JP2004104551A - Antenna structure and radio wave utilizing timepiece - Google Patents

Antenna structure and radio wave utilizing timepiece Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna structure which is good in radio wave reception quality and is not restricted by materials and designs, and also to provide a radio wave utilizing watch using the structure. <P>SOLUTION: The antenna structure 2 which receives radio waves has a Q-value retention Rq of ≥10% when a metallic body exists in the vicinity of the main body section 2 of an antenna. The Q-value retention Rq is expressed by Rq=QNL/Q0×100. In the equation, the Q0 denotes the Q-value of the antenna structure when structure is put in an environment in which the metallic body does not exist in the vicinity of the structure, and the QNL denotes the minimum value of QN which is the Q-value of the structure measured when the structure is put in another environment in which the metallic body is in contact with the structure or exists in the vicinity of the structure. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は、アンテナ構造体及び当該アンテナ構造体を使用した電波利用時計に関するものであり、特に詳しくは、金属物体の近傍にアンテナ構造体が配置された場合でも、当該アンテナ構造体の電波の受信性能を低下させない様に構成されたアンテナ構造体及び当該アンテナ構造体を使用した電波利用時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】実開平２−１２６４０８号公報
【特許文献２】実開平５−８１７８７号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ９５／２７９２８号公報
【特許文献４】ヨーロッパ特許公開第０３８２１３０号公報
【特許文献５】特開平１１−６４５４７号公報
【特許文献６】特開２００１−３３５７１号公報
【特許文献７】特開２００１−３０５２４号公報
近年、電波を利用した腕時計が多数商品化されてきている。
【０００３】
即ち、腕時計の内部にラジオ機能を付加して、放送用の電波を受信して所定の情報を得る様にしたラジオ付き腕時計、或いは、タイムコードをのせた標準電波を受信して、使用中の腕時計の時刻を当該標準時の時刻に自動的に合わせる電波修正時計或いは遠隔制御型腕時計等が知られている。
【０００４】
然しながら、腕時計に於いて、電波を利用するためには、従来の時計部品構成、デザインとは全く異なる部品構成或いはデザインが必要となると共に、受信性能を阻害しないための配慮も必要となる。
【０００５】
即ち、当該腕時計に於いては、いかにアンテナの受信性能を向上させるかという問題と、当該腕時計の中或いはその外装の一部に当該アンテナを配置するために大きさやデザインに関して設計上の制約が存在する。
【０００６】
特に、電波の受信性能に大きな影響を与えるアンテナは、サイズ的にも従来の腕時計の他の部品と比較するとかなりの大きさを有しており、又、受信性能の関係から配置上の制約を受けることから、従来では、内蔵式、外装式、伸縮式、或いはコード式等種々の方式が採用されている。
【０００７】
内蔵型としては、芯と巻き線からなるバーアンテナが主にもちいられているが、腕時計に内蔵する際、ケース材料及び構造或いはデザイン等を工夫してアンテナの受信性能の低下を招かないようにする必要がある。
【０００８】
又、外装式、ラジオカセット等に見られる伸縮式や、イヤホーン等と兼用されるコード方式においては、時計全体としてのデザイン及びその収納性、耐久性等を配慮する必要がある。
【０００９】
このような状況下に於いて、腕時計のさらなる小型化、携帯化に加えてファッション性の向上を図るためには、アンテナ装置の受信性能の低下を招かないようにすることは勿論のこと、携帯容易性及びデザイン性についても十分な配慮をしなければならない。
【００１０】
その為、従来では、例えば、実開平２−１２６４０８号公報（
【特許文献１】）に見られる様に、金属のアンテナを時計の革製のバンド内に配置したものがある。
【００１１】
又、本願出願人が実開平５−８１７８７号公報（
【特許文献２】）で開示している様に、芯にコイルを巻いたアンテナを文字板と風防の間に配置し、電波を妨げる金属製のケース本体から離すと同時に、ユニークなデザインとしたもの、或
いは、国際公開ＷＯ９５／２７９２８号公報（
【特許文献３】）には、腕時計の時計ケースの側部にアンテナを取り付けた構成の腕時計が開示されている。
【００１２】
更に、ヨーロッパ特許公開第０３８２１３０号公報（
【特許文献４】）で開示されている様に、ケース上面にアンテナを例えばリング状に配置したものもある。
【００１３】
然しながら、バンドにアンテナを配置した従来の構成では、バンドにアンテナが内蔵されているため電子機器本体との導通をとらなければならず、両者の接合部に十分な柔軟性を持たせることが出来ない。
【００１４】
更に、電波を妨げる金属製バンドは採用できず、ゴムバンド等接続引用の時計バンドを使用しなければならず、材質及びデザインの点で制約がある。
【００１５】
又、腕時計の上面あるいはその側面にアンテナを配置した構成のものは、アンテナを時計本体の金属部から離すために、時計全体の厚さ或いは大きさが増してしまったり、デザイン上の制約を受けるといった問題がある。
【００１６】
更に、ケース上面にアンテナをリング状に配置したヨーロッパ特許公開第０３
８２１３０号公報（
【特許文献４】）のものにあっては、リングの内部に金属が存在すると受信を行えなくなるため、実用上はアンテナを時計と別体にしなければならないと言う問題もあった。
【００１７】
更に、特開平１１−６４５４７号公報（
【特許文献５】）には、コイルを回路基板の周縁部に設けた凹陥部に配置すると同時にコアを当該回路基板の円周方向にそって湾曲状に配置した腕時計が開示されているが、製造工程が複雑となる他、製造過程の組み立て操作も煩雑となるという問題がある。
【００１８】
一方、特開２００１−３３５７１号公報（
【特許文献６】）或いは、特開２０
０１−３０５２４号公報（
【特許文献７】）等には、当該腕時計の風防及び裏蓋部に、ガラス或いはセラミック等の非金属材料で構成し、その中間部には、従来どおりの金属材料を使用して、アンテナに十分な電波が到達する様に構成した腕時計が示されている。
【００１９】
即ち、上記した発明が生まれる背景には、当該アンテナを時計の内部に内蔵させた場合には、特に裏蓋部が金属材料で構成されているため、導電性があり、従って、当該腕時計に電波が到達したとしても、当該外蓋部で磁束が吸収されてしまい、当該アンテナ部まで電波が到達されないと言う思想に基づいたものである。
【００２０】
例えば、図１２に示す様に、特定の非共振アンテナについて４０ＫＨｚの電波を受信する場合に於いて、金属外装を取り付けた場合と当該金属外装を取り付けない場合とで当該アンテナの利得（ｄＢ）に関して金属外装の影響を見てみると、当該金属外装がない場合には、利得は−７１．５ｄＢであるのに対し、金属外装を組み込んだ場合には、当該利得は、−７４．２を示す。一方、特定の共振アンテナについて４０ＫＨｚの電波を受信する場合に於いて、金属外装を取り付けた場合と当該金属外装を取り付けない場合とで当該アンテナの利得（ｄＢ）に関して金属外装の影響を見てみると、当該金属外装がない場合には、利得は−３１ｄＢで、金属外装を組み込んだ場合には、当該利得は、−６２ｄＢを示すが、一方Ｑ値についてみると、当該金属外装がない場合には、Ｑ値は１１５を示すのに対して、金属外装を組み込んだ場合には、当該Ｑ値は、３を示すに過ぎない。
【００２１】
従って、従来に於いては、高感度のアンテナ構造体２を使用するか、電波の電界強度が強い領域でしか使用出来なかったりするため、電波時計の利便性を損ねると共にデザインの設計を含めて当該アンテナ構造体の製造コストは必然的に高くなっている。
【００２２】
然も、かかる構成の腕時計に於いては、確かに、アンテナへの電波の到達確保できるとしても、当該裏蓋には、金属調のメッキをしてあたかも金属材料を使用しているかの様な印象をユーザーに与えるものであるが、外観上からは、重量感、或いは質感がなく、高級品としてのイメージが損なわれると言う問題があった。
【００２３】
更には、金属外装にアンテナを内蔵させるとＱ値〈アンテナの持つ特性の指標〉が下がってしまい、アンテナの主が低下して良好な情報の伝達が実行されないと言う問題が有った。
【００２４】
その為、従来では、高級感をもつ完全金属外装の電波利用時計は、実現されていないのが現状である。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、上記した従来の問題を解決し、即ち、電波の受信性能が良好で、材質上の制約及びデザイン上の制約を受けないアンテナ構造体及び当該アンテナ構造体を使用した電波利用腕時計を提供することを目的とするものである。
【００２６】
又、本発明を腕時計に応用した場合に、上記目的に加えて腕時計の厚さが増してかさばるのを防ぐと共に、腕への装着感も良好となる腕時計のアンテナ装置を提供する事を目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用するものである。即ち、本発明に於ける第１の態様としては、電波を受信するアンテナ構造体であって、当該アンテナ構造体近傍に金属物体が存在する場合の以下で定義されるＱ値保持率Ｒｑが、１０％以上である事を特徴とするアンテナ構造体であって、当該Ｑ値保持率Ｒｑは、当該アンテナ構造体が金属物体に接触していないか、当該アンテナ構造体の近傍に金属物体が存在しない環境化におかれている場合の当該アンテナ構造体のＱ値をＱ０とし、当該アンテナ構造体が当該金属物体と接触しているか、或いは、当該アンテナ構造体の近傍に当該金属物体が配置されている環境化におかれている場合に測定された当該アンテナ構造体に於ける当該Ｑ値であるＱＮ　の中の最低値をＱＮ Ｌ 　とした場合に、
Ｒｑ＝　ＱＮ Ｌ／Ｑ０　×　１００
として表されるものである。
【００２８】
又、本発明に於ける第２の態様としては、当該アンテナ構造体は、外部磁束を有効に受信出来るが、共振時には、磁束が外部に漏れにくい構造を有しているアンテナ構造体でありその具体例の一つとしては、当該アンテナ構造体は、磁路が閉鎖状のループを形成している様に構成したアンテナ構造体である。
【００２９】
更に、本発明の第３の態様としては、基準信号を出力する基準信号発生手段と、該基準信号に基づき計時情報を出力する計時手段と、該計時情報をもとに時刻を表示する表示手段と、基準時刻情報を持つ標準電波を受信する受信手段と、該受信手段からの受信信号に基づき前記計時手段の出力時刻情報を修正する電波利用時計に於いて、当該受信手段は、上記した各態様で規定された構造を有するアンテナ構造体を含んでいる電波利用時計である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明のアンテナ構造体及び当該アンテナ構造体を有する腕時計は、上記した様な技術構成を採用しているので、従来の電波利用時計の構造或いはデザイン等を大幅に変更することなく、簡易な構成を有するアンテナ構造体を採用して、受信効率が良好で、腕時計そのものの大きさも厚みも従来のものとは相違せず、デザイン面の自由度を高めた、製造コストを安価に抑えることが可能な、アンテナ構造体及び当該アンテナ構造体を使用した電波利用時計が容易に得られるのである。
【００３１】
【実施例】
以下に、本発明に係る当該アンテナ構造体及び当該アンテナ構造体を使用した電波利用時計の一具体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
即ち、図１は、本発明に係るアンテナ構造体２の一具体例を示す模式図平面図であって、図中、電波を受信するアンテナ構造体２であって、当該アンテナ構造体２の近傍に金属物体が存在する場合の以下で定義されるＱ値保持率Ｒｑが、１０％以上であるアンテナ構造体２が示されている。
【００３３】
処で、本発明に於いて使用されるＱ値保持率Ｒｑは、当該アンテナ構造体２が金属物体に接触していないか、当該アンテナ構造体２の近傍に金属物体が存在しない場合の当該アンテナ構造体２のＱ値をＱ０とし、当該アンテナ構造体２が当該金属物体と接触しているか、或いは当該アンテナ構造体２の近傍に金属物体が存在した場合の当該アンテナ構造体のＱ値ＱＮの最低値をＱＮＬとした場合に、
Ｒｑ＝　ＱＮＬ／Ｑ０　×　１００
として表されるものである。
【００３４】
本発明に於ける当該アンテナ構造体２の構造をより具体的に説明するならば、図１に於いて、当該アンテナ構造体２は、外部磁束３を吸収するが、共振時には、磁束が当該アンテナ構造体の外部に漏れにくい構造を有しているアンテナ構造体２である。
【００３５】
処で、本発明に於ける様な、アンテナ構造体２に於いては、従来では、図２に示す様に、電波を受信するためのアンテナ構造体２の近傍或いは、当該アンテナ構造体２に接触して導電性を持つ金属物体、例えば、ステンレス、チタン合金等で外装として使用される側或いは蓋部或いは、時計の文字盤、モータ、ムーブメント、電池、太陽電池、腕バンド、ヒートシンク、マイコン、歯車列等の少なくとも一つを含むものが配置されている場合には、当該電波が当該金属物体に吸収されてしまい、当該アンテナ構造体２まで電波が到達しないので、当該アンテナ構造体の感度を向上させるとか、当該アンテナ構造体そのものを大きく形成したり、当該アンテナ構造体を金属物体の外側に設けるか或いは当該金属物体の代わりに、当該外装部をプラスチック或いはセラミックで構成すると同時に当該非金属物質面に金属メッキを施していた。
【００３６】
然しながら、本願発明者等は、鋭意検討した結果、上記した従来に於ける当該問題点の把握が実際には、誤りであって、アンテナ構造体２の近傍或いは、当該アンテナ構造体２に接触して導電性を持つ金属物体３が存在している場合で有っても、当該アンテナ構造体２は、当該電波が実質的に到達しており、問題は、図２に示す様に、当該アンテナ構造体２が共振する際に、当該アンテナ構造体２の磁心部６から出る磁力線（磁束）７が、当該金属物体３に引き込まれ、そこで渦電流を発生して磁気エネルギーを減衰させる結果、当該アンテナ構造体２からの出力が低下して受信が正常に行われないという点に問題が有る事を突き止めたものである。
【００３７】
上記問題点を更に詳細に説明するならば、例えば、図２に於いて、時計の外装部３、つまり裏蓋部が金属材料で形成されており、電波受信用のアンテナ構造体２が当該外装部３内に配置されて、電波を受信しようとする場合に、外部から当該時計１内部に入ろうとする外部電波による磁束４の流れは、多少は減衰されるが（例えば３ｄＢ程度）実質的には、障害なく当該アンテナ構造体２に到達するが、電波の磁束を受け、当該アンテナ構造体２が共振する際、つまり電気エネルギーと磁気エネルギーとの間で交互にエネルギーの状態変換が実行される間では、当該アンテナ構造体２に於ける磁心６の端部から出力される共振磁束の流れ７が、当該金属材料である外装部３に引き込まれ、そこで、渦電流が発生して当該共振磁束の流れ７のエネルギーを吸収させることになり、その結果、当該アンテナ構造体２からの共振出力が低下すると言う事が判明したものである。
【００３８】
即ち、当該アンテナ構造体２の出力特性値をＱ値で定義すると、当該Ｑ値は、当該アンテナ構造体２への入力に対する出力の比率を示すもので、Ｑ値＝１００は、入力１に対して出力が１００となる出力特性を有している事を示すものであり、当該Ｑ値の値が高い程、アンテナ構造体として優れていると判断される。
