(57)【要約】  電波時計（１）は、外装ケース（２）と、外装ケースの内部に配置された文字板（４）と、外装ケースの内部における文字板の裏面側に配置された基板（７）と、基板に配置された第一のグランド層（７１）と、外装ケースの中心と外装ケースの内壁面（２１ａ）との間に配置され、第一のグランド層と対向する平面状の放射電極（９１）と、放射電極の端部と第一のグランド層とを電気的に接続する平面状の短絡部（９２）と、放射電極と基板の受信回路とを接続する接続部（９３）と、を有するアンテナ（９）と、基板における短絡部を挟んで放射電極側とは反対側に配置され、短絡部の幅以上の幅を有する第二のグランド層（７２）と、を備える。
2019069673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装ケースと、
前記外装ケースの内部に配置された文字板と、
前記外装ケースの内部における前記文字板の裏面側に配置された基板と、
前記基板に配置された第一のグランド層と、
前記外装ケースの中心と前記外装ケースの内壁面との間に配置され、前記第一のグランド層と対向する平面状の放射電極と、前記放射電極の端部と前記第一のグランド層とを電気的に接続する平面状の短絡部と、前記放射電極と前記基板の受信回路とを接続する接続部と、を有するアンテナと、
前記基板における前記短絡部を挟んで前記放射電極側とは反対側に配置され、前記短絡部の幅以上の幅を有する第二のグランド層と、
を備えたことを特徴とする電波時計。
【請求項２】
前記第一のグランド層と前記第二のグランド層とが一体である
請求項１に記載の電波時計。
【請求項３】
前記放射電極は、前記外装ケースの中心軸線と直交する方向である径方向に向けて前記短絡部から延在している
請求項１または２に記載の電波時計。
【請求項４】
前記第二のグランド層は、前記短絡部から前記放射電極側とは反対側に向けて延在しており、
前記延在方向における前記第二のグランド層の長さは、前記延在方向における前記放射電極の長さ以上である
請求項１から３の何れか１項に記載の電波時計。
【請求項５】
前記文字板と前記基板との間の空間において、金属製の部材は、前記外装ケースの中心軸線の方向で前記放射電極と重ならない領域に配置されている
請求項１から４の何れか１項に記載の電波時計。
【請求項６】
前記金属製の部材は、前記第二のグランド層と重なる領域に配置されている
請求項５に記載の電波時計。
【請求項７】
更に、前記文字板と前記基板との間に配置されたソーラーセルを備え、
前記ソーラーセルは、前記放射電極および前記第二のグランド層と対向する位置に切欠き部を有する
請求項１から６の何れか１項に記載の電波時計。
【請求項８】
前記文字板と前記基板との間の空間において、非導電性の部材が前記第二のグランド層と対向して配置される
請求項１から７の何れか１項に記載の電波時計。
【請求項９】
更に、前記基板と対向する板状の非導電性の回転部材を有し、
前記回転部材は、前記外装ケースの中心軸線の方向において前記放射電極と重ならず、かつ前記第二のグランド層と重なるように配置されている
請求項１から８の何れか１項に記載の電波時計。
【請求項１０】
前記接続部は、前記受信回路と前記放射電極とを物理的にかつ電気的に接続しており、
前記放射電極は、前記接続部から前記外装ケースの内壁面に向けて延在している
請求項１から９の何れか１項に記載の電波時計。
【請求項１１】
前記接続部は、前記受信回路と前記放射電極とを物理的にかつ電気的に接続しており、
前記短絡部は、前記接続部の両側に前記接続部と並んで配置され、かつ前記外装ケースの中心軸線と平行な平面に沿って延在している
請求項１から１０の何れか１項に記載の電波時計。
【請求項１２】
前記接続部は、容量結合によって前記放射電極と前記受信回路とを接続し、
前記接続部は、前記短絡部よりも前記外装ケースの中心側の位置に配置されている
請求項１から９の何れか１項に記載の電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナを有する時計がある。特許文献１には、金属製の凹状容器で構成された筐体を有しており、筐体の凹部に、時計動作部のほか、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するための逆Ｆアンテナが配設されている時計装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンテナの受信感度を向上させることについて、改良の余地が残されている。【０００５】
本発明の目的は、アンテナの受信感度を向上させることができる電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電波時計は、外装ケースと、前記外装ケースの内部に配置された文字板と、前記外装ケースの内部における前記文字板の裏面側に配置された基板と、前記基板に配置された第一のグランド層と、前記外装ケースの中心と前記外装ケースの内壁面との間に配置され、前記第一のグランド層と対向する平面状の放射電極と、前記放射電極の端部と前記第一のグランド層とを電気的に接続する平面状の短絡部と、前記放射電極と前記基板の受信回路とを接続する接続部と、を有するアンテナと、前記基板における前記短絡部を挟んで前記放射電極側とは反対側に配置され、前記短絡部の幅以上の幅を有する第二のグランド層と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電波時計は、基板における短絡部を挟んで放射電極側とは反対側に配置され、短絡部の幅以上の幅を有する第二のグランド層を有する。第二のグランド層は、アンテナとイメージアンテナとの対称性を向上させ、アンテナの受信感度を向上させる。よって、本発明に係る電波時計によれば、アンテナの受信感度を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る電波時計を示す平面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る電波時計の断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る電波時計の要部断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係るアンテナの斜視図である。
【図５】図５は、イメージアンテナの説明図である。
【図６】図６は、アンテナの第一の配置を示す斜視図である。
【図７】図７は、アンテナの第二の配置を示す斜視図である。
【図８】図８は、第一の配置および第二の配置におけるアンテナの感度を示す図である。
【図９】図９は、第一の配置においてグランド層が延長された構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、第二の配置においてグランド層が延長された構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、第一の配置における受信感度の測定結果を示す図である。
【図１２】図１２は、第二の配置における受信感度の測定結果を示す図である。
【図１３】図１３は、第一の配置において金属製のカバーで囲われた構成を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、第二の配置において金属製のカバーで囲われた構成を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、第一の配置における受信感度の測定結果を示す図である。
【図１６】図１６は、第二の配置における受信感度の測定結果を示す図である。
【図１７】図１７は、ソーラーセルの配置例を示す平面図である。
【図１８】図１８は、日板の配置例を示す平面図である。
【図１９】図１９は、アンテナの他の配置例を示す平面図である。
【図２０】図２０は、アンテナの形状の一例を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、第二領域と重なるように配置されたソーラーセルを示す断面図である。
【図２２】図２２は、実施形態の第１変形例に係る電波時計を示す平面図である。
【図２３】図２３は、実施形態の第１変形例に係るアンテナの斜視図である。
【図２４】図２４は、実施形態の第１変形例に係るアンテナの正面図である。
【図２５】図２５は、アンテナの指向性を説明する側面図である。
【図２６】図２６は、アンテナの形状の一例を示す斜視図である。
【図２７】図２７は、アンテナの他の例を示す斜視図である。
【図２８】図２８は、実施形態の第２変形例に係る電波時計の平面図である。
【図２９】図２９は、実施形態の第３変形例に係る電波時計の平面図である。
【図３０】図３０は、実施形態の第４変形例に係る電波時計の平面図である。
【図３１】図３１は、実施形態の第５変形例に係る電波時計の断面図である。
