具体实施方式
下面,参照附图具体说明本发明的天线装置和应用了天线装置的电波接收设备的优选实施方式。另外,本发明的范围并不仅限于图示例。
(第1实施方式)
首先,参照图1到图5,说明本发明的天线装置和电波接收设备的第1实施方式。另外,在本实施方式中,说明在作为电波接收设备的电波手表中搭载天线装置的例子。
图1是表示具备本发明的天线装置的电波手表的主视图。另外,图2是图1的II-II线剖视图,图3是表示图1的电波手表的内部结构的分解立体图。
如图1~图3所示,电波手表100中设有形成为筒状的设备外壳即表壳1。该表壳1由不锈钢或钛等金属或其他导电性部件形成。
该筒状的表壳1呈上下开口的中空状,并且将该中空部分作为容纳各种部件的容纳部。
在该表壳1的图1中的上下两端部即表的12点方向侧端部和6点方向侧端部形成有表带安装部12(参照图2),各表带安装部12上安装有表带2。另外,表壳1的外周部设有用于输入校准时间的指示等各种操作指示的多个操作按钮13。
如图2所示,该表壳1的辨识侧(表面侧:图2中的上侧)隔着防水环14搭载有堵塞辨识侧的开口部的由非导电性透明材料形成的透明部件即表玻璃部件3。另外,在表壳1的内部且表玻璃部件3的下方,沿着表壳1的内周配置有环状的分离部件4。
另外,如图2所示,在表壳1的辨识侧的相反侧(背面侧:图2中的下侧)隔着防水环15安装有堵塞盖表壳1的下侧的开口部的堵塞部件即背盖部件5。背盖部件5由不锈钢或钛等金属或其他导电性部件形成。
另外,该表壳1的内部设有形成为板状的模块部件6。模块部件6由合成树脂等非金属材料形成。
在模块部件6的内部,除了后述的天线构造体7、用于实现表功能的表机芯(未图示)之外,还通过电子部件保持部81A设有用于向电波手表100的各部提供电力的电池(未图示)、安装了各种电子电路部的电路基板8、各种电子部件81。这样,模块部件6不仅具备配置在内部的电池、电路基板8以及用于分别保持各种电子部件81的电子部件保持部81A,而且还具备用于搭载天线构造体7并保持该天线构造体7的天线搭载部62。
作为安装在电路基板8上的电路要素,例如有控制电波手表100的各部的CPU等控制IC、将天线构造体7检测出的电信号进行放大/解调后获取包含在标准电波中的时间数据的接收电路、具有振荡器对当前时间进行记时的计时电路等(均未图示)。
模块部件6被模块支承部件61从电波手表100的背面侧支承,从而固定在表壳1内。另外,模块支承部件61并不是必须的构成要素,例如,也可以不设置模块支承部件61而是由背盖部件5来直接支承模块部件6。
另外,在表壳1的内部,与表玻璃部件3的背面侧(图2中的下侧的面)对置地配置有文字板9。如图1所示,在文字板9的表面侧的周缘部,大致等间隔地设有对应于表的1点到12点的12个数字部件91。
文字板9的大致中央部形成有轴孔9a,指针轴92通过轴孔9a从电波手表100的背面侧向表面侧突出。指针轴92上安装有配置在表玻璃部件3与文字板9之间的时针或分针等指针93。所述表机芯使安装在该指针轴92上的指针93在文字板9的上方运动。
这里,参照图4和图5具体说明本实施方式的天线构造体7和模块部件6的构成。
如图4和图5所示,天线构造体7具备长条芯体71和缠绕在该芯体71上的线圈72。构成为电波透过芯体71时线圈72中产生感应电流。线圈72的端部与设在电路基板8上的连接端子82(参照图2)电连接,由天线构造体7获得的信号发送给电路基板8上的接收电路。
芯体71由在与模块部件6的厚度方向(即,作为电波手表100的厚度方向的图2中的Y方向)正交的横截方向(图2中的Z方向)上互相重叠配置的多个芯体用板状部件71a…形成。另外,多个板状部件71a优选能够维持层叠状态地通过粘接剂等互相固定。
各板状部件71a由非晶态合金等磁导率(magnetic permeability)(是指用B=μH表示磁场或磁场强度H与磁通密度B之间的关系时的比例系数μ)或相对磁导率(与真空磁导率μ0之比μs=μ/μ0)高的磁性材料形成。
另外,形成芯体71的材料并不仅限于非晶态合金,只要是能够形成薄板状的磁性材料就能够应用。
如图4和图5所示,形成在芯体71的中央部的直线状的绕线部711上缠绕有线圈72。另外,芯体71的两端形成有折曲部712。该折曲部712分别从芯体71的两端延伸,并按照沿着筒状的表壳1的内周面的方式被折曲。
另外,该一对折曲部712的形状并不仅限于图示例。另外,也可以是仅在芯体71的两端中的一方设置折曲部712的构成。
这样,绕线部711形成为线圈72易缠绕的直线状,折曲部712按照沿着筒状的表壳1的内周面的方式被折曲。另外,折曲部712折曲成沿着模块部件6的外周面的形状。
在模块部件6上配置天线构造体7时,折曲部712的上端面与后述的模块部件6的集磁部件搭载部66的表面同样高。
因此,在集磁部件搭载部66上搭载了集磁部件67时,集磁部件67的下侧面与折曲部712上端面接触而形成磁耦合。
在模块部件6的表面且在表壳1内容纳了模块部件6时位于12点侧的一侧,形成有用于搭载天线构造体7的天线搭载部62。
另外,在模块部件6的侧面且在天线搭载部62上搭载了天线构造体7时线圈72所处的部分所对应的位置处,形成有沿外周面切去外周的一部分的磁性部件搭载部63。磁性部件搭载部63上配置有由磁性材料形成的涡电流损耗防止用的磁性部件65。