【００３９】
つまり、当該Ｑ値は、その値が高い程、アンテナ構造体としての性能は良いと判断される事になり、換言すれば、エネルギー損失の程度の大小を示す指標でもある。
【００４０】
然しながら、当該アンテナ構造体２を金属材料からなる物体と接触させるかその近傍に配置する場合、例えば、当該アンテナ構造体２をステンレス製の外装部３内に配置した場合には、上記した磁束のエネルギー損失が生じて当該アンテナ構造体２のＱ値が著しく低下し、その結果アンテナ出力が低下する事になる。
【００４１】
同様に、当該アンテナ構造体２を、当該金属材料からなる外装部内に配置する場合の他、当該アンテナ構造体２を、太陽電池を含む電池、モータ、ムーブメント、歯車列、マイコン、ヒートシンク、文字板等の金属材料からなる物体の近傍に配置した場合でも同じ問題が発生することが判明した。
【００４２】
本願発明者の実験では、当該アンテナ構造体２を金属材料からなる物体と接触させるかその近傍に置いた場合の当該Ｑ値ＱＮ　が、当該アンテナ構造体２を金属材料からなる物体と接触させないかその近傍にも置かない場合の当該Ｑ値Ｑ０に対して７０乃至９５％も減少する事を確認している。
【００４３】
その為、本発明に於いては、当該アンテナ構造体２を金属材料と接触して配置するかその近傍に配置した場合に、当該Ｑ値の値の低下を如何に防止して、実用上、問題の無い程度のＱ値の低下で抑えられるかを検討した結果、本発明に到達したものであり、基本的には、本発明に於いて使用される当該アンテナ構造体２が、当該金属物体３と接触していない場合或いはその近傍に金属物体３が存在しない場合の当該アンテナ構造体２のＱ値をＱ０とし、当該アンテナ構造体２が当該金属物体３と接触しているか、或いは当該アンテナ構造体２の近傍に金属物体３が存在した場合の当該アンテナ構造体のＱ値をＱＮとした場合に、当該Ｑ値の最低値をＱＮＬ　とすると、
Ｒｑ＝　ＱＮＬ／Ｑ０　×　１００
として表されるＱ値保持率Ｒｑが、１０％以上となる様に設計する事によって、上記した従来の問題を解決し、実用的に問題の無い小型で、薄型、且つ製造コストの低い、電波利用の電子機器に適したアンテナ構造体を容易に製造可能とすることが出来たものである。
【００４４】
処で、本発明に於ける当該アンテナ構造体２の構造をより具体的に説明するならば、図１に於いて、当該アンテナ構造体２は、外部より所定の電波が到達した場合に、外部磁束４を吸収するが、共振時には、共振磁束が、閉ループ状の磁路６を流れ、その結果、当該共振磁束７が当該アンテナ構造体２の外部に漏れにくい構造を有しているアンテナ構造体２としたものである。
【００４５】
本発明者等の実験によれば、当該Ｑ値保持率Ｒｑは、従来のアンテナ構造体であれば、５乃至３０％であったのに対し、本発明の構成を有するアンテナ構造体を使用する事によって、当該アンテナ構造体の当該Ｑ値保持率Ｒｑは、少なくとも１０％以上を維持しており、良好な環境下に於いては、当該Ｑ値保持率Ｒｑは、５０％以上を維持することが可能となる事が判明したものであり、換言すれば、本発明に於ける当該アンテナ構造体２が金属材料と接触しているかその近傍に金属材料が存在している場合であっても、そのＱ値の低下率が大幅に抑制され、実用的には、当該金属材料の存在有無に関係なく、良好な受信性能を発揮出来るアンテナ構造体２を容易に且つ低コストで得られるのである。
【００４６】
処で、本発明に於いては、当該アンテナ構造体２が受信出来る対象電波の周波数は２０００ｋＨｚ以下の周波数帯の電波であって、好ましくは、数１０ｋＨｚの周波数帯である。
【００４７】
一方、本発明に於いて使用される当該金属物体３は、当該アンテナ構造体２が当該電波を受信して共振する際、当該アンテナ構造体２より共振出力される磁束７が到達しえる距離に配置されており、具体的には、ステンレススチール、金、銀、プラチナ、チタン、ニッケル、銅、クロム、アルミ、真鋳（ＢＳ）、あるいはそれらの合金等の導電性を有する金属材料が使用される。
【００４８】
更に、本発明に於いて当該アンテナ構造体２の近傍に配置される当該金属物体３の具体例としては、例えば、時計の文字盤、外装部、モータ、ムーブメント、電池、太陽電池（ＳＡＳ太陽電池）、腕バンド、ヒートシンク等を含むものである。
【００４９】
此処で、本発明における当該Ｑ値の測定方法の一具体例を説明する。
【００５０】
即ち、ヒューレッドパッカード社（ＨＰ）製のネットワークアナライザー（４１９５Ａ）と同ヒューレッドパッカード社（ＨＰ）製の高周波プローブ（８５０２４Ａ）及びナショナル（松下電器）の送信アンテナ（テストループ　７５Ｑ，ＶＱ−０８５Ｆ）とを、図１４に示す様に接続してＱ値測定回路を構成し、当該送信アンテナ（テストループ　７５Ｑ，ＶＱ−０８５Ｆ）の近傍に被測定アンテナを接続する当該高周波プローブ（８５０２４Ａ）と接続されたサンプル支持部を配置し、当該サンプル支持部に所定の被測定アンテナをセットした後、当該送信アンテナ（テストループ　７５Ｑ，ＶＱ−０８５Ｆ）より所定の測定電界を発信し、当該被測定アンテナの出力を当該高周波プローブ（８５０２４Ａ）で検出して当該ネットワークアナライザー（４１９５Ａ）で所定のＱ値を測定する様に構成したものである。
【００５１】
上記のＱ値測定装置においては、当該被測定アンテナ構造体２と当該送信アンテナ（テストループ　７５Ｑ，ＶＱ−０８５Ｆ）との距離を図１５に示す様な範囲に設定すると同時に、図１６に示す様に、当該被測定アンテナ構造体２と金属物体３接触させて測定した。
【００５２】
尚、本具体例で使用した当該金属物体３は、当該金属材料がＢＳ或いはＣｕである場合には、そのディメンジョンは、６０ｍｍ×１２ｍｍ×５ｍｍとし、又、当該金属材料がＳＳ、Ｔｉ或いはＡｌである場合には、そのディメンジョンは、１００ｍｍ×２００ｍｍ×５ｍｍと設定したものを使用した。
【００５３】
更に、上記具体例に於いて、当該送信アンテナ（テストループ　７５Ｑ，ＶＱ−０８５Ｆ）から発信される電界の周波数は、２０〜６０ＫＨｚの範囲で徐々に周波数を変更させて使用した。
又、上記の測定装置により当該Ｑ値を測定する方法を図１７を参照しながら説明する。
【００５４】
即ち、当該ネットワークアナライザー（４１９５Ａ）から当該送信アンテナ（テストループ　７５Ｑ，ＶＱ−０８５Ｆ）に一定の出力で周波数を２０〜６０ＫＨｚでスイープさせ、被測定アンテナ２出力を高周波プローブ（８５０２４Ａ）を介してモニターし図１７に示す様な出力結果を得る。
【００５５】
図１７中、最もアンテナ出力の高い周波数が共振周波数となる。
【００５６】
又、図１７中、Ａで示されるレベルは、当該最もアンテナ出力の高い点から３ｄＢ低い点に於ける周波数差を示し、Ｑ値は、以下の様に計算されるものである。
【００５７】
Ｑ値＝共振周波数（４０ＫＨｚ）÷　Ａ
又、利得は、送信アンテナ（テストループ　７５Ｑ，ＶＱ−０８５Ｆ）の出力と当該被測定アンテナの出力との比で示されるものであり、一般的には最もアンテナ出力が高い点の比の事を示している。
【００５８】
又、同様の装置を使用して、当該金属板が無い場合に於ける当該アンテナ構造体２の出力値Ｑ０　を測定し、上記したＱ値Ｑ Ｎ の中から、当該Ｑ値の値が最も低いＱ値であるＱＮＬを選択し、Ｑ値保持率Ｒｑ＝ＱＮＬ／Ｑ０　×　１００を求めた。
【００５９】
同様の方法で、複数の互いに異なる他の金属材料からなる金属板を複数種用意して上記したＱ値保持率Ｒｑを測定した。
【００６０】
その結果を図３に示す。
【００６１】
図３に於いては、図１に示す様な、本発明で使用されるループ状のコアを持つアンテナ構造体と図２に示す様な、従来一般的に使用されている直線状のコアを持つアンテナ構造体とを使用し、且つ真鋳（ＢＳ）、ステンレススチール（ＳＳ）、チタン、アルミ、銅、の５種類の金属材料を使用して、それぞれ上記した方法で測定したＱ値の結果を示してある。
【００６２】
図３より明らかな様に、金属材料の影響がない状態での、本発明に係るアンテナ構造体２の当該Ｑ値、つまりＱ０　は、約１４０であり、又、同一状態での図２に示す様な、従来のアンテナ構造体の当該Ｑ値つまりＱ０　は、約１０３であった。
【００６３】
これに対し、金属材料の影響がある環境下においては、図３に示す様に、全ての金属材料でも双方のアンテナ構造体２のＱ値つまりＱＮは何れもＱ０　より大幅に低下しており、当該金属材料が、ステンレススチールＳＳ又は、チタンの場合にそれぞれ最低のＱ値つまり最低のＱＮＬ　を示している事が判る。
【００６４】
然しながら、本発明に於ける当該構成を持つアンテナ構造体２に於いては、当該最低のＱ値であっても、ＱＮＬは約１８を維持しており、同一金属材料に於ける、当該従来のアンテナ構造体２が示している、当該Ｑ値の最低値ＱＮＬ　が５であるのに対しては約３倍のＱ値を保持していることが理解される。
【００６５】
この状態を上記したＱ値保持率Ｒｑで示すと、当該従来のアンテナ構造体２に於いては、僅かに、４％であるのに対し、本願発明に係るアンテナ構造体２に於いては、１０％以上であり、より詳細には、約１２．５％のＱ値保持率Ｒｑを示している。
【００６６】
一般的に、当該Ｑ値はその値が高い程、アンテナとしての特性が良いとされるが、金属が当該アンテナ構造体の近傍にあるか或いは当該アンテナ構造体と接触している場合には、当該Ｑ値が極端に低下してしまい、アンテナとしての機能を果たせなくなる。
そして、当該Ｑ値保持率Ｒｑが１０％以下となると、実質的なアンテナとして使用できなくなる。
上記の実験結果から明らかな通り、本発明にかかる当該アンテナ構造体２は従来の問題点を明らかに改善する有用な発明であることが理解される。
【００６７】
尚、本発明に於ける当該Ｑ値保持率Ｒｑの測定に際しては、複数種の金属材料を使用する代わりに、ステンレススチール（ＳＳ）若しくは、チタン或いはチタン合金からなる金属物体を当該アンテナ構造体に接続させるか当該アンテナ構造体の近傍に配置した環境化で当該Ｑ値を測定して、当該Ｑ値を当該Ｑ値の最低値ＱＮＬとして簡便的に測定することも可能である。
【００６８】
又、図４は、本発明に係るアンテナ構造体と図２に示す従来のアンテナ構造体とを図３と同じ環境下で測定した場合の利得をｄＢで示したものであるが、いずれの金属材料を使用した場合でも利得に関しては従来のアンテナに比べて良好な値を示している。
【００６９】
更に、図５に示す様に、Ｑ値の改善度は、エアギャップ依存性があり、当該エアギャップの狭いほうが当該Ｑ値は良くなる。
【００７０】
然しながら、製造工程に於いては、ばらつきが発生するので、ギャップを一定の狭い間隔で管理することが重要となる。
【００７１】
次に、上記した本発明に於けるアンテナ構造体２を実現するための具体的な構成の例を以下に説明する。
【００７２】
即ち、本発明に於ける当該アンテナ構造体２に於ける、外部磁束４を吸収するが、共振時には、磁束７が外部に漏れにくい構造の具体例しては、例えば、図１に示す様に、当該アンテナ構造体２は、その一部にコイルが巻かれている磁路１２が閉鎖状のループを形成している事が好ましい。
【００７３】
つまり、本発明の１具体例に於いては、図１に示す様に、コイルである巻き線１１が設けられた磁路１２を構成する磁心〈コア部〉６を双方の端部から延長して屈曲させ、その端部１３，１３‘同士を近接対向させて、ループ状の磁路を形成したものである。
【００７４】
そして、本具体例に於いては、当該磁心６の当該端部同士の対向部１４には微小な間隙、つまりエアギャップ１０が設けられている事が望ましい。
【００７５】
当該エアギャップ１０は、空気が介在する事になるので、当該エアギャップ１０部分は、磁気抵抗が当該磁路における磁気抵抗よりも大きくなり、従って、当該磁路（コア）６の閉ループの一部に磁気抵抗が異なる部分が形成される事になる。
【００７６】
かかる本発明のアンテナ構造体２に於いては、上記した様なエアギャップが存在している略ループ状のアンテナ構造であることから、外部から入ってきた磁気は、アンテナの両端から入るが、エアギャップ１０（磁気抵抗は中）がある方向には磁気は流れず、磁気抵抗の小さい巻き線部１１に流れる。（当該エアギャップがない場合には、エアギャップの方向に流れる。）
磁気の影響を受けた巻き線部１１は、磁束変化を電流に変換し、アンテナのＬ値と同調コンデンサ容量によって共振現象を起こし、磁気を発生する様になるが、この時、アンテナの共振現象によって発生した磁束は磁気抵抗の小さいエアギャップの方向に流れる事になる。
【００７７】
この事によって、アンテナを金属外装内部に入れた場合によって発生する損失を削減する事が可能となる。
【００７８】
換言すれば、当該アンテナ構造体２の磁路１２が閉鎖状の磁路を形成しているので、当該アンテナ構造体２が共振している際に当該アンテナ構造体２から出力される共振磁気７の流れが、図１に示す様に、閉鎖状のループ型磁路１２に沿って主に流れるので、当該アンテナ構造体２から当該金属材料で構成された例えば、外装部３に当該磁束が漏れることが回避され、従って、当該金属外装部３に漏れた磁束が渦電流を発生して当該磁束のエネルギーを低下させる事がない。
【００７９】
本発明に於けるアンテナ構造体２の他の態様としては、上記した様に、当該閉鎖状ループを構成している当該アンテナ構造体２の当該磁路１２の一部に、その磁気抵抗が他の部分の磁気抵抗と異なる部分が含まれている様な構成を有している事も望ましい。
【００８０】
更に、別の具体的としては、当該エアギャップ１０の代わりに、当該磁路１２の一部を磁気抵抗の異なる材料で構成することも可能である。
【００８１】
本発明に於ける別の態様としては、当該アンテナ構造体２を構成する当該磁路１２は、コイル１１が巻き付けられている主磁路９とコイル１１が巻き付けられていない副磁路８とから構成されている事も望ましい。
【００８２】
当該アンテナ構造体２に於ける当該磁路（コア）１２が図１に示す様に、主磁路アンテナコア部と副磁路アンテナコア部の双方を兼ねてしまう場合には、アンテナを生産する場合に、巻き線１１を当該エアギャップ１０の隙間を通して当該主磁路９を構成する磁路部に巻きつけるか、当該主磁路９と副磁路８との間に形成される閉鎖状の空間部を利用して当該主磁路９を構成する磁路部に巻きつける必要があり、生産性が悪くなる。
【００８３】
従って、本発明の様に、主磁路アンテナコア９と副磁路アンテナコア８をそれぞれ別体に設け、生産する場合には、当該主磁路アンテナコア９に巻き線を行う段階では当該副磁路アンテナコア８を取り付けず、巻き線操作が完了した後に当該副磁路アンテナコア８を取り付けるようにする事によって、巻き線の生産効率を飛躍的に向上させることが可能となる。
【００８４】
即ち、図６に示す様に、本発明に於いては、当該主磁路アンテナコア９と当該副磁路アンテナコア８とを別体に構成し、巻き線操作が完了した後に両者を接合する様に構成するものである。
【００８５】
その際、本発明に於ける当該副磁路８の磁気抵抗が当該主磁路９の磁気抵抗よりも大きくなる様に構成されている事の望ましい具体例の一つである。
【００８６】
一方、本発明に於いては、当該エアギャップ１０は、当該副磁路８内に形成されたものであっても良く、或いは、図６に示す様に、当該副磁路８と当該主磁路９との間、つまり双方の接合部１５の少なくとも一方にエアギャップ１０が設けられているもので有っても良い。
【００８７】
更に、本発明に於ける別の具体例に於いては、当該主磁路９と当該副磁路８の断面積が互いに異なっている事も好ましい具体例である。
【００８８】
つまり、図６に示す様に、当該主磁路９の断面積は、対応する当該副磁路８の断面積よりも小さくなる様に構成されている。
【００８９】
これは、図示の通り、当該主磁路９では、その周りに巻き線１１を巻きつける必要があり、その為、当該主磁路９の断面積が大きいと当該巻き線を巻きつけた後の断面積も大きくなり、例えば、時計の厚みを厚くしてしまい、薄型の時計を製造できなくなると言う問題を発生させることになる。
【００９０】
図６に示す様に、本発明に於ける当該アンテナ構造体２に於いては、当該主磁路９と当該副磁路８とは、それぞれ互いに独立した構成体を形成しており、当該主磁路９にコイル１１が巻き付けられた後に当該主磁路９と当該副磁路８とを接合されて一体化されている構造を有するものである。
【００９１】
又、上記した様に、本発明に於ける当該アンテナ構造体２の当該主磁路９と当該副磁路８との少なくとも一方の接合部１５にエアギャップ１０が形成されているものであって、当該主磁路９と当該副磁路８との間に形成される当該エアギャップ１０は、当該主磁路９と当該副磁路８と端面同士の接合面１５に適宜のスペーサー１７を挿入する事によって所定の間隙を固定させることが可能となる。
【００９２】
当該スぺーサー１７は、ビーズ等の異物を利用するものであってもよく、或いは、当該アンテナ構造体２を支持するボビン１６に形成されている突起部１７を利用するもので有っても良い。
【００９３】
