リスト機器
【課題】小型化しても、受信性能の維持または向上が可能なリスト機器を提供する。
【解決手段】リスト機器としての電子腕時計１は、電波を受信するアンテナ部２と、液晶パネル部４を含む表示部と、少なくとも１枚の配線基板２０と、を有し、腕８に装着可能な形態であって、アンテナ部２は、腕８に装着された状態で、液晶パネル部４の腕側に配置され液晶パネル部４に最も近い配線基板２０と、腕８と、の間に設けられている、ことを特徴とする。
【解決手段】リスト機器としての電子腕時計１は、電波を受信するアンテナ部２と、液晶パネル部４を含む表示部と、少なくとも１枚の配線基板２０と、を有し、腕８に装着可能な形態であって、アンテナ部２は、腕８に装着された状態で、液晶パネル部４の腕側に配置され液晶パネル部４に最も近い配線基板２０と、腕８と、の間に設けられている、ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
アンテナの機能を有する装置を内蔵するリスト機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナ機能を内蔵するリスト機器として、特許文献１に示す携帯用受信装置が開示されている。この携帯用受信装置は、表裏両面間に電磁遮蔽層が介挿されたサンドイッチ構造の配線基板の一方の面に、受信回路の一部を構成するデジタル回路部と受信アンテナとを有し、配線基板の他方の面に、配線基板を介して受信アンテナと対向し受信回路の他の一部を構成するアナログ回路部を有している。この構成の携帯用受信装置では、ノイズの影響を受け易いアナログ回路部が、高周波デジタルノイズの発生源となるデジタル回路部に対して、配線基板に介挿された電磁遮蔽層で電磁遮蔽されており、この電磁遮蔽により、デジタル回路部からアナログ回路部へのノイズ成分のリークや混入等が効果的に抑制される。そのため、携帯用受信装置は、デジタル回路部とアナログ回路部とを近接配置して、実装密度を高めて小型化することができ、さらに、ノイズの影響が低減または除去されることにより、受信性能の向上が図れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９７６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術においては、デジタル回路部の影響を抑制して、携帯用受信装置の小型化を達成することは可能であるが、更なる小型化を図る場合、特許文献１に示す一般的な構成、即ち受信アンテナの側に液晶パネル等の表示部をフラットケーブルで接続して配置する構成、では、受信アンテナが液晶パネルまたはフラットケーブルの影響を受けて、インピーダンスが変動し放射効率の劣化等が生じる、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るリスト機器は、電波を受信するアンテナ部と、液晶パネル部を含む表示部と、少なくとも１枚の配線基板と、を有し、腕に装着可能であって、前記アンテナ部が、前記腕に装着された状態で、前記表示部の前記腕側に配置され前記表示部に最も近い前記配線基板と、前記腕と、の間に設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
本適用例のリスト機器によれば、配線基板は、１枚の場合、表示部に対して腕側に配置されていて、この配線基板より腕側の位置に、アンテナ部が配置されている。また、配線基板が複数枚の場合には、表示部の腕側に配置された配線基板のうち最も表示部に近い配線基板が該当する基板であり、この該当する配線基板に対して腕側の位置に、アンテナ部が配置されている。例えば、該当する配線基板と腕との間に、他基板や部品等が層状に配置されていれば、アンテナ部をそれら層間のいずれかへ挿入する構成である。このような構成のリスト機器は、従来例のようにアンテナ部と表示部とが配線基板の同じ面側に配置されていないため、アンテナ部が表示部または表示部を接続するフラットケーブル等の影響を受け難く、小型化した場合においても、受信性能の維持および向上が可能である。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載のリスト機器において、前記アンテナ部は、前記配線基板および前記表示部と同じ大きさである、ことが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、表示部がアンテナ部に対して庇状に張り出すような構成になっておらず、これにより、アンテナ部の端部においては、表示部の影響をほとんど受けることがなくなり、電磁界を十分に形成することが可能である。従って、リスト機器は、受信性能を最大限に発揮することが可能である。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載のリスト機器において、前記アンテナ部は、前記電波を受信するための放射電極と、給電がなされる電極であるグランド電極と、前記放射電極および前記グランド電極の間に配置された誘電体層と、を有し、前記放射電極が前記腕の方向へ向いて配置されている、ことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、アンテナ部の放射電極は、腕の方向へ向いて配置されており、これにより、グランド電極は、配線基板の方向へ向いている。アンテナ部では、放射電極の面積を最大にするため、電源供給するためのいわゆる給電点が、電波を受信する放射電極ではなくグランド電極の側に設けられている。この構成では、グランド電極が配線基板の方向へ向いていることになり、グランド電極と、配線基板の例えばグランド端子とが互いに対向しているため、それぞれの接続を容易に行なうことが可能である。この場合、受信すべき電波の一部は、一旦腕で反射し、反射後、アンテナ部の放射電極で受信される。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載のリスト機器において、前記放射電極と前記グランド電極とが同形状である、ことが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、放射電極が角型であればグランド電極も角型であり、放射電極が丸型であればグランド電極も丸型である、というように同形状、即ち相似形となっている。放射電極とグランド電極とが、誘電体層を介し且つ互いに同形状であれば、アンテナ部は、効率良く電波を受信することが可能である。なお、この場合、放射電極は、グランド電極と同形状であることに加え、その大きさがグランド電極と同じであるか、または小さいことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＧＰＳシステムの概要を示す模式図。
【図２】実施形態１の電子腕時計におけるアンテナ部を含む構成を示す断面図。
【図３】ａ）液晶パネル部の構成を示す平面図、（ｂ）液晶パネル部の構成を示す断面図。
【図４】電子腕時計の回路構成を示すブロック図。
【図５】（ａ）アンテナ部をグランド電極側から見た平面図、（ｂ）アンテナ部への給電構成を示す断面図、（ｃ）アンテナ部の放電電極における励振モードを示す平面図。
【図６】実施形態２の電子腕時計におけるアンテナ部構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のリスト機器における、好適な一例について、添付図面を参照して説明する。ここでは、位置情報衛星等からの電波による測位用信号等を受信して利用する、通信システムに適応したリスト機器を例にして、その概要について説明する。この通信システムは、いわゆるＧＰＳ（Global Positioning System）システムである。
【００１６】
図１は、ＧＰＳシステムの概要を示す模式図である。図１に示すように、ＧＰＳ衛星９０は、地球の上空の所定の軌道上を周回している位置情報衛星であり、例えば１．５７５４２ＧＨｚのマイクロ波に航法メッセージ等を重畳させた、衛星信号を地上に送信している。このＧＰＳ衛星９０は原子時計を搭載しており、衛星信号には原子時計で計時された極めて正確な時刻情報であるＧＰＳ時刻情報が含まれている。そのため、ＧＰＳ受信機としての機能を備えた電子腕時計（リスト機器）１は、衛星信号を受信して、内部時刻の進みまたは遅れを修正することにより、正確な時刻を表示することができる。この修正は、測時モードとして行なわれる。
