JP5866860B2 - 無線機能付き時計 - Google Patents

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Description

本発明は、無線電波を受信可能な無線機能付き時計に関する。
近年、無線通信機能を備えた時計が開発されている。このような無線通信機能としては、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）など、位置情報衛星からの無線電波を受けて現在時刻を取得する機能が利用されている。
このような無線機能付き時計として、例えば腕時計に無線機能を付与する場合、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（例えば、特許文献１−３参照）。
特許文献１−３には、衛星通信システムの端末機能を有する腕時計あるいは無線放送信号の送受信機能を有する腕時計が開示されている。
特許文献１では、表示部の周囲に誘電体基板を伴うＣ型ループアンテナを配置するとともに、腕時計の金属製本体ベースをグランド板として利用している。
特許文献２では、腕時計の表示部の隣にＧＰＳアンテナを並べて設置している。ＧＰＳアンテナは、腕時計のメタルケースに両面テープで固定される。
特許文献３では、アンテナおよび送受信回路を一括して樹脂製のベゼルに設置し、ベゼルの着脱により腕時計に送受信機構を簡単に付加できるようにしている。アンテナはベゼルで覆われて外観上は隠される。
特開２０００−５９２４１号公報 特開２００１−２７６８０号公報 特開平１０−１６０８７２号公報
ところで、時計においては、時刻表示や通信などの実用的な機能性だけではなく、高品質な質感が要求される。
このような時計では、ケースや文字板などの外装に、精密仕上げが施された金属素材が利用される。また、通信用アンテナなどの機能要素は、外観性を損なわないように極力内装化あるいは被覆などをすることが要求される。
このような要求に対して、前述した特許文献１，２の構成は、通信用アンテナが表示部に隣接して大きく露出し、前述した質感をも考慮すると採用することができない。
また、前述した特許文献３の構成は、外観上の問題を生じにくいものの、十分なアンテナ性能を確保できないという問題がある。すなわち、特許文献３では、通信用アンテナが露出しないものの、グランド板が確保できない。
そして、前述した金属製のケースおよび文字板は、質感上好ましい反面、その導電性により内部を電磁遮蔽する。このため、これら金属製のケースおよび文字板の内部にアンテナを収容した場合、十分なアンテナ性能が得られないという問題がある。
本発明の主な目的は、良好な質感と良好なアンテナ性能とを同時に確保できる無線機能付き時計を提供することである。
本発明の無線機能付き時計は、時刻表示用のムーブメントと、前記ムーブメントを収容する導電性のケース本体と、前記ケース本体の表面側に設けられ、前記ムーブメントの表面側を覆うカバーガラスと、環状または略環状の導電性のアンテナ電極および環状の誘電体基材を有し、前記ムーブメントおよび前記カバーガラスの間に配置されるアンテナと、前記ムーブメントおよび前記アンテナの間に配置される導電性を有した導体板と、を備え、前記導体板の外径は、該導体板が配置される平面における前記ケース本体の内径より小さいことを特徴とする。
ここで、アンテナを構成する環状または略環状のアンテナ電極とは、周方向で連続した環状のアンテナ電極の他、環の一部が欠けた例えばＣ字形状である略環状のアンテナ電極をも含むものである。
このような発明においては、導体板はムーブメントおよびアンテナ間に配置される。そして、腕時計などでは時計の厚さ寸法に制約があるため、時計の厚さ方向に順次配置されるアンテナ、導体板、ムーブメントの各距離は、例えばＧＰＳなどの位置情報衛星からの無線電波の波長に対して極めて短いこととなる。このことから、導体板はアンテナ電極の近傍に配置され、導体板はアンテナ電極と同じ電流分布となってアンテナの一部として機能する。そして、導体板が配置される平面におけるケース本体の内径より、導体板の外径を小さく形成しているので、導体板がケース本体に接触しない、もしくは接触しても１点または２点程度となる。このことにより、導電性のケース本体と導体板が同電位になることがなく、導体板の電位がグランドレベルに落ちて導体板に電流が誘起しなくなるという不都合を防止でき、アンテナ性能の劣化を防止できる。
また、アンテナ電極は、環状の誘電性基材上に設けられている。一般に、アンテナ電極としては、受信する無線電波の波長に対応した長さ以上に形成される必要があり、例えば腕時計などのような小型の時計では、アンテナ電極の長さを確保することが困難となる。これに対して、本発明では、誘電性基材上にアンテナ電極を設けることで、入力される無線電波の波長を誘電性基材により短縮でき、所定波長の無線電波を、その無線電波の波長より短い長さ寸法のアンテナ電極で受信することが可能となる。また、誘電性基材が環状に形成されているため、導体板の外周縁に沿って配置することができ、時計の外観を悪化させることがない。
したがって、時計の質感を高品質に維持した状態で、良好なアンテナ性能を確保した無線機能付き時計を提供できる。
本発明の無線機能付き時計では、前記導体板は、外周縁が前記ケース本体の内周面から離間して配置されていることが好ましい。
この発明では、導体板の外周縁がケース本体の内周面から離間するので、導体板が導電性のケース本体に接触しない。このことにより、導体板に電流が確実に誘起してアンテナ性能の劣化を確実に防止できる。
本発明の無線機能付き時計では、前記導体板の外周縁と前記ケース本体の内周面との間に介在されるスペーサーを備えていることが好ましい。
この発明では、導体板の外周縁とケース本体の内周縁との間にスペーサーを介在することで、導体板の外周縁をケース本体の内周面から離間させている。このことにより、導体板を位置決めして固定することが容易にできる。このため、製造性を向上できるとともに、導体板とケース本体との距離が安定してアンテナ特性のばらつきを防止でき、安定した特性を提供できる。
本発明の無線機能付き時計では、前記導体板は、前記ケース本体の内周面に１点または２点のみで接触して配置されていることが好ましい。
この発明では、導体板をケース本体の内周面に１点または２点のみで接触して配置させているので、３点以上接触して配置する場合に比べて、導体板の電位が低減する割合が小さくなる。このため、アンテナ特性の劣化が少なく、かつ導体板を設けない場合に比べて高いアンテナ特性が得られる。また、導体板をケース本体の内面に１点または２点であれば接触させてもよいことから、例えばケース本体に接触させて導体板を位置決めして配置させるなどしてもよく、設計上の自由度が向上して製造性も向上できる。
本発明の無線機能付き時計では、前記ケース本体に取り付けられ、無線電波を反射する反射板として機能する導電性部材にて形成された裏蓋を備えていることが好ましい。
この発明では、裏蓋を導電性部材にて形成して無線電波を反射する反射板として機能させている。すなわち、アンテナと裏蓋（反射板）とはある程度の距離で離間する状態であることから、導電性の裏蓋は無線電波の反射板として機能し、アンテナでの受信性能を向上できる。特に、裏蓋は、比較的に外形寸法を大きく設計しやすいため、無線電波の反射効率の向上が容易で、アンテナの特性を容易に向上できる。
本発明の無線機能付き時計では、前記導体板は、外径が前記アンテナ電極の外径と同一または前記アンテナ電極の外径より大きいことが好ましい。
この発明では、導体板は、外径がアンテナ電極の外径以上の径寸法に形成されている。このことから、アンテナの一部として機能する導体板で効率よく電流が誘起し、アンテナの特性を向上できる。
本発明の無線機能付き時計では、前記導体板は、時刻表示用の文字板であることが好ましい。
この発明では、文字板を質感の高い金属製とした場合など、この文字板自体をアンテナの一部として機能する導体板として兼用することができ、時計の構成をより簡略化できる。
本発明の無線機能付き時計では、透光性を有する時刻表示用の文字板と、前記文字板および前記ムーブメントの間に配置され、光を受光して発電するソーラーパネルと、を備え、前記導体板は、前記ソーラーパネルを支持するソーラーパネル支持基板であることが好ましい。
この発明では、ソーラーパネルを組み込む場合に、ソーラーパネルを支持するソーラーパネル支持基板を、アンテナの一部として機能する導体板として兼用することができ、時計の構成をより簡略化できる。
本発明の無線機能付き時計は、透光性を有する時刻表示用の文字板と、前記文字板および前記ムーブメントの間に配置され、光を受光して発電するソーラーパネルと、を備え、前記導体板は、前記ソーラーパネルを支持するソーラーパネル支持基板と、前記ソーラーパネルの周囲に配置された環状導体板とで構成されていることが好ましい。
この発明では、ソーラーパネルの支持基板と、環状導体板との２部材で導体板を構成し、ソーラーパネルを組み込む場合に、環状の導体板をソーラーパネルの周囲に配置しているので、ソーラーパネル支持基板をアンテナとムーブメントの間まで拡大させる必要がない。このため、ソーラーパネル支持基板は、ソーラーパネルとほぼ同じサイズの一般的なものを用いることができる。このため、部品を共通化できてコストを抑えることができる。
本発明の無線機能付き時計では、前記アンテナ電極は、前記アンテナの誘電体基材上における前記カバーガラスに対向する面に設けられていることが好ましい。
この発明では、誘電体基材におけるカバーガラスに対向する面にアンテナ電極を設けることで、導電性のケース本体からアンテナ電極が離間して、導電性のケース本体により無線電波が遮蔽されにくくなり、アンテナの受信性能を向上できる。
本発明の無線機能付き時計では、前記アンテナ電極は、周方向の一部に切り込み部が切り欠かれたＣ字形に形成され、前記アンテナ電極に給電する給電点は、アンテナ電極の中心点と前記切り込み部が設けられた位置とを結ぶ線分と、アンテナ電極の中心点と前記給電点とを結ぶ線分とで作られる中心角があらかじめ設定された所定角度となる１箇所に設けられることが好ましい。
この発明では、切り込み部が設けられた位置から中心角で所定の角度で離間した位置で給電することで、円偏波である例えばＧＰＳ衛星からの無線電波を受信できる。このことにより、地球上のどこであってもＧＰＳ衛星からの無線電波を受信することができ、常に正確な時刻を維持できる。ここで、円偏波としては、例えば、GPS：Global Positioning System、ガリレオ（欧州衛星ナビゲーションシステム）、SBAS：Satellite-Based Augmentation Systemなどの位置情報衛星から発信される衛星信号が例示できる。
