JP6819240B2 - 電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナを備えた電子時計に関する。

近年、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星等の位置情報衛星から無線送信された電波を受信して時刻表示を行うアナログ式の電子時計が開発されている。

特許文献１、２および３には、電波を受信するアンテナとして環状のアンテナが採用された電子時計（以下「リングアンテナ付き電子時計」と称する）が記載されている。
これらのリングアンテナ付き電子時計では、環状のアンテナのアンテナ電極が設置される基体を誘電体で形成することで、アンテナ電極が受信する電波の波長を短縮させ、この短縮させた波長をアンテナ電極で受信する。このため、アンテナ電極の小型化が図られている。

特開２０１３‐６４７２３号公報 特開２０１３‐１８１９１８号公報 特開２０１１‐２１９２９号公報

リングアンテナ付き電子時計に対しては、さらなる小型化が要求されている。この要求に応えるために、環状のアンテナや電池の径を小さくし、電子時計全体の径を小さくすることが考えられる。
しかしながら、受信波長に対応する長さのアンテナ電極を有する環状のアンテナの径を縮小すると、受信感度が低減するという問題があった。また、電池の径を小さくすると、電池容量を確保するために電池の厚みが増し、電池とアンテナ電極との距離が近くなり、受信感度が低減するという問題があった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、電子時計の径を小型化でき、且つ、受信感度の低減を抑制することを解決課題とする。

本発明に係る電子時計の一態様は、筒状の外装ケースと、前記外装ケースに収納される文字板と、前記外装ケースの一方の開口を塞ぐ裏蓋と、前記外装ケースの内側で前記文字板よりも前記裏蓋側に配置されている電池と、前記外装ケースの内側に配置され、環状の誘電体で形成された基体と前記基体に設置されたアンテナ電極とを含むアンテナ体と、を含み、前記文字板の面内方向と平行な方向からみた平面視において、前記基体は、前記文字板の少なくとも一部および前記電池の少なくとも一部に重なっていることを特徴とする。
この態様によれば、文字板の面内方向と平行な方向からみた平面視において、環状の誘電体で形成された基体は、文字板の少なくとも一部および電池の少なくとも一部に重なっている。
この構成により、文字板の法線方向において基体を長くできるため、基体の体積を増やすことが可能になり、アンテナ電極に対する実効誘電率を向上させることができる。そのため、アンテナの径、ひいては電子時計の径を小型化しつつ、受信感度の低減を抑制することが可能となる。また、電池とアンテナ電極との間に配置される誘電体の体積が増えるため、間に空気が介在する場合と比較して、電池とアンテナ電極との間の電気長を長くすることができ、電池によって受信感度が低減することを抑制できる。
ここで、「環状」には、円形や略四角形が含まれ、一部が開いた開環状（例えばＣ型）や、全部が閉じた閉環状（例えばＯ型）が含まれる。

上述した電子時計の一態様において、前記外装ケースの内側で前記文字板よりも前記裏蓋側に配置されている回路基板を含み、前記平面視において、前記電池の少なくとも一部は、前記回路基板よりも前記裏蓋側に位置し、前記基体の一部は、前記回路基板よりも前記裏蓋側に位置している前記電池の部分の少なくとも一部と重なっていることが望ましい。
この態様によれば、文字板の面内方向と平行な方向からみた平面視において、基体の一部は、回路基板よりも裏蓋側に位置している電池部分の一部と重なっている。
このため、該平面視において回路基板よりも裏蓋側に位置している電池部分と基体が重なっていない場合に比べて、文字板の法線方向において基体をさらに長くでき、基体の体積を増やすことが可能になる。よって、電子時計の径をさらに小型化することが可能になる。
また、電池の少なくとも一部を回路基板よりも裏蓋側に位置させることにより、回路基板と裏蓋との間にスペースを設けることができ、例えば回路基板の裏蓋側にのみ素子を配置したり回路基板の両面に素子を配置したりすることができる。このように、回路基板と裏蓋との間のスペースを有効に活用することで、電子時計を薄くすることができる。

上述した電子時計の一態様において、前記外装ケースの内側で前記文字板よりも前記裏蓋側に配置されている地板を含み、前記地板の外周には、前記外装ケース側に突出した突出部が設けられており、前記基体には、前記突出部と接触する切欠部が設けられていることが望ましい。
この態様によれば、地板の突出部を基準に基体の位置決めを行うことが可能になる。

上述した電子時計の一態様において、前記切欠部には、前記アンテナ電極と電気的に接続され所定の電位が給電される給電素子が設けられていることが望ましい。
この態様によれば、切欠部を介してアンテナ体に給電を行うことが可能になる。

上述した電子時計の一態様において、前記突出部には、前記外装ケースと接触する突起部が設けられていることが望ましい。
この態様によれば、アンテナ体の位置決めを行う地板は、突起部で外装ケースと接触する。このため、外装ケースに対する地板およびアンテナ体の位置を固定することが可能になる。

上述した電子時計の一態様において、操作部材を含み、前記切欠部は、前記操作部材と対向する箇所に設けられていることが望ましい。
この態様によれば、操作部材に対する操作が基体によって制限されることを抑制可能になる。

