(57)【要約】【課題】時計内に無駄なスペースを有さず、高い受信性能および高い耐磁性能を持つアンテナ構造体を提供すること。【解決手段】強磁性体からなるアンテナコア２に巻線部３を施したバーアンテナの長手方向の少なくとも一方の端部に磁性コア２の断面積より広い面積を持つ拡張部４を備える。アンテナコア２と拡張部４とは磁気的に導通している。時計の略中心点と、時計外装１の所定の方向の厚みによって規定される複数の直線または曲線により、拡張部４の形状は規定される。このようにすることで、アンテナ形状に無駄がなく、損失を増大させることなく標準電波を受信するために必要な形状を有するアンテナを得ることができる。【選択図】図１
2008185396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時計外装と、該時計外装と接続する時計バンドと、該時計バンドを該時計外装に固定するためのかん足を備える電波修正時計に搭載する電波修正時計用アンテナであって、
前記時計バンドの側面と当接する前記かん足の一面を通り前記時計外装内部に伸びる仮想直線を定義し、
前記仮想直線と前記時計外装の内壁と前記電波修正時計用アンテナのアンテナコア端部とで規定する領域に、該アンテナコアと磁気的に結合している強磁性体からなる拡張部を設けることを特徴とする電波修正時計用アンテナ。
【請求項２】
時刻表示手段を覆うように設ける風防手段を備え、標準電波を受信して時刻情報を得て該時刻表示手段を用いて時刻を報知する電波修正時計に備える電波修正時計用アンテナであって、
前記電波修正時計用アンテナは、強磁性体からなるアンテナコアと、該アンテナコアに巻回される巻線部と、前記アンテナコアの長手方向の少なくとも一方の端部に前記アンテナコアと同一体または前記アンテナコアと磁気的に結合している強磁性体からなる拡張部とを備え、
前記風防手段の平坦な面からみたとき、前記電波修正時計の略中心を点Ｐ０とし、該点Ｐ０を通る一方向をＸ方向、該Ｘ方向と直交する方向をＹ方向と定義し、
前記電波修正時計用アンテナを平面でみたとき、前記拡張部と前記アンテナコアとが接する少なくとも２つの点のうち、前記点Ｐ０に近い一方の点を点Ｐ１とし、前記点Ｐ０に遠い他方の点を点Ｐ２と定義し、
時計外装の内部の任意の位置に設ける点を通り、前記風防手段または前記時刻表示手段と平行に前記時計外装の外に向かって引く第１の仮想直線が前記時計外装を貫くとき、その貫いた距離がもっとも短く、かつ前記Ｙ方向に平行な該第１の仮想直線を直線Ｃ１と定義し、
前記直線Ｃ１が前記時計外装を貫く距離よりも、前記時計外装を構成する材質の表皮厚さ以上に長い距離で前記時計外装を貫く第２の仮想直線を考えたとき、該第２の仮想直線が前記直線Ｃ１を挟み対向するとともにそれぞれ前記直線Ｃ１にもっとも近い２つの該第２の仮想直線をそれぞれ直線Ｌ１，Ｌ２と定義し、
前記時計外装の開口部を規定する曲線を曲線Ｓ１とし、前記直線Ｌ１，Ｌ２が、前記曲線Ｓ１と交差する点をそれぞれ点Ｅ１，Ｅ２と定義し、前記曲線Ｓ１上にあって前記直線Ｌ１，Ｌ２によって挟まれる部分を曲線Ｓ２とし、
前記点Ｐ１から前記点Ｅ１に、前記点Ｐ２から前記点Ｅ２にそれぞれ引いた線を線Ｒ１，Ｒ２と定義し、
前記点Ｐ１，Ｐ２の間を結ぶ直線と前記線Ｒ１，Ｒ２と前記曲線Ｓ２とによって囲まれる領域をＺ１と定義したとき、
前記拡張部は、前記領域Ｚ１の外側にはないことを特徴とする電波修正時計用アンテナ。
【請求項３】
前記点Ｐ１，Ｐ２における前記線Ｒ１，Ｒ２からのそれぞれの接線と、前記点Ｐ１，Ｐ２における前記アンテナコアの長手方向からのそれぞれの接線とが一致していることを特徴とする請求項２に記載の電波修正時計用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻情報を含む所定の電波を受信し、その情報に基づいて時刻を修正する機能を有する電波修正時計用アンテナに関し、特に腕時計型の電波修正時計用アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電波修正時計は、１００万年に１秒の精度を持つセシウム原子時計による時刻情報や日付情報を含む標準電波（例えば、４０ｋＨｚの電波）を内蔵するアンテナで受信し、時刻の誤差を修正する機能を具備している時計である。このため、一ヶ月あたり２０秒程度の誤差が生じるクォーツ時計と比べて常時正確な時刻を表示することが可能であり、時刻修正の手間を省くことができるため、近年急速に普及しつつある。
【０００３】
電波修正時計において、受信性能を決めるのは、アンテナ特性と受信回路特性とである。
受信アンテナの種類としては、標準電波の波長が５ｋｍ前後と長く、腕時計内部において波長方向による共振を行うことが難しいため、強磁性体コアに導線を巻き付けたコイル状のバーアンテナを用いるのが一般的である。このバーアンテナを透過する磁束によってコイルに起電力を得る。
【０００４】
受信回路は、受信アンテナの出力を元に時刻情報を検知し、時計用ムーブメントに伝えるものである。時計用ムーブメントとは、電池や時計動作に必要な計時回路などの回路要素を１ユニットにまとめた複合部品をいう。場合によっては、文字盤や液晶表示装置などの時刻表示手段も含むこともある。
【０００５】
腕時計型の電波修正時計は、時計としての機能のほかに趣向品としての役割も持つことから、デザインや質感は重要である。特に時計としての高級感は重要な要素であり、時計本体の外装を金属で構成する金属外装が望まれている。
【０００６】
