KR20040003017A

KR20040003017A - 전자 시계 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20040003017A
Application number: KR10-2003-7015441A
Authority: KR
Inventors: 후지모리시게유키
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-01-07
Also published as: CN1278197C; JP2004003993A; EP1450219A4; US6934222B2; KR100605775B1; JP3596548B2; EP1450219A1; US20040004909A1; WO2003081345A1; CN1514957A

Abstract

회전추(21) 및 이 회전추(21)의 회전에 의한 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기를 갖는 발전 기구(2)와, 시각을 계시하는 계시 기구와, 무선 정보를 수신하는 안테나(6)를 갖는 수신 기구를 구비하며, 안테나(6)는 회전추(21)의 외주 가장자리의 회전 궤적보다도 회전추(21)의 반경 방향 외측에 설치되어 있다.

Description

전자 시계 및 전자 기기{ELECTRONIC TIMEPIECE AND ELECTRONIC EQUIPMENT}

무선 정보를 수신하는 기능을 구비한 전자 시계 등의 전자 기기로서, 예컨대, 무선(표준 전파)으로 송신되는 시각 정보를 수신하여 시각 수정을 하는 전파 시계가 알려져 있다. 이러한 전파 시계는 보통은 전지에 의해 구동되지만, 전파 수신에 의해서 전력이 소비되기 때문에, 보통의 시계에 비해 전지의 수명이 짧아져, 전지 교환 빈도가 증가한다는 과제가 있었다.

이 때문에, 전파 시계에 발전 기구로서 태양광 발전 장치를 조립한 것이 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 공개 공보 제 1999-160464 호).

이 태양광 발전 장치를 구비한 전파 시계는 태양광 발전 장치로서의 태양 전지와, 시각 정보를 수신하는 안테나를 갖는 수신 기구와, 시각을 계시(計時)하는 계시 기구(time-measuring mechanism)를 구비하여 구성되며, 안테나에서 수신한 시각 정보에 따라서 계시 기구의 시각을 수정하는 것이다.

이러한 구성에 따르면, 태양광 발전에 의해 발전한 전력을 사용하여 계시 기구, 수신 기구를 구동할 수 있다. 따라서, 빛으로 태양 전지가 발전, 충전되는 한 반영구적으로 구동하는 전파 시계로 할 수 있다.

그런데, 태양광 발전은 일조량(예컨대, 흐림이나 비), 계절(예컨대, 겨울), 지역(예컨대, 고위도 지역) 등의 조건에 따라서는 효율적으로 발전할 수 없고, 전력을 공급할 수 없는 경우가 있다는 문제가 있다. 전파 시계는 수신한 시각 정보를 수신 기구에서 처리[증폭, 원상 회복(demodulation) 등]하기 위해서 큰 전력이 필요하다. 그 때문에, 수신 기구에 충분한 전력이 공급되지 않으면, 시각 정보를 수신할 수 없거나, 또는 시각 정보를 오수신하는 등, 수신 기구의 수신 감도가 낮아진다. 또한, 태양 전지는 빛이 약하면 충전하고 싶을 때에 급속 충전할 수 없다는 문제도 있다.

이러한 문제점 때문에, 태양광 발전 기구부의 전파 시계는 반드시 사용에 좋은 것은 아니었다.

이에, 본 발명자는 회전추를 이용한 발전 장치를 전파 시계에 조립하는 것을 연구하였다. 이 회전추를 이용한 발전 기구는 회전 가능하게 설치된 회전추와, 이 회전추에 의한 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기를 구비하여 구성되며, 발전기의 로터를 회전추에 의해 회전하고, 그 회전에 따른 자속 변화에 의해 발전 코일로 발전하는 것이다. 이러한 구성에 따르면, 예컨대, 이 발전 장치가 조립된 전자 시계를 손목에 장착하는 것 등에 의해, 회전추를 움직임으로써 발전할수 있다. 따라서, 태양광 발전에 비해 계절, 일조량 등의 조건에 좌우되지 않고 발전할 수 있으며, 또한, 급속 발전도 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.

그런데, 회전추의 운동에 의해 충분한 에너지를 만들어 내기 위해서는 회전추가 충분한 관성 모멘트를 가지고 있을 필요가 있다. 그 때문에, 회전추의 재질로서는 보통, 텅스텐 합금이나 금 합금 등의 비중이 큰 금속(중금속)이 사용된다. 이러한 회전추에 의한 발전 기구를 전파 시계에 단순히 조립하면, 금속제로 도전성을 갖는 회전추가 안테나에서 수신하는 시각 정보를 차폐하여 버린다. 따라서, 회전추에 의한 발전 기구를 전파 시계에 조립하면, 표준 전파를 수신할 수 없는 문제가 새롭게 발생한다.

이러한 문제는 전파 수정 기능을 갖는 전자 시계에 한정되지 않고, 회전추에 의한 발전 장치를 구비하면서, 또한 외부로부터의 무선 정보를 수신하는 안테나를 구비한 각종의 전자 기기에 있어서도 공통된 문제이다.

본 발명의 목적은 종래의 문제를 해소하여, 회전추를 구비한 발전 기구에서 발전할 수 있으면서, 또한, 무선 정보를 수신할 수 있는 전자 시계 및 전자 기기를 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명의 전자 시계는 도전성 재료를 갖는 회전추 및 상기 회전추의 회전에 의한 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기를 갖는 발전 기구와, 시각을 계시하는 계시 기구와, 무선 정보를 수신하는 안테나를 갖는 수신 기구를 포함하며, 상기 안테나는 상기 회전추 외주연의 회전 궤적보다 회전추의 반경 방향 외측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하다.

즉, 안테나는 회전추가 회전할 때에 그 외주 가장자리의 회전 궤적에 대하여, 회전추의 회전 중심측인 반경 방향 내측이 아니라, 반경 방향 외측에 설치되어 있다. 따라서, 회전추의 회전 중심으로부터 회전추 외주연의 회전 궤적까지의 반경을 회전 반경으로 하면, 안테나는 회전추의 회전 중심으로부터 그 반경 방향에 있어서 상기 회전 반경 이상 떨어져 배치되어 있게 된다.

여기에서, 발전 기구는 전자 발전일 수 있고, 또는 피에조 발전(piezoelectric power generation)일 수 있다. 또한, 전자 발전은 에너지 변환 효율의 면에서 피에조 발전보다 낫기 때문에 바람직하다.

이와 같은 구성에 따르면, 회전추의 회전에 의해 발생되는 기계적 에너지를 로터 및 발전 코일을 구비한 발전기에 의해 전기적 에너지로 변환한다. 이 발전기에서 얻어진 전력으로 계시 기구나 수신 기구가 구동된다. 무선 정보를 안테나에서 수신하여, 예컨대, 이 무선 정보가 시각 정보를 포함하는 표준 전파이면, 이 시각 정보에 따라서 계시 기구의 시각을 수정한다.

안테나는 회전추의 외주연 회전 궤적보다 그 반경 방향 외측에 설치되기 때문에, 회전추가 어느 위치에 있더라도, 안테나와 회전추가 서로 오버랩하여 평면적으로 중첩되는 일이 없다. 따라서, 안테나에서 무선 정보를 수신하고 있는 동안에, 회전추가 회전했다 하더라도 무선 정보(전파)가 회전추에 의해 차단되는 일이 없이, 안테나에서 무선 정보를 확실히 수신할 수 있다. 이상에 있어서, 무선 정보는 시각 정보에 한정되지 않고, 예컨대, 뉴스, 일기 예보 등일 수 있다.

따라서, 본 발명의 전자 시계는 무선 정보를 수신할 수 있는 동시에, 회전추 및 발전기에 의한 발전을 할 수 있기 때문에, 날씨나 계절 등에 좌우되지 않고 발전을 할 수 있고, 또한 급속 발전도 용이하게 실현할 수 있기 때문에, 편리성이 높은 전자 시계로 할 수 있다. 또한, 회전추와 로터 사이에는 증속 윤열(accelerating wheel train)이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 회전추는 360°이상 회전 가능하게 설치될 수 있고, 또는 중심각이 360°미만의 소정 각도로 규제된 범위내에서 회전 가능하게 설치되어 있을 수 있다. 회전추의 회전 각도가 소정 범위내로 규제되어 있으면, 안테나의 회전 궤적이 작아지기 때문에, 시계 중에서 안테나를 배치할 수 있는 스페이스가 넓어진다. 그렇게 하면, 안테나 배치의 자유도가 향상된다. 또한, 안테나와 회전추의 거리를 크게 잡는 것도 가능해지기 때문에, 안테나에서의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 전자 시계는 상기 안테나와 상기 발전기의 발전 코일은 상기 회전추의 반경 방향에 있어서 회전추의 회전 중심을 협지하여 서로 대향하여 배치되어 있는 것이 바람직하다.

안테나에 대하여 발전 코일에서 발생하는 자계가 영향을 주면, 이 자계가 무선 정보와 함께 안테나에 중첩될 수 있어, 안테나에서 무선 정보를 정확히 수신할 수 없는 경우가 발생한다. 이 때문에, 재차 무선 정보를 재수신하는 등의 처리가 필요해져, 수신 효율이 저하된다. 이 때문에, 안테나와 발전 코일은 가능한 한 떨어뜨려 배치하여, 발전 코일에 의한 자계의 영향을 경감시키는 것이 바람직하다. 한편, 회전추를 구비한 전자 시계에 있어서 소형화를 꾀하기 위해서는 발전기 등의각 부재를 회전추의 회전 궤적의 내측에 배치하고, 그 외측에는 상기 안테나만을 배치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 점에서, 안테나와 발전 코일을 회전추의 회전 중심을 협지하여 서로 대향한 위치에 배치하면, 안테나와 발전 코일을 가능한 한 떨어뜨려 배치할 수 있는 동시에, 전자 시계의 소형화를 꾀할 수 있다.

여기에서, 상기 안테나의 쇄교 자속(interlink magnetic flux)이 통과하는 중심축과 상기 발전기의 발전 코일의 쇄교 자속이 통과하는 중심축이 상기 발전 코일을 포함하는 평면에 상기 안테나를 투영한 경우, 60°내지 120°의 각도를 이루어 교차되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 안테나 및 발전 코일의 각 중심축은 시각 표시부의 시인(視認) 방향으로부터 투영된 투영면에서 대략 90°로 교차되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 발전기의 발전 코일의 쇄교 자속이 통과하는 중심축을 포함하는 평면에 대하여 상기 안테나의 쇄교 자속이 통과하는 중심축이 60°내지 120°의 각도로 교차되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 상기 교차 각도는 대략 90°인 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 안테나에 대하여 발전 코일에서 발생하는 자계의 영향을 저감시킬 수 있어, 이 자계에 의한 안테나에서의 오수신을 적게 할 수 있다. 즉, 안테나 및 발전 코일의 각 중심축이 투영면상에서 90°±30°의 각도 범위로 교차하거나, 또는 발전 코일의 중심축을 포함하는 평면에 대하여 안테나의 중심축이 90°±30°의 각도 범위로 교차하면, 안테나가 발전 코일로부터의 자속선을 따르지 않기 때문에, 발전 코일로부터의 자계가 안테나에 간섭하기 어려워져, 안테나에서의 오수신을 방지할 수 있다.

또한, 상기 안테나와 상기 발전기의 발전 코일과의 사이에, 상기 발전 코일에서 발생한 자계가 상기 안테나에 유입되는 것을 차폐하는 자계 차폐 수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

자계 차폐 수단으로서는 발전기로부터의 자력선을 끌어 모아 통과시키기 쉬운 강자성체로 이루어진 자계 차폐 부재를 안테나를 따라 하나 이상 배치하여 구성된 것 등을 이용할 수 있다. 이 자계 차폐 부재는 구체적으로는 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금[예컨대, 퍼멀로이(permalloy) 등의 고투과율 부재]으로 구성된다.

이러한 구성에 따르면, 안테나와 발전 코일의 사이에 자계 차폐 수단이 배치되어 있기 때문에, 발전 코일로부터의 자계(자력선)는 자계 차폐 수단(자계 차폐 부재)을 통과하여 바이패스하여, 안테나를 통과하는 자력선을 적게 할 수 있기 때문에, 자계 차폐 부재는 안테나에 대한 자계 실드(shield)로서 기능하여, 안테나를 통과하는 자기 회로를 차폐할 수 있다. 이 때문에, 안테나에서 무선 정보를 수신하고 있을 때에, 회전추의 회전에 의해 발전 코일에서 발전되어, 자계가 발생하더라도, 그 자속은 안테나보다 발전 코일에 가까운 자계 차폐 수단으로 흐르기 쉬워진다. 따라서, 안테나에 발전 코일로부터의 자계가 닿기 어려워지고, 그 결과, 표준 전파와 같은 비교적 약한 무선 정보라도 확실히 수신할 수 있다.

또한, 시각을 나타내는 지침을 구동하는 스텝핑 모터(stepping motor)가 설치되고, 상기 자계 차폐 수단의 자계 차폐 부재는 상기 스텝핑 모터의 모터 코일이 감겨진 코일 코어를 포함하여 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 발전 기구에서 발전된 전력을 축전하는 2차 전지가 설치되고, 상기 자계 차폐 수단의 자계 차폐 부재는 상기 2차 전지의 케이스를 포함하여 구성되어 있는 것이 바람직하다.

자계 차폐 부재로서는 자계 실드용의 부재를 새롭게 설치하여 구성할 수 있지만, 모터의 코일 코어나 2차 전지의 케이스 등의 시계용 부품을 유용하면, 부품 점수의 증가를 막을 수 있어 수신 안테너와 발전기를 근접시키는 것이 가능해지기 때문에, 공간 절약화를 도모할 수 있고, 부품 비용을 저감할 수 있고, 생산성의 저하도 방지할 수 있다.

또한, 스텝핑 모터나 2차 전지에 있어서는 코일 코어나 케이스에 상기 자속이 흐르더라도 모터의 구동이나 2차 전지의 동작에 영향을 주지 않기 때문에 문제는 없다.