【図３２】図３２は、実施形態の第６変形例に係る電波時計の要部断面図である。
【図３３】図３３は、実施形態の第７変形例に係るアンテナの平面図である。
【図３４】図３４は、実施形態の第８変形例に係るアンテナの平面図である。
【図３５】図３５は、実施形態の第８変形例に係るアンテナの斜視図である。
【図３６】図３６は、実施形態の第８変形例に係るアンテナの正面図である。
【図３７】図３７は、実施形態の第８変形例に係るアンテナの配置例を示す平面図である。
【図３８】図３８は、ソーラーセルの形状の一例を示す平面図である。
【図３９】図３９は、アンテナの他の配置例を示す平面図である。
【図４０】図４０は、実施形態の第９変形例に係るモータの配置を示す平面図である。
【図４１】図４１は、実施形態の第１０変形例に係るグランド層の配置を示す平面図である。
【図４２】図４２は、実施形態の第１０変形例に係る基板において機器が配置された状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態に係る電波時計につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１０】
［実施形態］
図１から図２１を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、電波時計に関する。図１は、実施形態に係る電波時計を示す平面図、図２は、実施形態に係る電波時計の断面図、図３は、実施形態に係る電波時計の要部断面図、図４は、実施形態に係るアンテナの斜視図、図５は、イメージアンテナの説明図である。図２には、図１のII−II断面が示されている。
【００１１】
図１および図２に示すように、実施形態の電波時計１は、外装ケース２、風防３、文字板４、指針５、ソーラーセル６、基板７、電池８、アンテナ９、および裏蓋１０を有する。なお、図１では風防３、文字板４、指針５、およびソーラーセル６の図示が省略されている。電波時計１は、衛星からの電波を受信する。電波時計１は、電波によって取得した情報に基づいて内部時刻を補正する機能を有する。本実施形態の電波時計１は、ＧＰＳ（GLOBAL  POSITIONING  SYSTEM）衛星から出力されるＧＰＳ電波を受信する。なお、ＧＰＳ電波は、ＧＰＳ時刻情報を含む電波であり、例えば、１．５ＧＨｚ帯（１５７５．４２ＭＨｚ）と、１．２ＧＨｚ帯（１２２７．６０ＭＨｚ）との２種類が使用される。
【００１２】
外装ケース２は、電波時計１の外殻をなす部材である。外装ケース２は、例えば、チタンやチタン合金などの導電性材料で形成されている。外装ケース２は、略円筒形状の本体部２１と、かん２２と、を有する。本体部２１は、軸方向の両端が開放した円筒状の構成部である。かん２２は、本体部２１と一体に形成されており、本体部２１の外周面から径方向外側に向けて突出している。かん２２には、ベルトが連結される。
【００１３】
本明細書では、本体部２１の中心軸線Ｘ１の方向を「軸方向」と称する。軸方向は、電波時計１の上下方向に対応する。また、中心軸線Ｘ１と直交する方向を「径方向」と称し、中心軸線Ｘ１を中心とする円周方向を「周方向」と称する。径方向において、中心軸線Ｘ１に近い側を「内側」と称し、中心軸線Ｘ１から遠い側を「外側」と称する。
【００１４】
風防３は、本体部２１における前面側の開口を閉塞する。風防３は、ガラス等の透明な材料で形成されている。風防３は、文字板４および指針５を前面側から覆う。裏蓋１０は、本体部２１における背面側の開口を閉塞する。裏蓋１０は、板状の部材であり、例えば金属で形成されている。裏蓋１０は、基板７を背面側から覆う。
【００１５】
外装ケース２は、断面形状が略円形の収容空間２３を有する。収容空間２３は、本体部２１の内方の空間である。収容空間２３は、本体部２１、風防３、および裏蓋１０によって囲まれた閉空間である。収容空間２３は、文字板４、指針５、ソーラーセル６、基板７、電池８、およびアンテナ９を収容する。
【００１６】
文字板４は、円盤状の部材であり、本体部２１に対して固定されている。文字板４は、前面側から背面側へ光が通過可能なように構成されている。文字板４は、例えば、光を透過させる材料で形成されている。文字板４は、例えば、合成樹脂等の非導電性の材料で形成されてもよい。
【００１７】
指針５は、秒針５１、分針５２、および時針５３を有する。指針５は、外装ケース２の中心軸線Ｘ１と同軸上に配置されている。指針５の回転軸５５は、文字板４の貫通孔に挿通されている。秒針５１、分針５２、および時針５３は、それぞれ輪列５４を介してモータ等の駆動源と連結されている。輪列５４は、文字板４よりも背面側に配置されており、駆動源５６の回転を減速して指針５に伝える。本実施形態の駆動源５６は、ステップモータである。駆動源５６は、電池８から供給される電力によって指針５を回転駆動する。
【００１８】
ソーラーセル６は、文字板４の背面に配置されている。ソーラーセル６は、平板状に形成されている。ソーラーセル６は、受光した光を電気エネルギーに変換する。ソーラーセル６は、光発電素子の集合体であり、前面側が受光面となっている。ソーラーセル６は、文字板４を透過した光により発電を行う。ソーラーセル６は、基板７と電気的に接続されている。ソーラーセル６によって発電された電力は、電波時計１の各機器に供給されてもよく、電池８に充電されてもよい。
【００１９】
基板７は、収容空間２３における裏蓋１０の近傍に配置されている。基板７は、図示していない地板に固定され、地板が本体部２１に対して固定されている。基板７は、軸方向において文字板４から背面側に離間して配置されており、かつ文字板４と対向している。基板７は、電波時計１を制御する制御部の構成要素である。基板７は、制御回路１４および受信回路１５を有する。制御回路１４は、駆動源５６の駆動制御や、内部時刻の補正を行う。受信回路１５は、アンテナ９と接続されている。受信回路１５は、アンテナ９によって受信された衛星信号を復号してデジタル信号を生成する。受信回路１５によって生成されたデジタル信号は、制御回路１４に送られる。制御回路１４は、受信回路１５から取得した信号に基づいて内部時刻を補正する。制御回路１４は、内部時刻に基づいて指針５の表示時刻を修正することができる。更に、制御回路１４は、位置情報とタイムゾーンとを関連づけた地図データを記憶領域に有し、衛星受信の結果から、現在位置が属するタイムゾーンを割り出して、時計に反映することができる。
【００２０】
基板７には、グランド層７０が配置されている。グランド層７０は、例えば、導電性材料で形成されたグランド板や基板７上に形成されたグランド電極膜などで形成されてもよい。グランド層７０の位置および形状は、アンテナ９の位置および形状に応じて定められている。後述するように、本実施形態のグランド層７０は、アンテナ９およびイメージアンテナ９ｉと対向するように配置されている（図５参照）。本実施形態のグランド層７０は、基板７における前面７ａに形成されている。グランド層７０は、外装ケース２と電気的に接続されている。電気的な接続は、直流的もしくは交流的の何れの接続であってもよい。グランド層７０は、基板７の内層を介して外装ケース２と接続されていてもよい。なお、グランド層７０は、外装ケース２に代えて裏蓋１０に電気的に接続されてもよい。
【００２１】
本実施形態のグランド層７０の形状は、矩形である。グランド層７０は、第一の辺７０ａ、第二の辺７０ｂ、第三の辺７０ｃ、および第四の辺７０ｄを有する。第一の辺７０ａは、外装ケース２の内壁面２１ａと対向する辺である。第一の辺７０ａと第四の辺７０ｄとは径方向において対向している。第二の辺７０ｂと第三の辺７０ｃとは周方向において対向している。
【００２２】
グランド層７０は、例えば、中心軸線Ｘ１から第一の辺７０ａに下ろした垂線の足７０ｐが第一の辺７０ａの中心または中心の近傍の位置となるように配置される。この場合、グランド層７０の第二の辺７０ｂおよび第三の辺７０ｃはそれぞれ垂線と平行である。本実施形態のグランド層７０では、第一の辺７０ａが短辺であり、第二の辺７０ｂおよび第三の辺７０ｃが長辺である。第一の辺７０ａは、第二の辺７０ｂおよび第三の辺７０ｃよりもわずかに短い。なお、第一の辺７０ａの長さは、第二の辺７０ｂおよび第三の辺７０ｃの長さと等しくてもよい。
【００２３】
図１に示すように、グランド層７０の幅ＷＧは、後述する放射電極９１の幅ＷＥよりも大きい。本実施形態では、グランド層７０の幅ＷＧが放射電極９１の幅ＷＥよりも大きく、かつ基部９４の幅ＷＢよりも小さい。なお、本実施形態では、短絡部９２の幅ＷＳ（図４参照）は、放射電極９１の幅ＷＥと等しい。従って、グランド層７０の幅ＷＧは、短絡部９２の幅ＷＳよりも大きい。ただし、グランド層７０の幅ＷＧは、短絡部９２の幅ＷＳと等しくてもよい。
【００２４】
