JP2005175979A - アンテナ内蔵の電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケースを金属で形成しても、受信感度を確保できる。
【解決手段】 ステンレスなどの金属からなる腕時計ケース１と、磁性材料からなるコア１１およびこのコア１１に巻回されたコイル１２を有して腕時計ケース１内に配置されるアンテナ１０とを備え、このアンテナ１０のコア１１の両端が絶縁体１４を介して腕時計ケース１を貫通し腕時計ケース１の外側に突出されている。従って、腕時計ケース１がステンレスなどの金属で形成されていても、腕時計ケース１の外側に突出したコア１１によって電波を受信することができ、これによりアンテナ１０の受信感度を確保することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電波時計などのアンテナ内蔵の電子機器に関する。

例えば、電子腕時計においては、腕時計ケース内にアンテナを設け、このアンテナで標準時刻の電波を受信して時刻を修正する電波時計がある。この種の電子腕時計は、腕時計ケース内にアンテナを設ける必要があるため、腕時計ケースをステンレスなどの金属で形成すると、アンテナの受信感度が低下し、良好に電波を受信することができないという問題がある。

そこで、従来の電子腕時計では、腕時計ケースを合成樹脂やセラミックで形成し、アンテナの受信感度を確保したものがあるが、腕時計ケースを単に合成樹脂やセラミックで形成すると、金属調で高級感のあるものが得られないため、腕時計ケースの表面に金属調の薄膜を形成している。

しかしながら、このような電子腕時計では、腕時計ケースを合成樹脂で形成すると、腕時計ケースとして十分な強度を確保できないため、腕時計ケースおよびその表面の薄膜が傷付き易いという問題がある。また、腕時計ケースをセラミックで形成すると、腕時計ケースとして十分な強度を確保できても、腕時計ケースの表面の薄膜が傷付き易いという問題がある。
特開２００１−３０５２４４号公報

この発明が解決しようとする課題は、強度を確保するために金属でケースを形成しても、受信感度を確保できるアンテナ内蔵の電子機器を提供することにある。

この発明は、上記課題を解決するために、次のような構成要素を備えている。
なお、各構成要素には、後述する各実施形態の項で説明される各要素に付されている図面の参照番号などを括弧と共に付す。
請求項１に記載の発明は、図１に示すように、ケース（腕時計ケース１）と、磁性材料からなるコア（１１）およびこのコアに巻回されたコイル（１２）を有して前記ケース内に配置されるアンテナ（１０）とを備え、前記コアの両端が前記ケースを貫通して前記ケースの外側に突出されていることを特徴とするアンテナ内蔵の電子機器である。

請求項２に記載の発明は、図２に示すように、ケース（腕時計ケース１）と、磁性材料からなるコア（２０）およびこのコアに巻回されたコイル（１２）を有して前記ケース内に配置されるアンテナ（１０）と、前記ケースを貫通して前記ケースにその内部と外部とに突出した状態で設けられた一対の磁性体（磁性体２１、またはスイッチ部材２２）とを備え、前記一対の磁性体が前記コアの両端にそれぞれ接触することを特徴するアンテナ内蔵の電子機器である。

請求項３に記載の発明は、図２に示すように、前記一対の磁性体（磁性体２１、またはスイッチ部材２２）の少なくとも一方（スイッチ部材２２）が、前記ケース（腕時計ケース１）に移動可能に設けられ、前記磁性体を前記ケースの内側に移動させた際に前記コア（２０）に接触することを特徴する請求項２に記載のアンテナ内蔵の電子機器である。

請求項４に記載の発明は、図２に示すように、前記磁性体が、前記ケース（腕時計ケース１）に対し移動可能に設けられた外部操作部材（スイッチ部材２２）であることを特徴する請求項３に記載のアンテナ内蔵の電子機器である。

請求項５に記載の発明は、図３に示すように、前記一対の磁性体（３０）を、前記コイル（１２）の巻回方向に対し直交する方向の断面積が、前記コア（２０）における前記コイルの巻回方向に対し直交する方向の断面積よりも大きく形成したことを特徴する請求項２〜４のいずれかに記載のアンテナ内蔵の電子機器である。