另外,磁性部件搭载部63和磁性部件65的大小或形状、被配置的位置等并不仅限于图示例。作为形成磁性部件65的磁性材料,例如,能够应用SUS444等铁氧体不锈钢、混入了纯铁或铁氧体或坡莫合金等的粉末的不锈钢、混入了非晶态或铁氧体等磁性材料的粉末的合成树脂等材料。另外,能够应用的磁性材料并不仅限于这里例示的材料。
另外,在模块部件6的表面且在天线搭载部62上搭载了天线构造体7时各折曲部712所处的部分所对应的位置及其附近,分别形成有被挖得比模块部件6的中央部还要低的集磁部件搭载部66。
集磁部件搭载部66上配置有由磁性材料形成的集磁部件67。集磁部件67由在与模块部件6的横截方向正交的方向(即,作为电波手表100的厚度方向的图2中的Z方向)上互相重叠配置的多个集磁部件用板状部件67a形成。
集磁部件用板状部件67a由非晶态合金等磁性材料形成。集磁部件用板状部件67a优选能够维持层叠状态地通过粘接剂等互相固定。
另外,集磁部件搭载部66和集磁部件67的大小或形状、配置的位置等并不仅限于图示例。另外,对于形成集磁部件67的材料只要是磁性材料就不做特别的限定。
另外,集磁部件67并不仅限于多张板状部件67a层叠而成的部件,例如也可以由SUS444等铁氧体不锈钢、混入了纯铁或铁氧体或坡莫合金等的粉末的不锈钢、混入了非晶态或铁氧体等磁性材料的粉末的合成树脂等材料等一体形成。
如图4所示,在本实施方式中,由天线构造体7、模块部件6和集磁部件67构成天线装置70。
下面,说明本发实施方式的天线装置70和具备该天线装置的电波手表100的作用。首先,形成电波手表100时,在模块部件6的天线搭载部62上配置天线构造体7,另一方面,在磁性部件搭载部63上配置磁性部件65。在各集磁部件搭载部66上分别配置集磁部件67。
本实施方式中,在这样的组装状态下,在天线构造体7的线圈72与表壳1之间配置磁性部件65。
另外,芯体71的折曲部712的上端面与集磁部件67的下侧面磁耦合。而且,将模块部件6利用模块支承部件61支承的同时容纳在表壳1内,并且将背盖部件5嵌入表壳1的背面侧的开口部来堵塞背面侧的开口部。
在电波手表100进行标准电波接收时,从外部发送来的电波的磁场分量透过由不阻挡电波的材料形成的非导电性部件即表玻璃部件3、文字板9上等,进入与天线构造体7的芯体71磁耦合的集磁部件67中。
而且,进入到该集磁部件67中的磁通经由形成在芯体71的一端侧的折曲部712而被引入线圈72内。之后,通过芯体71的另一侧的折曲部712。
进行该通过时,缠绕在芯体71上的线圈72中变化的磁通会交链而在线圈72的两端产生交流电压。而且,该交流电压作为模拟接收信号被发送给电路基板8上的接收电路。
然后,由接收电路对该模拟接收信号进行放大、解调、解码等处理,并获取数字时间数据。电波手表100基于获取的时间数据适当地修正当前时间。
如上所述,根据本实施方式,天线构造体7的芯体71通过在与模块部件6的厚度方向(即,电波手表100的厚度方向)正交的横截方向(图2中的Z方向)上互相重叠的方式层叠多个板状部件71a而构成,将这样构成的天线构造体71配置在板状模块部件6的侧部位置处。
而且,由于将分别从芯体71的两端延伸的一对折曲部712按照沿着筒状的表壳1的内周面的方式折曲,因此能够在筒状的表壳1内的有限的空间内紧凑地配置天线构造体7。
另外,在形成在模块部件6的一部分的天线搭载部62上搭载该天线构造体7,并在集磁部件搭载部66上分别配置集磁部件67时,能够使长条芯体71中的从线圈72的两端突出的折曲部712与一对集磁部件67磁耦合。因此,能够实质性地延长芯体71的长度,并且能够确保芯体的大的表面积。
由此,即使不增大天线构造体7的芯体71本身,也能有效地汇集磁通,且能实现天线装置70和具备该天线装置70的电波手表100的小型化,从而能够提供接收灵敏度良好的天线装置70。
另外,线圈72缠绕在长条芯体71的中央部设置的直线状的绕线部711上。因此,并不是在曲线状的绕线部上缠绕作为线圈的绕线,所以能够在直线状的绕线部711上可靠且容易地均匀地缠绕线圈72。
另外,由于一对集磁部件67通过互相重叠多个集磁部件用板状部件67a而构成,因此能够有效地汇集磁通。
另外,由于在天线构造体71与表壳1之间配置有涡电流损耗防止用的磁性部件65,因此即使在表壳1由金属等导电性材料形成的情况下,也能将由天线构造体7产生的磁通引导至该磁性部件65。
其结果,从天线构造体7产生的磁通流入由导电性材料构成的表壳1中,因此能够事先抑制产生涡电流等情况,能够提高天线构造体7的接收灵敏度。
(第2实施方式)
下面,参照图6至图8,说明本发明的天线装置和电波接收设备的第2实施方式。另外,由于本实施方式与第1实施方式之间的不同点仅在于在模块部件上搭载天线构造体和磁性部件的结构,因此在下面说明与第1实施方式的不同点。
图6是本实施方式的电波手表的主要部件剖视图,图7A和图7B是从表面侧观察模块部件的俯视图,图8是天线装置的主要部件分解立体图。
如图6~图9所示,在本实施方式中,天线构造体7与第1实施方式同样具备长条芯体71和缠绕在芯体71上的线圈72。如图8所示,与第1实施方式同样地,芯体71由在与模块部件21的厚度方向(即,电波手表的厚度方向)正交的横截方向上重叠配置的多个芯体用板状部件71a形成。
芯体71的中央部是缠绕线圈72的绕线部711,芯体71的两端部是折曲部712。绕线部711是直线状,使得便于缠绕线圈72。折曲部712折曲成沿着模块部件21的外周面的形状。而且,折曲部712沿着筒状的表壳1的内周面被折曲成圆弧状。