しかしながら、受信アンテナの出力は、金属外装に収納すると極端に低下してしまう。これは、金属外装表面で渦電流が生じ、標準電波の磁束が時計外装を貫けなくなるため時計内部に入りにくくなること、アンテナに流れる電流によって発生する磁束が、金属外装表面で発生する渦電流による反磁束によって妨げられることとで、受信アンテナに流れる電流が妨げられるためである。
【０００７】
すなわち、腕時計型の電波修正時計は、金属外装が望まれているものの標準電波を受信しにくいという問題があった。そのため、金属外装でも受信可能な技術は多くの提案をみるものである。例えば、アンテナの形状を改良する技術である。アンテナの受信感度を向上させることによって、標準電波をより多く受信することができる。
腕時計型の電波修正時計は、すでに説明したとおりバーアンテナを用いる場合が多く、バーアンテナの形状を改良して受信感度を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
図７は、特許文献１に示した従来技術のアンテナを収納した電波修正時計を説明するための図であって、説明しやすいようにその主旨を逸脱しないように書き直したものである。
図７において、７０１は時計外装、７０２はアンテナコア、７０３はアンテナコア７０２の長手方向に巻回した巻線部、７０４はアンテナコア７０２の延長部、７０５はりゅう
ず、７０６は時計外装７０１と図示しない時計バンドとを結合するためのかん足、７１０は延長部７０４の拡張部である。
【０００９】
ところで、かん足とは、時計バンドを時計外装に固定するために設けるものであって、多くは時計外装と一体となる部材である。
時計バンドを人体に巻くとき、人体と接する平面やこの平面と対向する別の平面と直交する面を時計バンドの側面とすると、一般にこの時計バンドの側面とかん足とを当接させ、固定ピンなどを用いて時計バンドを時計外装に固定する。
時計によっては、このかん足をいくつも設けることがある。これは時計や時計バンドの形状またはデザイン上の都合で決まるものである。
【００１０】
特許文献１に示した従来技術のアンテナは、アンテナコア７０２，巻線部７０３，延長部７０４，拡張部７１０で構成している。なお、巻線部７０３は、実際は細線が整然と巻回されているが、見やすくするために筒状に図示している。拡張部７１０のうち、点線で示している部分は、その上部に庇のように時計外装７０１が覆いかぶさっている部分である。また、説明に必要がない部分は省略してある。
【００１１】
図７に示したように、特許文献１に示した従来技術は、アンテナコア７０２の延長部７０４に拡張部７１０を設けることでアンテナ全体の端部を広げて端部面積を増大している。このような構成とすることによって、時計外装７０１内に進入する標準電波をより多くアンテナコア７０２に導くことができるのである。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２７４６０９号公報（第７頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一般的な傾向として、アンテナが大きくなることでアンテナの出力が向上するから、特許文献１に示した従来技術は、延長部７０４，拡張部７１０を設け、特に拡張部７１０を円弧状にすることで時計内部により広い面積を持ちつつ収めることができ、アンテナの出力を向上させることができる。
【００１４】
しかし、図７の拡張部７１０の点線部分で示したように、時計外装７０１は拡張部７１０の一部を庇のように覆っており、外部磁束の伝達を妨げている。これではいくら拡張部７１０を大きくしても、アンテナコア７０２に対して有効に外部磁束を収集させることができない。つまり、無駄な部分を有していることになる。
【００１５】
さらに、アンテナ内部においてもアンテナを構成する部材の渦電流や虚数透磁率に起因する損失が発生するため、むやみにアンテナを大型化すると磁束の収集能率よりもこれらの抵抗要因の影響が大きくなり、かえってアンテナゲインを損なってしまう。
また、アンテナが大型化することでアンテナの自己インダクタンスが上昇すると、アンテナの自己共振周波数が低下してアンテナとして使用することの出来る帯域が狭くなってしまうのである。
【００１６】
拡張部７１０を大型化すると、アンテナコア７０２と拡張部７１０の先端部分との間に大きな方向の相違を生じてしまい、アンテナの端部の先端からアンテナコアまでの磁気抵抗が増大するため磁気漏れが起きやすく、アンテナに効率よく磁束が流れて行かなくなってしまうということにもなる。
【００１７】
すなわち、特許文献１に示した従来技術は、アンテナの磁束収集能率を上げるために延長部７０４，拡張部７１０を設け、よりアンテナを大きくしているものの、そのアンテナ
形状には無駄があり、アンテナ形状として適するものではないのである。
【００１８】
本発明の技術的な課題は、このような問題を解決し、外部磁束を収集するための適するアンテナ形状を提供するものであって、充分な標準電波の受信レベルを確保し得る電波修正時計用アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記した目的を達するため、本発明の電波修正時計用アンテナは以下に記した構成を採用するものである。
【００２０】
時計外装と、時計外装と接続する時計バンドと、時計バンドを時計外装に固定するためのかん足を備える電波修正時計に搭載する電波修正時計用アンテナであって、時計バンドの側面と当接するかん足の一面を通り時計外装内部に伸びる仮想直線を定義し、仮想直線と時計外装の内壁と電波修正時計用アンテナのアンテナコア端部とで規定する領域に、アンテナコアと磁気的に結合している強磁性体からなる拡張部を設けることを特徴とする。
【００２１】
