天线内置式钟表的利记博彩app

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【专利摘要】本发明提供天线内置式钟表，该天线内置式钟表具有：壳体，其由导电性材料形成；表盘，其由非导电性材料形成；太阳能面板，其配置在所述表盘的背面侧，接收从所述表盘侧入射的光而发电；日期轮，其由非导电性材料形成，并且被配置在所述太阳能面板的背面侧；以及贴片天线，其被配置在所述日期轮的背面侧，并且与所述壳体相离地配置，接收无线电波，在平面视图中与所述贴片天线重叠的部分中，未配置所述太阳能面板，在所述表盘上，在平面视图中与未配置所述太阳能面板的部分重叠的位置处，形成有用于查看所述日期轮的日期显示的日期窗。
【专利说明】天线内置式钟表
[0001]本申请是申请日为2010年9月I日，申请号为201010274153.7，发明名称为“天线内置式钟表”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及内置有接收从外部发送来的无线电波的贴片天线(微带天线)的天线内置式钟表。
【背景技术】
[0003]以往，开发出了具有接收无线电波的天线的钟表。这里，关于无线电波，例如包括从位置信息卫星发送的卫星信号等。
[0004]作为天线内置式钟表，例如存在具有接收所述卫星信号的贴片天线(patchantenna)的手表(例如参照专利文献I)。
[0005]在专利文献I中，利用由金属素材形成的有底圆筒状的外部主体来构成手表的外壳。而且，在外部主体的上端侧(开口侧)连接有由容易透过无线电波的材料(例如塑料材料)构成的表圈，在该表圈的内侧配置有玻璃罩。
[0006]在这种手表中，在表盘的平面中心位置配置有进行时刻显示的指针的驱动轴。并且，在外壳为金属制的情况下，优选外壳内的贴片天线尽可能地接近钟表表面侧即表盘而配置，以便从钟表表面侧接收无线电波。
[0007]因此，贴片天线需要配置在所述驱动轴与外壳内周面之间。因此，专利文献I的贴片天线被配置在从外壳的平面中心偏向表盘的12点方向的位置。
[0008]另外，贴片天线具有如下优点:由于是平面天线，所以能够减小厚度尺寸，在组装到手表内时，能够抑制钟表的厚度尺寸的增大。
[0009]另一方面，为了确保必要的接收性能，需要在某种程度上确保贴片天线的平面方向上的尺寸。近年来，在电介质的材料开发和无线机的灵敏度提高等的技术开发中，虽然贴片天线也已成功地实现了某种程度的小型化，但是，为了确保必要的接收性能，进一步的小型化难以实现。并且，手表的平面尺寸需要抑制为能够佩戴在手腕上的尺寸。
[0010]因此，在配置在钟表的平面中心的驱动轴与外壳内周面之间配置贴片天线的情况下，如专利文献I的图1、2所示，贴片天线是接近外壳而配置的。
[0011]而且，关于贴片天线，当金属等导电性材料的外壳接近天线的侧面(与外壳内周面相对的外周面)时，电波的接收容易受到影响，接收性能降低。因此，在专利文献I中，将所述表圈的下端边缘延长到贴片天线的下表面位置附近，利用表圈来覆盖贴片天线的侧面侧，由此,确保了接收性能。
[0012]【专利文献I】日本特表2007-526985号公报
[0013]另外，在钟表、特别是手表中，不仅要求钟表显示和通信等的实用性的功能，还要求高质量的质感。因此，在这种钟表中，一般在外壳中采用金属素材。
[0014]但是，在专利文献I中，塑料制的表圈所占的面积很大，存在钟表质感降低的问题。
[0015]另一方面，当为了提高质感而采用金属制的外壳时，如上所述，贴片天线是接近金属外壳而配置的，所以，存在接收特性降低的问题。即，由于贴片天线具有单一指向性，所以，在仅接收来自金属外壳的开口侧即玻璃罩和表盘侧的电波的情况下，贴片天线比无指向性的天线更加合适。
[0016]尽管如此，但由于贴片天线的工作原理与狭缝天线的相同，是在上表面电极端部与接地板之间的间隙(天线端部)中放射出最强的电波，所以，当在紧接近贴片天线的侧面的位置存在金属时，特性将大幅劣化。因此，存在天线的接收性能大幅降低的问题。

【发明内容】

[0017]本发明的目的在于，提供一种即使在外壳采用了金属外壳的情况下也能够确保良好的接收性能的天线内置式钟表。
[0018]本发明的天线内置式钟表的特征在于，该天线内置式钟表具有:壳体，其由导电性材料形成；机芯，其被收纳在所述壳体内，具有对设置在多个位置处的指针轴进行驱动的多个电动机；表盘，其由非导电性材料形成；以及贴片天线，其被配置在所述壳体内且位于所述表盘的背面侧，接收从外部发送来的无线电波，由电介质和形成在该电介质上的电极构成，所述贴片天线被配置成与所述壳体的内周面分开规定尺寸以上，所述各指针轴被配置在所述壳体与贴片天线之间。
[0019]这里，所述指针轴通常安装有指示时分秒等的指针，进行时刻显示，但是，也可以显示日期、星期日期、经度、纬度等的其他信息的。
[0020]在本发明中，将贴片天线配置成与壳体的内周面分开规定尺寸以上。由此，天线是不接近壳体的，所以，即使在壳体采用了导电性材料(例如金属素材)的情况下，也能够降低具有导电性的壳体的影响，能够防止接收性能的降低。
[0021]另外，所谓将天线配置成与壳体内周面分开规定尺寸以上，是指天线的外周面与壳体内周面之间的间隔的最小值为所述规定尺寸以上。因此，如果将天线配置在壳体的平面中心位置，则能够将所述间隔设定为最大。另外，所谓钟表(壳体)的平面，是指与钟表的厚度方向垂直的面，通常是与表盘表面平行的面。
[0022]而且，关于所述规定尺寸，即从壳体的内周面到所述天线的外周面之间的尺寸，只要考虑由接近壳体引起的特性劣化，而将其设定成这样的尺寸即可:该尺寸是为了确保内置在钟表中的天线所要求的接收性能所需的尺寸。
[0023]并且，由于将天线配置成与壳体内周面分开规定尺寸以上，所以，即使在将所述壳体的上端位置设定为与贴片天线的上表面大致相同的高度的情况下，天线也能够在不受壳体妨碍的情况下，接收从上方入射的无线电波以及从左右倾斜方向入射的无线电波。因此，与所述专利文献I相比，在钟表的外观中，能够提高金属素材所占的比例，能够确保天线的良好的接收性能，同时提高钟表的质感。
