JP2005117465A - アンテナ及び腕時計 - Google Patents

Abstract

【課題】 腕時計に内蔵されて標準電波を受信するアンテナ（特に、バーアンテナ）において生じる損失を小さくし、電波の受信効率を向上させること。
【解決手段】 本発明の一適用例であるアンテナ１００は、コア１１０と、コア１１０に巻回されたコイル１２０と、コイル１２０の両端部を覆う２つの被覆用コア１３０（１３１、１３２）とを備えて構成される。コア１１０及び被覆用コア１３０は、ともにフェライトやアモルファス等の高透磁率を持つ磁性材料で形成される。また、コア１１０と被覆用コア１３１、コア１３０と被覆用コア１３２は、コイル１２０が巻回されていない部分で互いに一体となって形成されているとともに、被覆用コア１３１、１３２の間には磁気抵抗が大きい間隔１３６が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アンテナ及びアンテナを備えた腕時計に関する。

現在、各国（例えばドイツ、イギリス、スイス、日本等）において、時刻データ即ちタイムコード入りの長波標準電波が送出されている。我が国（日本）では、２つの送信所（福島県及び佐賀県）より、図１３に示すようなフォーマットのタイムコードで振幅変調した４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの長波標準電波が送出されている。タイムコードは、正確な時刻の分の桁が更新される毎即ち１分毎に、１周期６０秒のフレームで送出されている。

近年では、このようなタイムコード入り標準電波を受信して現在時刻データを修正する、いわゆる電波時計が実用化されている。電波時計は、所定時間毎に、内蔵しているアンテナを介して標準電波を受信し、増幅変調してタイムコードを解読することにより現在時刻を修正している。

電波時計に内蔵される受信アンテナとしては、一般的にバーアンテナが用いられている。図１４（ａ）に、従来のアンテナの概略構成を示す。同図によれば、従来のアンテナ２００は、フェライトやアモルファス等の磁性体で形成される棒形状のコア２１０と、コア２１０の周囲に銅等の導線を巻回させたコイル２２０と、を備えて構成される。

そして、このアンテナ２００を標準電波による磁界（以下、「信号磁界」と称する。）中に置くと、該磁界は、アンテナ２００に対して次のように作用する。尚、標準電波は交流電波であり、その磁界線分は大きさや向きが周期的に変化する交流磁界であるが、説明の簡明のため、信号磁界を図１４（ｂ）に示すような平行磁界であるとして、以下、説明する。

即ち、信号磁界中に、軸線が磁界方向と平行になるようにコア２１０を置くと、図１４（ｃ）に示すように、信号磁界による磁束（以下、「信号磁束」と称する。）Ｍ１は、周囲空間よりも比透磁率が高いコア２１０に集中する。
また、図１４（ｄ）に示すように、アンテナ２００のコイル２２０に交流電力を与えると、コイル２２０に流れる交流電流の時間変化に応じた（即ち、向き及び大きさが変化する）磁束Ｍ３が発生する。

従って、アンテナ２００を信号磁界中に置くと、図１４（ｅ）に示すように、信号磁束Ｍ１がコア２１０に集中してコイル２２０と鎖交し、コイル２２０には、レンツの法則に従い、コイル２２０内部での信号磁束Ｍ１の変化を妨げる向きに磁束（以下、「発生磁束」と称する。）Ｍ２を発生させるような誘導起電力Ｖが生じる。尚、信号磁界は交流磁界であり、信号磁束Ｍ１は大きさや向きが周期的に変化する。従って、誘導起電力Ｖは交流電力となり、発生磁束Ｍ２は、信号磁束Ｍ１の時間的変化に追従してその大きさや向きが周期的に変化する交流磁界となる。

そして、コイル２２０に生じた誘導起電力Ｖは、コイル２２０に接続された受信回路３００によって検出される。受信回路３００には、受信したい標準電波の周波数（４０ｋＨｚ又は６０ｋＨｚ）に同調させるための同調コンデンサＣressや損失抵抗Ｒaが含まれている。

このように構成される従来のアンテナ（バーアンテナ）において、標準電波の受信感度は、コイル内部での磁界の強さ（即ち、磁束密度）に依存する。そこで、より多くの信号磁束をコイル内に通過させて受信感度を向上させるべく、コア（磁性体）の両端部の断面積を大きくし、より多くの磁束を捕捉可能としたアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５５−９１２３７号公報

しかしながら、上述した従来のアンテナにおいては、信号磁束Ｍ１や発生磁束Ｍ２による損失の発生が避けられなかった。
図１５（ａ）は、信号磁束Ｍ１及び発生磁束Ｍ２の分布を示す図であり、アンテナ２００の断面図である。同図に示すように、信号磁束Ｍ１及び発生磁束Ｍ２によって次の損失が発生する。

