JP2006053158A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の電波を受信するアンテナの受信感度を劣化（低下）させることなく、裏蓋等の外装部品の一部又は全部を金属で形成した電子機器を実現することである。
【解決手段】電子機器の一種である腕時計１は、標準電波を受信するアンテナ３２及び時計モジュール２１を備える電波時計であり、ステンレスやチタン等の金属で形成されている時計ケース１１や裏蓋２３等を有して構成される筐体内部に、時計モジュール２１やアンテナ３２等が配置されている。そして、時計ケース１１の内周面及び裏蓋２３の内面（時計ケース１１の内部側の面）のそれぞれには、アモルファス等の磁性材料で形成された磁性部材である磁性シート４０ａ、４０ｂが接着されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、所定の電波を受信するアンテナを備えた電子機器に関する。

従来から、電子機器の一種である時計として、時刻データ（即ち、タイムコード）を含む標準電波を受信するバーアンテナを備え、このアンテナで受信した標準電波に基づいて時刻修正を行う電波時計が知られている。

バーアンテナには、近傍に金属部材がある場合、アンテナコイルに発生する磁束が近傍の金属を通過することで渦電流損が発生し、アンテナの受信感度が劣化するという問題がある。

そこで、特許文献１のように、腕時計ケースを、合成樹脂で形成すると共に、１２時側のバンド取付部に、上方に向けて開口した凹部を形成し、この凹部にアンテナを収納することにより、金属製の裏蓋と離れるようにしている。
特開２００２−９８７８０号公報

樹脂製の腕時計ケースは、質感、重量感がなく、高級感がなかった。

上記事情に鑑み、本発明の目的は、アンテナの受信感度を劣化（低下）させることなく、裏蓋等の外装部品の一部又は全部を金属で形成できる電子機器を実現することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ケース（例えば、図１の時計ケース１１）と、このケース下面に取り付けられた金属製の裏蓋（例えば、図１の裏蓋２３）と、前記ケース内に収納されたアンテナ（例えば、図１のアンテナ３２）と、前記裏蓋内面と前記アンテナとの間に配置され、前記裏蓋よりも透磁率が高い磁性部材と、（例えば、図１の磁性シート４０ａ、４０ｂ）とを備えたことを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、アンテナと金属製の裏蓋との間に、アンテナに生じる反磁界を通過させるための磁性部材が配置された電子機器を実現できる。アンテナでは、コイル（巻線）内を通過（鎖交）する信号磁束（受信する所定の電波の磁界成分による磁束）の時間変化を妨げるような反磁界（磁束）が生じるが、このとき、反磁界は、磁気抵抗がより小さい経路を取るように分布する。即ち、アンテナに生じる反磁界は、ケースとの間に配置された磁性部材を通過し、裏蓋をほとんど通過しない。このため、裏蓋を反磁界が通過することによる渦電流損がほとんど生じない。従って、裏蓋を金属で形成することによるアンテナの受信感度の劣化（低下）が抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の電子機器において、磁性部材は、前記ケース内面に設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は３に記載の電子機器において、前記ケース内には、電子モジュールが収容され、このモジュール内に前記アンテナ及び他の電子部品が収納され、前記磁性部材は、前記モジュールの外面に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載の電子機器において、磁性部材は、前記ケースよりも導電率が低いことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、アンテナ収納凹部が形成されたケース（例えば、図２の時計ケース１２）と、このケースのアンテナ収納部に収納されたアンテナ（例えば、図２のアンテナ３２）と、前記ケースのアンテナ収納凹部の開口を覆う金属製のカバー部材（例えば、図２のカバー部材１４ａ）と、このカバー部材と前記アンテナとの間に配置され、前記カバー部材よりも透磁率が高い磁性部材（例えば、図２の磁性シート４０ｄ）とを備えたことを特徴とする。

