。そして、ダイヤルリングは、基材の傾斜面と平行な傾斜部分を有しており、この傾斜部分に関しても内側に向かうほど時刻表示部分に対する高さが小さくなるので、時刻表示部分は広い角度方向から視認することが可能である。
以下、明細書において、「環状」とは、全体がつながって切れ目がなく輪になっていることをいい、円環状だけではなく、切れ目がない四角形の形状を含む。
【００１１】
このアンテナ内蔵式電子時計は、導電性材料から形成された裏蓋をさらに備えてよく、前記外装ケースは、導電性材料から形成された筒状のケース胴を有してよく、前記裏蓋は、前記外装ケースの前記ケース胴に電気的に接続されているとともに、前記アンテナ体の前記アンテナ素子のグランドに電気的に接続されており、前記裏蓋と前記ケース胴がグランドプレーンの機能を有してよい。
電子時計において、大きな体積および面積を有する裏蓋と外装ケースのケース胴がグランドプレーンの機能を有することによって、グランド電位が安定し、ひいてはアンテナの良好な受信性能を確保することが可能である。
【００１２】
前記外装ケースは、導電性材料から形成された筒状のケース胴と、前記時刻表示部分を保護するカバーガラスが取り付けられる非導電性材料から形成されたガラス縁を有してよく、前記ガラス縁は前記ケース胴の内側に嵌め合わせられていてもよい。
カバーガラスが取り付けられる外装ケースのガラス縁が非導電性材料から形成されていることにより、ガラス縁はアンテナ体にとって電波の受信の妨げにはならない。ガラス縁はケース胴の内側に嵌め合わせられており、ガラス縁のために導電材料から形成されたケース胴とアンテナ体、特にどの導電材料の部分との距離を長くすることができる。したがって、アンテナ体が受信することができる電波の角度方向が広がって、アンテナの良好な受信性能を確保することが可能である。
【００１３】
前記アンテナ体の前記アンテナ素子は、前記外装ケースの前記ケース胴よりも、前記時刻表示部分に対する高さが大きい位置に配置されてると好ましい。
この場合には、外装ケースのケース胴が導電性材料から形成されているが、ケース胴がアンテナ体のアンテナ素子よりも、時刻表示部分に対する高さが小さい位置に配置されることにより、アンテナ素子にとってケース胴は電波の受信の到来方向をほとんど制限しない。したがって、アンテナ素子が受信することができる電波の角度方向が広がって、アンテナの良好な受信性能を確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るアンテナ内蔵式電子時計１００（電子時計１００）を含むＧＰＳシステムの全体図である。
【図２】電子時計１００の平面図である。
【図３】電子時計１００の一部断面図である。
【図４】電子時計１００の一部の分解斜視図である。
【図５】電子時計１００のアンテナ体４０の形状及びアンテナ体４０に形成されたアンテナパターンを説明するための説明図である。
【図６】電子時計１００のアンテナ体４０、給電ピン４４、及び、二次電池２７の位置関係を説明するための説明図である。
【図７】電子時計１００のアンテナ体４０、給電ピン４４、二次電池２７、並びに、耐磁板Ｓ１及びＳ２の位置関係を説明するための説明図である。
【図８】電子時計１００のアンテナ体４０、給電ピン４４、二次電池２７、及び耐磁板Ｓ３の位置関係を説明するための説明図である。
【図９】電子時計１００の回路構成を示すブロック図である。
【図１０】電子時計１００のアンテナの受信性能の長所を確認する実験結果を示すグラフである。
【図１１】比較例のアンテナ体１４０を有する電子時計のアンテナ体１４−を示す斜視図である。
【図１２】（Ａ）は変形例１のアンテナ体２４０の斜視図であり、（Ｂ）はアンテナ体２４０の平面図であり、（Ｃ）は、アンテナ体２４０を（Ｂ）に示すＧ−ｇ線で切断した断面図である。
【図１３】変形例１に係る電子時計のアンテナの受信性能の長所を確認する実験結果を示すグラフである。
【図１４】比較例の電子時計の断面図である。
【図１５】変形例２に係るアンテナ体の断面図である。
【図１６】変形例３に係るアンテナ体の断面図である。
【図１７】変形例４に係るアンテナ体の断面図である。
【図１８】変形例５に係るアンテナ体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態を説明する。図面において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異なる。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１６】
Ａ：アンテナ内蔵式電子時計の機構的な構成
図１は、本発明の第一実施形態に係るアンテナ内蔵式電子時計１００（以下「電子時計１００」という）を含むＧＰＳシステムの全体を示す概略図である。電子時計１００は、複数のＧＰＳ衛星２０の少なくとも１つから電波（無線信号）を受信して内部時刻を修正する腕時計であり、腕に接触する面（以下、「裏面」という）の反対側の面（以下「表面」という）に時刻を表示する。以下、裏面側を「下側」、表面側を「上側」という。
【００１７】
ＧＰＳ衛星２０は、地球上空における所定の軌道上を周回する位置情報衛星であり、１．５７５４２ＧＨｚの電波（Ｌ１波）に航法メッセージを重畳させて地上に送信している。以降の説明では、航法メッセージが重畳された１．５７５４２ＧＨｚの電波を「衛星信号」という。衛星信号は、右旋偏波の円偏波である。
【００１８】
以下では、ＧＰＳシステムを衛星測位システムの例として説明するが、ＧＰＳシステムは衛星測位システムの一例である。本発明は、ガリレオ（EU）、GLONASS（ロシア）、北斗（中国）等の全地球的航法衛星システム（GNSS）、SBAS等の静止衛星、または、準天頂衛星等、時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星を備える、その他の衛星測位システムを使用することができる。すなわち、電子時計１００は、ＧＰＳ衛星２０以外の衛星を含む位置情報衛星からの電波（無線信号）を受信して内部時刻を修正する腕時計であってもよい。
【００１９】
