JP2024046782A - 電子機器及び電子時計 - Google Patents
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Abstract
Description
アンテナを構成する部材(アンテナ素子)は一般に金属製の部材であり、アンテナが外気に曝されている場合、酸化や腐食の懸念がある。
このため、アンテナはできる限り電子機器の内部に収容された状態で設けられることが好ましく、例えば特許文献1には、アンテナが時計(電子時計)のケース内に収容されている構成が記載されている。
回路基板と、
前記回路基板の面に直交する第一方向からの平面視において、少なくとも外周辺と内周辺とを有し、少なくとも一部に切欠き部又は穴部を有する環状のアンテナと、
ソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルと前記回路基板とに電気的に接続する少なくとも1つのコンタクト部材と、
を備え、
前記第一方向に沿って、前記ソーラーパネル、前記アンテナ、前記回路基板が順に配置され、
前記コンタクト部材は、前記アンテナの前記切欠き部に対応する位置に配置されることを特徴とする。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図1は、本実施形態における電子機器としての電子時計(以下単に「時計」とする。)の要部分解斜視図であり、図2は、図1に示す時計の正面図である。図3は、図2のA-A線に沿う模式的な要部断面図であり、図4は図3において破線で囲ったIV部分の拡大図である。また図5は、図2のB-B線に沿う模式的な要部断面図であり、図6は図5において破線で囲ったVI部分の拡大図である。
本実施形態の機器ケース1は、上下が開口した中空の短柱形状に形成されており、内部の中空部分が各種部品を収納する収納空間を構成している。
機器ケース1は、例えばバイオマスプラスチック、エンジニアリング・プラスチック、スーパーエンジニアリング・プラスチック等の比較的硬質の合成樹脂によって形成されている。なお、機器ケース1を形成する材料はここに例示したものに限定されないが、後述するように比誘電率が高い各種の樹脂材料等がより好ましい。
また、機器ケース1の図2における左右側部等には、ユーザが各種入力操作を行う各種操作ボタン12(押ボタンやりゅうず等)が設けられている。
また図3及び図5に示すように、機器ケース1の裏面側(時計における非視認側)の開口部分は、裏蓋部材13により閉塞されている。なお、裏蓋部材13は機器ケース1と一体的に形成されていてもよい。
ベゼル2は、時計100を視認側からの方向(これを以下「第一方向I」という。)から見た場合に、ほぼ環状に形成された部材である。ベゼル2は、樹脂材料を含む基材に対して金属が不連続蒸着された面を少なくとも表面に有する第一領域αと、樹脂材料を含んで形成された(金属が不連続蒸着されていない)第二領域βと、を有している。
本実施形態においてベゼル2は、例えばウレタン等の樹脂材料で形成された第一ベゼル21と、ウレタン等の樹脂材料を含む基材に対して金属が不連続蒸着された面を少なくとも表面に有する第二ベゼル22とを含んでおり、第二ベゼル22が表面(視認側の面)に露出している部分が第一領域αとなり、第二ベゼル22が第一ベゼル21によって被覆され表面(視認側の面)に現れない部分が第二領域βとなる。
本実施形態では、例えば突出形成部211の全部又は一部を本体部212から取り外した状態で本体部212の上に第二ベゼル22を配置する。その後に取り外されていた突出形成部211を本体部212に取り付けることにより、第二ベゼル22が第一ベゼル21の本体部212と突出形成部211との間に挟み込まれて一体化されたベゼル2が構成される。
ベゼル2をウレタン等の樹脂材料で形成することで、ベゼル2の軽量化を実現することができ、また金属加工よりも形状の自由度が向上する。また、樹脂材料のベゼル2を時計100の外装部材として設けることで、金属材料でベゼル2を形成した場合と比べて、時計100の耐衝撃性も向上する。
なお、不連続蒸着される金属はIn(インジウム)に限定されず、例えばSn(スズ)等、各種合金が適用可能である。
外側に露出する可能性のある部分とは、第二ベゼル22の上面221や側面222である。なお金属の不連続蒸着は上面221や側面222全体に行ってもよいが、第二ベゼル22の上面221や側面222であっても第一ベゼル21の本体部212と突出形成部211との間に挟み込まれる部分は組立状態で外部に露出しない。このため、こうした箇所には金属の不連続蒸着を施さないとしてもよい。