時刻表示手段を覆うように設ける風防手段を備え、標準電波を受信して時刻情報を得て時刻表示手段を用いて時刻を報知する電波修正時計に備える電波修正時計用アンテナであって、電波修正時計用アンテナは、強磁性体からなるアンテナコアと、アンテナコアに巻回される巻線部と、アンテナコアの長手方向の少なくとも一方の端部にアンテナコアと同一体またはアンテナコアと磁気的に結合している強磁性体からなる拡張部とを備え、風防手段の平坦な面からみたとき、電波修正時計の略中心を点Ｐ０とし、点Ｐ０を通る一方向をＸ方向、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向と定義し、電波修正時計用アンテナを平面でみたとき、拡張部とアンテナコアとが接する少なくとも２つの点のうち、点Ｐ０に近い一方の点を点Ｐ１とし、点Ｐ０に遠い他方の点を点Ｐ２と定義し、時計外装の内部の任意の位置に設ける点を通り、風防手段または時刻表示手段と平行に時計外装の外に向かって引く第１の仮想直線が時計外装を貫くとき、その貫いた距離がもっとも短く、かつＹ方向に平行な第１の仮想直線を直線Ｃ１と定義し、直線Ｃ１が時計外装を貫く距離よりも、時計外装を構成する材質の表皮厚さ以上に長い距離で時計外装を貫く第２の仮想直線を考えたとき、第２の仮想直線が直線Ｃ１を挟み対向するとともにそれぞれ直線Ｃ１にもっとも近い２つの第２の仮想直線をそれぞれ直線Ｌ１，Ｌ２と定義し、時計外装の開口部を規定する曲線を曲線Ｓ１とし、直線Ｌ１，Ｌ２が、曲線Ｓ１と交差する点をそれぞれ点Ｅ１，Ｅ２と定義し、曲線Ｓ１上にあって直線Ｌ１，Ｌ２によって挟まれる部分を曲線Ｓ２とし、点Ｐ１から点Ｅ１に、点Ｐ２から点Ｅ２にそれぞれ引いた線を線Ｒ１，Ｒ２と定義し、点Ｐ１，Ｐ２の間を結ぶ直線と線Ｒ１，Ｒ２と曲線Ｓ２とによって囲まれる領域をＺ１と定義したとき、拡張部は、領域Ｚ１の外側にはないことを特徴とする。
【００２２】
点Ｐ１，Ｐ２における線Ｒ１，Ｒ２からのそれぞれの接線と、点Ｐ１，Ｐ２におけるアンテナコアの長手方向からのそれぞれの接線とが一致していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の電波修正時計用アンテナは、アンテナの端部に設ける拡張部が、時計外装の厚みが薄く、標準電波の磁束が流入しやすい領域に限って伸ばして配置されている。このような構成にすることで、アンテナに流入する磁束量を効率よく上昇させることができるとともに、拡張部が最小限の領域に配置されているのでアンテナコアからの損失が生じにくく、またインダクタンスの上昇も抑えることができる。
【００２４】
拡張部は曲線形状とすることもでき、拡張部内部での磁気抵抗が少なく、拡張部とアンテナコアの接続部の接線が一致していて極端なエッジを有さないために、アンテナコアと拡張部との間の磁気抵抗を低下させることができる。このため、外部からの磁束が拡張部
を通じて効率よくアンテナコアに流すことができる。
また、拡張部がアンテナコアの長手方向に曲線で伸ばされる構成となっているため、アンテナ全体が閉ループ構造から遠のいて、インダクタンスが上昇しにくい。
【００２５】
さらに、アンテナを構成する部材は、複雑な曲げ形状などを有していないため、エッチングや打ち抜きなどの容易な製造工程で高い精度の製品が作成可能である。
【００２６】
このように、本発明の電波修正時計用アンテナは、むやみに時計内でアンテナを大きくすることなく、電波修正時計の感度を向上させることができる。
アンテナを構成する拡張部の形状を適するものにすることによって、磁束収集効率が高く、損失を上昇させないような形状のアンテナとすることができる。そして複雑な製造工程を必要とせず、容易に高精度のアンテナを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の電波修正時計に用いる電波修正腕時計用アンテナは、例えば柱状の強磁性体からなるアンテナコアと、アンテナコアに巻回される巻線部と、アンテナコアの長手方向の少なくとも一方の端部にアンテナコアと同一体またはアンテナコアと磁気的に結合するように接続した拡張部を設けている。
【００２８】
電波修正時計には文字盤や液晶表示装置などからなる時刻表示手段が設けてあり、これを覆うように透明なプラスチックやガラスなどからなる風防手段が備えてある。拡張部は、この風防手段と平面的に対向するように設ける。
【００２９】
この風防手段の平坦な面、つまり時刻表示手段を文字盤とすると、その文字盤を正面方向からみたとき、電波修正時計の略中心を点Ｐ０とする。
そして、この点Ｐ０を通る一方向をＸ方向、このＸ方向と直交する方向をＹ方向と定義する。
【００３０】
拡張部とアンテナコアとが接する部分を平面的にみると、少なくとも２つの接点を持つ。アンテナコアと拡張部とを平面で見たとき、アンテナコアの端部と拡張部の辺とが交わる点である。このうち、点Ｐ０方向に近い一方の点を点Ｐ１とし、それより外側の他方の点を点Ｐ２と定義する。なお、この点Ｐ１，Ｐ２の位置に関しての詳細は後述する。
【００３１】
時計外装の内部の任意の位置に設ける点を通り、風防手段と平行でしかも時計外装の外に向かって引く仮想直線を設定する。この仮想直線を第１の仮想直線としたとき、この第１の仮想直線が時計外装を貫くとき、その貫いた距離がもっとも短く、かつＹ方向に平行な直線をＣ１と定義する。
例えば、時計外装が円形であり、その内部の任意の位置に設ける点を電波修正時計の略中心である点Ｐ０とすると、第１の仮想直線が点Ｐ０を通り１２時−６時方向の直線としたとき、この１２時−６時方向に伸びる第１の仮想直線は、３時−９時方向に沢山並んでいることになるが、このうち、第１の仮想直線が時計外装を貫いた距離がもっとも短いところの仮想直線が直線Ｃ１となる。そこは、時計外装の１２時の位置と６時の位置とを通る部分である。
