JP5994522B2 - アンテナ内蔵式電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナを内蔵したアンテナ内蔵式電子時計に関する。

特許文献１には、円環状のアンテナ体１１と、その直下に配置された円板状のソーラーパネル支持基板１２０とを備えたＧＰＳ（Global Positioning System）付き腕時計１が記載されている。同文献１の図４に示すように、アンテナ体１１は、円環状の誘電体基材１１１と、誘電体基材１１１の表面に形成された導電性のアンテナ電極１１２（アンテナ本体部１１３、結合部１１４及び給電部１１５）とを備える。また、ソーラーパネル支持基板１２０は、導電性の基板であり、文字板２やソーラーパネル１２０Ａを支持する他、回路基板２５の接地端子に接続されてグランド板として機能する。

特開２０１１−０２１９２９号公報

特許文献１に記載された腕時計１では、誘電体基材１１１の上面に形成された円環状のアンテナ本体部１１３と、ソーラーパネル支持基板１２０（グランド板）との間で共振を生じさせ、ＧＰＳ衛星からの電波を受信する。このようなループアンテナでは、ループ面を貫通する磁束が多いほど誘起される起電力も増えるので受信性能が高くなる。しかしながら、特許文献１に記載された腕時計１では、円環状の誘電体基材１１１の開口部分が、接地端子に接続された円板状のソーラーパネル支持基板１２０によって誘電体基材１１１の直下で塞がれているため、ループ面を貫通する磁束が少なくアンテナの受信性能の低下を招いていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、グランド板と誘電体上に設けられた給電素子との間で共振を生じさせて電波を受信するアンテナ内蔵式電子時計において、アンテナの受信性能を向上させることを解決課題とする。

以上の課題を解決するため、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計は、外装ケースと、前記外装ケースに収納され、時刻を表示する時刻表示部と、前記外装ケースに収納され、所定の電位が給電される導電性の給電素子が設けられた環状の誘電体と、前記外装ケースに収納され、環状の形状を有し、グランド電位が供給される導電性のグランド板と、を備え、前記誘電体及び前記グランド板は、環の中心軸が同じであり、前記中心軸方向の離間間隔が前記誘電体の前記中心軸方向の幅以下である、ことを特徴とする。

以上の構成によれば、グランド板と誘電体は、いずれも環状の形状を有するので、環の内側の部分が開口している。また、グランド板は、給電素子が設けられた誘電体に対し、環の中心軸が同じになり、かつ中心軸方向の離間間隔が誘電体の中心軸方向の幅以下となるように配置される。この場合、グランド板と誘電体は、互いの開口のうち少なくとも一部が重なるように中心軸方向に並べて配置されることになるので、誘電体の開口部分がグランド板で塞がれてしまうことがない。従って、特許文献１に開示された構成と比較した場合に、ループアンテナのループ面を貫通する磁束を増やすことが可能になるので、アンテナの受信性能を高めることができる。

なお、「時刻表示部」は、例えば、ダイヤル板の上で指針軸を中心に指針を周回させて時刻を指し示す態様の他、例えば、ダイヤル板に相当する大きさの表示領域を有する液晶表示パネルを備え、ダイヤル板や指針の画像を表示領域に表示して時刻を表示する態様や、液晶表示パネル等に時刻をデジタル表示する態様を含む。また、「環状」とは、全体が切れ目なくつながって輪になっていることをいい、輪（環）の形状は、円形や楕円の他、四角形等の多角形であってもよい。また、給電素子は、例えば、メッキや銀ペースト印刷等によって誘電体の表面に形成されてもよいし、インサート成形等によって誘電体の内部に埋設されてもよい。

また、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計において、前記グランド板には、前記グランド電位が供給される供給部が複数設けられてもよい。なお、「供給部」は、例えば、導通ピンや導通ばねである。
給電素子とグランド板との間で共振を生じさせて電波を受信する場合、給電素子とグランド板との間の電位差を一定に保つことが重要であり、グランド板におけるグランド電位の安定性はアンテナの感度や指向性に大きく影響する。特に、グランド板の形状を環状にした場合は、供給部が一箇所であると、グランド板におけるグランド電位の電位分布が不均一になり易く、アンテナの受信性能の低下や指向性の変動を招く。このような問題に対し、上述した構成によれば、グランド板には供給部が複数設けられているので、グランド板におけるグランド電位を安定させることができる。従って、アンテナの受信性能を高めると共に良好な指向性を確保することが可能になる。

また、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計において、前記複数の供給部は、前記グランド板の環の中心から均等の角度で設けられてもよい。この場合もグランド板におけるグランド電位を安定させることができるので、アンテナの受信性能を高めると共に良好な指向性を確保することが可能になる。

また、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計において、前記給電素子は、環状又は環状の一部を切り欠いた形状を有し、前記所定の電位が給電される給電部が一箇所設けられ、前記誘電体及び前記グランド板を環の中心軸方向から平面視したとき、前記複数の供給部は、前記グランド板の環の中心と前記給電部とを結ぶ直線に対して対称（線対称）となるように設けられてもよい。
この場合もグランド板におけるグランド電位を安定させ、アンテナの受信性能を高めると共に良好な指向性を確保することができる。特に、グランド板の環の中心と給電部とを結ぶ直線に対して対称となるように複数の供給部を設けることで、給電素子における高周波成分の遅延を給電部の両側で対称となるように低減することができるため、アンテナの良好な指向性を確保することが可能である。

また、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計において、前記給電素子は、環状の一部を切り欠いた形状を有し、前記所定の電位が給電される給電部が一箇所設けられ、前記グランド板には、前記グランド電位が供給される供給部が一箇所設けられ、前記誘電体及び前記グランド板を環の中心軸方向から平面視したとき、前記供給部は、前記給電素子のうち両端部の中点から前記給電部までの範囲に相当する部分に設けられてもよい。

環状の一部を切り欠いた形状（例えばＣ型形状）を有する給電素子と、環状の形状（例えばＯ型形状）を有するグランド板との間で良好な共振を生じさせるためには、グランド板のうち給電素子と重なる部分のグランド電位を安定させることが重要になる。従って、グランド板に対して供給部を一箇所しか設けない場合は、グランド板のうち給電素子と重なる範囲に供給部を設けることが望ましく、例えば、給電素子のうち両端部の中点に相当する部分に供給部を設けることが考えられる。また、給電素子における高周波成分の遅延等を考慮すると、給電素子を給電部で２片に分けた場合、長片側に供給部を設けることが望ましい。以上のようなことから、グランド板に対して供給部を一箇所しか設けない場合は、誘電体及びグランド板を環の中心軸方向から平面視したとき、給電素子のうち両端部の中点から給電部までの範囲に相当する部分に供給部を設けることで、グランド板のうち給電素子と重なる部分のグランド電位を効率よく安定させることができる。従って、アンテナの受信性能を高めると共に良好な指向性を確保することが可能になる。

また、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計において、前記外装ケースは、筒状の形状を有すると共に前記グランド電位が供給される導電性のケース胴を有し、前記ケース胴の内周面と前記誘電体の外周面との離間間隔は、前記幅以下であり、前記ケース胴と前記誘電体との前記中心軸方向の重なりは、前記幅の１／５以上であってもよい。
この場合、グランド板だけでなくケース胴を給電素子の共振対象にすることができるので、アンテナの受信性能を高めると共に良好な指向性を確保することが可能になる。また、ケース胴を共振対象に含めることで、グランド板のサイズを小型化することができる。

また、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計において、前記外装ケースは、筒状の形状を有する導電性のケース胴と、前記ケース胴に連なる導電性の裏蓋と、を有し、前記ケース胴及び前記裏蓋には前記グランド電位が供給されてもよい。
この場合、外装ケースを構成するケース胴と裏蓋がグランドプレーンとして機能し、アンテナ内蔵式電子時計において裏蓋とは反対側の方向から入射する電波をアンテナ体（誘電体及び給電素子）に向けて反射させるので、アンテナの受信性能を高めることができる。

