JP2004144481A

JP2004144481A - 電波修正時計

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Publication number: JP2004144481A
Application number: JP2002297095A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ihara; 伊原　隆史; Shigeyuki Takahashi; 高橋　重之
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP3975250B2

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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磁路の構造を有しており、当該磁路は、導体が巻き付けられコイルが形成されているコイル巻付部と、導体が巻き付けられていない非コイル巻付部とから構成されているアンテナ構造体。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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修正時計に関するものであり、特に詳しくは、共振アンテナに於いて、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修正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、タイムコードを乗せた長波の標準電波を受信して、使用中の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が多数商品化されてきている。
【０００３】
電波修正時計に於いて、受信性能を決めるのはアンテナ特性と受信回路特性である。
【０００４】
受信回路若しくは受信ＩＣの入力信号の下限は、信号振幅１μＶ程度が現状であり、実用的な受信性能を得る為に受信アンテナとしては、４０〜５０ｄＢμＶ／ｍの電界強度（電波の強さ）に於いて信号振幅１μＶ程度の出力が得られなければならない。
【０００５】
その為、サイズ制約がある場合、信号出力を大きく出来る共振タイプの受信アンテナを用いるのが一般的である。
【０００６】
又、受信アンテナの種類としては、電波の波長が長いため磁性体コアに導線を巻き付けたバーアンテナを用いているのが一般的である。
【０００７】
この様な受信アンテナに於いて、受信アンテナの出力は、概略受信アンテナの大きさに比例するので、実用的な受信性能を得るためにはあまり小さくは出来ず、腕時計の様に小型の場合受信性能や配置が問題となる。
【０００８】
又、受信アンテナの出力は、金属の外装に収納すると極端に低下してしまう。
【０００９】
その為、腕時計においては、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為の配慮も必要となる。
【００１０】
腕時計に於いて、小型・薄型・携帯容易性、デザインの自由度、質感（高級感）は重要な問題であり、アンテナ内蔵型・金属外装が望まれている。
【００１１】
従来の電波修正時計の場合、外装する方式か内蔵する方式が主に用いられている。
【００１２】
腕時計の裏蓋・側の材料が金属の場合、一般的に受信アンテナを外装する。
【００１３】
この場合、受信アンテナのケースは受信性能を低下させない様にプラスチック等の非金属を用いる為、大きく突出した形状となり、小型・薄型、携帯容易性を損なうと共にデザインの自由度が著しく損なわれる。
【００１４】
又、受信アンテナを内蔵する方式の場合、受信性能を低下させないため時計外装（裏蓋・側）の材料としてセラミックスやプラスチックが用いられるが、材料の強度が小さいため時計の厚みが厚くなり、収納性、携帯容易性を損ない、デザイン上の制約も大きくなる。
【００１５】
さらに、外観的に質感の低い腕時計となってしまう。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
一方、特開２００１−３３５７１号公報（
【特許文献６】）或いは、特開２００１−３０５２４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。
【００２５】
即ち、上記した従来例では、受信アンテナの出力は、金属の外装に収納すると極端に低下してしまう事に基づいたものであり、裏蓋部の材質を非金属にする事で出力低下を軽減し、質感の高い金属の側を用いる事を目的としている。
【００２６】
然しながら、上記の従来例では、ガラス或いはセラミックスを使用する為に、時計としての厚みが厚くなると言う問題が有った。
【００２７】
従って、従来に於いては、サイズの大きな高感度のアンテナ構造体を使用するか、電波の電界強度が強い地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。
【００２８】
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、金属調のメッキを薄く施こ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。
【００２９】
更には、金属の側に受信アンテナを内蔵させている為、アンテナの出力が低下して受信性能が低下している。
【００３０】
その為、従来では、高級感をもつ完全金属外装の電波修正時計は、実現されていないのが現状である。
【００３１】
【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修正腕時計を提供することを目的とするものである。
【００３２】
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。
【００３３】
【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は、外部電波の磁束を有効に受信出来るが、共振により発生する磁束が外部に漏れにくい磁路の構造を有しており、当該磁路は、導体が巻き付けられコイルが形成されているコイル巻付部と、導体が巻き付けられていない非コイル巻付部とから構成されているアンテナ構造体である。
【００３４】
又、本発明に於ける第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修正時計に於いて、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修正時計である。
【００３５】
【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、従来の時計の構造、材質、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、受信性能が良好で、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、デザインの自由度を持ち、質感の高い外装を用い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修正時計が容易に得られるのである。