[0024]而且，在将天线配置成与壳体内周面分开规定尺寸以上时，将指针轴配置在该天线与壳体之间的空间中，所以，能够高效地利用空间，能够实现钟表的小型化。
[0025]另外，指针轴是金属制的细轴状的部件，所以，即使被配置成与贴片天线相接近，对接收性能的影响也很小。如果指针轴为塑料等非导电性材料，则能够进一步减小针对贴片天线的接收性能的影响。
[0026]并且，所述规定尺寸是确保接收性能所需的尺寸，并且，优选将所述规定尺寸设定为能够配置所述指针轴的尺寸。
[0027]这里，所谓能够配置指针轴的尺寸，是指至少能够将指针轴和用于驱动指针轴的轮系中与指针轴啮合的齿轮配置在天线与壳体之间的尺寸。
[0028]在该情况下，天线与壳体之间的最小间隔是能够配置指针轴的尺寸，所以，在天线周围，能够在任意位置配置指针轴，能够提高钟表指针的布局自由度。
[0029]在本发明的天线内置式钟表中，优选的是:在所述表盘的表面形成有第I显示部和第2显示部至少2个显示部，所述第I显示部和第2显示部在平面视图中形成为圆形，且在平面中心位置配置有所述指针轴，所述第I显示部的直径的尺寸比第2显示部的直径的尺寸大，所述贴片天线被配置在平面视图中与连接所述第I显示部的指针轴和第2显示部的指针轴的线重叠的位置。
[0030]根据这种结构，第I显示部的直径大于第2显示部的直径，所以，安装在第I显示部的指针轴上的指针也可以利用较大的指针。因此，如果在第I显示部中显示当前地点的时刻，则能够容易确认当前地点的当前时刻，能够提高便利性。
[0031]并且，除了第I显示部以外，至少还具有第2显示部，所以，能够显示预定的其他地域的时刻而实现双时显示功能，或者能够实现指示接收灵敏度和电池余量的状态显示功能，能够提闻便利性。
[0032]而且，是将贴片天线配置在平视视图中与连接第I显示部的指针轴和第2显示部的指针轴的线重叠的位置，所以，能够高效地利用各指针轴之间的空间。并且，通过将各显示部的指针轴配置在贴片天线与壳体内周面之间，能够将贴片天线与可以内周面之间的尺寸确保为各显示部的半径以上。因此，能够容易地使贴片天线与壳体内周面分开规定尺寸以上。
[0033]在本发明的天线内置式钟表中，优选的是:所述表盘为表盘表面的纵向尺寸与横向尺寸不同的形状，在所述表盘表面上，除了所述第I显示部和第2显示部以外，还形成有第3显示部，该第3显示部在平面视图中形成为圆形，且在平面中心位置配置有所述指针轴，所述第3显示部的直径的尺寸比所述第I显示部的直径的尺寸小，在所述表盘的纵向和横向中尺寸短的方向上，所述贴片天线被配置在所述第2显示部的指针轴与第3显示部的指针轴之间，在所述表盘的纵向和横向中尺寸长的方向上，所述贴片天线被配置成相比于所述第I显示部的指针轴，更靠近所述第2、3显示部的指针轴侧。
[0034]这里，本发明的表盘可以采用平面椭圆形状、平面长方形状、组合了矩形和半圆的形状、以及组合了矩形和半椭圆(沿长轴或短轴将椭圆分成两部分后的形状)的形状等。因此，例如在为平面椭圆形状的表盘的情况下，所述尺寸长的方向为椭圆的长轴方向，尺寸短的方向为椭圆的短轴方向。
[0035]并且，表盘表面的纵向(上下方向)是指连接表盘中的12点位置和6点位置的方向，横向(左右方向)是指连接3点位置和9点位置的方向。
[0036]根据这种结构，由于贴片天线被配置在所述各指针轴之间，所以，天线被配置成相距于壳体的距离比壳体与指针轴之间的距离远。而且，在多数情况下，为了不使安装在所述各指针轴上的指针与壳体抵接，而将所述各指针轴配置成与壳体至少分开指针的长度尺寸的量。
[0037]因此，根据本发明，能够将天线配置成与壳体分开所述各指针的长度尺寸以上，并且还能够容易地设定指针和天线的布局。
[0038]并且，根据所述贴片天线与指针轴的位置关系，所述第I显示部的平面中心位置与所述第2显示部和第3显示部的平面中心位置被配置成在所述尺寸长的方向上错开，所述第2显示部与第3显示部的平面中心位置被配置成在所述尺寸短的方向上错开。
[0039]因此，能够在表盘上以很好的平衡性来对各显示部进行布局，能够提高钟表的设计性，与将指针轴设置在表盘的平面中心的一般模拟钟表相比，能够构成指针布局不同的钟表。
[0040]另外，在本发明中，在将贴片天线配置成与壳体分开规定尺寸以上、且将设置在多个位置处的指针轴配置在壳体与贴片天线之间的情况下，例如也可以将天线配置在钟表表盘的平面中心部分处，并在其周围配置直径相同的显示部。在该情况下，与将指针轴设置在表盘的平面中心的一般模拟钟表相比，也能够构成指针布局不同的钟表。而且，还可以在天线周围配置多个指针轴，所以，能够容易地实现既能显示时刻信息又能显示其他信息的钟表。
[0041]在本发明的天线内置式钟表中，优选的是:该天线内置式钟表具有:计时单元，其对内部时刻进行计测；定时接收单元，其在所述内部时刻到达规定时刻时，开始使用所述贴片天线进行接收；以及电动机驱动控制单元，其控制所述电动机的驱动，所述多个指针轴构成为具有:安装有根据所述内部时刻来显示时刻的指针的指针轴，在该显示时刻的指针的移动轨迹中，包含平面视图中与所述贴片天线重叠的位置；以及安装有显示时刻以外的信息的指针的指针轴，在该显示时刻以外的信息的指针的移动轨迹中，包含平面视图中与所述贴片天线重叠的位置，在所述显示时刻的指针在平面视图中不与所述贴片天线重叠的时亥|J，所述定时接收单元开始定时接收，在所述定时接收单元进行定时接收的期间，所述电动机驱动控制单元使所述显示时刻以外的信息的指针移动到平面视图中不与所述贴片天线重叠的位置。
[0042]根据这种结构，将显示时刻的指针在平面视图中不与贴片天线重叠的时刻设定为定时接收时刻，所以，在定时接收时，显示时刻的指针不会与天线在平面上发生重叠，即使在使用金属制的指针的情况下，也不会对天线的接收造成影响。
