CN1245670C - 电波校正钟表 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电波校正钟表,其既小型又具有较高的接收性能,并且还可提高其设计自由度。在轴方向(L1)的两端面开口的短筒形状的金属制外壳(1)内,配置天线(5A)、(5B),使其轴线方向(L5A)、(L5B)与外壳(1)的筒轴方向(L1)大致平行。在外壳(1)的开口面上,设置至少位于天线的轴线延长线上并可通过电波磁场的磁场可通过部。这样,由于可由天线接收从外壳(1)的开口面进入的电波,因此外壳(1)的材质不影响天线(5A)、(5B)的接收性能。其结果,可将外壳(1)作成金属制等,可增加设计的自由度,提高美观性。
Description
技术领域
本发明涉及带无线功能的电子钟表,例如,电波校正钟表。
背景技术
专利文献1:特开平8-285960号公报
专利文献2:特开2000-105285号公报
专利文献3:特开2001-33571号公报
专利文献4:WO97/21153号
专利文献5:特开平11-223684号公报
以往,接收电波并根据包含在该电波中的无线信息进行规定动作的带无线功能的电子钟表已为人所知,例如,具有接收包含时间信息的标准电波的天线并根据该天线所接收的时间信息进行时间校正的电波校正钟表已为人所知(例如,专利文献1、2、3)。
专利文献1公开的结构为:安装在手表的革制表带中的天线通过形成表带的连接端子连接到钟表主体。由于该结构未在钟表主体内配置天线,因此钟表主体被小型化,此外,可以使天线的接收性能不受钟表主体的金属部分的影响。
专利文献2公开的结构为:在由非金属部件构成的外壳的内周上形成的槽中配置天线。由于该结构中外壳是非金属性的,因此标准电波不会被外壳屏蔽,可以用天线良好地接收电波。
专利文献3公开的结构为:在金属制外壳的内侧配置非导电性部件构成的隔离环,与此同时,在该隔离环的内侧,与外壳间隔规定距离配置天线。该结构通过将天线与外壳间隔离规定距离,使得用天线接收电波时,不会受到外壳的电波屏蔽的影响,此外,由于外壳用金属形成,因此在设计上可表现高级感。
但是,专利文献1所公开的电波校正钟表,除了表带和钟表主体之间的电气连接存在困难之外,同时,由于安装了天线的表带价格昂贵,存在着更换表带时经济负担增大的问题。此外,当弯曲表带时,还存在着导致所安装的天线损坏的危险性很高的问题。
专利文献2所公开的电波校正钟表中,为了使电波不被外壳屏蔽,外壳的材质被限制于非金属。这样,由于不能采用金属制的外壳,因此存在对设计有很大制约的问题。
专利文献3所公开的电波校正钟表中,若使外壳与天线隔离到不会影响电波接收的程度,则会产生钟表整体变得非常庞大的问题。另一方面,当把外壳和天线接近配置时,由于外壳屏蔽了标准电波,所以产生用天线不能良好地接收标准电波的问题。
此外,以往,在具有接收包含时间信息的标准电波的天线并根据该天线接收的时间信息进行时间校正的电波校正钟表中,具有用所接收的光进行发电的光发电装置的电波校正钟表已为人所知(例如,专利文献4、5)。
光发电装置具有:光电变换元件,其具有光发电功能;支撑基板,其用于支撑光电变换元件。光电变换元件具有成为电极层的透明导电膜,支撑基板是不锈钢等金属制的基板。
此时,由于还存在由导电膜或支撑基板屏蔽标准电波的可能性,因此必须配置成使光发电装置不在天线前屏蔽标准电波。例如,如专利文献4的图3或图5所示,当将光发电装置重合设置于表盘时,为使光发电装置和天线不重合,必须把天线配置在外壳的外部。
但是,如专利文献4、5所提案的那样,若要使光发电装置与天线不重合,钟表就会变得非常庞大。这样,产生不适于以手表为代表的小型便携式钟表的问题。
另一方面,若将天线配置在外壳内,为了使电波不被外壳屏蔽,外壳必须用非导电性且非磁性的部件来形成。亦即,不能采用金属制的外壳,很难表现高级感。
并且,若光发电装置或天线较小,可以将它们配置在互不干涉的位置,但若光发电装置小,则由于受光面积变小,会产生发电性能降低的问题。而且,若天线小,则会产生接收性能降低的问题。
钟表要求高的设计性,特别是对手表来说,与高级装饰品相匹配的外观是必要的条件。因此,存在必须使其具有金属制的外观并且必须设计得紧凑的课题。而且,由电波校正钟表为代表的带无线功能的电子钟表还存在必须用天线良好地接收电波的这一课题。
但是,如果用金属制外壳表现高级感,或进行小型紧凑的设计,则会产生用天线不能良好地接收电波的问题。
上述的现有技术不能同时应对用天线接收电波和提高美观性的课题,因此,希望提供一种在能够良好地接收电波的同时具有美观性的带无线功能的电子钟表。
发明内容
本发明的第1目的在于解决现有的问题,提供一种既小型而又接收性能高并且可提高设计自由度的电波校正钟表。
本发明的第2目的比上述第1目的更具体,目的在于提供一种既具有光发电功能又可提高接收性能,还可提高美观性的电波校正钟表。
本发明的电波校正钟表的特征在于,具有:短筒形的外壳,其至少在外周面具有金属部,在筒轴方向的两端中的至少一端开口;天线,其接收电波,同时,以轴线的延长线通过上述外壳的至少任何一方开口的状态设置在上述外壳内;磁场可通过部,其在上述外壳的开口中至少位于上述天线的轴线延长线上,可通过上述电波的磁场分量;控制部,其根据由上述天线接收的上述电波的信息实施控制动作;时间显示装置,其显示时间;所述电波是包含时间信息的标准电波,所述控制部是计时当前时间并根据由所述天线接收的所述时间信息校正所述当前时间的计时控制部,所述时间显示装置是显示由所述计时控制部计时的所述当前时间的显示装置,所述天线在作为高导磁率部件的棒状的磁心上绕制线圈,并且所述天线被配置在机芯内。
此处,所谓天线的轴线延长线通过外壳的开口,是指天线的轴线延长线从外壳开口端部边缘所包围的区域(开口)通到外壳外部的状态,亦即,是指天线的轴线延长线贯穿上述开口的状态。换言之,意味着在天线的轴线方向通过外壳的开口的方向上,天线的轴线方向和外壳不交叉。
此外,如果用其他表达方法的话,所谓天线的轴线延长线通过外壳的开口,是指天线的轴线延长线与设置在外壳的开口侧的部件,例如,表盘、挡风玻璃、后盖等相交,当这些表盘、挡风玻璃、后盖等具有磁场可通过部时,是指天线的轴线延长线与该磁场可通过部相交。
此外,所谓外壳的筒轴,是指在外壳的上述开口的中心点上与时间显示装置的显示面(大多为表盘表面)大致垂直的轴线,大多与指针安装轮的轴线方向大致平行,或者,是连接外壳的两端的开口的方向,例如,当外壳旋转对称时,是指相当于旋转对称轴的轴线。
在这样的结构中,由于电波具有在垂直于前进方向上振动的磁场变动,因此,例如,若将外壳的筒轴方向朝向垂直于电波前进方向的方向,则电波的磁场从外壳两端的开口通过磁场可通过部进入外壳内。进而,从外壳开口进入的磁场与天线交链,感应出感应电压。这样,由天线接收电波。