現在、約３１個のＧＰＳ衛星２０（図１においては、約３１個のうち４個のみを図示）が存在している。各ＧＰＳ衛星２０は、衛星信号がどのＧＰＳ衛星２０から送信されたかを識別するために、Ｃ／Ａコード（Coarse/Acquisition Code）と呼ばれる１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ周期）の固有のパターンを衛星信号に重畳する。Ｃ／Ａコードは、各ｃｈｉｐが＋１又は−１のいずれかでありランダムパターンのように見える。したがって、実際に受信される衛星信号と、既知の各Ｃ／Ａコードのパターンの相関をとることにより、衛星信号に重畳されているＣ／Ａコードを検出することができる。
【００２０】
ＧＰＳ衛星２０は原子時計を搭載しており、衛星信号には原子時計で計時された極めて正確な時刻情報（以下、「ＧＰＳ時刻情報」という）が含まれている。また、地上のコントロールセグメントにより各ＧＰＳ衛星２０に搭載されている原子時計のわずかな時刻誤差が測定されており、衛星信号にはその時刻誤差を補正するための時刻補正パラメータも含まれている。電子時計１００は、１つのＧＰＳ衛星２０から送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるＧＰＳ時刻情報と時刻補正パラメータを使用して内部時刻を正確な時刻に修正する。
【００２１】
衛星信号にはＧＰＳ衛星２０の軌道上の位置を示す軌道情報も含まれている。電子時計１００は、ＧＰＳ時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行うことができる。測位計算は、電子時計１００の内部時刻にはある程度の誤差が含まれていることを前提として行われる。すなわち、電子時計１００の３次元の位置を特定するための３つのパラメータに加えて時刻誤差も未知数になる。そのため、電子時計１００は、一般的には４つ以上のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるＧＰＳ時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行う。
【００２２】
図２は、電子時計１００の平面図である。図２に示すように、電子時計１００は、外装ケース８０を備えている。外装ケース８０は、金属またはその他の導電性材料で形成された円筒状のケース胴８１と、セラミックまたはその他の非導電性材料で形成されたガラス縁８２とを有し、ガラス縁８２はケース胴８１に嵌め合わせられている。
【００２３】
ガラス縁８２の内側には、プラスチックまたはその他の非導電性材料で形成された環状のダイヤルリング８３が配置され、ダイヤルリング８３の内側には、円盤状のダイヤル板１１が配置されている。ダイヤルリング８３には、例えば時刻（時）を示すバータイプのインデックスが３０度おきに設けられ、ダイヤル板１１には、そのようなインデックスは設けられていない。ダイヤルリング８３に示される情報およびダイヤル板１１に示される情報は互いに異なっていればよく、図示の情報には限定されない。
【００２４】
ダイヤル板１１上には、指針軸１２を中心に周回して現在時刻を指し示す指針１３（１３ａ〜１３ｃ）が配置されている。以下では、ダイヤル板１１を時刻表示部分と呼ぶ場合がある。
【００２５】
詳細は後述するが、外装ケース８０は、表面側及び裏面側の２つの開口を有している。そして、外装ケース８０の表面側の開口は、ガラス縁８２を介してカバーガラス８４で塞がれており、カバーガラス８４を介して、ダイヤル板１１及び指針１３（１３ａ〜１３ｃ）が視認可能となっている。
【００２６】
また、電子時計１００は、図１及び図２に示すように竜頭１６と、操作ボタン１７及び１８とを備えている。これらの竜頭１６、操作ボタン１７及び１８を手動操作することにより、電子時計１００を、少なくとも１つのＧＰＳ衛星２０からの衛星信号を受信して内部時刻情報の修正を行うモード（時刻情報取得モード）と、複数のＧＰＳ衛星２０からの衛星信号を受信して測位計算を行い内部時刻情報の時差を修正するモード（位置情報取得モード）とに設定できる。また、電子時計１００は、時刻情報取得モードや位置情報取得モードを定期的に（自動的に）実行することもできる。
【００２７】
図３は電子時計１００の内部構造を示す一部断面図であり、図４は電子時計１００の一部の分解斜視図である。図３に示すように、外装ケース８０は、金属またはその他の導電性材料で形成された円筒状のケース胴８１と、セラミックまたはその他の非導電性材料で形成されたガラス縁８２とを有し、ガラス縁８２はケース胴８１に嵌め合わせられている。外装ケース８０は、表面側の開口Ｋ１及び裏面側の開口Ｋ２を有する。外装ケース８０の表面側の開口Ｋ１は、円盤状のカバーガラス８４で塞がれており、裏面側の開口Ｋ２は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）またはＴｉ（チタン）等の金属で形成された裏蓋８５で塞がれている。裏蓋８５とケース胴８１とは、例えばスクリュー溝で固定されている。
【００２８】
カバーガラス８４の下側（裏面側）には、ガラス縁８２の内周に沿って、プラスチックなどの非導電性材料で形成されたリング状のダイヤルリング８３が設けられている。また、ダイヤルリング８３の下側には、ケース胴８１の内周よりも内側に、プラスチックなどの非導電性材料で形成された地板３８が設けられている。
【００２９】
これらの地板３８及びダイヤルリング８３と、外装ケース８０の内周とによって、ドーナツ状の収納空間が区画されている。この収納空間には、環状のアンテナ体４０が収納されている。したがって、アンテナ体４０は、ガラス縁８２の内周よりも内側に収容され、その上方をダイヤルリング８３で覆われている。また、この収納空間には、アンテナ体４０及び地板３８の間に、金属により形成された環状のグランド板９０が収容されている。このグランド板９０は、導通ばね２４を介して、裏蓋８５と電気的に接続されており、裏蓋８５がケース胴８１に固定されているので、ケース胴８１にも電気的に接続されている。
【００３０】
図５を参照しつつ、アンテナ体４０の詳細について説明する。図５（Ａ）はアンテナ体４０の斜視図であり、図５（Ｂ）はアンテナ体４０の平面図である。また、図５（Ｃ）は、アンテナ体４０を図５（Ｂ）に示すＧ−ｇ線で切断した断面図である。
【００３１】
