JP2009236820A - Built-in antenna type electronic clock - Google Patents
Built-in antenna type electronic clock Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009236820A JP2009236820A JP2008085611A JP2008085611A JP2009236820A JP 2009236820 A JP2009236820 A JP 2009236820A JP 2008085611 A JP2008085611 A JP 2008085611A JP 2008085611 A JP2008085611 A JP 2008085611A JP 2009236820 A JP2009236820 A JP 2009236820A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- motor
- coil
- motor coil
- built
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、時刻情報等を含んだ外部無線情報を受信して時刻修正等の処理を行う電波修正時計に代表されるアンテナ内蔵式電子時計に関する。 The present invention relates to an antenna built-in type electronic timepiece represented by a radio-controlled timepiece that receives external wireless information including time information and performs processing such as time correction.
外部からの時刻情報を受信して時刻修正を行う電波修正時計等のアンテナ内蔵式電子時計が知られている。このようなアンテナ内蔵式電子時計においては、腕時計のような狭いスペース内にアンテナおよびモータを隣接して配置する必要がある。このような状況においても良好なアンテナ特性が得られるように、様々な改善が提案されている。
特許文献1には、少なくとも外部無線情報(電波)の有効なデータを受信している間はモータは停止させることにより、アンテナにモータコイルを並設した場合、つまりアンテナの軸直交方向に隣接してモータコイルを配置した場合でも、モータコイルのノイズが受信信号の有効なデータに影響することを防止できるようにすることが提案されている。
There is known an electronic timepiece with a built-in antenna, such as a radio-controlled timepiece that receives time information from the outside and corrects the time. In such an electronic timepiece with a built-in antenna, it is necessary to arrange an antenna and a motor adjacent to each other in a narrow space like a wristwatch. Various improvements have been proposed so that good antenna characteristics can be obtained even in such a situation.
In
特許文献2には、電波修正時計のアンテナを補助する補助アンテナとこの補助アンテナを時計の内蔵アンテナに共振させる共振回路とを備えた補助アンテナ装置が記載されている。この装置は、時計を収容するケースあるいは架台の体裁とされ、時計を使用しない夜間等に時計を置いておくと、時計の内蔵アンテナに架台の補助アンテナが共振し、その結果時計の内蔵アンテナの受信感度が高められる。
特許文献3にも、同様に電波修正時計のアンテナを補助する補助アンテナと共振回路とを備えた補助アンテナ装置が記載されている。特許文献3の装置は、さらに補助アンテナを複数にして時計の姿勢に拘わらず良好な受信補助性能が得られるようにされている。
前述した特許文献1により、アンテナ内蔵式電子時計のケース内にアンテナおよびモータを隣接して配置しつつ、良好なアンテナ特性が得られるようになった。
しかし、腕時計のような狭いスペース内に設置できるアンテナには制約があり、一層のアンテナ特性の向上が難しいという問題があった。
According to
However, the antenna that can be installed in a narrow space such as a wristwatch is limited, and there is a problem that it is difficult to further improve the antenna characteristics.
本発明の目的は、アンテナ内蔵式電子時計において、アンテナ特性を向上することができるアンテナ内蔵式電子時計を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic timepiece with built-in antenna capable of improving antenna characteristics in the electronic timepiece with built-in antenna.
本発明のアンテナ内蔵式電子時計は、外装ケースと、この外装ケース内に配置されて外部無線情報を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した外部無線情報を処理する受信手段と、時刻表示手段と、前記受信手段および時刻表示手段の駆動を制御する駆動制御手段とを備え、前記アンテナは、コアに巻かれたコイルを備えて構成され、前記時刻表示手段は、モータコイルを有するモータと、このモータによって駆動される表示部とを備えて構成され、前記モータコイルは、その軸方向が前記アンテナの軸方向に対して略平行となるように前記アンテナに並設され、前記モータコイルには、前記モータコイルを前記アンテナの受信周波数で共振させる同調コンデンサが断続可能に接続され、前記駆動制御手段は、前記外部無線情報を受信している間は前記モータを停止させるとともに、前記同調コンデンサを前記モータコイルに接続して前記アンテナと前記モータコイルとを磁気的に結合させることを特徴とする。 An electronic timepiece with built-in antenna according to the present invention includes an exterior case, an antenna that is disposed in the exterior case and receives external wireless information, a reception unit that processes external wireless information received by the antenna, and a time display unit. Drive control means for controlling the driving of the receiving means and the time display means, and the antenna comprises a coil wound around a core, and the time display means includes a motor having a motor coil, A display unit driven by a motor, and the motor coil is arranged in parallel with the antenna so that its axial direction is substantially parallel to the axial direction of the antenna. A tuning capacitor that resonates the motor coil at the reception frequency of the antenna is connected to be able to be intermittently connected, and the drive control means receives the external wireless information. With between stops the motor are, and wherein said tuning capacitor thereby magnetically coupling the motor coil and the antenna connected to the motor coil.
このような本発明においては、駆動制御手段により、外部無線情報を受信している間、モータは停止されるとともに、モータコイルは同調コンデンサと接続状態とされ、アンテナと磁気的に結合される。
ここで、モータコイルは同調コンデンサとの接続により、アンテナの受信周波数(外部無線情報の周波数)で共振する素子として機能する。つまり、モータコイルは、同調コンデンサと接続された状態にあるとき、外部無線情報の電波に対して共振し、近傍に同受信周波数の磁束による副磁路を形成する。ここで、モータコイルはアンテナと略平行に設置されており、モータコイルの副磁路の磁束はアンテナの受信感度を増すように作用する。これにより、電波の磁界成分(磁束)がアンテナ近傍に多く集まって磁束密度が高くなり、その分、アンテナ内を通過する磁束量が高まるため、アンテナ特性を向上することができる。
In the present invention, the motor is stopped while the external wireless information is received by the drive control means, and the motor coil is connected to the tuning capacitor and is magnetically coupled to the antenna.
Here, the motor coil functions as an element that resonates at the reception frequency of the antenna (frequency of the external wireless information) when connected to the tuning capacitor. That is, when the motor coil is connected to the tuning capacitor, the motor coil resonates with the radio wave of the external wireless information, and forms a sub magnetic path with a magnetic flux of the same reception frequency in the vicinity. Here, the motor coil is installed substantially parallel to the antenna, and the magnetic flux in the secondary magnetic path of the motor coil acts to increase the reception sensitivity of the antenna. As a result, a large amount of magnetic field components (magnetic flux) of radio waves gather near the antenna and the magnetic flux density increases, and the amount of magnetic flux passing through the antenna increases accordingly, so that the antenna characteristics can be improved.
前述したモータの停止と同調コンデンサの接続を行う期間としては、外部無線情報を受信している間であるが、少なくとも外部無線情報の電波のうち有効なデータを受信している間であればよい。
外部無線情報のうちの有効なデータとは、各時計において処理に必要なデータ部分を意味する。例えば、時刻情報を有する標準電波には、例えば日本の標準電波であるJJYを例にして説明すると、時データ、分データの他、1月1日からの通算日データ、西暦データ、曜日データが含まれ、さらに、現時点では使用されていないデータ領域も存在する。従って、時刻表示の他、日付表示も行うが、曜日表示は行わない時計であれば、時、分、通算日、西暦の各データは有効なデータとなり、曜日データは不要なデータとなる。このように、有効データは、各時計における処理や機能によって設定されることになる。
現在受信しているデータが有効なデータであるか、無効なデータであるかの判断は、例えば、標準電波のように、タイムコードが決められている場合には、そのタイムコードにおいて各データが送信されるタイミングで制御してもよいし、データ内に次に送られる各データの種類を示すマーカーなどが含まれている場合には、そのマーカー情報を参照し、その後に送られるデータがその時計において有効なデータであるか否かを判断してもよい。さらには、各データの先頭からの一部を受信解析し、そのデータの種類を判断して有効か否かを判定してもよい。
The period during which the motor is stopped and the tuning capacitor is connected is during reception of external wireless information, but at least as long as valid data is received from radio waves of external wireless information. .
Valid data in the external wireless information means a data portion necessary for processing in each clock. For example, in the case of a standard radio wave having time information, for example, JJY, which is a Japanese standard radio wave, will be described. In addition to hour data and minute data, total date data from January 1, calendar data, day of the week data are included. In addition, there are data areas that are included and are not currently used. Therefore, in the case of a clock that displays not only the time but also the date, but does not display the day of the week, the hour, minute, day of the week, and year data are valid data, and the day of the week data is unnecessary. In this way, valid data is set by processing and functions in each clock.
The determination of whether the currently received data is valid data or invalid data is made, for example, when a time code is determined such as a standard radio wave, It may be controlled at the transmission timing, or when the marker indicating the type of each data to be sent next is included in the data, the marker information is referred to and the data to be sent after that is It may be determined whether or not the data is valid in the watch. Furthermore, a part from the head of each data may be received and analyzed, and the type of the data may be determined to determine whether it is valid.
アンテナの軸方向とは、そのアンテナにおいて電波受信の指向性が最も強い方向に直交する方向を意味する。例えば、アンテナが直線状に形成されたバーアンテナの場合には、通常、その長手方向に沿った方向を意味する。また、アンテナが平面湾曲形状とされた円弧状のアンテナの場合には、アンテナの軸方向は、通常、アンテナの両端間の中心部における円弧の接線方向を意味する。さらに、アンテナが、直線状の中間部と、中間部に対して傾斜して設けられた端部とを備えている構成されている場合には、通常、前記中間部の長手方向に沿った方向を意味する。
従って、モータコイルがアンテナに対して、それらの各軸方向が互いに略平行となるように並設されるとは、例えば、モータコイルおよびアンテナが共に直線状に形成されている場合、その長手方向に沿った軸方向が互いに略平行となるように配置されていることを意味する。また、アンテナが平面円弧状に湾曲されている場合には、前記アンテナの軸方向(アンテナの中心部の接線方向)とモータコイルの長手方向に沿った軸方向とが略平行となるように配置されていることを意味する。
The axial direction of the antenna means a direction orthogonal to the direction having the strongest directivity for radio wave reception in the antenna. For example, in the case of a bar antenna in which the antenna is formed in a straight line, it usually means a direction along the longitudinal direction. In the case of an arc-shaped antenna having a planar curved shape, the axial direction of the antenna usually means the tangential direction of the arc at the center between both ends of the antenna. Further, when the antenna is configured to include a linear intermediate portion and an end portion provided to be inclined with respect to the intermediate portion, a direction along the longitudinal direction of the intermediate portion is usually used. Means.
Therefore, when the motor coil and the antenna are formed in a straight line, for example, the motor coil and the antenna are arranged in parallel so that their axial directions are substantially parallel to each other. It is arranged that the axial directions along the are substantially parallel to each other. Further, when the antenna is curved in a plane arc shape, the antenna is arranged so that the axial direction of the antenna (the tangential direction of the central portion of the antenna) and the axial direction along the longitudinal direction of the motor coil are substantially parallel. Means that
アンテナの軸方向が略平行とは、各軸方向が平行である場合に限らず、モータコイルを並設した際に、アンテナを鎖交する磁束数を増加できる向きに配置されていればよい。すなわち、アンテナを鎖交する方向の磁束密度を向上させるには、アンテナを鎖交する磁束の方向とモータコイルを鎖交する磁束の方向とがほぼ一致している必要がある。従って、アンテナおよびモータコイルの各軸方向の交差角度が0度、つまり平行であることが最も好ましいが、各軸方向の交差角度が約30度以内程度であっても、モータコイルによって磁束密度を向上する効果は得られる。従って、モータコイルはアンテナを鎖交する磁束数を増加できる向きに配置されていればよく、例えば、各軸方向の交差角度が30度以内、好ましくは15度以内、より好ましくは5度以内であればよい。ここで、各軸方向の交差角度が0度とは、例えば、腕時計において、前記アンテナの軸方向とモータコイルの軸方向とが、時計の平面方向および断面方向の各方向において0度であること、つまり各軸方向が3次元的にも平行であることを意味する。 The antenna axial direction being substantially parallel is not limited to the case where the respective axial directions are parallel, and it is only necessary that the antennas be arranged in a direction that can increase the number of magnetic fluxes interlinking the antennas when the motor coils are arranged in parallel. That is, in order to improve the magnetic flux density in the direction that links the antennas, the direction of the magnetic flux that links the antennas and the direction of the magnetic flux that links the motor coils need to be substantially the same. Therefore, it is most preferable that the crossing angle in the axial direction of the antenna and the motor coil is 0 degree, that is, parallel, but even if the crossing angle in each axial direction is about 30 degrees or less, the magnetic flux density is reduced by the motor coil. The improvement effect is obtained. Therefore, the motor coil only needs to be arranged in a direction that can increase the number of magnetic fluxes interlinking the antenna. For example, the crossing angle in each axial direction is within 30 degrees, preferably within 15 degrees, more preferably within 5 degrees. I just need it. Here, the crossing angle in each axial direction is 0 degrees, for example, in a wristwatch, the axial direction of the antenna and the axial direction of the motor coil are 0 degrees in each of the plane direction and the cross-sectional direction of the timepiece. That is, it means that each axial direction is parallel in three dimensions.