亦即,电波的磁场分量从外壳的开口通过磁场可通过部进入外壳内。进而,从外壳的开口进入的磁场分量由天线接收。这样,在控制部中对由天线接收的电波的信息进行信号处理,解码出包含在电波中的信息。根据该信息由控制部执行控制动作。作为控制动作,可列举出如下例子:若电波为包含时间信息的标准电波,就在时间显示装置上显示时间,若电波的信息是天气预报或股市信息等,就在规定的显示装置上显示这些信息。
根据这样的结构,由于电波的磁场分量从外壳的开口进入外壳内,因此与天线交链的磁通量不会受到外壳自体材质的任何影响。
因此,可以通过用金属制的外壳来赋予设计高级感等来提高美观性。此外,由于金属制的外壳例如比合成树脂制的外壳具有更优良的耐久性,因此难以损伤其表面,而且,还可保护内部的钟表机械体(机芯)。
电波的磁场分量从外壳的开口通过磁场可通过部进入,天线的轴线延长线朝向通过外壳开口的方向。亦即,由于天线轴线沿着从外壳开口进入的磁场分量的方向,因此从外壳开口进入的电波被天线高效接收。其结果,提高了天线的接收性能。此外,由于天线接收性能得到提高,因此即使将天线小型化也可以确保充分的接收强度。若天线被小型化,则带无线功能的电子钟表也可小型化,这样小型化后的带无线功能的电子钟表美观性好,特别适用于女式手表。
此处,所谓在上述磁场可通过部中电波的磁场分量能够通过,是指以从外部发送过来的电波的磁场分量与天线交链的状态,使磁场分量通过,例如,并不意味使来自外部的磁场分量以泄漏到外壳内的状态通过。
进而,本发明的磁场可通过部,是指下述部件的总称:除了与天线相对的表盘、后盖、分型板、挡风玻璃、光发电装置的支撑基板之外,还有从平面方向观察时(从时间观察方向来看时)配置在与天线平面重合的区域、并且以电波的磁场分量与天线交链的状态使电波的磁场分量通过的所有部件。例如,底板或轮系轴承等由塑料构成,并且,当它们位于天线的轴线延长线上时,这些底板或轮系轴承构成磁场可通过部的一部分。
这样的磁场可通过部,例如,既可由非导电性且非磁性的部件来构成,或者,也可由与金属外壳绝缘的高导磁率部件来构成。
此处,在本发明中,上述磁场可通过部最好具有至少与上述天线端面的面积相同程度的面积。这是因为,若这样确保至少相当于天线端面面积程度的磁场可通过部,则天线上电波的磁场能更多、更高效地交链。进而,最好使上述磁场可通过部具有相对于上述天线的端面面积为大约2倍的面积。若确保磁场可通过部有天线端面面积的2倍程度的面积,则可以充分确保天线的接收功能。
并且,磁场可通过部既可以是由非导电性且非磁性的部件形成的、不屏蔽电波磁场分量的部件,或者,也可以是高导磁率部件的、将电波的磁场分量传导到天线的部件。
本发明中,优选的是:上述电波是包含时间信息的标准电波,上述控制部是计时当前时间并根据由上述天线接收的上述时间信息校正上述当前时间的计时控制部,上述时间显示装置是显示由上述计时控制部计时的上述当前时间的显示装置,该带无线功能的电子钟表是电波校正钟表。
根据这样的结构,用天线接收标准电波。这样,在计时控制部中对标准电波的时间信息进行信号处理,解码出包含在标准电波中的时间信息。根据该时间信息校正当前时间,将校正后的当前时间显示在时间显示装置上。由于根据标准电波的时间信息自动校正时间,因此可以得到总是显示准确的当前时间的电波校正钟表。
并且,上述所谓当前时间是由计时控制部所计时的时间,例如,当用设置在计时控制部中的当前时间计数器(当前时间信息存储装置)进行时间计数时,其或者是带有因计时误差引起的误差的时间,或者是由计时控制部根据时间信息进行了校正的准确的当前时间,或者是不期望的、由于因某种原因引起的标准电波的接收错误而被错误校正的时间。进而,时间显示装置显示由计时控制部(当前时间计数器)所计时的时间。此时,在时间显示装置上显示的时间或者是包含计时误差的时间,或者是校正后的准确的时间,或者是不期望的、被错误校正的时间。并且,根据本发明的结构,由于提高了天线的接收性能,因此产生接收错误的可能性非常低,基本上可以避免因接收错误而进行错误时间校正的事态的发生。
本发明中,优选的是:上述天线离开上述外壳的内周面,配置在上述外壳的中心侧。
根据这样的结构,随着天线离开外壳,与天线交链的电波的磁场分量变得难于受到外壳的影响。当外壳为金属制时,由于电波的磁场被外壳的金属所吸引,因此与天线交链的磁场分量相应变少,但是,若天线与外壳隔离,则难于受到外壳的影响,相应地可提高天线的接收性能。
此处,当将天线的轴线与外壳的筒轴正交配置时,由于从外壳开口进入的电波必须沿天线轴线方向弯曲,因此必须在天线与外壳之间确保与电波的磁场分量的弯曲量相当的间隙。这样,产生了不可避免的钟表大型化的这一问题。但是,本发明中,由于使天线的轴线延长线通过外壳的开口,因此从外壳的开口进入的电波原样与天线交链。
因此,不再需要使电波沿天线的轴线方向曲折进入的间隙,外壳与天线之间的间隔可以比现有的窄。其结果,可以使钟表小型化。
本发明中,优选的是:上述天线的轴线延长线与上述外壳的筒轴延长线以大于等于0度小于等于45度的角度交叉。
在这样的结构中,若天线的轴线延长线与外壳筒轴的延长线成小于等于45度的角度,则当将天线的轴线分解为与外壳的筒轴平行的分量和与筒轴正交的分量时,与外壳的筒轴平行的分量变大。因此,对从外壳的一方开口进入而从另一开口出去的磁场,特别是对与外壳的筒轴大致平行地进入的磁场分量,提高了天线的接收性能。
因此,从外壳的开口进入的电波被天线高效接收。其结果,增加了能用金属制作外壳等的设计上的自由度,而且,由于提高了天线的接收灵敏度,因此天线也可小型化,其结果,可将带无线功能的电子钟表小型化。
此处,虽然天线的轴线方向是相对外壳的筒轴方向从0度到45度之间选择的,但是,例如,当在外壳的开口处配置有屏蔽电波磁场的金属部件等时,最好使天线的轴线倾斜到天线的轴线方向与金属部件不交叉的角度。如果在这样倾斜天线的轴线,使金属部件不位于天线轴线上时,还使天线的轴线延长线与外壳的筒轴延长线以45度以内的角度相交,则对于进入外壳的电波的磁场,可以提高天线的接收性能。
并且,优选的是:上述天线的轴线延长线与上述外壳的筒轴延长线以大于等于0度小于等于30度的角度相交。进而,更优选的是:上述天线的轴线延长线与上述外壳的筒轴延长线以大于等于0度小于等于15度的角度相交。天线轴线与外壳的筒轴越接***行,则与外壳的筒轴平行的磁场与天线线圈的交链磁通就越大。其结果,可相应地提高天线的接收性能。
本发明中,优选的是:上述天线的轴线与上述外壳的筒轴大致平行。
此处,所谓天线的轴线与外壳的筒轴大致平行,例如,是指两者的延长线形成大于等于0度小于等于15度左右的角度,优选的是小于等于10度,更优选的是小于等于5度,或者是指天线的轴线相对于外壳筒轴平行到以下程度:从外壳的筒轴方向观察时,天线两端面的至少一部分看起来相互重合。