여기에서, 자계 차폐 수단은 하나 이상의 스텝핑 모터만으로 구성되어 있을 수 있고, 하나 이상의 2차 전지만으로 구성되어 있을 수 있으며, 또한 하나 이상의 스텝핑 모터와 하나 이상의 2차 전지로 구성되어 있을 수 있다.

그리고, 스텝핑 모터나 2차 전지 등의 2개 이상의 자계 차폐 부재가 설치되어 있는 경우에는 이들의 자계 차폐 부재는 안테나의 발전 코일측에 안테나를 따라 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 안테나의 안테나 코어는 시계 본체 외부로부터 시계 본체 내부에 침입해 오는 외부 자계를 스텝핑 모터 바로 앞에서 차폐하여, 스텝핑 모터에 대하여 안테나는 자계 차폐 부재로서 작용한다. 그리고, 안테나에서 상기 외부 자계가 차폐됨으로써, 스텝핑 모터의 오동작을 억지할 수 있다.

본 발명의 전자 시계는 상기 무선 정보는 시각 정보를 포함하는 표준 전파 이며, 상기 전자 시계는 상기 표준 전파를 수신하여 상기 계시 기구의 시각을 수정하는 전파 수정 시계인 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 무선 정보의 시각 코드를 수신 기구에서 수신하여, 수신한 시각 코드에 따라서 계시 기구의 시각을 수정하기 때문에, 시각 정보로서, 예컨대, 장파 표준 전파를 이용하면, 자동적으로 시각을 정확히 수정하는 전파 시계로 할 수 있다. 특히, 표준 전파는 비교적 미약한 전파이기 때문에, 도전성 재료로 이루어진 회전추가 안테나에 평면적으로 중첩되면, 거의 수신할 수 없게 되지만, 본 발명에서는 안테나가 회전추에 대하여 평면적으로 중첩하지 않기 때문에 확실히 수신할 수 있다.

또한, 본 발명의 전자 시계는 회전추로 발전하기 때문에, 보통은 손목 시계나 회중 시계 등의 이용자에게 휴대되어, 이용자의 동작 등에 따라서 회전추에 의해 발전을 하는 휴대 시계인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 발전 기구 및 상기 계시 기구를 수납하는 비도전성 부재로 형성된 케이스 본체와, 상기 회전추의 회전축 방향에 교차하는 방향에서 상기 케이스 본체의 외부에 돌출되는 외부 조작부를 구비하고, 상기 안테나는 상기 외부 조작부측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 외부 조작 기구는 케이스본체의 몸통부를 관통하여 설치된 금속성의 감은 축(winding stem)을 가지며, 이 감은 축은 상기 안테나의 축선의 연장선상에 위치하고 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 외부 조작부의 감은 축에 의해 안테나의 축선에 표준 전파가 유도되어, 안테나의 쇄교 자속이 커지기 때문에, 안테나의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 안테나에서 상기 무선 정보를 수신하는 상태에서의 상기 회전추는 상기 회전 궤적의 상기 안테나로부터 가장 이격된 위치에 있는 것이 바람직하다. 시계를 탑재하는 경우에는 케이스 본체로부터 외부에 돌출한 감은 축을 윗쪽으로 한 상태에서 탑재하는 경우가 많다고 생각된다. 감은 축의 윗쪽으로 하면, 회전추는 감은 축과는 반대 위치의 아래쪽으로 이동한다. 따라서, 회전추와 안테나가 가장 이격된 상태로 탑재되게 된다. 회전추와 안테나가 이격되어 있기 때문에, 표준 전파가 회전추에 차폐되지 않고 안테나에 도달하기 때문에, 안테나에서의 수신 감도를 향상시킬 수 있다. 특히, 표준 전파의 수신 시각을 오전 2시 등의 심야로 설정하는 경우에는 시계가 탑재된 상태에서 표준 전파를 수신 할 가능성이 높기 때문에, 탑재된 상태에서 회전추와 안테나가 가장 이격되는 구성에 의해, 수신시에 있어서의 안테나의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

여기에서, 상기 안테나는 편평한 형상의 축심에 감긴 코일을 갖는 플랫 형상(flat-typed)인 것이 바람직하다. 이러한 플랫형의 안테나이면, 안테나와 감은 축을 같은 쪽에 배설할 수 있다.

본 발명에서는 상기 안테나가 시계용 무브먼트(movement)의 외주부를 따르는형상으로 만곡되어 있는 동시에, 상기 무브먼트의 외주부를 따라서 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 안테나가 무브먼트에 대하여 따르기 때문에, 외형상은 무브먼트와 안테나가 연속적으로 일체화된다. 그렇게 하면, 무브먼트로부터 안테나가 돌출하는 일이 없기 때문에, 전체적으로 소형화되는 동시에 디자인성이 향상된다.

여기에서, 상기 안테나는 축심이 되는 안테나 코어 및 상기 안테나 코어에 권취된 안테나 코일을 가지며, 상기 안테나 코어는 박판형의 아모르퍼스 금속(amorphous metal)을 복수매 적층하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 아모르퍼스 금속은 비교적 잘 구부려져, 페라이트(ferrite) 등에 비해 만곡시키기 쉽다. 따라서, 안테나를 무브먼트의 외주를 따라 구부릴 수 있어, 안테나를 무브먼트에 따르게 함으로써 시계의 디자인성을 향상시킬 수 있다.

또는, 무브먼트는 제어 회로 및 이 제어 회로를 탑재하는 절연 부재로 형성된 회로 수좌(回路受座 : circuit receptacle seat)를 구비하고, 상기 안테나는 상기 회로 수좌에 탑재되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 있어서, 안테나가 회로 수좌에 탑재되어 있기 때문에, 마찬가지로 회로 수좌에 탑재된 제어 회로에 안테나를 근접시켜 배치할 수 있다. 그렇게 하면, 회로 배선을 간단히 할 수 있기 때문에, 조립성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 전자 시계에서, 상기 발전 기구 및 상기 계시 기구를 수납하는 비도전성 부재로 형성된 케이스 본체를 구비하며, 상기 안테나의 적어도 일부는 상기 케이스 본체에 매설되어 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 케이스 본체를 형성하는 비도전성 부재로서는 합성 수지나 세라믹 등이 예시된다.

이러한 구성에 따르면, 합성 수지로 형성된 케이스 본체는 전자파를 차폐하지 않기 때문에, 안테나에서의 수신 강도를 확보할 수 있다. 합성 수지의 강도가 금속에 비하면 약하기 때문에, 안테나를 합성 수지에 매설함으로써 케이스 본체의 강도를 보강할 수 있다. 또한, 안테나를 합성 수지로 보호함으로써, 안테나의 내식성을 향상시킬 수 있다. 합성 수지이면, 재료 비용도 저렴하며, 또한, 사출 성형에 의해 안테나를 매설하면서 성형 가능하기 때문에, 제조 비용을 삭감할 수 있다.

본 발명의 전자 시계에 있어서, 상기 회전추의 회전축과 무브먼트의 중심축은 서로 편심되어 있는 것이 바람직하다.

여기에서, 회전추의 회전축과 무브먼트의 중심축이 서로 편심되어 있다는 것은 회전추의 회전축의 위치와 무브먼트의 중심 위치가 다르다는 것을 의미한다.

이러한 구성에 따르면, 회전추가 무브먼트의 중심을 회전축으로 하는 경우에 비하여, 전자 시계에 주어지는 운동으로부터 회전추에 작용하는 토크가 보다 커진다. 따라서, 회전추의 회전에 의해 발생하는 회전 에너지가 커져서, 결과적으로 발전기에서의 발전 성능이 향상된다.

또한, 회전추의 회전축이 무브먼트의 중심에 대하여 편심되어 있으면, 회전추의 회전 궤적의 반경 방향 외측에 무브먼트의 지판(地板 : base plate)이 남아,회전추의 회전 궤적의 외측에서 지판상에 안테나를 배치하는 스페이스를 마련할 수 있다. 그렇게 하면, 지판상에 안테나를 배설할 수 있기 때문에, 안테나 배치를 포함하여 조립이 용이해져 제조 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 지판은 합성 수지, 세라믹 등의 비도전성 부재나, 황동, 금 합금 등의 반자성체 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.

여기에서, 회전추의 회전 중심과 시각을 나타내는 지침의 회전 중심은 다른 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 지침의 지침축과 회전추의 회전축이 중첩되지 않기 때문에, 시계를 박형화할 수 있다.

본 발명의 전자 시계는 상기 회전추와 상기 안테나는 상기 회전추의 회전축 방향을 따른 방향으로 소정 거리만큼 이격되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 안테나가 회전추의 회전 궤적의 외측에 위치하는 것에 더하여, 회전추의 회전축 방향에서도 안테나와 회전추의 사이에 거리가 있기 때문에, 회전추의 회전축에 교차하는 진행 방향의 전파라도 안테나에서 수신할 수 있다. 예컨대, 안테나와 회전추가 회전추의 회전축에 대략 직교하는 평면상에서 동일 높이로 배치되어 있으면, 회전추의 회전축에 교차하여 회전추 측으로부터 안테나를 향해 진행하는 전파는 안테나에 도달하기 전에 회전추에서 차폐되어 버린다. 그러나, 본 발명에 따르면, 회전추의 회전축에 교차하여 회전추측에서 진행하는 전파가 회전추에 차폐되지 않고서 안테나에 도달하여, 안테나에서 표준 전파를 수신할 수 있다.

여기에서, 양 단면이 개구한 짧은 통(short barrel) 형상의 케이스 본체의일 단면에 뒤커버(back lid)가 설치되고, 타 단면에 문자판이 설치되는 경우에는, 회전추는 뒤커버측에 배치되고, 안테나는 문자판측에 배치되는 것이 예시된다.

이러한 구성에 따르면, 안테나와 회전추를 회전추의 회전축을 따르는 방향에서 일정 거리를 두고 배치할 수 있어, 회전추에서 전파가 차폐되지 않고 안테나에서 수신할 수 있다.

또한, 이 때, 뒤커버는 비도전성 부재로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 예컨대, 뒤커버를 광 투과성 및 절연성을 갖는 사파이어 유리 등의 무기 유리나 폴리카보네이트, 아크릴 수지 등의 유기 유리로 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 뒤커버에 의해 전자파가 차폐되지 않고 안테나에 도달하기 때문에, 안테나에서 표준 전파를 양호하게 수신할 수 있다. 그리고, 뒤커버가 유리이면, 비도전성 부재가 전자파를 차폐하지 않는 것에 더하여, 광투과성에 의해 시계의 내부 구조가 보이므로 미관성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 전자 시계는 상기 발전 기구에서 발전된 전력을 축전하는 축전 기구와, 상기 축전 기구에 축전된 전력에 의해 구동되는 구동 기구와, 상기 구동 기구의 구동력에 의해 회동되는 시각 표시용의 지침을 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 회전추의 회전에 의해 발전 기구에서 발전된 전력이 축전 기구에 축전된다. 축전된 전력에 의해 구동 기구가 구동되어 시각 표시용의 지침이 구동된다. 그리고, 지침에 의해 계시 기구에서 계시된 현시각이 표시된다. 또한, 소정의 송신소에서 송신되는 무선 정보, 예컨대 시각 정보를 포함하는 표준 전파를 안테나에서 수신하고, 이 수신한 시각 정보에 의해 계시 기구에서 계시되는시각이 수정된다. 그리고, 수정된 시각에 따라서 지침 위치가 구동 기구에 의해 수정된다.

본 발명의 전자 시계는 상기 회전추의 회전에 의해 발생하는 회전 에너지를 기계 에너지로서 축적하는 기계 에너지 축적 기구와, 상기 기계 에너지 축적 기구에 축적된 기계적 에너지를 상기 발전기에 전달하는 동시에 도중에 시각 표시용의 지침이 결합된 에너지 전달 기구와, 상기 발전기의 회전 주기를 제어하는 회전 제어 기구를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

여기에서, 회전 제어 기구는 회전 주기가 하나로만 한정되지 않고, 복수 종류의 주기를 전환하여 회전 주기를 제어할 수 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 회전추의 회전으로 발생한 에너지가 기계 에너지 축적 기구에 축적된다. 기계 에너지 축적 기구에 축적된 에너지는 에너지 전달 기구에 의해 지침을 향해 전달되어, 시각 표시가 이루어진다. 회전 제어 기구는 예컨대 계시 기구에서 계시되는 시각 펄스에 의해 발전기의 회전 주기를 제어하고 있다. 발전기는 에너지 전달 기구에 연결되어 있어, 회전 제어 기구로 발전기의 회전이 제어됨으로써 기계 에너지 전달 기구로부터 지침에 전달되는 에너지의 양이나 타이밍이 제어된다. 그렇게 하면, 지침의 회전이 계시에 맞춘 일정 주기가 되어, 현시각 표시가 이루어진다. 또한, 복수 종류의 주기를 제어하면, 크로노그래프(chronograph), 타이머 등의 다기능 표시를 연출할 수 있다. 그리고, 안테나에서 수신된 무선 정보에 포함되는 시각 정보에 따라서 지침의 위치가 수정됨으로써, 정확한 시각 표시가 이루어진다.

여기에서, 상기 발전기는 상기 회전추의 회전에 의한 기계 에너지로 회전되는 동시에, 상기 안테나의 안테나 코어를 포함하는 평면에 대략 직교 방향으로 소정 간격을 가지고 대향 배치된 한 쌍의 회전자 원판과, 상기 회전자 원판의 서로의 대향면에 각각 대향 배치된 자석과, 상기 회전자 원판 사이에 상기 안테나의 안테나 코어를 포함하는 평면에 대략 직교 방향으로 축선을 가지고 배설된 발전 코일을 구비하여 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 발전기의 발전 코일에서 발생하는 자계가 안테나의 안테나 코어에 대략 직교한다. 따라서, 발전 코일로부터의 자속이 안테나의 안테나 코어를 따르지 않게 되어, 발전 코일로부터의 자계가 안테나에 간섭하기 어렵다. 그 결과, 안테나에서 무선 정보를 양호하게 수신할 수 있다.