本実施形態に係る電子時計１０を含むＧＰＳの全体図である。 電子時計１０を示す平面図である。 電子時計１０の断面図である。 アンテナ体１１０の斜視図である。 表示面１１ａの面内方向と平行な方向Ａからみた平面視における基体１１０ａと二次電池１３０と回路基板１２０と文字板１１との位置関係を示した図である。 アンテナ体１１０の給電機構を示した図である。 電子時計１０の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態の電子時計１０Ａを示した図である。 本発明の第３実施形態の電子時計１０Ｂを示した図である。 アンテナ固定部１２５ａ３と係合部１１０ａ１の一例を示した図である。 アンテナ固定部１２５ａ３と係合部１１０ａ１の断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および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。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、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。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係るアンテナ内蔵式電子時計（以下、単に「電子時計」と称する）１０を含むＧＰＳの全体図である。

電子時計１０は、ＧＰＳ衛星８から無線送信された電波を受信して内部時計（後述するＲＴＣ１５２）の計時時刻を修正する腕時計である。電子時計１０は、腕と接触する側の面（以下「裏面」と称する）の反対側の面（以下「表面」と称する）に時刻等を表示する。ＧＰＳ衛星８は、地球の上空において、所定の軌道上を周回する航法衛星である。ＧＰＳ衛星８は、航法メッセージが重畳された１．５７５４２ＧＨｚの電波（Ｌ１波）を地上に送信している。以降の説明では、航法メッセージが重畳された１．５７５４２ＧＨｚの電波を「衛星信号」と称する。衛星信号は、右旋偏波の円偏波である。

現在、約３１個のＧＰＳ衛星８（図１においては、４個のみを図示）が存在している。衛星信号がどのＧＰＳ衛星８から送信されたかを識別するために、各ＧＰＳ衛星８はＣ／Ａコード（Coarse／Acquisition Code）と呼ばれる１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ周期）の固有のパターンを衛星信号に重畳する。各ｃｈｉｐは「＋１」または「−１」のいずれかである。このため、Ｃ／Ａコードは、ランダムパターンのように見える。

ＧＰＳ衛星８は原子時計を搭載している。衛星信号（航法メッセージ）には、原子時計で計時された極めて正確なＧＰＳ時刻情報が含まれている。地上のコントロールセグメントにより、各ＧＰＳ衛星８に搭載されている原子時計のわずかな時刻誤差が測定されている。衛星信号（航法メッセージ）には、その時刻誤差を補正するための時刻補正パラメーターも含まれている。電子時計１０は、１つのＧＰＳ衛星８から送信された衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれるＧＰＳ時刻情報と時刻補正パラメーターとを使用して得られた正確な時刻（時刻情報）に、内部時計の計時時刻を合わせる。

衛星信号には、ＧＰＳ衛星８の軌道上の位置を示す軌道情報も含まれている。電子時計１０は、ＧＰＳ時刻情報と軌道情報とを使用して測位計算を行うことができる。
測位計算は、電子時計１０の内部時計の計時時刻にある程度の誤差が含まれていることを前提として行われる。すなわち、電子時計１０の三次元の位置を特定するためのｘ，ｙ，ｚパラメーターに加えて時刻誤差も未知数になる。そのため、電子時計１０は、一般的には４つ以上のＧＰＳ衛星８からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれるＧＰＳ時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行い、現在地の位置情報を求める。

図２は、電子時計１０を示す平面図である。図３は、電子時計１０の断面図（文字板１１の７時の位置から指針軸２５を通り文字板１１の３時の位置に至る線での断面図）である。
電子時計１０は、筒状の外装ケース３１と、ベゼル３２と、光透過性を有するカバーガラス３３と、裏蓋３４とを含む。外装ケース３１の２つの開口のうち、表面側の開口（一方の開口）は、ベゼル３２を介してカバーガラス３３で塞がれており、裏面側の開口（一方の開口とは反対側の開口）は、裏蓋３４で塞がれている。外装ケース３１とベゼル３２と裏蓋３４は、ステンレス、チタン、アルミまたは真鍮などの金属で作られている。

ベゼル３２の内周側には、プラスチックで形成されたリング状のダイヤルリング４０が配置されている。図２に示したように、ダイヤルリング４０には、協定世界時（以下「ＵＴＣ」と称する）との時差を表す時差表示部４５が、数字と、数字以外の記号と、で表記されている。

ここで、ＵＴＣと、時差と、標準時と、タイムゾーン（Time zone）について説明する。
タイムゾーンとは、共通の標準時を使用する地域のことである。現在、４０種類のタイムゾーンが存在している。各タイムゾーンは、標準時とＵＴＣとの時差で区別される。例えば、日本は、ＵＴＣより９時間進んだ標準時を使用する「＋９時間のタイムゾーン」に属している。
数字の時差表示部４５は、整数の時差を表している。一方、記号の時差表示部４５は、整数以外の時差を表している。時差の基準である世界協定時が「ＵＴＣ」記号の時差表示部４５で表されている。整数以外の時差が「・」記号の時差表示部４５で表されている。なお、世界協定時および整数以外の時差は、他の記号を用いて表されてもよい。

