(57)【要約】【課題】ＧＰＳ衛星等の衛星からの電波を受信し、時刻を修正する電波腕時計において、電波腕時計を薄型でコンパクトなものとし、且つ、電波の受信性能のよい電波腕時計を提供すること。【解決手段】本発明に係る電波腕時計１００は、電池２６と、衛星からの電波を受信するパッチアンテナ１４と、受信された前記電波に基づいてベースバンド信号を発生する高周波回路４６及び前記ベースバンド信号より情報を抽出するデコード回路５３と、前記情報に含まれる時刻に関する情報に基づき、内部時刻を修正するコントローラ４７と、を有し、平面視において、電池２６及びパッチアンテナ１４は、電波腕時計１００の中心を通る軸５４上に並べて配置され、高周波回路４６及びデコード回路５３は、軸５４の一方の側に配置され、コントローラ４７は、軸５４の他方の側に配置される。【選択図】図４
2011208944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波腕時計であって、
電池と、
衛星からの電波を受信するパッチアンテナと、
受信された前記電波に基づいてベースバンド信号を発生する高周波回路及び前記ベースバンド信号より情報を抽出するデコード回路と、
前記情報に含まれる時刻に関する情報に基づき、内部時刻を修正するコントローラと、を有し、平面視において、
前記電池及び前記パッチアンテナは、前記電波腕時計の中心を通る軸上に並べて配置され、
前記高周波回路及びデコード回路は、前記軸の一方の側に配置され、
前記コントローラは、前記軸の他方の側に配置される、電波腕時計。
【請求項２】
前記高周波回路、前記デコード回路及び前記コントローラが実装される回路基板を有し、
前記高周波回路及び前記デコード回路は、前記回路基板の両面に相対して配置される請求項１記載の電波腕時計。
【請求項３】
前記高周波回路は、前記回路基板の裏蓋側に実装される請求項２記載の電波腕時計。
【請求項４】
指針を駆動するモータのコイルは、平面視において前記電池と重なり合う位置に配置される請求項１乃至３のいずれかに記載の電波腕時計。
【請求項５】
さらに竜頭を有し、
平面視において、前記パッチアンテナ、前記電池及び前記竜頭はこの順に並ぶように配置される請求項１乃至４のいずれかに記載の電波腕時計。
【請求項６】
さらにバンドを固定する一対のバンド固定部を有し、
前記軸は前記一対のバンド固定部を結ぶ直線にほぼ平行である請求項１乃至４のいずれかに記載の電波腕時計。
【請求項７】
さらに前記パッチアンテナ及び輪列を支持するとともに、前記パッチアンテナを受け入れる凹部、開口部又は切り欠きと、前記輪列を取り付ける取り付け基準面を有する地板を有し、
前記パッチアンテナの受信面は、前記取り付け基準面より風防側に位置する請求項１乃至６のいずれかに記載の電波腕時計。
【請求項８】
断面視において、前記電池及び前記パッチアンテナは重なり合う位置に配置される請求項１乃至７のいずれかに記載の電波腕時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波腕時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの衛星信号を受信し、かかる衛星信号に含まれるＧＰＳ時刻情報に基づいて時刻を修正するＧＰＳ付き腕時計が記載されている。同文献では、かかる腕時計の構造として、ＧＰＳアンテナと電池を腕時計の厚み方向に重ね合わせるものが示されている（図２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３６５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ＧＰＳ衛星等の衛星からの電波を受信し、時刻を修正する電波腕時計において、電波腕時計を薄型でコンパクトなものとし、且つ、電波の受信性能のよい電波腕時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る電波腕時計は、電池と、衛星からの電波を受信するパッチアンテナと、受信された前記電波に基づいてベースバンド信号を発生する高周波回路及び前記ベースバンド信号より情報を抽出するデコード回路と、前記情報に含まれる時刻に関する情報に基づき、内部時刻を修正するコントローラと、を有し、平面視において、前記電池及び前記パッチアンテナは、前記電波腕時計の中心を通る軸上に並べて配置され、前記高周波回路及びデコード回路は、前記軸の一方の側に配置され、前記コントローラは、前記軸の他方の側に配置される。
【発明の効果】
【０００６】