【００１７】
また、衛星信号にはＧＰＳ衛星９０の軌道上の位置を示す軌道情報等も含まれている。つまり、電子腕時計１は、測位計算を行なうこともでき、通常、４つ以上のＧＰＳ衛星９０からそれぞれ送信された衛星信号を受信することによって、それら中に含まれる軌道情報およびＧＰＳ時刻情報を使用して測位計算を行なう機能等を有している。測位計算により、電子腕時計１は、現在位置に合わせて時差を修正すること等が容易にでき、この修正は、測位モードとして行なわれる。このほか、衛星信号を利用すれば、現在位置表示、移動距離測定、移動速度計測を行なう等の各種応用が可能であり、電子腕時計１では、これらの情報を、表示部である液晶パネル部４によりデジタル表示することが可能である。
（実施形態１）
【００１８】
実施形態１では、ＧＰＳ受信機能を備えた電子腕時計１について、その構成の一例を説明する。図２は、実施形態１の電子腕時計におけるアンテナ部を含む構成を示す断面図である。図２および図１に示すように、ＧＰＳ受信機能付きの電子腕時計１は、ステンレス鋼、チタン等の金属やプラスティック等の樹脂で構成され、この場合プラスティック（ポリカーボネート樹脂）で形成された外装ケース１１と、外装ケース１１を腕８に装着するためのベルト１９と、を備えている。外装ケース１１は、外観が略円筒状に形成され、時刻等の情報を視認する側である表面側の開口に取り付けられたガラス１２と、電子腕時計１が装着される腕８の側である裏面側に取り付けられた裏蓋１３と、外装ケース１１の側面に設けられたボタン１６ａ，１６ｂ，１６ｃ（図１）と、を有している。これらボタン１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）は、手動操作により、液晶パネル部４への表示の設定等ができるように構成されている。
【００１９】
外装ケース１１の内部には、時刻を刻む等の処理をするための駆動機構と、情報の処理および処理された情報を表示するための処理機構等と、を有していて、これら各機構等を支持する支持枠１５が設けられている。支持枠１５は、その表面側から順に、時刻等の諸情報を示すための液晶パネル部４と、図４を参照して後述する受信モジュール３０や制御部４０等を裏面側に有し不図示の他基板との中で最も液晶パネル部４の側に位置する配線基板２０と、受信モジュール３０や制御部４０等をシールドしているシールド部２１と、ＧＰＳ衛星９０からの電波を受信するためのアンテナ部２と、電子腕時計１の電力供給源である電池１８と、をそれぞれ支持している。また、電子腕時計１では、アンテナ部２、液晶パネル部４および配線基板２０は、ほぼ同じ大きさ、即ち略合同をなす矩形形状であり、外周が略円形状の支持枠１５の内側に収容されている。この支持枠１５の外周には、外装ケース１１との位置合わせ用の突起（不図示）が設けられ、液晶パネル部４が、外装ケース１１に対して、所定の位置に設置されるようになっている。なお、アンテナ部２、液晶パネル部４および配線基板２０は、同じ大きさ、即ち合同をなしていれば、より好ましい。
【００２０】
そして、液晶パネル部４は、配線基板２０における、アンテナ部２と反対側である、表面側の面にフレキシブル基板４ｎを介して接続されている。また、アンテナ部２は、電池１８の側から順に、放射電極２ａ、誘電体層２ｂ、グランド電極２ｃを有し、グランド電極２ｃの側に設けられている給電点２ｄへ、受信モジュール３０の給電部７０から高周波の給電がなされる構成になっている。この給電点２ｄには、コネクター２５が設けられていて、給電点２ｄと対向している配線基板２０の裏面側に、リード線２６によって接続されている。つまり、アンテナ部２は、給電点２ｄが配線基板２０と対向するような配置になっているため、アンテナ部２と配線基板２０との接続が容易な構成である、と言える。また、グランド電極２ｃは、放射電極２ａと同じ大きさであることが好ましいが、放射電極２ａより大きい設定であっても良い。また、誘電体層２ｂの外縁壁と外装ケース１１との間には、２ｍｍの隙間を設けることが好ましい。なお、このアンテナ部２の詳細構成および受信機能等については、後で図５を参照して詳細に説明する。
【００２１】
次に、液晶パネル部４について説明する。図３（ａ）は、液晶パネル部の構成を示す平面図であり、図３（ｂ）は、液晶パネル部の構成を示す断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＰ−Ｐ’に沿った断面図である。これら図３（ａ）および図３（ｂ）において、液晶パネル部４は、透明基板４ａと、透明基板４ａと対をなす対向基板４ｂとが、封止材であるシール材４ｃによって貼り合わされている構成である。つまり、シール材４ｃは、両基板面内において、閉ざされた空間領域を形成している。
【００２２】
そして、液晶パネル部４は、シール材４ｃによる枠状領域の内側に、モザイク状等をなし透明基板４ａの表面に配置されている複数の画素電極（画素）４ｄと、各画素電極４ｄをスイッチング制御するＴＦＴ（Thin Film Transistor）４ｅと、対向基板４ｂにおける透明基板４ａ側の面に画素電極４ｄに対向して配置されている平面状の対向電極４ｆと、画素電極４ｄおよび対向電極４ｆを覆うように形成されている配向膜４ｇと、シール材４ｃおよび配向膜４ｇによって区画された領域内に封入保持されている液晶４ｈと、透明基板４ａにおけるＴＦＴ４ｅと反対側に設けられ液晶４ｈの方向へ向けて白色の光１０を発光する光源部４ｊと、を有している。これら画素電極４ｄ、ＴＦＴ４ｅ、対向電極４ｆおよび配向膜４ｇは、透明な部材により形成されている。液晶４ｈは、ＴＦＴ４ｅによりスイッチング制御された画素電極４ｄに対応して、光源部４ｊからの光１０を透過または遮断することにより、各種情報の表示をする。即ち、液晶パネル部４は、いわゆる透過型液晶表示装置である。また、液晶パネル部４は、端子部４ｍを介して、外部との接続用のフレキシブル基板４ｎを有し、フレキシブル基板４ｎは、配線基板２０（図２）の液晶パネル部４側の面に接続されている。ここでは、光源部４ｊとして、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）を用いて、画素電極４ｄを介して液晶４ｈへ給光している。なお、画素電極４ｄを廃止することも可能であって、その場合、画素電極４ｄのあった位置へ有機ＥＬをそれぞれ配置し、これら有機ＥＬを個々にスイッチング制御する構成となる。さらに光源部４ｊは、例えば光源ランプの光を導光板で液晶４ｈの全面に対して導く構成のものも考えられる。
【００２３】
なお、液晶パネル部４においては、使用する液晶４ｈの種類、つまり、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモードまたはノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略してある。また、液晶パネル部４をカラー表示用として構成する場合には、対向基板４ｂにおいて、各画素電極４ｄに対向する領域に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルターを設ければよい。さらに、液晶パネル部４において、光源部４ｊの替わりに透明基板４ａの液晶側に反射板を設け、対向基板４ｂ側からの光を反射する構成、いわゆる反射型液晶表示装置の形態、とすることも可能である。
【００２４】
次に、ＧＰＳ受信機能を備えた電子腕時計１の回路構成について説明する。図４は、電子腕時計の回路構成を示すブロック図である。図４に示すように、電子腕時計１は、アンテナ部２と、受信モジュール３０と、制御部４０を含む表示部８０と、電池１８と、を含んで構成されている。
【００２５】