如图7A所示,本实施方式的模块部件21的表面侧的电波手表的12点侧,设有镶嵌天线构造体7的天线搭载部211。该天线搭载部211具备凹部形状的槽部211A,该凹部形状的槽部211A被挖成规定深度的沿着模块部件21的外周面的同时沿着天线构造体7的形状的形状。
在天线搭载部211中,中央部还形成有容纳线圈72的部分的线圈容纳部211a,并且该线圈容纳部211a的两侧形成有分别容纳芯体71的部分的芯体容纳部211b。
另外,在天线搭载部211中容纳了天线构造体7时,配置芯体71的端部的部分附近形成有搭载集磁部件23的集磁部件搭载部212。
另外,如图6所示,天线搭载部211在其内部容纳了天线构造体7的状态下,深度为使得芯体71的折曲部712的上端面与集磁部件搭载部212的高度大致同样高。而且,在集磁部件搭载部212中搭载了集磁部件23时,集磁部件23的下侧面会与芯体71的折曲部712的上端面磁耦合。
而且,在比天线搭载部211更靠近模块部件21的端部的位置处,即在天线搭载部211中容纳了天线构造体7时配置线圈72的位置所对应的位置处,形成有镶嵌涡电流损耗防止用的磁性部件24的磁性部件容纳凹部213。
如图7B所示,与第1实施方式同样地,本实施方式的天线装置20具备模块部件21、天线构造体7、集磁部件23。
另外,由于天线装置20和作为电波接收设备的电波手表的其它结构与第1实施方式所述的相同,因此在同一部分附加相同的符号并省略其说明。
下面,说明本实施方式的天线装置20和具备该天线装置20的电波手表的构成方法。首先,形成电波手表时,在模块部件21的天线搭载部211的槽部211A上配置天线构造体7,并在磁性部件搭载部213上配置涡电流损耗防止用的磁性部件24,在各集磁部件搭载部212上分别配置集磁部件23。本实施方式中,在这样的组装状态下,在天线构造体7的线圈72与表壳1之间配置涡电流损耗防止用的磁性部件24。
另外,芯体71的折曲部712的上端面与集磁部件23的下侧面磁耦合。而且,将模块部件21利用模块支承部件61支承的同时容纳在表壳1内,并且将背盖部件5嵌入表壳1的背面侧的开口部来堵塞背面侧的开口部。
下面说明动作。在电波手表进行标准电波接收时,电波的磁场分量透过表玻璃部件3、文字板9上等,进入一对集磁部件23中。
而且,从该一对集磁部件23进入天线构造体7中的磁通通过各折曲部712被引入到缠绕在芯体71上的线圈72中。
此时,通过与线圈72交链的变化磁通,在线圈72的两端会产生交流电压。而且,该交流电压作为模拟接收信号被发送给接收电路。与第1实施方式同样地,基于对应于该模拟接收信号的时间数据,适当地修正当前时间。
如上所述,根据本实施方式,在板状模块部件21侧部位置处配置天线构造体7,该天线构造体7通过在与模块部件21的厚度方向正交的横截方向(图6中的Z方向)上互相重叠的方式层叠多个板状部件71a而构成,并且将分别从芯体71的两端延伸出的一对折曲部712沿着筒状的设备外壳1的内周面折曲,因此能够在有限的空间内紧凑地搭载天线构造体7。
另外,将该天线构造体7容纳在形成于模块部件21的一部分的天线搭载部211中并且在集磁部件搭载部212上分别配置集磁部件23时,能够使长条芯体71中从线圈72的两端突出的折曲部712与一对集磁部件23磁耦合,不仅能够实质性地延长芯体71的长度,而且还能够确保芯体71的表面积实质性地增大与添加了一对集磁部件23相应程度的大小。
由此,即使不增大天线构造体7的芯体71本身,也能有效地汇集磁通,且能实现天线装置20和具备该天线装置20的电波手表的小型化,从而能够提供接收灵敏度良好的天线装置20。
另外,由于天线搭载部211具备沿着模块部件的外周面的凹部形状的槽部211A,因此能够在该槽部211A内配置长条芯体71的两端部。因此,即使是由芯体用的多个板状部件71a形成的长条芯体71,也能够保持各板状部件71a不会散开,并且无须用树脂制的天线罩等保持芯体71就能够在模块部件21上迅速且可靠地搭载并固定芯体71等。
另外,由于在天线构造体7与表壳之间配置有磁性部件24,因此即使是由金属等导电性材料形成表壳1的情况下,也能够使长条芯体71中的从线圈72的两端输出的磁通部围绕金属等表壳1侧而被引入到磁性部件24侧,能够抑制在金属等表壳1中产生涡电流,并能够提高天线构造体7的接收灵敏度。
(第3实施方式)
下面,参照图9和图10,说明本发明的天线装置和电波接收设备的第3实施方式。另外,由于本实施方式与第1实施方式和第2实施方式之间的不同点仅在于在模块部件上搭载天线构造体的结构,因此,在下面说明与第1实施方式和第2实施方式的不同点。
图9是从表面侧观察模块部件的俯视图,图10是从图9的箭头X方向观察天线装置的侧视图。与第1实施方式同样地,本实施方式的天线装置30(参照图10)具备模块部件31、天线构造体32、集磁部件33。
在本实施方式中,与第1实施方式和第2实施方式同样地,天线构造体32具备长条芯体71和缠绕在该芯体71上的线圈72。另外,虽然省略了图示,但是与第1实施方式和第2实施方式同样地,芯体71由在与模块部件31的厚度方向(即,电波手表的厚度方向)正交的横截方向上重叠配置的多个板状部件形成。
芯体71的中央部构成缠绕线圈72的绕线部711,芯体71的两端部构成比绕线部711更靠与模块部件31的横截方向正交的方向(即,电波手表的厚度方向)的折曲部712。形成在芯体71的中央部的绕线部711形成为直线状,形成在其两端部的折曲部712被折曲成圆弧状,分别沿着模块部件31的外周面和筒状的表壳1的内周面。
