JP2022127790A - 電子時計 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐磁板を設けて耐磁性能を向上でき、アンテナの受信感度の低下を防止できる電子時計を提供する。
【解決手段】電子時計１は、標準電波を受信するアンテナ６０と、指針と、指針を駆動するモーター４１、４２、４３と、能動領域２１０、７１０を備える半導体装置２０、７０が表面に搭載された回路基板と、回路基板の裏面側に配置され、回路基板の表面に直交する方向から見た平面視でモーター４１、４２、４３の少なくとも一部と重なり、半導体装置２０、７０の能動領域２１０、７１０とは重ならない形状を備える耐磁板８３とを備える。
【選択図】図４
【解決手段】電子時計１は、標準電波を受信するアンテナ６０と、指針と、指針を駆動するモーター４１、４２、４３と、能動領域２１０、７１０を備える半導体装置２０、７０が表面に搭載された回路基板と、回路基板の裏面側に配置され、回路基板の表面に直交する方向から見た平面視でモーター４１、４２、４３の少なくとも一部と重なり、半導体装置２０、７０の能動領域２１０、７１０とは重ならない形状を備える耐磁板８３とを備える。
【選択図】図４
Description
本発明は電子時計に関する。
特許文献１には、地板と軸受部材との間にアンテナ装置及びモーターを配置し、軸受部材の上に回路基板を重畳し、回路基板上であって各モーターに対応する位置に個別耐磁板を配置することが開示されている。また、個別耐磁板の一部又は全部を面状耐磁板と連結して、耐磁板をそれぞれ個別に製造して組み付ける場合と比較して、部品点数を少なくし、組み立て工数を削減することが開示されている。
モーターを備える電子時計において、耐磁板は１枚で形成されたほうが、組み立て工程をさらに簡略化できるので好ましい。しかし、１枚の耐磁板で形成すれば、耐磁板の面積が大きくなり、回路基板に搭載された半導体装置が耐磁板で覆われるため、半導体装置の能動領域から発生するノイズが耐磁板を伝わってアンテナに入り、受信感度が低下するという課題があった。
本開示の電子時計は、標準電波を受信するアンテナと、指針と、前記指針を駆動するモーターと、能動領域を備える半導体装置が表面に搭載された回路基板と、前記回路基板の裏面側に配置され、前記回路基板の表面に直交する方向から見た平面視で前記モーターの少なくとも一部と重なり、前記半導体装置の前記能動領域とは重ならない形状を備える耐磁板と、を備えることを特徴とする。
以下、本開示の実施形態の電子時計１を図面に基づいて説明する。
電子時計１は、図１に示すように、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、外装ケース２と、円板状の文字板３と、図示略のムーブメントと、指針である秒針５、分針６、時針７、日車８と、りゅうず１１およびボタン１２とを備える。秒針５、分針６、時針７は、電子時計１の文字板３の表面に直交する平面視で文字板３の中央部に設けられた３つの指針軸にそれぞれ取り付けられている。なお、文字板３の表面とは、電子時計１のカバーガラス側の面を意味する。以下の説明において、各部品のカバーガラス側の面を表面、裏蓋側の面を裏面とする。
電子時計１は、図１に示すように、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、外装ケース２と、円板状の文字板３と、図示略のムーブメントと、指針である秒針５、分針６、時針７、日車８と、りゅうず１１およびボタン１２とを備える。秒針５、分針６、時針７は、電子時計１の文字板３の表面に直交する平面視で文字板３の中央部に設けられた３つの指針軸にそれぞれ取り付けられている。なお、文字板３の表面とは、電子時計１のカバーガラス側の面を意味する。以下の説明において、各部品のカバーガラス側の面を表面、裏蓋側の面を裏面とする。
［電子時計の回路構成］
図２は、電子時計１のムーブメント１０の構成を示す図である。
図２に示すように、ムーブメント１０は、水晶振動子１３、電池１４、制御ＩＣ２０、第１モーター４１、第２モーター４２、第３モーター４３、第１輪列５１、第２輪列５２、第３輪列５３、アンテナ６０、受信ＩＣ７０、スイッチＳＷ１～ＳＷ４を備えて構成されている。
水晶振動子１３は、後述する発振回路２１で駆動されて発振信号を発生する基準信号源である。
電池１４は、一次電池または二次電池で構成される。二次電池の場合は、図示略のソーラーセルなどの発電装置によって充電される。
図２は、電子時計１のムーブメント１０の構成を示す図である。
図２に示すように、ムーブメント１０は、水晶振動子１３、電池１４、制御ＩＣ２０、第１モーター４１、第２モーター４２、第３モーター４３、第１輪列５１、第２輪列５２、第３輪列５３、アンテナ６０、受信ＩＣ７０、スイッチＳＷ１～ＳＷ４を備えて構成されている。
水晶振動子１３は、後述する発振回路２１で駆動されて発振信号を発生する基準信号源である。
電池１４は、一次電池または二次電池で構成される。二次電池の場合は、図示略のソーラーセルなどの発電装置によって充電される。
制御ＩＣ２０は、水晶振動子１３が接続される接続端子ＯＳＣ１、ＯＳＣ２と、スイッチＳＷ１が接続される入力端子Ｐ１と、スイッチＳＷ２が接続される入力端子Ｐ２と、スイッチＳＷ３が接続される入力端子Ｐ３と、スイッチＳＷ４が接続される入力端子Ｐ４と、電池１４が接続される電源端子ＶＤＤ、ＶＳＳと、各モーター４１～４３のコイルに接続される出力端子Ｏ１～Ｏ６と、受信ＩＣ７０に接続される信号端子Ｄ１、Ｄ２とを備える。