このように、視認されない部分には不連続蒸着を行わないことで、蒸着される金属材料を節約することができる。また視認されない部分(裏面223等)に不連続蒸着を行わない場合には、裏面223等を下にして第二ベゼル22を台の上などに配置した状態で蒸着作業を行うことができ、作業工程が簡易となる。
第一領域α及び第二領域βは、ベゼル2の周方向に沿って交互に配置されている。
具体的には図2に示すように、本実施形態では、第二領域βを構成する突出形成部211がベゼル2の周方向に沿ってほぼ等間隔に配置されており、第一領域αは第二領域βを構成する突出形成部211の間に配置されている。そして第二領域βを構成する突出形成部211は、少なくともその上面の高さが第一領域αである第二ベゼル22が露出している部分の上面の高さよりも高い位置となるように形成されている。このため、露出している第二ベゼル22を外部の衝撃等から保護することができ、金属調の外観を有する部分が傷つくのを防ぐことができる。
図7(a)は、図2において一点鎖線で囲んだ箇所VIIの拡大図であり、図7(a)のC-C線における断面図である。なお図7(b)は、C-C線における断面状態を模式的に説明する模式図であり、溝部22aの形状や溝の数、深さ等について正確に表現したものではない。
なお、図7(b)では溝部22aのV溝の半分程度が隠れる高さまで肉盛りする縁部225を設ける場合を例示しているが、縁部225の高さはこれに限定されない。例えばV溝の断面が全て隠れる程度の高さまで肉盛りする縁部を設けてもよい。
また突出形成部211を設ける位置はここに例示したものに限定されないが、金属調の外観を有する第二ベゼル22が露出している部分(第一領域α)を確実に保護できるように、周方向に沿ってほぼ等間隔に配置されることが好ましい。突出形成部211は、ベゼル2の周方向に沿って複数個所に分散配置されていればよく、例えば3箇所でもよい。さらに突出形成部211が本体部212から着脱可能となっていることは必須ではない。また、突出形成部211は個別に着脱できるものではなく、連結されて本体部212に対して一纏まりで着脱できてもよい。
なお、本実施形態ではベゼル2が、金属調の外観を有する第二ベゼル22の他に、金属が不連続蒸着されていない第一ベゼル21を有し、金属調の外観を有する箇所が露出する部分(第一領域α)を第一ベゼル21により保護する構成としたが、不連続蒸着されたIn(インジウム)合金等の金属層の密着性を改善し、剥離等を生じにくい構成とすることができれば、ベゼル2が第一ベゼル21を備えない構成としてもよい。
なお、本実施形態では、第二領域βを構成する部材(突出形成部211を有する第一ベゼル21)と第一領域αを構成する部材(少なくとも露出する部分に金属調の加工が施された第二ベゼル22)とが別部材で構成される場合を例示したが、第二領域βと第一領域αとを有するベゼルが一体的に形成され、金属調の部分等については部分的に加工を施すことで対応してもよい。
本実施形態では、図8に示すように、風防部材3の裏面側(すなわち機器ケース1の内側に配置される側)にソーラーパネル4が貼着されている。
ソーラーパネル4は、光を受光することで発電する太陽電池であり、ソーラーパネル4による光発電によって得られた発電電力は機器ケース1に収容されている二次電池に蓄えられ、時計100各部の動力源となる。
本実施形態では、第一方向I(回路基板5の面にほぼ直交する方向)に沿って、ソーラーパネル4、後述のアンテナ6、回路基板5が時計100の厚み方向(第一方向I)に順に配置され、ソーラーパネル4は、第一方向Iからの平面視において少なくとも一部が、アンテナ6と重なるように位置されている。
図9に示すように、本実施形態のソーラーパネル4は、第一方向Iからの平面視において、少なくとも外周辺40aと内周辺40bとを有する中空のリング状(環状)に形成されたパネルである。
本実施形態ではリング状のソーラーパネル4の径方向に沿うようにほぼ等間隔に分割線44が配置され、ソーラーパネル4はこの分割線44によりほぼ扇型の複数のセル43に分割されている。なお図示例において、ソーラーパネル4は8つのセル43に分割されているが、ソーラーパネル4をいくつのセル43に分割するかは特に限定されない。なお、ソーラーパネル4を構成する複数のセル43は直列接続されており、後述するようにコンタクト部45において回路基板5(図8、図10等参照)と接続される。
図10に示すように、ソーラーパネル4と回路基板5との接続は、ソーラーパネル4のコンタクト部45と、回路基板5の図示しないソーラーパネル用接続端子(パッド)との間に、少なくとも1つの基板-パネルコンタクト部材46(パネルコンタクト部材)が設けられることにより行われる。本実施形態では図示するように2つの基板-パネルコンタクト部材46が設けられる。
基板-パネルコンタクト部材46は、例えばコイルスプリングであり、両端部がソーラーパネル4と回路基板5とのそれぞれに電気的に接している。