また、通常の時計、特に腕時計では、ムーブメントを薄型に形成することが求められているため、モータコイルおよびアンテナは時計の断面方向(外装ケースの軸方向)に重ならないように配置されるが、ムーブメントの厚さ制限が少ない時計の場合には断面方向に重ねてもよい。
さらに、モータコイルは、前記アンテナのコイルと磁気的に結合可能とされていればよいため、アンテナおよびモータコイル同士を当接させる必要はなく、所定間隔離れて配置されていてもよい。要するに受信動作時に磁気的に結合できる間隔で隣接配置されていればよい。この磁気的結合が可能な間隔は、アンテナ長によって変化し、アンテナ長が長くなると、モータコイルとの間隔が大きくなっても磁気的結合が可能となる。従って、アンテナおよびモータコイルの間隔は、アンテナ長に応じて設定すればよい。
また、モータによって駆動される表示部としては、時針、分針、秒針、クロノグラフ秒針等の各種指針に限らず、日付が印刷された日車等も含むものであり、時計で計時する各種時刻(年月日等も含む)、時間を表示するものであればよい。
Further, in a normal timepiece, particularly a wristwatch, since the movement is required to be thin, the motor coil and the antenna are arranged so as not to overlap with the cross-sectional direction of the timepiece (the axial direction of the outer case) In the case of a watch with a limited movement thickness, it may be overlapped in the cross-sectional direction.
Furthermore, since the motor coil is only required to be magnetically coupled to the coil of the antenna, the antenna and the motor coil need not be in contact with each other, and may be arranged at a predetermined interval. In short, it suffices if they are arranged adjacent to each other at intervals that can be magnetically coupled during the receiving operation. The interval at which this magnetic coupling is possible varies depending on the antenna length. When the antenna length is increased, the magnetic coupling can be performed even if the interval with the motor coil is increased. Therefore, the distance between the antenna and the motor coil may be set according to the antenna length.
The display unit driven by the motor is not limited to various hands such as an hour hand, minute hand, second hand, chronograph second hand, and includes a date wheel on which a date is printed, and various times ( It may be anything that displays time).
本発明において、前記アンテナおよび前記受信手段の受信周波数は複数種類があり、前記同調コンデンサは、前記各受信周波数に応じて複数のコンデンサを切り替え可能であることが好ましい。
時刻修正に利用できる標準電波には長波帯が利用され、その受信周波数は日本のJJY(40kHzと60kHz)、アメリカ合衆国のWWVB(60kHz)、ドイツのDCF77(77.5kHz)、英国のMSF(60kHz)、中国のBPC(68.5kHz)である。従って、異なる国間では異なる受信周波数に対応する必要があり、日本では二つの受信周波数があるため何れにも対応するためにも異なる受信周波数に対応する必要がある。これに対し、複数のコンデンサを切り替えて同調コンデンサとすることで、同調コンデンサを異なる容量値に切り替えることができ、複数の受信周波数への対応が可能となる。
なお、コンデンサの切り替えにあたっては、各受信周波数に対応したコンデンサを準備しておき、何れか選択する方式であってもよいし、基本となる容量を有するコンデンサに、差分となる容量を有するコンデンサを接続あるいは分離して、同調コンデンサとしての容量を切り替える方式であってもよい。
In the present invention, it is preferable that there are a plurality of types of reception frequencies of the antenna and the receiving means, and the tuning capacitor can switch a plurality of capacitors in accordance with the reception frequencies.
The standard radio wave that can be used for time correction uses the long wave band, and its reception frequency is JJY in Japan (40 kHz and 60 kHz), WWVB in the United States (60 kHz), DCF77 in Germany (77.5 kHz), MSF in England (60 kHz) China's BPC (68.5 kHz). Therefore, it is necessary to correspond to different reception frequencies between different countries, and since there are two reception frequencies in Japan, it is necessary to correspond to different reception frequencies in order to cope with both. On the other hand, by switching a plurality of capacitors to be a tuning capacitor, the tuning capacitor can be switched to a different capacitance value, and a plurality of reception frequencies can be handled.
Note that when switching capacitors, a capacitor corresponding to each reception frequency is prepared, and either of them may be selected, or a capacitor having a differential capacitance is added to a capacitor having a basic capacitance. A method of switching the capacitance as a tuning capacitor by connecting or separating may be used.
本発明において、前記外装ケースの少なくとも一部は金属で構成されており、前記アンテナは、前記モータコイルと前記外装ケースの内周面との間に配置されていることが好ましい。
このような構成によれば、外装ケースの内側にアンテナが配置され、さらにアンテナの内側にモータコイルが配置されるため、アンテナおよびモータコイルが時計の断面方向に重ならず、ムーブメントつまり時計を薄型化できる。また、モータは外装ケースの中心側に位置する輪列を駆動するため、アンテナの内側に配置されていれば、モータおよび輪列を近接配置でき、部品配置が容易になる。
In the present invention, it is preferable that at least a part of the outer case is made of metal, and the antenna is disposed between the motor coil and an inner peripheral surface of the outer case.
According to such a configuration, since the antenna is arranged inside the outer case and the motor coil is arranged inside the antenna, the antenna and the motor coil do not overlap in the cross-sectional direction of the watch, and the movement, that is, the watch is thin. Can be In addition, since the motor drives a train wheel located on the center side of the outer case, the motor and the train wheel can be disposed close to each other as long as the motor and the train wheel are disposed inside the antenna, so that component placement is facilitated.
なお、外装ケースの内周面を円周面とし、アンテナを円弧状に形成して内周面に沿って配置すれば、外装ケースの中心側のスペースを大きく確保でき、ケースの内部空間を有効に利用することができる。このため、外装ケースをより小型化でき、例えば、男性用の腕時計に比べて小さい女性用の腕時計においてもアンテナを内蔵させることができる。
さらに、アンテナが外装ケースの内周面に沿って配置されていれば、つまりアンテナの軸方向がケース内周面にほぼ沿っていれば、アンテナの端面が外装ケースの内周面に対向していないので、外装ケースを金属製とした場合でも、そのケース内に配置されるアンテナを、外装ケースに近接して配置することができ、アンテナ特性を向上できる。
すなわち、外装ケースを金属製にした場合には、アンテナやモータコイルのように電波の磁束が鎖交する部材の端面が外装ケース内周面に対向して近接配置されると電波がケースで減衰し、受信感度が数デシベル劣化してしまう。このため、アンテナ等の端面を外装ケースから離して配置しなければならないが、その場合には、腕時計のように小さな外装ケース内に配置されるアンテナの場合、アンテナの長さも短くなり、アンテナ特性が低下してしまう。
In addition, if the inner peripheral surface of the outer case is a circular surface, the antenna is formed in an arc shape and arranged along the inner peripheral surface, a large space on the center side of the outer case can be secured, and the inner space of the case is effective. Can be used. For this reason, the exterior case can be further downsized, and for example, an antenna can be incorporated even in a female wristwatch that is smaller than a male wristwatch.
Furthermore, if the antenna is disposed along the inner peripheral surface of the outer case, that is, if the axial direction of the antenna is substantially along the inner peripheral surface of the case, the end surface of the antenna faces the inner peripheral surface of the outer case. Therefore, even when the exterior case is made of metal, the antenna disposed in the case can be disposed close to the exterior case, and the antenna characteristics can be improved.
In other words, when the exterior case is made of metal, if the end face of a member that links the magnetic flux of the radio wave, such as an antenna or motor coil, is placed close to the inner peripheral surface of the outer case, the radio wave is attenuated by the case. However, the reception sensitivity is degraded by several decibels. For this reason, the end face of the antenna or the like must be placed away from the outer case, but in that case, the antenna length is shortened in the case of an antenna placed in a small outer case like a wristwatch, and the antenna characteristics Will fall.
一方、本発明のように、アンテナ等を外装ケースの内周面に沿って配置すれば、アンテナを外装ケース内周面に近接配置しても、コアの端面は外装ケースからある程度離すことができる。従って、外装ケースを金属製とした場合でも、アンテナの受信感度の劣化を抑えることができ、アンテナの長さもある程度確保できて、アンテナ特性の低下も防止できるとともに、時計を小型化することもできる。
その上、外装ケースを金属製にできるため、金属調の外観が得られて高級感を高めることができる。
なお、本発明において、外装ケースが全て金属製であるものに限らず、金属で形成するのは前記外装ケースの少なくとも一部であればよい。例えば、プラスチック製ケースに金属製カバーを取り付けて構成されている場合のように、少なくとも一部、特に外装ケース表面に金属を用いれば、高級感の高い外観意匠のアンテナ内蔵式電子時計とすることができる。
On the other hand, if the antenna or the like is disposed along the inner peripheral surface of the outer case as in the present invention, the end surface of the core can be separated from the outer case to some extent even if the antenna is disposed close to the inner peripheral surface of the outer case. . Therefore, even when the outer case is made of metal, it is possible to suppress the deterioration of the reception sensitivity of the antenna, to secure the antenna length to some extent, to prevent the deterioration of the antenna characteristics, and to reduce the size of the watch. .
In addition, since the exterior case can be made of metal, a metallic appearance can be obtained and a high-class feeling can be enhanced.
In the present invention, the outer case is not limited to being made entirely of metal, but may be made of metal as long as it is at least part of the outer case. For example, when a metal cover is attached to a plastic case, at least partly, especially if metal is used on the exterior case surface, a high-quality external design built-in antenna electronic watch Can do.
ここで、前記外部無線情報は標準電波であり、前記駆動制御手段は、標準電波に含まれる時刻データに基づいて時刻表示手段の表示を制御可能に構成されることが好ましい。
この際、前記駆動制御手段は、前記時刻データの1サイクルを構成する60ビットのうち電波修正処理に不要なデータを受信している間は、前記同調コンデンサを前記モータコイルから切り離すとともに前記モータを駆動させることが好ましい。
前述の通り、時刻修正に利用できる標準電波としては、例えば日本のJJY、アメリカ合衆国のWWVB、ドイツのDCF77、英国のMSF、中国のBPC等があり、各々には時刻修正に利用されるデータと、日付や曜日等の他のデータが含まれる。従って、時刻表示手段の修正に最小限必要なデータだけでも、時刻表示手段の表示を適正に維持することができる。
例えば、1分間で1つの時刻情報を送信する標準電波(JJY)では、50〜59秒の間は、曜日等の時刻修正に必ずしも必要ないデータが送信されるため、これ以外の部分(0〜49秒部分)のデータを有効データ、50〜59秒間のデータを無効データと判断できる。従って、有効データの受信時にモータを停止することで、時刻修正に必要な正しい有効データを受信できるので、時刻修正を精度良く行うことができるとともに、モータ停止による時刻表示の停止を最小限に抑えることができる。
Here, it is preferable that the external wireless information is a standard radio wave, and the drive control unit is configured to control display of the time display unit based on time data included in the standard radio wave.
At this time, the drive control means disconnects the tuning capacitor from the motor coil and removes the motor while receiving data unnecessary for radio wave correction processing among the 60 bits constituting one cycle of the time data. It is preferable to drive.
As described above, standard radio waves that can be used for time correction include, for example, JJY in Japan, WWVB in the United States, DCF77 in Germany, MSF in the United Kingdom, BPC in China, and the like. Other data such as date and day of the week are included. Therefore, the display of the time display means can be properly maintained even with only the data necessary for the correction of the time display means.