在这样的结构中,当电波的磁场方向大致与外壳的筒轴平行时,从外壳的开口进入外壳的磁通量为最大。进而,在由于天线的轴线与外壳的筒轴大致平行,从外壳的开口进入的磁通量为最大状态时,同时天线的交链磁通也最大。因此,将天线的接收性能提高到最大限度。此外,由于充分确保接收强度,因此可以将天线进一步小型化。
此外,若将天线的轴线配置成与外壳的筒轴大致平行,则可以减小天线在垂直于外壳的筒轴的截面上所占的比例。其结果,可以减小从外壳的筒轴方向观察时的钟表的大小。
或者,当使天线的轴线与外壳的筒轴大致平行的方向时,由于形成为天线截面积不影响钟表厚度的结构,因此可以加大天线的截面积。这样,由于交链磁通增多,可提高天线的接收灵敏度。例如,在将带无线功能的电子钟表制成手表时,也可减薄钟表的厚度,例如甚至能够制成小于等于10mm的厚度。
本发明中,优选的是:上述磁场可通过部由非导电性且非磁性的部件形成。
根据这样的结构,电波的磁场分量可以不被屏蔽地穿过磁场可通过部,与天线交链,被天线接收。
并且,由于天线的轴线延长线通过外壳的开口,因此即使在天线的轴线方向上(延长线上)配置磁场可通过部,也不会对外壳的材质产生任何限制。进而,一般来说,位于天线的轴线方向的部件为包括底板、轮系轴承、表盘和盖部中的一些部件,即使这些部件用非导电性且非磁性的部件,例如用塑料或陶瓷、无机玻璃等形成,也不会对美观产生很大影响。
并且,作为磁场可通过部,由于不屏蔽电波的磁场分量即可,因此也可以不在天线的轴线方向配置任何部件,使天线的端面露出到钟表的外部。
本发明中,优选的是:上述外壳在上述筒轴方向的两端开口,具有底板和轮系轴承,该底板和轮系轴承从上述外壳的筒轴方向夹着轮系,该轮系把根据上述控制部的驱动控制的驱动力传递到上述时间显示装置,上述底板和上述轮系轴承中的至少其中一方由非导电性且非磁性的部件形成。
根据这样的结构,外壳开口的至少一部分被沿外壳的筒轴方向夹着轮系的底板和轮系轴承所覆盖。但是,由于至少其中一方由非导电性且非磁性的部件形成,因此电波的磁场可从外壳的任何开口进入外壳内。该磁场与天线交链,由天线接收电波。
此处,优选的是:底板和轮系轴承都是由非导电性且非磁性的部件形成。根据这样的结构,电波磁场不受屏蔽地从外壳的两开口进入外壳内。这样,由于进入外壳的磁通量变大,因此天线的交链磁通增大。其结果,提高了天线的接收性能。
而且,当采用驱动时产生磁场的驱动装置例如步进电机时,必须使从该驱动装置产生的磁场不到达天线。
因此,通过由非导电性且非磁性的部件形成底板和轮系轴承,可以防止来自驱动装置的磁场传播到底板和轮系轴承而对天线产生影响。这样,只有电波的磁场与天线交链,提高了天线的接收性能。
本发明中,优选的是:上述外壳在上述筒轴方向的两端开口,具有封闭上述外壳的一方开口的盖部,上述时间显示装置具有表盘,该表盘隔着上述天线配置在与上述盖部相反的一侧的上述外壳的开口侧,上述表盘和上述盖部的至少其中一方由非导电性且非磁性的部件形成。
根据这样的结构,由于覆盖外壳开口的表盘和盖部中的至少其中一方由非导电性且非磁性的部件形成,因此电波的磁场从外壳的开口穿过非导电性且非磁性的部件进入外壳内。进而,由于该磁场与天线交链,因此由天线接收电波。
此处,最好表盘和盖部都是非导电性且非磁性的部件。根据这样的结构,由于电波磁场可以不受屏蔽地从外壳的开口进入外壳内,因此可提高天线的接收性能。
并且,当底板和轮系轴承只有一方是非导电性且非磁性的部件、而且表盘和盖部只有一方是非导电性且非磁性的部件时,则非导电性且非磁性的部件必须相对于天线位于同侧。亦即,可以列举出下述结构为例:底板和表盘由非导电性且非磁性的部件构成,或者,轮系轴承和后盖由非导电性且非磁性的部件构成。此外,所谓时间显示面被配置在外壳的开口侧,不仅包括时间显示面配置在外壳的开口内的情况,也包含超出由外壳的开口端边缘所包围的开口配置在外侧的情况。
本发明中,优选的是:具有日历轮,该日历轮显示年、日或星期信息中的至少其中一个,与上述天线的轴线延长线交叉进行转动,上述日历轮由非导电性且非磁性的部件形成。
根据这样的结构,由日历轮显示年或日等信息。此外,由于日历轮是非导电性且非磁性的部件,因此在天线的轴线方向上不会屏蔽电波的磁场。一般来说,由于日历轮配置在外壳的开口中,在表盘的下面转动,因此存在位于天线的轴线方向上的可能性。因此,若日历轮由非导电性且非磁性的部件形成,则即使当日历轮被配置在天线的轴线的方向上时,对天线的交链磁通量也没有影响。
并且,一般来说,只能从在表盘上开口形成的日历窗口观察日历轮的一部分。因此,即使把日历轮限制为非导电性且非磁性部件也不会影响美观。
本发明中,优选的是:把上述电波磁场导向上述天线的高导磁率部件至少位于上述天线的轴线延长线上,同时,被配置成相对上述外壳为电气绝缘的状态。
根据这样的结构,由于电波的磁场被高导磁率部件吸引,因此除了存在于天线的轴线方向上的电波的磁场外,近旁的电波的磁场也被吸引。进而,由高导磁率部件感应的大量电波的磁场与天线交链。因此,天线的交链磁通增大,可提高天线的接收性能。
由于通过高导磁率部件来吸引电波的磁场,使天线的交链磁通增大,因此即使天线被小型化,也可以维持接收性能。
并且,为了减小磁阻,最好用与天线磁心(轴芯)相同的材质来形成高导磁率部件。作为高导磁率部件,可列举出例如纯铁、坡莫合金、铁或钴系的非晶形合金等。
本发明中,优选的是:上述外壳在上述筒轴方向的两端开口,具有封闭上述外壳的一方开口的盖部,上述时间显示装置具有表盘,该表盘隔着上述天线配置在与上述盖部相反的一侧的上述外壳的开口侧,上述表盘和上述盖部中的至少其中一方由非导电性且非磁性的部件形成,同时,在上述表盘和上述盖部中的至少其中一方的对应于上述天线的位置上,即,对应于上述天线的轴线的延长线位置上,配置有高导磁率部件。
根据这样的结构,通过由高导磁率部件感应的大量电波的磁场与天线交链,使天线的交链磁通增大,可提高天线的接收性能。由于由高导磁率部件吸引电波的磁场,因此即使天线被小型化,也可以充分确保交链磁通,维持接收性能。
并且,也有在外壳内使用产生磁场的驱动装置(步进电机)等的情况。但是,由于高导磁率部件只配置在对应于天线的位置,因此若与该高导磁率部件和天线分隔规定距离配置这样的驱动装置,则可充分防止来自驱动装置的磁场被高导磁率部件导入天线。
此处,在本发明中,优选的是:上述外壳在上述筒轴方向的两端开口,具有封闭上述外壳的一方开口的盖部,上述时间显示装置具有表盘,该表盘隔着上述天线配置在与上述盖部相反的一侧的上述外壳的开口侧,上述表盘和上述盖部由高导磁率部件形成,同时,上述外壳与上述表盘和上述盖部绝缘。
