JP2022148391A - Electronic watch - Google Patents
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Abstract
【課題】受信性能を安定化しつつ、部品点数の増加を抑制できる電子時計の提供。【解決手段】電子時計は、指針および文字板を備える時刻表示部と、時刻表示部の周囲に配置され、環状の誘電体基材に給電素子およびグランド素子が形成されたアンテナ200と、指針を駆動するモーターが取り付けられる地板100と、文字板の表面に直交する方向から見た平面視でモーターと重なり、グランド素子に電気的に接続される耐磁板160と、給電素子に接続される給電端子と、グランド素子に耐磁板を介して接続されるグランド端子とを有する回路基板と、を備える。【選択図】図4An object of the present invention is to provide an electronic timepiece capable of suppressing an increase in the number of parts while stabilizing reception performance. Kind Code: A1 An electronic timepiece includes a time display portion having hands and a dial, an antenna 200 arranged around the time display portion and having a feed element and a ground element formed on an annular dielectric base material, and hands. A base plate 100 to which a driving motor is attached, a magnetic shield plate 160 that overlaps the motor in a plan view seen from a direction perpendicular to the surface of the dial and is electrically connected to the ground element, and a power supply terminal that is connected to the power supply element. and a ground terminal connected to the ground element via a magnetic shield plate. [Selection drawing] Fig. 4
Description
本発明はリング状のアンテナを有する電子時計に関する。 The present invention relates to an electronic timepiece having a ring-shaped antenna.
特許文献1には、環状の誘電体の基材に導電性材料のアンテナパターンを形成したアンテナと、地板との間に、導電性材料で形成された環状のグランド板を配置したアンテナ内蔵式電子時計が開示されている。
特許文献1では、アンテナとは別体の専用のグランド板を設けているため、部品点数が増加し、また、製造誤差などでアンテナパターンとグランド板との距離を一定に保てない場合があり、受信性能が安定しないという課題があった。このため、受信性能を安定化しつつ、部品点数を増加させない構造が望まれていた。
In
本開示の電子時計は、指針および文字板を備える時刻表示部と、前記時刻表示部の周囲に配置され、環状の誘電体基材に給電素子およびグランド素子が形成されたアンテナと、前記指針を駆動するモーターが取り付けられる地板と、前記文字板の表面に直交する方向から見た平面視で前記モーターと重なり、前記グランド素子に電気的に接続される耐磁板と、前記給電素子に接続される給電端子と、前記グランド素子に前記耐磁板を介して電気的に接続されるグランド端子とを有する回路基板と、を備えることを特徴とする。 An electronic timepiece according to the present disclosure includes a time display unit including hands and a dial, an antenna disposed around the time display unit and having a feed element and a ground element formed on an annular dielectric base material, and the hands. a main plate to which a driving motor is attached; a magnetic shield plate that overlaps the motor in a plan view seen in a direction perpendicular to the surface of the dial and is electrically connected to the ground element; A circuit board having a power supply terminal and a ground terminal electrically connected to the ground element through the antimagnetic plate is provided.
[第1実施形態]
以下、本開示の第1実施形態に係る電子時計を図面に基づいて説明する。
図1は電子時計10を示す概略図であり、図2は電子時計10を表面側から見た平面図であり、図3は電子時計10の概略を示す断面図であり、図4は電子時計10の要部の分解斜視図である。
本実施形態の電子時計10は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星や準天頂衛星などの位置情報衛星Sからの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正する腕時計である。なお、GPSは、Global Positioning Systemの略語である。GPS衛星は、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り、1.57542GHzの電波に航法メッセージを重畳させて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いう。衛星信号は、右旋偏波の円偏波である。
[First embodiment]
An electronic timepiece according to a first embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
1 is a schematic diagram showing an
The
電子時計10は、図2および図3に示すように、外装ケース30と、カバーガラス33と、金属製の裏蓋34とを備えている。外装ケース30は、金属製の円筒状のケース31に、金属製のベゼル32が嵌合されて構成されている。以下の説明では、電子時計10の各部品において、カバーガラス33側を表面または上面、裏蓋34側を裏面または下面と定義する。
外装ケース30の側面には、文字板11の平面中心に対して、8時方向の位置にAボタン17Aが設けられ、10時方向の位置にBボタン17Bが設けられ、2時方向の位置にCボタン17Cが設けられ、4時方向の位置にDボタン17Dが設けられ、3時方向の位置にリュウズ14が設けられている。
The
On the side surface of the
外装ケース30の内側には、図3および図4に示すように、ベゼル32の内周に取り付けられているダイヤルリング40と、アンテナ200と、光透過性の文字板11と、指針21,22,23,71,81,91と、ソーラーパネル50と、リング状のカレンダー車16と、第1耐磁板160と、地板100と、回路基板120と、第2耐磁板170と、回路押さえ122と、駆動機構140とが配置されている。
文字板11の平面中心には指針軸25が配置されている。指針軸25は、3重の指針軸25A,25B,25Cを備えている。指針軸25A,25B,25Cは、文字板11の平面中心を通り、表裏方向つまり電子時計10の厚さ方向に沿って設けられ、指針21,22,23が取り付けられている。
Inside the
A
文字板11には、その平面中心に対して2時方向に円形の第1小窓70と指針71とが設けられ、10時方向に円形の第2小窓80と指針81とが設けられ、6時方向に円形の第3小窓90と指針91とが設けられ、4時方向に矩形のカレンダー小窓15が設けられている。文字板11、指針21,22,23、第1小窓70、第2小窓80、第3小窓90およびカレンダー小窓15などは、ベゼル32の開口に取り付けられたカバーガラス33を透して、視認可能となっている。
The
文字板11は、外装ケース30の内側で時刻を表示する円形の板材であり、合成樹脂製の光透過性の材料で形成され、カバーガラス33との間に指針21,22,23などを備え、ダイヤルリング40の内側に配置されている。本実施形態の文字板11は、ポリカーボネイト製である。
文字板11の裏面には、光発電を行うソーラーパネル50が配置されている。ソーラーパネル50は、図4にも示すように、光エネルギーを電気エネルギーに変換する複数のソーラーセルを直列接続した円形の平板である。
文字板11およびソーラーパネル50は重ねて配置され、その外周は、図3に示すように、ダイヤルリング40の内周部の下面に配置されている。すなわち、文字板11およびソーラーパネル50の外周縁はダイヤルリング40で被覆されている。このため、ダイヤルリング40は、文字板11の外周を見切る見切り材として機能し、ダイヤルリング40の内周開口の直径が、文字板11の見切り径とされている。
文字板11およびソーラーパネル50には、指針軸25A,25B,25Cと、指針71の指針軸26と、指針81の指針軸27と、指針91の指針軸28とが貫通する穴が形成されているとともに、カレンダー小窓15の開口部が形成されている。
また、ソーラーパネル50の裏面側にはカレンダー車16と、軸29Aに取り付けられた日回し車29が配置されている。カレンダー車16はカレンダー小窓15から視認可能となっている。
The
A
The
The
A
カレンダー車16の裏面側には第1耐磁板160が配置され、第1耐磁板160の裏面側には地板100が配置されている。地板100は、合成樹脂製の材料で形成され、アンテナ給電ピン240が配置される貫通孔105が形成されている。
A first