図３に示すように、グランド層７０の第四の辺７０ｄは、アンテナ９における径方向内側の端部に位置している。より詳しくは、第四の辺７０ｄは、放射電極９１における径方向内側の端部よりも径方向の内側に位置している。従って、短絡部９２は、グランド層７０における第一の辺７０ａと第四の辺７０ｄとの間に配置されている。そして、放射電極９１は、グランド層７０における短絡部９２と第四の辺７０ｄとの間に配置されている。また、図１に示すように、放射電極９１は、グランド層７０の第二の辺７０ｂと第三の辺７０ｃとの間に配置されている。なお、第四の辺７０ｄは、アンテナ９における径方向内側の端部よりも内側に位置していてもよい。
【００２５】
アンテナ９は、基板７に配置されている。より詳しくは、アンテナ９は、基板７の前面７ａに配置されている。また、アンテナ９は、中心軸線Ｘ１と外装ケース２の内壁面２１ａとの間に配置されている。アンテナ９は、放射電極９１、短絡部９２、接続部９３、および基部９４を有する。
【００２６】
基部９４は、誘電体によって立体形状に形成されている。基部９４は、例えば、セラミック等の非導電性の誘電体で形成される。基部９４は、ジルコニアや酸化チタンなどの誘電率が高い材料で構成されており、波長短縮効果を奏する。本実施形態の基部９４の形状は、直方体である。基部９４は、放射電極９１が受信する電波の実質的な波長λ’をＧＰＳ電波の周波数に応じた波長λよりも小さくすることができる。
【００２７】
図４に示すように、基部９４は、前面９４ａが前面側を向くように、即ち前面９４ａが風防３と対向するように配置されている。また、基部９４は、第一の側面９４ｃが外装ケース２の内壁面２１ａと対向し、かつ第二の側面９４ｄが中心軸線Ｘ１側を向くように配置されている。第一の側面９４ｃおよび第二の側面９４ｄは、前面９４ａを挟んで位置する側面であり、互いに逆方向を向いている。本実施形態の基部９４は、中心軸線Ｘ１から第二の側面９４ｄに下ろした垂線の足９４ｅの位置が第二の側面９４ｄにおける幅方向の中心位置となるように配置されている。アンテナ９の形状は、中心軸線Ｘ１から垂線の足９４ｅに下ろした垂線に関して対称である。なお、本実施形態の第一の側面９４ｃおよび第二の側面９４ｄは、前面９４ａにおける長辺に沿った側面である。
【００２８】
グランド層７０は、第四の辺７０ｄ（図３参照）が基部９４の第二の側面９４ｄと平行となり、かつ第一の辺７０ａが基部９４の第一の側面９４ｃと平行となるように形成されている。基部９４は、グランド層７０における径方向の内側の領域に配置されている。
【００２９】
放射電極９１は、基部９４の前面９４ａに配置されている。放射電極９１は、金属等の導電性を有する材料によって形成された平面状の構成部である。放射電極９１および後述する短絡部９２や接続部９３は、基部９４である誘電体に形成された導電性材料の薄膜で構成されてもよいし、板状部材で構成されてもよい。なお、本実施形態で例示するアンテナ９は、誘電体に薄膜が形成されたものであるが、これに代えて、アンテナ９は、導電性の板状部材のみで構成されてもよく、基部９４に導電性の板状部材が組み合わされて構成されてもよい。平面状の放射電極９１には、薄膜で構成されたものも、板状に形成されたものも含まれる。また、平面状の短絡部９２や接続部９３には、薄膜で構成されたものも、板状に形成されたものも含まれる。更に、平面状の放射電極９１、短絡部９２、および接続部９３には、表面の全部または一部に凹凸部を有する構成も含まれる。
【００３０】
本実施形態の放射電極９１の形状は、矩形である。放射電極９１は、前面９４ａの大部分の領域を覆うように前面９４ａに配置されている。また、放射電極９１は、前面９４ａの縁部をコの字形状に露出させるように配置されている。より具体的には、前面９４ａにおける径方向内側の一部の領域、および幅方向の両端の領域が露出している。放射電極９１の各辺は、前面９４ａの各辺と平行である。なお、放射電極９１は、前面９４ａが露出しないように、言い換えると前面９４ａの全体を覆うように設けられてもよい。
【００３１】
なお、本明細書におけるアンテナ９やグランド層７０の説明において、「幅方向」とは、放射電極９１の延在方向と直交する方向である。例えば、本実施形態の放射電極９１は、短絡部９２から径方向に沿って延在している。この場合の「延在方向」は、中心軸線Ｘ１と垂線の足７０ｐとを結ぶ垂線の方向である。幅方向は、この垂線と直交する方向であり、例えば、グランド層７０の第一の辺７０ａと平行な方向である。
【００３２】
放射電極９１は、第一の放射辺９１ａ，９１ａおよび第二の放射辺９１ｂを有する。第一の放射辺９１ａは、放射電極９１における径方向に沿った辺である。一方の第一の放射辺９１ａと、他方の第一の放射辺９１ａとは略平行または実質的に平行である。第二の放射辺９１ｂは、放射電極９１における第一の放射辺９１ａと実質的に直交する辺、言い換えると幅方向に沿った辺である。放射電極９１の実質的なアンテナ長は、短絡部９２との接続箇所９１ｃから、第二の放射辺９１ｂまでの辺の長さ、つまり第一の放射辺９１ａ，９１ａの長さである。放射電極９１は、例えば、アンテナ長が短縮後の実質的な波長λ’の１／４の長さとなるように形成されている。本実施形態のアンテナ９は、平面モノポールアンテナの特性を有する。より詳しくは、本実施形態のアンテナ９では、第一の放射辺９１ａ，９１ａがそれぞれモノポールアンテナと同様のアンテナ特性を示す。第一の放射辺９１ａ，９１ａは、中心軸線Ｘ１の方向に沿った指向性を有する。すなわち、第一の放射辺９１ａ，９１ａは、中心軸線Ｘ１の方向に沿った電波に対して高い感度を有する。
【００３３】
短絡部９２は、基部９４における第一の側面９４ｃに配置されている。第一の側面９４ｃは、基部９４における径方向外側を向く面である。短絡部９２は、金属等の導電性を有する材料によって形成された平面状の構成部である。短絡部９２の形状は、例えば、矩形である。短絡部９２は、第一の側面９４ｃの上端から下端まで延在している。短絡部９２は、第一の側面９４ｃにおける幅方向の両端部を露出させるように配置されている。短絡部９２の上端は放射電極９１につながっており、放射電極９１と電気的に接続されている。短絡部９２の下端はグランド層７０に電気的に接続されている。本実施形態では、短絡部９２の幅ＷＳは放射電極９１の幅ＷＥと同じである。
【００３４】
接続部９３は、基部９４における第二の側面９４ｄに配置されている。第二の側面９４ｄは、基部９４における径方向内側を向く面である。接続部９３は、金属等の導電性を有する材料によって形成された平面状の構成部である。接続部９３の形状は、例えば、矩形である。接続部９３は、第二の側面９４ｄにおける背面９４ｂ側の端部から、中央よりもやや前面側の位置まで延在している。接続部９３は、ＲＦ接続部であり、受信回路１５に接続されている。本実施形態のアンテナ９では、放射電極９１に対して接続部９３が容量結合される。接続部９３と放射電極９１とは物理的に接触しておらず、離間している。接続部９３と放射電極９１とが容量結合することで、非接触方式による信号の伝達がなされる。接続部９３における前面側の端部と第二の放射辺９１ｂとの距離によってインピーダンスのマッチングが取られる。なお、接続部９３と放射電極９１との間で直接接続による給電がなされてもよい。
【００３５】
基部９４は、背面９４ｂをグランド層７０に接触させるようにして基板７によって保持されている。背面９４ｂは、グランド層７０における径方向内側の領域と対向している。基部９４の第一の側面９４ｃは、グランド層７０の第一の辺７０ａと平行であり、基部９４の第二の側面９４ｄは、グランド層７０の第四の辺７０ｄと平行である。グランド層７０と接続部９３とが導通しないように、接続部９３と接続される電極７５（図３参照）は、グランド層７０に対して所定の距離をあけて配置されている。接続部９３は、電極７５を介して受信回路１５に接続されている。アンテナ９のインピーダンスに対する影響を低減する観点から、電極７５は可能な限り小さくされることが好ましい。また、電極７５とグランド層７０との距離は、可能な限り離間されることが好ましい。また、電極７５とグランド層７０は、平面的に重ねないことが好ましい。
【００３６】
本実施形態のグランド層７０は、図３等に示すように、第一領域７１および第二領域７２を有する。第一領域７１は、短絡部９２よりも径方向内側の領域である。第二領域７２は、短絡部９２よりも径方向外側の領域である。第一領域７１と第二領域７２とは連続しており、かつ単一のグランド層７０を構成している。本実施形態のグランド層７０では、第一領域７１の形状と第二領域７２の形状とが同一である。すなわち、グランド層７０は、短絡部９２に関して対称な形状を有している。より詳しくは、径方向における第一領域７１の長さＬＧ１と、径方向における第二領域７２の長さＬＧ２とが等しい。また、第一領域７１の幅と、第二領域７２の幅とは同一である。従って、第一領域７１の面積と第二領域７２の面積とは等しい。
【００３７】
本実施形態の電波時計１では、図５を参照して説明するように、イメージアンテナ９ｉによってアンテナ９の受信感度を向上させることができる。イメージアンテナ９ｉは、仮想のアンテナであり、アンテナ９と対をなす。イメージアンテナ９ｉは、短絡部９２を挟んで放射電極９１側とは反対側に生成されると考えられている。イメージアンテナ９ｉは、短絡部９２に関してアンテナ９と対称な位置に対称な形状で生成される。
