無線機能付き腕時計
【課題】時計のケース径を大きくすることなく、内蔵するアンテナの受信感度の劣化を防止する。
【解決手段】裏ブタ１４と、裏ブタ１４の上に配置され計時機能を実現するムーブメント１６と、裏ブタ１４とムーブメント１６とを上方から覆う導電部材からなるケース１２と、ケース１２内にムーブメント１６と共に収納されケース１２の外からの電波を受信するバーアンテナ１７と、バーアンテナ１７が受信した信号に基づく信号処理を実行する制御部２３とを備え、ケース１２の内側面には、ケース１２内に配置されたバーアンテナ１７の端面が対向する箇所に、ケース１２の径方向に凹む凹部（空間）１２２が形成されている。
【解決手段】裏ブタ１４と、裏ブタ１４の上に配置され計時機能を実現するムーブメント１６と、裏ブタ１４とムーブメント１６とを上方から覆う導電部材からなるケース１２と、ケース１２内にムーブメント１６と共に収納されケース１２の外からの電波を受信するバーアンテナ１７と、バーアンテナ１７が受信した信号に基づく信号処理を実行する制御部２３とを備え、ケース１２の内側面には、ケース１２内に配置されたバーアンテナ１７の端面が対向する箇所に、ケース１２の径方向に凹む凹部（空間）１２２が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線機能付き腕時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケース内部にアンテナを内蔵する無線機能付きの腕時計が販売などされている。この腕時計にあっては、電波がケースによって遮蔽されずにアンテナに到達し得るように、ケース素材にブラスチックなどの非導電部材料が一般的に用いられている。しかしながら、プラスチック等の非導電部材料は、ステンレス鋼、真鍮あるいはチタンなどの導電部材料に比べ質感に高級感がないため、腕時計の高級感が損なわれてしまうといった問題がある。そこで、近年では、少なくともケース側面に金属材を用いると共に、アンテナをケース側面から離れた位置に配置すべくケース中央に向けて移動した位置に配置する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３３５７１（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ケースに収納されるムーブメントの各構成要素の配置は既に最適化されており、アンテナをケースの中央に近い位置に配置することは物理的に困難である。従って、アンテナとケースとを離間させるためには、結局、ケースの径を大きくせざるを得ず、腕時計のサイズが大きくなってしまうばかりか、装着性や携帯性が損なわれてしまうこととなる。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、時計のケース径を大きくすることなく、内蔵するアンテナの受信感度の劣化を防止できる無線機能付き腕時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、裏ブタと、前記裏ブタの上に配置され計時機能を実現するムーブメントと、前記裏ブタと前記ムーブメントとを上方から覆う導電部材からなるケースと、前記ケース内に前記ムーブメントと共に収納され前記ケースの外からの電波を受信するバーアンテナと、前記バーアンテナが受信した信号に基づく信号処理を実行する制御部とを備え、前記ケースの内側面には、前記ケース内に配置された前記バーアンテナの端面が対向する箇所に、前記ケースの径方向に凹む凹部が形成されていることを特徴とする無線機能付き腕時計を提供する。
【０００６】
ここで、上記発明において、前記裏ブタの一部が非導電部材から構成され、前記非導電部材から構成された部分が、少なくとも前記ケースの内側面に形成された凹部の下方に位置する構成が望ましい。
また、上記発明において、前記裏ブタは、金属材からなる枠材と、当該枠材に嵌合するガラス材とを備える構成が望ましい。
【０００７】
また、上記発明において、前記裏ブタは、セラミック材料から形成される構成が望ましい。
また、上記発明において、前記バーアンテナを固定する非導電材からなる固定部材を備える構成が望ましい。
【０００８】
また、上記発明において、前記ムーブメントを前記ケースに固定するための非導電材からなる中枠を備える構成が望ましい。
また、上記発明において、時刻視認用の文字板を更に備え、前記文字板は、非導電部材からなる構成が望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、時計のケース径を大きくすることなく、内蔵するアンテナの受信感度の劣化を防止できる無線機能付き腕時計が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。以下の各実施形態では、無線機能付き腕時計として、長波標準電波（日本ＪＪＹ：４０ｋＨｚ／６０ｋＨｚ、アメリカＷＷＶＢ：６０ｋＨｚ、ドイツＤＣＦ７７：７７．５ｋＨｚ）を受信し、受信信号に基づいて時刻を修正する電波修正腕時計について例示する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態にかかる電波修正腕時計１の構成を示す分解斜視図であり、図２は、電波修正腕時計１の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は裏ブタ１４を外した状態の底面図である。なお、図１は、電波修正腕時計１の裏側を上方にして示している。
【００１２】
図１および図２（ａ）に示すように、電波修正腕時計１は、計時機能を実現するムーブメント（時計モジュール）１６と、導電部材である金属（例えば、ステンレスやチタンなど）からなり、ムーブメント１６を収納するケース（「胴」とも称される）１２と、一部が非導電部材からなりケース１２の底面に形成された開口に嵌め込まれる裏ブタ１４と、ガラスなどの透明な非導電部材からなりケース１２の上面を覆うカバーガラス１１とを備えている。さらに、電波修正腕時計１は、時刻表示のための文字板１５と、長波標準電波を受信するためのアンテナ１７とを備え、文字板１５がムーブメント１６とカバーガラス１１との間に配置されると共に、アンテナ１７がケース１２にムーブメント１６と共に収納される構成となっている。
【００１３】
上記アンテナ１７は、図３に示すように、金属箔を数十枚積層してなるアモルファス材、あるいは、フェライトといった強磁性体材からなるコア（バー）１７１の周りに銅線などのリード線９１をコイル状に巻き回してなるバーアンテナである。このアンテナ１７は、コアの両端面１７ａ、１７ｂとを結ぶ線方向の磁界に反応する指向性を有しており、コア１７１の両端面１７ａ、１７ｂの各々を貫く長波標準電波（詳細には、長波標準電波の磁界成分）の時間変動に応じて、電磁誘導により、コイル状のリード線９１に誘導起電力（誘導起電圧）が発生する。そして、誘導起電力によるコイル両端の電位の変動が受信信号として検出される。
【００１４】
ここで、アンテナ１７は、金属製のケース１２にムーブメント１６と共に収納されるものの、アンテナ１７の配置の際に、両端面１７ａ、１７ｂをケース１２の内側壁に近接させると、アンテナ１７の両端面１７ａ、１７ｂに集中すべき磁束がケース１２に引き寄せられ、アンテナ１７の受信感度が劣化してしまう。そこで、アンテナ１７は、その両端面１７ａ、１７ｂから離間して配置される必要があるが、ケース１２の中央には、ムーブメント１６が配置されるため、アンテナ１７の配置位置をケース１２の中央に寄らせることはできず、結局、ケース１２の径を大きくする必要があり、時計サイズが大きくなってしまう。
【００１５】
そこで本実施形態は、アンテナ１７を次のように配置している。具体的には、図１および図２（ｂ）に示すように、一般的なケース１２には、使用者の手首に巻き回される時計バンド１８が取り付けられるバンド取付部（「かん」とも称される）１２１が一体成形されている。そこで、本実施形態ではケース１２の側壁のうち、バンド取付部１２１が形成され肉厚となる箇所を削り、アンテナ１７を配置してもケース１２の内側面との間に充分な隙間が生じる広さに、ケース１２の径方向に凹む空間（凹部）１２２を形成し、これにより、両端面１７ａ、１７ｂと空間１２２の内側面との間に間隙が設けられるため、受信感度の劣化を防止することができる。また、アンテナ１７の周囲だけ、アンテナ１７とケース１２の内側面との距離を離すことができるため、ケース１２の寸法（外形）を従来のケースと同じ寸法形状のまま、アンテナ特性を確保することができ、アンテナ１７を配置するためにケース１２が大型化することを防止することができる。さらに、ケース１２のうち、バンド取付部１２１の部分は、元々が肉厚であるため、空間１２２を形成したとしても、ケース強度に影響を与えることが殆どない。