上記本発明によれば、ＧＰＳ衛星等の衛星からの電波を受信し、時刻を修正する電波腕時計において、電波腕時計を薄型でコンパクトなものとし、且つ、電波の受信性能のよい電波腕時計が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電波腕時計の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る電波腕時計の裏蓋側から見た分解斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る電波腕時計において、電池、パッチアンテナ、高周波回路及びデコード回路、並びにコントローラの位置関係を示す平面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線による断面の要部を示す図である。
【図６】回路基板を裏蓋側から見た図である。
【図７】第１の実施形態に係る電波腕時計の機能ブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る電波腕時計の電池、パッチアンテナ、高周波回路及びデコード回路、並びにコントローラの位置関係を示す平面図である。
【図９】本発明の変形例に係る電波腕時計の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電波腕時計１００を示す平面図である。同図には、電波腕時計の外装である胴１、胴１内に配置された文字板２と時刻を示す指針である時針３、分針４、秒針５が示されている。また、胴１の３時側の側面にはユーザが種々の操作を行うための竜頭６、ボタン７が配置されている。胴１の１２時側及び６時側の側面からは、バンドを固定するためのバンド固定部８が伸びている。
【０００９】
なお、同図に示した電波腕時計１００のデザインは一例である。ここで示したもの以外にも、例えば、胴１を丸型でなく角型にしてもよいし、竜頭６やボタン７の有無、数、配置は任意である。また、本実施形態では、指針を時針３、分針４、秒針５の３本としているが、これに限定されず、秒針５を省略しても、あるいは、曜日、タイムゾーンやサマータイムの有無、電波の受信状態や電池の残量、各種の表示を行う指針や、日付表示等を追加したりしてもよい。
【００１０】
なお、本明細書では、電波腕時計という用語を、腕時計であって、かつ、外部からの電波を受信し、当該電波に含まれる時刻に関する情報に基づき、腕時計内部に保持している時刻の情報である内部時刻を修正する機能を有している腕時計を指すものとして用いる。
【００１１】
図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図である。電波腕時計１００の文字板２を覆うように風防９が胴１に取り付けられ、また、風防９の反対側では、裏蓋１０が胴１に取り付けられる。風防９の材質は、ガラス等の透明な材料であり、非磁性かつ非導電性である。また、胴１及び裏蓋１０の材質は、特に限定はされないが、本実施形態では金属である。
【００１２】
本明細書では、以降、電波腕時計１００の風防９が配置される方向（図２における上方向）を風防側、裏蓋１０が配置される方向（図２における下方向）を裏蓋側と呼ぶ。
【００１３】
文字板２の裏蓋側には、太陽電池１１が配置され、風防側から入光した光により発電がなされる。そのため、文字板２はある程度光線を透過する材質で形成される。本実施形態では、文字板２は、太陽電池１１を挟むようにして、地板１２に固定枠１３により固定される。本実施形態では、固定枠１３はいわゆるスナップ止めの方法で地板１２に固定されるが、これに限定されず、種々の方法によって固定してよい。また、文字板２の裏蓋側には、パッチアンテナ１４が配置される。そのため、文字板２はパッチアンテナ１４による電波の受信を妨げないよう、非磁性かつ非導電性の材質、例えば、合成樹脂等の非金属材料により作成される。
【００１４】
地板１２は、合成樹脂等の非磁性かつ非導電性の材質からなり、パッチアンテナ１４や輪列１５をはじめとする各種部材を支持する。パッチアンテナ１４には、その厚み方向を貫くように給電ピン１６が設けられ、風防側の面が衛星からの電波を受信する受信面１７となっている。
【００１５】
ところで、一般に長波帯を用いて地上局から送信される標準電波を用いて時刻修正を行う電波時計では、フェライトあるいはアモルファス合金等の磁芯にコイルを巻いた形式のいわゆるバーアンテナが用いられることが多い。これに対し、本実施形態に係る電波腕時計１００では、はるかに周波数の高いＵＨＦ帯を用いて衛星から送信される信号を受信する。そのため、ＵＨＦ帯の信号の受信に適した小型のアンテナとして、パッチアンテナ１４を用いている。
【００１６】
また、地板１２の車が配置される裏蓋側の面であって、最も風防側に位置する面、すなわち、輪列１５を構成する車が最初に取り付けられる面が、取り付け基準面１８として図中に示されている。輪列１５は、秒針５が取り付けられた秒針軸（四番車）１９、分針４が取り付けられた分針軸（二番車）２０及び、時針３が取り付けられた筒車２１にモータからの回転動力を伝達する歯車機構である。符号２２は筒車２１を抑える板である筒車押さえである。また、図中には、輪列１５を駆動するモータのうちの１つのコイル２３の断面が示されている。
