電子機器
【課題】アンテナの受信感度を劣化させることなく、回路基板において広い実装面積を確保するとともに、装置全体の小型化を実現することのできる電子機器を提供する。
【解決手段】回路基板８と、この回路基板８の一方の面に配置され、コア９２とこのコア９２に導線を巻回することにより構成されたコイル部９３とを備えてなるアンテナ９と、回路基板８の他方の面であって、アンテナ９に対応する位置に配置された電子部品８１又は端子部８２と、回路基板８の面上及び回路基板８の内部のうち少なくともいずれか一方であってアンテナ９と電子部品８１又は端子部８２との間に配置されたシールドパターン８３とを備えている。
【解決手段】回路基板８と、この回路基板８の一方の面に配置され、コア９２とこのコア９２に導線を巻回することにより構成されたコイル部９３とを備えてなるアンテナ９と、回路基板８の他方の面であって、アンテナ９に対応する位置に配置された電子部品８１又は端子部８２と、回路基板８の面上及び回路基板８の内部のうち少なくともいずれか一方であってアンテナ９と電子部品８１又は端子部８２との間に配置されたシールドパターン８３とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関し、特にアンテナを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナを備え、自動的に現在時刻を修正する電波時計等の電子機器が知られている。
時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナとしては、例えば、受信感度のよい磁性材料であるアモルファス金属やフェライト等からなるコアに導線を巻回してコイル部を形成したバーアンテナ等が多く用いられている。
【０００３】
しかし、このようなアンテナは、各種電子部品や銅箔で形成されたグランドパターン等、金属材料で形成された部材が近傍に配置されると損失が発生し感度劣化を生じる。
また、例えばＨＩＧＨ／ＬＯＷが速い速度で切り替わる信号を扱うような端子部（例えば検査用端子部）や電子部品がアンテナの近傍に配置されると、これらの端子部や電子部品から生ずるノイズの影響を受けてアンテナの感度が劣化してしまう。
【０００４】
そこで、回路基板の一端を切り欠いて、回路基板の側部にアンテナを配置する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような構成とすれば、金属材料で形成された部材やノイズを発生させる端子部、電子部品等からアンテナをある程度離すことができるため、アンテナの感度劣化を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電波腕時計等の電子機器は多機能化が進んでおり、様々な機能を実現するために例えば検波ＩＣ、時計マイコン、各種機構部品等、多くの電子部品や端子部を回路基板上に実装する必要がある。この点、特許文献１に記載されている技術では、回路基板の一端を切り欠いてアンテナを配置するスペースを確保しているため、その分回路基板における電子部品等を実装するための面積が狭くなってしまうという問題がある。
他方で、電子部品や端子部等のアンテナへの影響を避けつつ、回路基板における部品等の実装面積を広く確保しようとすると、回路基板の外側にアンテナを配置することとなり、電子機器全体が大型化してしまう。
【０００７】
例えば携帯電話機のように小型化があまり求められない電子機器や、比較的サイズが大きな男性向けの腕時計等においては、回路基板を避けてアンテナを配置することも可能である。しかし、女性向けの腕時計等、小型化が強く要請される電子機器においては、アンテナ感度を高く維持しつつ、できるだけ実装効率（実装密度）を高めて、装置全体を小型化することが求められている。
【０００８】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、アンテナの受信感度を劣化させることなく、回路基板において広い実装面積を確保するとともに、装置全体の小型化を実現することのできる電子機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、
回路基板と、
この回路基板の一方の面に配置され、コアとこのコアに導線を巻回することにより構成されたコイル部とを備えてなるアンテナと、
前記回路基板の他方の面であって、前記アンテナに対応する位置に配置された電子部品又は端子部と、
前記回路基板の面上及び前記回路基板の内部のうち少なくともいずれか一方であって前記アンテナと前記電子部品又は端子部との間に配置されたシールドパターンと、
を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アンテナと電子部品又は端子部との間にシールドパターンを配置することにより、回路基板上に実装された電子部品又は端子部によるアンテナへの影響を防ぐことができるため、アンテナと電子部品又は端子部とを回路基板の表裏に配置してもアンテナの受信感度の劣化を防止することができる。
そして、アンテナと電子部品又は端子部とを回路基板の表裏に配置することができることにより、回路基板において広い実装面積を確保できることから、実装密度の向上や装置全体の小型化を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電子機器を電波腕時計に適用した一実施形態における要部を示した拡大断面図である。
【図２】図１に示された電子腕時計に設けられる回路基板の表面を示した拡大平面図である。
【図３】図３に示された回路基板の裏面を示した拡大平面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】（Ａ）は、図１に示す回路基板の表面に配置される第１のシールドパターンの平面図であり、（Ｂ）は、図１に示す回路基板の内層に配置される第２のシールドパターンの平面図であり、（Ｃ）は、図１に示す回路基板の内層に配置される第３のシールドパターンの平面図であり、（Ｄ）は、図１に示す回路基板の裏面に配置される第４のシールドパターンの平面図である。
【図６】アンテナに対するシールドパターンが設けられる範囲を説明するための説明図である。
【図７】シールドパターンが設けられる範囲とアンテナのＱ値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１から図７を参照しつつ、本発明に係る電子機器の一実施形態を説明する。なお、本実施形態では、電子機器がアンテナを搭載した電波腕時計である場合を例として説明するが、本発明に係る電子機器は電波腕時計に限定されない。
【００１３】
図１は、本実施形態における電波腕時計の要部断面図である。
本実施形態に係る電波腕時計１００は、電気的な駆動により指針（時針、分針等）を回転させて時刻を表示するものである。
【００１４】
電波腕時計１００は、短柱形状に形成された本体ケース（以下「時計ケース１」という。）を備えている。本実施形態において時計ケース１は、例えばステンレス、チタニウム等の金属材料によって形成されている。なお、時計ケース１は、金属材料で形成されているものに限定されず、例えば樹脂等により形成されているものであってもよい。時計ケース１の上部外周には、軟質樹脂製のベゼル１１が取付けられている。
【００１５】
この時計ケース１の外側面であって時計の１２時方向側及び６時方向側には、時計バンド（図示せず）が取り付けられるバンド取付部１３が形成されており、各バンド取付部１３には図示しない時計バンドが取り付けられるようになっている。また、時計ケース１の側部には時刻合わせの指示などの種々の操作指示が入力される複数の操作ボタン（図示せず）等が設けられている。
【００１６】
図１に示すように、時計ケース１は、上下（図１において上下）が開口した中空状になっており、この中空部分が各種部品を収納する収納空間を与える収納部となる。
