JP2017122659A - Electronic watch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナを内蔵する電子時計に関する。 The present invention relates to an electronic timepiece incorporating an antenna.
GPS(Global Positioning System)衛星等の位置情報衛星から電波を受信して表示時刻を修正する電子時計として、外装ケース内に環状のアンテナ体を収納した腕時計タイプの電子時計が開発されている(例えば特許文献1参照)。
このような腕時計では、限られたスペースで良好な機能を確保できるアンテナが要求される。このため、特許文献1では、アンテナ体が平面視で二次電池に重ならない位置に設けることで、アンテナ体が二次電池に重なる位置に設けられる場合に比べてアンテナ体の受信性能を向上させていた。
As an electronic timepiece that receives a radio wave from a position information satellite such as a GPS (Global Positioning System) satellite and corrects the display time, a wristwatch type electronic timepiece in which an annular antenna body is housed in an outer case has been developed (for example, Patent Document 1).
Such a wristwatch requires an antenna that can ensure a good function in a limited space. For this reason, in
ところで、電子時計では、デザイン性の向上を図るために、文字板上にサブダイヤルを配置する場合に、金属製の目盛板を用いることが望まれている。
しかしながら、前記アンテナ体が内蔵された電子時計では、アンテナ体の近くに配置される金属部品が増えると、アンテナ体での受信性能に影響を及ぼし、受信性能を低下させるという課題がある。
したがって、サブダイヤルに金属製の目盛板を用いてデザイン性を向上させつつ、前記金属製の目盛板がアンテナ体での受信性能を低下させない電子時計が求められている。
By the way, in an electronic timepiece, in order to improve design, it is desired to use a metal dial plate when a sub dial is arranged on a dial.
However, in the electronic timepiece incorporating the antenna body, when the number of metal parts arranged near the antenna body increases, there is a problem that the reception performance of the antenna body is affected and the reception performance is lowered.
Accordingly, there is a demand for an electronic timepiece that uses a metal dial plate for the sub-dial to improve the design and that the metal dial plate does not degrade the reception performance of the antenna body.
本発明の目的は、サブダイヤルのデザイン性を向上でき、かつ、受信性能の低下を防止できる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 capable of improving the design of a sub-dial and preventing a decrease in reception performance.
本発明の電子時計は、外装ケースと、前記外装ケース内に収納されたアンテナ体と、メインダイヤル用の指針によって情報を指示するメインダイヤルと、前記メインダイヤルの表面に設けられて、サブダイヤル用の指針によって情報を指示するサブダイヤルと、を備える電子時計であって、前記アンテナ体は、給電素子と、前記給電素子に導通する給電部とを備え、前記メインダイヤルには、前記サブダイヤルの配置が禁止される禁止領域が設定され、前記禁止領域は、前記メインダイヤルを時計表面側から見た平面視において、前記給電素子と前記給電部とが導通する給電点と、前記メインダイヤル用の指針の軸とを結ぶ線分と、前記給電素子において電流分布が最大値の1/2となる半減位置と、前記メインダイヤル用の指針の軸とを結ぶ線分と、前記給電点と、前記半減位置とを結ぶ前記給電素子に沿った線と、で囲まれた領域であることを特徴とする。 An electronic timepiece according to the present invention is provided on an outer case, an antenna body housed in the outer case, a main dial for instructing information by a pointer for a main dial, and a surface for the sub dial. An electronic timepiece including a sub-dial for instructing information according to a pointer of the antenna, wherein the antenna body includes a power feeding element and a power feeding unit electrically connected to the power feeding element, and the main dial includes the sub dial. A prohibition area where placement is prohibited is set, and the prohibition area includes a feeding point where the feeding element and the feeding section are electrically connected to each other in a plan view when the main dial is viewed from the watch surface side, and the main dial. The line connecting the pointer axis, the half position where the current distribution in the feed element is ½ of the maximum value, and the pointer axis for the main dial are connected. And the line segment, and the feeding point, wherein said a line along the feed element connecting the half-position, in a region enclosed.
本発明の電子時計によれば、前記メインダイヤルにおいて、サブダイヤルの配置が禁止される禁止領域を設定し、禁止領域は、メインダイヤル用の指針の軸と、アンテナ体の給電点と、前記給電素子における電流分布の半減位置とで囲まれた領域に設定している。このため、給電点から半減位置までの電流分布が高い領域にサブダイヤルが配置されることがない。このため、サブダイヤルの目盛板として、金属板などの導電性装飾部材を用いた場合に、導電性装飾部材が受信に影響して受信性能が低下することを防止できる。さらに、サブダイヤルに金属板などの導電性装飾部材を用いることができるため、サブダイヤルのデザイン性を向上できる。したがって、受信性能とサブダイヤルのデザイン性とを両立した電子時計を提供できる。 According to the electronic timepiece of the invention, in the main dial, a prohibited area in which the arrangement of the sub dial is prohibited is set, and the prohibited area includes a shaft of a main dial pointer, a feeding point of the antenna body, and the feeding power. It is set in a region surrounded by the half position of the current distribution in the element. For this reason, a sub dial is not arrange | positioned in the area | region where the electric current distribution from a feeding point to a half position is high. For this reason, when a conductive decorative member such as a metal plate is used as the scale plate of the sub dial, it is possible to prevent the reception performance from being deteriorated due to the conductive decorative member affecting reception. Furthermore, since a conductive decorative member such as a metal plate can be used for the sub dial, the design of the sub dial can be improved. Therefore, it is possible to provide an electronic timepiece having both reception performance and sub dial design.