図5および図6は裏蓋側から見たムーブメントを示す平面図であり、図7はカバーガラス側から見たムーブメントを示す平面図であり、図8はムーブメントの要部の断面図である。図5は、第2耐磁板170および回路押さえ122を取り外して回路基板120が露出する平面図であり、図6は、第2耐磁板170および回路押さえ122を取り付けた状態を示す平面図である。図7は文字板11、ソーラーパネル50、カレンダー車16を取り外して第1耐磁板160を露出させた状態を示す平面図である。図8はモーターの固定構造を示す断面図であり、モーター141~145よりも裏蓋34側に配置される回路押さえ122を上側、文字板11を下側にしている。
地板100には、駆動機構140が取り付けられ、回路基板120で裏面側から覆われている。駆動機構140は、ステップモーターと歯車などの輪列とを有する。本実施形態では、秒針である指針81を駆動する第1モーター141と、分針である指針22および時針である指針23を駆動する第2モーター142と、クロノグラフ秒針である指針21およびクロノグラフ分針である指針71を駆動する第3モーター143と、インジケーター針およびクロノグラフ時針を兼用する指針91を駆動する第4モーター144と、カレンダー車16を駆動する第5モーター145とを備える。
各モーター141~145の構成を、第2モーター142を例に説明する。図5および図8に示すように、第2モーター142は、コア151に巻回されたコイル152と、ステーター153と、ローター154とを備えるステップモーターである。第2モーター142は、さらに、コア151に重ねられた基板座155と、コイル152が導通されるモーター基板156とを備える。他のモーター141、143~145も同様の構成である。地板100および第1耐磁板160には、各モーター141~145で駆動される指針軸25A、25B、25C、26、27、28、軸29Aが貫通する穴が形成されている。
そして、文字板11と、少なくとも時分秒針である指針22、23、81とを備えて時刻を表示する時刻表示部が構成されている。
5 and 6 are plan views showing the movement seen from the back cover side, FIG. 7 is a plan view showing the movement seen from the cover glass side, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the essential parts of the movement. 5 is a plan view showing the
A
The configuration of each of the
The
地板100の裏面側に配置される回路基板120は、図4および図5に示すように、GPS受信部300、制御表示部400を備えている。また、回路基板120には、各モーター141~145のモーターコイルが配置される開口と、二次電池130が配置される切欠部とが形成されている。さらに、回路基板120の表面には、図3および図4に示すように、アンテナ給電ピン240が当接する給電端子120Aが形成されている。
GPS受信部300および制御表示部400は集積回路で構成され、回路基板120の裏面に取り付けられている。二次電池130は、リチウムイオン電池などで構成され、ソーラーパネル50が発電した電力で充電される。
The
The
回路基板120の裏面側には、第2耐磁板170を介して回路押さえ122が設けられている。回路押さえ122は、金属板で構成され、図6に示すように、裏蓋34に接触する複数の導通バネ部123と、回路基板120側に折曲して設けられた固定片124とを有し、地板100にねじ止めされている。また、回路基板120の裏面には、図8に示すように、回路押さえ122の固定片124に接触するグランド端子120Bが形成されている。
これにより、回路基板120のグランドパターンは、グランド端子120B、回路押さえ122の固定片124および導通バネ部123を介して金属製の裏蓋34に導通している。
第2耐磁板170および回路押さえ122は、平面視で二次電池130と重ならない形状で形成され、裏蓋34を取り外すことで、回路押さえ122や第2耐磁板170を取り外さずに二次電池130を交換できる。ここで、平面視とは、指針軸25に沿った方向、つまり文字板11の表面に直交する第1方向から見た状態を意味する。また、側面視とは、前記第1方向に直交する第2方向から見た状態を意味する。
A
As a result, the ground pattern of the
The second
[耐磁板]
次に耐磁板について説明する。
駆動機構140の各モーター141~145は、第1耐磁板160および第2耐磁板170で挟まれている。近年、スマートフォンなどの携帯端末用のケースに、高性能な磁石が多く使われるようになり、腕時計にも耐磁性が求められている。このため、外部磁界を迂回させて、ステップモーターの誤動作を防止するために、純鉄などの高透磁率材からなる第1耐磁板160および第2耐磁板170が、平面的に各モーター141~145と重なる位置に配置されている。
なお、モーター141~145のうち、コイル部分は外部磁界の影響を受けにくいため、各耐磁板160、170とは必ずしも平面的に重ならなくてもよい。このため、各耐磁板160、170は、各モーター141~145の少なくとも一部に平面的な重なり、特に、ステーターやローターと平面的に重なることが好ましい。
また、本実施形態では、第1耐磁板160および第2耐磁板170の2枚の耐磁板を設けていたが、いずれか一方の耐磁板のみを設けてもよい。ただし、2枚の耐磁板160、170で各モーター141~145を挟んだほうが、耐磁性能を向上できる。
[magnetic shield]
Next, the anti-magnetic plate will be explained.
Each
It should be noted that the coil portions of the
Also, in the present embodiment, two anti-magnetic plates, the first
第2耐磁板170は、回路基板120と回路押さえ122との間に配置され、図6に示す回路押さえ122と類似する平面形状とされ、平面視で各モーター141~145と重なり、二次電池130とは重ならない形状とされている。第2耐磁板170は、地板100にねじ止めされている。
The second
第1耐磁板160は、図4に示すように、地板100の文字板11側、具体的にはカレンダー車16と地板100との間に配置され、図7に示すように、地板100の表面のほぼ全面を覆う略円板状に形成された板状部161と、板状部161の外周から延出された延出部162とを備える金属板である。第1耐磁板160は、駆動機構140の各モーター141~145に平面視で重なるように構成されている。第1耐磁板160は、外部磁界の影響を受けてモーター141~145が誤動作することを防止する機能に加えて、指針23である時針が取り付けられる筒車を押さえる機能を備える。
板状部161は、地板100および回路基板120に複数箇所でねじ止めされ、回路基板120のグランド端子120Bと電気的に接続される。また、板状部161には、指針軸25A,25B,25Cと、指針軸26、27,28と、日回し車29の軸29Aが配置される穴と、アンテナ給電ピン240が配置される穴165とが形成されている。
延出部162は、板状部161の外周の複数箇所、例えば4箇所から延出されている。延出部162の外周端部には上方に延びたフック部163が設けられている。延出部162には、導通バネ部164が切起し加工で斜め上方に向かって形成されている。
The first
Plate-
The extending
ここで、図5~図8を参照して、第1耐磁板160、各モーター141~145、回路基板120、回路押さえ122の固定構造について説明する。図8に示すように、地板100には、ネジ挿通用の貫通孔106が形成され、貫通孔106の表面側の開口には段部106Aが形成されている。
地板100の貫通孔106にはネジピン180が配置されている。ネジピン180は、金属製のパイプ部材とされ、一端側にフランジ181が形成されている。このフランジ181は、地板100の貫通孔106の段部106Aに係合されている。
また、ステーター153、コア151、基板座155、モーター基板156には貫通孔が形成され、これらの貫通孔に地板100の裏面から突出するネジピン180が配置されている。
ネジピン180の一端側には、第1耐磁板160側から金属製のネジ191が螺合されている。ネジピン180の他端側には、金属製のネジ192が螺合されている。なお、本実施形態では、第2モーター142、第4モーター144、第5モーター145を固定するネジ192は、図8に示すように、回路押さえ122に折曲して設けられた固定片124および回路基板120に形成された切欠を介してネジピン180に螺合されている。一方、第1モーター141、第3モーター143を固定するネジ192は、ネジ192の頭部が回路基板120に当接してネジピン180に螺合されている。
これにより、第1耐磁板160、地板100、各モーター141~145、回路基板120、回路押さえ122は、ネジピン180にねじ込まれる2本のネジ191、192で挟み込まれて固定されている。
そして、回路基板120には、回路押さえ122の固定片124やネジ192が当接するグランド端子120Bが形成されている。このため、金属製の第1耐磁板160は、金属製のネジ191、ネジピン180、ネジ192、回路押さえ122を介して、回路基板120のグランド端子120Bに電気的に導通する。回路基板120の裏面には複数箇所にグランド端子120Bが形成されており、各グランド端子120Bは、各モーター141~145の固定にも用いられる複数箇所に配置された各ネジピン180、ネジ191、ネジ192によって、複数箇所で第1耐磁板160に電気的に接続している。
なお、図8に示すように、第1耐磁板160とソーラーパネル50との間には、カレンダー車16の文字板11側への移動を規制するカレンダー押さえ18が配置されている。このカレンダー押さえ18は、第1耐磁板160を介して地板100に固定されている。
Here, the fixing structure of the first
A
A
As a result, the first
The
As shown in FIG. 8, a
ダイヤルリング40は、平板部41および傾斜部42を備えたリング状の合成樹脂材で構成されている。
平板部41は、カバーガラス33と平行に設けられ、外周端の上面がベゼル32の内周の下面に接している。傾斜部42は、平板部41から延出され、内周端が文字板11に接触する。傾斜部42の表面つまりダイヤルリング40の内周面は、平板部41に接続する上端から文字板11に接触する下端まで、電子時計10の裏面つまり下方に向かって傾斜されている。このため、ダイヤルリング40の内周面は、電子時計10の内側に向かうほど文字板11に対する高さが小さくなり、文字板11は広い角度範囲で視認することができる。