この時計ケース１の表面側（視認側、図１における上側）の開口部には、透明なガラス等の材料で形成された風防部材２が防水リング２１等を介して表面側の開口部を閉塞するように取り付けられている。
また、時計ケース１の裏面側（図１における下側）の開口部には、裏蓋部材３が防水リング３１等を介して裏面側の開口部を閉塞するように取り付けられている。
【００１７】
時計ケース１の内部であって、風防ガラス２の下方には文字板４が配置されている。文字板４の上には図示しない時字等が設けられている。
この文字板４のほぼ中央部には、図示しない貫通孔が設けられており、この貫通孔には時計ムーブメント５の内部機構側から電波腕時計１００の表面側（風防ガラス２の設けられている視認側、図１において上側）に向けて指針（時針６ａ、分針６ｂ等）を支持する軸部材６１が挿通されている。軸部材６１には、図示しない輪列機構を介して指針駆動モータ（図示せず）に接続されており、指針駆動モータが駆動することにより対応する軸部材６１が回転すると、当該軸部材６１に支持されている指針が文字板４の外周に沿って設けられている時字を指示し、時刻を表示するようになっている。
【００１８】
また、時計ケース１の内部であって文字板４の下方には、例えば樹脂等によって形成されたハウジング７が収納されている。ハウジング７には、時針６ａ、分針６ｂ等の指針を運針させる時計ムーブメント５、各種電子部品を実装した回路基板８等が組み込まれている。時計ムーブメント５は、例えば輪列機構や指針駆動モータ（いずれも図示せず）等を備えて構成されている。
また、ハウジング７の下側には、ハウジング７を支持するため押え部材１２が設けられている。
【００１９】
図２は、本実施形態における回路基板８を表面側（視認側、図１において上側）から見た平面図であり、図３は、回路基板８を裏面側（図１において下側）から見た平面図である。図４は、図２におけるIV−IV線に沿う断面図である。
【００２０】
本実施形態において、回路基板８は、図２、図３に示すように、全体がほぼ円盤状に形成されている。
図２に示すように、この回路基板８の一方の面である表面側（視認側、図１において上側）には、例えばＬＳＩ（大規模集積回路）などの半導体素子やコンデンサ等の各種電子部品８１が配置されている。
また、この回路基板８の表面側には、各種の電子部品８１等と接続される複数の端子部８２（一般的な端子部８２ａ）がパターン形成されている。
【００２１】
また、この回路基板８の一方の面である表面側の一端部には、アンテナ９がケース９１に収納された状態で配置されている。アンテナ９は、例えば接着剤９０を介して回路基板８の上に接着固定されている。なお、アンテナ９を回路基板８の上に固定する手法は接着固定に限定されない。また、アンテナ９がケース９１に収納されていることは必須ではなく、ケースに収納されていない状態のアンテナ９を直接回路基板８の上に配置してもよい。
【００２２】
本実施形態において、アンテナ９は、長尺なコア９２とこのコア９２に導線を巻回することにより形成されているコイル部９３とを備えており、コア９２に電波が透過すると、コイル部９３に誘起電流が発生するように構成されている。
コア９２は、フェライトやアモルファス等の磁性材料により形成されている。なお、コア９２を形成する材料は、フェライトやアモルファスに限定されず、コア９２の形状に加工することが可能な磁性材料であれば他の材料も適用可能である。
【００２３】
また、図３に示すように、回路基板８の他方の面である裏面側（図１において下側）には、例えば水晶振動子やアンテナ９によって検出された電気信号を増幅・復調して標準電波に含まれる時刻データを取り出す受信回路、発振器を有して現在時刻を計時する計時回路、コンデンサ等（いずれも図示せず）の各種電子部品８１が搭載されている。
また、この回路基板８の表面側には、各種の電子部品８１等と接続される複数の端子部８２（一般的な端子部８２ａ）がパターン形成されている。
さらに、回路基板８における裏面側にあって、アンテナ９に対応する位置の近傍には、アンテナ９が接続される一対の係止用の端子部８２ｂが設けられており、コイル部９３から引き出された導線の両端部は、回路基板８の裏面側に引き回されて、この係止用の端子部８２ｂにそれぞれ係止されている。
また、本実施形態では、回路基板８における裏面側にあって、アンテナ９のコイル部９３に対応する位置に、検査用の端子部（チェックパッド）８２ｃが配置されている。検査用の端子部は、ＨＩＧＨ／ＬＯＷが速い速度で切り替わる信号を扱う端子部であり、アンテナ９の受信感度に影響を及ぼすノイズを発生させるものである。
【００２４】
本実施形態において、回路基板８は、３層の絶縁層８０（８０ａ〜８０ｃ）が積層されて構成された多層の基板であり、回路基板８の面上及びその内部（すなわち絶縁層８０（８０ａ〜８０ｃ）の間）であってアンテナ９と電子部品８１又は端子部８２との間にシールドパターン８３（８３ａ〜８３ｄ）が配置されている。
シールドパターン８３は、銅等の金属材料よりなる膜又は箔で形成されたベタパターンである。シールドパターン８３を形成する手法は特に限定されず、例えばスクリーン印刷、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition、物理気相成長）、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ等の手法により形成される。
なお、シールドパターン８３と各種端子部８２とを同時的に形成してもよい。
【００２５】
ここで、本実施形態におけるシールドパターン８３について、図２から図５（Ａ）〜（Ｄ）等を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態では、図４に示すように、回路基板８の表裏（すなわち、一方の面の表面と他方の面の表面）に各１層と、回路基板８を構成する各絶縁層８０ａ〜８０ｃの間（内層）にそれぞれ１層のシールドパターン８３が設けられている。
なお、本実施形態において、シールドパターン８３ａ〜８３ｄは、いずれもグランド（ＧＮＤ）に直接接続されたベタグランドとなっている。
【００２６】
図５（Ａ）は、回路基板８の表面側（すなわち、第１層目の絶縁層８０ａの表面）に形成されているシールドパターン８３（第１層目のシールドパターン８３ａ）の平面図である。本実施形態において、シールドパターン８３ａは、そのアンテナ９の延在方向における長さが、アンテナ９のコイル部９３の長さよりも小さい（狭い）範囲に収まるように設けられている。
図３及び図４に示すように、本実施形態では、回路基板８の裏面側であってコイル部９３に対応する位置に検査用の端子部８２ｃが配置されており、シールドパターン８３ａは、回路基板８の表面側であって、この検査用の端子部８２ｃに対応する部分及びその周辺部に設けられたほぼ半円形の遮蔽部を有している。また、回路基板８上には、各種の電子部品８１等と接続される端子部８２（一般的な端子部８２ａ）が複数形成されており、シールドパターン８３ａは、これらの端子部８２ａを避けて配置されている。
なお、シールドパターン８３ａの形状は図示例に限定されない。
【００２７】
図５（Ｂ）は、第１層目の絶縁層８０ａと第２の絶縁層８０ｂとの間に形成されているシールドパターン８３（第２層目のシールドパターン８３ｂ）の平面図である。
また、図５（Ｃ）は、第２層目の絶縁層８０ｂと第２の絶縁層８０ｃとの間に形成されているシールドパターン８３（第３層目のシールドパターン８３ｃ）の平面図である。
第２層目のシールドパターン８３ｂ及び第３層目のシールドパターン８３ｃは、いずれも第１層目のシールドパターン８３ａの外形形状とほぼ同じ形状となっており、図４に示すように、第１層目のシールドパターン８３ａ〜第３層目のシールドパターン８３ｃは、回路基板８の厚み方向におけるほぼ同じ位置に積層配置されるようになっている。
なお、第２層目のシールドパターン８３ｂ及び第３層目のシールドパターン８３ｃの形状は図示例に限定されず、第１層目のシールドパターン８３ａの外形形状と異なる形状であってもよい。