【００３８】
イメージアンテナ９ｉは、仮想電極９１ｉを含む。仮想電極９１ｉは、影像効果によって短絡部９２に対して放射電極９１とは対称の位置に形成される仮想の構成部である。仮想電極９１ｉは、短絡部９２から径方向外側に向けて延在し、グランド層７０の第二領域７２と対向する。
【００３９】
本実施形態では、イメージアンテナ９ｉが生成される空間部に他の構成要素が配置されていない。言い換えると、イメージアンテナ９ｉが生成されるための専用の空間が確保されている。また、短絡部９２に関してグランド層７０が対称に形成されている。つまり、短絡部９２に関して径方向内側の領域と径方向外側の領域とで電気的な対称性が確保されている。このため、アンテナ９との対称性が高いイメージアンテナ９ｉが生成される。その結果、本実施形態の電波時計１は、アンテナ９の受信感度を最大限に向上させることができる。ただし、イメージアンテナ９ｉが生成される領域に実装物が配置されてもよい。イメージアンテナ９ｉの生成領域に実装物が配置されることで、実装物に対する給電ラインの短縮が可能となり、配線容量の影響を抑制することができ伝搬ロスを少なくすることができる。
【００４０】
図６から図１６を参照して、本実施形態の電波時計１におけるアンテナ９の受信感度について説明する。
図６および図７には、グランド層７０に対するアンテナ９の配置の一例が示されている。図６および図７のアンテナ９は、それぞれグランド層７０の端部に配置されており、短絡部９２の位置が異なる。図６に示すアンテナ９は、本実施形態の電波時計１における配置と同様に、短絡部９２をグランド層７０の中央側に向けている。言い換えると、図６のアンテナ９の配置では、短絡部９２から前方に向けてグランド層７０が延在している。短絡部９２の前方に延在するグランド層７０の長さＬＧＸは、基部９４の長さＬＢの２倍以上である。
【００４１】
一方、図７に示すアンテナ９は、短絡部９２をグランド層７０の中央側とは逆側に向けている。この場合、短絡部９２の前方には実質的にグランド層７０が存在していない。つまり、図６と図７では、短絡部９２の前方にグランド層７０が設けられているか否かの違いがある。以下の説明では、図６のアンテナ９の配置を「第一の配置」と称し、図７のアンテナ９の配置を「第二の配置」と称する。
【００４２】
図８には、第一の配置および第二の配置におけるアンテナ９の感度が示されている。図８において、縦軸はアンテナ９の受信感度Ｃ／Ｎ［ｄＢ］を示す。図８には、四つのＧＰＳ衛星から受信した電波の感度が示されている。図８から明らかなように、第一の配置における受信感度は第二の配置における受信感度よりも良好である。つまり、短絡部９２の前方にグランド層７０が存在する場合、グランド層７０が存在しない場合よりもアンテナ９の受信感度が向上することが確認された。この理由は、短絡部９２の前方のグランド層７０によって、アンテナ９との対称性が高いイメージアンテナ９ｉが生成されることによると考えられる。
【００４３】
次に、第一の配置および第二の配置においてグランド層７０を追加した場合の感度の変化について説明する。図９は、第一の配置においてグランド層が延長された構成を示す図、図１０は、第二の配置においてグランド層が延長された構成を示す斜視図である。図９および図１０に示すグランド層７０は、延長部７０Ｘを有する。延長部７０Ｘは、グランド層７０におけるアンテナ９が配置されている側の端部を延長した部分である。図９に示すように、第一の配置における延長部７０Ｘは、接続部９３の前方に向けて延在する。言い換えると、グランド層７０において、短絡部９２の前方に配置された部分は図６に対して変化していない。
【００４４】
一方、図１０に示すように、第二の配置における延長部７０Ｘは、短絡部９２の前方に向けて延在する。つまり、図７の構成に対して、短絡部９２の前方にグランド層７０が追加されている。延長部７０Ｘの長さＬＸは、基部９４の長さＬＢと同様である。
【００４５】
図１１には、第一の配置における受信感度の測定結果が示されている。図１２には、第二の配置における受信感度の測定結果が示されている。図１１には、第一の配置において延長部７０Ｘが設けられていない場合（図６）の受信感度、および延長部７０Ｘが設けられた場合（図９）の受信感度が示されている。図１２には、第二の配置において延長部７０Ｘが設けられていない場合（図７）の受信感度、および延長部７０Ｘが設けられた場合（図１０）の受信感度が示されている。
【００４６】
図１１に示すように、第一の配置では、延長部７０Ｘの有無はアンテナ９の受信感度に大きな影響を与えない。一方、図１２に示すように、第二の配置では、延長部７０Ｘの有無は、アンテナ９の受信感度に明らかな違いをもたらす。延長部７０Ｘが設けられた場合、延長部７０Ｘが設けられない場合と比較して、受信感度が大きく向上する。
【００４７】
以上の結果から明らかなように、短絡部９２を挟んで放射電極９１側とは反対側にグランド層７０が配置されることでアンテナ９の感度が向上する。この受信感度の向上は、短絡部９２の前方に配置されたグランド層７０によって、アンテナ９とイメージアンテナ９ｉとの対称性が確保されることによると考えられる。すなわち、グランド層７０において、短絡部９２を挟んだ両側の対称性を高くすることで、アンテナ９の受信感度を向上させることができると考えられる。
【００４８】
次に、アンテナ９の受信感度に対する周囲の金属部材の影響について説明する。図１３には、第一の配置において金属製のカバー１２が被せられた構成が示されている。図１４には、第二の配置において金属製のカバー１２が被せられた構成が示されている。カバー１２は、導電性を有する金属で構成された箱状の部材である。カバー１２は、グランド層７０およびアンテナ９の周囲を覆っている。カバー１２は、グランド層７０と電気的に接続されている。カバー１２の高さＨＣは、基部９４の長さＬＢの２倍程度である。
【００４９】
図１５には、第一の配置における受信感度の測定結果が示されている。図１６には、第二の配置における受信感度の測定結果が示されている。図１５には、第一の配置においてカバー１２が設けられていない場合（図６）の受信感度、およびカバー１２が設けられた場合（図１３）の受信感度が示されている。図１６には、第二の配置においてカバー１２が設けられていない場合（図７）の受信感度、およびカバー１２が設けられた場合（図１４）の受信感度が示されている。
【００５０】
図１５に示すように、第一の配置では、カバー１２の有無がアンテナ９の受信感度に明らかな違いをもたらす。第一の配置では、カバー１２が設けられた場合、カバー１２が設けられない場合と比較して、受信感度が大きく低下する。一方、第二の配置では、カバー１２の有無が受信感度に多少影響する。第二の配置においても、カバー１２が設けられた場合、カバー１２が設けられない場合と比較して受信感度が低下する。ただし、第二の配置における受信感度低下の度合いは、第一の配置における受信感度低下の度合いよりも小さい。つまり、第二の配置は、第一の配置よりも、金属製の囲いに対する耐性が高いといえる。
【００５１】
第一の配置では、放射電極９１に対して容量結合する接続部９３が、金属部材であるカバー１２に近接して配置されているため、カバー１２の金属の影響を受けて受信感度が低下していると考えられる。
【００５２】
本実施形態の電波時計１では、アンテナ９およびイメージアンテナ９ｉの上方が金属性の部材によって覆われないように、各構成要素が配置されている。例えば、図３および図５に示すように、ソーラーセル６は、グランド層７０の第二領域７２およびアンテナ９の上方を覆わないように配置されている。より詳しくは、ソーラーセル６の端面６ａは、放射電極９１よりも径方向内側に位置している。つまり、ソーラーセル６は、軸方向視した場合に少なくとも放射電極９１と重ならないように配置されている。よって、本実施形態の電波時計１は、アンテナ９の受信感度を向上させることができる。
【００５３】
ソーラーセル６は、図１７に示すように構成されてもよい。図１７は、ソーラーセルの配置例を示す平面図である。図１７に示すソーラーセル６の形状は、円盤の一部が切り欠かれた形状である。ソーラーセル６は、扇形状の切欠き部６ｂを有する。切欠き部６ｂは、中心軸線Ｘ１から径方向の外側に向かうに従って幅が広くなっている。切欠き部６ｂの形状および配置は、軸方向視した場合に、ソーラーセル６がアンテナ９およびグランド層７０と重ならないように定められている。つまり、アンテナ９およびグランド層７０の前面側がソーラーセル６によって遮られないように切欠き部６ｂが形成されている。
【００５４】