【００１６】
ここで、上記のように形成される空間１２２の寸法は、次のように決定される。具体的には、アンテナ１７を収容するに充分な大きさである事に加え、アンテナ１７が配置された場合に、そのアンテナ１７の両端面１７ａ、１７ｂからケース１２の内側壁までの離間距離が、少なくとも離間距離＞Ｌ／Ｓの関係を満たす程度の大きさである。さらに詳述すると、磁性コアが用いられたループアンテナに誘起される電圧Ｖは、Ｖ＝Ｑ（２πｆ／Δｆ）μｎＳＨｃｏｓα（但し、Ｑ：定数、Δｆ：３ｄＢバンド幅、μ：実効透磁率、ｎ：コイル巻数、Ｓ、コイル断面積、Ｈ：磁界強度、α：磁界方向とコイル軸との角度）により示され、コイル断面積Ｓを通過する磁界が多いほど、すなわち、コイル断面積Ｓが大きくなるほど良好な受信特性が得られる。また、アンテナ指向性は、コイル断面積Ｓが小さく、かつ、コア１７１が長いほど鋭くなり（図１２（ａ）参照）離間距離を比較的大きくする必要があるのに対して、コイル断面積Ｓが大きく、かつ、コア１７１が短いほどアンテナ特性はブロードになるため（図１２（ｂ）参照）、アンテナコア軸方向以外の磁界が拾われ易くなり、離間距離を小さくすることができる。従って、離間距離は、離間距離＞Ｌ／Ｓ程度であれば良く（例えば、コア長Ｌ：１５ｍｍ、コイル断面積Ｓ：４ｍｍ2、離間距離：５ｍｍ程度）、この関係を満たす程度に離間距離が維持されれば、アンテナ１７の受信感度の劣化を防止することが可能となる。なお、上記空間１２２は、ケース１２を成形した後に切削加工により形成しても良く、また、金属射出成形（ＭＩＭ）にて加工しても良い。
【００１７】
次いで、本実施形態に係る電波修正腕時計１の構成について詳述する。図１に示すように、ケース１２の中央には、円形の開口が形成され、この開口には、図２（ａ）に示すように、円盤状の透明ガラスであるカバーガラス１１が嵌め込まれ、このカバーガラス１１と、ケース１２と、裏ブタ１４とによって電波修正腕時計１の筐体が構成されている。なお、この図２（ａ）の断面図は、アンテナ１７およびボタン２８を横断するように切った断面を示すものではない。ケース１２には、バンド取付部１２１が一体形成されており、このバンド取付部１２１には、バネ棒１８１によって時計バンド１８が取り付けられる。時計バンド１８およびバネ棒１８１は、ステンレス鋼、真鍮およびチタン等の導電部材である金属材から形成されている。また、図１および図２（ｂ）に示すように、ケース１２には、時計における３時方向に金属材からなるボタン２８（操作子）が設けられている。このように、時計バンド１８、バネ棒１８１およびボタン２８をケース１２と同様に金属材とすることで、外観上の統一を図ると共に高級感が得られるようになっている。なお、ボタン２８の数および配置位置は、任意である。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、ケース１２と裏ブタ１４とからなる上述の筐体には、文字板１５、ムーブメント１６およびアンテナ１７が収納されている。文字板１５は、平板部材であり、図２（ａ）に示すように、カバーガラス１１の図中下方に裏ブタ１４に対して略水平に固定され、また、この文字板１５の図中下方には、ムーブメント１６およびアンテナ１７が配置され、その下方全面が裏ブタ１４により覆われる。文字板１５は、紙材もしくはプラスチック材といった非導電部材から形成されている。また裏ブタ１４は、ステンレス鋼、真鍮もしくはチタン等の金属材がケース１２の下方に形成された開口に嵌合する形状に形成されてなる外枠１４１と、この外枠１４１に嵌め込まれるガラス材等の非導電部材からなるガラス板１４２とを備え、ケース１２の下方に嵌め込み（またはネジ止め）固定される。
【００１９】
この構成にあっては、上記のように文字板１５が非導電部材であるため、電波が電波修正腕時計１の上面（図２（ａ）の上方）からカバーガラス１１と文字板１５とを通過して筐体内部に到達し易くなる。また、同様に、裏ブタ１４のガラス板１４２が非導電部材であるため、電波修正腕時計１の下面（図２（ａ）の下方）から電波が筐体内部に到達し易くなる。これにより、電波修正腕時計１の上下方向から電波が筐体内部に到達し易くなるためアンテナ１７の受信特性の向上が図られる。さらに、図１に示すように、裏ブタ１４のガラス板１４２は、ケース１２に形成された空間１２２の下方に位置する程度の大きさに形成されており、これにより、アンテナ１７が配置された空間１２２に電波が到達し易くなっている。なお、ガラス板１４２に、例えばメッキ処理などの表面加工を施し、筐体内部を不可視とすると共に金属材と同様の質感とすることで、利用者の目に触れる部位（すなわちケース１２、裏ブタ１４、時計バンド１８、バネ棒１８１およびボタン２８）の質感が金属に統一され、これにより、高級感を向上させることができる。ここで、裏ブタ１４のガラス板１４２の面積は大きいほど好ましく、これにより、アンテナ１７の受信特性を向上させることができる。
【００２０】
ここで、アンテナ１７の受信特性の劣化を防止するために、アンテナ１７は、金属材を多く含むムーブメント１６から離間して配置されることが望ましい。しかしながら、腕時計にあっては、筐体（ケース１２）のサイズに制限がある。そこで、本実施形態にあっては、図１に示すように、この運針機構を含むムーブメント１６とアンテナ１７とが互いに重ならないように水平方向で並列に配置して筐体の厚みを薄くすると共に、アンテナ１７をバンド取付部１２１を削って形成された空間１２２に配置することでアンテナ１７をムーブメント１６から可能な限り離間してアンテナ１７の受信特性の劣化を防止しているのである。
【００２１】
次いで、ムーブメント１６の一構成要素である運針機構について、図４を参照して説明する。運針機構は、秒針７１、分針７２および時針７３の各針を駆動する機構であり、同図に示すように、秒車７４、２番車７５、および筒車７６が互いに連動するように構成された輪列を有している。秒車７４の回転軸には、秒針７１の一端が取り付けられており、また、２番車７５の回転軸には、分針７２の一端が取り付けられている。さらにまた、筒車７６の回転軸には、時針７３の一端が取り付けられている。秒車７４は、後述する秒モータ２５によって回転駆動され、この回転が２番車７５および筒車７６に伝達されることにより、秒針７１、分針７２および時針７３の各々が駆動され各々が時刻を指し示す。
【００２２】
秒車７４の表面には、秒車７４の回転軸を中心とする円状の軌道に沿って特定の磁気情報パターンで帯磁された磁性体が貼付されている。また、秒針７１の位置（回転角度）を求めるべく、この磁気情報パターンを読み取る秒針用検出素子７４１が秒車７４の表面の磁性体と検出面が対向するように固定されている。同様に、２番車７５、筒車７６にも磁性体が貼付されており、２番車７５に貼付られた磁性体と対向するように分針用検出素子７５１が固定され、筒車７６に貼付られた磁性体と対向するように時針用検出素子７６１が固定されている。秒針用検出素子７４１、分針用検出素子７５１および時針用検出素子７６１の各々は、読み取った磁気情報パターンに応じた検出信号をムーブメント１６のＩＣチップ（不図示）に出力する。ＩＣチップは、秒針用検出素子７４１、分針用検出素子７５１および時針用検出素子７６１の各々からの検出信号に基づいて秒針７１、分針７２、および時針７３の現在の指針位置を求める回路と、運針機構の駆動制御および長波標準電波に基づく時刻修正といった各種処理を行う回路とを備えている。
【００２３】
図５は、ムーブメント１６の電気的構成を示すブロック図である。この図において、発振部２１と、受信処理部２２と、制御部２３と、駆動部２４とは、上述のＩＣチップに形成された回路である。発振部２１は、発振回路（図示せず）と合成回路（図示せず）とを備えている。発振回路には、水晶振動子２１１が基準発振源として接続されている。発振回路は、所定周波数の基準パルスを生成して合成回路に出力する。合成回路は、基準パルスを分周して分周パルスを生成し、その分周パルスと基準パルスとを合成することで、パルス幅やエッジの発生タイミングが互いに異なるパルス信号を発生し、制御部２３へ供給する。
【００２４】