本発明の無線機能付き時計である第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計を示す概略図。 前記第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の概略断面図。 前記第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の平面図。 前記第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計に組み込まれる内部構造の分解斜視図。 前記実施形態のＧＰＳ付き腕時計のハードウエア構成を示す概略図。 本発明の第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計の概略断面図。 前記第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計の平面図。 前記第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計に組み込まれる内部構造の分解斜視図。 本発明の第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計の概略断面図。 本発明の第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計の概略断面図。 前記第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計に組み込まれる一部の内部構造の分解斜視図。 本発明の第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計の平面図。 前記第５実施形態のＧＰＳアンテナの一例を示す概略斜視図。 他の実施形態のＧＰＳアンテナの一例を示す概略斜視図。 さらに他の実施形態のＧＰＳアンテナの一例を示す概略斜視図。 文字板の大きさとアンテナゲインとの関係を示すＧＰＳアンテナの放射パターンのシミュレーション結果を示す特性図。 文字板と外装ケースとの接触状態とアンテナゲインとの関係を確認する検討を説明するための概念図。 文字板と外装ケースとの接触状態とピークゲインとの関係を示すグラフ。
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ないし図５には、本発明の第１実施形態が示されている。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、文字板２および指針３を備えた時刻表示用の時刻表示部を備える。
文字板２は、非導電性部材、例えば合成樹脂やより高級な質感が得られるセラミックスなどにて円板状に形成されている。そして、文字板２の一部には開口が形成され、情報表示部としてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルなどからなるディスプレイ４が組み込まれている。
指針３は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、後述するステップモーターおよび歯車列を含む駆動機構を介して駆動される。なお、指針３は面積が小さいことから、金属製であっても無線電波の受信に支障ないが、非導電性材料であれば無線電波が遮断される影響を回避できて好ましい。
ディスプレイ４はＬＣＤパネルなどで構成され、緯度、経度や都市名などの位置情報を表示する他、メッセージ情報を表示する。
そして、ＧＰＳ付き腕時計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５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄからの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正できるように構成されている。
なお、ＧＰＳ衛星５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、本発明における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５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが周回している。
また、ＧＰＳ付き腕時計１には、外部操作用のリュウズ６、ボタン７，８が設けられている。
［ＧＰＳ付き腕時計１の内部構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の内部構成について説明する。
図２は、ＧＰＳ付き腕時計の概略断面図である。図３は、ＧＰＳ付き腕時計の平面図である。図４は、ＧＰＳ付き腕時計に組み込まれる内部構造の分解斜視図である。
図２および図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、指針３を駆動するムーブメント１１０と、ムーブメント１１０を収容するケース１０とを備えている。
ケース１０は、本発明のケース本体である円筒状の外装ケース１０１と、この外装ケース１０１の一方の開口（図２下側）を塞ぐ裏蓋１０２とを備えている。
外装ケース１０１および裏蓋１０２は、ＢＳ（真鍮）、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、チタン合金などの導電性の金属材料で構成される。裏蓋１０２は外装ケース１０１の開口に対してねじ構造により接続される。これにより、ケース１０内には、外装ケース１０１の他方の開口（図２上側）に開口面１０３を有するキャビティ１０４が形成され、このキャビティ１０４にムーブメント１１０が収容される。なお、キャビティ１０４の平面形状、つまり外装ケース１０１の内周面の平面形状は、外装ケース１０１が円筒状であることから円形とされている。
ムーブメント１１０は、前述した指針３による時刻表示を行うとともにＧＰＳ衛星５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄからの信号受信を行う。指針３は、文字板２の表面側（図２上側）に配置され、ムーブメント１１０はソーラーパネル支持基板１２０の背面側（図２下側）に配置される。
そして、ムーブメント１１０は、時刻表示およびＧＰＳ機能を処理する回路素子（ＩＣなど）が実装された回路基板２５、指針３を駆動するステップモーターおよび歯車列を含む駆動機構１９、これらに電力を供給する二次電池２４を備えている。
回路基板２５に実装された回路素子としては、ＧＰＳ衛星５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄから受信した信号を処理する受信部１８、駆動機構１９の制御を行う制御部２０が含まれている。受信部１８は、ノイズの影響を避けるために、本発明のアンテナを構成するＧＰＳアンテナ１１、ＬＣＤパネルなどで構成されたディスプレイ４に対して回路基板２５の反対側（裏蓋側）で、かつ回路基板２５の中央部に設けられる。また、制御部２０は回路基板２５のソーラーパネル支持基板１２０側の表面に配置されている。
ＧＰＳ付き腕時計１は、キャビティ１０４の開口面１０３に配置されたソーラーパネル支持基板１２０を備える。このソーラーパネル支持基板１２０の表面側に、ソーラーパネル１２０Ａおよび文字板２が設けられている。
ソーラーパネル支持基板１２０は、例えば、ＢＳ（真鍮）、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、チタン合金などの金属材料により形成される厚さ寸法が例えば０．１ｍｍの導電性基板である。このことにより、ソーラーパネル支持基板１２０は、詳細は後述するが、近接して配置されるＧＰＳアンテナ１１と同じ電流分布となってＧＰＳアンテナ１１の一部として機能する。
このソーラーパネル支持基板１２０は、ケース１０への組み入れ前において、該ソーラーパネル支持基板１２０が配置される平面における外装ケース１０１の内周径寸法より僅かに小さい径寸法を有する円板形状に形成される。具体的には、外装ケース１０１において、ソーラーパネル支持基板１２０が配置された高さ位置の内径と、ソーラーパネル支持基板１２０の外径とを比較した場合、外装ケース１０１の内径より、ソーラーパネル支持基板１２０の外径が小さい。すなわち、ソーラーパネル支持基板１２０が外装ケース１０１に接触しないように形成されている。逆に、ソーラーパネル支持基板１２０が配置される平面以外では、外装ケース１０１の内径がソーラーパネル支持基板１２０の外径より小さい部分があってもよい。このような部分があっても、ソーラーパネル支持基板１２０と高さ位置が異なれば、ソーラーパネル支持基板１２０に外装ケース１０１が接触することがないためである。なお、外装ケース１０１の内周面の平面形状を円形として説明するが、ソーラーパネル支持基板１２０が配置される平面以外では、外装ケース１０１の内周面の平面形状は円形に限らず、角形などとしてもよい。
このように、ソーラーパネル支持基板１２０は、外周縁が外装ケース１０１の内周面と離間して接触することなく配置される。なお、ソーラーパネル支持基板１２０はムーブメント１１０に取り付けられているので、ムーブメント１１０が外装ケース１０１に対して位置決めされることで、外装ケース１０１から離間する位置に位置決めされて配置される。
そして、ソーラーパネル支持基板１２０の表面側には、ソーラーパネル１２０Ａが固定され、カバーガラス１３０側から入射する光により発電が実施される。このソーラーパネル１２０Ａは、図２および図４に示すように、充電制御回路５１（図５参照）に導通コイルばね２５Ａを介して接続され、発電により得られる電力は、この充電制御回路５１を介して、適宜二次電池２４に蓄電される。
さらに、ソーラーパネル１２０Ａの表面には、文字板２が貼られている。ここで、文字板２およびソーラーパネル１２０Ａは、各々の外周径がダイヤルリング１４０の内周径に合わせて形成され、各々の外周はダイヤルリング１４０の内周に隙間なく密着され、ソーラーパネル支持基板１２０が外部から視認されることはない。文字板２およびソーラーパネル１２０Ａは同じ外形寸法とされている。また、ソーラーパネル支持基板１２０の外形寸法は、ソーラーパネル１２０Ａよりも大きな寸法とされ、前記ＧＰＳアンテナ１１の下面位置まで拡大されている。