（１）コイル２２０の端部を含む空間Ｘにおいて、信号磁束Ｍ１の一部がコイル２２０の端部を通過する（横切る）ことによる損失が発生する（例えば、図１５；Ｘ）。

（２）コイル２２０の中央付近の空間Ｙにおいて、信号磁束Ｍ１の一部がコイル２２０の外部を通過する（即ち、コイル２２０と鎖交しない）ことによる損失乃至は受信効率の低下が発生する（例えば、図１５；Ｙ）。

（３）また、アンテナ２００の近傍に金属４００が存在する場合、この金属４００の部分を含む空間Ｚにおいて、発生磁束Ｍ２の一部が金属４００を通過することによる損失が発生する（例えば、図１５；Ｚ）。即ち、発生磁束Ｍ２の一部が金属４００を通過することで金属４００に渦電流が流れ、渦電流損失が発生する。つまり、図１５（ｂ）の等価回路に示すように、コイル２２０と金属４００とが所定の結合係数ｋで磁気結合し、コイル２２０での発生電力（誘導起電力Ｖ）の一部が金属４００で消費されるため、アンテナ２００の受信効率が低下する。

尚、コイル２２０と金属４００との磁気結合による渦電流損失を防止するため、図１６に示すように、コイル２２０と金属４００との間に、透磁率の高く且つ鉄損が少ない板状の磁性体４２２を配置する方法が知られている。これによれば、金属４００を通過していた発生磁束Ｍ２が磁性体４２２を通過するため、金属４００の渦電流損失を抑えることができる。しかしこの場合、信号磁束Ｍ１の一部が磁性体４２２を通過してしまうため、コイル２２０内部を通過する信号磁束Ｍ１が減少し、アンテナ２００の受信効率が低下してしまうという問題がある。

（４）また、発生磁束Ｍ２は信号磁束Ｍ１の変化を妨げる向きに発生するため、コイル２２０の端部近傍において、発生磁束Ｍ２によって信号磁束Ｍ１のコア２１０への侵入が妨げられ、アンテナ２００の受信効率が低下するという問題も発生する。

（５）更に、コイル２２０を形成する導体が持つ抵抗による損失が発生する。

このような事情に鑑み、本発明は、アンテナ（特に、バーアンテナ）において生じる損失を小さくし、電波の受信効率を向上させることを目的としている。

上記課題を解決するために、
請求項１に記載の発明は、
コア（例えば、図１のコア１１０）に巻回された巻線（例えば、図１のコイル１２０）の両端部が、それぞれ前記巻線外の前記コアの外周部分とともに磁性体層（例えば、図１の被覆用コア１３０）で覆われていることを特徴とするアンテナ（例えば、図１のアンテナ１００）である。

この請求項１に記載の発明によれば、コアに巻回された巻線の両端部が、それぞれ巻線外のコアの外周部分とともに磁性体層で覆われたアンテナを実現できる。アンテナでは、受信する電波の磁界成分によってコアが磁化され、コイル内を通過する磁束の時間変化を妨げるような磁束（発生磁束）が発生するが、このとき、コイルの両端部においては、受信する電波の磁界成分による磁束（信号磁束）及び発生磁束は、該端部それぞれを覆う磁性体層を通過する。即ち、コイル端部を横切る磁束が極めて少ないため、磁束がコイルを横切ることで生じる損失が減少し、電波の受信感度が向上する。また、コイル外部においては、信号磁束のうち、コイル外部を通過している（即ち、コイルと鎖交していない）磁束が磁性体層を通過してコイルと鎖交する。このため、コイル内部の磁束が増加して（即ち、磁界が強くなり）、受信感度が向上する。

また、請求項２に記載の発明は、
コア（例えば、図１のコア１１０）に巻線（例えば、図１のコイル１２０）が巻回されたアンテナにおいて、
前記コアは、間隙をおいて該コアの外周を被覆する、該間隙の開口部が対向するように該コアと同一又は所定の磁性材料で形成された２つの被覆部（例えば、図１の被覆用コア１３０）を有し、
前記巻線は、両端部がそれぞれ前記間隙内部に位置するように前記２つの被覆部間に巻回されていることを特徴とするアンテナ（例えば、図１のアンテナ１００）である。

この請求項２に記載の発明によれば、コアに巻線が巻回されたアンテナにおいて、巻線の両端部が磁性材料で形成された被覆部とコアの外周との間隙に位置するよう、２つの被覆部間に巻線が巻回されたアンテナを実現できる。アンテナでは、受信する電波の磁界成分によってコアが磁化され、コイル内を通過する磁束の時間変化を妨げるような磁束（発生磁束）が発生するが、このとき、コイルの両端部においては、受信する電波の磁界成分による磁束（信号磁束）及び発生磁束は、該端部それぞれを覆う被覆部を通過する。即ち、コイル端部を横切る磁束が極めて少ないため、磁束がコイルを横切ることで生じる損失が減少し、電波の受信感度が向上する。また、コイル外部においては、信号磁束のうち、コイル外部を通過している（即ち、コイルと鎖交していない）磁束が被覆部を通過してコイルと鎖交する。このため、コイル内部の磁束が増加して（即ち、磁界が強くなり）、受信感度が向上する。