여기에서, 상기 발전기는 무브먼트의 내측에 배치되고, 상기 안테나는 무브먼트의 외주에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 시계 본체의 외부로부터의 외부 자계가 안테나의 안테나 코어로 차폐되어, 발전기에 도달하는 일이 없다. 그렇게 하면, 내자성능(耐磁性能)이 향상되어, 발전기의 회전에 외부 자계가 영향을 주는 일이 없어, 지침에 의한 시각 표시가 정확히 이루어진다.

여기에서, 도전성 재료로 이루어진 손목 시계용 밴드를 구비하며, 시각 시인 방향으로부터의 투영으로 상기 안테나와 상기 손목 시계용 밴드의 투영상은 서로 이격되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 안테나와 손목 시계용 밴드가 중첩되지 않기 때문에, 안테나에 쇄교하는 무선전파를 확보할 수 있어, 안테나의 수신 감도를 높게 유지할수 있다. 손목 시계용 밴드가 도전성 재료이면 무선 전파가 시계용 밴드에도 끌어 당겨지게 되지만, 시계용 밴드와 안테나와가 중첩되어 있지 않으면, 시계용 밴드에 무선 전파가 끌어 당겨진다 하더라도 안테나의 쇄교 자속에 대한 영향을 작게 할 수 있다.

본 발명의 전자 기기는 회전추 및 상기 회전추의 회전에 의한 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기를 갖는 발전 기구와, 무선 정보를 수신하는 안테나를 갖는 수신 기구를 구비하며, 상기 안테나는 상기 회전추 외주연의 회전 궤적보다 회전추의 반경 방향 외측에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 회전추의 회전에 의해 발생되는 기계적 예너지를 발전 코일에 의해 전기적 에너지로 변환한다. 이 발전 기구에서 얻어진 전력으로 전자 기기를 구동시킬 수 있다. 무선 정보를 안테나로 수신하여, 예컨대, 이 무선 정보가 시각 정보를 포함하는 것이면, 이 시각 정보에 따라 시각을 표시하고, 무선 정보가 뉴스이면, 이 뉴스를 표시한다.

안테나는 회전추의 외주 가장자리의 회전 궤적보다 회전추의 반경 방향 외측에 설치되기 때문에, 회전추가 어느 위치에 있더라도, 안테나와 회전추가 평면적으로 중첩되는 일은 없다. 따라서, 안테나에서 무선 정보를 수신하고 있는 동안에, 회전추가 회전했다 하더라도, 무선 정보가 회전추에 의해 차단되는 일이 없어, 안테나에서 무선 정보를 수신할 수 있다.

이상에 있어서, 무선 정보는 시각 정보, 뉴스에 한정되지 않고, 예컨대, 일기 예보, 전차의 시각표 정보 등의 각종 정보일 수 있다.

본 발명은 전자 시계 및 전자 기기에 관한 것으로, 특히, 회전추에 의한 발전 기구와 무선 정보를 수신하는 수신 기구를 구비하는 전자 시계 및 전자 기기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 뒤커버를 떼어낸 내부 구성도,

도 2는 상기 제 1 실시예의 주요부를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서 뒤커버를 떼어낸 내부 구성도,

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 있어서 뒤커버를 떼어낸 내부 구성도,

도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 있어서 뒤커버를 떼어낸 내부 구성도,

도 6은 상기 제 4 실시예에 있어서 도 5의 VI-VI 선 단면도,

도 7은 상기 제 4 실시예에 있어서 발전 코일로부터 2차 전지까지의 회로를 나타내는 도면,

도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 있어서 뒤커버를 떼어낸 내부 구성도,

도 9는 상기 제 5 실시예에 있어서 발전기의 단면도,

도 10은 본 발명의 제 6 실시예의 주요부의 단면도,

도 11은 본 발명의 제 7 실시예의 뒤커버를 떼어낸 내부 구성도,

도 12는 상기 제 7 실시예에 있어서 주요부의 단면도,

도 13은 상기 제 7 실시예에 있어서 안테나의 단면도,

도 14a는 안테나의 배설 위치의 변형예를 나타내는 도면, 도 14b는 안테나의 배설 위치 및 회전추의 회전 중심의 위치에 대한 변형예를 나타내는 도면,

도 15a는 본 발명의 제 8 실시예에 있어서 주요부의 평면도, 도 15b는 상기 제 8 실시예의 주요부의 단면도,

도 16은 본 발명의 제 9 실시예에 있어서 뒤커버를 떼어낸 내부 구성도,

도 17은 상기 제 9 실시예에 있어서 태엽을 나타내는 도면,

도 18은 상기 제 9 실시예에 있어서 주요부의 단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 도시예와 함께 설명한다.

제 1 실시예

도 1에 본 발명의 전자 시계에 따른 제 1 실시예로서 손목 시계형의 전파 시계를 나타낸다. 도 1은 이 전파 시계의 뒤커버를 떼어낸 상태의 평면도이다. 도 2는 도 1의 주요부의 단면도이다. 또한, 도 1에서 지면 윗쪽을 6시 방향, 도 1에서 지면 아래쪽을 12시 방향, 도 1에서 지면 오른쪽 방향을 3시 방향으로 한다.

전파 시계(1)는 본체 케이스(7)와, 본체 케이스(7)의 내부에 배설된 시계용 무브먼트(movement)(100)와, 무선 정보로서 시각 정보를 포함한 표준 전파를 수신하는 안테나(6)를 구비하고 있다.

본체 케이스(7)는 대략 링 형상으로, 세라믹, 합성 수지 등의 비도전성 재료나 황동, 금, 금 합금 등의 반자성체 재료로 형성되어 있다. 본체 케이스(7)의 외주에서 서로 반대 위치에는 손목 시계용 밴드(77)를 부착하는 부착부가 형성되어 있다.

이 본체 케이스(7)의 일단면측에는 시각 표시부(76)가 설치되어 있는 동시에, 시각 표시부(76)의 외측으로부터 바람막이(windshield)(75)로서 비도전성의 유리(사파이어 유리 등)가 끼워 설치되어 있다(도 2 참조). 시각 표시부(76)는 본체 케이스(7)의 링내에 부착된 문자판(761)과, 문자판(761)상을 회동하는 도시하지 않은 지침을 구비하여 구성되어 있다.

대략 원형상의 문자판(761)의 배면과 본체 케이스(7)의 내벽에 의해, 대략 원형상의 오목부(71)가 형성되어 있다. 오목부(71)는 시각 표시부(76)와는 반대측을 향해 개구되어 있고, 이 오목부(71)에 시계용 무브먼트(100)가 배설되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 오목부(71)는 뒤커버(74)에 의해 폐색되어 있다. 또한, 문자판(761) 및 뒤커버(74)는 비도전성 부재(세라믹, 합성 수지 등)로 형성되어 있는 부분이 있는 것이 바람직하다.

본체 케이스(7)에는 도 2 중의 단면도에 도시된 바와 같이, 안테나(6)를 수납하는 수납 공간(72)이 본체 케이스(7)를 중공상으로 도려내어 형성되어 있다. 수납 공간(72)과 오목부(71)는 연통로에 의해 연통되어 있고, 안테나(6)로부터의 배선이 무브먼트(100)에 접속 가능하다.

본체 케이스(7)의 대략 3시측 방향에 외부 조작 기구(73)가 설치되어 있다. 외부 조작 기구(73)로서는 0단째, 1단째, 2단째의 3단계로 위치 설정 가능하게 설치된 용두(crown)(731)와, 용두(731)를 사이에 두고 서로 반대측에 설치된 제 1 스위치(732) 및 제 2 스위치(733)를 구비하여 형성되어 있다.

시계용 무브먼트(100)는 발전 기구로서의 발전 장치(2)와, 발전 장치(2)에서 발전된 전력을 축전하는 2차 전지(3)와, 2차 전지(3)를 전원으로 하여 구동되는 구동부(4)와, 수정(水晶) 진동자(51)나 제어용 집적회로(52) 등이 실장된 회로블럭(5)과, 이들을 협지하여 일체화하는 지판(81) 및 윤열 베어링(82)을 구비하여 구성되어 있다.

발전 장치(2)는 반원형의 판으로 회전 중심이 무브먼트(100)에 볼 베어링을 통해 회전 가능하게 지지된 회전추(21)와, 이 회전추(21)의 회전에 의한 기계적 에너지를 톱니바퀴열에 의해 전달하는 동력 전달부(22)와, 이 동력 전달부(22)에 의해 전달된 동력에 의해 발전하는 발전기를 구비한다. 이 발전기는 동력 전달부(22)에 의해 전달된 동력으로 회전되는 발전용 로터(23)와, 발전용 스테이터(24)(퍼멀로이재 사용) 및 발전용 코일(25)을 구비한 일반적인 발전기이다.

회전추(21)는 회전 중심과 중심(重心 : centroid)이 편심된 대략 반원형의 도전성의 재료로 구성되며, 구체적으로는 도 2에 도시된 바와 같이, 회전축 부분을 갖는 박판상의 손목부(21A)와, 이 손목부(21A)의 외주부에 고정된 중추부(heavy weight part)(21B)를 구비한다. 중추부(21B)는 텅스텐 합금이나 금 합금 등의 비중이 큰 재질로 형성되며, 회전에 의해 발전에 충분한 에너지를 발생시킨다. 손목부(21A)와 중추부(21B)는 일체 성형되어 있을 수 있다.

발전용 로터(23)는 2극 이상의 원형 자석 등으로 구성된다.

2차 전지(3)는 종래 알려진 구성으로, 그 케이스[외캔(outer can)]가 강자성체의 금속으로 형성되어 있다. 케이스(외캔)를 형성하는 강자성체로서는 예컨대, SUS 304 등이 사용된다.

구동부(4)는 시각 표시부(76)의 지침(도시되지 않음)을 구동하기 위한 스텝핑 모터인 지침 구동용 모터(41)와, 이 지침 구동용 모터(41)의 동력을 지침에 전달하는 윤열부(42)를 구비하여 구성되어 있다.

지침 구동용 모터(41)는 막대형의 코일 코어(415)에 감긴 모터용 코일(411)과, 이 모터용 코일(411)로부터의 유기 자계를 전달하는 판형의 모터용 스테이터(412)와, 모터용 스테이터(412)의 스테이터 구멍 부분에 회전 가능하게 배치되어 유기 자계에 의해 회전되는 모터용 로터(413)를 구비하여 구성되어 있다. 모터용 로터(413)의 로터 자석(414)은 2극 이상으로 착자된 희토류 자석을 사용하여, 예컨대, 사마륨 코발트계를 사용하는 것이 바람직하다. 모터용 로터(413)는 윤열부(42)에 맞물려 있다.

지침 구동용 모터(41)의 막대형의 코일 코어(415), 판형의 모터용 스테이터(412)는 퍼멀로이재 등의 고투과율 부재에 의해 형성되어 있다.

윤열부(42)의 톱니바퀴열의 톱니바퀴축은 주로 탄소강이나 스테인리스 스틸 등의 강재에 의해 형성되어 있다.

회로 블럭(5)은 일정 주기의 발진을 하는 수정 진동자(51)와, 제어용 집적회로(52) 등을 구비하여 구성되어 있다.

수정 진동자(51)로서는 기준 클럭(reference clock)을 발진하는 계시용의 수정 진동자(511)와, 표준 전파의 주파수에 동조하는 동조 신호 생성용의 동조용 수정 진동자(512, 513)가 설치되어 있다. 동조용 수정 진동자는 예컨대, 일본에서는 60kHz의 표준 전파에 동조하기 위한 수정 진동자(513)와, 40kHz의 표준 전파에 동조하기 위한 수정 진동자(512)의 2개가 설치된다. 또한, 예컨대, 유럽 및 미국에서는 60kHz의 수정 진동자, 77.5kHz의 수정 진동자를 사용한다.

제어용 집적회로(IC : Integrated Circuit)(52)는 수정 진동자(51)로부터의 주파수를 분주(dividing)하여 기준 클럭을 생성하는 분주 회로(dividing circuit)나, 기준 클럭을 카운트하여 시각을 계시하는 계시 회로나, 계시 회로로부터의 신호를 바탕으로 지침 구동용 모터(41)를 제어하는 제어 회로나, 안테나(6)에서 수신한 시각 정보를 처리(증폭, 원상 회복)하는 수신 회로 등을 구비하여 구성되어 있다. 제어용 집적회로(52)는 가능한 회로 부분을 공유화하거나, 아날로그 회로가 아닌 컴퓨터 등으로 소프트적으로 구성할 수 있다. 여기에서, 수정 진동자(51), 분주 회로 및 계시 회로를 구비하여 계시 기구가 구성되어 있다.

지판(81)은 대략 원판 형상으로 형성된 비도전성 부재(예컨대, 플라스틱을 사용) 또는 반자성체 재료(예컨대 황동을 사용)로서, 본체 케이스(7)의 오목부(71)에 탑재되는 동시에, 문자판(761)상에 나사 고정되어 있다. 그리고, 발전 장치(2), 2차 전지(3), 구동부(4), 수정 진동자(51) 및 회로 블럭(5)은 지판(81)상에 탑재되어 있다.

윤열 베어링(82)은 뒤커버(74)측에 설치되어 있다. 발전 장치(2), 2차 전지(3), 구동부(4), 수정 진동자(51) 및 회로 블럭(5)은 지판(81) 및 윤열 베어링(82)에 의해 협지되어 있다. 또한, 윤열 베어링(82)은 지판(81)과 동일 재질로 구성되어 있다.

안테나(6)는 페라이트로 이루어진 막대형의 안테나 코어(61)와, 이 안테나 코어(61)에 권취된 안테나 코일(62)을 구비하여 구성되어 있다. 안테나(6)는 본체케이스(7)의 수납 공간(72)에 수납되어 있다. 안테나(6)에서 수신된 시각 정보(무선 정보)는 제어용 집적회로(52)의 수신 회로에 출력되어, 신호 처리가 이루어진다. 여기에, 안테나(6)와 제어용 집적회로(52)의 수신 회로로 수신 기구가 구성된다.