文字板２は、例えばポリカーボネートなどの非導電性の合成樹脂材料にて形成され、透光性を有し、ソーラーパネル１２０Ａへの入射光の透過を妨げることがない。
また、図２および図４に示すように、ソーラーパネル支持基板１２０の外周縁の一部、具体的には、平面視で文字板２の時刻９時および１０時の目盛間には、カバーガラス１３０側の空間とムーブメント１１０側の空間を連通する切欠凹部１２１が形成されている。
ＧＰＳ付き腕時計１は、ソーラーパネル支持基板１２０の外周に沿って配置されたＧＰＳアンテナ１１を備えている。
ＧＰＳアンテナ１１は、前述したＧＰＳ衛星５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄからの信号を受信するものであり、ソーラーパネル支持基板１２０の表面側に配置され、ソーラーパネル支持基板１２０の外周縁と、ＧＰＳアンテナ１１の外周縁とが略一致する状態に形成されている。すなわち、ソーラーパネル支持基板１２０の外径は、ＧＰＳアンテナ１１の外径と同一で、ＧＰＳアンテナ１１のアンテナ電極１１２の外径より大きな寸法である。
そして、ＧＰＳアンテナ１１の最大寸法である外径寸法（外形寸法）は、裏蓋１０２の外径寸法（外形寸法）より小さい寸法に形成されている。すなわち、裏蓋１０２の外径の方が、ＧＰＳアンテナ１１より大きく形成されている。なお、このＧＰＳアンテナ１１の詳細については後述する。
ＧＰＳ付き腕時計１は、ＧＰＳアンテナ１１を収容するダイヤルリング１４０を備えている。
ダイヤルリング１４０は、内周径が文字板２にほぼ一致した円環状に形成され、外周にＧＰＳアンテナ１１を収容する凹部１４０Ａを有する。ダイヤルリング１４０は、文字板２の表面側（ＧＰＳ付き腕時計１の厚さ方向におけるカバーガラス１３０側）で、文字板２の周囲に沿って配置されている。このダイヤルリング１４０は、内周が文字板２へと向かう傾斜面（円錐面）とされ、この傾斜面には６０分割で指示目盛が印刷されている。
ダイヤルリング１４０の外周にはベゼル１５０が配置され、ベゼル１５０の内側には、文字板２の表面側および指針３を覆うカバーガラス１３０が配置されている。
ベゼル１５０は、外周が外装ケース１０１の外周に連続する円環状に形成され、互いの対向面に形成された凹凸による嵌め合わせ構造あるいは両面粘着テープや接着剤などの手段により外装ケース１０１に固定されている。ベゼル１５０は、カバーガラス１３０を保持するとともに、ダイヤルリング１４０の外周面に当接してダイヤルリング１４０を位置決めしている。
そして、ダイヤルリング１４０の凹部１４０Ａに配置されたＧＰＳアンテナ１１は、ダイヤルリング１４０とベゼル１５０とで覆われる状態に配置されている。
以上により、カバーガラス１３０がムーブメント１１０の表面側を覆うように配置され、カバーガラス１３０とムーブメント１１０との間にＧＰＳアンテナ１１の一部として機能するソーラーパネル支持基板１２０が配置され、このソーラーパネル支持基板１２０とカバーガラス１３０との間に指針３およびＧＰＳアンテナ１１が配置されている。
ＧＰＳ付き腕時計１において、ケース１０の外装ケース１０１および裏蓋１０２は、それぞれ質感の優れた金属材料で形成され、その表面には適宜な表面仕上げが施されている。
ダイヤルリング１４０およびベゼル１５０は、非導電性材料で形成され、カバーガラス１３０も非導電性のガラス質材料で形成されている。これらの各要素も質感を考慮した表面仕上げが施されている。なお、ベゼル１５０を構成する非導電性材料としては、例えば合成樹脂を用いることも可能であるが、より硬度が高くて傷が付きにくく、より高級な質感が得られるセラミックスにより形成されることが好ましい。
このような材質とすることで、文字板２よりも表面側（図２上側）にあるダイヤルリング１４０、ベゼル１５０、カバーガラス１３０は全て非導電性材料となり、これらがソーラーパネル支持基板１２０の表面側外周に設置されたＧＰＳアンテナ１１に対して電磁気的な遮蔽物として影響することがない。
［ＧＰＳアンテナの詳細］
ＧＰＳアンテナ１１は、図４に示すように、矩形断面形状を有するリング状の誘電体基材１１１を備え、その表面にアンテナ電極１１２が形成されている。
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５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄから送信される衛星信号は、周波数が１５７５．４２ＭＨｚｍ、波長が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、アンテナ電極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上にアンテナ電極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、短縮させた波長をアンテナ電極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アンテナ電極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、アンテナ電極１１２とソーラーパネル支持基板１２０との間隔は０．２１ｃｍ〜０．４２ｃｍとなる。
一般的な腕時計の厚さ寸法は、０．７〜１．５ｃｍであることから、誘電体基材１１１を用いることで、十分に腕時計として適用できる。
また、誘電体基材１１１の高さ寸法、すなわち、ソーラーパネル支持基板１２０に対向する下面からカバーガラス１３０に対向する上面までの距離（高さ寸法）は、ソーラーパネル支持基板１２０をアンテナ電極１１２の一部として機能させるために必要な距離に設定されていればよい。すなわち、ソーラーパネル支持基板１２０からアンテナ電極１１２までの高さ寸法は、アンテナ電極１１２で受信する波長、つまり誘電体基材１１１により波長短縮された後の電波波長の０．０５〜０．０１倍にすればよい。この高さ寸法であれば、距離が近いためにソーラーパネル支持基板１２０はＧＰＳアンテナ１１とほぼ同様の電流分布となって、ソーラーパネル支持基板１２０はＧＰＳアンテナ１１の一部として機能する。例えば、誘電体基材１１１の比誘電率εｒが１０である場合、波長１９ｃｍの衛星信号の電波は、誘電体基材１１１により波長が約４．２５ｃｍに短縮される。この場合、ソーラーパネル支持基板１２０からアンテナ電極１１２までの距離が、この短縮された波長の０．０５〜０．１倍である０．２１ｃｍ〜０．４２ｃｍであれば、ソーラーパネル支持基板１２０がＧＰＳアンテナ１１の一部として機能する。なお、本実施形態のＧＰＳ付き腕時計１では、誘電体基材１１１の高さ寸法は、約０．２ｃｍ〜１．０ｃｍ、特に好ましくは０．３ｃｍに設定されている。
アンテナ電極１１２は、誘電体基材１１１の表面に、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誘電体基材１１１の表面に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、アンテナ電極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。
このアンテナ電極１１２は、アンテナ本体部１１３と、結合部１１４と、給電部１１５と、を備えている。
アンテナ本体部１１３は、誘電体基材１１１の上面（カバーガラス１３０に対向する面）に形成される線状部分である。このアンテナ本体部１１３は、周方向の一部に切欠部１１３Ａが切り欠き形成された環状、すなわちＣ字形に形成されている。そして、アンテナ本体部１１３は、カバーガラス１３０側から進入した電波、または裏蓋１０２により反射された電波を受信する。
このアンテナ本体部１１３の内周縁の一部には、前記切欠部１１３Ａが設けられた位置から中心角で所定の角度分で離間した位置に分岐点１１６が形成され、この分岐点１１６から誘電体基材１１１の内周側面に延出して結合部１１４が形成されている。分岐点１１６は、Ｃ字形のアンテナ本体部１１３の一端部から、１／４波長となる位置に形成され、この分岐点１１６に結合部１１４を接続することで、円偏波の電波が受信可能となる。
そして、結合部１１４の分岐点１１６と反対側の端部は、誘電体基材１１１の下面側まで延出し、誘電体基材１１１の下面側において、結合部１１４に連続する給電部１１５が形成される。この給電部１１５は、図３および図４に示すように、平面位置が文字板２の時刻９時から１０時の間で、ソーラーパネル支持基板１２０の切欠凹部１２１に対向する位置に形成されている。この給電部１１５には、切欠凹部１２１を挿通する接続ピン６１の先端部が当接して接触する。この給電部１１５および接続ピン６１が接触する箇所が給電点１１７（図２，３参照）となる。この給電点１１７は、アンテナ電極１１２において、１箇所のみ設けられている。
前記接続ピン６１は、平面位置が文字板２の時刻９時から１０時の間に配置され、回路基板２５上のプリント配線に接続されて立設される接続基部６２に出没自在に保持されている。このように、接続ピン６１を文字板２の９時〜１０時方向に設けることで、３時方向に設けられる外部操作用のリュウズ６や、２時、４時方向に設けられるボタン７，８などとの構造的な干渉を避けることができる。
また、接続ピン６１および接続基部６２は、プリント配線を介して受信部１８に電気的に接続されている。そして、この接続基部６２は、略円筒状に形成されるとともに、その筒内部に例えばコイルばねなどの付勢部材が設けられており、接続ピン６１を給電部１１５側に付勢している。これにより、接続ピン６１は、給電点１１７に押圧され、例えばＧＰＳ付き腕時計１に衝撃が加わった際でも、接続ピン６１と給電点１１７との接続状態が維持される。
本実施形態において、導電性部材製の裏蓋１０２はＧＰＳアンテナ１１のグランド板（反射板）を兼ねている。裏蓋１０２は、ムーブメント１１０に設けられた接地端子１０６に接続している。接地端子１０６は、ムーブメント１１０の受信部１８のグランド電位に接続している。このため、裏蓋１０２は、接地端子１０６を介して受信部１８のグランド電位に電気的に接続しており、カバーガラス１３０側から入射する電波をＧＰＳアンテナ１１に向かって反射させるグランド板（反射板）として機能する。なお、裏蓋１０２に接触している導電性部材の外装ケース１０１もグランド電位となるため、外装ケース１０１もグランド板として機能する。