【００１７】
地板１２の裏蓋側には、回路基板２４が配置され、さらにその裏蓋側には電池支持枠２５が配置される。電池支持枠２５もまた、好適には合成樹脂製であり、非導電性の材料からなる。電池支持枠２５には電池２６が支持される。本実施形態では、電池２６は充電可能な二次電池であり、ボタン型のリチウムイオン二次電池を用いている。そして、太陽電池１１により発電された電力が蓄積されるようになっている。電池２６の両極となる両面には、それぞれ好ましくは金属製の電極板２７、２８が設けられており、回路基板２４に設けられた配線パターンと導通するようになっている。本実施形態では、電極板２７は電池２６上に溶接されており、回路基板２４に押しつけられることにより導通がとられる。また、電極板２８は、その弾性復元力により電池２６の面に押しつけられるようになっている。
【００１８】
巻真２９の一端には竜頭６が取り付けられ、他端には竜頭操作検知部３０が組みつけられており、ユーザーが竜頭６を引き出したり、回転させたりといった操作をしたことを電気的に検知するようになっている。
【００１９】
なお、本実施形態では、電波腕時計１００は太陽光発電による電力により駆動し、蓄電可能な二次電池を備えたものとして示したが、これに換え、一次電池を使用するものとしてもよい。その場合には、太陽電池１１は不要である。また、電池２６の形状はボタン型に限定されず、任意である。さらに、二次電池としてリチウムイオン二次電池以外のもの、例えば、リチウムイオンキャパシタやニッケル水素畜電池を用いてもよい。
【００２０】
図３は、本実施形態に係る電波腕時計１００の裏蓋側から見た分解斜視図である。同図には、電波腕時計１００の大まかな構造を示すため、主要な部材、具体的には、文字板２、太陽電池１１、地板１２、回路基板２４、パッチアンテナ１４及び電池支持枠２５をその配置順に示した。電波腕時計１００の外装である胴、風防や裏蓋、竜頭やボタン、内部の機構である輪列やモータ、巻真や竜頭操作検知部、電池、指針その他の部材は同図では省略されている。
【００２１】
固定枠１３はおおむねリング状の形状をしており、その内側に文字板２を収容する。また、固定枠１３の外周には適宜フック３１が設けられ、地板１２に固定されるようになっている。フック３１の位置及び数は、必要に応じて任意に定めてよい。文字板２の中央には、軸穴３２が設けられ、各指針軸及び筒車が貫通する。
【００２２】
太陽電池１１は、図示のように一方の側に切り欠き部３３を有する形状となっている。切り欠き部３３は、パッチアンテナ１４に対応する位置に設けられる。これは、太陽電池１１上には金属電極が形成されるため、かかる金属電極による電波受信への影響を低減するためである。なお、本実施形態のように、太陽電池１１自体の形状をパッチアンテナ１４に対応する位置を避けるような形状とする以外にも、太陽電池１１上のパッチアンテナ１４に対応する位置に、太陽電池素子を形成しないことにより、金属電極による電波受信への影響を低減するようにしてもよい。符号３４は各指針軸及び筒車が貫通する軸穴である。
【００２３】
地板１２の裏蓋側の面には、パッチアンテナ１４を収容するアンテナ収容部３５、輪列を配置する輪列収容部３６、竜頭操作検知部を収容する竜頭操作検知部収容部３７が形成されている。アンテナ収容部３５は、本実施形態では図示の通りの凹部となっており、パッチアンテナ１４の受信面が風防に近い位置に配置されるようになっている。アンテナ収容部３５の中央付近には、パッチアンテナ１４の給電ピン１６の端部を収容する逃がし穴３８が設けられる。本実施形態でアンテナ収容部３５を凹部としたのは、地板１２の剛性を確保するためであるが、アンテナ収容部３５は必ずしも凹部でなくともよく、パッチアンテナ１４を収容する貫通穴であっても、あるいは太陽電池１１に設けられた切り欠き部３３のような切り欠きであってもよい。
【００２４】
輪列収容部３６は、モータの回転を減速し各指針軸あるいは筒車へと伝達する歯車機構である輪列を組み付け収容する。そして、輪列収容部３６の内、車が配置される裏蓋側の面であって、最も風防側に位置する面が、輪列を取り付ける基準となる取り付け基準面１８である。本実施形態では、秒針軸１９及び分針軸２０が貫通する軸穴３９の周囲の面が取り付け基準面１８となる。輪列を構成する各部材は、取り付け基準面１８を起点として裏蓋側から順次組み付けられていくため、輪列を構成する部材の大部分は、取り付け基準面１８より裏蓋側に位置することとなる。また、輪列収容部３６には、モータのコイルを収容する窪みまたは穴であるコイル収容部４０が形成されている。
【００２５】
竜頭操作検知部収容部３７は、巻真が貫通する巻真穴４１を備え、竜頭の操作により引き出され回転される巻真の引き出し量と回転量を検知するためのスイッチ構造を収容する。かかるスイッチ構造、すなわち竜頭操作検知部の構造は、竜頭の操作を検出できるものであればどのようなものであってもよい。