受信モジュール３０は、アンテナ部２が接続されており、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルター３５と、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部５０と、ベースバンド部６０と、を含んで構成されている。ＳＡＷフィルター３５は、アンテナ部２が受信した電波から衛星信号を抽出する処理を行う。ＲＦ部５０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）５１と、ミキサー５２と、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）５３と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路５４と、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）アンプ５５と、ＩＦフィルター５６と、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７と、を含んで構成されている。
【００２６】
ＳＡＷフィルター３５が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ５１で増幅され、ミキサー５２でＶＣＯ５３が出力するクロック信号とミキシングされて中間周波数帯の信号にダウンコンバートされる。ＰＬＬ回路５４は、ＶＣＯ５３の出力クロック信号を分周したクロック信号と基準クロック信号とを位相比較してＶＣＯ５３の出力クロック信号を基準クロック信号に同期させる。ミキサー５２でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ５５で増幅され、ＩＦフィルター５６で高周波信号が除去される。ＩＦフィルター５６を通過した信号は、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７でデジタル信号に変換される。ベースバンド部６０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６２と、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）６３と、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）６４と、を含んで構成されている。また、ベースバンド部６０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）６５やフラッシュメモリー６６等が接続されている。
【００２７】
温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）６５は、温度に関係なくほぼ一定の周波数の基準クロック信号を生成し、フラッシュメモリー６６には、現在位置情報や時差情報等が記憶されている。ベースバンド部６０は、測時モード等に設定されると、ＲＦ部５０のＡＤＣ５７が変換したデジタル信号からベースバンド信号を復調する処理を行う。また、ベースバンド部６０は、捕捉したＧＰＳ衛星９０の航法メッセージに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得してＳＲＡＭ６３に記憶する。また、受信モジュール３０には、アンテナ部２の給電点２ｄ（図２）へ高周波の給電をするための、給電部７０が設けられている。
【００２８】
そして、表示部８０は、制御部４０および水晶振動子４３等を含んで構成されている。制御部４０は、記憶部４１と、発振回路４２と、駆動回路４４とを備え、各種制御を行う。制御部４０は、受信モジュール３０を制御し、制御信号を受信モジュール３０に送り、受信モジュール３０の受信動作を制御すると共に、制御部４０内の駆動回路４４を介して液晶パネル部４の表示を制御する。記憶部４１には内部時刻情報をはじめ各種情報が記憶されている。
【００２９】
ここで、電子腕時計１に内臓されているアンテナ部２は、複数のＧＰＳ衛星９０（図１）からの衛星信号を受信する必要がある。ＧＰＳ衛星９０から送信される衛星信号の電波は、いわゆる円偏波であるため、アンテナ部２は、この円偏波を受信するのに適したパッチアンテナであることが望ましく、さらに、電子腕時計１に組み込めるように、コンパクトな形態であることが好ましい。そこで、電子腕時計１では、以下に説明するようなコンパクトな形態のアンテナ部２を、配線基板２０と電池１８との間に挿入した構成であり、即ち、電子腕時計１は、液晶パネル部４に最も近接している基板である配線基板２０と、電子腕時計１を装着すべき腕と、の間にアンテナ部２を設けていることになる。
【００３０】
図５（ａ）は、アンテナ部２をグランド電極側から見た平面図、図５（ｂ）は、アンテナ部２への給電構成を示す断面図、図５（ｃ）は、アンテナ部２の放電電極における励振モードを示す平面図である。図５に示すように、アンテナ部２は、パッチアンテナのパッチ金属板として電波を受信する機能を果たす放射電極２ａと、放射電極２ａと対向して位置するグランド電極２ｃと、放射電極２ａとグランド電極２ｃとに挟持された誘電体層２ｂと、を有している。アンテナ部２のグランド電極２ｃの側には、誘電体層２ｂを挿通して放射電極２ａと接続されている面である給電点２ｄが設けられていて、給電点２ｄは、この場合、１ｍｍの円形であって、グランド電極２ｃとは絶縁された状態になっている。また、誘電体層２ｂを挿通する部分は、直径０．５ｍｍの円柱状をなしている。この給電点２ｄに配置されるコネクター２５（図２）は、給電点２ｄを介して放射電極２ａと接続していると共に、グランド電極２ｃにも接続している。そして、放射電極２ａまたはグランド電極２ｃにそれぞれ接続されたリード線２６がコネクター２５から延出し、放射電極２ａおよびグランド電極２ｃと、給電部７０と、を配線基板２０を介して電気的に導通させている。
【００３１】
放射電極２ａは、１つの角部に三角形状の切欠部２ｅを有する矩形状（略四角形）であって、通常、銅・アルミニウム・鉄・金・銀・パラジウム・酸化インジュウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等の導体またはこれらの合金であれば機能するが、この場合、１０μｍの厚さの銅（Ｃｕ）めっきによって形成されている。同時に、誘電体層２ｂを挿通する部分も、銅（Ｃｕ）めっきによって形成されている。そして、放射電極２ａにおいては、切欠部２ｅの近傍の銅（Ｃｕ）めっきを部分的に削り取ったトリミング部２ｆを設けることにより、個別の周波数調整を容易に行なうことが可能である。また、グランド電極２ｃは、放射電極２ａとほぼ同じ矩形状であって、１０μｍの厚さの銅（Ｃｕ）めっきによって、給電点２ｄを含めて、同時に形成されている。このように、給電点２ｄがグランド電極２ｃの側にあれば、電波を受信する放射電極２ａの面積を最大限にすることができる。
【００３２】
誘電体層２ｂは、放射電極２ａとほぼ同じ大きさの矩形状であって、使用可能な材質としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、ステアライト（ＭｇＯ／ＳｉＯ2）、フォルステライト（２Ｍｇ2Ｏ／ＳｉＯ2）、ジルコニア（ＰＳＺ）、チタン酸マグネシア（ＭｇＴｉＣＯ3）等が挙げられる。この誘電体層２ｂの特性としては、誘電率が８以上２２以下が望ましく、誘電正接が０．００１以下が望ましい。そこで、これらの特性を得るために、リスト機器における誘電体層２ｂのサイズは、電子腕時計１のような矩形状の場合には一辺が２ｃｍ〜４ｃｍであることが望ましい。参考に、誘電体層２ｂが円形である場合には直径が２．５ｃｍ〜３．５ｃｍであることが望ましい。また、いずれの場合でも、厚さは、０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍであることが望ましい。電子腕時計１において、アンテナ部２の誘電体層２ｂは、厚さ０．７ｍｍ、短辺２．７ｃｍおよび長辺３．２ｃｍの矩形状をなすアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を用いていて、この場合のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）は、誘電率が１７および誘電正接が０．００１の特性を有している。また、切欠部２ｅは、短辺側３ｍｍ、長辺側３．５ｍｍに切り欠いた設定である。
【００３３】
