JP4305205B2 - アンテナ装置 - Google Patents

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本発明は、アンテナ装置に関する。
現在、各国(例えばドイツ、イギリス、スイス、日本等)において、時刻データ即ちタイムコード入りの長波標準電波が送出されている。我が国(日本)では、2つの送信所(福島県及び佐賀県)より、図14に示すようなフォーマットのタイムコードで振幅変調した40kHz及び60kHzの長波標準電波が送出されている。タイムコードは、正確な時刻の分の桁が更新される毎、即ち1分毎に、1周期60秒のフレームで送出されている。
近年では、このようなタイムコード入り標準電波を受信して現在時刻データを修正する、いわゆる電波時計が実用化され、知られている(例えば、特許文献1参照。)。
電波時計は、所定時間毎に、内蔵しているアンテナを介して標準電波を受信し、増幅変調してタイムコードを解読することにより現在時刻を修正している。
特開2001−264463号公報
しかしながら、上記特許文献1の場合、時計にアンテナを内蔵するため、そのアンテナのスペースを確保する必要があり、小型の時計に適用する際には、時計の大きさやデザインが制約されてしまうという問題があった。
また、小型の時計に適用するためにアンテナを小さくすると、標準電波の受信感度が低下してしまい、標準電波に基づく時刻修正性能が悪化してしまうという問題があった。
本発明の課題は、電波受信機能を有する電子機器の小型化を図ることができ、且つ好適な受信感度を有するアンテナ装置を提供することである。
本発明は、上記の課題を解決するため、以下のような構成要素を備えている。なお、以下に示す構成要素には、括弧書きにより実施形態に対応する構成及び図面参照符号を記す。
請求項記載の発明は、アンテナ装置(例えば、図3,4,6のアンテナ装置1000)において、
コア部(例えば、図3,4,6のコア部110)と、このコア部にコイルが巻きつけられて形成された巻線部(例えば、図3,4,6の巻線部120)とから成る主アンテナ部(例えば、図3,4,6の主アンテナ部100)が時計ケース(例えば、図3,4の時計ケース2)に配設されている時計(例えば、図3,4,5の腕時計1)と、
前記時計が係着可能であり、且つ、当該時計が係着された際に、前記主アンテナ部の長手方向両端部(例えば、図3,4の両端部110a)と対向する位置に副アンテナ部(例えば、図3,4の副アンテナ部200)を有する時計係着部材(例えば、図3,4の載置台300)とを備え、
前記時計は、
前記時計係着部材と係着しているか否かを検出する検出部(例えば、図5,6の検出部90)と、
前記検出部が検出した結果に基づき、前記時計が前記時計係着部材と係着している場合と係着していない場合のそれぞれに対して適した同調容量に切り替える切替制御手段(例えば、図5,6のCPU10)と、
を備えることを特徴とする。
請求項記載の発明によれば、アンテナ装置は、時計と、この時計が係着される時計係着部材とにより構成される。
そして、コア部にコイルが巻きつけられて形成された巻線部を有する主アンテナ部は時計の時計ケースに配設されており、また、副アンテナ部は時計係着部材に備えられている。
この時計と時計係着部材とが係着した際に、主アンテナ部の長手方向両端部と対向する位置に、副アンテナ部が配置されるようになっているので、時計と時計係着部材とが係着することにより、主アンテナ部(コア部)と副アンテナ部とが同一軸線上に配置されて、それらが磁気的に結合した状態となる。
このように、主アンテナ部(コア部)と副アンテナ部とが磁気的に結合することにより、主アンテナ部(コア部)が副アンテナ部に相当する分、長くなったことと同様の状態となるので、標準電波などの電波の受信感度が向上する。
アンテナ装置は、主アンテナ部を有する時計でも電波の受信が可能であるが、主アンテナ部(コア部)と副アンテナ部とを磁気的に結合させることにより、電波の受信感度を向上させることができる。
よって、単独でも電波を受信することができる主アンテナ部を備える時計は電波受信機能を有するとともに、副アンテナ部を備える時計係着部材と係着することによって、主アンテナ部(コア部)と副アンテナ部とを磁気的に結合させたアンテナ装置として、電波の受信感度を向上させることができる。
従って、このようなアンテナ装置であれば、より小型の時計には、主アンテナ部のみを備えることにより、その時計に電波受信機能を付与することができるので、電波受信機能を有する時計の小型化を図ることができる。そして、副アンテナ部を時計係着部材に備えることにより、時計と時計係着部材とを係着させることで、アンテナ装置として電波の受信感度を向上させることができる。
また、時計は、時計係着部材と係着しているか否かを検出する検出部と、検出部が検出した結果に基づき、時計が時計係着部材と係着している場合と、係着していない場合のそれぞれに対して適した同調容量に切り替える切替制御手段を備えているので、時計が時計係着部材と係着しておらず、時計の主アンテナ部が単独で動作し電波を受信する場合と、時計が時計係着部材と係着しており、主アンテナ部と副アンテナ部とが組み合わされて、時計と時計係着部材が係着したアンテナ装置として動作し電波を受信する場合とに応じて、それぞれに適した同調容量に自動的に切り替えることができ、それぞれの場合において、電波の受信を好適に行うことができる。
請求項記載の発明は、請求項に記載のアンテナ装置(例えば、図11のアンテナ装置1002)において、
前記時計(例えば、図11の腕時計1b)は、前記時計ケースを手首に装着するためのバンド(例えば、図11のバンド部材8)を備え、
前記主アンテナ部は、前記時計ケースと前記バンドとの取付部の近傍に設けられていることを特徴とする。