또한, 안테나(6)에서 수신하는 시각 정보로서는 예컨대, 장파 표준 전파(long wave standard radio wave)(JJY) 등을 이용할 수 있다.

다음에, 전파 시계(1)의 구성의 레이아웃에 대하여 설명한다.

안테나(6)는 회전추(21)의 외주 가장자리의 회전 궤적보다 회전추(21)의 반경 방향 외측에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 안테나(6)는 회전 중심(O)에서 회전추(21)의 회전 궤적까지의 회전 반경(R)에 대하여, 회전 중심(O)에서 안테나(6)의 회전 중심(O)측의 내측면까지의 거리(L)가 커지도록 배치되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 안테나(6)와 회전추(21)의 사이에 치수(W)의 간극이 생기도록 안테나(6)가 배치되어 있다.

전파 시계(1)를 뒤커버(74)측에서 평면적으로 본 경우, 도 1에 도시한 바와 같이, 안테나(6)는 안테나(6)의 중심축(6A), 즉 안테나 코어(61)의 중심축이 발전용 코일(25)의 중심축(25A)과 대략 90°의 각도(θ1)로 교차하도록 배치되어 있다.

또한, 시계용 밴드(77)가 SUS(스테인리스 스틸), 티타늄 합금, 금 합금, 놋쇠 등의 도전성 재료를 포함하여 형성되어 있는 경우, 안테나(6)와 시계용 밴드(77)은 평면적으로 중첩되지 않는 위치 관계로 배설되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 있어서, 손목 시계용 밴드(77)가 도전성 재료이면 표준 전파가시계용 밴드(77)에도 끌어 당겨지지만, 시계용 밴드(77)와 안테나(6)가 중첩되지 않기 때문에, 시계용 밴드(77)가 안테나(6)의 쇄교 자속에 주는 영향을 작게 할 수 있다.

평면적인 배치에 있어서, 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에, 2차 전지(3) 및 지침 구동용 모터(41)가 배치되어 있다. 이 2차 전지(3)의 케이스 및 모터(41)의 코일 코어(415)는 발전용 코일(25)에서 발생한 자속이 안테나(6)에 흐르는 것을 억지하는 자계 차폐 부재로서 기능하며, 이 2개의 부재를 포함하여 자계 차폐 수단이 구성되어 있다.

즉, 본 실시예에서는 자계 차폐 수단은 주로 2차 전지(3)의 케이스 및 모터(41)의 코일 코어(415)로 구성되지만, 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에 배열되는 윤열부(42)나 동력 전달부(22) 등의 톱니바퀴열 및 회전추(21) 등의 금속제 부품도 자계 차폐 수단에 포함된다.

또한, 자계 차폐 부재(자계 차폐 수단)가 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에 배치되어 있다는 것은 발전용 코일(25)에서 발생한 자계가 안테나(6)를 통해 닫히는 자기 회로에 비해, 자계 차폐 부재를 통해 닫히는 자기 회로쪽의 회로장(回路長)이 짧아지는 것을 의미한다. 즉, 발전용 코일(25)의 각 양 단부와, 안테나(6)의 양 단부 사이의 거리보다도, 2차 전지(3)나 지침 구동용 모터(41)로 구성되는 자계 차폐 수단의 양 단부 사이의 거리쪽이 가까운 것을 의미한다.

여기에서, 발전 코일(25)의 코일 코어(251)(퍼멀로이재를 사용)의 양 단부는 지판(81)의 외주를 따라 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 막대형의 코일 코어(251)의 총 길이를 길게 할 수 있기 때문에, 코일의 권수를 많게 할 수 있어, 발전 성능을 향상시킬 수 있다. 그리고, 안테나(6)와 발전 코일(25)은 대략 90°의 각도(θ1)로 교차되어 있으면, 코일 코어(251)의 총 길이가 길어 지더라도 수신시의 오동작을 방지할 수 있다.

이러한 구성에 있어서, 전파 시계(1)를 손목에 장착하여 팔을 흔들면, 회전추(21)가 회전한다. 그렇게 하면, 회전추(21)의 회전에 의한 기계적 에너지가 동력 전달부(22)의 톱니바퀴열을 통해 발전용 로터(23)에 전달되고, 발전용 로터(23)가 회전된다. 발전용 로터(23)가 회전하면, 발전용 스테이터(24)에 자계의 변동이 생겨, 이 자계의 변동에 의해 발전용 코일(25)에 유도 전류가 발생한다. 이 유도 전류는 2차 전지(3)에 축전된다. 이 축전된 전력에 의해, 수정 진동자(51)나 제어용 집적회로(52), 지침 구동용 모터(41)가 구동된다.

수정 진동자(51)에 전압이 인가되었을 때에 출력되는 발진 신호가 제어용 집적회로(52)상의 분주 회로에서 분주되어 기준 신호가 생성되고, 이 기준 신호를 바탕으로 제어용 집적회로(52)상의 계시 회로에서 시각이 계시되는 동시에, 지침 구동용 모터(41)가 구동되어, 모터용 로터(43)가 회전된다. 모터용 로터(43)의 회전은 윤열부(42)에 의해 지침에 전달되어, 시각이 표시된다.

안테나(6)에 의해 시각 정보를 수신하면, 이 시각 정보에 따라서 제어용 집적회로(52)상의 계시 회로에서 계시되는 시각이 수정되고, 이 수정된 시각이 지침에 의해 표시된다.

다음에, 이 전파 시계(1)의 조작에 대하여 설명한다.

조작 모드로서는 용두 0단째에서의 시각 표시 모드와, 용두 1단째에서의 시각 수동 수정 모드와, 용두 2단째에서의 지침 0위치 수정 모드의 3개의 모드가 있다.

용두 0단째의 시각 표시 모드에 있어서, 보통은 현시각 표시가 이루어진다. 이 상태에서, 제 1 스위치(732)를 2초 이상 누르면, 표준 전파의 강제 수신 모드로 이행하여, 표준 전파의 수신이 이루어진다. 수신이 완료되면 수신한 시각 정보에 따라서 시각 수정이 이루어지고, 그 후, 통상의 운침(運針)으로 이행한다. 표준 전파의 수신에 성공하지 않은 경우라도, 보통의 현시각 카운터에 따른 운침으로 이행한다. 또한, 제 2 스위치(733)를 누르면, 수신 확인 모드로 이행한다. 수신 확인 모드에서는 직근(直近)의 수시간 이내에 수신에 성공하면 수신 성공의 신호로서 초침이 30초 위치[문자판(761)상에서 "6"을 가리킴]로 이동된다. 수신에 성공하지 않으면, 지침의 운침이 정지된다. 수신 확인 모드는 5초간 이루어지며, 그 후 통상의 운침으로 이행한다.

용두 1단째의 시각 수동 수정 모드에 있어서, 제 1 스위치(732)를 1회 누르면, 초침이 1 눈금 빨리 감기되고, 제 1 스위치(732)를 소정 시각 계속해서 누르면, 초침이 128Hz의 펄스로 빨리 감기된다. 제 2 스위치(733)를 1회 누르면, 분침이 1눈금 빨리 감기되고, 제 2 스위치(733)를 소정 시각 계속해서 누르면, 분침이 128Hz의 펄스로 빨리 감기된다.

용두 2단째의 지침 0위치 수정 모드에 있어서, 제 1 스위치(732)를 누르면, 초침이 0으로 되돌아온다. 또한, 제 2 스위치(733)를 누르면, 분침이 0으로 되돌아온다.

이러한 구성에 있어서의 제 1 실시예에 따르면 다음 효과를 발휘할 수 있다.

(1) 안테나(6)는 회전추(21)의 회전 중심(O)으로부터 회전추(21)의 회전 반경(R) 이상 이격되어 배치되어 있기 때문에, 회전추(21)가 회전하여 어느 위치에 있더라도, 회전추(21)가 안테나(6)에 평면적으로 중첩되는 일은 없다. 따라서, 회전추(21)가 어느 위치에 있더라도, 안테나(6)에 입사하는 시각 정보를 차단하는 일은 없기 때문에, 회전추(21)의 위치에 상관없이, 안테나(6)는 시각 정보를 수신할 수 있다. 즉, 회전추(21)를 갖는 발전 장치(2)에서 발전하면서, 안테나(6)에서 시각 정보를 수신할 수 있다.

(2) 안테나(6)는 안테나(6)의 안테나 코어(61)의 중심축(6A)이 발전용 코일(25)의 중심축(25A)과 대략 90°의 각도(θ1)로 교차하도록 배치되어 있다. 따라서, 안테나(6)에서 시각 정보를 수신하고 있는 동안에, 회전추(21)가 회전하여 발전용 로터(23)에서 자계가 발생하더라도, 이 자계의 자속과 안테나(6)의 안테나 코일(62)이 대략 직교하고 있기 때문에, 자계의 자속이 안테나(6)에 중첩하기 어렵다. 그 결과, 안테나(6)에 대한 발전용 코일(25)로부터의 자계의 영향을 저감시킬 수 있어 오수신을 없앨 수 있고, 안테나(6)의 수신 감도도 양호하게 할 수 있다.

(3) 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에, 2차 전지(3)나 지침 구동용 모터(41) 등의 자계 차폐 부재가 배치되어 있기 때문에, 발전용 코일(25)로부터 발생하는 자계의 자속은 안테나(6)에 닿기 전에, 2차 전지(3)나 지침 구동용 모터(41) 등을 통과하여, 다시 발전용 코일(25)로 되돌아가는 폐 루프를 형성하기 쉬워진다.특히, 지침 구동용 모터(41)의 코일 코어(415), 모터용 스테이터(412)를 퍼멀로이재 등의 고투과율재로 형성했기 때문에, 이 고투과율의 매체에 자속을 보다 많이 통과시켜, 안테나(6)쪽으로 돌아다니는 자속을 감소시킬 수 있다. 따라서, 발전용 코일(25)로부터의 자계가 안테나(6)에 닿기 어려워지기 때문에, 안테나(6)에 대한 발전용 코일(25)로부터의 자계의 영향을 저감시켜, 안테나(6)의 수신 감도를 보다 한층 양호하게 할 수 있다. 또한, 동력 전달부(22), 윤열부(42), 회전추(21) 등의 톱니바퀴의 축은 탄소강이나 스테인리스 스틸 등의 강재에 의해 형성되어 있기 때문에, 이러한 강재에 의해서도 발전용 코일(25)로부터의 자계가 안테나(6)에 닿지 않도록 차폐할 수 있다.

이들 자계 차폐 부재는 전파 시계(1)의 부품으로서 기능하는 것으로, 자계 차폐용의 새로운 부품을 조립할 필요없이, 안테나(6), 2차 전지(3), 지침 구동용 모터(41), 발전 코일(25)이 평면적인 레이아웃을 조정하는 것만으로 좋기 때문에, 부품 점수의 증가를 억제하여, 비용 증가나 생산성의 저하를 방지할 수 있다.

(4) 안테나 코어(61)는 자성체인 페라이트로 형성되어 있기 때문에, 외부로부터 전파 시계(1)로 침입해 오는 자계는 안테나 코어(61)에 끌어 당겨져서 전파 시계(1)의 내부까지는 침입하지 않는다. 따라서, 외부로부터의 자계가 지침 구동용 모터(41)의 자기 회로 내부까지 침입하는 것을 억지하여, 지침 구동용 모터(41)가 외부 자계에 의해 오동작하는 것을 방지할 수 있다.

(5) 자계 차폐 부재에 의해, 발전용 코일(25)로부터의 자계가 안테나(6)에 닿기 어려워지기 때문에, 안테나(6)의 안테나 코어(61)의 자왜(magnetro-striction)(자기 변형)를 억제할 수 있다. 따라서, 자왜에 의한 안테나(6)의 내부 파괴 촉진을 억제할 수 있어, 안테나(6)의 수명을 연장시킬 수 있다.

자왜에 의해 발생하는 안테나 코어(61)의 신축을 억지할 수 있기 때문에, 안테나 코일(62)의 표면에 실시되어 있는 전기적 절연 피복막과 안테나 코어(61)의 스침(friction)을 방지할 수 있다. 따라서, 안테나 코일(62)과 안테나 코어(61)의 전기적인 절연상태를 길게 유지할 수 있다.

제 2 실시예

도 3에 본 발명의 전자 시계에 따른 제 2 실시예로서의 전파 시계(1)를 나타낸다. 이 전파 시계(1)는 기본적 구성은 제 1 실시예와 동일하며, 제 2 실시예가 제 1 실시예와 다른 것은 안테나(6), 2차 전지(3), 발전용 코일(25), 모터용 코일(411)의 배치이다.

본 실시예에서는 안테나(6)와 발전용 코일(25)은 회전추(21)의 회전 중심(O)을 협지하여 서로 대향하여 배치되어 있다. 그리고, 전파 시계(1)의 구성상, 안테나(6)와 발전용 코일(25)은 서로 가장 멀리 떨어진 위치에 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다.

발전용 코일(25)과 안테나(6)의 사이에는 2차 전지(3)와 지침 구동용 모터(41)가 배치되어 있다. 이 모터용 코일(411)의 코일 코어(415)와 2차 전지(3)의 케이스를 포함하여 자계 차폐 수단이 구성되어 있다. 자계 차폐 수단은 주로 모터용 코일(411)의 코일 코어(415)와 2차 전지(3)의 케이스로 구성되지만, 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에 배열되는 윤열부(42)나 동력 전달부(22) 등의 톱니바퀴열 및 회전추(21) 등의 금속제 부품도 자계 차폐 수단으로서 포함된다. 이 때문에, 발전용 코일(25)에서 발생하는 자계의 자기 회로는 안테나(6)를 통하지 않고, 모터용 코일(411)의 코일 코어(415), 2차 전지(3), 톱니바퀴열 등을 통해 닫히도록 형성된다.

