JP5465031B2 - 電波時計 - Google Patents
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Description
い位置に配置されることによって、アンテナ周囲の電磁波が裏蓋に影響されることなく形成され、アンテナが一方の端部側から良好に電波を送受信可能となっている。そのため、アンテナが、通信性能を確保しながら金属製の外装ケースに収納されるので、腕時計の外観が向上し、より一層高級感あるものとすることが可能となる。
インを兼ね備え得る電波時計を提供する事を目的とする。
文字盤と、該文字盤の下に配置されたアンテナと、
時刻を表示する指針と、を備えた電波時計において、
前記アンテナが、該指針の回転軌跡領域と重なるように配置され、
該指針は少なくとも一部が金属材料よりも電波透過性の高い電波透過領域を有し、
該電波透過領域が、少なくとも前記アンテナと重なる領域に存在することを特徴とする。
前記電波透過領域が、前記指針を構成する金属材料を抜いた開口として作成されることを特徴とする。
該非金属材料で構成された部分が前記電波透過領域として作用することを特徴とする。
前記アンテナが、該指針の回転軌跡領域と重なるように配置された電波時計において、
該指針は少なくとも一部が金属材料よりも電波透過性の高い電波透過領域を有し、
該電波透過領域が、少なくとも前記アンテナと重なる領域に存在し、
指針軸と嵌合する箇所が金属材料にて形成され、
前記アンテナと重なる領域を含む先端部分の少なくとも一部が電波を透過させる非金属材料にて構成され、該先端の非金属材料部が前記電波透過領域となっていることを特徴とする。
このように針中心部を抜いた構造では、アンテナ位置と指針位置が干渉する位置関係であっても、針の中心部分を抜いていることにより、アンテナから見た指針の金属の影響が軽微となると同時に、抜いた領域を通して電波が到来するので受信性能を損なう事がない。特に、デザイン的にインパクトのある太い指針を利用しなくてはならない場合、その効果は顕著となる。また副次的効果として、太い針に付きまとう針重量の問題も解消し、針を駆動するモーターの使用エネルギー削減に繋がり、時計の電池の持続時間にその効果が波及する。
このような指針中心部を非金属製材料から構成した構造では、実質的に指針中心部が抜けた効果と同意であり、アンテナ位置と指針位置が干渉する位置関係であっても、非金属製材料針の中心部分を抜いた時と同様の効果が得られる。
更に、抜いた部分を非金属材料で埋める効果により、指針デザインの要請から中が抜け
た構造以外への対応が可能になり、デザインの多様性が確保される。特に、太い針の場合、針先端部分に夜行性塗料を塗り夜間視認性を向上させたものが多いが、このような塗料を非金属製材料に塗布し、指針の中抜き部分を埋める事により、夜間視認性の確保と同時にアンテナ性能が確保される。
こうする事により、アンテナ近くにループした金属があった場合に電磁波によって引き起こされた誘導電流がループした金属を環流し、アンテナが得るエネルギーが減ってしまう作用が回避され、アンテナ性能が確保される。
時計中心部に位置する指針軸近傍はアンテナが干渉しない位置になるので、この部分に相当する指針部分を金属製として、そこから先の領域を非金属製材料から構成するのである。この組み合わせでは指針がアンテナに与える影響を最小とすることが可能となる。
更に、指針軸と指針との嵌合は金属同士の圧着によるので、この圧着に耐えうる金属材を指針軸と勘合する箇所に採用するのである。この効果により、指針勘合方法が従来通りでよく、薄く、コンパクトな形状の指針軸嵌合部分であっても太く、大きい指針であっても支えることが可能になる。
以下、本発明の実施の形態に係わる電波時計を図面に基づいて説明する。
本第1の実施の形態は、金属指針の開口部を電波透過領域とした実施例である。
第1の実施形態における電波時計は、図1に示すようにカバーガラス100の下に文字盤101と指針111、112、文字盤101の直下にソーラーセル102が配置されている。更にその下方にアンテナ103、アンテナを保持し、固定している回路基板104、回路基板に実装された信号処理IC105、指針を駆動する為の輪列106、輪列106を動かすモーター107が配置されている。ソーラーセル102にて発生した電力は時計裏蓋側に配置された電池108にて蓄えられ使用される。これらの内蔵物を納める外装109、時計に対して外部からの制御を行う竜頭110が配置される。これらの代表的な部品以外にも時計を構成する部品はたくさんあるが、本発明の趣旨に直接的に関わらないので省略する。
(1)受信性能の向上