【００２８】
図５（Ｄ）は、回路基板８の裏面側（すなわち、第３層目の絶縁層８０ｃの裏面側）に形成されているシールドパターン８３（第４層目のシールドパターン８３ｄ）の平面図である。
第４層目のシールドパターン８３ｄは、回路基板８の裏面側であってコイル部９３に対応する位置に配置されている検査用の端子部８２ｃを囲むように設けられている。
なお、第４層目のシールドパターン８３ｄの形状は図示例に限定されず、例えば、シールドパターン８３ａ〜８３ｃとほぼ同じ外形形状であってもよい。
【００２９】
回路基板８上には、検査用の端子部８２ｃ等、アンテナ９の感度劣化を引き起こすノイズを発生させる端子部８２や電子機器８１が搭載されているが、本実施形態では、こうした端子部８２や電子機器８１とアンテナ９との間に複数のシールドパターン８３を積層配置しているため、回路基板８の裏面側であってアンテナ９のコイル部９３に対応する位置に検査用の端子部８２ｃ等を配置してもアンテナ９がこうした端子部８２や電子機器８１から生ずるノイズの影響を受けず、アンテナ９の感度の劣化を防止することができる。
【００３０】
なお、一般にアンテナ９の近傍に金属材料で形成された部材を配置すると、損失が発生しアンテナ９の感度劣化を生じる。しかし、金属製の部材がアンテナ９との位置関係において所定の範囲内に配置されている場合には、損失によるアンテナ９の感度劣化をほとんど生じない。
この点について、図６及び図７を参照しつつ説明する。
【００３１】
図７は、図６に示すようにアンテナ９及び銅箔で形成されたシールドパターン８３を配置して、電波腕時計において受信する主要な標準電波の周波数である４０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、７７．５ｋＨｚの電波をアンテナ９が受信する際のＱ（Quality Factor）の値（アンテナ９の感度指標である損失の少なさを示す値。以下「Ｑ値」という。）を測定したグラフである。
【００３２】
図６に示すように、アンテナ９のコア９２の延在方向の長さを「アンテナ長Ｌａ」とし、コイル部９３におけるアンテナ長Ｌａ方向の長さを「巻き線長Ｌｍ」とし、シールドパターン８３のアンテナ９の延在方向における長さを「シールドパターン長Ｌｘ」としたとき、シールドパターン長Ｌｘが、コイル部９３の巻き線長Ｌｍよりも小さい（狭い）範囲に収まっている場合には、図７に示すように、アンテナ９の感度指標である損失の少なさを示すＱ値はほとんど劣化しない。
そして、図７によれば、シールドパターン長Ｌｘがアンテナ９のコイル部９３の巻き線長Ｌｍを超える付近からＱ値の劣化が増大し、シールドパターン長Ｌｘがアンテナ長Ｌａ近傍となる場合にＱ値の劣化が最大となり、それを超えてシールドパターン幅Ｌｘを大きくしてもそれ以上Ｑ値の劣化が起こらないことが示されている。
したがって、シールドパターン長Ｌｘが、コイル部９３の巻き線長Ｌｍよりも小さい（狭い）範囲に収まっている場合には、損失によるアンテナ９の感度劣化をほとんど生じさせずにシールドパターン８３によるノイズの遮蔽を行うことができる。
【００３３】
次に、本実施形態に係る電波腕時計１００の作用について説明する。
本実施形態における電波腕時計１００の回路基板８を形成する際には、第１層目の絶縁層８０ａの表面側に第１層目のシールドパターン８３ａ及びその他の各種回路パターン、端子部８２等を形成し、この第１層目の絶縁層８０ａと第２の絶縁層８０ｂとの間に第２層目のシールドパターン８３ｂを形成し、第２層目の絶縁層８０ｂと第３の絶縁層８０ｃとの間に第３層目のシールドパターン８３ｃを形成する。さらに、第３の絶縁層８０ｃの裏面側に第４層目のシールドパターン８３ｄ及び検査用端子部８２ｃその他の端子部８２や各種回路パターン等を形成し、絶縁層８０ａから８０ｃを順次積層する。これにより回路基板８が形成される。
さらに、回路基板８の裏面側の検査用端子部８２ｃに対応する位置に設けられているシールドパターン８３ａの上にコイル部９３が配置されるように、回路基板８の表面側にアンテナ９が接着固定される。また、その他の各種電子部品が回路基板８の表裏に実装される。そして、アンテナ９等が搭載された回路基板８は、ハウジング７に収納され、ハウジング７とともに時計ケース１内に収納される。
【００３４】
電波腕時計１００による標準電波受信時においては、電波の磁界成分が、電波を遮蔽しない材料によって形成された非導電性の部材である風防部材２、文字板４等を透過して、アンテナ９のコア９２に進入する。そして、コア９２の一方側からアンテナ９に進入した磁束は、コア９２の他方側の端部へと通過する。この通過の際に、コア９２に巻回されたコイル部９３に交流電流が誘導され（誘起電流）、これに伴ってコイル部９３の両端に交流電圧が発生する。そして、この交流電圧がアナログ受信信号として図示しない受信回路に送られる。このとき、検査用端子部８２ｃ等からノイズが発生してもシールドパターン８３ａ〜８３ｄによってノイズが遮断されるため、アンテナ９はノイズを拾うことなく標準電波に基づく信号のみを受信回路に送信する。
そして、受信回路により、このアナログ受信信号について増幅、復調、デコード等の処理が行われ、デジタルの時刻データが取得される。これにより、取得された時刻データに基づいて適宜現在時刻の修正が行われ、正確な時刻が電波腕時計１００の指針により表示される。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、アンテナ９と電子部品８１又は端子部８２との間にシールドパターン８３を配置することにより、回路基板８上に実装された電子部品８１又は端子部８２から生じたノイズのアンテナ９への影響を防ぐことができる。このため、アンテナ９と電子部品８１又は端子部８２とを回路基板８の表裏に配置してもアンテナ９の受信感度の劣化を防止することができる。
そして、アンテナ９と電子部品８１又は端子部８２とを回路基板８の表裏に配置することができることにより、回路基板８において広い実装面積が確保され、実装効率（実装密度）の向上や、電波腕時計１００全体の小型化を実現することができる。
また、本実施形態では、回路基板８は複数の絶縁層８０ａ〜８０ｃが積層されて構成されており、回路基板８の内部であって第１層目の絶縁層８０ａと第２層目の絶縁層８０ｂとの間及び第２層目の絶縁層８０ｂと第３層目の絶縁層８０ｃとの間にもシールドパターン８３が配置されている。このため、回路基板８の裏面側に配置されている検査用の端子部８２ｃ等から生じるノイズをより確実に遮蔽して、アンテナ９の感度劣化を防ぐことができる。
また、各シールドパターン８３は、グランドに接続されているため、ノイズの発生を防ぐことができる。
また、金属製の部材をアンテナ９の近傍に配置する場合でも、コイル部９３の長さよりも小さい（狭い）範囲内であれば、ほとんど損失を生じないところ、本実施形態におけるシールドパターン８３は、そのアンテナ９の延在方向における長さが、アンテナ９のコイル部９３の長さよりも小さい（狭い）範囲に収まるように設けられている。このため、シールドパターン８３を配置することによる損失を抑えて、アンテナ９の感度を劣化させずにノイズを遮蔽することができる。
また、このように、コイル部９３の長さよりも小さい（狭い）範囲内にシールドパターン８３を配置すれば、アンテナ９の配置されている位置の裏面側でもノイズを生じるような電子部品８１や端子部８２等を配置することができるため、回路基板８上における部品等の実装設計の自由度を向上させることができる。
また、本実施形態では、回路基板８上であってアナログ式時計の指針を動作させるための輪列機構等からなる時計ムーブメント５が配置されている側にアンテナ９を配置している。このため、時計ムーブメント５と同じかこれよりも高さの低いアンテナ９を用いる限り、アンテナ９を回路基板８上に配置してもそのことにより電波腕時計１００全体の厚み方向の寸法が大きくなることはなく、装置を大型化させずに効率よく部品を実装することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、特に検査用の端子部８２ｃから生じるノイズを遮蔽するためにシールドパターン８３を配置したが、シールドパターン８３によりノイズを遮蔽する対象は検査用の端子部８２ｃに限定されない。
