(57)【要約】【課題】対向する２方向のうち、一方の方向に対しては、放射強度を有し、他方の方向に対しては、放射強度を有さない指向性を有するアンテナを構成し、このアンテナを介して受信した情報を表示する電子機器を提供する。【解決手段】電波時計１０は、基準面を有する導電性のケース１５０と、前記基準面と対向する対向面を有し、透明な誘電体の表示窓１００と、前記基準面と前記対向面との間にあって、前記基準面と所定の距離を離間して周回する給電導体としての金属パターン１１０Ａと、前記金属パターン１１０Ａで受信した電波から所定の情報を取得する情報処理部１４４と、前記金属パターン１１０Ａと前記基準面の間に表示領域を設け、前記所定の情報を当該表示領域に表示する表示駆動部１４６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準面を有する導電性基板と、
前記基準面と対向する対向面を有する透明な誘電体基板と、
前記基準面と前記対向面との間にあって、前記基準面と所定の距離を離間して周回する給電導体と、
前記給電導体に入射した電波から所定の情報を取得する情報取得部と、
前記給電導体と前記基準面の間に表示領域を設け、前記所定の情報を当該表示領域に表示する表示部とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
前記給電導体は、前記対向面に密着していることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１に記載の電子機器において、
前記基準面と前記対向面との間にあって、前記基準面と対向する側には前記給電導体が密着され、
前記誘導体基板の側から前記表示領域を視認可能に開口した不透明な第２の誘電体基板を、前記基準面と前記誘電体基板の間に更に備えることを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記給電導体は、透明部材上に形成されていることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記給電導体は、渦巻き状であることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記給電導体は、環状であることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記給電導体は、スプリットリングパターンを有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を受信して情報を表示する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスのような誘電体の面上にアンテナを貼付して、電波を受信するアンテナ装置が知られている。このようなアンテナは、下記特許文献１に示すように、自動車のフロントガラスに貼付されると共に、車載のラジオに接続されてＦＭ放送を受信する。周知のように、ＦＭ放送は、超短波帯域の周波数の電波を搬送波として送信されるため、伝播の指向性が強いことから、自動車のような移動体に装備されるようなアンテナは、無指向性を有するアンテナが採用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７４５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記したような無指向性のアンテナでは、所定の側から入射するＦＭ放送の電波に加え、周囲から入射するスプリアス信号等の雑音電波も受信されるため、所望するＦＭ放送の受信感度が低下し、このようなアンテナを組み込んだ電子機器は、十分な受信特性を得ることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、本発明の電子機器は、基準面を有する導電性基板と、前記基準面と対向する対向面を有する透明な誘電体基板と、前記基準面と前記対向面との間にあって、前記基準面と所定の距離を離間して周回する給電導体と、前記給電導体に入射した電波から所定の情報を取得する情報取得部と、前記給電導体と前記基準面の間に表示領域を設け、前記所定の情報を当該表示領域に表示する表示部とを備えることを特徴とする。
この発明によれば、導電性基板の基準面を透過して給電導体に向かうべく入射した電波は、導電性基板に吸収され、誘電体基板の対向面を透過して給電導体に向かうべく入射した電波は、誘電体基板を透過して給電導体に到達する。従って、給電導体から誘電体基板の対向面の方向の電波に対しては、受信特性に優れた指向性を備えると共に、給電導体から導電性基板の基準面の方向の電波に対しては、受信特性を持たないアンテナを電子機器の内部に構成し、このアンテナにより受信された電波から所定の情報を取得し、給電導体と導電性基板の基準面との間に形成される表示領域に、取得された所定の情報を表示する電子機器を実現できる。