【００３６】
【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修正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。
【００３７】
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平面図であって、図中、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、外部電波による磁束を受信出来るが、共振に発生する磁束が外部に漏れにくい磁路の構造を有しており、当該磁路は、導体が巻き付けられコイルが形成されているコイル巻付部と、導体が巻き付けられていない非コイル巻付部とから構成されているアンテナ構造体が示されている。
【００３８】
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、外部電波による磁束４を受信し、共振により発生する磁束７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。
【００３９】
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、外部電波を受信するためのアンテナ構造体１０２の近傍或いは、当該アンテナ構造体１０２に接触して導電性を持つ金属外装１０３、例えば、ステンレス、チタン合金等の時計の外装として使用される側及び又は裏蓋部（以下、これ等を含めて本発明に於ける金属外装と称する）が配置されている場合には、当該外部電波による磁束１０４が当該金属外装１０３に吸収されてしまい、当該アンテナ構造体１０２まで外部電波が到達せず、当該アンテナの出力が低下すると考え、当該アンテナ構造体１０２の感度を向上させるため、当該アンテナ構造体１０２そのものを大きく形成したり、当該アンテナ構造体１０２を金属外装１０３の外側に設けるか或いは当該金属外装１０３の代わりに、当該外装部１０３をプラスチック或いはセラミックで構成すると同時に外観品質を改善するため、当該非金属物質面に薄い金属メッキや金属調の塗装を施したりしていた。
【００４０】
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１０２の近傍或いは、当該アンテナ構造体１０２に接触して導電性を持つ金属外装１０３が存在している場合で有っても、当該アンテナ構造体１０２は、当該外部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１０２が共振する際に、当該アンテナ構造体１０２の磁心部１０９から出る磁力線（磁束）１０７が、当該金属外装１０３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損失させる結果、アンテナのＱ値が低下し、その結果、当該アンテナ構造体１０２からの出力が低下して受信性能が著しく低下するという点に問題が有る事を突き止めたものである。
【００４１】
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１０３、つまり側及び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１０２が当該外装部１０３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１０１内部に入ろうとする外部電波による磁束１０４の流れは、多少は減衰されるが（例えばー３ｄＢ程度）実質的には、障害なく当該アンテナ構造体１０２に到達するが、電波の磁束を受け、当該アンテナ構造体１０２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１０２に於ける磁心１０９の端部から出力される共振磁束の流れ１０７が、当該金属材料である外装部１０３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１０７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１０２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。
【００４２】
此処で、同一のアンテナに関して、共振状態と非共振状態に於いて、当該アンテナ単体での使用時と、金属外装が近くに存在する場合での使用時における当該アンテナの利得及び、共振時に於ける当該アンテナのＱ値について測定した結果をそれぞれ以下の表１及び表２に示す。
【００４３】
尚、上記実験では、当該金属外装の材質をチタン（Ｔｉ）とし、アンテナ構造体としては、フェライトコアに導体を４００ターン巻いた従来のアンテナを使用し、共振又は非共振の操作は、共振容量を付けるか取り外すかの操作を行う事によって、調整した。
【００４４】
尚、本具体例に於ける共振周波数は、４０ＫＨｚを採用した。
【００４５】
又、本実験に於ける測定方法は後述する。
【００４６】

上記実験結果を図１２及び図１３に示すが、その結果から、当該アンテナが非共振の場合に於いては、当該アンテナが外部電波の磁束を受け、コイルのターン数に従い、電圧振幅を出力しているのでアンテナ単体と金属外装内でのアンテナの利得を比較すると、金属外装内に於いても少なくとも７割程度（約−３ｄＢ）の外部電波を受信している事が判る。
【００４７】
一方、当該アンテナが共振の場合には、金属外装が存在すると利得が３２ｄＢも減少し、その結果、出力が約４０分の１に低下しており、かつ、Ｑ値に関しては、金属外装が存在すると単体でのＱ値が１１４もあるのに対し、３にまで低下し、その低下比率は、約４０分の１である３１ｄＢの減少を示す事が判る。
【００４８】
上記結果から金属外装内では、Ｑ値の低下によりアンテナ出力が著しく低下しているのであって、外部電波が外装内部に届かないと言うものではない事が理解できる。
【００４９】
此処で、共振アンテナの特性を表すＱ値について説明する。
【００５０】
図１７は、周波数とアンテナの出力との関係を示すグラフであり、図１７中、最もアンテナ出力の高い周波数が共振周波数ｆ０となる。
【００５１】
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約３ｄＢ（１／√２）低いレベルで、その出力レベルを与える周波数をｆ１、ｆ２とすると、Ｑ値は、以下の様に計算されるものである。
【００５２】
Ｑ値＝共振周波数ｆ０÷（ｆ２−ｆ１）
上記Ｑ値の別の解釈として、前記した様に、Ｑ値は、共振状態でのアンテナのエネルギー損失の程度を示し、エネルギー損失が小さいと当該Ｑ値の値は高くなる。
【００５３】
又、この結果、アンテナ出力は概略アンテナ入力のＱ値倍となる。
【００５４】
即ち、当該アンテナ構造体１０２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１０２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に対して出力が概略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。