受信処理部２２は、アンテナ１７からのアナログ受信信号に各種処理を施し、長波標準電波に含まれる標準時刻情報を得る。図６に示すように、受信処理部２２は、同調回路５０と、増幅回路５１と、バンドパスフィルタ５２と、復調回路５３と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路５４と、デコード回路５５とを備えている。同調回路５０は、アンテナ１７のコイルと並列に接続された複数の同調コンデンサ（不図示）を備え、各々の同調コンデンサの容量は、所望の周波数に同調するように予め設定されている。すなわち、制御部２３からの切替え制御信号に基づきアナログスイッチなどによりアンテナ１７と接続される同調コンデンサが切替えられ、受信周波数が切り替わることで、複数局（例えば、ＪＪＹ福島局４０ｋＨｚ、ＪＪＹ九州局６０ｋＨｚなど）の中から受信する局を選択することが可能となっている。増幅回路５１は、同調回路５０からのアナログ受信信号を増幅して、バンドパスフィルタ５２に供給する。バンドパスフィルタ５２は、アナログ受信信号のうち所定の周波数成分のみを復調回路５３に供給する。復調回路５３は、入力されたアナログ受信信号を平滑化して復調する。ＡＧＣ回路５４は、復調回路５３の出力信号のレベルを所定のレベルと比較し、長波標準電波の受信レベルが一定となるように、増幅回路５１における信号増幅率を調節する。デコード回路５５は、復調されたアナログ受信信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とし、当該デジタル信号から現在時刻情報を示すタイムコードを復号する。このタイムコードには、周知の通り、現在分を示す分情報と、現在時を示す時情報と、現在日を表す日情報（その年の１月１日からの通算日）とが含まれ、これらの情報が受信処理部２２から図５に示す制御部２３に出力される。
【００２５】
制御部２３は、ムーブメント１６の各部を中枢的に制御するものである。この制御部２３は、受信制御回路部４１と、駆動制御回路部４２と、秒カウンタ回路４３と、時分カウンタ回路４４とを備えている。更に、秒カウンタ回路４３は、秒位置カウンタ４３１、秒時刻カウンタ４３２および秒一致検出回路４３３を備えており、時分カウンタ回路４４は、時分位置カウンタ４４１、時分時刻カウンタ４４２および時分一致検出回路４４３を備えている。駆動制御回路部４２は、発振部２１から出力される各種のパルス信号に基づいて、秒針、分針、および時針を運針するための信号である駆動パルス信号を生成する回路である。通常、駆動制御回路部４２は、１秒周期で秒針を進めるためのパルス信号を出力し、１分周期で分針を進めるためのパルス信号を出力する。一方、表示時刻を修正する場合、駆動制御回路部４２は、通常よりも短い周期で各指針表示位置を早送りするためのパルス信号を出力する。
【００２６】
駆動部２４は、秒駆動回路３１と、時分駆動回路３２とを備えている。秒駆動回路３１は、制御部２３内の駆動制御回路部４２より供給されるさまざまな駆動パルスに基づき、秒針を駆動するモータである秒モータ２５を動作させる回路である。時分駆動回路３２は、駆動制御回路部４２より供給されるさまざまな駆動パルスに基づき、分針を駆動させるモータである時分モータ２６を動作させる回路である。なお図２を用いた説明では秒モータ２５のみを図示したが、ここでは秒モータ２５と時分モータ２６との２つのモータを持つ構成で説明を行っている。２モータ構成であれば、秒針と分針とを互いに独立に駆動することができるため、時刻修正のための針位置移動に要する時間を短くできるという利点がある。秒モータ２５および時分モータ２６は、いわゆるステッピングモータである。電池２７は、ムーブメント１６に電力を供給するものである。電池２７には、リチウム電池や銀電池などのコイン型の１次電池である。なお、ソーラーパネルなどにより発電を行う場合には、電池２７としてリチウムイオン電池などの２次電池が用いられる。
【００２７】
ここで、タイムコードに基づく表示時刻の修正動作は、駆動制御回路部４２による制御の下、受信制御回路部４１、秒カウンタ回路４３および時分カウンタ回路４４によって行われる。詳述すると、受信制御回路部４１は、タイムコードが供給されると、タイムコードに基づいて秒に相当するデータと、時分に相当するデータとの、二つのデータを生成し、秒を示すデータを秒カウンタ回路４３内の秒時刻カウンタ４３２の初期値として、時分を示すデータを時分カウンタ回路４４の時分時刻カウンタ４４２の初期値として、それぞれをセットする。
【００２８】
そして、秒時刻カウンタ４３２は、発振部２１からの１秒周期パルスと同期して初期値としてセットされた値を１秒周期でインクリメントし、そのカウント結果を現在の秒を示す現在秒データとして、秒一致検出回路４３３へと出力する。同様に、時分時刻カウンタ４４２は、発振部２１からの１分周期パルスと同期して初期値としてセットされた値を１分周期でインクリメントし、カウント結果を現在の時分を示す現在時分データとして、時分一致検出回路４４３へと出力する。
【００２９】
その後、駆動制御回路部４２は、秒針、分針、および時針により表示されている時刻を運針機構の磁気情報パターン（図示せず）を読み取ることにより求め、秒を表すデータを秒カウンタ回路４３内の秒位置カウンタ４３１の初期値として、時分を表すデータを時分カウンタ回路４４内の時分位置カウンタ４４１の初期値としてそれぞれセットする。初期値をセットされた秒位置カウンタ４３１は、１秒周期で値をインクリメントし、その値を秒を示す表示秒データとして、秒一致検出回路４３３へと出力する。同様に、時分位置カウンタ４４１は、１分周期で値をインクリメントし、その値を時分を示す表示時分データとして時分一致検出回路４４３へと出力する。
【００３０】
そして、駆動制御回路部４２は、表示時刻を現在時刻に合わせるための現在時刻復帰動作を開始する。まず、駆動制御回路部４２は、秒駆動用の早送りパルスを駆動部２４の秒駆動回路３１および秒位置カウンタ４３１に送る動作と、時分駆動用の早送りパルスを駆動部２４の時分駆動回路３２および時分位置カウンタ４４１に送る動作を開始する。これにより、秒位置カウンタ４３１は、秒駆動用の早送りパルスのカウントを開始し、時分位置カウンタ４４１は、時分駆動用の早送りパルスのカウントを開始する。
【００３１】
この結果、秒針、分針、時針の早送りが進められ、次第に、表示秒データが現在秒データの値に近付き、表示時分データが現在時分データに近付く。そして、表示秒データの値と現在秒データの値との一致が秒一致検出回路４３３によって検出され、表示時分データの値と現在時分データの値との一致が時分一致検出回路４４３によって検出され、駆動制御回路部４２は、秒駆動用および時分駆動用の早送りパルスの出力を停止し、通常の駆動用パルスを出力し、タイムコードに基づく時刻修正動作が完了する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の電波修正腕時計１によれば、ケース１２の側壁のうち肉厚部分を削ってできた空間にアンテナ１７が、その端面が空間の内側面と間隙を配置することにより、両端面１７ａ、１７ｂと空間１２２の内側面との間に間隙が設けられ、受信感度の劣化を防止することができる。また、アンテナ１７の周囲だけ、アンテナ１７とケース１２の内側面との距離を離すことができるため、ケース１２の寸法（外形）を従来のケースと同じ寸法形状のまま、アンテナ特性を確保することができ、アンテナ１７を配置するためにケース１２が大型化することを防止することができる。さらに、ステンレス鋼、真鍮およびチタン等の導電部材である金属材によって形成されたケース１２によって、時計としての高級感を醸し出すことができる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態にかかる電波修正腕時計１の構成を示す底面図（裏ブタ１４を外した状態）である。本実施形態の電波修正腕時計１が第１実施形態と異なる点は、ケース１２に形成された空間１２２にアンテナ１７を配置した後に、このアンテナ１７を固定する固定部材１５０として、プラスチック樹脂材などの非導電部材を空間１２２に隙間に充填し、アンテナ１７の周囲を包む構成とした点である。このような構成とすることで、アンテナ１７の受信特性の劣化を防止しつつ、アンテナ１７を固定することができると共に、プラスチック樹脂材が緩衝材として機能するため、アンテナ１７のコア１７１の対衝撃性を向上させることが可能となる。なお、同図においては、アンテナ１７の上面には固定部材１５０が配置されていないが、アンテナ１７上にも固定部材１５０を配置しても良いことは勿論である。
【００３４】
＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態にかかる電波修正腕時計１の構成を示す分解斜視図である。なお、同図においては、裏ブタ１４を図中上方に示している。本実施形態の電波修正腕時計１が第１実施形態と異なる点は、裏ブタ１４が非導電部材であるセラミックから一体成形され、ケース１２の下面の開口を覆うように、ねじ止め固定されている点である。セラミックの材質としては、長波帯の電波を透過するジルコニアなどを用いることができる。また、セラミックは、焼結時に金属粉を混入することで金属と同程度の光沢が出るため、腕時計に高級感を持たせることができる。
なお、セラミックからなる裏ブタ１４を用いる際にも、アンテナ１７が配置された空間の下方に、この裏ブタ１４が配置されることで、アンテナ１７の受信感度を向上させることができる。
【００３５】
＜第４実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態にかかる電波修正腕時計１の構成を示す分解斜視図（裏ブタ１４が上方）であり、また、図１０は、電波修正腕時計１の断面図である。本実施形態にかかる電波修正腕時計１が第１実施形態と異なる点は、次の３点である。すなわち、（１）ムーブメント１６を固定するための中枠１５５を備える点、（２）発電用のソーラーパネル１５７を備える点、（３）裏ブタ１４の外形を円形とすべく、ケース１２の側壁が円弧に沿ってくり抜かれ空間１２２が形成されている点である。
【００３６】
中枠１５５は、プラスチック材などの非導電部材がリング状に形成されてなり、図１０に示すように、ケース１２の内側壁に沿って配置され、そして、アンテナ１７およびムーブメント１６が中枠１５５の内側に位置決め固定される。すなわち、アンテナ１７とケース１２とが中枠１５５を挟む構造となるため、中枠１５５の厚みを大とすることで、ケース１２の内側面とアンテナ１７の端面１７ａ、１７ｂとの距離が離れ、受信感度特性が向上することとなる。
また、一般的に腕時計に発電用のソーラーパネル１５７を設ける場合、ソーラーパネル１５７は、文字板１５の下側に配置される。ここで、ソーラーパネル１５７の基材は金属材であるため、アンテナ１７の受信感度の劣化が懸念される。しかしながら、上記のように、中枠１５５を備える構成とすることで、ケース１２の内側面とアンテナ１７との距離が離れるため、この間隙（すなわち、中枠１５５）を通して電波の磁界成分をアンテナ１７に導くことができ、受信感度の劣化を防止できる。
一方、裏ブタ１４には、円形のものが一般的に用いられる。従って上記のように、円形の裏ブタ１４に合う形状に空間１２２を形成することで、従来の円形の裏ブタ１４を転用することができ、外観の向上と共に製造コストの削減を実現することが可能となる。
【００３７】
＜変形例＞
上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形可能である。そこで以下に各種の変形例について説明する。
【００３８】
（１）上述した各実施形態において、アンテナ１７を配置するための空間１２２を次のように形成しても良い。すなわち、図１１に示すように、ケース１２には、時計の略９時および６時方向の各々にバンド取付部１２１Ａ、１２１Ｂがあるものの、上述した各実施形態では、一方のバンド取付部１２１の方に向かってケース１２の内側面を削って空間１２２を形成した（図２参照）。これに対して、２つのバンド取付部１２１Ａ、１２１Ｂの各々に向かってケース１２の内側面を削り、空間１２２Ａ、１２２Ｂを形成し、この空間１２２Ａ、１２２Ｂにアンテナ１７の端面１７ａ、１７ｂが向くようにアンテナ１７を配置する構成、すなわち、図２に示すアンテナ配置を９０度時計回りに回転させた配置構成としても良い。
この構成によれば、アンテナ１７の長さ（全長）を長くすることができ、これにより、アンテナ１７の指向性を鋭くすることが可能となる。
【００３９】
（２）上述した各実施形態では、電波修正腕時計１の例示として、時針により時刻を表示するアナログ時計を例示したが、これに限らず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）あるいは有機ＥＬ（Electro Luminescent）によって時刻をデジタル表示するデジタル時計であっても良い。
（３）上述した各実施形態では、無線機能付き腕時計の例示として、長波標準電波を受信する電波修正腕時計について例示したが、電波を受信するバーアンテナが内蔵された腕時計であれば任意の腕時計に本発明を適用することができる。例えば、１２５ｋＨｚ帯の電波を受信してRF-ID（Radio Frequency Identification）機能を実現する腕時計、４５７ｋＨｚ帯の電波を受信してビーコン機能を実現する腕時計、あるいは、ＡＭラジオ機能を実現する腕時計といったものに、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電波修正腕時計の構成を示す分解斜視図である。
【図２】同電波修正腕時計の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図（裏ブタ無し）である。
【図３】同アンテナによる長波標準電波の受信を説明する概念図である。
【図４】同ムーブメントの一構成要素である運針機構を示す斜視図である。
【図５】同ムーブメントの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】同受信処理部の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る電波修正腕時計の構成を示す底面図（裏ブタ無し）である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る電波修正腕時計の構成を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る電波修正腕時計の構成を示す分解斜視図である。
【図１０】同電波修正腕時計の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の変形例にかかる電波修正腕時計の構成を示す底面図（裏ブタ無し）である。
【図１２】ループアンテナのコイル断面積およびコア長と指向特性との関係を模式的に示す図であり、（ａ）はコイル断面積が小、コア長が大のときの指向特性を示し、（ｂ）はコイル断面積が大、コア長が小のときの指向特性を示す。
【符号の説明】
【００４１】
１…電波修正腕時計、１１…カバーガラス、１２…ケース、１４…裏ブタ、１５…文字板、１６…ムーブメント、１７…アンテナ（バーアンテナ）、１８…時計バンド、１２１…バンド取付部、１２２…空間（凹部）、１４１…外枠、１４２…ガラス板、１５０…固定部材、１５５…中枠。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線機能付き腕時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケース内部にアンテナを内蔵する無線機能付きの腕時計が販売などされている。この腕時計にあっては、電波がケースによって遮蔽されずにアンテナに到達し得るように、ケース素材にブラスチックなどの非導電部材料が一般的に用いられている。しかしながら、プラスチック等の非導電部材料は、ステンレス鋼、真鍮あるいはチタンなどの導電部材料に比べ質感に高級感がないため、腕時計の高級感が損なわれてしまうといった問題がある。そこで、近年では、少なくともケース側面に金属材を用いると共に、アンテナをケース側面から離れた位置に配置すべくケース中央に向けて移動した位置に配置する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３３５７１（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ケースに収納されるムーブメントの各構成要素の配置は既に最適化されており、アンテナをケースの中央に近い位置に配置することは物理的に困難である。従って、アンテナとケースとを離間させるためには、結局、ケースの径を大きくせざるを得ず、腕時計のサイズが大きくなってしまうばかりか、装着性や携帯性が損なわれてしまうこととなる。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、時計のケース径を大きくすることなく、内蔵するアンテナの受信感度の劣化を防止できる無線機能付き腕時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、裏ブタと、前記裏ブタの上に配置され計時機能を実現するムーブメントと、前記裏ブタと前記ムーブメントとを上方から覆う導電部材からなるケースと、前記ケース内に前記ムーブメントと共に収納され前記ケースの外からの電波を受信するバーアンテナと、前記バーアンテナが受信した信号に基づく信号処理を実行する制御部とを備え、前記ケースの内側面には、前記ケース内に配置された前記バーアンテナの端面が対向する箇所に、前記ケースの径方向に凹む凹部が形成されていることを特徴とする無線機能付き腕時計を提供する。