請求項記載の発明によれば、請求項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、時計ケースは、時計を手首に装着するためのバンドを備え、主アンテナ部は、時計ケースとバンドとの取付部の近傍に設けられている。
主アンテナ部を、時計ケースとバンドとの取付部の近傍に設ける場合は、主アンテナ部を時計ケース内の中央側に設ける場合に比べ、自由度が大きい。これは、時計ケース内の中央側には様々な部材(例えば、時計計時部)が実装されるので、そこに主アンテナ部を備える場合には、主アンテナ部の大きさや配設位置に制約を受けてしまうからである。
よって、主アンテナ部を、時計ケースとバンドとの取付部の近傍に設けることは、時計に主アンテナ部を備える際に、制約が少なく、自由度が大きいので、好適に主アンテナ部を配置することができる。
請求項記載の発明は、請求項に記載のアンテナ装置(例えば、図12,13のアンテナ装置1003)において、
前記時計係着部材は、前記時計に取り付けられる外装部材(例えば、図12,13のベゼル2f)であることを特徴とする。
請求項記載の発明によれば、請求項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、時計係着部材は、時計に取り付けられる外装部材であるので、常に、時計に外装部材としての時計係着部材を係着させることができる。
そして、時計係着部材には、副アンテナ部が備えられているので、常に、主アンテナ部と副アンテナ部とが磁気的に結合するようにアンテナ装置が構成されることにより、電波の受信感度が向上するので、その時計をより正確な電波時計とすることができる。
請求項記載の発明によれば、時計と時計係着部材とが係着した際に、主アンテナ部の長手方向両端部と対向する位置に、副アンテナ部が配置されるようになっているので、時計と時計係着部材とが係着することにより、主アンテナ部(コア部)と副アンテナ部とが同一軸線上に配置されて、それらが磁気的に結合した状態となる。
このように、主アンテナ部(コア部)と副アンテナ部とが磁気的に結合することにより、主アンテナ部(コア部)が副アンテナ部に相当する分、長くなったことと同様の状態となるので、標準電波などの電波の受信感度が向上する。
アンテナ装置は、主アンテナ部を有する時計でも電波の受信が可能であるが、主アンテナ部(コア部)と副アンテナ部とを磁気的に結合させることにより、電波の受信感度を向上させることができる。
よって、単独でも電波を受信することができる主アンテナ部を備える時計は電波受信機能を有するとともに、副アンテナ部を備える時計係着部材と係着することによって、主アンテナ部(コア部)と副アンテナ部とを磁気的に結合させたアンテナ装置として、電波の受信感度を向上させることができる。
従って、このようなアンテナ装置であれば、より小型の時計には、主アンテナ部のみを備えることにより、その時計に電波受信機能を付与することができるので、電波受信機能を有する時計の小型化を図ることができる。そして、副アンテナ部を時計係着部材に備えることにより、時計と時計係着部材とを係着させることで、アンテナ装置として電波の受信感度を向上させることができる。
また、時計は、時計係着部材と係着しているか否かを検出する検出部と、検出部が検出した結果に基づき、時計が時計係着部材と係着している場合と、係着していない場合のそれぞれに対して適した同調容量に切り替える切替制御手段を備えているので、時計が時計係着部材と係着しておらず、時計の主アンテナ部が単独で動作し電波を受信する場合と、時計が時計係着部材と係着しており、主アンテナ部と副アンテナ部とが組み合わされて、時計と時計係着部材が係着したアンテナ装置として動作し電波を受信する場合とに応じて、それぞれに適した同調容量に自動的に切り替えることができ、それぞれの場合において、電波の受信を好適に行うことができる。
請求項記載の発明によれば、時計ケースには、時計を手首に装着するためのバンドが備えられており、主アンテナ部は、時計ケースとバンドとの取付部の近傍に設けられている。主アンテナ部を、時計ケースとバンドとの取付部の近傍に設ける場合は、主アンテナ部を時計ケース内の中央側に設ける場合に比べ、自由度が大きい。これは、時計ケース内の中央側には様々な部材(例えば、時計計時部)が実装されるので、そこに主アンテナ部を備える場合には、主アンテナ部の大きさや配設位置に制約を受けてしまうからである。
よって、主アンテナ部を、時計ケースとバンドとの取付部の近傍に設けることは、時計に主アンテナ部を備える際に、制約が少なく、自由度が大きいので、好適に主アンテナ部を配置することができる。
請求項記載の発明によれば、時計係着部材は、時計に取り付けられる外装部材であるので、常に、時計に外装部材としての時計係着部材を係着させることができる。そして、時計係着部材には、副アンテナ部が備えられているので、常に、主アンテナ部と副アンテナ部とが磁気的に結合するようにアンテナ装置が構成されることにより、電波の受信感度が向上するので、その時計をより正確な電波時計とすることができる。
以下、図面を参照して、本発明に係るアンテナ装置及び電子機器係着装置の最良の実施形態について詳細に説明する。
なお、本実施形態においては、時計として腕時計を例に挙げて説明する。また、説明の簡明のため、各図面においては、コイルの径を太くし、巻回数を少なく図示している。
図1は、電子機器である腕時計1が電子機器係着装置(電子機器係着部材、時計係着部材)である載置台300に載置されて係着している状態であり、本発明に係るアンテナ装置1000を示す斜視図である。