この裏蓋１０２は、外径がＧＰＳアンテナ１１の外径より大きく形成されている。
そして、ＧＰＳアンテナ１１のアンテナ電極１１２は、平面的、すなわちＧＰＳ付き腕時計１の厚さ方向で裏蓋１０２に重なっている。
さらに、裏蓋１０２および外装ケース１０１を含むケース１０が金属製なので、グランド板として機能する他に、ユーザーの腕に装着した場合のＧＰＳアンテナ１１への影響を回避できる。つまり、ケース１０がプラスチックケースだと、近傍にある腕の影響を受けて装着時と非装着時でＧＰＳアンテナ１１の共振周波数が変動し、性能差が出て好ましくない。しかし、ケース１０が金属製なので、そのシールド効果により腕の影響を回避でき、本実施形態では装着時と非装着時とのアンテナ特性に差が殆どなく、安定した受信性能が得られる。
なお、ディスプレイ４として文字板２の背面側に沿ってＬＣＤ表示パネルなどが設置されるが、このＬＣＤ表示パネルはノイズの影響を遮断するためにシールド板で覆われる。この際、ソーラーパネル支持基板１２０は、ディスプレイ４のシールド板としても機能する。
また、駆動機構１９のステップモーターもノイズ源となりうるが、駆動機構１９はＧＰＳアンテナ１１に対してソーラーパネル支持基板１２０の反対側（裏面側）に配置されるので、ソーラーパネル支持基板１２０によってシールドされ、ＧＰＳアンテナ１１への影響は抑止される。
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の回路構成に関して説明する。図５に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、ＧＰＳアンテナ１１と、フィルター（ＳＡＷ）３１と、受信部１８と、表示制御部４０と、電源供給部５０を含んで構成されている。
フィルター（ＳＡＷ）３１は、バンドパスフィルタであり、１．５ＧＨｚの衛星信号を抜き出すものとなっている。また、上述したように、ＧＰＳアンテナ１１とフィルター（ＳＡＷ）３１との間に、受信感度を良好にするＬＮＡ（ローノイズアンプ）を別途組み込む構成としてもよい。
なお、フィルター（ＳＡＷ）３１が受信部１８内に組み込まれる構成としてもよい。
受信部１８は、フィルター（ＳＡＷ）３１で抜き出された衛星信号を処理するものであり、ＲＦ部（Radio Frequency：無線周波数）２７とベースバンド部３０を備える。
ＲＦ部２７は、ＰＬＬ（Phase-Locked Loop）回路３４、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）フィルター３５、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）４１、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２、ミキサー４６、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）４７、ＩＦアンプ４８などを備えている。
そして、フィルター（ＳＡＷ）３１で抜き出された衛星信号は、ＬＮＡ４７で増幅された後、ミキサー４６でＶＣＯ４１の信号とミキシングされ、ＩＦ（中間周波数）にダウンコンバートされる。
ミキサー４６でミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ４８、ＩＦフィルター３５を通り、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２でデジタル信号に変換される。
ベースバンド部３０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３９、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）３７を備えている。また、ベースバンド部３０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２やフラッシュメモリー３３なども接続されている。
そして、ベースバンド部３０は、ＲＦ部２７のＡＤＣ４２からデジタル信号が入力され、制御信号に基づき、衛星信号の演算を行い、衛星時刻情報や測位情報を取得できるようになっている。
なお、ＰＬＬ回路３４用のクロック信号は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２から生成されるようになっている。
表示制御部４０は、制御部（ＣＰＵ）２０と、指針３の駆動やディスプレイ４のＬＣＤ駆動を実施する駆動回路４３と、を備えている。
制御部２０は、ハードウエアとしては、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）２０Ａ、記憶部２０Ｂを含んで構成されている。
ＲＴＣ２０Ａは、水晶振動子から出力される基準信号を用いて、内部時刻情報を計時している。
記憶部２０Ｂは、受信部１８から出力される時刻データや測位データを記憶する。また、記憶部２０Ｂには、測位情報に対応する時差データも記憶され、ＲＴＣ２０Ａで計時されている内部時刻情報および時差データにより、現在地のローカルタイムを算出できるようにされている。
本実施形態のＧＰＳ付き腕時計１は、上述のような受信部１８および表示制御部４０を備えていることで、ＧＰＳ衛星からの受信信号に基づいて時刻表示を自動的に修正することができる。
電源供給部５０は、ソーラーパネル１２０Ａ、充電制御回路５１、二次電池２４、第１レギュレーター５２、第２レギュレーター５３、電圧検出回路５４を含んで構成されている。
二次電池２４は、第１レギュレーター５２を介して表示制御部４０に駆動電力を供給し、第２レギュレーター５３を介して受信部１８に駆動電力を供給する。
ソーラーパネル１２０Ａは、充電制御回路５１を通じて二次電池２４に電力を供給して二次電池２４を充電する。
電圧検出回路５４は、二次電池２４の電圧をモニターし、制御部２０に出力する。従って、制御部２０は、二次電池２４の電圧を把握して受信処理を制御できる。
〔第１実施形態の作用効果〕
上述したように、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計１では、ソーラーパネル支持基板１２０はムーブメント１１０およびカバーガラス１３０の間に配置されている。そして、このソーラーパネル支持基板１２０およびカバーガラス１３０の間に、リング状の誘電体基材１１１および誘電体基材１１１の表面に形成されるＣ字形のアンテナ電極１１２を有するＧＰＳアンテナ１１が設けられている。
このことから、ＧＰＳ衛星５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの衛星信号である無線電波の波長に対して、ソーラーパネル支持基板１２０とＧＰＳアンテナ１１のアンテナ電極１１２との距離は極めて短い（約０．０１倍）こととなる。このように、ソーラーパネル支持基板１２０はアンテナ電極１１２の近傍に配置されるので、ソーラーパネル支持基板１２０はアンテナ電極１１２と同じ電流分布となってＧＰＳアンテナ１１の一部として機能する。
そして、ソーラーパネル支持基板１２０が配置される平面における外装ケース１０１の内径より、ソーラーパネル支持基板１２０の外径を小さく形成している。このことから、ソーラーパネル支持基板１２０は外装ケース１０１に接触しない。より具体的には、ソーラーパネル支持基板１２０の外周縁を外装ケース１０１の内周面から離間させ、ソーラーパネル支持基板１２０は外装ケース１０１に接触することなく配置されている。
このため、導電性部材の外装ケース１０１にソーラーパネル支持基板１２０が当接して、ソーラーパネル支持基板１２０の電位がグランドレベルに落ちてソーラーパネル支持基板１２０に電流が誘起しなくなるという不都合を防止できる。したがって、ソーラーパネル支持基板１２０に電流が確実に誘起してＧＰＳアンテナ１１の一部として確実に機能し、アンテナ性能を確実に向上できる。
特に、アンテナ１１の一部として機能するソーラーパネル支持基板１２０は、金属製の外装ケース１０１や裏蓋１０２とは所定間隔を保って配置される。このため、外装ケース１０１および裏蓋１０２は一体でグランド板（反射板）として機能し、この外装ケース１０１および裏蓋１０２に対してアンテナ１１の一部として機能するソーラーパネル支持基板１２０が所定間隔だけ離れて配置されるので、アンテナ特性を向上することができる。
また、上記第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計１では、Ｃ字形のアンテナ電極１１２を配置したＧＰＳアンテナ１１を用いている。
ここで、アンテナ電極１１２として、少なくとも受信する電波の波長分の長さ寸法が必要となり、アンテナ電極１１２の長さ寸法が小さい場合、その長さ寸法に応じて電波波長を短縮させる比誘電率εｒの大きい誘電体基材１１１が必要となる。このような場合、誘電体基材１１１の選択幅が狭まり、コストも高くなる。一方、本実施形態のように、Ｃ字形のアンテナ電極１１２を採用することで、例えば棒状のアンテナや円弧状のアンテナに比べて、周囲長が十分に確保でき、誘電体基材１１１の選択幅が広くなる。したがって、よりコストが安い適切な誘電体基材１１１を選択することができ、製造上有利となる。
そして、ソーラーパネル支持基板１２０の外周形状として、外装ケース１０１の内周形状と略同一形状に形成している。このため、アンテナ電極１１２をソーラーパネル支持基板１２０の外周に沿って配置でき、外装ケース１０１の内周側を有効に活用できる。
さらに、アンテナ電極１１２をソーラーパネル支持基板１２０の外周縁に沿って配置できるため、例えばダイヤルリングなどの非導電性の別部材により容易にＧＰＳアンテナ１１を覆い隠すことができる。したがって、ＧＰＳアンテナ１１が時計表面に露出せず、時計の質感を高品質に維持できる。
また、ＧＰＳアンテナ１１をカバーガラス１３０の内側に配置している。このため、ＧＰＳアンテナ１１が外部にむき出しにならないので、ＧＰＳアンテナ１１の耐久性を向上でき、またデザインに与える制約も減らすことができる。
さらに、ケース１０として、金属製の外装ケース１０１および裏蓋１０２を用いることができ、時計の質感を高品質に維持することができる。
以上により、時計の質感を高品質に維持した状態で、良好なアンテナ性能を確保したＧＰＳ付き腕時計１を提供できる。
また、裏蓋１０２を導電性部材にて形成して無線電波を反射する反射板として機能させている。すなわち、ＧＰＳアンテナ１１と裏蓋１０２とはある程度の距離で離間しているので、導電性の裏蓋１０２が無線電波の反射板として機能し、ＧＰＳアンテナ１１での受信性能を向上できる。
