(57)【要約】【課題】時計全体の小型化を維持しつつ、発電量を向上させることができるアンテナ内蔵式電子時計を提供する。【解決手段】電子時計１００は、少なくとも筒状の外装ケース８０と、外装ケース８０内に収納された環状のアンテナ素子４０と、アンテナ素子の内側に配置されるともに、アンテナ素子４０の底面Ｔ３よりも上部に位置するソーラーパネル８７と、ソーラーパネル８７を保持する固定手段１４０とを備え、アンテナ素子４０には、固定手段１４０が配置される箇所に切欠部４５が形成され、切欠部４５の空間内に固定手段１４０の一部又は全部が収納される。【選択図】図３
2014062850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外装ケースと、
前記外装ケースに収納された環状のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の内側に配置され、且つ前記アンテナ素子の下端面よりも上方にその上面部分が位置される上部構造体と、
前記上部構造体を、その周縁部分において固定する固定手段と
を備え、
前記アンテナ素子の内側面には、前記固定手段が配置される箇所に切欠部が形成され、当該切欠部によって生じた空間内に前記固定手段の一部又は全部が収納される
ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。
【請求項２】
前記切欠部は、前記固定手段が位置する部分に形成されてい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】
前記切欠部は、前記環状のアンテナ素子の全周に形成されてい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４】
前記アンテナ内蔵式電子時計は、前記外装ケース内の下部に収納される地板をさらに備え、
前記固定手段は、前記地板の上部に形成されるとともに、前記上部構造体に向けて突出され、前記上部構造体の外縁部分に係止可能となっている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンテナ内蔵式電子時計。
【請求項５】
前記上部構造体は、光発電を行うソーラーパネルであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか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環状のアンテナを備える（特許文献１参照）。
【０００３】
従来、このような環状のアンテナを備える電子時計では、時刻表示部分において、例えば、環状のアンテナ素子を、ソーラーパネル等の部品の外周部分に配置するなど、できる限りこれらの部品が略同一面内に配置されるようにして、電子時計の厚みを抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、通常、ソーラーパネル等の時刻表示部分に備えられた部材は、位置決め又は固定するために、部材の外周部分に固定手段が配置されていることから、時刻表示部分の部材の周縁には、前記固定手段とアンテナ素子とが近接されて配置されることとなる。そして、デザイン上の観点から、時刻表示部分の前面に配置されたダイヤルリングによって、各部品の周縁部分を覆うことで、外部から固定手段やアンテナ素子などの各部材が視認されないようにする必要がある。
【０００６】
しかしながら、時刻表示部分においてダイヤルリングが大型化した場合、時刻表示部分における平面部分の面積が少なくなるため、外観上のデザイン自由度が少なくなるとともに、ソーラーパネルによる発電量も少なくなるという問題がある。
【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、時計自体の小型化を維持しつつ、外観上のデザインの自由度を向上させることができるアンテナ内蔵式電子時計を提供することを解決課題としている。
【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、筒状の外装ケースと、前記外装ケースに収納された環状のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の内側に配置され、且つ前記アンテナ素子の下端面よりも上方にその上面部分が位置される上部構造体と、前記上部構造体を、その周縁部分において固定する固定手段とを備え、前記アンテナ素子の内側面には、前記固定手段が配置される箇所に切欠部が形成され、当該切欠部によって生じた空間内に前記固定手段の一部又は全部が収納されることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、環状のアンテナ素子の切欠部によって、アンテナ素子の内側面に空間が形成され、その空間内に、上部構造体を固定する固定手段が位置される構成となる。したがって、保持された上部構造体は、時刻表示部分に垂直な方向から見たときに、その周縁部分が、アンテナ素子と重なり合うこととなり、アンテナ素子全体と各上部構造体の固定手段を上部から覆うためのダイヤルリングを小型にできる。これにより、例えば、上部構造体が文字板であれば、文字板の面積を拡大させて視認性を確保できる。また、例えば、上部構造体がソーラーパネルであれば、ソーラーパネルなどの受光面積を拡大させて発電量を向上させることができる。この結果、本発明によれば、時計自体の小型化を維持しつつ、外観上のデザインの自由度を向上させることができる。
【００１０】
なお、本発明において、「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。また、「上部構造体」とは、電子時計の地板より時刻表示側に配置される各部材を指し、例えば、文字板、ソーラーパネル等が含まれる。さらに、「アンテナ素子の下端面よりも上方にその上面部分が位置される」とは、上部構造体の上面部分が、アンテナ素子の下端面よりも上方に位置されていれば、上部構造体の全部がアンテナ素子の下端面より上方に位置される必要はなく、上部構造体の一部がアンテナ素子の下端面よりも上方に位置される状態、及び全部がアンテナ素子の下端面よりも上方に位置される状態の両方を含む。