図1に示すように、本発明に係るアンテナ装置1000は、標準電波を受信するためのものであり、電波を受信する主アンテナ部100を備える腕時計1と、受信感度を向上させるための副アンテナ部200、200を備える載置台300とにより構成されるのものである。
また、本発明に係る時計としての腕時計1は、主アンテナ部100を内蔵し、標準電波を受信して現在時刻データを修正する電波時計である。特に、本発明においては、その腕時計1と組み合わせて使用される電子機器係着装置としての載置台300に副アンテナ部200、200が備えられており、腕時計1と載置台300とを係着した際に、主アンテナ部100と副アンテナ部200、200とが位置合わせされることによりアンテナ装置1000が構成されて、標準電波の受信感度が向上するものである。
〔アンテナ本体の構成〕
図2は、本実施の形態のアンテナ本体400を示す図である。同図(a)はアンテナ本体400の正面図を示し、同図(b)は(a)のb−b線における断面図を示している。なお、同図において、コイルと受信回路とを接続する導線の図示は省略している。
図2(a)に示すように、アンテナ本体400は、主アンテナ部100と、副アンテナ部200とを備えている。
主アンテナ部100は、コア部110と、このコア部110の中央部分にコイルを巻きつけて形成した巻線部120と、により構成されている。
コア部110は、略円柱形状の棒状体であり、その中央部分は両端側より径が細く形成された凹部110bを有し、その凹部にコイルとしての銅線等がコア部110の両端側の表面とほぼ同じ高さになるように、ほぼ均等な厚みで巻き付けられて、巻線部120が形成されている。
コア部110は、電波の受信感度が高い材料、例えばフェライト等、比透磁率が高く且つ電気抵抗が大きい磁性材料により形成される。具体的には、コア部110は、約1000〜100000程度の比透磁率を有する磁性材料を用いて形成される。このため、コア部110内部の磁気抵抗は、主アンテナ部100の周辺空間のそれの約1/1000〜1/100000程度と、極めて小さくなっている。
副アンテナ部200は、主アンテナ部100のコア部110の長手方向の両端部110a側に対向する位置に、そのコア部110の長手方向に延在するように配設されるようになっている。この副アンテナ部200は、円錐台形状を有しており、副アンテナ部200の小さい端面部である小径部200aがコア部110の両端部110aに対向するように配設され、副アンテナ部200の大きい端部である大径部200bがコア部110の反対側に向くように配設されるようになっている。そして、副アンテナ部200における、コア部110と反対側の端面部である大径部200bの面積が、コア部110の端面部である両端部110aの面積よりも広くなっている。
また、標準電波による信号磁束をスムーズに流すように、コア部110の両端部110aの径と、副アンテナ部200の小径部200aの径を同じサイズにすることが好ましい。
副アンテナ部200は、電波の受信感度が高い材料、例えばフェライト等の磁性材料により形成されており、特に、コア部110と同じ磁性材料であることが好ましい。
そして、図2(a)に示すように、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが、同一軸線上に配置されることにより、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とは、磁気的に結合した状態となる。
このアンテナ本体400を標準電波による信号磁界中に置くと、信号磁束がコア部110に集中して巻線部120と鎖交し、巻線部120には、巻線部120内部を通過する信号磁束の変化を妨げる向きに発生磁束が発生する。アンテナ本体400は、この発生磁束に基づき巻線部120に生じる誘導起電力を検出することにより、標準電波を受信するようになっている。
この誘導起電力の検出は、主アンテナ部100のみでも可能であるが、副アンテナ部200が主アンテナ部100のコア部110と同一軸線上に位置合わせされて、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが、磁気的に結合した状態となれば、コア部110が長く、その両端側が大きく広げられた形状であることと同様になり、標準電波の受信感度を向上させることができる。
このように、本発明に係るアンテナ本体400は、単独でも標準電波の受信、誘導起電力の検出を行うことができる主アンテナ部100と、主アンテナ部100(コア部110)に磁気的に結合することにより標準電波の受信感度を向上させる副アンテナ部200を備えているので、腕時計などの小型の電子機器には主アンテナ部100のみを備えることにより、標準電波の受信を可能にするとともに、副アンテナ部200を小型電子機器における主アンテナ部100に対して所定の位置に配設することにより、受信感度を向上させることができる。
〔腕時計及び載置台の構成〕
図3は、載置台300に腕時計1が係着されてなるアンテナ装置1000の拡大正面図であり、図4は、図3のIV−IV線における要部の拡大断面図である。
図1、図3、図4に示すように、腕時計1に主アンテナ部100が内蔵されており、載置台300に副アンテナ部200が内蔵されている。
載置台300は、腕時計1を使用しない際に載置し保管するための台であり、載置台300には、腕時計1の外形に沿った係着部としての載置溝300aが形成されている。
そして、腕時計1を、その載置溝300aに合わせて載置することにより、腕時計1と載置台300とが係着するとともに、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが同一軸線上に位置合わせされて、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが、磁気的に結合し、アンテナ装置1000が構成される。