For example, in a standard radio wave (JJY) that transmits one time information in one minute, data that is not necessarily required for time correction such as a day of the week is transmitted for 50 to 59 seconds. 49 seconds portion) can be determined as valid data, and data for 50 to 59 seconds can be determined as invalid data. Therefore, by stopping the motor when receiving valid data, correct valid data necessary for time correction can be received, so that time correction can be performed with high accuracy and time display stoppage due to motor stop is minimized. be able to.
本発明において、前記モータコイルは、モータコイル部と補助アンテナコイル部との二層構造とされていることが望ましい。
このような本発明においては、モータコイルとしての本来の機能と、共振してアンテナ受信性能を補助する機能とについて、各機能に応じた適切な設定を行うことができる。これにより、モータコイルとしての機械的なスペースを共用しつつ、各機能の応じた適切なコイルを確保することができる。
具体的には、モータコイル部および補助アンテナコイル部の線材径について、モータコイル部は補助アンテナコイル部よりも巻き線径の細い線材、例えば直径20〜30μmの線材を用い、補助アンテナコイル部はモータコイル部よりも巻き線径の太い線材、例えば直径70〜100μmの線材を用いることが好ましい。
コイルの巻き線を太くすることで、共振時のQ値を大きくでき、副磁路の磁束を大きくできる。このため、アンテナ補助用のコイルとしては巻き線径が太いことが望ましい。一方、コイルの巻き線が太いと、抵抗値が小さくなり、駆動電流が増えてしまう。従って、モータコイルとしては巻き線径が細いことが望ましい。このような要求条件に対し、本発明のようにモータコイル部と補助アンテナコイル部とを設けることで、各機能別に巻き線径が異なる設定が可能となる。
In the present invention, the motor coil preferably has a two-layer structure of a motor coil portion and an auxiliary antenna coil portion.
In the present invention as described above, it is possible to appropriately set the function corresponding to each function of the original function as the motor coil and the function of resonating and assisting the antenna reception performance. Thereby, the appropriate coil according to each function is securable, sharing the mechanical space as a motor coil.
Specifically, with respect to the wire diameters of the motor coil part and the auxiliary antenna coil part, the motor coil part uses a wire having a smaller winding diameter than the auxiliary antenna coil part, for example, a wire having a diameter of 20 to 30 μm. It is preferable to use a wire having a larger winding diameter than the motor coil portion, for example, a wire having a diameter of 70 to 100 μm.
By thickening the coil winding, the Q value at the time of resonance can be increased, and the magnetic flux in the secondary magnetic path can be increased. For this reason, it is desirable that the coil diameter for assisting the antenna is large. On the other hand, if the coil winding is thick, the resistance value becomes small and the drive current increases. Therefore, it is desirable for the motor coil to have a small winding diameter. With respect to such requirements, by providing the motor coil portion and the auxiliary antenna coil portion as in the present invention, it is possible to set different winding diameters for each function.
モータコイル部および補助アンテナコイル部は、モータコイル部が内側の層となり、補助アンテナコイル部が外側の層となるように配置することが好ましい。このような配置では、モータコイルの端部において外側の補助アンテナコイル部による磁束の漏れ量が大きくなり、アンテナに対する副磁路の結合量が増え、効果的なアンテナ特性改善が図れる。
なお、モータコイル部および補助アンテナコイル部には既存のアンテナと同様、ウレメット線などの既存の巻き線材を用いることができる。磁心には、アンテナと同様、SUY(純鉄)、ケイ素鋼、パーマロイなどの高透磁率材料を用いることができる。
The motor coil portion and the auxiliary antenna coil portion are preferably arranged so that the motor coil portion is an inner layer and the auxiliary antenna coil portion is an outer layer. With such an arrangement, the amount of magnetic flux leakage by the outer auxiliary antenna coil portion at the end of the motor coil increases, the amount of coupling of the sub magnetic path to the antenna increases, and effective antenna characteristics can be improved.
In addition, existing winding materials, such as a uremet wire, can be used for a motor coil part and an auxiliary antenna coil part similarly to the existing antenna. A high magnetic permeability material such as SUY (pure iron), silicon steel, and permalloy can be used for the magnetic core, as with the antenna.
本発明において、前記外部無線情報を受信している間は、前記モータコイルの両端を互いにに導通させてショート状態とすることが望ましい。
このような本発明では、モータの運針停止中には、モータコイル部の両端を互いに導通させてショート状態とすることで、モータコイル部に電圧が誘起されることがなく、受信中の補助アンテナコイル部への不要な影響等が避けられる。
In the present invention, while the external wireless information is being received, it is preferable that both ends of the motor coil are connected to each other to be in a short state.
In the present invention as described above, when the motor is stopped, the both ends of the motor coil unit are connected to each other to make a short state, so that no voltage is induced in the motor coil unit, and the auxiliary antenna being received Unnecessary influence on the coil portion can be avoided.
前述のように本発明のアンテナ内蔵式電子時計によれば、アンテナ内蔵式電子時計において、モータコイルという既存の部品を利用して、アンテナ特性を向上することができるという効果がある。 As described above, according to the electronic timepiece with built-in antenna of the present invention, in the electronic timepiece with built-in antenna, there is an effect that the antenna characteristics can be improved by using an existing component called a motor coil.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明にあたって、同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第1実施形態〕
図1ないし図10には本発明の第1実施形態が示されている。
図1には、本発明の第1実施形態に係るアナログ内蔵式電子時計としての電波修正時計1の構成を示すブロック図が示されている。
本発明の電波修正時計1は、一般的な電波修正時計と同様の構成を備えるものであり、時刻情報を含む電波(外部無線情報)を受信する通信手段としての受信手段2と、駆動制御手段である駆動制御回路部3と、指針を駆動する駆動手段4と、時刻をカウントするカウンタ部6と、電力を供給する電力供給手段7と、リュウズなどの外部入力装置8とを備えて構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
[First Embodiment]
1 to 10 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio
A radio
受信手段2は、電波を受けるアンテナ21と、コンデンサ等で構成されてアンテナ21で受信する電波に同調させるアンテナ同調回路部22と、アンテナ21で受けた情報を処理する受信回路23と、受信回路23で処理された時刻データを記憶する時刻データ記憶回路部24とを備えて構成されている。
アンテナ21は、図2に示すように、磁性体コア211にコイル212を巻いて構成されており、必要に応じて、耐食性に優れるカチオン電着塗装等で絶縁を施したものである。
The receiving means 2 includes an
As shown in FIG. 2, the
磁性体コア211は、例えば、コバルト系のアモルファス箔(例;Co50wt%以上のアモルファス箔)を型で打ち抜くか、エッチングで成形したものを10〜30枚程接着して重ね合わせ、焼鈍等の熱処理を行って磁気特性を安定化させたものである。すなわち、磁性体コア211は、平面矩形状のアモルファス箔を時計の平面方向に積層し、さらに湾曲させて構成されている。なお、磁性体コアとしては、積層アモルファス箔に限定されず、フェライトを用いてもよく、この場合には、型等で成形し、熱処理して製造すればよい。
ここで、磁性体コア211の各アモルファス箔は、厚さ寸法が0.01mm〜0.05mm程度であるため、例えば30枚積層した場合、磁性体コア211の積層方向の厚さ寸法は0.3〜1.5mm程度である。アモルファス材はフェライトに比べて磁気特性が良いため、より小型・薄型のアンテナ21を実現できる。そして、アンテナ特性は、コアの体積によって影響されるため、アンテナを薄くする分、アンテナ特性を維持するには、アンテナの平面積を大きくするか、アンテナ長さ(コア長さ)を長くする必要がある。従って、本実施形態では、磁性体コア211の幅寸法は例えば0.5〜3.5mm程度であり、長さは15〜30mm程度とされている。なお、アモルファス金属板の厚みが0.05mmより厚くなると、板厚中央部は迅速な冷却を行うことが困難なため、金属はアモルファス化させることなく結晶化されてしまう。すなわち、アモルファス金属を製造するには、金属が結晶化される以前に、迅速な冷却作業を行う必要があり、そのためには、金属の厚みを薄くしなくてはならない。また、アモルファス金属板の厚みが0.01mmより薄くなると、組立作業等において、アモルファス金属板の強度が弱くなって変形しやすくなるので、部品の位置決め作業や部品の取扱作業等が非常にやりにくくなる。
The
Here, since each amorphous foil of the
コイル212は、長波標準電波(40〜77.5kHz)を受信する場合は、10〜50mH程度のインダクタンス値が必要となる。このため、本実施形態では、コイル212として直径0.1μm程度のウレメット線を数百ターンほど巻いて構成している。
コイル212の長さ(アンテナ21としてのアンテナ長)は、長波標準電波(40〜77.5KHz)を受信することができる長さに設定されており、具体的には、14〜15mm程度以上に設定されている。
The
The length of the coil 212 (antenna length as the antenna 21) is set to a length capable of receiving a long-wave standard radio wave (40 to 77.5 KHz), specifically, about 14 to 15 mm or more. Is set.