この場合、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載のアンテナにおいて、
前記被覆部には、前記コアの軸方向に沿った切欠部（例えば、図９の切欠部１３４ｃ）が形成されているように構成しても良い。

この請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、被覆部に、コアの軸方向に沿った切欠部が形成されたアンテナを実現できる。従って、切欠部により、巻線と磁気結合することで被覆部に生じる環流電流を抑制し、環流電流によって生じる損失を防止できる。

また、請求項４に記載の発明のように、請求項２に記載のアンテナにおいて、
前記被覆部の対向面が、前記コアの軸方向に対して斜めに形成されているように構成しても良い。

この請求項４に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、被覆部の対向面が、コアの軸方向に対して斜めに形成されたアンテナを実現できる。

請求項５に記載の発明は、
コア（例えば、図７のコア１１０ａ）に巻線（例えば、図７のコイル１２０）が巻回されたアンテナにおいて、
前記コアは、該コアと同一又は所定の磁性材料で形成され、先端が対向する２つの鉤部（例えば、図７の被覆用コア１３０ａ）を外周面に有し、
前記巻線は、前記２つの鉤部間に巻回されていることを特徴とするアンテナ（例えば、図７のアンテナ１００ａ）である。

この請求項５に記載の発明によれば、コアに巻線が巻回されたアンテナにおいて、コアと同一又は所定の磁性材料で形成され、先端が対向する２つの鉤部間に巻線が巻回された（即ち、巻線の両端部が鉤部で覆われた）アンテナを実現できる。アンテナでは、受信する電波の磁界成分によってコアが磁化され、コイル内を通過する磁束の時間変化を妨げるような磁束（発生磁束）が発生するが、このとき、コイルの両端部においては、受信する電波の磁界成分による磁束（信号磁束）及び発生磁束は、該端部それぞれを覆う鉤部を通過する。即ち、コイル端部を横切る磁束が極めて少ないため、磁束がコイルを横切ることで生じる損失が減少し、電波の受信感度が向上する。また、コイル外部においては、信号磁束のうち、コイル外部を通過している（即ち、コイルと鎖交していない）磁束が鉤部を通過してコイルと鎖交する。このため、コイル内部の磁束が増加して（即ち、磁界が強くなり）、受信感度が向上する。

請求項６に記載の発明は、
コア（例えば、図１２のコア１１０）に巻線（例えば、図１２のコイル１２０）が巻回されたアンテナにおいて、
前記コアは、該コアと同一材料又は所定の磁性材料で形成された２つの凸部（例えば、図１２の被覆用コア１３０ｆ）を外周面に有し、
前記巻線は、前記２つの凸部間に巻回されていることを特徴とするアンテナ（例えば、図１２のアンテナ１００ｆ）である。

この請求項６に記載の発明によれば、コアに巻線が巻回されたアンテナにおいて、
磁性材料で形成された２つの凸部間に巻線が巻回された（即ち、巻線の両端部近傍に凸部が設けられた）アンテナを実現できる。アンテナでは、受信する電波の磁界成分によってコアが磁化され、コイル内を通過する磁束の時間変化を妨げるような磁束（発生磁束）が発生するが、このとき、コイルの両端部においては、受信する電波の磁界成分による磁束（信号磁束）及び発生磁束は、該端部近傍の凸部を通過する。即ち、コイル端部を横切る磁束が極めて少ないため、磁束がコイルを横切ることで生じる損失が減少し、電波の受信感度が向上する。また、コイル外部においては、信号磁束のうち、コイル外部を通過している（即ち、コイルと鎖交していない）磁束が凸部を通過してコイルと鎖交する。このため、コイル内部の磁束が増加して（即ち、磁界が強くなり）、受信感度が向上する。

また、請求項７に記載の発明のように、請求項１〜６の何れか一項に記載のアンテナにおいて、
前記巻線の中央部分が非磁性材料（例えば、図１１の非磁性体１３８ｅ）で覆われているように構成しても良い。

この請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、巻線の中央部分が非磁性材料で覆われたアンテナを実現できる。

請求項８に記載の発明は、
請求項１〜７の何れか一項に記載のアンテナと、
このアンテナによって受信された受信電波に基づいて標準タイムコードを生成するタイムコード生成手段（例えば、図６のタイムコード変換部７０）と、
現在時刻を計時する計時手段（例えば、図６の計時回路部８０）と、
前記タイムコード生成手段によって生成された標準タイムコードに基づいて、前記計時手段により計時された現在時刻データを修正する修正手段（例えば、図６のＣＰＵ１０）と、
を備えた腕時計（例えば、図６の腕時計１）である。