アンテナ体４０は、誘電体から形成された環状の基材４０１と、基材４０１に形成されたアンテナパターン（アンテナ素子）４１５を有する。アンテナパターン４１５は、金属またはその他の導電性材料から形成されている。またアンテナ体４０には、金属またはその他の導電性材料から形成された給電部４０４が取り付けられている。アンテナパターン４１５ならびに給電部４０４は、例えばメッキまたは銀ペースト印刷等により形成することができる。基材４０１の材料は、酸化チタンなどの高周波で使用可能な誘電材料を樹脂に混ぜることで、比誘電率εｒが５〜２０程度となるように形成されている。
【００３２】
図５（Ｃ）に示すように、基材４０１は、上面Ｔ１、外周面Ｔ２、底面Ｔ３、傾斜面ＴＰ１、及び第２の傾斜面ＴＰ２により囲まれた、５角形の断面形状を有する。この図に示すように、傾斜面ＴＰ１には、アンテナパターン４１５が形成されている。また、基材４０１の傾斜面ＴＰ１、第２の傾斜面ＴＰ２、及び底面Ｔ３には、給電部４０４が形成されている。アンテナパターン４１５は、給電部４０４を介して、給電ピン４４に電気的に接続されており、これによりアンテナ体４０のアンテナパターン４１５には、所定の電位が供給されている。
【００３３】
図５（Ｂ）に示すように、アンテナパターン４１５は、切欠部４２０を有し、環の一部を切り欠いたＣ形状に形成されている。また、アンテナパターン４１５は、位置情報衛星からの電波（衛星信号）に共振するようなアンテナ長を有している。
【００３４】
ＧＰＳ衛星２０からの電波の周波数は約１．５７５ＧＨｚであり、１波長は約１９ｃｍとなる。円偏波を受信するためには、波長の１．０〜１．２倍程度のアンテナ長が必要であるため、ＧＰＳ衛星２０からの電波を受信するためには、約１９〜２４ｃｍのループアンテナが必要となる。このようなアンテナ長のループアンテナを腕時計の内部に収める場合、腕時計が大型化してしまう。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、比誘電率εｒが５〜２０程度の材料から形成された基材４０１をアンテナ体４０が有している。比誘電率εｒの基材４０１を用いる場合、当該基材４０１による波長短縮率は（εｒ）−１／２となる。つまり、比誘電率がεｒの誘電体を用いることで、アンテナ体の受信する電波の波長を（εｒ）−１／２倍に短縮することができる。すなわち、本実施形態に係るアンテナ体４０は、比誘電率εｒの基材４０１を備えるため、このような基材４０１を備えない場合に比べて、アンテナ体４０のアンテナ長を（εｒ）−１／２倍にすることができ、アンテナの小型化を図ることができる。
【００３６】
また、図５（Ｂ）に示すように、アンテナパターン４１５は、平面視して、環の一部を切り欠いたＣ形ループ素子であり、電磁波を電流に変換するアンテナ素子として機能する。アンテナパターン４１５は、給電部４０４で給電される。アンテナパターン４１５の長さを適宜設定することによって、アンテナ体４０に電気的に接続された回路のインピーダンスとアンテナ体４０のインピーダンスを整合させることが可能となる。給電部４０４と切欠部４２０とのなす角をΦａとし、切欠部４２０の長さをΔｇとし、アンテナパターン４１５の円周長をＣとする。例えば、特許３９８２９１８号明細書に開示されているように、目的とする円偏波の波長をλとした時、例えばＣ＝１．３１λ、Φａ ＝４０°、Δｇ＝０．０１８λとすることが好ましい。この実施の形態では、切欠部４２０を持つＣ形ループ素子がアンテナパターン４１５として使用されているが、無端のループ形状であるＯ形ループ素子をアンテナパターンとして使用してもよい。
【００３７】
説明を、図３及び図４に戻す。
図３に示すように、アンテナ体４０の内周よりも内側には、光透過性のダイヤル板１１、ダイヤル板１１及び地板３８を貫通する指針軸１２、ならびに指針軸１２を中心に周回して現在時刻を指し示す複数の指針１３（秒針１３ａ、分針１３ｂ、及び時針１３ｃ）が設けられている。
【００３８】
指針軸１２は、外装ケース８０の中心軸線に沿って表裏方向に延在している。ダイヤル板１１は、円形の板材であり、プラスチックなどの光透過性の非導電性材料で形成されている。図３に示すように、ダイヤル板１１は、カバーガラス８４及び地板３８の間に配置されている。ダイヤル板１１の中央部には、指針軸１２が貫通する穴が形成されている。指針１３は、アンテナ体４０の内周よりも内側で、且つ、カバーガラス８４及びダイヤル板１１の間に配置されている。
【００３９】
地板３８の下側（裏面側）には、指針軸１２を回転させて複数の指針１３を駆動する駆動機構（駆動部）３０が取り付けられている。駆動機構３０は、ステップモーターＭと歯車等の輪列とを有し、当該ステップモーターＭが当該輪列を介して指針軸１２を回転させることにより、複数の指針１３を駆動する。具体的には、駆動機構３０は、時針１３ｃが指針軸１２の周りを１２時間で１周し、分針１３ｂが６０分で一周し、秒針１３ａが６０秒で一周するように、指針軸１２を回転させる。
【００４０】
また電子時計１００は、外装ケース８０の内側に、基板２５を備える。基板２５は、樹脂またはその他の誘電体を含む素材で形成され、駆動機構３０の下側（つまり、駆動機構３０及び裏蓋８５の間）に配置されている。
基板２５の下面（裏側の面）には、ＧＰＳ受信部（無線受信部）２６及び制御部７０を含む回路ブロックが実装されている。ＧＰＳ受信部２６は、例えば、１チップのＩＣモジュールで構成され、そこにはアナログ回路とデジタル回路とが含まれている。制御部７０は、制御信号をＧＰＳ受信部２６に送り、ＧＰＳ受信部２６の受信動作を制御するとともに、駆動機構３０の動作を制御する。
【００４１】
基板２５の上側には、金属またはその他の導電性材料から形成された給電ピン４４が設けられている。給電ピン４４は、スプリングを内蔵し、グランド板９０に開口された挿通孔を貫通してアンテナ体４０の給電部４０４とに接触し、地板３８に開口された挿通孔３８ｂ（図４参照）を貫通して基板２５と接触する。したがって、アンテナ体４０の給電部４０４は、給電ピン４４を介して基板２５（厳密には、基板２５上に設けられた配線）に電気的に接続され、基板２５から所定の電位がアンテナ体４０に供給されている。
【００４２】
ＧＰＳ受信部２６及び制御部７０を含む回路ブロックは、導電性材料により形成されたシールド９１により覆われている。シールド９１は、回路押え３９、裏蓋８５、及びケース胴８１を介して、グランド板９０と電気的に接続されている。また、シールド９１には、回路ブロックのグランド電位が供給されている。すなわち、シールド９１、裏蓋８５、ケース胴８１、及びグランド板９０の電位は、回路ブロックのグランド電位に保たれており、グランドプレーンとして機能している。