この請求項５に記載の発明によれば、ケースに形成されたアンテナ収納凹部を覆うカバー部材を金属で形成した電子機器を実現できる。アンテナに生じる反磁界は、金属製のカバー部材との間に配置された磁性部材を通過し、カバー部材をほとんど通過しない。このため、カバー部材に磁束が通過することによる渦電流損がほとんど生じない。従って、カバー部材を金属で形成しても、アンテナの受信感度がほとんど劣化しない。

また、請求項６に記載の発明は、合成樹脂製のケース（例えば、図３の時計ケース１５）と、このケース内に収容されたアンテナ（例えば、図３のアンテナ３２）と、前記合成樹脂製のケースの外側に取り付けられる金属製の装飾部材（例えば、図３のベゼル２７）と、前記ケースの外面と前記装飾部材との間に配置され、前記装飾部材よりも透磁率が高い磁性部材（例えば、図３の磁性シート４０ｅ）とを備えたことを特徴とする。

この請求項６に記載の発明によれば、合成樹脂製のケースの外側に金属性の装飾部材を取り付けた電子機器を実現できる。即ち、アンテナに生じる反磁界は、装飾部材との間に配置された磁性部材を通過し、装飾部材をほとんど通過しない。このため、アンテナを金属製の装飾部材が取り付けられたケース内に配置することによる受信感度の劣化（低下）が抑制される。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の電子機器において、磁性部材は、前記ケースよりも導電率が低いことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子機器において、前記磁性部材は、樹脂シートに磁性材料を分散させた磁性シートであることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子機器において、前記ケース内に時刻を表示するためのモジュールが収容されていると共に、前記ケースに機器を腕に装着するためのバンドが取り付けられていることを特徴とする。

この請求項９に記載の発明によれば、外装部品を金属で形成してもアンテナの受信感度が劣化（低下）しない腕時計を実現できる。

本発明によれば、裏蓋等の外装部品の一部又は全部を金属で形成しても、アンテナの受信感度を劣化（低下）させることのない電子機器を実現することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
尚、以下では、本発明を、電子機器の一種である腕時計型の電波時計（以下、単に「腕時計」と称する。）に適用した場合を説明するが、本発明の適用がこれに限定されるものではない。

［第１実施形態］
先ず、第１実施形態を説明する。

図１は、第１実施形態における腕時計１の概略縦断面図である。同図によれば、腕時計１は、外装部品である時計ケース１１と外装部品である裏蓋２３とを備え、時計ケース１１と裏蓋２３とで、電子機器の筐体を構成している。また、腕時計１の時計ケース１１内には、時計モジュール３１が収容され、この時計モジュール３１には、標準電波を受信するアンテナ３２が収納されている。また、時計ケース１１の１２時、６時方向には、電子機器を腕に装着するためのバンド１０、１０が取り付けられている。

アンテナ３２は、バーアンテナであり、アモルファスやフェライト等の比透磁率が高く且つ導電率が小さい磁性材料で形成される棒形状のコアと、コアの周囲に銅等の導線を巻回させたコイルとを備えて構成される。そして、アンテナ３２は、標準電波による磁界（以下、「信号磁界」と称する。）中に置かれると、この信号磁界による磁束（以下、「信号磁束」と称する。）が周囲の空間よりも比透磁率が高いコアに集中してコイルに鎖交し、コイルには、コイル内部での信号磁束の変化を妨げる向きに反磁界（磁束）を発生させるように誘導起電力が生じる。尚、標準電波は交流信号であるので、発生する誘導起電力は交流となる。

時計モジュール３１には、更に、各種回路等を有するＩＣチップと、時針や秒針等の指針３４を文字盤３３上で運針させるためのアナログ指針機構とを備えている。ＩＣチップが有する回路要素としては、時計モジュール３１の各部を制御するＣＰＵ等の制御ＩＣと、アンテナ３２のコイルと銅等のリード線で電気的に接続されてアンテナ３２のコイルに生じた誘導起電力を検出し、検出した電気信号を増幅・復調して標準電波に含まれる時刻データ（即ち、タイムコード）を取り出す受信回路と、発振器を有して現在時刻を計時する計時回路とがある。制御ＩＣは、受信回路で取り出された時刻データに基づいて計時回路による計時時刻を修正し、修正された現在時刻を示すようにアナログ指針機構を制御して指針３４を運針させる等の処理を行う。