例えば電子機器（電波腕時計１００等）が表示手段として液晶パネル等で構成された液晶表示部を備えている場合には、液晶パネルの駆動信号が出力される端子部や液晶パネルを点灯させるための電源系と接続される端子部等はＨＩＧＨ／ＬＯＷが速い速度で切り替わる信号を扱うため、アンテナの感度に影響を及ぼすようなノイズを生じやすい。このため、このような端子部等を備える場合には、これらに対応する位置にもノイズを遮蔽するためシールドパターン８３を配置することが好ましい。
【００３７】
また、本実施形態では、回路基板８が３層の絶縁層８０が積層されて構成された多層の回路基板である場合を例としたが、回路基板８の構成はこれに限定されない。１層のみの回路基板でもよいし、４層以上が積層されたものであってもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、回路基板８の表裏（すなわち、一方の面の表面と他方の面の表面）と、回路基板８を構成する各絶縁層８０の間（内層）にそれぞれシールドパターン８３が形成され、４層のシールドパターン８３が設けられている場合を例としたが、シールドパターン８３の数はこれに限定されない。
例えば、回路基板８の表面（すなわち、一方の面）や裏面（すなわち、他方の面）のみにシールドパターン８３が設けられていてもよいし、回路基板８を構成する絶縁層８０の間にのみシールドパターン８３が形成されていてもよい。また、回路基板８が本実施形態のように多層構造である場合には、回路基板８を構成する全ての絶縁層の間にそれぞれシールドパターン８３を形成することは必須ではなく、例えば１層目と２層目の間にだけシールドパターン８３を形成する等の構成としてもよい。
なお、電子部品８１や端子部８２から生じるノイズを効果的に遮蔽するためには、シールドパターン８３を複数層設けることが好ましい。
【００３９】
また、本実施形態では、アンテナ９に対応する位置に形成されたシールドパターン８３が、回路基板８の裏面（すなわち、他方の面）に設けられている検査用の端子部８２ｃに対応する形状となっている場合を例として説明したが、シールドパターン８３の設けられる範囲や形状はここに例示したものに限定されない。
図７に示したように、コイル部９３の長さに対応する範囲内であればシールドパターン８３のような金属材料からなる箔や膜等を配置してもＱ値が大きく下がることはない。このため、シールドパターンは、そのアンテナ９の延在方向における長さが、アンテナ９のコイル部９３の長さよりも小さい範囲に収まるように設けられていればよく、シールドパターン８３をこのような範囲全体に配置してもよい。
また、アンテナ９の受信感度が多少劣化しても許容される場合には、コイル部９３の長さに対応する範囲を超えてシールドパターン８３を配置してもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、アンテナ９に対応する位置及びその近傍位置のみに１箇所だけシールドパターン８３を配置した例を示したが、シールドパターン８３を配置する場所や数は特に限定されず、アンテナ９の感度に影響を与えない場所であれば、これ以外の場所にもシールドパターン８３、銅箔等の金属材料により形成されたベタパターンを回路基板８の面上や回路基板８の内部（内層）に配置してもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、シールドパターン８３ａ〜８３ｄが、いずれもグランドに接続されたベタグランドとなっている場合を例として説明したが、シールドパターン８３ａ〜８３ｄがグランドに接続されていることは必須の要素ではなく、シールドパターン８３ａ〜８３ｄはグランド接続されていないものでもよい。
また、シールドパターン８３ａ〜８３ｄのうちの一部のみがグランドに接続されていてもよい。
【００４２】
また、本実施形態においては、電波腕時計１００が指針を備えるアナログ式の電波腕時計である場合について説明したが、電波腕時計１００は、アナログ式に限定されない。例えば、液晶パネル等で構成された液晶表示部を備えるデジタル式の電波腕時計１００でもよいし、指針及び液晶表示部の双方を備える電波腕時計１００であってもよい。
なお、電波腕時計１００が液晶パネル等で構成された液晶表示部を備えている場合には、前述のように、液晶パネルの駆動信号が出力される端子部や液晶パネルを点灯させるための電源系と接続される端子部等に対応する位置にもノイズを遮蔽するためシールドパターン８３を配置することが好ましい。
【００４３】
また、本実施形態では、電子機器が電波腕時計である場合について説明したが、電子機器は必ずしも電波腕時計である必要はなく、例えばトラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の電波時計にも適用することができる。また、電子機器は必ずしも電波時計に限定されず、例えば携帯電話機等の各種電子機器にも本発明を広く適用することができる。
【００４４】
その他、本発明が本実施形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００４５】
以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
回路基板と、
この回路基板の一方の面に配置され、コアとこのコアに導線を巻回することにより構成されたコイル部とを備えてなるアンテナと、
前記回路基板の他方の面であって、前記アンテナに対応する位置に配置された電子部品又は端子部と、
前記回路基板の面上及び前記回路基板の内部のうち少なくともいずれか一方であって前記アンテナと前記電子部品又は端子部との間に配置されたシールドパターンと、
を備えていることを特徴とする電子機器。
＜請求項２＞
前記回路基板は、複数の絶縁層が積層されて構成されており、
前記シールドパターンは、前記回路基板の内部であっていずれかの前記絶縁層の間に少なくとも１層以上配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
＜請求項３＞
前記シールドパターンは、グランドに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
＜請求項４＞
前記シールドパターンは、その前記アンテナの延在方向における長さが、前記アンテナの前記コイル部の長さよりも小さい範囲に収まるように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００４６】
１ 時計ケース
２ 風防部材
４ 文字板
６ ハウジング
８ 回路基板
９ アンテナ
８１ 電子部品
８２ 端子部
８３ シールドパターン
９２ コア
９３ コイル部
１００ 腕時計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関し、特にアンテナを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナを備え、自動的に現在時刻を修正する電波時計等の電子機器が知られている。
時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナとしては、例えば、受信感度のよい磁性材料であるアモルファス金属やフェライト等からなるコアに導線を巻回してコイル部を形成したバーアンテナ等が多く用いられている。
【０００３】
しかし、このようなアンテナは、各種電子部品や銅箔で形成されたグランドパターン等、金属材料で形成された部材が近傍に配置されると損失が発生し感度劣化を生じる。
また、例えばＨＩＧＨ／ＬＯＷが速い速度で切り替わる信号を扱うような端子部（例えば検査用端子部）や電子部品がアンテナの近傍に配置されると、これらの端子部や電子部品から生ずるノイズの影響を受けてアンテナの感度が劣化してしまう。