請求項６に記載の発明は、図４に示すように、ケース（腕時計ケース１）と、このケースの裏面に取り付けられる磁性材料からなる裏蓋（４０）と、磁性材料からなるコア（４２）およびこのコアに巻回されたコイル（４３）を有して前記ケース内に配置されるアンテナ（４１）とを備え、前記コアの一端が前記裏蓋に接触していることを特徴するアンテナ内蔵の電子機器である。

請求項１に記載の発明によれば、磁性材料からなるコアとこのコアに巻回されたコイルとを有してケース内に配置されるアンテナを備え、このアンテナのコアの両端がケースを貫通してケースの外側に突出されているので、ケースの強度を確保し且つ金属調で高級感を得るためにケースを金属で形成しても、このケースの外側に突出したコアによって電波を受信することができ、これによりアンテナの受信感度を確保することができる。この場合、ケースを金属で形成したときには、コアをケースに対し絶縁することにより、アンテナの受信感度を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、ケースと、磁性材料からなるコアおよびこのコアに巻回されたコイルを有するアンテナと、ケースを貫通してケースにその内部と外部とに突出した状態で設けられた一対の磁性体とを備え、この一対の磁性体がコアの両端にそれぞれ接触するので、ケースの強度を確保し且つ金属調で高級感を得るためにケースを金属で形成しても、このケースを貫通して内部と外部とに突出した一対の磁性体によって電波を受信することができ、これによりアンテナの受信感度を確保することができる。この場合にも、ケースを金属で形成したときには、一対の磁性体をケースに対し絶縁することにより、アンテナの受信感度を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、一対の磁性体の少なくとも一方が、ケースに移動可能に設けられ、磁性体をケースの内側に移動させた際にコアに接触するので、磁性体がケースに移動可能に設けられていても、この磁性体がコアに接触することにより、請求項２に記載の発明と同様、ケースが金属で形成されていても、磁性体によって電波を受信することができ、これによりアンテナの受信感度を確保することができる。

請求項４に記載の発明によれば、磁性体がケースに対し移動可能に設けられた外部操作部材であることにより、磁性体が電波を取り込む機能のほかに、スイッチなどの外部操作部材としての機能をも有するので、多機能化を図ることができ、これによりケース内に組み込まれる部品の高密度化およびケース全体の小型化を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、一対の磁性体を、コイルの巻回方向に対し直交する方向の断面積が、コアにおけるコイルの巻回方向に対し直交する方向の断面積よりも大きく形成したことにより、磁性体によって捕捉される磁界（磁力線）を多くすることができ、このため、より一層、アンテナの受信感度を向上させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、ケースと、このケースの裏面に取り付けられる磁性材料からなる裏蓋と、磁性材料からなるコアおよびこのコアに巻回されたコイルを有してケース内に配置されるアンテナとを備え、コアの一端が裏蓋に接触しているので、ケースが金属で形成されていても、コアの一端が接触する磁性材料からなる裏蓋によって電波を受信することができ、このため請求項１または２に記載の発明と同様、アンテナの受信感度を確保することができる。この場合にも、ケースを金属で形成したときには、裏蓋をケースに対し絶縁することにより、アンテナの受信感度を向上させることができる。

（実施形態１）
以下、図１を参照して、この発明を電子腕時計に適用した実施形態１について説明する。
この電子腕時計は、標準時刻の電波を受信して時刻を修正する電波時計であり、図１に示すように、ステンレスなどの金属からなる腕時計ケース１を備えている。この腕時計ケース１の上面には、時計ガラス２が装着されており、この腕時計ケース１の下面には、ステンレスなどの金属からなる裏蓋３が防水パッキン４を介して取り付けられている。また、この腕時計ケース１内には、時計モジュール５が収納されている。