腕時計1は、図1、図3、図4に示すように、時計計時部4を内部に収納する樹脂成形された時計ケース2を備え、時計ケース2には、これをユーザの手首に装着するためのバンド部材8が取り付けられている。
時計ケース2の上面中央には、文字板5を視認可能なように時計ガラス2aがパッキン2bを介して嵌められ、時計ケース2の周囲には、腕時計1の各種機能の実行を指示するためのスイッチ3が設けられている。また、時計ケース2の上部外周には外装部材としてのベゼル2fが設けられ、時計ケース2の底面には、金属成形された裏蓋2cが防水リング2dを介して取り付けられている。
時計計時部4は、上部ハウジング部4aや下部ハウジング部4b、時針や分針等の指針7bを文字板5上で運針させるアナログ指針機構7、標準電波を受信する主アンテナ部100、アナログ指針機構7や主アンテナ部100を接続してこれらを制御する回路基板6を備えている。また、時計計時部4と裏蓋2cの間には、緩衝部材2eが備えられている。
上部ハウジング部4a、下部ハウジング部4b、文字板5は、それぞれの周縁部が時計ケース2の内側周面に設けられている中枠2gに取り付けられた構造となっている。そして、下部ハウジング部4bと上部ハウジング部4aとの間に回路基板6が配置されている。また、上部ハウジング部4aの上面に文字板5が配置され、この文字板5の上面周縁部には、枠状部材5bが、時計ガラス2aの下面周縁部に当接した状態で配置されている。
アナログ指針機構7は、文字板5に形成された軸孔5aからその上方に延びる指針軸7aと、指針軸7aに取り付けられた時針、分針等の指針7bとを有し、指針7bを文字板5の上方で運針させる。アナログ指針機構7(腕時計1)を動作させるための電池(図示省略)は、例えば下部ハウジング部4bに組み込まれている。
主アンテナ部100は、図4に示されるように、回路基板6と文字板5との間のアンテナ収容部100aにおいて、主アンテナ部100(コア部110)の長手方向の軸線が裏蓋2c(或いは文字板5)と平行になるよう、上部ハウジング部4aに支持されて配置されている。また、主アンテナ部100のコア部110の両端部110aは、中枠2gを貫通するとともに、時計ケース2に貫入している。
また、主アンテナ部100の巻線部120を形成するコイルの端部120aは、回路基板6に接続されている。そして、主アンテナ部100の巻線部120に生じる誘導起電力を検出する受信回路(例えば、後述するCPU10、受信制御部60等)は、回路基板6上に実装されている。
図5は、腕時計1の内部構成を示すブロック図である。同図によれば、腕時計1は、CPU10と、入力部20と、表示部30と、ROM40と、RAM50と、受信制御部60と、タイムコード変換部70と、計時回路部80と、発振回路部82と、検出部90と、を備えて構成されている。また、発振回路部82を除く各部はバスBによって接続され、発振回路部82は計時回路部80に接続されている。
CPU10は、所定のタイミング或いは入力部20から入力された操作信号に応じてROM40に格納されたプログラムを読み出してRAM50に展開し、該プログラムに基づいて腕時計1を構成する各部への指示やデータの転送等を行う。具体的には、例えば所定時間毎に受信制御部60を制御して標準電波の受信処理を実行し、タイムコード変換部70から入力された標準タイムコード(例えば、図14に示すような標準タイムコード)に基づいて計時回路部80で計数される現在時刻データを修正する。
また、CPU10は、検出部90から入力された検出信号に基づいて、後述する切替スイッチ92を切り替えることにより、腕時計1が載置台300と係着しておらず、腕時計1(主アンテナ部100)のみで標準電波を受信する場合と、腕時計1が載置台300と係着しており、主アンテナ部100と副アンテナ部200とが磁気的に結合した状態であるアンテナ装置1000として標準電波を受信する場合とにおける最適な同調容量に自動的に切り替える、切替制御手段として機能する。
また、CPU10は、標準電波の受信処理を実行した際、標準電波の受信を所定通りにできたか否かを判断する制御を行う。また、その標準電波に基づく時刻情報を所定回数受信したか否かを判断する制御を行う。
入力部20は、腕時計1の各種機能の実行を指示するためのスイッチ3等であり、これらのスイッチ3が操作されると、対応する操作信号をCPU10に出力する。
表示部30は、文字板5やCPU10によって制御されるアナログ指針機構7を含み、計時回路部80によって計時された現在時刻を表示する。
また、表示部30は、液晶表示機構や、LED点灯機構を備えてもよく、それらに標準電波の受信状態(例えば、受信良好表示や受信不能表示)を表示するようになっている。
ROM40は、腕時計1にかかるシステムプログラムやアプリケーションプログラム、本実施の形態を実現するためのプログラムやデータ等を記憶する。
例えば、ROM40には、所定時間毎に標準電波の受信処理を実行するための受信プログラム40aが記憶されている。
また、ROM40には、標準電波の受信に伴い、現在時刻データを修正するための時刻修正プログラム40bが記憶されている。
また、ROM40には、検出部90から入力される検出信号に基づいて、腕時計1が載置台300と係着しておらず、腕時計1(主アンテナ部100)のみで標準電波を受信する場合と、腕時計1が載置台300と係着しており、主アンテナ部100と副アンテナ部200とが磁気的に結合した状態であるアンテナ装置1000として標準電波を受信する場合とにおける最適な同調容量に自動的に切り替えるための同調容量切替プログラム40cが記憶されている。
RAM50は、CPU10の作業領域として用いられ、ROM40から読み出されたプログラムやCPU10で処理されたデータ等を一時的に記憶する。