【０００６】
本発明の電子機器では、前記給電導体は、前記対向面に密着しても良い。また、本発明の電子機器は、前記基準面と前記対向面との間にあって、前記基準面と対向する側には前記給電導体が密着され、前記誘導体基板の側から前記表示領域を視認可能に開口した不透明な第２の誘電体基板を、前記基準面と前記誘電体基板の間に更に備えることが好ましい。
この発明によれば、第２の誘電体基板は開口しているため、表示領域は、誘導体基板の側から視認できることに加え、第２の誘電体基板は不透明であるため、基準面と対向する側に密着された給電導体は、誘導体基板の側から不可視にできる。
本発明の電子機器では、前記給電導体は、透明部材上に形成されても良い。また、本発明の電子機器では、前記給電導体は、渦巻き状であっても良く、環状であっても良い。更に、前記給電導体は、スプリットリングパターンを有しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を図面に従って説明する。
【０００８】
（実施形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施形態１における電子機器を適用した電波時計１０の平面図であり、（ｂ）は、この電波時計１０の断面図である。この電波時計１０は、腕時計のような様態を有し、電波により送信される時刻信号を受信して時刻情報を取得し、取得された時刻情報を表示する機能を有する。即ち、電波時計１０は、地上基地局から送信される長波帯域の標準電波や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から送信される極超短波帯域の電波や、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）変調されて送信される極超短波帯域の携帯電話の電波等を受信して、これらの電波に含まれる時刻信号を取り出し、正確な時刻を表示する。
【０００９】
この電波時計１０は、所謂アナログ時計であり、表示窓１００を通して見える時計針１２０が、文字板１３０上の時刻位置を周回して指示する。尚、電波時計１０の様態は、アナログ時計に限定されるものではなく、時刻情報を数値で示すようなデジタル時計であっても良い。時計針１２０は、時針１２０ａ、分針１２０ｂおよび秒針１２０ｃで構成され、時刻情報を回転角度で表示するムーブメント１４０の所定の回転軸１４１にそれぞれ固定されている。ケース１５０は、電波時計１０のベースであり、ステンレスやチタンのような金属を加工して作成される。また、文字板１３０は、銅と亜鉛の合金（真鍮）のような導電性を有する金属を加工して作成され、一方の面の所定の位置には、時刻を示す数字形状部材１３２が複数貼付される。これらのケース１５０と文字板１３０は、導電可能に接続され、本実施形態１では、文字板１３０が基準面となる。これらに囲まれた内部空間には、ムーブメント１４０が配置され、このムーブメント１４０は、３時の方向に突出したリゅうず（竜頭）１８０を介して操作される。また、表示窓１００は、プラスチックやガラスのように透明な誘電体である。この表示窓１００は、図示を略したガラス保持リングによりケース１５０に取付けられ、表示窓１００と文字板１３０で囲まれた内部空間には、時計針１２０が配置されている。
【００１０】
表示窓１００の内面、即ち、文字板１３０と対向する一方の対向面の外周部には、一方の対向面に沿って渦巻きのように周回する渦巻き状の金属パターン１１０Ａが、この一方の対向面と接するように貼付されている。この場合、渦巻き状の金属パターン１１０Ａは、表示窓１００の内面に直接貼付されても良く、また、透明なフィルム部材上に形成され、このフィルム部材が表示窓１００の内面に貼付されても良い。渦巻き状の金属パターン１１０Ａは、電波を受信するアンテナの給電導体であり、この表面には、金や銅の金属メッキが施されている。渦巻き状の金属パターン１１０Ａの最外周の端部は、給電部として機能し、図示は略した給電線を介して、ムーブメント１４０の電波時計受信部１４２（図２）と電気的に接続されている。以上の構成から、ムーブメント１４０は、渦巻き状の金属パターン１１０Ａと文字板１３０の間に表示領域を設け、この表示領域に時刻情報を表示する。
【００１１】