つまり、本具体例では、主磁路アンテナコア９と副磁路アンテナコア８との接合面１５に形成されるエアギャップ１０の間隙長さを当該ボビン１６に予め形成されている突起部１７或いは別途形成されているビーズ１７を介在させて位置出しを行って当該間隙のギャップ精度を向上させるものである。
【００９４】
前記した図５に示す通り、当該エアギャップ１０の間隙距離に対するアンテナのＱ値及び利得の変化から明らかな様に、当該エアギャップ間隙距離によってＱ値のばらつきが出ると言う問題が発生する。
【００９５】
その為、当該主磁路アンテナコア９と当該副磁路アンテナコア８の間隙部内にボビンの突起部や、ビーズ１７等を介在させる事によって、当該エアギャップ１０間の距離精度の誤差は、当該ボビンの突起部或いはビーズなどの異物の寸法精度誤差となり、Ｑ値の値を安定させることが可能となる。
【００９６】
又、本発明に於ける当該アンテナ構造体２に関しては、当該主磁路９と当該副磁路８との間に形成される端面１９同士の接合面１５は、テーパー状に形成されている事が望ましい。
【００９７】
即ち、当該主磁路９と当該副磁路８との間に形成される当該エアギャップ１０を構成する端面１９同士の接合面１５が、巻き線部１１に対して斜めの状態に形成する事によって、当該エアギャップ１０の面積を増加させる事になる。
【００９８】
かかる構成を採用する事によって、当該エアギャップ１０の間隙距離の調整は、当該主磁路を構成する主磁路アンテナコア９に対して、当該副磁路アンテナコア８を押し込むか引き出す方向に移動させる事により容易に調整が可能である。
【００９９】
更に、係る構成にあっては、上記した通り、Ｑ値のばらつきは、当該主磁路アンテナコア９と当該副磁路アンテナコア８との間の磁気抵抗値の増減による影響であり、ギャップ部分の接触面が大きくなれば、ギャップ間距離に対するＱ値の変化率が緩和されることから、ギャップ部分の接触面積は大きくしたほうが有利である。
【０１００】
つまり、本具体例の様に構成する事によって、ギャップ部分の接触面積を巻き線部１１と平行にするよりも√２倍大きくすることができるので、Ｑ値のばらつきを低減させることが可能となる。
【０１０１】
尚、図６に於いて、１８は巻き線１１を当該主磁路アンテナコア９に巻きつける際の巻き枠を示し、２０は、当該主磁路アンテナコア９と巻き線１１との間に介挿される絶縁材料を示している。
【０１０２】
一方、本発明に於ける当該エアギャップ１０に関しては、当該主磁路９と当該副磁路８の端面若しくは、当該副磁路８の端面同士以外の部分に於ける各磁路の表面同士が対向して形成されているものであっても良い。
【０１０３】
即ち、図７（Ａ）に示す様に、当該副磁路アンテナコア８の一部に当該エアギャップ１０が形成される場合に於いては、当該副磁路アンテナコア８の相互に対向する端部１３同士を対向させずに互いに少なくともその一部同士を重複させ、当該副磁路８の端面１３同士以外の部分に於ける各磁路の表面２１同士が対向して形成されているものであっても良く、又は、図７（Ｂ）に示す様に、当該主磁路アンテナコア９の端面１９と当該副磁路アンテナコア８の端面１９の間に当該エアギャップ１０が形成される場合に於いては、端部１９同士を対向させずに互いに少なくともその一部同士を重複させ、当該副磁路８の端面１９以外の部分２２と当該主磁路アンテナコアの端面１９以外の部分２２とが対向して形成されているものであっても良い。
【０１０４】
又、図７（Ｃ）に示す様に、空芯コイル若しくはボビンに形成したコイル１００とＬ字状に形成した２個のアンテナコア２００、２０１を対向させて当該空芯コイル若しくはボビンに形成したコイル１００の両端部から別々にその中心部に挿入して、双方の一部が対向して配置される様に形成した構造のものであっても良い。
【０１０５】
一方、本発明に於ける当該アンテナ構造体２の構造の内、当該主磁路アンテナコア９を構成する部分の両側部２３は、図６に示す様に、テーパー状或いは適宜の曲線或いは折れ線により形成された曲面を形成するものであっても良い。
【０１０６】
この場合には、当該両側部２３を出来るだけ時計の外周形状に適合させ、当該アンテナ構造体２を可能な範囲で当該時計の外周部に配置できる様に構成することが出来る。
【０１０７】
更に、本発明に於いては、当該アンテナ構造体に於ける当該副磁路アンテナコア８の断面積若しくは厚みが当該主磁路アンテナコア９の断面積若しくは厚みよりも大きいか厚くなる様に構成することも好ましい具体例である。
【０１０８】
既に上記した通り、当該主磁路アンテナコア９と当該副磁路アンテナコア８間の磁気抵抗を低減させるためには、主磁路アンテナコア９と副磁路アンテナコア８の厚み或いは断面積が厚いか大きい方が望ましいが、当該主磁路アンテナコア９には、巻き線部１１が設けられるので、当該主磁路アンテナコア９の断面積或いはその厚さが大きいか厚いと、その分当該アンテナ構造体２の厚みを増大してしまう。　然しながら、当該副磁路アンテナコア８には、巻き線部１１はなく、従って、当該主磁路アンテナコア９よりは巻き線部の厚さ分厚く或いはその断面積を大きくすることが可能となる。
【０１０９】
かかる構成とする事によって、当該主磁路アンテナコア９と当該副磁路アンテナコア８との間の磁気抵抗値を低減させ共振により発生する磁束をより多く当該副磁路アンテナコア８に導くことが出来、Ｑ値のばらつきを抑える事が可能となる。
【０１１０】
一方、本発明に於ける当該アンテナ構造体２に於ける当該アンテナ構造体２の構成を及び配置形態の具体例について説明するならば、本発明の当該アンテナ構造体２に於いては、当該アンテナ構造体２は、当該主磁路９が主として電波の進行方向に対して対向する様に構成されている事が望ましい。
【０１１１】
即ち、本発明に於ける当該アンテナ構造体２は、当該主磁路アンテナコア９の部分が外部から入ってくる電波に含まれる磁束の殆どを受け入れる構成となっているものである。
【０１１２】
そして、好ましくは、当該副磁路アンテナコア８は、電波の進行方向に対して当該主磁路アンテナコア９の内側に配置されており、当該主磁路アンテナコア９が当該副磁路アンテナコア８を被覆するような形態で、電波が直接当該副磁路アンテナコア８に到達しない様に構成したものである。
【０１１３】
従って、当該アンテナ構造体２を構成する当該主磁路アンテナコア９を腕時計等に搭載する場合には、平均的に当該時計が電波を直接受ける可能性の高い部位に配置し、当該電波が当たる当該主磁路アンテナコア９の面とは反対の面側に当該副磁路アンテナコア８を配置するのが望ましい。
【０１１４】
即ち、当該主磁路アンテナコア９に入った磁束は、当該エアギャップ１０がある副磁路アンテナコア８方向には流れず、磁気抵抗の小さい巻き線部１１にながれるが、逆に、副磁路アンテナコア８に入った磁束も当該エアギャップ１０がある副磁路アンテナコア８には流れない。
【０１１５】
従って、アンテナの構造としては、当該主磁路アンテナコア９に磁束が入るような構成にしたほうが望ましい事になる。
【０１１６】
かかる構成によって、外部からアンテナ内に入った磁束の殆どは、当該主磁路アンテナコア９に入るので利得が向上する。
【０１１７】
上記した本発明にかかるアンテナ構造体２に於けるアンテナ構造体２の具体的な構成は、図６に示してある通りであり、当該主磁路アンテナコア９が全体的に当該副磁路アンテナコア８を被覆する様に設計されているものである。
【０１１８】
本発明に於ける別の態様としては、基準信号を出力する基準信号発生手段３１と、該基準信号に基づき計時情報を出力する計時手段３２と、該計時情報をもとに時刻を表示する表示手段３３と、基準時刻情報を持つ標準電波を受信する受信手段３４と、該受信手段３４からの受信信号に基づき前記計時手段の出力時刻情報を修正する出力時刻修正手段３５とから構成される電波利用時計１に於いて、当該受信手段３４は、上記した構成を有するいずれかのアンテナ構造体２で構成されている電波利用時計１である。
【０１１９】
本発明にかかる当該電波利用時計１は、腕時計の内部にラジオ機能を付加して、放送用の電波を受信して所定の情報を得る様にしたラジオ付き腕時計、或いは、タイムコードをのせた標準電波を受信して、使用中の腕時計の時刻を当該標準時の時刻に自動的に合わせる電波修正時計或いは遠隔制御型腕時計等が含まれるものである。
【０１２０】
本発明にかかる当該電波利用時計１の詳細な具体例を図９に示すならば、当該電波利用時計１は、図６に示す様な構成を有するアンテナ構造体２を時計の外縁部５１に近接した部位で、然も、当該アンテナ構造体２の主磁路アンテナコア９を当該外縁部５１の近傍に位置せしめ、当該副磁路アンテナコア８を当該主磁路アンテナコア９に対して、当該時計の外縁部５１とは反対の側に配置させた構成が示されている。
【０１２１】
尚、図９中、５２は受信ＩＣ、５３はフィルター水晶振動子、５４は、３２ＫＨｚの水晶振動子、５５は歯車の列である輪列、５６は竜頭、５７は、裏周り機構、５８は、第１の変換機（モーター）、５９は、電池及び４０は、計時手段あるいは時刻修正手段等を含む演算処理部を構成するマイコンである。
【０１２２】
又、図１０は、図９の構成を一部変更した本発明に於ける当該電波利用時計１の別の具体例を示すものであって、図９との相違点は、図９に於ける第１の変換機（モーター）５８に加えて、第２の変換機（モーター）４１を別個に設けたものである。
【０１２３】
次に、本発明に於ける当該電波利用時計１に於いては、金属性の外装部４２を有するものであって、当該アンテナ構造体２も当該外装部４２内に配置され場合によっては、当該アンテナ構造体２の少なくとも一部が当該外装部４２に接触しているものであっても良い。
【０１２４】
勿論、図９及び図１０の当該電波利用時計１の配置構成例は、一例を示すものであって、上記した様に、本発明にかかる当該アンテナ構造体２のアンテナ構造体２は、金属材料による導電性物体の存在の影響が少ないので、その他の部品の配置構成との関係はフレキシブルであるので、多くの変形態様が考えられる。
【０１２５】
又、本発明に於ける別の具体例に於いては、図１１示す様に、当該アンテナ構造体２が、当該電波利用時計１の文字板４６に対して、風防４３が設けられている面とは反対側の面に設けられている事も望ましい態様である。
【０１２６】
尚、図１１中、４４はい金属材料からなる導電性の外装部であり、４５は表示手段を構成する時分針である。
【０１２７】
【発明の効果】
本発明は、上述した様な構成を採用しているので、上記した従来技術の問題点を解決し従来の電波利用時計の構造或いはデザイン等を大幅に変更することなく、簡易な構成を有するアンテナ構造体を採用して、受信効率が良好で、腕時計そのものの大きさも厚みも従来のものとは相違せず、デザイン面の自由度を高めた、製造コストを安価に抑えることが可能な、アンテナ構造体及び当該アンテナ構造体を使用した電波利用時計が容易に得られるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るアンテナ構造体の一具体例の構成を示す図である。
【図２】図２は、従来に於けるアンテナ構造体の具体例に於ける構成を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明と従来に於けるアンテナ構造体の金属板の影響によるＱ値の変化を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明と従来に於けるアンテナ構造体の金属板の影響による利得の変化を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の一具体例に於けるアンテナ構造体を使用した場合のエアギャップ距離と利得及びＱ値との変化の状態を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明に係るアンテナ構造体の構成の一具体例を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明に係るアンテナ構造体におけるエアギャップ部の構成例を説明する図である。
【図８】図８は、本発明に係る電波利用時計の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。
【図９】図９は、本発明に係る電波利用時計における各部品の配置構成の一具体例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る電波利用時計における各部品の配置構成の他の具体例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る電波利用時計における各部品の配置構成の別の具体例を示す図である。
【図１２】図１２は、アンテナ構造体における金属外装の影響を示すグラフである。
【図１３】図１３は、アンテナ構造体における金属外装の影響を示すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明に係るＱ値の測定方法の具体例を説明する図である。
【図１５】図１５は、本発明に係るＱ値の測定方法の具体例を説明する図である。
【図１６】図１６は、本発明に係るＱ値の測定方法の具体例を説明する図である。
【図１７】図１７は、本発明に係るＱ値の測定方法の具体例を説明する図である。
【符号の説明】
１　　電波利用時計
２　　アンテナ構造体
３　　外装部、金属物体
４　　外部磁束
６　　磁心部
７　　磁力線（磁束）
８　　副磁路アンテナコア
９　　主磁路アンテナコア
１０　エアギャップ
１１　巻き線部
１２　磁路
１３　磁路端部
１４，端部同士の対向部
１５　接合部
１６　ボビン
１７　スペーサー、突起部、ビーズ
１８　巻き枠
１９　端面
２０　絶縁材料
３１　基準信号発生手段
３２　計時手段
３３　表示手段
３４　受信手段
３５　出力時刻修正手段
４０　演算処理部、マイコン
４１　第２の変換機（モーター）
４２、４４　金属外装部
４３　ガラス風防
４６　文字板
４５　時分針
５１　時計の外縁部
５２　受信ＩＣ
５３　フィルター水晶振動子
５４　３２ＫＨｚの水晶振動子
５５　輪列
５６　竜頭
５７　裏周り機構
５８　第１の変換機（モーター）
５９　電池[0001]
[Technology to which the Invention belongs]
The present invention relates to an antenna structure and a radio-controlled timepiece using the antenna structure, and more particularly, to reception of radio waves of the antenna structure even when the antenna structure is disposed near a metal object. The present invention relates to an antenna structure configured so as not to lower the performance and a radio-controlled timepiece using the antenna structure.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 2-126408
[Patent Document 2] Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 5-81787
[Patent Document 3] International Publication WO95 / 27928
[Patent Document 4] European Patent Publication No. 0382130
[Patent Document 5] JP-A-11-64547
[Patent Document 6] JP-A-2001-33571
[Patent Document 7] JP-A-2001-30524
In recent years, a large number of watches using radio waves have been commercialized.
[0003]
That is, a radio function is added to the inside of the wristwatch to receive a radio wave for broadcasting to obtain predetermined information, or a standard radio wave with a time code is received and the radio wave in use is received. A radio-controlled timepiece or a remote control wristwatch that automatically adjusts the time of a wristwatch to the standard time is known.