本実施形態では、電池１４のプラス電極を、高電位側の電源端子ＶＤＤに接続し、マイナス電極を低電位側の電源端子ＶＳＳに接続し、低電位側の電源端子ＶＳＳをグラウンドに設定している。
なお、ＩＣは、Integrated Circuitの略語であり、集積回路を意味する。このため、電子時計１は、電子時計１の制御用の半導体装置として、集積回路である制御ＩＣ２０を備え、アンテナ６０の受信用半導体装置として、集積回路である受信ＩＣ７０を備える。
本実施形態では、電池１４のプラス電極を、高電位側の電源端子ＶＤＤに接続し、マイナス電極を低電位側の電源端子ＶＳＳに接続し、低電位側の電源端子ＶＳＳをグラウンドに設定している。
なお、ＩＣは、Integrated Circuitの略語であり、集積回路を意味する。このため、電子時計１は、電子時計１の制御用の半導体装置として、集積回路である制御ＩＣ２０を備え、アンテナ６０の受信用半導体装置として、集積回路である受信ＩＣ７０を備える。
第１モーター４１は、第１輪列５１を介して秒針５を運針するステッピングモーターであり、第２モーター４２は、第２輪列５２を介して分針６および時針７を運針するステッピングモーターであり、第３モーター４３は、第３輪列５３を介して日車８を運針するステッピングモーターである。
スイッチＳＷ１は、りゅうず１１の引き出し操作に連動してオン、オフされるスイッチであり、スイッチＳＷ２は、りゅうず１１の時計回り方向の回転に応じてオン、オフされるスイッチであり、スイッチＳＷ３は、りゅうず１１の反時計回り方向の回転に応じてオン、オフされるスイッチであり、スイッチＳＷ４は、ボタン１２の操作に連動してオン、オフされるスイッチである。
スイッチＳＷ１は、りゅうず１１の引き出し操作に連動してオン、オフされるスイッチであり、スイッチＳＷ２は、りゅうず１１の時計回り方向の回転に応じてオン、オフされるスイッチであり、スイッチＳＷ３は、りゅうず１１の反時計回り方向の回転に応じてオン、オフされるスイッチであり、スイッチＳＷ４は、ボタン１２の操作に連動してオン、オフされるスイッチである。
［制御ＩＣの回路構成］
図３は、制御ＩＣ２０および受信ＩＣ７０の構成を示すブロック図である。
制御ＩＣ２０は、発振回路２１と、分周回路２２と、ＣＰＵ２３と、ＲＯＭ２４と、ＲＡＭ２５と、入出力回路２６と、バス２７とを備える。なお、ＣＰＵは、Central Processing Unitの略語であり、ＲＯＭはReadOnly Memoryの略語であり、ＲＡＭはRandom access memoryの略語である。
制御ＩＣ２０は、第１モーター４１を駆動する第１モーター制御回路３１と、第２モーター４２を駆動する第２モーター制御回路３２と、第３モーター４３を駆動する第３モーター制御回路３３とを備える。
図３は、制御ＩＣ２０および受信ＩＣ７０の構成を示すブロック図である。
制御ＩＣ２０は、発振回路２１と、分周回路２２と、ＣＰＵ２３と、ＲＯＭ２４と、ＲＡＭ２５と、入出力回路２６と、バス２７とを備える。なお、ＣＰＵは、Central Processing Unitの略語であり、ＲＯＭはReadOnly Memoryの略語であり、ＲＡＭはRandom access memoryの略語である。
制御ＩＣ２０は、第１モーター４１を駆動する第１モーター制御回路３１と、第２モーター４２を駆動する第２モーター制御回路３２と、第３モーター４３を駆動する第３モーター制御回路３３とを備える。
発振回路２１は、基準信号源である水晶振動子１３を高周波発振させ、この高周波発振で発生する所定周波数の発振信号を分周回路２２に出力する。
分周回路２２は、発振回路２１の出力を分周してＣＰＵ２３にタイミング信号（クロック信号）を供給する。
ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２３で実行される各種プログラムを収納している。本実施形態では、ＲＯＭ２４は、基本時計機能や各モーター４１～４３の早送り駆動処理などを実現するためのプログラムを収納している。
ＲＡＭ２５は、ＣＰＵ２３がプログラムを実行する際のワークメモリーや、受信したタイムコードの保存用などに利用される。
ＣＰＵ２３は、ＲＯＭ２４に収納されたプログラムや、ＲＡＭ２５を用いて各機能、例えば第１モーター制御回路３１、第２モーター制御回路３２、第３モーター制御回路３３の駆動制御機能などを実現する。これらのＣＰＵ２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５によって制御回路２８が構成される。
分周回路２２は、発振回路２１の出力を分周してＣＰＵ２３にタイミング信号（クロック信号）を供給する。
ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２３で実行される各種プログラムを収納している。本実施形態では、ＲＯＭ２４は、基本時計機能や各モーター４１～４３の早送り駆動処理などを実現するためのプログラムを収納している。
ＲＡＭ２５は、ＣＰＵ２３がプログラムを実行する際のワークメモリーや、受信したタイムコードの保存用などに利用される。