この時計モジュール５は、ハウジング６を備え、このハウジング６の上面に文字板７が設けられていると共に、ハウジング６内にアナログムーブメント（図示せず）が設けられ、このアナログムーブメントの指針軸８が文字板７の貫通孔（図示せず）を通して上方に突出し、この突出した指針軸８の上端部に時針、分針などの指針９が取り付けられ、この指針９が文字板７の上方を運針することにより、時刻を指示するように構成されている。また、この時計モジュール５は、図１に示すように、アンテナ１０を備えている。このアンテナ１０は、フェライトなどの磁性材料からなるコア１１と、このコア１１に巻回されたコイル１２とを有し、腕時計ケース１内に配置されていると共に、コア１１の両端部１１ａが腕時計ケース１を貫通して外部に突出されている。

この場合、腕時計ケース１の両側の側壁部には、図１に示すように、コア１１の外径よりも十分に大きい貫通孔１３がそれぞれ設けられており、これら貫通孔１３内には、コア１１の両端部１１ａが挿入する筒状の絶縁体１４がそれぞれ設けられている。この絶縁体１４は、合成樹脂やセラミックなどの絶縁性を有する材料で形成され、腕時計ケース１に対しコア１１を絶縁するように構成されている。これにより、アンテナ１０は、コア１１の両端部１１ａが絶縁体１４内を通して腕時計ケース１に接触することなく腕時計ケース１の外部に突出していることにより、標準時刻などの電波を受信するように構成されている。

このような電子腕時計によれば、通常の腕時計と同様、文字板７の上方を運針する指針９を時計ガラス２を通して見ることができるので、この指針９によって時刻を知ることができると共に、予め定められた時刻にアンテナ１０によって標準時刻の電波を受信して時刻を修正することができる。すなわち、アンテナ１０は、コア１１の両端部１１ａが腕時計ケース１を貫通して外部に突出しているので、腕時計ケース１の強度を確保し且つ金属調で高級感を得るために、腕時計ケース１がステンレスなどの金属で形成されていても、腕時計ケース１の外部に突出したコア１１によって電波を受信することができ、これによりアンテナ１０の受信感度を確保することができる。

この場合には、特に腕時計ケース１の側壁部に設けられた貫通孔１３内に筒状の絶縁体１４が設けられ、この絶縁体１４内を通してコア１１の両端部１１ａが腕時計ケース１の外部に突出しているので、この絶縁体１４によってコア１１がステンレスなどの金属からなる腕時計ケース１に対し接触せずに絶縁されている。このため、金属製の腕時計ケース１によってアンテナ１０の受信特性が低下することがなく、より一層、アンテナ１０の受信感度を高めることができる。

（実施形態２）
次に、図２を参照して、この発明を電子腕時計に適用した実施形態２について説明する。なお、図１に示された実施形態１と同一部分には同一符号を付して説明する。
この電子腕時計は、アンテナ１０のコア２０における両端部２０ａ、２０ｂのうち、一方（図２では右側）の端部２０ａに腕時計ケース１の内部から外部に突出する磁性体２１が接触し、コア２０の他方（図２では左側）の端部２０ｂに腕時計ケース１の内部から外部に突出するスイッチ部材２２が接触する構造で、これ以外は実施形態１とほぼ同じ構造になっている。この場合、コア２０は、実施形態１と同様、フェライトなどの磁性材料で形成されている。

磁性体２１は、図２に示すように、コア２０の右側の端部２０ａに常に接触した状態で、腕時計ケース１の右側の側壁部に設けられた貫通孔１３内の絶縁体１４内を通して腕時計ケース１の外部に突出し、これにより腕時計ケース１に接触することなく、腕時計ケース１に絶縁体１４を介して取り付けられている。この場合、磁性体２１は、コア２０の組成に類似する磁性ステンレスなどの高透磁率を有する磁性材料からなり、コイル１２の巻回方向（図２では左右の横方向）に対し直交する方向（同図では上下の縦方向）の断面積が、コア２０におけるコイル１２の巻回方向に対し直交する方向の断面積とほぼ同じ大きさに形成されている。

また、スイッチ部材２２は、図２に示すように、腕時計ケース１の内部から外部に突出した状態で、腕時計ケース１の右側の側壁部に設けられた貫通孔１３内の絶縁体１４内にスライド可能に挿入され、これにより腕時計ケース１に接触することがなく、腕時計ケース１に絶縁体１４を介して移動可能に取り付けられている。すなわち、このスイッチ部材２２は、外部操作部材であり、腕時計ケース１の内側に向けて移動させた際に、スイッチ部材２２の内端部２２ａがコア２０の左側の端部２０ｂに接触すると共に、このスイッチ部材２２の内端部２２ａが腕時計ケース１内の基板２３上に設けられた可動接点２４を押し下げて基板２３上の固定接点２５に接触させることにより、スイッチ信号を出力させるように構成されている。