具体的には図10に模式的に示すように、基板-パネルコンタクト部材46が配置される箇所に対応して、機器ケース1には上下に貫通する孔部15が形成されている。基板-パネルコンタクト部材46は、この孔部15に挿通されることで位置決めされ、各端部がソーラーパネル4と回路基板5とに接するように、姿勢も保持される。また、後述するように、アンテナ6には、基板-パネルコンタクト部材46が配置される箇所を避けるように切欠き部67が形成されている。
GPS衛星は、原子時計を搭載しており、この原子時計による時間情報を含むデータを送信する。GPS衛星から送信されるGNSS(GPS)信号をアンテナ6によって受信することにより、地上の任意の受信地点において極めて高い精度の時刻情報を得ることができる。
またGPS衛星は、L1帯(1.6GHz付近)、L5帯(1.2GHz付近)等の周波数でGNSS(GPS)信号を送信している。このため、GNSS(GPS)信号を受信するGPSアンテナにおいて所望の周波数帯は、L1帯、L5帯等であり、アンテナ6には、これらの周波数帯におけるアンテナ性能(特に右旋偏波に対応したアンテナ利得)が高いことが望まれる。
図11(a)等に示すように、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)は、第一方向Iからの平面視において、少なくとも外周辺60aと内周辺60bとを有する環状に形成されている。アンテナ6の材料は特に限定されないが、高周波アンテナ素子を形成するためのメタル材料としては、電気的な体積抵抗率は低いほど好ましい。また時計100等の電子機器(電子時計等)には地磁気センサーが搭載されることも考えられ、地磁気計測への影響も踏まえると、非磁性の材料がより望ましい。こうした観点から、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の材料としては、例えばリン青銅が好適に用いられる。この環状のアンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)及び回路基板5(GND板)を高周波電流が流れることによりアンテナ機能が実現される。
この点本実施形態のようにアンテナ6が天面部61と側面部62とを含むことにより、天面の平板な部分(天面部61)のみの場合やリングのみの場合(側面部62のみの場合)よりもアンテナ6全体の径を大きくすることなく、表面積を確保することができ、電波放射の観点から好ましい。
また後述するように、アンテナ6の下方には回路基板5が配置されており、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)が回路基板5と平行に配置されると容量結合しやすく、電波放射に悪影響を与えてしまう。この点側面部62は、回路基板5に対してほぼ直交する状態で配置されるため容量結合を生じにくい。このためできるだけ容量結合が生じるのを回避しつつ、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の表面積を稼ぐことができる。
アンテナ6の共振周波数は、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)のサイズや長さ(内径側の長さ、一周の長さ)に反比例する性質を有するところ、電気長が短くなると、アンテナ6で受信しやすい周波数、放射しやすい周波数が本実施形態のアンテナ6で受信したい所望の周波数帯(すなわち、前述のようにGNSS(GPS)信号が送信されるL1帯(1.6GHz付近)、L5帯(1.2GHz付近)等の周波数帯)よりも高くなってしまう傾向となる。
具体的には、本実施形態のアンテナ6は、図11(a)に示すように、内周辺60bに設けられる少なくとも1つの係止部63と、この係止部63よりも内周辺60bの内方に突出する突出辺部65と、を有している。
このようにアンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の内径側の基本形状は、この液晶パネルユニット7のガラスの形状に合わせるとともに、内側(図11(a)における環状中心cp側)に向って最大限面積を広げる形状となっている。
突出辺部65は、係止部63が「第一切欠き部64」内に設けられることで、相対的に内側(図11(a)における環状中心cp側)に突出している部分である。
突出辺部65は、液晶パネルユニット7のガラス形状に沿う「基準となる位置」と同じ位置にとどまるものでもよいし、「基準となる位置」よりも環状中心cpに近付く方向まで内側に突出していてもよい。