さらに、裏蓋１０２が反射板として機能するので、腕時計として利用してもアンテナ同調周波数の変化を防止でき、アンテナ特性を向上でき、良好な受信特性が得られる。特に、裏蓋１０２は、比較的に外形寸法を大きく設計しやすいため、無線電波の反射効率の向上が容易で、アンテナ特性を容易に向上できる。
また、本実施形態のＧＰＳ付き腕時計１では、導体板としてソーラーパネル１２０Ａを支持するソーラーパネル支持基板１２０を用いている。
このような構成にすることで、ソーラーパネル１２０Ａを支持する専用の基板と、導体板として機能する基板とをそれぞれ用意することなく、ソーラーパネル支持基板１２０をＧＰＳアンテナ１１の一部として機能させるとともに、ソーラーパネル１２０Ａの支持基板としても用いることができる。したがって、部品点数の増大を抑えることができるとともに、構成を簡単にすることができる。
また、ＧＰＳアンテナ１１のアンテナ電極１１２は、リング状の誘電体基材１１１の上面に配置されるリング状のアンテナ本体部１１３と、アンテナ本体部１１３の内周縁の一点である分岐点１１６から連続して誘電体基材１１１の内周面に形成された結合部１１４と、結合部１１４の分岐点１１６とは反対側の他端に連続し、誘電体基材１１１の下面側に形成される給電部１１５とにより形成される。そして、ソーラーパネル支持基板１２０は、この給電部１１５に対向する位置に切欠凹部１２１が設けられ、この切欠凹部１２１を挿通して、ムーブメント１１０側から給電点１１７に向かって付勢される接続ピン６１が設けられている。
このため、給電部１１５とソーラーパネル支持基板１２０との接触、接続ピン６１とソーラーパネル支持基板１２０との接触を防止することができ、かつ接続ピン６１によりアンテナ電極１１２と回路基板２５の受信部１８とを確実に電気的に接続することができる。また、接続ピン６１が給電点１１７側に付勢されているため、例えば時計に衝撃が加わった場合でも接続ピン６１と給電点１１７との接続を良好に維持することができる。
また、受信部１８は、回路基板２５の裏蓋１０２側に設けられ、受信部１８とＧＰＳアンテナ１１との間に、ソーラーパネル支持基板１２０が設けられている。
このため、ソーラーパネル支持基板１２０は、受信部１８から発生する内部クロックによるノイズに対して、シールドとして機能する。したがって、ＧＰＳアンテナ１１は、受信部１８から発生するノイズの影響を受けることがなく、よりアンテナ特性を向上させることができる。
ＧＰＳアンテナ１１は、文字板２の表面側に配置され、その周囲のダイヤルリング１４０、ベゼル１５０等を非導電性の材料とした。
このため、外装ケース１０１を外観性の優れた金属材料にしても電磁遮蔽を受けることがなく、良好なアンテナ性能を確保できる。
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計１Ａについて説明する。図６は、ＧＰＳ付き腕時計１Ａの概略断面図である。図７は、ＧＰＳ付き腕時計１Ａの平面図である。図８は、ＧＰＳ付き腕時計１Ａに組み込まれる内部構造の分解斜視図である。なお、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を簡略化または省略する。
上記第１実施形態では、ソーラーパネル支持基板１２０が本発明の導体板を構成し、ソーラーパネル支持基板１２０をＧＰＳアンテナ１１の一部として機能させる構成とした。これに対して、第２実施形態では、図６および図８に示すように、ソーラーパネル１２０Ａおよびソーラーパネル支持基板１２０が設けられず、文字板２Ａが本発明の導体板として機能、すなわちＧＰＳアンテナ１１の一部として機能する。
すなわち、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計１Ａでは、文字板２Ａが外装ケース１０１の内周径寸法より小さい径寸法に形成されている。文字板２Ａは、例えばＢＳ（真鍮）、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、チタン合金などの金属材料で構成されている。なお、文字板２Ａの表面には、外観性を向上するために、塗装やメッキ、スパッタリング等による表面処理が施される構成としてもよい。
そして、文字板２Ａは、第１実施形態のソーラーパネル支持基板１２０と同様に、外径がＧＰＳアンテナ１１の外径と同一で、表面側にＧＰＳアンテナ１１が配置されるように形成されている。さらに、文字板２Ａには、接続ピン６１が挿通される切欠凹部１２１が設けられている。
また、外装ケース１０１の内部には、ムーブメント１１０における各部品が配設される地板１１０Ａが配置されている。地板１１０Ａは、合成樹脂などの非導電性部材で構成され、平面形状が円形に形成されている。この地板１１０Ａの一面側には、外装ケース１０１の内周径寸法と同一または僅かに大きい径寸法に形成された径大部１１０Ｂが設けられている。そして、地板１１０Ａには、径大部１１０Ｂが設けられた一面に、文字板２Ａが嵌め込まれる装着凹部１１０Ｃが設けられている。この装着凹部１１０Ｃの外周側に、文字板２Ａの外周縁と外装ケース１０１の内周縁とを離間させるスペーサー１１０Ｄが形成される。
そして、文字板２Ａが取り付けられた地板１１０Ａを備えたムーブメント１１０は、地板１１０Ａの径大部１１０Ｂが外装ケース１０１の内周面に接触し、外装ケース１０１内に圧入されることで嵌め込まれる。
また、文字板２Ａには、第１実施形態のディスプレイ４に代えて、二次電池２４に蓄電する残存電力量を表示する残存電力量表示部２６が設けられている。この残存電力量表示部２６は、通常は残存電力量を表示しているが、受信中はユーザーにより良い受信環境での受信を促すために電波の受信状態を示すように切り替わる。残存電力量表示部２６の指針は、６時を指示する位置から１２時を指示する位置の範囲で移動し、電波の受信レベルが高くなるにつれて１２時側に移動する。また、指針が６時位置を指すと受信不可能な環境であることを意味する。
また、第２実施形態のＧＰＳアンテナ１１は、第１実施形態のＣ字形に形成されたアンテナ電極１１２に代えて、リング状に形成されたものである。
具体的には、アンテナ電極１１２のアンテナ本体部１１３は、誘電体基材１１１の上面側にリング状に形成される部分であり、カバーガラス１３０側から進入した電波、または裏蓋１０２により反射された電波を受信する。このアンテナ本体部１１３の内周縁の一部には、分岐点１１６が形成され、この分岐点１１６から誘電体基材１１１の内周側面に延出して結合部１１４が形成される。この結合部１１４は、誘電体基材１１１の内周側面に沿って周方向に形成される。そして、結合部１１４の分岐点１１６とは反対側の端部は、誘電体基材１１１の下面側に向かって延出し、誘電体基材１１１の下面側において、結合部１１４に連続する給電部１１５が形成される。この給電部１１５は、平面位置が文字板２Ａのおおよそ時刻１０時の目盛位置で、ソーラーパネル支持基板１２０の切欠凹部１２１に対向する位置に形成され、切欠凹部１２１を挿通する接続ピン６１の先端部が給電部１１５に接触する。この接触により、給電点１１７が１点構成される。
ここで、分岐点１１６から結合部１１４を通り給電点１１７に至るまでの長さ寸法は、ＧＰＳアンテナ１１で受信する電波の約１／４波長の長さ寸法となり、誘電体基材１１１の比誘電率εｒが１０である場合では、例えば１．０６ｃｍに形成される。
また、接続基部６２は、図８に示すように、リード線により回路基板２５の中央部の接続点２５１に接続され、この接続点２５１において、回路基板２５の裏蓋１０２側に設けられる受信部１８に接続されている。ここで、本第２実施形態のような１波長ループアンテナのＧＰＳアンテナ１１により効率的な円偏波受信のために、接続点２５１は、回路基板２５の中央部に位置することが好ましい。一方で、接続点２５１を回路基板２５の中央部に設ける場合、配線が長くなるため、信号損失が増大するという問題がある。このような問題を改善するために、ＧＰＳアンテナ１１および受信部１８の間、より具体的には、ＧＰＳアンテナ１１と、フィルター（ＳＷＡ）３１（図５参照）との間に、ＬＮＡ（ローノイズアンプ）を設け、信号損失を補う構成としてもよい。
そして、外装ケース１０１には、図６に示すように、充電用端子２８が貫通される貫通孔１０１Ａが設けられている。充電用端子２８は、ムーブメント１１０の回路基板２５に搭載された充電制御回路に接続され、充電用端子２８に供給される電力を二次電池２４に充電可能となっている。
このような第２実施形態では、前述した第１実施形態と同様な効果を奏することができる。すなわち、文字板２Ａが配置される平面における外装ケース１０１の内径より、文字板２Ａの外径を小さく形成している。このことから、文字板２Ａの外周縁が外装ケース１０１の内周面から離間し、文字板２Ａが外装ケース１０１に接触せずに配置されている。
このため、外観向上のために導電性とした外装ケース１０１に文字板２Ａが当接して、文字板２Ａの電位がグランドレベルに落ちて文字板２Ａに電流が誘起しなくなるという不都合を防止でき、文字板２Ａに電流が確実に誘起してＧＰＳアンテナ１１の一部として確実に機能し、アンテナ性能を確実に向上できる。
また、ＧＰＳ付き腕時計１Ａでは、アンテナ１１およびムーブメント１１０の間に文字板２Ａが設けられる。
このことにより、文字板２Ａは、近接するＧＰＳアンテナ１１の一部として機能するので、良好なアンテナ性能を確保できる。また、リング状の誘電体基材１１１上に、リング状のアンテナ本体部１１３を配置したアンテナ電極１１２を形成するため、アンテナ電極１１２の信号受信面積を大きくでき、アンテナの受信感度を良好にできる。
そして、文字板２Ａは、導電性が得られればよいため、質感の高い金属製とすることができる。また、ＧＰＳアンテナ１１は文字板２Ａの外周に沿って配置するため、ダイヤルリング１４０で被覆しても文字板２Ａの表示部分を隠すことがない。このため、ＧＰＳ付き腕時計１Ａの外観性の向上を図ることができる。
さらに、ＧＰＳ付き腕時計１Ａは、時刻表示のための文字板２Ａ自体をＧＰＳアンテナ１１の一部としても機能させるので、１つの部材で異なる機能を兼用できることから、構造の簡略化を図ることができる。
また、ムーブメント１１０の地板１１０Ａに文字板２Ａを位置決めして取り付けるための装着凹部１１０Ｃを設けて、その外周側の地板１１０Ａをスペーサー１１０Ｄとして機能させている。