例えば、RAM50には、CPU10の作業領域として用いたり、プログラムやデータ等を一時的に記憶するためのデータ格納領域50aが形成されている。
受信制御部60は、電波受信装置62を備える。電波受信装置62はアンテナ本体400の主アンテナ部100を有しており、主アンテナ部100(アンテナ本体400)で受信した標準電波の不要な周波数成分をカットして該当する周波数信号を取り出し、この周波数信号を対応した電気信号に変換した信号をタイムコード変換部70へ出力する。
タイムコード変換部70は、電波受信装置62から入力された電気信号をデジタル信号に変換し、標準時刻コードや積算コード、曜日コード等の時計機能に必要なデータを含む標準タイムコードを生成してCPU10に出力する。
計時回路部80は、発振回路部82から入力される信号を計数して現在時刻を計時し、計時した現在時刻データをCPU10に出力する。発振回路部82は、常時一定周波数のクロック信号を出力する回路である。
検出部90は、腕時計1が載置台300に載置され、腕時計1と載置台300とが係着しているか否かを検出し、検出した検出信号をCPU10に出力する。
検出部90は、例えば、接触センサであり、腕時計1を、載置台300の載置溝300aに合わせて載置した際に、載置台300に設けられている突起部(図示省略)が腕時計1のセンサ穴(図示省略)に係合し、そのセンサ穴内の接触センサ(図示省略)を押下することにより、腕時計1と載置台300とが係着しているという検出信号を出力する。なお、この接触センサが押下されず、検出信号が出力されていない状態は、腕時計1が載置台300に載置されていない状態として処理する。
図6は、アンテナ装置1000の腕時計1における検出部90に関する説明図である。同図によれば、主アンテナ部100の巻線部120を形成するコイルの端部120aが受信制御部60に接続される間に、第1のコンデンサ94と第2のコンデンサ96とが並列に接続されて配設されている。また、第2のコンデンサ96と直列に切替スイッチ92が配設されている。
そして、CPU10が、検出部90から入力された検出信号に基づいて、切替スイッチ92を切り替えることにより、アンテナ装置1000(アンテナ本体400)の同調容量を調整し、腕時計1(主アンテナ部100)のみで標準電波を受信する場合と、主アンテナ部100と副アンテナ部200とが磁気的に結合した状態であるアンテナ装置1000(アンテナ本体400)として標準電波を受信する場合とにおける最適な同調容量に自動的に切り替えるようになっている。
これは、腕時計1(主アンテナ部100)のみで受信動作する場合と、主アンテナ部100と副アンテナ部200とが磁気的に結合した状態であるアンテナ装置1000(アンテナ本体400)として受信動作する場合とでは、そのアンテナ装置1000(アンテナ本体400)におけるインダクタンス等が異なることにより、同一の同調容量では、それぞれの場合において、標準電波に対して同調を取ることができず、標準電波を受信しにくくなることがあるので、それぞれの場合に適した同調容量に切り替えて、標準電波の受信を好適に行うようになっている。
〔腕時計の動作〕
次に、図7に示すフローチャートに基づいて、腕時計1の動作について説明する。
まず、腕時計1のCPU10が、検出部90から検出信号の入力があるか否かを判断する(ステップS101)。CPU10が、検出部90から検出信号の入力があると判断した場合、即ち、腕時計1が載置台300に載置されて、腕時計1と載置台300とが係着して腕時計1(主アンテナ部100)に副アンテナ部200が付加されていると判断されると(ステップS101;Yes)、ステップS102に進み、CPU10は切替スイッチ92を、副アンテナ部付加用に切り替えて、副アンテナ部200が主アンテナ部100と磁気的に結合するように載置台300と腕時計1とが係着した場合に適したアンテナ装置用の同調容量に切り替える(ステップS102)。そして、ステップS104へ進む。
一方、CPU10が、検出部90から検出信号の入力はないと判断した場合、即ち、腕時計1は載置台300に載置されておらず、腕時計1(主アンテナ部100)に副アンテナ部200が付加されていないと判断されると(ステップS101;No)、ステップS103に進み、CPU10は切替スイッチ92を、主アンテナ部単独用に切り替えて、主アンテナ部のみの場合に適した腕時計単独用の同調容量に切り替える(ステップS103)。そして、ステップS104へ進む。
ステップS104において、腕時計1のCPU10は、アンテナ装置1000(アンテナ本体400)の形態に応じて最適な同調容量に切り替えられた状態で、標準電波の受信処理を実行し、時刻情報を受信する(ステップS104)。
次いで、CPU10は、標準電波を受信できたか否かを判断する(ステップS105)。
CPU10が、標準電波の受信をできていないと判断すると(ステップS105;No)、CPU10は、標準電波が受信不能である旨を示す受信不能表示を表示部30に行い(ステップS106)、標準電波の受信処理を終了する。
一方、CPU10が、標準電波を受信できたと判断すると(ステップS105;Yes)、ステップS107へ進む。
ステップS107において、腕時計1のCPU10は、標準電波に基づく時刻情報を所定回数(例えば、3回)受信したか否かを判断する(ステップS107)。
CPU10が、標準電波(時刻情報)を所定回数受信できていないと判断すると(ステップS107;No)、ステップS104へ戻る。
一方、CPU10が、標準電波(時刻情報)を所定回数受信したと判断すると(ステップS107;Yes)、標準電波の標準タイムコードに応じた時刻データに基づき、CPU10は、現在時刻の修正処理を実行し(ステップS108)、標準電波の受信処理を終了する。