次に、このような構成のアンテナ部２による、ＧＰＳ衛星９０からの測位用信号を含む電波の受信について説明する。ＧＰＳ衛星９０からの電波は、受信する対象が、移動体のように任意の方向を向いていても受信可能となるように、円偏波が用いられている。円偏波は、時間の経過と共に電界の方向が回転する形態のものである。一般に、アンテナは、電波の電界方向と同じ方向に電流が流れることにより、該電波を受信することができる。従って、円偏波を受信するためには、アンテナに流れる電流を時間の経過と共に、回転させることが肝要である。アンテナに流れる電流が回転するためには、直交する方向に電流を流し９０度の位相差を持った励振を発生させれば良い。アンテナ部２では、放射電極２ａにおいて、以下に説明するようにして、互いに直交し９０度の位相差を持った、２つの励振モードを発生させることにより、円偏波の受信を可能にしている。
【００３４】
図５（ｃ）に示すように、アンテナ部２は、給電点２ｄの部分において給電を受けるピン給電方式である。この方式は、給電系に特別な回路素子等を用いることなく励振モードを発生させることができ、円偏波の受信が容易に行える簡便なものである。このような配置のアンテナ部２において、給電部７０から、給電点２ｄを介して、放射電極２ａへ高周波の給電がなされると、放射電極２ａには、この場合、長辺方向に電流が流れ励振モードＦ１が発生し、励振モードＦ１と直交する方向には、短辺方向に電流が流れ励振モードＦ２が発生する。逆に言えば、アンテナ部２の構成によって、上記のような励振モードＦ１，Ｆ２が発生するように、給電点２ｄを設定することが可能である。この時、励振モードＦ１と励振モードＦ２との励振は、放射電極２ａの矩形状により異なっており、短辺および長辺の長さやトリミング部２ｆの調整をすることにより、励振モードＦ１と励振モードＦ２とを異なる位相とする等の制御が容易に行なえる。
【００３５】
また、電子腕時計１において、アンテナ部２は、液晶パネル部４の外形状と同じであって、液晶パネル部４がアンテナ部２に対し外形方向へ張り出していないような構成である。そのため、放射電極２ａは、その端部において、液晶パネル部４の影響をほとんど受けることなく、電磁界を形成することができる。これにより、放射電極２ａは、受信部としてＧＰＳ衛星９０からの電波を確実に受信することができる。これは、アンテナ部２が液晶パネル部４の外形状より大きい場合においても、ほぼ同様なことが言える。
【００３６】
以上説明したように、実施形態１の電子腕時計１におけるアンテナ部２は、配線基板２０が液晶パネル部４に対して腕８の側に配置されていて、この配線基板２０より腕８の側の位置に、アンテナ部２が配置されている。このような構成の電子腕時計１は、アンテナ部２と液晶パネル部４とが配線基板２０の同じ面側に配置されていないため、アンテナ部２が液晶パネル部４または液晶パネル部４を接続するためのフレキシブル基板４ｎの影響を受け難く、受信性能の向上が図れる、という利点がある。これにより、電子腕時計１は、小型化された場合においても、受信性能を少なくとも維持することができる。さらに、アンテナ部２は、放射電極２ａが電池１８の側、即ち腕８の側、を向いていることにより、グランド電極２ｃの側の給電点２ｄが配線基板２０と対向するような配置である。そのため、アンテナ部２と配線基板２０との接続が容易な構成となっている。なお、配線基板が複数枚の場合には、液晶パネル部４に対し腕８の側に配置された配線基板のうち、最も液晶パネル部４に近い配線基板２０の腕８の側に、アンテナ部２が配置されることになる。
（実施形態２）
【００３７】
次に、アンテナ部２の他の形態について説明する。図６は、実施形態２の電子腕時計におけるアンテナ部構成を示す断面図である。実施形態２におけるアンテナ部２は、放射電極２ａおよびグランド電極２ｃの配置方向が実施形態１の場合とは異なっている。以下では、アンテナ部２を構成する部品において、機能が同一なものには同一符号を付与してあり、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００３８】
図６に示すように、電子腕時計１のアンテナ部２は、電池１８の側から順に、グランド電極２ｃ、誘電体層２ｂ、放射電極２ａを有し、グランド電極２ｃの側に設けられている給電点２ｄへ、受信モジュール３０の給電部７０から高周波の給電がなされる構成になっている。この給電点２ｄには、コネクター２５が設けられていて、給電点２ｄおよびグランド電極２ｃのそれぞれとリード線２６とが接続されている。アンテナ部２は、リード線２６によって、コネクター２５から配線基板２０まで接続され、配線基板２０上で給電部７０に接続されている。この構成によれば、実施形態１における構成と比べて、リード線２６が長くなるが、アンテナ部２の放射電極２ａがガラス１２の方向を向いており、ガラス１２の方向からの電波を直接受信することができる。
【００３９】
実施形態２の電子腕時計１におけるアンテナ部２によれば、配線基板２０が液晶パネル部４に対して腕８の側に配置されていて、アンテナ部２が液晶パネル部４またはフレキシブル基板４ｎの影響を受け難くなっていることにより、受信性能の向上が図れる、という利点に加え、放射電極２ａがガラス１２の方向を向いていることにより、効率良く電波を受信することが可能である。
【００４０】
以上説明したリスト機器である電子腕時計１は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、各実施形態のいずれかと同様な効果が得られる。
【００４１】
（変形例１）電子腕時計１のアンテナ部２および液晶パネル部４は、矩形状をなしている形態であるが、この形態に限定されることなく、円形や楕円形等をなす形態であっても良く、矩形形状の場合と同様に機能する。
【００４２】
（変形例２）アンテナ部２を構成する放射電極２ａ、誘電体層２ｂおよびグランド電極２ｃは、それぞれが直に貼り合わされたような一体構成であることに限定されず、これらのいずれかの間に他の基板等が挿入されている構成であっても良い。これにより、アンテナ部２は、その設置構成に柔軟性を有することになる。
【００４３】
（変形例３）アンテナ部２の切欠部２ｅは、三角形の形状に限定されず、外縁からアンテナ部２の内部方向へ向かって凹状に形成された形状や、外縁から凸状に突起した形状等であっても良い。これにより、アンテナ部２は、電子腕時計１のデザイン形状等に対応して、融通性のある設定が可能である。
【００４４】
（変形例４）アンテナ部２が配線基板２０と腕８との間にある設定には、アンテナ部２が裏蓋１３の外面側、即ち腕８と対向する側の面、に配置されているような構成も含んでいる。
【００４５】
（変形例５）リスト機器としては、電子腕時計１に限らず、アンテナ部２を有する、トラベルクロック、懐中時計および携帯型電子機器に付属する時計類も該当し、さらに、時計機能を有していない携帯端末等に適用することも可能である。また、表示部は、液晶パネル部４に限定されるものではなく、液晶以外による表示を用いたものであっても良く、例えば、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）やＥＰＤ（Electro Phoretic Display）等が挙げられる。
【符号の説明】
【００４６】
１…リスト機器としての電子腕時計、２…アンテナ部、２ａ…放射電極、２ｂ…誘電体層、２ｃ…グランド電極、２ｄ…給電点、２ｅ…切欠部、２ｆ…トリミング部、４…表示部としての液晶パネル部、４ｎ…フレキシブル基板、８…腕、１１…外装ケース、２０…配線基板、２５…コネクター、３０…受信モジュール、４０…制御部、７０…給電部、９０…ＧＰＳ衛星。
【技術分野】
【０００１】