ベゼル３２には、都市情報３５が表記されている。都市情報３５は、時差表示部４５の時差に対応した標準時を使用しているタイムゾーンにおける代表都市名を表す。本実施形態では、都市名を三文字のアルファベットで略したスリーレターコードを使用して、都市情報３５が表記されている。例えば、「ＴＹＯ」のコードは東京を表す。そして、「ＴＹＯ」のコードに対応してダイヤルリング４０に併記されている時差表示部４５の数字「９」に基づいて、使用者は、東京はＵＴＣ＋９時間の標準時を使用していることを容易に判断できる。

ダイヤルリング４０の内周側には、円盤状で光透過性を有する文字板１１が配置されている。文字板１１は、ポリカーボネートなどのプラスチックにて形成されている。文字板１１には、指針２１、２２および２３が備えられている。指針２１、２２および２３の各々は、指針軸２５を回転軸として回転する。 指針軸２５は、文字板１１の表示面１１ａ側からみた平面視（以下「第１平面視」と称する）において、外装ケース３１の中心を通り、表裏方向に延在する中心軸に沿って設けられている。
文字板１１と指針２３によって時刻の時の値が表示され、文字板１１と指針２２によって時刻の分の値が表示される。指針２３は時針とも称され、指針２２は分針とも称される。文字板１１は、回転する指針２２の示す位置と、回転する指針２３の示す位置とで時刻を表示する。文字板１１と指針２２と指針２３とによって、時刻表示部が構成される。この時刻表示部は、外装ケース３１に収納され、外装ケース３１の表側の開口を通じて時刻を表示する。また、文字板１１では、クロノグラフ（ストップウオッチ機能）における秒の桁の計測値が、指針２１にて表示される。

文字板１１には、２時方向に円形の第１表示部７０と指針７１とが、１０時方向に円形の第２表示部８０と指針８１とが、６時方向に円形の第３表示部９０と指針９１とが、４時方向に矩形のカレンダー表示部１５とが設けられている。

第１表示部７０は、クロノグラフにおいて、指針７１によって６０分までの計測値を表示する。第２表示部８０は、指針８１によって時刻の秒の値を表示する。指針８１は秒針とも称される。
第３表示部９０の７時方向から９時方向までの範囲の外周には、円周に沿って、９時方向の基端が太く、７時方向の先端が細い記号９２が表記されている。記号９２は二次電池１３０のパワーインジケーターである。二次電池１３０の残量に応じて、指針９１が記号９２の基端、先端および中間のいずれかを指し示す。二次電池１３０としては、例えば、充電可能なリチウムイオン電池が用いられる。
第３表示部９０の９時方向から１０時方向までの範囲の外周には、飛行機の形状の記号９３が表記されている。記号９３は、機内モードを表す。航空機の離着陸時は、航空法によって衛星信号の受信が禁止されている。使用者はボタン６１を操作し、指針９１で記号９３（機内モード）を選択することで、電子時計１０が衛星信号を受信することを停止できる。

外装ケース３１の側面には、文字板１１において、８時方向の位置にボタン６１、１０時方向の位置にボタン６２、２時方向の位置にボタン６３、４時方向の位置にボタン６４、および、３時方向の位置にリュウズ５０が設けられている。ボタン６１、６２、６３および６４とリュウズ５０との各々が操作されると、操作に応じた操作信号が出力される。外装ケース３１の内側には、指針２１、２２、２３、７１、８１および９１を駆動する駆動機構１４０も備えられている。

駆動機構１４０は、地板１２５に取り付けられている。地板１２５は、外装ケース３１の内側で、文字板１１よりも裏蓋３４側に配置されている。地板１２５と文字板１１との間には、光発電を行うソーラー発電装置であるソーラーパネル１３５が備えられている。ソーラーパネル１３５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。また、ソーラーパネル１３５は、太陽光の検出機能も有している。文字板１１、ソーラーパネル１３５および地板１２５には、指針軸２５が貫通する穴と、カレンダー表示部１５の開口部とが形成されている。

駆動機構１４０は、回路基板１２０の文字板１１側の面１２０ａによって、裏蓋３４側から覆われている。駆動機構１４０は、指針２１を駆動するステップモーターと、指針２２および指針２３を駆動するステップモーターと、指針７１を駆動するステップモーターと、指針８１を駆動するステップモーターと、指針９１を駆動するステップモーターと、カレンダー表示部１５で日付を表示する日車を駆動するためのステップモーターとを備えている。

回路基板１２０は、外装ケース３１の内側で文字板１１よりも裏蓋３４側に配置されている。回路基板１２０の裏蓋３４側の面１２０ｂには、ＧＰＳ受信部（受信モジュール）１２２と制御部１５０とが搭載されている。また、回路基板１２０の面１２０ｂには、ＧＰＳ受信部１２２および制御部１５０を覆う導電性の回路押え１２３が設けられている。回路押え１２３は、導通バネ１２４を介して裏蓋３４と接続されている。