このため、文字板２Ａを位置決めして固定でき、ムーブメント１１０およびカバーガラス１３０の間に配置させることが容易にできる。したがって、製造性を向上できるとともに、文字板２Ａと外装ケース１０１との距離が安定してアンテナ特性のばらつきを防止できる。
特に、アンテナ１１の一部として機能する文字板２Ａは、金属製の外装ケース１０１や裏蓋１０２とは所定間隔を保って配置される。このため、外装ケース１０１および裏蓋１０２は一体でグランド板（反射板）として機能し、この外装ケース１０１および裏蓋１０２に対してアンテナ１１の一部として機能する文字板２Ａが所定間隔だけ離れて配置されるので、アンテナ特性を向上することができる。
〔第３実施形態〕
次に本発明に係る第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計１Ｂについて説明する。図９は、ＧＰＳ付き腕時計１Ｂの概略構成を示す断面図である。なお、前述した第１実施形態および第２実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
上記第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計１では、ソーラーパネル支持基板１２０の外径を外装ケース１０１の内径より小さく形成し、ソーラーパネル支持基板１２０の外周縁が外装ケース１０１の内周面から離間する状態に配置したが、第３実施形態では、図９に示すように、ベゼル１５０の内径と同一の内径に形成したソーラーパネル支持基板１２０をベゼル１５０に嵌め込む構成としている。
具体的には、ベゼル１５０は、外周および内周が外装ケース１０１の外周および内周に連続する円環状に形成されている。このベゼル１５０は、合成樹脂などの非導電性部材にて円環状に形成されたベゼル本体１５１と、ベゼル本体１５１の外周面を被覆する金属製のベゼルカバー１５２とを備えている。ベゼル本体１５１は、内径が外装ケース１０１の内径と同一とされ、その内周面は外装ケース１０１の内周面に段差無く連続する。ベゼルカバー１５２は、ベゼル本体１５１の外周面、つまり外装ケース１０１の上端縁からカバーガラス１３０の端面までの外周面を被覆する。
そして、ベゼル１５０は、外装ケース１０１の開口面１０３側の内周縁に段差状に形成された段差部１０７に嵌め合わされて取り付けられている。なお、両面粘着テープや接着剤などの手段により取り付ける構成としてもよい。
また、ソーラーパネル支持基板１２０は、外径がベゼル本体１５１の内径と同一寸法に形成され、ベゼル本体１５１の内周に嵌め込まれる。
この構成では、ソーラーパネル支持基板１２０が配置された状態で、ソーラーパネル支持基板１２０の外周縁は、ベゼル本体１５１を介して外装ケース１０１の内周面に離間し、接触していない。すなわち、ソーラーパネル支持基板１２０が配置される平面における外装ケース１０１の内径は、外装ケース１０１の段差部１０７の内径となる。そして、ソーラーパネル支持基板１２０が配置される平面以外の時計の厚さ方向では、外装ケース１０１の内径が、ソーラーパネル支持基板１２０の外径と同一または径小でも、ソーラーパネル支持基板１２０に外装ケース１０１が接触しない構造となっている。
このような第３実施形態の構成では、ベゼル本体１５１が本発明のスペーサーとして機能することとなる。このため、第３実施形態では、前述した第１実施形態および第２実施形態と同様な効果を奏することができる。すなわち、ソーラーパネル支持基板１２０は、該ソーラーパネル支持基板１２０が配置される平面における外装ケース１０１の内径より小さく外装ケース１０１に接触しないので、電位が外装ケース１０１のグランドレベルに落ちることがない。このことから、ソーラーパネル支持基板１２０は、近接するＧＰＳアンテナ１１と同様の電流分布に誘起し、ＧＰＳアンテナ１１の一部として良好に機能でき、受信特性を向上できる。特に、アンテナ１１の一部として機能するソーラーパネル支持基板１２０と、グランド板として機能する金属製の外装ケース１０１、裏蓋１０２とが所定間隔を保って配置されるので、アンテナ特性を向上することができる。
さらに、スペーサーとして機能するベゼル本体１５１により、ソーラーパネル支持基板１２０を嵌め込んで位置決めするスペーサーとしても機能させている。
このため、ソーラーパネル支持基板１２０を位置決めするための機能をベゼル本体１５１で兼用でき、構造の簡略化を図ることができる。さらに、ソーラーパネル支持基板１２０と外装ケース１０１との距離が安定してアンテナ特性のばらつきを防止でき、安定した特性を提供できる。
そして、ベゼル本体１５１の外面に質感の高い金属製のベゼルカバー１５２を設けているので、ＧＰＳ付き腕時計１Ｂの外観性を向上できる。なお、ベゼル本体１５１をセラミックスなどで形成して質感を維持しつつ強度を向上させることで、ベゼルカバー１５２を用いなくてもよい。この構成により、金属製のベゼルカバー１５２により電波が遮蔽されることがなく、金属製のベゼルカバー１５２を用いる場合によりも受信性能を向上できる。
〔第４実施形態〕
次に、本発明に係る第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計１Ｃについて説明する。図１０は、ＧＰＳ付き腕時計１Ｃの概略断面図である。図１１は、ＧＰＳ付き腕時計１Ｃに組み込まれる内部構造の分解斜視図である。なお、上記各実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を簡略化または省略する。
上記第１実施形態では、ソーラーパネル支持基板１２０の外径を外装ケース１０１の内径より小さく形成し、ソーラーパネル支持基板１２０の外周縁が外装ケース１０１の内周面から離間する状態に配置した。これに対して、第４実施形態では、図１０および図１１に示すように、ソーラーパネル支持基板１２０Ｃの周囲に円環状の環状導体板１６０を配置した。さらに、この環状導体板１６０に２つの接触片１６１を形成し、外装ケース１０１に接触片１６１のみが接触する状態、つまり環状導体板１６０が２点で外装ケース１０１に接触するように配置した。
すなわち、第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計１Ｃでは、合成樹脂などの非磁性材料で形成された文字板２と、ソーラーパネル１２０Ａおよびソーラーパネル支持基板１２０Ｃとが、ＧＰＳアンテナ１１の内径より小さな外径寸法で形成され、ＧＰＳアンテナ１１の内周側に順次積層されて配置されている。なお、ソーラーパネル支持基板１２０Ｃは、前記第１実施形態と同じく、金属製（導電性）の部材で構成されている。
環状導体板１６０は、例えばステンレス板などの金属製の板材を円環状に打ち抜くことで形成されている。
この環状導体板１６０の外周縁には、一対の接触片１６１が外方に向けて突出している。この接触片（突起）１６１は、環状導体板１６０の平面中心に対して点対称位置に設けられている。すなわち、接触片１６１は、環状導体板１６０の外周に１８０度間隔で形成されている。
これら接触片１６１は、外装ケース１０１内に組み込まれた際、先端部が外装ケース１０１の内周面に当接する。具体的には、接触片１６１の先端間の距離は、外装ケース１０１の内径よりも若干長い寸法に形成されている。このことにより、接触片１６１は板バネ状に形成され、外装ケース１０１内に組み込まれた際にそのばね性で弾性変形し、先端が外装ケース１０１の内周面に当接する。
ここで、環状導体板１６０の接触片１６１が設けられていない外周縁の外径は、外装ケース１０１の内径より小さく形成されている。
なお、前記接触片１６１は、環状導体板１６０と一体に形成した構成に限らず、別部材の接触片を環状導体板１６０の裏面などに取り付けた構成としてもよい。また、接触片１６１の形状は、図１１に示すように平面矩形状のものに限らず、平面視で略三角形状に形成したものや、先端が円形状に丸まった形状などでもよく、外装ケース１０１の内周面に点接触する形状であればよい。
また、環状導体板１６０には、接続ピン６１の先端部を挿通して給電部１１５に接触させる切欠孔部１６２が設けられている。
この第４実施形態の構成では、前記各実施形態と同様の作用効果を奏するほか、円環状の環状導体板１６０をソーラーパネル支持基板１２０Ｃの周囲に、ソーラーパネル支持基板１２０Ｃに接触させて配置することで、導体板をソーラーパネル支持基板１２０Ｃおよび環状導体板１６０の２部品で構成できる。このため、ソーラーパネル支持基板１２０Ｃは、ソーラーパネル１２０Ａと同じサイズでよく、第１実施形態のように、大型のソーラーパネル支持基板１２０を用いる必要がないため、一般的な時計用のソーラーパネル支持基板を流用できる。このため、ソーラーパネル支持基板１２０Ｃを、アンテナ１１を備えない太陽電池付時計の部品と共通化できてコストダウンを実現できる。
また、ソーラーパネル支持基板１２０Ｃおよび環状導体板１６０によって、前記第１実施形態のソーラーパネル支持基板１２０と同じ大きさの導体板を構成でき、第１実施形態と同様にＧＰＳアンテナ１１の特性を向上できる。
そして、環状導体板１６０に接触片１６１を形成し、環状導体板１６０を外装ケース１０１の内周面に２点のみで接触して配置させている。このように、環状導体板１６０を外装ケース１０１に２点のみで接触させれば、３点以上で接触させた場合に比べて、接触点間の間隔が長くなるので環状導体板１６０に誘起する電流が多くなり、環状導体板１６０の電位が低減する割合が小さくなる。このため、アンテナ特性の劣化が少なく、かつ環状導体板１６０を設けない場合に比べて高いアンテナ特性が得られる。
また、環状導体板１６０の接触片１６１を外装ケース１０１の内周面に接触させているので、環状導体板１６０を配置する際の位置決めが容易になり、ＧＰＳ付き腕時計１Ｃの製造効率も向上できる。その上、ＧＰＳアンテナ１１を構成する環状導体板１６０が外装ケース１０１に接触することで、ＧＰＳアンテナ１１の電位が安定し、アンテナ１１が外装ケース１０１から離れている場合に比べて静電気耐性を高めることができる。
なお、導体板と外装ケース１０１とが２点のみで接触しているとは、電気的特性として導体板と外装ケース１０１とが２点で接触しているものであればよい。このため、例えば、環状導体板１６０の一方の接触片１６１に近接する接触片がさらに設けられ、導体板と外装ケースとが３箇所で接触していても、２つの接触片の間隔が狭いため電気的特性としては実質的に１点として機能する場合も、導体板と外装ケース１０１とが２点のみで接触していることになる。
〔第５実施形態〕