この場合、スイッチ部材２２は、磁性体２１と同様、コア２０の組成に類似する磁性ステンレスなどの高透磁率を有する磁性材料からなり、図２に示すように、コイル１２の巻回方向（図２では左右方向）に対し直交する方向（同図では上下方向）の断面積が、コア２０におけるコイル１２の巻回方向に対し直交する方向の断面積とほぼ同じ大きさに形成されている。また、このスイッチ部材２２は、その中間部における外周面に溝２２ｂがリング状に形成され、この溝２２ｂ内に防水リング２６が設けられ、この防水リング２６が絶縁体１４の内面を摺動することにより、防水性を確保するように構成されている。

このような電子腕時計によれば、実施形態１と同様、指針９によって時刻を知ることができると共に、予め定められた時刻にアンテナ１０によって標準時刻の電波を受信して時刻を修正することができる。すなわち、このアンテナ１０は、磁性ステンレスなどの高透磁率を有する磁性材料からなる磁性体２１がコア２０の右側の端部２０ａに常に接触した状態で腕時計ケース１の外部に突出していると共に、スイッチ部材２２が磁性ステンレスなどの高透磁率を有する磁性材料からなり、腕時計ケース１の外部に突出した状態でコア２０の左側の端部２０ｂに接触することにより、腕時計ケース１の外部に突出した磁性体２１およびスイッチ部材２２によって電波を受信することができる。

このため、腕時計ケース１の強度を確保し且つ金属調で高級感を得るために、腕時計ケース１がステンレスなどの金属で形成されていても、腕時計ケース１の外部に突出した磁性体２１およびスイッチ部材２２によって電波を受信することができるので、アンテナ１０の受信感度を確保することができる。この場合にも、腕時計ケース１の側壁部に設けられた貫通孔１３内に絶縁体１４が設けられ、この絶縁体１４を通して磁性体２１およびスイッチ部材２２の各外端部が腕時計ケース１の外部に突出していることにより、ステンレスなどの金属からなる腕時計ケース１に対し磁性体２１およびスイッチ部材２２が接触せずに絶縁体１４によって絶縁されている。このため、実施形態１と同様、金属製の腕時計ケース１によってアンテナ１０の受信特性が低下することがなく、より一層、アンテナ１０の受信感度を高めることができる。

この場合、スイッチ部材２２が腕時計ケース１に絶縁体１４を介して移動可能に設けられていても、腕時計ケース１の外部に突出したスイッチ部材２２が外部操作によって腕時計ケース１の内側に移動した際に、コア２０の左側の端部２０ｂに接触することにより、このスイッチ部材２２によってアンテナ１０が電波を受信することができるので、アンテナ１０の受信感度を確保することができる。特に、スイッチ部材２２が磁性ステンレスなどの磁性材料からなるので、電波を取り込む機能を有するほかに、スイッチの外部操作部材としての機能をも有するので、多機能化を図ることができ、これにより腕時計ケース１に組み込まれる部品の高密度化および腕時計ケース１の小型化を図ることができる。

なお、上記実施形態２では、アンテナ１０を、そのコア２０の一方の端部２０ａに磁性体２１が接触し、コア２０の他方の端部２０ｂにスイッチ部材２２が接触するように構成した場合について述べたが、これに限らず、例えばコア２０の両側の端部２０ａ、２０ｂにそれぞれ一対の磁性体２１を接触させるように構成しても良く、またコア２０の両側の端部２０ａ、２０ｂにそれぞれ一対のスイッチ部材２２を接触させるように構成しても良い。このように一対のスイッチ部材２２をコア２０の両側の端部２０ａ、２０ｂにそれぞれ接触させるようにすれば、より一層、多機能化を図ることができる。