なお、非導電性の部材は、グランド層７０の前面側へ配置されてもよい。図１８は、日板の配置例を示す平面図である。電波時計１に配置される日板１３が非導電性の部材である場合、日板１３は軸方向視においてグランド層７０と重なってもよい。日板１３は、例えば、中心軸線Ｘ１と同軸上に配置される。日板１３は、例えば、グランド層７０の第二領域７２とは重なり、かつアンテナ９とは重ならないように配置される。言い換えるならば、日板１３は、アンテナ９よりも径方向の外側に配置される。非導電性の部材は、グランド層７０と対向する位置に配置されたとしても、アンテナ９とイメージアンテナ９ｉとの対称性に影響を与えにくいと考えられる。ただし、時計全体の厚みを考慮して、アンテナ９とは重ならないように配置されることが好ましい。
【００５５】
アンテナ９の他の配置例について説明する。図１９は、アンテナの他の配置例を示す平面図である。図１９に示す配置では、アンテナ９の短絡部９２が周方向を向くように配置されている。言い換えると、図１９に示す配置では、放射電極９１は、短絡部９２から周方向に沿って延在している。また、グランド層７０の第二領域７２は、アンテナ９から周方向に沿って放射電極９１側とは反対側に向けて延在している。
【００５６】
アンテナ９は、例えば、短絡部９２が仮想の平面Ｓ１上に位置するように配置される。仮想の平面Ｓ１は、中心軸線Ｘ１を含む平面である。言い換えると、アンテナ９は、短絡部９２が仮想の平面Ｓ１に沿って径方向に延在するように配置される。この場合、グランド層７０は、仮想の平面Ｓ１に関して対称となるように配置される。つまり、グランド層７０において、第一領域７１と第二領域７２とが仮想の平面Ｓ１を挟んで互いに異なる側に位置する。
【００５７】
図１９に示すような配置においても、イメージアンテナ９ｉの効果によって、アンテナ９の受信感度を向上させることができる。
【００５８】
アンテナ９の他の形状について説明する。図２０は、アンテナの形状の一例を示す斜視図である。図２０に示すアンテナ９では、基部９４の第一の側面９４ｃが傾斜面である。第一の側面９４ｃは、背面９４ｂ側から前面９４ａ側へ向かうに従って第二の側面９４ｄへ近づくように傾斜している。短絡部９２は、第一の側面９４ｃと同様に傾斜している。アンテナ９の形状として、例示した以外の様々な形状が採用可能である。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る電波時計１は、外装ケース２と、文字板４と、基板７と、グランド層７０の第一領域７１と、アンテナ９と、グランド層７０の第二領域７２と、を有する。文字板４は、外装ケース２の内部に配置されている。グランド層７０の第一領域７１は、基板７に配置された第一のグランド層に相当する。アンテナ９は、外装ケース２の中心である中心軸線Ｘ１と外装ケース２の内壁面２１ａとの間に配置されている。アンテナ９は、平面状の放射電極９１と、平面状の短絡部９２と、接続部９３と、を有する。放射電極９１は、グランド層７０の第一領域７１と対向している。短絡部９２は、放射電極９１の端部とグランド層７０の第一領域７１とを電気的に接続している。接続部９３は、放射電極９１と基板７の受信回路１５とを接続する。
【００６０】
グランド層７０の第二領域７２は、基板７に配置された第二のグランド層に相当する。第二領域７２は、基板７における短絡部９２を挟んで放射電極９１側とは反対側に配置されている。第二領域７２の幅ＷＧは、短絡部９２の幅ＷＳ以上である。本実施形態のアンテナ９は、グランド層７０の第二領域７２によって、イメージアンテナ９ｉとアンテナ９との対称性を向上させる。よって、本実施形態のアンテナ９は、受信感度の向上を図ることができる。
【００６１】
本実施形態のアンテナ９では、第一のグランド層としての第一領域７１と、第二のグランド層としての第二領域７２とが一体である。第一領域７１と第二領域７２とが一体であることで、イメージアンテナ９ｉとアンテナ９との対称性を向上させやすい。また、グランド層７０の構成が簡素化される。
【００６２】
本実施形態のアンテナ９において、放射電極９１は、外装ケース２の中心軸線Ｘ１と直交する方向である径方向に向けて短絡部９２から延在している。このような配置によれば、放射電極９１において、外装ケース２の内壁面２１ａとの位置関係において対称性を確保しやすい。
【００６３】
本実施形態のアンテナ９において、グランド層７０の第二領域７２は、短絡部９２から放射電極９１側とは反対側に向けて延在している。この延在方向における第二領域７２の長さＬＧ２は、放射電極９１の長さＬＥ以上である。よって、本実施形態の第二領域７２は、イメージアンテナ９ｉとアンテナ９との対称性を向上させることができる。
【００６４】
なお、第二領域７２の長さＬＧ２は、放射電極９１の長さＬＥ未満であってもよい。第二領域７２の長さＬＧ２は、例えば、確保できる領域の大きさに応じて決定される。グランド層７０において、第一の辺７０ａの形状は、直線形状に代えて、外装ケース２の内壁面２１ａの形状に対応した円弧形状とされてもよい。このようにすれば、限られたスペースを有効活用して第一領域７１と第二領域７２との対称性を高めることが可能である。
【００６５】
本実施形態のアンテナ９では、文字板４と基板７との間の空間において、金属製の部材は、外装ケース２の中心軸線Ｘ１の方向で放射電極９１と重ならない領域に配置されている。例えば、ソーラーセル６は、図１７に示すように軸方向視した場合に放射電極９１と重ならない領域に配置されている。また、駆動源５６や輪列５４は、軸方向視した場合に放射電極９１と重ならない領域に配置されている。金属製の部材が放射電極９１と重ならない領域に配置されることで、アンテナ９の受信感度の向上が可能となる。
【００６６】
アンテナ９において、金属製の部材が第二領域７２と重なる領域に配置されてもよい。第二領域７２と重なる領域に配置される金属製の部材は、例えば、ソーラーセル６、駆動源５６、耐磁板、輪列５４等である。図２１には、第二領域７２と重なるように配置されたソーラーセル６が示されている。ソーラーセル６は、軸方向においてグランド層７０の第二領域７２と対向している。ソーラーセル６は、放射電極９１と対向する位置に開口部６ｃを有する。開口部６ｃの形状は、例えば、矩形である。開口部６ｃは、軸方向視において放射電極９１と重なる範囲に設けられている。開口部６ｃの開口幅や開口長さは、それぞれ放射電極９１の幅ＷＥや長さＬＥよりも大きくされてもよい。第二領域７２と重なる領域にもソーラーセル６が配置されることで、アンテナ９の受信感度の向上を図りつつソーラーセル６の受光面積の最大化を図ることができる。
【００６７】
なお、図２１では第二領域７２の全域に対してソーラーセル６が重なっているが、これには限定されない。ソーラーセル６は、第二領域７２の一部の領域と重なっていてもよい。ソーラーセル６には、第二領域７２と重なる領域に開口やスリットなどが設けられていてもよい。例えば、開口部６ｃの一部は、軸方向視した場合に第二領域７２と重なるように形成されてもよい。
【００６８】
アンテナ９のソーラーセル６は、図１７に示すように、切欠き部６ｂを有していてもよい。ソーラーセル６が文字板４と基板７との間に配置される場合、ソーラーセル６はアンテナ９の受信感度の低下を招かないように配置されることが好ましい。図１７に示すソーラーセル６は、放射電極９１および第二領域７２と対向する位置に切欠き部６ｂを有する。切欠き部６ｂは、軸方向視した場合に放射電極９１および第二領域７２と重なる範囲を含んでいる。放射電極９１および第二領域７２の前面側をソーラーセル６が遮らないことで、アンテナ９の受信感度の低下が抑制される。
【００６９】
文字板４と基板７との間の空間において、非導電性の部材が第二領域７２と対向して配置されてもよい。例えば、輪列５４が非導電性の部材である場合、輪列５４が第二領域７２と対向して配置されてもよい。このように非導電性の部材が第二領域７２と対向して配置されることで、第二領域７２と文字板４との間の空間が有効利用される。また、非導電性の部材はイメージアンテナ９ｉの特性に影響を与えにくい。従って、アンテナ９の受信感度の向上を図りつつ外装ケース２の内部の限られた空間を有効利用することができる。
【００７０】
電波時計１が、基板７と対向する平面状の非導電性の回転部材、例えば日板や曜板を有することがある。この場合、この回転部材は、外装ケース２の中心軸線Ｘ１の方向において放射電極９１と重ならず、かつ第二領域７２と重なるように配置されることが好ましい。例えば、図１８に示す日板１３は、外装ケース２の内部空間において最外周に配置されている。日板１３の内周面は、少なくとも放射電極９１よりも径方向の外側に位置している。また、日板１３の一部は、軸方向視においてグランド層７０の第二領域７２と重なっている。このような配置により、アンテナ９の受信感度への影響を抑制しつつ日板１３の大径化を図ることができる。
【００７１】
本実施形態の接続部９３は、容量結合によって放射電極９１と受信回路１５とを接続している。接続部９３は、短絡部９２よりも外装ケース２の中心側の位置に配置されている。接続部９３が外装ケース２の内壁面２１ａから離れていることで、接続部９３と放射電極９１との容量結合が外装ケース２からの影響を受けにくい。