また、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計において、前記誘電体には、環状又は環状の一部を切り欠いた形状を有する導電性の無給電素子が前記給電素子と離間して設けられてもよい。なお、無給電素子は、給電素子と同様に、例えば、メッキや銀ペースト印刷等によって誘電体の表面に形成されてもよいし、インサート成形等によって誘電体の内部に埋設されてもよい。

この構成によれば、環状の誘電体には、給電素子と無給電素子とが離間して設けられる。この場合、給電素子に電流が流れると無給電素子にも電流が誘起されるので、給電素子と無給電素子とが電磁的に結合し、両者が一体となって電磁波を電流に変換するアンテナ素子として機能する。例えば、誘電体上に設けられた給電素子と無給電素子のうち、無給電素子の長さを受信対象となる電波に共振するように定めることで、給電素子の長さについては適宜設定することが可能になる。従って、アンテナ体（誘電体、給電素子及び無給電素子）と、アンテナ体に電気的に接続される回路との間のインピーダンスを容易に整合させることができる。また、無給電素子を給電素子に電磁的に結合させることでアンテナ体の共振周波数を下げてインピーダンス特性を改善することができる。このためアンテナ体の共振周波数を受信対象となる電波に合わせることで、共振周波数でのリターンロスを減らし、受信対象となる電波に対するアンテナ体の受信性能を高めることもできる。

ＧＰＳを利用した時刻修正システムの構成を示す図である。 電子時計の平面図である。 電子時計の要部断面図である。 電子時計の要部分解斜視図である。 グランド板とケース胴を示す平面図である。 アンテナ体の構造を説明するための図である。 電子時計の回路構成を示すブロック図である。 変形例１に係るグランド板とケース胴を示す平面図である。 変形例２に係るグランド板とケース胴を示す平面図である。 導通ばねの設置位置の変形例を示す図である。 変形例４に係るグランド板とＣ型形状の給電素子を示す平面図である。 変形例５に係る電子時計の要部断面図である。 変形例７に係るアンテナ体の断面図である。 変形例８に係るアンテナ体の断面図である。 変形例９に係るアンテナ体の断面図である。 変形例１０に係るアンテナ体の断面図である。 変形例１２に係るアンテナ体の断面図である。 変形例１３に係るアンテナ体の構造を説明するための図である。 変形例１５に係る電子時計の平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

図１は、ＧＰＳを利用した時刻修正システムの構成を示す図である。
電子時計１００は、ＧＰＳ衛星２０からの電波（無線信号）を受信して時刻を修正する機能を備えた腕時計であり、腕に接触する面（以下、裏面）の反対側の面（以下、表面）に時刻を表示する。各ＧＰＳ衛星２０は、準同期軌道上を周回しており、Ｃ／Ａ（Coarse/Acquisition）コードや航法メッセージを１．５７５４２ＧＨｚの電波（Ｌ１波）に重畳して地上に送信している。以降、本明細書では、Ｃ／Ａコードや航法メッセージが重畳された１．５７５４２ＧＨｚの電波を「衛星信号」と記載する。衛星信号は、例えば右旋偏波の円偏波である。

Ｃ／Ａコードは、ＧＰＳ衛星２０毎に固有の１０２３ビットの擬似雑音符号（Pseudo Random Noise Code）である。各ＧＰＳ衛星２０には原子時計が搭載されており、航法メッセージには、ＧＰＳ衛星２０が衛星信号を発信した時刻として、原子時計で計時された極めて正確な時刻情報（以下、ＧＰＳ時刻情報）が含まれている。また、地上のコントロールセグメントによって各ＧＰＳ衛星２０に搭載されている原子時計の時刻誤差が測定されており、航法メッセージには、時刻誤差を補正するための時刻補正パラメータも含まれている。この他、航法メッセージには、例えば、ＧＰＳ衛星２０の正確な軌道情報（エフェメリス）や、全てのＧＰＳ衛星２０の大まかな軌道情報（アルマナック）、ＵＴＣ（Coordinated Universal Time：協定世界時）時刻系とＧＰＳ時刻系とのズレを示すＵＴＣオフセット、電離層補正パラメータ等が含まれている。

各ＧＰＳ衛星２０は、航法メッセージをＣ／Ａコードによってスペクトラム拡散した後、スペクトラム拡散した信号を１．５７５４２ＧＨｚの搬送波に乗算してＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調することで衛星信号を生成する。また、電子時計１００は、ＧＰＳ衛星２０での信号生成とは逆の流れ（ＢＰＳＫ変調信号の復調→スペクトラム逆拡散）で、受信した衛星信号から航法メッセージを取り出す。スペクトラム拡散の際に用いたＣ／ＡコードはＧＰＳ衛星２０毎に異なるので、電子時計１００では、どのＧＰＳ衛星２０から送られてきた衛星信号なのかを識別することが可能である。

電子時計１００は、例えば、１基のＧＰＳ衛星２０から受信した衛星信号に含まれているＧＰＳ時刻情報や時刻補正パラメータ等を使用して、電子時計１００で計時されている時刻（以下、内部時刻）を正確な時刻に修正することができる。また、電子時計１００は、例えば、最低３基（通常は４基）以上のＧＰＳ衛星２０から衛星信号を受信し、その中に含まれている各ＧＰＳ衛星２０のＧＰＳ時刻情報や軌道情報（エフェメリス）等を使用して、電子時計１００の現在位置を示す位置情報（例えば緯度及び経度）を取得することができる。取得した位置情報は、例えば時差の補正等に利用される。

なお、電子時計１００では、衛星信号の到達時刻と衛星信号に含まれている発信時刻との差からＧＰＳ衛星２０との距離を算出し、３基以上の各ＧＰＳ衛星２０との距離に基づいて電子時計１００の現在位置を特定する。但し、電子時計１００は、水晶振動子を使用しており原子時計のように高精度に時刻を計時することができない。時刻の誤差がたとえ１００万分の１秒であったとしても距離の誤差は３００ｍにも及んでしまう。このため電子時計１００では、通常４基以上のＧＰＳ衛星２０から衛星信号を受信し、内部時刻を修正しつつ位置情報を取得する。

図２は、電子時計１００の平面図である。
電子時計１００は、金属等の導電性材料で形成された円筒状のケース胴８０を備える。ケース胴８０の上側（表面側）には、セラミックやプラスチック等の非導電性材料で形成された円筒状のガラス縁８１が嵌合されており、ガラス縁８１の開口は、透明なカバーガラス８４で塞がれている。

ガラス縁８１の内側には、プラスチックやセラミック等の非導電性材料で形成された円環状のダイヤルリング８３が配置され、ダイヤルリング８３の内側には、円板状のダイヤル板１１が配置されている。ダイヤルリング８３には、バータイプのインデックスが３０度おきに設けられており、各インデックスはその一部がダイヤル板１１上に突出している。また、ダイヤルリング８３において隣り合うインデックス間には６度おきに目盛が刻まれている。なお、これらのインデックスや目盛をダイヤル板１１に設けてもよいし、インデックスの代わりに“１”〜“１２”までの数字を設けてもよい。このようにダイヤルリング８３やダイヤル板１１は、図示の態様に限定されない。

ダイヤル板１１の上には、指針軸１２を中心に周回して現在時刻を指し示す指針１３（秒針１３ａ、分針１３ｂ及び時針１３ｃ）が設けられている。ユーザーは、カバーガラス８４を介して、ダイヤルリング８３、ダイヤル板１１及び指針１３を視認することができる。また、ダイヤルリング８３の下側（裏面側）には、円環状のアンテナ体４０が設けられている。