如图9和图10所示,本实施方式的模块部件31的电波手表的12点侧的侧面上设有搭载天线构造体7的天线搭载部311。天线搭载部311具备沿着模块部件31的外周面形成的切取部311a。
在天线搭载部311上搭载天线构造体32时,芯体71的两端部沿着该天线搭载部311的切取部311a被折曲,并固定在天线搭载部311内。
另外,在天线搭载部311中容纳天线构造体32时,配置了芯体71的端部的部分附近形成有分别搭载各集磁部件33、33的集磁部件搭载部312、312。
另外,如图10所示,天线搭载部311在内部容纳了天线构造体32的状态下,深度为使芯体71的折曲部712的上端面712a与集磁部件搭载部312的高度大致同样高。而且,在集磁部件搭载部312上搭载了集磁部件33时,集磁部件33的下侧面33a与芯体71的折曲部712的上端面712a磁耦合。
另外,由于天线装置30和作为电波接收设备的电波手表的其他结构与第1实施方式和第2实施方式所示的结构相同,因此省略其说明。
下面,说明本实施方式的天线装置30和具备该天线装置的电波手表的构成方法。
首先,形成电波手表时,在模块部件31的天线搭载部311上配置天线构造体32,并将芯体71的两端部的折曲部712沿着天线搭载部311的切取部311a折曲后固定在天线搭载部311内。另外,在各集磁部件搭载部312上分别配置集磁部件33。
本实施方式中,在这样的组装状态下,天线构造体32的芯体71的折曲部712的上端面与集磁部件33的下侧面磁耦合。而且,模块部件31在被模块支承部件支承的同时容纳在表壳内,并且将背盖部件嵌入表壳的背面侧的开口部来堵塞背面侧的开口部。
下面说明动作。电波手表进行标准电波接收时,电波的磁场分量透过表玻璃部件、文字板上等,进入集磁部件33中。
进入的磁通被引入缠绕在芯体71上的线圈72中,根据在线圈72中交链的磁通变化,在线圈72的两端产生交流电压。而且,基于该交流电压即模拟接收信号中包含的时间数据,适当地修正当前时间。
如上所述,根据本实施方式,将通过在与模块部件31的厚度方向正交的横截方向上重叠的方式层叠多个板状部件71a而构成的天线构造体32配置在板状模块部件31的侧部位置处。
而且,由于从芯体71的两端分别延伸出的一对折曲部712沿着筒状的设备外壳1的内周面被折曲,因此能够在有限的空间内紧凑地搭载天线构造体32。
在本实施方式中,由于构成为在切取模块部件31的外周面的一部分而形成的天线搭载部311中搭载长条芯体71,因此能够在有限的空间内紧凑地搭载芯体71等。
另外,在形成于模块部件31的一部的天线搭载部311中容纳该天线构造体32并且在集磁部件搭载部312上分别配置集磁部件时,能够使长条芯体71中从线圈72的两端突出的折曲部712与一对集磁部件33磁耦合,能够实质性延长芯体71长度,并且能够确保大的表面积。
由此,即使不放大天线构造体32的芯体71本身,也能有效地汇集磁通,且能实现天线装置30和具备该天线装置30的电波手表的小型化,并且能够提供接收灵敏度良好的天线装置30。
(第4实施方式)
下面,参照图11到图14,说明本发明的天线装置和电波接收设备的第4实施方式。另外,由于本实施方式与第1实施方式至第3实施方式之间的不同点仅在于天线构造体和集磁部件的结构,因此,下面说明与第1实施方式至第3实施方式之间的不同点。
图11是本实施方式的电波手表的主要部件分解立体图。
与第1实施方式至第3实施方式同样地,本实施方式的天线装置具备模块部件6、天线构造体7、集磁部件43。
在本实施方式中,与第1实施方式至第3实施方式同样地,天线构造体7具备长条芯体71和缠绕在该芯体71上的线圈72。芯体71的中央部构成缠绕线圈72的绕线部711,芯体71的两端部构成折曲部712。绕线部711是直线状,折曲部712分别沿着模块部件6的外周面和筒状的表壳1的内周面被折曲成圆弧状。
如图11和图12所示,芯体71由在与模块部件6的厚度方向(即,电波手表的厚度方向)正交的横截方向上重叠配置的多个板状部件71a形成。
在本实施方式中,板状部件71a中的一片中,作为折曲部712的直线状的部分形成有切取部426。如图12所示,芯体71将形成有该切取部426的板状部件71a夹在中间来层叠而构成,由此,在芯体71中,由该切取部426和与其相邻的板状部件71a的侧面形成了作为嵌合接受部的凹部425。
另外,在本实施方式中,为了便于图示,例示了层叠三片板状部件71a来构成芯体71的情况,但是对于构成芯体71的板状部件71a的片数没有特别的限定。另外,优选设置切取部426的板状部件71a位于被层叠的板状部件71a的中间层周边,但是对于其位置并没有特别的限定。
另外,在天线搭载部411中容纳天线构造体7时,配置芯体71的折曲部712的部分附近形成有搭载集磁部件43的集磁部件搭载部412。
如图11和图13所示,集磁部件43通过层叠多个板状部件43a而构成。在本实施方式中,构成集磁部件43的板状部件43a中位于最下侧的板状部件43a其天线构造体7的配置方向的一端部,即芯体71的凹部425所对应的部分向下侧折曲而形成折曲部431。
在天线搭载部411上配置天线构造体7并在集磁部件搭载部412上配置集磁部件43时,如图14所示,集磁部件43的折曲部431嵌合于芯体71的凹部425,使集磁部件43与芯体71的折曲部712磁耦合。
