JP7383586B2 - 電子時計 - Google Patents

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Description

本発明は、電子時計に関する。
NFC(Near Field Communication:近距離無線通信)など外部装置との通信を行うためのコイルアンテナが文字板に配置された電子時計が知られている(例えば、特許文献1及び2)。NFCは、NFCに対応するアンテナを備える機器にリーダライタを内蔵する機器をかざすことで簡易に近距離で無線通信を行うことができるものである。
特許文献1には、少なくとも電磁波により送受信を行うアンテナ部と、ICチップを含む電子部品とを有し、外部機器との間で情報の送受信を行う通信機能付き腕時計が記載されている。アンテナ部となるコイル状アンテナパターンは、基板の表裏面の周縁部に形成される点が開示されている。
特許文献2には、アンテナを有する送受信ユニットを備えた時計部品が記載されている。アンテナは、板状部材の電極層に形成され、送受信ユニットが板状部材の内部に埋め込まれた状態とされている。
特開2001-272480号公報 特開2017-96805号公報
特許文献1及び2に記載の装置にソーラーパネルを組み合わせた場合、ソーラーパネルの発電領域にアンテナの出力端子を設けるとソーラーパネルの発電量が低下するという問題があった。
本発明は、アンテナ及びソーラーパネルを備えた電子時計において、ソーラーパネルの発電量の低下を抑制することが可能な電子時計を提供することを目的とする。
第1実施形態に係る電子時計は、文字板と、所定の幅を有する分割線を隔てて配置された複数のソーラーセルを有し、文字板の裏面側に配置され、且つ、文字板を介して受光するソーラーパネルと、文字板の裏面に配置され、複数のソーラーセルの少なくとも一部と重なるように配置されたアンテナと、ソーラーパネルの裏面側に配置された回路基板と、分割線に形成された開口部を介して、アンテナの両端の電極及び回路基板を電気的に接続する2つの接続部材と、を有することを特徴とする。
第1実施形態に係る電子時計において、2つの接続部材は、複数のソーラーセルのうちの少なくとも1つを隔てて配置された2つの分割線のそれぞれに形成された開口部を介して回路基板と接続することが好ましい。
第1実施形態に係る電子時計において、2つの接続部材のうちの少なくとも1つは、文字板上に形成された、時刻を表すインデックス、ロゴ、サブダイヤルの化粧板のうちの少なくとも一部と重なる位置に配置されていることが好ましい。
第1実施形態に係る電子時計において、分割線の少なくとも一部と重なるように文字板の裏面に遮光部が設けられていることが好ましい。
第2実施形態に係る電子時計は、文字板と、ソーラーセルを有し、文字板の裏面側に配置され、且つ、文字板を介して受光するソーラーパネルと、文字板の裏面に配置され、ソーラーセルの少なくとも一部と重なるように配置されたアンテナと、ソーラーパネルの裏面側に配置された回路基板と、ソーラーセルに形成された開口部を介して、アンテナの両端の電極と回路基板とを電気的に接続する接続部材と、を備え、接続部材は、文字板上に形成された、時刻を表すインデックス、ロゴ、サブダイヤルの化粧板のうちの少なくとも一部と重なる位置に配置されていることを特徴とする。
第1及び第2実施形態に係る電子時計において、アンテナはNFCアンテナであることが好ましい。
第1及び第2実施形態に係る電子時計において、ソーラーパネルの裏面側に配置された磁性シートをさらに有することが好ましい。
第1及び第2実施形態に係る電子時計において、アンテナの一部は、文字板上のインデックスと重なるように配置されていることが好ましい。
本発明の実施形態に係る電子時計によれば、アンテナ及びソーラーパネルを備えた電子時計において、ソーラーパネルの発電量の低下を抑制することが可能な電子時計を提供することができる。
第1実施形態に係る電子時計と電子機器との間で通信を行う場合の概念図である。 第1実施形態に係る電子時計の平面図である。 (a)は、第1実施形態に係る電子時計の透視平面図であり、(b)は、第1実施形態に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図である。 図2のA-A線に沿う断面図である。 図2のB-B線に沿う断面図である。 (a)は、第1実施形態の変形例1に係る電子時計の透視平面図であり、(b)は、第1実施形態の変形例1に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図である。 (a)は、第1実施形態の変形例2に係る電子時計の透視平面図であり、(b)は、第1実施形態の変形例2に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図である。 図2の矢印Cで示される部分の拡大斜視図である。 