このように、内周辺60bに第一切欠き部64と突出辺部65とを設けて環状中心cpからの距離が異なる凹凸形状を作り出すことで、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の内径側の長さを稼ぎ、電気長を長くすることができる。これによりアンテナ6全体としての径を小さくして小型化を図った場合にも、所望の周波数帯の電波を受けやすいアンテナ6を構成することができる。
図11(a)から図11(c)に示すように、本実施形態の係止部63は、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の内周辺60bに沿って周方向に間隔をあけて3箇所に配置される。
図11(b)等に図示するように、係止部63は、天面部61に形成された第一切欠き部64の端面から第一方向Iの下方に向って折り曲げられた舌片であり、係止孔63aが形成されている。この係止部63や係止孔63aの大きさにおいてもアンテナ6の内径側の長さを稼ぎ、電気長を長くすることが期待できる。
図12(a)及び図12(b)に示すように、機器ケース1は、機器ケース1の内方に張り出した位置であって、アンテナ6の係止部63に対応する位置に、被係止部を有している。このように被係止部を機器ケース1の内方に張り出した位置に設けることによって、少なくとも当該部分では機器ケース1の肉厚を稼ぐことができ、機器ケース1の強度を保持するようになっている。
このように機器ケース1側の被係止部とアンテナ6の係止部63とが嵌合することで、アンテナ6が機器ケース1に固定される。なお、アンテナ6の係止部63及び機器ケース1側の被係止部の構成は、ここで示したものに限定されない。
そしてこの孔部15が形成されている部分では、アンテナ6の内周辺60bの一部が切り欠かれて、基板-パネルコンタクト部材46が配置される箇所を避けるように切欠き部67が形成されている。この切欠き部67もアンテナ6の内周辺60bに凹凸を形成し、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の内径側の長さを稼ぎ、電気長を長くする機能を有する。
この点、本実施形態では基板-パネルコンタクト部材46が配置される箇所を避けるようにアンテナ6に切欠き部67を形成し、切欠き部67が設けられている箇所にコイルスプリングである基板-パネルコンタクト部材46を配置してソーラーパネル4と回路基板5とを接続している。これにより、各部材が電気的に結合して、各抵抗成分によって損失が発生する(アンテナ利得が低下する)のを抑えることができる。
なお、ソーラーパネル4から一方の基板-パネルコンタクト部材46を介して回路基板5(回路基板5のソーラーパネル用接続端子)、回路基板5から他方の基板-パネルコンタクト部材46を介してソーラーパネル4へとループすることでも電気的結合が生じやすくなるが、基板-パネルコンタクト部材46が配置される箇所を避けるようにアンテナ6に切欠き部67を形成し、この部分にコイルスプリングである基板-パネルコンタクト部材46を配置してソーラーパネル4と回路基板5とを接続することで、このようなループによる結合も抑えることができる。
本実施形態では、溝部14は、アンテナ6の側面部62にほぼ沿う形状となっており、溝部14内にアンテナ6の側面部62を嵌め込むと、機器ケース1の溝部14とアンテナ6の側面部62とが密接(密着)する。
アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)を小型化すると電気的な距離(電気長)が短く(小さく)なり、これによってアンテナ6の放射効果が弱まって、正常にアンテナ6が機能しないという問題がある。この点、機器ケース1の溝部14にアンテナ6の側面部62を嵌め込み、アンテナ6と誘電体である樹脂製の機器ケース1とを密接(密着)させることで、アンテナ6の放射効果の低下を抑制することができる。
しかし前述のように、機器ケース1内に収めるためにアンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)のサイズや長さを小さくすると電気的な距離(電気長)が短くなり、アンテナ6で受信しやすい周波数、放射しやすい周波数が所望の周波数帯(すなわち、前述のようにGNSS(GPS)信号が送信されるL1帯(1.6GHz付近)、L5帯(1.2GHz付近)等の周波数帯)よりも高くなってしまう。
すなわち図13に示す説明図のように、誘電体中では波長自体の、もともとの一周期分の長さ(1波長分の長さ)が短くなる「電波の波長短縮」効果が認められる。
実施形態の機器ケース1は樹脂材料により形成されたケースである。より具体的には材料の一部に比誘電率を高めるための物質を配合した樹脂ケースが好適に用いられる。