根据这样的结构,由于磁场被高导磁率部件吸引,因此除了存在于天线轴线方向上的电波的磁场外,存在于外壳开口近旁的电波的磁场也被吸引。此外,由于外壳与高导磁率部件绝缘,因此被高导磁率部件吸引的磁场不会流到外壳中。因此,被高导磁率部件所感应的大量磁场与天线交链。其结果,天线的交链磁通增大,可提高天线的接收性能。
由于表盘和盖部本身由高导磁率部件形成,因此电波的磁场被集中在宽面上。其结果,更多的磁场被导向天线,进一步提高接收性能。
由于电波的磁场被高导磁率部件吸引,天线的交链磁通增大,因此即使天线被小型化,也可以充分确保交链磁通,维持接收性能。
此处,当利用驱动装置时,最好采用压电致动器。由于表盘和盖部是高导磁率部件,因此表盘和盖部近旁的磁场会全部导入天线。但是,若为压电致动器,则不会产生磁场,因此只有电波的磁场才与天线交链,可以由天线正确地接收电波。
本发明中,优选的是:上述时间显示装置在上述外壳的开口侧具有进行转动并表示时间的金属制指针,上述天线被配置在接收上述电波时与上述指针的位置不平面重合的位置。
此处,所谓天线与接收电波时的指针位置不重合,是指接收时的指针位置与天线的轴线延长线不同,天线的轴线延长线与指针不相交,亦即,从外壳的筒轴方向观察时,指针和天线不平面重合。
根据这样的结构,当由天线接收电波时,指针不在天线轴线方向上(延长线上)。因此,即使用金属性部件形成指针,也不影响天线的接收性能。进而,若指针由金属制造,则可表现出高级感,提高美观性。
例如,电波校正钟表中,接收时间一般设定为每天一次或二次的程度。因此,例如,当设定为从凌晨2点钟0分到凌晨2点钟6分进行标准电波的接收时,避开作为接收时间的2时0分到2时6分的指针位置范围来配置天线。这样,接收时在天线轴线方向上标准电波的磁场不会被指针屏蔽,可用天线进行标准电波的接收。
并且,在输入强制接收操作,进行电波接收的情况下,也可以自动进行使指针回避天线轴线方向的回避动作。
本发明中,优选的是:上述时间显示装置具有进行转动并表示时间的指针,并具有压电致动器,该压电致动器利用由外加电压激励的压电元件的振动使上述指针转动。
根据这样的结构,由于压电致动器在驱动时也不产生磁场,因此不会对天线的接收产生影响。因此,由于只有电波的磁场与天线交链,可提高天线的接收性能。
本发明中,优选的是:具有:机芯,其具有由齿轮构成的轮系、包含石英振子的石英振子单元和包含上述控制部的电路块;以及电池,其向上述机芯供给电力,在平面配置中,在上述天线和上述电池之间,配置上述轮系、上述石英振子单元和上述电路块中的至少其中一个。
根据这样的结构,可以在电池和天线之间保持距离。这样,天线可以不受来自电池的影响接收电波。
一般来说,由于电池具有金属制的外壳,在电池近旁,磁场会被该金属制外壳吸引。但是,通过使电池与天线保持规定距离地隔离,可以充分确保天线的交链磁通,可提高天线的接收性能。
此外,轮系或石英振子、电路块虽然必须被配置在外壳内侧的某个位置,但若在分隔电池和天线而设置的空间内配置轮系、石英振子、电路块等,则可以消除无用空间,提高空间利用率。
本发明中,优选的是:具有:光电变换部,其配置在上述外壳的至少其中一个开口侧,在接受外部光的同时,用所接受的光进行发电;支撑基板,其可以导通上述电波的磁场分量,以相对上述外壳为电气绝缘的状态支撑上述光电变换部,上述天线把轴线方向的端面与上述支撑基板在规定间隔内相对配置。
此处,可以导通电波的磁场分量的支撑基板可例举出由高导磁率部件形成的支撑基板。作为高导磁率部件,可列举出纯铁、坡莫合金、铁或钴系的非晶形合金等。
此外,所谓天线的端面与支撑基板在规定间隔内相对配置,除了天线的端面接触支撑基板配置的状态之外,还包括天线的端面和支撑基板相互接近相对配置的状态。
作为规定间隔,可例举出比支撑基板与外壳间距离小的距离,取使由支撑基板感应的电波的磁场不流入外壳而流入天线的距离。
在这样的结构中,由于光电变换部从外壳的开口露出到外方,因此电波的磁场被吸引到支撑该光电变换部的支撑基板。由于天线的磁心面与支撑基板相对配置,因此,由支撑基板感应的电波的磁场流过天线磁心,与天线交链。在控制部中对由天线接收的电波进行信号处理,解码出包含在电波中的信息,根据接收的信息,执行由控制部进行的控制动作。
当光照射到光电变换部时,通过光电变换进行发电。通过所发电力进行电波接收、进行控制部的控制动作等。
由支撑基板所感应的磁场从外壳的开口进入外壳内与天线交链。因此,与天线交链的磁通量不受外壳自身材质的任何影响。因此,可以利用金属制外壳,可对设计赋予高级感。
通过由支撑基板吸引电波,使与天线交链的磁通增大。例如,支撑基板的面积也可以大到堵塞整个外壳开口的程度。这样,可用很大面积来吸引电波的磁场。虽然仅通过把支撑基板配置在外壳的开口,电波在天线前就被屏蔽,但是,当天线端面与支撑基板在规定的间隔内相对配置时,由支撑基板感应的磁场被导入天线。因此,获得既具有光发电功能又可提高天线接收性能的划时代的效果。此外,因为由支撑基板感应电波的磁场,因此即使将天线小型化也可以充分确保接收性能。进而,通过天线小型化,也可使带无线功能的电子钟表小型化。
此外,由于天线可以与光电变换部重合,因此可以加大天线。若可以使天线大型化,则可进一步提高接收性能。
并且,虽然在光电变换部设置有导电膜,但该导电膜薄到能够透过光(电磁波),因此几乎不会屏蔽电波。
本发明中,优选的是:上述外壳在上述筒轴方向的两端开口,具有高导磁率部件,该高导磁率部件隔着上述天线设置在与设置上述光电变换部的上述开口相反的上述开口侧,将上述电波的磁场分量导向上述天线,上述天线中的与上述支撑基板相反的一侧的端面与上述高导磁率部件在规定的间隔以内相对配置。
此处,作为将上述电波的磁场分量导入上述天线的高导磁率部件,可列举例如纯铁、坡莫合金、铁或钴系的非晶形合金等。
根据这样的结构,由高导磁率部件吸引电波的磁场。这样,由于天线端面与高导磁率部件相对配置,由高导磁率部件感应的磁场与天线交链。因此,与天线交链的磁通增大,可提高天线的接收性能。
此外,由于若高导磁率部件的面积增大,则感应的磁通量增大,因此天线的交链磁通进一步增大。而且,由于天线的两端面与支撑基板和高导磁率部件相对配置,因此可从两端面将非常多的磁场导入天线,可飞跃地提高天线的接收性能。
并且,虽然可以将电波磁场分量导入到天线的高导磁率部件与构成钟表的机芯的部件分开设置,但构成机芯的部件也可以共用作上述高导磁率部件。
例如,也可以将覆盖调节表针时使轮系运动停止的限制杆零件、变换部的操纵杆零件的零件罩等共用作高导磁率部件。这样,不必增加零件个数,就可提高天线的接收性能。
并且,优选的是:具有堵塞上述外壳的上述开口的盖部,上述盖部由具有非导电性且非磁性的部件形成。根据这样的结构,由于盖部不会屏蔽磁场,因此由高导磁率部件感应的电波的磁场与天线交链,可提高天线的接收性能。