【００５５】
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。
【００５６】
上記表１及び表２のアンテナ単体時の利得とＱ値の関係を見ると、Ｑ値１１４に対し、共振／非共振の利得比は、約４０ｄＢで、換算すると１００倍となっている。
【００５７】
尚、本発明に於いては、当該Ｑ値の値を高くすることは、入力された外部電波から不用なノイズを除去する事が可能となり、それによって、所定の周波数に対する感度を向上させることが可能となるので、フィルター機能を発揮する事が出来、この点からもＱ値が高い事が望まれる。
【００５８】
以上の事から、金属外装に入れた場合のアンテナは、外部電波を受け、共振状態にある時、アンテナ単体と比べて、何らかのエネルギー損失が著しく増えている事になる。
【００５９】
その結果、Ｑ値が低下し、アンテナの出力が著しく低下している。
【００６０】
そこで、エネルギー損失の原因を詳細に調べた結果、共振により発生した磁束が金属外装に吸い込まれ、銅損（コイル抵抗による損失）により磁束のエネルギーを損失していることが推定できる。
【００６１】
従って、当該銅損の低減を図るには、アンテナをループ形状として、共振により発生する磁束をアンテナ構造体外部に漏らさない様にすることが必要になる。
【００６２】
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、十分なアンテナ出力を確保する為に、当該Ｑ値の値の低下を如何に防止して、実用上、問題の無い程度のアンテナ出力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、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は、外部電波による磁束４を受信出来るが、共振時には、共振により発生する磁束７が外部に漏れにくい磁路６の構造を有しており、当該磁路６は導体１１が巻き付けられコイルが形成されているコイル巻付部２１と、導体１１が巻き付けられていない非コイル巻付部２２とから構成されているアンテナ構造体とする事によって、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。
【００６３】
即ち、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、外部電波による磁束４を受信するが、共振により発生する磁束７が、閉ループ状の磁路６を流れ、その結果、当該磁束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。
【００６４】
更に、具体的には、本発明の当該アンテナ構造体２は、当該磁路６に於ける当該コイル巻付部２１と、当該非コイル巻付部２２の少なくとも一部は、互いに異なる材質で構成されている事が望ましい。
【００６５】
本発明に於ける当該コイル巻付部２１は、上記した磁路６の一部を構成するものであって、適宜のコア部９に適宜の導体１１が所定の回数巻きつけられてコイル部８が形成されている部分を規定するものであり、又、本発明に於ける当該非コイル巻付部２２は、上記した磁路６の一部を構成するものであって、適宜のコア部９’で構成され当該コア部９’には、導体１１によるコイルが巻き付けられていない部分を規定するものである。
【００６６】
即ち、本発明に於ける当該コイル巻付部２１は、当該アンテナが外部電波を受信した際に、当該外部電波により発生した磁束４が主として当該コイル巻付部２１に流れる様な機能を有しているものであり、又、当該非コイル巻付部２２は、当該コイル巻付部２１が共振している間に発生した磁束７が、主として当該非コイル巻付部２２に流れる様な機能を有しているものである。
【００６７】
従って、例えば、当該非コイル巻付部２２に相当する部分に、仮に適宜の導体からなるコイルが巻き付けられていたとしても、上記機能を発揮するものである限り、当該部分は、非コイル巻付部と判断するものである。
【００６８】
例えば、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２の双方にコイルが巻き付けられていたとした場合に、双方のコイルを共振させるとすると、双方のコイルの共振位相がずれるため、出力が低下するばかりか、双方のコイルの共振周波数の調整が難しいし、又体積や部品点数の増加も問題となる。
【００６９】
一方、上記例に於いて、出力側であるコイル巻付部２１のアンテナが非共振の場合、当該コイル巻付部のコイル抵抗が加算され、共振状態の銅損が増加して出力が低下する他体積や部品点数の増加も問題となる。
【００７０】
尚、本発明に於ける当該コイル巻付部２２には、一つのコイルに限らず、複数個のコイルが配置されている場合であっても良い。
【００７１】
更に、本発明に於いて、当該アンテナ構造体２に関し、外部電波の受信を妨げない様にするには、例えば、当該コイル巻付部２１の実効透磁率よりも、当該非コイル巻付部２２の実効透磁率を小さく、且つ、当該非コイル巻付部２２が存在しない場合に於ける当該コイル巻付部２１が共振した際に発生する磁束が通る空気中の磁路よりも当該実効透磁率が大きくなる様に構成する事が必要である。
【００７２】
その為に、当該コイル巻付部２１と、当該非コイル巻付部２２を構成する少なくとも一部の材質は相互に異ならせる事が望ましい。
【００７３】
一方、本発明に於いては、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２に入った外部電波の磁束は、実効透磁率の大きなコイル巻付部２１側を主に流れる事によって、当該コイル部８に起電力を発生し、その起電力により、共振が起こり、当該共振により発生した磁束は、当該コイル巻付部２１から空気中に流れるよりも、空気中の実効透磁率よりも大きな実効透磁率を持つ当該非コイル巻付部２２に主に流れる事になるので、結果として、アンテナ構造体外部に漏れる磁束が減少するのである。
【００７４】
図１は、本発明に於ける当該アンテナ構造体２の当該非コイル巻付部２２に相当する磁路６の一部にギャップ部１０を設け、磁気的なギャップを形成する事により、当該非コイル巻付部２２の実効透磁率を小さくしたものである。
【００７５】
一方、従来に於ける様に、アンテナを金属外装の外側に設置したり、外装をプラスチック若しくはセラミックスとしてアンテナを内蔵した場合、当該アンテナの利得とＱ値は、以下の表３に示す様になる。
【００７６】

表３の結果により、当該アンテナ構造体１０２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の他、当該アンテナ構造体１０２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。
【００７７】
又、表３の結果より、従来レベルに於ける実用的なアンテナの特性（利得／出力）レベルがたとえば、利得で−３１ｄＢから−４０ｄＢ程度への減衰とすると、本発明に於ける各種の金属材料を使用した金属外装を用いた時計のアンテナ特性をこれと比較して、本発明に於ける時計のアンテナ特性が、実用範囲にあるか否かを判断する必要がある。
【００７８】