このため、できるだけアンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)を機器ケース1に密着させれば効果的に「電波の波長短縮」効果を得ることができ、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)を小型化しても低い周波数帯(前述のL1帯、L5帯等の所望の周波数帯)に共振させることができる。
さらに、同様の理由から、前述の係止部63と機器ケース1の被係止部との係止部分においても、両者をできるだけ隙間なく密接(密着)させることが好ましい。
またこれら、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)と機器ケース1とを密接(密着)させる構成を採用すれば、アンテナ6と誘電体である機器ケース1との相乗効果によりアンテナ6の放射効果の低下を抑制する効果についても同様に期待することができる。
アンテナ6の周囲に誘電体(樹脂材料)を充填し隙間を埋めることで、より一層の波長短縮効果が期待でき、小型のアンテナ6を採用した場合における低い周波数帯(L1帯、L5帯等の所望の周波数帯)でのアンテナ性能の向上を図ることが期待できる。
図14は、アンテナと回路基板との接続部分を示す模式的な要部側面図である。
基板-アンテナコンタクト部材56は、例えばコイルスプリングや内部にスプリングを有するポゴピン等である。基板-アンテナコンタクト部材56の一端側はアンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の天面部61に圧接し、他端側は回路基板5の図示しないGPS回路と接触する。
なおアンテナ6と回路基板5とを接続する基板-アンテナコンタクト部材56は、1以上であればよく、3つ以上設けられてもよい。図14等の図示例では、2箇所に基板-アンテナコンタクト部材56を設けた場合を例示している。
図15(a)から図15(c)は、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の3時-9時方向をx軸、6時-12時方向をy軸とした場合に、9時位置と12時位置との間辺りの位置(すなわち、図11(a)等に示すように、x軸とy軸との間である45度位置辺り)に給電点を想定した場合、例えばアンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)のy軸側を削った場合に、その削り具合によってアンテナ6の利得(利得の特性)が変化する。
これに対して、図15(b)では、アンテナ6のy軸の12時側の側面部62のみ一部を削って切欠き部601を形成し、6時側の側面部62には切欠き部を形成していない。図15(b)に示す形状のアンテナ(アンテナエレメント)を「比較例1」とする。
また例えば図15(c)では、アンテナ6のy軸の6時側の側面部62の一部を削って切欠き部602(第三切欠き部)を形成するとともに、12時側では天面部61の一部を削って切欠き部603を形成している。なおこのように天面部61に形成された切欠き部603を「第二切欠き部」とする。図15(c)に示す形状のアンテナ(アンテナエレメント)を「比較例2」とする。
また、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)のy軸方向の6時位置の側面部62を一部切り欠いて切欠き部601を形成するとともにy軸方向の12時位置の天面部61を一部切り欠いて切欠き部603を形成した場合(図15(c)に示すアンテナ形状の場合)には、図15(a)に示す実施形態のアンテナ形状の場合に比べて、L5帯域ではほとんど差が見られなかったものの、L1帯域(平均値)では図15(b)の場合よりもアンテナ利得が低下した。
なお、どの部分をどの程度変えると所望の周波数帯の電波に対してよりいい利得を実現できるかは、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の周囲にどのような金属部品が配置されるか等、周囲の各種条件によって調整することができる。
なお、アンテナ6の金属量(金属ボリューム)の調整は、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の少なくとも一部に切欠き部を設けることの他、穴部を設けることで行ってもよい。
基板-パネルコンタクト部材46の形状等の構成は特に限定されないが、基板-パネルコンタクト部材46の構成によってもアンテナ6の利得に影響を生じる。具体的にはアンテナ6の利得は、コイルスプリング(基板-パネルコンタクト部材46)の線径、有効巻数、伸縮部長のいずれかに基づいて設定される。
このため、本実施形態では、コイルスプリング(ばね)の仕様(形状等)の設計において、できるだけ基板-パネルコンタクト部材46としてのコイルスプリング(ばね)のインダクタンスが大きくなるようにする。