本発明の電子時計において、前記給電素子は、前記アンテナ体で受信する電波の1/4波長の長さ寸法を有し、前記半減位置は、前記給電点から前記給電素子の長さの2/3の位置であることが好ましい。 In the electronic timepiece according to the aspect of the invention, the power feeding element has a length of 1/4 wavelength of the radio wave received by the antenna body, and the half-position is 2/2 of the length of the power feeding element from the power feeding point. The position 3 is preferable.
給電素子を、受信電波の1/4波長の長さ寸法に設定すれば、受信性能を維持しながらアンテナ体を小型化できる。また、給電素子が受信電波の1/4波長の長さであるため、衛星信号受信時の電流分布は、正弦波となり、給電点が最も高く、給電点から離れた給電素子の他端部で最も低くなる。このため、電流分布が最も高い最大値の1/2となる半減位置は、給電点から1/6波長部分、つまり給電素子の長さの2/3の位置に設定できる。したがって、時計の設計者は禁止領域を容易に把握でき、メインダイヤルにおけるサブダイヤルの配置位置を容易に設計できる。 If the feed element is set to a length of 1/4 wavelength of the received radio wave, the antenna body can be downsized while maintaining the reception performance. Also, since the feed element is 1/4 wavelength long of the received radio wave, the current distribution during satellite signal reception is a sine wave, the feed point is the highest, and at the other end of the feed element far from the feed point. The lowest. For this reason, the half position where the current distribution is ½ of the highest maximum value can be set to a 1/6 wavelength portion from the feeding point, that is, a position of 2/3 of the length of the feeding element. Therefore, the watch designer can easily grasp the prohibited area, and can easily design the position of the sub dial on the main dial.
本発明の電子時計において、前記アンテナ体は、前記メインダイヤルの外周に沿って配置される環状の誘電体基材と、前記誘電体基材の表面に形成された前記給電素子とを備え、前記メインダイヤル用の指針の軸は、前記メインダイヤルの平面中心位置に配置され、前記禁止領域は、前記給電点と、前記メインダイヤルの平面中心位置とを結ぶ線分と、前記半減位置と、前記メインダイヤルの平面中心位置とを結ぶ線分と、前記給電点と、前記半減位置とを結ぶ円弧と、で囲まれた扇形の領域であることが好ましい。 In the electronic timepiece of the invention, the antenna body includes an annular dielectric base material disposed along an outer periphery of the main dial, and the feeding element formed on the surface of the dielectric base material, An axis of a pointer for a main dial is disposed at a plane center position of the main dial, and the forbidden area includes a line segment connecting the feeding point and the plane center position of the main dial, the half position, It is preferable that the fan-shaped region is surrounded by a line segment connecting the plane center position of the main dial, the feeding point, and an arc connecting the half position.
本発明によれば、アンテナ体は誘電体基材を備えているので、受信する電波の波長を短縮することができる。したがって、腕時計のような小型の電子時計において、GPS衛星などの位置情報衛星からの電波を受信することができる。
また、アンテナ体がメインダイヤルの外周に沿って配置され、前記禁止領域を、前記メインダイヤルの平面中心位置および前記半減位置を結ぶ線分と、前記メインダイヤルの平面中心位置および前記給電点を結ぶ線分と、前記給電点および前記半減位置を結ぶ円弧とで囲まれる扇形の領域に設定しているので、時計の設計者は禁止領域を容易に把握できる。このため、メインダイヤルにおけるサブダイヤルの配置位置を容易に設計できる。
According to the present invention, since the antenna body includes the dielectric base material, the wavelength of the received radio wave can be shortened. Therefore, a small electronic timepiece such as a wristwatch can receive radio waves from a position information satellite such as a GPS satellite.
An antenna body is disposed along the outer periphery of the main dial, and the prohibited area is connected to a line segment connecting the plane center position and the half position of the main dial with the plane center position of the main dial and the feeding point. Since it is set in a fan-shaped area surrounded by a line segment and an arc connecting the feeding point and the half-position, the watch designer can easily grasp the prohibited area. For this reason, the arrangement position of the sub dial in the main dial can be designed easily.
本発明の電子時計において、前記サブダイヤルは、前記サブダイヤル用の指針で指示される目盛部である円弧状の導電性装飾部材を備え、前記導電性装飾部材は、前記サブダイヤル用の指針の軸と前記給電点とを結ぶ線分に重ならないように配置されていることが好ましい。 In the electronic timepiece of the invention, the sub-dial includes an arc-shaped conductive decorative member that is a scale portion indicated by the sub-dial pointer, and the conductive decorative member is an indicator of the sub-dial pointer. It is preferable that they are arranged so as not to overlap a line segment connecting the shaft and the feeding point.
本発明によれば、円弧状の導電性装飾部材を、サブダイヤル用の指針の軸と給電点とを結ぶ線分に重ならないように配置しているので、電流分布が高い給電点に対して導電性装飾部材を離して配置できる。このため、電波受信における前記導電性装飾部材の影響を軽減できる。 According to the present invention, the arc-shaped conductive decorative member is arranged so as not to overlap the line segment connecting the axis of the sub dial pointer and the feeding point. The conductive decorative member can be arranged apart. For this reason, the influence of the conductive decorative member in radio wave reception can be reduced.
本発明の電子時計において、前記給電素子は、前記メインダイヤルにおいて、2時の目盛位置から時計回り方向で10時の目盛位置までの範囲に配置されていることが好ましい。 In the electronic timepiece according to the aspect of the invention, it is preferable that the power feeding element is disposed in a range from the 2 o'clock scale position to the 10 o'clock scale position in the clockwise direction on the main dial.