本发明中,优选的是:上述外壳在上述筒轴方向的两端开口,具有盖部,该盖部封闭隔着上述天线与设置上述光电变换部的上述开口相反的上述开口,同时,可以通过上述电波的磁场分量,上述天线中的与上述支撑基板相反的一侧的端面与上述盖部在规定的间隔以内相对配置。
此处,可例举出用纯铁、坡莫合金、铁或钴系的非晶形合金等高导磁率部件来形成盖部的情况。
根据这样的结构,由盖部吸引电波的磁场。这样,由于天线端面与盖部相对配置,因此由盖部感应的磁场与天线交链。因此,与天线交链的磁通增大,可提高天线的接收性能。而且,由于天线的两端面与支撑基板和盖部相对配置,因此形成从天线的两端面中的一方流入的磁场流出到另一方的磁路。因此,形成为天线与电波的磁场容易交链的结构。通过支撑基板和盖部,将非常多的磁场从天线的两端面导入天线,可飞跃性地提高天线的接收性能。
本发明中,优选的是:设置至少两个上述天线,同时,设置至少两个上述支撑基板,对应于上述天线中的至少两个,分别设置不同的上述支撑基板。
根据这样的结构,由于设置至少2个天线,因此通过改变各天线的截面直径或线圈圈数等,可以具有接收性能不同的天线。而且,当各天线与不同的支撑基板相对配置时,通过面积或材质等不同的支撑基板,可以在各天线中感应不同的磁通量。进而,若使支撑基板最佳地对应于天线的接收性能,则可最佳地调整各天线的接收性能。例如,当支撑基板的面积大时,除电波之外,还会吸引大量的噪声,但通过按照天线的接收性能适当地选择支撑基板的大小,可用各天线适当地接收电波。
本发明中,优选的是:上述时间显示装置具有透光性的表盘,该表盘隔着上述光发电装置,配置在与上述天线相反的一侧。
根据这样的结构,通过在设置于表盘上的时间显示面上,使指针转动来显示时间。此外,由于表盘具有透光性,光线透过表盘入射到光电变换部。这样,由光电变换部进行发电。由于表盘具有透光性,因此对入射到光电变换部的光量没有影响,不会损害光电变换部的发电性能。
此处,本发明中,优选的是:在设置至少2个上述天线的同时,至少上述天线中的至少2个串联连接。
根据这样的结构,由于用各天线接收的信号强度被串联相加,因此可提高天线整体的接收性能。此外,当将配置在不同位置的多个天线(的线圈)串联连接时,由于各天线接收的信号强度相加,因此各天线自身即使小型也没有关系。进而,若将小型的天线配置在外壳内的间隙中,则由于可通过消除无用空间,提高空间利用率,因此作为带无线功能的电子钟表整体也可被小型化。
此外,本发明中,优选的是:在设置至少2个上述天线的同时,至少上述天线中的至少2个并联连接。
根据这样的结构,由于用各天线接收的信号强度被并行处理,因此通过由任何一个天线正确接收的电波,都可正确进行控制动作。因此,提高了根据正确接收的电波来正确地进行控制动作的概率。
即使在外壳内,也有配置在金属制外壳近旁或步进电机近旁等的天线不能正确接收信号的情况,但只要配置在外壳内的不同位置的多个天线中的任何一个可接收信号,则可以正确地进行控制动作。
附图说明
图1是本发明的带无线功能的电子钟表的第1实施方式的平面图。
图2是上述第1实施方式中的沿图1中的II-II线的截面图。
图3是上述第1实施方式中的沿图1中的III-III线的截面图。
图4是上述第1实施方式中的电路块的结构示意图。
图5是上述第1实施方式中的天线的连接示意图。
图6是本发明的带无线功能的电子钟表的第2实施方式的平面图。
图7是上述第2实施方式中的沿图6中的VII-VII线的截面图。
图8是上述第2实施方式中的天线的连接示意图。
图9是本发明的带无线功能的电子钟表的第3实施方式的平面图。
图10是上述第3实施方式中的部分截面图。
图11是本发明的带无线功能的电子钟表的第4实施方式的平面图。
图12是本发明的带无线功能的电子钟表的第5实施方式的部分截面图。
图13是本发明的带无线功能的电子钟表的第6实施方式的平面图。
图14是本发明的带无线功能的电子钟表的第7实施方式的平面图。
图15是上述第7实施方式中的沿图14中的XV-XV线的截面图。
图16是上述第7实施方式中的沿图14中的XVI-XVI线的截面图。
图17是上述第7实施方式中的电路块的结构示意图。
图18是本发明的带无线功能的电子钟表的第8实施方式的平面图。
图19是上述第8实施方式中的主要部分的截面图。
图20是上述第8实施方式中的天线的连接示意图。
图21是作为本发明的带无线功能的电子钟表的变形例1,将表盘和天线磁心一体化的示例图。
图22是本发明的带无线功能的电子钟表的变形例2的主要部分截面图。
图23是在本发明的带无线功能的电子钟表的变形例3中,有关在表盘和后盖中形成的通孔的形状和高导磁率部件形状的示例图。
图24是在上述变形例3中,在天线磁心上一体形成高导磁率部件的的示例图。
图25是在本发明的带无线功能的电子钟表的变形例4中,有关天线磁心的形状与表盘和后盖凹部的结构示例图。
图26是本发明的带无线功能的电子钟表的变形例5的示意图。
图27是在上述变形例5中,将铁心和磁性板一体化的结构示意图。
图28是在上述变形例5中,将磁性板与铁心的两端一体化的结构示意图。
图29是在本发明的带无线功能的电子钟表的变形例6中,在外壳的表面设置金属制盖的结构示意图。
图30是在本发明的带无线功能的电子钟表的变形例7中,将时间显示装置作成液晶显示板的结构示意图。
图31是在本发明的带无线功能的电子钟表的变形例8中,后盖具有作为磁场可通过部的玻璃板部的结构示意图。
图32是在本发明的带无线功能的电子钟表的变形例9中,天线的内径和高度的关系示意图。
符号说明
1:外壳;11、12:安装部;13:外部操作装置;131:柄轴;132:柄头;133:轭杆;134:调节杆;135:离合轮;14:中框(中枠);15:表盘环;151:突条部;161:基体;162:金属制薄板盖;163:卡合凹部;17:台阶;18:分型环(見切りリング);19:金属环;2:时间显示装置;21:支撑基板;21:表盘;211A~C:时间显示面;212:日窗口;213:通孔;214:台阶;215:高导磁率部件;216:法兰部;217:表盘上板;218:表盘下板;219:凹部;221、221A:分针;222、222A:时针;223、223C:秒针;23:挡风玻璃;3:后盖;31:通孔;32:台阶;33:高导磁率部件;34:法兰部;35:凹部;36:卡合钩;37:环缘部;38:玻璃板部;4:机芯;41:石英振子单元;411、412、413:石英振子;42:电路块;421:接收电路;422:存储电路;423:中央控制电路;424:接收控制电路;425:电机驱动电路;426:针位置检测电路;43、43A、43B、43C:步进电机;431A、431B:驱动线圈;432A、432B:定子;433A、433B:转子;44、44A、44B、44C:轮系;441:筒轮;442:分针轴;444:2号轮;445:跨轮;446:小铁轮;45:日轮;451:日轮保持件;46:底板;461:切口部;462:安装凹部;463:载置凹部;464:插孔;47:轮系轴承;471:插孔;48:压电致动器;481:加强板;482:凸部;483:压电元件;49:电池;5、5A、5B、5C:天线;51、51A、51B、51C:天线磁心(线圈铁心);52、52A、52B、52C:线圈;53:凸缘部;54:线圈架;541:法兰部;542:体部;543:筒孔;544:狭缝;6:光发电装置;6A~6C:发电块;61:光电变换元件;62:支撑基板;7:磁性板;8:紧固螺钉;100:电波校正钟表;L1:外壳的筒轴方向;L5A、L5B:天线的轴线方向。