【０００６】
ここで、上記発明において、前記裏ブタの一部が非導電部材から構成され、前記非導電部材から構成された部分が、少なくとも前記ケースの内側面に形成された凹部の下方に位置する構成が望ましい。
また、上記発明において、前記裏ブタは、金属材からなる枠材と、当該枠材に嵌合するガラス材とを備える構成が望ましい。
【０００７】
また、上記発明において、前記裏ブタは、セラミック材料から形成される構成が望ましい。
また、上記発明において、前記バーアンテナを固定する非導電材からなる固定部材を備える構成が望ましい。
【０００８】
また、上記発明において、前記ムーブメントを前記ケースに固定するための非導電材からなる中枠を備える構成が望ましい。
また、上記発明において、時刻視認用の文字板を更に備え、前記文字板は、非導電部材からなる構成が望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、時計のケース径を大きくすることなく、内蔵するアンテナの受信感度の劣化を防止できる無線機能付き腕時計が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。以下の各実施形態では、無線機能付き腕時計として、長波標準電波（日本ＪＪＹ：４０ｋＨｚ／６０ｋＨｚ、アメリカＷＷＶＢ：６０ｋＨｚ、ドイツＤＣＦ７７：７７．５ｋＨｚ）を受信し、受信信号に基づいて時刻を修正する電波修正腕時計について例示する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態にかかる電波修正腕時計１の構成を示す分解斜視図であり、図２は、電波修正腕時計１の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は裏ブタ１４を外した状態の底面図である。なお、図１は、電波修正腕時計１の裏側を上方にして示している。
【００１２】
図１および図２（ａ）に示すように、電波修正腕時計１は、計時機能を実現するムーブメント（時計モジュール）１６と、導電部材である金属（例えば、ステンレスやチタンなど）からなり、ムーブメント１６を収納するケース（「胴」とも称される）１２と、一部が非導電部材からなりケース１２の底面に形成された開口に嵌め込まれる裏ブタ１４と、ガラスなどの透明な非導電部材からなりケース１２の上面を覆うカバーガラス１１とを備えている。さらに、電波修正腕時計１は、時刻表示のための文字板１５と、長波標準電波を受信するためのアンテナ１７とを備え、文字板１５がムーブメント１６とカバーガラス１１との間に配置されると共に、アンテナ１７がケース１２にムーブメント１６と共に収納される構成となっている。
【００１３】
上記アンテナ１７は、図３に示すように、金属箔を数十枚積層してなるアモルファス材、あるいは、フェライトといった強磁性体材からなるコア（バー）１７１の周りに銅線などのリード線９１をコイル状に巻き回してなるバーアンテナである。このアンテナ１７は、コアの両端面１７ａ、１７ｂとを結ぶ線方向の磁界に反応する指向性を有しており、コア１７１の両端面１７ａ、１７ｂの各々を貫く長波標準電波（詳細には、長波標準電波の磁界成分）の時間変動に応じて、電磁誘導により、コイル状のリード線９１に誘導起電力（誘導起電圧）が発生する。そして、誘導起電力によるコイル両端の電位の変動が受信信号として検出される。
【００１４】
ここで、アンテナ１７は、金属製のケース１２にムーブメント１６と共に収納されるものの、アンテナ１７の配置の際に、両端面１７ａ、１７ｂをケース１２の内側壁に近接させると、アンテナ１７の両端面１７ａ、１７ｂに集中すべき磁束がケース１２に引き寄せられ、アンテナ１７の受信感度が劣化してしまう。そこで、アンテナ１７は、その両端面１７ａ、１７ｂから離間して配置される必要があるが、ケース１２の中央には、ムーブメント１６が配置されるため、アンテナ１７の配置位置をケース１２の中央に寄らせることはできず、結局、ケース１２の径を大きくする必要があり、時計サイズが大きくなってしまう。
【００１５】
そこで本実施形態は、アンテナ１７を次のように配置している。具体的には、図１および図２（ｂ）に示すように、一般的なケース１２には、使用者の手首に巻き回される時計バンド１８が取り付けられるバンド取付部（「かん」とも称される）１２１が一体成形されている。そこで、本実施形態ではケース１２の側壁のうち、バンド取付部１２１が形成され肉厚となる箇所を削り、アンテナ１７を配置してもケース１２の内側面との間に充分な隙間が生じる広さに、ケース１２の径方向に凹む空間（凹部）１２２を形成し、これにより、両端面１７ａ、１７ｂと空間１２２の内側面との間に間隙が設けられるため、受信感度の劣化を防止することができる。また、アンテナ１７の周囲だけ、アンテナ１７とケース１２の内側面との距離を離すことができるため、ケース１２の寸法（外形）を従来のケースと同じ寸法形状のまま、アンテナ特性を確保することができ、アンテナ１７を配置するためにケース１２が大型化することを防止することができる。さらに、ケース１２のうち、バンド取付部１２１の部分は、元々が肉厚であるため、空間１２２を形成したとしても、ケース強度に影響を与えることが殆どない。
【００１６】
ここで、上記のように形成される空間１２２の寸法は、次のように決定される。具体的には、アンテナ１７を収容するに充分な大きさである事に加え、アンテナ１７が配置された場合に、そのアンテナ１７の両端面１７ａ、１７ｂからケース１２の内側壁までの離間距離が、少なくとも離間距離＞Ｌ／Ｓの関係を満たす程度の大きさである。さらに詳述すると、磁性コアが用いられたループアンテナに誘起される電圧Ｖは、Ｖ＝Ｑ（２πｆ／Δｆ）μｎＳＨｃｏｓα（但し、Ｑ：定数、Δｆ：３ｄＢバンド幅、μ：実効透磁率、ｎ：コイル巻数、Ｓ、コイル断面積、Ｈ：磁界強度、α：磁界方向とコイル軸との角度）により示され、コイル断面積Ｓを通過する磁界が多いほど、すなわち、コイル断面積Ｓが大きくなるほど良好な受信特性が得られる。また、アンテナ指向性は、コイル断面積Ｓが小さく、かつ、コア１７１が長いほど鋭くなり（図１２（ａ）参照）離間距離を比較的大きくする必要があるのに対して、コイル断面積Ｓが大きく、かつ、コア１７１が短いほどアンテナ特性はブロードになるため（図１２（ｂ）参照）、アンテナコア軸方向以外の磁界が拾われ易くなり、離間距離を小さくすることができる。従って、離間距離は、離間距離＞Ｌ／Ｓ程度であれば良く（例えば、コア長Ｌ：１５ｍｍ、コイル断面積Ｓ：４ｍｍ2、離間距離：５ｍｍ程度）、この関係を満たす程度に離間距離が維持されれば、アンテナ１７の受信感度の劣化を防止することが可能となる。なお、上記空間１２２は、ケース１２を成形した後に切削加工により形成しても良く、また、金属射出成形（ＭＩＭ）にて加工しても良い。
【００１７】
次いで、本実施形態に係る電波修正腕時計１の構成について詳述する。図１に示すように、ケース１２の中央には、円形の開口が形成され、この開口には、図２（ａ）に示すように、円盤状の透明ガラスであるカバーガラス１１が嵌め込まれ、このカバーガラス１１と、ケース１２と、裏ブタ１４とによって電波修正腕時計１の筐体が構成されている。なお、この図２（ａ）の断面図は、アンテナ１７およびボタン２８を横断するように切った断面を示すものではない。ケース１２には、バンド取付部１２１が一体形成されており、このバンド取付部１２１には、バネ棒１８１によって時計バンド１８が取り付けられる。時計バンド１８およびバネ棒１８１は、ステンレス鋼、真鍮およびチタン等の導電部材である金属材から形成されている。また、図１および図２（ｂ）に示すように、ケース１２には、時計における３時方向に金属材からなるボタン２８（操作子）が設けられている。このように、時計バンド１８、バネ棒１８１およびボタン２８をケース１２と同様に金属材とすることで、外観上の統一を図ると共に高級感が得られるようになっている。なお、ボタン２８の数および配置位置は、任意である。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、ケース１２と裏ブタ１４とからなる上述の筐体には、文字板１５、ムーブメント１６およびアンテナ１７が収納されている。文字板１５は、平板部材であり、図２（ａ）に示すように、カバーガラス１１の図中下方に裏ブタ１４に対して略水平に固定され、また、この文字板１５の図中下方には、ムーブメント１６およびアンテナ１７が配置され、その下方全面が裏ブタ１４により覆われる。文字板１５は、紙材もしくはプラスチック材といった非導電部材から形成されている。また裏ブタ１４は、ステンレス鋼、真鍮もしくはチタン等の金属材がケース１２の下方に形成された開口に嵌合する形状に形成されてなる外枠１４１と、この外枠１４１に嵌め込まれるガラス材等の非導電部材からなるガラス板１４２とを備え、ケース１２の下方に嵌め込み（またはネジ止め）固定される。