また、電子時計１００は、竜頭１６や操作ボタン１７，１８を備える。ユーザーは、竜頭１６や操作ボタン１７，１８を操作することで、電子時計１００の動作モードを時刻情報取得モードや位置情報取得モードに設定することができる。時刻情報取得モードは、少なくとも１基のＧＰＳ衛星２０から衛星信号を受信してＧＰＳ時刻情報や時刻補正パラメータを取得し、内部時刻を正確な時刻に修正する動作モードである。また、位置情報取得モードは、少なくとも３基以上のＧＰＳ衛星２０から衛星信号を受信して電子時計１００の位置情報を取得し、時差を反映させつつ内部時刻を正確な時刻に修正する動作モードである。なお、電子時計１００は、時刻情報取得モードや位置情報取得モードを定期的に自動実行することも可能である。

次に、電子時計１００の内部構造について説明する。
図３は電子時計１００の要部断面図であり、図４は電子時計１００の要部分解斜視図である。図３に示すように、円筒状のケース胴８０の上側（表面側）には円筒状のガラス縁８１が嵌合されており、ガラス縁８１の上側の開口は、円板状のカバーガラス８４で塞がれている。また、ケース胴８０の下側（裏面側）の開口は、ステンレスやチタン等の導電性材料で形成された裏蓋８５で塞がれている。ケース胴８０と裏蓋８５は、例えばスクリュー溝で固定されている。このように電子時計１００の外装ケースは、例えば、ケース胴８０と、ガラス縁８１と、カバーガラス８４と、裏蓋８５とで構成されている。

カバーガラス８４の下側には、ガラス縁８１の内周に沿って円環状のダイヤルリング８３が設けられている。ダイヤルリング８３は、外周側がガラス縁８１の内周面に接触する平坦部分となっており、内周側は内側に向って傾斜する傾斜部分となっている。ダイヤルリング８３の下側にはドーナツ状の収納空間が設けられており、この収納空間に円環状のアンテナ体４０が収納されている。アンテナ体４０は、ケース胴８０やガラス縁８１の内周より内側に配置され、その上方がダイヤルリング８３で覆われている。

アンテナ体４０の下側には、金属等の導電性材料で形成された円環状のグランド板９０が設けられている。グランド板９０には、図４に示すように、給電ピン４４用の挿通孔９０ｂの他に４個の孔が設けられており、４個の孔の各々には図３に示す導通ピン９３が取り付けられている。なお、導通ピン９３を取り付けるための４個の孔は、グランド板９０の他に地板３８や回路基板２５の周縁部にも設けられている（図４参照）。

各導通ピン９３には、ＧＰＳ受信部２６や制御部７０を含む回路ブロックのグランド電位が回路基板２５を介して供給されており、グランド板９０には計４個の導通ピン９３のそれぞれからグランド電位が供給されている。また、グランド板９０には、図４に示すように４個の導通ばね９０ａが形成されている。各導通ばね９０ａは、付勢力によってその一部がケース胴８０の内周面と接触しており（図３参照）、ケース胴８０と電気的に接続されている。従って、グランド電位は、グランド板９０（各導通ばね９０ａ）を介してケース胴８０にも供給されている。

また、詳細については後述するが、アンテナ体４０は、誘電体で形成された円環状の基材４０１と、基材４０１上に設けられた無給電素子４０２や給電素子４０３等によって構成されている（図６参照）。図４に示すように、アンテナ体４０の基材４０１とグランド板９０は円環の中心軸が同じであり、この中心軸は指針軸１２と一致する。また、図３に示すように、アンテナ体４０の基材４０１のＺ軸方向の幅をｈとしたとき、基材４０１とグランド板９０のＺ軸方向の離間間隔Δｄはｈ以下である。このようにアンテナ体４０の基材４０１とグランド板９０は、円環の中心軸が同じになり、かつＺ軸方向の離間間隔Δｄがｈ以下になるようにＺ軸方向に並べて配置されている。なお、アンテナ体４０（基材４０１）とグランド板９０の離間間隔Δｄをｈ以下にしたのは、グランド板９０と基材４０１上に設けられた給電素子４０３との間で共振を生じさせて電波（衛星信号）を受信するためである。離間間隔Δｄが大きくなり過ぎると両者の間で共振が生じず、電波を受信することができなくなる。

また、グランド板９０と基材４０１上に設けられた給電素子４０３との間で良好な共振を生じさせるためには、グランド板９０の外周サイズをアンテナ体４０の基材４０１の外周サイズよりも大きくすることが望ましい。また、グランド板９０のＸＹ平面における幅Ｗ２を、アンテナ体４０の基材４０１のＸＹ平面における幅Ｗ１よりも大きくすること望ましい（図４参照）。しかしながら、グランド板９０の外周サイズを基材４０１の外周サイズ以下にしてもよいし、グランド板９０の幅Ｗ２を基材４０１の幅Ｗ１以下にしてもよい。但し、グランド板９０の外周サイズを基材４０１の外周サイズ以下にする場合は、少なくともグランド板９０の幅Ｗ２を基材４０１の幅Ｗ１の１／３以上にする必要がある。

アンテナ体４０の内側には、ダイヤル板１１及びソーラーパネル８７が設けられている。ダイヤル板１１は、プラスチック等の光透過性の非導電性材料で形成されている。また、ソーラーパネル８７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。ダイヤル板１１及びソーラーパネル８７は重ねて配置され、その中央には指針軸１２が貫通する孔が設けられている。

ソーラーパネル８７の下側には、プラスチックやセラミック等の非導電性材料で形成された地板３８が設けられている。指針軸１２は、ダイヤル板１１、ソーラーパネル８７及び地板３８を貫通して表裏方向に延在している。指針軸１２は、ダイヤル板１１と垂直な方向から電子時計１００を見たとき（すなわち電子時計１００を平面視したとき）、電子時計１００の中心になる。また、指針１３（１３ａ〜１３ｃ）は、図３に示すようにアンテナ体４０の内周より内側で、カバーガラス８４とダイヤル板１１との間に配置されている。

地板３８の下側には、図３に示すように、指針軸１２を回転させて指針１３を駆動する駆動機構３０が設けられている。駆動機構３０は、ステップモーターＭと、歯車等の輪列とを有し、ステップモーターＭが輪列を介して指針軸１２を回転させることにより指針１３を駆動する。例えば、時針１３ｃは１２時間で１周し、分針１３ｂは６０分で一周し、秒針１３ａは６０秒で一周する。時刻表示部は、例えば、ダイヤル板１１と、指針軸１２と、指針１３（１３ａ〜１３ｃ）と、駆動機構３０とで構成されている。

地板３８及び駆動機構３０の下側には、回路基板２５が設けられている。この回路基板２５の下面（裏面側の面）には、ＧＰＳ受信部２６や制御部７０を含む回路ブロックが実装されている。ＧＰＳ受信部２６は、例えば１チップのＩＣモジュールで構成され、アナログ回路やデジタル回路が含まれる。制御部７０は、ＧＰＳ受信部２６や駆動機構３０の動作を制御する。また、回路基板２５の下面には二次電池２７が配置されている（図３参照）。二次電池２７は、例えばリチウムイオン電池であり、ソーラーパネル８７が発電した電力で充電される。