而且,在比天线搭载部411更靠近模块部件6的端部的位置处,即在天线搭载部411中容纳了天线构造体7时配置线圈72的位置所对应的位置处,形成有搭载磁性部件44的磁性部件搭载部413。
另外,由于天线装置40和作为电波接收设备的电波手表的其它结构与第1实施方式至第3实施方式相同,因此省略其说明。
下面,说明本实施方式的天线装置40和具备该天线装置的电波手表的构成方法。首先,形成电波手表时,在模块部件6的天线搭载部411上配置天线构造体7,并在磁性搭载部413上配置磁性部件44,在各磁性部件搭载部412上分别配置磁性部件43。本实施方式中,在这样的组装状态下,磁性部件44配置在天线构造体7的线圈72与表壳之间。
另外,通过向芯体71的凹部425嵌合磁性部件43的折曲部431,使磁性部件43与芯体71的折曲部712磁耦合。而且,将模块部件6利用模块支承部件支承的同时容纳在表壳内,并且将背盖部件嵌入表壳的背面侧的开口部来堵塞背面侧的开口部。
下面说明动作。电波手表进行标准电波接收时,电波的磁场分量透过表玻璃部件、文字板上等,进入集磁部件43中。进入的磁通被引入到缠绕在芯体71上的线圈72中,因此感应出交流电流,伴随于此而在线圈72的两端产生交流电压。而且,该交流电压作为模拟接收信号被发送给未图示的接收电路。基于对应于该模拟接收信号的时间数据,适当地修正当前时间。
如上所述,根据本实施方式,由于天线构造体7的芯体71通过在与模块部件6的厚度方向(即,电波手表的厚度方向)正交的横截方向上互相重叠的方式层叠多个板状部件71a而构成,并且在该长条芯体71的中央部沿与该芯体71的纵长方向正交的方向缠绕线圈72,因此能够在有限的空间内紧凑地搭载芯体71等。
另外,在形成于模块部件6的一部分中的天线搭载部411中容纳该天线构造体7并在集磁部件搭载部412上分别配置集磁部件43时,能够使长条芯体71中从线圈72的两端突出的折曲部712a与一对集磁部件43磁耦合,能够实质性地延长芯体71的长度,同时能够确保大的表面积。
由此,即使不增大天线构造体7的芯体71本身,也能有效地汇集磁通,且能实现天线装置40和具备该天线装置的电波手表的小型化,并且能够提供接收灵敏度良好的天线装置40。
另外,在本实施方式中,由于构成为向芯体71的凹部425嵌合集磁部件43的折曲部431,因此能够使芯体71与集磁部件43的折曲部431可靠地耦合。
另外,由于在天线构造体7与表壳之间配置有磁性部件44,因此即使由金属等导电性材料形成表壳也能抑制涡电流的产生,并且能够提高天线构造体7的接收灵敏度。
另外,本实施方式中,在板状部件71a中的一片上形成了切取部426,并在构成集磁部件43的板状部件43a中位于最下侧的一片的一端部形成了折曲部431,但是形成切取部426的板状部件71a的片数以及形成折曲部431的板状部件43a的片数并不仅限于此。
例如,也可以在板状部件71a中相邻的两片中形成切取部426并在板状部件43a中的下侧的两片的一端部形成折曲部431。
另外,显然本发明并不仅限于上述各实施方式,能够适当进行变更。例如,在上述各实施方式中,通过层叠使两端部折曲成沿着模块部件的外周形状的形状的多个板状部件来构成了天线构造体的芯体,但是芯体的结构并不仅限于这里例示的结构。
例如,可以层叠多片直状的板状部件来形成芯体,并在模块部件中搭载天线构造体时,将该芯体的端部折曲为沿着模块部件的外周面。
如第2实施方式所示,采用通过向凹部状的天线搭载部211嵌入来搭载将天线构造体7的结构时,若将芯体71折曲成适合天线搭载部211的形状来插入天线搭载部211,则能够维持芯体71的形状,并不需要粘贴各板状部件71a等的工序,因此很方便。
另外,在上述各实施方式中,例示了将表壳形成为圆形的情况,但是表壳形状并不仅限于此,例如可以是四边形或多边形等。优选天线构造体也是沿着表壳的形状的形状,使得能够确保表壳内部的容纳空间尽量大。
另外,作为形成模块部件等的合成树脂,例如可以使用ABS树脂、聚氯乙烯树脂等,在其中从耐热性、尺寸稳定性、强度等方面优选酚醛树脂、环氧树脂等。
另外,在上述实施方式中,例示了应用天线装置的电波接收设备为电波手表的情况,但是能够应用天线装置的电波接收设备并不仅限于此,只要是采用了通过天线构造体接收电波的结构的设备,则可以是任何设备。例如,也可以在固定式电波表或小型收音机、便携终端等中应用天线装置。
(第5实施方式)
图15是表示本发明的第5实施方式的电波手表的俯视图。另外,图16是图15的XVI-XVI线剖视图,图17是表示图5的电波手表的内部结构的分解立体图。另外,下面,说明与第1实施方式至第4实施方式的不同点。
如图15~图17所示,电波手表100中设有表壳1。另外,如图16、图17所示,在表壳1的内侧,为了抑制表壳1内部的部件晃动并且吸收来自外部的冲撞,沿着内周壁设有中框部件16。另外,在该表壳1中,隔着防水环14搭载了表玻璃部件3。
另外,在表玻璃部件3与文字板18之间配置了形状与文字板18的形状相同的太阳能电池17。另外,在表壳1的背面侧,如图16所示,隔着防水环15安装了背盖部件2。
另外,在该表壳1的内部,设有各种电子部件81、电路基板8、天线构造体7。
在表玻璃部件3的下方,设置有在与由液晶显示屏500实现的显示部对应的部分具有开口部18a、18b、18c的文字板18。
液晶面板500、电路基板8以及天线构造体7被容纳/保持在模块部件6内。该模块部件6由合成树脂等非金属材料形成,并由第一模块部件401和第二模块部件402构成。