ＣＰＵ２３は、ＲＯＭ２４に収納されたプログラムや、ＲＡＭ２５を用いて各機能、例えば第１モーター制御回路３１、第２モーター制御回路３２、第３モーター制御回路３３の駆動制御機能などを実現する。これらのＣＰＵ２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５によって制御回路２８が構成される。
入出力回路２６は、入力端子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の状態をバス２７に出力したり、受信ＩＣ７０との間で制御信号やデータを入出力する。
バス２７は、ＣＰＵ２３、入出力回路２６、第１モーター制御回路３１、第２モーター制御回路３２、第３モーター制御回路３３間のデータ転送などに用いられる。
第１モーター制御回路３１から第３モーター制御回路３３は、バス２７を通してＣＰＵ２３から入力される命令により、第１モーター４１から第３モーター４３の駆動を制御する。
バス２７は、ＣＰＵ２３、入出力回路２６、第１モーター制御回路３１、第２モーター制御回路３２、第３モーター制御回路３３間のデータ転送などに用いられる。
第１モーター制御回路３１から第３モーター制御回路３３は、バス２７を通してＣＰＵ２３から入力される命令により、第１モーター４１から第３モーター４３の駆動を制御する。
［受信ＩＣの回路構成］
受信ＩＣ７０は、アンテナ６０を用いて長波標準電波信号を受信して時刻情報を取得する制御を実行する受信用半導体装置である。
アンテナ６０は、長波の標準電波を受信し、受信した標準電波を受信ＩＣ７０に出力する。受信ＩＣ７０は、アンテナ６０で受信した標準電波の受信信号を復調して、ＴＣＯ信号として、制御ＩＣ２０に出力する。なお、ＴＣＯは、Time Code Outの略語である。
受信ＩＣ７０は、アンテナ６０を用いて長波標準電波信号を受信して時刻情報を取得する制御を実行する受信用半導体装置である。
アンテナ６０は、長波の標準電波を受信し、受信した標準電波を受信ＩＣ７０に出力する。受信ＩＣ７０は、アンテナ６０で受信した標準電波の受信信号を復調して、ＴＣＯ信号として、制御ＩＣ２０に出力する。なお、ＴＣＯは、Time Code Outの略語である。
受信ＩＣ７０は、同調回路７１と、増幅回路７２と、ミキサー回路７３と、フィルター用水晶７４Ａを用いたＩＦ増幅回路７４と、包絡線検波回路７５と、自動利得制御回路としてのＡＧＣ回路７６と、二値化回路７７と、ＰＬＬ回路７８と、ＶＣＯ７９と、アンテナ端子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２と、制御ＩＣからの制御信号が入力される入力端子ＩＮと、出力端子ＯＵＴと、フィルター用水晶７４Ａが接続される接続端子ＯＳＣ３，４とを備えて構成されている。この受信ＩＣ７０は、標準電波を受信する一般的な集積回路であるため、詳細な説明は省略する。なお、ＩＦはIntermediate Frequency、ＡＧＣはAutoGain Control、ＰＬＬはphase locked loop、ＶＣＯはVoltage Controlled Oscillatorの略語である。
同調回路７１は、コンデンサーを備えて構成され、同調回路７１とアンテナ６０とにより並列共振回路が構成される。同調回路７１とアンテナ６０とはアンテナ端子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２を介して接続される。この同調回路７１により、「ＪＪＹ４０」、「ＪＪＹ６０」、「ＷＷＶＢ」、「ＤＣＦ７７」、「ＭＳＦ」、「ＢＰＣ」の各標準電波を選択して受信可能に構成されている。なお、ユーザーがりゅうず１１やボタン１２等の操作部材を操作することで、制御ＩＣ２０から信号端子Ｄ１、入力端子ＩＮを介して制御信号が受信ＩＣ７０に入力されて、受信する標準電波の種類が選択される。
増幅回路７２は、ＡＧＣ回路７６から入力する信号（ＡＧＣ電圧）に応じてゲインを調整し、同調回路７１から入力する受信信号を一定の振幅に増幅してミキサー回路７３に入力する。ミキサー回路７３は、前記受信信号をＶＣＯ７９の信号とミキシングし、ＩＦつまり中間周波数にダウンコンバートする。
ＩＦ増幅回路７４は、ミキサー回路７３から入力する受信信号をさらに増幅し、包絡線検波回路７５に出力する。包絡線検波回路７５は、図示しない整流器と、図示しないローパスフィルターとを備え、入力した受信信号を整流およびろ波し、ろ波して得られた包絡線信号を、ＡＧＣ回路７６および二値化回路７７に出力する。
ＡＧＣ回路７６は、包絡線検波回路７５から入力した包絡線信号に基づいて、増幅回路７２にて受信信号を増幅する際のゲインを決定する信号を出力する。二値化回路７７は、包絡線検波回路７５から入力した包絡線信号と、基準電圧（閾値）とを比較して二値化信号、すなわち、ＴＣＯ信号を出力する。ＴＣＯ信号は、出力端子ＯＵＴ、信号端子Ｄ２を介して制御ＩＣ２０に入力され、ＲＡＭ２５に記憶される。
ＩＦ増幅回路７４は、ミキサー回路７３から入力する受信信号をさらに増幅し、包絡線検波回路７５に出力する。包絡線検波回路７５は、図示しない整流器と、図示しないローパスフィルターとを備え、入力した受信信号を整流およびろ波し、ろ波して得られた包絡線信号を、ＡＧＣ回路７６および二値化回路７７に出力する。