時計ケース１１は、ステンレスやチタン等の金属で形成されており、環状の形状をなしている。また、時計ケース１１の上面中央部には、時計ケース１１内部の文字盤３３を視認可能なように時計ガラス２１がパッキン２２を介して嵌められているとともに、下面には、時計ケース１１と同様の金属で形成された裏蓋２３が、防水リング２４を介して取り付けられていて、筐体として構成されている。

そして、時計ケース１１の内部においては、裏蓋２３の上方に時計モジュール３１が配置され、その更に上方に文字盤３３が配置されている。アンテナ３２は、時計モジュール３１の１２時側に収納されている。

また、時計ケース１１の内周面及び裏蓋２３の内面（時計ケース１１の内部側の面；図中、上面）には、それぞれに磁性シート４０ａ、４０ｂが貼付等によって接着されている。磁性シート４０ａ、４０ｂは、樹脂シートに、アモルファスやフェライト等の磁性材料が配合されたものであり、時計ケース１１や裏蓋２３を形成する金属よりも比透磁率が高く且つ導電率が小さい磁性部材である。即ち、腕時計１は、アンテナ３２と、金属形成された時計ケース１１及び裏蓋２３それぞれとの間に、磁性部材である磁性シート４０ａ、４０ｂが配置された構造となっている。

そして、信号磁界に対してアンテナ３２に生じた反磁界（磁束）は、磁気抵抗がより小さい経路を取るように分布する。具体的には、磁性シート４０ａの比透磁率は、金属形成された時計ケース１１のそれよりも大きい。このため、アンテナ３２に生じた磁束のうち、時計ケース１１の内周面に対向する部分の磁束は、磁気抵抗がより小さい磁性シート４０ａ内を通過し、時計ケース１１を通過する磁束は極めて少ない。また、磁性シート４０ｂの比透磁率は、金属形成された裏蓋２３のそれよりも大きい。このため、アンテナ３２に生じた磁束のうち、裏蓋２３の内面に対向する部分の磁束は、磁気抵抗がより小さい磁性シート４０ｂ内を通過し、裏蓋２３を通過する磁束は極めて少ない。

つまり、時計ケース１１及び裏蓋２３を通過する磁束が極めて少ないため、渦電流がほとんど生じない。また、磁性シート４０ａ、４０ｂは、導電率が小さいため、磁束が通過しても渦電流がほとんど生じない。従って、アンテナ３２に生じた反磁界による渦電流損がほとんど発生しないので、金属形成された時計ケース１１の内部に収納（配置）することによるアンテナ３２の受信感度の劣化（低下）が抑制される。

＜作用・効果＞
以上、第１実施形態における腕時計１によれば、金属形成された時計ケース１１及び裏蓋２３とアンテナ３２の間に磁性部材である磁性シート４０ａ、４０ｂを配置したことにより、磁束が金属を通過することによる渦電流損がほとんど発生しないため、アンテナ３２の受信感度の劣化（低下）が抑制される。

尚、図１において、時計ケース１１を、金属ではなく、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂で形成しても良い。この場合、時計ケース１１の内周面に接着されている磁性シート４０ｂは不要となり、裏蓋２３の内面に接着されている磁性シート４０ａのみを備えれば良い。これは、時計ケース１１を形成する合成樹脂は、磁束が通過しても渦電流が生じない、即ち渦電流が発生せず、アンテナ３２の受信感度が劣化しないためである。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。
尚、第２実施形態において、上述した第１実施形態と同一要素については同符合を付し、詳細な説明を省略する。

図２は、第２実施形態における腕時計２の概略縦断面図である。尚、同図中、右側は文字盤３３の１２時方向であり、左側は６時方向である。同図によれば、腕時計２は、筐体を構成する時計ケース１２と裏蓋２３を備えている。また、腕時計２は、アンテナ３２と、時計モジュール３１とを備えた電波時計である。