【００２６】
さらに、地板１２の外周には、固定枠１３のフック３１とかみ合うフック受け４２が設けられる。また、適宜ボス４３あるいは位置決めピン４４が設けられ、回路基板２４、パッチアンテナ１４、電池支持枠２５を位置決めするとともに、ネジとネジパイプにより固定できるようになっている。もちろん、これら部材の固定は必ずしもネジを用いなければならないものではなく、他にも、例えば文字板２の固定のように、スナップ止め機構を用いたり、接着による固定をしたりしてもよい。
【００２７】
回路基板２４上には、パッチアンテナ１４を収容する切り欠き部４５が形成されている。なお、切り欠き部４５は、必ずしも切り欠きでなくてもよく、貫通穴であってもよい。また、回路基板２４の裏蓋側面には、高周波回路４６及び、コントローラ４７が実装されている。高周波回路４６は、パッチアンテナ１４により受信された信号をベースバンド信号へと変換する回路であり、コントローラ４７は、電波腕時計１００全体の動作を制御するとともに、内部回路により時刻を計時する。高周波回路４６及びコントローラ４７は、本実施形態では、ともに１チップに集積されているが、これに限定されるものではない。図３には図示されていないが、高周波回路４６の裏側、すなわち、回路基板２４の風防側には、ベースバンド信号より情報を抽出するデコード回路が実装される。また、回路基板２４上には、モータを配置するための穴であるモータ穴４８が形成されている。モータ穴４８は、主として、モータのコイルを収容するために設けるものであって必須のものではなく、モータの厚みや配置によっては、モータ穴４８を省略しても良い。そして、回路基板２４の表面及び内部には回路パターンが形成され、パッチアンテナ１４、モータ、高周波回路４６、コントローラ４７、デコード回路等を電気的に接続しており、必要に応じて、コンデンサや抵抗等の電子部品が回路パターン上に配置される。なお、本実施形態では、モータは２つであるから、独立して駆動可能な指針の数は２である。かかる構成を例示すれば、例えば、時針及び分針を歯車列を介して連動して動作させ、秒針は時針及び分針と独立して動作させることが挙げられる。あるいは、時針を独立して動作させ、分針及び秒針を連動させてもよい。モータの数を増やし、さらに独立して動作する指針を追加しても、あるいはモータの数を１として全ての指針が連動するようにしてもよい。
【００２８】
パッチアンテナ１４は、受信面１７が風防側を向くように配置され、金属製の接地板４９により、パッチアンテナ本体が回路基板２４の切り欠き部４５及び地板のアンテナ収容部３５内に収容されるように固定される。同時に、接地板４９及び給電ピン１６は回路基板２４に電気的に接続され、接地板４９は接地電位に、給電ピン１６は高周波回路４６に接続される。このとき、回路基板２４に対し、給電ピン１６の端部及び高周波回路４６はともに裏蓋側に位置しており、両者の接続が容易である。
【００２９】
電池支持枠２５には、電池収容部５０と電池に溶接された電極板を逃がすための電極板逃がし部５１が形成されている。電極板逃がし部５１に配置された電極板は、接続穴５２を介して回路基板２４と接続されるようになっている。
【００３０】
図４は、以上説明した本実施形態に係る電波腕時計１００において、電池２６、パッチアンテナ１４、高周波回路４６及びデコード回路５３、並びにコントローラ４７の位置関係を示す平面図である。同図は、図１と同様の視点から図示した図であり、電池２６、パッチアンテナ１４、高周波回路４６及びデコード回路５３、並びにコントローラ４７の位置を実線で示し、参考のために示したそれら以外の部材は二点鎖線で示している。
【００３１】
同図に示すように、電池２６及びパッチアンテナ１４は、電波腕時計１００の中心を通る軸５４上に並べて配置され、平面視においては重なり合わない。このようにすることにより、ある程度の厚みのある部材である電池２６とパッチアンテナ１４を平面視において重ね合わせることが無いので、電波腕時計１００全体の厚さが薄いものとなる。また、電池２６とパッチアンテナ１４を電波腕時計１００の中心を通る軸５４上に並べることにより、電波腕時計１００の外形が小さく、コンパクトなものとなる。なお、本実施形態では、電池２６とパッチアンテナ１４はいずれも、その中心が軸５４を通るように配置されている。電波腕時計１００をコンパクトに構成するためにはかかる配置が最も好ましい配置であるが、これに限定はされず、両者が軸５４上に並べて配置されていればよく、必ずしもその中心が軸５４を通らなくともよい。また、本実施形態では、軸５４が電波腕時計１００の３時及び９時の位置を通るが、これに限定はされない。かかる配置を取るのは、竜頭６が電波腕時計１００の３時の位置に設けられているためであり、このようにすると、パッチアンテナ１４、電池２６及び竜頭６がこの順に軸５４上に並べて配置されることとなる。