本実施形態１では、渦巻き状の金属パターン１１０Ａは、表示窓１００から見て、文字板１３０の数字形状部材１３２の金属の周囲を略２周回るように貼付されているが、渦巻き状の金属パターン１１０Ａの長さは、受信対象とする電波の周波数に依存し、受信特性が最適になるように設計されている。また、渦巻き状の金属パターン１１０Ａは、細線で構成され、電波時計１０の装飾性や時刻の視認性を低下させないような位置に配置される。更に、表示窓１００に貼付された渦巻き状の金属パターン１１０Ａと文字板１３０との離間距離は、受信対象とする電波や、渦巻き状の金属パターン１１０Ａの形状等を勘案して決定される。
【００１２】
上記した構成において、誘電体の表示窓１００と、給電導体として機能する渦巻き状の金属パターン１１０Ａと、ケース１５０に接地した文字板１３０とは、分布定数回路の１つであるサスペンデッドライン（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｌｉｎｅ）を構成するアンテナとして機能する。この場合、アンテナは、渦巻き状の金属パターン１１０Ａが形成する２つの面方向の内、一方の側は、金属のケース１５０により遮蔽されるため、他方の側、即ち、表示窓１００の方向への指向性を備える。
【００１３】
図２は、ムーブメント１４０の機能の概略を示すブロック図である。このムーブメント１４０は、電波時計受信部１４２、情報処理部１４４、表示駆動部１４６および操作部１４８を備える。このムーブメント１４０は、所定のタイミングで金属パターン１１０から時刻情報を含む電波を受信する。電波時計受信部１４２は、金属パターン１１０に入射した電波を増幅検波し、時刻情報を含む電波信号を選別して出力する。情報処理部１４４は、電波時計受信部１４２から出力された電波信号の中から時刻情報を取得すると共に、取得された時刻情報に応じて表示駆動部１４６に駆動指示を送る。表示駆動部１４６は、駆動指示に従い、それぞれの時計針１２０に応じた回転軸１４１を回転する。この結果、現在の正確な時刻が時計針１２０で表示される。尚、操作部１４８は、例えば、情報処理部１４４に対するリセットやアラーム等の操作情報が、りゅうず１８０等を介して入力される。
【００１４】
尚、本実施形態１におけるムーブメント１４０は、内蔵する電池から電力を供給されて駆動するが、内蔵する太陽電池パネル（図示は略す。）から供給される電力で駆動するような様態であっても良い。この場合、太陽電池パネルは、文字板１３０上に形成されるが、渦巻き状の金属パターン１１０Ａは細線であるため、表示窓１００に入射する光は、ほとんど遮蔽されることなく太陽電池パネルに到達する。
【００１５】
以上述べた実施形態１によれば、以下のような効果を奏する。
（１）金属パターン１１０は、電波時計１０の装飾性や時刻の視認性を低下させないような位置に配置され、この金属パターン１１０と、表示窓１００と、文字板１３０とにより、表示窓１００から外側に指向性を有するアンテナを形成できるため、時計としての機能や外観を損なうこと無く、微弱な時刻信号も受信可能な電波時計１０を実現できる。
（２）金属パターン１１０は、電波時計１０内の外周部に貼付されるため、電波渡来空間に対してアンテナ素子を大きく張れることから、アンテナの効率が増大する。
（３）金属パターン１１０は、電波時計１０の時刻表示空間に実装され、チップ部品のようなアンテナ部品を電波時計１０の筐体内に実装する必要がないため、電波時計１０の小型化および薄型化が図れる。
【００１６】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について、図３（ａ）と（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）と（ｂ）は、実施形態２における電子機器をそれぞれ適用した電波時計１０の平面図である。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同じ部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
実施形態１では、アンテナの給電導体として機能する金属パターン１１０として、渦巻き状の金属パターン１１０Ａを採用したが、本実施形態２では、環状に周回する環状金属パターン１１０Ｂ，１１０Ｃを採用する。即ち、図３（ａ）は、一重の環状金属パターン１１０Ｂを採用し、図３（ｂ）は、多重の環状金属パターン１１０Ｃを採用する。
本実施形態２によれば、実施形態１で述べた効果と同様な効果を奏する。