ＡＧＣ回路７６は、包絡線検波回路７５から入力した包絡線信号に基づいて、増幅回路７２にて受信信号を増幅する際のゲインを決定する信号を出力する。二値化回路７７は、包絡線検波回路７５から入力した包絡線信号と、基準電圧（閾値）とを比較して二値化信号、すなわち、ＴＣＯ信号を出力する。ＴＣＯ信号は、出力端子ＯＵＴ、信号端子Ｄ２を介して制御ＩＣ２０に入力され、ＲＡＭ２５に記憶される。
［ムーブメントの構成］
図４は、ムーブメント１０の要部を示す裏面図であり、図５は、ムーブメント１０の要部を示す断面図である。
ムーブメント１０は、図５に示すように、地板８０と、地板８０の裏面側に取り付けられる輪列受け８１と、輪列受け８１の裏面側に配置される回路基板８２と、回路基板８２の裏面側に配置される耐磁板８３と、耐磁板８３の裏面側に配置される回路押さえ８４とを備える。また、ムーブメント１０は、地板８０の表面側に配置される筒車押さえ８５と、筒車押さえ８５の表面側に配置される日車押さえ８６と、日車押さえ８６の表面側に配置される太陽電池８７と備える。
第１モーター４１、第２モーター４２、第３モーター４３は、図４に示すように、コア４１１、４２１、４３１と、コア４１１、４２１、４３１に巻かれたモーターコイル４１２、４２２、４３２と、コア４１１、４２１、４３１に連結されるステーター４１３、４２３、４３３と、ステーター４１３、４２３、４３３に形成された穴に配置されるローター４１４、４２４、４３４とを備える。これらの各モーター４１、４２、４３は、地板８０の裏面にねじ止めされている。図４、５では図示を略す第１輪列５１、第２輪列５２、第３輪列５３は、地板８０および輪列受け８１間に配置されて軸支されている。
回路基板８２の表面には、制御ＩＣ２０と受信ＩＣ７０とが搭載されている。なお、図４では回路基板８２を略し、制御ＩＣ２０、受信ＩＣ７０を図示している。
図４は、ムーブメント１０の要部を示す裏面図であり、図５は、ムーブメント１０の要部を示す断面図である。
ムーブメント１０は、図５に示すように、地板８０と、地板８０の裏面側に取り付けられる輪列受け８１と、輪列受け８１の裏面側に配置される回路基板８２と、回路基板８２の裏面側に配置される耐磁板８３と、耐磁板８３の裏面側に配置される回路押さえ８４とを備える。また、ムーブメント１０は、地板８０の表面側に配置される筒車押さえ８５と、筒車押さえ８５の表面側に配置される日車押さえ８６と、日車押さえ８６の表面側に配置される太陽電池８７と備える。
第１モーター４１、第２モーター４２、第３モーター４３は、図４に示すように、コア４１１、４２１、４３１と、コア４１１、４２１、４３１に巻かれたモーターコイル４１２、４２２、４３２と、コア４１１、４２１、４３１に連結されるステーター４１３、４２３、４３３と、ステーター４１３、４２３、４３３に形成された穴に配置されるローター４１４、４２４、４３４とを備える。これらの各モーター４１、４２、４３は、地板８０の裏面にねじ止めされている。図４、５では図示を略す第１輪列５１、第２輪列５２、第３輪列５３は、地板８０および輪列受け８１間に配置されて軸支されている。
回路基板８２の表面には、制御ＩＣ２０と受信ＩＣ７０とが搭載されている。なお、図４では回路基板８２を略し、制御ＩＣ２０、受信ＩＣ７０を図示している。
制御ＩＣ２０は、図６にも示すように、能動領域２１０と、非能動領域２２０とを備える。能動領域２１０は、制御ＩＣ２０を回路基板８２の表面に直交する方向から視認する平面視で制御ＩＣ２０の中心側の領域に設けられ、非能動領域２２０は、平面視で能動領域２１０の外周に設けられている。
ここで、能動領域２１０には、発振回路２１、分周回路２２、ＣＰＵ２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５、第１モーター制御回路３１、第２モーター制御回路３２、第３モーター制御回路３３等が配置され、非能動領域２２０には、入出力回路２６に接続される入出力部となるパッド２２１や静電保護回路が配置される。入出力部には、接続端子ＯＳＣ１、ＯＳＣ２と、入力端子Ｐ１～Ｐ４と、電源端子ＶＤＤ、ＶＳＳと、出力端子Ｏ１～Ｏ６と、信号端子Ｄ１、Ｄ２とが含まれる。すなわち、能動領域２１０には、アンテナ６０での電波受信に影響するノイズを発生する可能性がある回路が配置され、非能動領域２２０には、電波受信に影響するノイズを発生しない回路が配置される。なお、静電保護回路は、パッド２２１と内部回路との間に組み込まれ、制御ＩＣ２０の外部から侵入した静電圧が内部回路に加わることを防止する回路である。
受信ＩＣ７０は、図４に示すように、能動領域７１０と、非能動領域７２０とを備える。受信ＩＣ７０の能動領域７１０には、同調回路７１、増幅回路７２、ミキサー回路７３、ＩＦ増幅回路７４、包絡線検波回路７５、ＡＧＣ回路７６、二値化回路７７、ＰＬＬ回路７８、ＶＣＯ７９が配置され、非能動領域７２０には、アンテナ６０や制御ＩＣ２０と接続される入出力部であるパッドや静電保護回路が配置される。入出力部には、アンテナ端子ＡＮＴ１、ＡＮＴ２、入力端子ＩＮ、出力端子ＯＵＴ、接続端子ＯＳＣ３，ＯＳＣ４が含まれる。すなわち、能動領域７１０には、アンテナ６０の受信感度に影響を与えるノイズを発生する可能性がある回路が配置され、非能動領域７２０には、受信感度に影響を与えるノイズを発生しない回路が配置される。