即ち、従来の電波修正時計に於いては、当該アンテナを時計に実装する場合、そのアンテナの出力の実用受信性能目標は、アンテナ単体での利得−３０ｄＢではなく時計実装時の−４０ｄＢ程度であり、そのレベルを基準目標として設定するものである。
【００７９】
図３及び図４は、従来のアンテナにおけるアンテナ特性と本願に於けるアンテナのアンテナ特性とを種々の金属材料について測定して比較したものであり、特に図３では、当該各アンテナに於けるＱ値の減衰率を示したものであり、又、図４は、従来のアンテナと本願に於ける当該各アンテナのアンテナ特性として利得を測定して比較したものである。
【００８０】
図３及び図４に於ける従来のアンテナとしては、直線状フェライトコアに導体を４００ターン巻いた構成のものを使用し、又、本発明のアンテナの構造としては、図１に示されている様な、直線状フェライトコアに導体を４００ターン巻いたコイル巻付部２１の当該コア部に、コイルを巻いていない非コイル巻付部２２を接合して閉鎖状の磁路を形成すると共に、当該非コイル巻付部２２の一部に、２００μｍのギャップを形成したものである。
【００８１】
又、当該アンテナの利得及びＱ値の減衰率の測定は、図１６に示す様に、各種の金属材料からなる板材の上に当該アンテナを置いて測定したものである。
【００８２】
つまり、図３では、各アンテナの金属板材が無い場合のＱ値と当該板材がＢＳ、Ｔｉ、及びＳＵＳである場合のそれぞれについてＱ値を測定しその減衰率をｄＢで表示したものであり、又図４は、図３と同様の資料について、利得を測定し、そのｄＢ値を逆の棒グラフで示したものである。
【００８３】
上記図３及び図４の結果から理解される様に、各金属板材の材質とも、Ｑ値の低下と利得（アンテナの出力）の低下が一致している事が判明した。
【００８４】
又、板材のため、金属外装を使用する場合に比べて、Ｑ値の減衰率が６ｄＢ程度小さいことが判る。
【００８５】
一方、図４から明らかな様に、本願発明に於けるアンテナ利得（出力）は、各材料においてこの評価サンプルでは、約１０ｄＢ（約３倍）改善している事が理解できる。
【００８６】
更に、図４では、当該板材での評価のため、実用性能として、−３５ｄＢ程度の利得が必要とすると、従来のアンテナでは、表４に示す様に、ＢＳ、ＳＵＳ及びＴｉに接触させた場合には、利得の低下がそれぞれ１／４、１／９及び１／９であったのに対し、本願発明のアンテナでは、当該アンテナの利得の低下がそれぞれ１／１．２、１／２．８及び１／２．８であり、大幅な改善が図られている事が理解できる。
【００８７】

一方、図５は、アンテナ特性とギャップとの関係を示すグラフであり、当該ギャップの間隙とＱ値との関係を示したものである。
【００８８】
上記図５から理解される様に、当該アンテナのＱ値は、当該ギャップを調整する事によって向上させることが可能であり従って、当該アンテナの利得も改善することが可能である事を示している。
【００８９】
更に、本発明に於いては、導体の巻数（ターン数）を最適化する事によっても更に改善する事が可能である。
【００９０】
上記した様に、本発明に於ける当該アンテナ構造体２が金属材料３と接触しているかその近傍に金属材料３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。
【００９１】
上記した説明から明らかな通り、本発明に於いては、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６の一部に、その透磁率が他の部分の透磁率と異なる部分が含まれている事が好ましい具体例である。
【００９２】
又、本発明に於いては、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６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も望ましい具体例である。
【００９３】
一方、本発明に於ける、当該非コイル巻付部２１の実効透磁率が当該コイル巻付部２２の実効透磁率よりも小さくなる様に構成されている事も望ましい。
【００９４】
更に、本発明に於いては、図１８（Ｃ）に示す様に、当該非コイル巻付部２２内にギャップ１０が設けられている事も好ましい。
【００９５】
そして、本発明に於いては、更に、図１８（Ａ）或いは（Ｂ）に示す様に、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２との少なくとも一方の接合部１５にギャップ１０が形成されている事が望ましい。
【００９６】
本発明に於いては、当該ギャップは、図１８（Ａ）或いは（Ｂ）に示す様に、当該コイル巻付部２１近傍以外の磁路６の部分に設けられている事が望ましい。
【００９７】
一方、図１８（Ｄ）に示す様に当該ギャッププ１０の少なくとも一部が、当該アンテナ構造体２に於ける外部電波が到達する面に存在している事は好ましくないので、図１８（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に当該ギャップ１０は、当該コイル巻付部２１の外部電波が到達する面とは反対側の側面に形成されていることが望ましい。
【００９８】
具体的には、図１８（Ｂ）に示す様に当該コイル巻付部２１のアンテナコア部９が、コイル部より外方部に延展している部分の中心軸線２８から当該アンテナコアの半径の長さ分だけ離れた位置で、且つ当該中心軸に対して外部電波が到達する面とは反対側の面の一部に当該非コイル巻付部２２の端面が接合するような構成でギャップ１０が形成されていることが望ましい。
【００９９】
一方、本発明に於いては、当該非コイル巻付部２２は、当該コイル巻付部２１を構成している磁性材料よりも透磁率の低い磁性材料で形成されている事も望ましく、更には、図１８（Ｅ）に示す様に、当該非コイル巻付部２２又は、当該コイル巻付部２１の少なくとも一部の表面に磁気的変質層、非磁性層又は、透磁率の低い層からなる膜層８０を形成する事も好ましい。
【０１００】
この場合には、当該ギャップ１０は、空気層の介在なしに当該膜層のみで構成される場合がある。
【０１０１】
更に、本発明に於いては、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２の断面積が互いに異なる様に構成されていても良く、又、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２とは、それぞれ互いに独立した構成体を形成しており、当該コイル巻付部２１に導体１１を巻き付けコイル８が形成された後に当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２とを一体化した構成を採用する事も可能である。
【０１０２】
上記した様に、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。
【０１０３】
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以下の長波を含む電波であって、好ましくは、数１０ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの長波である。
【０１０４】