[0004]
However, in order to use radio waves in a wristwatch, a component configuration or design completely different from a conventional watch component configuration or design is required, and consideration must be given not to hinder reception performance.
[0005]
In other words, in the wristwatch, there is a problem of how to improve the reception performance of the antenna, and there are design restrictions on the size and design in order to dispose the antenna in the wristwatch or on a part of its exterior. I do.
[0006]
In particular, antennas that have a significant effect on the reception performance of radio waves are quite large in size compared to other parts of conventional wristwatches, and placement restrictions are imposed due to the reception performance. Conventionally, various methods such as a built-in type, an exterior type, a telescopic type, and a cord type have been adopted.
[0007]
As a built-in type, a bar antenna consisting of a core and a winding is mainly used, but when incorporating it into a wrist watch, devising the case material and structure or design etc. so that the reception performance of the antenna does not decrease. There is a need to.
[0008]
In the case of an external type, a telescopic type found in radio cassettes and the like, and a cord type which is also used as an earphone or the like, it is necessary to consider the design of the entire timepiece and its storability and durability.
[0009]
Under these circumstances, in order to further improve the fashionability of the wristwatch in addition to further miniaturization and portability of the wristwatch, it is necessary not only to prevent deterioration of the reception performance of the antenna device, but also Consideration must be given to ease and design.
[0010]
Therefore, conventionally, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-126408 (
As disclosed in Patent Document 1), there is a type in which a metal antenna is arranged in a leather band of a watch.
[0011]
Also, the applicant of the present application has disclosed Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-81787 (
As disclosed in [Patent Document 2]), an antenna with a coil wound around the core is arranged between the dial and the windshield, separated from the metal case body that blocks radio waves, and at the same time, has a unique design Something
No. WO95 / 27928 (
Patent Literature 3) discloses a wristwatch having an antenna attached to a side of a watch case of a wristwatch.
[0012]
Further, European Patent Publication No. 0382130 (
As disclosed in Patent Document 4), there is also a type in which an antenna is arranged on the upper surface of a case, for example, in a ring shape.
[0013]
However, in the conventional configuration in which the antenna is arranged in the band, since the antenna is built in the band, it is necessary to establish conduction with the electronic device main body, and it is possible to give sufficient flexibility to the joint between the two. Absent.
[0014]
Furthermore, a metal band that blocks radio waves cannot be used, and a watch band such as a rubber band for connection must be used, and there are restrictions in terms of material and design.
[0015]
In the case of a configuration in which an antenna is arranged on the upper surface or the side surface of a wristwatch, since the antenna is separated from the metal part of the watch main body, the thickness or size of the entire watch is increased, or design restrictions are imposed. There is a problem.
[0016]
In addition, European Patent Publication No. 03 in which the antenna is arranged in a ring shape on the upper surface of the case
No. 82130 (
In the case of Patent Document 4), reception cannot be performed if a metal is present inside the ring. Therefore, there is a problem that the antenna must be provided separately from the watch in practical use.
[0017]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-64547 (
Patent Document 5) discloses a wristwatch in which a coil is arranged in a concave portion provided in a peripheral portion of a circuit board and a core is arranged in a curved shape along the circumferential direction of the circuit board. There are problems that the manufacturing process becomes complicated and that the assembling operation in the manufacturing process becomes complicated.
[0018]
On the other hand, JP-A-2001-33571 (
[Patent Document 6]) or JP-A-20
No. 01-30524 (
[Patent Document 7] and the like, the windshield and back cover of the wristwatch are made of a non-metallic material such as glass or ceramic, and the middle portion is made of a conventional metal material, and is used for an antenna. A wristwatch configured to provide sufficient radio waves is shown.
[0019]
That is, when the above-mentioned invention is born, when the antenna is built in the timepiece, since the back cover is made of a metal material in particular, the watch is electrically conductive, and therefore, the watch has radio waves. Is reached, the magnetic flux is absorbed by the outer lid portion, and the radio wave does not reach the antenna portion.
[0020]
For example, as shown in FIG. 12, when a specific non-resonant antenna receives a radio wave of 40 KHz, the gain (dB) of the antenna differs depending on whether the metal sheath is attached or not. Looking at the effect of the metal sheath, the gain is -71.5 dB without the metal sheath, whereas the gain shows -74.2 when the metal sheath is incorporated. . On the other hand, when a 40 KHz radio wave is received for a specific resonance antenna, the effect of the metal sheath on the gain (dB) of the antenna will be examined when the metal sheath is attached and when the metal sheath is not attached. And, when there is no metal exterior, the gain is -31 dB, and when the metal exterior is incorporated, the gain is -62 dB. Shows a Q value of 115, whereas when a metal sheath is incorporated, the Q value only shows 3.
[0021]
Therefore, conventionally, a high-sensitivity antenna structure 2 is used, or the antenna structure can be used only in a region where the electric field intensity of radio waves is strong. The manufacturing cost of the antenna structure is necessarily high.
[0022]
Of course, in a wristwatch with such a configuration, even if it is possible to secure the arrival of radio waves to the antenna, it is as if the back cover is plated with metal and made of a metal material. Although it gives an impression to the user, there is a problem that the appearance is lacking in weight or texture and the image as a luxury product is impaired.
[0023]
Furthermore, when an antenna is built in a metal exterior, the Q value (index of the characteristic of the antenna) is lowered, and the main antenna is reduced, so that good information cannot be transmitted.
[0024]
For this reason, a radio-controlled timepiece with a completely metallic exterior having a high-quality feel has not been realized until now.
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention solves the above-described conventional problems, that is, an antenna structure having good radio wave reception performance, not subject to material restrictions and design restrictions, and a radio wave utilization using the antenna structure. It is intended to provide a wristwatch.