The
The
ダイヤルリング40と、ベゼル32とによりドーナツ形状の収納空間が形成され、この収納空間内には、アンテナ200が収納されている。
ダイヤルリング40は、合成樹脂などの非導電性材料で形成されているので、アンテナ200による電波受信を妨げない。また、ダイヤルリング40がアンテナ200を覆うため、アンテナ200が隠され、電子時計10の外観上の違和感を与えることが防止され、電子時計10の意匠性を向上できる。
A doughnut-shaped storage space is formed by the
Since
[電子時計の回路構成]
図9は、電子時計10の回路構成を示すブロック図である。
電子時計10は、回路基板120に配置されたGPS受信部300と、制御表示部400と、電源供給部500とを有する。
[Circuit Configuration of Electronic Clock]
FIG. 9 is a block diagram showing the circuit configuration of the
The
[GPS受信部]
GPS受信部300は、GPS用のアンテナ200およびSAW(Surface Acoustic Wave)フィルター230を介して、GPS衛星から衛星信号を受信して処理する。SAWフィルター230は、バンドパスフィルターであり、1.5GHzの衛星信号を通過させるものとなっている。なお、アンテナ200とSAWフィルター230との間に、受信感度を良好にするLNA(Low Noise Amplifier)を別途挿入してもよい。また、SAWフィルター230をGPS受信部300内に組み込んだ構成としてもよい。
[GPS receiver]
GPS受信部300は、SAWフィルター230を通過した衛星信号を処理するものであり、RF(Radio Frequency)部310と、ベースバンド部320と、温度補償回路付き水晶発振回路(TCXO)330と、フラッシュメモリー340とを備えている。
The
RF部310は、PLL(Phase Locked Loop)、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LNA(Low Noise Amplifier)、ミキサー、IF(Intermediate Frequency)アンプ、IFフィルター、ADC(A/D変換器)等を備えたGPS受信用のRF部として一般的なものである。
The
ベースバンド部320は、DSP(Digital Signal Processor)、CPU(Central Processing Unit)、RTC(リアルタイムクロック)、SRAM(Static Random Access Memory)等を備えたGPS受信用のベースバンド部として一般的なものである。このベースバンド部320には、TCXO330やフラッシュメモリー340も接続されている。
The
ベースバンド部320は、RF部310からデジタル信号に変換された受信信号が入力され、相関処理や測位演算等を行うことにより、衛星時刻情報や測位データを取得し、SRAMに記憶されたうるう秒を利用して、取得した衛星時刻情報つまりZカウントを補正して、時刻データである世界協定時であるUTCを算出する。これにより、ベースバンド部320は、測位データおよび時刻データを制御表示部400に出力する。
局部発振信号の基となるクロックは、TCXO330からベースバンド部320を介してRF部310に供給される。
The
A clock on which the local oscillation signal is based is supplied from the
フラッシュメモリー340には、緯度および経度によって特定される位置情報と、その場所の時差情報とが対応付けられた時差データベース等が記憶される。GPS受信部300は、測位モードで位置情報を取得した場合、その位置情報(緯度、経度)に基づいて時差情報つまりUTCに対する時差を取得し、制御表示部400に出力する。
[制御表示部]
制御表示部400は、制御部(CPU)410と、指針等の駆動を実施する駆動回路420と、水晶発振器430とを備えている。
[Control display]
The
制御部410は、RTC(Real Time Clock)411、ROM412、記憶部413を含み、時刻を計時するとともに、GPS受信部300に制御信号を出力してその動作を制御する。
RTC411は、水晶発振器430から出力される基準信号を用いて、内部時刻を計時している。ROM412には、制御部410により実行される各種プログラムが記憶されている。本実施形態において、RTC411で計時される内部時刻は、世界協定時であるUTCである。制御部410は、測時モードまたは測位モードでの受信に成功した場合は、GPS受信部300から出力されたUTCでRTC411を更新する。
記憶部413は、GPS受信部300から出力される衛星時刻情報や測位情報、時差情報を記憶する。このため、制御部410は、UTCおよび時差情報によって現在地の時刻を算出し、駆動回路420によって駆動機構140を駆動して、算出した時刻を指針22、23、81で指示する。
The
The
[電源供給部]
電源供給部500は、GPS受信部300および制御表示部400に電力を供給するものであり、ソーラーパネル50、充電制御回路510、二次電池130、第1電圧変換部520、第2電圧変換部530および電圧検出回路540を備える。
[Power supply part]
The
充電制御回路510は、ソーラーパネル50で発電された電力を二次電池130に充電する制御を行う。
二次電池130は、第1電圧変換部520を介して制御表示部400に駆動電力を供給し、第2電圧変換部530を介してGPS受信部300に駆動電力を供給する。
電圧検出回路540は、二次電池130の出力電圧をモニターし、制御部410に出力する。このため、制御部410は、電圧検出回路540で検出された二次電池130の電圧を把握して受信処理を制御できる。
The charging
The
[アンテナの構成]
図10および図11は、アンテナ200を示す概略斜視図であり、図10はアンテナ200を表面側から見た斜視図、図11はアンテナ200を裏面側から見た斜視図である。
GPS衛星信号を受信するアンテナであるアンテナ200は、環状の誘電体基材であるアンテナ基材210に、めっきや銀ペースト印刷などによりアンテナ素子220を形成したものである。
本実施形態のアンテナ基材210は、図4に示すように、ボタン17A~17Dやリュウズ14との干渉を避ける円弧状の凹部が形成されている。また、アンテナ基材210の内周面には、ソーラーパネル50や文字板11の固定用部分との干渉を防止するために複数の凹部が形成されている。このような複雑な形状のアンテナ基材210にアンテナ素子220を形成する場合は、めっきで形成することが最適である。
なお、図10,11では、前述した干渉を避けるためのアンテナ基材210の凹部は図示を省略している。また、図10に示す第1耐磁板160では、各指針軸が挿通される穴やネジ191が配置される穴の図示を省略している。
[Antenna configuration]
10 and 11 are schematic perspective views showing the
An
As shown in FIG. 4, the
10 and 11, the concave portion of the
アンテナ基材210を形成する誘電体としては、酸化チタンなどの高周波で使えるセラミック誘電材料を合成樹脂に混ぜて成形したものを利用できる。
誘電体のベース樹脂材は、後述する無電解めっきが付やすい点で、PPS(Poly Phenylene Sulfide:ポリフェニレンスルファイド)、LCP(Liquid Crystal Polymer:液晶ポリマー)、ポリカーボネイトが望ましい。これにより誘電体の波長短縮と相俟ってアンテナ200をより小型化できる。例えば、比誘電率εrのアンテナ基材210を用いる場合、当該アンテナ基材210による波長短縮率は一般的に(εr)-1/2となる。具体的には、比誘電率εrは7~15程度であり、このような高誘電率のアンテナ基材を備えない場合に比べて、波長短縮効果によってアンテナ長を短縮することができ、アンテナ200を腕時計内部に収納できるサイズに小型化できる。
As the dielectric that forms the
PPS (Poly Phenylene Sulfide), LCP (Liquid Crystal Polymer), and polycarbonate are preferable for the base resin material of the dielectric because they are easily subjected to electroless plating, which will be described later. Accordingly, the
アンテナ素子220を構成する無電解めっきは、銅、ニッケル、金からなり、めっきの厚みは十数μm程度と薄い。このため、アンテナ素子220の抵抗値を下げるには、アンテナ素子220の幅は、0.5mm程度以上は必要となる。
ここで、本実施形態のアンテナ200のアンテナ基は、上面211、外周面212、下面213、内周面214を備え、内周面214は、上面211から連続して設けられて傾斜された第1内周面215と、第1内周面215および下面213間に設けられた第2内周面216とを備える。このため、アンテナ素子220は断面五角形とされている。
図10に示すように、上面211の幅寸法は小さいため、アンテナ基材210の上面211にアンテナ素子220を形成すると、アンテナ素子220の幅が狭くなり、抵抗値が大きくなって損失が増えることでアンテナ利得が低下してしまう。
このため、本実施形態では、上面211以外の面、具体的には、アンテナ基材210の外周面212および下面213にグランド素子221を形成し、第1内周面215に給電素子225を形成している。
The electroless plating forming the antenna element 220 is made of copper, nickel, and gold, and the thickness of the plating is as thin as about ten and several μm. Therefore, in order to reduce the resistance value of the antenna element 220, the width of the antenna element 220 needs to be about 0.5 mm or more.