第一模块部件401是位于表壳1的辨识侧的环状的框状的部件,形成有嵌入了液晶面板500的开口部41a(参照图17)。液晶面板500以层叠在电路基板8的上面的状态嵌入到该开口部41a中,并且在文字板18侧露出显示区域(图25所示的显示区域50)。第二模块部件402是位于表壳1的背面侧的盘状或圆盘形状的部件,具备未图示的电池容纳部等。
第一模块部件401和第二模块部件402构成互相嵌合的结构,并作为一体形成了模块部件6。另外,第一模块部件401和第二模块部件402的图15、图22中的上部,构成从两侧夹持天线构造体7来支承该天线构造体7的天线支承部461、462(参照图16、图24、图25)。
如图16所示,在该模块部件6的内部层叠配置有液晶面板500与电路基板8,通过第一模块部件401和第二模块部件402从上部和下部夹持来保持液晶面板500和电路基板8。第一模块部件401和第二模块部件402在其中间夹持了液晶面板500、垫片S以及电路基板8的状态下,被模块按压部件59(参照图16)从电波手表100的背面侧支承,从而被固定在表壳1内。
另外,处于夹持了电路基板8的状态的第一模块部件401和第二模块部件402上覆盖的电路按压部件68和模块按压部件59并不是必需的构成要素,例如,也可以不设置电路按压部件68和模块按压部件59,而是由背盖部件5支承通过卡止单元等被一体化的模块部件6。
液晶面板500具备例如在两片玻璃板之间封入液晶状态的物质而构成的液晶基板501、设置成从图2的上下方向夹住该液晶基板501的一对偏振板502。在液晶基板501和偏振板502的下方配置有背光灯503。该背光灯503例如具备EL(electro-luminescence)元件等。
另外,对于液晶面板500的构成、形状并没有特别的限定。在模块部件6内容纳液晶面板500时,设置在液晶面板500的侧部的直线部500a(参照图17)进入到所述天线支承部461、462之间。
在本实施方式中,如图17、图18等所示,电路基板8大致形成圆盘状。在模块部件壳内容纳了液晶面板500时,设置在电路基板8的侧部的直线部8a(参照图17)进入到所述天线支承部461、462之间。
在液晶面板500的直线部500a和电路基板8的直线部8a的各侧端的外侧位置处,沿着该直线部500a、8a配置有天线构造体7(参照图25)。这样,沿着液晶面板500和电路基板8的各直线部500a、8a,配置有天线构造体7。在该天线构造体7中,芯体71由在与液晶面板500和电路基板8的层叠方向正交的方向上层叠的多个板状部件71a形成。
这样,能够消除液晶面板500和电路基板8的水平面方向的空间的浪费,从而能够将天线构造体7紧凑地容纳在表壳1的内部。
如图22所示,在电路基板8的背面侧的面且所述直线部8a的附近的一端侧,设有用于卡止天线构造体7的引导部77的一对卡止用端子81。另外,如图23所示,在电路基板8的辨识侧的面且所述直线部8a的附近,沿着直线部8a设有多个液晶面板用端子602。
另外,在电路基板8中,例如搭载了控制电波手表100的各部的CPU等控制IC、将天线构造体7检测出的电信号进行放大/调制后获取包含在标准电波中的时间数据的接收电路、对当前时间进行计时的计时电路等(均未图示)各种电子部件81。
在这里,参照图18至图21,具体说明本实施方式的天线构造体7。图18是天线构造体7的分解立体图。另外,图19是在电波手表100中装入了天线构造体7时从下侧(设有背盖部件2的一侧)方向观察到的仰视图,图20是电波手表100中装入了天线构造体7时从上侧(设有文字板18的一侧)方向观察到的俯视图,图21是天线构造体7的图19所示的IIX-IIX线剖视图。
如图18所示,本实施方式的天线构造体7具备长条芯体71和缠绕在该芯体上的线圈72,构成为电波透过芯体71时在线圈72中产生感应电流。
芯体71由在与电路基板8和液晶面板500的层叠方向正交的横截方向上层叠的多个芯体用板状部件71a形成。对于该多个芯体用板状部件71a的个数等并不作特别的限定。另外,多个芯体用板状部件71a优选被粘接剂等互相固定使得能够维持层叠状态。
各芯体用板状部件71a由非晶态合金等磁导率(magnetic permeability)(是指用B=μH表示磁场或磁场强度H与磁通密度B之间的关系时的比例系数μ)或相对磁导率(与真空磁导率μ0之比μs=μ/μ0)高的磁性材料形成。
另外,形成芯体71的材料并不仅限于非晶态合金,只要是能够形成薄板状的磁性材料就能够应用。
如图18所示,芯体71的中央部形成为直线状,构成缠绕线圈72的绕线部711。另外,分别从芯体71的两端延伸的折曲部712、71b分别沿着第一模块部件401和第二模块部件402的外周面和筒状的表壳1的内周面被折曲成圆弧状。
在本实施方式中,天线构造体7具备保持芯体71的芯体外壳73(参照图17)。如图18所示,芯体外壳73具备覆盖芯体71的两端部的一对第一外壳部件74a、74b和覆盖缠绕了线圈72的绕线部711的第二外壳部件75,通过树脂等成型。
在第一外壳部件74a、74b中,在将天线构造体7容纳在表壳1内时成为背面侧的一面搭载有一对引导部件77,并且设有用于载置引导部件77的引导接受凹部743和与引导部件77的卡止用孔部771卡合的卡止用凸部741。