第1実施形態に係る電子時計の透視平面図であって、アンテナとステップモータとの間の位置関係を示す図である。 第1実施形態の変形例3に係る電子時計に内蔵された文字板の裏側の平面図である。 第1実施形態の変形例4に係る電子時計の平面図である。 (a)は、第1実施形態の変形例4に係る電子時計の透視平面図であり、(b)は、第1実施形態の変形例4に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図である。 第1実施形態の変形例4に係る電子時計の透視平面図であって、アンテナとステップモータとの間の位置関係を示す図である。 (a)は、第1実施形態の変形例5に係る電子時計の透視平面図であり、(b)は、第1実施形態の変形例5に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図である。 第1実施形態の変形例6に係る電子時計の断面図であって、図4に対応する断面図である。 第1実施形態の変形例7に係る電子時計の平面図である。 第1実施形態の変形例8に係る電子時計の平面図である。 第2実施形態に係る電子時計の平面図である。 (a)は、第2実施形態に係る電子時計の透視平面図であり、(b)は、第2実施形態に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図である。
以下、図面を参照して、本発明に係る電子時計について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
[第1実施形態]
図1に、第1実施形態に係る電子時計と電子機器との間で通信を行う場合の概念図を示す。電子時計100は、アンテナ4を内蔵し、送受信機を備えたスマートフォン等の電子機器200との間で通信を行う機能を有する。例えば、電子機器200から電子時計100へ送信する情報として、時刻修正、アラーム設定、クロノグラフのタイムアップ制御等の情報が挙げられ、電子時計100から電子機器200へ送信する情報として、2次電池の充電状況、時計の状態、活動量計などのデータログ等の情報が例として挙げられるが、これらの例には限られない。また、通信方式の例としてNFC(近距離無線通信)が挙げられるが、このような例には限られず、さらに長波電波を加えたハイブリッド方式等であってもよい。
図2に、第1実施形態に係る電子時計の平面図を示す。図3(a)に、第1実施形態に係る電子時計の透視平面図を示し、図3(b)に、第1実施形態に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図を示す。図4に、図2のA-A線に沿う断面図を示し、図5に、図2のB-B線に沿う断面図を示す。
図2に示すように、第1実施形態に係る電子時計100は、ラグ17に設けられるバンド(図示せず)を用いて人間の手首に装着される腕時計である。ただし、このような例には限られず、懐中時計や置時計等であってもよい。図4に示すように、電子時計100は、外装ケース20と、風防15と、裏蓋18と、を備えている。外装ケース20は、ステンレスやチタン等の金属で形成されたケース16にベゼル14が嵌合されている。ベゼル14は、金属またはセラミック等で構成することができる。なお、アンテナ4の受信感度を向上させるためには、セラミック等の非導電性の材料で形成することが好ましい。ベゼル14の内周側には、円環状に形成された見返しリング13と、円盤状の文字板1と、が配置されている。文字板1には、時刻を表示するためのインデックス(時字)7が配置されている。
外装ケース20は円筒状の構造を有し、時刻を視認する側、及び、その反対側(以下、「裏面側」ともいう。)に開口部が形成されている。時刻を視認する側の開口部は、ベゼル14を介して、風防15で塞がれている。風防15には、透明なガラスであって、サファイアガラス、ミネラルガラス、アクリルガラス等を用いることができる。裏面側の開口部は、裏蓋18で塞がれている。裏蓋18は金属またはガラスで形成することができる。また、ケース16と裏蓋18とを金属により一体成形してもよい。外装ケース20と、風防15と、裏蓋18と、により収容部が構成される。
第1実施形態に係る電子時計100の収容部には、文字板1と、ソーラーパネル2と、アンテナ4と、回路基板5と、駆動部19と、が収容される。
文字板1は、樹脂等の非導電性材料で形成され、光透過性を有する。図2には、文字板1の1時から12時までの位置にインデックス7を配置した例を示したが、このような例には限られない。例えば、文字板1の3時、6時、9時、12時にのみインデックス7を配置するようにしてもよい。さらに、文字板1に製造メーカーや品名を表すロゴを配置したり、後述するサブダイヤルを配置したりするようにしてもよい。また、電子時計100が、日付表示機能を有する場合には、日窓35を設けて日車34の一部を表示するようにしてもよい。