[0026]
Further, when the present invention is applied to a wristwatch, it is another object of the present invention to provide an antenna device for a wristwatch that, in addition to the above objects, prevents the wristwatch from increasing in thickness and bulky and has a good feeling of being worn on an arm. I do.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following basic technical configuration to achieve the above object. That is, as a first aspect of the present invention, an antenna structure for receiving a radio wave, and when a metal object is present near the antenna structure, a Q value holding ratio Rq defined below is: An antenna structure characterized by being 10% or more, wherein the Q value retention rate Rq is such that the antenna structure is not in contact with a metal object or a metal object exists near the antenna structure. The Q value of the antenna structure in an environment where0The antenna structure is in contact with the metal object, or the antenna structure measured in an environment where the metal object is placed near the antenna structure, Q that is the Q value in questionNQ is the lowest value ofN L 　And if
Rq = QN L/ Q0× 100
It is represented as
[0028]
Further, as a second aspect of the present invention, the antenna structure is an antenna structure having a structure which can effectively receive an external magnetic flux but does not easily leak magnetic flux to the outside at the time of resonance. As one specific example, the antenna structure is an antenna structure in which a magnetic path forms a closed loop.
[0029]
Further, as a third aspect of the present invention, there are provided a reference signal generating means for outputting a reference signal, a timing means for outputting timing information based on the reference signal, and a display means for displaying time based on the timing information. And receiving means for receiving a standard radio wave having reference time information, and a radio-controlled timepiece for correcting output time information of the clocking means based on a received signal from the receiving means, wherein the receiving means includes each of the above-described means. It is a radio-controlled timepiece including an antenna structure having a structure defined in an aspect.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The antenna structure of the present invention and the wristwatch having the antenna structure adopt the above-described technical configuration, and therefore have a simple configuration without significantly changing the structure or design of the conventional radio clock. Adopts an antenna structure that has good reception efficiency, the size and thickness of the wristwatch itself are not different from those of the conventional one, the degree of freedom in design is increased, and the manufacturing cost can be kept low. In addition, an antenna structure and a radio-controlled timepiece using the antenna structure can be easily obtained.
[0031]
【Example】
Hereinafter, the configuration of a specific example of the antenna structure according to the present invention and a radio-controlled timepiece using the antenna structure will be described in detail with reference to the drawings.
[0032]
That is, FIG. 1 is a schematic plan view showing a specific example of the antenna structure 2 according to the present invention. In FIG. 1, the antenna structure 2 for receiving a radio wave and the vicinity of the antenna structure 2 are shown. 2 shows an antenna structure 2 having a Q value holding ratio Rq defined below of 10% or more when a metal object is present.
[0033]
Here, the Q value retention rate Rq used in the present invention depends on the antenna when the antenna structure 2 is not in contact with a metal object or when there is no metal object near the antenna structure 2. Q value of structure 2 is Q0The Q value Q of the antenna structure when the antenna structure 2 is in contact with the metal object or when a metal object exists near the antenna structure 2NThe lowest value of QNLAnd if
Rq = QNL/ Q0× 100
It is represented as
[0034]
The structure of the antenna structure 2 according to the present invention will be described in more detail. In FIG. 1, the antenna structure 2 absorbs an external magnetic flux 3, but at the time of resonance, the magnetic flux This is an antenna structure 2 having a structure that does not easily leak to the outside of the structure.
[0035]
Here, in the antenna structure 2 according to the present invention, conventionally, as shown in FIG. 2, the vicinity of the antenna structure 2 for receiving a radio wave or the antenna structure 2 Metallic objects that have conductivity when in contact, such as stainless steel, titanium alloy, etc., used as the exterior or lid, or clock face, motor, movement, battery, solar battery, arm band, heat sink, microcomputer, If an object including at least one of a gear train or the like is arranged, the radio wave is absorbed by the metal object and the radio wave does not reach the antenna structure 2, so that the sensitivity of the antenna structure is reduced. To improve the antenna structure, increase the size of the antenna structure itself, provide the antenna structure outside the metal object, or press the exterior part in place of the metal object. When configured in stick or ceramic was subjected to a metal plating at the same time to the non-metal surface.
[0036]
However, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that the above-described problem in the related art is actually an error, and that the contact with or near the antenna structure 2 is not correct. Even when the metal object 3 having electrical conductivity exists, the radio waves reach the antenna structure 2 substantially, and the problem is that as shown in FIG. When the structure 2 resonates, the lines of magnetic force (magnetic flux) 7 coming out of the magnetic core 6 of the antenna structure 2 are drawn into the metal object 3, where an eddy current is generated to attenuate the magnetic energy. It has been found that there is a problem in that the output from the antenna structure 2 is reduced and reception is not performed normally.
[0037]
To explain the above problem in more detail, for example, in FIG. 2, the exterior part 3 of the timepiece, that is, the back cover part is formed of a metal material, and the antenna structure 2 for radio wave reception is formed of the exterior part. When the radio wave 4 is arranged in the unit 3 and attempts to receive a radio wave, the flow of the magnetic flux 4 due to the external radio wave trying to enter the watch 1 from the outside is somewhat attenuated (for example, about 3 dB). Arrives at the antenna structure 2 without obstacle, but receives the magnetic flux of the radio wave, and when the antenna structure 2 resonates, that is, the energy state conversion is alternately performed between electric energy and magnetic energy. Between them, the flow 7 of the resonance magnetic flux output from the end of the magnetic core 6 in the antenna structure 2 is drawn into the exterior part 3 made of the metal material, where an eddy current is generated to generate the resonance magnetic flux. Flow 7 of d It will be absorbed and Energy, the result, in which resonant output from the antenna structure 2 is found to say to decrease.
[0038]
That is, when the output characteristic value of the antenna structure 2 is defined by the Q value, the Q value indicates the ratio of the output to the input to the antenna structure 2. This indicates that the antenna structure has an output characteristic of 100, and the higher the Q value is, the better the antenna structure is.
[0039]
That is, the higher the Q value is, the higher the performance of the antenna structure is determined to be. In other words, the Q value is an index indicating the magnitude of the energy loss.
[0040]
However, when the antenna structure 2 is placed in contact with or near an object made of a metal material, for example, when the antenna structure 2 is placed in the stainless steel exterior part 3, the above-mentioned magnetic flux is generated. Energy loss occurs, and the Q value of the antenna structure 2 is significantly reduced. As a result, the antenna output is reduced.
[0041]
Similarly, in addition to the case where the antenna structure 2 is arranged in the exterior part made of the metal material, the antenna structure 2 is used for a battery including a solar cell, a motor, a movement, a gear train, a microcomputer, a heat sink, and a dial. It has been found that the same problem occurs even when it is disposed near an object made of a metal material such as.
[0042]
In the experiment of the inventor of the present application, the Q value Q when the antenna structure 2 is brought into contact with or placed in the vicinity of an object made of a metal materialNIs the Q value Q when the antenna structure 2 is not brought into contact with or placed near an object made of a metal material.0Has been confirmed to decrease by 70 to 95%.
[0043]
Therefore, in the present invention, when the antenna structure 2 is disposed in contact with or near a metal material, how to prevent the value of the Q value from decreasing is reduced. The present inventors have arrived at the present invention as a result of examining whether or not the Q value can be suppressed by such a decrease that there is no problem. Basically, the antenna structure 2 used in the present invention is a metal object. The Q value of the antenna structure 2 in the case where the antenna structure 2 is not in contact with or the metal object 3 does not exist in the vicinity thereof is Q0The Q value of the antenna structure when the antenna structure 2 is in contact with the metal object 3 or when the metal object 3 exists near the antenna structure 2 is represented by QN, The lowest value of the Q value is QNLThen
Rq = QNL/ Q0× 100
The above-mentioned conventional problem is solved by designing the Q value holding ratio Rq expressed as と to be 10% or more, and the radio wave which is small, thin, and low in manufacturing cost without any practical problem. An antenna structure suitable for an electronic device to be used can be easily manufactured.
[0044]
Here, the structure of the antenna structure 2 according to the present invention will be described in more detail. In FIG. An antenna structure that absorbs the magnetic flux 4 but has a structure in which the resonance magnetic flux flows through the closed-loop magnetic path 6 at the time of resonance, so that the resonance magnetic flux 7 does not easily leak to the outside of the antenna structure 2. It is set to 2.
[0045]
According to experiments by the present inventors, the Q-value holding ratio Rq is 5 to 30% for a conventional antenna structure, whereas an antenna structure having the configuration of the present invention is used. As a result, the Q value retention rate Rq of the antenna structure is maintained at least 10% or more, and in a favorable environment, the Q value retention rate Rq is maintained at 50% or more. In other words, even if the antenna structure 2 according to the present invention is in contact with or in the vicinity of the metal material, The rate of decrease in the Q value is greatly suppressed, and practically, the antenna structure 2 that can exhibit good reception performance can be obtained easily and at low cost regardless of the presence or absence of the metal material.
[0046]
In the present invention, the frequency of the target radio wave that can be received by the antenna structure 2 is a radio wave of a frequency band of 2000 kHz or less, and preferably a frequency band of several tens kHz.
[0047]
On the other hand, when the antenna structure 2 receives the radio wave and resonates, the metal object 3 used in the present invention is at a distance where the magnetic flux 7 resonantly output from the antenna structure 2 can reach. Specifically, a conductive metal material such as stainless steel, gold, silver, platinum, titanium, nickel, copper, chromium, aluminum, brass (BS), or an alloy thereof is used. You.
[0048]
Further, specific examples of the metal object 3 disposed in the vicinity of the antenna structure 2 in the present invention include, for example, a clock face, an exterior part, a motor, a movement, a battery, and a solar cell (SAS solar cell). ), An arm band, a heat sink, and the like.
[0049]
Here, a specific example of the method of measuring the Q value in the present invention will be described.
[0050]
That is, a network analyzer (4195A) manufactured by Hewlett-Packard Company (HP), a high-frequency probe (85024A) manufactured by Hewlett-Packard Company (HP), and a transmission antenna of National (Matsushita Electric) (test loop # 75Q, VQ-085F). Are connected as shown in FIG. 14 to form a Q value measuring circuit, and are connected to the high-frequency probe (85024A) for connecting the antenna to be measured near the transmitting antenna (test loop # 75Q, VQ-085F). After setting a predetermined antenna under test on the sample support, a predetermined measurement electric field is transmitted from the transmission antenna (test loop # 75Q, VQ-085F), and the output of the antenna under test is output. Is detected by the high frequency probe (85024A) and the network is detected. Those configured so as to measure a predetermined Q value Naraiza (4195A).
[0051]
In the above-described Q value measuring device, the distance between the antenna structure 2 to be measured and the transmitting antenna (test loop # 75Q, VQ-085F) is set within the range shown in FIG. Then, the measured antenna structure 2 was brought into contact with the metal object 3 and measured.
[0052]
When the metal material is BS or Cu, the dimensions of the metal object 3 used in this specific example are 60 mm × 12 mm × 5 mm, and the metal material is SS, Ti or Al. In some cases, the dimensions were set to 100 mm x 200 mm x 5 mm.
[0053]
Further, in the above specific example, the frequency of the electric field transmitted from the transmitting antenna (test loop # 75Q, VQ-085F) was used by gradually changing the frequency in the range of 20 to 60 KHz.
Further, a method of measuring the Q value by the above measuring device will be described with reference to FIG.
[0054]
That is, the network analyzer (4195A) sweeps the transmission antenna (test loop # 75Q, VQ-085F) at a constant output at a frequency of 20 to 60 KHz, and monitors the output of the antenna under test 2 via the high-frequency probe (85024A). Then, an output result as shown in FIG. 17 is obtained.
[0055]
In FIG. 17, the frequency with the highest antenna output is the resonance frequency.
[0056]
In FIG. 17, the level indicated by A indicates a frequency difference at a point 3 dB lower than the highest point of the antenna output, and the Q value is calculated as follows.
[0057]
Q value = resonance frequency (40 KHz) ÷ A
The gain is indicated by the ratio between the output of the transmitting antenna (test loop # 75Q, VQ-085F) and the output of the antenna under test. Generally, the gain is the ratio of the point where the antenna output is the highest. Is shown.
[0058]
Also, using the same device, the output value Q of the antenna structure 2 in the absence of the metal plate0Is measured, and the Q value Q N Of the Q values, the Q value of which is the lowest Q valueNLAnd the Q value holding ratio Rq = QNL/ Q0× 100 was determined.
[0059]
In the same manner, a plurality of metal plates made of a plurality of different metal materials different from each other were prepared, and the above-mentioned Q value retention ratio Rq was measured.
[0060]
The result is shown in FIG.
[0061]
In FIG. 3, an antenna structure having a loop-shaped core used in the present invention as shown in FIG. 1 and a conventional linear core generally used as shown in FIG. The results of the Q values measured by the above-described method using the five types of metal materials of brass (SS), stainless steel (SS), titanium, aluminum, and copper, respectively, using the antenna structure having the antenna structure. Is shown.
[0062]
As is clear from FIG. 3, the Q value of the antenna structure 2 according to the present invention, that is, Q0Is about 140, and the Q value of the conventional antenna structure as shown in FIG.0Was about 103.
[0063]
On the other hand, in an environment where there is an influence of the metal material, as shown in FIG.NIs Q0When the metal material is stainless steel SS or titanium, the lowest Q value, that is, the lowest Q value respectively.NLIt turns out that it shows.
[0064]
However, in the antenna structure 2 having the configuration according to the present invention, even if the minimum Q value isNLIs maintained at about 18, and the minimum value Q of the Q value indicated by the conventional antenna structure 2 in the same metal materialNLIt is understood that the Q value is about three times as large as the value of 5.