【０００４】
そこで、回路基板の一端を切り欠いて、回路基板の側部にアンテナを配置する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような構成とすれば、金属材料で形成された部材やノイズを発生させる端子部、電子部品等からアンテナをある程度離すことができるため、アンテナの感度劣化を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電波腕時計等の電子機器は多機能化が進んでおり、様々な機能を実現するために例えば検波ＩＣ、時計マイコン、各種機構部品等、多くの電子部品や端子部を回路基板上に実装する必要がある。この点、特許文献１に記載されている技術では、回路基板の一端を切り欠いてアンテナを配置するスペースを確保しているため、その分回路基板における電子部品等を実装するための面積が狭くなってしまうという問題がある。
他方で、電子部品や端子部等のアンテナへの影響を避けつつ、回路基板における部品等の実装面積を広く確保しようとすると、回路基板の外側にアンテナを配置することとなり、電子機器全体が大型化してしまう。
【０００７】
例えば携帯電話機のように小型化があまり求められない電子機器や、比較的サイズが大きな男性向けの腕時計等においては、回路基板を避けてアンテナを配置することも可能である。しかし、女性向けの腕時計等、小型化が強く要請される電子機器においては、アンテナ感度を高く維持しつつ、できるだけ実装効率（実装密度）を高めて、装置全体を小型化することが求められている。
【０００８】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、アンテナの受信感度を劣化させることなく、回路基板において広い実装面積を確保するとともに、装置全体の小型化を実現することのできる電子機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、
回路基板と、
この回路基板の一方の面に配置され、コアとこのコアに導線を巻回することにより構成されたコイル部とを備えてなるアンテナと、
前記回路基板の他方の面であって、前記アンテナに対応する位置に配置された電子部品又は端子部と、
前記回路基板の面上及び前記回路基板の内部のうち少なくともいずれか一方であって前記アンテナと前記電子部品又は端子部との間に配置されたシールドパターンと、
を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アンテナと電子部品又は端子部との間にシールドパターンを配置することにより、回路基板上に実装された電子部品又は端子部によるアンテナへの影響を防ぐことができるため、アンテナと電子部品又は端子部とを回路基板の表裏に配置してもアンテナの受信感度の劣化を防止することができる。
そして、アンテナと電子部品又は端子部とを回路基板の表裏に配置することができることにより、回路基板において広い実装面積を確保できることから、実装密度の向上や装置全体の小型化を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電子機器を電波腕時計に適用した一実施形態における要部を示した拡大断面図である。
【図２】図１に示された電子腕時計に設けられる回路基板の表面を示した拡大平面図である。
【図３】図３に示された回路基板の裏面を示した拡大平面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】（Ａ）は、図１に示す回路基板の表面に配置される第１のシールドパターンの平面図であり、（Ｂ）は、図１に示す回路基板の内層に配置される第２のシールドパターンの平面図であり、（Ｃ）は、図１に示す回路基板の内層に配置される第３のシールドパターンの平面図であり、（Ｄ）は、図１に示す回路基板の裏面に配置される第４のシールドパターンの平面図である。
【図６】アンテナに対するシールドパターンが設けられる範囲を説明するための説明図である。
【図７】シールドパターンが設けられる範囲とアンテナのＱ値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１から図７を参照しつつ、本発明に係る電子機器の一実施形態を説明する。なお、本実施形態では、電子機器がアンテナを搭載した電波腕時計である場合を例として説明するが、本発明に係る電子機器は電波腕時計に限定されない。
【００１３】
図１は、本実施形態における電波腕時計の要部断面図である。
本実施形態に係る電波腕時計１００は、電気的な駆動により指針（時針、分針等）を回転させて時刻を表示するものである。
【００１４】
電波腕時計１００は、短柱形状に形成された本体ケース（以下「時計ケース１」という。）を備えている。本実施形態において時計ケース１は、例えばステンレス、チタニウム等の金属材料によって形成されている。なお、時計ケース１は、金属材料で形成されているものに限定されず、例えば樹脂等により形成されているものであってもよい。時計ケース１の上部外周には、軟質樹脂製のベゼル１１が取付けられている。
【００１５】
この時計ケース１の外側面であって時計の１２時方向側及び６時方向側には、時計バンド（図示せず）が取り付けられるバンド取付部１３が形成されており、各バンド取付部１３には図示しない時計バンドが取り付けられるようになっている。また、時計ケース１の側部には時刻合わせの指示などの種々の操作指示が入力される複数の操作ボタン（図示せず）等が設けられている。
【００１６】
図１に示すように、時計ケース１は、上下（図１において上下）が開口した中空状になっており、この中空部分が各種部品を収納する収納空間を与える収納部となる。
この時計ケース１の表面側（視認側、図１における上側）の開口部には、透明なガラス等の材料で形成された風防部材２が防水リング２１等を介して表面側の開口部を閉塞するように取り付けられている。
また、時計ケース１の裏面側（図１における下側）の開口部には、裏蓋部材３が防水リング３１等を介して裏面側の開口部を閉塞するように取り付けられている。
【００１７】
時計ケース１の内部であって、風防ガラス２の下方には文字板４が配置されている。文字板４の上には図示しない時字等が設けられている。
この文字板４のほぼ中央部には、図示しない貫通孔が設けられており、この貫通孔には時計ムーブメント５の内部機構側から電波腕時計１００の表面側（風防ガラス２の設けられている視認側、図１において上側）に向けて指針（時針６ａ、分針６ｂ等）を支持する軸部材６１が挿通されている。軸部材６１には、図示しない輪列機構を介して指針駆動モータ（図示せず）に接続されており、指針駆動モータが駆動することにより対応する軸部材６１が回転すると、当該軸部材６１に支持されている指針が文字板４の外周に沿って設けられている時字を指示し、時刻を表示するようになっている。
【００１８】
また、時計ケース１の内部であって文字板４の下方には、例えば樹脂等によって形成されたハウジング７が収納されている。ハウジング７には、時針６ａ、分針６ｂ等の指針を運針させる時計ムーブメント５、各種電子部品を実装した回路基板８等が組み込まれている。時計ムーブメント５は、例えば輪列機構や指針駆動モータ（いずれも図示せず）等を備えて構成されている。
また、ハウジング７の下側には、ハウジング７を支持するため押え部材１２が設けられている。
【００１９】
図２は、本実施形態における回路基板８を表面側（視認側、図１において上側）から見た平面図であり、図３は、回路基板８を裏面側（図１において下側）から見た平面図である。図４は、図２におけるIV−IV線に沿う断面図である。
【００２０】
本実施形態において、回路基板８は、図２、図３に示すように、全体がほぼ円盤状に形成されている。