【００１１】
上記アンテナ内蔵式電子時計において、前記切欠部は、前記固定手段が位置する部分に形成されていてもよい。このようにすれば、固定手段が位置しない部分は、アンテナ素子本来の厚みや表面形状を維持することができるので、アンテナ素子の内側面に、導電性材料から形成された素子等の部品を適宜配置することができ、アンテナの良好な受信性能を確保することができる。
【００１２】
このアンテナ内蔵式電子時計において、前記切欠部は、前記アンテナ素子の全周に形成されていてもよい。このようにすれば、アンテナ素子の製造時や、時計の組み立て時において、固定手段の配置位置との関係性を考慮する必要がないため、作業を簡略化し、製造効率を向上できる。
【００１３】
このアンテナ内蔵式電子時計には、前記外装ケース内の下部に収納される地板をさらに備え、前記固定手段は、前記地板の上部に形成されるとともに、前記上部構造体に向けて突出され、前記上部構造体の外縁部分に係止可能となっていてもよい。このような本発明では、外装ケースの下部に配置される地板に基づいて、上部構造体を固定することができるため、この固定手段によって上部構造体をより確実に且つ容易に固定又は位置決めすることができる。
【００１４】
このアンテナ内蔵式電子時計において、前記上部構造体は、光発電を行うソーラーパネルであってもよい。このようにすれば、時計全体の小型化を維持しつつ、ソーラーパネルなどの受光面積を拡大させて発電量を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】（Ａ）は、電子時計１００のアンテナ素子４０の底面図であり、（Ｂ）はアンテナ素子４０を（Ａ）に示すＡ−ａ線で切断した断面図であり、（Ｃ）はアンテナ素子４０を（Ａ）に示すＢ−ｂ線で切断した断面図である。
【図６】電子時計１００の回路構成を示すブロック図である。
【図７】電子時計１００のソーラーパネルと地板に形成された固定手段との係合状態を示す一部破断断面図である。
【図８】（Ａ）は電子時計１００のソーラーパネルと固定手段との位置関係を上面より示す説明図であり、（Ｂ）はその一部拡大図である。
【図９】変更例に係るアンテナ素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。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。
【００１７】
＜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。
【００１８】
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。なお、本実施形態では、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】
なお、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、例えば時刻を示す１〜１２の数字が３０度おきに設けたり、あるいはバータイプのインデックスが３０度おきに設けられている。なお、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環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、環状のアンテナ素子４０が収納されている。したがって、アンテナ素子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、アンテナ素子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、グランド板９０自身に設けられたバネ（図示省略）を介してケース胴８１に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、裏蓋８５にも電気的に接続されている。
【００３０】
また、図３に示すように、アンテナ素子４０の内周よりも内側には、光透過性のダイヤル板１１、光発電を行うソーラーパネル８７、ダイヤル板１１、ソーラーパネル８７、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。
【００３１】
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、アンテナ素子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。なお、本実施形態において、ダイヤル板１１、及びソーラーパネル８７は、図３に示すように、アンテナ素子４０の下端面（底面）の位置よりも、表示方向側（上方）に位置するようになっており、少なくともダイヤル板１１の上面がアンテナ素子４０の下端面の高さよりも上方に位置されている。本実施形態では、本発明の上部構造体としてアンテナ素子４０及びソーラーパネル８７が含まれる。
【００３２】
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、アンテナ素子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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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を貫通してアンテナ素子４０に接触し、地板３８を貫通して基板２５と接触する。したがって、アンテナ素子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、アンテナ素子４０から基板２５に対して受信信号が供給されている。