【００１９】
この構成にあっては、上記のように文字板１５が非導電部材であるため、電波が電波修正腕時計１の上面（図２（ａ）の上方）からカバーガラス１１と文字板１５とを通過して筐体内部に到達し易くなる。また、同様に、裏ブタ１４のガラス板１４２が非導電部材であるため、電波修正腕時計１の下面（図２（ａ）の下方）から電波が筐体内部に到達し易くなる。これにより、電波修正腕時計１の上下方向から電波が筐体内部に到達し易くなるためアンテナ１７の受信特性の向上が図られる。さらに、図１に示すように、裏ブタ１４のガラス板１４２は、ケース１２に形成された空間１２２の下方に位置する程度の大きさに形成されており、これにより、アンテナ１７が配置された空間１２２に電波が到達し易くなっている。なお、ガラス板１４２に、例えばメッキ処理などの表面加工を施し、筐体内部を不可視とすると共に金属材と同様の質感とすることで、利用者の目に触れる部位（すなわちケース１２、裏ブタ１４、時計バンド１８、バネ棒１８１およびボタン２８）の質感が金属に統一され、これにより、高級感を向上させることができる。ここで、裏ブタ１４のガラス板１４２の面積は大きいほど好ましく、これにより、アンテナ１７の受信特性を向上させることができる。
【００２０】
ここで、アンテナ１７の受信特性の劣化を防止するために、アンテナ１７は、金属材を多く含むムーブメント１６から離間して配置されることが望ましい。しかしながら、腕時計にあっては、筐体（ケース１２）のサイズに制限がある。そこで、本実施形態にあっては、図１に示すように、この運針機構を含むムーブメント１６とアンテナ１７とが互いに重ならないように水平方向で並列に配置して筐体の厚みを薄くすると共に、アンテナ１７をバンド取付部１２１を削って形成された空間１２２に配置することでアンテナ１７をムーブメント１６から可能な限り離間してアンテナ１７の受信特性の劣化を防止しているのである。
【００２１】
次いで、ムーブメント１６の一構成要素である運針機構について、図４を参照して説明する。運針機構は、秒針７１、分針７２および時針７３の各針を駆動する機構であり、同図に示すように、秒車７４、２番車７５、および筒車７６が互いに連動するように構成された輪列を有している。秒車７４の回転軸には、秒針７１の一端が取り付けられており、また、２番車７５の回転軸には、分針７２の一端が取り付けられている。さらにまた、筒車７６の回転軸には、時針７３の一端が取り付けられている。秒車７４は、後述する秒モータ２５によって回転駆動され、この回転が２番車７５および筒車７６に伝達されることにより、秒針７１、分針７２および時針７３の各々が駆動され各々が時刻を指し示す。
【００２２】
秒車７４の表面には、秒車７４の回転軸を中心とする円状の軌道に沿って特定の磁気情報パターンで帯磁された磁性体が貼付されている。また、秒針７１の位置（回転角度）を求めるべく、この磁気情報パターンを読み取る秒針用検出素子７４１が秒車７４の表面の磁性体と検出面が対向するように固定されている。同様に、２番車７５、筒車７６にも磁性体が貼付されており、２番車７５に貼付られた磁性体と対向するように分針用検出素子７５１が固定され、筒車７６に貼付られた磁性体と対向するように時針用検出素子７６１が固定されている。秒針用検出素子７４１、分針用検出素子７５１および時針用検出素子７６１の各々は、読み取った磁気情報パターンに応じた検出信号をムーブメント１６のＩＣチップ（不図示）に出力する。ＩＣチップは、秒針用検出素子７４１、分針用検出素子７５１および時針用検出素子７６１の各々からの検出信号に基づいて秒針７１、分針７２、および時針７３の現在の指針位置を求める回路と、運針機構の駆動制御および長波標準電波に基づく時刻修正といった各種処理を行う回路とを備えている。
【００２３】
図５は、ムーブメント１６の電気的構成を示すブロック図である。この図において、発振部２１と、受信処理部２２と、制御部２３と、駆動部２４とは、上述のＩＣチップに形成された回路である。発振部２１は、発振回路（図示せず）と合成回路（図示せず）とを備えている。発振回路には、水晶振動子２１１が基準発振源として接続されている。発振回路は、所定周波数の基準パルスを生成して合成回路に出力する。合成回路は、基準パルスを分周して分周パルスを生成し、その分周パルスと基準パルスとを合成することで、パルス幅やエッジの発生タイミングが互いに異なるパルス信号を発生し、制御部２３へ供給する。
【００２４】
受信処理部２２は、アンテナ１７からのアナログ受信信号に各種処理を施し、長波標準電波に含まれる標準時刻情報を得る。図６に示すように、受信処理部２２は、同調回路５０と、増幅回路５１と、バンドパスフィルタ５２と、復調回路５３と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路５４と、デコード回路５５とを備えている。同調回路５０は、アンテナ１７のコイルと並列に接続された複数の同調コンデンサ（不図示）を備え、各々の同調コンデンサの容量は、所望の周波数に同調するように予め設定されている。すなわち、制御部２３からの切替え制御信号に基づきアナログスイッチなどによりアンテナ１７と接続される同調コンデンサが切替えられ、受信周波数が切り替わることで、複数局（例えば、ＪＪＹ福島局４０ｋＨｚ、ＪＪＹ九州局６０ｋＨｚなど）の中から受信する局を選択することが可能となっている。増幅回路５１は、同調回路５０からのアナログ受信信号を増幅して、バンドパスフィルタ５２に供給する。バンドパスフィルタ５２は、アナログ受信信号のうち所定の周波数成分のみを復調回路５３に供給する。復調回路５３は、入力されたアナログ受信信号を平滑化して復調する。ＡＧＣ回路５４は、復調回路５３の出力信号のレベルを所定のレベルと比較し、長波標準電波の受信レベルが一定となるように、増幅回路５１における信号増幅率を調節する。デコード回路５５は、復調されたアナログ受信信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とし、当該デジタル信号から現在時刻情報を示すタイムコードを復号する。このタイムコードには、周知の通り、現在分を示す分情報と、現在時を示す時情報と、現在日を表す日情報（その年の１月１日からの通算日）とが含まれ、これらの情報が受信処理部２２から図５に示す制御部２３に出力される。
【００２５】
制御部２３は、ムーブメント１６の各部を中枢的に制御するものである。この制御部２３は、受信制御回路部４１と、駆動制御回路部４２と、秒カウンタ回路４３と、時分カウンタ回路４４とを備えている。更に、秒カウンタ回路４３は、秒位置カウンタ４３１、秒時刻カウンタ４３２および秒一致検出回路４３３を備えており、時分カウンタ回路４４は、時分位置カウンタ４４１、時分時刻カウンタ４４２および時分一致検出回路４４３を備えている。駆動制御回路部４２は、発振部２１から出力される各種のパルス信号に基づいて、秒針、分針、および時針を運針するための信号である駆動パルス信号を生成する回路である。通常、駆動制御回路部４２は、１秒周期で秒針を進めるためのパルス信号を出力し、１分周期で分針を進めるためのパルス信号を出力する。一方、表示時刻を修正する場合、駆動制御回路部４２は、通常よりも短い周期で各指針表示位置を早送りするためのパルス信号を出力する。
【００２６】
駆動部２４は、秒駆動回路３１と、時分駆動回路３２とを備えている。秒駆動回路３１は、制御部２３内の駆動制御回路部４２より供給されるさまざまな駆動パルスに基づき、秒針を駆動するモータである秒モータ２５を動作させる回路である。時分駆動回路３２は、駆動制御回路部４２より供給されるさまざまな駆動パルスに基づき、分針を駆動させるモータである時分モータ２６を動作させる回路である。なお図２を用いた説明では秒モータ２５のみを図示したが、ここでは秒モータ２５と時分モータ２６との２つのモータを持つ構成で説明を行っている。２モータ構成であれば、秒針と分針とを互いに独立に駆動することができるため、時刻修正のための針位置移動に要する時間を短くできるという利点がある。秒モータ２５および時分モータ２６は、いわゆるステッピングモータである。電池２７は、ムーブメント１６に電力を供給するものである。電池２７には、リチウム電池や銀電池などのコイン型の１次電池である。なお、ソーラーパネルなどにより発電を行う場合には、電池２７としてリチウムイオン電池などの２次電池が用いられる。