（実施形態３）
次に、図３を参照して、この発明を電子腕時計に適用した実施形態３について説明する。この場合には、図２に示された実施形態２と同一部分に同一符号を付して説明する。
この電子腕時計は、アンテナ１０のコア２０の両端部（図３では右端部のみを示す）に腕時計ケース１の内部から外部に突出する一対の磁性体３０（図３では右側のみを示す）をそれぞれ接触させた構造で、これ以外は実施形態２とほぼ同じ構造になっている。

すなわち、この磁性体３０は、図３に示すように、コア２０の端部に常に接触した状態で、実施形態２と同様、腕時計ケース１の右側の側壁部に設けられた貫通孔１３内の筒状の絶縁体１４内を通して腕時計ケース１の外部に突出し、これにより腕時計ケース１に接触することがなく、腕時計ケース１に絶縁体１４を介して取り付けられている。この場合、磁性体３０は、コア２０の組成に類似する磁性ステンレスなどの高透磁率を有する磁性材料からなり、コイル１２の巻回方向（図３では左右方向）に対し直交する方向（同図では上下方向）の断面積が、コア２０におけるコイル１２の巻回方向に対し直交する方向の断面積よりも大きく形成されている。

このような電子腕時計においても、実施形態１、２とほぼ同様の作用効果があるほか、特に一対の磁性体３０におけるコイル１２の巻回方向に対し直交する方向の断面積（図３では上下方向の縦断面積）が、コアにおけるコイルの巻回方向に対し直交する方向の断面積よりも大きく形成されているので、磁性体３０によって捕捉される磁界（磁力線）を実施形態１、２よりも多くすることができ、これにより、より一層、アンテナ１０の受信感度を向上させることができる。

（実施形態４）
次に、図４を参照して、この発明を電子腕時計に適用した実施形態４について説明する。この場合には、図１に示された実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明する。
この電子腕時計は、腕時計ケース１の裏面に取り付けられる裏蓋４０を磁性材料で形成し、この裏蓋４０にアンテナ４１のコア４２を接触させた構造で、これ以外は実施形態１とほぼ同じ構造になっている。

裏蓋４０は、磁性ステンレスなどの磁性材料からなり、図４に示すように、絶縁体４４を介して腕時計ケース１の下面に取り付けられている。すなわち、絶縁体４４は、合成樹脂やセラミックなどの絶縁材料からなり、腕時計ケース１の下面にその外形に沿って形成された切欠き溝４５内に嵌め込まれ、この絶縁体４４の下面に防水パッキン４を介して裏蓋４０がビス（図示せず）によって取り付けられるように構成されている。この場合のビスは、合成樹脂やセラミックなどの絶縁材料からなり、裏蓋４０と腕時計ケース１との絶縁を図るように構成されている。

また、アンテナ４１は、図４に示すように、腕時計ケース１内に縦向き（図４では上下方向に向いた状態）で配置されている。このアンテナ４１も、フェライトなどの磁性材料からなるコア４２にコイル４３を巻回した構成になっている。この場合、腕時計ケース１内に配置された時計モジュール５の文字板７の下面には、図４に示すように、板状の磁性体４６が配置されている。また、文字板７は、合成樹脂などの絶縁材料で形成され、腕時計ケース１に対する磁性体４６の絶縁を図っている。そして、このアンテナ４１は、コア４２の上端面が磁性体４６の下面に接触し、コア４２の下端面が裏蓋４０の上面に接触した状態で、腕時計ケース１内に縦向きで配置されている。

このような電子腕時計によれば、実施形態１と同様、指針９によって時刻を知ることができると共に、予め定められた時刻にアンテナ４１によって標準時刻の電波を受信して時刻を修正することができる。すなわち、このアンテナ４１は、腕時計ケース１内に縦向きで配置され、コア４２の上端部が文字板７の下面の磁性体４６に接触し、コア４２の下端部が磁性材料からなる裏蓋４０に接触しているので、腕時計ケース１の上下方向に通過する磁界（磁力線）、つまり時計ガラス２と裏蓋４０とを通過する磁界（磁力線）をアンテナ４１で捕捉することにより、電波を受信することができる。