文字板1の裏面側にはソーラーパネル2が配置されている。図3(a)及び(b)に示すように、ソーラーパネル2の周辺部には、複数の凹部23が設けられており、凹部23に配置した固定部材(図示せず)により、ケース16に固定することができる。ソーラーパネル2の中心部には、時針33等の軸30を挿通するための開口部C1が設けられている。なお、凹部23及び後述するソーラーセル接続部24は見返しリング13によって覆われるため、文字板1を平面視した際に視認することはできない。
ソーラーパネル2は、複数のソーラーセル(SC1~SC6)を有する。ソーラーパネル2は、文字板1を介して太陽光等の光を受光する。複数のソーラーセル(SC1~SC6)は、文字板1を透過して入射した光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する。図3(b)に示すように、複数のソーラーセル(SC1~SC6)は、複数のソーラーセル接続部24により直列に接続されている。図3(a)及び(b)には、6個のソーラーセル(SC1~SC6)が直列接続された例を示している。個々のソーラーセルの起電圧を0.7[V]とすると、ソーラーパネル2全体では4.2[V]の出力電力を得ることができる。図5に示すように、ソーラーパネル2で生じた電力は導通部21及びソーラーセル接続部材25を介して、回路基板5の電源部43に設けた2次電池に出力される。
複数のソーラーセル(SC1~SC6)は、所定の幅を有する分割線(L1~L6)を隔てて配置されている。ここで、「分割線」とは、隣接するソーラーセルに挟まれた、非発電領域であって、所定の幅を有する領域を意味する。
アンテナ4は、文字板1の裏面に配置され、複数のソーラーセル(SC1~SC6)の少なくとも一部と重なるように配置されている。アンテナ4の受信特性を向上させるためには、外装ケース20の渦損の影響を軽減するために、できるだけ風防15に近づけて配置することが好ましいため、本実施形態においてはアンテナ4を文字板1の裏面に設けている。また、電子時計100をリーダライタ等の通信機器との間の距離を近づけることができるため、受信感度(通信性能)を向上させることができる。
図2には、アンテナ4が配置される位置を破線で示しているが、文字板1を介してアンテナ4が視認されないことが好ましい。アンテナ4は、コイル状の形状を有する金属細線により構成される。アンテナ4を構成する金属細線は、アルミ、銅、あるいは銀等を用いて、蒸着や印刷法により形成することができる。また、インサート成型によりアンテナ4を文字板1に埋め込むようにしてもよい。さらに、フレキシブル基板(FPC)の配線で形成したアンテナ4を文字板1に粘着剤や接着剤を使って貼り付けるようにしてもよい。
アンテナ4の配線長は、受信波長に応じて調整することができる。アンテナ4をNFCアンテナとして用いる場合、HF帯の周波数13.56[MHz]の電波を受信するように調整される。ただし、このような例には限られず、他のRFIDとして、LF帯(135[kHz])、UHF帯(860~960[MHz])、マイクロ波帯(2.45[MHz])の各周波数に対応するようにしてもよい。
図3(a)には、アンテナ4の形状として、文字板1の外周に沿うように、渦巻き状に3回巻回されたコイル状のループアンテナを例示している、しかしながら、このような例には限られず、アンテナの巻回数(周回数)は時計サイズに応じて変えることができる。例えば、巻回数を1回、2回、または4回以上とするようにしてもよい。また、図3(a)において、アンテナ4は、複数のソーラーセル(SC1~SC6)の少なくとも一部と重なるように配置されているが、アンテナ4の巻線間の間を通る光もソーラーセル(SC1~SC6)に入射し発電に寄与することができる。
また、図2に示すように、アンテナ4の一部は、文字板1上のインデックス7と重なるように配置されていることが好ましい。アンテナ4は文字板1を透過して視認される恐れがあるが、インデックス7と重なるように配置することにより、アンテナ4を視認しにくくすることができる。
図4及び図5に示すように、回路基板5は、ソーラーパネル2の裏面側に配置されている。回路基板5には、受信回路41と、制御回路42と、電源部43と、が配置されている。受信回路41には、アンテナ4が受信した信号が接続部材(61、62)を介して入力される。接続部材(61、62)には、給電ピンを用いることができる。制御回路42は、CPUや記憶装置を備え、受信回路41が受信した信号に基づいて時刻を修正したり、アラーム時刻を設定したりすることができる。電源部43は、2次電池を備え、ソーラーパネル2で生じた電力を蓄電したり、駆動部19を駆動するステップモータ44に電力を供給したりすることができる。
ステップモータ44は、輪列36を介して秒針31、分針32、時針33、日車34を駆動する。また、ステップモータ44は金属材料を含むため、アンテナ4の受信感度に影響を与えないように、耐磁板(図示せず)により覆うことが好ましい。