Here, the antenna base of the
As shown in FIG. 10, since the width dimension of the
Therefore, in this embodiment, the
グランド素子221は、アンテナ200を電子時計10の表面から見た平面視で円環状に形成されている。なお、グランド素子221の周方向の角度範囲は360度つまり全周の範囲で設定されているが、これに限らず、例えば、170度から330度の範囲で設定してもよい。
給電素子225は、アンテナ基材210の第1内周面215に形成された円弧状の素子である。給電素子225は、アンテナ基材210の周方向の一部の箇所において、第2内周面216から下面213まで延長された給電端子226を備える。
給電端子226は、第1耐磁板160の穴165および地板100の貫通孔105を貫通して設けられるアンテナ給電ピン240によって回路基板120の給電端子120Aに電気的に接続されている。このため、給電素子225は、給電端子120A、アンテナ給電ピン240および給電端子226を介して給電される給電素子あるいは励振素子と呼ばれる素子である。給電素子225の長さを適宜設定することによって、アンテナ200に電気的に接続されたGPS受信部300のインピーダンスとアンテナ200のインピーダンスを整合させることが可能となる。
なお、本実施形態では、給電素子225の周方向の角度範囲は315度程度に設定されているが、これに限らず、例えば、40度から330度の範囲で設定してもよい。
これにより、アンテナ200の給電素子である給電素子225は平面視で略C型となり、アンテナ200は円偏波の電波を受信するC型リングアンテナとして機能する。
The
Feeding element 225 is an arcuate element formed on first inner
The
In this embodiment, the angular range of the feeding element 225 in the circumferential direction is set to about 315 degrees, but it is not limited to this, and may be set in the range of 40 degrees to 330 degrees, for example.
As a result, the feeding element 225, which is the feeding element of the
次に、図10、図12および図13を参照してアンテナ200の取付構造について説明する。図12および図13は、アンテナ200の係合構造を示す図であり、図12はアンテナ200の係合前の状態を示す図であり、図13はアンテナ200の係合後の状態を示す図である。
アンテナ200の外周面212には、複数箇所、具体的には4箇所に凹部212Aが形成され、凹部212Aには庇状の突出部217が形成されている。突出部217の外周面はアンテナ200の下面213から上方に向かうに従って外周側に突出する傾斜面217Aとされている。
また、第1耐磁板160の延出部162の外周端部には、上方に延びたフック部163が設けられ、フック部163には、突出部217に係合する貫通孔163Aが形成されている。延出部162には、導通バネ部164が切起し加工で斜め上方に向かって形成されている。
Next, the mounting structure of the
An outer
A
地板100には、アンテナ200が載置される台座部113が複数箇所に形成されている。そして、地板100に第1耐磁板160をねじ止めした後、図12(A)に示すように、アンテナ200の下面213を台座部113の上面に接触させる。
図12(A)は、アンテナ200、第1耐磁板160のフック部163、地板100の断面を示し、図12(B)は、図12(A)に示す矢印A方向から見た図である。図12に示すように、アンテナ200を台座部113に載置した状態では、フック部163の貫通孔163Aと、アンテナ200の庇状の突出部217とは係合していない。また、フック部163は、突出部217に当接し、外周側に付勢されて撓んでいる。
12(A) shows a cross section of the
この状態から、図13(A)に示すように、フック部163を上方、つまり図13(A)に示す矢印B方向に引き上げ、フック部163の貫通孔163Aを突出部217に係合させる。その結果、図13(A)に示すように、突出部217はフック部163の貫通孔163Aから突出した状態となる。
第1耐磁板160は、ネジによって地板100に固定されており、弾性力を有する金属で形成されているため、フック部163と係合したアンテナ200は地板100に向かう矢印C方向に付勢され、台座部113に押し付けられる。このようにして、アンテナ200は地板100に対して確実に位置決め固定される。また、導通バネ部164がアンテナ200の下面213のグランド素子221に接触する。これにより、アンテナ200のグランド素子221は、4箇所の導通バネ部164を介して第1耐磁板160に電気的に接続する。
From this state, as shown in FIG. 13A,
The first
グランド素子221を構成する無電解めっきは、銅、ニッケル、金などからなり、めっきの総厚みは十数μm程度と薄い。そのため、アンテナ200の外周面212の凹部212Aにフック部163を圧接させて導通させると、フック部163の係合時にめっきによる電極が削れて不安定となる可能性がある。一方、導通バネ部164は、幅寸法や切起し角度を調整できるため、アンテナ200の下面213への付勢力も設定可能であるため、電極が削れることも防止でき、グランド素子221と第1耐磁板160とを確実に導通させることができる。ただし、グランド素子221のメッキの厚みが十分にあって耐久性が確保できれば、外周面212の凹部212Aにフック部163を圧接させて導通を確保してもよい。
The electroless plating forming the
第1耐磁板160によってアンテナ200を地板100に固定すると、グランド素子221は、第1耐磁板160の4箇所に設けられた導通バネ部164を介して、グランドプレーンとなる第1耐磁板160に電気的に接続される。このように、グランド素子221と、グランドプレーンとなる第1耐磁板160とを複数箇所で電気的に接続することでグランド素子221およびグランドプレーンとの間で電位差が小さくなり、グランドプレーンとしての効果が大きくなる。
また、第1耐磁板160は平面視でアンテナ200と重なる大きさとされている。このため、第1耐磁板160をグランドプレーンとして利用し、アンテナ200に設けたグランド素子221と電気的に接続することで、グランドプレーンの面積を大きくでき、グランドプレーンのインピーダンスを下げてアンテナ性能を向上できる。
また、給電素子225は、グランドプレーンに対して中央側に配置したほうがグランドプレーンの効果を最大化でき、また円偏波の電波受信にも軸比が良くなるため、アンテナ200の第1内周面215に給電素子である給電素子225を配置することが受信性能を向上できる点で好ましい。
アンテナ200のグランド素子221は、前述したように、ネジピン180、ネジ191、192、回路押さえ122を介して複数箇所で回路基板120のグランド端子120Bに電気的に接続される。なお、グランド素子221は、第1耐磁板160を介して回路基板120のグランド端子120Bに導通しているが、第1耐磁板160を介さずに、回路基板120のグランド端子120Bに直接導通する導通ピンを設けてもよい。
また、回路基板120のグランド端子120Bは、回路押さえ122の導通バネ部123を介して裏蓋34に導通されている。このため、金属製の裏蓋34と、この裏蓋34が取り付けられている金属製の外装ケース30はグランド電位に接続される。したがって、本実施形態では、第1耐磁板160に加えて、外装ケース30および裏蓋34もグランドプレーンとして利用でき、グランドプレーンの面積を最大限大きくできて、アンテナ性能を向上できる。
When the
Also, the first
In addition, if the feeding element 225 is arranged on the center side with respect to the ground plane, the effect of the ground plane can be maximized, and the axial ratio is improved for reception of circularly polarized radio waves. Arranging the feeding element 225, which is a feeding element, on the
Also, the
アンテナ200を取り付けた後、アンテナ200の内周側にソーラーパネル50および文字板11を取り付ける。ソーラーパネル50および文字板11の取付構造は従来と同様の構造が採用できる。例えば、アンテナ200の内周面214に複数の凹部を形成し、これらの凹部に地板100に形成された固定用突起を配置し、ソーラーパネル50や文字板11の外周縁に形成した溝を係合することで、ソーラーパネル50および文字板11を地板100に固定すればよい。さらに、地板100に形成された固定ピン等にダイヤルリング40に形成された図示略の孔部を嵌め込むことで、ダイヤルリング40を地板100に固定すればよい。