【００７２】
なお、本実施形態では電池８の中心と中心軸線Ｘ１とを結んだ直線上にアンテナ９のアンテナ中心が配置されていたが、この配置は一例である。本実施形態の例示では、アンテナ９の中心が略１２時の位置に配置され、電池８の中心が略６時の位置に配置されている。これに代えて、アンテナ９の中心が９時〜１１時の間の位置に配置され、電池８の中心が４時〜６時の間の位置に配置されてもよい。
【００７３】
なお、グランド層７０において、第一領域７１の形状と第二領域７２の形状とが異なっていてもよい。また、第一領域７１の長さＬＧ１と第二領域７２の長さＬＧ２とが異なっていてもよい。例えば、第一領域７１の長さＬＧ１が第二領域７２の長さＬＧ２よりも大きくてもよい。
【００７４】
アンテナ９は、電波を受信するだけでなく、電波の送信に用いられてもよい。例えば、アンテナ９は、周辺の機器との間で送信および受信を行うために用いられてもよい。この場合、電子時計１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ-Ｆｉ等による近距離無線通信により他の機器と通信してもよい。アンテナ９が電波を送信する場合、接続部９３を介して放射電極９１に対する給電がなされる。電波時計１は、受信回路１５および送信回路を含む無線通信回路を有していてもよい。この場合、接続部９３によって無線通信回路と放射電極９１とが接続される。
【００７５】
［実施形態の第１変形例］
図２２から図２７を参照して、実施形態の第１変形例について説明する。図２２は、実施形態の第１変形例に係る電波時計を示す平面図、図２３は、実施形態の第１変形例に係るアンテナの斜視図、図２４は、実施形態の第１変形例に係るアンテナの正面図、図２５は、アンテナの指向性を説明する側面図である。第１変形例のアンテナ９は、上記実施形態の接続部９３に代えて、接続部９６を有する。第１変形例の電波時計１において、アンテナ９以外の構成は上記実施形態と同様である。接続部９６は、受信回路１５と放射電極９１とを物理的にかつ電気的に接続している。接続部９６は、平面状の構成部であり、第一の側面９４ｃに配置されている。上記実施形態の接続部９３は、容量結合により間接的に放射電極９１と受信回路１５とを接続する。一方、第１変形例の接続部９６は、放射電極９１と受信回路１５とを直接的に接続する。第一変形例では、第一の側面９４ｃは、径方向の内側を向いている。
【００７６】
第１変形例のアンテナ９は、一対の短絡部９５，９５を有する。一対の短絡部９５，９５は、それぞれ平面状の構成部であり、第一の側面９４ｃに配置されている。一対の短絡部９５，９５は、接続部９６の両側に接続部９６と並んで配置されている。一対の短絡部９５，９５は、それぞれ軸方向に沿って延在しており、かつ幅方向に間隔をあけて配置されている。接続部９６は、一対の短絡部９５，９５の間に配置され、軸方向に沿って延在している。接続部９６および一対の短絡部９５，９５は、仮想の平面Ｓ２に沿って延在している。仮想の平面Ｓ２は、外装ケース２の中心軸線Ｘ１と平行な平面である。つまり、接続部９６および一対の短絡部９５，９５は、中心軸線Ｘ１から仮想の平面Ｓ２に下ろした垂線に対して直交するように延在している。
【００７７】
接続部９６と一対の短絡部９５，９５とは放射電極９１側の端部において互いに接続されている。つまり、接続部９６および一対の短絡部９５，９５は、一つの導電部材を構成している。
【００７８】
第１変形例のアンテナ９では、図２４に示すように、接続部９６に流れる電流Ｉａの向きと、短絡部９５に流れる電流Ｉｂの向きとが逆向きになる。よって、放射電極９１に対して給電がなされる場合、実質的な給電ポイントは、図２４に示す給電部９７となる。電流Ｉａの向きと電流Ｉｂの向きとが逆向きであり互いに打ち消し合うことから、接続部９６は実質的に放射に寄与しない。つまり、接続部９６は、放射に寄与しない伝送経路として機能する。従って、図２５に示すように、アンテナ９において放射電極９１が主として放射に寄与する。アンテナ９は、図２５に示すように軸方向に沿った指向性を有する。つまり、アンテナ９は、軸方向に沿って進む電波を高い感度で受信することができる。
【００７９】
図２３に示すように、一対の短絡部９５，９５は、何れも幅がＷＳ１である。一対の短絡部９５，９５は、同一の形状に形成されている。短絡部９５の幅ＷＳ１は、例えば、接続部９６の幅ＷＰよりも大きい。
【００８０】
図２２に示すように、アンテナ９は、短絡部９５および接続部９６を径方向の内側に向けて配置される。放射電極９１は、接続部９６から径方向の外側に向けて延在している。言い換えると、放射電極９１は、接続部９６から外装ケース２の内壁面２１ａに向けて径方向に沿って延在している。
【００８１】
グランド層７０の第二領域７２は、アンテナ９に対して径方向の内側に配置されている。第１変形例においても、第二領域７２の位置は、基板７における短絡部９５を挟んで放射電極９１側とは反対側の位置である。第二領域７２の幅ＷＧは、短絡部９５の幅ＷＳ１以上である。上記実施形態と同様に、グランド層７０は、アンテナ９に対応する第一領域７１を有する。第一領域７１と第二領域７２とは同じ形状とされてもよい。第二領域７２の長さＬＧ２は、放射電極９１の長さＬＥ以上であることが好ましい。
【００８２】
第１変形例の電波時計１では、アンテナ９よりも径方向の内側がイメージアンテナ９ｉの領域となる。グランド層７０の第二領域７２によって、アンテナ９とイメージアンテナ９ｉとの対称性が高められる。これにより、第１変形例の電波時計１においてもアンテナ９の受信感度が向上する。
【００８３】
なお、アンテナ９の形状は、図２６に示すような形状であってもよい。図２６に示すアンテナ９では、基部９４の第一の側面９４ｃが傾斜面である。第一の側面９４ｃは、背面９４ｂ側から前面９４ａ側へ向かうに従って第二の側面９４ｄへ近づくように傾斜している。短絡部９５，９５および接続部９６は、第一の側面９４ｃと同様に傾斜している。
【００８４】
放射電極９１は、基部９４における前面９４ａ以外の面まで延在していてもよい。例えば、図２７に示すように、放射電極９１が前面９４ａから第二の側面９４ｄまで延在していてもよい。複数の面にわたって放射電極９１を延在させることで、アンテナ９の小型化を図ることが可能である。アンテナ９の形状として、例示した以外の様々な形状が採用可能である。
【００８５】
第１変形例の電波時計１において、金属製の部材は、中心軸線Ｘ１の方向で放射電極９１と重ならない領域に配置されることが好ましい。金属製の部材は、グランド層７０の第二領域７２と重なる領域に配置されてもよい。ソーラーセル６は、放射電極９１および第二領域７２と対向する位置に切欠き部が設けられてもよい。
【００８６】
非導電性の部材は、グランド層７０の第二領域７２と対向して配置されてもよい。電波時計１が非導電性の回転部材を有する場合、その回転部材は、中心軸線Ｘ１の方向において放射電極９１と重ならず、かつ第二領域７２と重なるように配置されてもよい。
【００８７】
［実施形態の第２変形例］
図２８を参照して、実施形態の第２変形例について説明する。図２８は、実施形態の第２変形例に係る電波時計の平面図である。第２変形例の電波時計１では、電池８が第二のグランド層として機能する。電池８は、負極を前面側に向けて配置されている。アンテナ９は、短絡部９２を電池８に向けて、電池８に隣接して配置されている。従って、電池８は、短絡部９２を挟んで放射電極９１とは反対側に位置している。電池８の負極は、第二のグランド層として機能し、アンテナ９とイメージアンテナ９ｉとの対称性を向上させることができる。
【００８８】
なお、上記実施形態のアンテナ９が電池８に隣接して配置されてもよい。この場合、アンテナ９は、一対の短絡部９５，９５を電池８に向けて、電池８に隣接して配置される。このような配置は、基板７において第二領域７２のための領域を確保することが困難な場合に有利である。なお、アンテナ９が直接接続型である場合において、外装ケース２をグランド電位にして、アンテナ９の接続部９６を外装ケース２側に近づけて配置してもよい。このような配置とした場合、外装ケース２が第二領域７２化される。このような配置は、例えば、基板７上に第二領域７２のためのスペースを確保しがたい場合に有効である。
【００８９】
［実施形態の第３変形例］
図２９を参照して、実施形態の第３変形例について説明する。図２９は、実施形態の第３変形例に係る電波時計の平面図である。第３変形例のアンテナ９は、上記実施形態のアンテナ９と同様に配置されている。第３変形例のソーラーセル６は、軸方向視においてアンテナ９と重なる突出部６ｄを有する。
【００９０】