【００３２】
さらに、この３時−９時方向に沢山並んでいる１２時−６時の上部を通過する第１の仮想直線を見ると、直線Ｃ１が時計外装を貫く距離よりも、時計外装を構成する材質の表皮厚さ以上に長い距離で時計外装を貫く仮想直線が見つかる。これを第２の仮想直線としたとき、この第２の仮想直線が直線Ｃ１を挟み対向するとともにそれぞれ直線Ｃ１にもっとも近い２つを直線Ｌ１，Ｌ２と定義する。なお、この直線Ｌ１，Ｌ２に関しての詳細は後述する。
【００３３】
時計外装の開口部を規定する曲線をＳ１と定義する。この曲線Ｓ１は、時計外装における風防手段の開口部などである。そして、直線Ｌ１，Ｌ２が、曲線Ｓ１と平面的に交差する点を点Ｅ１，Ｅ２と定義する。曲線Ｓ１上にあって直線Ｌ１，Ｌ２によって挟まれる部分を曲線Ｓ２と定義する。
【００３４】
そして、点Ｐ１からＥ１に、点Ｐ２からＥ２に引いた線をそれぞれ線Ｒ１，Ｒ２と定義する。線Ｒ１，Ｒ２は、複数の直線を連続して繋げるような線であってもよいし、曲線であってもよい。
点Ｐ１，Ｐ２における線Ｒ１，Ｒ２からのそれぞれの接線と、点Ｐ１，Ｐ２におけるアンテナコアの長手方向からのそれぞれの接線とが一致している。
【００３５】
点Ｐ１、Ｐ２の間を結ぶ直線と線Ｒ１，Ｒ２と曲線Ｓ２とによって囲まれる領域をＺ１と定義して、この領域Ｚ１によって拡張部の形状を定義する。そして、この拡張部は、領域Ｚ１の外側にはない。
【００３６】
このような構成とすることにより、アンテナの拡張部の形状が規定される。特に時計外装に金属を用いてアンテナを収納した場合にも、高い感度を得られる電波修正時計を提供することができる。
【実施例１】
【００３７】
［本発明の電波修正時計用アンテナの第１の実施形態の説明：図１，図２，図３］
以下図面を用いて本発明の電波修正時計用アンテナの第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の電波修正時計用アンテナの形状を示す平面図であり、図１（ａ）は、時計全体を風防手段側から見たときの様子を模式的に示した図である。図１（ｂ）は、アンテナの拡張部の形状を説明するために拡大した平面図である。なお、図面を見やすくするために、風防手段は省略している。
図２は、アンテナを詳しく説明するための図であって、図２（ａ）は、アンテナの一部を拡大して示す立体図である。図２（ｂ），図２（ｃ）は、図２（ａ）に示す矢印Ａの方向（アンテナの平面の方向）から見たときの平面図であって、図２（ｂ）は、アンテナコアと拡張部とを別体で構成している場合、図２（ｃ）は、アンテナコアと拡張部とを同一体で構成している場合を示している。図２（ｂ），図２（ｃ）ともに見やすいように巻線部を透過して示している。
図３も同様に、アンテナの形状を詳しく説明するために一部を拡大した平面図であって、風防手段側から見たときのアンテナの一部を拡大して示す図である。
【００３８】
図１において、１は金属などの良導体からなる時計外装、２はアンテナコア、３はアンテナコア２の長手方向に巻回された巻線部、４はアンテナコアの拡張部、５はりゅうず、６は時計外装１を図示しない時計バンドと結合するためのかん足であり、時計外装１の一部分を成している。すなわち、時計外装１とかん足６とは両方とも良導体からなり、かつ電気的に導通している。
図１に示す本発明の電波修正時計用アンテナは、アンテナコア２，巻線部３，拡張部４で構成している。なお、巻線部３は、実際は細線が整然と巻回されているが、見やすくするために筒状に図示している。図１に示す例では、アンテナコア２は湾曲していない直線形状を有する例を示している。また、アンテナコア２の端部２つに拡張部４をそれぞれ設ける例を示している。
【００３９】
点Ｐ０は、電波修正時計の略中心である。言い換えれば、時計外装１の略中心である。図１では、点Ｐ０は十字マークで示している。例えば、一般に知られている２針または３針式のアナログ時計の場合は、文字盤が時計外装１の面積の多くを占めるため、文字盤上
に設ける分針や時針を係止している指針軸の位置を点Ｐ０としてもよい。
【００４０】
曲線Ｓ１は、時刻表示手段側から見たときに時計外装１の開口部の内側面を規定する線であって、図１に示す例では円である。内側面とはすなわち、時計を図示しない風防手段側から見たとき、時計外装１における風防手段を取り付けるための開口部、または、時計内部に納められる図示しないムーブメントを時計外装１に遮られずに見ることができる部分の輪郭を規定する線のことである。
【００４１】
図２において、３１は巻線部３の端部である。４１は拡張部４の平面部分、４２は側面部分である。図２（ａ）は、例えば図１を知られている針式のアナログ時計とするならば、６時方向から９時方向を見たときのアンテナコア２の端部の様子を示す図である。この場合、アンテナの平面の方向である矢印Ａの方向は、図示しない風防手段から文字盤を正面から見る方向となる。
【００４２】
アンテナコア２および拡張部４は、磁性体または強磁性体により構成されており、互いに磁気的に導通している。このような状態を磁気的に結合しているともいう。拡張部４は、アンテナコア２に知られている接着手段をもって接続することができる。また、アンテナコア２と同一体で形成することもできる。つまり、アンテナコア２を延長して拡張部４とするのである。その場合は、アンテナコア２に巻線が巻回されていない部分が拡張部４となる。
【００４３】
図２において、仮想面Ｂ１は、巻線部３の端部３１を含み、巻線部３の長手方向と直交する方向の仮想面である。仮想線Ｂ２は、この仮想面Ｂ１を通る仮想線である。
アンテナコア２と拡張部４とを別体で形成しても一体で形成しても、仮想面Ｂ１によってアンテナコア２を隔てたとき、またはアンテナコア２と拡張部４とが接する部分を隔てたとき、その部分を含むような直線が仮想線Ｂ２となる。