本発明によれば、給電素子は、前記メインダイヤルにおいて、2時の目盛位置から6時の目盛位置を経由して10時の目盛位置までの範囲(中心角が240度の範囲)に配置され、12時の目盛位置側には配置されない。このため、メインダイヤル用の指針の軸と、12時の目盛との間に、金属製装飾部品で構成したロゴを配置しても、そのロゴと給電素子とを離して配置できる。したがって、時計ブランド名の表示などに利用されるロゴのデザイン性を向上でき、かつ、前記ロゴによる受信性能の低下を防止できる。 According to the present invention, the power feeding element is arranged in the range from the 2 o'clock scale position through the 6 o'clock scale position to the 10 o'clock scale position (the central angle is in the range of 240 degrees) on the main dial. , 12 o'clock scale position side is not arranged. For this reason, even if it arrange | positions the logo comprised with the metal decoration parts between the axis | shaft of the pointer for main dials, and the scale at 12:00, the logo and electric power feeding element can be arrange | positioned separately. Therefore, it is possible to improve the design of a logo used for displaying a watch brand name and the like, and to prevent the reception performance from being deteriorated due to the logo.
本発明の電子時計において、前記サブダイヤルは、小時計、インジケーター、曜日、クロノグラフ、小秒、午前午後のうちのすくなくとも一つの情報を表示することが好ましい。 In the electronic timepiece according to the aspect of the invention, it is preferable that the sub dial displays at least one information of a small clock, an indicator, a day of the week, a chronograph, a small second, and an AM / PM.
本発明によれば、前記サブダイヤルとして、小時計、インジケーター、曜日、クロノグラフ、小秒、午前午後のうちのすくなくとも一つの情報を表示するものを設けることで、各種の情報をサブダイヤルで表示することができる。 According to the present invention, the sub-dial is provided with a display for displaying at least one of a small clock, an indicator, a day of the week, a chronograph, a small second, and an AM / PM. can do.
以下、本発明の具体的な実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の電子時計1を示す概略図である。
電子機器としての電子時計1は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星100のうち、少なくとも1つのGPS衛星100からの衛星信号を受信して時刻情報を取得し、少なくとも3つのGPS衛星100からの衛星信号を受信して位置情報を算出して取得するように構成されている。なお、GPS衛星100は、位置情報衛星の一例であり、地球の上空に複数存在している。現在は約30個のGPS衛星100が周回している。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic view showing an
An
[電子時計の概略構成]
電子時計1は、各種情報を表示可能なインジケーターを備えた時計である。
図2は、電子時計1の正面図であり、図3は、電子時計1の概略を示す断面図である。
電子時計1は、図2および図3に示すように、外装ケース30と、カバーガラス33と、裏蓋34とを備えている。外装ケース30は、金属で形成された円筒状のケース31に、セラミックで形成されたベゼル32が嵌合されて構成されている。このベゼル32の内周側に、プラスチックで形成されたリング状のダイヤルリング40を介して、円盤状の文字板10が配置されている。
外装ケース30の側面には、文字板10の平面中心より、2時方向の位置にAボタン51が設けられ、4時方向の位置にBボタン52が設けられ、3時方向の位置にリューズ55が設けられている。
[Schematic configuration of electronic watch]
The
FIG. 2 is a front view of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
On the side surface of the
電子時計1は、図3に示すように、金属製の外装ケース30の二つの開口のうち、表面側の開口は、ベゼル32を介してカバーガラス33で塞がれており、裏面側の開口は金属で形成された裏蓋34で塞がれている。
外装ケース30の内側には、ベゼル32の内周に取り付けられているダイヤルリング40と、光透過性の文字板10と、指針21,22,23,71と、各指針およびカレンダー車16を駆動する駆動機構140などが備えられている。
As shown in FIG. 3, the
Inside the
ダイヤルリング40は、外周端が、ベゼル32の内周面に接触しているとともに、一面がカバーガラス33と並行している平板部分と、内周端が文字板10に接触するように、文字板10側へ傾斜した傾斜部分を備えている。ダイヤルリング40は、平面視においてはリング形状となっており、断面視においてはすり鉢形状となっている。ダイヤルリング40の平板部分と、傾斜部分と、ベゼル32の内周面とによりベゼル32の内周に沿って連続する収納空間が形成されており、この収納空間内には、リング状のアンテナ体110が収納されている。
The
文字板10は、プラスチックなどの光透過性の材料で形成され、カバーガラス33との間に各指針を備え、ダイヤルリング40の内側に配置されている。