【００１７】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について、図４（ａ）と（ｂ）を参照して説明する。図４（ａ）と（ｂ）は、実施形態３における電子機器をそれぞれ適用した電波時計１０の平面図である。実施形態１では、アンテナの給電導体として機能する金属パターン１１０として、渦巻き状の金属パターン１１０Ａを採用したが、本実施形態３では、スプリットリングパターンを有する金属パターン１１０Ｄ，１１０Ｅを採用する。即ち、図４（ａ）は、集中定数容量素子１１５Ａが具備された一重のスプリットリングパターンを有する金属パターン１１０Ｄを採用し、図４（ｂ）は、集中定数容量素子１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃがそれぞれ具備された多重のスプリットリングパターンを有する金属パターン１１０Ｅを採用する。このような多重のスプリットリングパターンを有するアンテナは、それぞれのスプリットリングパターンの共振特性を重畳できるため、受信特性が向上することが知られている。
本実施形態３によれば、実施形態１で述べた効果と同様な効果を奏する。
【００１８】
（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、実施形態４における電子機器を適用した電波時計１０の平面図であり、（ｂ）は、この電波時計１０の断面図である。実施形態１では、アンテナの給電導体として機能する渦巻き状の金属パターン１１０Ａは、表示窓１００の内面に密着して貼付されたが、本実施形態４では、文字板１３０と対向し、着色されたアクリルやプラスチックのように、不透明な誘電体である装飾板１９０を、文字板１３０と表示窓１００の間に配置すると共に、渦巻き状の金属パターン１１０Ａは、この装飾板１９０の文字板１３０と対向する面に貼付される。ここで装飾板１９０は、時計針１２０が周回する領域が開口したドーナツ状であるため、時刻情報を表示する領域は、表示窓１００の側から見て狭窄されない。
本実施形態４によれば、実施形態１で述べた効果と同様な効果を奏する。
【００１９】
（実施形態５）
次に、本発明の実施形態５について、図６および図７を参照して説明する。実施形態１では、電子機器を電波時計１０に適用したが、本実施形態５では、電子機器を携帯デジタルテレビ２０に適用する。図６（ａ）は、実施形態５における電子機器を適用した携帯デジタルテレビ２０の平面図であり、（ｂ）は、この携帯デジタルテレビ２０の断面図である。この携帯デジタルテレビ２０は、放送局からＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の電波により送信される地上波デジタル放送の信号を受信して、受信した信号から放送画像を取得し、取得された放送画像を表示画面２５０に表示する機能を有する。
【００２０】
実施形態１〜４において、給電導体の金属パターンは円状であったが、本実施形態５では、多重の矩形状金属パターン１１０Ｆを採用する。この多重の矩形状金属パターン１１０Ｆは、表示窓１００の内面に密着して貼付されている。尚、金属パターン１１０は、多重の矩形状金属パターン１１０Ｆに限定されるものでは無く、実施形態１〜４で採用した円状の金属パターン（１１０Ａ〜１１０Ｅ）であっても良い。
【００２１】
ケース１５０は内側に平面を有する。本実施形態５では、この平面が基準面となり、誘電体の表示窓１００、給電導体として機能する多重の矩形状金属パターン１１０Ｆおよびケース１５０は、サスペンデッドラインを構成するアンテナとして機能する。また、基準面上には、表示部としての液晶ディスプレイ２００が配置される。この液晶ディスプレイ２００は、バックライト２１０、透明電極２２０Ａ、液晶層２３０、透明電極２２０Ｂ、カラーフィルタ２４０等で構成されたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）カラー液晶ディスプレイであり、基準面と多重の矩形状金属パターン１１０Ｆとの間の空間に表示画面２５０を形成する。尚、液晶ディスプレイ２００内部の適切な金属板をケース１５０と電気的に接続し、この金属板をアンテナの基準面としても良い。また、液晶ディスプレイ２００は、ＴＦＴカラー液晶ディスプレイに限定されるものでは無く、他の駆動方式による液晶ディスプレイも採用できる。更に、表示部は、液晶ディスプレイ２００に限定されるものでは無く、種々の表示方式によるディスプレイであっても良い。また、平面視、表示画面２５０の下部には、起動スイッチやチャンネル切替ボタン等で構成される操作部１４８が配置される。
【００２２】