【００３７】
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効果を有する部材により覆われており、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、導通ばね２４を通じて、回路ブロックに対してグランド電位が供給されている。すなわち、回路押さえ３９、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、及び当該二次電池２７を収納するための電池収納部２８を備える。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
次いで、アンテナ素子４０の詳細に説明する。アンテナ素子４０は、環状の誘電体を基材として、これに金属またはその他の導電性材料のアンテナパターン（アンテナ素子）をメッキや銀ペースト印刷などにより形成したものである。このアンテナ素子４０は、本実施形態では、ダイヤル板１１の周囲に配置されており、ガラス縁８２の内周面側に収容され、その上方をダイヤルリング８３及びカバーガラス８４で覆われている。この誘電体としては、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。これにより誘電体の波長短縮と相俟ってアンテナをより小型化できる。
【００４５】
例えば、ＧＰＳ衛星２０からの電波の周波数は約１．５７５ＧＨｚであり、一波長は１９ｃｍとなり、通常のアンテナを腕時計のガラス縁に埋め込むにはそのままでは収まらず、波長短縮が必要となる。本実施形態では、誘電体による波長短縮が(εｒ)1/2となることから、本実施形態では、誘電体としては、εｒ＝５〜２０程度を用いている。これにより、ＧＰＳ受信用のアンテナであっても、腕時計に１波長ループアンテナを収めることができ、アンテナの小型化を図ることができる。
【００４６】
また、アンテナ素子４０には、図４に示すように内周面側に切欠部４５が設けられている。この切欠部４５は、上部構造体を保持する固定手段を収納する空間となっており、後述するように、本実施形態では、この切欠部４５内にソーラーパネル８７を保持する固定手段１４０が収納されるようになっている。
【００４７】
この切欠部４５が設けられた部分でのアンテナ素子４０は、図５（Ｂ）に示すように、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。具体的に、上面Ｔ１及び底面Ｔ３は、時刻表示部分の表面に平行な面であり、外周面Ｔ２は、上面Ｔ１に対して垂直な面である。また、第１の傾斜面ＴＰ１は、上面Ｔ１に連なりダイヤル板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よう形成されている。また、第２の傾斜面ＴＰ２は、第１の傾斜面ＴＰ１と連なりアンテナ素子４０の外周面Ｔ２に向かって傾斜し、外側に向かうほどソーラーパネル８７の外縁との距離が長くなるよう形成されている。
【００４８】
一方、切欠部４５が設けられていない部分でのアンテナ素子４０は、図５（Ｃ）に示すように、上記と同じ、上面Ｔ１、外周面Ｔ２、底面Ｔ３、傾斜面ＴＰ１、及び、上面Ｔ１に対して垂直な内周面Ｔ４により囲まれた、５角形の断面形状を有する。
【００４９】
また、アンテナ素子４０は、給電点を通じて給電され、この給電点には、アンテナ下面に配置された給電ピン４４が接続されている。給電ピン４４は金属で形成されたピン状のコネクタであり、回路基板２５上に突設されて、地板３８に開口された挿通孔を貫通されて収納空間内へ挿通され、回路基板２５と、収納空間内部のアンテナ素子４０とを接続する。
【００５０】
アンテナ素子４０の位置は、カバーガラス８４の下面に設定されているため、良好な受信を確保することが可能となっている。しかも、アンテナ素子４０の上部は、ダイヤルリング８３により覆われているため、アンテナ素子４０が露出することがなく、かつ、ダイヤルリング８３上にデザインを施すことが可能なため、デザインの自由度を低下させることがない。そして、アンテナ素子４０の位置は、ダイヤル板１１よりも外側に設定されているため、ダイヤル板１１のデザインの自由度を低下させることがない。
【００５１】
次に、このアンテナ素子４０の取り付け方について説明する。本実施形態では、図４に示すように、地板３８には、内周側壁３８ａと、外周側壁３８ｂに囲まれたアンテナ素子の収容部３８ｃが形成されている。この収容部３８ｃに、金属またはその他の導電性材料で形成された付勢部材としての環状のグランド板９０を取り付け、グランド板９０とアンテナ素子４０とを係合させることによってアンテナ素子４０を地板３８に固定している。
【００５２】
地板３８には、４か所に、垂直方向に延びた第一案内係合部としてのアンテナ案内突出部１１２が形成されており、グランド板９０には、このアンテナ案内突出部１１２が挿通される複数の挿通孔９３が形成されている。これらの挿通孔９３にアンテナ案内突出部１１２が挿通されることにより、グランド板９０は、地板３８の平面方向および周方向の位置が決められることになる。
【００５３】
また、図４に示すように、グランド板９０には、外周部の４か所に導通部９１が形成されており、これらの導通部９１は、外装ケース８０の内側に接触するように構成される。
【００５４】
次に、グランド板９０に形成された複数の挿通孔９２を介して、地板３８の５か所に形成されたネジ孔１１０に、５個のネジ１１１を係合させ、グランド板９０を地板３８にしっかりと固定させる。
【００５５】
このように、本実施形態においては、グランド板９０を全面にわたって収容部３８ｃに密着させて取り付けるのではなく、複数のネジ１１１によって、部分的にグランド板９０を地板３８に密着させるように取り付けている。
【００５６】