【００４３】
駆動機構３０と地板３８との間には、耐磁板Ｓ１及びＳ２が設けられ、駆動機構３０と基板２５との間には、耐磁板Ｓ３が設けられている。以下では、耐磁板Ｓ１及びＳ２を第１耐磁板と総称し、耐磁板Ｓ３を第２耐磁板と総称する場合がある。これら耐磁板Ｓ１〜Ｓ３は、純鉄等の高い透磁率を有する導電性材料から形成される。
【００４４】
電子時計１００の外部に、スピーカー等の強い磁界を発生させる物体が存在する場合、当該磁界の影響により、ステップモーターＭが誤作動する可能性がある。また、電子時計１００を構成する各種構成要素のうち、ケース胴８１、裏蓋８５等の金属は、磁化された場合に磁界を発生させる。さらには、基板２５に設けられた回路ブロックも、磁界を発生させることがある。
本実施形態では、高い透磁率を有する材料から形成される耐磁板Ｓ１〜Ｓ３により、ステップモーターＭを覆うことにより、駆動機構３０を磁気的にシールドし、上述した各種磁界に起因してステップモーターＭが誤作動することを防止している。
【００４５】
また電子時計１００は、外装ケース８０の内側に、リチウムイオン電池などの円柱形状の二次電池２７、当該二次電池２７を収納するための電池収納部２８、及び光発電を行うソーラーパネル８７を備える。
【００４６】
ソーラーパネル８７は、光エネルギーを電気エネルギー（電力）に変換する複数のソーラーセル（光発電素子）を直列接続した円形の平板である。ソーラーパネル８７は、アンテナ体４０の内周よりも内側で、地板３８とダイヤル板１１との間に配置されている。ソーラーパネル８７の中央部には、指針軸１２が貫通する穴が形成されている。
【００４７】
二次電池２７は、ソーラーパネル８７が発電した電力で充電される。この二次電池２７を収納するための電池収納部２８は、基板２５の下側（つまり、基板２５及び裏蓋８５の間）に配置されている。
【００４８】
外装ケース８０の外側には、竜頭１６と、操作ボタン１７及び１８とが設けられる（図２参照）。電子時計１００の利用者が、竜頭１６を操作することで生じる竜頭１６の動きは、外装ケース８０を貫通する巻真１６ａを介して、駆動機構３０に伝達される。また、電子時計１００の利用者が、操作ボタン１７（または１８）を押下することで生じる操作ボタン１７（または１８）の動きは、外装ケース８０を貫通するボタン軸１７ａ（またはボタン軸１８ａ）を介して（図６参照）、図示省略されたスイッチに伝達される。そして、当該スイッチは、操作ボタン１７（または１８）からの圧力を電気的な信号に変換して、制御部７０に伝達する。
以下では、これら、竜頭１６、巻真１６ａ、操作ボタン１７及び１８、並びに、ボタン軸１７ａ及び１８ａを、操作部と総称する場合がある。
【００４９】
図６は、平面視したとき（すなわち、ダイヤル板１１に垂直な方向から電子時計１００を見たとき）の、外装ケース８０、アンテナ体４０、給電ピン４４、二次電池２７（電池収納部２８）、及び操作部（竜頭１６、巻真１６ａ、操作ボタン１７及び１８、ボタン軸１７ａ及び１８ａ）の位置関係を説明するための説明図である。
【００５０】
図６に示すように、電池収納部２８は、平面視したときに、二次電池２７（電池収納部２８に収納された二次電池２７）とアンテナ体４０とが重ならないような位置に配置される。また、給電ピン４４は、平面視したときに、電池収納部２８に収納された二次電池２７と重ならない位置に配置される。
【００５１】
構造上の理由から、電池収納部２８は、平面視して操作部（より具体的には、操作部のうち巻真１６ａ）と重なる位置に配置することができない。また、給電ピン４４も、平面視して操作部（より具体的には、操作部のうち巻真１６ａ、ボタン軸１７ａ及び１８ａ）と重なる位置に配置することができない。よって、電池収納部２８及び給電ピン４４は、平面視して操作部と重ならないように配置される。また、構造上の理由から、電池収納部２８は、ＧＰＳ受信部２６及び制御部７０を含む回路ブロック（図６では図示省略）と平面視して重ならないように配置される。
【００５２】
給電ピン４４が配置される位置については、後述する耐磁板Ｓ１〜Ｓ３との関係によっても制約を受ける。
すなわち、給電ピン４４の位置は、上述した、二次電池２７及び操作部の間の相対的な位置関係を考慮することに加え、後述する耐磁板Ｓ１〜Ｓ３との間の相対的な位置関係をも考慮して、決定されている。
【００５３】
図７は、平面視したときの、アンテナ体４０、給電ピン４４、二次電池２７、耐磁板Ｓ１及びＳ２、並びに、ステップモーターＭの位置関係を表す説明図である。図８は、平面視したときの、アンテナ体４０、給電ピン４４、二次電池２７、耐磁板Ｓ３、及びステップモーターＭの位置関係を表す説明図である。
【００５４】
図７に示すように、耐磁板Ｓ１及びＳ２は、平面視して、各ステップモーターＭの少なくとも一部と重なるように設けられる。また、図８に示すように、耐磁板Ｓ３は、平面視して、各ステップモーターＭの少なくとも一部と重なるように設けられる。これにより、各ステップモーターＭは、駆動機構３０の外部から発せられる磁界から磁気的にシールドされ、当該磁界に起因するステップモーターＭの誤作動を防止することが可能となる。
【００５５】
Ｂ：アンテナ内蔵式電子時計の回路構成
図９は、電子時計１００の回路構成を示すブロック図である。図９に示すように、電子時計１００は、ＧＰＳ受信部２６及び制御表示部３６を含む。ＧＰＳ受信部２６は、衛星信号の受信、ＧＰＳ衛星２０の捕捉、位置情報の生成、時刻修正情報の生成等の処理を行う。制御表示部３６は、内部時刻情報の保持及び内部時刻情報の修正等の処理を行う。
【００５６】
ソーラーパネル８７は、充電制御回路２９を通じて二次電池２７を充電する。電子時計１００はレギュレータ３４及び３５を備え、二次電池２７は、レギュレータ３４を介して制御表示部３６に、レギュレータ３５を介してＧＰＳ受信部２６に駆動電力を供給する。また電子時計１００は、二次電池２７の電圧を検出する電圧検出回路３７を備える。なお、レギュレータ３５に代えて、例えば、ＲＦ部５０（詳細は後述）に駆動電力を供給するレギュレータ３５−１と、ベースバンド部６０（詳細は後述）に駆動電力を供給するレギュレータ３５−２（ともに図示せず）とに分けて設けてもよい。レギュレータ３５−１は、ＲＦ部５０の内部に設けてもよい。
【００５７】