[0043]并且，在定时接收时，显示时刻以外的信息(例如接收信号电平等)的指针也被电动机驱动控制单元移动到平面视图中不与贴片天线重叠的位置，所以，能够防止该指针对天线的接收造成影响。
[0044]因此，即使在使用金属制的指针的情况下，在接收时，这些指针也不会与贴片天线在平面上发生重叠，所以，能够防止接收灵敏度的降低。
[0045]并且，还可以考虑在定时接收时将时刻显示用的指针移动到不与贴片天线重叠的位置。该情况下，在移动指针之前不能开始接收，并且，在接收中不能显示时刻。
[0046]与此相对，根据本发明，显示时刻的指针在指示当前时刻时不会与天线在平面上发生重叠，所以，不需要移动时刻显示用的指针，能够在显示当前时刻的同时迅速进行接收处理。
[0047]在本发明的天线内置式钟表中，优选所述规定尺寸是能够配置所述电动机的尺寸。
[0048]如果将所述规定尺寸、即贴片天线的外周面与壳体内周面之间的间隔的最小值设为能够配置所述电动机的尺寸，则能够在天线周围的任意位置配置电动机，能够提高电动机和由电动机驱动的指针的布局自由度。
[0049]而且，由于能够将作为驱动指针的驱动源的多个电动机配置在所述壳体的内周面与所述贴片天线的外周面之间，所以，天线与多个电动机不会在钟表的厚度方向上发生重叠。因此，与贴片天线和电动机在厚度方向上有重叠的结构的钟表相比，能够减小钟表的厚度尺寸。尤其，天线和电动机是钟表部件中厚度尺寸比较大的部件，所以，只要以在平面视图中不发生重叠的方式配置这些部件，则能够大幅减小钟表的厚度尺寸。
[0050]在本发明的天线内置式钟表中，优选的是:所述表盘由具有透光性的部件构成，在所述表盘的背面侧配置有接收光而发电的太阳能面板，在所述太阳能面板中，在平面视图中与所述贴片天线重叠的部分处形成有开口部。
[0051]在本发明中，使用了具有透光性的表盘，并在其背面侧配置了太阳能面板，所以，能够利用由太阳能面板发电得到的电力来驱动钟表。因此，不需要像使用一次电池的情况那样更换电池，能够提高使用者的便利性。
[0052]并且，太阳能面板的基板虽然厚度薄，但却是由金属制成的，所以，会导致GPS的卫星信号这样的高频电波发生衰减。因此，当贴片天线被太阳能面板覆盖时，很可能无法接收电波。
[0053]与此相对，在本发明中，在太阳能面板上形成有开口部，所以，能够使电波通过该开口部而输入到贴片天线。因此，贴片天线能够接收不通过太阳能面板的无线电波，相应地，能够防止因太阳能面板引起接收电波的衰减，能够提高接收性能。
[0054]在本发明的天线内置式钟表中，优选的是:该天线内置式钟表具有日期轮，该日期轮由非导电性材料形成，并且被配置在所述太阳能面板的背面侧，在所述表盘上形成有用于露出所述日期轮的日期显示的日期窗，所述日期窗被形成在平面视图中与所述太阳能面板的开口部重叠的位置。
[0055]日期轮是由非导电性材料形成的，不会影响贴片天线的接收，所以，能够将其配置在平面视图中与天线重叠的位置。
[0056]并且，在表盘中，为了露出日期轮的日期显示即I?31日的各数字而设置的日期窗，被配置在平面视图中与太阳能面板的开口部重叠的位置，所以，不需要在太阳能面板上额外形成用于露出日期轮的开口，与额外设置所述开口的情况相比，能够增大受光面积，能够提闻发电性能。
[0057]S卩，在日期轮被配置在太阳能面板的背面侧的情况下，需要在太阳能面板上也形成开口，以便能够从所述日期窗查看日期显示。
[0058]与此相对，在本发明中，日期窗位于太阳能面板的开口部中，所以，能够通过所述开口部从日期窗查看日期轮的日期显示。因此，不需要在太阳能面板上额外形成日期轮用的开口，相应地，能够增大受光面积。
[0059]在本发明的天线内置式钟表中，优选的是:该天线内置式钟表具有向所述电动机提供电力的多个电池，所述多个电池被配置在所述壳体内的平面视图中不与所述贴片天线
重叠的位置。[0060]根据本发明，由于设置了多个电池，所以，与设置一个电池的情况相比，能够在确保相同电池容量的情况下，减小各电池的尺寸、例如直径。
[0061]因此，即使布局成贴片天线与各电池在平面视图中不重叠，也能够防止钟表的平面尺寸的大幅增加。
[0062]而且，天线与各电池在平面视图中不重叠，所以，能够将电池与所述电动机一起配置在天线外周面与壳体内周面之间。因此，与在厚度方向上重叠地配置天线和电池的情况相比，能够减小钟表的厚度尺寸。
[0063]在本发明的天线内置式钟表中，优选的是:所述贴片天线构成在作为接地板发挥功能的电路基板上。
[0064]众所周知，贴片天线为平板型的天线，具有单一指向性且指向性狭窄，但是，由于安装贴片天线的电路基板具有接地板的功能，所以，能够使从外部入射的无线电波在电路基板上发生反射而导入至天线。因此，天线不仅能够接收直接入射到天线的无线电波，还能够接收由电路基板反射而间接入射的无线电波。因此，能够确保天线的更加良好的接收性倉泛。
[0065]在本发明的天线内置式钟表中，优选的是:所述贴片天线接收从位置信息卫星发送来的圆偏振波的电波。
[0066]这里,作为圆偏振波,例如可以例示从GPS(Global Positioning System)、伽利略(欧洲卫星导航系统)、SBAS (Satellite-Based Augmentation System)等的位置信息卫星发送来的卫星信号。
[0067]因此，由于本发明的贴片天线接收的是圆偏振波的电波，所以，例如，只要是具有利用卫星信号中包含的时刻信息来进行时刻校正的功能的钟表，则不管在地球上的哪个位置，都能够可靠地接收来自位置信息卫星的电波，能够始终保持准确的时刻。
【专利附图】

【附图说明】
[0068]图1是示出本发明的第I实施方式的GPS手表的概略图。
[0069]图2是所述GPS手表的平面图。
[0070]图3是所述GPS手表的概略剖面图。
[0071]图4是组装在所述GPS手表中的机芯的平面图。
[0072]图5的(A)是示出贴片天线的构造的剖面图，(B)是示出贴片天线的放射图案的特性图。