ここで、能動領域２１０には、発振回路２１、分周回路２２、ＣＰＵ２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５、第１モーター制御回路３１、第２モーター制御回路３２、第３モーター制御回路３３等が配置され、非能動領域２２０には、入出力回路２６に接続される入出力部となるパッド２２１や静電保護回路が配置される。入出力部には、接続端子ＯＳＣ１、ＯＳＣ２と、入力端子Ｐ１～Ｐ４と、電源端子ＶＤＤ、ＶＳＳと、出力端子Ｏ１～Ｏ６と、信号端子Ｄ１、Ｄ２とが含まれる。すなわち、能動領域２１０には、アンテナ６０での電波受信に影響するノイズを発生する可能性がある回路が配置され、非能動領域２２０には、電波受信に影響するノイズを発生しない回路が配置される。なお、静電保護回路は、パッド２２１と内部回路との間に組み込まれ、制御ＩＣ２０の外部から侵入した静電圧が内部回路に加わることを防止する回路である。
受信ＩＣ７０は、図４に示すように、能動領域７１０と、非能動領域７２０とを備える。受信ＩＣ７０の能動領域７１０には、同調回路７１、増幅回路７２、ミキサー回路７３、ＩＦ増幅回路７４、包絡線検波回路７５、ＡＧＣ回路７６、二値化回路７７、ＰＬＬ回路７８、ＶＣＯ７９が配置され、非能動領域７２０には、アンテナ６０や制御ＩＣ２０と接続される入出力部であるパッドや静電保護回路が配置される。入出力部には、アンテナ端子ＡＮＴ１、ＡＮＴ２、入力端子ＩＮ、出力端子ＯＵＴ、接続端子ＯＳＣ３，ＯＳＣ４が含まれる。すなわち、能動領域７１０には、アンテナ６０の受信感度に影響を与えるノイズを発生する可能性がある回路が配置され、非能動領域７２０には、受信感度に影響を与えるノイズを発生しない回路が配置される。
回路基板８２の裏面側に配置される耐磁板８３は、図４に示すように、前記平面視で制御ＩＣ２０の能動領域２１０と、受信ＩＣ７０の能動領域７１０とに重ならない形状とされている。すなわち、耐磁板８３は、能動領域２１０、能動領域７１０を避けるように凹部状に切り欠かれた切欠部８３１を備える形状とされている。本実施形態では、耐磁板８３は、平面視で制御ＩＣ２０の能動領域２１０に重ならず、非能動領域２２０の一部に重なる形状とされている。また、耐磁板８３は、平面視で、受信ＩＣ７０の能動領域７１０および非能動領域７２０とは重ならない形状とされている。
耐磁板８３は、第１モーター４１、第２モーター４２、第３モーター４３の各モーターコイル４１２、４２２、４３２と平面視で重なる部分に、穴部８３２、切欠部８３３、穴部８３４が形成されている。このため、耐磁板８３は、各モーター４１、４２、４３の少なくとも一部、具体的には各ステーター４１３、４２３、４３３やローター４１４、４２４、４３４等のモーターコイル４１２、４２２、４３２以外の部分と平面視で重なる形状とされている。
耐磁板８３は、ボタン型の電池１４やアンテナ６０とも平面視で重ならない形状とされている。
耐磁板８３は、第１モーター４１、第２モーター４２、第３モーター４３の各モーターコイル４１２、４２２、４３２と平面視で重なる部分に、穴部８３２、切欠部８３３、穴部８３４が形成されている。このため、耐磁板８３は、各モーター４１、４２、４３の少なくとも一部、具体的には各ステーター４１３、４２３、４３３やローター４１４、４２４、４３４等のモーターコイル４１２、４２２、４３２以外の部分と平面視で重なる形状とされている。
耐磁板８３は、ボタン型の電池１４やアンテナ６０とも平面視で重ならない形状とされている。
アンテナ６０は、図４に示すように、アンテナコア６１と、アンテナコア６１に巻回されるアンテナコイル６２とを備える。アンテナコア６１は、例えばアモルファスの薄板を複数枚積層して構成され、略中央に形成される略矩形状の直線部６１１と、直線部６１１の両端側に略円弧状に湾曲して形成される湾曲部６１２とを備える。アンテナコイル６２は、アンテナコア６１の直線部６１１に巻装されている。
アンテナコア６１の各湾曲部６１２は、プラスチック製のアンテナ枠６１３、６１４の凹溝部に収納されている。一方のアンテナ枠６１３には、アンテナコイル６２の端部が接続されたアンテナ基板６３が固定されている。
アンテナ６０は、地板８０の外周に沿って配置され、平面視でアンテナ６０の地板８０中心側のスペース、すなわちアンテナ枠６１３、６１４間のスペースに、制御ＩＣ２０および受信ＩＣ７０と、第２モーター４２とが配置されている。
第１モーター４１、第３モーター４３と、アンテナコイル６２との間には、制御ＩＣ２０および受信ＩＣ７０が配置されている。このため、少なくとも、第１モーター４１、第３モーター４３と、アンテナコイル６２との距離は、制御ＩＣ２０とアンテナコイル６２との距離よりも大きくされ、アンテナ６０に対する第１モーター４１、第３モーター４３の影響を少なくできる。
アンテナコア６１の各湾曲部６１２は、プラスチック製のアンテナ枠６１３、６１４の凹溝部に収納されている。一方のアンテナ枠６１３には、アンテナコイル６２の端部が接続されたアンテナ基板６３が固定されている。
アンテナ６０は、地板８０の外周に沿って配置され、平面視でアンテナ６０の地板８０中心側のスペース、すなわちアンテナ枠６１３、６１４間のスペースに、制御ＩＣ２０および受信ＩＣ７０と、第２モーター４２とが配置されている。
第１モーター４１、第３モーター４３と、アンテナコイル６２との間には、制御ＩＣ２０および受信ＩＣ７０が配置されている。このため、少なくとも、第１モーター４１、第３モーター４３と、アンテナコイル６２との距離は、制御ＩＣ２０とアンテナコイル６２との距離よりも大きくされ、アンテナ６０に対する第１モーター４１、第３モーター４３の影響を少なくできる。