After attaching the
以上により、アンテナ200は、文字板11の外周つまり時刻表示部の周囲に配置され、ベゼル32の内側に配置され、さらに合成樹脂で形成されたダイヤルリング40およびカバーガラス33で覆われているため、良好な受信を確保することが可能となっている。
そして、アンテナ200は、アンテナ200の下面に設けられた給電端子226を通じて給電され、この給電端子226には、図4に示すように、アンテナ給電ピン240が接続されている。アンテナ給電ピン240は金属で形成されたピン状のコネクターであり、第1耐磁板160および地板100を貫通して配置され、回路基板120の給電端子120Aに当接している。これにより、回路基板120とアンテナ200とが、アンテナ給電ピン240を介して導通されている。
As described above, the
The
[アンテナの特性]
次に、本実施形態のアンテナ200の特性について説明する。
図14は、アンテナ200の放射パターンを示す特性図である。図14において、実線901はアンテナの右旋偏波特性であり、点線902はアンテナの左旋偏波特性である。また、図14において、0度は文字板表面方向、180度は裏蓋方向であり、90度および270度は電子時計10の側面方向である。したがって、右旋偏波特性においては、文字板-裏蓋方向つまり電子時計10の厚さ方向の指向性が得られる。例えば、アンテナ200は、文字板正面方向で-5.3dBicの利得が得られており、右旋偏波の円偏波である衛星信号の受信に適したアンテナである。
[Antenna characteristics]
Next, the characteristics of the
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the radiation pattern of the
[実施形態の作用効果]
本実施形態によれば、アンテナ200のアンテナ基材210の外周面212および下面213にグランド素子221を設け、内周面214に給電素子225を設けたので、給電素子225とグランド素子221との間の距離変動を無くすことができる。このため、受信性能を安定化できる。
また、金属製の第1耐磁板160の導通バネ部164をグランド素子221に当接させることで、第1耐磁板160をグランドプレーンとして用いているので、アンテナ特性をより向上できる。さらに、第1耐磁板160は、モーター141~145が外部磁界の影響を受けて誤動作することを防止する機能と、指針23である時針が取り付けられる筒車を押さえる機能とを備えて設けられている時計の既存部品であり、この既存部品をグランドプレーンとして用いるために、グランドプレーン用の新たな部品を用いる必要が無く、部品点数の増加を抑制できる。
さらに、グランドプレーンが必要な不平衡給電アンテナで、既存時計部品である第1耐磁板160を活用してグランドプレーンを大きく構成できるので、時計の小型化とアンテナ性能の向上とを両立できる。
回路基板120のグランド端子120Bと、第1耐磁板160とを、複数箇所に設けたネジピン180、ネジ191、192で電気的に接続しているので、アンテナ200のグランド素子221を第1耐磁板160を介して回路基板120のグランド端子120Bに確実に導通でき、グランドプレーンの効果を向上できる。さらに、アンテナ200のグランド素子221と、回路基板120のグランド端子120Bとは、地板100や駆動機構140を挟んで配置されるため、直接導通させることが構造上難しいが、第1耐磁板160は回路基板120と同様に平面サイズが大きいため、輪列やモーター141~145等との干渉を避けて容易に導通させることができ、導通構造の簡略化やムーブメントの構造の自由度を拡大でき、ムーブメントの小型化も実現できる。
その上、前記実施形態では、第1耐磁板160および回路基板120のグランド端子120Bを導通するネジピン180、ネジ191、192は、地板100に、第1耐磁板160、各モーター141~145、回路基板120、回路押さえ122等を固定する用途にも兼用されているので、第1耐磁板160と回路基板120との導通用のピンなどを別途設ける場合に比べて部品数を低減でき、ムーブメントも小型化できる。
[Action and effect of the embodiment]
According to this embodiment, since the
Further, by bringing the
Furthermore, in an unbalanced feeding antenna that requires a ground plane, the first
Since the
Moreover, in the above embodiment, the
第1耐磁板160は、アンテナ200と平面視で重なるため、アンテナ200と同程度の直径サイズで構成できる。このため、グランドプレーンとして用いる第1耐磁板160のサイズを大きくでき、アンテナ性能を向上できる。
また、アンテナ200のグランド素子221と第1耐磁板160とが複数箇所で導通されているので、1箇所で導通される場合に比べて、グランド素子221と第1耐磁板160との電位差を小さくでき、グランドプレーンとしての効果を向上できる。
Since the first
In addition, since the
アンテナ200は、給電素子225を第1内周面215に形成して、グランド素子221よりもグランドプレーンの平面中央部側に配置しているので、グランドプレーンの効果を向上できる。
グランド素子221をアンテナ基材210の下面213に形成しているので、第1耐磁板160と容易に導通できる。また、グランド素子221をアンテナ基材210の外周面212にも形成しているので、グランド素子221の面積を確保できる。このため、アンテナ200の幅寸法を小さくすることで、リング状のアンテナ200の内周側に配置される文字板11の見切り径を大きくでき、かつ、アンテナ性能を向上できる。
また、第1耐磁板160に加えて電子時計10の外装ケース30および裏蓋34をグランドプレーンとして機能させることができるので、グランドプレーンの大きさを最大化でき、アンテナ性能を向上できる。
In the
Since the
In addition to the first
アンテナ200に突出部217を形成し、第1耐磁板160にフック部163を形成し、突出部217とフック部163とを係合させることで、第1耐磁板160を介してアンテナ200を地板100に取り付けることができる。このため、アンテナ200をねじ止めする場合に比べて容易に組み立てることができ、電子時計10の組立作業性を向上でき、製造コストを低減できる。
アンテナ200は、合成樹脂製のダイヤルリング40に覆われるため、アンテナ性能を妨げずにデザイン性を向上できる。また、金属製のベゼル32を用いているので、電子時計10の外観を向上でき、高級感を高めることができる。
A projecting
Since the
[第2実施形態]
第2実施形態の電子時計10Aについて、図15および図16を参照して説明する。図15は電子時計10Aを示す平面図であり、図16は電子時計10Aの概略断面図である。
電子時計10Aは時刻表示部が液晶パネル630で構成されるデジタル時計である。すなわち、電子時計10Aは、金属製の外装ケース601と、カバーガラス602と、金属製の裏蓋603とを備えている。外装ケース601の側面には2つのボタン604が設けられ、外装ケース601の表面には3つのボタンスイッチ605が設けられている。ボタンスイッチ605の軸部605Aは外装ケース601を貫通して外装ケース601内に突出して設けられている。
[Second embodiment]
An
The
外装ケース601内には、地板610が配置され、地板610の表面には回路基板620が配置されている。回路基板620のカバーガラス602側の表面には、電子時計10Aの動作を制御する制御IC621と、タクトスイッチ622とが搭載されている。また、回路基板620の表面側には、液晶パネル630と、アンテナ640とが配置されている。
液晶パネル630は、平面矩形状に形成され、プラスチック製のパネル枠631で保持されている。
アンテナ640は、パネル枠631の外周に沿って配置された平面矩形枠状のリングアンテナである。すなわち、液晶パネル630の外周に配置されている。アンテナ640の内周面には給電素子が設けられ、外周面および下面にはグランド素子が設けられている。給電素子とグランド素子とは第1実施形態と同様の構成であり、説明を省略する。
カバーガラス602の下面外周には、パネル枠631おおびアンテナ640がカバーガラス602から視認されることを防止するために目隠し印刷602Aが設けられている。
A
The
The
タクトスイッチ622は、ボタンスイッチ605が押された際に、軸部605Aが当接して入力されるスイッチである。タクトスイッチ622の表面側には、シールド板623が配置されている。シールド板623は、平面矩形板状のステンレス板であり、軸部605Aが挿通される3つの穴が形成され、ボタンスイッチ605からの静電気侵入誤動作防止のために設けられる。シールド板623は、アンテナ640の下面まで延長され、アンテナ640の下面のグランド素子に接触している。これにより、シールド板623は、グランド板として機能する。
The
回路基板620の裏蓋603側の裏面には、アンテナ640による受信処理を行うRF-IC641と、電源となる電池650と、回路押え板660と、圧電素子670とが設けられている。回路押え板660には、裏蓋603と導通する導通バネ部661が設けられている。また、回路基板620には、アンテナ640の給電素子と電気的に接続する給電端子が設けられ、また、シールド板623と電気的に接続する1または複数のグランド端子が設けられている。