この請求項８に記載の発明によれば、受信電波に基づいて標準タイムコードを生成し、生成した標準タイムコードに基づいて現在時刻データを修正する腕時計において、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明の効果を奏する。

本発明によれば、アンテナ（特に、バーアンテナ）において生じる損失を小さくし、電波の受信効率を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。尚、説明の簡明のため、各図面においては、コイルの導線の径を太くし、巻回数を少なく図示しているとともに、コイルと受信回路とを接続する導線の図示を省略している、

［アンテナ］
図１は、本実施の形態のアンテナ１００を示す図である。同図（ａ）はアンテナ１００の正面図を示し、同図（ｂ）は側面図を示し、同図（ｃ）はＡＡ´矢視断面図を示し、同図（ｄ）はＢＢ´矢視断面図を示している。

同図によれば、アンテナ１００は、棒形状のコア１１０と、銅等の導線をコア１１０の中央部分に巻回したコイル１２０と、コイル１２０の両端部それぞれを覆う被覆用コア１３１、１３２（以下、総称して「被覆用コア１３０」と称する。）と、を備えて構成される。

コア１１０及び被覆用コア１３０は、例えばフェライト等、比透磁率が高く且つ電気抵抗が大きい磁性材料により形成される。具体的には、コア１１０及び被覆用コア１３０は、約1000〜100000程度の比透磁率を有する磁性材料を用いて形成される。このため、コア１１０及び被覆用コア１３０内部の磁気抵抗は、アンテナ１００の周辺空間のそれの約1/1000〜1/100000程度と、極めて小さくなっている。

被覆用コア１３１、１３２は、それぞれ、ほぼ同一の略円筒形状を成しており、互いに対向する端部の内側にはコア１１０との間に間隙が設けられ、間隙の開口部が対向するように形成されている。そして、この間隙にコイル１２０の端部（図１では、コイルの長さの約１／３程度）が収まることで、コイル１２０の両端部を被覆用コア１３１、１３２が覆っている。また、被覆用コア１３０は、コイル１２０の端部を覆っていない部分でコア１１０の外周面と当接し、コア１１０と一体に形成されている。

尚、被覆用コア１３１、１３２は、次のように設けられているともいえる。即ち、コイル１２０の両端部において、該両端部及び該両端部外側のコア１１０の外周面上に積層されるように、磁性体層のコア１３１、１３２が形成されている。或いは、コイル１２０の両端部を覆うよう、該両端部及びコア１１０の外周面上に磁性薄膜が接着、積層されることで形成されている。

また、コイル１２０を除くアンテナ１００の形状は、中央部分がコア１１０の外周面が露出した凹部として形成され、端部部分が被覆用コア１３１、１３２によって凸部として形成されている。そして、凸部である被覆用コア１３１、１３２の間に（又は凹部に）コイル１２０が巻回され、コイル１２０が構成されている。

上述のように構成されるアンテナ１００によれば、コア１１０と被覆用コア１３１、コア１１０と被覆用コア１３２は、それぞれ互いに磁気的に結合される。一方、被覆用コア１３１と１３２は、被覆用コア１３１と１３２の間に形成された間隔１３６により、コイル１２０の外周部分で磁気的に分離された状態となっている。従って、コイル１２０を取り囲む磁気経路ＭＲにおいて、コイル１２０の外部を通過する経路（外部経路）ＭＲ１の磁気抵抗は、コイル１２０の内部を通過する経路（内部経路）ＭＲ２のそれよりも遥かに大きくなっている。

そして、このアンテナ１００を標準電波による信号磁界中に置くと、該磁界は、次のようにアンテナ１００に対して作用する。
図２は、アンテナ１００に対する信号磁界の作用を示す図であり、アンテナ１００の鉛直断面図を示している。但し、信号磁界は平行磁界とし、アンテナ１００は、コイル１２０の軸線が磁界方向と平行になるように置かれることとする。

同図によれば、アンテナ１００を信号磁界中に置くと、信号磁束Ｍ１（同図中、実線で示されている）がコア１１０に集中してコイル１２０と鎖交し、コイル１２０には、コイル１２０内部を通過する信号磁束Ｍ１の変化を妨げる向きに発生磁束Ｍ２（同図中、一点鎖線で示されている）が発生する。

具体的には、信号磁束Ｍ１は次のように分布する。
先ず、コイル１２０の一方の端部１２１（信号磁束の侵入側）を含む空間Ｘ１において、信号磁束Ｍ１は、端部１２１の外側を回り込むように該端部１２１を覆う被覆用コア１３１を通過してコア１１０に進入する。そして、コイル１２０の他方の端部１２２を含む空間Ｘ２においては、コア１１０から、端部１２２の外側を回り込むように該端部１２２を覆う被覆用コア１３２を通過する。