また、回路基板２５には、グランド電位を供給するための配線パターンや、アンテナ体４０に給電する所定の電位を供給するための配線パターンが形成されている。給電ピン４４は、金属等の導電性材料で形成されたピン状のコネクタであり、コイルスプリングを内蔵している。給電ピン４４は、図４に示すように、地板３８及びグランド板９０に設けられた挿通孔３８ａ，９０ｂを介して回路基板２５の上面とアンテナ体４０の下面とを電気的に接続している。給電ピン４４の上端部は、コイルスプリングの付勢力によって、アンテナ体４０の下面（より具体的には、後述する結合部４０４）に接触している。また、給電ピン４４の下端部は、コイルスプリングの付勢力によって、回路基板２５の上面（より具体的には、所定の電位を供給する配線パターンが形成された部分）に接触している。この給電ピン４４を介してアンテナ体４０に所定の電位が給電される。

ＧＰＳ受信部２６や制御部７０は、図３に示すように金属等の導電性材料で形成されたシールド板９１で覆われている。シールド板９１にはグランド電位が供給されており、グランド電位は、シールド板９１及び金属製の回路押え３９を介して裏蓋８５やケース胴８０にも供給されている。なお、上述したようにグランド電位は、回路基板２５及び各導通ピン９３を介してグランド板９０やケース胴８０にも供給されている。従って、グランド板９０には、回路基板２５及び各導通ピン９３を介した経路でグランド電位が供給される他、シールド板９１、回路押え３９、裏蓋８５、ケース胴８０及び各導通ばね９０ａを介した経路でもグランド電位が供給される。また、外装ケースのうちグランド電位が供給されるケース胴８０及び裏蓋８５は、グランドプレーンとして機能し、カバーガラス８４側から入射する衛星信号をアンテナ体４０に向けて反射させる。

なお、グランド電位の供給経路を構成する各部材（例えば、シールド板９１、回路押え３９、裏蓋８５、導通ピン９３、グランド板９０、導通ばね９０ａ等）は、部材間の接触面に金メッキや防錆用のメッキ処理が施されている。また、各導通ピン９３はネジ締め固定されている。これによりグランド電位の供給経路を構成する各部材間での接触抵抗を長期間に亘ってできるだけ低く抑えられるようにしている。

図５は、グランド板９０とケース胴８０を示す平面図である。
グランド板９０には、グランド板９０の円環の中心Ｃ（指針軸１２）から見て９時の方向に、給電ピン４４を挿通させるための挿通孔９０ｂが設けられている。また、グランド板９０には、中心Ｃから均等の角度（９０度）で４個の導通ピン９３が取り付けられており、それぞれの導通ピン９３からグランド電位が供給されている。また、グランド板９０の外周縁には、グランド板９０と一体的に形成された４個の導通ばね９０ａが中心Ｃから均等の角度（９０度）で設けられている。各導通ばね９０ａは付勢力によってその一部がケース胴８０の内周面に接触しており、これによりケース胴８０からも各導通ばね９０ａを介してグランド電位がグランド板９０に供給される。また、グランド板９０は、その中央に円形の開口部９０ｃを有する。

このようにグランド板９０には、グランド電位が供給される供給部が、導通ピン９３と導通ばね９０ａを合計すると計８箇所設けられている。従って、グランド板９０におけるグランド電位を安定させることができる。また、電子時計１００が腕に装着された場合には、裏蓋８５やケース胴８０等を介して人体をグランドとして活用することができるので、グランド電位の安定性をさらに高めることができる。

図６は、アンテナ体４０の構造を説明するための図である。
図６（Ａ）はアンテナ体４０の斜視図であり、図６（Ｂ）はアンテナ体４０の平面図である。また、図６（Ｃ）は、アンテナ体４０を図６（Ｂ）に示すＧ−ｇ線で切断した断面図である。

アンテナ体４０は、プラスチックやセラミック等の誘電体で形成された円環状の基材４０１と、基材４０１の表面に形成された無給電素子４０２、給電素子４０３及び結合部４０４とを備える。また、基材４０１は、その中央に円筒状の開口部４０６を有する。無給電素子４０２、給電素子４０３及び結合部４０４は、いずれも金属等の導電性材料で形成されており、例えばメッキや銀ペースト印刷等によって形成することができる。基材４０１の材料は、酸化チタン等の高周波で使用可能な誘電材料を樹脂に混ぜることで、比誘電率が５〜２０程度となるように調整されている。

図６（Ｃ）に示すように、基材４０１は、上面Ｔ１、外周面Ｔ２、底面Ｔ３、傾斜面ＴＰ１及び傾斜面ＴＰ２によって囲まれた五角形の断面形状を有する。無給電素子４０２は上面Ｔ１に形成されており、給電素子４０３は傾斜面ＴＰ１に形成されている。また、結合部４０４は、傾斜面ＴＰ１、傾斜面ＴＰ２及び底面Ｔ３に亘って形成されている。結合部４０４のうち、傾斜面ＴＰ１側の端部は給電素子４０３に接続され、底面Ｔ３側の端部部分には給電ピン４４の上端部が接触している。従って、給電素子４０３には、給電ピン４４及び結合部４０４を介して所定の電位が供給される。一方、無給電素子４０２に対しては外部から何ら電位は給電されない。

また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、無給電素子４０２は、円環形状、すなわち無端のＯ型形状に形成されている。一方、給電素子４０３は、切欠部４０５を有し、円環の一部を切り欠いたＣ型形状に形成されている。給電素子４０３は、ＧＰＳ衛星２０からの電波（衛星信号）に共振するアンテナ長を有する。例えば、結合部４０４と切欠部４０５とのなす角をΦａとし、切欠部４０５の長さをΔｓとし、給電素子４０３の円周長をＬとし、受信する円偏波の自由空間波長をλとしたとき、Ｌ＝１．３１λ、Φａ＝４０°、Δｓ＝０．０１８λとすることができる。

また、Ｃ型形状を有する給電素子４０３の端部には結合部４０４が接続されている。図６（Ｂ）に示すように、給電素子４０３のうち結合部４０４と接続された部分（端部）が、所定の電位が給電される給電部４０３ａになる。なお、給電部４０３ａは、給電素子４０３の端部に設けられる態様に限らず、給電素子４０３のうち端部以外の部分に設けられていてもよい。

また、給電部４０３ａは、電子時計１００において９時の方向に設けられている。つまり、電子時計１００を平面視したとき、電子時計１００の中心（指針軸１２）から見て９時の方向に、給電部４０３ａ、結合部４０４及び給電ピン４４が設けられている。但し、給電部４０３ａ、結合部４０４及び給電ピン４４の設置位置は、電子時計１００の中心から見て９時の方向に限定されず、例えば、８時の方向や１０時の方向、あるいは５時の方向や１時の方向に設けられていてもよい。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、無給電素子４０２と給電素子４０３は一定の離間間隔を保って並設されており、給電素子４０３に電流が流れると無給電素子４０２にも電流が誘起される。つまり、無給電素子４０２と給電素子４０３の離間間隔は、両者の間で電磁的な結合が可能になる距離に定められている。従って、給電素子４０３と無給電素子４０２は、電磁的に結合し、両者が一体となって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、無給電素子４０２がＯ型形状を有することから、アンテナ体４０は、全体としてＯ型形状のループアンテナとして機能する。電子時計１００では、所定の電位が給電される給電素子４０３と、グランド電位が供給されるグランド板９０との間で共振を生じさせ、この共振によってＧＰＳ衛星２０からの電波（衛星信号）を受信する。

ＧＰＳ衛星２０からの衛星信号は１．５７５ＧＨｚであるので、１波長は約１９ｃｍになる。また、円偏波を受信するためには、波長の１．０〜１．２倍程度のアンテナ長が必要になるので、衛星信号を受信するためには約１９〜２４ｃｍのループアンテナが必要になる。このようなアンテナ長のループアンテナを腕時計の内部に収めようとすると、腕時計の大型化を招いてしまう。