文字板10と、駆動機構140が取り付けられている地板125との間には、光発電を行うソーラーパネル135が備えられている。ソーラーパネル135は、光エネルギーを電気エネルギー(電力)に変換する複数のソーラーセル(光発電素子)を直列接続した円形の平板である。文字板10、ソーラーパネル135および地板125には、指針21,22,23の軸(指針軸)25と、指針71の軸(指針軸)75とが貫通する穴が形成されているとともに、カレンダー車16の日付を表示する開口であるカレンダー小窓15が形成されている。
The
A
駆動機構140は、地板125に取り付けられ、回路基板120で裏面側から覆われている。駆動機構140は、ステップモーターと歯車などの輪列とを有し、当該ステップモーターが当該輪列を介して指針軸25、75を回転させることにより各指針を駆動する。
駆動機構140は、具体的には、第1〜第4駆動機構を備える。第1駆動機構は指針22および指針23を駆動し、第2駆動機構は指針21を駆動し、第3駆動機構は指針71を駆動し、第4駆動機構はカレンダー車16を駆動する。
The
Specifically, the
回路基板120は、受信装置(GPSモジュール)400、制御装置300、記憶装置200を備えている。また、この回路基板120とアンテナ体110とは、アンテナ接続ピン115を用い接続されている。このアンテナ接続ピン115は、アンテナ体110に対して給電を行うため、給電端子として機能する。
受信装置400、制御装置300、記憶装置200が設けられた回路基板120の裏蓋34側(裏面側)には、これらの回路部品を覆うための回路押さえ122が設けられている。また、リチウムイオン電池などの二次電池130が、地板125と裏蓋34との間に設けられている。二次電池130は、ソーラーパネル135が発電した電力で充電される。
The
A
[電子時計の表示機構]
指針21(秒針)、指針22(分針)、指針23(時針)は、文字板10の平面中心に配置された指針軸25に取り付けられている。なお、指針軸25は、各指針21,22,23が取り付けられる3つの指針軸(回転軸)で構成されている。
文字板10の外周部を囲むダイヤルリング40の傾斜面には、図2に示すように、内周を60分割にする目盛が表記されている。この目盛を用いて、指針21は「秒」を表示し、指針22は「分」を表示し、指針23は「時」を表示する。
したがって、文字板10およびダイヤルリング40の傾斜面によって現時刻を表示するメインダイヤル11が構成されている。指針21〜23は、メインダイヤル11の目盛を指示して現時刻を表示するメインダイヤル用の指針である。
[Electronic watch display mechanism]
The pointer 21 (second hand), the pointer 22 (minute hand), and the pointer 23 (hour hand) are attached to a
On the inclined surface of the
Accordingly, the
また、ダイヤルリング40には、12分位置にアルファベットの「Y」と、18分位置にアルファベットの「N」の英字が表記されている。この英字は、GPS衛星100から受信した衛星信号に基づく各種情報の受信(取得)結果(Y:受信(取得)成功、N:受信(取得)失敗)を示す。指針21は、「Y」および「N」のいずれか一方を指示し、衛星信号の受信結果を表示する。
The
文字板10、つまりメインダイヤル11の表面には、サブダイヤルとしてインジケータ表示部70が設けられている。サブダイヤル用の指針71(モード針)は、文字板10の平面中心から8時方向の位置に設けられた指針軸75に取り付けられている。インジケータ表示部70は、メインダイヤル11における略7時から略9時の範囲に配置されている。
インジケータ表示部70は、指針71の回転領域の外周側に配置されて、各種情報の表示に用いられる目盛板72を備えている。目盛板72は、金属製の帯状部材で構成された金属製装飾部品である。指針71は、一定の角度範囲で駆動し、1回転しないように設定されている。このため、目盛板72は、指針71の駆動範囲に応じて円弧状に形成されている。
以下、目盛板72の表記について説明するが、「n時方向」(nは任意の自然数)とあるのは、指針71の指針軸75から目盛板72をみたときの方向である。
目盛板72において、指針軸75から見て6時方向から7時方向の範囲には、「DST」の英字と「・(中点)」の記号が表記されている。DST(daylight saving time)は夏時間を意味する。指針71は、これらの英字と記号を指示することで、夏時間(DST:夏時間ON、・:夏時間OFF)の設定を表示する。
On the surface of the
The
Hereinafter, the notation of the
On the
目盛板72において、8時方向から9時方向までの範囲には、円周に沿って、9時方向の基端が太く、8時方向の先端が細い三日月鎌状の記号が表記されている。この記号は二次電池130(図3参照)のパワーインジケーターであり、電池残量に応じた位置を指針71が指示することで電池残量が表示される。なお、指針71は、通常時、パワーインジケーターを指示している。
In the
目盛板72の10時方向の範囲には、飛行機形状の記号が表記されている。この記号は、機内モードを表す。航空機の離着陸時は、航空法によって衛星信号の受信が禁止されている。指針71は、飛行機の記号を指示することで、機内モードに設定され、受信が行われないことを表示する。
In the range of the
目盛板72の11時方向から12時方向までの範囲には、「1」の数字と「4+」の記号が表記されている。これらの数字と記号は、衛星信号の受信モードを表す。「1」はGPS時刻情報を受信し内部時刻が修正されること(測時モード)を、「4+」はGPS時刻情報と軌道情報とを受信し、現在位置である位置情報を算出し、内部時刻と後述するタイムゾーンデータとが修正されること(測位モード)を意味する。
In the range from the 11 o'clock direction to the 12 o'clock direction of the
カレンダー小窓15は、文字板10を矩形状に開口した開口部に設けられており、開口部からカレンダー車16に印刷された数字が視認可能となっている。カレンダー車16は、開口部から数字を視認させることで、メインダイヤル11で表示される時刻に対応した年月日の「日」を表示する。
The calendar
[アンテナ体]
次に、図4を参照してアンテナ体110について説明する。
図4(A)はアンテナ体110の斜視図であり、図4(B)はアンテナ体110の平面図である。図4(C)は図4(B)のC−C線に沿った断面図である。
アンテナ体110は、リング状の誘電体基材111を備え、その表面に無給電素子112および給電素子113が形成されている。
[Antenna body]
Next, the
4A is a perspective view of the
The