[0073]图6是示出所述GPS手表的电路结构的概略图。
[0074]图7是示出本发明的第2实施方式的GPS手表的概略剖面图。
[0075]图8是示意地示出上述第2实施方式的要部的分解立体图。
[0076]图9是示意地示出本发明的第3实施方式的要部的分解立体图。
[0077]图10是示出本发明的第4实施方式的GPS手表的平面图。
[0078]图11是示出所述第4实施方式的电路基板的立体图。
[0079]图12是所述第4实施方式的GPS手表的概略剖面图。
[0080]图13是示出本发明的第5实施方式的GPS手表的平面图。
[0081]图14是示出所述第5实施方式的GPS手表的平面图。[0082]图15是示出本发明的第6实施方式的GPS手表的平面图。
[0083]图16是示出本发明的变形例的GPS手表的平面图。
[0084]图17是组装在所述变形例的GPS手表中的机芯的背面图。
[0085]标号说明
[0086]IA?IG:GPS手表(天线内置式钟表)；2:表盘；2A:日期窗;10:机芯；11:外壳;12:电路基板；12A:切口部；14、14A:电池；18:日期轮;19、19A:贴片天线(天线)；32:第I指针(指针);42:弟2指针(指针)；52:经度显不用的指针(指针)；62:纟韦度显不用的指针(指针)；87:太阳能面板；87A:开口部；87B:贯通孔；92:指针；111:圆筒壳体(壳体)；131?135,141 ?145:步进电动机(电动机);136、137、146、147:轮系；95、320、420、520、620:指针轴。
【具体实施方式】
[0087][第I实施方式]
[0088]下面，根据附图来说明本发明的第I实施方式。
[0089]图1是示出作为本发明的天线内置式钟表的GPS手表IA的概略图。
[0090]如图1所示，GPS手表IA构成为能够从按规定轨道环绕地球上空的多个GPS卫星S接收卫星信号，取得卫星时刻信息，并对内部时刻信息进行校正。
[0091]这里，GPS卫星S是本发明的位置信息卫星的一例，在地球的上空存在着多个。当前大约环绕有30个GPS卫星S。
[0092]并且，在GPS手表IA上设有外部操作用的操作按钮8和表冠9。
[0093][GPS手表的结构]
[0094]图2是GPS手表IA的平面图。图3是GPS手表IA的概略剖面图。图4是机芯10的平面图。
[0095]GPS手表IA具有由聚碳酸酯等非导电性的合成树脂材料形成的表盘2。
[0096]并且，GPS手表IA由形成于表盘2上的刻度和指针等构成，具有第I时刻显示部
3、第2时刻显示部4、经度显示部5、纬度显示部6以及日期显示部7。
[0097]第I时刻显示部3具有:设于表盘2的6点位置的圆形的刻度显示部31 ;和第I指针32。刻度显示部31具有沿着外周缘分割为60份的刻度。
[0098]第I指针32是由金属制成的，其被保持在贯穿于第I时刻显示部3的中心的3重指针轴320上，具有第I秒针321、第I分针323和第I时针322。
[0099]安装着第I秒针321、第I分针323、第I时针322的各指针轴320由后述的步进电动机131驱动。
[0100]第2时刻显不部4与第I时刻显不部3同样地具有:设于表盘2的3点位置的圆形的刻度显示部41 ;和第2指针42。刻度显示部41具有沿着外周缘分割为60份的刻度。
[0101]第2指针42是由金属制成的，其被保持在贯穿于第2时刻显示部4的中心的2重指针轴420上，具有第2分针421和第2时针422。
[0102]安装着第2分针421和第2时针422的各指针轴420是由后述的步进电动机132驱动的。
[0103]在上述结构中，通过第I时刻显示部3和第2时刻显示部4，能够进行分别显示不同地域中的当前时刻的所谓的双时显示。例如，在旅行等中，可通过第I时刻显示部3显示旅行目的地的时刻作为本地时间，并通过第2时刻显示部4显示故乡即本国的时刻作为家庭时间。
[0104]经度显示部5具有:设于表盘2的9点位置的圆形的刻度显示部51 ;和经度显示用的指针52。刻度显示部51具有沿着外周缘分割为18份的刻度。
[0105]指针52是由金属制成的，其被保持在贯穿于经度显示部5的中心的指针轴520上，由后述的步进电动机133驱动。
[0106]另外，在该经度显示部5中不显示测位信息的情况下，也可以用指针52来显示电池余量。
[0107]纬度显示部6具有:设于表盘2的12点位置的圆形的刻度显示部61 ;和纬度显示用的指针62。刻度显示部61具有沿着外周缘分割为90份的刻度。
[0108]指针62是由金属制成的，其被保持在贯穿于纬度显示部6的中心的指针轴620上，由后述的步进电动机134驱动。
[0109]另外，在该纬度显示部6中不显示测位信息的情况下，也可以用指针62显示星期日期。该情况下，只要在刻度显示部61中也标有表示星期日期的刻度即可。
[0110]日期显示部7具有:在表盘2的中央附近部处，开口成矩形状的日期窗2A;和配置在表盘2的背面的后述的日期轮18。日期窗2A形成在从表盘2的中心偏向4?5点的方向的位置，与第I时刻显示部3和第2时刻显示部4邻接。而且，所述日期轮18由后述的步进电动机135驱动，从日期窗2A露出显示印在日期轮18上的日期(日期显示)。
[0111][GPS手表的内部结构]
[0112]如图2、3所示，GPS手表IA具有:驱动各指针32、42、52、62的机芯10、以及收纳该机芯10的外壳11。
[0113]外壳11具有圆筒状的圆筒壳体111、以及封住该圆筒壳体111的一方的开口(图3下侧)的后盖112。
[0114]后盖112具有环状的金属制的第I后盖部112A和保持在第I后盖部112A上的圆盘状的玻璃制的第2后盖部112B。而且，第I后盖部112A通过螺钉构造与圆筒壳体111的端面连接。
[0115]这里，圆筒壳体111和第I后盖部112A由SUS (不锈钢)、钛合金等导电性的金属素材构成。