[0065]
When this state is indicated by the above-mentioned Q-value holding ratio Rq, it is only 4% in the conventional antenna structure 2, whereas in the antenna structure 2 according to the present invention, It is 10% or more, and more specifically, shows a Q value retention rate Rq of about 12.5%.
[0066]
Generally, the higher the Q value is, the better the characteristics of the antenna are. However, when a metal is near the antenna structure or is in contact with the antenna structure, The Q value is extremely reduced, and the antenna cannot function as an antenna.
Then, when the Q value holding ratio Rq is 10% or less, it cannot be used as a substantial antenna.
As is clear from the above experimental results, it is understood that the antenna structure 2 according to the present invention is a useful invention that clearly improves the conventional problems.
[0067]
In the measurement of the Q value retention rate Rq in the present invention, a metal object made of stainless steel (SS) or titanium or a titanium alloy is used for the antenna structure instead of using a plurality of types of metal materials. The Q value is measured in an environment where the antenna is connected or placed near the antenna structure, and the Q value is determined as the minimum value Q of the Q value.NLIt is also possible to simply measure.
[0068]
FIG. 4 shows the gain in dB when the antenna structure according to the present invention and the conventional antenna structure shown in FIG. 2 are measured in the same environment as in FIG. Even when the material is used, the gain shows a better value than the conventional antenna.
[0069]
Further, as shown in FIG. 5, the degree of improvement of the Q value depends on the air gap, and the smaller the air gap, the better the Q value.
[0070]
However, since variations occur in the manufacturing process, it is important to manage the gaps at a fixed narrow interval.
[0071]
Next, an example of a specific configuration for realizing the above-described antenna structure 2 according to the present invention will be described below.
[0072]
That is, in the antenna structure 2 of the present invention, a specific example of a structure that absorbs the external magnetic flux 4 but hardly leaks the magnetic flux 7 to the outside at the time of resonance is, for example, as shown in FIG. In the antenna structure 2, it is preferable that the magnetic path 12 around which a coil is wound partly forms a closed loop.
[0073]
In other words, in one specific example of the present invention, as shown in FIG. 1, a magnetic core (core portion) 6 constituting a magnetic path 12 provided with a winding 11 as a coil is extended from both ends. The end portions 13 and 13 'are closely opposed to each other to form a loop-shaped magnetic path.
[0074]
In this specific example, it is desirable that a small gap, that is, an air gap 10 is provided in the facing portion 14 between the ends of the magnetic core 6.
[0075]
Since air is interposed in the air gap 10, the air gap 10 has a magnetic resistance higher than the magnetic resistance in the magnetic path, and therefore, a part of the closed loop of the magnetic path (core) 6. Thus, a portion having a different magnetic resistance is formed.
[0076]
Since the antenna structure 2 of the present invention has a substantially loop-shaped antenna structure having the air gap as described above, magnetism that enters from the outside enters from both ends of the antenna. The magnetism does not flow in the direction in which the air gap 10 (having a medium reluctance) is present, but flows to the winding portion 11 having a small reluctance. (If there is no air gap, the air flows in the direction of the air gap.)
The winding part 11 affected by magnetism converts a change in magnetic flux into a current, and causes a resonance phenomenon by the L value of the antenna and the capacitance of the tuning capacitor, thereby generating magnetism. The magnetic flux generated by the magnetic flux flows in the direction of the air gap having a small magnetic resistance.
[0077]
This makes it possible to reduce the loss that occurs when the antenna is placed inside the metal casing.
[0078]
In other words, since the magnetic path 12 of the antenna structure 2 forms a closed magnetic path, the resonance magnetic field 7 output from the antenna structure 2 when the antenna structure 2 resonates. 1 flows mainly along the closed loop-shaped magnetic path 12 as shown in FIG. 1, so that the magnetic flux leaks from the antenna structure 2 to, for example, the exterior part 3 made of the metal material. Therefore, the magnetic flux leaking to the metal exterior portion 3 does not generate an eddy current, thereby reducing the energy of the magnetic flux.
[0079]
As another mode of the antenna structure 2 according to the present invention, as described above, a part of the magnetic path 12 of the antenna structure 2 constituting the closed loop has another magnetic resistance. It is also desirable to have a configuration in which a portion different from the magnetic resistance of the portion is included.
[0080]
Further, as another specific example, instead of the air gap 10, a part of the magnetic path 12 may be made of a material having a different magnetic resistance.
[0081]
As another aspect of the present invention, the magnetic path 12 constituting the antenna structure 2 includes a main magnetic path 9 around which the coil 11 is wound and a sub magnetic path 8 where the coil 11 is not wound. It is also desirable that it be configured.
[0082]
When the magnetic path (core) 12 in the antenna structure 2 serves as both the main magnetic path antenna core and the sub magnetic path antenna core as shown in FIG. 1, an antenna is produced. In this case, the winding wire 11 may be wound around the magnetic path portion constituting the main magnetic path 9 through the gap of the air gap 10 or a closed shape formed between the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8. It is necessary to wrap around the magnetic path constituting the main magnetic path 9 by utilizing the space, and the productivity is reduced.
[0083]
Therefore, as in the present invention, when the main magnetic path antenna core 9 and the sub magnetic path antenna core 8 are separately provided and manufactured, the sub magnetic path antenna core 9 is wound at the stage of winding. By attaching the sub-magnetic-path antenna core 8 after the completion of the winding operation without attaching the magnetic-path antenna core 8, it is possible to dramatically improve the production efficiency of the winding.
[0084]
That is, as shown in FIG. 6, in the present invention, the main magnetic path antenna core 9 and the sub magnetic path antenna core 8 are formed separately, and they are joined after the winding operation is completed. The configuration is as follows.
[0085]
At this time, this is one of the preferable specific examples in which the magnetic resistance of the sub magnetic path 8 according to the present invention is configured to be larger than the magnetic resistance of the main magnetic path 9.
[0086]
On the other hand, in the present invention, the air gap 10 may be formed in the sub magnetic path 8 or, as shown in FIG. The air gap 10 may be provided between the road 9, that is, at least one of the two joints 15.
[0087]
Further, in another specific example of the present invention, it is also a preferable specific example that the cross-sectional areas of the main magnetic path 9 and the sub-magnetic path 8 are different from each other.
[0088]
That is, as shown in FIG. 6, the sectional area of the main magnetic path 9 is configured to be smaller than the sectional area of the corresponding auxiliary magnetic path 8.
[0089]
This is because, as shown in the drawing, it is necessary to wind the winding 11 around the main magnetic path 9. Therefore, if the cross-sectional area of the main magnetic path 9 is large, the winding after winding the winding is used. The cross-sectional area also increases, for example, causing a problem that the thickness of the watch is increased and a thin watch cannot be manufactured.
[0090]
As shown in FIG. 6, in the antenna structure 2 according to the present invention, the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8 form independent structures, respectively. After the coil 11 is wound around the magnetic path 9, the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8 are joined and integrated.
[0091]
Further, as described above, the air gap 10 is formed in at least one joint 15 between the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8 of the antenna structure 2 according to the present invention. In the air gap 10 formed between the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8, an appropriate spacer 17 is inserted into the joint surface 15 between the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8 and the end faces. By doing so, it becomes possible to fix a predetermined gap.
[0092]
The spacer 17 may use a foreign substance such as a bead, or may use a projection 17 formed on a bobbin 16 that supports the antenna structure 2. good.
[0093]
That is, in this specific example, the length of the gap of the air gap 10 formed on the joint surface 15 between the main magnetic path antenna core 9 and the sub magnetic path antenna core 8 is determined by the protrusion 17 formed on the bobbin 16 or Positioning is performed with beads 17 formed separately to improve the gap accuracy of the gap.
[0094]
As shown in FIG. 5, as apparent from the change in the Q value and the gain of the antenna with respect to the gap distance of the air gap 10, there is a problem that the Q value varies depending on the air gap gap distance.
[0095]
Therefore, by interposing a bobbin projection or a bead 17 in the gap between the main magnetic path antenna core 9 and the sub magnetic path antenna core 8, the error of the distance accuracy between the air gaps 10 is reduced. A dimensional accuracy error of a foreign matter such as a protrusion of a bobbin or a bead occurs, and the value of the Q value can be stabilized.
[0096]
Further, with respect to the antenna structure 2 according to the present invention, the joining surface 15 between the end faces 19 formed between the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8 is tapered. Is desirable.
[0097]
That is, the joining surface 15 between the end faces 19 of the air gap 10 formed between the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8 is formed obliquely with respect to the winding portion 11. Thus, the area of the air gap 10 is increased.
[0098]
By adopting such a configuration, the gap distance of the air gap 10 is adjusted by moving the sub magnetic path antenna core 8 in the direction of pushing or pulling out the sub magnetic path antenna core 8 with respect to the main magnetic path antenna core 9 constituting the main magnetic path. By doing so, adjustment can be easily made.
[0099]
Further, in such a configuration, as described above, the variation of the Q value is an effect due to an increase or decrease in the magnetic resistance between the main magnetic path antenna core 9 and the sub magnetic path antenna core 8, and the gap portion If the contact surface becomes larger, the rate of change of the Q value with respect to the distance between the gaps is reduced, and therefore, it is advantageous to increase the contact area of the gap portion.
[0100]
In other words, by configuring as in this specific example, it is possible to increase the contact area of the gap part by √2 times as compared with making the contact area parallel to the winding part 11, so that it is possible to reduce the variation of the Q value. Become.
[0101]
In FIG. 6, reference numeral 18 denotes a winding frame for winding the winding 11 around the main magnetic path antenna core 9, and reference numeral 20 denotes an intermediate frame between the main magnetic path antenna core 9 and the winding 11. The insulating material to be inserted is shown.
[0102]
On the other hand, with respect to the air gap 10 according to the present invention, the surfaces of the magnetic paths at the end faces of the main magnetic path 9 and the sub magnetic path 8 or at portions other than the end faces of the sub magnetic path 8 are connected to each other. They may be formed to face each other.
[0103]
That is, as shown in FIG. 7A, when the air gap 10 is formed in a part of the sub-magnetic-path antenna core 8, the ends of the sub-magnetic-path antenna core 8 that face each other. At least some of the portions 13 overlap each other without facing the portions 13, and the surfaces 21 of the respective magnetic paths in portions other than the end surfaces 13 of the sub-magnetic path 8 are formed to face each other. The air gap 10 may be formed between the end face 19 of the main magnetic path antenna core 9 and the end face 19 of the sub magnetic path antenna core 8 as shown in FIG. In this case, at least some of the end portions 19 overlap each other without facing each other, and a portion 22 other than the end surface 19 of the sub magnetic path 8 and a portion 22 other than the end surface 19 of the main magnetic path antenna core are formed. May be opposed to each other. .
[0104]
Also, as shown in FIG. 7C, the coil 100 formed in an air-core coil or bobbin was formed on the air-core coil or bobbin with two L-shaped antenna cores 200 and 201 facing each other. The coil 100 may have a structure in which the coil 100 is inserted separately from both ends into the center thereof so that both parts are arranged to face each other.
[0105]
On the other hand, in the structure of the antenna structure 2 according to the present invention, both sides 23 of a portion constituting the main magnetic path antenna core 9 are tapered or have an appropriate curve or broken line as shown in FIG. It may be one that forms the formed curved surface.
[0106]
In this case, the both sides 23 can be adapted to the outer peripheral shape of the timepiece as much as possible, and the antenna structure 2 can be arranged as much as possible on the outer peripheral part of the timepiece.
[0107]
Further, in the present invention, the cross-sectional area or the thickness of the sub magnetic path antenna core 8 in the antenna structure is larger or larger than the cross-sectional area or the thickness of the main magnetic path antenna core 9. Is also a preferred specific example.
[0108]
As described above, in order to reduce the magnetic resistance between the main magnetic path antenna core 9 and the sub magnetic path antenna core 8, the thickness or the cross-sectional area of the main magnetic path antenna core 9 and the sub magnetic path antenna core 8 must be reduced. It is desirable that the main magnetic path antenna core 9 be provided with the winding portion 11. Therefore, if the cross-sectional area of the main magnetic path antenna core 9 or its thickness is large or thick, the thickness is larger. The thickness of the antenna structure 2 is increased. However, the sub magnetic path antenna core 8 does not have the winding portion 11, and thus can be made thicker or larger in cross-sectional area than the main magnetic path antenna core 9 by the thickness of the winding portion.
[0109]
With this configuration, the magnetic resistance between the main magnetic path antenna core 9 and the sub magnetic path antenna core 8 is reduced, and more magnetic flux generated by resonance is guided to the sub magnetic path antenna core 8. And the variation of the Q value can be suppressed.
[0110]
On the other hand, if the configuration of the antenna structure 2 in the antenna structure 2 according to the present invention and specific examples of the arrangement are described, the antenna structure 2 in the present invention It is desirable that the structure 2 is configured such that the main magnetic path 9 is mainly opposed to the traveling direction of the radio wave.
[0111]
That is, the antenna structure 2 according to the present invention is configured such that the main magnetic path antenna core 9 receives most of the magnetic flux contained in the radio wave coming from the outside.
[0112]
Preferably, the sub magnetic path antenna core 8 is disposed inside the main magnetic path antenna core 9 with respect to the traveling direction of the radio wave, and the main magnetic path antenna core 9 is connected to the sub magnetic path antenna core. 8 so that radio waves do not directly reach the sub-magnetic-path antenna core 8.