アンテナ4の両端の電極(a11、a12)は、それぞれ、ソーラーパネル2の分割線L5に形成された2つの開口部(h11、h12)を介して、接続部材(61、62)により回路基板5と電気的に接続される。図3(b)に示した例では、開口部(h11、h12)は2つとも同一の分割線L5に設けられている。分割線L5にはソーラーセルは設けられておらず、分割線は非発電領域であるため、分割線に開口部(h11、h12)を設けることにより、ソーラーセルに開口部を設ける場合に比べて発電効率を向上させることができる。
開口部(h11、h12)を設けるために、分割線は開口部の径以上の幅を有することが好ましい。ただし、分割線の幅を広くするとソーラーパネル2上においてソーラーセルが占める面積が減少して発電効率が下がる。そこで、図3(b)に示すように、開口部(h11、h12)に配置する接続部材(61、62)とソーラーセル(SC4、SC5)とが接触しないようにするために、開口部(h11、h12)の周辺に所定の余裕を持たせるべく、ソーラーセルSC4に切り欠き部(d41、d42)を設け、ソーラーセルSC5に切り欠き部(d51、d52)を設けるようにしてもよい。
[変形例1]
次に、第1実施形態の変形例1に係る電子時計について説明する。図3(a)及び(b)に示すように、第1実施形態の変形例1に係る電子時計においては、アンテナ4の両端の電極(a11、a12)と回路基板5とを接続する接続部材(61、62)を配置するための開口部(h11、h12)を同一の分割線L5に配置する例を示したが、このような例には限られない。即ち、2つの接続部材は、複数のソーラーセルのうちの少なくとも1つを隔てて配置された2つの分割線のそれぞれに形成された開口部を介して回路基板と接続するようにしてもよい。
図6(a)に、第1実施形態の変形例1に係る電子時計の透視平面図を示し、図6(b)に、第1実施形態の変形例1に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図を示す。第1実施形態の変形例1に係る電子時計においては、図6(a)及び(b)に示すように、アンテナ4の一方の電極a21と回路基板5とを接続する接続部材を配置するための開口部h21を分割線L6に配置し、アンテナ4の他方の電極a22と回路基板5とを接続する接続部材を配置するための開口部h22を分割線L5に配置している。即ち、アンテナ4の配線パターンに応じて、接続部材を配置する位置を変更している。図6(a)及び(b)に示すように、アンテナ4と回路基板5とを接続させるための2つの開口部を1つのソーラーセルを挟むようにして配置された2つの分割線に設けることにより、ソーラーセルの発電効率の低下を抑制しながら、アンテナ4の長さを所望の長さに調整することができる。
[変形例2]
次に、第1実施形態の変形例2に係る電子時計について説明する。図7(a)に、第1実施形態の変形例2に係る電子時計の透視平面図を示し、図7(b)に、第1実施形態の変形例2に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図を示す。第1実施形態の変形例2に係る電子時計においては、図7(a)及び(b)に示すように、アンテナ4の一方の電極a31と回路基板5とを接続する接続部材を配置するための開口部h31を分割線L5に配置し、アンテナ4の他方の電極a32と回路基板5とを接続する接続部材を配置するための開口部h32を分割線L2に配置している。このように、アンテナ4と回路基板5とを接続させるための2つの開口部をそれぞれ異なる分割線に設けることにより、ソーラーセルの発電効率の低下を抑制しながら、アンテナ4の長さを所望の長さに調整することができる。
ここで、2つの接続部材のうちの少なくとも1つは、文字板1上に形成された、時刻を表すインデックス7、ロゴ、サブダイヤルの化粧板のうちの少なくとも一部と重なる位置に配置されるようにしてもよい。図8に、図2の矢印Cで示される部分の拡大斜視図を示す。図8には、接続部材(61、62)が、インデックス7と重なる位置に配置される例を示している。インデックス7には足部(71、72)が設けられており、文字板1に形成された穴部(81、82)に嵌合することによりインデックス7が文字板1に固定される。このとき、インデックス7は文字板1上の点線7aで示す位置に配置されるものとする。一方、文字板1の裏面側にはアンテナ4が配置され、一方の電極a11には接続部材61が電気的に接続され、他方の電極a12には接続部材62が電気的に接続される。このとき、接続部材(61、62)は、それぞれ平面視で文字板1上の点線(61a、62a)で示される位置に配置されるものとする。そうすると、接続部材(61、62)はインデックス7と重なる位置に配置されることとなる。このように、接続部材をインデックスと重なる位置に配置することにより、接続部材の位置を文字板から視認されにくくすることができる。図8には、接続部材とインデックスとが重なるように配置される例と示したが、接続部材はロゴやサブダイヤルの化粧板と重なるように配置するようにしてもよい。