An RF-
第2実施形態では、シールド板623をアンテナ640の下面に延長してグランド素子に接触しているので、シールド板623をグランドプレーンとして利用でき、アンテナ性能を向上できる。
In the second embodiment, since the
[変形例]
なお、本開示は前述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本開示に含まれるものである。
前記実施形態では、第1耐磁板160にアンテナ200の突出部217に係合するフック部163を形成していたが、図17に示すように、地板100にフック部101を形成してもよい。地板100のフック部101は、アンテナ200の外周に設けられた突出部217と係合し、これによりアンテナ200が地板100に固定される。この場合、第1耐磁板160にフック部163を形成する必要が無いため、第1耐磁板160の形状が単純になり、折り曲げ加工も少なくなるため、コストを低減できる。
[Modification]
It should be noted that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications, improvements, and the like within a range that can achieve the purpose of the present disclosure.
In the above embodiment, the first
前記実施形態では、第1耐磁板160をグランドプレーンとして利用していたが、図18に示す電子時計10Bのように、ソーラーパネル50を支持する金属製のソーラーパネル支持基板51を設け、このソーラーパネル支持基板51をアンテナ200の下面まで延長してアンテナ200のグランド素子221に導通させ、ソーラーパネル支持基板51をグランドプレーンとして利用してもよい。
In the above embodiment, the first
前記実施形態では、第1耐磁板160および第2耐磁板170の2つの耐磁板を用いていたが、グランドプレーンを兼ねる第1耐磁板160のみを設け、第2耐磁板170を省略してもよい。例えば、裏蓋34に耐磁性能を持たせた場合には、裏蓋34が耐磁板としても機能するため、駆動機構140の裏蓋側の第2耐磁板170は省略できる。
外装ケース30および裏蓋34は、第1耐磁板160や第2耐磁板170を介してアンテナ200のグランド素子221に電気的に接続してもよいし、回路基板120のグランド端子120Bに直接接続してもよい。
In the above-described embodiment, two anti-magnetic plates, the first
The
グランドプレーンとして機能する第1耐磁板160は、アンテナ200と平面視で重なるものに限定されない。例えば、アンテナ200の内周よりも内側に配置されてアンテナ200と平面視で重ならない耐磁板を用いてもよい。
アンテナ200のグランド素子221と第1耐磁板160とは4箇所の導通バネ部164で電気的に接続していたが、電気的に接続する箇所は5箇所以上でもよいし、3箇所以下でもよい。
また、第1耐磁板160に導通バネ部164を形成してグランド素子221と導通させていたが、耐磁板とは別部品の導通部材を設けて耐磁板とグランド素子221とを導通させてもよい。
The first
Although the
Further, although the
前記実施形態では、アンテナ基材210の外周面212および下面213の両面にグランド素子221を形成していたが、外周面212または下面213の一方のみにグランド素子221を形成してもよい。
また、前記各実施形態では、導電性材料の外装ケース30、601および裏蓋34、603を回路基板120、620のグランド端子120Bに電気的に接続してグランドプレーンとして機能させていたが、外装ケース30、601のみ、あるいは裏蓋34、603のみをグランドプレーンとして機能させてもよい。さらに、第1耐磁板160のみをグランドプレーンとして機能させてもよい。
In the above embodiment, the
In each of the above-described embodiments, the
アンテナ200は、突出部217およびフック部163、101の係合による固定に限らず、地板100にねじ止めで固定してもよい。アンテナ200は、GPS衛星信号を受信するものに限定されず、Bluetooth(登録商標)、BLE(Bluetooth Low Energy)、Wi-Fi(登録商標)、NFC(Near Field Communication)、LPWA(Low Power Wide Area)等の他の電波を送受信するものでもよい。
[本開示のまとめ]
本開示の電子時計は、指針および文字板を備える時刻表示部と、前記時刻表示部の周囲に配置され、環状の誘電体基材に給電素子およびグランド素子が形成されたアンテナと、前記指針を駆動するモーターが取り付けられる地板と、前記文字板の表面に直交する方向から見た平面視で前記モーターと重なり、前記グランド素子に電気的に接続される耐磁板と、前記給電素子に接続される給電端子と、前記グランド素子に前記耐磁板を介して電気的に接続されるグランド端子とを有する回路基板と、を備えることを特徴とする。
本開示の電子時計によれば、アンテナの誘電体基材に給電素子およびグランド素子を設けたので、給電素子とグランド素子との間の距離変動を少なくでき、受信性能を安定化できる。
また、耐磁板をグランド素子に電気的に接続しているので、耐磁板をグランドプレーンとして用いることができ、アンテナ特性をより向上できる。さらに、耐磁板は、モーターが外部磁界の影響を受けて誤動作することを防止する既存部品であり、この既存部品をグランドプレーンとして用いるために、グランドプレーン用の新たな部品を用いる必要が無く、部品点数の増加を抑制できる。
さらに、グランドプレーンが必要な不平衡給電アンテナで、既存時計部品である耐磁板を利用してグランドプレーンを大きく構成しているので、時計の小型化とアンテナ性能の向上とを両立できる。
[Summary of this disclosure]
An electronic timepiece according to the present disclosure includes a time display unit including hands and a dial, an antenna disposed around the time display unit and having a feed element and a ground element formed on an annular dielectric base material, and the hands. a main plate to which a driving motor is attached; a magnetic shield plate that overlaps the motor in a plan view seen in a direction perpendicular to the surface of the dial and is electrically connected to the ground element; A circuit board having a power supply terminal and a ground terminal electrically connected to the ground element through the antimagnetic plate is provided.
According to the electronic timepiece of the present disclosure, since the feeding element and the grounding element are provided on the dielectric base material of the antenna, it is possible to reduce distance fluctuations between the feeding element and the grounding element, thereby stabilizing reception performance.
Moreover, since the antimagnetic plate is electrically connected to the ground element, the antimagnetic plate can be used as a ground plane, and the antenna characteristics can be further improved. Furthermore, the anti-magnetic plate is an existing part that prevents the motor from malfunctioning due to the influence of an external magnetic field. An increase in the number of parts can be suppressed.