例えば、比誘電率をεｒとしたとき、比誘電率がεｒの基材４０１を用いると、この基材４０１による波長短縮率は１／√εｒになる。つまり、比誘電率がεｒの誘電体を用いることで、アンテナ体４０の受信対象となる電波の波長を１／√εｒ倍に短縮することができる。上述したように基材４０１の比誘電率εｒは５〜２０程度であるので、基材４０１を備えない場合に比べ、アンテナ体４０のアンテナ長を約０．２２４（εｒ＝２０）〜０．４４７（εｒ＝５）倍に短縮することができる。

また、無給電素子４０２を給電素子４０３に電磁的に結合させることでアンテナ体４０の共振周波数を下げてインピーダンス特性を改善することができる。このためアンテナ体４０の共振周波数を衛星信号に合わせることで、共振周波数でのリターンロスを減らし、衛星信号に対するアンテナ体４０の受信性能を高めることもできる。

なお、給電ピン４４と結合部４０４との接触面や、給電ピン４４と回路基板２５との接触面についても、金メッキや防錆用のメッキ処理を施すことで、接触抵抗を長期間に亘ってできるだけ低く抑えられるようにし、アンテナ体４０の受信性能が低下しないようにしている。

図７は、電子時計１００の回路構成を示すブロック図である。
電子時計１００は、例えば、ＧＰＳ受信部２６と制御表示部３６とを含んで構成されている。ＧＰＳ受信部２６は、衛星信号の受信、ＧＰＳ衛星２０の捕捉、位置情報の生成、時刻修正情報の生成等に関する処理を行う。また、制御表示部３６は、内部時刻の計時や修正、指針１３の運針等に関する処理を行う。

ソーラーパネル８７は、充電制御回路２９を介して二次電池２７を充電する。二次電池２７は、レギュレーター３４を介して制御表示部３６に駆動電力を供給すると共に、レギュレーター３５を介してＧＰＳ受信部２６に駆動電力を供給する。電圧検出回路３７は、二次電池２７の電圧を検出して制御部７０に出力する。なお、レギュレーター３５を、ＲＦ（Radio Frequency）部５０に駆動電力を供給するレギュレーターと、ベースバンド部６０に駆動電力を供給するレギュレーターとに分けてもよい。この場合、ＲＦ部５０に駆動電力を供給するレギュレーターは、ＲＦ部５０の内部に設けてもよい。

定電位発生回路３３は、グランド電位に対して予め定められた電位差を有する所定の電位を生成する。定電位発生回路３３で生成された所定の電位は、回路基板２５及び給電ピン４４を介してアンテナ体４０（給電素子４０３）に給電される。

アンテナ体４０は、ＧＰＳ衛星２０からの衛星信号を受信する。但し、アンテナ体４０は衛星信号以外の不要な電波も若干受信してしまうため、アンテナ体４０の後段にはＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルター３２が設けられている。ＳＡＷフィルター３２は、１．５ＧＨｚ帯の信号を通過させるバンドパスフィルターとして機能し、アンテナ体４０が受信した信号から衛星信号を抽出する。

ＧＰＳ受信部２６は、例えば、ＲＦ部５０とベースバンド部６０とを含んで構成されている。また、ＲＦ部５０は、例えば、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）５１、ミキサー５２、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）５３、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路５４、ＩＦ（Intermediate Frequency）アンプ５５、ＩＦフィルター５６、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７等を含んで構成されている。

ＳＡＷフィルター３２を通過した信号（衛星信号）は、ＲＦ部５０に入力されてＬＮＡ５１で増幅される。ＬＮＡ５１で増幅された衛星信号は、ＶＣＯ５３が出力するクロック信号とミキサー５２でミキシングされ、中間周波数帯の信号にダウンコンバートされる。ＰＬＬ回路５４は、ＶＣＯ５３の出力クロック信号を分周したクロック信号と、ベースバンド部６０から供給される基準クロック信号とを位相比較してＶＣＯ５３の出力クロック信号を基準クロック信号に同期させる。従って、ＶＣＯ５３は、周波数精度が高い安定したクロック信号を出力することができる。なお、中間周波数として、例えば数ＭＨｚを選択することができる。

ミキサー５２から出力された中間周波数帯の信号は、ＩＦアンプ５５で増幅される。但し、ミキサー５２でのミキシングによって数ＧＨｚの高周波成分が発生してしまうため、ＩＦアンプ５５では中間周波数帯の信号と共に数ＧＨｚの高周波成分も増幅してしまうことになる。このためＩＦフィルター５６では、中間周波数帯の信号を抽出すると共に、高周波成分を除去する（正確には、所定のレベル以下に減衰させる）。ＩＦフィルター５６を通過した中間周波数帯の信号は、ＡＤＣ５７でデジタル信号に変換される。

ベースバンド部６０は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６２、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）６３、ＲＴＣ（Real Time Clock）６４等を含んで構成されている。また、ベースバンド部６０には、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator：温度補償回路付き水晶発振回路）６５や、フラッシュメモリー６６が接続されている。

ＴＣＸＯ６５は、温度に関係なくほぼ一定の周波数の基準クロック信号を生成する。ベースバンド部６０の動作は、ＴＣＸＯ６５が出力する基準クロック信号に同期する。ＲＴＣ６４は、衛星信号を処理するためのタイミングを生成するものであり、ＴＣＸＯ６５から出力される基準クロック信号でカウントアップされる。フラッシュメモリー６６には、例えば時差情報が記憶されている。時差情報は、ＵＴＣに対する時差を座標値（例えば緯度及び経度）と関連付けて定義した情報である。

ベースバンド部６０は、時刻情報取得モードや位置情報取得モードが設定されている場合に、ＲＦ部５０のＡＤＣ５７から出力されるデジタル信号（中間周波数帯の信号）からベースバンド信号を復調する処理を行う。

また、ベースバンド部６０は、時刻情報取得モードや位置情報取得モードが設定されている場合に、衛星検索工程において、各Ｃ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号に含まれているＣ／Ａコードとの相関をとる処理を行う。ベースバンド部６０は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードのＧＰＳ衛星２０に同期（すなわちＧＰＳ衛星２０を捕捉）したものと判断する。ＧＰＳでは、全てのＧＰＳ衛星２０が異なるＣ／Ａコードを用いて同一周波数で衛星信号を送信するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。従って、ベースバンド信号に含まれているＣ／Ａコードを判別することで、捕捉可能なＧＰＳ衛星２０を検索することができる。

また、ベースバンド部６０は、捕捉したＧＰＳ衛星２０の衛星信号から航法メッセージを取得する場合、捕捉したＧＰＳ衛星２０のＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードと、ベースバンド信号とをミキシングする処理を行う。これにより捕捉したＧＰＳ衛星２０の航法メッセージが復調される。ベースバンド部６０は、航法メッセージの各サブフレームのＴＬＭワード（プリアンブルデータ）を検出し、サブフレームに含まれているＧＰＳ時刻情報や軌道情報等の衛星情報を取得してＳＲＡＭ６３に記憶する。なお、ＧＰＳ時刻情報は、週番号データ（ＷＮ）及びＺカウントデータであるが、週番号データが取得済みの場合はＺカウントデータのみを取得すればよい。

また、ベースバンド部６０は、衛星情報に基づいて時刻修正情報を生成する。時刻修正情報は、電子時計１００で計時されている内部時刻を修正するための情報である。ベースバンド部６０は、時刻情報取得モードの場合、例えば、１基のＧＰＳ衛星２０の衛星情報に含まれているＧＰＳ時刻情報，時刻補正パラメータ，ＵＴＣオフセット等を使用して時刻修正情報を生成することができる。なお、ベースバンド部６０は、複数のＧＰＳ衛星２０の衛星情報から時刻修正情報を生成してもよい。時刻情報取得モードの場合の時刻修正情報は、例えば、ＧＰＳ時刻情報そのものであってもよいし、時刻補正パラメータで補正した後のＧＰＳ時刻情報であってもよいし、ＧＰＳ時刻情報に対して時刻補正パラメータやＵＴＣオフセットを加算して得られる時刻情報であってもよい。また、これらの時刻情報と内部時刻情報との時間差を示す情報を時刻修正情報としてもよい。