여기에서, 발전용 코일(25)의 코일 코어(251)는 막대형으로 되어 있고, 그 코일 코어(251)의 양 단부는 지판(81)의 외주 가장자리를 따라 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 안테나(6)와 발전용 코일(25)이 회전추(21)의 회전 중심(O)을 협지하여 서로 반대측에서, 그 구성상 가장 멀리 떨어진 위치에 배치되어 있게 된다. 또한, 발전용 코일(25)의 코일 코어(251)는 막대형으로 되어 있고, 그 코일 코어(251)의 양 단부는 지판(81)의 외주 가장자리를 따라 배치되어 있기 때문에, 발전 코일(25)의 권수를 증가시키는 것이 가능해져, 발전 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 발전 성능 향상을 꾀하기 위해서는 발전 코일(25)은 지판의 외주 형상을 따라 감겨져 있을 수 있다.

덧붙여서 말하면, 안테나(6)가 회전추(21)의 회전 궤적의 직경 방향 외측에 배치되어 있는 점은 상기 제 1 실시예와 동일하다.

이러한 구성에 따르면, 제 1 실시예의 효과 (1), (3), (4), (5)와 동일한 효과에 더하여 다음 효과를 발휘할 수 있다.

(6) 안테나(6)와 발전용 코일(25)이 회전추(21)의 회전 중심(O)을 협지하여 서로 반대측에서, 그 구성상 가장 떨어진 위치에 배치되어 있기 때문에, 발전용 코일(25)에서 발생된 자계가 안테나(6)에 닿기 어렵다. 이 때문에, 안테나(6)에서의수신시에 코일(25)로부터의 자계의 영향을 받기 어렵게 할 수 있어 오수신도 억제할 수 있다.

제 3 실시예

도 4에 본 발명의 전자 시계에 따른 제 3 실시예로서의 전파 시계(1)를 나타낸다. 이 전파 시계(1)는 기본적 구성은 제 2 실시예와 동일하며, 제 3 실시예가 제 2 실시예와 다른 것은 다음과 같은 점이다.

즉, 제 2 실시예에서는 2차 전지(3)는 하나밖에 설치되지 않았지만, 본 실시예에서는 2개의 2차 전지(3a, 3b)가 설치되어 있다. 그리고, 발전용 코일(25)과 안테나(6)의 사이에는 2개의 2차 전지(3a, 3b)와, 지침 구동용 모터(41)가 배치되어 있다.

따라서, 자계 차폐 수단은 주로 모터용 코일(411)의 코일 코어(415)와, 2차 전지(3a, 3b)의 각 케이스로 구성되지만, 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에 배열되는 윤열부(42)나 동력 전달부(22) 등의 톱니바퀴열 및 회전추(21) 등의 금속제 부품도 자계 차폐 수단으로서 포함되는 점은 상기 실시예와 동일하다. 이 때문에, 발전용 코일(25)에서 발생하는 자계의 자기 회로는 안테나(6)를 통하지 않고, 모터용 코일(411)의 코일 코어(415), 2차 전지(3a, 3b), 톱니바퀴열 등을 통해 닫히도록 형성된다.

이러한 구성에 따르면, 상기 실시예의 효과 (1), (3), (4), (5), (6)과 동일한 효과에 더하여 다음 효과를 발휘할 수 있다.

(7) 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에, 2개의 2차 전지(3a, 3b)와 모터용 코일(411)이 배치되어 있기 때문에, 자계 차폐 수단의 전장을 상기 각 실시예보다 길게 할 수 있어, 발전용 코일(25)에서 발생하는 자계의 자속이 2차 전지(3a, 3b) 및 모터용 코일(411)을 통과하여, 다시 발전용 코일(25)로 되돌아가는 폐 루프를 보다 한층 형성하기 쉬워진다. 따라서, 자계 차폐 수단에 의한 자계 실드 효과를 향상시킬 수 있고, 안테나(6)에 대한 발전용 코일(25)로부터의 자계의 영향을 보다 한층 저감시킬 수 있다.

제 4 실시예

도 5에 본 발명의 전자 시계에 따른 제 4 실시예로서의 전파 시계(1)를 나타낸다. 도 6에 도 5의 VI-VI 선 단면도를 나타낸다. 이 전파 시계(1)는 기본적 구성은 제 2 실시예와 동일하며, 제 4 실시예가 제 2 실시예와 다른 것은 다음과 같은 점이다.

즉, 제 2 실시예에서는 지침 구동용 모터(41)는 하나밖에 설치되지 않았지만, 본 실시예에서는 2개의 지침 구동용 모터(41a, 41b)를 설치하고 있다.

발전용 코일(25)과 안테나(6)의 사이에는 2차 전지(3)와 2개의 지침 구동용 모터(41a, 41b)가 배치되어 있다. 지침 구동용 모터(41a, 41b)는 각각 초침 구동용의 모터와 시분침 구동용의 모터이다.

2차 전지(3)는 안테나(6)에 인접하여 배치되어 있지만, 2차 전지(3)는 안테나(6)의 양 단부가 아닌 안테나(6)의 긴 변에 대하여 인접하여 배치되어 있다.

자계 차폐 수단은 주로 모터용 코일(411a, 411b)의 각 코일 코어(415a, 415b)와 2차 전지(3)의 케이스로 구성되지만, 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에 배열되는 윤열부(42)나 동력 전달부(22) 등의 톱니바퀴열 및 회전추(21) 등의 금속제 부품도 자계 차폐 수단으로서 포함되는 점은 상기 실시예와 동일하다.

도 7에 발전 장치(2)에서 발전된 전력을 2차 전지(3)에 축전하는 회로(9)를 나타낸다.

이 회로(9)는 발전기의 발전 코일(25)과, 발전 코일(25)에서 발전된 전류를 정류하는 정류 회로(91)와, 정류된 전력을 축전하는 2차 전지(3)와, 발전 코일(25)과 정류 회로(91)의 사이에 설치되어 2차 전지(3)의 과충전을 방지하는 과충전 방지 회로(92)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 2차 전지(3)에 대하여 2차 전지(3)에 축전된 전력으로 구동되어 현시각 카운터 및 모터 드라이버 등을 포함하는 시계 회로가 접속되며, 시계 회로에는 지침 구동용 모터(41a, 41b)가 접속되어 있다.

정류 회로(91)는 발전 코일(25)에 대하여 접속된 브리지 회로로 구성되어 있다. 브리지 회로는 4개의 다이오드(911)가 직사각형 형상으로 직렬로 접속된 것으로, 직사각형의 대각선을 경계로 하여 한쪽과 다른쪽이 각각 발전 코일(25)에 접속되어 있다. 정류 회로(91)에 의해 발전 코일(25)에서 발전된 전류가 전파(full wave) 정류되며, 정류된 전력은 2차 전지(3)에 충전된다.

과충전 방지 회로(92)는 순 방향을 서로 역방향으로 하여 직렬로 접속된 두개의 다이오드(912)와, 두개의 다이오드(912) 중 한쪽에 병렬로 설치된 리미터(limiter) 스위치 수단(913)을 구비하여 구성되어 있다.

리미터 스위치 수단(913)은 예컨대, 전계 효과형 트랜지스터(MOS-FET)를 가지고 구성되어 있다. 리미터 스위치 수단(913)은 보통은 OFF 상태로 되어 발전 코일(25)에서 발전된 전류를 정류 회로에 흘리지만, 2차 전지(3)의 축전 전압이 임계치 이상이 되면 스위치가 ON 상태가 되어, 발전 코일(25)의 양 단부를 쇼트시킨다.

또한, 안테나(6)에서 표준 전파를 수신할 때에는 리미터 스위치 수단(913)은 ON 상태가 되어, 발전 코일(25)의 양 단부를 쇼트시킨다. 발전 코일(25)의 양 단부가 쇼트됨으로써, 2차 전지(3)로의 충전이 정지된다.

이러한 구성에 따르면, 상기 실시예의 효과 (1), (3), (4), (5), (6)와 동일한 효과에 더하여 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(8) 안테나(6)와 발전용 코일(25)의 사이에, 2차 전지(3)와 모터용 코일(411a, 41lb)이 배치되어 있기 때문에, 자계 차폐 수단의 전장을 상기 각 실시예보다 길게 할 수 있어, 발전용 코일(25)에서 발생하는 자계의 자속이 2차 전지(3) 및 모터용 코일(41la, 41lb)의 코일 코어(415a, 415b)를 통과하여, 다시 발전용 코일(25)로 되돌아가는 폐 루프를 형성하기 쉬워진다. 따라서, 자계 차폐 수단에 의한 자계 실드 효과를 향상시킬 수 있고, 안테나(6)에 대하는 발전용 코일(25)로부터의 자계의 영향을 보다 한층 저감시킬 수 있다. 특히, 각 코일 코어(415a, 415b)는 2차 전지에 비해 길이가 길기 때문에, 제 3 실시예의 2개의 2차 전지(3a, 3b)와 하나의 모터(41)를 설치한 경우보다 본 실시예의 자계 차폐 수단쪽이 전장을 길게 할 수 있기 때문에, 자계 실드 효과도 보다 한층 향상시킬 수 있다.

(9) 과충전 방지 회로(92)에 리미터 스위치 수단(913)이 설치되고, 안테나(6)에서 표준 전파를 수신하는 동안에는 리미터 스위치 수단(913)이 ON 상태로 되어 2차 전지(3)의 충전이 정지된다. 2차 전지(3)를 충전하면 전지의 전계 변화에 의해 자계가 발생하고, 이 자계가 안테나(6)에서의 전파 수신에 영향을 주는 것으로 생각되지만, 안테나(6)에서 수신중에는 2차 전지(3)의 충전이 정지되기 때문에, 2차 전지(3)로부터의 자계가 전파 수신에 영향을 주는 것을 방지하여 안테나(6)의 수신 감도를 향상시킬 수 있다. 2차 전지(3)가 안테나(6)의 전파 수신에 영향을 주지 않기 때문에, 2차 전지(3)를 도 6에 도시한 바와 같이, 안테나(6)에 근접시킬 수 있는 등 레이아웃의 자유도가 향상된다. 그리고, 2차 전지(3)를 안테나(6)의 근방에 배설함으로써, 2차 전지로 자계 차폐 수단을 구성할 수 있다. 또한, 안테나(6)에서의 전파 수신 시간은 하루에 수분 내지 수십분 정도이며, 이 동안만 충전을 정지한다 하더라도, 2차 전지의 충전량에 영향을 주는 일은 거의 없다.

(10) 2차 전지(3)는 안테나(6)의 단부가 아닌 긴 변에 인접하고 있다. 안테나(6)의 단부에 2차 전지가 위치하고 있으면, 안테나(6)로의 쇄교 자속이 2차 전지(3)의 외캔쪽으로 끌어 당겨져 버려, 안테나(6)의 쇄교 자속이 감소되게 된다. 그러나, 2차 전지(3)는 안테나(6)의 단부가 아닌 긴 변에 인접하고 있기 때문에, 안테나(6)의 쇄교 자속에는 영향을 주는 일 없이 발전기로부터의 자계를 차폐할 수 있다.

또한, 2차 전지(3)를 안테나(6)의 긴 변에 인접시키는 경우, 안테나(6)의 중앙부측에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 2차 전지(3)가 안테나(6)의 중앙부측에 위치하는 편이 안테나(6)의 쇄교 자속으로의 영향을 적게 할 수 있다. 예컨대, 도5에 비해, 도 1에 도시한 바와 같이 2차 전지(3)가 안테나(6)의 중앙부에 의해 배설되어 있는 편이 2차 전지(3)로부터의 안테나(6)의 쇄교 자속에 대한 영향을 저감시킬 수 있다.

제 5 실시예

도 8에 본 발명의 전자 시계에 따른 제 5 실시예로서의 전파 시계(1)를 나타낸다.

이 전파 시계(1)는 안테나(6)가 회전추(21)의 회전 궤적의 직경 방향 외측에 배치되어 있는 점은 상기 각 실시예와 동일하지만, 발전 장치(2)와 구동부(4)의 구체적 구성이 다르다.

발전 장치(2)는 2개의 발전기(28)와, 이 발전기(28)를 구동하는 회전추(21)와, 회전추(21)의 동력을 각 발전기(28)에 전달하는 2세트의 동력 전달부(22)와, 외부에서 회전 조작 가능하게 설치된 용두(731)의 감은 축(26)과, 감은 축(26)의 회전을 각 발전기(28)에 전달하는 2세트의 윤열(27)을 구비하여 구성되어 있다.

발전기(28)는 도 9의 단면도에 도시되어 있는 바와 같이 동력 전달부(22)나 윤열(27)에 의해 전달되는 회전(기계적 에너지)에 의해 회전되는 동시에, 소정 간격을 가지면서 동 축심에 설치된 한 쌍의 회전자 원판(281, 282)과, 이 회전자 원판(281, 282)에 90°간격으로 4점에 대향하여 설치된 자석(284)과, 회전자 원판(281, 282)의 사이에 배치된 3개의 코일(285)을 구비하여 구성되어 있다.

회전자 원판(281, 282)의 회전축, 코일(285)의 중심축 방향은 도 8의 지면 직교 방향이다. 즉, 코일(285)의 축 방향은 안테나(6)의 안테나 코어(61)를 포함하는 평면에 대하여 대략 직교하는 방향이다.