リチウムイオン電池などの二次電池１３０は、外装ケース３１の内側で文字板１１よりも裏蓋３４に配置されている。さらに言えば、二次電池１３０は、地板１２５と裏蓋３４との間に設けられている。二次電池１３０の一部は、文字板１１（表示面１１ａ）の面内方向と平行な方向Ａからみた平面視（以下「第２平面視」と称する）において、回路基板１２０よりも裏蓋３４側に位置している。また、二次電池１３０の他の一部は、第２平面視において、回路基板１２０よりも文字板１１側に位置している。二次電池１３０は、ソーラーパネル１３５が発電した電力が充電される蓄電装置である。本実施形態では、二次電池１３０として、直径９ｍｍ、厚さ３．７ｍｍの比較的径の小さな電池を用いている。なお、二次電池１３０のサイズは上記に限らず適宜変更可能である。

ダイヤルリング４０は、カバーガラス３３に平行に設けられた平板部分４０ａと、平板部分４０ａの内周から文字板１１側に傾斜した傾斜部分４０ｂとを備える。平板部分４０ａの外周端は、ベゼル３２の内周面に接触し、傾斜部分４０ｂの内周端は、文字板１１に接触している。ダイヤルリング４０は、第１平面視ではリング形状となっている。また、ダイヤルリング４０は、文字板１１（表示面１１ａ）の面内方向と平行な方向Ａからダイヤルリング４０の断面をみた断面視（以下、単に「断面視」と称する）ではすり鉢形状となっている。

平板部分４０ａと傾斜部分４０ｂとベゼル３２の内周面と外装ケース３１の内周面等により、筒状の収納空間が形成されている。この収納空間には、筒状のアンテナ体（リングアンテナ）１１０が収納されている。このため、アンテナ体１１０は、外装ケース３１の内側に配置されている。
図４は、アンテナ体１１０の斜視図である。アンテナ体１１０は、文字板１１の外周を囲う環状の誘電体で形成された基体１１０ａと、基体１１０ａに設置されたアンテナ電極１１０ｂと、を含む。

アンテナ体１１０は、基体１１０ａに金属のアンテナ電極１１０ｂをメッキや銀ペースト印刷などにより形成したものである。誘電体である基体１１０ａは、酸化チタンなどの高周波で使える誘電材料を樹脂に混ぜて、比誘電率εｒが５〜２０程度となるように形成されている。これにより誘電体の波長短縮と相俟ってアンテナ体１１０をより小型化できる。

アンテナ電極１１０ｂは、基体１１０ａのカバーガラス３３側の面に設置された第１アンテナパターン１１０ｂ１および基体１１０ａの内側の面に設置された第２アンテナパターン１１０ｂ２を有する。第１アンテナパターン１１０ｂ１および第２アンテナパターン１１０ｂ２は、金属またはその他の導電性材料から形成されている。第１アンテナパターン１１０ｂ１および第２アンテナパターン１１０ｂ２は、例えばメッキまたは銀ペースト印刷等により形成することができる。
第１アンテナパターン１１０ｂ１は、切欠部１１０ｂ１ａを有し、円の一部を切り欠いたＣ形状に形成されている。また、第１アンテナパターン１１０ｂ１は、ＧＰＳ衛星８からの電波（衛星信号）に共振するようなアンテナ長を有している。
第２アンテナパターン１１０ｂ２は、円弧状の素子であり、第１アンテナパターン１１０ｂ１と一定の間隔を保つように形成されている。これら２つの第１アンテナパターン１１０ｂ１および第２アンテナパターン１１０ｂ２は、互いに電磁的に結合し、電磁波を電流に変換するアンテナ電極１１０ｂとして機能する。第２アンテナパターン１１０ｂ２は、給電部で給電される導電性材料から形成された部分であり、励振素子とも呼ばれる。第２アンテナパターン１１０ｂ２の長さを適宜設定することによって、アンテナ体１１０に電気的に接続された回路のインピーダンスとアンテナ体１１０のインピーダンスを整合させることが可能となる。

ＧＰＳ衛星８からの電波の周波数は約１．５７５ＧＨｚであり、１波長は約１９ｃｍとなる。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であるため、ＧＰＳ衛星８からの電波を受信するためには、約１９〜２４ｃｍのループアンテナが必要となる。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る場合、腕時計が大型化してしまう。
これに対して、本実施形態では、比誘電率εｒが５〜２０程度の材料から形成された基体１１０ａをアンテナ体１１０が有している。比誘電率εｒの基体１１０ａを用いる場合、当該基体による波長短縮率は（εｒ）−１／２となる。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１１０の受信する電波の波長を（εｒ）−１／２倍に短縮することができる。すなわち、本実施形態に係るアンテナ体１１０は、比誘電率εｒの基体１１０ａを備えるため、このような基体１１０ａを備えない場合に比べて、アンテナ体１１０のアンテナ長を（εｒ）−１／２倍にすることができ、アンテナ体１１０の小型化を図ることができる。