即ち、図１４に示したように、従来、空間Ｘにおいてコイル１２０を横切っていた信号磁束Ｍ１は、コイル１２０の端部を回り込んでコイル１２０内部を通過することになる。つまり、コイル１２０の端部を通過する（横切る）信号磁束Ｍ１は極めて少ない。

また、コイル１２０の中央付近の空間Ｙにおいて、間隔１３６を含むコイル１２０の外部経路の磁気抵抗は、内部経路のそれよりも遥かに大きい。このため、信号磁束Ｍ１は、被覆用コア１３１を通過してコア１１０に侵入し、コア１１０から被覆用コア１３２を通過する経路を取る。

即ち、図１４に示したように、従来、空間Ｙにおいてコイル１２０の外部を通過していた信号磁束Ｍ１は、コイル１２０内部を通過する。つまり、コイル１２０の外部を通過する信号磁束Ｍ１は極めて少ない。尚このとき、信号磁束Ｍ１は、上述したように、コイル１２０の端部を横切らず、コイル１２０の端部を回り込むように被覆用コア１３０を通過する。

一方、発生磁束Ｍ２は次のように分布する。
図２のコイル１２０の外周部分において、発生磁束Ｍ２は、磁気抵抗がより小さい被覆用コア１３０を通過する経路を取る。尚、被覆用コア１３０を通過する際、発生磁束Ｍ２は、上述の信号磁束Ｍ１と同様に、コイル１２０の端部を回り込むように被覆用コア１３０を通過する。つまり、コイル１２０の端部外周部分において、被覆用コア１３０に発生磁束Ｍ２が集中して磁束密度が最も大きく（磁界が強く）なり、コイル１２０から遠ざかるにつれて磁束密度が小さく（磁界が弱く）なる。即ち、図１４に示した従来と比較して、発生磁束Ｍ２の広がりが小さくなり、指向性が鋭くなる。

また、発生磁束Ｍ２の広がりが小さくなるので、図１４に示した従来と比較し、発生磁束Ｍ２がコイル１２０近傍の金属４００と結合する結合範囲が狭くなる。このため、金属４００の渦電流損失が減少する。更に、結合範囲が狭くなるため、図３に示すように、金属４００の渦電流損失を抑えるために配置される磁性体４２０の大きさを小さくでき、信号磁束Ｍ１がこの磁性体４２０を通過することによる損失が減少する。

［アンテナを内蔵した腕時計］
次に、本実施の形態のアンテナ１００を電波時計の一種である腕時計に内蔵した例を説明する。
図４は、アンテナ１００を内蔵した腕時計１の平面図であり、図５は、腕時計１のＣＣ´矢視断面図である。図４、５によれば、腕時計１は、時計モジュール４を内部に収納する樹脂成形された時計ケース２を備え、時計ケース２には、これをユーザの手首に装着するためのバンド部材８が取り付けられている。

時計ケース２の上面中央には、文字板５を視認可能なように時計ガラス２ａがパッキン２ｂを介して嵌められ、時計ケース２の周囲には、腕時計１の各種機能の実行を指示するためのスイッチ３が設けられている。また、時計ケース２の上部外周にはベゼル２ｆが設けられ、時計ケース２の底面には、金属成形された裏蓋２ｃが防水リング２ｄを介して取り付けられている。

時計モジュール４は、上部ハウジング部４ａや下部ハウジング部４ｂ、時針や秒針等の運針を文字板５上で運針させるアナログ指針機構７、標準電波を受信するアンテナ１００、アナログ指針機構７やアンテナ１００を接続してこれらを制御する回路基板６を備えている。また、下部ハウジング部４ｂ、上部ハウジング部４ａ、文字板５は、それぞれの周縁部が時計ケース２の内側周面に設けられている中枠２ｇに取り付けられた構造となっている。

下部ハウジング部４ｂは、裏蓋２ｃの上部に設けられた緩衝部材２ｅの上方に支持され、下部ハウジング部４ｂと上部ハウジング部４ａとの間には回路基板６が配置されている。また、上部ハウジング部４ａの上面に文字板５が配置され、この文字板５の上面周縁部には、枠状部材５ｂが、時計ガラス２ａの下面周縁部に当接した状態で配置されている。

アナログ指針機構７は、文字板５に形成された軸孔５ａからその上方に延びる指針軸７ａと、指針軸７ａに取り付けられた時針、分針等の指針７ｂとを有し、指針７ｂを文字板５の上方で運針させる。アナログ指針機構７を動作させるための電池は、例えば下部ハウジング部４ｂに組み込まれている。