구동부(4)는 다극 모터(43)로 구성되어 있다. 이 다극 모터(43)는 다극 모터용 코일(431)과, 모터용 코일(431)로부터의 자계를 전달하는 다극 모터용 스테이터(432)와, 다극 모터용 스테이터(432)의 스테이터 구멍에 회전 가능하게 설치된 다극 모터용 로터(433)를 구비하여 구성되어 있다. 다극 모터용 로터(433)의 외주에는 다극의 자석이 형성되어 있다. 다극 모터용 스테이터(432)에는 다극 모터용 로터(433)를 향해 다수의 치형부가 형성되어 있다. 다극 모터용 로터(433)의 회전축에는 시각을 표시하는 지침이 설치되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 회전추(21)가 회전하거나 또는 감은 축(26)이 손으로 감는 조작에 의해 회전하면, 동력 전달부(22) 또는 윤열(27)에 의해 동력이 전달되어, 발전기(28)의 회전자 원판(281, 282)이 회전된다. 회전자 원판(281, 282)의 회전과 동시에, 자석(284)이 회전되면, 코일(285)을 관통하는 자속 밀도가 변화되기 때문에, 코일(285)에 전류가 발생한다.

다극 모터용 코일(431)에 지침 구동의 펄스가 출력되면 자계가 발생한다. 이 자계가 다극 모터용 스테이터(432)를 통해 다극 모터용 로터(433)에 작용하여, 다극 모터용 로터(433)가 스텝 회전되고, 지침이 스텝 구동된다.

이러한 제 5 실시예에 따르면, 상기 실시예의 효과 (1), (3), (4), (5)와 동일한 효과에 더하여 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(11) 발전기(28)의 코일(285)은 안테나(6)의 안테나 코어(61)를 포함하는 면에 대하여 대략 직교하고 있기 때문에, 발전기(28)의 발전 코일(285)에서 발생하는자계의 자속에 대하여 안테나(6)가 직교한다. 따라서, 안테나(6)가 발전기(28)의 발전 코일(285)로부터의 자계의 자속선에 따르지 않기 때문에, 발전기(28)의 발전 코일(285)로부터의 자계가 안테나(6)에 간섭하기 어려워져, 안테나(6)에 대한 코일(285)로부터의 자계의 영향을 저감시킬 수 있기 때문에, 안테나(6)의 수신 감도를 양호하게 할 수 있다.

(12) 안테나(6)에 대하여 발전기(28)의 발전 코일(285)에서 발생하는 자계의 자속이 간섭하기 어렵기 때문에, 안테나(6)에 대한 자왜 작용을 억지할 수 있다. 따라서, 제 1 실시예의 효과 (5)와 동일한 효과를 발휘할 수 있다. 즉, 자왜에 의한 안테나(6)의 내부 파괴 촉진을 억제할 수 있고, 또한, 안테나 코일(62)과 안테나 코어(61)의 전기적인 절연 상태를 길게 유지할 수 있다.

제 6 실시예

도 10에 본 발명의 전자 시계에 따른 제 6 실시예로서의 전파 시계(1)를 나타낸다. 도 10은 제 6 실시예의 부분 단면도이다.

이 전파 시계(1)는 기본적 구성은 제 1 실시예와 동일하며, 제 6 실시예가 제 1 실시예와 다른 것은 다음과 같은 점이다.

전파 시계(1)는 본체 케이스(7)와, 본체 케이스(7)의 내부에 배설된 시계용 무브먼트(100)와, 무선 정보로서 시각 정보를 포함한 표준 전파를 수신하는 안테나(6)를 구비하고 있다.

본체 케이스(7)는 대략 링 형상으로, 비자성체인 합성 수지로 형성되어 있다. 이 본체 케이스(7)의 일단면측에는 본체 케이스(7)의 링내에 부착된문자판(761)과, 문자판(761)보다 외측에서 본체 케이스(7)에 끼워 설치된 바람막이 유리(75)가 설치되어 있다. 또한, 본체 케이스(7)의 타단면측에는 뒤커버(74)가 설치되어 있다.

그리고, 문자판(761)은 합성 수지, 세라믹 등의 비도전성 재료 또는 황동 등의 반자성체 재료로 형성되어 있고, 뒤커버(74)는 비도전성 유리로 형성되어 있다.

안테나(6)는 제 1 실시예와 마찬가지로 본체 케이스(7)내에 설치되어 있지만, 안테나(6)는 본체 케이스(7)의 합성 수지에 매설되어 그 안테나 외주면이 모두 피복되어 있다. 안테나(6)를 본체 케이스(7)에 매설할 때에는 안테나(6)를 소정 위치에 세트한 상태에서 사출 성형으로 본체 케이스(7)를 성형하는 것이 예시된다. 합성 수지로서는 폴리카보네이트, ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지) 등이 사용된다.

이러한 구성에 따르면, 상기 실시예의 효과 (1), (3), (4), (5)에 더하여 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(13) 본체 케이스(7)가 합성 수지로 형성되어 있기 때문에, 금속 등과 달리 전자파를 차폐하지 않는다. 뒤커버(74)도 비도전성 재료로 이루어진 유리로 형성되어 있기 때문에, 전자파를 차폐하지 않는다. 따라서 안테나(6)의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

(14) 뒤커버(74)가 비도전성 재료의 유리이기 때문에, 안테나(6)에 흘러 들어오는 전자계를 차폐하지 않는 것에 더하여, 내부를 보이는 시-드루(see-through) 구조로 할 수 있어 미관성을 향상시킬 수 있다.

(15) 합성 수지의 본체 케이스(7)에 안테나(6)를 매설하기 때문에, 안테나 코어(61)의 강성에 의해 본체 케이스(7)의 강도를 높일 수 있다. 또한, 안테나(6)를 합성 수지에 매설함으로써, 안테나(6)의 코일이나 코어 등의 금속을 부식 등으로부터 보호하여 안테나(6)의 내식성을 향상시키고, 또한, 전기 절연성을 향상시킬 수 있다. 또한, 오래동안 사용했을 경우, 발전 기구의 증속 윤열 등에서 발생하는 금속의 마모 가루가 안테나(6)의 외주부 표면에 조금씩 부착되어, 수신 감도가 서서히 저하되는 문제를 방지할 수 있다. 즉, 안테나(6)와 회전추(21)의 거리뿐만 아니라, 안테나(6)와 금속의 마모 가루의 거리도 일정하게 유지되기 때문에, 장기간에 걸친 수신 감도가 보장된다.

제 7 실시예

다음에, 본 발명의 제 7 실시예에 대하여 도 11, 도 12, 도 13을 참조하여 설명한다. 도 11에 제 7 실시예의 평면도를 나타내고, 도 12에 제 7 실시예의 주요부의 부분 단면도를 나타내며, 도 13에 안테나(6)의 단면도를 나타낸다.

제 7 실시예의 기본적 구성은 상기 실시예와 동일하지만, 안테나(6)의 형상 및 배치에 특징을 갖는다.

안테나(6)는 안테나 코어(61)와, 안테나 코어(61)에 권취된 안테나 코일(62)을 구비하여 구성되어 있다. 안테나 코어(61)는 도 13에 도시된 바와 같이, 0.0lmm 내지 0.05mm 정도의 두께로 이루어진 박판형이고 길고 가는 아모르퍼스 금속판(611)이 복수매 적층되어 있다. 아모르퍼스 금속판(611)의 재질로서는 예컨대, Co 50 중량% 이상의 아모르퍼스 금속으로 구성된다. 여기에서, 아모르퍼스 금속판(611)의 두께가 0.05mm보다 두꺼워지면, 판압(板壓) 중앙부는 신속한 냉각을 하기가 곤란하기 때문에, 금속은 아모르퍼스화시키지 않고 결정화되어 버린다. 즉, 아모르퍼스 금속을 제조하기 위해서는 금속이 결정화되기 이전에, 신속한 냉각 작업을 할 필요가 있고, 이를 위해서는 금속의 두께를 얇게 해야만 한다. 또한, 아모르퍼스 금속판(611)의 두께가 0.01mm보다 얇아지면, 조립 작업 등에 있어서, 아모르퍼스 금속판(611)의 강도가 약해져 변형되기 쉬워지기 때문에, 부품의 위치 결정 작업이나 부품의 취급 작업 등이 매우 하기 어려워진다.

아모르퍼스 금속판(611)의 두께는 모두 대략 동일 정도이지만, 적층 방향에서 윗쪽 및 아래쪽으로 적층되는 아모르퍼스 금속판(611)의 폭은 중앙에 적층되는 아모르퍼스 금속판(611)에 비해 점차로 폭 좁게 형성되어 있다. 아모르퍼스 금속판(611)은 서로 에폭시계 수지 등의 절연성의 접착재에 의해 서로 접착되어 있다. 그리고, 적층된 안테나 코어(61)의 단면 형상은 대략 타원 형상으로 되어 있다. 또한, 안테나 코어(61)의 길이는 지판(81)의 원주 길이의 대략 반 정도이다.

안테나 코어(61)는 지판(81)의 외주를 따르는 형상으로 만곡되고, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 지판(81)의 외주의 단면에 설치되어 있다. 또한, 도 11 중에서 지면 윗쪽을 6시 방향으로 하고, 지면 아래쪽을 12시 방향으로 하면, 안테나 코어(61)는 지판(81)의 외주에서 대략 3시부터 대략 9시의 범위에 부설되어 있다.

안테나 코일(62)은 안테나 코어(61)의 대략 중앙 부분에서 소정 폭으로 권취되어 있다. 안테나(6)가 지판(81)의 외주에 부설된 상태에서는 안테나 코일(62)은대략 5시부터 대략 7시의 범위에 대응하여 설치되어 있다.

발전 장치(2)는 발전기(28)와, 이 발전기(28)를 구동하는 회전추(21)와, 회전추(21)의 동력을 발전기(28)에 전달하는 동력 전달부(22)와, 외부에서 회전 조작 가능하게 설치된 용두의 감은 축(26)과, 감은 축(26)의 회전을 발전기(28)에 전달하는 윤열(27)을 구비하여 구성되어 있다.

여기에서, 발전기(28)의 구성은 제 5 실시예에서 설명한 구성과 동일하다. 또한, 회전추(21)의 회전 반경은 지판(81)의 반경과 대략 동일하며, 안테나(6)는 회전추(21)의 회전 궤적의 반경 방향 외측에 배치되어 있다.

용두(731)의 감은 축(26)은 대략 3시 방향으로 설치되고, 강자성체의 금속 부재로 형성되어 있다.

지판(81)상에는 발전기(28) 외에, 회로 블럭(5), 구동부(4) 및 2차 전지(3)가 배설되어 있다.

회로 블럭(5)상에는 기준 클럭을 발진하는 계시용의 수정 진동자(511)와, 표준 전파의 주파수에 동조하는 동조 신호 생성용의 동조용 수정 진동자(512, 513)와, 현시각을 계시하는 동시에 수신한 시각 정보로 시각 수정을 하는 제어용 집적회로(52)가 설치되어 있다. 동조용 수정 진동자는 예컨대, 일본에서는 60kHz의 표준 전파에 동조하기 위한 수정 진동자(513)와, 40kHz의 표준 전파에 동조하기 위한 수정 진동자(512)의 두개가 설치된다. 또한, 예컨대, 유럽 및 미국에서는 60kHz의 수정 진동자, 77.5kHz의 수정 진동자를 사용한다. 계시용 수정 진동자(511)와 동조용 수정 진동자(512, 513)의 사이에 제어용 집적회로(52)가 배설되고, 계시용 수정 진동자(511)와 제어용 집적회로(52)는 근접 배치되며, 동조용 수정 진동자(512, 513)와 제어용 집적회로(52)는 근접 배치되어 있다.

구동부(4) 및 2차 전지(3)에 대해서는 제 1 실시예에 설명한 바와 같다.

구동부(4)를 구성하는 지침 구동용 모터(41)는 대략 6시부터 대략 9시의 범위에 배설되어 있는 바, 안테나 코어(61)가 설치된 범위내에 대응하여 배치되어 있다.

본체 케이스(7)는 플라스틱 등의 비도전성 부재로 형성되어 있다. 또한, 오목부(71)의 지름은 도 11, 도 12에 도시한 바와 같이, 안테나(6)의 스페이스분 만큼 전체적으로 크게 형성되어 있다. 또한, 오목부(71)의 지름을 전체적으로 크게 하지 않고, 안테나(6)의 안테나 코일(62)에 대응하는 부분에만 시계의 대략 중앙을 향해 개구하는 오목 부분을 형성할 수 있다.

뒤커버(74)는 비도전성의 유리로 형성되고, 문자판(761)은 비도전성 부재로 형성되어 있다.

이상, 이러한 구성을 구비한 제 7 실시예에 따르면, 상기 실시예의 효과 (1), (3), (4), (5), (6), (11), (12)에 더하여 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(16) 안테나(6)가 지판(81)의 외주를 따르는 형상이며, 지판(81)의 외주의 단면에 설치되어 있다. 그렇게 하면, 지판(81)과 안테나(6)가 일체화되어, 무브먼트(100)로부터 안테나(6)가 돌출되지 않는다. 또한, 본체 케이스(7)에 안테나(6)를 수납하는 스페이스를 취할 필요가 없기 때문에, 본체 케이스(7)의 몸통을 가늘게 하여 본체 케이스(7)의 외형을 작게 할 수 있다. 그 결과, 전체적으로 전파 시계(1)를 소형화할 수 있고, 지판 형상을 자유롭게 선택할 수 있기 때문에 시계의 디자인성도 향상시킬 수 있다.

(17) 안테나 코어(61)는 박판형의 아모르퍼스 금속판(611)을 복수매 적층하여 형성되어 있기 때문에, 비교적 구부리기 쉬워, 안테나(6)를 무브먼트(100)의 외주를 따라 굴곡 형성할 수 있다. 또한, 한 장의 아모르퍼스 금속판(611)은 얇을 뿐만 아니라, 에폭시 수지로 서로 절연되어 있기 때문에, 각 아모르퍼스 금속판(611)에 발생하는 와전류를 작게 할 수 있다. 그렇게 하면, 와전류에 의해 발생하는 자계를 억제할 수 있어, 결과적으로 안테나(6)의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

(18) 감은 축(26)이 대략 3시 방향에 배치되어 있고, 또한, 안테나 코어(61)의 단부가 대략 3시 부근에 위치하고 있다. 그렇게 하면, 감은 축(26)에 의해 유도된 전자파가 안테나 코어(61)에 쇄교하기 쉬워져, 안테나(6)의 쇄교 자속을 증대시켜서 안테나(6)의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

(19) 계시용 수정 진동자(511)가 제어용 집적회로(52)에 근접되고, 동조용 수정 진동자(512, 513)가 제어용 집적회로(52)에 근접되어 있다. 따라서, 수정 진동자(511 내지 513)와 제어용 집적회로(52)를 접속하는 배선의 부유 용량을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 계시 오차를 저감시킬 수 있고, 또한, 배선 거리가 짧아짐으로써 임피던스가 저감되기 때문에, 신호를 전송하는 에너지도 감소시킬 수 있다.