ソーラーセル６は、切欠き部６ｂが設けられており、かつ切欠き部６ｂにおける周方向の中央に突出部６ｄを有する。突出部６ｄは、中心軸線Ｘ１から径方向の外側へ向けて延在している。突出部６ｄは、幅が一定の矩形の構成部である。突出部６ｄは、放射電極９１およびグランド層７０における幅方向の中央部と重なるように配置されている。突出部６ｄの幅は、放射電極９１の幅ＷＥおよびグランド層７０の幅ＷＧの何れよりも小さい。従って、突出部６ｄは、放射電極９１の第一の放射辺９１ａ，９１ａとは重ならない。突出部６ｄは、軸方向視において第二の放射辺９１ｂの中央部と重なる。第二の放射辺９１ｂの中央部は、第一の放射辺９１ａと比較して電位の変動が小さい箇所である。このため、第二の放射辺９１ｂの中央部が遮蔽されたとしても、放射電極９１の受信感度に与える影響は大きくない。従って、突出部６ｄは、放射電極９１の受信感度への影響を抑制しつつソーラーセル６の受光面積を増加させることができる。
【００９１】
［実施形態の第４変形例］
図３０を参照して、実施形態の第４変形例について説明する。図３０は、実施形態の第４変形例に係る電波時計の平面図である。第４変形例のアンテナ９は、外装ケース２の内壁面２１ａの形状に沿って湾曲している。
【００９２】
図３０に示すように、基部９４の第一の側面９４ｃおよび第二の側面９４ｄは、それぞれ円弧形状の湾曲面である。第一の側面９４ｃおよび第二の側面９４ｄの形状は、それぞれ外装ケース２の内壁面２１ａと同心の円弧形状である。一対の短絡部９５，９５および接続部９６は、第一の側面９４ｃに沿って配置されている。つまり、一対の短絡部９５，９５および接続部９６は、中心軸線Ｘ１と平行な曲面に沿って延在している。
【００９３】
放射電極９１の形状は、基部９４と同様の湾曲形状である。第二の放射辺９１ｂの形状は、外装ケース２の内壁面２１ａと同心の円弧形状である。第一の放射辺９１ａは、径方向の内側へ向かうに従って互いに近づくように傾斜している。
【００９４】
グランド層７０の形状は、基部９４と同様の湾曲形状である。第一の辺７０ａおよび第四の辺７０ｄの形状は、それぞれ外装ケース２の内壁面２１ａと同心の円弧形状である。第二の辺７０ｂおよび第三の辺７０ｃは、径方向の内側へ向かうに従って互いに近づくように傾斜している。グランド層７０の湾曲形状の曲率は、中心軸線Ｘ１からの距離を半径とする曲率とすることが望ましい。また、グランド層７０の第二領域７２に回転部材（例えば、日板）が重なる場合は、グランド層７０の湾曲形状の曲率を回転部材の曲率に合わせることが好ましい。
【００９５】
アンテナ９は、グランド層７０における径方向の外側の領域に配置されている。つまり、グランド層７０における径方向外側の領域が第一領域７１であり、径方向内側の領域が第二領域７２である。
【００９６】
なお、放射電極９１において、第一の放射辺９１ａは、互いに平行であってもよい。この場合、グランド層７０における第二の辺７０ｂと第三の辺７０ｃとが平行とされてもよい。直接給電式のアンテナ９に代えて、上記実施形態のアンテナ９、すなわち容量結合によって放射電極９１への給電がなされるアンテナ９が湾曲形状とされてもよい。この場合、アンテナ９は、グランド層７０における径方向内側の領域に配置されてもよい。接続部９３は、径方向の内側に向けて配置されることが好ましい。
【００９７】
［実施形態の第５変形例］
図３１を参照して、実施形態の第５変形例について説明する。図３１は、実施形態の第５変形例に係る電波時計の断面図である。第５変形例の電波時計１では、第一のグランド層７３と第二のグランド層７４とが分離されている。
【００９８】
グランド層７０は、第一のグランド層７３および第二のグランド層７４を有する。第一のグランド層７３は、基板７の前面７ａに配置されている。一方、第二のグランド層７４は、基板７の内部に配置されている。グランド層７０は、第一のグランド層７３と第二のグランド層７４とが同電位となるように構成されている。例えば、第一のグランド層７３と第二のグランド層７４とは基板７に形成されたスルーホールを介して電気的に接続されていてもよい。
【００９９】
第二のグランド層７４は、短絡部９２を挟んで第一のグランド層７３とは反対側に配置されている。第５変形例では、第一のグランド層７３が第二のグランド層７４よりも径方向の内側に配置されている。このように、第一のグランド層７３と第二のグランド層７４とが基板７における別の層に配置されていてもよい。こうすることによって、物理的な高さを持つ実装物１６をアンテナ９と同一平面に配置することができるため、小型化および薄型化に寄与することができる。なお、第一のグランド層７３と第二のグランド層７４とが基板７の同じ層において独立して配置されてもよい。第二のグランド層７４は、基板７の背面側（裏蓋１０側）に配置されてもよい。
【０１００】
［実施形態の第６変形例］
実施形態の第６変形例について説明する。図３２は、実施形態の第６変形例に係る電波時計の要部断面図である。図３２に示すように、アンテナ９は、基板７に埋め込むように配置されてもよい。
【０１０１】
第６変形例に係るグランド層７０は、第一のグランド層７６および第二のグランド層７７を有する。第６変形例に係る基板７は、積層基板である。第一のグランド層７６は、例えば、最下層に形成されている。ここで、最下層とは、基板７の積層方向における最も背面側の層である。基板７には、第一のグランド層７６を露出させるように凹部７ｂが形成されている。アンテナ９は、この凹部７ｂに収容されている。
【０１０２】
第二のグランド層７７は、基板７の前面７ａに形成されている。第二のグランド層７７は、短絡部９２を挟んで第一のグランド層７６とは反対側に配置されている。言い換えると、第二のグランド層７７は、短絡部９２を挟んで放射電極９１とは反対側に配置されている。第一のグランド層７６と第二のグランド層７７とは電気的に接続されている。本変形例の構成は、時計の薄型化等に寄与する。なお、第二のグランド層７７は、前面７ａに代えて、基板７の中間層や最下層に配置されてもよい。
【０１０３】
［実施形態の第７変形例］
実施形態の第７変形例について説明する。図３３は、実施形態の第７変形例に係るアンテナの平面図である。第７変形例に係る放射電極９１では、第一の放射辺９１ａがメアンダ形状に形成されている。第一の放射辺９１ａは、連続的に形成された凹凸を有している。第一の放射辺９１ａがメアンダ状とされることにより、必要なアンテナ長を確保しつつアンテナ９を小型化することが可能となる。なお、第一の放射辺９１ａに加えて、あるいは第一の放射辺９１ａに代えて、第二の放射辺９１ｂがメアンダ形状に形成されてもよい。
【０１０４】
［実施形態の第８変形例］
実施形態の第８変形例について説明する。図３４は、実施形態の第８変形例に係るアンテナの平面図、図３５は、実施形態の第８変形例に係るアンテナの斜視図、図３６は、実施形態の第８変形例に係るアンテナの正面図、図３７は、実施形態の第８変形例に係るアンテナの配置例を示す平面図、図３８は、ソーラーセルの形状の一例を示す平面図、図３９は、アンテナの他の配置例を示す平面図である。第８変形例に係るアンテナ９では、第二の放射辺９１ｂと第一の放射辺９１ａとが交差する角度が直角とは異なっている。より詳しくは、第一の放射辺９１ａは、第二の放射辺９１ｂとの交差角θが鈍角となるように延在している。このように第一の放射辺９１ａを斜め方向に延在させることで、交差角θを直角とした場合よりも第一の放射辺９１ａの長さを大きくすることが可能である。その結果、必要なアンテナ長を確保しつつアンテナ９を小型化することが可能となる。第８変形例の放射電極９１の形状は、基端から先端へ向かうに従って幅が狭くなる先細形状である。ここで、放射電極９１の基端側は、短絡部９５や接続部９６とつながっている側、すなわち第一の側面９４ｃ側であり、放射電極９１の先端側は、第二の側面９４ｄ側である。
【０１０５】
アンテナ９の感度を向上させるためには、例えば、放射電極９１の面積を大きくすることが好ましい。この場合、土台となる基部９４を拡大することが考えられる。一方、基部９４の体格が大きくなるに従って、波長短縮効果により実質的な波長λ’が短くなる。その結果、第一の放射辺９１ａの最適な長さが短くなり、放射電極９１の面積拡大が制限を受けることになる。第８変形例のアンテナ９によれば、基部９４の体格を過度に大きくすることなく放射電極９１の面積や第一の放射辺９１ａの長さを最大化することが可能となる。なお、第一の放射辺９１ａや第二の放射辺９１ｂは、メアンダ形状に形成されてもよい。アンテナ９において安定した特性を得る観点から、傾斜させた一対の第一の放射辺９１ａ，９１ａにおいて対称性を確保することが望ましい。
【０１０６】
短絡部９５の幅ＷＳ１（図３６参照）は、実現可能な範囲で大きくされることが好ましく、接続部９６の幅ＷＰは、実現可能な範囲で小さくされることが好ましい。一例として、短絡部９５の幅ＷＳ１が接続部９６の幅ＷＰよりも大きくされてもよい。短絡部９５の幅ＷＳ１が大きくされることで、例えば、イメージアンテナ９ｉによる感度向上の効果が高くなる。接続部９６の幅ＷＰが小さくされることで、基板７において電極７５の幅ＷＮを小さくすることができる。電極７５の幅ＷＮが小さくなると、基板７の回路の他の電極や、その他の周辺の金属部材と電極７５との容量結合が抑制される。その結果、アンテナ９に関するインピーダンスのマッチングが容易となる。