一方、本発明に於いて使用される当該金属外装３は、具体的には、ステンレススチール（ＳＵＳ）、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外装材料が使用される。
【０１０５】
尚、本発明に於ける好ましい金属外装材料としては、ＢＳ、ＳＵＳ或いはＴｉである。
【０１０６】
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外装３の具体例としては、例えば、裏蓋及び側を含んでいる時計の外装部、文字盤、モーター、ムーブメント、電池、太陽電池（ＳＵＳ基板太陽電池）、腕バンド、ヒートシンク等を含むものである。
【０１０７】
此処で、本発明における当該アンテナの利得とＱ値の測定方法の一具体例を説明する。
【０１０８】
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アンテナ評価回路を構成し、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）より所定の電波を発信し、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）で所定のアンテナ評価をする様に構成したものである。
【０１０９】
上記の評価装置においては、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に示す様に送信ループアンテナの下端から１１ｃｍ離れた位置に評価用の受信アンテナを設置して測定すると同時に、図１６に示す様に、当該被測定アンテナ構造体２と金属外装３とを接触させて測定した。
【０１１０】
尚、本具体例で使用した当該金属外装３は、当該金属材料としてＳＵＳ，Ｔｉ，ＢＳの５ｍｍ厚の板材を用いた。
【０１１１】
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）から発信される電波の周波数は、４０ＫＨｚ用の共振アンテナを測定する場合、２０〜６０ＫＨｚの範囲で変化させて測定した。
又、上記の測定装置により当該４０ＫＨｚ用の共振アンテナの利得とＱ値を測定する方法を図１７を参照しながら説明する。
【０１１２】
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の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。
【０１１３】
ここで、アンテナの利得は、送信アンテナへの入力電圧振幅と被測定アンテナの出力電圧振幅の比で表し、図１７中、最もアンテナ出力の高い周波数が共振周波数（ｆ０）となり、当該アンテナ出力が最も高い時点での上記比の値をアンテナ利得とした。
【０１１４】
又、前述の様に、測定結果よりｆ１，ｆ２を求めＱ値を算出した。
【０１１５】
その結果を図３及び図４に示す。
【０１１６】
図３に於いて、従来のアンテナ単体のＱ値を基準として、減衰率（ｄＢ表示）で測定結果を示した。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
更に、図５に示す様に、Ｑ値の改善度は、ギャップ依存性があり、当該ギャップの狭いほうが非コイル巻付部２２の実効透磁率が大きくなり、漏れ磁束が減少するので当該ギャップの狭いほうがＱ値は良くなる。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
即ち、本発明に於ける当該アンテナ構造体２は、例えば図１に示す様な構成を有している事が好ましく、具体的には、コイルである巻き線１１が設けられた磁路６を構成する磁心〈コア部〉９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。
【０１２３】
そして、本具体例に於いては、当該磁心９の当該端部同士の対向部１４には微小な間隙、つまりギャップ１０が設けられている事が望ましい。
【０１２４】
当該ギャップ１０は、前記で説明した様に、空気が介在するもので有ってもよく、又、適宜の膜層が介在しているもので有ってもよく、更には、適宜のスペーサーが介在しているもので有っても良いので、当該ギャップ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。
【０１２５】
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束は、アンテナの両端から入るが、ギャップ１０（磁気抵抗は中）がある方向には磁束は流れず、磁気抵抗の小さい巻き線部１１に流れる。（当該ギャップがない場合には、ギャップの方向に流れる。）
既に上記で説明した通り、磁気の影響を受けた巻き線部１１は、磁束変化を電圧に変換し、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、共振による磁束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、空気中に漏れ出すのではなく磁気抵抗の小さいギャップ部分を流れる事になる。
【０１２６】
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発生する損失を削減する事が可能となる。
【０１２７】
換言すれば、当該アンテナ構造体２の磁路６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により発生する磁束７の流れが、図１に示す様に、閉鎖状のループ型磁路６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。
【０１２８】
当該アンテナ構造体２に於ける当該磁路（コア）６が図１に示す様に、コイル巻付部２１のアンテナコア部９と非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’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を当該ギャップ１０の隙間を通して当該コイル巻付部２１を構成するアンテナコア部９に巻きつけるか、当該コイル巻付部２１と非コイル巻付部２２との間に形成される閉鎖状の空間部を利用して当該コイル巻付部２１を構成するアンテナコア部９に巻きつける必要があり、生産性が悪くなる。
【０１２９】
従って、コイル巻付部２１のアンテナコア部９と非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’をそれぞれ別体に設け、生産する場合には、当該コイル巻付部２１のアンテナコア部９にコイル巻き線を行う段階では当該非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’を取り付けず、巻き線操作が完了した後に当該非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’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。
【０１３０】
即ち、図６に示す様に、本発明に於いては、当該コイル巻付部２１のアンテナコア部９と当該非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’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。