另外,第一外壳部件74a、74b在将天线构造体7容纳在表壳1内时成为辨识侧的一侧,形成有插入芯体71的芯体插入槽部742(参照图20)。而且,在第一外壳部件74a、74b的与线圈72对置的面上设有与第二外壳部件75卡合的卡合部744。
另外,如图19所示,本实施方式中,例示了在第一外壳部件74a侧载置引导部件77的例子,但是根据电路基板8的图案构成等,也可以在第一外壳部件74b侧搭载引导部件77。
另外,本实施方式中,在一对第一外壳部件74a、74b两者中形成了引导接受凹部743和卡止用凸部741,并构成为根据电路基板8的图案构成等能够在任一侧连接引导部件77的结构,但是也可以仅在一对第一外壳部件74a、74b的任一方设置引导接受凹部743和卡止用凸部741。
搭载在第一外壳部件74a的一对引导部件77被嵌入引导接受凹部743中,通过使卡止用孔部771与卡止用凸部741卡合而被固定在第一外壳部件74a上。另外,引导部件77进一步通过粘接剂等固定。
引导部件77具备分别在一端侧连接线圈72的端部的绕线连接部772,引导部件77的另一端被焊料等连接在电路基板8上的天线用端子81上。由此,线圈72的端部被连接在引导部件77的绕线连接部772时,通过该引导部件77,天线构造体7与设在电路基板8上的天线用端子81(参照图22)被电连接,将由天线构造体7获得的信号发送给电路基板8上的接收电路。
图22是从电路基板8的背面侧(即,将天线构造体7容纳在表壳1内时的背盖部件2的一侧)观察在电路基板8上连接了天线构造体7后的状态的图,图23是从电路基板8的表面侧(即,将天线构造体7容纳在表壳1内时的辨识侧)观察在电路基板8上连接了天线构造体7后的状态的图。
如图22所示,在本实施方式中,天线构造体7被引导部件77固定在电路基板8上,引导部件77还起到将天线构造体7保持在电路基板8上的保持部件的作用。
第二外壳部件75是具有与缠绕了线圈72的绕线部711大致相同的长度的U字状部件,在底面部具有沿纵长方向延伸的底面侧开口部751。底面部的宽度尺寸形成为比绕线部711的厚度稍微大一些。
在从底面部竖立设置的一对侧壁部752之间夹入绕线部711,使得从第一外壳部件74a、74b的相反侧(即,在表壳1内容纳了天线构造体7时的辨识侧)覆盖绕线部711。第二外壳部件75的两侧面构成侧面侧开口部753,第一外壳部件74a、74b的卡合部744分别与该侧面侧开口部753卡合。
下面,说明本实施方式的电波手表100的构成方法。
首先,形成电波手表100时,层叠多个芯体用板状部件71a,用粘接剂等相互固定多个芯体用板状部件71a,并且折曲形成多个板状部件71a的各折曲部712来形成芯体71。各折曲部712也可以预先折曲形成在多个板状部件71a上。然后,用第一外壳部件74a、74b分别覆盖该芯体71的两端部。
然后,向在芯体71的中央部形成的直线状的绕线部711进行绕线来形成线圈72。另外,也可以为了固定被缠绕的线圈72而进行使其浸渍在粘接剂中等处理。向第一外壳部件74a安装引导部件77,并使线圈72的缠绕始端和缠绕终端的各端部分别与一对引导部件77的绕线连接部772连接。
而且,从第一外壳部件74a、74b的搭载方向的相反侧将第二外壳部件75搭载到线圈72的缠绕部分上。
此时,第一外壳部件74a、74b的卡合部744分别与第二外壳部件75的侧面侧开口部753卡合。由此,第一外壳部件74a、74b和第二外壳部件75一体化,从而完成具备芯体外壳73的天线构造体7。
然后,为了在第一模块部件401与第二模块部件402之间配置天线构造体7,首先通过焊接等使引导部件77与电路基板8的天线用端子81电连接。然后,在连接了天线构造体7的电路基板8上,按照液晶面板500的直线部500a与电路基板8的直线部8a互相一致的方式层叠该液晶面板500。
然后,沿着这样被层叠的液晶面板500与电路基板8的各直线部500a、8a配置天线构造体7,并将其固定在液晶面板500与电路基板8上。特别是将液晶面板500和电路基板8夹在第一模块部件401与模块部件402之间,使用螺钉等来使第一模块部件401与模块部件402一体化。
图24是将这样一体化后的模块外壳的一端切去来表示天线构造体7的模块外壳内的位置的图,图25是示意表示天线构造体7、电路基板8、液晶面板500之间的位置关系的图。
如图24和图25所示,天线构造体7被第一模块部件401和第二模块部件402的天线支承部461、462夹在它们两者之间而被支承,不会在模块部件6内晃动。
在这里,说明本实施方式的结构与以往的电波手表之间的差异。在以往的天线构造体中,构成芯体的多个芯体用板状部件被层叠在与电路基板、表模块部件或液晶面板的层叠方向相同的方向上。
因此,由于需要各芯体用板状部件整体的水平方向的板宽度那么大的空间,所以存在与该各芯体用板状部件整体的水平方向的板宽度相应程度地液晶面板的显示区域的水平方向的空间受限的问题。
相对于此,在本实施方式的结构中,如图16所示,天线构造体7位于互相层叠的液晶面板500与电路基板8的大致一致的直线边缘即直线部500a和直线部8a的侧部位置处,且沿着这些位置共同配置。
即,沿着液晶面板500的直线部500a与电路基板8的直线部8a配置天线构造体7,该天线构造体7中的芯体71由在与液晶面板500和电路基板8的层叠方向正交的方向上相互层叠的多个板状部件71a形成。
因此,能够消除液晶面板500和电路基板8的水平方向的空间的浪费,从而能够将天线构造体7容纳在表壳1的内部。