【００４４】
図１，図２に示すように、アンテナコア２と拡張部４とが接する部分の２つ点を点Ｐ１，Ｐ２とする。すなわち、アンテナコア２と拡張部４とを平面で見たとき、アンテナコア２の端部と拡張部４の辺とが交わる点である。しかしながら、図２（ａ）に示すように、本発明の電波修正時計用アンテナは立体構造物であるので、アンテナコア２と拡張部４とは点で接しているものではない。つまり、図２（ｂ），図２（ｃ）に示すように、仮想線Ｂ２と交わる拡張部４の平面部分４１の２つのエッジ部分（平面部分４１と側面部分４２とが接する部分）が点Ｐ１，Ｐ２となるのである。
【００４５】
このうち、点Ｐ０方向に近い一方の点を点Ｐ１、それより外側の他方の点を点Ｐ２とする。つまり、図２に示す例では、点Ｐ０は、図示はしないが図面に向かって右手方向にある。
アンテナコア２が時計外装１の中心に設けられているとき、点Ｐ１、Ｐ２の点Ｐ０からの距離は等しくなるが、その場合はどちらの点を点Ｐ１，Ｐ２としてもよい。
【００４６】
電波修正時計のアンテナ特性には方向依存性があり、受信感度の最もよくなるような標準電波による磁束の到来方向がある。これを最適方向という。使用者の利便性や設計上の利便性から、最適方向が文字盤の９時―３時方向か、６時―１２時方向に一致するようにアンテナを設計することがほとんどである。
【００４７】
図１に示す例では、標準電波の磁束の最適方向を６時―１２時方向として、Ｙ方向と定義する。また、Ｙ方向と直交する方向をＸ方向と定義する。すなわち、図１に示す例ではりゅうず５を３時方向とするから、Ｘ方向は文字盤の９時−３時方向、Ｙ方向は文字盤の６時−１２時方向となる。図１には、Ｘ方向とＹ方向は矢印で示している。なお、図１で
は文字盤のような時刻表示手段は省略してある。
直線Ｄ０は、点Ｐ０を通りＸ方向に平行な仮想直線である。図１に示す例では電波修正時計は、直線Ｄ０に対して対称な形状となっている。そのため、図３では時計の１２時方向側の半分について記載している。
【００４８】
すでに述べたとおり、第１の仮想線は、３時−９時方向の直線である直線Ｄ０上部に沢山並んでいることになるが、このうち、第１の仮想直線が時計外装を貫いた距離がもっとも短い仮想直線が直線Ｃ１となる。直線Ｄ０から見たとき、かん足６を含めた時計外装１のＹ方向の厚みは、直線Ｄ０上での位置によってさまざまに変化するが、点Ｐ０を通る第１の仮想直線上がもっとも薄くなっている。
【００４９】
直線Ｄ０から見たときの時計外装１のＹ方向の厚みは、直線Ｃ１から離れていくにつれて増大する。Ｙ方向に平行で時計外装１を貫く第１の仮想直線のなかで、時計外装１を貫く長さが、直線Ｃ１が時計外装１を貫く長さよりも、所定の距離Ｋ以上に長くなるような直線のうちで、直線Ｃ１にもっとも近い直線が直線Ｌ１，Ｌ２である。
このような直線は、直線Ｃ１の３時側と９時側との両方に存在するため、２つ存在するのである。すなわち、直線Ｌ１，Ｌ２は、時計外装１を貫きＹ方向に平行な仮想直線を直線Ｃ１よりＸ方向に平行に離していったとき、時計外装１を貫く距離と直線Ｃ１が時計外装１を貫く距離との差がはじめて所定の距離Ｋを越えるような直線を規定しているのである。
直線Ｃ１に対して、どちらを直線Ｌ１として、どちらを直線Ｌ２とするかについては後述する。
【００５０】
図３において、距離Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２は、それぞれ直線Ｃ１，Ｌ１，Ｌ２のうちで，時計外装１を貫いている長さを示すものである。すなわち、前述の通り、距離Ｆ１，Ｆ２の長さは距離Ｆ０の長さよりも所定の距離Ｋ以上に長く、かつ、直線Ｌ１と直線Ｃ１の間で、Ｙ方向に平行で時計外装１を貫く長さが距離Ｆ１よりも長い直線は存在せず、また、直線Ｌ２と直線Ｃ２との間で、Ｙ方向に平行で時計外装１を貫く長さが距離Ｆ２よりも長い直線は存在しないのである。
【００５１】
所定の距離Ｋとは、時計外装１を構成する物質の標準電波の周波数における表皮厚さのことである。表皮厚さとは材質の物理特性と電波の周波数とによって決定される値であり、２/σμωの平方根で計算され、外部からの電波強度が１／ｅに低下する距離のことである。
ここでωは外部磁束の角周波数、σは材質の電気伝導率、μは材質の透磁率、ｅはネイピア数である。
表皮厚さは、標準電波の周波数付近（５０ｋＨｚ付近）において、電波修正時計の時計外装として広く用いられているチタンやステンレスでは、おおよそ１．５ｍｍ〜２ｍｍの程度である。
【００５２】
図１に示す例では、かん足６にさしかかるところで直線Ｄ０から見たときの時計外装１のＹ方向の厚みが急激に増大するため、直線Ｌ１，Ｌ２はかん足６の内側の線に一致する。                
ほとんど全ての腕時計型電波修正時計において、かん足のＹ方向の長さは所定の距離Ｋよりも長いため、図３に示すようにかん足６の内側面がＹ方向に平行なとき、Ｙ方向に平行な第１の仮想直線を直線Ｃ１からＸ方向に向かって離していったとき、かん足６に差しかかったところで時計外装１を貫く距離は不連続に上昇して、この上昇の幅は所定の距離Ｋを超えるのである。
【００５３】
直線Ｌ１，Ｌ２が曲線Ｓ１と交差する点をそれぞれ点Ｅ１，Ｅ２と定義する。また、点
Ｐ１と点Ｅ１と、点Ｐ２と点Ｅ２とを結ぶ線をそれぞれ線Ｒ１，Ｒ２と定義する。
ここで、線Ｒ１，Ｒ２の点Ｐ１，Ｐ２における接線は、アンテナコア２の点Ｐ１，Ｐ２におけるアンテナコア２の長手方向の接線にそれぞれ一致している。図１に示す例では、アンテナコア２はＹ方向を長手方向とする直方体形状であるため、線Ｒ１，Ｒ２の点Ｐ１，Ｐ２における接線はＹ方向に平行である。また、線Ｒ１，Ｒ２は互いに交わらず、かつ、曲線Ｓ１の内部に収まっている。