なお、実際の基板-パネルコンタクト部材46してのコイルスプリング(ばね)の設計にあたっては、実際ソーラーパネル4と回路基板5とにコンタクトするときのばねの応力、張力等との兼ね合いも考慮して各種条件を満たす形で設計を行うことが好ましい。
シールド部材51を回路基板5上に固定する構成は特に限定されず、例えば直接はんだ付けしてもよいし、他の金属部品等を介して回路基板5に固定してもよい。いずれの場合でも、シールド部材51はグランド(GND)となる回路基板5と側面で(直接的又は間接的に)接触し、グランドと同じ電位となる。
グランドと同電位のシールド部材51が、アンテナ6(特に天面部61)に対してほぼ平行な位置関係で近接すると、「平行平板コンデンサ」のように容量結合しやすく、容量結合が大きくなればアンテナ6の性能(アンテナ効率)を大きく劣化させるため、好ましくない。
このため、本実施形態では、回路基板5の面に直交する第一方向Iからの平面視において、アンテナ6とシールド部材51とが、互いに重ならない位置に配置されるようになっている。これにより、アンテナ6とシールド部材51とがほぼ平行な位置関係となるのを回避することができる。
図16において破線で示すように、回路基板5上に設けられたシールド部材51は、いずれも第一方向Iから平面視した場合にアンテナ6と重なり合わないように配置される。より具体的には、前述のようにアンテナ6は、第一方向Iからの平面視において、少なくとも外周辺60aと内周辺60bとを有しているが、シールド部材51は第一方向Iからの平面視において、内周辺60bの内側に配置される。
シールド部材51をこのように配置することで、回路基板5上にシールド部材51を搭載しても、シールド部材51を搭載しない状態と比較してアンテナ効率がほぼ劣化しないことが確認された。
これにより、アンテナ6とシールド部材51とが容量結合することをより確実に防ぐことができる。
なお、防護部材であるシールド部材51の上面は、回路基板5に対して少なくとも一部が傾斜する形状となっていてもよい。
例えば第一方向Iからの平面視した場合に、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)の中心(環状中心cp)から離れるほどシールド部材51の上面の高さが低くなるように構成することで、アンテナ6とシールド部材51とが容量結合を起こしにくくなる。
前述のように本実施形態における電子機器である時計100では、ソーラーパネル4、アンテナ6、回路基板5を、回路基板5の面に直交する第一方向Iに沿って順に配置されるように機器ケース1に組み付ける。
このとき回路基板5とソーラーパネル4とをコンタクトさせるために、ソーラーパネル4は、第一方向Iからの平面視において少なくとも一部がアンテナ6と重なるように配置される。
アンテナ6には、回路基板5とソーラーパネル4とをコンタクトさせる基板-パネルコンタクト部材46に対応する位置に基板-パネルコンタクト部材46を避けるように切欠き部67が形成されている。このため、基板-パネルコンタクト部材46をアンテナ6に干渉することなく配置させることができる。
以上のように本実施形態における電子機器である時計100は、第一方向Iからの平面視において、少なくとも外周辺60aと内周辺60bとを有し、一部に切欠き部67を有する環状のアンテナ6と、ソーラーパネル4と、回路基板5と、ソーラーパネル4と回路基板5とを接続する少なくとも1つの基板-パネルコンタクト部材46と、を備え、回路基板5の面に直交する第一方向Iに沿って、ソーラーパネル4、アンテナ6、回路基板5が順に配置され、ソーラーパネル4は、第一方向Iからの平面視において少なくとも一部が、アンテナ6と重なるように位置し、基板-パネルコンタクト部材46は、アンテナ6の切欠き部67に対応する位置に配置される。
時計100等の電子機器内には各種の部品が収容されている。このため電子機器を小型化しようとする場合、これらの部品の配置が複雑にならざるを得ない。
特に、アンテナ6(アンテナ6のアンテナ素子(アンテナエレメント)部分)、ソーラーパネル4等、比較的大きな部品については小型化するにあたり、配置の複雑化に伴って基板-パネルコンタクト部材46(コイルスプリング等)等がアンテナ6やソーラーパネル4と接触することで損失が生じ、アンテナ効率、ソーラー発電効率といった電気的性能が低下するおそれがある。
この点、本実施形態のように、回路基板5の面に直交する第一方向Iに沿って各部品を配置した場合の位置関係を考慮し、適宜切欠き部67等の逃げ部分を設けることで、部品同士の干渉を回避することで、電子機器を小型化した場合にも、小型化に伴う、アンテナ効率、ソーラー発電効率等の電気的性能の低下を抑制することができる。