【００２７】
ここで、タイムコードに基づく表示時刻の修正動作は、駆動制御回路部４２による制御の下、受信制御回路部４１、秒カウンタ回路４３および時分カウンタ回路４４によって行われる。詳述すると、受信制御回路部４１は、タイムコードが供給されると、タイムコードに基づいて秒に相当するデータと、時分に相当するデータとの、二つのデータを生成し、秒を示すデータを秒カウンタ回路４３内の秒時刻カウンタ４３２の初期値として、時分を示すデータを時分カウンタ回路４４の時分時刻カウンタ４４２の初期値として、それぞれをセットする。
【００２８】
そして、秒時刻カウンタ４３２は、発振部２１からの１秒周期パルスと同期して初期値としてセットされた値を１秒周期でインクリメントし、そのカウント結果を現在の秒を示す現在秒データとして、秒一致検出回路４３３へと出力する。同様に、時分時刻カウンタ４４２は、発振部２１からの１分周期パルスと同期して初期値としてセットされた値を１分周期でインクリメントし、カウント結果を現在の時分を示す現在時分データとして、時分一致検出回路４４３へと出力する。
【００２９】
その後、駆動制御回路部４２は、秒針、分針、および時針により表示されている時刻を運針機構の磁気情報パターン（図示せず）を読み取ることにより求め、秒を表すデータを秒カウンタ回路４３内の秒位置カウンタ４３１の初期値として、時分を表すデータを時分カウンタ回路４４内の時分位置カウンタ４４１の初期値としてそれぞれセットする。初期値をセットされた秒位置カウンタ４３１は、１秒周期で値をインクリメントし、その値を秒を示す表示秒データとして、秒一致検出回路４３３へと出力する。同様に、時分位置カウンタ４４１は、１分周期で値をインクリメントし、その値を時分を示す表示時分データとして時分一致検出回路４４３へと出力する。
【００３０】
そして、駆動制御回路部４２は、表示時刻を現在時刻に合わせるための現在時刻復帰動作を開始する。まず、駆動制御回路部４２は、秒駆動用の早送りパルスを駆動部２４の秒駆動回路３１および秒位置カウンタ４３１に送る動作と、時分駆動用の早送りパルスを駆動部２４の時分駆動回路３２および時分位置カウンタ４４１に送る動作を開始する。これにより、秒位置カウンタ４３１は、秒駆動用の早送りパルスのカウントを開始し、時分位置カウンタ４４１は、時分駆動用の早送りパルスのカウントを開始する。
【００３１】
この結果、秒針、分針、時針の早送りが進められ、次第に、表示秒データが現在秒データの値に近付き、表示時分データが現在時分データに近付く。そして、表示秒データの値と現在秒データの値との一致が秒一致検出回路４３３によって検出され、表示時分データの値と現在時分データの値との一致が時分一致検出回路４４３によって検出され、駆動制御回路部４２は、秒駆動用および時分駆動用の早送りパルスの出力を停止し、通常の駆動用パルスを出力し、タイムコードに基づく時刻修正動作が完了する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の電波修正腕時計１によれば、ケース１２の側壁のうち肉厚部分を削ってできた空間にアンテナ１７が、その端面が空間の内側面と間隙を配置することにより、両端面１７ａ、１７ｂと空間１２２の内側面との間に間隙が設けられ、受信感度の劣化を防止することができる。また、アンテナ１７の周囲だけ、アンテナ１７とケース１２の内側面との距離を離すことができるため、ケース１２の寸法（外形）を従来のケースと同じ寸法形状のまま、アンテナ特性を確保することができ、アンテナ１７を配置するためにケース１２が大型化することを防止することができる。さらに、ステンレス鋼、真鍮およびチタン等の導電部材である金属材によって形成されたケース１２によって、時計としての高級感を醸し出すことができる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態にかかる電波修正腕時計１の構成を示す底面図（裏ブタ１４を外した状態）である。本実施形態の電波修正腕時計１が第１実施形態と異なる点は、ケース１２に形成された空間１２２にアンテナ１７を配置した後に、このアンテナ１７を固定する固定部材１５０として、プラスチック樹脂材などの非導電部材を空間１２２に隙間に充填し、アンテナ１７の周囲を包む構成とした点である。このような構成とすることで、アンテナ１７の受信特性の劣化を防止しつつ、アンテナ１７を固定することができると共に、プラスチック樹脂材が緩衝材として機能するため、アンテナ１７のコア１７１の対衝撃性を向上させることが可能となる。なお、同図においては、アンテナ１７の上面には固定部材１５０が配置されていないが、アンテナ１７上にも固定部材１５０を配置しても良いことは勿論である。
【００３４】
＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態にかかる電波修正腕時計１の構成を示す分解斜視図である。なお、同図においては、裏ブタ１４を図中上方に示している。本実施形態の電波修正腕時計１が第１実施形態と異なる点は、裏ブタ１４が非導電部材であるセラミックから一体成形され、ケース１２の下面の開口を覆うように、ねじ止め固定されている点である。セラミックの材質としては、長波帯の電波を透過するジルコニアなどを用いることができる。また、セラミックは、焼結時に金属粉を混入することで金属と同程度の光沢が出るため、腕時計に高級感を持たせることができる。
なお、セラミックからなる裏ブタ１４を用いる際にも、アンテナ１７が配置された空間の下方に、この裏ブタ１４が配置されることで、アンテナ１７の受信感度を向上させることができる。
【００３５】
＜第４実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態にかかる電波修正腕時計１の構成を示す分解斜視図（裏ブタ１４が上方）であり、また、図１０は、電波修正腕時計１の断面図である。本実施形態にかかる電波修正腕時計１が第１実施形態と異なる点は、次の３点である。すなわち、（１）ムーブメント１６を固定するための中枠１５５を備える点、（２）発電用のソーラーパネル１５７を備える点、（３）裏ブタ１４の外形を円形とすべく、ケース１２の側壁が円弧に沿ってくり抜かれ空間１２２が形成されている点である。
【００３６】
中枠１５５は、プラスチック材などの非導電部材がリング状に形成されてなり、図１０に示すように、ケース１２の内側壁に沿って配置され、そして、アンテナ１７およびムーブメント１６が中枠１５５の内側に位置決め固定される。すなわち、アンテナ１７とケース１２とが中枠１５５を挟む構造となるため、中枠１５５の厚みを大とすることで、ケース１２の内側面とアンテナ１７の端面１７ａ、１７ｂとの距離が離れ、受信感度特性が向上することとなる。
また、一般的に腕時計に発電用のソーラーパネル１５７を設ける場合、ソーラーパネル１５７は、文字板１５の下側に配置される。ここで、ソーラーパネル１５７の基材は金属材であるため、アンテナ１７の受信感度の劣化が懸念される。しかしながら、上記のように、中枠１５５を備える構成とすることで、ケース１２の内側面とアンテナ１７との距離が離れるため、この間隙（すなわち、中枠１５５）を通して電波の磁界成分をアンテナ１７に導くことができ、受信感度の劣化を防止できる。
一方、裏ブタ１４には、円形のものが一般的に用いられる。従って上記のように、円形の裏ブタ１４に合う形状に空間１２２を形成することで、従来の円形の裏ブタ１４を転用することができ、外観の向上と共に製造コストの削減を実現することが可能となる。
【００３７】
＜変形例＞
上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形可能である。そこで以下に各種の変形例について説明する。
【００３８】
（１）上述した各実施形態において、アンテナ１７を配置するための空間１２２を次のように形成しても良い。すなわち、図１１に示すように、ケース１２には、時計の略９時および６時方向の各々にバンド取付部１２１Ａ、１２１Ｂがあるものの、上述した各実施形態では、一方のバンド取付部１２１の方に向かってケース１２の内側面を削って空間１２２を形成した（図２参照）。これに対して、２つのバンド取付部１２１Ａ、１２１Ｂの各々に向かってケース１２の内側面を削り、空間１２２Ａ、１２２Ｂを形成し、この空間１２２Ａ、１２２Ｂにアンテナ１７の端面１７ａ、１７ｂが向くようにアンテナ１７を配置する構成、すなわち、図２に示すアンテナ配置を９０度時計回りに回転させた配置構成としても良い。