時計ケース１２は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂で形成されており、環状の形状をなしていて、時計ガラス２１がパッキン２２を介して嵌められ、上面外周部には金属製のべゼル２６が取り付けられている。また、時計ケース１２には、文字盤３３の１２時及び６時の位置に対応する２箇所の側面部分に、外部側方へ延出した延出部１３ａ、１３ｂが設けられている。延出部１３ａ、１３ｂは、時計ケース１２と同一材料で且つ一体的に形成された延出部分１２ａ、１２ｂと、この延出部分１２ａ、１２ｂの上面に取り付けられた外装部品であるカバー部材１４ａ、１４ｂと、から構成される。このカバー部材１４ａ、１４ｂは、金属で形成されている。

特に、１２時の位置に形成されている延出部分１２ａには、上部に向けて開口した凹部が形成され、この凹部にアンテナ３２が収納されている。そして、延出部分１２ａの上面に取り付けられたカバー部材１４ａの裏面（延出部分１２ａと対向する面；図中、下面）には、下方に向けて開口した凹部が形成されており、アンテナ３２を覆っている。また、時計ケース１２の延出部分１２ａには、アンテナ３２のコイルと時計モジュール３１とを電気的に接続するリード線を通すための連絡路（不図示）が設けられている。

また、アンテナ３２に対向する面部分、即ち、延出部分１２ａに形成された凹部の内面、及び、カバー部材１４ａに形成された凹部の内面には、それぞれに磁性シート４０ｃ、４０ｄが貼付等によって接着されている。即ち、腕時計２は、アンテナ３２と、金属形成された裏蓋２３及びカバー部材１４ａそれぞれとの間に、磁性部材である磁性シート４０ｃ、４０ｄが配置された構造となっている。

そして、アンテナ３２に生じた反磁界（磁束）は、磁気抵抗がより小さい経路を取るように分布する。具体的には、磁性シート４０ｃの比透磁率は、金属形成された裏蓋２３のそれよりも大きい。このため、アンテナ３２に生じた磁束のうち、裏蓋２３の内面に近接する部分の磁束は、より磁気抵抗が小さい磁性シート４０ｃ内を通過し、裏蓋２３を通過する磁束は極めて少ない。また、磁性シート４０ｄの比透磁率は、金属形成されたカバー部材１４ａのそれよりも大きい。このため、アンテナ３２に生じた磁束のうち、カバー部材１４ａの凹部内面に対向する部分の磁束は、より磁気抵抗が小さい磁性シート４０ｄ内を通過し、カバー部材１４ａを通過する磁束は極めて少ない。

つまり、裏蓋２３及びカバー部材１４ａを通過する磁束が極めて少ないため、渦電流がほとんど生じない。また、磁性シート４０ｃ、４０ｄは、導電率が小さいため、磁束が通過しても渦電流がほとんど生じない。従って、アンテナ３２に生じた反磁界による渦電流損がほとんど生じないので、カバー部材１４ａを金属形成することによるアンテナ３２の受信感度の劣化（低下）が抑制される。

＜作用・効果＞
以上、第２実施形態における腕時計２によれば、金属形成された裏蓋２３及びカバー部材１４ａとアンテナ３２の間に磁性部材である磁性シート４０ｃ、４０ｄを配置したことにより、磁束が金属を通過することによる渦電流損がほとんど発生しないため、アンテナ３２の受信感度の劣化（低下）が抑制される。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態を説明する。
尚、第３実施形態において、上述した第１、第２実施形態と同一要素については同符合を付し、詳細な説明を省略する。

図３は、第３実施形態における腕時計３の概略縦断面図である。同図によれば、腕時計３は、時計ケース１５、裏蓋２３及びベゼル２７の外装部品を備え、時計ケース１５、裏蓋２３及びベゼル２７で筐体を構成している。また、腕時計３は、アンテナ３２を有する時計モジュール３１とを備えた電波時計である。