アンテナの機能を有する装置を内蔵するリスト機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナ機能を内蔵するリスト機器として、特許文献１に示す携帯用受信装置が開示されている。この携帯用受信装置は、表裏両面間に電磁遮蔽層が介挿されたサンドイッチ構造の配線基板の一方の面に、受信回路の一部を構成するデジタル回路部と受信アンテナとを有し、配線基板の他方の面に、配線基板を介して受信アンテナと対向し受信回路の他の一部を構成するアナログ回路部を有している。この構成の携帯用受信装置では、ノイズの影響を受け易いアナログ回路部が、高周波デジタルノイズの発生源となるデジタル回路部に対して、配線基板に介挿された電磁遮蔽層で電磁遮蔽されており、この電磁遮蔽により、デジタル回路部からアナログ回路部へのノイズ成分のリークや混入等が効果的に抑制される。そのため、携帯用受信装置は、デジタル回路部とアナログ回路部とを近接配置して、実装密度を高めて小型化することができ、さらに、ノイズの影響が低減または除去されることにより、受信性能の向上が図れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９７６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術においては、デジタル回路部の影響を抑制して、携帯用受信装置の小型化を達成することは可能であるが、更なる小型化を図る場合、特許文献１に示す一般的な構成、即ち受信アンテナの側に液晶パネル等の表示部をフラットケーブルで接続して配置する構成、では、受信アンテナが液晶パネルまたはフラットケーブルの影響を受けて、インピーダンスが変動し放射効率の劣化等が生じる、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るリスト機器は、電波を受信するアンテナ部と、液晶パネル部を含む表示部と、少なくとも１枚の配線基板と、を有し、腕に装着可能であって、前記アンテナ部が、前記腕に装着された状態で、前記表示部の前記腕側に配置され前記表示部に最も近い前記配線基板と、前記腕と、の間に設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
本適用例のリスト機器によれば、配線基板は、１枚の場合、表示部に対して腕側に配置されていて、この配線基板より腕側の位置に、アンテナ部が配置されている。また、配線基板が複数枚の場合には、表示部の腕側に配置された配線基板のうち最も表示部に近い配線基板が該当する基板であり、この該当する配線基板に対して腕側の位置に、アンテナ部が配置されている。例えば、該当する配線基板と腕との間に、他基板や部品等が層状に配置されていれば、アンテナ部をそれら層間のいずれかへ挿入する構成である。このような構成のリスト機器は、従来例のようにアンテナ部と表示部とが配線基板の同じ面側に配置されていないため、アンテナ部が表示部または表示部を接続するフラットケーブル等の影響を受け難く、小型化した場合においても、受信性能の維持および向上が可能である。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載のリスト機器において、前記アンテナ部は、前記配線基板および前記表示部と同じ大きさである、ことが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、表示部がアンテナ部に対して庇状に張り出すような構成になっておらず、これにより、アンテナ部の端部においては、表示部の影響をほとんど受けることがなくなり、電磁界を十分に形成することが可能である。従って、リスト機器は、受信性能を最大限に発揮することが可能である。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載のリスト機器において、前記アンテナ部は、前記電波を受信するための放射電極と、給電がなされる電極であるグランド電極と、前記放射電極および前記グランド電極の間に配置された誘電体層と、を有し、前記放射電極が前記腕の方向へ向いて配置されている、ことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、アンテナ部の放射電極は、腕の方向へ向いて配置されており、これにより、グランド電極は、配線基板の方向へ向いている。アンテナ部では、放射電極の面積を最大にするため、電源供給するためのいわゆる給電点が、電波を受信する放射電極ではなくグランド電極の側に設けられている。この構成では、グランド電極が配線基板の方向へ向いていることになり、グランド電極と、配線基板の例えばグランド端子とが互いに対向しているため、それぞれの接続を容易に行なうことが可能である。この場合、受信すべき電波の一部は、一旦腕で反射し、反射後、アンテナ部の放射電極で受信される。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載のリスト機器において、前記放射電極と前記グランド電極とが同形状である、ことが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、放射電極が角型であればグランド電極も角型であり、放射電極が丸型であればグランド電極も丸型である、というように同形状、即ち相似形となっている。放射電極とグランド電極とが、誘電体層を介し且つ互いに同形状であれば、アンテナ部は、効率良く電波を受信することが可能である。なお、この場合、放射電極は、グランド電極と同形状であることに加え、その大きさがグランド電極と同じであるか、または小さいことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＧＰＳシステムの概要を示す模式図。
【図２】実施形態１の電子腕時計におけるアンテナ部を含む構成を示す断面図。
【図３】ａ）液晶パネル部の構成を示す平面図、（ｂ）液晶パネル部の構成を示す断面図。
【図４】電子腕時計の回路構成を示すブロック図。
【図５】（ａ）アンテナ部をグランド電極側から見た平面図、（ｂ）アンテナ部への給電構成を示す断面図、（ｃ）アンテナ部の放電電極における励振モードを示す平面図。
【図６】実施形態２の電子腕時計におけるアンテナ部構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のリスト機器における、好適な一例について、添付図面を参照して説明する。ここでは、位置情報衛星等からの電波による測位用信号等を受信して利用する、通信システムに適応したリスト機器を例にして、その概要について説明する。この通信システムは、いわゆるＧＰＳ（Global Positioning System）システムである。
【００１６】
図１は、ＧＰＳシステムの概要を示す模式図である。図１に示すように、ＧＰＳ衛星９０は、地球の上空の所定の軌道上を周回している位置情報衛星であり、例えば１．５７５４２ＧＨｚのマイクロ波に航法メッセージ等を重畳させた、衛星信号を地上に送信している。このＧＰＳ衛星９０は原子時計を搭載しており、衛星信号には原子時計で計時された極めて正確な時刻情報であるＧＰＳ時刻情報が含まれている。そのため、ＧＰＳ受信機としての機能を備えた電子腕時計（リスト機器）１は、衛星信号を受信して、内部時刻の進みまたは遅れを修正することにより、正確な時刻を表示することができる。この修正は、測時モードとして行なわれる。
【００１７】
また、衛星信号にはＧＰＳ衛星９０の軌道上の位置を示す軌道情報等も含まれている。つまり、電子腕時計１は、測位計算を行なうこともでき、通常、４つ以上のＧＰＳ衛星９０からそれぞれ送信された衛星信号を受信することによって、それら中に含まれる軌道情報およびＧＰＳ時刻情報を使用して測位計算を行なう機能等を有している。測位計算により、電子腕時計１は、現在位置に合わせて時差を修正すること等が容易にでき、この修正は、測位モードとして行なわれる。このほか、衛星信号を利用すれば、現在位置表示、移動距離測定、移動速度計測を行なう等の各種応用が可能であり、電子腕時計１では、これらの情報を、表示部である液晶パネル部４によりデジタル表示することが可能である。
（実施形態１）
【００１８】
実施形態１では、ＧＰＳ受信機能を備えた電子腕時計１について、その構成の一例を説明する。図２は、実施形態１の電子腕時計におけるアンテナ部を含む構成を示す断面図である。図２および図１に示すように、ＧＰＳ受信機能付きの電子腕時計１は、ステンレス鋼、チタン等の金属やプラスティック等の樹脂で構成され、この場合プラスティック（ポリカーボネート樹脂）で形成された外装ケース１１と、外装ケース１１を腕８に装着するためのベルト１９と、を備えている。外装ケース１１は、外観が略円筒状に形成され、時刻等の情報を視認する側である表面側の開口に取り付けられたガラス１２と、電子腕時計１が装着される腕８の側である裏面側に取り付けられた裏蓋１３と、外装ケース１１の側面に設けられたボタン１６ａ，１６ｂ，１６ｃ（図１）と、を有している。これらボタン１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）は、手動操作により、液晶パネル部４への表示の設定等ができるように構成されている。