アンテナ１００は、下部ハウジング部４ｂと文字板５との間において、コイル１２０の軸線が裏蓋２ｃ（或いは文字板５）と平行になるよう、上部ハウジング部４ａに支持されて配置されている。そして、アンテナ１００のコイル１２０に生じる誘導起電力を検出する受信回路は、回路基板上に実装されている。

図６は、腕時計１の内部構成を示すブロック図である。同図によれば、腕時計１は、ＣＰＵ１０と、入力部２０と、表示部３０と、ＲＯＭ４０と、ＲＡＭ５０と、受信制御部６０と、タイムコード変換部７０と、計時回路部８０と、発振回路部８２と、を備えて構成される。また、発振回路部８２を除く各部はバスＢによって接続され、発振回路部８２は計時回路部８０に接続されている。

ＣＰＵ１０は、所定のタイミング或いは入力部２０から入力された操作信号に応じてＲＯＭ４０に格納されたプログラムを読み出してＲＡＭ５０に展開し、該プログラムに基づいて腕時計１を構成する各部への指示やデータの転送等を行う。具体的には、例えば所定時間毎に受信制御部６０を制御して標準電波の受信処理を実行し、タイムコード変換部７０から入力された標準タイムコードに基づいて計時回路部８０で計数される現在時刻データを修正する。

入力部２０は、腕時計１の各種機能の実行を指示するためのスイッチ３等であり、これらのスイッチ３が操作されると、対応する操作信号をＣＰＵ１０に出力する。
表示部３０は、文字板５やＣＰＵ１０によって制御されるアナログ指針機構７を含み、計時回路部８０によって計時された現在時刻を表示する。

ＲＯＭ４０は、腕時計１にかかるシステムプログラムやアプリケーションプログラム、本実施の形態を実現するためのプログラムやデータ等を記憶する。
ＲＡＭ５０は、ＣＰＵ１０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ４０から読み出されたプログラムやＣＰＵ１０で処理されたデータ等を一時的に記憶する。

受信制御部６０は、電波受信装置６２を備える。電波受信装置６２はアンテナ１００を有しており、アンテナ１００で受信した標準電波の不要な周波数成分をカットして該当する周波数信号を取り出し、この周波数信号を対応した電気信号に変換した信号をタイムコード変換部７０へ出力する。

タイムコード変換部７０は、電波受信装置６２から入力された電気信号をデジタル信号に変換し、標準時刻コードや積算コード、曜日コード等の時計機能に必要なデータを含む標準タイムコードを生成してＣＰＵ１０に出力する。

計時回路部８０は、発振回路部８２から入力される信号を計数して現在時刻を計時し、計時した現在時刻データをＣＰＵ１０に出力する。発振回路部８２は、常時一定周波数のクロック信号を出力する回路である

［効果］
以上説明したように、本実施の形態のアンテナ１００によれば、次の効果が得られる。

（１）コイル１２０の端部を含む空間Ｘ１、Ｘ２において、信号磁束Ｍ１は被覆用コア１３０を通過し、コイル１２０の端部を横切る信号磁束Ｍ１が極めて少ない。このため、信号磁束Ｍ１がコイル１２０の端部を通過する（横切る）ことで発生する損失が減少する（上述した損失（１）の減少）。

（２）コイル１２０の中央付近の空間Ｙにおいて、信号磁束Ｍ１はコア１１０及び被覆用コア１３０を介してコイル１２０内部を通過し、コイル１２０の外部を通過する（即ち、コイル１２０と鎖交しない）信号磁束Ｍ１が極めて少ない。このため、信号磁束Ｍ１がコイル１２０の外部を通過することで発生する損失が減少する（上述した損失（２）の減少）。

（３）発生磁束Ｍ２の広がりが小さくなるので、発生磁束Ｍ２がコイル１２０近傍の金属４００を通過することで発生する損失（渦電流損失）が減少する。

（４）発生磁束Ｍ２の広がりが小さくなり指向性が鋭くなるので、発生磁束Ｍ２とコイル１２０近傍の金属４００との結合範囲が狭くなり、発生磁束Ｍ２が金属４００を通過することで発生する損失（渦電流損失）が減少する。

（５）またこの場合、発生磁束Ｍ２と金属４００との結合範囲が狭くなるため、コイル１２０と金属４００とが磁気結合することを避けるために配置する磁性体４２０を小さくでき、信号磁束Ｍ１この磁性体４２０を通過することで発生する損失が減少する。

（６）コイル１２０を取り囲む磁気経路において、比透磁率が高い被覆用コア１３０が設けられた分、透磁率が高い部分が占める割合が大きくなり、磁気経路全体的としての実効透磁率μｅが大きくなる。また、コイル１２０のリアクタンスＬは、透磁率μ及び巻回数Ｎの二乗に比例するので、実効透磁率μｅが大きくなると、ある一定のリアクタンスＬを得るために要する巻回数Ｎを小さくすることができ、その結果、コイル１２０の抵抗による損失が減少する。尚この場合、間隔１３６の大きさにより実効透磁率μｅが決定され、コイル１２０のインダクタンスＬが決定されるので、この間隔１３６を適当に設けることで、所望のインダクタンスＬを得ることが可能となる。