【０１３１】
その際、本発明に於ける当該非コイル巻付部２２の磁気抵抗が当該コイル巻付部２１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。
【０１３２】
一方、本発明に於いては、当該ギャップ１０は、当該非コイル巻付部２２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、当該非コイル巻付部２２と当該コイル巻付部２１との間、つまり双方の接合部１５の少なくとも一方にギャップ１０が設けられているもので有っても良い。
【０１３３】
更に、本発明に於ける別の具体例に於いては、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２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。
【０１３４】
つまり、図６に示す様に、当該コイル巻付部２１の断面積は、対応する当該非コイル巻付部２２の断面積よりも小さくなる様に構成されている。
【０１３５】
これは、図示の通り、当該コイル巻付部２１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、当該コイル巻付部２１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。
【０１３６】
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、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２とは、それぞれ互いに独立した構成体を形成しており、当該コイル巻付部２１にコイル１１が巻き付けられた後に当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２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。
【０１３７】
又、上記した様に、本発明に於ける当該アンテナ構造体２の当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２との少なくとも一方の接合部１５にギャップ１０が形成されているものであって、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２との間に形成される当該ギャップ１０は、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
つまり、本具体例では、コイル巻付部２２のアンテナコア部９と非コイル巻付部のアンテナコア部９’との接合面１５に形成されるギャップ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或いは別途配置されているスぺーサー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。
【０１４０】
前記した図５に示す通り、当該ギャップ１０の間隙距離に対するアンテナの利得の変化から明らかな様に、当該ギャップ間隙距離によって利得のばらつきが出ると言う問題が発生する。
【０１４１】
その為、当該コイル巻付部アンテナコア部９と当該非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’の間隙部内にボビンや、スペーサー１７或いは適宜の膜層８０等を介在させる事によって、当該ギャップ１０間の距離精度の誤差は、当該ボビンの突起部或いはスペーサーなどの異物の寸法精度誤差となり、アンテナの利得を安定させることが可能となる。
【０１４２】
又、本発明に於ける当該アンテナ構造体２に関しては、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２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。
【０１４３】
即ち、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２との間に形成される当該ギャップ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、当該ギャップ１０の面積を増加させる事になる。
【０１４４】
かかる構成を採用する事によって、当該ギャップ１０の間隙距離の調整は、当該コイル巻付部のアンテナコア部９に対して、当該非コイル巻付部のアンテナコア部９’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。
更に、係る構成にあっては、上記した通り、アンテナの利得のばらつきは、当該コイル巻付部２１のアンテナコア部９と当該非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’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アンテナの利得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。
【０１４５】
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、アンテナの利得のばらつきを低減させることが可能となる。
【０１４６】
尚、図６に於いて、１８は巻き線１１を当該コイル巻付部２１のアンテナコア部９に巻きつける際の巻き枠を示し、２０は、当該コイル巻付部２１のアンテナコアが導電性である場合の、当該アンテナコア部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。
【０１４７】
一方、本発明に於ける当該ギャップ１０に関しては、当該コイル巻付部２１と当該非コイル巻付部２２の端面若しくは、当該非コイル巻付部２２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。
【０１４８】
即ち、図７（Ａ）に示す様に、当該非コイル巻付部２１のアンテナコア部９’の一部に当該ギャップ１０が形成される場合に於いては、当該非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’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端部１３の一部同士を重複させ、当該非コイル巻付部２２の端面１３同士以外の部分に於ける各磁路の表面２６、２６’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、当該コイル巻付部２１のアンテナコ部９の端面１９と当該非コイル巻付部２２のアンテナコア部９’の端面１９’の間に当該ギャップ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、当該非コイル巻付部２２の端面１９’以外の部分２７’と当該コイル巻付部２１の端面１９以外の部分２７とが対向して形成されているものであっても良い。