In addition, since the unbalanced feed antenna requires a ground plane, the anti-magnetic plate, which is an existing watch component, is used to construct a large ground plane, so it is possible to achieve both a smaller watch and improved antenna performance.
本開示の電子時計において、前記アンテナと前記耐磁板とは、前記平面視で重なることが好ましい。
環状の誘電体基材に給電素子およびグランド素子が形成されたリング状のアンテナと平面視で重なる耐磁板は、アンテナと同程度の直径を有するサイズの大きな部品である。この耐磁板をグランドプレーンとして用いることで、グランドプレーンのサイズを大きくでき、アンテナ性能を向上できる。
In the electronic timepiece of the present disclosure, it is preferable that the antenna and the magnetic shield plate overlap each other in the plan view.
The anti-magnetic plate, which overlaps the ring-shaped antenna in which the feeding element and the grounding element are formed on the ring-shaped dielectric base material in a plan view, is a large component having a diameter approximately equal to that of the antenna. By using this antimagnetic plate as a ground plane, the size of the ground plane can be increased and the antenna performance can be improved.
本開示の電子時計において、前記グランド素子と前記耐磁板とは複数箇所で電気的に接続されていることが好ましい。
本開示の電子時計によれば、グランド素子と耐磁板とが複数箇所で導通されているので、1箇所で導通される場合に比べて、グランド素子と耐磁板との電位差を小さくでき、グランドプレーンとしての効果を向上できる。
In the electronic timepiece of the present disclosure, it is preferable that the ground element and the antimagnetic plate are electrically connected at a plurality of locations.
According to the electronic timepiece of the present disclosure, since the ground element and the antimagnetic plate are electrically connected at a plurality of locations, the potential difference between the ground element and the antimagnetic plate can be reduced compared to the case where the electrical connection is at one location, and the ground plane It can improve the effect as
本開示の電子時計において、前記給電素子は、前記誘電体基材の内周面に形成され、前記グランド素子は、前記誘電体基材の下面および外周面の少なくとも一方に形成されることが好ましい。
本開示の電子時計によれば、給電素子をグランド素子よりもグランドプレーンの平面中央部側に配置できるので、グランドプレーンの効果を向上できる。
グランド素子を誘電体基材の下面に形成すれば、耐磁板との導通を確保しやすい。グランド素子を誘電体基材の外周面に形成すれば、誘電体基材の幅寸法つまり下面の幅寸法を小さくした場合でも、グランド素子の面積を確保できる。このため、アンテナの幅寸法を小さくすることで、リング状のアンテナ内周側に配置される文字板の見切り径を大きくでき、かつ、アンテナ性能を向上できる。
さらに、グランド素子を誘電体基材の外周面および下面に跨がって形成すれば、グランド素子の面積を大きくでき、アンテナ性能を向上できる。
In the electronic timepiece of the present disclosure, it is preferable that the feed element is formed on the inner peripheral surface of the dielectric substrate, and the ground element is formed on at least one of the lower surface and the outer peripheral surface of the dielectric substrate. .
According to the electronic timepiece of the present disclosure, it is possible to arrange the feeder element closer to the central portion of the plane of the ground plane than the ground element, so that the effect of the ground plane can be improved.
If the ground element is formed on the lower surface of the dielectric base material, it is easy to ensure electrical connection with the antimagnetic plate. If the ground element is formed on the outer peripheral surface of the dielectric base material, the area of the ground element can be secured even if the width dimension of the dielectric base material, that is, the width dimension of the lower surface is reduced. Therefore, by reducing the width of the antenna, the parting diameter of the dial arranged on the inner peripheral side of the ring-shaped antenna can be increased, and the antenna performance can be improved.
Furthermore, if the ground element is formed across the outer peripheral surface and the lower surface of the dielectric substrate, the area of the ground element can be increased and the antenna performance can be improved.
本開示の電子時計において、導電性材料で形成された外装ケースおよび裏蓋を備え、前記外装ケースおよび裏蓋は、前記グランド端子に電気的に接続され、前記耐磁板と共に前記アンテナのグランドプレーンとして機能することが好ましい。
本開示の電子時計によれば、耐磁板に加えて電子時計の外装ケースおよび裏蓋をグランドプレーンとして機能させることができるので、グランドプレーンの大きさを最大化でき、アンテナ性能を向上できる。
The electronic timepiece of the present disclosure includes an exterior case and a back cover made of a conductive material, the exterior case and the back cover being electrically connected to the ground terminal and serving as a ground plane for the antenna together with the magnetic shield. It is preferred that it works.
According to the electronic timepiece of the present disclosure, the external case and back cover of the electronic timepiece can function as a ground plane in addition to the antimagnetic plate, so the size of the ground plane can be maximized and the antenna performance can be improved.
本開示の電子時計において、前記アンテナには突出部が形成され、前記耐磁板または前記地板は、前記突出部と係合するフック部を備えることが好ましい。
本開示の電子時計によれば、アンテナの突出部と、耐磁板または地板のフック部とを係合させて組み立てることができ、アンテナをねじ止めする場合に比べて容易に組み立てることができる。このため、電子時計の組立作業性を向上でき、製造コストを低減できる。
In the electronic timepiece of the present disclosure, it is preferable that the antenna is formed with a projecting portion, and the anti-magnetic plate or the main plate has a hook portion that engages with the projecting portion.
According to the electronic timepiece of the present disclosure, it can be assembled by engaging the protruding portion of the antenna with the hook portion of the antimagnetic plate or the main plate, and can be assembled more easily than when the antenna is screwed. Therefore, the workability of assembling the electronic timepiece can be improved, and the manufacturing cost can be reduced.
本開示の電子時計において、前記回路基板と前記耐磁板とは、複数箇所でねじ止めされて導通されていることが好ましい。
本開示の電子時計によれば、回路基板と耐磁板とを複数箇所でねじ止めすることで、回路基板のグランドパターンと耐磁板とを確実に導通でき、グランドプレーンの効果を向上できる。
In the electronic timepiece of the present disclosure, it is preferable that the circuit board and the antimagnetic plate are screwed at a plurality of locations and electrically connected.
According to the electronic timepiece of the present disclosure, by screwing the circuit board and the antimagnetic plate together at a plurality of locations, the ground pattern of the circuit board and the antimagnetic plate can be reliably connected, and the effect of the ground plane can be improved.
本開示の電子時計は、時刻を表示する時刻表示部と、前記時刻表示部の周囲に配置され、環状の誘電体基材に給電素子およびグランド素子が形成されたアンテナと、前記グランド素子に電気的に接続されてグランドプレーンとして機能し、且つ、前記グランドプレーン以外の他の機能を有する金属板と、前記給電素子に接続される給電端子と、前記グランド素子に前記金属板を介して接続されるグランド端子とを有する回路基板と、を備えることを特徴とする。
本開示の電子時計では、時刻表示部は、指針式の時刻表示部に限らず、デジタル式の時刻表示部でもよい。また、金属板は、ソーラーパネルを支持するソーラー支持基板や、静電気対策用のシールド板などの機能を有するものが利用できる。
本開示の電子時計によれば、アンテナの誘電体基材に給電素子およびグランド素子を設けたので、給電素子とグランド素子との間の距離変動を少なくでき、受信性能を安定化できる。
また、金属板をグランド素子に電気的に接続しているので、金属板をグランドプレーンとして用いることができ、アンテナ特性をより向上できる。さらに、金属板は、ソーラー指示基板やシールド板などの既存部品であり、この既存部品をグランドプレーンとして用いるために、グランドプレーン用の新たな部品を用いる必要が無く、部品点数の増加を抑制できる。
さらに、グランドプレーンが必要な不平衡給電アンテナで、既存時計部品である耐磁板を利用してグランドプレーンを大きく構成しているので、時計の小型化とアンテナ性能の向上とを両立できる。
An electronic timepiece according to the present disclosure includes a time display portion that displays time, an antenna disposed around the time display portion and having a feed element and a ground element formed on an annular dielectric base material, and an electric power supply to the ground element. a metal plate that is physically connected to function as a ground plane and has a function other than the ground plane; a feed terminal connected to the feed element; and a feed terminal connected to the ground element through the metal plate. and a circuit board having a ground terminal.