[0116]机芯10具有电路基板12、驱动机构13、二次电池14、主夹板17以及贴片天线19。
[0117]在电路基板12上装配有控制驱动机构13的控制部(控制模块)16、对从GPS卫星S接收到的信号进行处理的接收部(GPS接收模块)20这各个电路元件。具体而言，如图3所示，接收部20被装配在电路基板12的下表面侧(与贴片天线19相反侧的表面)。在电路基板12上形成有金属制的电路图案，所以，可通过电路基板12来遮断从设置在接收部20中的后述的石英振荡电路23 (参照图6)放射的噪声等。因此，与将接收部20装配在电路基板12的上表面侧的情况相比，能够抑制贴片天线19受到噪声的影响，能够提高接收性能。并且，接收部20被配置在电路基板12的下表面侧的死空间(dead space) (二次电池14周围的空间)中，所以，能够高效利用空间。而且，接收部20被配置在平面视图中不与二次电池14重置的位直，所以，能够减小GPS手表IA的厚度尺寸。[0118]驱动机构13具有:所述各步进电动机131~135 ;将各步进电动机131~135的驱动力传递到所述各指针轴320、420、520、620和日期轮18的轮系136、137 ;根据来自所述控制部16的控制信号来驱动各步进电动机131~135的驱动电路130 (参照图6)。因此，本发明的电动机驱动控制单元由所述驱动电路130构成。
[0119]并且，由驱动机构13来驱动所述各指针32、42、52、62和日期轮18，进行时刻、经度、纟韦度等的各种?目息的显不。
[0120]二次电池14是锂离子电池等可充电的电池，向所述驱动机构13、控制部16以及接收部20等提供电力。
[0121]主夹板17由非导电性的塑料材料构成，其被配置在表盘2的背面。如图4所示，在主夹板17的中央部分形成有开口部171。
[0122]在主夹板17上配置有日期轮18。日期轮18由作为非导电性材料的塑料材料构成，形成为圆环状。在该日期轮18上印有作为日期显示的I~31的数字。这样，由于日期轮18需要印上31个日期，所以，如果直径过小，则每个字符均很小而难以看清。
[0123]因此，如图4所示，日期轮18的直径比表盘2和主夹板17的直径的一半要大。而且，日期轮18被配置成，对准所述表盘2的日期窗2Α的位置而使其一部分位于所述开口部171上，印在日期轮18上的数字从表盘2的日期窗2Α露出，从而可从外部查看日期。
[0124]在本实施方式中，贴片天线19接收从位置信息卫星发送来的圆偏振波的电波。这里，关于贴片天线的工作原理，由于从贴片边缘向空间放射出沿着贴片(天线电极)边缘的强电场(用于发送天线的情况)，所以，天线上表面自不必说，天线侧面也需要与金属分开几毫米(mm)左右。本发明的贴片天线是指接地平面(ground plane)与天线电极大致平行配置的平面天线，它是一个边以1/2波长进行谐振的天线，不过，还包含天线电极的单边与接地平面短路而以1/4波长进行谐振的倒F天线。倒F天线为1/2波长的贴片天线的放射电极的一半，实现了天线的小型化，但从天线侧面放射电波的相关工作原理与1/2波长的贴片天线相同。并且，在陶瓷电介质上构成倒F天线的所谓片式天线(chip antenna)也包含在本发明的贴片天线中。总之，本发明的贴片天线是以天线的工作原理进行区分的。
[0125]具体而言，如图5 (A)所示，本实施方式的贴片天线19是如下的贴片天线:在作为接地平面的天线基板191上层叠有陶瓷的电介质193，进而，利用银(Ag)的印刷等，在电介质193上一体形成导电性的天线电极194。另外，在图5 (A)中，虚线195表示由贴片天线19接收的电波，箭头196表示电力线。
[0126]这里，为了易于进行贴片天线19的频率调整，天线基板191与装配有作为GPS接收模块的接收部20的电路基板12是由不同基板构成的。该贴片天线19的天线基板191的信号线在经频率调整后，被焊在电路基板12上。
[0127]图5 (B)是示出贴片天线19的放射图案的特性图。这里，如图3所示，设贴片天线19的平面方向为X轴、天顶方向为Z轴。
[0128]如图5 (B)所示，贴片天线19在天顶方向即Z轴方向上指向性最强，所以，最容易接收相对于表盘2在垂直方向上入射的无线电波。并且，贴片天线19的侧面方向即X轴方向的指向性虽比Z轴方向小，但仍具有一定程度的强度，所以，当金属制的外壳11被配置成与贴片天线19的侧面接近时，对接收性能的影响将显现出来。
[0129]另一方面，贴片天线19的下表面方向即-Z轴方向的指向性弱，所以，与周围具有相同的指向性的无指向性天线相比，即使将金属制的电池14配置在下表面侧，也不容易对接收性能产生影响。
[0130]贴片天线19在平面视图中形成为矩形状，其贯通地插在主夹板17的矩形状的开口部171中。因此，是在贴片天线19的上表面(表盘2)侧配置所述日期轮18的一部分。
[0131]而且，贴片天线19被配置在与圆筒壳体111的内周面分开规定尺寸以上的位置处。具体而言，如图4所示，贴片天线19的外周面与圆筒壳体111的内周面之间的最小间隔L被设定为规定尺寸以上。在本实施方式中，贴片天线19被配置在GPS手表IA的平面中心位置，所以，与配置在偏离于平面中心位置的位置的情况相比，间隔L被设定为最大。
[0132]这里，关于所述“规定尺寸”的具体大小，只要考虑因贴片天线19接近金属素材的圆筒壳体111而产生的接收特性的劣化、以及未被圆筒壳体111遮断而能够由贴片天线19接收的无线电波的入射角度范围等的因素，而将该“规定尺寸”的具体大小设定为能够确保GPS手表IA所要求的接收性能即可。
[0133]另外，在本实施方式中，表盘2配置在与圆筒壳体111的上表面大致相同的高度的位置处，贴片天线19隔着日期轮18而配置在表盘2的背面。因此，贴片天线19的上表面与圆筒壳体111的上表面位于大致同一平面上。