なお、第1実施形態に係る電子時計において、アンテナ4は金属材料を含む構成部材と重ならないように配置することが好ましい。図9に、第1実施形態に係る電子時計の透視平面図であって、アンテナとステップモータとの間の位置関係を示す。電子時計100は、時針等を回転させる輪列36、及び輪列36を駆動するステップモータ(44、45)、並びに日車34を駆動するステップモータ46を備えている。第1実施形態に係る電子時計100において、アンテナ4と金属材料を含むこれらの構成部材とが重ならないように配置されていることが好ましい。さらに、アンテナ4は、受信回路41、制御回路42、電源部43と重ならないように配置されていることが好ましい。受信回路41等は金属材料を含んでいるため、アンテナ4と重なる位置に配置するとアンテナ4の受信感度が減少する恐れがある。本実施形態に係る電子時計100においては、アンテナ4を、これらの金属材料を含む構成部材と重ならないように配置することにより、受信感度の減少を抑制することができる。
[変形例3]
次に、第1実施形態の変形例3に係る電子時計について説明する。図10に、第1実施形態の変形例3に係る電子時計に内蔵された文字板の裏側の平面図を示す。第1実施形態の変形例3に係る電子時計においては、分割線の少なくとも一部と重なるように文字板1の裏面に遮光部11が設けられている。また、文字板1の中心部には時針等を回転させる軸を挿通させるための開口部1aが設けられている。図3(a)に示すように、ソーラーパネル2に分割線(L1~L6)を設けることにより、ソーラーセル(SC1~SC6)と分割線(L1~L6)の色の違いによって、文字板1上で分割線(L1~L6)の位置が視認されるおそれがある。そこで、第1実施形態の変形例3に係る電子時計においては、分割線(L1~L6)の少なくとも一部と重なるように文字板1の裏面に遮光部11を設けている。このような構成により、ソーラーセルと分割線の境界を目立たなくすることができ、文字板上における分割線の位置を目立たなくすることができる。
[変形例4]
次に、第1実施形態の変形例4に係る電子時計について説明する。図11に、第1実施形態の変形例4に係る電子時計の平面図を示す。図12(a)に、第1実施形態の変形例4に係る電子時計の透視平面図を示し、図12(b)に、第1実施形態の変形例4に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図を示す。図13に、第1実施形態の変形例4に係る電子時計の透視平面図であって、アンテナとステップモータとの間の位置関係を示す。
第1実施形態の変形例4に係る電子時計100は、サブダイヤル9を備えている。サブダイヤル9は、副針37により化粧板91上に示す各種機能のうちいずれを実行中であるかを表示する。例えば、サブダイヤルの右半分は2次電池の充電量等のゲージ表示を行う。その他、例えば、サブダイヤルの左半分に示すように、「LLI」はソーラーパネルに入射する光量表示機能、「ALM」はアラーム時刻表示機能、「TME」は時差を有する他国の時刻表示機能、「CHR」はクロノグラフ機能、「NFC」はNFC通信機能にそれぞれ対応しており、これらの機能を実行する際に副針37がそれぞれの位置を指し示すことができる。
図3(b)に示すように、第1実施形態に係る電子時計においては、複数のソーラーセル(SC1~SC6)が、ソーラーパネル2上でほぼ6等分された扇形の形状を有する例を示したが、このような例には限られず、ソーラーセルの形状は任意の形状とすることができる。例えば、図12(b)に示すように、複数のソーラーセル(SC11~SC16)は、所定の幅を有する分割線(L11~L16)を隔てて配置されていれば、それぞれの形状を時計の機能に合せて任意の形状とすることができる。また、複数のソーラーセル(SC11~SC16)は、ソーラーセル接続部24により直列接続され、所定の大きさの起電圧を、導通部(21、22)を介して出力することができる。
第1実施形態の変形例4に係る電子時計のソーラーパネル2は、第1実施形態と同様に中心部に時針等の軸を挿通するための開口部C1を備えている。さらに、第1実施形態の変形例4に係る電子時計のソーラーパネル2は、サブダイヤル9の副針37の軸を挿通するための開口部C2を備え、その周辺部C3には副針37の軸とソーラーセルSC14とが短絡することを避けるためにソーラーセルSC14が形成されない領域が設けられている。また、サブダイヤル9が設けられるソーラーセルSC14と隣接するソーラーセルSC15との間の分割線L15は、サブダイヤルの化粧板91の外周部の形状に沿って円弧状とすることが好ましい。分割線L15の一部をサブダイヤルの化粧板91と重ねることにより、分割線L15を文字板1から視認されにくくすることができる。