時計ケース１５は合成樹脂で形成されており、その上面外周部には、時計ケース１５の外表面を装飾するために、金属で形成されたベゼル２７が取り付けられている。そして、時計ケース１５の内部においては、裏蓋２３の上方にアンテナ３２が配置され、その更に上方に文字盤３３が配置されている。

また、裏蓋２３の内面（時計ケース１５の内部側の面；図中、上面）及びベゼル２７の裏面（時計ケース１５に対向している面；図中、下面）には、それぞれに磁性シート４０ｂ、４０ｅが貼付等で接着されている。即ち、腕時計３は、アンテナ３２と、金属形成された裏蓋２３及びベゼル２７とそれぞれとの間に、磁性部材である磁性シート４０ｂ、４０ｅが配置された構造となっている。

そして、アンテナ３２に生じた反磁界（磁束）は、磁気抵抗がより小さい経路を取るように分布する。具体的には、磁性シート４０ｂの比透磁率は、金属形成された裏蓋２３のそれよりも大きい。このため、アンテナ３２に生じた磁束のうち、裏蓋２３の内面に対向する部分の磁束は、磁気抵抗がより小さい磁性シート４０ｂ内を通過し、裏蓋２３を通過する磁束は極めて少ない。また、磁性シート４０ｅの比透磁率は、金属形成されたベゼル２７のそれよりも大きい。このため、アンテナ３２に生じた磁束のうち、ベゼル２７の裏面に近接する部分の磁束は、磁気抵抗がより小さい磁性シート４０ｅ内を通過し、ベゼル２７を通過する磁束は極めて少ない。

つまり、裏蓋２３及びベゼル２７を通過する磁束が極めて少ないため、渦電流がほとんど生じない。また、磁性シート４０ｂ、４０ｅは、導電率が小さいため、磁束が発生しても渦電流がほとんど発生しない。従って、アンテナ３２に生じた反磁界による渦電流損がほとんど発生しないので、アンテナ３２の受信感度の劣化（低下）が抑制される。

＜作用・効果＞
以上、第３実施形態における腕時計３によれば、金属形成された裏蓋２３及びベゼル２７とアンテナ３２との間に磁性部材である磁性シート４０ｂ、４０ｅを配置したことにより、磁束が金属を通過することによる渦電流損のほとんど生じないため、アンテナ３２の受信感度の劣化（低下）が抑制される。

［変形例］
尚、本発明の適用は、上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

（１）磁性シートの配置位置と大きさ
例えば、上述した第１実施形態では、時計ケース１１の内周面全体及び裏蓋２３の内面全体に亘って、それぞれに磁性シート４０ａ、４０ｂが接着されることとしたが（図１参照）、部分的に接着されることとしても良い。具体的には、例えば図４に示すように、アンテナ３２の近接部分に接着する。

図４は、腕時計４内に部分的に配置された磁性シートの配置位置及び大きさを説明するための図である。同図（ａ）は腕時計４の概略縦断面図であり、同図（ｂ）は腕時計４の概略横断面図である。尚、同図では、説明の簡明のため、時計ケース１１内部の時計モジュール３１や文字盤３３等を除いて示している。同図によれば、時計ケース１１の内周面及び裏蓋２３の内面のそれぞれには、アンテナ３２に近接する一部分（図中、右半分）に、磁性シート４０ｆ、４０ｇが接着されている。このように、アンテナ３２に生じる反磁界（磁束）の分布に応じて、磁性シートの配置位置及び大きさを適宜変更して良い。

（２）磁性シートの貼付位置
また、上述した第１実施例では、時計ケース１１の内周面全体及び裏蓋２３の内面に、磁性シート４０ａ、４０ｂを貼り付けたが、時計モジュール３１の外面に貼り付けてもよい。