なお、本実施形態では、コイル212の巻き作業を容易にし、端部の巻きくずれを防止するため、コイル212をコア211の端面211Bまで巻くのではなく、コア211の端面211Bから所定寸法(通常は数ミリ)離した位置まで巻いている。従って、コア211の端部211Aには、コイル212が巻かれていない部分が存在することになる。
また、コイル212の巻き方としては、特に限定されず、乱巻きなどでもよいが、特に整列巻きが好ましい。整列巻きを採用すれば、コイル線材間の無駄な空間が無くなり、同じインダクタンス値を得るためのコイル体積を小さくできる。なお、本実施形態では、コア211が平面円弧状であるため、次のようにしてアンテナ21を製造している。まず、ボビンに自己融着電線のコイル212を巻いた後、熱もしくは溶液に浸してコイル212を固める。コイル212が固まった後、ボビンを引き抜き、ボビンを引き抜くことで形成されたコイル212の貫通孔部分に前記磁性体コア211を挿入してアンテナ21を完成させている。なお、コイルを巻いたボビンにコアを挿入してアンテナを構成してもよい。この場合、ボビンが存在する分、サイズが大きくなるが、アンテナを容易に製造できる。
In the present embodiment, the
Further, the winding method of the
アンテナ同調回路部22は、図3に示されるように、アンテナ21に対して並列に接続された2つのアンテナ同調コンデンサ22A,22Bを備えて構成され、一方のアンテナ同調コンデンサ22Bはスイッチ22Cを介してアンテナ21に接続されている。
そして、駆動制御回路部3から出力される周波数切替え制御信号により、前記スイッチ22Cをオンまたはオフすることで、アンテナ21で受信する電波の周波数を切り替えるように構成されている。これにより、例えば、日本国内において、送信周波数40kHzのおおたかどや山(東日本)の標準電波出力局と、送信周波数60kHzのはがね山(西日本)の標準電波出力局とから出力されている2種類の周波数の長波標準電波を切り替えて受信することができるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the antenna
The frequency of the radio wave received by the
受信回路23は、図3に示されるように、アンテナ21によって受信された長波標準電波信号を増幅する増幅回路231と、増幅された長波標準電波信号から所望の周波数成分のみを抜き出すバンドパスフィルタ232と、長波標準電波信号を平滑化し復調する復調回路233と、増幅回路231のゲインコントロールを行ない長波標準電波信号の受信レベルが一定になるように制御するAGC(Automatic Gain Control)回路234と、復調された長波標準電波信号をデコードして出力するデコード回路235とを備えて構成されている。
受信回路23で受信され信号処理された時刻データは、図1に示すように、時刻データ記憶回路部24に出力されて記憶される。
受信回路23は、予め設定されたスケジュールや外部入力装置8による強制受信操作等によって、駆動制御回路部3から出力される受信制御信号に基づいて時刻情報の受信を開始する。
As shown in FIG. 3, the receiving
The time data received and signal processed by the receiving
The
駆動制御回路部3は、図1に示されるように、パルス合成回路31からのパルス信号が入力される。パルス合成回路31は、水晶振動子などの基準振動子311からの基準パルスを分周してクロックパルスを生成し、また、基準パルスからパルス幅やタイミングの異なるパルス信号を発生させる。
駆動制御回路部3は、一秒に一回出力され秒針を駆動させる秒駆動パルス信号PS1と、一分間に一回出力され時分針を駆動させる時分駆動パルス信号PS2とを、各秒駆動回路41、時分駆動回路42に出力して、指針の駆動を制御する。すなわち、各駆動回路41,42は、各回路41,42からのパルス信号によって駆動されるステッピングモータからなる秒モータ411,時分モータ421を駆動し、これにより各モータ411,421に接続された秒針と、分針および時針とを駆動する。そして、各指針、モータ411,421、駆動回路41,42によって時刻を表示する時刻表示手段が構成されている。なお、時刻表示手段としては、1つのモータで、時針、分針、秒針を駆動するものでもよい。
As shown in FIG. 1, the drive
The drive
カウンタ部6は、秒をカウントする秒カウンタ回路部61と、時分をカウントする時分カウンタ回路部62とを備えて構成されている。
秒カウンタ回路部61は、秒位置カウンタ611と、秒時刻カウンタ612と、一致検出回路613とを備えて構成されている。秒位置カウンタ611および秒時刻カウンタ612はともに60カウント、つまり1Hzの信号が入力された場合には60秒でループするカウンタである。秒位置カウンタ611は、駆動制御回路部3から秒駆動回路41に供給される駆動パルス信号(秒駆動パルス信号PS1)をカウントしている。つまり、秒針を駆動させる駆動パルス信号をカウントすることによって、秒針が示している秒針の位置をカウントしている。
秒時刻カウンタ612は、通常は、駆動制御回路部3から出力される1Hzの基準パルス信号(クロックパルス)をカウントする。また、受信手段2で時刻データを受信した場合には、この時刻データのうちの秒データに合わせてカウンタ値が修正される。
The counter unit 6 includes a second
The second
The
同様に、時分カウンタ回路部62は、時分位置カウンタ621と、時分時刻カウンタ622と、一致検出回路623とを備えて構成されている。時分位置カウンタ621および時分時刻カウンタ622はともに24時間分の信号が入力されるとループするカウンタである。時分位置カウンタ621は、駆動制御回路部3から時分駆動回路42に供給される駆動パルス信号(時分駆動パルス信号PS2)をカウントし、時針、分針が示している時分針の位置をカウントしている。
時分時刻カウンタ622は、通常は、駆動制御回路部3から出力される1Hzのパルス(クロックパルス)をカウントする(正確には1Hzを60回計数したところで1カウン
トとする)。また、受信手段2で時刻データを受信した場合には、この時刻データのうちの時分データに合わせてカウンタ値が修正される。
Similarly, the hour / minute
The hour /
各一致検出回路613,623は、各位置カウンタ611,621と各時刻カウンタ612,622とのカウント値の一致を検出し、一致しているか否かを示す検出信号を駆動制御回路部3に出力する。
駆動制御回路部3は、各一致検出回路613,623から不一致信号が入力されると、一致信号が入力されるまで各駆動パルス信号PS1,PS2を出力し続ける。このため、通常運針時は、駆動制御回路部3から1Hzの基準信号によって各時刻カウンタ612,622のカウンタ値が変化して位置カウンタ611,621と不一致となると、各駆動パルス信号PS1,PS2が出力されて各指針が動くとともに、各位置カウンタ611,621が時刻カウンタ612,622と一致することになり、この動作を繰り返すことで、通常の運針制御が行われる。
また、受信した時刻データで各時刻カウンタ612,622が修正されると、そのカウンタ値に各位置カウンタ611,621のカウンタ値が一致するまで、各駆動パルス信号PS1,PS2が出力され続け、指針が早送りされて正しい時刻に修正される。
The
When the mismatch signal is input from the
When the time counters 612 and 622 are corrected with the received time data, the drive pulse signals PS1 and PS2 are continuously output until the counter values of the position counters 611 and 621 coincide with the counter values. Is fast-forwarded and corrected to the correct time.
電力供給手段7は、自動巻発電機や太陽電池(ソーラー発電機)等によって構成された発電手段としての発電装置71と、発電装置71で発電された電力を蓄電する高容量二次電源72とを備えて構成されている。高容量二次電源72は、リチウムイオン電池のような二次電池が利用できる。なお、電力供給手段7としては、銀電池等の一次電池を用いてもよい。
外部入力手段としての外部入力装置8は、リュウズ等を備え、受信動作や時刻合わせなどを行うために利用される。
The power supply means 7 includes a
The
次に、電波修正時計1の具体的構造について説明する。
電波修正時計1は、図4,図5にも示すように、約リング状に形成されたケーシング(胴)91と、ケーシング91の表面側に装着されたカバーガラス92と、ケーシング91の裏面側に着脱可能に取り付けられた裏蓋93とを備えている。ケーシング91は、ステンレス鋼、真鍮、チタン等の金属材で構成されている。従って、ケーシング91によって、本実施形態における金属製の外装ケース(時計ケース)9が構成されている。外装ケース9内には、アンテナ21を含む前記各構成が組み込まれている。
すなわち、駆動制御回路部3およびカウンタ部6を構成する受信IC81、CPU82、基準振動子311等が取り付けられた回路基板や、駆動手段4を構成するモータ411,421や輪列40等が組み込まれた時計体(ムーブメント)98、電力供給手段7を構成する高容量二次電源(二次電池)72、時計体の表面側に設けられた文字板95や地板96等の各構成部材が組み込まれている。
なお、アンテナ21は熱可塑性樹脂(ホットメルト)、紫外線硬化型エポキシ等を用いて地板96に固定されている。また、アンテナ21の緩衝材としての機能を持たせるため、弾性のあるシーリング材を利用して固定してもよい。
Next, a specific structure of the radio-controlled
As shown in FIGS. 4 and 5, the radio-controlled
That is, the circuit board on which the receiving
The
ここで、アンテナ21と受信IC81とは2本の配線で接続されている。すなわち、コイル212をアンテナ端部から取り出して回路基板80にはんだ付けすることにより、アンテナ21と受信IC81とは電気的に接続されている。なお、前記電気的接続は、アンテナ21にポリイミド等からなるフレキシブル基板を取り付け、この基板を回路基板にネジ留めすることなどで行ってもよい。
また、文字板95は、黄銅(真鍮、Bs)、洋白(洋銀、NS)等の金属で製造されたものを用いることもできるが、プラスチックやセラミックなどの非導電性部材(電気絶縁体)、つまり標準電波を通し易い材質のもので構成されていることが好ましい。
裏蓋93は、ケーシング91と同様な金属材で構成してもよいが、プラスチックやガラス等の非導電性部材(電気絶縁体)、つまり電波を通し易い材質で構成されていることが好ましい。
ケーシング91の対向する2カ所、通常は文字板95における12時方向および6時方向には、時計バンドを連結するための連結用突片(カン)94がそれぞれ突設されている。このケーシング91に取り付けられる時計バンド97は、複数の駒部材をピン(バネ棒等)で互いに回動可能に連結することで構成されている。そして、端部の駒部材もケーシング91にピンで回動可能に連結されている。
Here, the
Further, the
The
At two opposing portions of the
アンテナ21は、ケーシング91つまり外装ケース9の円周状の内周面91Aに沿って配置されている。すなわち、図4に示すように、アンテナ21の磁性体コア211の平面形状は、内周面91Aと略同心円の円弧状に形成され、コイル212は磁性体コア211に巻かれることで平面略円弧状に構成されている。
また、アンテナ21は、外装ケース9の中心点Oに対して9時方向に配置されている。一方、高容量二次電源(二次電池)72は、前記中心点Oに対し略4時方向に配置されている。従って、アンテナ21および二次電池72は、比較的離れて配置されている。また、基準振動子311も略3時方向に配置され、受信IC81等と比べてアンテナ21から離れて配置されている。このように、二次電池72や基準振動子311は、アンテナ21から離して配置され、二次電池72や基準振動子311が鎖交磁界に影響しないようにされている。すなわち、二次電池72はステンレス等の金属製ケースを備えているため、アンテナ21に近接して配置されると鎖交磁界に影響を与える。一方、基準振動子311は、32.768kHzの水晶振動子が利用されており、この振動周波数が長波受信周波数(40kHz)に近いため、基準振動子311がアンテナ21に近接して配置されると、アンテナ21にノイズとして信号が混入する可能性がある。従って、二次電池72や基準振動子311は、アンテナ21に対して比較的離して配置されている。
The
The
アンテナ21で長波標準電波等の電波を受信するときは、電波の一部である磁界成分(図8の磁束B1参照)は、アンテナ21のコア211を、その一方の端部211Aから他方の端部211A(図2参照)へと通過する。すると、コア211に巻回されたコイル212に交流電流が誘導され、これに伴ってコイル212の両端に交流電圧が発生する。そして、この交流電圧がアナログ受信信号として受信回路23に流れる(図3参照)。そして、このアナログ受信信号を受信回路23で増幅、復調、デコード等の処理をしてデジタルの時刻データとし、時刻データ記憶回路部24に記憶している(図1参照)。
When the
次に、各モータ411,421および各駆動回路41,42の具体的構成に関して説明する。なお、各駆動回路41,42の構成は、基本的には同じであるため、秒モータ411の駆動回路41を例示して説明する。
秒モータ411および時分モータ421は、パルス信号によって駆動されるステッピングモータで構成されている。具体的には、図4に示すように、駆動回路41,42から供給される駆動パルスによって磁力を発生するモータコイル412,422と、このモータコイル412,422によって励磁されるステータ413,423と、ステータ413,423の内部において励磁される磁界により回転するロータ414,424と、モータコイル412,422内に挿通されてステータ413,423に接続されたコア415,425とを備えている。
秒モータ411のロータ414の回転は、かなを介してロータ414に噛合された五番車、四番車等からなる輪列40Aによって秒針に伝達される。一方、時分モータ421のロータ424の回転は、三番車、二番車、日の裏車、筒車等からなる輪列40Bによって分針、時針に伝達されている。
Next, specific configurations of the
The
The rotation of the
各駆動回路41,42は、図6に示すように、直列に接続されたpチャンネルMOS43AおよびnチャンネルMOS44Aと、直列に接続されたpチャンネルMOS43BおよびnチャンネルMOS44Bとによって構成されたブリッジ回路を備えている。
また、駆動回路41,42は、pチャンネルMOS43A,43Bとそれぞれ並列に接続された回転検出用抵抗45A,45Bと、これらの抵抗45A,45Bにチョッパパルスを供給するためのサンプリング用のpチャンネルMOS46A,46Bとを備えている。従って、これらのMOS43A,43B,44A,44B,46A,46Bの各ゲート電極に駆動制御回路部3からそれぞれのタイミングで所定の極性およびパルス幅の制御パルスを印加することにより、モータコイル412に極性の異なる駆動パルスを供給したり、あるいは、ロータ414の回転検出用や磁界検出用の誘起電圧を励起する検出用のパルスを供給することができるようになっている。
As shown in FIG. 6, each of the
The
時分モータ421のモータコイル422は、アンテナ21の内側に互いの軸方向が略平行となるように並設されている。