図２に示すように、この回路基板８の一方の面である表面側（視認側、図１において上側）には、例えばＬＳＩ（大規模集積回路）などの半導体素子やコンデンサ等の各種電子部品８１が配置されている。
また、この回路基板８の表面側には、各種の電子部品８１等と接続される複数の端子部８２（一般的な端子部８２ａ）がパターン形成されている。
【００２１】
また、この回路基板８の一方の面である表面側の一端部には、アンテナ９がケース９１に収納された状態で配置されている。アンテナ９は、例えば接着剤９０を介して回路基板８の上に接着固定されている。なお、アンテナ９を回路基板８の上に固定する手法は接着固定に限定されない。また、アンテナ９がケース９１に収納されていることは必須ではなく、ケースに収納されていない状態のアンテナ９を直接回路基板８の上に配置してもよい。
【００２２】
本実施形態において、アンテナ９は、長尺なコア９２とこのコア９２に導線を巻回することにより形成されているコイル部９３とを備えており、コア９２に電波が透過すると、コイル部９３に誘起電流が発生するように構成されている。
コア９２は、フェライトやアモルファス等の磁性材料により形成されている。なお、コア９２を形成する材料は、フェライトやアモルファスに限定されず、コア９２の形状に加工することが可能な磁性材料であれば他の材料も適用可能である。
【００２３】
また、図３に示すように、回路基板８の他方の面である裏面側（図１において下側）には、例えば水晶振動子やアンテナ９によって検出された電気信号を増幅・復調して標準電波に含まれる時刻データを取り出す受信回路、発振器を有して現在時刻を計時する計時回路、コンデンサ等（いずれも図示せず）の各種電子部品８１が搭載されている。
また、この回路基板８の表面側には、各種の電子部品８１等と接続される複数の端子部８２（一般的な端子部８２ａ）がパターン形成されている。
さらに、回路基板８における裏面側にあって、アンテナ９に対応する位置の近傍には、アンテナ９が接続される一対の係止用の端子部８２ｂが設けられており、コイル部９３から引き出された導線の両端部は、回路基板８の裏面側に引き回されて、この係止用の端子部８２ｂにそれぞれ係止されている。
また、本実施形態では、回路基板８における裏面側にあって、アンテナ９のコイル部９３に対応する位置に、検査用の端子部（チェックパッド）８２ｃが配置されている。検査用の端子部は、ＨＩＧＨ／ＬＯＷが速い速度で切り替わる信号を扱う端子部であり、アンテナ９の受信感度に影響を及ぼすノイズを発生させるものである。
【００２４】
本実施形態において、回路基板８は、３層の絶縁層８０（８０ａ〜８０ｃ）が積層されて構成された多層の基板であり、回路基板８の面上及びその内部（すなわち絶縁層８０（８０ａ〜８０ｃ）の間）であってアンテナ９と電子部品８１又は端子部８２との間にシールドパターン８３（８３ａ〜８３ｄ）が配置されている。
シールドパターン８３は、銅等の金属材料よりなる膜又は箔で形成されたベタパターンである。シールドパターン８３を形成する手法は特に限定されず、例えばスクリーン印刷、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition、物理気相成長）、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ等の手法により形成される。
なお、シールドパターン８３と各種端子部８２とを同時的に形成してもよい。
【００２５】
ここで、本実施形態におけるシールドパターン８３について、図２から図５（Ａ）〜（Ｄ）等を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態では、図４に示すように、回路基板８の表裏（すなわち、一方の面の表面と他方の面の表面）に各１層と、回路基板８を構成する各絶縁層８０ａ〜８０ｃの間（内層）にそれぞれ１層のシールドパターン８３が設けられている。
なお、本実施形態において、シールドパターン８３ａ〜８３ｄは、いずれもグランド（ＧＮＤ）に直接接続されたベタグランドとなっている。
【００２６】
図５（Ａ）は、回路基板８の表面側（すなわち、第１層目の絶縁層８０ａの表面）に形成されているシールドパターン８３（第１層目のシールドパターン８３ａ）の平面図である。本実施形態において、シールドパターン８３ａは、そのアンテナ９の延在方向における長さが、アンテナ９のコイル部９３の長さよりも小さい（狭い）範囲に収まるように設けられている。
図３及び図４に示すように、本実施形態では、回路基板８の裏面側であってコイル部９３に対応する位置に検査用の端子部８２ｃが配置されており、シールドパターン８３ａは、回路基板８の表面側であって、この検査用の端子部８２ｃに対応する部分及びその周辺部に設けられたほぼ半円形の遮蔽部を有している。また、回路基板８上には、各種の電子部品８１等と接続される端子部８２（一般的な端子部８２ａ）が複数形成されており、シールドパターン８３ａは、これらの端子部８２ａを避けて配置されている。
なお、シールドパターン８３ａの形状は図示例に限定されない。
【００２７】
図５（Ｂ）は、第１層目の絶縁層８０ａと第２の絶縁層８０ｂとの間に形成されているシールドパターン８３（第２層目のシールドパターン８３ｂ）の平面図である。
また、図５（Ｃ）は、第２層目の絶縁層８０ｂと第２の絶縁層８０ｃとの間に形成されているシールドパターン８３（第３層目のシールドパターン８３ｃ）の平面図である。
第２層目のシールドパターン８３ｂ及び第３層目のシールドパターン８３ｃは、いずれも第１層目のシールドパターン８３ａの外形形状とほぼ同じ形状となっており、図４に示すように、第１層目のシールドパターン８３ａ〜第３層目のシールドパターン８３ｃは、回路基板８の厚み方向におけるほぼ同じ位置に積層配置されるようになっている。
なお、第２層目のシールドパターン８３ｂ及び第３層目のシールドパターン８３ｃの形状は図示例に限定されず、第１層目のシールドパターン８３ａの外形形状と異なる形状であってもよい。
【００２８】
図５（Ｄ）は、回路基板８の裏面側（すなわち、第３層目の絶縁層８０ｃの裏面側）に形成されているシールドパターン８３（第４層目のシールドパターン８３ｄ）の平面図である。
第４層目のシールドパターン８３ｄは、回路基板８の裏面側であってコイル部９３に対応する位置に配置されている検査用の端子部８２ｃを囲むように設けられている。
なお、第４層目のシールドパターン８３ｄの形状は図示例に限定されず、例えば、シールドパターン８３ａ〜８３ｃとほぼ同じ外形形状であってもよい。
【００２９】
回路基板８上には、検査用の端子部８２ｃ等、アンテナ９の感度劣化を引き起こすノイズを発生させる端子部８２や電子機器８１が搭載されているが、本実施形態では、こうした端子部８２や電子機器８１とアンテナ９との間に複数のシールドパターン８３を積層配置しているため、回路基板８の裏面側であってアンテナ９のコイル部９３に対応する位置に検査用の端子部８２ｃ等を配置してもアンテナ９がこうした端子部８２や電子機器８１から生ずるノイズの影響を受けず、アンテナ９の感度の劣化を防止することができる。
【００３０】
なお、一般にアンテナ９の近傍に金属材料で形成された部材を配置すると、損失が発生しアンテナ９の感度劣化を生じる。しかし、金属製の部材がアンテナ９との位置関係において所定の範囲内に配置されている場合には、損失によるアンテナ９の感度劣化をほとんど生じない。
この点について、図６及び図７を参照しつつ説明する。
【００３１】
図７は、図６に示すようにアンテナ９及び銅箔で形成されたシールドパターン８３を配置して、電波腕時計において受信する主要な標準電波の周波数である４０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、７７．５ｋＨｚの電波をアンテナ９が受信する際のＱ（Quality Factor）の値（アンテナ９の感度指標である損失の少なさを示す値。以下「Ｑ値」という。）を測定したグラフである。
【００３２】