誘電体基材111は、電波の波長を短縮させる機能を有する。すなわち、GPS衛星100から送信される衛星信号は、周波数が1575.42MHzm、波長が約19cmである円偏波である。このような衛星信号の電波をループアンテナで受信するためには、無給電素子112の周囲長が衛星信号の電波の1.0波長〜1.4波長分だけ必要となる。これに対して、誘電体基材111上に無給電素子112を設置することで、誘電体基材111により衛星信号の電波の波長を短縮させ、短縮させた波長を無給電素子112で受信させることが可能となる。ここで、比誘電率εrの誘電体基材111では、電波の波長短縮率は1/(εr)1/2となる。このため、比誘電率εrの値を大きくすれば、波長はより短縮されることとなる。一方、比誘電率εrの高い誘電体を用いると周波数帯域幅が狭くなり急峻な特性となり周波数調整が困難となったり、腕に装着した場合に周波数ズレで特性が劣化してしまうおそれがある。したがって、波長19cmの衛星信号の電波を、例えば直径約3cm(周囲長約9.4cm)のループアンテナ型の無給電素子112にて受信させる場合、誘電体基材111の比誘電率εrは、20以下、好ましくは4〜10に設定されていればよい。このため、誘電体基材111の材質には、例えばアルミナ(εr=8.5)を主成分としたセラミックスや、マイカを成分としたセラミックスである、いわゆるマイカレックス(εr=6.5〜9.5)、ガラス(εr=5.4〜9.9)、ダイヤモンド(εr=5.68)などを用いることができる。
このような誘電体基材111を用いることで、一般的な腕時計に組み込み可能なアンテナ体110とすることができる。
The
By using such a
誘電体基材111は、図4(C)に示すように、断面五角形の形状とされ、上面T1、外周面T2、底面T3、傾斜面TP1、傾斜面TP2を有する。誘電体基材111の上面T1には、無給電素子112が形成され、傾斜面TP1には、給電素子113が形成されている。誘電体基材111の傾斜面TP1、傾斜面TP2、底面T3には、給電部114が形成されている。給電素子113は、給電部114を介して、給電端子であるアンテナ接続ピン115に電気的に接続されている。これにより、アンテナ体110の給電素子113には、アンテナ接続ピン115を介して所定の電位が供給される。一方、無給電素子112に対しては、アンテナ体110の外部から電位が供給されることはない。
As shown in FIG. 4C, the
無給電素子112は、誘電体基材111の上面T1に、銅や銀などの導電性の金属素子を印刷したり、銀や銅などの導電性の金属板を貼り付けたりすることで、誘電体基材111に線状に一体的に形成される。なお、無給電素子112は、誘電体基材111の表面に無電解めっきでパターン形成することで形成してもよい。
無給電素子112は、図4(B)に示すように、平面形状が略円環状に形成され、周方向の一部に無給電素子112が連続していないスプリット部112Aを有し、平面C字形に形成されている。
The
As shown in FIG. 4B, the
給電素子113は、周方向の長さが、誘電体基材111で短縮された波長λの1/4となるように設定されている。なお、本実施形態において、給電素子113は、インピーダンスを整合するために長さを適宜調整するため、前記周方向の長さがλ/4に対して短くなったり長くなったりする場合がある。このため、本発明において、給電素子113が、誘電体基材111で短縮された波長λの1/4の長さを有するとは、λ/4に一致するものに限定されず、λ/4の90〜110%の長さなど、一定の範囲のものも含まれる。この給電素子113の長さは、前記インピーダンスを調整して受信性能を確保できるように設定すればよい。
また、誘電体基材111や無給電素子112の周方向の長さが約1波長であるため、給電素子113の長さは、誘電体基材111の円周の略1/4の長さである。
給電素子113は、無給電素子112と一定の間隔を保つように、略円弧状に形成され、無給電素子112に沿って配置されている。この無給電素子112および給電素子113の間隔は、誘電体基材111での波長短縮後の波長λの0.01倍程度に設定すればよい。
これらの2つの無給電素子112及び給電素子113は、互いに電磁的に結合し、電磁波を電流に変換するアンテナ素子として機能する。また、給電素子113の長さを適宜設定することで、アンテナ体110に電気的に接続された回路との間のインピーダンスを整合することが可能となる。
The
In addition, since the circumferential length of the
The
These two
給電部114は、給電素子113の一端側に導通されている。本実施形態では、給電素子113は文字板10の周囲に沿って配置されており、給電部114は6時位置に配置されている。なお、本実施形態では、アンテナ体110が受信するのは、右旋円偏波であるGPS衛星信号であるため、給電素子113は、図2に示すように、時計正面から見て給電部114から反時計回りに伸びており、具体的には6時位置から3時位置に渡って配置されている。
The
また、誘電体基材111の周方向の位置において、給電素子113が配置される範囲内に、無給電素子112のスプリット部112Aが配置されている。例えば、給電部114およびスプリット部112Aと文字板10の中心(指針軸25の配置位置)とを結ぶ各線分の交差角度(中心角)は40〜50°程度の範囲内に設定されている。
Further, the
前記給電部114の誘電体基材111の底面T3に形成された部分には、前記アンテナ接続ピン115が当接して導通している。そして、給電部114および給電素子113が導通する箇所が給電点114Aとなる。この給電点114Aは、給電素子113において、1箇所のみ設けられている。
The
このような給電素子113における電流分布について図5を参照して説明する。
給電素子113が1/4波長の長さを有するため、衛星信号受信時の電流分布は、正弦波となり、給電点114Aが最も高く、給電点114Aから離れた給電素子113の他端部113Bで最も低くなる。このため、電流分布が最も高い最大値の1/2となる半減位置113Aは、給電点114Aから1/6波長部分、つまり給電素子113の長さの2/3の位置である。
ここで、給電素子113は、中心角が約90度の円弧状に配置されているため、図2に示すように、給電点114Aおよび指針軸25を結ぶ線分L1と、半減位置113Aと指針軸25とを結ぶ線分L2との交差角度(中心角θ1)は約60度となる。
そして、メインダイヤル11において、前記線分L1,L2と、給電点114Aおよび半減位置113Aを結ぶ給電素子113に沿った線(円弧)とで囲まれた領域によって、平面扇形の禁止領域500が設定されている。
The current distribution in the
Since the
Here, since the
In the
禁止領域500は、給電素子113において、電流分布が最大値の1/2以上と高い部分の近くに形成されることになる。この電流分布が高い領域には、できるだけ金属部品を配置しないほうが受信性能を向上できる。
そこで、本実施形態では、メインダイヤル11の表面において、禁止領域500ではサブダイヤルの配置を禁止し、禁止領域500以外の領域を配置領域600とし、この配置領域600にサブダイヤルを配置している。具体的には、サブダイヤルであるインジケータ表示部70を、指針軸25に対して約8時方向に配置し、インジケータ表示部70が禁止領域500に配置されないように設定している。
The forbidden