また電子時計１００は、アンテナ体４０、及びＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルタ３２を含む。アンテナ体４０は、図１に関連して説明したように、複数のＧＰＳ衛星２０からの衛星信号を受信する。ただし、アンテナ体４０は衛星信号以外の不要な電波も若干受信してしまうため、ＳＡＷフィルタ３２は、アンテナ体４０が受信した信号から衛星信号を抽出する処理を行う。すなわち、ＳＡＷフィルタ３２は、１．５ＧＨｚ帯の信号を通過させるバンドパスフィルタとして構成される。
【００５８】
また、ＧＰＳ受信部２６は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部５０とベースバンド部６０を含む。以下に説明するように、ＧＰＳ受信部２６は、ＳＡＷフィルタ３２が抽出した１．５ＧＨｚ帯の衛星信号から航法メッセージに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得する処理を行う。
【００５９】
ＲＦ部５０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）５１、ミキサ５２、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）５３、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路５４、ＩＦアンプ５５、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）フィルタ５６、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７等を含む。
【００６０】
ＳＡＷフィルタ３２が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ５１で増幅される。ＬＮＡ５１で増幅された衛星信号は、ミキサ５２でＶＣＯ５３が出力するクロック信号とミキシングされて中間周波数帯の信号にダウンコンバートされる。ＰＬＬ回路５４は、ＶＣＯ５３の出力クロック信号を分周したクロック信号と基準クロック信号を位相比較してＶＣＯ５３の出力クロック信号を基準クロック信号に同期させる。その結果、ＶＣＯ５３は基準クロック信号の周波数精度の安定したクロック信号を出力することができる。なお、中間周波数として、例えば、数ＭＨｚを選択することができる。
【００６１】
ミキサ５２でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ５５で増幅される。ここで、ミキサ５２でのミキシングにより、中間周波数帯の信号とともに数ＧＨｚの高周波信号も生成される。そのため、ＩＦアンプ５５は、中間周波数帯の信号とともに数ＧＨｚの高周波信号も増幅する。ＩＦフィルタ５６は、中間周波数帯の信号を通過させるとともに、この数ＧＨｚの高周波信号を除去する（正確には、所定のレベル以下に減衰させる）。ＩＦフィルタ５６を通過した中間周波数帯の信号はＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７でデジタル信号に変換される。
【００６２】
ベースバンド部６０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６２、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）６３、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）６４を含む。また、ベースバンド部６０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）６５やフラッシュメモリ６６等が接続されている。
【００６３】
温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）６５は、温度に関係なくほぼ一定の周波数の基準クロック信号を生成する。フラッシュメモリ６６には、例えば時差情報が記憶されている。時差情報は、時差データ（座標値（例えば、緯度及び経度）に関連づけられたＵＴＣに対する補正量等）が定義された情報である。
【００６４】
ベースバンド部６０は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードに設定されると、ＲＦ部５０のＡＤＣ５７が変換したデジタル信号（中間周波数帯の信号）からベースバンド信号を復調する処理を行う。
【００６５】
また、ベースバンド部６０は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードに設定されると、後述する衛星検索工程において、各Ｃ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号に含まれる各Ｃ／Ａコードとローカルコードの相関をとる処理を行う。そして、ベースバンド部６０は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードのＧＰＳ衛星２０に同期（すなわち、ＧＰＳ衛星２０を捕捉）したものと判断する。ここで、ＧＰＳシステムでは、すべてのＧＰＳ衛星２０が異なるＣ／Ａコードを用いて同一周波数の衛星信号を送信するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。したがって、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、捕捉可能なＧＰＳ衛星２０を検索することができる。
【００６６】
また、ベースバンド部６０は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードにおいて、捕捉したＧＰＳ衛星２０の衛星情報を取得するために、当該ＧＰＳ衛星２０のＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号をミキシングする処理を行う。ミキシングされた信号には、捕捉したＧＰＳ衛星２０の衛星情報を含む航法メッセージが復調される。そして、ベースバンド部６０は、航法メッセージの各サブフレームのＴＬＭワード（プリアンブルデータ）を検出し、各サブフレームに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得する（例えばＳＲＡＭ６３に記憶する）処理を行う。ここで、ＧＰＳ時刻情報は、週番号データ（ＷＮ）及びＺカウントデータであるが、以前に週番号データが取得されている場合にはＺカウントデータのみであってもよい。そして、ベースバンド部６０は、衛星情報に基づいて、内部時刻情報を修正するために必要な時刻修正情報を生成する。