アンテナ素子４０の下部には、図５（Ａ）に示すように、上述したアンテナ案内突出部１１２と係合する第二係合案内部としての窪み部４２が形成されており、この地板３８のアンテナ案内突出部１１２がアンテナ素子４０の窪み部４２に嵌め合わされることによって、アンテナ素子４０は、地板３８の平面方向および周方向の位置が決められることになる。なお、地板に形成する第一係合部を窪み部とし、アンテナ素子に形成する第二係合部を突出部としてよい。
【００５７】
また、アンテナ素子４０の下部には、図４に示すように、切欠部４５が形成されており、アンテナ素子４０と地板３８が嵌め合わされる際、切欠部４５の空間に地板３８に設けられた固定手段１４０が収納されるようになっている。この固定手段１４０は、図４に示すように、地板３８の周方向の２箇所に配置され、ソーラーパネル８７を固定する部材である。この固定手段１４０は、地板３８の表面に対して垂直な方向に突出しており、切欠部４５の空間内に収納された状態で、ソーラーパネル８７の垂直方向の位置を固定するようになっている。このソーラーパネル８７の保持構造については、詳しく後述する。
【００５８】
さらに、グランド板９０には、フック９４が４か所に形成されており、アンテナ素子４０には、このフック９４と係合する係合部としての庇状の突出部４１が形成されている。また、地板３８には、複数個所に、アンテナ素子４０の垂直方向の位置を決めるための基準面としての台座部１１３が形成されている。
【００５９】
したがって、グランド板９０を地板３８に取り付けた後、地板３８のアンテナ案内突出部１１２とアンテナ素子４０の窪み部とが係合するようにアンテナ素子４０を取り付けると、アンテナ素子４０は複数個所で台座部１１３に接触する。さらに、アンテナ素子４０に形成された庇状の突出部４１に、グランド板９０のフック９４を係合させると、アンテナ素子４０は、グランド板９０の弾性力によって、地板３８の方向に付勢され、台座部１１３に押し付けられる。このようにして、アンテナ素子４０は、地板３８の面に垂直な方向に確実に位置決めされることになる。
【００６０】
図４に示すように、フック９４と突出部４１とが係合する位置と、グランド板９０がネジ１１１によって地板３８に取り付けられる位置とは、地板３８の周方向において、所定の間隙を有するように設定されている。このように設定することにより、グランド板９０に弾性力を持たせることができ、アンテナ素子４０が振動等により変位した場合でも、グランド板９０の弾性力によって元の位置に戻すことができる。詳しくは後述する。
【００６１】
さらに、本実施形態においては、図４に示すように、地板３８の周方向の複数位置には、地板垂直面部１２０が、５か所に形成されている。この地板垂直面部１２０は、地板３８の表面に対して垂直な方向の面を有しており、アンテナ素子４０の内周面に形成されたアンテナ垂直面と対向するようになっている。この構成については、詳しく後述する。
【００６２】
＜Ｂ：アンテナ内蔵式電子時計の回路構成＞
図６は、電子時計１００の回路構成を示すブロック図である。図６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を含んで構成されている。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。
【００６３】
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。
【００６４】
また電子時計１００は、アンテナ素子４０、バラン１０、及びＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルタ３２を含む。アンテナ素子４０は、図１で説明したように、複数のＧＰＳ衛星２０からの衛星信号を受信する。ただし、アンテナ素子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、アンテナ素子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。
【００６５】
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を含んで構成されている。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。
【００６６】
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等を含んで構成されている。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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を含んで構成されている。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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。詳述すると、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
制御表示部３６は、各種制御を行う制御部７０、指針等の機構を駆動させる駆動回路７４、及び基準クロック信号を生成する水晶振動子７３を含んで構成されている。
【００７９】
制御部７０は、記憶部７１、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の駆動を制御する。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
＜Ｃ：アンテナ内蔵式電子時計の上部構造体の保持構造＞
