CN103324081A - 臂戴式电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种臂戴式电子设备，其能够确保良好的接收性能。所述臂戴式电子设备包括：天线，其接收从外部发送的无线电波；信息显示部，其由非导电性部件形成；后盖，其由导电性部件形成；以及接收部，其对接收信号进行处理，所述接收信号是基于利用所述天线接收到的无线电波的接收信号，所述天线具有天线电极以及电容率为4以上20以下的环状的电介质母材，所述天线电极设置于所述电介质母材并沿所述信息显示部的周围配置，所述后盖与所述接收部的接地电位连接，并且作为反射所述无线电波的反射板发挥作用，所述天线电极与所述后盖之间的间隔为2.0cm以下。

Description

臂戴式电子设备
本申请是申请日为2010年10月27日、发明名称为“臂戴式电子设备”、申请号为201010525580.8的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种臂戴式电子设备，该臂戴式电子设备内置有能够接收从外部发送来的包含时刻信息等的无线电波的天线。
背景技术
近年来，开发出了具有无线通信功能的电子钟表。作为这样的无线通信功能，例如利用了通过来自GPS（Global Positioning System：全球定位系统）等位置信息卫星的电波来获取当前时刻的功能。
作为带有这种无线功能的电子钟表，在例如对手表附加该无线功能的情况下，需要能够在有限的空间内确保良好功能的天线（例如，参照专利文献1、2）。
在专利文献1中，在显示部的周围配置了伴有电介质基板的C型环路天线，并且将手表的金属制主体基体用作接地（ground）板。
在专利文献2中，沿配置于手表的表镜玻璃与机芯之间的表盘的外周配置被不平衡供电的天线，并且将表盘用作接地板的一部分。
专利文献1：日本特开2000－59241号公报
专利文献2：日本特开2009－168656号公报
但是，上述的专利文献1和专利文献2中的结构存在不能确保足够的天线性能的问题。即，在专利文献1、2中存在这样的问题：天线与接地板（金属制主体基体或表盘）之间的距离很近，不易获得接地板对无线电波的良好反射，从而无法获得足够的天线性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够确保良好的接收性能的臂戴式电子设备。
根据本发明的一方面，本发明的臂戴式电子设备的特征在于，所述臂戴式电子设备包括：天线，其接收从外部发送的无线电波；信息显示部，其由非导电性部件形成；后盖，其由导电性部件形成；以及接收部，其对接收信号进行处理，所述接收信号是基于利用所述天线接收到的无线电波的接收信号，所述天线具有天线电极以及电容率为4以上20以下的环状的电介质母材，所述天线电极设置于所述电介质母材并沿所述信息显示部的周围配置，所述后盖与所述接收部的接地电位连接，并且作为反射所述无线电波的反射板发挥作用，所述天线电极与所述后盖之间的间隔为2.0cm以下。
根据本发明的另一方面，本发明的臂戴式电子设备的特征在于，所述臂戴式电子设备包括：天线，其接收从外部发送的无线电波；壳体，其至少一部分由非导电性部件形成；信息显示部，其收纳在所述壳体内，并且由非导电性部件形成并呈板状；后盖，其安装于所述壳体，并且由导电性部件形成；以及接收部，其位于且被收纳于所述壳体内的所述信息显示部和所述后盖之间，并且对接收信号进行处理，所述接收信号是基于利用所述天线接收到的无线电波的接收信号，所述天线具有天线电极，该天线电极沿所述信息显示部的周围配置并形成为线状，所述后盖与所述接收部的接地电位连接，并且作为反射所述无线电波的反射板发挥作用。
此处，所述天线电极除了在周向上连续的环状的天线电极以外，还包括在周向上不连续的、将环状的一部分切除而得到的例如C字形的天线电极。
此外，所谓臂戴式，并不只是佩戴于手腕的情况，其对象也可以是例如佩戴于上臂等、佩戴于臂部的任意位置的设备。
在本发明中，将对基于用天线接收到的无线电波的接收信号进行处理的接收部配置在信息显示部和后盖之间，沿信息显示部的周围配置线状的天线电极，并且利用导电性部件形成后盖并使后盖作为反射无线电波的反射板发挥作用。由此，信息显示部和后盖由于在其间夹有接收部而隔开一定程度的距离。因此，沿信息显示部的周围配置的天线电极与后盖（反射板）也处于隔开一定程度的距离的状态，与将接近天线的表盘等作为反射板的情况相比，能够提高天线的接收性能。另外，由于后盖作为反射板发挥作用，所以即使作为手表利用也能够防止天线调谐频率的变化，能够提高天线的特性，从而获得良好的接收特性。特别是，由于容易将后盖的外形尺寸设计得较大，所以无线电波的反射效率容易提高，从而能够容易地提高天线的特性。
在本发明的臂戴式电子设备中，优选的是，所述后盖的外形尺寸形成为比所述天线电极的外形尺寸要大。
在本发明中，能够利用比天线电极的外形尺寸大的后盖更加高效地反射无线电波，从而提高进入天线电极的接收强度。
在本发明的臂戴式电子设备中，优选的是，所述臂戴式电子设备包括：刻度环，其沿所述信息显示部的周围配置，并且由非导电性部件形成并呈环状；以及表圈，其配置于所述刻度环的外周侧，并且由非导电性部件形成并呈环状，所述天线以被覆盖的方式配置在所述刻度环与所述表圈之间。
这样，在本发明中，由于将天线配置在了由非导电性部件呈环状地形成的刻度环和表圈之间，所以无线电波不会被阻挡，能够获得良好的接收性能，并且，由于天线被刻度环和表圈覆盖而不会露出于外部，所以还能够防止有损外观。