【００６７】
時刻情報取得モードの場合、より具体的には、ベースバンド部６０は、ＧＰＳ時刻情報に基づいて測時計算を行い、時刻修正情報を生成する。時刻情報取得モードにおける時刻修正情報は、例えば、ＧＰＳ時刻情報そのものであってもよいし、ＧＰＳ時刻情報と内部時刻情報との時間差の情報であってもよい。
【００６８】
一方、位置情報取得モードの場合、より具体的には、ベースバンド部６０は、ＧＰＳ時刻情報や軌道情報に基づいて測位計算を行い、位置情報（より具体的には、受信時に電子時計１００が位置する場所の緯度及び経度）を取得する。さらに、ベースバンド部６０は、フラッシュメモリ６６に記憶されている時差情報を参照し、位置情報により特定される電子時計１００の座標値（例えば、緯度及び経度）に関連づけられた時差データを取得する。このようにして、ベースバンド部６０は、時刻修正情報として衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び時差データを生成する。位置情報取得モードにおける時刻修正情報は、上記の通り、ＧＰＳ時刻情報と時差データそのものであってもよいが、例えば、ＧＰＳ時刻情報の代わりに内部時刻情報とＧＰＳ時刻情報の時間差のデータであってもよい。
なお、ベースバンド部６０は、１つのＧＰＳ衛星２０の衛星情報から時刻修正情報を生成してもよいし、複数のＧＰＳ衛星２０の衛星情報から時刻修正情報を生成してもよい。
【００６９】
また、ベースバンド部６０の動作は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）６５が出力する基準クロック信号に同期する。ＲＴＣ６４は、衛星信号を処理するためのタイミングを生成するものである。このＲＴＣ６４は、ＴＣＸＯ６５から出力される基準クロック信号でカウントアップされる。
【００７０】
制御表示部３６は、制御部７０、駆動回路７４及び水晶振動子７３を含む。
制御部７０は、記憶部７１およびＲＴＣ（Real Time Clock）７２を備え、各種制御を行う。制御部７０は、例えばＣＰＵで構成することが可能である。制御部７０は、制御信号をＧＰＳ受信部２６に送り、ＧＰＳ受信部２６の受信動作を制御する。また制御部７０は、電圧検出回路３７の検出結果に基づいて、レギュレータ３４及びレギュレータ３５の動作を制御する。また制御部７０は、駆動回路７４を介してすべての指針１３の駆動を制御する。
【００７１】
記憶部７１には受信データが記憶されている。制御部７０はその受信データに基づいて内部時刻情報を修正する。内部時刻情報は、電子時計１００で計時される時刻の情報であり、常時駆動されているＲＴＣ７２でカウントされており、水晶振動子７３によって生成される基準クロック信号によって更新される。したがって、ＧＰＳ受信部２６への電力供給が停止されていても、内部時刻情報を更新して指針の運針を継続することができるようになっている。
【００７２】
制御部７０は、時刻情報取得モードに設定されると、ＧＰＳ受信部２６の動作を制御し、ＧＰＳ時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正して記憶部７１に記憶する。より具体的には、内部時刻情報は、取得したＧＰＳ時刻情報にＵＴＣオフセットを加算することで求められるＵＴＣ（協定世界時）に修正される。また、制御部７０は、位置情報取得モードに設定されると、ＧＰＳ受信部２６の動作を制御し、衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び時差データに基づいて、内部時刻情報を修正して記憶部７１に記憶する。
【００７３】
Ｃ：実施形態の利点
図３および図５に示すように、本実施形態に係る電子時計１００は、導電性材料から形成されたケース胴８１を有する外装ケース８０と、外装ケース８０に収納された環状のアンテナ体４０と、外装ケース８０に収納されアンテナ体４０に給電する給電部４０４と、アンテナ体４０の内側に配置された時刻表示部分であるダイヤル板１１とを備える。アンテナ体４０は、誘電体から形成された環状の基材を有しており、基材４０１は、ダイヤル板１１に対して平行な上面Ｔ１と、上面Ｔ１に連なっておりダイヤル板１１に対して傾斜しており内側に向かうほどダイヤル板１１に対する高さが小さくなる傾斜面ＴＰ１とを有する。アンテナ体４０は、給電部４０４で給電される導電性材料から形成された部分であるアンテナパターン４１５を有しており、アンテナパターン４１５は、基材４０１の傾斜面ＴＰ１に設けられている。
【００７４】
アンテナ体４０の基材４０１が傾斜面ＴＰ１を有しており、この傾斜面ＴＰ１に関しては内側に向かうほどダイヤル板１１に対する高さが小さくなるので、ダイヤル板１１は広い角度方向から隅々まで視認することが可能である。また、このような傾斜面ＴＰ１にアンテナ体４０の給電されるアンテナパターン４１５が設けられているので、導電性材料から形成された外装ケース８０のケース胴８１によって外部からの電波が遮断されにくい位置に、アンテナパターン４１５を配置することが可能である。したがって、アンテナ体４０が受信することができる電波の角度方向が広がって、アンテナの良好な受信性能を確保することが可能である。さらに、このような傾斜面ＴＰ１を利用することで、ダイヤル板１１が見やすくなり、アンテナ体４０が受信することができる電波の角度方向が広がるために、ダイヤル板１１の外側の部分を広い面積を持つように形成する必要がないので、電子時計１００の大型化を抑制することが可能である。また、傾斜面ＴＰ１を設けることで電子時計１００が薄く見え、見栄えが向上する。これらの効果は、情報表示部分がダイヤル板１１である場合に限らず、アンテナ体の内側にデジタル表示式の情報表示部分が配置されている場合にも同様に達成される。
【００７５】