(20) 지침 구동용 모터(41)의 로터(413)는 스테이터(412)로부터 부유하여 회전하기 때문에, 외부에서 외부 자계에 의해 회전 주기에 오차가 발생하는 경우도있지만, 지침 구동용 모터(41)의 외측에 안테나 코일(62)이 설치되고, 이 안테나 코일(62)에 의해 시계 본체 외부에서 침입해 오는 외부 자계가 차폐된다. 따라서, 지침 구동용 모터(41)의 로터 회전이 정확히 제어되는 동시에, 내자성능이 작은 모터에서도 사용할 수 있다.

여기에서, 안테나(6)를 지판(81)의 외주를 따라 배치하는 경우에는 도 14a에 도시한 바와 같이, 지판(81)의 면상에서 가장 바깥 가장자리를 따라 배치할 수도 있다. 이러한 구성에 따르면, 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(21) 안테나(6)가 무브먼트(100)내에 수납되기 때문에, 한층 더 시계를 소형화할 수 있다. 또한, 지판(81)의 안테나 코일(62)에 대응하는 위치에 오목부를 형성함으로써, 안테나 코일(62)의 권취 직경을 굵게 하더라도 지판(81)에 방해받지 않는 구성으로 할 수 있다.

또는, 안테나(6)를 지판(81)의 외주를 따라 배치하는 경우에, 도 14b에 도시한 바와 같이, 무브먼트(100)의 중심과 회전추(21)의 중심을 편심시킬 수 있다. 즉, 회전추(21)의 회전축을 무브먼트(100)의 중심에서 한쪽으로 편심시킨다. 도 14b 중에서는 지면 아래쪽, 즉 12시 방향으로 편심시킨다. 그리고, 안테나(6)는 지판(81)의 면상에서 가장 바깥 가장자리를 따라서 대략 6시 방향을 중심으로 대략 4시부터 대략 8시의 범위에 배치되어 있다.

이러한 구성에 따르면, 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(22) 무브먼트(100)와 회전추(21)가 편심됨으로써, 외부 충격에 의해 시계 본체에 주어지는 운동에 의해 회전추(21)에 작용하는 토크가 증대하여, 발전 성능이 향상된다.

(23) 회전추(21)가 6시 방향으로 편심되어 배치되어 있는 데 반하여, 안테나(6)는 대략 6시 방향에 배치되어 있다. 따라서, 회전추(21)와 안테나(6)의 거리가 길어져, 회전추(21)에 의해 전자파가 차폐되지 않고서 안테나(6)에 도달하기 쉬워진다. 그 결과, 안테나(6)에서의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

(24) 무브먼트(100)의 중심에 위치하는 지침축과 회전추(21)의 회전축이 중첩되지 않음에 따라, 시계의 두께를 얇게 할 수 있다.

제 8 실시예

다음에, 도 15를 참조하여, 본 발명의 전자 시계의 제 8 실시예를 설명한다. 도 15a에 제 8 실시예의 주요부의 평면도를 나타내며, 도 15b에 제 8 실시예의 주요부의 부분 단면도를 나타낸다.

제 8 실시예의 기본적 구성은 상기 실시예와 동일하지만, 안테나(6)의 형상 및 배치와, 회전추(21)의 회전축의 위치에 특징을 갖는다.

도 15a에 있어서, 제 8 실시예는 무브먼트(100)를 구성하는 지판(81)과, 안테나(6)와, 발전 장치(2)를 구성하는 회전추(21)와, 외부 조작 기구(73)를 구성하는 감은 축(26)을 구비하고 있다.

안테나(6)는 대략 편평 직사각형 형상의 안테나 코어(61)에 안테나 코일(62)이 권취되어 형성된 플랫형 안테나(6)이다. 안테나(6)는 지판(81)의 면상의 대략 3시 방향에서 긴측 방향을 6시에서 12시로 향하는 방향으로 대략 평행하게 하여 배치되어 있다.

회전추(21)는 무브먼트(100)의 중심에서 대략 9시 방향으로 편심되어 설치되어 있다. 여기에서, 도 15b에 도시된 바와 같이, 회전추(21)는 유리로 형성된 뒤커버(74)측에 위치하고 있는 데 반하여, 지판(81)상에 배설된 플랫형 안테나(6)는 문자판(761)측에 위치하고 있다.

감은 축(26)은 대략 3시 방향에 설치되고, 플랫형 안테나(6)의 위를 플랫형 안테나(6)의 짧은측 방향에서 횡단하고 있다.

또한, 회전추(21)의 회전축을 편심시키는 방향이나 플랫형 안테나(6)를 배설하는 위치는 특별히 한정되는 것이 아니라, 다른 부품의 배치에 따라 다양하게 선택할 수 있는 것이다.

이상, 이러한 구성을 구비한 제 8 실시예에 따르면, 상기 실시예의 효과 (1), (4), (14)에 더하여 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(25) 플랫형 안테나(6)가 박형이기 때문에 감은 축(26)을 평면적으로 중첩하여 동일측에 배치할 수 있다. 그리고, 시계를 신체에서 떼 내어, 시계를 책상 등의 위에 올려놓을 경우에는 감은 축(26)을 윗쪽(책상 상면과는 반대측임)으로 한 상태로 올려놓는 것이 일반적이다. 그렇게 하면, 회전추(21)는 9시측의 아래쪽으로 이동하는 바, 3시 방향의 안테나(6)와 회전추(21)가 가장 이격되게 된다. 따라서, 시계가 책상 위에 놓여진 상태에서 안테나(6)의 수신 감도를 향상시킬 수 있다. 특히, 전파 수신의 설정 시각을 심야로 설정함으로써, 시계를 재치한 상태에서 전파 수신을 할 가능성이 높아진다. 그 결과, 안테나(6)에서 정확히 표준 전파를 수신할 수 있다.

(26) 플랫형 안테나(6)가 지판상에 배설되는 데 반하여, 회전추(21)는 뒤커버(74)측에 위치한다. 따라서, 플랫형 안테나(6)와 회전추(21)를 회전추(21)의 회전축 방향에서 격리시킬 수 있다. 그렇게 하면, 회전추(21)의 회전축에 교차하여 진행하는 전자파라도 회전추(21)에 의해 차폐되지 않고서 안테나(6)에서 수신할 수 있어, 안테나(6)의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

(27) 회전추(21)의 회전축과 무브먼트(100)의 중심이 편심되어 있기 때문에, 지판(81)의 면상에서 회전추(21)의 회전 궤적으로부터 외측으로 나온 부분이 생길 수 있다. 따라서, 이 회전추(21)의 회전 궤적으로부터 외측의 지판(81)상에 플랫형 안테나(6)를 배치할 수 있다. 이에 따라, 조립시에 안테나(6)를 지판(81) 상에 탑재하는 것만으로 좋기 때문에, 조립이 간단해져 제조 효율을 향상시킬 수 있다.

제 9 실시예

다음에, 본 발명의 전자 시계의 제 9 실시예에 대하여 도 16, 도 17, 도 18을 참조하여 설명한다. 도 16에 제 9 실시예의 무브먼트(100)를 뒤커버(74)측에서 본 평면도를 나타내고, 도 17에 태엽(221)을 나타내며, 도 18에 제 9 실시예의 부분 단면도를 나타낸다. 또한, 도 16에 있어서, 지면 윗쪽을 6시 방향으로 하고, 지면 오른쪽을 3시 방향으로 한다.

제 9 실시예에 있어서, 본체 케이스(7), 시계용 무브먼트(100), 안테나(6), 문자판(761), 바람막이(75) 및 뒤커버(74)를 구비하고 있는 점은 상기 실시예와 동일하다.

도 16에 도시된 바와 같이, 시계용 무브먼트(100)는 지판(81) 및 윤열 베어링(82)과, 지판(81)의 대략 중심을 회전 중심으로 하는 회전추(21)와, 외부 조작 기구(73)로서의 감은 축(26)과, 회전추(21) 및 감은 축(26)으로 감아 올려지는 기계 에너지 축적 기구로서의 태엽(221)과, 태엽(221)의 힘으로 발전하는 발전기(28)와, 태엽(221)과 발전기(28)를 연결하는 에너지 전달 기구로서의 동력 전달부(22)와, 회로 블럭(5)을 구비하여 구성되어 있다.

지판(81)은 대략 원형 판상으로, 비도전성 부재(예컨대, 합성 수지) 또는 반자성체 재료(예컨대 황동)에 의해 형성되어 있다.

지판(81)의 대략 중심을 회전축으로 하는 회전추(21)가 설치되어 있다. 회전추(21)는 중심각이 대략 90°정도이며, 360°이상 회전 가능하게 설치되어 있다. 회전추(21)는 도전성 재료, 예컨대 금이나 금 합금, 텅스텐 합금 등의 중금속으로 형성되어 있다.

지판(81)상에는 회전추(21)의 회전으로 감아 올려지는 기계 에너지 축적 기구로서의 태엽(221)이 설치되어 있다. 태엽(221)은, 도 17에 도시한 바와 같이, 태엽통 휠(barrel wheel)(222)내에 수납되어 있고, 또한, 착자 등에 의한 토크 변동을 방지하기 위해서 아모르퍼스 비자성재로 형성되어 있다.

회전추(21)의 회전축은 태엽통 축(barrel arbor)과 일체 회전하는 사각 구멍차(square hole wheel)(223)에 맞물려 있고, 회전추(21)의 회전에 의해 사각 구멍차(223)가 회전되어, 태엽(221)이 감아 올려진다. 또한, 대략 3시 방향으로 태엽(221)을 수동으로 감아 올리는 감은 축(26)이 설치되어 있다. 감은 축(26)은 강자성체로 이루어진 금속 재료로 형성되어 있다. 감은 축(26)의 회전은 전달휠(transmission wheel)(224)을 갖는 윤열에 의해 사각 구멍차(223)에 전달되어, 감은 축(26)의 회전에 의해 태엽(221)이 감아 올려진다.

태엽(221)은 대략 11시부터 대략 2시의 범위에 걸쳐 위치하고 있다.

태엽통 휠(222)의 회전은 동력 전달부(22)에 의해 발전기(28)로 전달된다. 발전기(28)의 기본적 구성은 제 5 실시예에서 설명한 발전기(28)와 동일한 구성이다. 또한, 동력 전달부(22)의 도중에는 도시하지 않은 지침의 축이 맞물려 있어, 태엽(221)이 풀어지는 힘에 의해 지침이 회동된다. 발전기(28)는 대략 7시부터 대략 8시의 범위에 위치하고 있다.

지판(81) 상에 대략 초생달형의 회로 블럭(5)이 설치되어 있다. 회로 블럭(5)의 지판(81)에 대향하는 면에는 배선 패턴이 마련되어 있다. 회로 블럭(5)에는 기준 클럭을 발진하는 계시용 수정 진동자(511)와, 표준 전파에 동조하는 신호를 생성하는 동조 신호용 수정 진동자(512, 513)와, 제어용 집적회로(52)가 설치되어 있다. 동조 신호용 수정 진동자는 40kHz용(512)과 60kHz용(513)의 2개가 설치되어 있다. 제어용 집적회로(52)는 대략 6시부터 대략 7시 방향의 범위에 위치하여 설치되어 있다. 계시용 수정 진동자(511), 동조 신호용 수정 진동자(512, 513)는 제어용 집적회로(52)를 사이에 두고 설치되어 있다. 회로 블럭(5)에는 도시하지 않은 전원 블록이 설치되고, 발전기(28)에서 발전된 전력은 전원 블럭에 축전된다.

제어용 집적회로(52)는 계시용 수정 진동자(511)의 발진에 의해 생성되는 기준 클럭에 따라서 현시각을 카운트하는 동시에, 발전 코일(285)에 흐르는 전류값을제어함으로써 회전자 원판(281, 282)의 회전 속도를 조정(회전 제어)하여 윤열(27)에 접속된 지침(도시되지 않음)의 운침을 정확히 제어한다. 그리고, 지침에 의한 시각 표시가 늦어진 경우에는 발전기(28)에 가속 펄스를 인가한다. 또한, 시각 표시의 확인은 초침이 접속된 초차의 톱니바퀴의 하나를 다른 톱니바퀴보다도 부하가 커지도록 형성하여, 발전 코일의 유기 전압과 초차의 회전 속도를 비교하여 기준대로의 타이밍으로 초차가 회전하고 있는지 확인하는 것이 예시된다. 또는, 초차의 톱니바퀴의 하나에 빛이 통과하는 관통 구멍을 형성하여, 이 관통 구멍을 통과하는 빛의 타이밍으로 초차의 회전을 확인할 수 있다.

또한, 제어용 집적회로(52)는 안테나(6)에서 수신한 표준 전파의 시각 정보에 따라서 현시각 카운트를 수정하고, 아울러 지침 위치를 수정한다.

회로 블럭(5)은 가요성 인쇄 회로(FPC : Flexible Printed Circuit)로 형성되어 가요성을 가지며, 회로 수좌(53)와 회로 받침(54)에 의해 협지된 상태에서 지판(81)상에 탑재되어 있다. 회로 수좌(53) 및 회로 받침(54)은 세라믹이나 합성 수지 등의 전기 절연 부재로 형성되어 있다.