【００１９】
外装ケース１１の内部には、時刻を刻む等の処理をするための駆動機構と、情報の処理および処理された情報を表示するための処理機構等と、を有していて、これら各機構等を支持する支持枠１５が設けられている。支持枠１５は、その表面側から順に、時刻等の諸情報を示すための液晶パネル部４と、図４を参照して後述する受信モジュール３０や制御部４０等を裏面側に有し不図示の他基板との中で最も液晶パネル部４の側に位置する配線基板２０と、受信モジュール３０や制御部４０等をシールドしているシールド部２１と、ＧＰＳ衛星９０からの電波を受信するためのアンテナ部２と、電子腕時計１の電力供給源である電池１８と、をそれぞれ支持している。また、電子腕時計１では、アンテナ部２、液晶パネル部４および配線基板２０は、ほぼ同じ大きさ、即ち略合同をなす矩形形状であり、外周が略円形状の支持枠１５の内側に収容されている。この支持枠１５の外周には、外装ケース１１との位置合わせ用の突起（不図示）が設けられ、液晶パネル部４が、外装ケース１１に対して、所定の位置に設置されるようになっている。なお、アンテナ部２、液晶パネル部４および配線基板２０は、同じ大きさ、即ち合同をなしていれば、より好ましい。
【００２０】
そして、液晶パネル部４は、配線基板２０における、アンテナ部２と反対側である、表面側の面にフレキシブル基板４ｎを介して接続されている。また、アンテナ部２は、電池１８の側から順に、放射電極２ａ、誘電体層２ｂ、グランド電極２ｃを有し、グランド電極２ｃの側に設けられている給電点２ｄへ、受信モジュール３０の給電部７０から高周波の給電がなされる構成になっている。この給電点２ｄには、コネクター２５が設けられていて、給電点２ｄと対向している配線基板２０の裏面側に、リード線２６によって接続されている。つまり、アンテナ部２は、給電点２ｄが配線基板２０と対向するような配置になっているため、アンテナ部２と配線基板２０との接続が容易な構成である、と言える。また、グランド電極２ｃは、放射電極２ａと同じ大きさであることが好ましいが、放射電極２ａより大きい設定であっても良い。また、誘電体層２ｂの外縁壁と外装ケース１１との間には、２ｍｍの隙間を設けることが好ましい。なお、このアンテナ部２の詳細構成および受信機能等については、後で図５を参照して詳細に説明する。
【００２１】
次に、液晶パネル部４について説明する。図３（ａ）は、液晶パネル部の構成を示す平面図であり、図３（ｂ）は、液晶パネル部の構成を示す断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＰ−Ｐ’に沿った断面図である。これら図３（ａ）および図３（ｂ）において、液晶パネル部４は、透明基板４ａと、透明基板４ａと対をなす対向基板４ｂとが、封止材であるシール材４ｃによって貼り合わされている構成である。つまり、シール材４ｃは、両基板面内において、閉ざされた空間領域を形成している。
【００２２】
そして、液晶パネル部４は、シール材４ｃによる枠状領域の内側に、モザイク状等をなし透明基板４ａの表面に配置されている複数の画素電極（画素）４ｄと、各画素電極４ｄをスイッチング制御するＴＦＴ（Thin Film Transistor）４ｅと、対向基板４ｂにおける透明基板４ａ側の面に画素電極４ｄに対向して配置されている平面状の対向電極４ｆと、画素電極４ｄおよび対向電極４ｆを覆うように形成されている配向膜４ｇと、シール材４ｃおよび配向膜４ｇによって区画された領域内に封入保持されている液晶４ｈと、透明基板４ａにおけるＴＦＴ４ｅと反対側に設けられ液晶４ｈの方向へ向けて白色の光１０を発光する光源部４ｊと、を有している。これら画素電極４ｄ、ＴＦＴ４ｅ、対向電極４ｆおよび配向膜４ｇは、透明な部材により形成されている。液晶４ｈは、ＴＦＴ４ｅによりスイッチング制御された画素電極４ｄに対応して、光源部４ｊからの光１０を透過または遮断することにより、各種情報の表示をする。即ち、液晶パネル部４は、いわゆる透過型液晶表示装置である。また、液晶パネル部４は、端子部４ｍを介して、外部との接続用のフレキシブル基板４ｎを有し、フレキシブル基板４ｎは、配線基板２０（図２）の液晶パネル部４側の面に接続されている。ここでは、光源部４ｊとして、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）を用いて、画素電極４ｄを介して液晶４ｈへ給光している。なお、画素電極４ｄを廃止することも可能であって、その場合、画素電極４ｄのあった位置へ有機ＥＬをそれぞれ配置し、これら有機ＥＬを個々にスイッチング制御する構成となる。さらに光源部４ｊは、例えば光源ランプの光を導光板で液晶４ｈの全面に対して導く構成のものも考えられる。
【００２３】
なお、液晶パネル部４においては、使用する液晶４ｈの種類、つまり、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモードまたはノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略してある。また、液晶パネル部４をカラー表示用として構成する場合には、対向基板４ｂにおいて、各画素電極４ｄに対向する領域に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルターを設ければよい。さらに、液晶パネル部４において、光源部４ｊの替わりに透明基板４ａの液晶側に反射板を設け、対向基板４ｂ側からの光を反射する構成、いわゆる反射型液晶表示装置の形態、とすることも可能である。
【００２４】
次に、ＧＰＳ受信機能を備えた電子腕時計１の回路構成について説明する。図４は、電子腕時計の回路構成を示すブロック図である。図４に示すように、電子腕時計１は、アンテナ部２と、受信モジュール３０と、制御部４０を含む表示部８０と、電池１８と、を含んで構成されている。
【００２５】
受信モジュール３０は、アンテナ部２が接続されており、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルター３５と、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部５０と、ベースバンド部６０と、を含んで構成されている。ＳＡＷフィルター３５は、アンテナ部２が受信した電波から衛星信号を抽出する処理を行う。ＲＦ部５０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）５１と、ミキサー５２と、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）５３と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路５４と、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）アンプ５５と、ＩＦフィルター５６と、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７と、を含んで構成されている。
【００２６】
ＳＡＷフィルター３５が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ５１で増幅され、ミキサー５２でＶＣＯ５３が出力するクロック信号とミキシングされて中間周波数帯の信号にダウンコンバートされる。ＰＬＬ回路５４は、ＶＣＯ５３の出力クロック信号を分周したクロック信号と基準クロック信号とを位相比較してＶＣＯ５３の出力クロック信号を基準クロック信号に同期させる。ミキサー５２でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ５５で増幅され、ＩＦフィルター５６で高周波信号が除去される。ＩＦフィルター５６を通過した信号は、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７でデジタル信号に変換される。ベースバンド部６０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６２と、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）６３と、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）６４と、を含んで構成されている。また、ベースバンド部６０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）６５やフラッシュメモリー６６等が接続されている。