[0134]在所述贴片天线19与圆筒壳体111的内周面之间配置有所述驱动机构13的步进电动机131?135以及轮系136、137。因此，所述“规定尺寸”为能够配置这些步进电动机131?135的尺寸。并且，如图2、3所示，由驱动机构13驱动的所述指针轴320、420、520、620也被配置在贴片天线19与圆筒壳体111的内周面之间。
[0135]因此，在本实施方式的机芯10中，在贴片天线19的周围，配置了步进电动机131?135、轮系136、137、各指针轴320、420、520、620。换言之，贴片天线19被配置在指针轴320、620之间、以及指针轴420、520之间。
[0136]另外，指针轴320、420、520、620虽然通常为金属制的，但由于它们是由细管状部件等构成的，所以，即使它们被配置成比外壳11更接近贴片天线19，也几乎不会对接收性能造成影响。另外，如果利用塑料等非导电性材料来构成指针轴320、420、520、620，则能够进一步降低对接收性能的影响。
[0137]而且，在本实施方式的机芯10中，从表盘2侧朝向后盖112侧，按照驱动机构13、贴片天线19、电路基板12、二次电池14的顺序配置成层状。装配在电路基板12上的接收部20和控制部16被配置在电路基板12的背面侧(后盖112侧)。
[0138]在二次电池14的下侧(后盖112侧)配置有磁性片81，隔着该磁性片81配置有充电用线圈82。因此，二次电池14可通过该充电用线圈82，利用非接触的电磁感应从未图示的外部充电器进行充电。因此，在后盖112上的平面视图中与充电用线圈82重叠的部分处，配设有上述玻璃制的第2后盖部112B，以便进行电力传送。
[0139]并且，配置在充电用线圈82的上侧(二次电池14侧)的磁性片81是为了减小因充电用线圈82中感应出的磁场而引起的二次电池14的金属罐的涡电流损失而设置的。
[0140]GPS手表IA具有安装于圆筒壳体111的上表面侧的表圈121。
[0141]表圈121形成为环状,且通过嵌合构造与圆筒壳体111连接。在表圈121的内周面上安装着玻璃罩122。
[0142]并且，在表圈121的内周侧设有刻度环(dialing) 123。[0143]刻度环123形成为外周直径与表盘2—致的环状，且其内周部分形成为朝向表盘2的倾斜面。
[0144]这里，由贴片天线19接收到的电波大多数是透过玻璃罩122而入射到贴片天线19的。因此，即使表圈121和刻度环123是金属制的，也不会导致贴片天线19无法进行接收。但是，由于表圈121和刻度环123是被配置在贴片天线19的上表面侧的，这会影响贴片天线19的接收，所以，在本实施方式中，用非导电性材料来形成表圈121和刻度环123。此时，表圈121可由塑料制成，但是，由于表圈121是露出到外部的，容易受到损伤，所以，这里是利用硬度高且不易受损伤的陶瓷来构成表圈121。
[0145][GPS手表的电路结构]
[0146]图6是示出GPS手表IA的电路结构的概略图。
[0147]如图6所示，GPS手表IA构成为包括:贴片天线19、滤波器(SAW) 192、接收部20、控制显示部70以及电源供给部80。
[0148]滤波器(SAW)192是带通滤波器，其提取1.5GHz的卫星信号。并且，也可以构成为在贴片天线19与滤波器192之间额外组装用于使接收灵敏度变得良好的LNA(低噪声放大器)。
[0149]另外，也可以构成为将滤波器(SAW) 192组装在接收部20内。
[0150]接收部20对由滤波器192提取出的卫星信号进行处理，具有RF部(RadioFrequency:射频)21和基带部22。
[0151]RF 部 21 具有:PLL 电路 211、IF 滤波器 212、VCO (Voltage ControlledOscillator:压控振荡器)213、ADC (A/D 转换器)214、混频器 215、LNA (Low NoiseAmplifier:低噪声放大器)216以及IF放大器217等。
[0152]而且，由滤波器192提取出的卫星信号在由LNA216放大后，在混频器215中与VC0213的信号进行混频，下变频为IF (Intermediate Frequency:中频)。
[0153]在混频器215中混频后的IF经过IF放大器217和IF滤波器212，被ADC(A/D转换器)214转换为数字信号。
[0154]基带部22 具有:DSP (Digital Signal Processor:数字信号处理器)221、CPU(Central Processing Unit:中央处理单兀)222 以及 SRAM (Static Random AccessMemory:静态随机存储器)223。并且，在基带部22上还连接有带温度补偿电路的石英振荡电路(TCXO) 23和闪存24等。
[0155]而且，基带部22可从RF部21的ADC214输入数字信号，并根据控制信号进行卫星信号的运算，取得卫星时刻信息和测位信息。
[0156]另外，从带温度补偿电路的石英振荡电路(TCX0)23生成PLL电路211用的时钟信号。
[0157]控制显示部70具有:控制部(CPU) 16 ;实施指针32等的驱动等的驱动电路130 ；以及由第I时刻显示部3、第2时刻显示部4、经度显示部5、纬度显示部6等构成的显示部。
[0158]控制部16构成为包含作为硬件的RTC (实时时钟)16A和存储部16B。
[0159]RTC16A使用从石英振子161输出的基准信号，对内部时刻信息进行计测。因此，本发明的计时单元由RTC16A构成。
[0160]存储部16B存储从接收部20输出的时刻数据和测位数据。并且，在存储部16B中还存储与测位信息对应的时差数据，根据由RTC16A计测的内部时刻信息和时差数据，能够计算出当前地点的本地时间。
[0161]本实施方式的GPS手表IA由于具有上述这样的接收部20和控制显示部70，因此能够根据来自GPS卫星的接收信号而自动对时刻显示进行校正。