因此,液晶面板500的显示区域50是在图25中用双点划线表示的范围,与以往相比,能够仅放大用斜线表示的范围(图25中的区域α)。
在模块部件6上配置电路基板8、液晶面板500以及天线构造体7之后,在表壳1中配置该模块部件6,并利用模块按压部件59从背面侧固定该已配置的模块部件6。而且,将背盖部件2嵌入表壳1的背面侧的开口部来堵塞背面侧的开口部。由此,完成电波手表100。
下面说明动作。在进行标准电波接收时,从外部发送的电波的磁场分量透过表玻璃部件3、文字板18等,进入天线构造体7的芯体71中。而且,该进入的磁通被引导至缠绕在芯体71上的线圈72中并在其中产生感应电流,由此在线圈72的两端产生交流电压。
然后,将该交流电压作为模拟接收信号发送给电路基板8上的未图示的接收电路。基于对应于该模拟接收信号的时间数据,适当地修正当前时间。
如上所述,根据本实施方式,由于构成天线构造体7的芯体71的多个芯体用板状部件71a通过在与电路基板8和液晶面板500的层叠方向正交的方向上互相重叠的方式被层叠而构成,因此能够在表壳1内的有限的空间内紧凑地配置天线构造体7。
另外,分别在电路基板8和层叠在其上的液晶面板500的侧部一端形成直线部500a、8a,从而配置成使天线构造体7的一端侧与该直线部500a、8a连接。因此,能够使电路基板8以及液晶面板500、天线构造体7不会从模块部件6突出而在横向上排列配置。
因此,能够使液晶面板500的显示区域50比以往大,并且能够提高液晶面板500的辨识性,并且能够对应于各种功能显示等多样显示。
另外,由于折曲部712从层叠了多个芯体用板状部件71a的长条芯体71的两端沿着表壳1的内周面延伸,因此能够用该折曲部712有效地汇集磁通,从而实现接收灵敏度良好且小型的电波手表100。
另外,即使在使用了这样层叠了多个板状部件71a的芯体71的情况下,由于具备保持芯体71的芯体外壳73,因此能够避免损坏芯体71的端部或与电路基板8上的电子部件81等接触而导致短路等不良情况。
另外,天线构造体7仅通过引导部件77与电路基板8连接,并且由于该引导部件77还兼作为将天线构造体7保持在电路基板8上的保持部件,因此不需要另外设置用于固定天线构造体7的部件。因此,能够减少部件个数来降低成本,并且能够减少装配工时来简便地进行装配。
另外,由于第一模块部件401与第二模块部件402分别具有配置在其外周附近的、从两侧支承天线构造体7的天线支撑部461、462,因此即使天线构造体7仅通过引导部件77与电路基板8连接,也能够抑制天线构造体7的晃动而能够使其稳定。
另外,显然本发明并不仅限于上述各实施方式,能够进行适当变更。例如,在本实施方式中,将天线构造体7设置在第一外壳部件74a上的引导部件77还起到保持部件的作用,并且仅通过该引导部件77将天线构造体7保持在电路基板8上,但是使天线构造体7保持在电路基板8上的结构并不仅限于此。
另外,也可以构成为:在第一外壳部件74b侧也设置与引导部件同样形状的部件作为保持部件,并将其固定在电路基板8上,从而通过两个部分保持天线构造体7。此时,使设在第一外壳部件74b侧的保持部件与电路基板8之间不产生电接触。另外,此时,也可以构成为:作为连接端子,将未使用的一方的保持部件作为接地端来使用。
另外,在本实施方式中,说明了芯体外壳73由第一外壳部件74a、74b、第二外壳部件75构成的例子,但是芯体外壳73的构成并不仅限于此。例如,芯体外壳73也可以仅由覆盖芯体71的端部的第一外壳部件74a、74b构成。
另外,在本实施方式中,由第一模块部件401和第二模块部件402构成了模块部件6,但是模块部件6的结构并不仅限于此。例如,也可以仅由从背面侧(背盖部件2侧)保持电路基板8和液晶面板500的部件构成。
另外,构成为第一模块部件401和第二模块部件402的任一个中都设有天线支承部461、462的结构,但是也可以是仅在第一模块部件401和第二模块部件402的任一方中设置天线支承部的结构。
另外,在本实施方式中,通过层叠多个芯体用板状部件71a后将其两端部折曲成沿着第一模块部件401和第二模块部件402的各外周面的形状的形状,从而构成了天线构造体7的芯体71,但是芯体71的构成并不仅限于这里所举的例子。例如,也可以层叠多张预先被折曲的板状部件来用作芯体。
另外,在本实施方式中,例示了表壳1形成为圆形的情况,但是表壳1的形状并不仅限于此,例如可以使四边形或多边形等。优选天线构造体7也是沿着这些表壳形状的形状,使得能够确保表壳1内部的容纳空间尽量大。
另外,在本实施方式中,举例说明了电路基板8为大致圆盘形状的情况,但是电路基板8的形状并不仅限于本实施方式所举的例子。当电路基板8的形状为四边形等时,只要将其任一侧部一端作为直线部来使用即可,无需设置切取部。
另外,液晶面板500的形状或文字板18的布局等并不仅限于图示例。另外,太阳能电池17并不是必需的构成要素,也可以是不具备此的结构。
另外,作为形成第一模块部件401与第二模块部件402等的合成树脂,例如,可以使用环氧树脂、ABS树脂等,其中,从耐热性、尺寸稳定性、强度等方面来看优选酚醛树脂、环氧树脂等。
另外,在本实施方式中,例示了应用天线构造体的电子设备为电波手表的情况,但是能够应用天线构造体的电子设备并不仅限于此,只要是根据天线构造体接收电波的构成,可以是任何设备。例如,也可以在固定式电波表或小型收音机、便携终端等中应用天线构造体。
另外,在本发明的范围内,能够进行各种变形。