［変形例］
尚、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、アンテナ１００を次のように構成しても良い。

（ａ）アモルファスで形成
上述した実施形態では、コア１１０及び被覆用コア１３０をフェライトで形成することとしたが、フェライトには、加工が容易ではあるが衝撃に対して非常に脆いという短所がある。そこで、他の磁性材料、例えば衝撃に対する強度が高いアモルファスで構成しても良い。

図７は、アモルファスで形成したアンテナ１００ａを示す図である。同図（ａ）はアンテナ１００ａの平面図を示し、同図（ｂ）はＤＤ´矢視断面図を示し、同図（ｃ）は側面図を示し、同図（ｄ）は水平断面図を示し、同図（ｅ）はＥＥ´矢視断面図を示している。

同図によれば、アンテナ１００ａは、アモルファスで形成されたコア１１０ａの中央部分に、コイル１２０が巻回されて構成されている。コア１１０ａは、薄板状のアモルファスが積層されて形成され、その中央部分は、コイル１２０が巻回される凹部が形成されている。そして、コア１１０ａを形成する複数枚の薄板状アモルファスのうち上下数枚の薄板の両端が、それぞれ、コイル１２０の両端を覆うようにコイル１２０の中央部に向けて外側に屈曲されて、断面Ｌ字形状の被覆用コア１３１ａ、１３２ａが形成されている。

（ｂ）フェライト及びアモルファスを複合して形成
また、フェライトとアモルファスとを複合して形成しても良い。
図８は、アモルファス及びフェライトの複合により形成されたアンテナ１００ｂを示す図である。同図（ａ）はアンテナ１００ｂの正面図を示し、同図（ｂ）はＦＦ´矢視断面図を示している。同図によれば、アンテナ１００ｂは、薄板状のアモルファスを積層して形成されたコア１１０ｂにコイル１２０が巻回され、コイル１２０の両端部を覆うように、フェライトで形成された被覆用コア１３１ｂ、１３２ｂが、コア１１０ｂの外周部分に設けられている。

（ｃ）被覆用コア１２０に切欠部を設ける
ところで、被覆用コア１３０が、信号磁束Ｍ１や発生磁束Ｍ２によって磁化されて環流電流が流れ、コア１１０と被覆用コア１３０とが磁気結合して損失が発生することがある。そこで、被覆用コア１３０に発生する環流電流を抑えるため、被覆用コア１３０にコア１１０の軸線方向に沿った切欠部を設けても良い。

図９は、被覆用コア１３０に切欠部を設けたアンテナ１００ｃを示す図である。同図（ａ）はアンテナ１００ｃの正面図を示し、同図（ｂ）は側面図を示し、同図（ｃ）は水平断面図を示し、同図（ｄ）はＧＧ´矢視断面図を示している。同図によれば、被覆用コア１３０ｃには、コア１１０の軸方向と平行な切欠部（スリット）１３４ｃが設けられている。即ち、被覆用コア１３０は断面（ＧＧ´矢視断面）略Ｕ字状に形成されている。また、切欠部１３４ｃは、被覆用コア１３０ｃの長手方向全体に亘って設けられている。

（ｄ）被覆用コア１３０の端部を斜めに形成
また、被覆用コア１３０が互いに対向する対向面を、コア１１０の軸に垂直な方向に対して斜めに形成しても良い。
図１０（ａ）、（ｂ）は、被覆用コア１３０が互いに対向する対向面を斜めに形成したアンテナ１００ｄを示す図である。同図（ａ）はアンテナ１００ｄの正面図を示し、同図（ｂ）は鉛直断面図を示している。同図（ａ）、（ｂ）によれば、被覆用コア１３０ｄの対向面は、それぞれ、被覆用コア１３１ｄ、１３２ｄ間の間隔１３６ｄが、コイル１２０の上方で狭くなる一方、コイル１２０の下方で広くなるよう、コア１１０の軸方向に対して所定の角度を持って形成されている。そして、このアンテナ１００ｄを腕時計１に内蔵する際には、同図（ｃ）の腕時計１の要部断面図に示すように、間隔１３６ｄが最も狭い部分、即ち指向性が最も鋭い部分を上方に向けて（即ち、時計ガラス２ａに対向するように）配置する。

（ｅ）被覆用コア１３１、１３２の間隔１３６を埋める
また、被覆用コア１３１、１３２の間に形成される間隙間１３６に、非磁性材料、或いはコア１１０や被覆用コア１３０を形成する磁性材料より遥かに比透磁率が小さい材料で、コイル１２０の中央部分を覆うこととしても良い。