在本发明的臂戴式电子设备中，优选的是，所述天线具有环状的电介质母材，所述天线电极设置于该环状的电介质母材，相对于利用所述电介质母材进行波长缩短而得到的所述无线电波的波长，所述天线电极的周长形成为相当于大致1个波长的长度。
此处，作为环状的电介质母材，并不限定于在周向上连续的形状、例如俯视为圆形或俯视为矩形的电介质母材，也包括周向的一部分被除掉的、在周向上不连续的例如俯视为C字形的电介质母材。
在本发明中，作为天线，由于相对于利用电介质母材进行波长缩短而得到的无线电波的波长，设置于电介质母材的天线电极的周长形成为相当于大致1个波长的长度，因此能够使天线的接收性能达到最佳。
另外，所谓周长相对于波长缩短后得到的波长形成为相当于大致一个波长，例如是0.9个波长～1.3个波长的范围，特别优选为1.1个波长。
在本发明的臂戴式电子设备中，优选的是，所述天线具有环状的电介质母材，所述天线电极设置于该环状的电介质母材，所述天线电极具有：环状的天线主体部，其配置于所述电介质母材中的位于与下表面相反的一侧的上表面，其中所述下表面与所述后盖对置；以及供电部，其从设置于所述天线主体部的一部分的至少一个以上的分支点分出，并且设置于所述电介质母材，所述臂戴式电子设备包括连接部件，该连接部件收纳在所述壳体内，该连接部件与所述供电部接触并且将所述接收信号传递至所述接收部。
此处，作为环状的电介质母材和天线主体部，并不限定于在周向上连续的形状、例如俯视为圆形或俯视为矩形的电介质母材和天线主体部，也包括周向的一部分被除掉的、在周向上不连续的例如俯视为C字形的电介质母材和天线主体部。此外，电介质母材和天线主体部可以是双方均为在周向上连续的形状的情况，也可以是双方均为在周向上不连续的形状的情况，也可以是一方为在周向上连续的形状而另一方为在周向上不连续的形状的情况。
在本发明中，利用配置于电介质母材的上表面侧的天线主体部接收到的电波的接收信号从自天线主体部分支出的供电部经由连接部件传递至接收部。由此，通过例如以连接部件不与其他的导电性部位接触的方式设置使连接部件贯穿的贯穿部等这样的简单结构，能够将基于接收到的电波的接收信号适当地传递至接收部。
在本发明的臂戴式电子设备中，优选的是，所述信息显示部是表盘或显示面板。
在本发明中，作为由非导电性部件形成的信息显示部，使用表盘或显示面板。此处，所谓由非导电性部件形成的表盘，只要在沿表盘的周围配置有天线电极时能够确保预定的接收特性即可，例如可以利用由塑料、陶瓷等非导电性部件形成的表盘。此外，所谓由非导电性部件形成的显示面板，只要在沿显示面板的周围配置有天线电极时能够确保预定的接收特性即可，可以利用液晶面板、有机EL（Electro Luminescence：电致发光器）、电泳型显示面板等、即使一部分具有导电性部件在天线的接收特性方面也视为非导电性部件的显示面板。
若沿着这样的由非导电性部件形成的表盘或显示面板的周围配置天线电极，则接收特性不会劣化，能够获得良好的接收特性。
附图说明
图1是表示作为本发明所涉及的臂戴式电子设备的电子设备的概要图。
图2是所述实施方式的电子设备的概要剖视图。
图3是所述实施方式的电子设备的俯视图。
图4是组装在所述实施方式的电子设备中的GPS天线的分解立体图。
图5是表示所述实施方式的电子设备的主要硬件结构等的概要图。
图6是表示基于是否有反射板而生成的GPS天线的放射图案的模拟结果的特性图。
图7是第二实施方式的电子设备的概要剖视图。
图8是表示第三实施方式的电子设备的将一部分去除后的分解立体图。
图9是表示组装在另一实施方式的电子设备中的GPS天线的立体图。
图10是表示组装在又一实施方式的电子设备中的GPS天线的立体图。
图11是表示组装在再一实施方式的电子设备中的GPS天线的立体图。
标号说明
1：电子设备（臂戴式电子设备）；2：表盘（信息显示部）；11：GPS天线（作为天线的环路天线）；11A：GPS天线（天线）；17：液晶面板（作为信息显示部的显示面板）；18：接收部；61：连接销（连接部件）；101：外包装壳体（壳体）；102：后盖；112：天线电极；113：天线主体部；115：供电部；116：分支点；140：刻度环；150：表圈。
具体实施方式
[第一实施方式]
下面，根据附图对本发明所涉及的第一实施方式进行说明。
如图1所示，电子设备1是佩戴于臂部的、具有时刻显示用的时刻显示部的臂戴式电子钟表，该时刻显示用的时刻显示部具有作为信息显示部的表盘2和指针3。
表盘2由非导电性部件、例如合成树脂或者可获得更高级质感的陶瓷等形成为圆板状。并且，在表盘2的一部分形成有开口，并组装有作为信息显示部的由LCD（LiquidCrystal Display：液晶显示器）面板等构成的显示器4。
指针3构成为具有秒针、分针、时针等，所述指针3经包含后述步进电动机和齿轮组的驱动机构而被驱动。另外，由于指针3的面积小，所以即使指针3由金属制成也不会妨碍无线电波的接收，但如果为非导电性材料，则能够避免无线电波被切断这样的影响，因而是优选的。
显示器4由LCD面板等构成，所述显示器4除了显示纬度、经度、城市名等位置信息外，还显示消息（message）信息。
另外，电子设备1构成为能够接收卫星信号并获得卫星时刻信息、并修正内部时刻信息，所述卫星信号来自在地球上空以预定轨道进行周转的多个GPS卫星5a、5b、5c、5d等。
另外，图1所示的GPS卫星5a、5b、5c、5d是本发明中的位置信息卫星的一个示例，在地球上空存在很多这样的GPS卫星。现在大约有30个GPS卫星5a、5b、5c、5d进行周转。
此外，在电子设备1设置有外部操作用的表冠6和按钮7、8。
<电子设备1的内部结构>
接下来，对电子设备1的内部结构进行说明。