図６に示すように、アンテナ９のコア９２の延在方向の長さを「アンテナ長Ｌａ」とし、コイル部９３におけるアンテナ長Ｌａ方向の長さを「巻き線長Ｌｍ」とし、シールドパターン８３のアンテナ９の延在方向における長さを「シールドパターン長Ｌｘ」としたとき、シールドパターン長Ｌｘが、コイル部９３の巻き線長Ｌｍよりも小さい（狭い）範囲に収まっている場合には、図７に示すように、アンテナ９の感度指標である損失の少なさを示すＱ値はほとんど劣化しない。
そして、図７によれば、シールドパターン長Ｌｘがアンテナ９のコイル部９３の巻き線長Ｌｍを超える付近からＱ値の劣化が増大し、シールドパターン長Ｌｘがアンテナ長Ｌａ近傍となる場合にＱ値の劣化が最大となり、それを超えてシールドパターン幅Ｌｘを大きくしてもそれ以上Ｑ値の劣化が起こらないことが示されている。
したがって、シールドパターン長Ｌｘが、コイル部９３の巻き線長Ｌｍよりも小さい（狭い）範囲に収まっている場合には、損失によるアンテナ９の感度劣化をほとんど生じさせずにシールドパターン８３によるノイズの遮蔽を行うことができる。
【００３３】
次に、本実施形態に係る電波腕時計１００の作用について説明する。
本実施形態における電波腕時計１００の回路基板８を形成する際には、第１層目の絶縁層８０ａの表面側に第１層目のシールドパターン８３ａ及びその他の各種回路パターン、端子部８２等を形成し、この第１層目の絶縁層８０ａと第２の絶縁層８０ｂとの間に第２層目のシールドパターン８３ｂを形成し、第２層目の絶縁層８０ｂと第３の絶縁層８０ｃとの間に第３層目のシールドパターン８３ｃを形成する。さらに、第３の絶縁層８０ｃの裏面側に第４層目のシールドパターン８３ｄ及び検査用端子部８２ｃその他の端子部８２や各種回路パターン等を形成し、絶縁層８０ａから８０ｃを順次積層する。これにより回路基板８が形成される。
さらに、回路基板８の裏面側の検査用端子部８２ｃに対応する位置に設けられているシールドパターン８３ａの上にコイル部９３が配置されるように、回路基板８の表面側にアンテナ９が接着固定される。また、その他の各種電子部品が回路基板８の表裏に実装される。そして、アンテナ９等が搭載された回路基板８は、ハウジング７に収納され、ハウジング７とともに時計ケース１内に収納される。
【００３４】
電波腕時計１００による標準電波受信時においては、電波の磁界成分が、電波を遮蔽しない材料によって形成された非導電性の部材である風防部材２、文字板４等を透過して、アンテナ９のコア９２に進入する。そして、コア９２の一方側からアンテナ９に進入した磁束は、コア９２の他方側の端部へと通過する。この通過の際に、コア９２に巻回されたコイル部９３に交流電流が誘導され（誘起電流）、これに伴ってコイル部９３の両端に交流電圧が発生する。そして、この交流電圧がアナログ受信信号として図示しない受信回路に送られる。このとき、検査用端子部８２ｃ等からノイズが発生してもシールドパターン８３ａ〜８３ｄによってノイズが遮断されるため、アンテナ９はノイズを拾うことなく標準電波に基づく信号のみを受信回路に送信する。
そして、受信回路により、このアナログ受信信号について増幅、復調、デコード等の処理が行われ、デジタルの時刻データが取得される。これにより、取得された時刻データに基づいて適宜現在時刻の修正が行われ、正確な時刻が電波腕時計１００の指針により表示される。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、アンテナ９と電子部品８１又は端子部８２との間にシールドパターン８３を配置することにより、回路基板８上に実装された電子部品８１又は端子部８２から生じたノイズのアンテナ９への影響を防ぐことができる。このため、アンテナ９と電子部品８１又は端子部８２とを回路基板８の表裏に配置してもアンテナ９の受信感度の劣化を防止することができる。
そして、アンテナ９と電子部品８１又は端子部８２とを回路基板８の表裏に配置することができることにより、回路基板８において広い実装面積が確保され、実装効率（実装密度）の向上や、電波腕時計１００全体の小型化を実現することができる。
また、本実施形態では、回路基板８は複数の絶縁層８０ａ〜８０ｃが積層されて構成されており、回路基板８の内部であって第１層目の絶縁層８０ａと第２層目の絶縁層８０ｂとの間及び第２層目の絶縁層８０ｂと第３層目の絶縁層８０ｃとの間にもシールドパターン８３が配置されている。このため、回路基板８の裏面側に配置されている検査用の端子部８２ｃ等から生じるノイズをより確実に遮蔽して、アンテナ９の感度劣化を防ぐことができる。
また、各シールドパターン８３は、グランドに接続されているため、ノイズの発生を防ぐことができる。
また、金属製の部材をアンテナ９の近傍に配置する場合でも、コイル部９３の長さよりも小さい（狭い）範囲内であれば、ほとんど損失を生じないところ、本実施形態におけるシールドパターン８３は、そのアンテナ９の延在方向における長さが、アンテナ９のコイル部９３の長さよりも小さい（狭い）範囲に収まるように設けられている。このため、シールドパターン８３を配置することによる損失を抑えて、アンテナ９の感度を劣化させずにノイズを遮蔽することができる。
また、このように、コイル部９３の長さよりも小さい（狭い）範囲内にシールドパターン８３を配置すれば、アンテナ９の配置されている位置の裏面側でもノイズを生じるような電子部品８１や端子部８２等を配置することができるため、回路基板８上における部品等の実装設計の自由度を向上させることができる。
また、本実施形態では、回路基板８上であってアナログ式時計の指針を動作させるための輪列機構等からなる時計ムーブメント５が配置されている側にアンテナ９を配置している。このため、時計ムーブメント５と同じかこれよりも高さの低いアンテナ９を用いる限り、アンテナ９を回路基板８上に配置してもそのことにより電波腕時計１００全体の厚み方向の寸法が大きくなることはなく、装置を大型化させずに効率よく部品を実装することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、特に検査用の端子部８２ｃから生じるノイズを遮蔽するためにシールドパターン８３を配置したが、シールドパターン８３によりノイズを遮蔽する対象は検査用の端子部８２ｃに限定されない。
例えば電子機器（電波腕時計１００等）が表示手段として液晶パネル等で構成された液晶表示部を備えている場合には、液晶パネルの駆動信号が出力される端子部や液晶パネルを点灯させるための電源系と接続される端子部等はＨＩＧＨ／ＬＯＷが速い速度で切り替わる信号を扱うため、アンテナの感度に影響を及ぼすようなノイズを生じやすい。このため、このような端子部等を備える場合には、これらに対応する位置にもノイズを遮蔽するためシールドパターン８３を配置することが好ましい。
【００３７】
また、本実施形態では、回路基板８が３層の絶縁層８０が積層されて構成された多層の回路基板である場合を例としたが、回路基板８の構成はこれに限定されない。１層のみの回路基板でもよいし、４層以上が積層されたものであってもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、回路基板８の表裏（すなわち、一方の面の表面と他方の面の表面）と、回路基板８を構成する各絶縁層８０の間（内層）にそれぞれシールドパターン８３が形成され、４層のシールドパターン８３が設けられている場合を例としたが、シールドパターン８３の数はこれに限定されない。
例えば、回路基板８の表面（すなわち、一方の面）や裏面（すなわち、他方の面）のみにシールドパターン８３が設けられていてもよいし、回路基板８を構成する絶縁層８０の間にのみシールドパターン８３が形成されていてもよい。また、回路基板８が本実施形態のように多層構造である場合には、回路基板８を構成する全ての絶縁層の間にそれぞれシールドパターン８３を形成することは必須ではなく、例えば１層目と２層目の間にだけシールドパターン８３を形成する等の構成としてもよい。
なお、電子部品８１や端子部８２から生じるノイズを効果的に遮蔽するためには、シールドパターン８３を複数層設けることが好ましい。