Therefore, in the present embodiment, on the surface of the
[第1実施形態の作用効果]
本実施形態によれば、アンテナ体110の給電素子113における電流分布が高くなる部分を基準に禁止領域500を設定し、メインダイヤル11においてサブダイヤルであるインジケータ表示部70を禁止領域500以外の配置領域600に配置しているので、インジケータ表示部70の目盛板72を金属等の導電性装飾部材で構成した場合でも、目盛板72によるアンテナ体110での受信性能の低下を防止できる。このため、受信性能の低下を防止しつつ、サブダイヤルである目盛板72のデザイン性を向上できる。
[Effects of First Embodiment]
According to the present embodiment, the prohibited
さらに、禁止領域500は、給電点114A(給電部114)および半減位置113A間の範囲に設定しているので、必要最小限の範囲に抑えることができる。このため、半減位置113Aから給電素子113の他端部113Bの範囲にサブダイヤルを配置することもでき、サブダイヤルの配置自由度の制約を最小限に抑えることができる。
Furthermore, since the prohibited
本実施形態では、給電素子113は、メインダイヤル11において、6時位置から3時位置の範囲に設定しており、12時位置の周囲には配置されていない。このため、指針軸25とメインダイヤル11の12時の目盛(インデックス)との間に、時計ブランドのロゴを金属製の植字で構成して取り付けた場合でも、その金属製のロゴが給電素子113における受信性能を低下させることを防止できる。このため、ロゴのデザイン性を向上でき、高級感のある電子時計1を提供することができる。
In the present embodiment, the
目盛板72は、円弧状に形成されており、指針軸75と給電点114Aとを結ぶ線分が前記目盛板72に重ならないように配置されている。このため、目盛板72をリング状に形成した場合に比べて、給電点114Aから離して目盛板72を配置でき、受信性能の低下をさらに防止できる。
The
[第2実施形態]
図6に示す第2実施形態の電子時計1Aは、第1実施形態の電子時計1に対し、メインダイヤル11上に設けられるサブダイヤルとして小時計80が追加された点と、小時計80の配置に伴いインジケータ表示部70の配置位置が変更された点と、アンテナ体110の給電素子113の配置位置が変更された点が相違する。その他の構成は前記第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
[Second Embodiment]
The electronic timepiece 1A according to the second embodiment shown in FIG. 6 is different from the
電子時計1Aは、メインダイヤル11上に、サブダイヤルとしてインジケータ表示部70および小時計80の2つのサブダイヤルを配置している。インジケータ表示部70は、指針軸25に対して10時から11時の方向に配置され、小時計80は、指針軸25に対して6時の方向に配置されている。
インジケータ表示部70は、第1実施形態と同じく、指針71で指示される金属製の目盛板72を備えている。
小時計80は、24時間表示の時計であり、指針(時針)81および指針(分針)82で指示される金属製の目盛リング83を備える。したがって、電子時計1Aでは、サブダイヤルの金属製装飾部品として、目盛板72および目盛リング83を備える。
また、電子時計1Aは、小時計80を備えるため、メインダイヤル11および指針21〜23で、ローカルタイム(現地時刻)を表示し、サブダイヤルである小時計80の目盛リング83および指針81,82で、ホームタイムを表示できる。
In the
The
The
Further, since the electronic timepiece 1A includes the
アンテナ体110の給電素子113は、文字板10の外周に沿って、メインダイヤル11の3時位置から12時位置の範囲に配置されている。アンテナ体110の給電点114Aは、メインダイヤル11の3時位置に配置され、禁止領域500はメインダイヤル11の3時位置および1時位置と、指針軸25とを結ぶ平面扇形の領域で設定されている。
メインダイヤル11において、前記禁止領域500以外の配置領域600に、インジケータ表示部70と、小時計80とが配置されている。特に小時計80は、第1実施形態では配置できなかったメインダイヤル11の6時位置に配置されている。
このため、インジケータ表示部70および小時計80は、メインダイヤル11の配置領域600に配置され、禁止領域500には配置されていない。
The
In the
Therefore, the
[第2実施形態の作用効果]
第2実施形態の電子時計1Aにおいても、前記第1実施形態の電子時計1と同じ作用効果を奏することができる。すなわち、サブダイヤルであるインジケータ表示部70および小時計80は、共に配置領域600に配置され、禁止領域500から離れた位置に配置されているので、目盛板72や目盛リング83として金属板や金属メッキ部品を用いることができる。したがって、アンテナ体110での受信性能の低下を防止でき、インジケータ表示部70および小時計80の意匠性も向上できる。
[Effects of Second Embodiment]
Also in the electronic timepiece 1A of the second embodiment, the same operational effects as the
また、インジケータ表示部70に加えて小時計80を配置したので、2つのタイムゾーンの時刻を同時に確認する必要がある場合に適した電子時計1Aを提供できる。
Further, since the
[他の実施形態]
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、給電素子として、周方向の長さが、誘電体基材111で短縮された波長λの1/4となるように設定された給電素子113を利用していたが、図7に示す電子時計1Bのように、周方向の長さが前記波長λの1/2となるように設定された給電素子113Lを利用してもよい。
給電素子113Lは、図8にも示すように、周方向における中間位置に給電点114Aが設けられ、給電点114Aから給電素子113Lの各端部113C,113Dとの間に、電流分布が最も高い最大値の1/2となる半減位置113E,113Fがそれぞれ設定される。各半減位置113E,113Fは、給電点114Aから1/6波長部分、つまり給電点114Aから端部113Cまでの長さの2/3の位置と、給電点114Aから端部113Dまでの長さの2/3の位置とに設定される。
なお、給電素子113Lにおいても、インピーダンスを整合するために長さを適宜調整するため、前記周方向の長さがλ/2に対して短くなったり長くなったりする場合がある。このため、本発明において、給電素子113Lが、誘電体基材111で短縮された波長λの1/2の長さを有するとは、λ/2に一致するものに限定されず、λ/2の90〜110%の長さなど、一定の範囲のものも含まれる。この給電素子113Lの長さは、前記インピーダンスを調整して受信性能を確保できるように設定すればよい。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in each of the above-described embodiments, the