【０１０７】
第８変形例のアンテナ９は、例えば、図３７に示すように配置される。図３７のアンテナ９は、短絡部９５および接続部９６を径方向の内側に向けて配置されている。つまり、径方向において接続部９６が中心軸線Ｘ１と対向している。基部９４は、第二の側面９４ｄを内壁面２１ａに近接させて配置されてもよい。基部９４が内壁面２１ａに寄せて配置されることで、中心軸線Ｘ１の近傍に他の部品の配置スペースが確保しやすくなる。また、アンテナ９よりも径方向の内側にイメージアンテナ９ｉ用のスペースが確保しやすくなる。
【０１０８】
第８変形例のように放射電極９１の形状が先細形状である場合、ソーラーセル６の形状は、図３８に示すようにされてもよい。図３８の電子時計１において、ソーラーセル６は、アンテナ９と対向する位置に切欠き部６０を有する。切欠き部６０は、軸方向において少なくとも放射電極９１と重ならないように形成されている。切欠き部６０は、第一の辺６０ａ、第二の辺６０ｂ，６０ｃ、および傾斜辺６０ｄ，６０ｅを有する。
【０１０９】
第一の辺６０ａは、基部９４の第一の側面９４ｃと平行な辺である。第一の辺６０ａは、第一の側面９４ｃに対して径方向の内側に位置している。第二の辺６０ｂ，６０ｃは、基部９４の端面９４ｆ，９４ｇに沿って延在する辺である。第二の辺６０ｂ，６０ｃは、端面９４ｆ，９４ｇと実質的に平行である。傾斜辺６０ｄ，６０ｅは、第一の辺６０ａと第二の辺６０ｂ，６０ｃとをつないでいる。傾斜辺６０ｄ，６０ｅは、第一の辺６０ａおよび第二の辺６０ｂ，６０ｃに対して傾斜した方向に延在している。傾斜辺６０ｄ，６０ｅは、例えば、中心軸線Ｘ１から径方向に沿って延在する。
【０１１０】
平面視において、第二の辺６０ｂ、６０ｃは、放射電極９１の第一の放射辺９１ａと対向している。第二の辺６０ｂ，６０ｃは、第一の放射辺９１ａに対して交差する方向に延在している。より詳しくは、平面視において、第二の辺６０ｂ，６０ｃは、径方向の外側へ向かうに従って第一の放射辺９１ａから離間している。第二の辺６０ｂ，６０ｃが第一の放射辺９１ａに対して交差する方向に延在していることで、第二の辺６０ｂ，６０ｃを流れる電流が放射電極９１の感度を低下させにくい。よって、第８変形例のソーラーセル６によれば、アンテナ９の感度低下を抑制しつつソーラーセル６の最大化を図ることができる。
【０１１１】
なお、アンテナ９は、図３９に示すように配置されてもよい。図３９に示すアンテナ９は、短絡部９５および接続部９６を径方向の外側に向けて配置されている。つまり、径方向において接続部９６が外装ケース２の内壁面２１ａと対向している。この配置によれば、放射電極９１の第一の放射辺９１ａと内壁面２１ａとの距離を大きくすることができる。
【０１１２】
［実施形態の第９変形例］
実施形態の第９変形例について説明する。図４０は、実施形態の第９変形例に係るモータの配置を示す平面図である。第９変形例に係る電子時計１では、径方向において短絡部９５と対向する位置にモータ１１の一部が配置される。モータ１１は、電磁モータであり、筐体１１ａ、コイル１１ｂ、およびロータ１１ｃを有する。モータ１１は、コイル１１ｂに通電されることで発生する誘導起電力によりロータ１１ｃを回転させる。モータ１１は、例えば、指針を回転させる駆動源として電子時計１に搭載される。モータ１１は、コイル１１ｂに対してロータ１１ｃがアンテナ９側とは反対側に位置するように配置されている。
【０１１３】
より具体的に説明すると、第９変形例のアンテナ９は、短絡部９５を径方向の内側に向けて配置されている。モータ１１は、アンテナ９に対して径方向の内側に配置されている。モータ１１は、ロータ１１ｃがコイル１１ｂよりも径方向の内側に位置するように配置されている。従って、ロータ１１ｃとアンテナ９との間にコイル１１ｂが延在している。電子時計１は、耐磁板１７を有する。耐磁板１７は、平面視した場合にロータ１１ｃを覆っている。つまり、耐磁板１７は、軸方向においてロータ１１ｃを遮蔽している。本変形例の耐磁板１７は、ロータ１１ｃを覆い、かつアンテナ９を覆わないように配置されている。
【０１１４】
第９変形例のように、モータ１１においてロータ１１ｃがアンテナ９から離れて配置されることで、耐磁板１７を放射電極９１への影響が少ない位置に配置することが可能となる。その結果、耐磁板１７がアンテナ９の感度を低下させにくい。従って、第９変形例の配置によれば、アンテナ９の感度低下を極力抑制しつつアンテナ９の近傍にモータ１１を配置することで小型化が可能となる。
【０１１５】
［実施形態の第１０変形例］
実施形態の第１０変形例について説明する。図４１は、実施形態の第１０変形例に係るグランド層の平面図、図４２は、実施形態の第１０変形例に係る基板において機器が配置された状態を示す平面図である。グランド層７０は、イメージアンテナ９ｉが形成される領域に配置されていればよく、グランド層７０の形状および配置は実施形態等において例示した形状および配置には限定されない。第１０変形例に係るグランド層７０は、配線に要する領域を除いて基板７の略全域に形成されている。
【０１１６】
図４１に示すように、基板７は、配線７８，７９，８０を有する。配線７８，７９，８０は、基板７に形成された導電膜である。配線７８は、アンテナ９の接続部９３や接続部９６と受信回路１５とを接続する。配線７９は、制御回路１４と駆動源５６とを接続する。なお、図４２では、配線７９，８０の図示が省略されている。配線８０は、基板７に配置されたその他の各種回路５７（図４２参照）を接続する。各種回路５７は、発振回路等を含む。グランド層７０は、これらの配線７８，７９，８０を囲むように、基板７の略全域に形成されている。グランド層７０は、基板７における複数の層にそれぞれ配置されてもよい。例えば、グランド層７０は、基板７の前面７ａを含む複数層に積層して配置される。このように大面積のグランド層７０が配置されることで、アンテナ９の受信感度を更に向上させることが可能となる。
【０１１７】
［実施形態の第１１変形例］
実施形態の第１１変形例について説明する。電波時計１が送受信する電波に含まれるデータは、時刻修正用のための時刻情報を含むデータには限定されない。送受信する電波に含まれるデータは、制御プログラムデータや計測データなどのデータ信号であってもよい。
【０１１８】
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１  電波時計
２  外装ケース
３  風防
４  文字板
５  指針
６  ソーラーセル
６ａ  端面
６ｂ  切欠き部
６ｃ  開口部
６ｄ  突出部
７  基板
７ａ  前面
８  電池
９  アンテナ
１０  裏蓋
１１  モータ
１２  カバー
１３  日板
１４  制御回路
１５  受信回路
１６  実装物
１７  耐磁板
２１  本体部
２１ａ  内壁面
２２  かん
２３  収容空間
５１  秒針
５２  分針
５３  時針
５４  輪列
５５  回転軸
５６  駆動源
６０  切欠き部
７０  グランド層
７０ａ  第一の辺
７０ｂ  第二の辺
７０ｃ  第三の辺
７０ｄ  第四の辺
７０ｐ  垂線の足
７０Ｘ  延長部
７１  第一領域（第一のグランド層）
７２  第二領域（第二のグランド層）
７３，７６  第一のグランド層
７４，７７  第二のグランド層
７５  電極
７８，７９，８０  配線
９１  放射電極
９１ａ  第一の放射辺
９１ｂ  第二の放射辺
９２，９５  短絡部
９３，９６  接続部
９４  基部
９４ａ  前面
９４ｂ  背面
９４ｃ  第一の側面
９４ｄ  第二の側面
９４ｅ  垂線の足
ＬＥ  放射電極の長さ
ＬＧ１  第一領域の長さ
ＬＧ２  第二領域の長さ
Ｓ１，Ｓ２  仮想の平面
ＷＧ  グランド層の幅
ＷＥ  放射電極の幅
ＷＢ  基部の幅
ＷＰ  接続部の幅
ＷＳ，ＷＳ１  短絡部の幅
Ｘ１  中心軸線
【図１】
2019069673.tif 000003
【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】
2019069673.tif 000009
【図８】
2019069673.tif 000010
【図９】
2019069673.tif 000011
【図１０】
2019069673.tif 000012
【図１１】
2019069673.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2019069673.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2019069673.tif 000017
【図１６】
2019069673.tif 000018
【図１７】
2019069673.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【国際調査報告】
2019069673.tif 000045
2019069673.tif 000046