第２アンテナパターン１１０ｂ２の素子長は波長の約０．２５倍であり、第２アンテナパターン１１０ｂ２と第１アンテナパターン１１０ｂ１との間隔は波長の約０．０１倍である。このようなアンテナエレメント構成とすることで、第２アンテナパターン１１０ｂ２と第１アンテナパターン１１０ｂ１との放射の合成で円偏波を効率よく発生させることができる。なお、本実施形態では、基体１１０ａのカバーガラス３３側の面に第１アンテナパターン１１０ｂ１、内側の面に第２アンテナパターン１１０ｂ２を形成する例について説明したが、各アンテナパターンは基体１１０ａに接していればよく、例えば基体１１０ａの外側側面にアンテナパターンを形成してもよいし、第１および第２のアンテナパターンを同じ面に形成してもよい。

アンテナ電極１１０ｂのさらなる小型化を図るためには、アンテナ電極１１０ｂに対する実効誘電率を向上させる必要がある。アンテナ電極１１０ｂに対する実効誘電率は、誘電体の材料を変更しない場合、誘電体である基体１１０ａの体積が増えれば向上する。
図５は、第２平面視（表示面１１ａの面内方向と平行な方向Ａからみた平面視）における基体１１０ａと二次電池１３０と回路基板１２０と文字板１１との位置関係を示した図である。

図５に示すように、第２平面視において、基体１１０ａの一部は、文字板１１と二次電池１３０のうち回路基板１２０よりも裏蓋３４側に位置する部分（以下「第１部分」と称する）１３０ａとに重なっている。
このため、第２平面視において、二次電池１３０の第１部分１３０ａと基体１１０ａとが重なっていない場合に比べて、表示面１１ａの法線Ｈ方向において基体１１０ａを長くでき、基体１１０ａの体積を増やすことができる。よって、アンテナ電極１１０ｂに対する実効誘電率が向上し、アンテナ電極１１０ｂの小型化、ひいては、電子時計１０の小型化を図ることが可能になる。
また、表示面１１ａの法線Ｈ方向に基体１１０ａを長くすることで基体１１０ａの体積を大きくした分、基体１１０ａの内径と外径との差を小さくできる。このため、ダイヤルリング４０の平板部分４０ａにおいて、指針軸２５に向かう方向の幅を小さくできる。よって、表示面１１ａの径（ダイヤルリング４０の内径、つまり文字板１１を視認可能な径）を大きくできる。したがって、時計のデザインの自由度を上げることができる。なお、表示面１１ａの径は「見切り径」とも称される。

また、基体１１０ａの一部が二次電池１３０の第１部分１３０ａと重なっていることに加えて、アンテナ電極１１０ｂの少なくとも一部が、文字板１１の表示面１１ａよりもカバーガラス３３側に配置されている。
このため、第２平面視において二次電池１３０の第１部分１３０ａと基体１１０ａとが重なっていない場合に比べて、空気より誘電率の高い誘電体を、アンテナ電極１１０ｂと二次電池１３０との間に介在させることができるため、二次電池１３０や金属部材である外装ケース３１および裏蓋３４とアンテナ電極１１０ｂとの間の電気長を長くできる。よって、電池や金属部材のアンテナ電極１１０ｂへの影響を低減することができ、結果としてアンテナ体１１０の受信性能を向上させることができる。なお、アンテナ電極１１０ｂのうち特に第１アンテナパターン１１０ｂ１が、二次電池１３０や金属部材である外装ケース３１および裏蓋３４から受ける影響が大きいため、これらの電気長を長くすることが好ましい。
なお、第２平面視において、基体１１０ａの一部は文字板１１と重なっている。また、第２平面視において、基体１１０ａの一部は回路基板１２０と重なっている。

また、図４に示すように、基体１１０ａには、６つの切欠部（切欠部１１０ｃ１〜１１０ｃ６）が設けられている。切欠部１１０ｃ１、切欠部１１０ｃ２、切欠部１１０ｃ３、切欠部１１０ｃ４、切欠部１１０ｃ５は、それぞれ、ボタン６１、ボタン６２、ボタン６３、ボタン６４、リュウズ５０に対向する箇所に設けられている。ボタン６１〜６４およびリュウズ５０は、操作部材の一例である。
一方、地板１２５の外周のうち切欠部１１０ｃ１〜１１０ｃ６の各々と対向する位置には、地板１２５の外周側に突出した突出部１２５ａが設けられている。
切欠部１１０ｃ１〜１１０ｃ６の各々の裏蓋３４側の面と、突出部１２５ａのカバーガラス３３側の面とが接触することで、地板１２５に対するアンテナ体１１０の垂直方向の位置が決められる。また、切欠部１１０ｃ１〜１１０ｃ６の側面が突出部１２５ａの側面に当たることで、地板１２５に対するアンテナ体１１０の周方向の移動も規制される。よって、突出部１２５ａを基準に基体１１０ａの位置決めを行うことが可能になる。また、電子時計１０の落下または衝撃による地板１２５に対するアンテナ体１１０の位置ずれを抑制可能になる。なお、切欠部１１０ｃの数は６つに限らず適宜変更可能である。