さらに、図13に示すように、時分針を回転させるための輪列36を駆動するためのステップモータ44~46、サブダイヤルの副針37を駆動するためのステップモータ47、受信回路41、及び制御回路42をアンテナ4と重ならないようにアンテナ4の内周側に配置することが好ましい。ステップモータ44~47や受信回路41等は金属材料を含んでいるため、アンテナ4と重ならないように配置することにより、アンテナ4の受信感度の低下を抑制することができる。
また、図12(a)及び(b)に示すように、アンテナ4の両端の電極(a41、a42)は、それぞれ、ソーラーパネル2の分割線L11に形成された2つの開口部(h41、h42)を介して、接続部材(図示せず)により回路基板(図示せず)と電気的に接続される。図12(b)に示した例では、開口部(h41、h42)は2つとも同一の分割線L11に設けられている。分割線L11にはソーラーセルは設けられておらず、分割線は非発電領域であるため、分割線に開口部(h41、h42)を設けることにより、ソーラーセルに開口部を設ける場合に比べて発電効率を向上させることができる。さらに、図12(a)及び(b)に示すように、開口部(h41、h42)をインデックス7と重なる位置に設けることにより、文字板1から平面視したときに開口部の位置を認識されにくくすることができる。
[変形例5]
次に、第1実施形態の変形例5に係る電子時計について説明する。図14(a)に、第1実施形態の変形例5に係る電子時計の透視平面図を示し、図14(b)に、第1実施形態の変形例5に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図を示す。第1実施形態の変形例5に係る電子時計においては、図14(a)及び(b)に示すように、アンテナ4の両端の電極(a51、a52)は、それぞれ、ソーラーパネル2の分割線L15に形成された2つの開口部(h51、h52)を介して、接続部材により回路基板と電気的に接続され、2つの開口部(h51、h52)はサブダイヤルの化粧板91と重なるように配置されている。このような構成とすることにより、文字板1を平面視した際に、2つの開口部(h51、h52)がサブダイヤルの化粧板91によって視認されにくくすることができる。
[変形例6]
次に、第1実施形態の変形例6に係る電子時計について説明する。図15に、第1実施形態の変形例6に係る電子時計の断面図であって、図4に対応する断面図を示す。第1実施形態の変形例6に係る電子時計は、ソーラーパネル2の裏面側に配置された磁性シート12をさらに有する点を特徴とする。磁性シート12は、金属板や金属板を合成樹脂でラミネートした板等により形成することができる。アンテナ4の電極(a11、a12)と回路基板5とを電気的に接続するための接続部材(61、62)は、ソーラーパネル2に形成された開口部(h11、h12)及び磁性シート12に形成された開口部(m11、m12)に挿通される。アンテナ4の裏面側にはステップモータ44や電源部43等、金属材料を含む構成部材が配置されているため、アンテナ4の受信感度が低下する恐れがある。そこで、第1実施形態の変形例6に係る電子時計においては、ソーラーパネル2の裏面側に磁性シート12を配置することにより、金属材料を含む構成部材によって、アンテナ4の受信感度が低下することを抑制することができる。
[変形例7]
次に、第1実施形態の変形例7に係る電子時計について説明する。図16に、第1実施形態の変形例7に係る電子時計101の平面図を示す。図3に示すように、第1実施形態に係る電子時計100においては、ソーラーセルを分割する分割線は時計の中心に形成された開口部C1から放射状に延在し、アンテナ4は分割線と直交するように同心円状に配置された構成を示した。第1実施形態の変形例7に係る電子時計101においては、アンテナの少なくとも一部は、分割線と重なるように配置される点を特徴としている。
図16に示すように、ソーラーセル2は開口部C1から放射状に延在した分割線L1~L6によって分割されている。アンテナ4は開口部C1を中心として同心円状に巻回されている。さらに、アンテナ4の最内周の一部が開口部C1に向かって延在し、さらに、開口部C1から外周方向に向かって延在している。このとき、アンテナ4の最内周の一部4aが分割線L4の一部と重なり、アンテナ4の他の一部4bが開口部C1近傍の分割線LCの一部と重なり、アンテナ4のさらに他の一部4cが分割線L5の一部と重なるように配置されている。この場合、アンテナ4の両端の電極(a61、a62)は、それぞれ、ソーラーパネル2の分割線L4及びL5に形成された2つの開口部(図示せず)を介して、接続部材により回路基板と電気的に接続される。変形例7に係る電子時計においては、分割線L5上において、アンテナ4の電極a62の位置に対応する、回路基板との接続部の位置を自由に決められるため、アンテナ長さを細かく調整でき、受信性能の調整の自由度を向上させることができる。