図１０は、実施形態に係る電子時計１００のアンテナの受信性能の長所を確認する実験結果を示すグラフである。図１０において、実線の曲線ＣＡは、実施の形態に係る電子時計１００のアンテナ体４０の指向特性を表す。破線の曲線ＣＢは、図１１に示す比較のためのアンテナ体１４０を有する電子時計のアンテナ体１４０の指向特性を表す。
【００７６】
図１１に示すように比較のためのアンテナ体１４０は、実施形態の基材４０１と同じ基材４０１の上面Ｔ１に切欠部１４２０を持つＣ形ループ素子であるアンテナパターン１４１５を有し、このアンテナパターン１４１５が給電部４０４で給電される。他の特徴は、実施形態と同じである。
【００７７】
図１０では、曲線ＣＡで表される実施形態のアンテナ体４０の利得の最大値が０ｄＢとなるように、アンテナ体４０，１４０の利得を示す値を正規化している。実施形態のアンテナ体４０は、比較例のアンテナ体１４０と比べて天頂方向の利得がほぼ等しく、全方向の平均の利得が０．１ｄＢ良好であり、実施形態のアンテナ体４０は、受信することができる電波の角度方向がより広く、使用者が歩行する場合などに様々な姿勢となりうる腕時計においては実用上有利である。
【００７８】
この実施形態では、外装ケース８０のうち、ケース胴８１のみが導電性材料から形成され、ガラス縁８２は非導電性材料から形成されている。しかし、ガラス縁８２を導電性材料で形成してもよい。ガラス縁８２を導電性材料で形成する場合には、アンテナパターン４１５の近くに導電性材料が配置されることでアンテナの受信性能が劣化するが、その場合でも、基材４０１の傾斜面ＴＰ１にアンテナパターン４１５が配置されていることにより、アンテナ体４０が受信することができる電波の角度方向が広く、また基材４０１の上面Ｔ１よりも内側の傾斜面ＴＰ１にアンテナパターン４１５が配置されていることにより、アンテナパターン４１５とガラス縁８２の距離はある程度確保される。但し、後述するように、ガラス縁８２は非導電性材料から形成されている方がやはり有利ではある。
【００７９】
また、図３および図４に示すように、電子時計１００は、外装ケース８０に取り付けられて、ダイヤル板１１の外側に配置され、アンテナ体４０を覆う非導電性材料から形成されたダイヤルリング８３を備え、ダイヤルリング８３は、アンテナ体４０の基材４０１の傾斜面ＴＰ１と平行な傾斜部分を有する。このダイヤルリング８３は非導電性材料から形成されているので、アンテナ体４０にとって電波の受信の妨げにはならない。ダイヤルリング８３がアンテナ体４０を覆うことにより、アンテナ体４０が隠され、電子時計１００の外観上の違和感を与えることが防止される。そして、ダイヤルリング８３は、基材４０１の傾斜面ＴＰ１と平行な傾斜部分を有しており、この傾斜部分に関しても内側に向かうほどダイヤル板１１に対する高さが小さくなるので、ダイヤル板１１は広い角度方向から視認することが可能である。
【００８０】
この実施形態において、外装ケース８０は、導電性材料から形成された筒状のケース胴８１と、ダイヤル板１１を保護するカバーガラス８４が取り付けられる非導電性材料から形成されたガラス縁８２を有し、ガラス縁８２はケース胴８１の内側に嵌め合わせられている。カバーガラス８４が取り付けられる外装ケース８０のガラス縁８２が非導電性材料から形成されていることにより、ガラス縁８２はアンテナ体４０にとって電波の受信の妨げにはならない。ガラス縁８２はケース胴８１の内側に嵌め合わせられており、ガラス縁８２のために導電材料から形成されたケース胴８１とアンテナ体４０、特にアンテナパターンとの距離を長くすることができる。したがって、アンテナ体４０が受信することができる電波の角度方向が広がって、アンテナの良好な受信性能を確保することが可能である。アンテナの受信性能の長所を確認する実験結果については、以下の変形例１に関して後述する。また、アンテナ体４０の給電されるアンテナパターン４１５は、外装ケース８０のケース胴８１よりも、ダイヤル板１１に対する高さが大きい位置に配置されてる。外装ケース８０のケース胴８１は導電性材料から形成されているが、ケース胴８１がアンテナ体４０のアンテナパターン４１５よりも、ダイヤル板１１に対する高さが小さい位置に配置されることにより、アンテナパターン４１５にとってケース胴８１は電波の受信の到来方向をほとんど制限しない。したがって、アンテナパターン４１５が受信することができる電波の角度方向が広がって、アンテナの良好な受信性能を確保することが可能である。
【００８１】
電子時計１００は、導電性材料から形成された裏蓋８５をさらに備え、裏蓋８５は、外装ケース８０のケース胴８１に電気的に接続されているとともに、アンテナ体４０のアンテナパターン４１５のグランドに電気的に接続されており、裏蓋８５とケース胴８１がグランドプレーンの機能を有する。電子時計１００において、大きな体積および面積を有する裏蓋８５と外装ケース８０のケース胴８１がグランドプレーンの機能を有することによって、グランド電位が安定し、ひいてはアンテナの良好な受信性能を確保することが可能である。
【００８２】
変形例
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様は、任意に選択された一または複数を、適宜に組み合わせることもできる。
【００８３】
変形例１
図１２を参照しつつ変形例１について説明する。図１２（Ａ）は変形例１のアンテナ体２４０の斜視図であり、図１２（Ｂ）はアンテナ体２４０の平面図である。また、図１２（Ｃ）は、アンテナ体２４０を図１２（Ｂ）に示すＧ−ｇ線で切断した断面図である。
【００８４】
アンテナ体２４０は、上記の実施形態と同様の誘電体から形成された環状の基材４０１と、基材４０１に形成されたアンテナパターン２４０２及び２４０３を有する。アンテナパターン２４０２及び２４０３は、金属またはその他の導電性材料から形成されている。またアンテナ体２４０には、上記の実施形態と同様の金属またはその他の導電性材料から形成された給電部４０４が取り付けられている。アンテナパターン２４０２及び２４０３ならびに給電部４０４は、例えばメッキまたは銀ペースト印刷等により形成することができる。
【００８５】
基材４０１の上面Ｔ１には、アンテナパターン２４０２が形成され、傾斜面ＴＰ１には、アンテナパターン２４０３が形成されている。また、基材４０１の傾斜面ＴＰ１、第２の傾斜面ＴＰ２、及び底面Ｔ３には、給電部４０４が形成されている。アンテナパターン２４０３は、給電部４０４を介して、給電ピン４４に電気的に接続されており、これによりアンテナ体２４０のアンテナパターン２４０３には、所定の電位が供給されている。アンテナパターン２４０２は、給電部４０４では給電されない部分である。