如图2和图3所示，电子设备1具有：驱动指针3的模块110；以及收纳模块110的主体壳体10。
主体壳体10具有圆筒状的外包装壳体101。在该外包装壳体101的一个开口（图2中的下侧），设置有用于封闭开口的圆板状的后盖102。
外包装壳体101由作为非导电性部件的各种合成树脂形成。通过该外包装壳体101来构成本发明的壳体。
此外，后盖102利用了BS（黄铜）、SUS（不锈钢）、钛合金等导电性部件的金属材料。并且，后盖102与后述的模块110的接地端子105连接。接地端子105与模块110的接收部18的接地电位连接。因此，后盖102经由接地端子105与接收部18的接地电位电连接，后盖102作为使从表镜玻璃130侧入射的电波向GPS天线11反射的所谓的接地板（反射板）发挥作用。
后盖102通过螺纹结构与外包装壳体101的一个开口（图2中的下侧）连接。由此，在主体壳体10内形成腔室104，该腔室104在外包装壳体101的另一个开口处具有开口面103，模块101收纳在该腔室104中。
另外，在外包装壳体101的形成开口面103的端面配置有表盘2。
并且，在表盘2的外周缘的一部分、具体来说在电子设备1的9点钟位置附近，形成有将表镜玻璃130侧的空间与模块110侧的空间连通的切口部121。
模块110用于利用所述指针3进行时刻显示，并且进行来自图1所示的GPS卫星5a、5b、5c、5d的信号接收。并且，模块110具有以下等部件：电路基板25（参照图4），其安装有对时刻显示和GPS功能进行处理的电路元件（IC（Integrated Circuit：集成电路）等）；未图示的驱动机构，其包括用于驱动指针3的步进电动机和齿轮组；以及二次电池91（参照图5），其向上述部件供给电力。
另外，作为安装于电路基板25的电路元件，包括对从GPS卫星5a、5b、5c、5d接收到的信号进行处理的接收部18（参照图4）、以及对驱动机构进行控制的控制部20（参照图4）等。并且，为了避免噪声的影响，电路元件中的接收部18相对于GPS天线11、LCD面板设置于电路基板25的相反侧（后盖102侧）、且设置于电路基板25的中央部。
如图2和图3所示，电子设备1具有沿表盘2的外周配置的环状的GPS天线11。
GPS天线11接收来自所述GPS卫星5a、5b、5c、5d的信号，该GPS天线11配置于表盘2的表面侧，并且形成为表盘2的外周缘与GPS天线11的外周缘大致一致的状态。并且，GPS天线11的作为最大尺寸的外径尺寸（外形尺寸）形成为比后盖102的外径尺寸（外形尺寸）要小的尺寸。即，后盖102的外径形成为比GPS天线11的外径要大。另外，关于该GPS天线11的详细情况将在后面叙述。
电子设备1具有用于收纳GPS天线11的刻度环140。
刻度环140由作为非导电性部件的合成树脂形成为圆环状，在该刻度环140的外周具有用于收纳GPS天线11的凹部。刻度环140在表盘2的表面侧（电子设备1的厚度方向上的表镜玻璃130侧）沿表盘2的周围配置，该刻度环140的内周形成为朝向表盘2的倾斜面（圆锥面），在该倾斜面上印刷有被分成60份的指示刻度。
在刻度环140的外周配置有表圈150，在表圈150的内侧配置有将表盘2的表面侧和指针3覆盖起来的表镜玻璃130。
表圈150的外周形成为与外包装壳体101的外周连续的圆环状，该表圈150通过由形成于相互对置的对置面上的凹凸构成的配合结构、或者双面粘接带、粘接剂等手段而与主体壳体10的外包装壳体101连接。表圈150保持表镜玻璃130，并且将刻度环140向表盘2侧按压来进行保持。
并且，配置于刻度环140的凹部的GPS天线11配置成被刻度环140和表圈150覆盖的状态。
由此，表镜玻璃130被配置成覆盖模块110的表面侧，在表镜玻璃130和模块110之间配置有表盘2，在该表盘2和表镜玻璃130之间配置有指针3和GPS天线11。
在电子设备1中，主体壳体10的后盖102由质感优异的为导电性部件的金属材料形成。
外包装壳体101、表盘2、刻度环140以及表圈150由非导电性材料形成，表镜玻璃130也由非导电性的玻璃质材料形成。这些构件都被实施了考虑到质感的表面精加工。另外，作为构成表圈150的非导电性材料，也可以使用例如合成树脂，但优选由硬度更高、更不易损伤且能够获得更高级质感的陶瓷形成。
通过采用这样的材质，从表盘2到位于表面侧（图2中的上侧）的刻度环140、表圈150、表镜玻璃130全部为非导电性材料，这些部件不会作为电磁性阻挡物对GPS天线11造成影响。
<GPS天线的详细结构>
如图4所示，GPS天线11具备具有矩形截面形状的环状的电介质母材111，在该电介质母材111的表面形成有天线电极112。该GPS天线11构成本发明的天线，天线电极112构成本发明的天线部。
电介质母材111具有使电波的波长缩短的功能。即，从GPS卫星5a、5b、5c、5d发送的卫星信号是频率为1.575GHz、波长为19cm的圆极化波。为了利用环路天线接收这样的卫星信号的电波，优选将不需要平衡-不平衡变压器的、被不平衡供电的环路天线与接地板（反射板）之间的距离设定为大约0.10个波长～0.25个波长。如果小于该距离，则接收特性有可能因镜像天线（image antenna）的影响而劣化。
为了在不使用电介质的情况下接收该频率为1.575GHz的卫星信号的电波，需要使环路天线和接地板之间的间隔为3～4.8cm，这是无法作为手表来应用的尺寸。与此相对，通过在电介质母材111上设置天线电极112，能够利用电介质母材111使卫星信号的电波波长缩短，从而能够利用天线电极112来接收缩短后的波长的电波。此处，在相对电容率为εr的电介质母材111中，电波的波长缩短率为1/（εr）1/2。因此，相对电容率εr的值越大，越能够缩短波长。