竜頭６は、多くの場合金属製であり、ユーザの操作性等を考慮してその大きさが決定されるため、その材質や大きさ如何によっては、パッチアンテナ１４における電波受信の妨げとなりうる。そのため、竜頭６を、パッチアンテナ１４に対し電池２６を挟んだ反対側に配置することにより、その受信への影響が低減される。それに加え、同配置では、パッチアンテナ１４はボタン７からも電池２６を挟んだ反対側に配置されることとなるため、ボタン７に用いられる金属製の板バネによる影響も低減される。なお、以上の説明から理解できるように、竜頭６はパッチアンテナ１４に対し電池２６側の位置であればよく、必ずしもパッチアンテナ１４、電池２６及び竜頭６が直線的に並んでいなくともよい。また、ボタン７もパッチアンテナ１４に対し電池２６側の位置であることが好ましい。本実施形態の電波腕時計１００では、竜頭６は１２時と６時を通る軸に対して３時側に配置されていればよい。また、電波腕時計１００のデザインによっては竜頭６の配置は必ずしも３時の位置でなくともよく、例えば、１２時の位置としたり、左利きのユーザ向けに９時の位置としたり、それ以外の配置としてもよい。軸５４の向きは、竜頭６の位置に応じて変更することが好ましい。もちろん、電波腕時計１００が竜頭６をもたないデザインである場合には、ボタン７の配置やその他の事情を考慮して軸５４の向きを決めればよい。
【００３２】
なお、図４に示したようにパッチアンテナ１４、電池２６及び竜頭６がこの順にほぼ直線的に配置される場合には、竜頭６に結合される金属製の巻真及び金属製の部材を多く含む竜頭操作検知部が電池２６に対し、平面的に重なり合う位置に配置されることになり、平面視において金属製の部材が占める面積が減り、受信に有利となる。
【００３３】
そして、高周波回路４６及びデコード回路５３は軸５４に対し一方の側に、本実施形態では６時の側に配置され、コントローラ４７は軸５４に対し他方の側に、本実施形態では１２時の側に配置される。これは、高周波回路４６及びデコード回路５３の動作周波数と、コントローラ４７の動作周波数の違いに起因する。すなわち、本実施形態に係る電波腕時計１００では、高周波回路４６及びデコード回路５３は、パッチアンテナ１４により受信されたＵＨＦ帯の電波を検波し、デコードしなければならないため、両者は高周波数で動作されなければならない。これに対し、コントローラ４７は電波腕時計１００全体および時計回路を動作させるものであり、この動作周波数は、通常電子時計に用いられる水晶振動子の振動周波数である３２７６８Ｈｚ程度の低周波数である。そのため、駆動周波数の著しく異なる両者からの電磁ノイズが互いの動作に悪影響を及ぼす可能性があるが、軸５４に対しそれぞれ駆動周波数の異なる回路を分散して配置すると、軸５４上に並べて配置されたパッチアンテナ１４の接地板４９及び電池２６が、電磁ノイズを遮蔽する大きな金属部材となり、かかる電磁ノイズによる悪影響が低減される。このため、本実施形態に係る電波腕時計１００はその電波の受信性能が優れたものとなる。
【００３４】
また、同図には、各指針を駆動するモータのコイル２３の位置が実線で示されている。図示のように、各コイル２３は、平面視において、少なくともその一部が電池２６と重なり合う位置に配置される。このようにすると、外部からの磁界が電池２６を構成する金属部材により遮られるため、コイル２３に外部磁界が作用することによる誤動作が低減される。これにより、コイル２３の裏蓋側に耐磁板を必要としないため、コストダウンに繋がる。もちろん、電池２６以外にさらに、外部磁界を遮蔽するための金属板を適宜設けることは任意である。
【００３５】
図５は、図１のＢ−Ｂ線による断面の要部を示す図である。同図では、電波腕時計１００の外装である胴や風防、裏蓋は省略して示している。同図に示されるように、回路基板２４は、地板１２及び電池支持枠２５に挟まれるように配置されており、その表面に高周波回路４６及びデコード回路５３、コントローラ４７が実装されている。地板１２及び電池支持枠２５の表面には、回路基板２４上に配置された電子部品と干渉しないよう、適宜窪みが設けられる。
【００３６】
そして、高周波回路４６とデコード回路５３は、回路基板２４の両面に相対して、すなわち、ちょうど回路基板２４の表裏となる位置に配置され、回路基板２４に設けられたスルーホールを介して互いに接続される。このように配置すると、高周波回路４６とデコード回路５３を繋ぐ電気経路が短く、電気経路において発生する寄生容量やインピーダンスが小さくなり、ノイズの影響を受けにくく、信号歪も発生しにくくなる。また、高周波回路４６が裏蓋側に配置されるのは、前述の通り、パッチアンテナとの接続が容易となるからである。また、コントローラ４７も好ましくは裏蓋側に配置される。ノイズ源となりうる電気回路は、できる限りパッチアンテナの受信面から遠い位置に配置する方がよいと考えられるからである。
【００３７】