図５は、磁性シート４１ａ、４１ｂを、時計モジュール３１の外面に貼り付けた腕時計１を示した図であって、この腕時計は、時刻をデジタル的に表示する時計モジュール３１を備えている。時計モジュール３１は、合成樹脂製の上部ハウジング４２と合成樹脂製の下部ハウジング４３とを備え、上部ハウジング４２内には、液晶表示装置４４が収納され、上部ハウジング４２の上側には、液晶表示装置４４の露出領域を見切るための見切板４５が配置されている。また、上部ハウジング４２と下部ハウジング４３との間には、ＩＣチップ４６が搭載された回路基板４７が配置されている。回路基板４７の上面は、インターコネクタ４８を介して液晶表示装置４４に電気的に接続され、回路基板４７の下面にはアンテナ３２が取り付けられている。下部ハウジング４３には、アンテナ３２を収納するアンテナ収納凹部４３ａと電池４９を収納する電池収納孔４３ｂとが形成されている。そして、時計モジュール３１の周側面及び下面、即ち上部、下部ハウジング４２、４３の周側面及び下部ハウジング４３の下面には、磁性シート４１ａ、４１ｂが貼り付けられている。下部ハウジング下面４３の磁性シート４１ｂには、電池４９交換用の開口が形成されている。

（３）磁性部材の変形例
また、上述した各実施形態では、磁性部材として、磁性シートを用いたが、シート状に限らず剛体の磁性部材でもよい。例えば、磁性材料を混入した合成樹脂で、所定形状に成形したものでもよい。枠状に成形して、モジュールに被せるようにすることもできる。

（４）本発明を適用する電子機器
また、上述した各実施形態では、本発明を腕時計型の電波時計に適用した場合を説明したが、これに限らず、置き時計型や掛け時計型の電波時計の他、小型ラジオ等、電波を受信するアンテナを備えた電子機器であれば何れにも適用可能である。

第１実施形態における腕時計の概略断面図。 第２実施形態における腕時計の概略断面図。 第３実施形態における腕時計の概略断面図。 磁性シートを部分的に接着した腕時計の（ａ）概略縦断面図、（ｂ）概略横断面図。 磁性シートを時計モジュールに貼り付けた腕時計の概略断面図。

符号の説明

１、２、３、４ 腕時計
１１、１２、１５ 時計ケース
１３ａ、１３ｂ 延出部
１２ａ、１２ｂ 延出部分
１４ａ、１４ｂ カバー部材
２１ 時計ガラス
２３ 裏蓋
２６、２７ ベゼル
３１ 時計モジュール
３２ アンテナ
３３ 文字盤
４０ａ〜４０ｇ、４１ａ、４１ｂ 磁性シート

Claims (9)

1. ケースと、
   このケース下面に取り付けられた金属製の裏蓋と、
   前記ケース内に収納されたアンテナと、
   前記裏蓋内面と前記アンテナとの間に配置され、前記裏蓋よりも透磁率が高い磁性部材と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
2. 前記磁性部材は、前記裏蓋内面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記ケース内には、電子モジュールが収容され、このモジュール内に前記アンテナ及び他の電子部品が収納され、
   前記磁性部材は、前記モジュールの外面に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記磁性部材は、前記ケースよりも導電率が低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器。
5. アンテナ収納凹部が形成されたケースと、
   このケースのアンテナ収納部に収納されたアンテナと、
   前記ケースのアンテナ収納凹部の開口を覆う金属製のカバー部材と、
   このカバー部材と前記アンテナとの間に配置され、前記カバー部材よりも透磁率が高い磁性部材と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
6. 合成樹脂製のケースと、
   このケース内に収容されたアンテナと、
   前記合成樹脂製のケースの外側に取り付けられる金属製の装飾部材と、
   前記ケースの外面と前記装飾部材との間に配置され、前記装飾部材よりも透磁率が高い磁性部材と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
7. 前記磁性部材は、前記金属製の装飾部材よりも導電率が低いことを特徴とする請求項５又は６に記載の電子機器。
8. 前記磁性部材は、樹脂シートに磁性材料を分散させた磁性シートであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子機器。
9. 前記ケース内に時刻を表示するためのモジュールが収容されていると共に、
   前記ケースに機器を腕に装着するためのバンドが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子機器。

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