図4に示すように、モータコイル422は、アンテナ21の軸直交方向に隣接し、かつ、モータコイル422の軸方向とアンテナ21の軸方向とが略平行に配置されている。ここで、モータコイル422の軸方向は、直線状のコア425の長手方向となる。また、アンテナ21の軸方向は、アンテナ21において電波受信の指向性が最も強い方向に直交する方向を意味する。すなわち、本実施形態の平面湾曲形状とされた円弧状のアンテナ21の場合には、アンテナの軸方向は、アンテナ21の両端間の中心部(中点)における円弧(アンテナ側面)の接線方向である。
また、図5に示すように、各モータ411,421の高さ位置は、アンテナ21の高さ位置と略同じ位置に配置されている。なお、モータ411,421のモータコイル412,422の厚さ寸法はアンテナコイル212の厚さ寸法よりも小さいため、本実施形態ではアンテナ21の高さ寸法内にモータ411,421が納まるように配置されている。
なお、このような配置により、後述するアンテナ21とモータコイル422の磁気結合が強くなり、副磁路の磁束を増してアンテナ21の受信感度の向上に寄与するものとなっている。
The motor coils 422 of the hour /
As shown in FIG. 4, the
Further, as shown in FIG. 5, the height positions of the
Such an arrangement strengthens the magnetic coupling between the
時分モータ421のモータコイル422には、このモータコイル422をアンテナ21の受信周波数で共振させる同調コンデンサ47A,47B(図7参照)が断続可能に接続されている。
図7に示すように、モータコイル422の駆動回路42は、pチャンネルMOS43A,43B(P1,P2)およびnチャンネルMOS44A,44B(N1,N2)によるブリッジ回路を備えている。P1はモータコイル422の一方の端子O1と高電位の電源Vddとを接続可能であり、P2はモータコイル422の他方の端子O2と電源Vddとを接続可能である。N1はモータコイル422の一方の端子O1と低電位の電源Vssとを接続可能であり、N2はモータコイル422の他方の端子O2と電源Vssとを接続可能である。従って、モータコイル422にはP1とN2が導通状態のとき端子O1から端子O2へと電流が流れ、P2とN1が導通状態のとき端子O2から端子O1へと電流が流れるようになっている。
As shown in FIG. 7, the
端子O2と電源Vddとの間には、同調コンデンサとして利用される複数のコンデンサ47A,47B(C1,C2)が並列に接続されている。各コンデンサ47A,47BにはそれぞれpチャンネルMOS48A,48B(RP1,RP2)が直列に接続されている。これらのMOS48A,48Bの導通状態によって各コンデンサ47A,47Bが個別にモータコイル422と接続されて共振回路を構成する。
例えば、MOS48A(RP1)が導通状態、MOS48B(RP2)が遮断状態のとき、前述したMOS43A(P1)が導通状態でMOS43B(P2)が遮断状態であれば、モータコイル422の端子O2からコンデンサ47A(C1)、MOS48A(RP1)、電源Vdd、MOS43A(P1)を経て端子O1に戻るループが形成される。
A plurality of
For example, when the
また、MOS48A(RP1)が遮断状態、MOS48B(RP2)が導通状態のとき、同様にMOS42A(P1)が導通状態でMOS43B(P2)が遮断状態であれば、モータコイル422の端子O2からコンデンサ47B(C2)、MOS48B(RP2)、電源Vdd、MOS43A(P1)を経て端子O1に戻るループが形成される。これらの状態では、コンデンサ47A(C1)またはコンデンサ47A(C2)を同調コンデンサとして、その容量とモータコイル422のインダクタンスとに応じたLC共振回路が構成される。さらに、MOS48A、48B(RP1,RP2)がともに導通状態のとき、並列となるコンデンサ47A,47Bの容量C1+C2を同調コンデンサの容量とする共振回路となる。
ここで、モータコイル422を含んで構成される共振回路の共振周波数は、前述した標準電波の何れかの受信周波数に応じて設定されている。例えば、コンデンサ47A(C1)が単独で有効な状態の共振回路は、共振周波数が60kHz、コンデンサ47A,47B(C1+C2)がともに有効な状態の共振回路は、共振周波数が40kHzとなるように設定されている。これらの共振周波数の設定は、コンデンサ47A,47Bの容量C1,C2により設定される。
Further, when the
Here, the resonance frequency of the resonance circuit including the
図8に示すように、アンテナ21で受信すべき長波標準電波は、アンテナ21を通過する磁束B1とともにモータコイル422を通過する磁束B2を生じる。
ここで、モータコイル422に同調コンデンサ(C1,C2)が接続されて共振回路が構成された状態とされ、共振回路の共振周波数が受信すべき長波標準電波に同調されていれば、モータコイル422を通過する磁束B2により共振回路には共振する電流が生じ、磁束B2が増すとともに副磁路の磁束B3も増すことになる。モータコイル422の副磁路の磁束B3はアンテナ21に作用し、本来の受信電波の磁束B1とともにアンテナ21の起電力を増して受信感度を高めることになる。また、アンテナ21の副磁路の磁束B4は、その経路上に受信周波数と同調されたモータコイル422が配置されることで強化され、アンテナ21の受信感度を高めるように作用する。
As shown in FIG. 8, the long wave standard radio wave to be received by the
Here, if the tuning capacitor (C1, C2) is connected to the
このように、モータコイル422に同調コンデンサ(C1,C2)を接続することで、モータコイル422とアンテナ21とが磁気結合され、これによりアンテナ21の受信感度の増強が行われる。そして、同調コンデンサの切り替えにより、同調する受信周波数の切り替えが可能である。
なお、RP1,RP2がともに遮断状態のときは同調コンデンサがモータコイル422から切り離され、共振回路は解除される。
これらの切り替えは、アンテナ21の受信回路23およびアンテナ同調回路部22に対する制御に用いられる駆動制御回路部3からの受信制御信号(パワーオン制御信号)および周波数切り替え制御信号(図1および図3参照)を、時分駆動回路42に導入することにより行うことができる。
Thus, by connecting the tuning capacitors (C1, C2) to the
When both RP1 and RP2 are cut off, the tuning capacitor is disconnected from the
These switching operations are performed by a reception control signal (power-on control signal) and a frequency switching control signal (see FIGS. 1 and 3) from the drive
駆動制御手段である駆動制御回路部3(図1参照)は、時分駆動回路42を制御し、外部無線情報を受信している間は秒モータ411および時分モータ421を停止させるとともに、同調コンデンサをモータコイル422に接続し、アンテナ21とモータコイル422とを磁気的に結合させる。
The drive control circuit unit 3 (see FIG. 1), which is a drive control means, controls the hour /
図9には、駆動制御回路部3から時分駆動回路42に対して行われる状態毎の具体的な切り替え制御が示されている。
時分駆動回路42は、時計表示を行う状態(モータ運針状態)のとき、非運針駆動時はMOS43A,43B(P1,P2)を導通状態、MOS44A,44B(N1,N2)を遮断状態としてモータコイル422を電源Vddの電位に固定しておき、運針駆動時にはN2を導通させかつP2を遮断する状態(モータコイル422の端子O1から端子O2へと電流が流れる)と、MOS44A(N1)を導通させかつP1を遮断する状態(モータコイル422の端子O2から端子O1へと電流が流れる)とに交互に切り替えることにより、モータ421の運針を実行させることが可能である。
この状態(モータ運針状態)では、時分駆動回路42は、MOS48A,48B(RP1,RP2)の何れも遮断状態とされ、同調コンデンサ47A,47B(C1,C2)の何れもモータコイル422に接続されていない状態に維持される。
FIG. 9 shows specific switching control for each state performed from the drive
The hour /
In this state (motor operating state), the hour /
時分駆動回路42は、駆動制御回路部3から受信制御信号を受けた際に第1の受信モード(受信中1)となり、MOS43A(P1)のみ導通させて他のMOS43B,44A,44B(P2,N1,N2)を遮断状態に維持してモータ421の運針を停止させるとともに、MOS48A(RP1)を導通させることでコンデンサ47A(C1)をモータコイル422に接続し、モータコイル422の共振周波数をアンテナ21の受信周波数と共通にして磁気的な結合を行う。
時分駆動回路42は、駆動制御回路部3から周波数切り替え制御信号を受けることで第2の受信モード(受信中2)となり、MOS48A(RP1)とともにMOS48B(RP2)をも導通させることでコンデンサ47A,47B(C1,C2)を並列でモータコイル422に接続し、モータコイル422の共振周波数を変更してアンテナ21の他の受信周波数と共通にして磁気的な結合を行う。
The hour /
The hour /
次に、時刻情報を受信する場合の動作について説明する。
駆動制御回路部3は、設定された受信開始時間になると、図10に示すように、受信制御信号をオン(Hレベル信号)に切り替えて受信回路23を作動させる。同時に、駆動制御回路部3は、1秒ごとに出力していたモータ駆動用パルスの出力は停止する一方で、所定のパルス信号を秒駆動回路41および時分駆動回路42に出力し、外部無線情報を受信している間は秒モータ411および時分モータ421を停止させる。
Next, the operation when receiving time information will be described.
When the set reception start time is reached, the drive
このとき、秒モータ411では、各MOS43A,43Bをオンしてモータコイル412の両端を電位Vddに接続してショート状態とする。なお、本実施形態では、電源Vdd(高電圧側)を基準電位(GND)に取り、電源Vss(低電圧側)を電源電圧として生成している。
一方、時分モータ421では、各MOS43Aをオン、MOS43Bをオフとし、さらにMOS48A,48Bの少なくとも一方をオンにして同調コンデンサ47A,47B(C1,C2)の一方または両方をモータコイル422に接続して共振回路を構成する。これにより、アンテナ21とモータコイル422とを磁気的に結合させ、モータコイル422の共振を利用してアンテナ21を通過する磁束が強化され、アンテナ21の受信感度が向上する。
At this time, in the
On the other hand, in the hour /
駆動制御回路部3は、前述のように秒モータ411のモータコイル412をショート状態にした後、時分モータ421のモータコイル422をアンテナ21に磁気的に結合させ、この状態で受信回路23を駆動して時刻情報の受信を開始する。
受信回路23が作動されると、アンテナ21を介して受信された電波(時刻情報)は受信回路23で処理されたのち、記憶回路部24に記憶される。
なお、外部入力装置8による受信動作開始の操作によって強制的に開始(強制受信)させることも可能であるが、この場合も外部入力装置8によって受信動作が指示されると、駆動制御回路部3はまずモータコイル412をショートしてその電圧を所定電位(例えばVdd)に固定した後、受信回路23を駆動して時刻情報の受信を開始する。
The drive
When the receiving
It is also possible to forcibly start (forced reception) by an operation of starting the reception operation by the
受信回路23では、受信した時刻データが正しいか否かの検証も合わせて行われる。具体的には、長波標準電波の時刻情報は1分毎のデータとなるため、受信した複数の時刻データが1分間隔の異なるデータになっているか等で判断される。
受信された時刻情報が正しいデータと判断されると、駆動制御回路部3の指示によって、時刻データは秒時刻カウンタ612と時分時刻カウンタ622に出力され、秒時刻カウンタ612と時分時刻カウンタ622のカウント値が修正される。この際、モータコイル412のショート状態は解除され、モータコイル422は同調コンデンサから切り離される。
そして、各時刻カウンタ612,622のカウント値が修正された結果、各位置カウンタ611,621と異なる値になると、それらのカウント値が一致するまで各一致検出回路613,623の不一致信号を受けて、駆動制御回路部3は、各駆動パルス信号PS1、PS2を出力し、各指針を駆動する。この指針の駆動は、各カウンタ値が一致するまで早送りで継続されるため、受信時刻に合わせて指針位置が自動的に修正され、時刻合わせが行われる。
The receiving
When the received time information is determined to be correct data, the time data is output to the
When the count values of the time counters 612 and 622 are corrected and become different from the position counters 611 and 621, the
前述の本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
(1)モータコイル422に同調コンデンサ47A,47Bを接続することにより、アンテナ21が受信する長波標準電波の周波数に共振する共振回路を構成することができ、アンテナ21の受信性能を補助してアンテナ特性を向上することができる。すなわち、同調コンデンサ47A,47Bと接続されたモータコイル422は、長波標準電波に共振して近傍に同受信周波数の磁束B3による副磁路を形成する。アンテナ21はモータコイル422と略平行に配置され、モータコイル422の副磁路の磁束により磁束密度が高められ、アンテナ21内を通過する磁束量が高まるため、アンテナ特性を向上することができる。
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By connecting the
(2)モータコイル422に接続する同調コンデンサ47A,47Bを複数とし、何れかまたは両方を接続するように切り替えることで、モータコイル422と同調コンデンサ47A,47Bとで構成される共振回路の共振周波数を選択することができる。これにより、アンテナ21が複数の受信周波数の電波を受信する場合でも、各々の周波数におけるアンテナ特性の向上に対応することができる。
(3)共振回路を構成するために追加するのは、同調コンデンサ47A,47Bと切り替えのためのMOS48A,48Bで済み、モータコイル422には既存のモータ421のコイルをそのまま利用できるため、実施がきわめて容易である。
(2) A plurality of
(3) The