このように、本発明に係る腕時計1は、アンテナ本体400の主アンテナ部100を備えることにより、標準電波を受信可能であるので、標準電波の時刻情報(時刻データ)に基づき、現在時刻の修正を行うことができる電波時計として機能する。
また、腕時計1を載置する載置台300の所定の位置に副アンテナ部200が備えられており、その載置台300に腕時計1を載置し、それらを係着させることによって、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが磁気的に結合し、アンテナ装置1000が構成されることにより、標準電波の受信感度が向上するので、腕時計1をより正確な電波時計とすることができる。
つまり、小型の腕時計、特に女性用腕時計など、標準電波を受信するアンテナ部材を内蔵するためのスペースの確保が難しいものに対しては、アンテナ本体400の主アンテナ部100のように、より小さなアンテナ部材を内蔵させることにより、その腕時計に時刻修正機能(電波時計機能)を付与することができるとともに、その腕時計の大きさやデザイン性の制約を最小限に留めることができるようになる。
そして、標準電波の受信感度を向上させる際には、副アンテナ部200が内蔵された載置台300にその腕時計を載置すればよい。
特に、腕時計1は、主アンテナ部100が単独で動作し標準電波を受信する場合と、主アンテナ部100と副アンテナ部200とが組み合わされたひとつのアンテナ本体400としなった状態のアンテナ装置1000として動作し標準電波を受信する場合とに応じて、それぞれに適した同調容量に自動的に切り替えることができるので、それぞれの場合において、標準電波の受信を好適に行うことができる。
よって、腕時計1を使用しない場合には、その腕時計1を載置台300に載置することにより、標準電波の受信感度を向上させることができるので、従来の電波時計において、標準電波の受信をより好適に行うために、室内における、より標準電波を受信しやすい窓際にその電波時計を静置するようなことはしないでも済む。
つまり、夜間など、腕時計1を手首から外して使用していない時間帯に、その外した腕時計1を載置台300に載置しておけば、標準電波の受信を好適に行い、現在時刻の修正がより確実に行われるようになる。
〔変形例〕
なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
〔アンテナ本体の変形例〕
例えば、アンテナ本体を次のように構成してもよい。
図8は、本実施の形態のアンテナ本体における主アンテナ部101を示す図である。同図(a)は主アンテナ部101の正面図を示し、同図(b)は(a)のb−b線における断面図を示している。なお、同図において、コイルと受信回路とを接続する導線の図示は省略している。
図8(a)に示すように、主アンテナ部101は、前述の主アンテナ部100におけるコア部110の長手方向の両端部110a以外の周囲(つまり、主アンテナ部100(コア部110)の長手方向の周面)を絶縁部材である絶縁シート150を介して金属箔160で覆うとともに、その金属箔160を主アンテナ部101以外の部位に対して接地したGNDライン170に接続したものである。
このような主アンテナ部101であれば、主アンテナ部101に静電気などのノイズが入り込んでも、その静電気などのノイズはGNDライン170に抜けていくので、回路基板6のICなどがそのノイズにより破壊されることを防ぐことができる。
〔腕時計、アンテナ装置の変形例1〕
例えば、腕時計を次のように構成してもよい。
図9は、載置台300に腕時計1aが係着されてなるアンテナ装置1001の拡大正面図であり、図10は、図9のX−X線における要部の拡大断面図である。
図9、図10に示すように、腕時計1aに主アンテナ部100が内蔵されており、載置台300に副アンテナ部200が内蔵されている。
主アンテナ部100は、図10に示されるように、回路基板6と文字板5との間のアンテナ収容部100aにおいて、主アンテナ部100(コア部110)の長手方向の軸線が裏蓋2c(或いは文字板5)と平行になるよう、上部ハウジング部4aに支持されて配置されている。また、主アンテナ部100のコア部110の両端部110aは、中枠2gに相当する位置に対向するように配置されている。
そして、中枠2gと時計ケース2を貫通するように、接続部材111が備えられており、その接続部材111の外端部111bは、時計ケース2から腕時計1aの外面に露出するように配設され、接続部材111の内端部111aは、主アンテナ部100のコア部110の両端部110aと接触するように配設されている。
接続部材111は、高透磁率で低導電率を有し、腕時計の最外装に使用可能な程度の強度を有する材料である、例えば、フェライトの金属粉末射出成形(MIM)品により形成されている。
そして、腕時計1aを、載置台300の載置溝300aに合わせて載置することにより、腕時計1aと載置台300とが係着するとともに、主アンテナ部100(コア部110)と、接続部材111と、副アンテナ部200とが同一軸線上に位置合わせされて、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが接続部材111を介して磁気的に結合した状態となり、アンテナ装置1001が構成される。なお、腕時計1aと載置台300とが係着した状態において、副アンテナ部200の小径部200aと、接続部材111の外端部111bとは接触するようになっている。
このような腕時計1aであっても、標準電波の受信が可能であり、標準電波の時刻情報(時刻データ)に基づき、現在時刻の修正を行うことができる電波時計として機能する。