［実施形態の作用効果］
耐磁板８３は、切欠部８３１を備えて、制御ＩＣ２０の能動領域２１０と平面視で重ならない形状とされているので、制御ＩＣ２０の能動領域２１０で発生するノイズが耐磁板８３に伝わってアンテナ６０のアンテナコイル６２に入り、受信感度が低下することを防止できる。すなわち、能動領域２１０には、発振回路２１や分周回路２２などのクロック信号によるノイズが発生する回路が設けられているが、そのノイズが耐磁板８３に伝わることを防止できるので、クロック信号によるノイズがアンテナ６０の受信感度に影響することを防止できる。
また、耐磁板８３は、各モーター４１、４２、４３の少なくとも一部、具体的にはステーター４１３、４２３、４３３やローター４１４、４２４、４３４と重なるため、外部磁界がモーター４１、４２、４３の駆動に影響することを防止できる。さらに、面積の広い１枚の耐磁板８３を用いることができるので、ムーブメント１０の組立工程も簡略化できる。
耐磁板８３は、切欠部８３１を備えて、制御ＩＣ２０の能動領域２１０と平面視で重ならない形状とされているので、制御ＩＣ２０の能動領域２１０で発生するノイズが耐磁板８３に伝わってアンテナ６０のアンテナコイル６２に入り、受信感度が低下することを防止できる。すなわち、能動領域２１０には、発振回路２１や分周回路２２などのクロック信号によるノイズが発生する回路が設けられているが、そのノイズが耐磁板８３に伝わることを防止できるので、クロック信号によるノイズがアンテナ６０の受信感度に影響することを防止できる。
また、耐磁板８３は、各モーター４１、４２、４３の少なくとも一部、具体的にはステーター４１３、４２３、４３３やローター４１４、４２４、４３４と重なるため、外部磁界がモーター４１、４２、４３の駆動に影響することを防止できる。さらに、面積の広い１枚の耐磁板８３を用いることができるので、ムーブメント１０の組立工程も簡略化できる。
能動領域２１０からのノイズが耐磁板８３に伝わることを防止できるので、制御ＩＣ２０が搭載された回路基板８２の裏面に耐磁板８３を近接あるいは接触させることもでき、ムーブメント１０つまりは電子時計１を薄型化できる。さらに、耐磁板８３には、穴部８３２、切欠部８３３、穴部８３４が形成され、これらの穴部８３２、切欠部８３３、穴部８３４にモーターコイル４１２、４２２、４３２を配置しているので、この点でもムーブメント１０を薄型化できる。
耐磁板８３は、制御ＩＣ２０の非能動領域２２０に平面視で重ねることができるので、制御ＩＣ２０の配置位置の自由度を向上できる。また、非能動領域２２０には入出力部となるパッド２２１や静電保護回路が配置されているので、非能動領域２２０が平面視で耐磁板８３に重なった場合でも、耐磁板８３にノイズが伝わることがなく、アンテナ６０の受信感度が低下することを防止できる。
耐磁板８３は、制御ＩＣ２０の非能動領域２２０に平面視で重ねることができるので、制御ＩＣ２０の配置位置の自由度を向上できる。また、非能動領域２２０には入出力部となるパッド２２１や静電保護回路が配置されているので、非能動領域２２０が平面視で耐磁板８３に重なった場合でも、耐磁板８３にノイズが伝わることがなく、アンテナ６０の受信感度が低下することを防止できる。
耐磁板８３は、回路基板８２に搭載された受信ＩＣ７０の能動領域７１０に重ならない形状を備えるため、受信ＩＣ７０の能動領域７１０でノイズが発生した場合でも、そのノイズが耐磁板８３を伝わってアンテナコイル６２に入ることを防止でき、受信感度の低下をさらに防止できる。
第１モーター４１および第３モーター４３と、アンテナ６０のアンテナコイル６２との間に、制御ＩＣ２０、受信ＩＣ７０を配置しているので、第１モーター４１および第３モーター４３をアンテナコイル６２から離して配置できる。このため、第１モーター４１、第３モーター４３で発生するノイズが、アンテナコイル６２に入ることを防止でき、アンテナ６０の受信感度の低下をさらに防止できる。特に、駆動周期が短い秒針５用の第１モーター４１をアンテナコイル６２から離して配置できるので、アンテナ６０の受信感度の低下を効果的に防止できる。
［変形例］
なお、本開示は前述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本開示に含まれるものである。
例えば、耐磁板８３は、切欠部８３１を形成して制御ＩＣ２０、受信ＩＣ７０と平面視で重ならないように形成していたが、切欠部８３１の代わりに穴部を形成してもよい。
耐磁板８３は、制御ＩＣ２０の能動領域２１０の一部に重なっていたが、能動領域２１０および非能動領域２２０の全面と重ならない形状としてもよい。また、耐磁板８３は、平面視で受信ＩＣ７０の非能動領域７２０の一部に重なる形状としてもよい。
さらに、耐磁板８３は、少なくとも制御ＩＣ２０の能動領域２１０と平面視で重ならなければよく、例えば、受信ＩＣ７０の能動領域７１０と平面視で重なるものでもよい。すなわち、受信ＩＣ７０は電波を処理するＩＣであるため、アンテナ６０の受信周波数に影響しないように制御することができる。このため、受信ＩＣ７０は耐磁板８３と平面視で重なっていてもアンテナ６０の受信感度への影響は小さい。一方、制御ＩＣ２０は、ＣＰＵ２３等が様々なクロックで動作するため、周波数の制御が難しく、受信ＩＣ７０に比べてアンテナ６０の受信感度への影響が大きい。したがって、耐磁板８３は、少なくとも制御ＩＣ２０の能動領域２１０と平面視で重ならないものであればよく、受信ＩＣ７０が耐磁板８３と平面視で重なっていても、アンテナ６０の受信感度の低下を抑制できる。