(4)アンテナ21を、外装ケース9の内周面91Aに沿って配置しているので、アンテナ21において電波が鎖交する端面と、この端面に対向する位置にある内周面91Aとの間隔を比較的大きくすることができる。このため、コイル212を鎖交する標準電波の磁界が外装ケース9によって妨げられることが少なくなり、金属製の外装ケース9を用いた場合でも、アンテナ特性の低下を抑えることができる。
従って、金属製のケース9を用いても外部無線情報を受信することができるため、ケースをプラスチック等で構成した場合に比べて高級感の高い外観意匠が得られ、これによりデザイン上の制約も少ない電波修正時計1を提供することができる。その上、外装ケース9に切欠部を形成したり、外装ケースをプラスチックと金属の2重ケースにする必要がないため、製造コストも低減できる。さらに、アンテナ21を内周面91Aに近接して配置できるので、アンテナ21の長さもある程度確保できて、アンテナ特性の低下も防止できるとともに、時計1を小型化することもできる。
(4) Since the
Therefore, since external wireless information can be received even when the
(5)アンテナ21において、鎖交磁束によって発生する電流値が最も大きくなる軸方向の中心部分に隣接してモータコイル422を配置したので、アンテナ21の中心部分に、モータコイル422を並設することで集められる磁束をより多く流すことができる。従って、モータコイル422の長さが短くても、その配置を最も適切な位置にすることで、アンテナ21の感度を効果的に向上することができる。
(6)モータコイル422をアンテナ21に対して外装ケース9の中心側に配置し、アンテナ21およびモータコイル422を平面的(外装ケース9の表面から見た状態)に並設し、時計1の断面方向に重ねていないので、ムーブメントつまり時計1を薄型化することができる。
(7)アンテナ21を高容量二次電源(二次電池)72から離して配置しているので、金属ケースを有する電池72がアンテナ特性に影響を与えることを減少でき、アンテナ特性の低下をより一層抑えることができる。
また、アンテナ21を基準振動子311からも離して配置しているので、基準振動子311の信号が受信信号にノイズとして混入することを防止でき、アンテナ特性の低下をより一層抑えることができる。
(5) Since the
(6) The
(7) Since the
In addition, since the
(8)アンテナ21を平面円弧状に形成したので、アンテナ21をその全長に渡ってケース内周面91Aに沿って配置できる。このため、内周面91Aとアンテナ21との間の隙間を非常に小さくできてケース9内部のデッドスペースを無くすことができ、ケース9の内部空間を有効に利用することができる。このため、外装ケース9の小型化を可能とし、例えば、男性用の腕時計に比べて小さい女性用の腕時計においてもアンテナ21を内蔵させることができる。
その上、アンテナ21の円弧状の内側面に沿ってモータ421を配置し、アンテナ21のコア211の両端を結ぶ弦のアンテナ21側にモータコイル422を配置できるため、アンテナ21およびモータコイル422の配置スペースを小さくすることができる。従って、ケース9の内部に配置される輪列40、電池72、IC81,82等の配置スペースを十分に確保でき、レイアウトの自由度も高めることができる。
(9)外装ケース9をプラスチック等の金属材以外で構成する場合、必要な強度を確保するために、肉厚にしたり補強リブを設けるなど、ケース9の製造に工夫を要するが、本実施形態では金属製のケース9を用いているので、プラスチック製の場合と同じ肉厚にした場合には、より強度の高いケース9にできたり、同じ強度を確保するために必要なケース9の肉厚寸法を小さくすることができる。
(8) Since the
In addition, since the
(9) When the
〔第2実施形態〕
図11ないし図13には本発明の第2実施形態が示されている。
前述した第1実施形態は、モータコイル422として既存のモータ421のコイルを利用しており、図4に示すように、コア425に単一のコイル422を巻いた構成であった。これに対し、本実施形態では、モータコイル本来の機能をになうコイルとアンテナ21を補助する機能をになうコイルとの各々を備えた構成とする。
なお、本実施形態は、モータコイル422および関連する駆動回路42が前記第1実施形態と相違するが、他の構成は同様である。このため、以下には相違部分のみの説明を行い、前述した第1実施形態と同一または同様の構成部分には同一符号を付し、説明を省略または簡略にする。
[Second Embodiment]
11 to 13 show a second embodiment of the present invention.
The first embodiment described above uses a coil of an existing
In this embodiment, the
図11および図12に示すように、本実施形態のモータコイル422は、コア425の周囲に二層のコイルを備えている。
モータコイル422のうち、内側の層はモータコイル部422Aとされ、外側の層は補助アンテナコイル部422Bとされている。これらのモータコイル部422Aおよび補助アンテナコイル部422Bは、それぞれウレメット線を巻いて形成されている。ここで、モータコイル部422Aの線材は直径20〜30μmとされ、補助アンテナコイル部422Bの線材は直径70〜100μmとされている。つまり、補助アンテナコイル部422Bの線材はアンテナ21の巻き線径よりやや細い程度であり、モータコイル部422Aの線材は補助アンテナコイル部422Bの数分の一程度と大幅に細いものとされている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
Of the
図13に示すように、駆動回路42において、モータコイル部422Aは第1実施形態のモータコイル422全体と同じ接続とされ、一方の端子O1がMOS43A,44A(P1,N1)の間に、他方の端子O2がMOS43B,44B(P2,N2)に接続されている。補助アンテナコイル部422Bは、一方の端子O3が同調用のコンデンサ47A,47B(C1,C2)のMOS48A,48B(RP1,RP2)とは反対側の極に、他方の端子O4が電源Vddに接続されている。
従って、モータコイル部422AとMOS43A,44A(P1,N1)、MOS43B,44B(P2,N2)によりブリッジ回路が構成され、従来通りのモータ421の駆動制御が行われる。
一方、補助アンテナコイル部422Bは、MOS48A,48B(RP1,RP2)の切り替えにより、同調用のコンデンサ47A,47B(C1,C2)が接続され、共振回路を形成する。
なお、本実施形態では、補助アンテナコイル部422Bおよびコンデンサ等の共振回路は、モータコイル部422Aと分離されているため、前記第1実施形態とは異なりMOS43A(P1)を導通させかつMOS44A(P2)を遮断することは必須ではない。このため、本実施形態では、モータ421の運針停止中にはMOS43A、44A(P1,P2)をともに導通状態とし、モータコイル部422Aの両端を電源Vdd側に固定して互いにショートさせた状態で、駆動用の通電を停止させる。
As shown in FIG. 13, in the
Accordingly, a bridge circuit is configured by the
On the other hand, the auxiliary
In this embodiment, since the auxiliary
このような本実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果のうち、効果(3)を除く各効果が得られるとともに、更に次のような効果がある。
(10)補助アンテナコイル部422Bにおいては、コイルの巻き線を太くすることで、共振時のQ値を大きくでき、副磁路の磁束B3(図8参照)を大きくできる。これにより、アンテナ21の受信特性の向上の効果を更に高めることができる。
(11)モータコイル部422Aにおいては、補助アンテナコイル部422Bのような太い巻き線径ではなく、通常のモータコイルと同様に十分に細い巻き線とすることができ、巻き線の抵抗値を確保して駆動電流の増加を回避できる。
According to this embodiment, among the effects of the first embodiment described above, effects other than the effect (3) can be obtained, and the following effects can be further obtained.
(10) In the auxiliary
(11) In the
(12)モータコイル部422Aと補助アンテナコイル部422Bとの二層としたため、前述のようなモータコイルとしての本来の機能と、共振してアンテナ受信性能を補助する機能とについて、各機能に応じた適切な設定を行うことができ、モータコイル422としての機械的なスペースを共用しつつ、各機能の応じた適切なコイル性能を確保することができる。
(13)モータコイル部422Aおよび補助アンテナコイル部422Bは、モータコイル部422Aが内側で補助アンテナコイル部422Bが外側となるように配置したため、モータコイル422の端部において外側の補助アンテナコイル部422Bによる磁束B2、B3の漏れ量が大きくなり、アンテナに対する副磁路の磁束B3による結合量が増え、効果的なアンテナ特性改善が図れる。
(14)モータ421の運針停止中には、モータコイル部422Aの両端を互いに導通させてショート状態とすることで、モータコイル部422Aに電圧が誘起されることがなく、受信中の補助アンテナコイル部422Bへの不要な影響等が避けられる。
(12) Since the
(13) Since the
(14) While the movement of the
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、以上述べた実施の形態に対し、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができる。
The present invention is not limited to the above embodiments.
That is, the present invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but without departing from the spirit and scope of the present invention relative to the embodiments described above. Various modifications may be made by those skilled in the art in terms of shape, material, quantity, and other detailed configurations.
例えば、前記実施形態では2つのモータ411,421を有する構成としたが、図14に示すように、1つのモータコイル431のみを有する1モータタイプの時計としてもよい。このようなモータコイル431に同調コンデンサを接続して補助アンテナの機能が得られるようにしてもよく、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。その上、モータが1つのみであるため、モータを配置するスペースを小さくでき、その分、アンテナ21をより長くすることができ、アンテナ21と電池72等とをより離して配置することもできる。
また、本発明は3つ以上のモータを備えた時計に適用してもよい。
例えば、時分モータや秒モータに加えて、カレンダー用やクロノグラフ用のモータなどを備えた複数モータ構成でもよい。このような場合、複数のモータのうち最も大きなモータコイルを有するモータをアンテナの近傍に配置し、これを補助アンテナとして機能させることがアンテナ21の受信性能の向上の効果において好ましい。一般に、最も大きなトルクを必要とする時分モータが最も大きなモータコイルとなる。従って、前記実施形態のように、時分モータのモータコイルをアンテナに磁気結合させる構成とすることが好ましい。
For example, in the embodiment, the configuration has two
The present invention may be applied to a timepiece having three or more motors.
For example, in addition to an hour / minute motor and a second motor, a multi-motor configuration including a calendar motor and a chronograph motor may be used. In such a case, it is preferable for the effect of improving the reception performance of the
前記第1実施形態ではアンテナ21を平面円弧状に形成したが、図15に示すように、直線的なコアを用いてもよい。図15において、アンテナ51の磁性体コア511は、各端部511Aと、各端部511A間を連結する中間部511Bとを備えている。ここで、各端部511Aおよび中間部511Bは直線状に形成され、中間部511Bにアンテナコイル512が巻かれている。
アンテナ51の中間部511Bに並設してモータコイル431が設定されている。この際、アンテナ51の軸方向はコイル512が巻かれた中間部511Bの長手方向となり、このアンテナ51の軸方向と前記モータコイル431の軸方向とが平行となるように、アンテナ51およびモータコイル431が並設されている。
このようなモータコイル431に同調コンデンサを接続して補助アンテナの機能が得られるようにしてもよく、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、アンテナ51を平面円弧形状ではなく、多角形状に構成したので、コア511をアモルファス板から切り出して形成する作業や、コイル512の巻線作業を、円弧形状のコアを用いる場合に比べてより容易に行うことができ、アンテナ51の製造作業性を向上できる。
In the first embodiment, the
A
The function of the auxiliary antenna may be obtained by connecting a tuning capacitor to such a
アンテナの構成としては、前記各実施形態のものに限らず、例えば、図15のコア511の中間部511Bを複数の直線部で構成し、このコア511にコイル512を巻き付けた平面多角形状のアンテナを用いてもよい。このアンテナは、図15のアンテナ51と同様に、コアの切り出しやコイルの巻線作業を容易にできる上、前記アンテナ51に比べてより円弧形状に近くなるため、アンテナとケース内周面91A間のデッドスペースを前記アンテナ51に比べて小さくでき、スペース効率を向上できる。
さらに、コアの中間部を円弧状に形成し、両端部を直線状に構成したアンテナを用いてもよい。
また、アンテナとしては、平面直線状(棒状)のコアを有するアンテナでもよい。但し、前記各実施形態のように、平面円弧状等としたほうが、ケース内周面91Aに沿って配置できてムーブメント98の配置スペースを確保できる点で有利である。
The configuration of the antenna is not limited to that of each of the embodiments described above. For example, a planar polygonal antenna in which the
Furthermore, an antenna in which an intermediate part of the core is formed in an arc shape and both end parts are configured in a straight line may be used.