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式和图示例进行说明。
第1实施方式
参考图1至图5,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的第1实施方式进行说明。
图1表示从第1实施方式的表盘侧看到的平面图,图2表示沿图1中的II-II线的截面图,图3表示沿图1中的III-III线的截面图。
该电波校正钟表100是手表,如图1、图2、图3所示,具有环状(两端面开口的短筒形状)的外壳1。
外壳1是沿驱动各指针的齿轮的轴线方向(例如2号轮444的轴线方向)的筒轴方向L1两端开口的环状金属制部件,其例如由黄铜、不锈钢、钛合金等形成。外壳1的厚度比直径小,为小于等于10mm或小于等于5mm。
在外壳1的外周的相互位置相反的部分上,形成有安装手表用表带的安装部11、12。此处,从外壳1的中心点看,把设置安装部11、12中的一方的方向设为12点钟方向,把设置安装部11、12的另一方的方向设为6点钟方向。在图1中,上方(安装部11一方)设为12点钟方向,下方(安装部12一方)设为6点钟方向。
从大约4点钟方向贯通外壳1的壳体,设置有作为外部操作装置13的柄轴131。柄轴131的一端位于外壳1的外侧,同时,在该端设有柄头(表把)132。柄轴131的另一端位于外壳1的内侧,同时,在该另一端侧设有轭杆(カンヌキ)133和调节杆134。
轭杆133与离合轮135接合,通过拔出柄轴131,使离合轮135隔着调节杆134和轭杆133沿柄轴131的轴方向移动。这样,校正指针位置、或者校正日轮45。由柄轴131、轭杆133、调节杆134和离合轮135等构成拨针部。
在外壳1的一方开口侧,如图2、图3所示,设有时间显示装置2,在外壳1的另一方开口设有作为封闭该开口的盖部的后盖3。
时间显示装置2具有:表盘21,其具有与外壳1的筒轴方向L1(图1中为垂直于纸面的方向)大致正交的时间显示面211;指针221、222,其在该表盘21上转动。
表盘21大致为圆板状,具有封闭外壳1的开口的面积。表盘21由具有非导电性且非磁性的部件形成,例如由无机玻璃或塑料、陶瓷等形成。时间显示面211被设置为朝向外方,可从外部进行观察,在时间显示面211上的靠近外缘处按圆环状印有表示时间的数字(未图示)。
指针具有表示分的分针221和表示小时的时针222。指针221、222两者都由黄铜、铝、不锈钢等金属部件形成。
隔着指针221、222,与表盘21相对地设置有风挡23。风挡23具有堵塞外壳1的开口的面积。风挡23由具有非导电性且非磁性的透光性部件形成,例如由无机玻璃或有机玻璃形成。
后盖3与表盘21之间以规定间隔相对设置,它具有封闭外壳1的开口的面积。后盖3由具有非导电性且非磁性的部件形成,例如由无机玻璃或陶瓷形成。
在外壳1的内侧,在表盘21和后盖3之间,设置有下述部件:具有计时功能的机芯4;把机芯4保持在外壳1上的中框14;向机芯4供给电力的电池49;接收包含时间信息的标准电波的天线5A、5B。
机芯4具有:石英振子单元41,其包含有石英振子411;电路块42,其作为具有控制功能的控制部(计时控制部);步进电机43A、43B,其作为使指针221、222转动的驱动装置;轮系44,其将步进电机43A、43B的动力传递到指针221、222;日轮(日历轮)45,其用于表示日;底板46,其从外壳1的筒轴方向L1夹着轮系44;轮系轴承47。
石英振子单元41具有:基准时钟用石英振子411;作为调谐为标准电波的频率(60KHz、40KHz)的调谐信号生成用石英振子的60KHz用石英振子412和40KHz用石英振子413。调谐信号生成用石英振子412、413被配置在大约9点钟方向。
石英振子单元41和电路块42配置在大约7点钟方向。在图4中,表示出石英振子单元41和电路块42的功能方框图。
电路块42具有:接收电路421,其处理由天线5A、5B接收的标准电波,将其作为时间信息输出;存储电路422,其存储从接收电路421输出的时间信息;中央控制电路423,其用来自石英振子411的时钟脉冲计数当前时间,同时,用接收的时间信息校正当前时间;电机驱动电路425,其用于驱动步进电机43A、43B;针位置检测电路426,其用于检测指针位置。
接收电路421具有:放大由天线5A、5B接收的标准电波的放大电路;抽出所期望的频率成分的滤波器;解调信号的解调电路;解码信号的解码电路等。
存储电路422在临时存储由接收电路421解码后的时间信息的同时,对比所存储的多个时间信息,判断接收是否成功。
中央控制电路423具有振荡电路、分频电路、计数当前时间的当前时间计数器以及根据接收的时间信息校正当前时间计数器的计数值的时间校正电路等。中央控制电路423具有接收控制电路424,接收控制电路424存储接收电路421的接收日程,同时控制接收动作,作为接收日程,可设定为从凌晨2点钟到凌晨2点钟6分进行接收动作。此外,当根据外部操作装置13的输入操作,指示接收控制电路424强制接收时间信息时,根据来自接收控制电路424的输出信号,由接收电路421执行接收动作。
在从中央控制电路423发出指令的定时,电机驱动电路425对步进电机43A、43B施加驱动脉冲。
针位置检测电路426检测指针(分针221、时针222)的针位置,将检测结果输出到中央控制电路423。在中央控制电路423中,将来自针位置检测电路426的检测结果与时间计数器的计数值进行比较。进而,根据该比较结果,指示电机驱动电路425输出使指针位置与计数器值一致的电机脉冲。
驱动装置具有:分针用步进电机43A,其驱动分针221转动;时针用步进电机43B,其驱动时针222转动。