図１１は、間隔１３６に非磁性材料を充填させたアンテナ１００ｅを示す図である。同図（ａ）はアンテナ１００ｅの正面図を示し、同図（ｂ）は鉛直断面図を示している。同図によれば、アンテナ１００ｅは、被覆用コア１３１、１３２の間の間隔１３６が非磁性体１３８ｅで埋められている。この場合であっても、間隔１３６の磁気抵抗はコア１１０及び被覆用コア１３０のそれよりも遥かに大きいため、コイル１２０の外部中央付近において、発生磁束Ｍ２は、非磁性体１８０ｅを通過せずにコイル１２０内部を通過する。また、磁性体１８０ｅによりコイル１２０の中央部分（被覆用コア１３０で覆われていない部分）を保護することができる。尚、間隔１３６に充填する（覆う）非磁性材料としては、例えば樹脂やガラス等がある。

（ｆ）被覆用コア１３０がコイル１２０の端部を覆っていなくとも良い
また、被覆用コア１３０は、コイル１２０の端部を覆っていなくとも良い。
図１２は、被覆用コア１３０がコイル１２０の端部を覆っていないアンテナ１００ｆを示す図である。同図（ａ）はアンテナ１００ｆの正面図を示し、同図（ｂ）は鉛直断面図を示している。同図によれば、アンテナ１００ｆは、コア１１０の外周面に、外周方向に突出して凸部として形成された被覆用コア１３１ｆ、１３２ｆが設けられ、この被覆用コア１３１ｆ、１３２ｆの間にコイル１２０が巻回されている。この場合であっても、コイル１２０の両端近傍において、信号磁束Ｍ１及び発生磁束Ｍ２は、コイル１１２０の両端部近傍のより比透磁率が低い被覆用コア１３１ｆ、１３２ｆを通過する。

実施の形態のアンテナの構成図。 アンテナに対する信号磁界の作用を示す図。 アンテナと金属との間に磁性体を配置した場合の作用を示す図。 アンテナを内蔵した腕時計の平面図。 図４の腕時計の断面図。 腕時計の内部構成を示すブロック図。 アンテナの変形例（１）。 アンテナの変形例（２）。 アンテナの変形例（３）。 アンテナの変形例（４）。 アンテナの変形例（５）。 アンテナの変形例（６）。 タイムコードのフォーマット。 従来のアンテナの構成及び信号磁界の作用を示す図。 従来のアンテナにおいて発生する損失を説明するための図。 アンテナと金属との間に磁性体を配置した場合の作用を示す図。

符号の説明

１００ アンテナ
１１０ コア
１２０ コイル
１３０（１３１、１３２） 被覆用コア
３００ 受信回路
４００ 金属
４２０ 磁性体
２００ 従来のアンテナ
２１０ コア
２２０ コイル
Ｍ１ 信号磁束
Ｍ２ 発生磁束
１ 腕時計
１０ ＣＰＵ
２０ 入力部
３０ 表示部
４０ ＲＯＭ
５０ ＲＡＭ
６０ 受信制御部
６２ 電波受信装置
７０ タイムコード変換部
８０ 計時回路部
８２ 発振回路部

Claims (8)

1. コアに巻回された巻線の両端部が、それぞれ前記巻線外の前記コアの外周部分とともに磁性体層で覆われていることを特徴とするアンテナ。
2. コアに巻線が巻回されたアンテナにおいて、
   前記コアは、間隙をおいて該コアの外周を被覆する、該間隙の開口部が対向するように該コアと同一又は所定の磁性材料で形成された２つの被覆部を有し、
   前記巻線は、両端部がそれぞれ前記間隙内部に位置するように前記２つの被覆部間に巻回されていることを特徴とするアンテナ。
3. 前記被覆部には、前記コアの軸方向に沿った切欠部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ。
4. 前記被覆部の対向面が、前記コアの軸方向に対して斜めに形成されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ。
5. コアに巻線が巻回されたアンテナにおいて、
   前記コアは、該コアと同一又は所定の磁性材料で形成され、先端部が対向する２つの鉤部を外周面に有し、
   前記巻線は、前記２つの鉤部間に巻回されていることを特徴とするアンテナ。
6. コアに巻線が巻回されたアンテナにおいて、
   前記コアは、該コアと同一材料又は所定の磁性材料で形成された２つの凸部を外周面に有し、
   前記巻線は、前記２つの凸部間に巻回されていることを特徴とするアンテナ。
7. 前記巻線の中央部分が非磁性材料で覆われていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のアンテナ。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載のアンテナと、
   このアンテナによって受信された受信電波に基づいて標準タイムコードを生成するタイムコード生成手段と、
   現在時刻を計時する計時手段と、
   前記タイムコード生成手段によって生成された標準タイムコードに基づいて、前記計時手段により計時された現在時刻データを修正する修正手段と、
   を備えた腕時計。

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