무브먼트(100)의 외주를 따라 안테나(6)가 설치되어 있다. 안테나(6)는 회로 수좌(53)의 외주 단부에 설치되어 있다. 안테나(6)의 구성은 제 7 실시예에서 설명한 것과 동일하다. 안테나 코어(61)는 대략 12시 방향에서 대략 8시 방향에 걸쳐서 회로 수좌(53)의 외주의 단부에 설치되어 있다. 안테나 코일(62)은 대략 4시 방향을 중심으로 하여 안테나 코어(61)에 권취되어 있다. 안테나 코일(62)과 제어용 집적회로(52)는 도시하지 않은 배선에 의해 접속되어 있다.

이상, 이러한 구성을 구비한 제 9 실시예에 따르면, 상기 실시예의 효과 (1), (2), (4), (11), (12), (14), (16), (17), (18), (19)에 더하여 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(28) 안테나 코일(62)이 대략 12시 방향에서 대략 8시 방향에 걸쳐서 무브먼트(100)를 둘러싸고 있기 때문에, 안테나 코어(61)에 의해 시계 본체의 외부에서 침입해 오는 외부 자계가 시계 본체의 내부에 들어가기 전에 차폐된다. 따라서, 발전기(28)에 외부 자계가 영향을 주지 않고 내자성능을 향상시킬 수 있다. 발전기(28)에 외부 자계가 영향을 미치지 않기 때문에, 발전기(28)에 의한 회전 제어가 정확히 이루어져, 정확한 지침의 운침을 할 수 있다.

(29) 안테나(6)는 회로 수좌(53)의 외주 단부에 설치되어 있기 때문에, 회로 수좌(53)에 지지되는 회로 블럭(5)과 안테나(6)의 배선 거리를 짧게 할 수 있는 동시에, 제어용 집적회로(52)와 안테나(6)를 근접시킬 수 있다.

(30) 발전기(28)의 발전 코일(285)의 축선이 지판(81)에 대략 직교하는 방향을 향하고 있고, 즉, 안테나(6)의 축선에 대하여 대략 직교하고 있다. 따라서, 발전기(28)로부터의 자계의 방향과 안테나(6)의 자계의 방향이 대략 직교하게 되어, 서로 간섭하기 어려운 배치가 된다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 발전기(28)에 발생하는 자계는 발전기(28)의 발전 코일(285)과 자석(284)에서 폐 루프를 그리기 때문에, 밖으로 누설되기 어려운 구성으로 되어 있다. 따라서, 안테나(6)와 발전기(28)가 자기적으로 서로 간섭하기 어려워져(상호 인덕턴스 감소), 안테나(6)와 발전기(28)를 서로 근접시켜 배치할 수 있다.

또한, 본 발명의 전자 시계 및 전자 기기는 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경을 가할 수 있음을 물론이다.

회전추(21)는 360°이상 회전하는 것이 아니고, 360°미만에서 요동하는 것일 수 있다.

제 1 실시예에 있어서, 안테나(6)의 중심축(6A)과 발전용 코일(25)의 중심축(25A)이 교차하는 각도는 대략 90°가 아니더라도 60°내지 120°의 범위일 수 있다. 이러한 구성에 의해서도, 발전용 코일(25)로부터의 자계의 자속이 안테나(6)를 따르지 않기 때문에, 안테나(6)에 이 자계가 영향을 주기 어렵다.

상기 각 실시예에 있어서, 지침 구동용 모터(41) 또는 2차 전지(3)의 수는 특히 한정되지 않으며, 하나이거나 두개 이상일 수 있다.

상기 각 실시예에 있어서, 자계 차폐 부재는 모터(41)의 코일 코어(415)나 2차 전지(3)의 케이스에 한정되지 않고, 예컨대, 자계 차폐용의 자계 실드재를 새롭게 설치하여 구성할 수 있다.

이 자계 차폐 부재로서는, 철, 니켈이나, 퍼멀로이, 아모르퍼스 금속 등의 각종합금을 이용할 수 있고, 소위 고투과율의 강자성체이면 좋다.

지침 구동 모터(41)의 코일 코어(415)는 Co(코발트)가 50 중량% 이상이 되는 코발트계 아모르퍼스 금속으로 형성될 수 있다. 모터용 스테이터(412)는 철이 50 중량% 이상의 철계 아모르퍼스 금속으로 형성되어 있을 수 있다. 이러한 아모르퍼스 금속은 투자율(透磁率)이 높기 때문에, 코일 코어(415)나 모터용 스테이터(412)를 자계 차폐 부재로 이용할 수 있다. 또한, 코일 코어(415)가 Co 50 중량% 이상의 아모르퍼스 금속으로 형성된 경우, 철 손실(core loss)을 막아 모터의 효율을 올릴 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에 있어서, 자계 차폐 수단은 반드시 설치하지 않아도 좋다. 즉, 본 발명에서는 안테나(6)는 회전추(21)의 회전 궤적의 직경 방향 외측에 배치되어 있을 수 있고, 안테나(6)와 발전 코일(25)간의 자계 차폐 수단의 유무는 한정되지 않는다. 자계 차폐 수단이 설치되어 있지 않더라도 발전 코일(25)과 안테나(6) 사이의 치수가 어느 정도 확보되면, 발전 코일(25)로부터의 자계의 영향을 저감시킬 수 있기 때문이다.

상기 각 실시예에 있어서, 안테나(6)에서 무선 정보를 수신하고 있는 동안에는 지침 구동용 모터(41)의 구동을 정지할 수 있다. 이와 같이 무선 정보의 수신시에 지침 구동용 모터(41)의 전류를 정지해 두면, 지침 구동용 모터(41)로부터 발생하는 자계가 안테나(6)에 중첩되는 일이 없고, 또한, 지침 구동용 모터(41)의 모터용 코일(411)로 발전 코일(25)로부터의 자계를 효율적으로 차폐할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 지침을 구동시키기 위해서 필요한 전류는 간헐적으로 미약한 것이어도 되기 때문에, 이러한 전류가 지침 구동용 모터(41)에 흐르고 있더라도, 모터용 코일(411)에서 발생하는 자계는 약한 것이며, 자계 차폐 수단으로서도 충분히 기능하는 것이다.

상기 실시예에 있어서, 안테나(6)를 무브먼트(100)의 외주를 따라 배치하는 경우에, 지판(81)이나 회로 수좌(53)에 안테나(6)를 부착하는 것으로 설명했지만,그 밖에, 예컨대, 안테나(6)를 무브먼트의 외주를 따른 형상으로 만곡시켜서, 이 안테나(6)를 무브먼트(100)의 바깥 가장자리를 따라 본체 케이스(7)에 부착할 수 있다.

제 8 실시예의 도 15에 있어서, 무브먼트(100)의 중심과 회전추의 회전축이 다른 경우에 대하여 설명했지만, 이 때, 지판(81)을 타원형으로 하여 회전추(21)의 회전 반경을 지판(81)의 타원의 장축보다도 짧게 형성할 수 있다. 이러한 구성에 있어서도 지판(81)상에서 회전추(21)의 회전 반경의 외측이 되는 영역이 생기기 때문이다.

또한, 상기 각 실시예에 있어서, 회전추(21)의 회전 중심과 지침의 지침축을 편향시켜 놓은 경우에는 지침의 지침축이 무브먼트(100)의 중심에서 회전추(21)의 회전축이 무브먼트(100)의 중심에서 어긋나 있을 수 있고, 또는, 회전추(21)의 회전축을 무브먼트(100)의 중심으로 하여 지침의 지침축을 무브먼트(100)의 중심에서 편향시킬 수 있다. 또한, 회전추(21)는 문자판의 상부와 유리 사이에 있을 수 있다.

제 9 실시예에 있어서, 기계 에너지 축적 기구는 태엽으로서 설명했지만, 기계 에너지 축적 기구는 태엽에 한정되지 않고, 예컨대, 고무나 스프링 등을 이용할 수 있다.

여기에서, 각 실시예에 있어서, 안테나 코일은 정렬 감기되어(wind in alignment) 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 외관상 보기 좋게 정교한 인상을 줄 수 있다. 또한, 쇄교 자속의 벡터(vectors)를 구비함으로써 수신 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 코일의 재질로서 동선, 은선 등을 사용하는 것이 예시된다.

그리고, 안테나 코일의 코일의 단면 형상은 대략 정방형인 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 코일의 단면을 원형으로 하는 경우에 비해, 안테나 코어에 코일을 권취했을 때에 코일끼리의 사이에 간극이 생기지 않는다. 그 결과, 권수를 많게 하는 동시에 코일을 간극없이 집중시켜 감을 수 있어, 쇄교 자속을 증대시키면서 집중시킴으로써 수신 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 동일 권수이면 안테나(8) 자신을 소형화할 수 있어, 전파 수정 시계 자체를 소형화할 수 있다.

또한, 안테나 코일의 코일의 단면이 원형상인 경우에는, 안테나 코어에 코일을 권취할 때에, 코일의 소성 변형 구역내의 인장 인력으로 끌어당기면서 코일의 단면 형상을 대략 육각형으로 변형시킨 상태로 권취할 수 있다. 그렇게 하면, 코일이 벌집형으로 감겨지므로 데드 스페이스(dead space)가 없어져 소형화를 꾀할 수 있다. 또한, 코일을 간극없이 집중하여 감을 수 있기 때문에, 쇄교 자속을 집중시켜 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 전파 시계에 한정되지 않고, 회전추(21)와 안테나(6)를 구비하며, 무선 정보를 수신하는 전자 시계, 또는 계시 기구를 구비하지 않은 전자 기기일 수 있다. 그리고, 휴대 라디오나 뮤직 박스(music box), 휴대 전화, 휴대 무선기, 전자 수첩 등 다양한 전자 기기에 적용할 수 있으며, 특히, 회전추(21)를 이용하여 발전하기 때문에 단시간에 급속 충전(rapid charge)을 할 수 있으므로, 이용자가 휴대하는 소형 전자 기기에 적합하다. 예컨대, 기압, 가스 농도, 전압, 전류 등의물리 특성의 측정 결과가 무선 정보로 송신되며, 그 무선 정보를 수신하는 전자 기기가 지침을 구동하여 측정치를 아날로그 표시하는 등 할 수 있다.

또한, 무선 정보는 장파 표준 전파에 의한 시각 정보에 한정되지 않는다. 예컨대, FM이나 GPS 또는 불루투스(Bluetooth)나 비접촉 IC 카드에서의 무선 정보일 수 있으며, 뉴스나 일기 예보, 주가 정보 등 무선 정보의 내용도 한정되지 않는다.

수신된 외부 무선 정보가, 예컨대, 일기 예보이면, 미리 제공된 맑음, 흐림, 비 등의 정보를 지침으로 가리켜 표시하도록, 지침 구동에 의해 표시될 수 있으며, 또한, 뉴스나 주가 정보 등은 액정 표시 장치 등의 전자 표시 장치에 의해 표시될 수 있다.

또한, 상기 변형예는 적절히 조합할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 전자 시계 및 전자 기기는 무선 정보를 수신하는 기능을 구비한 전자 시계 등의 전자 기기로서 유용하며, 특히, 회전추에 의한 발전 수단으로 자동적으로 발전하는 동시에, 무선(표준 전파)으로 송신되는 시각 정보를 수신하여 시각 수정을 하는 전파 수정 시계로서 유용하다.

Claims

전자 시계에 있어서,

도전성 재료를 갖는 회전추 및 상기 회전추의 회전에 의한 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기를 갖는 발전 기구와, 시각을 계시하는 계시 기구와, 무선 정보를 수신하는 안테나를 갖는 수신 기구를 포함하며,

상기 안테나는 상기 회전추 외주연의 회전 궤적보다 회전추의 반경 방향 외측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 시계.
제 1 항에 있어서,

상기 안테나와 상기 발전기의 발전 코일은 상기 회전추의 반경 방향에 있어서 회전추의 회전 중심을 협지하여 서로 대향하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 시계.
제 1 항에 있어서,

상기 무선 정보는 시각 정보를 포함하는 표준 전파이며,

상기 전자 시계는 상기 표준 전파를 수신하여 상기 계시 기구의 시각을 수정하는 전파 수정 시계인 것을 특징으로 하는

전자 시계.
제 1 항에 있어서,

상기 안테나가 시계용 무브먼트의 외주부를 따르는 형상으로 만곡되어 있는 동시에, 상기 무브먼트의 외주부를 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 시계.
제 1 항에 있어서,

상기 발전 기구 및 상기 계시 기구를 수납하는 비도전성 부재로 형성된 케이스 본체를 더 포함하며,

상기 안테나의 적어도 일부는 상기 케이스 본체에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 시계.
제 1 항에 있어서,

상기 회전추의 회전축과 무브먼트의 중심축은 서로 편심되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 시계.
제 1 항에 있어서,

상기 회전추와 상기 안테나는 상기 회전추의 회전축 방향을 따르는 방향으로 소정 거리만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 시계.
제 1 항에 있어서,

상기 발전 기구에서 발전된 전력을 축전하는 축전 기구와,

상기 축전 기구에 축전된 전력에 의해 구동되는 구동 기구와,

상기 구동 기구의 구동력에 의해 회동되는 시각 표시용의 지침을 더 포함하는 것을 특징으로 하는

전자 시계.
제 1 항에 있어서,

상기 회전추의 회전에 의해 발생되는 회전 에너지를 기계 에너지로서 축적하는 기계 에너지 축적 기구와,

상기 기계 에너지 축적 기구에 축적된 기계적 에너지를 상기 발전기에 전달하는 동시에, 도중에 시각 표시용의 지침이 결합된 에너지 전달 기구와,

상기 발전기의 회전 주기를 제어하는 회전 제어 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는

전자 시계.
전자 기기에 있어서,

도전성 재료를 갖는 회전추 및 이 회전추의 회전에 의한 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기를 갖는 발전 기구와, 무선 정보를 수신하는 안테나를 갖는 수신 기구를 포함하며,

상기 안테나는 상기 회전추 외주연의 회전 궤적보다 회전추의 반경 방향 외측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 기기.