步进电机43A、43B具有:驱动线圈431A、431B,其根据从电机驱动电路425供给的驱动脉冲产生磁力;定子432A、432B,其由该驱动线圈431A、431B激励;转子433A、433B,其根据由定子432A、432B激励的磁场而转动。
并且,在平面配置中,如图1所示,分针用步进电机43A的驱动线圈431A和时针用步进电机43B的驱动线圈431B按照中心轴的延长线大致正交的位置关系(各中心轴相交的角度α大致为90度)进行配置。并且,角度α只要是从在45度到135度的范围内即可。分针用步进电机43A大约在11点钟方向被配置在机芯4的外周,时针用步进电机43B大约在8点钟方向被配置在机芯4的外周。
轮系44将转子433A、433B的转动传递给指针221、222,其具有:分针用轮系44A,其从分针用步进电机43A连接到二号轮444,该二号轮444与连接到分针221的分针轴442一体转动;时针用轮系44B,其从时针用步进电机43B连接到筒轮441,该筒轮441连接着时针222。
在外壳1的内侧,日轮45由底板46、轮系轴承47和日轮保持件451保持,同时,日轮45是中央部开口的齿轮。日轮45由非导电性且非磁性的部件形成,例如由塑料或无机玻璃、纸材等形成。日轮45与连接筒轮441的轮系(未图示)相啮合,通过筒轮441的转动以规定的速度转动。在日轮45上,与表盘21相对,标记有表示日的字符(未图示)。并且,在表盘21上,如图1中的单点划线所示,大约在3点钟方向开口,形成有可从外部观察日轮45的字符的日窗口212。
底板46在表盘21一侧轴支承着轮系44,轮系轴承47在后盖3一侧轴支承着轮系44,底板46和轮系轴承47由具有非导电性且非磁性的部件形成,例如,由塑料或陶瓷形成。
轮系44、步进电机43A、43B以及电路块42被夹在底板46和轮系轴承47之间并被一体化,构成机芯4。
中框14是沿外壳1内周的环状部件,包围着机芯4的圆周端面。中框14由具有非导电性且非磁性的部件形成,例如由塑料或陶瓷形成。
电池49是一次电池或2次电池,其外壳由金属形成。电池49被配置在大约2点钟方向,占据着从大约1点钟方向一直到大约3点钟方向的位置。
设置有第1天线5A和第2天线5B这二个天线,两个天线都配置在机芯4内的大约5点钟方向。第1天线5A接近外壳1的内周配置,第2天线5B配置在比第1天线5A更靠近机芯4的中央部的位置。但是,在第1天线5A和外壳1之间至少隔着中框14,在第1天线5A与外壳1之间,以规定的距离相隔。
第1天线5A和第2天线5B是通过在成为磁心51A、51B的棒状铁氧体、纯铁、非结晶金属等高导磁率部件上绕制线圈52A、52B来形成的,如图5所示,第1天线5A的线圈52A和第2天线5B的线圈52B被串联连接。
第1天线5A和第2天线5B的轴线方向L5A、L5B与外壳1的筒轴方向L1大致平行。而且,第1天线5A和第2天线5B的轴线方向L5A、L5B与设置在外壳1的开口的表盘21和后盖3相交,交叉角度大约为90度。此外,在表盘21侧,第1天线5A的轴线与日轮45相交。第1天线5A和第2天线5B的轴方向的长度与底板46与轮系轴承47之间的间隔大致相同。
在图1中的平面配置中,石英振子单元41和电路块42位于第1、第2天线5A、5B与时针用步进电机43B之间。外部操作装置13位于第1、第2天线5A、5B与电池49之间。
对具有这样结构的第1实施方式的动作进行说明。
根据对石英振子411的振荡进行分频生成的基准时钟,更新设置在中央控制电路423内的时间计数器的当前时间。此外,通过针位置检测电路426检测出指针(分针221、时针222)的位置,将检测结果输出到中央控制电路423。在中央控制电路423中,将指针位置与时间计数器的计数值进行比较,根据比较结果,通过电机驱动电路425,驱动步进电机43A、43B。由步进电机43A、43B的驱动引起的转子433A、433B的转动由轮系44传递到指针221、222,通过由指针221、222指示时间显示面211上的数字,显示出当前时间。
其次,对基于标准电波的接收动作和标准电波的时间信息的时间校正动作进行说明。
当到达作为接收控制电路424中设定的接收开始时间的凌晨2点钟时,从接收控制电路424向接收电路421输出接收动作开始指令。或者,当通过外部操作装置13输入强制接收操作信息时,从接收控制电路424向接收电路421输出接收开始指令。
此处,由于外壳1沿筒轴方向L1开口,因此标准电波的磁场分量从该开口进入外壳1内。进而,穿过配置在外壳1的开口内的轮系轴承47、表盘21、日轮45、底板46和后盖3,标准电波的磁场与线圈52A、52B交链。这样,天线5A、5B接收标准电波。当接收电路421接收到接收开始指令时,从电池49接受电力供给,开始对由天线5A、5B接收的信号(时间信息)进行解码。
在将解码后的时间信息临时存储到存储电路422的同时,对经过多次(例如6次)接收得到的前后的时间信息之间进行比较,判断接收的正确性。根据正确接收的时间信息,通过设置在中央控制部423内的时间校正电路,校正时间计数器的当前时间。进而,根据时间计数器的时间,校正指针位置,指示出与接收时间一致的时间。
根据这样的第1实施方式,可以达到下列效果。
(1)通过由金属形成外壳1,可表现出高级感。进而,由于从外壳1的筒轴方向L1的开口进入外壳1内的标准电波被天线5A、5B接收,因此即使外壳1由金属形成,也不会影响天线5A、5B的接收性能。
(2)由于外壳1的筒轴方向L1的两端开口,因此标准电波的磁场可以穿过外壳1的开口沿筒轴方向L1进入外壳1内。进而,天线5A、5B的轴线方向L5A、L5B与外壳1的筒轴方向L1大致平行。这样,由于进入外壳1的磁场会穿过配置在线圈52A、52B中心的磁心51A、51B,因此可在天线5A、5B接收标准电波。而且,由于进入外壳1内的磁场方向与天线5A、5B的轴线方向L5A、L5B大致平行,因此与天线5A、5B交链的磁通成为最大,可飞跃地提高天线5A、5B的接收性能。
(3)由于外壳1的筒轴方向L1的两端开口,因此,标准电波的磁场可从外壳1的开口无屏蔽地进入外壳1内,而且,天线5A、5B的轴线方向L5A、L5B沿着进入外壳1内的磁场变动方向。因此,由于在进入外壳1内的标准电波的磁场按原样与天线5A、5B交链,因此可提高天线5A、5B的接收性能。
由于可提高天线5A、5B的接收性能,因此即使天线5A、5B自身被小型化,也可以确保充分的接收性能。进而,由于天线5A、5B被小型化,因此电波校正钟表100也被小型化。
(4)表盘21、风挡23、后盖3、底板46、轮系轴承47和日轮45由非导电性且非磁性的部件形成。因此,在外壳1的筒轴方向L1不会屏蔽标准电波。其结果,标准电波的磁场变动可从外壳1的筒轴方向L1进入外壳1内。