このため、腕時計ケース１の強度を確保し且つ金属調で高級感を得るために、腕時計ケース１がステンレスなどの金属で形成されていても、磁性材料からなる裏蓋４０および文字板２側の磁性体４６によって電波を受信することができるので、実施形態１と同様、アンテナ４１の受信感度を確保することができる。この場合にも、裏蓋４０は腕時計ケース１の下面に設けられた絶縁体４４に取り付けられて、金属製の腕時計ケース１に対し接触せずに絶縁されており、また磁性体４６は絶縁材料からなる文字板７の下面に配置されて、金属製の腕時計ケース１に対し接触せずに絶縁されている。このため、実施形態１と同様、金属製の腕時計ケース１によってアンテナ４１の受信特性が低下することがなく、より一層、アンテナ４１の受信感度を高めることができる。

なお、上記実施形態１〜４では、電子腕時計としてアナログムーブメントを備えたアナログ式の電子腕時計に適用した場合について述べたが、必ずしもアナログ式の電子腕時計である必要はなく、液晶表示素子やＥＬ表示素子（エレクトロルミネッセンス表示素子）などの平面型の表示素子を用いたデジタル式の電子腕時計にも適用することができるほか、アナログ機能とデジタル機能の両方を備えた電子腕時計にも適用することができる。
また、上記実施形態１〜４では、電子腕時計の腕時計ケース１がステンレスなどの金属で形成されている場合について述べたが、これに限らず、腕時計ケース１を合成樹脂やセラミックなどの非金属材料で形成した構造でも良い。

さらに、上記実施形態１〜４では、電子機器として、電子腕時計に適用した場合について述べたが、これに限らず、例えばトラベルウォッチや置時計、掛時計などの電子時計に適用することができるほか、携帯電話機や電子辞書などの携帯端末機、またはＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント）などの電子機器にも広く適用することができる。

この発明を腕時計に適用した拡大断面図である。（実施形態１） この発明を腕時計に適用した拡大断面図である。（実施形態２） この発明を腕時計に適用した要部の拡大断面図である。（実施形態３） この発明を腕時計に適用した拡大断面図である。（実施形態４）

符号の説明

１ 腕時計ケース
２ 時計ガラス
３、４０ 裏蓋
５ 時計モジュール
７ 文字板
９ 指針
１０、４１ アンテナ
１１、２０、４２ コア
１２、４３ コイル
１４、４４ 絶縁体
２１、４６ 磁性体
２２ スイッチ部材
３０ 一対の磁性体

Claims (6)

1. ケースと、磁性材料からなるコアおよびこのコアに巻回されたコイルを有して前記ケース内に配置されるアンテナとを備え、
   前記コアの両端が前記ケースを貫通して前記ケースの外側に突出されていることを特徴とするアンテナ内蔵の電子機器。
2. ケースと、磁性材料からなるコアおよびこのコアに巻回されたコイルを有して前記ケース内に配置されるアンテナと、前記ケースを貫通して前記ケースにその内部と外部とに突出した状態で設けられた一対の磁性体とを備え、
   前記一対の磁性体が前記コアの両端にそれぞれ接触することを特徴するアンテナ内蔵の電子機器。
3. 前記一対の磁性体の少なくとも一方は、前記ケースに移動可能に設けられ、前記磁性体を前記ケースの内側に移動させた際に前記コアに接触することを特徴する請求項２に記載のアンテナ内蔵の電子機器。
4. 前記磁性体は、前記ケースに対し移動可能に設けられた外部操作部材であることを特徴する請求項３に記載のアンテナ内蔵の電子機器。
5. 前記一対の磁性体は、前記コイルの巻回方向に対し直交する方向の断面積が、前記コアにおける前記コイルの巻回方向に対し直交する方向の断面積よりも大きく形成されていることを特徴する請求項２〜４のいずれかに記載のアンテナ内蔵の電子機器。
6. ケースと、このケースの裏面に取り付けられる磁性材料からなる裏蓋と、磁性材料からなるコアおよびこのコアに巻回されたコイルを有して前記ケース内に配置されるアンテナとを備え、
   前記コアの一端が前記裏蓋に接触していることを特徴するアンテナ内蔵の電子機器。
   

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