図６は、アンテナ体１１０の給電機構、具体的には、図４の領域Ｄを、アンテナ体１１０が電子時計１０に組み込まれている状況で拡大して示した図である。
図６に示したように、切欠部１１０ｃには、アンテナ電極１１０ｂと電気的に接続されている給電ピン１２８が設けられている。給電ピン１２８は、突出部１２５ａに設けられた貫通穴１２５ａ１を通って回路基板１２０に設けられた配線１２６と電気的に接続する。給電ピン１２８には、配線１２６から所定の電位が供給される。よって、切欠部１１０ｃを介してアンテナ体１１０に給電を行うことが可能になる。なお、回路基板１２０は、回路押え１２３によって押えられている。ここで、回路基板１２０や回路押え１２３も、切欠部１１０ｃに対向する位置に突出部を有している。

次に、電子時計１０の電気的構成について説明する。
図７は、電子時計１０の回路構成を示すブロック図である。
図７に示すように、電子時計１０は、ＧＰＳ受信部１２２、制御表示部１５５、充電制御回路２９およびソーラーパネル１３５を含む。また、電子時計１０には、二次電池１３０が内蔵される。
ＧＰＳ受信部１２２は、衛星信号の受信、ＧＰＳ衛星８の捕捉、および位置情報の生成等の処理を行う。制御表示部１５５は、内部時刻情報の保持および内部時刻情報の修正等の処理を行う。ソーラーパネル１３５は、充電制御回路２９を通じて二次電池１３０を充電する。

電子時計１０は、レギュレータ１６２および１６３と、電圧検出回路１６４とを含む。
二次電池１３０は、レギュレータ１６２を介して制御表示部１５５に駆動電力を供給し、レギュレータ１６３を介してＧＰＳ受信部１２２に駆動電力を供給する。なお、レギュレータ１６３に代えて、例えば、後述するＲＦ部１７０に駆動電力を供給するレギュレータ１６３−１と、後述するベースバンド部１８０に駆動電力を供給するレギュレータ１６３−２（ともに図示せず）とが設けられてもよい。レギュレータ１６３−１は、ＲＦ部１７０の内部に設けられてもよい。電圧検出回路１６４は、二次電池１３０の電圧を検出する。

電子時計１０は、アンテナ体１１０およびＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルタ１９０を含む。
アンテナ体１１０は、上述したように、複数のＧＰＳ衛星８から無線送信された衛星信号を受信する。なお、アンテナ体１１０は、衛星信号以外の不要な電波も受信してしまう。このため、ＳＡＷフィルタ１９０は、アンテナ体１１０が受信した信号から衛星信号を抽出する。すなわち、ＳＡＷフィルタ１９０は、１．５ＧＨｚ帯の信号を通過させるバンドパスフィルタとして機能する。なお、ＳＡＷフィルタ１９０は、ＧＰＳ受信部１２２に組み込まれてもよい。

ＧＰＳ受信部１２２は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部１７０とベースバンド部１８０とを含む。ＧＰＳ受信部１２２は、ＳＡＷフィルタ１９０が抽出した１．５ＧＨｚ帯の衛星信号から航法メッセージに含まれる軌道情報およびＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得する。

ＲＦ部１７０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１７１、ミキサ１７２、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）１７３、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１７４、ＩＦアンプ１７５、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）フィルタ１７６およびＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）１７７等を含む。

ＳＡＷフィルタ１９０が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ１７１で増幅される。ＬＮＡ１７１で増幅された衛星信号は、ミキサ１７２でＶＣＯ１７３が出力するクロック信号とミキシングされて中間周波数帯の信号にダウンコンバートされる。
ＰＬＬ回路１７４は、ＶＣＯ１７３の出力クロック信号を分周したクロック信号と基準クロック信号とを位相比較して、ＶＣＯ１７３の出力クロック信号を基準クロック信号に同期させる。その結果、ＶＣＯ１７３は基準クロック信号の周波数精度の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１７２でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ１７５で増幅される。ここで、ミキサ１７２でのミキシングにより、中間周波数帯の信号とともに数ＧＨｚの高周波信号も生成される。そのため、ＩＦアンプ１７５は、中間周波数帯の信号とともに数ＧＨｚの高周波信号も増幅することになる。ＩＦフィルタ１７６は、中間周波数帯の信号を通過させるとともに、数ＧＨｚの高周波信号を除去する（正確には、所定のレベル以下に減衰させる）。ＩＦフィルタ１７６を通過した中間周波数帯の信号はＡＤＣ１７７でデジタル信号に変換される。

ベースバンド部１８０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１８１と、ＣＰＵ１８２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１８３とを含む。また、ベースバンド部１８０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）１８５およびフラッシュメモリ１８６等が接続されている。

温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）１８５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。
フラッシュメモリ１８６には、例えば、測位情報（緯度および経度）に関連づけられた時差情報（ＵＴＣに対する時差情報）が記憶されている。また、フラッシュメモリ１８６には、ベースバンド部１８０の動作を規定するプログラムが記憶されている。
ＣＰＵ１８２は、フラッシュメモリ１８６に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、ベースバンド部１８０、さらに言えば、ＧＰＳ受信部１２２を制御する。なお、フラッシュメモリ１８６の代わりに、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）が用いられてもよい。