另一方面，当使用相对电容率εr高的电介质时，频带宽度变窄而成为陡峭的特性，频率调整变得困难，在佩戴于臂部的情况下，特性有可能因频率偏移而劣化。
因此，作为能够实际利用的电介质，采用相对电容率εr设定为20以下、优选设定为4～10的电介质母材111。作为这样的电介质母材111，例如可以采用以氧化铝（εr＝8.5）为主要成分的陶瓷、以云母为成分的陶瓷，即所谓的云母石（micalex）（εr＝6.5～9.5）、玻璃（εr＝5.4～9.9）、金刚石（εr＝5.68）等。
通过使用这样的电介质母材111，能够利用直径大约为3cm（周长大约为9.4cm）（相对电容率εr为5的情况）的环路天线型的天线电极112来接收波长为19cm的卫星信号的电波，从而能够在一般的钟表壳体内配置GPS天线11。
此外，通过使用电介质母材111，环路天线与接地板之间的适当间隔变为大约0.8～2.0cm。由于一般的手表的厚度尺寸为0.8～1.6cm，因此，通过使用电介质母材111，即使将环路天线与接地板设定为适当间隔，也完全能够应用于手表。
通过在电介质母材111的表面印刷铜、银等的导电性金属元件、或者将银、铜等的导电性金属板粘贴于电介质母材111的表面，天线电极112呈线状地一体形成于电介质母材111。另外，也可以在电介质母材111的表面进行图案形成（パターン形成）。
该天线电极112具有天线主体部113、耦接部114以及供电部115。
天线主体部113是呈环状地形成于电介质母材111的上表面侧的线状部分，该电介质母材111的上表面侧是电介质母材111的与后盖102对置的下表面的相反侧，所述天线主体部113接收从表镜玻璃130侧进入的电波、或接收被后盖102反射后的电波。该天线主体部113的周长形成为这样的长度：相对于利用电介质母材111对所接收的电波进行波长缩短后得到的波长，为大致1个波长（0.9个波长～1.3个波长）。特别是，天线主体部113的周长最优选为相当于1.1个波长的长度。具体来说，在电介质母材111的相对电容率εr为20的情况下，天线主体部113的直径大约为3cm。
并且，在该天线主体部113的内周缘的一部分形成分支点116，从该分支点116向电介质母材111的内周侧面延伸而形成耦接部114。该耦接部114沿电介质母材111的内周侧面形成于周向。并且，耦接部114的与分支点116相反一侧的端部朝向电介质母材111的下表面侧延伸，并在电介质母材111的下表面侧形成与耦接部114连续的供电部115。如图2和图3所示，该供电部115在电子设备1的9点钟方向形成于与表盘2的切口部121对置的位置，贯穿插入在切口部121中的连接销61的末端部与供电部115的一个点（供电点117）接触。此处，从分支点116通过耦接部114而到达供电点117的长度尺寸是相当于利用GPS天线11接收的电波的大约1/4个波长的长度尺寸。
与供电部115的供电点117接触的作为连接部件的连接销61被保持成能够相对于竖立设置在电子设备1的9点钟方向上的连接基部62出没自如。这样，通过将连接销61设置于9点钟方向，能够避免其与设置于3点钟方向的外部操作用的表冠6以及设置于2点钟、4点钟方向的按钮7、8等在结构上的干涉。此外，连接销61和连接基部62电连接，连接基部62与电路基板25的接收部18连接。并且，该连接基部62形成为大致圆筒状，并且在其筒内部设置有例如螺旋弹簧等施力部件，所述施力部件对连接销61向供电部115侧施力。由此，连接销61被向供电点117按压，从而即使在例如电子设备1受到冲击时也能够维持连接销61与供电点117的连接状态。
此外，如图4所示，连接基部62通过引线251与电路基板25的中央部的连接点251A连接，并在该连接点251A处与设置于电路基板25的后盖102侧的接收部18连接。此处，为了利用像本实施方式这样的作为1波长环路天线的GPS天线11高效地接收圆极化波，连接点251A优选位于电路基板25的中央部。另一方面，在将连接点251A设置于电路基板25的中央部的情况下，由于布线变长，所以存在信号损失增大的问题。为了改善这样的问题，也可以构成为在GPS天线11与接收部18之间、更具体地说是在GPS天线11与用于提取1.5GHz的卫星信号的未图示的带通滤波器之间设置后述LNA（Low Noise Amplifier：低噪声放大器）28（参照图5），以补偿信号损失。
另外，作为连接基部62与接收部18的连接方法，并不限定于上述情况，例如也可以构成为连接基部62与电路基板25上的印刷布线连接、并经由印刷布线与接收部18连接的结构等。
此外，作为本发明的GPS天线11，也可以采用通过在合成树脂制的刻度环140的上侧表面镀金属来形成天线电极112等、从而与刻度环140形成为一体的GPS天线11。该情况下，通过利用表圈150将刻度环140的形成有天线电极112的上侧表面覆盖起来，天线电极112不会露出于外部，能够提高外观性。
在本实施方式中，导电性部件制成的后盖102兼用作接地板，具有作为GPS天线11的接地板的功能。该后盖102的外径形成为比GPS天线11的外径要大。并且，GPS天线11的天线电极112俯视观察、即在电子设备1的厚度方向上处于与后盖102重叠的状态。
另外，由于后盖102由金属制成，因此除了作为接地板发挥作用外，还能够避免佩戴的使用者的臂部对GPS天线11造成的影响。
此处，图6是表示GPS天线11的放射图案的模拟结果的特性图。如图6所示，设GPS天线11的作为表镜玻璃130侧的顶部方向为Z轴，设相对于该Z轴的倾斜度为角度θ。另外，GPS天线11的后盖102侧的角度θ为180°。