図16に示した例では、アンテナ4の一部が隣接する2つの分割線L4及びL5と重なる例を示したが、このような例には限定されない。即ち、アンテナの一部と重なる分割線の数は1つでもよいし、3つ以上であってもよい。さらに、アンテナの一部と重なる分割線は、隣接する分割線には限られず、任意の位置の分割線と重なるようにしてもよい。例えば、アンテナ4の一部は、直線状に配置された2つの分割線L2及びL5と重なるように配置してもよい。また、図16に示した例では、アンテナの分割線に重なる部分は端部近傍の部分であるが、端部近傍に限らず、アンテナ長における任意の位置で重なるように構成されてもよい。例えば、文字板1の外周に沿って巻回するアンテナと、開口部C1の近傍を巻回するアンテナとを接続するアンテナ線が分割線に沿って配置された構成としてもよい。
このように、電子時計に所定の長さのアンテナを配置する場合において、アンテナの一部をソーラーセルの分割線と重なるように配置することにより、ソーラーパネルの非発電領域の分割線に沿ってアンテナ配線を形成しているため、アンテナとソーラーセルとが重なる領域を減らすことができ、ソーラーセルの発電量が減少することを抑制することができる。
[変形例8]
次に、第1実施形態の変形例8に係る電子時計について説明する。図17に、第1実施形態の変形例8に係る電子時計102の平面図を示す。変形例8に係る電子時計102は、ソーラーセル2を同心円状に分割する環状の分割線(L7、L8)をさらに備え、アンテナ4の少なくとも一部は、環状の分割線L7と重なるように配置されている点を特徴としている。なお、図17において、各ソーラーセルSC1~SC15は、放射状に配置された分割線(L1~L6)と環状の分割線(L7、L8)とによって、それぞれ分割されているが、分割されたソーラーセルは配線により電気的に接続されている。
図17に示した例では、アンテナ4は、1つの環状の分割線L7と重なるように配置されている。この場合、アンテナ4の両端の電極(a71、a72)は、ソーラーパネル2の分割線L7に形成された2つの開口部(図示せず)を介して、接続部材により回路基板と電気的に接続される。変形例8に係る電子時計においては、分割線L7上において、アンテナ4の両端の電極(a71、a72)の位置に対応するアンテナ導通部の位置を自由に設定することができるため、アンテナ長さを細かく調整でき、受信性能の調整の自由度を向上させることができる。
ソーラーパネル2を同心円状に分割する環状の分割線を複数個形成した場合には、アンテナ4は複数の環状の分割線と重なるように配置してもよい。例えば、アンテナ4を環状の分割線L7及びL8の両者と重なるように配置するようにしてもよい。この場合、アンテナ4を環状の分割線L7及びL8の両者と重なるように配置し、さらに、放射状に配置された分割線L1~L6の一部と重なるように配置してもよい。このように複数の環状の分割線と重なるようにすることにより、目的とする受信波長が得られるように、アンテナ4の長さを所望の長さに調整することができる。
また、図17に示した例では、ソーラーセル2を同心円状に分割する環状の分割線を2個設ける例を示したが、このような例には限られず、1個または3個以上であってもよい。さらに、環状の分割線及びこれと重なるように配置されるアンテナの形状は円形に限られず、楕円や、多角形等、任意の形状とすることができる。
このように、電子時計に所定の長さのアンテナを配置する場合において、アンテナの一部をソーラーセルの環状の分割線と重なるように配置することにより、アンテナとソーラーセルとが重なる領域を減らすことができ、ソーラーセルの受光面積を増加させ、発電量を多くすることができる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る電子時計について説明する。図18に、第2実施形態に係る電子時計の平面図を示す。図19(a)に、第2実施形態に係る電子時計の透視平面図を示し、図19(b)に、第2実施形態に係る電子時計に内蔵されたソーラーパネルの平面図を示す。第2実施形態に係る電子時計103が、第1実施形態に係る電子時計100と異なる点は、ソーラーセル(SC6)に形成された開口部(h81、h82)を介して、アンテナ4の両端の電極(a81、a82)及び回路基板を電気的に接続する接続部材(図示せず)を備え、接続部材は、文字板1上に形成された、時刻を表すインデックス7、ロゴ、サブダイヤルの化粧板のうちの少なくとも一部と重なる位置に配置されている点である。第2実施形態に係る電子時計103におけるその他の構成は、第1実施形態に係る電子時計100における構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