【００５４】
直線Ｌ１とＬ２とは、点Ｐ１と点Ｅ１とを結ぶ線Ｒ１と、点Ｐ２と点Ｅ２とを結ぶ線Ｒ２とが交差することのないように選ぶ。すなわち、例えば、図１に示す例において、直線Ｌ１，Ｌ２を入れ替えると、点Ｅ１，Ｅ２も入れ替わり、これらの２つの仮想直線は交差してしまう。このように、交差することのないように直線Ｌ１，Ｌ２を規定するのである。
【００５５】
曲線Ｓ１の直線Ｌ１，Ｌ２によって挟まれる部分を曲線Ｓ２とする。この曲線Ｓ２と、線Ｒ１，Ｒ２と、点Ｐ１，Ｐ２との間を結ぶ直線とによって囲まれる領域をＺ１と定義する。
【００５６】
拡張部４は、領域Ｚ１の外側の領域には存在しない。すなわち、拡張部４は、領域Ｚ１の内部に設けられることとなるのである。図１に示す例では、拡張部４は領域Ｚ１の全てに広がっていて、領域Ｚ１を埋め尽くしている例を示している。
【００５７】
つまり、拡張部４は、領域Ｚ１と重なってもよいが、それらを超えて設けてはならず、また、拡張部４の端部は点Ｐ１，Ｐ２の適当な近傍で線Ｒ１，Ｒ２にそれぞれ一致していなければならないのである。
【００５８】
時計外装１が金属によって構成されている場合、磁束はほとんど風防手段側からアンテナに進入する。しかしながら、風防手段側における磁束強度は、時計外装１の磁束方向、すなわち、Ｙ方向の厚みにも影響を受ける。時計外装１のＹ方向の厚さが厚くなるとそれだけ渦電流を大きく発生するため、磁束が弾かれてしまい、時計外装１を乗り越えて風防手段側に到達しづらくなるのである。
【００５９】
逆に、磁束強度が高い領域は、時計外装１のＹ方向の厚さが薄い箇所である。直線Ｌ１，Ｌ２で挟まれる領域においては、時計外装１のＹ方向の厚さは、かん足６分を除けば最も薄い箇所よりたかだか表皮厚さ分だけ厚い程度であるため、他の箇所に比べて時計外装１のＹ方向の厚さは薄く、そのため他の領域に比して磁束強度が高いのである。
したがって、直線Ｌ１，Ｌ２に挟まれる領域よりもさらに時計外装１の外側の領域からは、効率よく磁束を集めることができないのである。
【００６０】
また、図１に示す例で、線Ｒ１よりも３時方向の領域から、アンテナコア２に磁束が導かれるためには、磁束は狭い時計内部で非常に急な角度で屈曲する必要がある。つまり、先に定義したように、Ｘ方向は文字盤の９時−３時方向、Ｙ方向は文字盤の６時−１２時方向とすると、例えば、Ｙ方向から磁束が拡張部４に入ったとき、その後、Ｘ方向に曲がり、さらにＹ方向に曲がりアンテナコア２に導かれる。
このような経路は磁気抵抗が極めて高く、実際には途中で磁気漏れを起こしてしまいアンテナコア２まで磁束は至らない。
したがって、拡張部４は、点Ｐ０の方向に向かって急な角度で曲げるなどして線Ｒ１よりも３時方向側の領域に設けても効率よく磁束をアンテナコア２に導くことができないのである。すなわち、この領域に拡張部４を設ける必要がないのである。
【００６１】
また、拡張部４が点Ｅ１，Ｅ２近辺から点Ｐ１，Ｐ２と滑らかにつながっている構成と
なっていないと、点Ｅ１，Ｅ２近辺から磁束を効率よくアンテナコア２に流すことができないのである。さらに、点Ｐ１，Ｐ２において、アンテナコア２と拡張部４とが滑らかに接続されていないと、この接続部において鋭角のエッジを生じてしまい、これによって磁気抵抗が上昇して拡張部４からの磁束がアンテナコア２に通り抜けにくくなったり、もしくは、拡張部４の内部に外部からの磁束が通過しない無駄なスペースを生じてしまうのである。そのため、拡張部４の側面部分４２を線Ｒ１，Ｒ２によって規定するのである。
【００６２】
このように、線Ｒ１，Ｒ２は、磁束を滑らかに流すためのガイドを規定する線であるから、変曲点の少ない曲線であることが望ましい。そのような曲線としては、例えば放物線を選ぶことができて、このとき一意的に線Ｒ１，Ｒ２を決めることができる。しかしながら、時計内部は、限られた領域に多くの部品が配置されており、拡張部４の一部分に放物線形状を持たせることができるとは限らない。そのような場合は、拡張部４が部品と干渉せず、なるべく変曲点の数を少なくできるような曲線形状または複数の直線を連続して繋げた線を考えればよいのである。
【００６３】
時計外装１を金属で構成すると、磁束は風防手段側から進入する。また、図示しない裏蓋を金属で構成していないときは、その裏蓋方向からも進入する。拡張部４は、磁束が進入する方向に対して平面部分４１を対向させることでより多くの磁束を捉え、アンテナコア２へ導くことができる。したがって、図１に示すように、拡張部４は、アンテナコア２に比べてより大きい面積を有する方が好ましい。
【００６４】
拡張部４の厚さ、つまり、側面部分４２の厚さは、特に限定しないがアンテナコア２の厚さと同じにすることもできる。時計は使用者が身に付けて使用することがあるため、落下などの予期せぬ衝撃が時計に加わることがある。そのため、拡張部４の強度も重要である。もちろん、その重量増加や磁性体の追加に伴うコストアップなども考慮に入れる必要がある。したがって、拡張部４はこれらの要因を鑑みて適する厚さにすればよい。
【００６５】
電波修正時計で受信する電波の周波数が複数にわたる場合は、所定の距離Ｋとして、それぞれの周波数での表皮厚さの平均値か、内部電子回路などの都合によりもっとも受信感度の低くなる周波数での表皮厚さを使えばよい。
【００６６】
以上の説明で明らかなように、本発明の電波修正時計用アンテナは、拡張部４の適する形状を提案するものであるから、アンテナとしての機能に必要がない部分は設ける必要がない。したがって、本発明の電波修正時計用アンテナは、アンテナ形状に無駄がなく、損失を増大させることなく標準電波を受信するために必要な形状を有することで電波修正時計の感度を向上させることができるのである。