[0113]
Therefore, when the main magnetic path antenna core 9 constituting the antenna structure 2 is mounted on a wristwatch or the like, the watch is placed at a position where the watch is likely to directly receive a radio wave on average, and the radio wave hits the watch. It is desirable to dispose the sub-magnetic-path antenna core 8 on the side opposite to the main-magnetic-path antenna core 9.
[0114]
That is, the magnetic flux entering the main magnetic path antenna core 9 does not flow in the direction of the sub magnetic path antenna core 8 where the air gap 10 is located, and flows to the winding portion 11 having a small magnetic resistance. The magnetic flux entering the path antenna core 8 also does not flow to the sub-magnetic path antenna core 8 where the air gap 10 is located.
[0115]
Therefore, it is preferable that the antenna has a structure in which a magnetic flux enters the main magnetic path antenna core 9.
[0116]
With this configuration, most of the magnetic flux that has entered the antenna from the outside enters the main magnetic path antenna core 9, so that the gain is improved.
[0117]
The specific structure of the antenna structure 2 in the above-described antenna structure 2 according to the present invention is as shown in FIG. 6, and the main magnetic path antenna core 9 is entirely formed of the sub magnetic path antenna. It is designed to cover the core 8.
[0118]
As another aspect of the present invention, there are provided a reference signal generating means 31 for outputting a reference signal, a timing means 32 for outputting timing information based on the reference signal, and a display for displaying time based on the timing information. Means 33, a receiving means 34 for receiving a standard radio wave having reference time information, and an output time correcting means 35 for correcting output time information of the clocking means based on a signal received from the receiving means 34. In the use timepiece 1, the receiving means 34 is the radio wave use timepiece 1 including any one of the antenna structures 2 having the above-described configuration.
[0119]
The radio-controlled timepiece 1 according to the present invention is a radio-equipped wristwatch in which a radio function is added to the inside of a wristwatch to receive broadcast radio waves and obtain predetermined information, or a standard with a time code. It includes a radio-controlled timepiece or a remotely controlled wristwatch that receives radio waves and automatically adjusts the time of the wristwatch in use to the time of the standard time.
[0120]
FIG. 9 shows a detailed example of the radio-controlled timepiece 1 according to the present invention. In the radio-controlled timepiece 1, the antenna structure 2 having the configuration shown in FIG. Of course, the main magnetic path antenna core 9 of the antenna structure 2 is positioned near the outer edge 51, and the sub magnetic path antenna core 8 is moved relative to the main magnetic path antenna core 9. The configuration is shown on the side opposite to the outer edge 51 of the timepiece.
[0121]
In FIG. 9, 52 is a receiving IC, 53 is a filter quartz oscillator, 54 is a 32 kHz quartz oscillator, 55 is a train of gear trains, 56 is a crown, 57 is a back-around mechanism, and 58 is a back-around mechanism. , A first converter (motor), 59 is a battery, and 40 is a microcomputer constituting an arithmetic processing unit including a time measuring means or a time correcting means.
[0122]
FIG. 10 shows another specific example of the radio-controlled timepiece 1 according to the present invention in which the configuration of FIG. 9 is partially changed. The difference from FIG. 9 is that FIG. A second converter (motor) 41 is separately provided in addition to the first converter (motor) 58.
[0123]
Next, the radio-controlled timepiece 1 according to the present invention has a metal exterior part 42, and the antenna structure 2 is also arranged in the exterior part 42 depending on the case. At least a part of the antenna structure 2 may be in contact with the exterior part 42.
[0124]
Of course, the arrangement configuration example of the radio-controlled timepiece 1 shown in FIGS. 9 and 10 is an example, and as described above, the antenna structure 2 of the antenna structure 2 according to the present invention is made of a metal material. Since the influence of the presence of the conductive object is small, the relationship with the arrangement of other components is flexible, and thus many variations are possible.
[0125]
Further, in another specific example of the present invention, as shown in FIG. 11, the antenna structure 2 is provided on the dial 46 of the radio-controlled timepiece 1 with the windshield 43 provided thereon. It is also a desirable mode to provide it on the surface on the opposite side to the above.
[0126]
In FIG. 11, reference numeral 44 denotes a conductive exterior part made of a metal material, and reference numeral 45 denotes an hour and minute hand constituting display means.
[0127]
【The invention's effect】
Since the present invention employs the above-described configuration, an antenna having a simple configuration can be provided without solving the above-described problems of the related art and without significantly changing the structure or design of the conventional radio clock. An antenna that uses a structure, has good reception efficiency, does not differ in size and thickness from the conventional wristwatch itself, has a high degree of freedom in design, and can keep manufacturing costs low. A radio-controlled timepiece using the structure and the antenna structure can be easily obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a specific example of an antenna structure according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a specific example of a conventional antenna structure.
FIG. 3 is a graph showing a change in Q value due to the influence of a metal plate of an antenna structure according to the present invention and a conventional antenna structure.
FIG. 4 is a graph showing a change in gain due to the influence of a metal plate of an antenna structure according to the present invention and a conventional antenna structure.
FIG. 5 is a graph showing changes in an air gap distance, a gain, and a Q value when an antenna structure according to an embodiment of the present invention is used.
FIG. 6 is a plan view showing a specific example of a configuration of an antenna structure according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an air gap portion in the antenna structure according to the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a configuration of a radio-controlled timepiece according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a specific example of an arrangement configuration of each component in the radio-controlled timepiece according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing another specific example of the arrangement configuration of each component in the radio-controlled timepiece according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing another specific example of the arrangement configuration of each component in the radio-controlled timepiece according to the present invention.
FIG. 12 is a graph showing the influence of a metal sheath on the antenna structure.
FIG. 13 is a graph showing the influence of a metal sheath on the antenna structure.
FIG. 14 is a diagram illustrating a specific example of a method of measuring a Q value according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating a specific example of a method of measuring a Q value according to the present invention.
FIG. 16 is a diagram illustrating a specific example of a method of measuring a Q value according to the present invention.
FIG. 17 is a diagram illustrating a specific example of a method of measuring a Q value according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Clock using radio waves
2 Antenna structure
3) Exterior parts, metal objects
4 External magnetic flux
6 core
7 Magnetic field lines (magnetic flux)
8mm sub magnetic path antenna core
9 Main magnetic path antenna core
10 air gap
11 winding
12 magnetic path
13 ° magnetic path end
14. Opposite parts between the ends
15 joint
16 bobbin
17mm spacers, protrusions, beads
18mm reel
19 end face
20mm insulation material
31 ° reference signal generating means
32 clock means
33 display means
34 receiving means
35 ° output time correction means
40 arithmetic processing unit, microcomputer
41 2nd converter (motor)
42, 44 metal exterior
43mm glass windshield
46 dial
45 hour and minute hands
51 Outer edge of watch
52 receiving IC
53mm filter crystal unit
54 32KHz crystal oscillator
55 train wheel
56 crown
57 ° back mechanism
58 First converter (motor)
59 battery

【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、上記した従来の問題を解決し、即ち、電波の受信性能が良好で、材質上の制約及びデザイン上の制約を受けない金属外装内で使用可能なアンテナ構造体及び当該アンテナ構造体を使用した完全金属外装の電波利用腕時計を提供することを目的とするものである。[0025]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, that is, an antenna structure and an antenna structure that can be used in a metal sheath that has good radio wave reception performance and is not restricted by materials and designs. It is an object of the present invention to provide a radio-controlled wristwatch having a completely metal exterior using a structure.

【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用するものである。即ち、本発明に於ける第１の態様としては、少なくとも磁芯部と当該磁芯部の少なくとも一部に設けられているコイル部とで構成された電波を受信するアンテナ構造体であって、当該アンテナ構造体近傍に金属物体が存在する場合の以下で定義されるＱ値保持率Ｒｑが、１０％以上である事を特徴とするアンテナ構造体であって、当該Ｑ値保持率Ｒｑは、当該アンテナ構造体が金属物体に接触していないか、当該アンテナ構造体の近傍に金属物体が存在しない環境化におかれている場合の当該アンテナ構造体のＱ値をＱ０とし、当該アンテナ構造体が当該金属物体と接触しているか、或いは、当該アンテナ構造体の近傍に当該金属物体が配置されている環境化におかれている場合に測定された当該アンテナ構造体に於ける当該Ｑ値であるＱＮ　の中の最低値をＱＮ Ｌ 　とした場合に、
Ｒｑ＝　ＱＮ Ｌ／Ｑ０　×　１００
として表されるものである。[0027]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following basic technical configuration to achieve the above object. That is, as a first aspect of the present invention, there is provided an antenna structure for receiving a radio wave constituted by at least a magnetic core portion and a coil portion provided on at least a part of the magnetic core portion , An antenna structure characterized in that a Q value holding ratio Rq defined below when a metal object is present near the antenna structure is 10% or more, and the Q value holding ratio Rq is: whether the antenna structure is not in contact with the metal object, the Q value of the antenna structure in the case of a metal object in the vicinity of the antenna structure is placed in an environment of absence and Q 0, the antenna structure The Q value of the antenna structure measured when the body is in contact with the metal object or in an environment where the metal object is located near the antenna structure in which Q The lowest value in the Q N L 　 And if
Rq = Q N L / Q 0 × 100
It is represented as

【００３２】
即ち、図１は、本発明に係るアンテナ構造体２の一具体例を示す模式図平面図であって、図中、電波を受信するアンテナ構造体２であって、少なくとも磁芯部と当該磁芯部の少なくとも一部に設けられているコイル部とで構成された当該アンテナ構造体２の近傍に金属物体が存在する場合の以下で定義されるＱ値保持率Ｒｑが、１０％以上であるアンテナ構造体２が示されている。[0032]
That is, FIG. 1 is a schematic plan view showing a specific example of the antenna structure 2 according to the present invention. In FIG. 1, the antenna structure 2 for receiving a radio wave includes at least a magnetic core and the magnetic core. When a metal object is present in the vicinity of the antenna structure 2 including the coil portion provided on at least a part of the core, a Q value retention rate Rq defined below is 10% or more. The antenna structure 2 is shown.

【００３８】
即ち、当該Ｑ値の値が高い程、アンテナ構造体として優れていると判断される。 [0038]
That is, it is determined that the higher the Q value is, the better the antenna structure is.

【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用するものである。即ち、本発明に於ける第１の態様としては、金属外装内部で使用される電波を受信するアンテナ構造体であって、当該アンテナ構造体は、磁芯にコイルが巻き付けられている主磁路と磁芯にコイルが巻き付けられていない副磁路とで構成され、且つ当該磁芯に沿って形成される磁路が閉鎖状のループを形成しており、当該閉鎖状ループを構成している当該アンテナ構造体の当該磁路の一部にギャップを設け、そのギャップの部分は他の部分の磁気抵抗と異なる磁気抵抗となる様に構成され、かつ、当該副磁路の磁気抵抗が当該主磁路の磁気抵抗よりも大きくなる様に構成されており、外部磁束を受信出来るが、共振時には、磁束が外部に漏れにくい構造を有しているアンテナ構造体である。[0027]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following basic technical configuration to achieve the above object. That is, as a first aspect of the present invention, there is provided an antenna structure for receiving a radio wave used inside a metal sheath, and the antenna structure includes a main magnetic path in which a coil is wound around a magnetic core. And a sub magnetic path in which no coil is wound around the magnetic core, and the magnetic path formed along the magnetic core forms a closed loop, and forms the closed loop. A gap is provided in a part of the magnetic path of the antenna structure, the gap is configured to have a magnetic resistance different from the magnetic resistance of other parts, and the magnetic resistance of the sub magnetic path is the main resistance. The antenna structure is configured to be larger than the magnetic resistance of the magnetic path and can receive an external magnetic flux, but has a structure in which the magnetic flux hardly leaks to the outside at the time of resonance .

【００２９】
更に、本発明の第２の態様としては、基準信号を出力する基準信号発生手段と、該基準信号に基づき計時情報を出力する計時手段と、該計時情報をもとに時刻を表示する表示手段と、基準時刻情報を持つ標準電波を受信する受信手段と、該受信手段からの受信信号に基づき前記計時手段の出力時刻情報を修正する電波利用時計に於いて、当該受信手段は、上記した各態様で規定された構造を有するアンテナ構造体を含んでいる電波利用時計である。[0029]
Further, as a second aspect of the present invention, there are provided a reference signal generating means for outputting a reference signal, a timing means for outputting timing information based on the reference signal, and a display means for displaying time based on the timing information. And receiving means for receiving a standard radio wave having reference time information, and a radio-controlled timepiece for correcting output time information of the clocking means based on a received signal from the receiving means, wherein the receiving means includes each of the above-described means. It is a radio-controlled timepiece including an antenna structure having a structure defined in an aspect.

【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用するものである。即ち、本発明に於ける第１の態様としては、金属外装内部で使用される電波を受信するアンテナ構造体であって、当該アンテナ構造体は、磁芯にコイルが巻き付けられている主磁路と磁芯にコイルが巻き付けられていない副磁路とで構成され、且つ当該磁芯に沿って形成される磁路が閉鎖状のループを形成しており、当該閉鎖状ループを構成している当該アンテナ構造体の当該磁路の一部にエアギャップを設け、そのエアギャップの部分は他の部分の磁気抵抗と異なる磁気抵抗となる様に構成され、かつ、当該副磁路の磁気抵抗が当該主磁路の磁気抵抗よりも大きくなる様に構成されており、外部磁束を受信出来るが、共振時には、磁束が外部に漏れにくい構造を有しているアンテナ構造体である。[0027]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following basic technical configuration to achieve the above object. That is, as a first aspect of the present invention, there is provided an antenna structure for receiving a radio wave used inside a metal sheath, and the antenna structure includes a main magnetic path in which a coil is wound around a magnetic core. And a sub magnetic path in which no coil is wound around the magnetic core, and the magnetic path formed along the magnetic core forms a closed loop, and forms the closed loop. An air gap is provided in a part of the magnetic path of the antenna structure, the air gap part is configured to have a magnetic resistance different from the magnetic resistance of other parts, and the magnetic resistance of the sub magnetic path is The antenna structure is configured to be larger than the magnetic resistance of the main magnetic path and can receive an external magnetic flux, but has a structure in which the magnetic flux hardly leaks to the outside at the time of resonance.