【００２７】
温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）６５は、温度に関係なくほぼ一定の周波数の基準クロック信号を生成し、フラッシュメモリー６６には、現在位置情報や時差情報等が記憶されている。ベースバンド部６０は、測時モード等に設定されると、ＲＦ部５０のＡＤＣ５７が変換したデジタル信号からベースバンド信号を復調する処理を行う。また、ベースバンド部６０は、捕捉したＧＰＳ衛星９０の航法メッセージに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得してＳＲＡＭ６３に記憶する。また、受信モジュール３０には、アンテナ部２の給電点２ｄ（図２）へ高周波の給電をするための、給電部７０が設けられている。
【００２８】
そして、表示部８０は、制御部４０および水晶振動子４３等を含んで構成されている。制御部４０は、記憶部４１と、発振回路４２と、駆動回路４４とを備え、各種制御を行う。制御部４０は、受信モジュール３０を制御し、制御信号を受信モジュール３０に送り、受信モジュール３０の受信動作を制御すると共に、制御部４０内の駆動回路４４を介して液晶パネル部４の表示を制御する。記憶部４１には内部時刻情報をはじめ各種情報が記憶されている。
【００２９】
ここで、電子腕時計１に内臓されているアンテナ部２は、複数のＧＰＳ衛星９０（図１）からの衛星信号を受信する必要がある。ＧＰＳ衛星９０から送信される衛星信号の電波は、いわゆる円偏波であるため、アンテナ部２は、この円偏波を受信するのに適したパッチアンテナであることが望ましく、さらに、電子腕時計１に組み込めるように、コンパクトな形態であることが好ましい。そこで、電子腕時計１では、以下に説明するようなコンパクトな形態のアンテナ部２を、配線基板２０と電池１８との間に挿入した構成であり、即ち、電子腕時計１は、液晶パネル部４に最も近接している基板である配線基板２０と、電子腕時計１を装着すべき腕と、の間にアンテナ部２を設けていることになる。
【００３０】
図５（ａ）は、アンテナ部２をグランド電極側から見た平面図、図５（ｂ）は、アンテナ部２への給電構成を示す断面図、図５（ｃ）は、アンテナ部２の放電電極における励振モードを示す平面図である。図５に示すように、アンテナ部２は、パッチアンテナのパッチ金属板として電波を受信する機能を果たす放射電極２ａと、放射電極２ａと対向して位置するグランド電極２ｃと、放射電極２ａとグランド電極２ｃとに挟持された誘電体層２ｂと、を有している。アンテナ部２のグランド電極２ｃの側には、誘電体層２ｂを挿通して放射電極２ａと接続されている面である給電点２ｄが設けられていて、給電点２ｄは、この場合、１ｍｍの円形であって、グランド電極２ｃとは絶縁された状態になっている。また、誘電体層２ｂを挿通する部分は、直径０．５ｍｍの円柱状をなしている。この給電点２ｄに配置されるコネクター２５（図２）は、給電点２ｄを介して放射電極２ａと接続していると共に、グランド電極２ｃにも接続している。そして、放射電極２ａまたはグランド電極２ｃにそれぞれ接続されたリード線２６がコネクター２５から延出し、放射電極２ａおよびグランド電極２ｃと、給電部７０と、を配線基板２０を介して電気的に導通させている。
【００３１】
放射電極２ａは、１つの角部に三角形状の切欠部２ｅを有する矩形状（略四角形）であって、通常、銅・アルミニウム・鉄・金・銀・パラジウム・酸化インジュウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等の導体またはこれらの合金であれば機能するが、この場合、１０μｍの厚さの銅（Ｃｕ）めっきによって形成されている。同時に、誘電体層２ｂを挿通する部分も、銅（Ｃｕ）めっきによって形成されている。そして、放射電極２ａにおいては、切欠部２ｅの近傍の銅（Ｃｕ）めっきを部分的に削り取ったトリミング部２ｆを設けることにより、個別の周波数調整を容易に行なうことが可能である。また、グランド電極２ｃは、放射電極２ａとほぼ同じ矩形状であって、１０μｍの厚さの銅（Ｃｕ）めっきによって、給電点２ｄを含めて、同時に形成されている。このように、給電点２ｄがグランド電極２ｃの側にあれば、電波を受信する放射電極２ａの面積を最大限にすることができる。
【００３２】
誘電体層２ｂは、放射電極２ａとほぼ同じ大きさの矩形状であって、使用可能な材質としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、ステアライト（ＭｇＯ／ＳｉＯ2）、フォルステライト（２Ｍｇ2Ｏ／ＳｉＯ2）、ジルコニア（ＰＳＺ）、チタン酸マグネシア（ＭｇＴｉＣＯ3）等が挙げられる。この誘電体層２ｂの特性としては、誘電率が８以上２２以下が望ましく、誘電正接が０．００１以下が望ましい。そこで、これらの特性を得るために、リスト機器における誘電体層２ｂのサイズは、電子腕時計１のような矩形状の場合には一辺が２ｃｍ〜４ｃｍであることが望ましい。参考に、誘電体層２ｂが円形である場合には直径が２．５ｃｍ〜３．５ｃｍであることが望ましい。また、いずれの場合でも、厚さは、０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍであることが望ましい。電子腕時計１において、アンテナ部２の誘電体層２ｂは、厚さ０．７ｍｍ、短辺２．７ｃｍおよび長辺３．２ｃｍの矩形状をなすアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を用いていて、この場合のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）は、誘電率が１７および誘電正接が０．００１の特性を有している。また、切欠部２ｅは、短辺側３ｍｍ、長辺側３．５ｍｍに切り欠いた設定である。
【００３３】
次に、このような構成のアンテナ部２による、ＧＰＳ衛星９０からの測位用信号を含む電波の受信について説明する。ＧＰＳ衛星９０からの電波は、受信する対象が、移動体のように任意の方向を向いていても受信可能となるように、円偏波が用いられている。円偏波は、時間の経過と共に電界の方向が回転する形態のものである。一般に、アンテナは、電波の電界方向と同じ方向に電流が流れることにより、該電波を受信することができる。従って、円偏波を受信するためには、アンテナに流れる電流を時間の経過と共に、回転させることが肝要である。アンテナに流れる電流が回転するためには、直交する方向に電流を流し９０度の位相差を持った励振を発生させれば良い。アンテナ部２では、放射電極２ａにおいて、以下に説明するようにして、互いに直交し９０度の位相差を持った、２つの励振モードを発生させることにより、円偏波の受信を可能にしている。
【００３４】
図５（ｃ）に示すように、アンテナ部２は、給電点２ｄの部分において給電を受けるピン給電方式である。この方式は、給電系に特別な回路素子等を用いることなく励振モードを発生させることができ、円偏波の受信が容易に行える簡便なものである。このような配置のアンテナ部２において、給電部７０から、給電点２ｄを介して、放射電極２ａへ高周波の給電がなされると、放射電極２ａには、この場合、長辺方向に電流が流れ励振モードＦ１が発生し、励振モードＦ１と直交する方向には、短辺方向に電流が流れ励振モードＦ２が発生する。逆に言えば、アンテナ部２の構成によって、上記のような励振モードＦ１，Ｆ２が発生するように、給電点２ｄを設定することが可能である。この時、励振モードＦ１と励振モードＦ２との励振は、放射電極２ａの矩形状により異なっており、短辺および長辺の長さやトリミング部２ｆの調整をすることにより、励振モードＦ１と励振モードＦ２とを異なる位相とする等の制御が容易に行なえる。
【００３５】