本実施形態の電波時計では、アンテナ103よりも上方にある指針111の中抜き部分112を形成することにより、外装109が金属からなる材料が用いられたとしても電波到来方向にアンテナ性能を阻害する指針111の金属の影響を減少させ、効果的にアンテナ103が電波を捕捉することが可能になる。
本実施形態の電波時計では、アンテナ103よりも上方にある指針111の中抜き部分112を形成することにより、指針111自体の重量が減っている。大柄で太い指針はそれを動かす指針軸のトルクも当然必要であり、モーター107の発生トルクに関わってくる。モーター107の発生トルクはモーターサイズや消費電流に依存しており、当該発明によりモーターが占める容積や消費電流の削減に繋がる。
図1cは第1実施形態の変形例を示したものであり、文字盤方向から見た概略透視図であるが、ソーラーセル102は本発明の本質をなす構成要件ではないので本図では省略してある。指針111の中抜き部分112の領域に関して、特に指針111の影響が少ない低周波、特に長波電波修正時計等では中抜き部分112を小さく作る事が可能である。本図では、文字盤101の大きさに対してアンテナ103の投影面積が小さい長波電波時計であり、アンテナ103は中心寄りに配置されている。そのため、中抜き部分112を小さくし、且つその位置を中心寄りに配置している。こうする事により、指針111とアンテナ103との間で一番強く影響が出る最小限の部分を中抜き部分112としてもアンテナ性能を確保する事が可能となり、且つデザイン面からは中抜き部分112の大きさの自由度を得られるのでデザイン上の制約がなくなるメリットが生じるのである。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
なお、以下の各実施形態において、前述した第1実施形態と同一または同様の構成については、同一の符号を付し、その説明は省略する。
本第2の実施の形態は、第1実施例における金属指針の開口部に非金属製素材を埋め込み、その部分を電波透過領域とした実施例である。
第2の実施形態における電波時計は、図2に示すように構成されている。第1の実施形態における電波時計との差異は、指針211の中抜き部分212の箇所に非金属製素材、例えば樹脂等の素材が埋め込まれている事である。更に、中抜き部分212の箇所に埋め込まれた素材表面に蛍光塗料や夜光塗料を塗布した場合、指針が大柄な太い針自体による視認性が良いことに、更に夜間での視認性の向上にも繋がる。
(1)受信性能の向上
本実施形態の電波時計では、アンテナ203よりも上方にある指針211の中抜き部分
212を形成し、そこに非金属製材料を埋めることにより、外装209が金属からなる材料が用いられたとしても電波到来方向にアンテナ性能を阻害する指針211の金属の影響を減少させ、効果的にアンテナ203が電波を捕捉することが可能になる。
本実施形態の電波時計では、中抜き部分212を非金属製材料で埋めているのでデザイン上中抜きの針がふさわしくない場合でも外観を損なわないのでデザイン自由度が向上する。特に大柄な太い針では蛍光塗料や夜光塗料が中抜き部分に相当する箇所に塗布する事が多いので、受信性能を確保しつつ一般的な指針として違和感なく見せられる効果がある。
図2aは第2実施形態における指針の変形例である。本変形例では、指針211の先端部211aを削除し、開口部が開放された形状を採用している。
こうする事により、非金属と金属部分の接合面積が確保されるのと、指針211を指針軸嵌合部分213がサポートするので強度面からも好適である。また、アンテナ近くにループした金属があると電磁波によって引き起こされた誘導電流がループした金属を環流し、結果としてアンテナが得るエネルギーが減ってしまう。本変形例はこの観点からも有効な形状であり、アンテナ203に近接する導電性のループ形状を排除する構成につながり、受信性能は実施例2と比べて更に良好となる。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
なお、以下の各実施形態において、前述した第1実施形態と同一または同様の構成については、同一の符号を付し、その説明は省略する。
本第3の実施の形態は、電波透過領域を非金属製部材で構成する他の実施例を示したものである。
第3の実施形態における電波時計1は、図3に示すように構成されている。第1の実施形態における電波時計との差異は、指針軸嵌合部分313を金属製材料から構成し、そこ
から先の指針311を非金属製材料から構成している。
(1)受信性能の向上