如该图6所示，当后盖102为塑料壳体时，成为没有接地板的状态，从而成为从作为后盖102侧的臂侧也能够接收电波的状态。因此，受到位于附近的臂部的影响，天线的共振频率在佩戴时和非佩戴时发生变动，出现性能差异，因而不是优选的。另一方面，在本实施方式中，由于后盖102由金属制成，因此后盖102作为接地板（反射板）发挥作用，作为电子设备1的上方向的角度θ为0°附近的天线增益提高。而且，由于后盖102由金属制成，因此，通过其屏蔽效果，作为下方侧的角度θ为180°附近的天线增益很小。由此，能够避免上述的臂部的影响，在本实施方式中，佩戴时与非佩戴时的天线特性几乎没有差异，能够获得稳定的接收性能。
[电子设备1的电路结构]
接下来，对电子设备1的电路结构进行说明。
图5是表示电子设备1的主要硬件结构等的概要图。
如图5所示，电子设备1构成为包括GPS天线11、作为信号放大单元的LNA（低噪声放大器）28、接收部18、时刻显示装置80以及电源供给装置90。
GPS天线11是用于接收来自多个GPS卫星5a、5b、5c、5d的卫星信号的环路天线。
该GPS天线11的输出与LNA28连接。
利用GPS天线11接收到的卫星信号被输入至LNA28。此外，LNA28的输出与接收部18连接。
接收部18构成为主要包括RF（Radio Frequency：无线电频率）部50和GPS信号处理部60。RF部50和GPS信号处理部60进行以下处理：从1.5GHz带的卫星信号获取包含在导航消息中的轨道信息、GPS时刻信息等卫星信息。
另外，本实施方式的接收部18例如具有8通道的接收电路，以便能够同时捕捉、接收8个卫星信号。
RF部50是具有降频转换器和A/D（模拟/数字）转换器等的GPS接收器中的一般性部件，其中，所述降频转换器将高频信号转换成中频带的信号，所述A/D转换器将该中频带的模拟信号转换成数字信号。
GPS信号处理部60构成为包括省略了图示的DSP（Digital Signal Processor：数字信号处理器）、CPU（Central Processing Unit：中央处理器）、SRAM（Static RandomAccess Memory：静态随机存取存储器）、RTC（Real Time Clock：实时时钟）等，所述GPS信号处理部60进行以下处理：从自RF部50输出的数字信号（中间频带的信号）中解调出基带信号。
此外，GPS信号处理部60根据卫星信号搜索结果向所述LNA28的未图示的控制信号输入端子输出控制信号，从而控制LNA28的工作。
具体来说，当捕捉到的卫星信号的信号强度小于预先设定的阈值的情况下，将LNA28控制为工作状态。
另一方面，当捕捉到的卫星信号的信号强度在预先设定的阈值以上的情况下，将LNA28控制为停止状态。
另外，GPS信号处理部60根据接收模式来控制接收部18的动作。
时刻显示装置80构成为具有控制部20和指针3。
控制部20对接收部18进行控制。即，在持续按压按钮7、8而进行了强制接收操作的情况、以及预先设定了接收时刻且该时刻到来的情况下，控制部20向接收部18发送控制信号，对接收部18的接收动作进行控制。此外，经由控制部20内的未图示的驱动电路对指针3的驱动进行控制。
此外，在控制部20存储有内部时刻信息。内部时刻信息是在电子设备1的内部被计时的时刻的信息。内部时刻信息通过利用振荡电路等生成的基准时钟信号而被更新。因此，即使停止向接收部18的电力供给，也能够更新内部时刻信息使指针3继续运转。
另外，当被设定为测时模式时，控制部20控制接收部18的动作来获取GPS时刻信息，并且根据该GPS时刻信息修正并存储内部时刻信息。更具体地说，内部时刻信息被修正成UTC（Universal Coordinated Time：协调世界时），该UTC通过将获取到的GPS时刻信息减去1980年1月6日以后插入的闰秒的累积（现在为15秒）而求出。另外，在存储有时差数据的情况下，还要加上该时差数据来修正成当地的时刻信息并进行存储。
此外，当被设定为测位模式时，控制部20控制接收部18的动作来获取GPS时刻信息和测位数据，并且根据该GPS时刻信息、闰秒的累积以及从当地求出的时差数据来修正并存储内部时刻信息。另外，表示测位数据与时差数据之间的对应关系的数据被预先存储起来。
电源供给装置90构成为包括二次电池91、充电控制电路92以及充电器93。
二次电池91对LNA28、接收部18以及时刻显示装置80等供给驱动电力。
充电器93例如具有：未图示的旋转锤，其旋转自如地配置在外包装壳体101内；以及发电机，其通过该旋转锤的旋转来发电。另外，作为充电器93，并不限定于具有发电机的内部结构，例如也可以是与电子设备1分开设置的、利用配置于外包装壳体101内的外部端子来供给电力的结构。另外，作为外部端子，也可以是接触型或非接触型的任意结构。
充电控制电路92将从充电器93供给的电力供给至二次电池，从而使该二次电池充电。
[接收处理]
接下来，对接收处理进行说明。
利用GPS天线11接收来自多个GPS卫星5a、5b、5c、5d的卫星信号，将接收到的卫星信号输出至LNA28。
LNA28根据来自GPS信号处理部60的控制信号，对接收到的卫星信号进行适当放大并将其输出至接收部18。具体来说，在LNA28中，当从GPS信号处理部60输入了接通信号（例如高电平信号）时，利用运算放大器等对卫星信号进行放大并将其输出至接收部18，当从GPS信号处理部60输入了断开信号（例如低电平信号）时，输入的卫星信号在不被放大的状态下输出至接收部18。