また、ベースバンド部６０は、位置情報取得モードの場合、最低３基（通常は４基）以上のＧＰＳ衛星２０から衛星情報を受信し、まず、受信した衛星情報を使用して電子時計１００の位置情報を取得する。次に、ベースバンド部６０は、フラッシュメモリー６６に記憶されている時差情報を参照し、取得した位置情報に対応する時差データを取得する。この後、ベースバンド部６０は、時刻情報取得モードの場合と同様の方法で生成した時刻修正情報に対し、取得した時差データを加算して位置情報取得モードの場合の時刻修正情報とする。このように位置情報取得モードの場合の時刻修正情報は、電子時計１００の現在位置に応じた時差を反映させたものとなる。

制御表示部３６は、例えば、制御部７０、水晶振動子７３、駆動回路７４等を含んで構成されている。また、制御部７０は、例えば、記憶部７１やＲＴＣ７２等を備えたＣＰＵで構成することができる。制御部７０は、ＧＰＳ受信部２６に対して制御信号を出力し、ＧＰＳ受信部２６の動作を制御する。また、制御部７０は、駆動回路７４を介して指針１３（１３ａ〜１３ｃ）の運針等を制御する。また、制御部７０は、電圧検出回路３７の検出結果等に基づいてレギュレーター３４，３５や定電位発生回路３３の動作を制御する。

記憶部７１には、ＧＰＳ受信部２６から出力された時刻修正情報や位置情報等が記憶される。ＲＴＣ７２は内部時刻を計時している。ＲＴＣ７２は、常時駆動されており、水晶振動子７３によって生成される基準クロック信号でカウントアップされる。従って、制御部７０は、時刻情報取得モードや位置情報取得モードでない場合であっても、ＲＴＣ７２で計時されている内部時刻に基づいて指針１３の運針を継続することができる。

また、制御部７０は、時刻情報取得モードや位置情報取得モードの場合にＧＰＳ受信部２６から時刻修正情報が出力されると、ＲＴＣ７２で計時されている内部時刻を時刻修正情報に従って修正する。また、内部時刻を修正した場合、制御部７０は、修正後の内部時刻を指針１３（１３ａ〜１３ｃ）が指し示すように駆動回路７４を介して指針１３を駆動する。これにより電子時計１００の内部時刻が正確な時刻に修正される。特に位置情報取得モードの場合は、電子時計１００の現在位置に応じた時差を反映させつつ内部時刻を正確な時刻に修正することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、アンテナ体４０の基材４０１（誘電体）とグランド板９０は、いずれも円環の形状を有するので、円環の内側の部分にそれぞれ円形の開口部４０６，９０ｃを有する。また、グランド板９０は、給電素子４０３が設けられた基材４０１に対し、円環の中心軸が同じになり、かつ中心軸方向（Ｚ軸方向）の離間間隔Δｄが基材４０１のＺ軸方向の幅ｈ以下となるように配置される。この場合、基材４０１とグランド板９０は、互いの開口部４０６，９０ｃのうち少なくとも一部が重なるようにＺ軸方向に並べて配置されることになる。従って、アンテナ体４０の基材４０１の開口部４０６がグランド板９０で塞がれてしまうことがない。よって、特許文献１に開示された構成と比較した場合に、ループアンテナのループ面を貫通する磁束を増やすことが可能になるので、アンテナ体４０の受信性能を高めることができる。

また、本実施形態によれば、円環状のグランド板９０には、グランド電位が供給される複数の供給部（導通ピン９３や導通ばね９０ａ）が、円環の中心Ｃから均等の角度で設けられている。給電素子４０３とグランド板９０との間で共振を生じさせて衛星信号を受信する場合、給電素子４０３とグランド板９０との間の電位差を一定に保つことが重要であり、グランド板９０におけるグランド電位の安定性はアンテナ体４０の感度や指向性に大きく影響する。特に、グランド板９０の形状を環状にした場合は、供給部が一箇所であると、グランド板９０におけるグランド電位の電位分布が不均一になり易く、アンテナ体４０の受信性能の低下や指向性の変動を招く。従って、グランド板９０に対して複数の供給部を中心Ｃから均等の角度で設けることで、グランド板９０におけるグランド電位を安定させ、アンテナ体４０の受信性能を高めると共に良好な指向性を確保することができる。

また、本実施形態によれば、外装ケースを構成するケース胴８０と裏蓋８５がグランドプレーンとして機能し、カバーガラス８４側から入射する衛星信号をアンテナ体４０に向けて反射させるので、アンテナ体４０の受信性能を高めることができる。

また、本実施形態によれば、無給電素子４０２を給電素子４０３に電磁的に結合させることでアンテナ体４０の共振周波数を下げてインピーダンス特性を改善することができる。このためアンテナ体４０の共振周波数を衛星信号に合わせることで、共振周波数でのリターンロスを減らし、衛星信号に対するアンテナ体４０の受信性能を高めることもできる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に述べる変形が可能である。また、以下に示す２以上の変形を適宜組み合わせることもできる。

［変形例１］
図８は、変形例１に係るグランド板９５とケース胴８０を示す平面図である。本変形例に係るグランド板９５には、グランド板９５の円環の中心Ｃと給電ピン４４とを結ぶ直線ＬＮに対して線対称となるように複数の供給部（導通ピン９３や導通ばね９０ａ）が設けられている。なお、給電ピン４４の設置位置は、アンテナ体４０をＺ軸方向から平面視したとき、給電素子４０３における給電部４０３ａの位置に相当する。このように直線ＬＮに対して線対称となるように複数の供給部を設けた場合も、グランド板９５におけるグランド電位を安定させ、アンテナ体４０の受信性能を高めると共に良好な指向性を確保することができる。特に、直線ＬＮに対して線対称となるように複数の供給部を設けることで、給電素子４０３における高周波成分の遅延を給電部４０３ａの両側で対称となるように低減することができるため、アンテナ体４０の良好な指向性を確保することが可能である。

［変形例２］
図９は、変形例２に係るグランド板９６とケース胴８０を示す平面図である。本変形例に係るグランド板９６は、導通ばね９０ａ（４個）を備えていない点で図５に示したグランド板９０と相違する。このようにグランド板９６は、導通ピン９３と導通ばね９０ａのうち導通ピン９３のみを備える構成であってもよい。また、これとは逆に、導通ばね９０ａのみを備える構成であってもよい。

［変形例３］
導通ピン９３や導通ばね９０ａは、４個に限らず１個以上であればよいし、中心Ｃから均等の角度で設けられていなくてもよい。また、導通ばね９０ａとグランド板９０を別体とし、ネジ等を用いてグランド板９０に導通ばね９０ａを取り付けてもよい。また、図１０に示すように、グランド板９０とは別部材の導通ばね９９をシールド板９１と共に回路基板２５の下面側に導通ピン９３で固定してもよい。また、グランド板９０は、非導電性材料で形成された円環状の板材の表面に導電性皮膜を形成したものであってもよい。