この構成によれば、アンテナ１７の長さ（全長）を長くすることができ、これにより、アンテナ１７の指向性を鋭くすることが可能となる。
【００３９】
（２）上述した各実施形態では、電波修正腕時計１の例示として、時針により時刻を表示するアナログ時計を例示したが、これに限らず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）あるいは有機ＥＬ（Electro Luminescent）によって時刻をデジタル表示するデジタル時計であっても良い。
（３）上述した各実施形態では、無線機能付き腕時計の例示として、長波標準電波を受信する電波修正腕時計について例示したが、電波を受信するバーアンテナが内蔵された腕時計であれば任意の腕時計に本発明を適用することができる。例えば、１２５ｋＨｚ帯の電波を受信してRF-ID（Radio Frequency Identification）機能を実現する腕時計、４５７ｋＨｚ帯の電波を受信してビーコン機能を実現する腕時計、あるいは、ＡＭラジオ機能を実現する腕時計といったものに、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電波修正腕時計の構成を示す分解斜視図である。
【図２】同電波修正腕時計の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図（裏ブタ無し）である。
【図３】同アンテナによる長波標準電波の受信を説明する概念図である。
【図４】同ムーブメントの一構成要素である運針機構を示す斜視図である。
【図５】同ムーブメントの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】同受信処理部の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る電波修正腕時計の構成を示す底面図（裏ブタ無し）である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る電波修正腕時計の構成を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る電波修正腕時計の構成を示す分解斜視図である。
【図１０】同電波修正腕時計の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の変形例にかかる電波修正腕時計の構成を示す底面図（裏ブタ無し）である。
【図１２】ループアンテナのコイル断面積およびコア長と指向特性との関係を模式的に示す図であり、（ａ）はコイル断面積が小、コア長が大のときの指向特性を示し、（ｂ）はコイル断面積が大、コア長が小のときの指向特性を示す。
【符号の説明】
【００４１】
１…電波修正腕時計、１１…カバーガラス、１２…ケース、１４…裏ブタ、１５…文字板、１６…ムーブメント、１７…アンテナ（バーアンテナ）、１８…時計バンド、１２１…バンド取付部、１２２…空間（凹部）、１４１…外枠、１４２…ガラス板、１５０…固定部材、１５５…中枠。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏ブタと、前記裏ブタの上に配置され計時機能を実現するムーブメントと、前記裏ブタと前記ムーブメントとを上方から覆う導電部材からなるケースと、前記ケース内に前記ムーブメントと共に収納され前記ケースの外からの電波を受信するバーアンテナと、前記バーアンテナが受信した信号に基づく信号処理を実行する制御部とを備え、
前記ケースの内側面には、前記ケース内に配置された前記バーアンテナの端面が対向する箇所に、前記ケースの径方向に凹む凹部が形成されている
ことを特徴とする無線機能付き腕時計。
【請求項２】
前記裏ブタの一部が非導電部材から構成され、前記非導電部材から構成された部分が、少なくとも前記ケースの内側面に形成された凹部の下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の無線機能付き腕時計。
【請求項３】
前記裏ブタは、金属材からなる枠材と、当該枠材に嵌合するガラス材とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の無線機能付き腕時計。
【請求項４】
前記裏ブタは、セラミック材料から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線機能付き腕時計。
【請求項５】
前記バーアンテナを固定する非導電材からなる固定部材を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の無線機能付き腕時計。
【請求項６】
前記ムーブメントを前記ケースに固定するための非導電材からなる中枠を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の無線機能付き腕時計。
【請求項７】
時刻視認用の文字板を更に備え、前記文字板は、非導電部材からなる
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の無線機能付き腕時計。
【請求項１】
裏ブタと、前記裏ブタの上に配置され計時機能を実現するムーブメントと、前記裏ブタと前記ムーブメントとを上方から覆う導電部材からなるケースと、前記ケース内に前記ムーブメントと共に収納され前記ケースの外からの電波を受信するバーアンテナと、前記バーアンテナが受信した信号に基づく信号処理を実行する制御部とを備え、
前記ケースの内側面には、前記ケース内に配置された前記バーアンテナの端面が対向する箇所に、前記ケースの径方向に凹む凹部が形成されている
ことを特徴とする無線機能付き腕時計。
【請求項２】
前記裏ブタの一部が非導電部材から構成され、前記非導電部材から構成された部分が、少なくとも前記ケースの内側面に形成された凹部の下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の無線機能付き腕時計。
【請求項３】
前記裏ブタは、金属材からなる枠材と、当該枠材に嵌合するガラス材とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の無線機能付き腕時計。
【請求項４】
前記裏ブタは、セラミック材料から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線機能付き腕時計。
【請求項５】
前記バーアンテナを固定する非導電材からなる固定部材を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の無線機能付き腕時計。
【請求項６】
前記ムーブメントを前記ケースに固定するための非導電材からなる中枠を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の無線機能付き腕時計。
【請求項７】
時刻視認用の文字板を更に備え、前記文字板は、非導電部材からなる
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の無線機能付き腕時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−７８５０３（Ｐ２００６−７８５０３Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５６５５５（Ｐ２００５−３５６５５５）
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【分割の表示】特願２００３−４７０７４（Ｐ２００３−４７０７４）の分割
【原出願日】平成１５年２月２５日（２００３．２．２５）
【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１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【分割の表示】特願２００３−４７０７４（Ｐ２００３−４７０７４）の分割
【原出願日】平成１５年２月２５日（２００３．２．２５）
【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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