次に、本発明に係る第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計１Ｄについて説明する。図１２は、ＧＰＳ付き腕時計１Ｄを示す平面図である。図１３は、ＧＰＳ付き腕時計１Ｄに組み込まれるＧＰＳアンテナ１１Ｄを示す概略斜視図である。なお、上記各実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を簡略化または省略する。
上記第１実施形態では、平面円形の外装ケース１０１を用い、指針３により時刻表示する構成とした。これに対して、第５実施形態では、図１２および図１３に示すように、平面四角形の外装ケース１０１Ｄを用い、液晶表示パネル１７０により時刻表示する構成としたものである。
具体的には、外装ケース１０１Ｄは、平面四角形の開口面１０３Ｄを有する導電性の金属材料にて四角筒状に形成されている。前記開口面１０３Ｄにはカバーガラス１３０Ｄが嵌め込まれ、カバーガラス１３０Ｄの裏面側には、アンテナ１１Ｄおよび液晶表示パネル１７０が配置されている。
アンテナ１１Ｄは、図１３に示すように、矩形枠状に形成されている。ＧＰＳ衛星信号のように円偏波を受信するためのアンテナは、前記実施形態のように平面円形でなく、正方形でも実現できるためである。
アンテナ１１Ｄは、矩形枠状の誘電体基材１１１と、アンテナ電極１１２とで構成される。アンテナ電極１１２は、誘電体基材１１１の表面に連続して設けられたアンテナ本体部１１３と、アンテナ本体部１１３に分岐点１１６で接続された結合部１１４と、結合部１１４の他端に接続された給電部１１５とで構成され、給電部１１５に図示略の接続ピンが当接して給電点１１７とされている。
前記アンテナ１１Ｄは、液晶表示パネル１７０の周囲に配置される。カバーガラス１３０は、液晶表示パネル１７０およびアンテナ１１Ｄの表面を覆っている。また、カバーガラス１３０の内面（裏面）は、アンテナ１１Ｄが透けて見えないように、非導電性インクによる印刷が施されている。
さらに、アンテナ１１Ｄと、アンテナ１１Ｄの裏面側に設けられるムーブメント（モジュール）との間には、図１３に示すように、アンテナ１１Ｄの外周形状に合わせて略正方形の導体板１８０が配置されている。
ここで、導体板１８０の大きさは、前記アンテナ１１Ｄの大きさ以上で、かつ、外装ケース１０１Ｄ内に配置可能なサイズに形成されている。すなわち、外装ケース１０１Ｄの内周面の平面形状が正方形の場合、その一辺の寸法は、前記導体板１８０の一辺の寸法より大きく形成されている。
そして、導体板１８０は、外装ケース１０１Ｄの内周面に接触しない状態、もしくは１点もしくは２点のみで外装ケース１０１Ｄの内周面に接触する状態に配置されている。なお、１点もしくは２点で接触する場合としては、導体板１８０に突起状の接触片を形成し、この接触片を外装ケース１０１Ｄの内面に接触させた場合が例示できる。
この第５実施形態の構成でも、前記各実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、導電性とした外装ケース１０１Ｄに導体板１８０が当接して導体板１８０の電位がグランドレベルに落ちてしまい、導体板１８０に電流が誘起しなくなるという不都合を防止でき、アンテナ性能の劣化を防止できる。
〔他の実施形態〕
なお、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、ＧＰＳ付き腕時計１は、指針３およびディスプレイ４を有するコンビネーション時計を例示したが、これに限らず、例えば、ＧＰＳ付き腕時計１Ｄのように、ディスプレイのみを有するデジタル時計に適用してもよい。さらに、本発明は、腕時計に限らず、懐中時計などの各種時計や、携帯電話機、デジタルカメラや各種携帯情報端末等の電子時計機能を有する機器に適用してもよい。
また、位置情報衛星の例としてＧＰＳ衛星について説明したが、本発明の位置情報衛星としては、ＧＰＳ衛星だけではなく、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、北斗（中国）などの他の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）や、ＳＢＡＳなどの静止衛星や準天頂衛星などの時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星でもよい。
また、このような位置情報衛星からの衛星信号の電波受信に限られず、例えば９００ＭＨｚ帯を用いる円偏波の無線タグの近距離無線受信装置としても用いることができる。
さらには、円偏波の受信に限らず、直線偏波の電波を受信するものとしても用いることができる。
そして、前述した各実施形態では、ＧＰＳアンテナ１１を覆うリング部材としてダイヤルリング１４０を設けたが、これに限らず、リング部材は目盛のない部材であってもよく、内側面が傾斜面ではなく文字板２に対して垂直な面あるいは他の形状であるとしてもよい。また、リング部材は本発明に必須ではなく、例えばベゼル１５０の内周が内側に張り出してＧＰＳアンテナ１１を覆い隠せるようであれば、別体のリング部材は省略することができる。
また、第１〜４実施形態では、ダイヤルリング１４０によりＧＰＳアンテナ１１を覆うことで、外部からＧＰＳアンテナ１１が見えない構成としたがこの限りではない。例えば、第５実施形態と同様に、カバーガラス１３０におけるＧＰＳアンテナ１１と重なる位置に、内面印刷を施し、ＧＰＳアンテナ１１が外部から視認できない構成としてもよい。この場合、印刷インクとして、ＧＰＳアンテナ１１の受信特性に影響が出ない非導電性のインクを用いる。
なお、図２，６，１０に示す第１，２，４実施形態のベゼル１５０は金属製でもよい。金属製のベゼル１５０を用いた場合、セラミックスに比べて、アンテナ性能は低下するが、加工が容易となり、コストを低減できる。
上記第１から第３、５の各実施形態において、導体板であるソーラーパネル支持基板１２０や文字板２Ａを、外装ケース１０１の内周面から離間して配置したが、接触させない構成に限られない。
例えば、第４実施形態と同様に、ソーラーパネル支持基板１２０や文字板２Ａの位置決めのために外周縁から突出する突起を設け、この突起が外装ケース１０１の内周面にトータルで１点または２点で接触する構成としてもよい。この突起は、ばね性を有して確実にケース内周面に接触するものが好ましい。
このように導体板を外装ケースに接触させても、接触箇所（面積）が小さく、導体板の電位がグランドレベルに落ちることがなければ、導体板は近接するＧＰＳアンテナ１１と同様の電流分布に誘起される。このため、導体板はＧＰＳアンテナ１１の一部として機能する。
また、導体板として、金属製の文字板２Ａ自体を兼用した例、ソーラーパネル支持基板１２０を兼用した例について説明したが、他の機能部材と兼用でない専用の金属板などの導体板を用い、これをムーブメント１１０およびカバーガラス１３０の間に配置する構成としてもよい。
なお、導体板の材料としては、金属製の板材に限らず、非金属材料からなる板材の表面に金属皮膜を形成したものであってもよい。また、連続した板材に限らず、複数の小片を連続させて平板状に形成したもの、概略形状が平板状とされた金属メッシュ材料などを用いてもよい。
また、文字板２Ａやソーラーパネル支持基板１２０の外径をＧＰＳアンテナ１１の外径と同一寸法に形成したが、この限りではない。すなわち、ＧＰＳアンテナ１１の内径より小さく形成してもよい。なお、径寸法が大きくなるに従って、電流が効率よく誘起する傾向となることから、径寸法を大きく形成すること、具体的にはアンテナ電極１１２のアンテナ本体部１１３の外径以上の径寸法とすることが好ましい。
さらに、ＧＰＳアンテナ１１として、アンテナ本体部１１３の分岐点１１６から誘電体基材１１１の内周面に沿って結合部１１４が形成される例を示したが、これに限定されず、例えば図１４に示すＧＰＳアンテナ１１Ｅのように、アンテナ本体部１１３の外周側に分岐点１１６が設けられ、この分岐点１１６から誘電体基材１１１の外周側面に延出し、外周側面の周方向に沿って結合部１１４が形成される構成などとしてもよい。
また、単一の給電部１１５が形成されるＧＰＳアンテナ１１を例示したが、図１５に示すように、複数の給電部１１５が形成されるＧＰＳアンテナ１１Ｆとしてもよい。この図１５に示すＧＰＳアンテナ１１Ｆは、リング状のアンテナ本体部１１３に２つの給電部１１５Ａ，１１５Ｂが設けられている。ここで、これらの給電部１１５Ａおよび給電部１１５Ｂは、いわゆる直交２点給電であり、つまり２箇所の給電部１１５Ａ，１１５Ｂは、位相差が９０度となる位置にそれぞれ配置されていることが好ましい。そして、ＧＰＳアンテナ１１の２つの給電部１１５Ａ，１１５Ｂに対して、接続ピン６１も２つ設けられ、これらの２つの接続ピン６１から衛星信号が回路基板２５に伝達される。また、回路基板２５は、これら２つの経路の位相調整を実施して、受信部１８に信号を伝達することで、円偏波の受信処理を実施する。
そして、裏蓋１０２を導電性部材にて形成して反射板として機能させたが、合成樹脂やセラミックスなど、非導電性部材にて形成して反射板として機能を付与しない構成としてよい。
また、給電部１１５に接触する接続部材として、接続ピン６１を例示したが、このようなピン部材に限定されない。例えば、接続部材として、板ばね状に形成される接続板を用いてもよく、このような構成でも、板ばねの付勢力により接続板が給電点１１７に所定の接触圧で接続させることができる。
また、第２実施形態において、充電用端子２８を設けて外部から電力が供給される構成を例示したが、第１実施形態のソーラーパネル１２０Ａを用いたり、ソーラーパネル１２０Ａを併用したりしてもよい。
次に、本発明の導体板の大きさおよび外装ケースとの関係について実施した検討について説明する。
なお、本発明は、以下に説明する実施例に限られるものではない。
［導体板の大きさ］
前述した第２実施形態における文字板２Ａを導体板として機能させる構成で、大きさの異なる文字板２Ａを用いて、アンテナゲインを測定し放射パターンを比較する検討をした。図１６は、ＧＰＳアンテナの放射パターンのシミュレーション結果を示す特性図である。
ＧＰＳアンテナ１１として、外径が３８ｍｍ、厚さ寸法が２ｍｍのものを用いた。
そして、実施例１として、文字板（導体板）２Ａの外径を、ＧＰＳアンテナ１１の外径と同一寸法とした「文字板中」を用いた。また、実施例２として、文字板（導体板）２Ａの外径を、ＧＰＳアンテナ１１の半径より１ｍｍ小さい径寸法に形成した「文字板小」を用いた。