［変形例４］
図１１は、変形例４に係るグランド板９７とＣ型形状の給電素子４５３を示す平面図である。なお、同図には、グランド板９７の内側に給電素子４５３を記載しているが、実際には、グランド板９７の上側にアンテナ体４０の基材４０１が配置されており、基材４０１の傾斜面ＴＰ１上に給電素子４５３が設けられているので、グランド板９７と給電素子４５３はＺ軸方向に重なって設けられている。基材４０１上に設けられたＣ型形状の給電素子４５３と、円環状（Ｏ型形状）のグランド板９７との間で良好な共振を生じさせるためには、グランド板９７のうち給電素子４５３と重なる部分のグランド電位を安定させることが重要になる。従って、グランド板９７に対して供給部（導通ピン９３や導通ばね９０ａ）を一箇所しか設けない場合は、グランド板９７のうち給電素子４５３と重なる範囲に供給部を設けることが望ましく、例えば、給電素子４５３のうち両端部の中点ＭＰに相当する部分に供給部を設けることが考えられる。また、給電素子４５３における高周波成分の遅延等を考慮すると、給電素子４５３を給電部４５３ａで２片に分けた場合、長片側に供給部を設けることが望ましい。

以上のようなことから、グランド板９７に対して供給部を一箇所しか設けない場合は、同図に示すように、給電素子４５３のうち両端部の中点ＭＰから給電部４５３ａまでの範囲に相当する部分（図中ハッチングで示す部分）に導通ピン９３又は導通ばね９０ａを設けるのがよい。このように供給部を設ければ、グランド板９７に対して供給部を一箇所しか設けない場合に、グランド板９７のうち給電素子４５３と重なる部分のグランド電位を効率よく安定させることができるので、アンテナ体４０の受信性能を高めると共に良好な指向性を確保することが可能になる。

［変形例５］
電子時計１００では、給電素子４０３とグランド板９０との間で共振を生じさせて衛星信号を受信しているが、アンテナ体４０の近傍には、グランド電位が供給される導電性の部材として、グランド板９０の他にケース胴８０が存在する。従って、給電素子４０３の共振対象にケース胴８０を含めてもよい。この場合、図１２に示すように、アンテナ体４０の基材４０１（誘電体）のＺ軸方向の幅をｈとしたとき、ケース胴８０の内周面と基材４０１の外周面との離間間隔Δｗをｈ以下にする必要がある。また、ケース胴８０の上端部を基材４０１の下端部より上側に配置し、ケース胴８０と基材４０１とのＺ軸方向の重複距離Δｚを、基材４０１のＺ軸方向の幅ｈの１／５以上にする必要がある。以上の構成とすれば、グランド板９０だけでなくケース胴８０を給電素子４０３の共振対象にすることができるので、アンテナ体４０の受信性能を高める共に良好な指向性を確保することが可能になる。また、ケース胴８０を共振対象に含めることで、グランド板９０のサイズを小型化することができる。

［変形例６］
図６に示したアンテナ体４０において、無給電素子４０２は、無端のＯ型形状に限らず、給電素子４０３と同様に切欠部を有するＣ型形状に形成されてもよい。この場合、アンテナ体４０は全体としてＣ型形状のループアンテナとして機能する。また、上述した実施形態では、給電素子４０３の長さを衛星信号に共振するように定める場合を例示したが、無給電素子４０２の長さを衛星信号に共振するように定めてもよい。この場合、給電素子４０３の長さや切欠部４０５の位置等を調整することで、アンテナ体４０と、アンテナ体４０に電気的に接続される回路（ＧＰＳ受信部２６や制御部７０を含む回路ブロック）との間のインピーダンスを容易に整合させることができる。

［変形例７］
図１３は、変形例７に係るアンテナ体の断面図であり、図６（Ｃ）と同様に見た図である。本変形例に係るアンテナ体の基材４１１は、傾斜面ＴＰ２を有しておらず、傾斜面ＴＰ１が底面Ｔ３に連なっている。また、基材４１１の上面Ｔ１は、図６（Ｃ）の場合に比べて小さく形成されており、大きな傾斜面ＴＰ１が設けられる。傾斜面ＴＰ１には、給電素子４０３に加えて無給電素子４０２が形成されており、上面Ｔ１には何ら部材が配置されていない。このように給電素子４０３と無給電素子４０２の両方を傾斜面ＴＰ１に設けてもよい。

［変形例８］
図１４は、変形例８に係るアンテナ体の断面図であり、図６（Ｃ）と同様に見た図である。本変形例に係るアンテナ体の基材４２１は、傾斜面ＴＰ２の代わりに直立した内周面Ｔ４を有する。また、無給電素子４１２及び給電素子４１３の全体と、結合部４２４の一部とが基材４２１の内部に埋設されている。このような構造は、インサート成形で製造することができる。インサート成形によれば、メッキや銀ペースト印刷等によって図６（Ｃ）に示すように基材４０１の表面に無給電素子４０２、給電素子４０３及び結合部４０４を形成する場合に比べ、アンテナ体を安価に製造することができる。

［変形例９］
図１５は、変形例９に係るアンテナ体の断面図であり、図６（Ｃ）と同様に見た図である。同図に示すように、無給電素子４０２や給電素子４０３を、フレキシブルテープ５００で基材４０１に貼り付けてもよい。例えば、あらかじめフレキシブルテープ５００上に無給電素子４０２や給電素子４０３を形成し、このフレキシブルテープ５００を基材４０１の表面（上面Ｔ１及び傾斜面ＴＰ１）に貼り付けることで、このような構造を製造することができる。この製造方法によれば、無給電素子４０２や給電素子４０３をメッキや銀ペースト印刷等によって基材４０１の表面に直接形成する場合に比べ、アンテナ体を安価に製造することができる。なお、結合部４０４についてもフレキシブルテープ５００を用いて基材４０１に貼り付けるようにしてもよい。

［変形例１０］
図１６は、変形例１０に係るアンテナ体の断面図であり、図６（Ｃ）と同様に見た図である。本変形例に係るアンテナ体の基材４３１は、上面Ｔ１１、外周面Ｔ１２、底面Ｔ１３及び内周面Ｔ１４によって囲まれた四角形の断面形状を有する。無給電素子４０２と給電素子４０３は上面Ｔ１１に形成されている。また、結合部４３４は、上面Ｔ１１、内周面Ｔ１４及び底面Ｔ１３に亘って形成されている。このようにアンテナ体の基材４３１は、傾斜面ＴＰ１を有していなくてもよい。なお、無給電素子４０２と給電素子４０３の配置を逆転させてもよい。つまり、給電素子４０３を無給電素子４０２の外側に設けてもよい。この場合、結合部４３４は、上面Ｔ１１、外周面Ｔ１２及び底面Ｔ１３に亘って形成される。また、このように結合部４３４を外周面Ｔ１２に形成する場合は、ケース胴８０をセラミックやプラスチック等の非導電性材料で形成することが望ましい。

［変形例１１］
給電ピン４４の代わりに、板ばね、リード線、同軸ケーブル、フレキシブル基板等を使用してアンテナ体４０の結合部４０４と回路基板２５とを電気的に接続し、所定の電位を給電してもよい。

［変形例１２］
図１７は、変形例１２に係るアンテナ体の断面図であり、図６（Ｃ）と同様に見た図である。本変形例に係るアンテナ体が図６に示したアンテナ体４０と異なるのは、（１）基材４２１が傾斜面ＴＰ２の代わりに直立した内周面Ｔ４を有している点、（２）結合部４０４が設けられていない点、（３）基材４２１の傾斜面ＴＰ１から底面Ｔ３にかけて挿入孔４２１ａが設けられている点である。また、本変形例に係るアンテナ体を使用する場合は、上述した実施形態で説明した給電ピン４４の代わりに棒状の給電ピン４６を使用する。この給電ピン４６は、金属等の導電性材料で形成されており、一方の端部が挿入孔４２１ａに挿入されてその先端が給電素子４０３に接続される。また、他方の端部は、回路基板２５上の配線パターンに接続されて所定の電位が供給される。同図に示す構成の場合、基材４２１（誘電体）の表面に結合部４０４を形成する必要がない。このようにアンテナ体には結合部４０４が設けられていなくてもよい。