また、アンテナ6を機器ケース1内に収容して電子機器の小型化を図った場合にも、基板-パネルコンタクト部材46を配置する位置に対応してアンテナ6に逃げ(切欠き部67)を設けるだけで、互いに干渉し合うことがないように、各部品を機器ケース1内に収容することでできる。このため、電子機器の小型化に伴う、アンテナ効率、ソーラー発電効率等の電気的性能の低下を抑制することができる。
アンテナ6を組み込んで用いられる機器であれば広く適用が可能であり、例えば各種のスマートウォッチ、スポーツウォッチの他、心拍計、血圧計等、時刻とともに各種データを記録するような電子機器に用いることができる。
2 ベゼル
21 第一ベゼル
22 第二ベゼル
211 突出形成部
212 本体部
3 風防部材
4 ソーラーパネル
40a 外周辺
40b 内周辺
45 コンタクト部
46 基板-パネルコネクト部材(パネルコンタクト部材)
5 回路基板
51 シールド部材
56 基板-アンテナコンタクト部材(アンテナコンタクト部材)
6 アンテナ
60a 外周辺
60b 内周辺
61 天面部
62 側面部
63 係止部
64 第一切欠き部
67 切欠き部
601 切欠き部(第三切欠き部)
602 切欠き部(第三切欠き部)
603 切欠き部(第二切欠き部)
7 液晶パネルユニット
100 時計(電子時計、電子機器)
cp 環状中心
I 第一方向(視認方向)
II 第二方向(側方)
α 第一領域
β 第二領域
回路基板と、
第一方向からの平面視において、少なくとも外周辺と内周辺とを有し、少なくとも一部に切欠き部又は穴部を有する環状のアンテナと、
ソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルと前記回路基板とに電気的に接続する少なくとも1つのコンタクト部材と、
を備え、
前記第一方向から順に、前記ソーラーパネル、前記アンテナ、前記回路基板が配置され、
前記コンタクト部材は、前記アンテナの前記切欠き部又は穴部に対応する位置に配置される、
ことを特徴とする。
Claims (9)
- 回路基板と、
前記回路基板の面に直交する第一方向からの平面視において、少なくとも外周辺と内周辺とを有し、少なくとも一部に切欠き部又は穴部を有する環状のアンテナと、
ソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルと前記回路基板とに電気的に接続する少なくとも1つのコンタクト部材と、
を備え、
前記第一方向に沿って、前記ソーラーパネル、前記アンテナ、前記回路基板が順に配置され、
前記コンタクト部材は、前記アンテナの前記切欠き部に対応する位置に配置される、
ことを特徴とする電子機器。 - 前記コンタクト部材はコイルスプリングである、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記アンテナの利得は、前記コイルスプリングの線径、有効巻数、伸縮部長のいずれかに基づき設定される、
ことを特徴とする請求項2に記載の電子機器。 - 前記ソーラーパネルは、前記第一方向からの平面視において少なくとも一部が、前記アンテナと重なるように位置する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記アンテナ、前記コンタクト部材、前記回路基板は、前記第一方向からの平面視において前記ソーラーパネルと重なるように配置される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記ソーラーパネルは前記第一方向からの平面視において、少なくとも外周辺と内周辺とを有する環状である、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記コンタクト部材は、前記アンテナに接触しない位置に配置される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記ソーラーパネルによる発電電流は、直流電流もしくは所定以下の周波数の交流電流である、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 回路基板と、
前記回路基板の面に直交する第一方向からの平面視において、少なくとも外周辺と内周辺とを有し、少なくとも一部に切欠き部又は穴部を有する環状のアンテナと、
ソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルと前記回路基板とに電気的に接続する少なくとも1つのコンタクト部材と、
を備え、
前記第一方向に沿って、前記ソーラーパネル、前記アンテナ、前記回路基板が順に配置され、
前記コンタクト部材は、前記アンテナの前記切欠き部に対応する位置に配置される、
ことを特徴とする電子時計。
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