また、比較例１として、文字板２Ａを用いないブランクとした。さらに、比較例２として、文字板２Ａの外径を外装ケース１０１の内径と同一寸法として外装ケース１０１の内周に嵌め込まれ、文字板２Ａの外周面全体が外装ケース１０１に接触する「文字板大」を用いた。その結果を図１６に示す。この図１６は、ＧＰＳアンテナ１１のカバーガラス１３０側となる天頂方向をＺ軸とし、このＺ軸に対する傾きを角度θとする。なお、ＧＰＳアンテナ１１の裏蓋１０２側は、角度θが１８０°である。
この図１６に示す結果から、文字板２Ａを用いない比較例１より、文字板２Ａを設ける実施例１，２の方が、アンテナゲインが向上することが認められた。さらに、実施例１と実施例２とでは、文字板２Ａの径寸法が大きい方が、アンテナゲインが向上することが認められた。なお、さらに文字板２Ａの径寸法が大きく、外周全体が導電性の外装ケース１０１に接触する比較例２では、文字板２Ａを用いない比較例１よりもアンテナゲインが小さくなることが認められた。
［導体板と外装ケースとの関係］
次に、文字板と外装ケースとの接触状態とアンテナゲインとの関係について確認する検討をした。
図１７は、検討時の文字板と外装ケースとの接触状態を説明するための概念図である。図１８は、文字板と外装ケースとの接触状態とピークゲインとの関係を示すグラフである。
ＧＰＳアンテナ１１として、アンテナ電極１１２がＣ字形で、外径が３８ｍｍ、厚さ寸法が２ｍｍのものを用いた。また、ＧＰＳアンテナ１１は、図１７に示すように、給電点１１７の位置を０度として、切欠部１１３Ａの位置を３１５度とした。
文字板２Ａは、ＧＰＳアンテナ１１の外径と同一の外径寸法に形成した。さらに、文字板２Ａは、給電点１１７から図１７に矢印で示す周方向で所定の中心角となる外周縁の位置に突起（図１７には図示せず）を設けた。そして、外装ケース１０１内に文字板２Ａを配置させ、アンテナゲインのピークゲインを比較した。
実施例３は、給電点１１７から９０度の位置に突起を１つ設けた文字板２Ａを用い、外装ケース１０１に１点で接触させた。
実施例４は、給電点１１７から１３５度の位置に突起を１つ設けた文字板２Ａを用い、外装ケース１０１に１点で接触させた。
実施例５は、給電点１１７から１８０度の位置に突起を１つ設けた文字板２Ａを用い、外装ケース１０１に１点で接触させた。
実施例６は、給電点１１７から２７０度の位置に突起を１つ設けた文字板２Ａを用い、外装ケース１０１に１点で接触させた。
実施例７は、給電点１１７から９０度と１８０度との位置に突起を２つ設けた文字板２Ａを用い、外装ケース１０１に２点で接触させた。
実施例８は、給電点１１７から９０度と２７０度との位置に突起を２つ設けた文字板２Ａを用い、外装ケース１０１に２点で接触させた。
実施例９は、給電点１１７から１８０度と２７０度との位置に突起を２つ設けた文字板２Ａを用い、外装ケース１０１に２点で接触させた。
比較例３は、給電点１１７から９０度と１８０度と２７０度との位置に突起を３つ設けた文字板２Ａを用い、外装ケース１０１に３点で接触させた。
この結果を図１８に示す。なお、図１８には、基準として、突起を設けず外装ケース１０１に接触させない実施例１のピークゲインも記述する。
この図１８に示す結果から、文字板２Ａが外装ケース１０１に接触することによりピークゲインが低下することが認められた。そして、接触する箇所が多くなるに従ってピークゲインが小さくなることが認められた。但し、１点のみで接触する実施例３〜６と、２点のみで接触する実施例７〜９とは、ピークゲインにあまり差はないものの、３点接触する比較例３では、急激にピークゲインが小さくなることが認められた。このように、２点までなら、文字板２Ａに誘起する電流分布がある程度維持され、アンテナ特性を向上できることがわかる。
また、１点接触する実施例３〜６では、切欠部１１３Ａに対して直径方向に位置する給電点１１７から１３５度の位置（実施例４）は、他の９０度（実施例３）、１８０度（実施例５）、２７０度（実施例６）の位置に比べて切欠部１１３Ａから最も遠い位置であり、ピークゲインが小さくなる傾向にあった。
さらに、２点接触する実施例７〜９では、接触位置が直径方向（点対称位置）となる給電点１１７から９０度および２７０度の位置（実施例８）は、接触位置が直径方向とならない給電点１１７から９０度および１８０度の位置（実施例７）と、給電点１１７から１８０度および２７０度の位置（実施例９）より、良好なピークゲインが得られることがわかった。
そして、前述のように、文字板２Ａ（ソーラーパネル支持基板１２０）もＧＰＳアンテナ１１の一部として機能しており、アンテナ電極１１２と同様の電流が誘起されるために、外装ケース１０１との隙間で一種のスロットアンテナが形成されている。すなわち、本発明の時計の構造においては、ループアンテナとスロットアンテナとが複合して機能しているといえる。よって、上述したように、構造上の理由で文字板２Ａに突起を設けて外装ケース１０１に接触せざるを得ない場合でも、文字板２Ａの電流分布に影響を与えないように切欠部１１３Ａからなるべく離し、また２点で接触させる場合でも対称位置で接触させる方が、特性劣化を抑えることができるので好ましい。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ…ＧＰＳ付き腕時計（無線機能付き時計）、２Ａ…導体板として機能する文字板、１０１、１０１Ｄ…外装ケース（ケース本体）、１１、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ…ＧＰＳアンテナ（アンテナ）、１０２…裏蓋、１１０…ムーブメント、１１０Ｄ…スペーサー、１１１…誘電体基材、１１２…アンテナ電極、１２０…導体板として機能するソーラーパネル支持基板、１２０Ａ…ソーラーパネル、１３０…カバーガラス、１５１…スペーサーとして機能するベゼル本体、１６０…環状導体板、１８０…導体板。

Claims (11)

  1. 時刻表示用のムーブメントと、
    前記ムーブメントを収容する導電性のケース本体と、
    前記ケース本体の表面側に設けられ、前記ムーブメントの表面側を覆うカバーガラスと、
    環状または略環状の導電性のアンテナ電極および環状の誘電体基材を有し、前記ムーブメントおよび前記カバーガラスの間に配置されて衛星信号を受信するアンテナと、
    前記ムーブメントおよび前記アンテナの間に配置される導電性を有した導体板と、を備え、
    前記誘電体基材は、前記衛星信号の電波の波長を、前記アンテナ電極で受信可能な波長に短縮し、
    前記導体板の外径は、該導体板が配置される平面における前記ケース本体の内径より小さくされ、
    前記アンテナ電極と前記導体板との距離は、前記誘電体基材で短縮された波長の０．０５倍以上、０．１倍以下である
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  2. 請求項１に記載の無線機能付き時計において、
    前記導体板は、外周縁が前記ケース本体の内周面から離間して配置されている
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  3. 請求項２に記載の無線機能付き時計において、
    前記導体板の外周縁と前記ケース本体の内周面との間に介在されるスペーサーを備えている
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  4. 請求項１に記載の無線機能付き時計において、
    前記導体板は、前記ケース本体の内周面に１点または２点のみで接触して配置されている
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の無線機能付き時計において、
    前記ケース本体に取り付けられ、無線電波を反射する反射板として機能する導電性部材にて形成された裏蓋を備えている
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の無線機能付き時計において、
    前記導体板は、外径が前記アンテナ電極の外径と同一または前記アンテナ電極の外径より大きい
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の無線機能付き時計において、
    前記導体板は、時刻表示用の文字板である
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  8. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の無線機能付き時計において、
    透光性を有する時刻表示用の文字板と、
    前記文字板および前記ムーブメントの間に配置され、光を受光して発電するソーラーパネルと、を備え、
    前記導体板は、前記ソーラーパネルを支持するソーラーパネル支持基板である
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  9. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の無線機能付き時計において、
    透光性を有する時刻表示用の文字板と、
    前記文字板および前記ムーブメントの間に配置され、光を受光して発電するソーラーパネルと、を備え、
    前記導体板は、前記ソーラーパネルを支持するソーラーパネル支持基板と、前記ソーラーパネルの周囲に配置された環状導体板とで構成されている
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の無線機能付き時計において、
    前記アンテナ電極は、前記アンテナの誘電体基材上における前記カバーガラスに対向する面に設けられている
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
  11. 請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の無線機能付き時計において、
    前記アンテナ電極は、周方向の一部に切り込み部が切り欠かれたＣ字形に形成され、
    前記アンテナ電極に給電する給電点は、アンテナ電極の中心点と前記切り込み部が設けられた位置とを結ぶ線分と、アンテナ電極の中心点と前記給電点とを結ぶ線分とで作られる中心角があらかじめ設定された所定角度となる１箇所に設けられる
    ことを特徴とする無線機能付き時計。
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