[0162]另外，控制部16被设定为执行以下处理:自动接收处理，当由RTC16A计测的内部时刻到达预先设定的定时接收时刻(例如上午3点)时，使接收部20工作来进行接收处理；以及手动接收处理，通过对操作按钮8等执行手动操作来进行接收处理。因此，本发明的定时接收单元由控制部16构成。
[0163]电源供给部80构成为包含:充电用线圈82、充电控制电路83、二次电池14、第I调节器84、第2调节器85以及电压检测电路86。
[0164]充电用线圈82通过充电控制电路83来向二次电池14供给电力，对二次电池14进行充电。
[0165]二次电池14经由第I调节器84向控制显示部70供给驱动电力，经由第2调节器85向接收部20供给驱动电力。
[0166]电压检测电路86监视二次电池14的电压，并输出到控制部16。因此，控制部16能够掌握二次电池14的电压并对接收处理进行控制。
[0167]根据上述本实施方式的GPS手表1A，具有以下效果。
[0168]在本实施方式中，贴片天线19与圆筒壳体111的内周面分开了规定尺寸以上，所以，即使在圆筒壳体111采用了导电性材料(例如金属素材)的情况下，也能够降低导电性的圆筒壳体111的影响，能够防止接收性能的降低。尤其在本实施方式中，贴片天线19被配置在GPS手表IA的平面中心位置，所以，与配置在其他位置的情况相比，能够使所述间隔L达到最大，接收性能也最高。
[0169]并且，当将贴片天线19配置成与外壳11的内周面分开规定尺寸以上时，将指针轴320、420、520、620和轮系136,137配置在该贴片天线19与壳体11之间的空间中，所以，能够有效利用空间，能够实现钟表的小型化。
[0170]并且，由于贴片天线19是配置在GPS手表IA的平面中心位置处的，所以，即使在将圆筒壳体111的上端位置设定为与贴片天线19的上表面大致相同的高度的情况下，贴片天线19也能够在不受圆筒壳体111妨碍的情况下，接收从上方入射的无线电波以及从左右倾斜的方向入射的无线电波。因此，在钟表IA的外观中，能够提高金属制的圆筒壳体111所占的比例，既能确保贴片天线19的良好的接收性能，又能提高钟表IA的质感。
[0171]并且，所述间隔L采用了能够配置步进电动机131?135的尺寸，所以，可以在贴片天线19周围的任意位置处配置步进电动机131?135，能够提高步进电动机131?135和由步进电动机131?135驱动的指针32、42、52、62的布局自由度，并且，能够高效利用贴片天线19周围的空间。
[0172]因此，与将指针轴设置在表盘2的平面中心的一般的模拟钟表相比，可构成指针32、42、52、62的布局不同的钟表，如本实施方式那样，可在贴片天线19的周围配置多个指针轴320、420、520、620，能够容易地构成除了时刻信息以外还能够显示其他的经度、纬度信息等的多针钟表。
[0173]而且，由于作为驱动指针32、42、52、62的驱动源的步进电动机131?135被配置在圆筒壳体111的内周面与贴片天线19的外周面之间，所以，贴片天线19与步进电动机131?135不会在GPS手表IA的厚度方向上发生重叠。因此，与贴片天线19与步进电动机131?135在厚度方向上有重叠的结构的钟表相比，在本实施方式中，能够减小GPS手表IA的厚度尺寸。尤其，贴片天线19和步进电动机131?135是GPS手表IA的部件中厚度尺寸比较大的部件，所以，如果以在平面视图中不重叠的方式配置这些部件，则能够大幅减小GPS手表IA的厚度尺寸。
[0174]众所周知，贴片天线19为平板型的天线，具有单一指向性且指向性狭窄，但是，由于配置贴片天线19的电路基板12具有接地板的功能，所以，能够使从外部入射的无线电波在电路基板12上发生反射而导入至贴片天线19。因此，贴片天线19不仅能够接收直接入射到贴片天线19的无线电波，还能够接收由电路基板12反射而间接入射的无线电波。因此，能够确保贴片天线19的更加良好的接收性能。
[0175]而且，贴片天线19接收的是圆偏振波的电波，所以，例如，只要是具有利用卫星信号中包含的时刻信息来进行时刻校正的功能的钟表，不管位于地球上的哪个位置，都能够可靠地接收来自位置信息卫星的电波，从而始终保持准确的时刻。
[0176][第2实施方式]
[0177]图7是示出本发明的第2实施方式的GPS手表IB的概略剖面图。图8是示意地示出本实施方式的GPS手表IB的要部的分解立体图。在附图的说明中，针对与上述实施方式相同的结构要素，标注相同标号并省略其说明。
[0178]在上述实施方式中，是通过充电用线圈82来向二次电池14供给电力，而在本实施方式中，不同点在于是采用太阳能面板87来向二次电池14供给电力。
[0179]并且，在本实施方式中，由于未使用充电用线圈82，所以，不需要采用电力传送用的玻璃制的第2后盖部112B，因此，后盖112的整体均是由金属材料形成的。
[0180]如图7、8所示，太阳能面板87配置在表盘2与日期轮18之间。该太阳能面板87在中央部分具有使贴片天线19露出的矩形状的开口部87A，从而形成为环状。开口部87A形成为:与主夹板17的开口部171位于相同的平面位置，且与开口部171的形状、大小也相同。因此，表盘2的日期窗2A形成在平面视图中不仅与开口部171重合、而且也与开口部87A重合的位置。
[0181]该太阳能面板87是一般的太阳能面板，由4个太阳能电池构成，具有金属制的基板。各太阳能电池串联连接，在各太阳能电池的分割线上形成有用来贯通地插入各指针轴320、420、520、620的4个贯通孔87B，所以，最大限度地确保了太阳能电池的面积。该太阳能面板87基于从玻璃罩122侧入射的光而发电。与第I实施方式同样，由太阳能面板87发电得到的电力经由充电控制电路83蓄电在二次电池14中。这里，表盘2由聚碳酸酯等具有透光性的树脂材料构成，不会妨碍光入射到太阳能面板87。
[0182]另外，在太阳能面板87上形成了开口部87A时，相应地，受光面积减少，发电量降低。因此，从发电性能方面考虑，希望开口部87A的面积尽可能小。