しかしながら、高周波回路４６及びデコード回路５３、コントローラ４７の配置はこれに限定はされない。高周波回路４６とデコード回路５３を回路基板２４の同一の面に配置してもよいし、高周波回路４６とデコード回路５３の機能を統合したワンチップの集積回路を用いてもよい。高周波回路４６及びコントローラ４７は、回路基板２４の風防側の面に配置してもよく、デコード回路５３を回路基板２４の裏蓋側の面に配置してもよい。
【００３８】
ところで、パッチアンテナを用いた受信の際には、受信の障害となりうる金属部材を、できる限りパッチアンテナの受信面より上側（本実施形態では、風防側）に配置しないようにする方が好ましいと考えられる。そこで、本実施形態に係る電波腕時計１００では、図２に示されるように、パッチアンテナ１４の受信面１７が、輪列１５を取り付ける取り付け基準面１８より風防側に位置するように配置する。このようにすると、車をはじめとする金属製の部材を多く含む輪列１５の大部分が、取り付け基準面１８よりも裏蓋側、すなわち、パッチアンテナ１４の受信面１７よりも裏蓋側に位置することとなり、輪列１５による電波受信への悪影響は小さいものとなる。
【００３９】
また、本実施形態に係る電波腕時計１００では、パッチアンテナ１４と電池２６は平面視において重なり合わないように並べて配置されるため、図２に示されるように、断面視において、その厚み方向に少なくとも一部が重なり合うように配置することが好ましい。このような配置を取ることにより、電波腕時計１００全体の厚さが薄いものとなる。
【００４０】
図６は、回路基板２４を裏蓋側から見た図である。同図には、高周波回路４６とコントローラ４７、その他の電子部品を接続する回路パターンが示されている。また、上述した切り欠き部４５及び、モータ穴４８の位置も示されている。図中二点鎖線で示した円は、回路基板２４の裏蓋側に配置される電池２６の位置を示している。そして、電池２６が配置される領域内には、テストパターン５５が形成されている。なお、図がわかりにくくなるのを避けるため、図６では、テストパターン５５の一部に対し符号を付している。かかるテストパターン５５は、電池２６を組み付ける前にプローブを接触させることにより、回路基板２４をはじめとする各部材の動作のテストに用いる。テストパターン５５を電池２６が配置される領域内に配置する理由は、電池２６が配置される領域には、電波腕時計の厚さを薄くするためには電子部品を配置しないことが望ましいため、回路基板２４の表面のスペースが空いているからである。
【００４１】
なお、同図に示した回路パターンや各種電子部品等の配置は一例であり、これに限定されない。回路基板２４の形状やパターンは、電子腕時計の仕様に合わせて適宜設計すべきものである。
【００４２】
図７は、本実施形態に係る電波腕時計１００の機能ブロック図である。パッチアンテナ１４により受信された衛星からの電波は、高周波回路４６によりベースバンド信号に変換され、デコード回路５３により時刻に関する情報、特に、正確な現在時刻を示す情報が抽出され、コントローラ４７へと受け渡される。コントローラ４７は、受け取った正確な現在時刻を示す情報に基づいて、内部の時計回路が保持する時刻情報である内部時刻を修正し、内部時刻に基づいてモータ５６を駆動する。モータ５６により発生した回転動力は、輪列を経て指針（時針３、分針４及び秒針５）へと伝達され、時刻表示がなされる。
【００４３】
また、太陽電池１１による発電により得られた電力は、電池２６に蓄積される。そして、電池２６からは、高周波回路４６、デコード回路５３及びコントローラ４７に電力が供給される。スイッチ５７は、高周波回路４６及びデコード回路５３への電力供給のオン／オフを切り替えるスイッチであり、コントローラ４７により制御される。高周波数で動作する高周波回路４６とデコード回路５３はその消費電力が大きいため、コントローラ４７は、衛星からの電波を受信する時のみスイッチ５７をオンとして高周波回路４６及びデコード回路５３を動作させ、それ以外の時はスイッチ５７をオフとして、電力消費を低減する。
【００４４】
電波の受信は、竜頭６やボタン７等の入力手段によるユーザからの要求がなされた時や、あらかじめ定められた時刻となったときに行ってよく、そのほかにも、前回の時刻修正があった時刻からの経過時間、あるいは太陽電池１１の発電量やその他の電波腕時計１００の周囲の環境を示す情報等に基づいて行うようにして良い。
【００４５】
続いて、本発明の第２の実施形態に係る電波腕時計２００を図８を用いて説明する。本実施形態では、電波腕時計２００を構成する部材の配置のみが第１の実施形態に係る電波腕時計と相違するため、第１の実施形態において説明した部材と同一の部材には同符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図８は、電波腕時計２００において、電池２６、パッチアンテナ１４、高周波回路４６及びデコード回路５３、並びにコントローラ４７の位置関係を示す平面図である。同図は、第１の実施形態における図４と同様の図であり、電池２６、パッチアンテナ１４、高周波回路４６及びデコード回路５３、並びにコントローラ４７の位置を実線で示し、参考のために示したそれら以外の部材は二点鎖線で示している。