【００７６】
かかる本発明のアンテナ構造体２に於いては、上記した様なエアギャップが存在している略ループ状のアンテナ構造であることから、外部から入ってきた磁気は、アンテナの両端から入るが、エアギャップ１０（磁気抵抗は中）がある方向には磁気は流れず、磁気抵抗の小さい巻き線部１１に流れる。（当該エアギャップがない場合には、アンテナ全体に流れる。）
磁気の影響を受けた巻き線部１１は、磁束変化を電流に変換し、アンテナのＬ値と同調コンデンサ容量によって共振現象を起こし、磁気を発生する様になるが、この時、アンテナの共振現象によって発生した磁束は磁気抵抗の小さいエアギャップの方向に流れる事になる。[0076]
Since the antenna structure 2 of the present invention has a substantially loop-shaped antenna structure having the air gap as described above, magnetism that enters from the outside enters from both ends of the antenna. The magnetism does not flow in the direction in which the air gap 10 (having a medium reluctance) is present, but flows to the winding portion 11 having a small reluctance. (If there is no air gap, the air flows through the entire antenna .)
The winding part 11 affected by magnetism converts a change in magnetic flux into a current, and causes a resonance phenomenon by the L value of the antenna and the capacitance of the tuning capacitor, thereby generating magnetism. The magnetic flux generated by the magnetic flux flows in the direction of the air gap having a small magnetic resistance.

【００８０】
更に、別の具体例としては、当該エアギャップ１０の代わりに、当該磁路１２の一部を磁気抵抗の異なる材料で構成することも可能である。[0080]
Further, as another specific example , instead of the air gap 10, a part of the magnetic path 12 can be made of a material having a different magnetic resistance.

Claims (26)

電波を受信するアンテナ構造体であって、当該アンテナ構造体近傍に金属物体が存在する場合の以下で定義されるＱ値保持率Ｒｑが、１０％以上である事を特徴とするアンテナ構造体。
此処で、Ｑ値保持率Ｒｑは、当該アンテナ構造体が金属物体に接触していないか、当該アンテナ構造体の近傍に金属物体が存在しない環境化におかれている場合の当該アンテナ構造体のＱ値をＱ０とし、当該アンテナ構造体が当該金属物体と接触しているか、或いは、当該アンテナ構造体の近傍に当該金属物体が配置されている環境化におかれている場合に測定された当該アンテナ構造体に於ける当該Ｑ値であるＱＮ　の中の最低値をＱＮ Ｌ 　とした場合に、
Ｒｑ＝　ＱＮ Ｌ／Ｑ０　×　１００
として表されるものである。An antenna structure for receiving a radio wave, wherein a Q value holding ratio Rq defined below when a metal object is present near the antenna structure is 10% or more.
Here, the Q-value holding ratio Rq is a value of the antenna structure when the antenna structure is not in contact with a metal object or in an environment where no metal object exists near the antenna structure. The Q value is Q 0, and is measured when the antenna structure is in contact with the metal object or in an environment where the metal object is disposed near the antenna structure. the minimum value in the Q N which is in the Q value in the antenna structure Q N L 　 And if
Rq = Q N L / Q 0 × 100
It is represented as 当該アンテナ構造体は、周波数が２０００ｋＨｚ以下の長波を含む電波である事を特徴とする請求項１に記載のアンテナ構造体。The antenna structure according to claim 1, wherein the antenna structure is a radio wave including a long wave having a frequency of 2000 kHz or less. 当該金属物体は、当該アンテナ構造体が当該電波を受信して共振する際、当該アンテナ構造体より出力される磁束が到達しえる距離に配置されており、且つ当該磁束を吸収する機能を有している事を特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ構造体。When the antenna structure receives the radio wave and resonates, the metal object is disposed at a distance where a magnetic flux output from the antenna structure can reach, and has a function of absorbing the magnetic flux. The antenna structure according to claim 1, wherein 当該金属物体は、時計の文字盤、外装部、モータ、ムーブメント、電池、太陽電池、腕バンド、ヒートシンク、マイコン、歯車列等の少なくとも一つを含むものである事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のアンテナ構造体。4. The metal object according to claim 1, wherein the metal object includes at least one of a clock face, an exterior part, a motor, a movement, a battery, a solar cell, an arm band, a heat sink, a microcomputer, a gear train, and the like. An antenna structure according to any one of the above. 当該アンテナ構造体の当該Ｑ値の最低値ＱＮＬは、異なる金属材料で構成された複数種の金属物体を互いに同一の条件の下で測定したＱ値の内で最も小さい値を示すＱ値が選択される事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のアンテナ構造体。The minimum value QNL of the Q value of the antenna structure is a Q value indicating the smallest value among Q values measured under the same conditions for a plurality of types of metal objects made of different metal materials. The antenna structure according to claim 1, wherein the antenna structure is selected. 当該アンテナ構造体の当該Ｑ値の最低値ＱＮＬは、ステンレススチール（ＳＳ）若しくは、チタン或いはチタン合金からなる金属物体を当該アンテナ構造体に接続させるか当該アンテナ構造体の近傍に配置した環境化で測定された値である事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のアンテナ構造体。The minimum value QNL of the Q value of the antenna structure is determined by an environment in which a metal object made of stainless steel (SS) or titanium or a titanium alloy is connected to the antenna structure or is disposed near the antenna structure. The antenna structure according to claim 1, wherein the value is a value measured by: 電波を受信するアンテナ構造体であって、当該アンテナ構造体は、外部磁束を受信出来るが、共振時には、磁束が外部に漏れにくい構造を有している事を特徴とするアンテナ構造体。An antenna structure for receiving a radio wave, wherein the antenna structure has a structure capable of receiving an external magnetic flux but hardly leaking the magnetic flux to the outside at the time of resonance. 当該アンテナ構造体は、磁路が閉鎖状のループを形成している事を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のアンテナ構造体。The antenna structure according to any one of claims 1 to 7, wherein a magnetic path of the antenna structure forms a closed loop. 当該閉鎖状ループを構成している当該アンテナ構造体の当該磁路の一部に、その磁気抵抗が他の部分の磁気抵抗と異なる部分が含まれている事を特徴とする請求７又は８に記載のアンテナ構造体。9. A part of the magnetic path of the antenna structure constituting the closed loop includes a part whose magnetic resistance is different from the magnetic resistance of another part. The described antenna structure. 当該磁路は、コイルが巻き付けられている主磁路とコイルが巻き付けられていない副磁路とから構成されている事を特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載のアンテナ構造体。The antenna structure according to any one of claims 7 to 9, wherein the magnetic path includes a main magnetic path around which the coil is wound and a sub magnetic path where the coil is not wound. 当該副磁路の磁気抵抗が当該主磁路の磁気抵抗よりも大きくなる様に構成されている事を特徴とする請求項１０に記載のアンテナ構造体。The antenna structure according to claim 10, wherein a magnetic resistance of the sub magnetic path is larger than a magnetic resistance of the main magnetic path. 当該副磁路内、或いは、当該副磁路と当該主磁路との間にエアギャップが設けられている事を特徴とする請求項１０又は１１に記載のアンテナ構造体。The antenna structure according to claim 10, wherein an air gap is provided in the sub magnetic path or between the sub magnetic path and the main magnetic path. 当該主磁路と当該副磁路の断面積が互いに異なっている事を特徴とする請求項１０乃至１２の何れかに記載のアンテナ構造体。13. The antenna structure according to claim 10, wherein the main magnetic path and the sub magnetic path have different cross-sectional areas. 当該主磁路と当該副磁路とは、互いに異なる材質で構成されている事を特徴とする請求項１０乃至１３の何れかに記載のアンテナ構造体。14. The antenna structure according to claim 10, wherein the main magnetic path and the sub magnetic path are made of different materials. 当該主磁路と当該副磁路とは、それぞれ互いに独立した構成体を形成しており、当該主磁路にコイルが巻き付けられた後に当該主磁路と当該副磁路とを接合されて一体化されている事を特徴とする請求項１０乃至１４の何れかに記載のアンテナ構造体。The main magnetic path and the sub magnetic path form mutually independent components, and after the coil is wound around the main magnetic path, the main magnetic path and the sub magnetic path are joined and integrated. The antenna structure according to claim 10, wherein the antenna structure is formed. 当該主磁路と当該副磁路との少なくとも一方の接合部にエアギャップが形成されている事を特徴とする請求項１０乃至１５の何れかに記載のアンテナ構造体。The antenna structure according to any one of claims 10 to 15, wherein an air gap is formed at at least one joint between the main magnetic path and the sub magnetic path. 当該主磁路と当該副磁路との間に形成される当該エアギャップは、当該主磁路と当該副磁路と端面同士の接合面に適宜のスペーサーを挿入する事によって形成されている事を特徴とする請求項１６に記載のアンテナ構造体。The air gap formed between the main magnetic path and the sub magnetic path is formed by inserting an appropriate spacer into a joint surface between the main magnetic path, the sub magnetic path, and the end faces. The antenna structure according to claim 16, wherein: 当該主磁路と当該副磁路との間に形成される端面同士の接合面は、テーパー状に形成されている事を特徴とする請求項１０乃至１７の何れかに記載のアンテナ構造体。The antenna structure according to any one of claims 10 to 17, wherein a joining surface between end faces formed between the main magnetic path and the sub magnetic path is formed in a tapered shape. 当該エアギャップは、当該主磁路と当該副磁路の端面若しくは、当該副磁路の端面同士以外の部分に於ける各磁路の表面同士が対向して形成されているものである事を特徴とする請求項１０乃至１８の何れかに記載のアンテナ構造体。The air gap is formed such that the surfaces of the magnetic paths at the end faces of the main magnetic path and the sub magnetic path or at portions other than the end faces of the sub magnetic path are opposed to each other. The antenna structure according to any one of claims 10 to 18, wherein: 当該主磁路が主として電波の進行方向に対して対向する様に構成されている事を特徴とする請求項１０乃至１９の何れかに記載のアンテナ構造体。The antenna structure according to any one of claims 10 to 19, wherein the main magnetic path is configured to be mainly opposed to a traveling direction of a radio wave. 当該主磁路は、当該副磁路を覆うように配置されている事を特徴とする請求項１０乃至２０の何れかに記載のアンテナ構造体。21. The antenna structure according to claim 10, wherein the main magnetic path is disposed so as to cover the sub magnetic path. 基準信号を出力する基準信号発生手段と、該基準信号に基づき計時情報を出力する計時手段と、該計時情報をもとに時刻を表示する表示手段と、基準時刻情報を持つ標準電波を受信する受信手段と、該受信手段からの受信信号に基づき前記計時手段の出力時刻情報を修正する電波利用時計に於いて、当該受信手段は、請求項１乃至２１の何れかに記載の構造を有するアンテナ構造体を含んでいる事を特徴とする電波利用時計。A reference signal generator for outputting a reference signal, a timer for outputting clock information based on the reference signal, a display for displaying time based on the clock information, and receiving a standard radio wave having reference time information 22. An antenna having a structure according to any one of claims 1 to 21, wherein a receiving unit and a radio-controlled timepiece that corrects output time information of the clock unit based on a signal received from the receiving unit. A radio-controlled watch characterized by including a structure. 当該電波利用時計は、金属性の外装部を有する事を特徴とする請求項２２に記載の電波利用時計。23. The radio-controlled timepiece according to claim 22, wherein the radio-controlled timepiece has a metal exterior part. 当該アンテナ構造体の当該主磁路が当該電波利用時計の外周縁部に配置されており、当該副磁路は当該電波利用時計の外周縁部に対して当該主磁路の内側に配置されている事を特徴とする請求項２２又は２３に記載の電波利用時計。The main magnetic path of the antenna structure is disposed on the outer peripheral edge of the radio-controlled timepiece, and the sub magnetic path is disposed inside the main magnetic path with respect to the outer peripheral edge of the radio-controlled timepiece. 24. The radio-controlled timepiece according to claim 22, wherein the timepiece uses radio waves. 当該アンテナ構造体は、当該電波利用時計の文字板に対して、風防が設けられている面とは反対側の面に設けられている事を特徴とする請求項２２乃至２４の何れかに記載の電波利用時計。The said antenna structure is provided in the surface opposite to the surface in which a windshield is provided with respect to the dial of the said radio wave timepiece, The said in any one of Claims 22-24 characterized by the above-mentioned. Radio wave clock. 当該電波修正時計に設けられているアンテナ構造体であって、当該アンテナ構造体の当該副磁路が当該電波利用時計の当該外装部と対向する部分の少なくとも一部は、当該主磁路によって被覆されている事を特徴とする請求項２２乃至２５の何れかに記載の電波利用時計。An antenna structure provided in the radio-controlled timepiece, wherein at least a part of a portion of the antenna structure, in which the sub-magnetic path faces the exterior part of the radio-controlled timepiece, is covered by the main magnetic path. The radio-controlled timepiece according to any one of claims 22 to 25, wherein:
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