本実施形態の電波時計では、アンテナ303よりも上方にある指針311の指針軸嵌合部分313のみを金属材料から構成し、そこから先を非金属製材料から構成している。こうすることにより、指針軸嵌合部分313は金属であるが、アンテナ303から離れた時計中央部分のみであり、アンテナ303に係る部分は非金属製である。外装309が金属からなる材料が用いられたとしても、電波到来方向にてアンテナ性能を阻害する指針311が非金属で形成されているので、指針の影響なくアンテナ303が電波を捕捉することが可能になる。
本実施形態の電波時計では、指針の相当な部分が非金属製で構成されているが、全体を非金属とした場合、薄くて強度を保つ必要があるので指針軸への固定方法に工夫を要するか、針自体を強固にさせる為に厚くなってしまう。だが、本実施例によれば指針軸嵌合部分が金属であるので、従来同様の固定方法で問題なく、取り付け作業やコスト、性能いずれを取ってもメリットが生じる。
図3aは第3実施形態の指針部分を抜き出した変形例である。本変形例では、指針311を非金属とし、指針軸嵌合部分313を指針311の中心部に沿って延長した構造となっている。こうする事により、非金属製の指針311が指針軸嵌合部分313によってサポートされるので非金属と金属部分が混合した針自体の構造が安定し、特に延長部分がない場合での接合と比べて強度面から優位性が確保される。また、当然の事ながら針自体に存在する金属部分が少ないのでアンテナとの干渉も減少する。非金属と金属の接合に関しては様々な接合方法が考えられるが、アンテナに掛かる部分の金属を減少させ、且つ非金属の指針311をサポートさせる構造であれば本実施例の範疇に含まれる。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
なお、以下の各実施形態において、前述した第1実施形態と同一または同様の構成については、同一の符号を付し、その説明は省略する。
本第4の実施の形態は、電波透過領域を非金属製部材で構成する実施例として、指針を全て非金属製部材で構成する実施例を示したものである。
第4の実施形態における電波時計における指針は、図5に示すように構成されている。第1の実施形態における電波時計の指針との差異は、指針511が全て非金属材料から構成されている事である。
このようにすることで、指針511による電波への影響を大きく改善することが可能となる。
(1)受信性能の向上
本実施形態の電波時計の指針511は非金属材料から構成されている。こうすることにより、アンテナに掛かる針自体が非金属製であるので受信性能に全く影響を及ぼす事がなく、最良の受信性能を確保することが出来る。
101、201、301、401 文字盤
102、202、302、402 ソーラーセル
103、203、303、403 アンテナ
104、204、304、404 基板
105、205、305 信号処理IC
405 RF受信IC
106、206、306、406 輪列
107、207、307、407 モーター
108、208、308、408 電池
109、209、309、409 外装
110、210、310、710 竜頭
111、211、311、411、511 指針
112 中抜き部分
213、313 指針軸嵌合部分
413 デコードIC
513 針軸
514 針軸固定キャップ
Claims (4)
- 文字盤と、該文字盤の下に配置されたアンテナと、指針と、を有し、
前記アンテナが、該指針の回転軌跡領域と重なるように配置された電波時計において、
該指針は少なくとも一部が金属材料よりも電波透過性の高い電波透過領域を有し、
該電波透過領域が、少なくとも前記アンテナと重なる領域に存在し、かつ、
前記指針の少なくとも一部が金属材料により構成され、
前記電波透過領域が、前記指針を構成する金属材料を抜いた開口として作成される
ことを特徴とする電波時計。 - 前記開口内を、電波を透過させる非金属材料にて埋めたことを特徴とする請求項1に記載の電波時計。
- 前記開口が、前記指針の先端部分で開放されて形成されることを特徴とする請求項2に記載の電波時計。
- 文字盤と、該文字盤の下に配置されたアンテナと、指針と、を有し、
前記アンテナが、該指針の回転軌跡領域と重なるように配置された電波時計において、
該指針は少なくとも一部が金属材料よりも電波透過性の高い電波透過領域を有し、
該電波透過領域が、少なくとも前記アンテナと重なる領域に存在し、
指針軸と嵌合する箇所が金属材料にて形成され、
前記アンテナと重なる領域を含む先端部分の少なくとも一部が電波を透過させる非金属材料にて構成され、該先端の非金属材料部が前記電波透過領域となっていることを特徴とする電波時計。
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