【００８６】
図１２（Ｂ）に示すように、アンテナパターン２４０２は、切欠部２４０５を有し、環の一部を切り欠いたＣ形状に形成されたＣ形ループ素子である。また、アンテナパターン２４０２は、位置情報衛星からの電波（衛星信号）に共振するようなアンテナ長を有している。
【００８７】
図１２（Ｂ）に示すように、アンテナパターン２４０３は、平面視して、円弧状の素子であり、アンテナパターン２４０２と一定の間隔を保つように形成されている。これら２つのアンテナパターン２４０２及び２４０３は、互いに電磁的に結合し、電磁波を電流に変換するアンテナ素子として機能する。アンテナパターン２４０３は、給電部４０４で給電される導電性材料から形成された部分であり、励振素子とも呼ばれる。アンテナパターン２４０３の長さを適宜設定することによって、アンテナ体２４０に電気的に接続された回路のインピーダンスとアンテナ体２４０のインピーダンスを整合させることが可能となる。
【００８８】
図１３は、変形例１に係る電子時計のアンテナの受信性能の長所を確認する実験結果を示すグラフである。図１３において、実線の曲線ＣＣは、変形例１に係る電子時計のアンテナ体２４０の指向特性を表す。破線の曲線ＣＤは、図１４に示す比較のための電子時計のアンテナ体２４０の指向特性を表す。
【００８９】
図１４に示すように比較のための電子時計では、変形例１および上記の実施形態とは逆に、外装ケース８０において、ガラス縁８２はケース胴８１の外側に嵌め合わせられている。他の特徴は、変形例１と同じである。
【００９０】
図１３では、曲線ＣＣで表される変形例１のアンテナ体２４０の利得の最大値が０ｄＢとなるように、変形例と比較例のアンテナ体２４０の利得を示す値を正規化している。変形例１のアンテナ体２４０は、比較例のアンテナ体２４０と比べて天頂方向の利得が１．１ｄｂ良好であり、全方向の平均の利得が２．８ｄＢ良好である。変形例１のアンテナ体２４０は、受信することができる電波の角度方向がより広く、使用者が歩行する場合などに様々な姿勢となりうる腕時計においては実用上有利である。これは、変形例１では上記の実施形態と同様に、ガラス縁８２がケース胴８１の内側に嵌め合わせられており、ガラス縁８２のために導電材料から形成されたケース胴８１とアンテナ体４０、特にアンテナパターンとの距離を長くすることができるからである。
【００９１】
変形例２
図１５は変形例２に係るアンテナ体の断面図であり、図５（Ｃ）および図１２（Ｃ）と同様に見た図である。変形例２では、基材４０１は、第２の傾斜面ＴＰ２を有しておらず、傾斜面ＴＰ１が底面Ｔ３に連なっている。また、基材４０１の上面Ｔ１は、上記の実施形態および変形例１に比べて、小さく形成されている。したがって、変形例２では、上記の実施形態および変形例１に比べて、大きな傾斜面ＴＰ１が設けられる。変形例２では、アンテナパターン２４０３（励振素子）に加え、アンテナパターン２４０２（Ｃ形ループ素子）も基材４０１の傾斜面ＴＰ１に形成されている。基材４０１の上面Ｔ１にはアンテナの導電性材料の部分は配置されない。この構造では、基材４０１の上面Ｔ１が小さく形成されているので、ダイヤル板１１がダイヤルリング８３に隠れて見えなくなることが防止され視認性が向上する。
【００９２】
変形例３
図１６は変形例３に係るアンテナ体の断面図であり、図５（Ｃ）および図１２（Ｃ）と同様に見た図である。変形例３では、アンテナパターン４１５（Ｃ形ループ素子）の全体および給電部４０４の一部が基材４０１に埋設されている。このような構造は、インサート成形で製造することができる。インサート成形によれば、メッキまたは銀ペースト印刷等によりアンテナパターンを形成する場合に比べて、アンテナ体を安価に製造することができる。変形例３では、基材４０１は、第２の傾斜面ＴＰ２を有しておらず、直立した内周面を有している。
【００９３】
変形例４
図１７は変形例４に係るアンテナ体の断面図であり、図５（Ｃ）および図１２（Ｃ）と同様に見た図である。変形例４では、アンテナパターン４１５（Ｃ形ループ素子）は、フレキシブルテープ５００で基材４０１に貼付されている。例えば、あらかじめフレキシブルテープ５００上にアンテナパターン４１５を形成し、フレキシブルテープ５００を基材４０１に貼付することで、このような構造を製造することができる。この製造方法によれば、メッキまたは銀ペースト印刷等によりアンテナパターンを形成する場合に比べて、アンテナ体を安価に製造することができる。また、変形例４では、基材４０１は、第２の傾斜面ＴＰ２を有しておらず、直立した内周面を有している。
【００９４】
変形例５
図１８は変形例５に係るアンテナ体の断面図であり、図５（Ｃ）および図１２（Ｃ）と同様に見た図である。変形例５では、基材４０１は、第２の傾斜面ＴＰ２を有しておらず、直立した内周面を有している。
【００９５】
変形例６
上記の実施形態では、アンテナ体は円環状であるが、正方形またはその他の形状の環状であってもよい。例えば、アンテナ体の内側にデジタル表示式の情報表示部分が配置された角型の腕時計には正方形環状のアンテナ体が好適である。
【符号の説明】
【００９６】
１００……アンテナ内蔵式電子時計、１１……ダイヤル板（時刻表示部分）、１２……指針軸、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）……指針、１６……竜頭、１６ａ……巻真、２６……ＧＰＳ受信部、２７……二次電池、２８……電池収納部、３０……駆動機構、３８……地板、４０，２４０……アンテナ体、４４……給電ピン、７０……制御部、８０……外装ケース、８１……ケース胴８１、８２……ガラス縁、８３……ダイヤルリング、８４……カバーガラス、８５……裏蓋、８７……ソーラーパネル、９０……グランド板、４０１……基材、４１５，２４０２，２４０３……アンテナパターン（アンテナ素子）、Ｔ１……上面、ＴＰ１……傾斜面。
【図１】
2014062845.tif 000003
【図２】
2014062845.tif 000004
【図３】
2014062845.tif 000005
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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