【００４７】
同図に示すように、本実施形態においても、電池２６及びパッチアンテナ１４は、電波腕時計１００の中心を通る軸５４上に並べて配置され、平面視においては重なり合わない。
【００４８】
また、軸５４は、一対のバンド固定部８を結ぶ直線、すなわち、１２時位置と６時位置を結ぶ直線とほぼ平行である。本実施形態では、軸５４もまた１２時位置と６時位置を結ぶ直線であるから、両者は並行でかつ一致している。腕時計では、通常、１２時位置と６時位置にはバンドが取り付けられるため、腕時計に対し作用する衝撃力、例えば、腕時計を何かにぶつけるなどしたときに作用する力の向きは、図中Ｆで示したように、一対のバンド固定部８を結ぶ直線に対し垂直な方向、すなわち、３時方向または９時方向であることが多い。このような衝撃力が電波腕時計２００に加わると、電波腕時計２００を構成する部材の内、質量の大きな部材である電池２６が内部で移動しようとする。この移動の向きは、衝撃力の方向と一致し、本実施形態では、一対のバンド固定部８を結ぶ直線に対し垂直な方向、すなわち、３時方向または９時方向である。このとき、軸５４を一対のバンド固定部８を結ぶ直線とほぼ平行としておくと、電池２６がパッチアンテナ１４に向かって移動し、接触することがなく、外部からの衝撃に起因する電波腕時計２００の故障が低減される。
【００４９】
また、パッチアンテナ１４と電池２６のいずれを１２時側に配置するかは特に限定はされないが、同図に示すようにパッチアンテナ１４を６時側に、電池２６を１２時側に配置することが好ましい。これは、多くの腕時計では１２時の位置に、ブランド名やマーク、時刻を示す文字等の大きな装飾が施されることが多く、それら装飾は金属製の場合もあるため、パッチアンテナ１４を６時側に配置すると、かかる装飾による受信への悪影響が低減されるからである。
【００５０】
そして、高周波回路４６及びデコード回路５３は軸５４に対し一方の側に、本実施形態では９時の側に配置され、コントローラ４７は軸５４に対し他方の側に、本実施形態では３時の側に配置される。もちろん、これら配置を逆にしてもよい。また、電池２６とパッチアンテナ１４の配置を逆にすることも考えられる。
【００５１】
本実施形態に係る電波腕時計２００のその他の点については、第１の実施形態に係る電波腕時計と同様である。
【００５２】
これまで説明したとおり、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態においては、例えば図５に示されているように、電池２６及びパッチアンテナ（図示されず）が電波腕時計１００の中心を通る軸上に並べて配置されると共に、コントローラ４７がかかる軸の一方の側に、高周波回路４６及びデコード回路５３が、かかる軸の他方の側に配置されている。このとき、コントローラ４７、高周波回路４６及びデコード回路５３が実装される回路基板が、その内部に配線パターンとして、ベタパターンの層を有している場合には、以下に説明するように、さらなる変形が可能である。
【００５３】
図９は、本発明の変形例に係る電波腕時計３００の断面を示す図である。なお、同図は、第１の実施形態における図５と同様の切断面による断面を示すものとなっている。また、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の部材については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
本変形例においても、電池２６とパッチアンテナ（図示されず）は電波腕時計３００の中心を通る軸上に並べて配置されており、そのため、かかる軸にそって大きな金属部材である電池２６とパッチアンテナの接地板４９が存在するため、当該軸近辺を境に、電磁波等のノイズの図中左右方向への伝播が遮断される。さらに、回路基板２４の内部には、ベタパターン５８が形成されている。そのため、ベタパターン５８を境にして、電磁波等のノイズは図中上下方向への伝播も遮断される。なお、本変形例では、図中の上下左右はそれぞれ、電波腕時計３００の風防側、裏蓋側、１２時方向、６時方向に対応している。また、電磁波等のベタパターン５８は、本変形例では、接地電位とされている。
【００５５】
以上のことは、同図において、当該軸及びベタパターン５８によって、互いにノイズの影響を受けにくい４つの領域が区画されることを意味する。すなわち、１２時方向かつ裏蓋側の区画Ａ、１２時方向かつ風防側の区画Ｂ、６時方向かつ裏蓋側の区画Ｃ及び、６時方向かつ風防側の区画Ｄである。従って、電波腕時計３００においてノイズ源となり、かつ、ノイズの影響を受けやすい部材であるコントローラ、高周波回路及びデコード回路の３つを、上記Ａ〜Ｄの４つの区画の内の任意の３つに重ならないように配置することにより、ノイズの影響の少ない電波腕時計３００が得られる。