In the electronic timepiece of the present disclosure, the time display unit is not limited to the hands-type time display unit, and may be a digital time display unit. As the metal plate, those having functions such as a solar support substrate for supporting a solar panel and a shield plate for static electricity countermeasures can be used.
According to the electronic timepiece of the present disclosure, since the feeding element and the grounding element are provided on the dielectric base material of the antenna, it is possible to reduce distance fluctuations between the feeding element and the grounding element, thereby stabilizing reception performance.
Moreover, since the metal plate is electrically connected to the ground element, the metal plate can be used as a ground plane, and the antenna characteristics can be further improved. Furthermore, since the metal plate is an existing part such as a solar indicator board or a shield plate, and since this existing part is used as a ground plane, there is no need to use a new part for the ground plane, and an increase in the number of parts can be suppressed. .
In addition, since the unbalanced feed antenna requires a ground plane, the anti-magnetic plate, which is an existing watch component, is used to construct a large ground plane, so it is possible to achieve both a smaller watch and improved antenna performance.
10…電子時計、10A…電子時計、10B…電子時計、11…文字板、14…リュウズ、15…カレンダー小窓、16…カレンダー車、17A…Aボタン、17B…Bボタン、17C…Cボタン、17D…Dボタン、18…カレンダー押さえ、21…指針、22…指針、23…指針、25…指針軸、25A…指針軸、25B…指針軸、25C…指針軸、26…指針軸、27…指針軸、28…指針軸、29…日回し車、29A…軸、30…外装ケース、32…ベゼル、33…カバーガラス、34…裏蓋、40…ダイヤルリング、41…平板部、42…傾斜部、50…ソーラーパネル、51…ソーラーパネル支持基板、70…第1小窓、71…指針、80…第2小窓、81…指針、90…第3小窓、91…指針、100…地板、101…フック部、105…貫通孔、106…貫通孔、106A…段部、113…台座部、120…回路基板、120A…給電端子、120B…グランド端子、122…回路押さえ、123…導通バネ部、124…固定片、130…二次電池、140…駆動機構、141…第1モーター、142…第2モーター、143…第3モーター、144…第4モーター、145…第5モーター、151…コア、152…コイル、153…ステーター、154…ローター、155…基板座、156…モーター基板、160…第1耐磁板、161…板状部、162…延出部、163…フック部、163A…貫通孔、164…導通バネ部、165…穴、170…第2耐磁板、180…ネジピン、181…フランジ、191…ネジ、192…ネジ、200…アンテナ、210…アンテナ基材、211…上面、212…外周面、212A…凹部、213…下面、214…内周面、215…第1内周面、216…第2内周面、217…突出部、217A…傾斜面、220…アンテナ素子、221…グランド素子、225…給電素子、226…給電端子、230…SAWフィルター、240…アンテナ給電ピン、300…GPS受信部、310…RF部、320…ベースバンド部、340…フラッシュメモリー、400…制御表示部、410…制御部、411…RTC、412…ROM、413…記憶部、420…駆動回路、430…水晶発振器、500…電源供給部、510…充電制御回路、520…第1電圧変換部、530…第2電圧変換部、540…電圧検出回路、601…外装ケース、602…カバーガラス、602A…目隠し印刷、603…裏蓋、604…ボタン、605…ボタンスイッチ、605A…軸部、610…地板、620…回路基板、621…制御IC、622…タクトスイッチ、623…シールド板、630…液晶パネル、631…パネル枠、640…アンテナ、641…RF-IC、650…電池、660…回路押え板、661…導通バネ部、670…圧電素子、901…実線、902…点線。
10...
Claims (8)
前記時刻表示部の周囲に配置され、環状の誘電体基材に給電素子およびグランド素子が形成されたアンテナと、
前記指針を駆動するモーターが取り付けられる地板と、
前記文字板の表面に直交する方向から見た平面視で前記モーターと重なり、前記グランド素子に電気的に接続される耐磁板と、
前記給電素子に接続される給電端子と、前記グランド素子に前記耐磁板を介して電気的に接続されるグランド端子とを有する回路基板と、を備える
ことを特徴とする電子時計。 a time display unit comprising hands and a dial;
an antenna disposed around the time display portion and having a feed element and a ground element formed on an annular dielectric base;
a base plate to which a motor for driving the hands is attached;
a magnetic shield that overlaps the motor in plan view in a direction perpendicular to the surface of the dial and is electrically connected to the ground element;
An electronic timepiece comprising: a circuit board having a power supply terminal connected to the power supply element, and a ground terminal electrically connected to the ground element through the antimagnetic plate.
前記アンテナと前記耐磁板とは、前記平面視で重なることを特徴とする電子時計。 The electronic timepiece according to claim 1,
The electronic timepiece according to claim 1, wherein the antenna and the antimagnetic plate overlap each other in plan view.
前記グランド素子と前記耐磁板とは複数箇所で電気的に接続されていることを特徴とする電子時計。 In the electronic timepiece according to claim 1 or claim 2,
An electronic timepiece, wherein the ground element and the antimagnetic plate are electrically connected at a plurality of points.
前記給電素子は、前記誘電体基材の内周面に形成され、
前記グランド素子は、前記誘電体基材の下面および外周面の少なくとも一方に形成される
ことを特徴とする電子時計。 In the electronic timepiece according to any one of claims 1 to 3,
The feed element is formed on the inner peripheral surface of the dielectric base material,
An electronic timepiece, wherein the ground element is formed on at least one of a lower surface and an outer peripheral surface of the dielectric base material.
導電性材料で形成された外装ケースおよび裏蓋を備え、
前記外装ケースおよび裏蓋は、前記グランド端子に電気的に接続され、前記耐磁板と共に前記アンテナのグランドプレーンとして機能する
ことを特徴とする電子時計。 In the electronic timepiece according to any one of claims 1 to 4,
Equipped with an exterior case and back cover made of conductive material,
An electronic timepiece according to claim 1, wherein the external case and back cover are electrically connected to the ground terminal and function together with the antimagnetic plate as a ground plane for the antenna.
前記アンテナには突出部が形成され、
前記耐磁板または前記地板は、前記突出部と係合するフック部を備える
ことを特徴とする電子時計。 In the electronic timepiece according to any one of claims 1 to 5,
a protrusion is formed on the antenna;
The electronic timepiece, wherein the antimagnetic plate or the main plate includes a hook portion that engages with the projecting portion.
前記回路基板と前記耐磁板とは、複数箇所でねじ止めされて導通されている
ことを特徴とする電子時計。 In the electronic timepiece according to any one of claims 1 to 6,
An electronic timepiece, wherein the circuit board and the anti-magnetic plate are screwed at a plurality of locations and electrically connected.
前記時刻表示部の周囲に配置され、環状の誘電体基材に給電素子およびグランド素子が形成されたアンテナと、
前記グランド素子に電気的に接続されてグランドプレーンとして機能し、且つ、前記グランドプレーン以外の他の機能を有する金属板と、
前記給電素子に接続される給電端子と、前記グランド素子に前記金属板を介して接続されるグランド端子とを有する回路基板と、を備える
ことを特徴とする電子時計。 a time display unit that displays the time;
an antenna disposed around the time display portion and having a feed element and a ground element formed on an annular dielectric base;
a metal plate that is electrically connected to the ground element, functions as a ground plane, and has a function other than the ground plane;
An electronic timepiece, comprising: a circuit board having a power supply terminal connected to the power supply element, and a ground terminal connected to the ground element via the metal plate.
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