【００３９】
また、本実施形態では、アンテナ９に対応する位置に形成されたシールドパターン８３が、回路基板８の裏面（すなわち、他方の面）に設けられている検査用の端子部８２ｃに対応する形状となっている場合を例として説明したが、シールドパターン８３の設けられる範囲や形状はここに例示したものに限定されない。
図７に示したように、コイル部９３の長さに対応する範囲内であればシールドパターン８３のような金属材料からなる箔や膜等を配置してもＱ値が大きく下がることはない。このため、シールドパターンは、そのアンテナ９の延在方向における長さが、アンテナ９のコイル部９３の長さよりも小さい範囲に収まるように設けられていればよく、シールドパターン８３をこのような範囲全体に配置してもよい。
また、アンテナ９の受信感度が多少劣化しても許容される場合には、コイル部９３の長さに対応する範囲を超えてシールドパターン８３を配置してもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、アンテナ９に対応する位置及びその近傍位置のみに１箇所だけシールドパターン８３を配置した例を示したが、シールドパターン８３を配置する場所や数は特に限定されず、アンテナ９の感度に影響を与えない場所であれば、これ以外の場所にもシールドパターン８３、銅箔等の金属材料により形成されたベタパターンを回路基板８の面上や回路基板８の内部（内層）に配置してもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、シールドパターン８３ａ〜８３ｄが、いずれもグランドに接続されたベタグランドとなっている場合を例として説明したが、シールドパターン８３ａ〜８３ｄがグランドに接続されていることは必須の要素ではなく、シールドパターン８３ａ〜８３ｄはグランド接続されていないものでもよい。
また、シールドパターン８３ａ〜８３ｄのうちの一部のみがグランドに接続されていてもよい。
【００４２】
また、本実施形態においては、電波腕時計１００が指針を備えるアナログ式の電波腕時計である場合について説明したが、電波腕時計１００は、アナログ式に限定されない。例えば、液晶パネル等で構成された液晶表示部を備えるデジタル式の電波腕時計１００でもよいし、指針及び液晶表示部の双方を備える電波腕時計１００であってもよい。
なお、電波腕時計１００が液晶パネル等で構成された液晶表示部を備えている場合には、前述のように、液晶パネルの駆動信号が出力される端子部や液晶パネルを点灯させるための電源系と接続される端子部等に対応する位置にもノイズを遮蔽するためシールドパターン８３を配置することが好ましい。
【００４３】
また、本実施形態では、電子機器が電波腕時計である場合について説明したが、電子機器は必ずしも電波腕時計である必要はなく、例えばトラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の電波時計にも適用することができる。また、電子機器は必ずしも電波時計に限定されず、例えば携帯電話機等の各種電子機器にも本発明を広く適用することができる。
【００４４】
その他、本発明が本実施形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００４５】
以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
回路基板と、
この回路基板の一方の面に配置され、コアとこのコアに導線を巻回することにより構成されたコイル部とを備えてなるアンテナと、
前記回路基板の他方の面であって、前記アンテナに対応する位置に配置された電子部品又は端子部と、
前記回路基板の面上及び前記回路基板の内部のうち少なくともいずれか一方であって前記アンテナと前記電子部品又は端子部との間に配置されたシールドパターンと、
を備えていることを特徴とする電子機器。
＜請求項２＞
前記回路基板は、複数の絶縁層が積層されて構成されており、
前記シールドパターンは、前記回路基板の内部であっていずれかの前記絶縁層の間に少なくとも１層以上配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
＜請求項３＞
前記シールドパターンは、グランドに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
＜請求項４＞
前記シールドパターンは、その前記アンテナの延在方向における長さが、前記アンテナの前記コイル部の長さよりも小さい範囲に収まるように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００４６】
１ 時計ケース
２ 風防部材
４ 文字板
６ ハウジング
８ 回路基板
９ アンテナ
８１ 電子部品
８２ 端子部
８３ シールドパターン
９２ コア
９３ コイル部
１００ 腕時計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
この回路基板の一方の面に配置され、コアとこのコアに導線を巻回することにより構成されたコイル部とを備えてなるアンテナと、
前記回路基板の他方の面であって、前記アンテナに対応する位置に配置された電子部品又は端子部と、
前記回路基板の面上及び前記回路基板の内部のうち少なくともいずれか一方であって前記アンテナと前記電子部品又は端子部との間に配置されたシールドパターンと、
を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記回路基板は、複数の絶縁層が積層されて構成されており、
前記シールドパターンは、前記回路基板の内部であっていずれかの前記絶縁層の間に少なくとも１層以上配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記シールドパターンは、グランドに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記シールドパターンは、その前記アンテナの延在方向における長さが、前記アンテナの前記コイル部の長さよりも小さい範囲に収まるように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１】
回路基板と、
この回路基板の一方の面に配置され、コアとこのコアに導線を巻回することにより構成されたコイル部とを備えてなるアンテナと、
前記回路基板の他方の面であって、前記アンテナに対応する位置に配置された電子部品又は端子部と、
前記回路基板の面上及び前記回路基板の内部のうち少なくともいずれか一方であって前記アンテナと前記電子部品又は端子部との間に配置されたシールドパターンと、
を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記回路基板は、複数の絶縁層が積層されて構成されており、
前記シールドパターンは、前記回路基板の内部であっていずれかの前記絶縁層の間に少なくとも１層以上配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記シールドパターンは、グランドに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記シールドパターンは、その前記アンテナの延在方向における長さが、前記アンテナの前記コイル部の長さよりも小さい範囲に収まるように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２８８９（Ｐ２０１３−２８８９Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２８０２（Ｐ２０１１−１３２８０２）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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