Moreover, as an antenna, the antenna which has a planar linear (bar shape) core may be sufficient. However, as in each of the above-described embodiments, it is advantageous to use a planar arc shape or the like in that it can be arranged along the inner
また、アンテナのコアは全長に渡って同じ幅寸法で構成されているものに限らず、コイルが巻かれない両端部の幅寸法を、コイルが巻かれる部分に比べて大きく形成してもよい。このようにコア両端部の幅寸法を大きくすれば、コイルが巻かれた部分の厚さ寸法を変えることなく、コアの体積を大きくすることができ、アンテナを大きくすることなく、アンテナ特性を向上することができる。
なお、この場合、コアのコイルを巻く部分には、20〜30μm程度の厚みの絶縁テープを巻いておくことが好ましい。この絶縁テープを巻いておけば、コイルとコアとを確実に絶縁でき、かつ、コアが断面矩形状に形成されている場合に、巻線がコアの角のエッジで切れることを防止できる。また、コアの段部つまりコイルが巻かれる部分の端部には、ポリエステル等でできた略U字型の巻き枠をセットすれば、コイルを容易に巻くことができるとともに、コイル端部の巻きくずれを防ぐことができる。
Moreover, the core of the antenna is not limited to the one having the same width dimension over the entire length, and the width dimension at both ends where the coil is not wound may be formed larger than the width where the coil is wound. If the width dimension of both ends of the core is increased in this way, the core volume can be increased without changing the thickness dimension of the coiled portion, and the antenna characteristics can be improved without increasing the antenna. can do.
In this case, it is preferable to wind an insulating tape having a thickness of about 20 to 30 μm around the portion where the coil of the core is wound. If the insulating tape is wound, the coil and the core can be reliably insulated, and when the core is formed in a rectangular cross section, the winding can be prevented from being cut at the corner edge of the core. In addition, if a substantially U-shaped winding frame made of polyester or the like is set at the end of the core step, that is, the portion where the coil is wound, the coil can be easily wound and the coil end can be wound. Breakage can be prevented.
また、アンテナの配置位置は、前記第1実施形態のようなケース9内において時計の9時方向に限らず、時計の12時方向や、6時方向、3時方向などの他の位置でもよい。但し、3時方向には通常、りゅうずの巻真やボタンの軸等が設けられ、これらと干渉しないようにアンテナを配置しなければならないため、他の6,9,12時方向に配置することが好ましい。特に、2時および4時にボタンが配置されている場合には、アンテナを12時方向や6時方向に配置すると、アンテナやモータコイルがボタンの軸に干渉しないように、アンテナの長さが制限されるおそれがあるため、アンテナを9時方向に配置することが最も好ましい。
Further, the antenna arrangement position is not limited to the 9 o'clock direction of the timepiece in the
また、アンテナに対するモータコイルの軸方向の相対位置は、前記実施形態のように、モータコイル422がアンテナ21の軸方向の中心に並設されていることが好ましいが、アンテナ21の軸方向端部側にモータコイルを並設させてもよい。
さらに、前記実施形態では、1つのモータコイルのみをアンテナ21に並設させていたが、2つのモータコイルをアンテナ21に並設させてもよい。例えば、直線状のアンテナを配置し、その左右両側にモータコイルを配置してもよいし、アンテナの片側に2つのモータコイルをモータコイルの軸方向に離して配置してもよい。さらには、アンテナに並設して1つのモータコイルを配置し、さらにこのモータコイルに並設して他のモータコイルを配置してもよい。これらのモータコイルのうち、何れか一つのみに同調コンデンサを接続してもよく、全てのモータコイルに同調コンデンサを接続してもよい。
すなわち、アンテナに共振する素子として利用されるモータコイルは、その軸方向が前記アンテナの軸方向に略平行に配置されていればよく、その本数や配置場所は時計におけるレイアウト等を考慮して適宜設定すればよい。
In addition, the relative position of the motor coil in the axial direction with respect to the antenna is preferably such that the
Further, in the above embodiment, only one motor coil is provided in parallel with the
That is, the motor coils used as elements that resonate with the antenna need only be arranged so that the axial direction thereof is substantially parallel to the axial direction of the antenna, and the number and location of the motor coils are appropriately determined in consideration of the layout of the watch. You only have to set it.
また、アンテナおよびモータコイルは時計の厚さ方向(断面方向)に並設してもよい。つまりアンテナの文字板側あるいは裏蓋側にモータコイルを配置してもよい。さらに、2つのモータコイルがある場合、1つのモータコイルは前記実施形態と同様にアンテナに対して平面方向に並設し、他のモータコイルはアンテナに対して時計の厚さ方向に並設してもよい。
但し、アンテナおよびモータコイルを時計の厚さ方向に並設すると、時計の厚さ寸法が大きくなるため、特に腕時計のように薄型化が求められる場合には、前記実施形態のように時計の平面方向に並設することが好ましい。
Further, the antenna and the motor coil may be arranged in parallel in the thickness direction (cross-sectional direction) of the watch. That is, you may arrange | position a motor coil in the dial plate side or back cover side of an antenna. Furthermore, when there are two motor coils, one motor coil is juxtaposed in the plane direction with respect to the antenna as in the above embodiment, and the other motor coils are juxtaposed in the thickness direction of the watch with respect to the antenna. May be.
However, when the antenna and the motor coil are juxtaposed in the thickness direction of the timepiece, the thickness dimension of the timepiece increases. Therefore, especially when a thin shape is required as in a wristwatch, the plane of the timepiece as in the above embodiment is used. It is preferable to arrange in parallel.
また、本発明の時計1における外装ケース9は、金属製のものに限らず、例えば、図16に示すように、プラスチックケース110の表面にステンレスやチタン等の金属製カバー111を取り付けて構成されたものでもよい。さらに、外装ケース9は、合成樹脂やセラミックなどの非導電性材料で構成してもよく、さらにはこれらプラスチック等にメタリック塗装などの表面処理を施して金属層を形成したもので構成してもよい。但し、外装ケースの少なくとも一部を金属製としたほうが高級感のある外観とすることができる利点がある。
さらに、裏蓋93も金属製のものに限らず、例えば、図16に示すように、金属製の外周リング93A内にガラス板93Bを嵌め込んだものを用いてもよい。裏蓋93の一部をガラス製にすれば、電波がガラス板93B部分から外装ケース9内部に侵入し易くなるため、受信感度を向上できる。同様に、文字板95もプラスチック製にすれば、電波がケース9内に入りやすくなり、受信感度を向上できる。
Further, the
Further, the
前記実施形態では、アモルファス箔を平面矩形状に形成して時計1の平面方向に積層してコア211を製造していたが、アモルファス箔を平面湾曲形状に形成して時計1の厚さ方向(時計1の裏蓋93および表面ガラス92を結ぶ方向)に積層してコアを製造してもよい。
さらに、アンテナのコアとしては、積層アモルファス箔で構成されたものに限らず、フェライトコアなどの磁性体を用いてもよい。
In the above embodiment, the
Furthermore, the core of the antenna is not limited to the one constituted by the laminated amorphous foil, and a magnetic material such as a ferrite core may be used.
また、アンテナコアの長さは、適宜設定でき、例えば、円弧状に形成された場合であれば、その中心角が180度程度まで長くすることもでき、さらに180度以上とすることもできる。アンテナ特性は、アンテナの長さが長い方が向上する。従って、アンテナ長を最低15mm程度確保する場合には前記中心角は50〜60度程度とすればよいが、アンテナ特性をより向上させる点では中心角をより大きくすることが好ましい。一方で、前記中心角を180度以上とすると、アンテナ21の両端部の軸方向つまり鎖交磁界(磁束)が入る方向および出る方向と、アンテナ21の中間部における磁束の方向とが90度以上となり、磁界成分の流れがスムーズでなくなるため、180度を大幅に超えて大きくすることは好ましくない。従って、アンテナコアの長さは円弧状あるいは円弧に近似した多角形状に形成した場合、その中心角が約50度〜240度程度の範囲に納めることが好ましく、前記鎖交磁束の方向やアンテナ特性を考慮すると、前記中心角が約60〜180度の範囲であることが好ましい。なお、実際には、モータコイルや電池等の他の部品の配置スペース等も考慮して設定すればよい。
なお、コアが円弧状に形成されていない場合でも、各端面の位置関係が円弧状の場合と同様となるように構成すればよい。
Further, the length of the antenna core can be set as appropriate. For example, if the antenna core is formed in an arc shape, the central angle can be increased to about 180 degrees, and further can be 180 degrees or more. The antenna characteristics are improved when the antenna is longer. Therefore, when the antenna length is at least about 15 mm, the central angle may be about 50 to 60 degrees, but it is preferable to increase the central angle in order to further improve the antenna characteristics. On the other hand, when the central angle is 180 degrees or more, the axial direction of both ends of the
Even when the core is not formed in an arc shape, the positional relationship between the end faces may be the same as in the arc shape.
さらに、本発明において、モータコイルに同調コンデンサを接続されるモータは、時計において一般的に用いられるステップモータ等が利用できる。従って、モータのコアも、パーマロイ等の一般的な時計のステップモータに使用されるコアが利用できる。
また、前記実施形態の駆動制御回路部3は、受信回路23を駆動している間、指針を駆動するモータを停止していたが、受信回路23が駆動している間であっても、不要なデータを受信している間はモータを駆動するように制御してもよい。
すなわち、指針のうち、時針および分針は、通常1つのステップモータで駆動されるが、このモータに対する駆動パルスを1分間に1回加えれば、時分針は正しく駆動することができる。
Furthermore, in the present invention, a step motor or the like generally used in a timepiece can be used as a motor in which a tuning capacitor is connected to a motor coil. Accordingly, a core used for a step motor of a general timepiece such as Permalloy can be used as the motor core.
Further, the drive
That is, among the hands, the hour hand and the minute hand are normally driven by one step motor, but if the drive pulse for this motor is applied once per minute, the hour and minute hands can be driven correctly.
図17に示すように、日本の時刻情報である標準電波JJYは、1分間(60秒間)に渡って1サイクル60ビットの時刻情報を送信するが、その50〜59秒間(右側部分)は、「曜日情報」等の、直接時刻修正には必要ない情報(不要データ)を送信している。従って、標準電波のタイムコードにおいて、0〜49秒間の電波修正処理に有効なデータを受信している間は前記モータの駆動を停止し、50〜59秒間の電波修正処理に不要なデータを受信している間にモータを駆動させるようにすれば、正しい時刻修正処理を行うことができる。また、不要データの受信中にモータ駆動パルスを出力できるため、1分間に1回のモータ駆動パルスで駆動できる時分針を、外部無線情報の受信中も作動させることができ、正しい時刻表示を継続できる。
従って、受信回路の動作中にモータを駆動することができ、正しい時刻指示を行いながら、安定したデータ受信を行うことができる。
As shown in FIG. 17, the standard radio wave JJY, which is Japanese time information, transmits 60-bit time information per cycle for one minute (60 seconds). Information (unnecessary data) such as “day information” that is not necessary for direct time correction is transmitted. Therefore, in the standard radio time code, while the data valid for the radio wave correction process for 0 to 49 seconds is being received, the motor is stopped and the data unnecessary for the radio wave correction process for 50 to 59 seconds is received. If the motor is driven during this time, correct time correction processing can be performed. In addition, since the motor drive pulse can be output while unnecessary data is being received, the hour / minute hands that can be driven with one motor drive pulse per minute can be activated while external wireless information is being received, and the correct time display is maintained. it can.
Therefore, the motor can be driven during the operation of the receiving circuit, and stable data reception can be performed while giving the correct time indication.