ベースバンド部１８０は、ＲＦ部１７０のＡＤＣ１７７が変換したデジタル信号（中間周波数帯の信号）からベースバンド信号を復調する。

ベースバンド部１８０は、後述する衛星サーチにおいて、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る各Ｃ／Ａコードとローカルコードの相関をとる。そして、ベースバンド部１８０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８に同期（すなわち、ＧＰＳ衛星８を捕捉）したものと判断する。ここで、ＧＰＳシステムでは、すべてのＧＰＳ衛星８が異なるＣ／Ａコードを用いて同一周波数の衛星信号を送信するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。したがって、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、捕捉可能なＧＰＳ衛星８を検索することができる。

また、ベースバンド部１８０は、捕捉したＧＰＳ衛星８の衛星情報を取得するために、当該ＧＰＳ衛星８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をミキシングする。ミキシングされた信号では、捕捉したＧＰＳ衛星８の衛星情報を含む航法メッセージが復調される。そして、ベースバンド部１８０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、各サブフレームに含まれる軌道情報およびＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得する。そして、ベースバンド部１８０は、その衛星情報をＲＡＭ１８３に記憶する。ＧＰＳ時刻情報は、週番号データ（ＷＮ）およびＺカウントデータであるが、以前に週番号データが取得されている場合にはＺカウントデータのみが取得されてもよい。
週番号データは、現在のＧＰＳ時刻情報が含まれる週を表す情報である。ＧＰＳ時刻情報の起点は、ＵＴＣにおける１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。週番号データは、１週間単位で更新される。
Ｚカウントデータは、毎週日曜日の０時からの経過時間を秒で示し、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、Ｚカウントデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報である。
以下では、ＧＰＳ時刻情報としてＺカウントデータが用いられる例を説明する。

また、ベースバンド部１８０は、時刻情報取得モードと位置情報取得モードとを有する。
時刻情報取得モードの場合、ベースバンド部１８０は、ＧＰＳ時刻情報（Ｚカウントデータ）に基づいて測時計算を行う。
位置情報取得モードの場合、ベースバンド部１８０は、ＧＰＳ時刻情報および軌道情報に基づいて測位計算を行い、位置情報（受信時に電子時計１０が位置する場所の緯度および経度）を取得する。続いて、ベースバンド部１８０は、フラッシュメモリ１８６を参照し、位置情報により特定される電子時計１０の座標値（例えば、緯度および経度）に関連づけられた時差情報を取得する。

ベースバンド部１８０の動作は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）１８５が出力する基準クロック信号に同期する。

制御表示部１５５は、制御部１５０と駆動回路１５４と水晶振動子１５３とを含む。
制御部１５０は、記憶部１５１およびＲＴＣ１５２を備え、各種制御を行う。制御部１５０は、例えばＣＰＵで構成することが可能である。制御部１５０は、制御信号をＧＰＳ受信部１２２に送り、ＧＰＳ受信部１２２の受信動作を制御する。また、制御部１５０は、電圧検出回路１６４の検出結果に基づいて、レギュレータ１６２およびレギュレータ１６３の動作を制御する。
また、制御部１５０は、駆動回路１５４を介して、指針２１、２２、２３、７１、８１および９１と、日車の駆動を制御する。なお、駆動回路１５４は、指針２１用の駆動回路と、指針２２および２３用の駆動回路と、指針７１用の駆動回路と、指針８１用の駆動回路と、指針９１用の駆動回路と、日車用の駆動回路とを含む。

記憶部１５１には、ベースバンド部１８０が生成した情報（Ｚカウントデータ、時差情報）が記憶される。制御部１５０は、ベースバンド部１８０が生成した情報に基づいて内部時刻情報を修正する。内部時刻情報は、電子時計１０で計時される内部時刻の情報である。内部時刻情報は、常時駆動されているＲＴＣ１５２でカウントされており、水晶振動子１５３によって生成される基準クロック信号によって更新される。したがって、ＧＰＳ受信部１２２への電力供給が停止されていても、内部時刻情報を更新して指針２２、２３および８１の運針を継続することができる。

制御部１５０は、時刻情報取得モードでは、ＧＰＳ受信部１２２を作動させ、ＧＰＳ時刻情報（Ｚカウントデータ）に基づいて内部時刻情報を修正して記憶部１５１に記憶する。より具体的には、内部時刻情報は、取得したＧＰＳ時刻情報にＵＴＣオフセットを加算することで求められる時刻に修正される。

また、制御部１５０は、位置情報取得モードでも、ＧＰＳ受信部１２２を作動させ、衛星信号を用いて測位計算を行う。そして、制御部１５０は、測位計算結果に応じた時差情報に基づいて、内部時刻情報を修正して記憶部１５１に記憶する。

＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態の電子時計１０Ａを示した図である。図８において、図３に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。図８に示した電子時計１０Ａでは、図３に示した二次電池１３０よりも薄型の二次電池１３０ｂが用いられる。二次電池１３０ｂは、第２平面視において回路基板１２０の面１２０ｂ側に位置している。