また、電子腕時計１において、アンテナ部２は、液晶パネル部４の外形状と同じであって、液晶パネル部４がアンテナ部２に対し外形方向へ張り出していないような構成である。そのため、放射電極２ａは、その端部において、液晶パネル部４の影響をほとんど受けることなく、電磁界を形成することができる。これにより、放射電極２ａは、受信部としてＧＰＳ衛星９０からの電波を確実に受信することができる。これは、アンテナ部２が液晶パネル部４の外形状より大きい場合においても、ほぼ同様なことが言える。
【００３６】
以上説明したように、実施形態１の電子腕時計１におけるアンテナ部２は、配線基板２０が液晶パネル部４に対して腕８の側に配置されていて、この配線基板２０より腕８の側の位置に、アンテナ部２が配置されている。このような構成の電子腕時計１は、アンテナ部２と液晶パネル部４とが配線基板２０の同じ面側に配置されていないため、アンテナ部２が液晶パネル部４または液晶パネル部４を接続するためのフレキシブル基板４ｎの影響を受け難く、受信性能の向上が図れる、という利点がある。これにより、電子腕時計１は、小型化された場合においても、受信性能を少なくとも維持することができる。さらに、アンテナ部２は、放射電極２ａが電池１８の側、即ち腕８の側、を向いていることにより、グランド電極２ｃの側の給電点２ｄが配線基板２０と対向するような配置である。そのため、アンテナ部２と配線基板２０との接続が容易な構成となっている。なお、配線基板が複数枚の場合には、液晶パネル部４に対し腕８の側に配置された配線基板のうち、最も液晶パネル部４に近い配線基板２０の腕８の側に、アンテナ部２が配置されることになる。
（実施形態２）
【００３７】
次に、アンテナ部２の他の形態について説明する。図６は、実施形態２の電子腕時計におけるアンテナ部構成を示す断面図である。実施形態２におけるアンテナ部２は、放射電極２ａおよびグランド電極２ｃの配置方向が実施形態１の場合とは異なっている。以下では、アンテナ部２を構成する部品において、機能が同一なものには同一符号を付与してあり、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００３８】
図６に示すように、電子腕時計１のアンテナ部２は、電池１８の側から順に、グランド電極２ｃ、誘電体層２ｂ、放射電極２ａを有し、グランド電極２ｃの側に設けられている給電点２ｄへ、受信モジュール３０の給電部７０から高周波の給電がなされる構成になっている。この給電点２ｄには、コネクター２５が設けられていて、給電点２ｄおよびグランド電極２ｃのそれぞれとリード線２６とが接続されている。アンテナ部２は、リード線２６によって、コネクター２５から配線基板２０まで接続され、配線基板２０上で給電部７０に接続されている。この構成によれば、実施形態１における構成と比べて、リード線２６が長くなるが、アンテナ部２の放射電極２ａがガラス１２の方向を向いており、ガラス１２の方向からの電波を直接受信することができる。
【００３９】
実施形態２の電子腕時計１におけるアンテナ部２によれば、配線基板２０が液晶パネル部４に対して腕８の側に配置されていて、アンテナ部２が液晶パネル部４またはフレキシブル基板４ｎの影響を受け難くなっていることにより、受信性能の向上が図れる、という利点に加え、放射電極２ａがガラス１２の方向を向いていることにより、効率良く電波を受信することが可能である。
【００４０】
以上説明したリスト機器である電子腕時計１は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、各実施形態のいずれかと同様な効果が得られる。
【００４１】
（変形例１）電子腕時計１のアンテナ部２および液晶パネル部４は、矩形状をなしている形態であるが、この形態に限定されることなく、円形や楕円形等をなす形態であっても良く、矩形形状の場合と同様に機能する。
【００４２】
（変形例２）アンテナ部２を構成する放射電極２ａ、誘電体層２ｂおよびグランド電極２ｃは、それぞれが直に貼り合わされたような一体構成であることに限定されず、これらのいずれかの間に他の基板等が挿入されている構成であっても良い。これにより、アンテナ部２は、その設置構成に柔軟性を有することになる。
【００４３】
（変形例３）アンテナ部２の切欠部２ｅは、三角形の形状に限定されず、外縁からアンテナ部２の内部方向へ向かって凹状に形成された形状や、外縁から凸状に突起した形状等であっても良い。これにより、アンテナ部２は、電子腕時計１のデザイン形状等に対応して、融通性のある設定が可能である。
【００４４】
（変形例４）アンテナ部２が配線基板２０と腕８との間にある設定には、アンテナ部２が裏蓋１３の外面側、即ち腕８と対向する側の面、に配置されているような構成も含んでいる。
【００４５】
（変形例５）リスト機器としては、電子腕時計１に限らず、アンテナ部２を有する、トラベルクロック、懐中時計および携帯型電子機器に付属する時計類も該当し、さらに、時計機能を有していない携帯端末等に適用することも可能である。また、表示部は、液晶パネル部４に限定されるものではなく、液晶以外による表示を用いたものであっても良く、例えば、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）やＥＰＤ（Electro Phoretic Display）等が挙げられる。
【符号の説明】
【００４６】
１…リスト機器としての電子腕時計、２…アンテナ部、２ａ…放射電極、２ｂ…誘電体層、２ｃ…グランド電極、２ｄ…給電点、２ｅ…切欠部、２ｆ…トリミング部、４…表示部としての液晶パネル部、４ｎ…フレキシブル基板、８…腕、１１…外装ケース、２０…配線基板、２５…コネクター、３０…受信モジュール、４０…制御部、７０…給電部、９０…ＧＰＳ衛星。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を受信するアンテナ部と、液晶パネル部を含む表示部と、少なくとも１枚の配線基板と、を有し、腕に装着可能なリスト機器であって、
前記アンテナ部は、前記腕に装着された状態で、前記表示部の前記腕側に配置され前記表示部に最も近い前記配線基板と、前記腕と、の間に設けられている、ことを特徴とするリスト機器。
【請求項２】
請求項１に記載のリスト機器において、
前記アンテナ部は、前記配線基板および前記表示部と同じ大きさである、ことを特徴とするリスト機器。
【請求項３】
請求項１または２に記載のリスト機器において、
前記アンテナ部は、
前記電波を受信するための放射電極と、
給電がなされる電極であるグランド電極と、
前記放射電極および前記グランド電極の間に配置された誘電体層と、を有し、
前記放射電極が前記腕の方向へ向いて配置されている、ことを特徴とするリスト機器。
【請求項４】
請求項３に記載のリスト機器において、
前記放射電極と前記グランド電極とが同形状である、ことを特徴とするリスト機器。
【請求項１】
電波を受信するアンテナ部と、液晶パネル部を含む表示部と、少なくとも１枚の配線基板と、を有し、腕に装着可能なリスト機器であって、
前記アンテナ部は、前記腕に装着された状態で、前記表示部の前記腕側に配置され前記表示部に最も近い前記配線基板と、前記腕と、の間に設けられている、ことを特徴とするリスト機器。
【請求項２】
請求項１に記載のリスト機器において、
前記アンテナ部は、前記配線基板および前記表示部と同じ大きさである、ことを特徴とするリスト機器。
【請求項３】
請求項１または２に記載のリスト機器において、
前記アンテナ部は、
前記電波を受信するための放射電極と、
給電がなされる電極であるグランド電極と、
前記放射電極および前記グランド電極の間に配置された誘電体層と、を有し、
前記放射電極が前記腕の方向へ向いて配置されている、ことを特徴とするリスト機器。
【請求項４】
請求項３に記載のリスト機器において、
前記放射電極と前記グランド電極とが同形状である、ことを特徴とするリスト機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６１３０８（Ｐ２０１３−６１３０８Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０１４６２（Ｐ２０１１−２０１４６２）
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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