耐磁板８３は、モーターコイル４１２、４２２、４３２が配置される穴部８３２、切欠部８３３、穴部８３４を備えるものに限定されない。
なお、本開示は前述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本開示に含まれるものである。
例えば、耐磁板８３は、切欠部８３１を形成して制御ＩＣ２０、受信ＩＣ７０と平面視で重ならないように形成していたが、切欠部８３１の代わりに穴部を形成してもよい。
耐磁板８３は、制御ＩＣ２０の能動領域２１０の一部に重なっていたが、能動領域２１０および非能動領域２２０の全面と重ならない形状としてもよい。また、耐磁板８３は、平面視で受信ＩＣ７０の非能動領域７２０の一部に重なる形状としてもよい。
さらに、耐磁板８３は、少なくとも制御ＩＣ２０の能動領域２１０と平面視で重ならなければよく、例えば、受信ＩＣ７０の能動領域７１０と平面視で重なるものでもよい。すなわち、受信ＩＣ７０は電波を処理するＩＣであるため、アンテナ６０の受信周波数に影響しないように制御することができる。このため、受信ＩＣ７０は耐磁板８３と平面視で重なっていてもアンテナ６０の受信感度への影響は小さい。一方、制御ＩＣ２０は、ＣＰＵ２３等が様々なクロックで動作するため、周波数の制御が難しく、受信ＩＣ７０に比べてアンテナ６０の受信感度への影響が大きい。したがって、耐磁板８３は、少なくとも制御ＩＣ２０の能動領域２１０と平面視で重ならないものであればよく、受信ＩＣ７０が耐磁板８３と平面視で重なっていても、アンテナ６０の受信感度の低下を抑制できる。
耐磁板８３は、モーターコイル４１２、４２２、４３２が配置される穴部８３２、切欠部８３３、穴部８３４を備えるものに限定されない。
制御ＩＣ２０や受信ＩＣ７０の回路構成は前記実施形態に限定されず、他の回路や他の入出力部を含んでいてもよい。また、制御ＩＣ２０や受信ＩＣ７０はそれぞれ１つのＩＣで構成されていたが、複数のＩＣで構成されていてもよい。
半導体装置は、制御ＩＣ２０や受信ＩＣ７０等の集積回路に限らず、半導体素子やＭＥＭＳ等でもよい。なお、ＭＥＭＳは、Micro Electro Mechanical Systemsの略語である。
前記実施形態では、３つのモーターを設けていたが、１つあるいは２つのモーターを設けてもよいし、例えば、サブダイヤルに配置される小針を備える場合のように、４つ以上のモーターを設けてもよい。すなわち、モーターの数や指針の数、さらにはボタン数などは、電子時計の種類などに応じて設定すればよい。
半導体装置は、制御ＩＣ２０や受信ＩＣ７０等の集積回路に限らず、半導体素子やＭＥＭＳ等でもよい。なお、ＭＥＭＳは、Micro Electro Mechanical Systemsの略語である。
前記実施形態では、３つのモーターを設けていたが、１つあるいは２つのモーターを設けてもよいし、例えば、サブダイヤルに配置される小針を備える場合のように、４つ以上のモーターを設けてもよい。すなわち、モーターの数や指針の数、さらにはボタン数などは、電子時計の種類などに応じて設定すればよい。
［本開示のまとめ］
本開示の電子時計は、標準電波を受信するアンテナと、指針と、前記指針を駆動するモーターと、能動領域を備える半導体装置が表面に搭載された回路基板と、前記回路基板の裏面側に配置され、前記回路基板の表面に直交する方向から見た平面視で前記モーターの少なくとも一部と重なり、前記半導体装置の前記能動領域とは重ならない形状を備える耐磁板と、を備えることを特徴とする。
本開示の電子時計によれば、耐磁板は、半導体装置の能動領域と重ならない形状とされているので、半導体装置の能動領域で発生するノイズが耐磁板に伝わってアンテナに入り、受信感度が低下することを防止できる。また、耐磁板は、モーターの少なくとも一部と重なるため、外部磁界がモーターの駆動に影響することを防止できる。
本開示の電子時計は、標準電波を受信するアンテナと、指針と、前記指針を駆動するモーターと、能動領域を備える半導体装置が表面に搭載された回路基板と、前記回路基板の裏面側に配置され、前記回路基板の表面に直交する方向から見た平面視で前記モーターの少なくとも一部と重なり、前記半導体装置の前記能動領域とは重ならない形状を備える耐磁板と、を備えることを特徴とする。
本開示の電子時計によれば、耐磁板は、半導体装置の能動領域と重ならない形状とされているので、半導体装置の能動領域で発生するノイズが耐磁板に伝わってアンテナに入り、受信感度が低下することを防止できる。また、耐磁板は、モーターの少なくとも一部と重なるため、外部磁界がモーターの駆動に影響することを防止できる。
本開示の電子時計において、前記半導体装置の前記能動領域には、発振回路、分周回路が配置され、前記能動領域以外の非能動領域には、入出力部、静電保護回路が配置されることが好ましい。
本開示の電子時計によれば、能動領域に配置された発振回路、分周回路でクロック信号によるノイズが発生しても、そのノイズが耐磁板に伝わることを防止できるので、クロック信号によるノイズがアンテナの受信感度に影響することを防止できる。また、非能動領域には入出力部や静電保護回路が配置されているので、非能動領域が平面視で耐磁板に重なった場合でも、耐磁板にノイズが伝わることがなく、アンテナの受信感度が低下することを防止できる。