接收部18的RF部50将从LNA28输出的高频的卫星信号转换成中频带的信号，并且将模拟信号转换成数字信号。
接收部18的GPS信号处理部60进行这样的处理：产生与各C/A码相同的图案的本地码（local code），并使基带信号中包含的各C/A码与本地码相关。然后，GPS信号处理部60对本地码的产生时机进行调整，以使相对于各本地码的相关值达到峰值，在相关值达到阈值以上的情况下，判断为该本地码与GPS卫星5a、5b、5c、5d同步（即，捕捉到了GPS卫星5a、5b、5c、5d）。
此处，在GPS系统中，采用了CDMA（Code Division Multiple Access：码分多址）方式，即，所有的GPS卫星5a、5b、5c、5d使用不同的C/A码发送同一频率的卫星信号。因此，通过判别接收到的卫星信号中含有的C/A码，能够搜索到可捕捉的GPS卫星5a、5b、5c、5d。
此外，GPS信号处理部60对与捕捉到的GPS卫星5a、5b、5c、5d的C/A码相同的图案的本地码、和基带信号进行混频（ミキシング），从而解调出导航消息，并获取导航消息中包含的轨道信息、GPS时刻信息等卫星信息。
并且，GPS信号处理部60将获取到的时刻数据、测位数据输出至时刻显示装置80的控制部20。
然后，时刻显示装置80的控制部20根据来自GPS信号处理部60的时刻数据和测位数据，修正并存储内部时刻信息，并适当地使指针3运转来修正显示时刻。
[第一实施方式的作用效果]
如上所述，根据上述第一实施方式的电子设备1，具有以下效果。
（1）在本实施方式中，后盖102由能够使无线电波反射的导电性部件形成，沿着表盘2的周围配置有GPS天线11的线状的天线电极112。
由此，能够得到使GPS天线11和后盖102隔开可获得良好的接收性能的距离的状态，能够提高GPS天线11的接收性能。
另外，后盖102作为反射板发挥作用，即使作为手表利用，也能够防止天线调谐频率的变化，能够提高GPS天线11的特性，从而获得良好的接收特性。
特别是，在刻度环140和表圈150之间配置有GPS天线11，该刻度环140在电子设备1的厚度尺寸的方向上配置于比表盘2更靠表镜玻璃130侧的上方、即比表盘2离后盖102更远的位置。
因此，即使作为手表利用，也能够在不增大电子设备1的厚度的情况下使GPS天线11与后盖102适当分离，能够获得良好的接收特性。
（2）作为导电性部件的后盖102形成为比GPS天线11的外形尺寸要大。
因此，后盖102的无线电波的反射效率提高，能够提高接收性能。
特别是，后盖102与表盘2相比能够将外形尺寸设计得较大，因此无线电波的反射效率容易提高，能够容易地提高GPS天线11的特性。
（3）在由非导电性部件呈环状地形成的刻度环140和表圈150之间配置GPS天线11，将GPS天线11用刻度环140和表圈150覆盖起来。
因此，无线电波不会被阻挡，能够获得良好的接收性能。
另外，GPS天线11不会露出于外部，还能够防止有损外观。此外，在配置于表盘2周围的刻度环140和表圈150之间配置GPS天线11，因此能够防止表盘2的显示辨认被妨碍。
（4）作为GPS天线11，相对于利用电介质母材111进行波长缩短后得到的无线电波的波长，将设置于电介质母材111的环路天线的天线电极112的周长设定为相当于大致1个波长的长度，因此能够使天线性能达到最佳。
（5）使用表盘2来作为由非导电性部件形成的信息显示部。
例如，在使用了导电性的表盘2的情况下，表盘2作为接地板发挥作用，GPS天线11与作为接地板的表盘2成为相邻的状态，有可能使接收特性发生劣化。
在本实施方式中，由于表盘2由非导电性部件构成，所以表盘2不会作为接地板发挥作用，能够使适当分离的由金属制成的后盖102作为接地板发挥作用，从而能够良好地接收无线电波。
（6）GPS天线11的天线电极112具有：环状的天线主体部113，其配置于环状的电介质母材111的上表面；耦接部114，其从作为天线主体部113的内周缘中的一点的分支点沿电介质母材111的周面延伸；以及供电部115，其与耦接部114的位于同分支点116相反的一侧的另一端连续，并且形成于电介质母材111的下表面侧。并且，表盘2在与该供电部115对置的位置设置有切口部121，贯穿插入于该切口部121地设置有连接销61，该连接销61被从模块110侧向供电点117施力。
因此，能够防止供电部115与表盘2的接触、以及防止连接销61与表盘2的接触，并且能够通过连接销61可靠地将天线电极112和电路基板25的接收部18电连接起来。此外，由于连接销61被向供电点117侧施力，所以即使在例如钟表受到冲击的情况下也能够良好地维持连接销61与供电点117的连接。
[第二实施方式]
接下来，根据附图对本发明的第二实施方式进行说明。
该第二实施方式通过液晶显示器来进行时刻显示，以代替第一实施方式中的使用表盘2进行时刻显示的结构。
图7是本发明的第二实施方式所涉及的电子设备1的概要剖视图。另外，在对以下的实施方式中的附图进行说明时，对与上述第一实施方式相同的结构要素标以相同标号，并省略其说明。
第二实施方式中的主体壳体10具有：由非导电性部件制成的圆筒状的外包装壳体101；以及将该外包装壳体101的一个开口（图7中的下侧）封闭的由导电性部件制成的后盖102。
在外包装壳体101中具有液晶面板17，该液晶面板17是作为板状的时刻显示用信息显示部的显示面板，并且在外包装壳体101中收纳有用于控制液晶面板17的模块110。另外，外包装壳体101不具有第一实施方式的刻度环140和表圈150。
模块110具有：液晶保持部110A，其将液晶面板17的显示面17A保持成朝向表镜玻璃130；以及连接器110B，其使模块110与液晶面板17电连接。