［変形例１３］
図１８は、変形例１３に係るアンテナ体４１の構造を説明するための図である。本変形例に係るアンテナ体４１が図６に示したアンテナ体４０と異なるのは、（１）無給電素子４０２が設けられていない点、（２）給電部４６３ａが給電素子４６３の端部以外の部分に設けられている点である。このようにアンテナ体には無給電素子４０２が設けられていなくてもよい。これは図１３〜図１７に示したアンテナ体についても同様である。なお、給電素子４６３は、切欠部４６５を備えない無端のＯ型形状であってもよい。

［変形例１４］
秒針１３ａはなくてもよい。また、時刻表示部は、ダイヤル板１１の上で指針１３を周回させて時刻を指し示す態様の他、例えば、ダイヤル板１１に相当する大きさの表示領域を有する液晶表示パネルを備え、ダイヤル板１１や指針１３の画像を表示領域に表示して時刻を表示する態様であってもよい。

［変形例１５］
図１９は、変形例１５に係る電子時計２００の平面図である。
本変形例に係る電子時計２００は、直方体状の外装ケースを備え、その内部に、環状のアンテナ体４２と、環状のグランド板９８と、液晶表示パネル１５とを収納している。液晶表示パネル１５は時刻をデジタル表示する。アンテナ体４２とグランド板９８は、いずれも環の形状が略四角形であり、環の中心軸ＣＡは同じである。また、アンテナ体４２は、環の形状が異なるものの図６に示したアンテナ体４０と同様に、例えば、基材（誘電体）、無給電素子、給電素子及び結合部を備え、給電素子には、給電ピンや結合部を介して所定の電位が給電される。また、グランド板９８も、環の形状が異なるものの図５に示したグランド板９０と同様に、例えば、導通ピンや導通ばねを複数備え、これらの導通ピンや導通ばねを介してグランド電位が供給される。

また、アンテナ体４２及びグランド板９８は、上述した実施形態で説明したアンテナ体４０及びグランド板９０と同様に、アンテナ体４２の基材（誘電体）のＺ軸方向の幅をｈとしたとき、Ｚ軸方向の離間間隔がｈ以下になる。このようにアンテナ体４２とグランド板９８は、環の中心軸ＣＡが同じになり、かつＺ軸方向の離間間隔がｈ以下となるようにＺ軸方向に並べて配置されている。以上のように本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計は、時刻をデジタル表示するものであってもよいし、誘電体やグランド板は、環の形状が四角形等の多角形や楕円であってもよい。

［変形例１６］
アンテナ体４０（基材４０１）とグランド板９０は、必ずしも中心軸が一致するように配置されている必要はない。要は、電子時計１００を平面視したとき（基材４０１及びグランド板９０を円環の中心軸方向から平面視したとき）、基材４０１の開口部４０６とグランド板９０の開口部９０ｃの少なくとも一部が重なるように両者が配置されていればよい。また、アンテナ体４０（基材４０１）とグランド板９０の離間間隔Δｄは、グランド板９０と給電素子４０３との間で共振を生じさせることが可能な距離以下であればよい。これらについては、例えば変形例１５についても同様である。

［変形例１７］
上述した実施形態では、外装ケースの側面をケース胴８０とガラス縁８１で構成した場合を例示したが、外装ケースの側面は、セラミックやプラスチック等の非導電性材料で形成された１つの部材で構成されてもよい。また、ソーラー充電以外の充電方式を採用してもよい。例えば、充電コイルを備え、外部充電器から電磁誘導で電力を充電できるようにしてもよい。また、二次電池２７に代えてリチウム電池等の一次電池を用いてもよい。

［変形例１８］
ＧＰＳの代わりに、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、北斗（中国）、ＩＲＮＳＳ（インド）等の全地球航法衛星システム（ＧＮＮＳ）を利用してもよいし、静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）や準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ）を利用してもよい。このように本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計は、ＧＰＳ衛星２０以外の人工衛星からの電波を受信して内部時刻の修正等を行ってもよい。また、本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計は、人工衛星からの電波に限らず、例えば、無線タグ用の９００ＭＨｚ帯の電波を受信する電子時計であってもよい。

［変形例１９］
本発明に係るアンテナ内蔵式電子時計は、腕時計に限らず、懐中時計や置き時計であってもよい。また、電子時計機能を有する各種の電子機器（例えば携帯電話機やデジタルカメラ等）に本発明を適用してもよい。

１００，２００…電子時計（アンテナ内蔵式電子時計）、１２…指針軸、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）…指針、２５…回路基板、２６…ＧＰＳ受信部、３８…地板、４０，４１，４２…アンテナ体、４０１，４１１，４２１，４３１…基材（誘電体）、４０２，４１２…無給電素子、４０３，４１３，４５３，４６３…給電素子、４０３ａ，４５３ａ，４６３ａ…給電部、４０４，４１４，４２４，４３４，４５４…結合部、４０５，４６５…切欠部、４０６…開口部、４４，４６…給電ピン、７０…制御部、８０…ケース胴、８１…ガラス縁、８５…裏蓋、９０，９５，９６，９７，９８…グランド板、９０ａ，９９…導通ばね（供給部）、９０ｂ…挿通孔、９０ｃ…開口部、９３…導通ピン（供給部）、Ｃ…中心、Ｔ１，Ｔ１１…上面、Ｔ２，Ｔ１２…外周面、Ｔ３，Ｔ１３…底面、Ｔ４，Ｔ１４…内周面、ＴＰ１，ＴＰ２…傾斜面、ＬＮ…直線、ＭＰ…中点、ＣＡ…中心軸。

Claims (8)

1. 外装ケースと、
   前記外装ケースに収納され、時刻を表示する時刻表示部と、
   前記外装ケースに収納され、所定の電位が給電される導電性の給電素子が設けられた環状の誘電体と、
   前記外装ケースに収納され、環状の形状を有し、グランド電位が供給される導電性のグランド板と、を備え、
   前記誘電体及び前記グランド板は、環の中心軸が同じであり、前記中心軸方向の離間間隔が前記誘電体の前記中心軸方向の幅以下である
   ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。
2. 前記グランド板には、前記グランド電位が供給される供給部が複数設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
3. 前記複数の供給部は、前記グランド板の環の中心から均等の角度で設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
4. 前記給電素子は、環状又は環状の一部を切り欠いた形状を有し、前記所定の電位が給電される給電部が一箇所設けられ、
   前記誘電体及び前記グランド板を環の中心軸方向から平面視したとき、前記複数の供給部は、前記グランド板の環の中心と前記給電部とを結ぶ直線に対して対称となるように設けられている
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
5. 前記給電素子は、環状の一部を切り欠いた形状を有し、前記所定の電位が給電される給電部が一箇所設けられ、
   前記グランド板には、前記グランド電位が供給される供給部が一箇所設けられ、
   前記誘電体及び前記グランド板を環の中心軸方向から平面視したとき、前記供給部は、前記給電素子のうち両端部の中点から前記給電部までの範囲に相当する部分に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
6. 前記外装ケースは、筒状の形状を有すると共に前記グランド電位が供給される導電性のケース胴を有し、
   前記ケース胴の内周面と前記誘電体の外周面との離間間隔は、前記幅以下であり、
   前記ケース胴と前記誘電体との前記中心軸方向の重なりは、前記幅の１／５以上である
   ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
7. 前記外装ケースは、
   筒状の形状を有する導電性のケース胴と、
   前記ケース胴に連なる導電性の裏蓋と、を有し、
   前記ケース胴及び前記裏蓋には前記グランド電位が供給されている
   ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
8. 前記誘電体には、環状又は環状の一部を切り欠いた形状を有する導電性の無給電素子が前記給電素子と離間して設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のアンテナ内蔵式電子時計。
   

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