また、腕時計1aを載置する載置台300の所定の位置に副アンテナ部200が備えられており、その載置台300に腕時計1aを載置し、それらを係着させることによって、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが接続部材111を介して磁気的に結合してアンテナ装置1001が構成されることにより、標準電波の受信感度が向上するので、腕時計1aをより正確な電波時計とすることができる。
特に、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とは、接続部材111を介して接続されているので、より主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが低い磁気抵抗で結合することにより、その結合が強くなり、標準電波の受信感度がより向上する。
〔腕時計、アンテナ装置の変形例2〕
また、腕時計や載置台を次のように構成してもよい。
図11は、載置台300に腕時計1bが係着されてなるアンテナ装置1002の拡大正面図である。
図11に示すように、腕時計1bに主アンテナ部100が内蔵されており、載置台300に副アンテナ部200が内蔵されている。
主アンテナ部100は、図11に示されるように、時計ケース2における12時方向のバンド部材8の取付部の近傍に形成されたアンテナ収容部100bに内蔵されている。
主アンテナ部100は、主アンテナ部100(コア部110)の長手方向の軸線が裏蓋2c(或いは文字板5)と平行になるよう、時計ケース2に支持されて配置されている。また、主アンテナ部100のコア部110の両端部110aは、時計ケース2から腕時計1bの外面に露出するように配設されている。
そして、腕時計1bを、載置台300の載置溝300aに合わせて載置することにより、腕時計1bと載置台300とが係着するとともに、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが同一軸線上に位置合わせされて、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが、磁気的に結合した状態となり、アンテナ装置1002が構成される。なお、腕時計1bと載置台300とが係着した状態において、副アンテナ部200の小径部200aと、主アンテナ部100のコア部110の両端部110aとは接触するようになっている。
このような腕時計1bであっても、標準電波の受信が可能であり、標準電波の時刻情報(時刻データ)に基づき、現在時刻の修正を行うことができる電波時計として機能する。
また、腕時計1bを載置する載置台300の所定の位置に副アンテナ部200が備えられており、その載置台300に腕時計1bを載置し、それらを係着させることによって、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが磁気的に結合してアンテナ装置1002が構成されることにより、標準電波の受信感度が向上するので、腕時計1bをより正確な電波時計とすることができる。
特に、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とは、接触しているので、より主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部200とが低い磁気抵抗で結合することにより、その結合が強くなり、標準電波の受信感度がより向上する。
また、主アンテナ部100を、時計ケース2とバンド部材8との取付部の近傍に設ける場合は、主アンテナ部100を時計ケース2内の中央側に設ける場合に比べ、自由度が大きい。これは、時計ケース2内の中央側には様々な部材(例えば、時計計時部4)が実装されるので、そこに主アンテナ部100を備える場合には、主アンテナ部100の大きさや配設位置に制約を受けてしまうからである。
よって、主アンテナ部100を、時計ケース2とバンド部材8との取付部の近傍に設けることは、時計ケース2に主アンテナ部100を備える際に、制約が少なく、自由度が大きいので、好適に主アンテナ部100を配置することができる。
〔腕時計、アンテナ装置の変形例3〕
また、腕時計を次のように構成してもよい。
図12は、腕時計1cであり、アンテナ装置1003の拡大正面図であり、図13は、図12のXIII−XIII線における要部の拡大断面図である。
図12、図13に示すように、腕時計1cに主アンテナ部100が内蔵されている。
主アンテナ部100は、図13に示されるように、回路基板6と文字板5との間のアンテナ収容部100aにおいて、主アンテナ部100(コア部110)の長手方向の軸線が裏蓋2c(或いは文字板5)と平行になるよう、上部ハウジング部4aに支持されて配置されている。また、主アンテナ部100のコア部110の両端部110aは、中枠2gを貫通するとともに、時計ケース2も貫通し、そのコア部110の両端部110aは、時計ケース2の外面に露出するように配設されている。
そして、時計ケース2の上部外周に取り付けられた外装部材としてのベゼル2fに、その主アンテナ部100のコア部110の両端部110aが接触するように、主アンテナ部100が配設されている。
ここで、ベゼル2fは、高透磁率で低導電率を有し、腕時計の最外装に使用可能な程度の強度を有する材料である、例えば、フェライトの金属粉末射出成形(MIM)品により形成されている。
つまり、このベゼル2fは、アンテナ本体の副アンテナ部(200)として機能するようになっている。
また、ベゼル2fは、時計ケース2に着脱自在、交換可能に設けられており、つまり、ベゼル2fは、時計係着部材であるともいえる。
ベゼル2fは、ファッション性、嗜好性による交換を行うばかりでなく、副アンテナ部としての標準電波受信性能を調整するために交換してもよい。