本実施形態においても、第２平面視において、基体１１０ａの一部は、回路基板１２０よりも裏蓋３４側に位置する二次電池１３０ｂの部分と重なっている。
このため、第２平面視において、回路基板１２０よりも裏蓋３４側に位置する二次電池１３０ｂの部分と基体１１０ａとが重なっていない場合に比べて、表示面１１ａの法線Ｈ方向において基体１１０ａを長くでき、基体１１０ａの体積を増やすことができる。

＜第３実施形態＞
図９は、本発明の第３実施形態の電子時計１０Ｂを示した図である。図９において、図３に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。図９に示した電子時計１０Ｂは、アンテナ体１１０を保持するアンテナ保持部１２９を有している。図９に示したアンテナ保持部１２９は、アンテナ体１１０の裏蓋３４側の一部が嵌め込まれる凹部を有する。凹部を有するアンテナ保持部１２９は、複数個所に設けられてもよい。
本実施形態によれば、アンテナ保持部１２９がアンテナ体１１０を保持するため、アンテナ体１１０の位置ずれを抑制することができる。なお、アンテナ保持部１２９は、地板１２５によって形成されてもよい。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態の電子時計は、地板１２５の突出部１２５ａに、アンテナ体１１０を固定するアンテナ固定部が設けられ、さらに、基体１１０ａにアンテナ固定部と係合する係合部が設けられている点が、第１実施形態の電子時計１０と異なる。以下、第４実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１０は、アンテナ固定部１２５ａ３と係合部１１０ａ１の一例を示した図である。図１１は、アンテナ固定部１２５ａ３と係合部１１０ａ１の断面図である。
突出部１２５ａの外装ケース３１側には、アンテナ固定部１２５ａ３と突起部１２５ａ２とが設けられている。アンテナ固定部１２５ａ３は、基体１１０ａの係合部１１０ａ１と係合する鍵爪であり、アンテナ体１１０を地板１２５に固定する。突起部１２５ａ２は、外装ケース３１の内周面と接触し、地板１２５と外装ケース３１との位置を決定する。

＜変形例＞
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。

＜変形例１＞
第２平面視において、二次電池１３０の第１部分１３０ａの一部が基体１１０ａと重なっていなくてもよい。

＜変形例２＞
第１表示部７０と第２表示部８０と第３表示部９０とカレンダー表示部１５の全部または一部が省略されてもよい。

＜変形例３＞
第２平面視において、基体１１０ａは二次電池１３０の回路基板１２０に対してカバーガラス３３側の部分とのみ重なっていてもよい。また、この場合において、二次電池１３０の裏蓋３４側に回路基板１２０を配置してもよい。

＜変形例４＞
アンテナ電極１１０ｂとして、無給電の第１アンテナパターン１１０ｂ１と給電される第２アンテナパターン１１０ｂ２とを有する構成について記載したが、アンテナ電極１１０ｂはこれに限らない。例えば、アンテナ電極１１０ｂをＣ型のアンテナパターンとし、その始点および終点に給電する一対の給電点が設けられてもよい。この場合、アンテナパターンの両端、すなわちループアンテナの始点から終点までの周囲長を、誘電体により波長短縮された約１波長とする。

＜変形例５＞
電子時計１０が受信する電波の例として、ＧＰＳ衛星８からの電波について説明したが、該電波はこれに限られない。例えば、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）などの他の全地球的公航法衛星システム（ＧＮＳＳ）で利用される衛星からの電波が適用できる。また、静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）などの静止衛星や、準天頂衛星（みちびき）等の特定の地域のみで検索できる地域的衛星測位システム（ＲＮＳＳ）などの衛星からの電波も適用できる。

１０…電子時計、１１…文字板、１１ａ…表示面、１１０…アンテナ体、１２０…回路基板、１３０…二次電池。

Claims (4)

1. 筒状の外装ケースと、
   前記外装ケースに収納される文字板と、
   前記外装ケースの一方の開口を塞ぐ裏蓋と、
   前記外装ケースの内側で前記文字板よりも前記裏蓋側に配置されている電池と、
   前記外装ケースの内側に配置され、環状の誘電体で形成された基体と前記基体に設置されたアンテナ電極とを含むアンテナ体と、を含み、
   前記文字板の面内方向と平行な方向からみた平面視において、前記基体は、前記文字板の少なくとも一部と、前記電池の少なくとも一部と、に重なっており、
   前記外装ケースの内側で前記文字板よりも前記裏蓋側に配置されている地板を含み、
   前記地板の外周には、前記外装ケース側に突出した突出部が設けられており、
   前記基体には、前記突出部に対向する位置に切欠部が設けられていることを特徴とする電子時計。
2. 前記切欠部には、前記アンテナ電極と電気的に接続され所定の電位が給電される給電素子が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
3. 前記突出部には、前記外装ケースと接触する突起部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
4. 操作部材を含み、
   前記切欠部は、前記操作部材と対向する箇所に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子時計。

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