【００６７】
［本発明の電波修正時計用アンテナの別の形状の説明：図４］
次に、本発明の電波修正時計用アンテナの別の形状の例を図４を用いて説明する。すでに説明した構成には同一の番号を付与しているため、説明は省略する。
図４に示す例では、アンテナコア２は扇のように湾曲している形状を有しており、また、時計外装１に備わる４つのかん足６の配置も不揃いである。図１に示す例と同じく、点Ｐ０やＸ方向やＹ方向を考えると、図４に示す本発明の電波修正時計用アンテナは、アンテナコア２の図示しない中間点と点Ｐ０とがＹ方向で一致しておらず、さらにアンテナコア２は湾曲している形状であるから、アンテナコア２の両端部に設ける２つの拡張部４はそれぞれ異なる形状を有している。つまり、点Ｐ１，Ｐ２を通る線Ｒ１，Ｒ２や直線Ｌ１，Ｌ２で規定される領域Ｚ１にしたがい２つの拡張部４の形状をそれぞれ定義されているのである。
なお、拡張部４は、領域Ｚ１と重なってもよいとすでに説明してあるが、図４に示す例では、拡張部４は、領域Ｚ１に重なっていない構成である。
【００６８】
時計内部はスペースが限られており、直線形状のアンテナコア２を有するアンテナを必ずしも配置できるとは限らず、また時計外装１の方向に合わせたアンテナの方向に完全にアンテナを向けられるとは限らない。また、電波修正時計は時計であり、先にも述べたように趣向品であるから、かん足６のデザインが制限されることは好ましくない。しかしながら、図４に示すような構成のごとく、拡張部４の形状を定義すれば、図１に示す例と同様に、アンテナ形状に無駄がなく、損失を増大させることなく標準電波を受信するために必要な形状を有することで電波修正時計の感度を向上させることができるのである。
【実施例２】
【００６９】
［本発明の電波修正時計用アンテナの第２の実施形態の説明：図５、図６］
次に、本発明の電波修正時計用アンテナの第２の実施形態を図を用いて説明する。図５，図６は、直線Ｄ０から電波修正時計の１２時側の半分を拡大して示す図である。すでに説明した構成には同一の番号を付与しているため、説明は省略する。
【００７０】
図５，図６に示す例では、かん足６が図１，図３，図４に示す例とは違い、１２時方向設ける図示しない時計バンドまたは６時方向の時計バンドに対してそれぞれ１つ設けられている。図５は、かん足６のＸ方向の長さが短い場合の例を示すものであり、図６は、かん足６のＸ方向の長さが長い場合の例を示すものである。かん足６の長さの詳細については後述する。
【００７１】
図１に示す例と同様に、図５，図６において、直線Ｄ０から見たとき、かん足６を含めた時計外装１のＹ方向の厚みは、直線Ｄ０上での位置によってさまざまに変化する。かん足６が時計外装１と接続している点を点Ｇ１，Ｇ２と定義する。
この点Ｇ１，Ｇ２と点Ｐ１，点Ｐ２とを仮想直線で結んだときに、その２つの仮想直線が交差しないように点Ｇ１，Ｇ２を規定する。
図５，図６に示す例では、点Ｇ１，Ｇ２を通るＹ方向に平行な仮想直線が時計外装１を貫く距離がもっとも短くなっている。点Ｇ１，Ｇ２を通り、Ｙ方向に平行な仮想直線をそれぞれ直線Ｃ３，Ｃ４と定義する。図１に示す例では、時計外装１を貫く距離がもっとも短いＹ方向に平行な直線は１つだけだったが、図５，図６に示す例においては、時計バンドの端部と接するかん足６が１つしかないために、時計外装１に交差する距離がもっとも短いＹ方向に平行な直線は２つ定義されることになるのである。
【００７２】
直線Ｄ０から見たときの時計外装１のＹ方向の厚みは、直線Ｃ３，Ｃ４からＸ方向に並行に離れていくにつれて増大する。ここで、Ｙ方向に平行で時計外装１を貫く仮想直線を直線Ｃ３，Ｃ４から３時方向に離していったとき、時計外装１を貫く距離が、直線Ｃ３が時計外装１を貫く距離よりも前述の所定の距離Ｋ以上に厚くなるような仮想直線のうちで直線Ｃ３に最も近い２直線を直線Ｌ５，Ｌ６と定義する。このとき、直線Ｌ５，Ｌ６のうち、直線Ｃ４に近い一方の直線をＬ６、もう片方の直線をＬ５とする。
【００７３】
また、同様に、Ｙ方向に平行で時計外装１を貫く仮想直線を直線Ｃ４から９時方向に離していったとき、時計外装１を貫く距離が、直線Ｃ４が時計外装１を貫く距離よりも所定の距離Ｋだけ長くなるような仮想直線を直線Ｌ７，Ｌ８と定義する。このとき、直線Ｌ７，Ｌ８のうち、直線Ｃ３に近い一方の直線をＬ７、もう片方の直線をＬ８とする。
【００７４】
図５に示す例では、直線Ｌ６，Ｌ７の間の距離は、直線Ｌ５，Ｌ６の間の距離よりも短い。また、図６に示す例では、直線Ｌ６，Ｌ７の間の距離は、直線Ｌ５，Ｌ６の間の距離よりも長い。すなわち、図５に示す例では、かん足６によって作られる直線Ｌ６，Ｌ７の間の領域は、直線Ｌ５，Ｌ６の間の領域よりも小さく、図６に示す例では逆に大きいのである。
【００７５】
直線Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８が曲線Ｓ１と交差する点をそれぞれＥ５，Ｅ６，Ｅ７，Ｅ８と定義する。また、点Ｐ１とＥ５，点Ｐ２とＥ６，点Ｐ１とＥ７，点Ｐ２とＥ８とを結ぶ仮想線をそれぞれ線Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８と定義する。
ここで、線Ｒ５，Ｒ７の点Ｐ１における接線は、アンテナコア２の点Ｐ１におけるアンテナコア２の長手方向の接線に等しく、線Ｒ６，Ｒ８の点Ｐ２における接線は、アンテナコア２の点Ｐ２におけるアンテナコア２の長手方向の接線に等しいものとする。
図５，図６に示す例では、アンテナコア２は湾曲していない直線形状を有して、その長手方向がＹ方向に平行な例を示している。そのため、図５、図６に示す例では線Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８の点Ｐ１，Ｐ２における接線はＹ方向に平行である。  