なお、この腕時計1cにおいては、ベゼル2fが腕時計1c(時計ケース2)に係着されているか否かを検出部90が検出し、好適な同調容量に切り替えるようになっている。
このように、腕時計1cにおいては、ベゼル2fをアンテナ本体の副アンテナ部(200)として用いることにより、腕時計1cに副アンテナ部としてのベゼル2fが係着していることとなる。そして、主アンテナ部100(コア部110)と、副アンテナ部としてのベゼル2fが常に同一軸線上に位置合わせされており、主アンテナ部100(コア部110)とベゼル2f(副アンテナ部)とが、磁気的に結合した状態となっている。
このような腕時計1cであっても、標準電波の受信が可能であり、標準電波の時刻情報(時刻データ)に基づき、現在時刻の修正を行うことができる電波時計として機能する。
特に、腕時計1cに係着されたベゼル2fが副アンテナ部として機能するので、腕時計1cにおいて、常に、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部としてのベゼル2fが磁気的に結合してアンテナ装置1003が構成されることにより、標準電波の受信感度が向上するので、腕時計1cをより正確な電波時計とすることができる。
特に、主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部としてのベゼル2fは、接触しているので、より主アンテナ部100(コア部110)と副アンテナ部とが低い磁気抵抗で結合することにより、その結合が強くなり、標準電波の受信感度がより向上する。
なお、以上の実施の形態においては、副アンテナ部200は円錐台形状として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
副アンテナ部によりアンテナ装置の標準電波の受信感度を向上させるためには、副アンテナ部200と主アンテナ部100が磁気的に結合するように、副アンテナ部200を主アンテナ部100のコア部110の長手方向に延在するように配設して、そのコア部を実質的に長くすることと、その副アンテナ部の外側端部が大きく広がった形状にすることがあげられる。そのため、角錐台形状や、平面視扇形を呈する形状の副アンテナ部であってもよい。
また、電子機器は、腕時計に限らず、携帯電話機などその他の電子機器であってもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
本発明に係る腕時計と載置台が係着したアンテナ装置を示す斜視図である。 本発明に係るアンテナ本体を示す図であり、(a)は正面図、(b)はb−b線における断面図である。 載置台に腕時計が係着されてなるアンテナ装置の拡大正面図である。 図3のIV−IV線における拡大断面図である。 腕時計の要部構成を示すブロック図である。 アンテナ装置の腕時計における同調容量の切り替えを説明するための説明図である。 アンテナ装置の腕時計における時刻修正動作を示すフローチャートである。 本発明におけるアンテナ本体の変形例を示す図であり、(a)は正面図、(b)のb−b線における断面図である。 本発明におけるアンテナ装置の変形例(1)を示す正面図である。 図9のX−X線における断面図である。 本発明におけるアンテナ装置の変形例(2)を示す正面図である。 本発明におけるアンテナ装置の変形例(3)を示す正面図である。 図12のXIII−XIII線における断面図である。 タイムコードのフォーマットを示す図である。
符号の説明
1000、1001、1002、1003 アンテナ装置
100、101 主アンテナ部
110 コア部
110a 両端部(端面部)
111 接続部材
120 巻線部
120a 端部
150 絶縁シート(絶縁部材)
160 金属箔
170 GNDライン
200 副アンテナ部
200a 小径部
200b 大径部(端面部)
300 載置台(電子機器係着部材、時計係着部材、電子機器係着装置)
300a 載置溝(係着部)
400 アンテナ本体
1、1a、1b、1c 腕時計(電子機器、時計)
2 時計ケース
2f ベゼル(副アンテナ部、電子機器係着部材、時計係着部材、外装部材)
8 バンド部材(バンド)
10 CPU(切替制御手段)
20 入力部
30 表示部
40 ROM
50 RAM
60 受信制御部
62 電波受信装置
70 タイムコード変換部
80 計時回路部
82 発振回路部
90 検出部
92 切替スイッチ
94 第1のコンデンサ
96 第2のコンデンサ

Claims (3)

  1. コア部と、このコア部にコイルが巻きつけられて形成された巻線部とから成る主アンテナ部が時計ケースに配設されている時計と、
    前記時計が係着可能であり、且つ、当該時計が係着された際に、前記主アンテナ部の長手方向両端部と対向する位置に副アンテナ部を有する時計係着部材とを備え、
    前記時計は、
    前記時計係着部材と係着しているか否かを検出する検出部と、
    前記検出部が検出した結果に基づき、前記時計が前記時計係着部材と係着している場合と係着していない場合のそれぞれに対して適した同調容量に切り替える切替制御手段と、
    を備えることを特徴とするアンテナ装置。
  2. 前記時計は、前記時計ケースを手首に装着するためのバンドを備え、
    前記主アンテナ部は、前記時計ケースと前記バンドとの取付部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項に記載のアンテナ装置。
  3. 前記時計係着部材は、前記時計に取り付けられる外装部材であることを特徴とする請求項に記載のアンテナ装置。
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