【０１４９】
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。
【０１５０】
一方、本発明に於ける当該アンテナ構造体２の構造の内、当該コイル巻付部のアンテナコア部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。
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のコイル巻付部２１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。
【０１５１】
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非コイル巻付部のアンテナコア９’の断面積若しくは厚みが当該コイル巻付部のアンテナコア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。
【０１５２】
既に上記した通り、当該コイル巻付部のアンテナコア部９と当該非コイル巻付部のアンテナコア部９’間の磁気抵抗を低減させるためには、コイル巻付部のアンテナコア部９と非コイル巻付部のアンテナコア部９’の厚み或いは断面積が厚いか大きい方が望ましいが、当該コイル巻付部のアンテナコア部９には、巻き線部１１が設けられるので、当該コイル巻付部のアンテナコア部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、当該非コイル巻付部のアンテナコア部９’には、巻き線部１１はなく、従って、当該コイル巻付部のアンテナコア部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。
【０１５３】
かかる構成とする事によって、当該コイル巻付部のアンテナコア部９と当該非コイル巻付部のアンテナコア部９’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非コイル巻付部のアンテナコア部９’に導くことが出来、アンテナの利得のばらつきを抑える事が可能となる。
【０１５４】
そして、好ましくは、当該非コイル巻付部のアンテナコア部９’は、電波の進行方向に対して当該コイル巻付部のアンテナコア部９の内側に配置されており、当該コイル巻付部のアンテナコア部９が当該非コイル巻付部のアンテナコア部９’を被覆するような形態で、電波が直接当該非コイル巻付部のアンテナコア部９’に到達しない様に構成したものである。
【０１５５】
従って、当該アンテナ構造体２を構成する当該コイル巻付部のアンテナコア部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コイル巻付部アンテナコア部９の面とは反対の面側に当該非コイル巻付部アンテナコア部９’を配置するのが望ましい。
【０１５６】
即ち、当該コイル巻付部のアンテナコア部９に入った磁束は、当該ギャップ１０がある非コイル巻付部のアンテナコア部９’の方向には流れず、磁気抵抗の小さい巻き線部１１にながれるが、逆に、非コイル巻付部のアンテナコア部９’に入った磁束も当該ギャップ１０がある非コイル巻付部アンテナコア部９’には流れない。
従って、アンテナの構造としては、当該コイル巻付部のアンテナコア部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。
【０１５７】
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、当該コイル巻付部のアンテナコア部９に入るので利得が向上する。
【０１５８】
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、当該コイル巻付部のアンテナコア部９が全体的に当該非コイル巻付部のアンテナコア部９’を被覆する様に設計されているものである。
【０１５９】
本発明に於ける別の態様としては、図８に示す様に、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修正時計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修正時計１である。
【０１６０】
本発明にかかる当該電波修正時計１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。
【０１６１】
本発明にかかる当該電波修正時計１の詳細な具体例を図９に示すならば、当該電波修正時計１は、図７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のコイル巻付部アンテナコア部９を当該外縁部５１の近傍に位置せしめ、当該非コイル巻付部アンテナコア部９’を当該コイル巻付部アンテナコア部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。
【０１６２】
尚、図９中、５２は受信ＩＣ、５３はフィルター用水晶振動子、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。
【０１６３】
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修正時計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。
【０１６４】
次に、本発明に於ける当該電波修正時計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。
【０１６５】
勿論、図９及び図１０の当該電波修正時計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。
【０１６６】
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、当該電波修正時計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。
【０１６７】
尚、図１１中、４４は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。
【０１６８】
【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修正時計の構造、外装材料、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修正時計が容易に得られるのである。
【０１６９】