As shown in FIG. 8, the
In addition, in the
図7に示すように、給電点114Aおよび指針軸25を結ぶ線分L1と、半減位置113Eと指針軸25とを結ぶ線分L3と、給電点114Aおよび半減位置113Eを結ぶ給電素子113Lに沿った線(円弧)とで囲まれた領域によって、平面扇形の禁止領域500Aが設定されている。
また、給電点114Aおよび指針軸25を結ぶ線分L1と、半減位置113Fと指針軸25とを結ぶ線分L4と、給電点114Aおよび半減位置113Fを結ぶ給電素子113Lに沿った線(円弧)とで囲まれた領域によって、平面扇形の禁止領域500Bが設定されている。
これらの禁止領域500A,500Bは隣接して配置されているので、電子時計1Bにおける禁止領域は、メインダイヤル11において、前記線分L3,L4と、半減位置113Eおよび半減位置113Fを結ぶ給電素子113Lに沿った線(円弧)とで囲まれた領域500Cによって設定されている。この禁止領域500Cには、インジケータ表示部70、小時計80等のサブダイヤルの配置が禁止されている。
このような1/2波長の給電素子113Lを用いた場合は、1/4波長の給電素子113を用いた場合に比べて、さらに効率の良いアンテナを構成できる。
As shown in FIG. 7, along the line segment L1 connecting the
Further, a line (arc) along a line segment L1 connecting the
Since these forbidden
When such a half-
文字板10に配置されるサブダイヤルとしては、インジケータ表示部70や小時計80に限定されず、曜日、クロノグラフ、小秒、午前午後(AM/PM)などの情報を表示するものでもよい。この際、1つのサブダイヤルで、2つ以上の情報を表示してもよい。例えば、目盛リングを有するサブダイヤルにおいて、左半分をインジケータ表示部70と同じくインジケータ表示に用い、右半分を曜日表示に用い、指針は、通常は曜日を指示し、情報を表示する操作などが行われた場合にインジケーターを指示するように構成すればよい。
The sub-dial arranged on the
アンテナ体110における給電素子113の配置位置は、前記各実施形態に限定されず、サブダイヤルの数や配置位置などに応じて設定すればよい。
アンテナ体110は、無給電素子112および給電素子113を有するものに限定されず、無給電素子112を備えないアンテナ体でもよい。さらに、アンテナ体110は、電波の種類によっては、波長を短縮する必要が無い場合もあり、この場合には誘電体基材111を備えないアンテナ体でもよい。
The arrangement position of the
The
アンテナ体110としては、平面円環状のものに限定されず、平面矩形枠状に形成されたものでもよい。この場合、禁止領域500の平面形状は、三角形や四角形などに設定してもよい。
The
さらに、アンテナ体110は、GPS衛星から送信される衛星信号を受信するものに限定されず、各種の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信するものでもよい。例えば、アンテナ体110は、GLONASS(ロシア)、Galileo(ヨーロッパ共同体)、Beidou(中国)等の地球的衛星測位システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信するものでもよいし、準天頂衛星システム(QZSS:Quasi-Zenith Satellite System;日本)、IRNSS(Indian Regional Navigational Satellite System;インド)、DORIS(Doppler Orbitography and Radio-positioning Integrated by Satellite;フランス)、Beidou(中国)等の地域的衛星測位システム(RNSS:Regional Navigation Satellite System)の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信するものでもよい。
Furthermore, the
また、アンテナ体110は、衛星信号を受信するものに限定されず、例えば900MHz帯を用いる円偏波の無線タグの近距離無線信号を受信する装置として用いてもよい。
さらに、アンテナ体110は、信号の受信に用いられるものに限定されず、信号の送信に用いるものでもよいし、送受信機能を備えるものでもよい。
The
Furthermore, the
本発明の電子時計は、時刻表示機能を備えていればよく、ユーザーの腕に装着されて脈拍を計測する脈拍計や、ユーザーがランニングを行う際などにユーザーの腕に装着されて現在位置を計測して蓄積するGPSロガー等のリスト型機器であってもよい。 The electronic timepiece of the present invention is only required to have a time display function, and is attached to the user's arm when the user is running, such as a pulse meter that is attached to the user's arm and measures the pulse, and the current position is indicated. It may be a list type device such as a GPS logger that measures and accumulates.
本発明の電子機器は、腕時計(電子時計)に限定されず、例えば、携帯電話、登山等に用いられる携帯型のGPS受信機等、二次電池で駆動されて位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する装置に広く利用できる。 The electronic device of the present invention is not limited to a wristwatch (electronic timepiece), but is a satellite that is driven by a secondary battery and transmitted from a position information satellite, such as a mobile phone, a portable GPS receiver used for mountain climbing, etc. It can be widely used in devices that receive signals.