此处，液晶面板17在微观上具有透明电极等导电性部件，但其相对于整体的比率极小，因此不存在阻挡无线电波的不良情况，实质上可以作为非导电性部件来处理。
并且，GPS天线11沿模块110的外周配设于液晶保持部110A的外侧。即，GPS天线11配置于液晶面板17的外周侧。
根据该图7所示的第二实施方式，虽然使用液晶面板17作为进行信息显示的结构这一点与使用表盘2的第一实施方式不同，但仍具有所述第一实施方式的效果（1）～（4）、（6），除此以外还具有以下效果。
（7）使用液晶面板17作为由非导电性部件形成的信息显示部。
因此，能够在无线电波不被液晶面板17阻挡的情况下利用作为接地板发挥作用的后盖102来反射无线电波，从而提高了无线电波的反射效率，能够利用GPS天线11良好地接收无线电波。
（8）以位于液晶面板17的外周侧的方式配置了GPS天线11。
因此，能够防止电子设备1的厚度尺寸变厚，并且能够将GPS天线11的直径尺寸设定得很大，因此能够提高接收性能。
[第三实施方式]
接下来，根据附图对本发明的第三实施方式进行说明。
该第三实施方式采用了导电性部件制成的罩体101A，以代替第一实施方式的非导电性部件制成的外包装壳体101。
图8是本发明的第三实施方式所涉及的电子设备1的概要分解立体图。
第三实施方式中的主体壳体10具有一部分由非导电性部件制成的外包装壳体101。该外包装壳体101具有：由导电性部件制成（由不锈钢等金属制成）的罩体101A；以及配置于该罩体101A的内周侧的由非导电性部件制成的壳体（躯体）101B。壳体101B的表面通过实施金属格调的涂装而与金属制成的罩体101A的质感相一致。
在外包装壳体101的一个开口、具体来说是壳体101B的轴向一端侧（图8中的下侧），设置有由导电性部件制成的后盖102。在外包装壳体101的成为表面侧的另一个开口、具体来说是罩体101A的开口（图8中的上侧），配置有表镜玻璃130和内置GPS天线11的表圈部15。该表圈部15由例如第一实施方式中的刻度环140和表圈150构成。
另外，表圈部15被配置成载置于壳体101B的轴向一端侧（图8中的上侧）的状态。即，在第一实施方式中，构成为GPS天线11的外周缘与模块110的外周缘大致一致的结构，而在第三实施方式中，GPS天线11的外径形成为比模块110的外径要大。
此外，在罩体101A上，与外部操作用的按钮7、8对应地设置有按钮用切口部108。另外，在罩体101A设置有切口部109，该切口部109通过将用于安装表带106的凸耳（かん）107之间的凸耳裆部（かんまた）107A的靠后盖102侧边缘切除而形成。并且，罩体101A与后盖102为非接触状态，两者不导通，因此罩体101A不会作为接地板（反射板）发挥作用。
根据该图8所示的第三实施方式，虽然在使用具有导电性部件制成的罩体101A和非导电性部件制成的壳体101B的外包装壳体101这一点上与上述第一实施方式的使用作为非导电性部件的外包装壳体101这一点不同，但仍具有第一实施方式的效果（1）～（6），除此以外还具有以下效果。
（9）作为外包装壳体101，由于具有金属制成的罩体101A，所以能够提高外包装壳体101的外观的质感。
另外，在罩体101A设置有按钮用切口部108和切口部109。因此，即使设置了金属制成的罩体101A，也能够经由按钮用切口部108和切口部109来接收无线电波，因此能够将无线电波的接收性能的降低抑制到最小限度。
[实施方式的变形例]
另外，本发明并不限定于上述实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等也包含在本发明中。
在上述实施方式中，作为GPS天线11，示出了从天线主体部113的分支点116沿电介质母材111的内周面形成耦接部114的例子，但并不限定于此。
例如，也可以如图9所示的GPS天线11那样构成为以下等结构：在天线主体部113的外周侧设置分支点116，耦接部114从该分支点116向电介质母材111的外周侧面延伸出来并沿着外周侧面的周向形成。
另外，在上述各实施方式中，使用圆筒状的GPS天线11进行了说明，但并不限定于圆筒形状。
例如，在数字显示式的钟表等中，在具有俯视大致为方形的外形形状的钟表的情况下，也可以如图10所示与钟表形状对应地使用正方形或长方形等方形的GPS天线11。
在这样的方形的GPS天线11中，与在俯视为方形的钟表中组装环状的GPS天线11的情况相比，能够使天线电极112的周长形成得更长，因此能够使天线特性更加良好。此外，在俯视为方形的钟表中，通过使用方形的GPS天线11，能够有效地利用该钟表的内部空间，例如能够将数字显示用的显示器形成得很大。
此外，作为GPS天线11，例示了具有环状的天线主体部113的所谓的环路天线，但并不限定于此，例如图11所示，天线主体部113也可以形成为C字形形状等。
即使在该图11所示的GPS天线11A的情况下，通过在从C字形的天线主体部113A的一端部相距1/4个波长的位置处形成与耦接部114连接的分支点116，也能够接收为圆极化波的电波。
此外，在上述各实施方式中，例示了形成有单一供电部115的GPS天线11，但也可以是形成有多个供电部115的GPS天线11。作为具有多个供电部115的GPS天线11，只要进行所谓的正交两点供电、即将两个位置的供电部115分别配置于相位差为90度的位置即可。在这样的GPS天线11中，相对于两个供电部115，连接销61也设置有两个，从这两个连接销61将卫星信号传递至电路基板25。此外，电路基板25通过实施这两个路径的相位调整、并将信号传递至接收部18，来实施圆极化波的接收处理。