本開示の電子時計によれば、能動領域に配置された発振回路、分周回路でクロック信号によるノイズが発生しても、そのノイズが耐磁板に伝わることを防止できるので、クロック信号によるノイズがアンテナの受信感度に影響することを防止できる。また、非能動領域には入出力部や静電保護回路が配置されているので、非能動領域が平面視で耐磁板に重なった場合でも、耐磁板にノイズが伝わることがなく、アンテナの受信感度が低下することを防止できる。
本開示の電子時計において、前記回路基板の前記表面には、前記アンテナによる受信処理を制御する受信用半導体装置が搭載され、前記耐磁板は、前記平面視で前記受信用半導体装置の能動領域とは重ならない形状を備えることが好ましい。
回路基板に受信用半導体装置が搭載された場合に、耐磁板は受信用半導体装置の能動領域に重ならない形状を備えるため、受信用半導体装置の能動領域でノイズが発生した場合でも、そのノイズが耐磁板を伝わってアンテナに入り、受信感度が低下することを防止できる。
回路基板に受信用半導体装置が搭載された場合に、耐磁板は受信用半導体装置の能動領域に重ならない形状を備えるため、受信用半導体装置の能動領域でノイズが発生した場合でも、そのノイズが耐磁板を伝わってアンテナに入り、受信感度が低下することを防止できる。
本開示の電子時計において、前記アンテナはアンテナコイルを備え、前記モーターは複数設けられ、前記複数のモーターのうちの少なくとも一つのモーターと前記アンテナコイルとの距離は、前記半導体装置と前記アンテナコイルとの距離よりも大きいことが好ましい。
モーターで発生するノイズは、半導体装置に比べて、アンテナの受信感度低下に影響するため、少なくとも一つのモーターを半導体装置に比べてアンテナコイルから離すことでモーターによる影響を低減できる。
モーターで発生するノイズは、半導体装置に比べて、アンテナの受信感度低下に影響するため、少なくとも一つのモーターを半導体装置に比べてアンテナコイルから離すことでモーターによる影響を低減できる。
１…電子時計、２…外装ケース、３…文字板、５…秒針、６…分針、７…時針、８…日車、１０…ムーブメント、１１…りゅうず、１２…ボタン、１３…水晶振動子、１４…電池、２０…制御ＩＣ、２１…発振回路、２２…分周回路、２３…ＣＰＵ、２４…ＲＯＭ、２５…ＲＡＭ、２６…入出力回路、２７…バス、２８…制御回路、３１…第１モーター制御回路、３２…第２モーター制御回路、３３…第３モーター制御回路、４１…第１モーター、４２…第２モーター、４３…第３モーター、５１…第１輪列、５２…第２輪列、５３…第３輪列、６０…アンテナ、６１…アンテナコア、６２…アンテナコイル、６３…アンテナ基板、７０…受信ＩＣ、７１…同調回路、７２…増幅回路、７３…ミキサー回路、７４…ＩＦ増幅回路、７４Ａ…フィルター用水晶、７５…包絡線検波回路、７６…ＡＧＣ回路、７７…二値化回路、７８…ＰＬＬ回路、８０…地板、８１…輪列受け、８２…回路基板、８３…耐磁板、８４…回路押さえ、８５…筒車押さえ、８６…日車押さえ、８７…太陽電池、２１０…能動領域、２２０…非能動領域、２２１…パッド、４１１…コア、４１２…モーターコイル、４１３…ステーター、４１４…ローター、４２１…コア、４２２…モーターコイル、４２３…ステーター、４２４…ローター、４３１…コア、４３２…モーターコイル、４３３…ステーター、４３４…ローター、６１１…直線部、６１２…湾曲部、６１３…アンテナ枠、６１４…アンテナ枠、７１０…能動領域、７２０…非能動領域、８３１…切欠部、８３２…穴部、８３３…切欠部、８３４…穴部。
Claims (4)
- 標準電波を受信するアンテナと、
指針と、
前記指針を駆動するモーターと、
能動領域を備える半導体装置が表面に搭載された回路基板と、
前記回路基板の裏面側に配置され、前記回路基板の表面に直交する方向から見た平面視で前記モーターの少なくとも一部と重なり、前記半導体装置の前記能動領域とは重ならない形状を備える耐磁板と、を備える
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項１に記載の電子時計において、
前記半導体装置の前記能動領域には、発振回路、分周回路が配置され、
前記能動領域以外の非能動領域には、入出力部、静電保護回路が配置される
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項１または請求項２に記載の電子時計において、
前記回路基板の前記表面には、前記アンテナによる受信処理を制御する受信用半導体装置が搭載され、
前記耐磁板は、前記平面視で前記受信用半導体装置の能動領域とは重ならない形状を備える
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電子時計において、
前記アンテナはアンテナコイルを備え、
前記モーターは複数設けられ、
前記複数のモーターのうちの少なくとも一つのモーターと前記アンテナコイルとの距離は、前記半導体装置と前記アンテナコイルとの距離よりも大きい
ことを特徴とする電子時計。
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