また、受信回路23は、受信回路23の電源を入れて作動し始めたときは、回路が安定するまで時間が掛かるため、頻繁にオン、オフすると、安定して作動させることが難しいが、不要データ受信中も作動させ続けるようにすれば、受信回路23の安定性も高めることができる。
なお、現在受信中のデータがタイムコードの0〜49秒間に相当する有効データであるか、50〜59秒間に相当する無効データであるかの判断は、例えば、時計の秒時刻カウンタ612のカウンタ値で行うことができる。すなわち、モータ駆動に必要なパルスの出力は1秒間以下で行えるため、例えば、タイムコードが55秒の時にモータ駆動パルスを出力してモータを駆動するように設定すればよい。一方で、電波修正時計における電波受信時の時刻指示誤差は、通常、1秒以下であるため、前記カウンタ値が55秒の時にモータを駆動すれば、その際に受信している標準電波JJYも、54〜56秒の時刻修正に必要ない情報を送信していることになり、有効データの受信中にはモータ駆動を停止し、無効データの受信中にモータを駆動する制御を容易に行うことができる。
In addition, when the receiving
Whether the currently received data is valid data corresponding to 0 to 49 seconds of the time code or invalid data corresponding to 50 to 59 seconds is determined by, for example, the counter of the
一方、秒針を有する時計の場合、秒針を駆動するモータに対しては、時刻指示のためには、1秒毎にモータ駆動パルスを出力する必要があり、このため、電波受信時に秒針を駆動するモータにおいて、時刻指示用の駆動は停止させる必要がある。但し、カウンタ612のカウンタ値が50〜59秒の範囲内で、1〜2秒間程度のモータ駆動パルスの出力で秒針を早送り駆動することは、分針の場合と同様に、電波受信に影響することがないため、例えば、秒針を駆動して電波受信時の電界強度レベルを表示するような制御を電波受信時にも行ってもよい。
また、アンテナ21と電池72や基準振動子311との配置関係は前記実施形態に限定されず、電池72や基準振動子311がアンテナ21の受信に影響しない程度の間隔を設けて配置すればよい。
さらに、前記各実施形態では、コアの両端部近傍までコイルを巻いていたが、コアの中間部のみにコイルを巻いてもよい。但し、アンテナ特性やスペース効率の点では前記実施形態のようにコアの両端部近傍までコイルを巻くことが好ましい。
On the other hand, in the case of a timepiece having a second hand, it is necessary to output a motor drive pulse every second for a time indication to a motor that drives the second hand. For this reason, the second hand is driven when radio waves are received. In the motor, it is necessary to stop driving for indicating the time. However, if the counter value of the
In addition, the arrangement relationship between the
Furthermore, in each said embodiment, although the coil was wound to the both-ends vicinity of a core, you may wind a coil only in the intermediate part of a core. However, in terms of antenna characteristics and space efficiency, it is preferable to wind the coil to the vicinity of both ends of the core as in the above embodiment.
さらに、アンテナ21によって受信する無線情報としては、時刻情報を含む長波標準電波に限定されない。例えば、時刻情報を受信する場合でも、その無線信号としては、300MHz帯の微弱電波無線、400MHz帯の特定小電力無線、2.4GHz帯のBluetooth(ブルートゥース)等を利用してもよい。これらの無線を受信する場合には、周波数が
高いため、コイル212のターン数は少なくてよく、アンテナ21も小さくできる。
また、電波を用いた無線通信に限らず、電磁結合方式や電磁誘導方式等の他の無線通信方式を用いてもよい。なお、電磁結合や電磁誘導方式は、通信機器同士を近接させる必要があるが、ステンレス等の非磁性体であれば金属部分でも透過して通信が可能なため、アンテナが内蔵されるケースをステンレス等の金属製で構成できる利点がある。
Further, the radio information received by the
In addition to the wireless communication using radio waves, other wireless communication methods such as an electromagnetic coupling method and an electromagnetic induction method may be used. Note that the electromagnetic coupling and electromagnetic induction methods require communication devices to be close to each other. However, if a non-magnetic material such as stainless steel is used, it is possible to communicate through a metal part. There exists an advantage which can be comprised with metal, such as.
さらに、前記アンテナ21を用いて通信する無線情報としては、時刻情報に限らない。例えば、時計1内にICカード機能を内蔵させ、電車の定期券や各種プリペイドICカードのような情報を送受信するために利用してもよい。例えば、ケース9内にICチップとアンテナ等を組み込み、ICカードを用いた改札機や入退室管理機、各種の課金支払機等に腕時計を近接させて情報をやり取りできるようにしてもよい。この場合、別途、ICカードを出し入れする必要がなく、時計をはめた手を近付けるだけでよいため、操作性を非常に向上することができる。なお、外部無線情報に含まれるデータが有効データであるか無効データであるかは、各時計に組み込まれた機能等に応じて設定すればよい。
従って、本発明の外装ケース9に内蔵されるアンテナ21としては、標準電波を受信する場合のような受信専用に用いるものでもよいし、非接触ICを用いたタグのように、情報を送受信するために用いてもよいし、さらには送信専用に用いてもよく、これらは本発明を適用する電子時計つまりはアンテナ内蔵式電子機器の種類に応じて適宜選択すればよい。
Furthermore, radio information communicated using the
Therefore, the
本発明のアンテナ内蔵式電子機器としては、前述の電波修正時計に限定されず、例えば、前記ICカード機能のみが設けられた電子機器等の各種電子機器にも適用できる。例えば、電子機器としては、脈拍や体温等の測定機器や通信、通話機能を備えた通信機器、カレンダやスケジュール、アドレス帳機能を備えた携帯情報端末機器、電子計算機能を備えた携帯型コンピュータ、音楽や画像、映像再生機能を備えたAV機器、非接触型通信機能を備えた個人情報管理用機器等の各種の無線情報の通信機能を有する電子機器に適用できる。
これらの電子機器においても、例えば本体に液晶表示部等を設け、外装ケース9内に組み込まれたアンテナで受信したり、外部に送信する情報、例えば残金情報や使用履歴等の情報を表示するようにしてもよい。さらには、電子機器から利用者のID情報を通信できるようにし、その電子機器と通信するシステム側から利用者に情報を提供するようにしてもよい。例えば、交通機関への乗降車時や、イベント会場や店舗への入退場時、会社等への出退勤時に、利用者全員にメッセージを送ったり、特定の人(IDで特定)に特別なメッセージ(特典ポイントの案内、イベント情報)を送るようにしてもよい。
The electronic apparatus with a built-in antenna according to the present invention is not limited to the above-described radio-controlled timepiece, and can be applied to various electronic apparatuses such as an electronic apparatus provided with only the IC card function. For example, electronic devices include measuring devices such as pulse and body temperature, communication, communication devices having a call function, calendars and schedules, portable information terminal devices having an address book function, portable computers having an electronic calculation function, The present invention can be applied to electronic devices having various wireless information communication functions, such as music and image, AV equipment having a video playback function, and personal information management equipment having a non-contact communication function.
Also in these electronic devices, for example, a liquid crystal display unit or the like is provided in the main body so that information received by an antenna incorporated in the
また、アンテナ21は、ループアンテナに限らず、誘導体アンテナ等の他のアンテナを用いてもよく、これらは送信あるいは受信する無線情報の種類等に応じて適宜設定すればよい。なお、ループアンテナを用いる場合は、磁性体コアが挿入されていないものを用いてもよい。
The
1…電波修正時計、2…受信手段、3…駆動制御回路部、4…駆動手段、9…外装ケース、21,51…アンテナ、71…発電装置、72…高容量二次電源、80…回路基板、91…ケーシング、91A…内周面、92…カバーガラス、93…裏蓋、95…文字板、96…地板、211,511…磁性体コア、212,512…アンテナコイル、311…基準振動子、411…秒モータ、421…時分モータ、412,422,431…モータコイル、422A…モータコイル部、422B…補助アンテナコイル部、47A,47B…同調コンデンサ、415,425…コア。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記アンテナは、コアに巻かれたコイルを備えて構成され、
前記時刻表示手段は、モータコイルを有するモータと、このモータによって駆動される表示部とを備えて構成され、
前記モータコイルは、その軸方向が前記アンテナの軸方向に対して略平行となるように前記アンテナ近傍に並設され、
前記モータコイルには、前記モータコイルを前記アンテナの受信周波数で共振させる同調コンデンサが断続可能に接続され、
前記駆動制御手段は、前記外部無線情報を受信している間は前記モータを停止させるとともに、前記同調コンデンサを前記モータコイルに接続して前記アンテナと前記モータコイルとを磁気的に結合させることを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。 An exterior case, an antenna arranged in the exterior case for receiving external wireless information, a receiving means for processing external wireless information received by the antenna, a time display means, and driving of the receiving means and the time display means Drive control means for controlling
The antenna comprises a coil wound around a core,
The time display means includes a motor having a motor coil and a display unit driven by the motor,
The motor coil is juxtaposed in the vicinity of the antenna such that its axial direction is substantially parallel to the axial direction of the antenna,
A tuning capacitor that resonates the motor coil at the reception frequency of the antenna is connected to the motor coil in an intermittent manner,
The drive control means stops the motor while receiving the external wireless information, and connects the tuning capacitor to the motor coil to magnetically couple the antenna and the motor coil. An electronic watch with a built-in antenna.
前記アンテナおよび前記受信手段の受信周波数は複数種類があり、
前記同調コンデンサは、前記各受信周波数に応じて複数のコンデンサを切り替え可能であることを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。 The electronic watch with a built-in antenna according to claim 1,
There are multiple types of reception frequencies of the antenna and the receiving means,
An electronic timepiece with a built-in antenna, wherein the tuning capacitor can switch a plurality of capacitors in accordance with each reception frequency.
前記外装ケースの少なくとも一部は金属で構成されており、
前記アンテナは、前記モータコイルと前記外装ケースの内周面との間に配置されていることを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。 In the electronic timepiece with a built-in antenna according to claim 1 or 2,
At least a part of the outer case is made of metal,
The antenna-equipped electronic timepiece, wherein the antenna is disposed between the motor coil and an inner peripheral surface of the outer case.
前記外部無線情報は標準電波であり、
前記駆動制御手段は、前記標準電波に含まれる時刻データに基づいて時刻表示手段の表示を制御可能であることを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。 In the electronic timepiece with a built-in antenna according to any one of claims 1 to 3,
The external wireless information is a standard radio wave,
The electronic timepiece with a built-in antenna, wherein the drive control means is capable of controlling display of the time display means based on time data included in the standard radio wave.
前記駆動制御手段は、前記時刻データの1サイクルを構成する60ビットのうち電波修正処理に不要なデータを受信している間は、前記同調コンデンサを前記モータコイルから切り離すとともに前記モータを駆動させることを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。 In the electronic timepiece with a built-in antenna according to claim 4,
The drive control means disconnects the tuning capacitor from the motor coil and drives the motor while receiving data unnecessary for radio wave correction processing out of 60 bits constituting one cycle of the time data. An electronic watch with a built-in antenna.
前記モータコイルは、モータコイル部と補助アンテナコイル部との二層構造とされていることを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。 In the electronic timepiece with a built-in antenna according to any one of claims 1 to 5,
The electronic coil with built-in antenna, wherein the motor coil has a two-layer structure of a motor coil part and an auxiliary antenna coil part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008085611A JP2009236820A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Built-in antenna type electronic clock |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008085611A JP2009236820A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Built-in antenna type electronic clock |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009236820A true JP2009236820A (en) | 2009-10-15 |
Family
ID=41250935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008085611A Pending JP2009236820A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Built-in antenna type electronic clock |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009236820A (en) |
-
2008
- 2008-03-28 JP JP2008085611A patent/JP2009236820A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7280438B2 (en) | Electronic timepiece with an internal antenna | |
JP3536852B2 (en) | Electronic clock | |
JP5304156B2 (en) | Electronic clock with built-in antenna | |
JP2009186373A (en) | Electronic timepiece with internal antenna | |
JP2010048605A (en) | Built-in antenna-type electronic timepiece | |
JP2006153752A (en) | Electronic time piece with built-in antenna | |
JP2007132822A (en) | Electronic watch | |
JP4273900B2 (en) | Electronic clock with built-in antenna | |
JP2006047234A (en) | Timepiece with radio function | |
JP5228608B2 (en) | Electronic clock with built-in antenna | |
JP5332796B2 (en) | Electronic clock with built-in antenna | |
JP2009236820A (en) | Built-in antenna type electronic clock | |
JP2005049154A (en) | Built-in aerial type electronic timepiece | |
JP2005077361A (en) | Electronic timepiece with built-in antenna | |
JP3695455B2 (en) | Electronic equipment with wireless function | |
JP5712695B2 (en) | Electronic clock with built-in antenna | |
JP3797338B2 (en) | Wristwatch with wireless function | |
JP2009270934A (en) | Electronic timepiece with built-in antenna and electronic device | |
JP2005062163A (en) | Electronic timepiece with built-in antenna | |
JP2005084037A (en) | Radio-controlled watch | |
JP5716470B2 (en) | Electronic clock with built-in antenna | |
JP5169413B2 (en) | Method for manufacturing antenna | |
JP2004077491A (en) | Electronic timepiece and electronic device | |
JP5211818B2 (en) | Electronic clock with built-in antenna | |
JP2012194094A (en) | Electronic timepiece with internal antenna |