1,1A,1B…電子時計、10…文字板、11…メインダイヤル、21…指針、22…指針、23…指針、25…指針軸、30…外装ケース、31…ケース、32…ベゼル、40…ダイヤルリング、70…インジケータ表示部、71…指針、72…目盛板、75…指針軸、80…小時計、81…指針、82…指針、83…目盛リング、110…アンテナ体、111…誘電体基材、112…無給電素子、112A…スプリット部、113,113L…給電素子、113A,113E,113F…半減位置、113B…他端部、113C,113D…端部、114…給電部、114A…給電点、115…アンテナ接続ピン、500,500A,500B,500C…禁止領域、600…配置領域、L1、L2,L3,L4…線分。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記外装ケース内に収納されたアンテナ体と、
メインダイヤル用の指針によって情報を指示するメインダイヤルと、
前記メインダイヤルの表面に設けられて、サブダイヤル用の指針によって情報を指示するサブダイヤルと、を備える電子時計であって、
前記アンテナ体は、
給電素子と、
前記給電素子に導通する給電部とを備え、
前記メインダイヤルには、前記サブダイヤルの配置が禁止される禁止領域が設定され、
前記禁止領域は、前記メインダイヤルを時計表面側から見た平面視において、
前記給電素子と前記給電部とが導通する給電点と、前記メインダイヤル用の指針の軸とを結ぶ線分と、
前記給電素子において電流分布が最大値の1/2となる半減位置と、前記メインダイヤル用の指針の軸とを結ぶ線分と、
前記給電点と、前記半減位置とを結ぶ前記給電素子に沿った線と、
で囲まれた領域であることを特徴とする電子時計。 An outer case,
An antenna body housed in the exterior case;
A main dial that directs information with the main dial pointer;
An electronic timepiece provided with a sub-dial provided on a surface of the main dial and instructing information by a hand for a sub-dial;
The antenna body is
A feeding element;
A power supply unit that conducts to the power supply element,
The main dial is set with a prohibited area where the placement of the sub dial is prohibited,
The prohibited area is a plan view of the main dial as viewed from the watch surface side.
A line segment connecting a feeding point at which the feeding element and the feeding unit are electrically connected to an axis of the pointer for the main dial;
A line segment connecting the half position where the current distribution is ½ of the maximum value in the power feeding element and the axis of the pointer for the main dial;
A line along the feed element connecting the feed point and the half-position;
An electronic timepiece characterized in that it is a region surrounded by.
前記給電素子は、前記アンテナ体で受信する電波の1/4波長の長さ寸法を有し、
前記半減位置は、前記給電点から前記給電素子の長さの2/3の位置であることを特徴とする電子時計。 The electronic timepiece according to claim 1,
The feeding element has a length dimension of a quarter wavelength of a radio wave received by the antenna body,
The electronic timepiece according to claim 1, wherein the half-position is a position that is 2/3 of the length of the power feeding element from the power feeding point.
前記アンテナ体は、
前記メインダイヤルの外周に沿って配置される環状の誘電体基材と、
前記誘電体基材の表面に形成された前記給電素子とを備え、
前記メインダイヤル用の指針の軸は、前記メインダイヤルの平面中心位置に配置され、
前記禁止領域は、
前記給電点と、前記メインダイヤルの平面中心位置とを結ぶ線分と、
前記半減位置と、前記メインダイヤルの平面中心位置とを結ぶ線分と、
前記給電点と、前記半減位置とを結ぶ円弧と、
で囲まれた扇形の領域であることを特徴とする電子時計。 The electronic timepiece according to claim 1 or 2,
The antenna body is
An annular dielectric substrate disposed along the outer periphery of the main dial;
The power supply element formed on the surface of the dielectric substrate,
The axis of the pointer for the main dial is arranged at the plane center position of the main dial,
The prohibited area is
A line segment connecting the feeding point and the plane center position of the main dial;
A line segment connecting the half position and the plane center position of the main dial;
An arc connecting the feeding point and the half position,
An electronic timepiece characterized in that it is a fan-shaped area surrounded by.
前記サブダイヤルは、前記サブダイヤル用の指針で指示される目盛部である円弧状の導電性装飾部材を備え、
前記導電性装飾部材は、前記サブダイヤル用の指針の軸と前記給電点とを結ぶ線分に重ならないように配置されている
ことを特徴とする電子時計。 The electronic timepiece according to any one of claims 1 to 3,
The sub-dial includes an arc-shaped conductive decorative member that is a scale portion indicated by the pointer for the sub-dial,
The electronic timepiece is characterized in that the conductive decorative member is arranged so as not to overlap a line segment connecting the axis of the pointer for the sub dial and the feeding point.
前記給電素子は、
前記メインダイヤルにおいて、2時の目盛位置から時計回り方向で10時の目盛位置までの範囲に配置されている
ことを特徴とする電子時計。 The electronic timepiece according to any one of claims 1 to 4,
The feeding element is
In the main dial, the electronic timepiece is arranged in a range from a 2 o'clock scale position to a 10 o'clock scale position in a clockwise direction.
前記サブダイヤルは、小時計、インジケーター、曜日、クロノグラフ、小秒、午前午後のうちのすくなくとも一つの情報を表示する
ことを特徴とする電子時計。 The electronic timepiece according to any one of claims 1 to 5,
The sub-dial displays at least one information of a small clock, an indicator, a day of the week, a chronograph, a small second, and an morning / afternoon.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019032212A (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-28 | シチズン時計株式会社 | Electronic clock |
JP2019045310A (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-22 | シチズン時計株式会社 | Electronic watch |
-
2016
- 2016-01-07 JP JP2016002071A patent/JP2017122659A/en active Pending
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