第2実施形態に係る電子時計103においては、アンテナ4の両端の電極(a81、a82)と回路基板とを接続するための開口部(h81、h82)は、分割線(L1~L6)には設けておらず、ソーラーセル(SC1~SC6)に設けられている。また、開口部(h81、h82)の周辺にはソーラーセルが形成されない領域(C81、C82)が設けられている。開口部(h81、h82)を分割線(L1~L6)以外の位置に設けることにより、アンテナ4の設計の自由度を増やすことができる。ただし、開口部(h81、h82)が文字板1から視認されにくくするために、開口部(h81、h82)をインデックス7、ロゴ、サブダイヤルの化粧板のうちの少なくとも一部と重なる位置に配置することが好ましい。図19(a)及び(b)に示した例では、開口部(h81、h82)はインデックス7と重なる位置に配置される例を示しているが、このような例には限られず、ロゴや、サブダイヤルの化粧板と重なる位置に配置するようにしてもよい。
以上説明した本実施形態に係る電子時計において、ソーラーパネル上のソーラーセルを6個直列接続する例を示したが、直列接続するソーラーセルの数は6個には限られず、任意の数とすることができる。
また、本実施形態に係る電子時計として丸型の時計を例示したが、このような例には限られず、時計の外装ケースやソーラーパネルの外形等を角型等の形状としてもよい。
1 文字板
2 ソーラーパネル
4 アンテナ
5 回路基板
7 インデックス
9 サブダイヤル
11 遮光部
12 磁性シート
13 見返しリング
14 ベゼル
15 風防
16 ケース
17 ラグ
18 裏蓋
19 駆動部
20 外装ケース
21 導通部
22 導通部
23 凹部
24 ソーラーセル接続部
25 ソーラーセル接続部材
30 軸
31 秒針
32 分針
33 時針
34 日車
35 日窓
36 輪列
37 副針
41 受信回路
42 制御回路
43 電源部
44~47 ステップモータ
61、62 接続部材
71、72 足部
81、82 穴部
91 サブダイヤルの化粧板
a11、a12 電極
h11、h12 開口部
SC1~SC6 ソーラーセル
L1~L6 分割線

Claims (10)

  1. 文字板と、
    所定の幅を有する分割線を隔てて配置された複数のソーラーセルを有し、前記文字板の裏面側に配置され、且つ、前記文字板を介して受光するソーラーパネルと、
    前記文字板の裏面に配置され、前記複数のソーラーセルの少なくとも一部と重なるように配置されたアンテナと、
    前記ソーラーパネルの裏面側に配置された回路基板と、
    前記分割線に形成された開口部を介して、前記アンテナの両端の電極及び前記回路基板を電気的に接続する2つの接続部材と、
    を有することを特徴とする電子時計。
  2. 前記2つの接続部材は、前記複数のソーラーセルのうちの少なくとも1つを隔てて配置された2つの分割線のそれぞれに形成された開口部を介して前記回路基板と接続する、請求項1に記載の電子時計。
  3. 前記2つの接続部材のうちの少なくとも1つは、前記文字板上に形成された、時刻を表すインデックス、ロゴ、サブダイヤルの化粧板のうちの少なくとも一部と重なる位置に配置されている、請求項1に記載の電子時計。
  4. 前記分割線の少なくとも一部と重なるように前記文字板の裏面に遮光部が設けられている、請求項1に記載の電子時計。
  5. 前記アンテナの少なくとも一部は、前記分割線と重なるように配置されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電子時計。
  6. 前記ソーラーセルを同心円状に分割する環状の分割線をさらに備え、
    前記アンテナの少なくとも一部は、前記環状の分割線と重なるように配置されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電子時計。
  7. 文字板と、
    ソーラーセルを有し、前記文字板の裏面側に配置され、且つ、前記文字板を介して受光するソーラーパネルと、
    前記文字板の裏面に配置され、前記ソーラーセルの少なくとも一部と重なるように配置されたアンテナと、
    前記ソーラーパネルの裏面側に配置された回路基板と、
    前記ソーラーセルに形成された開口部を介して、前記アンテナの両端の電極及び前記回路基板を電気的に接続する接続部材と、を備え、
    前記接続部材は、前記文字板上に形成された、時刻を表すインデックス、ロゴ、サブダイヤルの化粧板のうちの少なくとも一部と重なる位置に配置されている、
    を有することを特徴とする電子時計。
  8. 前記アンテナはNFCアンテナである、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電子時計。
  9. 前記ソーラーパネルの裏面側に配置された磁性シートをさらに有する、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電子時計。
  10. 前記アンテナの一部は、前記文字板上のインデックスと重なるように配置されている、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の電子時計。
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