更には、金属外装内にアンテナを収納した場合でも、利得の低下をきたす事のない、商品価値の高い電波修正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値の減衰率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ギャップ距離と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、本発明に係る電波修正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、本発明に係る電波修正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、本発明に係る電波修正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、本発明に係る電波修正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、本発明に係るアンテナ利得及び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、本発明に係るアンテナ利得及び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、本発明に係るアンテナ利得及び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、本発明に係るアンテナ利得及びＱ値の測定方法の具体例を説明する図である。
【図１８】図１８は、本発明に係るアンテナ構造体に於ける構成の例を説明する図である。
【符号の説明】
１、１０１　　電波修正時計
２、１０２　　アンテナ構造体
３、１０３　　外装部、金属外装
４，１０４　　外部電波による磁束
６，１０６　　磁路
７、１０７　　磁力線（磁束）
８　　コイル部
９，９’　　アンテナコア部
１０　ギャップ
１１　巻き線部
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
２１　コイル巻付部
２２　非コイル巻付
２３　両側部
２６　アンテナコア部の端面以外の表面部
２７　アンテナコア部の端面以外の表面部
２８　アンテナコア部の中心軸線
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

Claims

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、外部電波による磁束を受信出来るが、共振により発生する磁束が外部に漏れにくい磁路の構造を有しており、当該磁路は、少なくとも一つの導体が巻き付けられコイルが形成されているコイル巻付部と、導体が巻き付けられていない非コイル巻付部とから構成されている事を特徴とするアンテナ構造体。
当該磁路に於ける当該コイル巻付部と、当該非コイル巻付部の少なくとも一部とは、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１に記載のアンテナ構造体。
当該アンテナ構造体に於ける、共振により発生する磁束の通る当該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又は２に記載のアンテナ構造体。
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、その透磁率が他の部分の透磁率と異なる部分が含まれてい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。
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項１乃至３の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該非コイル巻付部の実効透磁率が当該コイル巻付部の実効透磁率よりも小さくなる様に構成されている事を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該非コイル巻付部内にギャップが設けられている事を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該コイル巻付部と当該非コイル巻付部との少なくとも一方の接合部にギャップが形成されている事を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該非コイル巻付部は、当該コイル巻付部を構成している磁性材料よりも透磁率の低い磁性材料で形成されている事を特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該非コイル巻付部又は、当該コイル巻付部の少なくとも一部の表面に磁気的変質層、非磁性層又は、透磁率の低い層からなる膜層を形成する事を特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該コイル巻付部と当該非コイル巻付部の断面積が互いに異なる事を特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該コイル巻付部と当該非コイル巻付部とは、それぞれ互いに独立した構成体を形成しており、当該コイル巻付部に導体を巻き付けコイルが形成された後に当該コイル巻付部と当該非コイル巻付部とを一体化した事を特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該非コイル巻付部内に設けられているか、当該コイル巻付部と当該非コイル巻付部との間に形成される当該ギャップは、当該コイル巻付部と当該非コイル巻付部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７又は８に記載のアンテナ構造体。
当該非コイル巻付部内に設けられている当該ギャップの接合面若しくは当該コイル巻付部と当該非コイル巻付部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１乃至１３の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該ギャップは、当該コイル巻付部と当該非コイル巻付部の端面若しくは、当該非コイル巻付部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７乃至１４の何れかに記載のアンテナ構造体。
当該ギャップは、当該コイル巻付部近傍以外の磁路の部分に設けられている事を特徴とする請求項７乃至１５の何れかに記載のアンテナ構造体。
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修正時計に於いて、当該受信手段は、請求項１乃至１６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修正時計。
当該電波修正時計は、金属性の外装部を有する事を特徴とする請求項１７に記載の電波修正時計。
当該アンテナ構造体の当該コイル巻付部が当該電波修正時計の外周縁部に配置されており、当該非コイル巻付部は当該電波修正時計の外周縁部に対して当該コイル巻付部の内側に配置されている事を特徴とする請求項１７又は１８に記載の電波修正時計。
当該アンテナ構造体は、当該電波修正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１７乃至１９の何れかに記載の電波修正時計。
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非コイル巻付部が当該電波修正時計の当該外装部と対向する部分の少なくとも一部は、当該コイル巻付部によって被覆されている事を特徴とする請求項１７乃至２０の何れかに記載の電波修正時計。