另外，并不限定于在电介质母材111的侧面设置耦接部114的结构，例如也可以构成为在电介质母材111上开设沿轴向贯通的孔来将天线主体部113与供电部115连接起来。
此外，作为与供电部115接触的连接部件，例示了连接销61，但并不限定于这样的销部件。例如，作为连接部件，也可以使用形成为板簧状的连接板，即使是这样的结构，也能够通过板簧的作用力使连接板与供电点117以预定的接触压力连接。
此外，上述第一至第三实施方式以GPS卫星5a、5b、5c、5d作为位置信息卫星的示例进行了说明，但作为本发明的位置信息卫星，并不是只有GPS卫星5a、5b、5c、5d，也可以是伽利略（欧盟（EU））、格洛纳斯（GLONASS）（俄罗斯）、北斗（中国）等其他的全球导航卫星系统（GNSS：Global Navigation Satellite System）、或者SBAS（Satellite Based Augmentation System：星基增强系统）等地球同步卫星、准天顶卫星等用于发送包含时刻信息的卫星信号的位置信息卫星。
并且，在本发明的臂戴式电子设备中，并不限定于从这样的位置信息卫星接收卫星信号电波的结构，例如也可以作为使用900MHz带的圆极化波的射频标签的短距离无线接收装置（900MHz带的RF-ID（射频识别）功能）来应用。
另外，本发明的臂戴式电子设备并不限定于接收圆极化波的结构，也可以作为接收直线极化波的电波的结构来使用。
此外，作为无线电波，也可以以进行2.4GHz带的无线通信的蓝牙（Bluetooth）（注册商标）、无线LAN（Local Area Network：局域网）等作为对象。
此外，作为本发明的臂戴式电子设备，并不限定于手表，可以以接收、发送或者收发无线电波的臂戴式的各种电子设备为对象。
例如，可以例示出：使用无线通信信道的臂戴式移动电话；用于从当前位置引导至目的地的导航装置；用于跑步或登山等的、记录并显示移动距离、移动时间、通过地点、通过时间等的信息装置；以及具有通行证、入场证等IC卡功能和显示IC卡功能中的使用状况的历史等信息的功能的各种便携式信息终端等。
在所述第一和第三实施方式中，设置了刻度环140作为覆盖GPS天线11的环状部件，但并不限定于此，环状部件也可以是没有刻度的部件，其内侧面也可以不是倾斜面，而是相对于表盘2垂直的面或者其他形状。此外，环状部件在本发明中不是必需的，例如若表圈150的内周向内侧伸出而覆盖并遮挡住GPS天线11，则可以省略独立的环状部件。
另外，也可以将GPS天线11配置于表盘2、液晶面板17等显示面板的下表面侧（后盖102侧），并将GPS天线11用信息显示部覆盖起来。即，在本发明中，只要GPS天线11的天线电极112沿着表盘2、显示面板等信息显示部的周围配置即可。因此，既可以像第一实施方式那样在信息显示部的上表面侧配置天线电极112，也可以像第二实施方式那样在信息显示部的外侧配置天线电极112，还可以在信息显示部的下表面侧配置天线电极112。

Claims (7)

1.一种臂戴式电子设备，其特征在于，
所述臂戴式电子设备包括：
天线，其接收从外部发送的无线电波；
信息显示部，其由非导电性部件形成；
后盖，其由导电性部件形成；以及
接收部，其对接收信号进行处理，所述接收信号是基于利用所述天线接收到的无线电波的接收信号，
所述天线具有天线电极以及电容率为4以上20以下的环状的电介质母材，所述天线电极设置于所述电介质母材并沿所述信息显示部的周围配置，
所述后盖与所述接收部的接地电位连接，并且作为反射所述无线电波的反射板发挥作用，
所述天线电极与所述后盖之间的间隔为2.0cm以下。
2.根据权利要求1所述的臂戴式电子设备，其特征在于，
所述天线电极与所述后盖之间的间隔为0.8cm以上。
3.根据权利要求1所述的臂戴式电子设备，其特征在于，
所述后盖的外形尺寸形成为比所述天线电极的外形尺寸要大。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的臂戴式电子设备，其特征在于，
所述臂戴式电子设备包括：
刻度环，其沿所述信息显示部的周围配置，并且由非导电性部件形成并呈环状；以及
表圈，其配置于所述刻度环的外周侧，并且由非导电性部件形成并呈环状，
所述天线以被覆盖的方式配置在所述刻度环与所述表圈之间。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的臂戴式电子设备，其特征在于，
相对于利用所述电介质母材进行波长缩短而得到的所述无线电波的波长，所述天线电极的周长形成为相当于0.9个波长～1.3个波长的长度。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的臂戴式电子设备，其特征在于，
所述天线电极具有：环状的天线主体部，其配置于所述电介质母材中的位于与下表面相反的一侧的上表面，其中所述下表面与所述后盖对置；以及供电部，其从设置于所述天线主体部的一部分的至少一个以上的分支点分出，并且设置于所述电介质母材，
所述臂戴式电子设备包括连接部件，该连接部件收纳在所述臂戴式电子设备的壳体内，该连接部件与所述供电部接触并且将所述接收信号传递至所述接收部。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的臂戴式电子设备，其特征在于，
所述信息显示部是表盘或显示面板。
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