図７は、携帯デジタルテレビ２０の機能の概略を示すブロック図である。この携帯デジタルテレビ２０は、チューナ部２６０、情報処理部１４４および表示駆動部１４６を備える。この携帯デジタルテレビ２０の金属パターン１１０には、地上波デジタル放送の電波が表示窓１００を透過して入射する。ここで、携帯デジタルテレビ２０を起動すると、チューナ部２６０は、入射した電波の中から、操作部１４８で指示された地上波デジタル放送の電波を選局して出力する。情報処理部１４４は、図示を略したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、組み込まれたプログラムに従い、チューナ部２６０から出力された電波を復調することで放送信号を抽出した後、誤り訂正やインターリーブ処理等を行うことで放送画像を復元する。更に、情報処理部１４４は、復元された放送画像に応じて表示駆動部１４６に駆動指示を送る。表示駆動部１４６は、駆動指示に従い、液晶ディスプレイ２００に表示信号を送る。この結果、液晶ディスプレイ２００には、地上波デジタル放送の画像が表示される。
【００２３】
以上述べた実施形態５によれば、以下のような効果を奏する。
（１）金属パターン１１０Ｆは、携帯デジタルテレビ２０に表示される画像の視認性を低下させないような位置に配置され、この金属パターン１１０Ｆと、表示窓１００と、ケース１５０とにより、表示窓１００から外側に指向性を有するアンテナを形成できるため、微弱な放送信号も指向性を有するアンテナで受信可能な携帯デジタルテレビ２０を実現できる。
（２）金属パターン１１０Ｆは、携帯デジタルテレビ２０内の外周部に貼付されるため、電波渡来空間に対してアンテナ素子を大きく張れることから、アンテナの効率が増大する。
（３）金属パターン１１０Ｆは、携帯デジタルテレビ２０の画面表示空間に実装されるため、チップ部品のようなアンテナ部品を、携帯デジタルテレビ２０の筐体内に実装したり、携帯デジタルテレビ２０から突出したアンテナを、携帯デジタルテレビ２０の外部に付設したりする必要がないため、携帯デジタルテレビ２０の小型化および薄型化が図れる。
【００２４】
以上、本発明を図示した実施形態１〜５に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本発明の電子機器は、電波を受信する機器に限定されるものでは無く、無線ネットワークを利用する携帯情報端末のように、電波の受信部と送信部を備え、電波を受信するアンテナから電波を送信することで、種々の情報を授受する電子機器に対しても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１に係る電子装置を適用した電波時計を示し、（ｂ）は、電波時計の断面を示す図。
【図２】ムーブメントの機能の概略を示すブロック図。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態２に係る電子装置を適用した電波時計を示す図。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態３に係る電子装置を適用した電波時計を示す図。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態４に係る電子装置を適用した電波時計を示し、（ｂ）は、電波時計の断面を示す図。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態５に係る電子装置を適用した携帯デジタルテレビを示し、（ｂ）は、携帯デジタルテレビの断面を示す図。
【図７】携帯デジタルテレビの機能の概略を示すブロック図。
【符号の説明】
【００２６】
１０…電波時計、２０…携帯デジタルテレビ、１００…表示窓、１１０…金属パターン、１１０Ａ…渦巻き状の金属パターン、１１０Ｂ…一重の環状金属パターン、１１０Ｃ…多重の環状金属パターン、１１０Ｄ…一重のスプリットリングパターンを有する金属パターン、１１０Ｅ…多重のスプリットリングパターンを有する金属パターン、１１０Ｆ…多重の矩形状金属パターン、１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃ…集中定数容量素子、１２０…時計針、１２０ａ…時針、１２０ｂ…分針、１２０ｃ…秒針、１３０…文字板、１３２…数字形状部材、１４０…ムーブメント、１４１…回転軸、１４２…電波時計受信部、１４４…情報処理部、１４６…表示駆動部、１４８…操作部、１５０…ケース、１８０…りゅうず、１９０…装飾板、２００…液晶ディスプレイ、２１０…バックライト、２２０Ａ，２２０Ｂ…透明電極、２３０…液晶層、２４０…カラーフィルタ、２５０…表示画面、２６０…チューナ部。
【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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