[0183]另一方面，太阳能面板87具有金属制的基板，所以，通过开口部87A以外的部分的电波的衰减很大。因此，为了提高贴片天线19的接收性能，希望开口部87A的面积尽可能大。
[0184]因此，只要考虑上述2个条件来设定开口部87A的面积即可。在本实施方式中，将开口部87A的面积设定为与贴片天线19的平面面积相同的大小。
[0185]根据上述本实施方式的GPS手表1B，除了上述第I实施方式所起的效果以外，还具有以下效果。
[0186]在本实施方式中，使用了具有透光性的表盘2，并在其背面侧配置了太阳能面板87，所以，能够利用由太阳能面板87发电得到的电力来对二次电池14进行充电，并利用该电力来驱动GPS手表1B。因此，与上述第I实施方式同样，不像使用一次电池的情况那样需要更换电池，能够提高利用者的便利性。
[0187]而且，在第I实施方式中，由于是利用电磁感应来进行充电，因此需要在后盖112中配置非金属制的第2后盖部112B，但在第2实施方式中，由于是使用太阳能面板87进行充电，所以，可用金属来制成后盖112，能够进一步提高GPS手表1B的质感。
[0188]并且，太阳能面板87具有金属制的基板，所以，会使GPS的卫星信号这样的高频电波发生衰减，但在本实施方式中，在太阳能面板87中形成了开口部87A，所以，能够使电波通过该开口部87A而入射到贴片天线19。因此，贴片天线19能够接收不会通过太阳能面板87的无线电波，相应地，能够防止因太阳能面板87导致接收电波发生衰减，能够提高接收性能。
[0189]而且，表盘2的日期窗2A被配置在平面视图中与太阳能面板87的开口部87A重合的位置处，所以，不需要在太阳能面板87上额外地形成用于露出日期轮18的开口，与额外设置所述开口的情况相比，能够增大受光面积，能够提高发电性能。
[0190][第3实施方式]
[0191]图9是示出本发明的第3实施方式的GPS手表1C的要部的分解立体图。在附图的说明中，针对与上述第I实施·方式相同的结构要素，标注相同标号并省略其说明。
[0192]在本实施方式中，贴片天线19A在平面视图中形成为圆形状，与上述第I实施方式的在平面视图中形成为矩形状的贴片天线19的不同之处在于形状不同。
[0193]另外，在本实施方式中，采用了具有太阳能面板87的结构，但也可以是不设置太阳能面板87的结构。
[0194]由于贴片天线19A在平面视图中形成为圆形状，所以，太阳能面板87的开口部87A和主夹板17的开口部171分别形成为与贴片天线19A的形状对应的圆形状。并且，天线基板191A也是同样，在平面视图中形成为圆形状。
[0195]根据上述本实施方式的GPS手表1C，除了上述第1、2实施方式所起的效果以外，还具有以下效果。
[0196]在本实施方式中，贴片天线19A形成为平面圆形状，所以，在收纳于平面形状为圆形的壳体11中的情况下，与收纳上述各实施方式的平面视图中呈矩形状的贴片天线19的情况相比，能够高效地利用壳体11内的空间。
[0197]另外，平面视图中呈圆形状的贴片天线19A的谐振频率通过下式(I)来求出。另一方面，平面视图中形成为矩形状的上述第1、2实施方式的贴片天线19的一个边的长度为所要接收的电波的半波长。因此，在利用相同的电介质构成各贴片天线19、19A的情况下，平面视图中呈圆形状的贴片天线19A与平面视图中呈矩形状的贴片天线19为大致相同的面积。
[0198]【式I】
【权利要求】
1.一种天线内置式钟表，其特征在于，该天线内置式钟表具有: 壳体，其由导电性材料形成； 表盘，其由非导电性材料形成； 太阳能面板，其配置在所述表盘的背面侧，接收从所述表盘侧入射的光而发电； 日期轮，其由非导电性材料形成，并且被配置在所述太阳能面板的背面侧；以及 贴片天线，其被配置在所述日期轮的背面侧，并且与所述壳体相离地配置，接收无线电波， 在平面视图中与所述贴片天线重叠的部分中，未配置所述太阳能面板， 在所述表盘上，在平面视图中与未配置所述太阳能面板的部分重叠的位置处，形成有用于查看所述日期轮的日期显示的日期窗。
2.根据权利要求1所述的天线内置式钟表，其特征在于， 未配置所述太阳能面板的部分的面积与所述贴片天线的平面面积相同。
3.根据权利要求1或2所述的天线内置式钟表，其特征在于， 所述太阳能面板由4个太阳能电池构成。
4.根据权利要求1?3中的任一项所述的天线内置式钟表，其特征在于， 该天线内置式钟表具有指针轴， 所述太阳能面板具有多个太阳能电池， 在所述太阳能电池的分割线上形成有用来贯通地插入所述指针轴的贯通孔。
5.根据权利要求1?4中的任一项所述的天线内置式钟表，其特征在于， 该天线内置式钟表具有由所述太阳能面板提供电力的二次电池， 所述贴片天线与所述二次电池被配置在平面视图中不重叠的位置。
6.根据权利要求1?5中的任一项所述的天线内置式钟表，其特征在于， 所述贴片天线接收从位置信息卫星发送的圆偏振波的电波。
7.根据权利要求1?6中的任一项所述的天线内置式钟表，其特征在于， 所述贴片天线是接地平面与天线电极平行配置的平面天线。
8.根据权利要求1?7中的任一项所述的天线内置式钟表，其特征在于， 所述贴片天线具有: 天线基板； 层叠在所述天线基板上的电介质；以及 形成在所述电介质上的天线电极。
9.根据权利要求1?6中的任一项所述的天线内置式钟表，其特征在于， 所述贴片天线是倒F天线。
10.根据权利要求1?6中的任一项所述的天线内置式钟表，其特征在于， 所述贴片天线是在陶瓷电介质上构成倒F天线的片式天线。
11.根据权利要求1?10中的任一项所述的天线内置式钟表，其特征在于， 所述贴片天线配置在作为接地板发挥功能的电路基板上。
【文档编号】G04C10/02GK103543635SQ201310561325
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2010年9月1日 优先权日:2009年9月1日
【发明者】藤沢照彦 申请人:精工爱普生株式会社