【００５６】
コントローラ、高周波回路及びデコード回路の３つをどの位置に配置するかは任意である。その中でも特に、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、高周波回路とデコード回路を回路基板２４の両面に相対するように配置、すなわち、図中区画Ａと区画Ｂ、または、区画Ｃと区画Ｄに配置すると、高周波回路とデコード回路間の配線が短くなり寄生容量やインピーダンスを抑えられるとともに、高周波数で駆動される回路と低周波数で駆動される回路が分離される。あるいは、コントローラとデコード回路を回路基板２４の両面に相対するように配置してもよい。この場合にも両者をつなぐ配線が短くなり、寄生容量やインピーダンスが抑えられ、ノイズに強い回路が得られる。
【００５７】
なお、以上説明した本発明の各実施形態の一つの観点においては、高周波回路、デコード回路及びコントローラが実装される回路基板を有し、高周波回路及びデコード回路は、回路基板の両面に相対して配置される。
【００５８】
このようにすると、高周波回路とデコード回路間に発生する寄生容量及びインピーダンスが小さくなり、ノイズの影響が低減される。
【００５９】
また、本発明の各実施形態の別の観点においては、高周波回路は、回路基板の裏蓋側に実装される。
【００６０】
このようにすると、パッチアンテナの接続部と高周波回路が回路基板に対し同じ側に位置し、両者の接続が容易である。
【００６１】
また、本発明の各実施形態の別の観点においては、指針を駆動するモータのコイルは、平面視において電池と重なり合う位置に配置される。
【００６２】
このようにすると、電池により外部磁界が遮断され、外部磁界によるモータの誤動作が低減される。
【００６３】
また、本発明の各実施形態の別の観点においては、電波腕時計は竜頭を有し、平面視において、パッチアンテナ、電池及び竜頭はこの順に並ぶように配置される。
【００６４】
このようにすると、容積の大きい金属部材である竜頭がパッチアンテナに対し遠方にかつ電池を隔てて配置され、パッチアンテナによる受信の際に竜頭に起因する影響が低減される。
【００６５】
また、本発明の各実施形態の別の観点においては、電波腕時計はバンドを固定する一対のバンド固定部を有し、電波腕時計の中心を通り、電池及びパッチアンテナが並べて配置される軸は一対のバンド固定部を結ぶ直線にほぼ平行である。
【００６６】
このようにすると、電波腕時計に外部より加わる衝撃の方向に対し、電池及びパッチアンテナが並べて配置される軸が略直交するため、外部より衝撃が加わった際に、電池がパッチアンテナに向かって移動することが少ない。
【００６７】
また、本発明の各実施形態の別の観点においては、電波腕時計はパッチアンテナ及び輪列を支持するとともに、パッチアンテナを受け入れる凹部、開口部又は切り欠きと、輪列を取り付ける取り付け基準面を有する地板を有し、パッチアンテナの受信面は、取り付け基準面より風防側に位置する。
【００６８】
このようにすると、輪列を構成する金属部材の大部分がパッチアンテナの受信面より裏蓋側に位置するため、パッチアンテナによる受信の際にかかる金属部材に起因する影響が低減される。
【００６９】
また、本発明の各実施形態の別の観点においては、断面視において、電池及びパッチアンテナは重なり合う位置に配置される。
【００７０】
このようにすると、電波腕時計が薄型となる。
【符号の説明】
【００７１】
１  胴、２  文字板、３  時針、４  分針、５  秒針、６  竜頭、７  ボタン、８  バンド固定部、９  風防、１０  裏蓋、１１  太陽電池、１２  地板、１３  固定枠、１４  パッチアンテナ、１５  輪列、１６  給電ピン、１７  受信面、１８  取り付け基準面、１９  秒針軸、２０  分針軸、２１  筒車、２２  筒車押さえ、２３  コイル、２４  回路基板、２５  電池支持枠、２６  電池、２７，２８  電極板、２９  巻真、３０  竜頭操作検知部、３１  フック、３２  軸穴、３３  切り欠き部、３４  軸穴、３５  アンテナ収容部、３６  輪列収容部、３７  竜頭操作検知部収容部、３８  逃がし穴、３９  軸穴、４０  コイル収容部、４１  巻真穴、４２フック受け、４３  ボス、４４  位置決めピン、４５  切り欠き部、４６  高周波回路、４７  コントローラ、４８  モータ穴、４９  接地板、５０  電池収容部、５１  電極板逃がし部、５２  接続穴、５３  デコード回路、５４  軸、５５  テストパターン、５６  モータ、５７  スイッチ、５８  ベタパターン、１００，２００，３００  電波腕時計。
【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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