次に、本実施形態の電子時計１００における上部構造体の保持構造について詳しく説明する。なお、本実施形態では、上部構造体であるソーラーパネル８７の保持構造を例に説明する。図７は電子時計１００のソーラーパネル８７と地板３８に形成された固定手段との係合状態を示す一部破断断面図であり、図８（Ａ）は、電子時計１００のソーラーパネルと固定手段との位置関係を示す一部破断断面図であり、図８（Ｂ）はその一部拡大図である。
【００８３】
本実施形態において、ソーラーパネル８７を保持する固定手段１４０は、図４に示すように、地板３８において２個設けられている。この固定手段１４０は、プラスチックなどの弾性力を有する合成樹脂等で形成されており、前記地板３８の上部に形成されるとともに、地板３８から垂直方向に突出された突出部１４１と、突出部１４１の先端部において、径方向、すなわちソーラーパネル８７に向けて突出され、ソーラーパネル８７の外縁部分に係止可能な係止部１４２とから構成される。この固定手段１４０は、突出部１４１が地板３８と一体形成され、又は地板３８に対して固定されており、合成樹脂による弾性力によって、例えば、衝撃等があった場合でも、塑性変形することなく、図７に示すような定常状態の位置に戻すことができる。そして、この定常状態では、係止部１４２がソーラーパネル８７の外縁８７ａ部分の上部に位置するようになっており、ソーラーパネル８７の上面を押しつけて、ソーラーパネル８７を地板３８に対して垂直方向に固定する。
【００８４】
また、固定手段１４０の上部には、アンテナ素子４０が配置されており、アンテナ素子４０は、この固定手段１４０に対応する位置に切欠部４５が形成されている。アンテナ素子４０の切欠部４５は、図７に示すように、アンテナ素子４０の内周側から外側に向かって傾斜し、外側に向かうほどソーラーパネル８７の外縁との距離が大きくなる第２の傾斜面ＴＰ２を有しており、その第２の傾斜面ＴＰ２によって空間が形成される。そして、この切欠部４５の空間内に固定手段１４０の一部が収納されるようになっている。このアンテナ素子４０と、固定手段１４０との位置関係については、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ダイヤル板１１に垂直な方向から見たときに、固定手段１４０の一部がアンテナ素子４０と一部重なり合うようになっている。
【００８５】
＜Ｄ：本実施形態の利点＞
本実施形態によれば、図７に示すように、アンテナ素子４０の一部は、アンテナ素子４０の外周面Ｔ２に向かって傾斜し外側に向かうほどソーラーパネル８７との距離が大きくなるよう形成された第２の傾斜面ＴＰ２を有し、その第２の傾斜面ＴＰ２によって切欠部４５の空間が形成されている。そして、空間内には、ソーラーパネル８７を保持する固定手段１４０の一部が収納されるようになっている。したがって、図８（Ｂ）に示すように、上部方向から見たときに、固定手段１４０とアンテナ素子４０とが重なり合った距離Ｇだけ、ソーラーパネル８７の半径を大きくすることができる。これにより、電子時計１００全体の小型化を維持しつつ、ソーラーパネル８７などの受光面積を拡大させて発電量を向上させることができる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、アンテナ素子４０の内周面は、固定手段１４０が位置する部分にのみ切欠部４５が形成され、その他の内周面Ｔ４は、時刻表示部分の表面に対して垂直な面となっている。これにより、当該面上に導電性材料から形成されたアンテナ素子を配置することができ、アンテナの良好な受信性能を確保することができる。
【００８７】
＜Ｅ：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。
【００８８】
また、上述した実施形態において、アンテナ素子４０は、第２の傾斜面を有する構造としたが、例えば、図９に示すように、底面Ｔ３の内側の縁部に連なり底面Ｔ３に垂直な段差面Ｔ５２と、内周面Ｔ４の下端に連なり内周面に垂直な平坦面Ｔ５１とを有する階段状構造とし、この段差部分の空間に固定手段１４０を収納させてもよい。この場合には、第２の傾斜面ＴＰ２を備えるアンテナ素子４０よりも、切欠部４５ａの収納空間の奥行きを拡げることができる。その結果、固定手段１４０をさらに外側に配置させることが可能となり、ソーラーパネル８７等の上部構造体の外径をより大きくすることができる。
【００８９】
また、上述した実施形態において、アンテナ素子４０の切欠部４５は、固定手段１４０に対応する箇所のみ形成させたが、アンテナ素子４０の全周にわたって形成されていてもよい。この場合には、このようにすれば、アンテナ素子４０の製造時や、時計の組み立て時において、固定手段１４０の配置位置との関係性を考慮する必要がないため、作業を簡略化し、製造効率を向上できる。
【００９０】
また、上述した実施形態では、上部構造体として、ソーラーパネル８７を例に説明したが、本発明は、これに限定するものではなく、電子時計１００の構造上、アンテナ素子４０の内周に位置する部材であれば適用可能であり、例えば、ダイヤル板１１などを保持する部材を切欠部４５の空間に収納させてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１００…アンテナ内蔵式電子時計、１１…ダイヤル板、１２…指針軸、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）…指針、２６…ＧＰＳ受信部、３０…駆動機構、３８…地板、４０…アンテナ素子、４１…突出部、４２…窪み部、８０…外装ケース、８１…ケース、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、９４…フック、９５…貫通孔、１１０…ネジ孔、１１１…ネジ、１１２…アンテナ案内突出部、１１３…台座部、１２０…地板垂直面部、１４０…固定手段、４５（４５ａ）…切欠部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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