【００７６】
曲線Ｓ１の直線Ｌ５，Ｌ６によって挟まれる部分を曲線Ｓ３とする。この曲線Ｓ３と、線Ｒ５，Ｒ６と、点Ｐ１，Ｐ２との間を結ぶ直線とによって囲まれる領域をＺ３と定義する。
曲線Ｓ１の直線Ｌ７，Ｌ８によって挟まれる部分を曲線Ｓ４とする。この曲線Ｓ４と、線Ｒ７，Ｒ８と、点Ｐ１，Ｐ２との間を結ぶ直線とによって囲まれる領域をＺ４と定義する。
【００７７】
図５に示す例では、拡張部４は図示しない風防手段側から見たとき、領域Ｚ３と領域Ｚ４との両方の外側には存在しないものとする。
図５に示す例では、拡張部４はこの領域全てに広がっていて、領域Ｚ１，Ｚ２と重なっている。
【００７８】
図６に示す例では、拡張部４は図示しない風防手段側から見たとき、領域Ｚ４の外側には存在しないものとする。
図６に示す例では、拡張部４はこの領域全てに広がっていて、領域Ｚ１，Ｚ２と重なっている。
【００７９】
先にも述べたように、アンテナをむやみに大型化すると、収集できる磁束の量は一般的に増大するが、アンテナ自身の損失が増大し、またアンテナの自己インダクタンスが上昇するため、アンテナとして利用可能な周波数帯が狭まってしまう。すなわち、アンテナは磁束を効率よく集められる構成となっていなければならない。
【００８０】
図５，図６に示す例においては、直線Ｌ６と直線Ｌ７とに挟まれた領域は、かん足６があるため時計外装１のＹ方向に平行な方向の厚さが厚く、外部磁束の強度が低下している。すなわち、拡張部４をこの領域に設けたとしても、この領域からの外部の磁束の収集効率は高くないのである。
しかしながら、直線Ｌ７と直線Ｌ８とに挟まれた領域は、かん足６がないため時計外装１のＹ方向に平行な方向の厚さが薄く、外部磁束の強度が高い。
すなわち、拡張部４のうちで直線Ｌ６と直線Ｌ７とに挟まれた部分は、磁束の収集よりは、直線Ｌ７と直線Ｌ８とで収集した磁束をアンテナコア２に導く経路として機能しているのである。
【００８１】
そのため、拡張部４は、拡張部４のうちで直線Ｌ７と直線Ｌ８とで挟まれる領域のＸ方向に平行な方向の長さが、拡張部４のうちで直線Ｌ６と直線Ｌ７とで挟まれる領域のＸ方向に平行な方向の長さよりも長くなっていなければ、拡張部４を直線Ｌ７と直線Ｌ８とで挟まれる領域に設けることによって生ずる、収集する磁束強度の上昇よりも、アンテナを大型化することによって生ずる損失の方が上回ってしまうのである。
【００８２】
図５に示す例では、拡張部４のうちで直線Ｌ７と直線Ｌ８とで挟まれる領域のＸ方向に
平行な方向の長さが、拡張部４のうちで直線Ｌ６と直線Ｌ７とで挟まれる領域のＸ方向に平行な方向の長さよりも長いため、拡張部４を領域Ｚ３と領域Ｚ４との両方に設けるのである。
【００８３】
しかしながら、図６に示す例では直線Ｌ６と直線Ｌ７との間の距離が、直線Ｌ７と直線Ｌ８との間の距離よりも大きいため、拡張部４の直線Ｌ７と直線Ｌ８とによって挟まれる部分のＸ方向に平行な方向の長さを、拡張部４の直線Ｌ６と直線Ｌ７とによって挟まれる部分のＸ方向に平行な方向の長さよりも長く取ることは不可能である。そのため、図６に示す例では、拡張部４は、領域Ｚ４の内部に設けることとなるのである。
【００８４】
線Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は、すでに説明した線Ｒ１，Ｒ２と同様に、磁束を滑らかに流すためのガイドを規定する線であるから、変曲点の少ない曲線であることが望ましい。
【００８５】
以上説明したように、このようにすることで、かん足の形状にとらわれずに最適な形状のアンテナを設けることができる。このため、かん足のデザインを自由に行いつつ、高い感度を得られるアンテナを具備した電波修正時計を提供することができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の電波修正時計用アンテナは、時計外装内の限られたスペースであっても適した形状を有することができる。このため、腕時計のような小型の電波修正時計に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるアンテナの構造とその配置とを説明するための平面図である。
【図２】本発明のアンテナの細部を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるアンテナの形状を説明する平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるアンテナの異なる形状を説明するための平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるアンテナの形状を説明するための平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるアンテナの異なる形状を説明するための平面図である。
【図７】特許文献１に示した従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  時計外装
２  アンテナコア
３  巻線部
４  拡張部
５  りゅうず
６  かん足
【図１】
2008185396.tif 000003
【図２】
2008185396.tif 000004
【図３】
2008185396.tif 000005
【図４】
2008185396.tif 000006
【図５】
2008185396.tif 000007
【図６】
2008185396.tif 000008
【図７】
2008185396.tif 000009