(5)在平面配置中,在天线5A、5B与电池49之间配置有柄轴131,在天线5A、5B与时针用步进电机43B之间配置有电路块42。虽然外壳由金属形成的电池49或产生磁场的步进电机43B可能影响天线5A、5B的电波接收,但通过隔着柄轴131或电路块42保持与天线5A、5B的距离。因此,不会受到电池49和步进电机43B的影响,可用天线5A、5B接收标准电波。
(6)中框14由具有非导电性且非磁性的部件形成,其夹在天线5A、5B与外壳1之间。当接近外壳1配置天线5A、5B时,标准电波的磁场不是流向天线5A、5B而是流入外壳1的金属,存在着降低天线5A、5B的接收性能的危险。但是,本实施方式中,由于通过非导电性且非磁性的中框14保持外壳1与天线5A、5B之间的距离,因此可以维持天线5A、5B的接收性能。
(7)由于把天线5A、5B配置在5点钟方向的同时还把接收时间设定为凌晨2点钟,因此接收时间指针221、222不在天线5A、5B的轴线上。因此,即使是金属制的指针221、222,也不影响天线5A、5B接收标准电波,通过金属制的指针221、222,可以通过作成具有高级感的设计等来提高美观性。
(8)由于第1天线5A和第2天线5B串联连接,因此通过将由第1天线5A和第2天线5B所接收的信号相加,可提高接收性能。
(9)设置有分针用步进电机43A和时针用步进电机43B,分针221和时针222分别由步进电机43A、43B独立转动。因此,即使用接收到的时间信息来进行时间校正时,也可使分针221和时针222独立转动,可在瞬间进行指针位置的校正。例如,与分针221转动一周联动使时针222前进一个刻度的结构相比,由于直接转动时针222,因此可加速对小时的校正,此外,也相应地减少了电力消耗。
(10)步进电机43A、43B的驱动线圈431A、431B被配置为相互成90度的夹角。因此,相互的磁通很难干涉,转子433A、433B的转动控制也相互不干涉。其结果,使指针221、222能正确走针。
第2实施方式
参考图6至图8,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的第2实施方式进行说明。
图6表示从第2实施方式的表盘侧看到的平面图,图7表示沿图6中的VII-VII线的截面图,图8表示天线5A、5B的连接。
第2实施方式的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第1实施方式相同,但第2实施方式在表盘21和后盖3的材质、机芯4的结构以及有关天线5A、5B等的配置方面与第1实施方式不同。
虽然与第1实施方式同样设置有表盘21和后盖3,但该表盘21和后盖3由高导磁率部件,例如纯铁或坡莫合金、非晶形金属(铁系、钴系非晶形合金等)等形成。
表盘21和后盖3通过非导电性部件例如由塑料等形成的中框14,相对与第1实施方式同样由金属形成的外壳1绝缘。
机芯4具有:包含有石英振子411的石英振子单元41;具有控制功能的电路块42;作为使指针221、222转动的驱动装置的压电致动器48;将压电致动器48的动力传递到指针221、222的轮系44;从外壳1的筒轴方向L1夹着轮系44的底板46和轮系轴承47。
石英振子单元41和电路块42被配置在大约9点钟方向。石英振子单元41和电路块42的结构与第1实施方式相同。
驱动装置具有压电致动器48。压电致动器48具有:形成大约为矩形扁平状的加强板481;粘贴在该加强板481正反两面的压电元件483;设置在压电元件483表面的电极(未图示)。进而,通过向电极施加交流电压,激励压电元件483,设置在加强板481的对角位置上的凸部482描绘出大致圆周轨道而进行运动。
轮系44具有:第1齿轮443,其被压电致动器48的凸部482所按压,通过凸部482的圆周轨道运动进行转动;第2齿轮444,其与第1齿轮443啮合,同时,与安装有分针221的分针轴442一体转动;跨轮445,其使第2齿轮444的转动减速到规定周期;筒轮441,其与跨轮445啮合,同时,安装有时针222。
并且,跨轮445与小铁轮446啮合,通过拔出柄轴131,设置在柄轴131的一端的离合轮135被轭杆133按压,与小铁轮446啮合。
与第1实施方式相同,设置有第1天线5A和第2天线5B两个天线,但第1天线5A被配置在大约4点钟方向,第2天线5B被配置在大约7点钟方向。
并且,第1天线5A和第2天线5B与第1实施方式相同,是在由铁氧体或纯铁、非晶形金属等高导磁率部件构成的棒状磁心51A、51B上绕制线圈52A、52B而成的。
第2天线5B的具有铁氧体的磁心51B的截面为矩形。此外,如图8所示,第1天线5A的线圈52A和第2天线5B的线圈52B被并联连接。
并且,第1天线5A的线圈52A和第2天线5B的线圈52B也可以如图5所示被串联连接。
把第1天线5A和第2天线5B的轴线方向L5A、L5B设置为与外壳1的筒轴方向L1大致平行,第1天线5A和第2天线5B的端面与表盘21和后盖3接触。
在轮系轴承47上,贯通地形成有可***第1天线5A和第2天线5B的插孔471。
并且,若第1天线5A和第2天线5B的端面充分接近表盘21和后盖3,则也可使天线5A、5B的端面不与表盘21或后盖3接触。
此外,为了减少与天线磁心51A、51B的磁阻,表盘21和后盖3由与天线磁心51A、51B相同的材质来形成。
对具有这样结构的第2实施方式的动作进行说明。
根据指针位置和时间计数器的计数值的比较结果,通过电机驱动电路425驱动压电致动器48。压电致动器48的驱动通过轮系44传递到指针221、222,通过由指针221、222指示时间显示面211上的数字来显示当前时间。
此外,由于表盘21和后盖3的高导磁率性,标准电波的磁场被表盘21和后盖3吸引。这样,被吸引到表盘21和后盖3的磁场穿过天线5A、5B的磁心51A、51B,与线圈52A、52B交链,由天线5A、5B接收标准电波。进而,根据由天线5A、5B接收的时间信息,进行时间校正。
根据这样的第2实施方式,除了与上述实施方式的效果(1)~(4)、(6)、(7)同样的效果之外,还可达到如下效果。
(11)由于表盘21和后盖3由高导磁率部件形成,因此在表盘21和后盖3的宽面上,标准电波的磁场被导向天线5A、5B。其结果,可提高天线5A、5B的接收性能。
(12)因为由高导磁率部件形成的表盘21和后盖3与外壳1绝缘,因此在表盘21和后盖3上所感应的标准电波的磁场分量不会泄漏到外壳1。因此,由表盘21和后盖3感应的标准电波的磁场分量全部被导入天线5A、5B,可提高天线5A、5B的接收性能。
(13)由于压电致动器48即使在驱动时也不产生磁场,因此即使把压电致动器48配置在天线5A、5B的近旁,也不会影响天线5A、5B的接收性能。
此处,当利用产生磁场的步进电机等时,若表盘21和后盖3是高导磁率部件,则从步进电机产生的磁场会流过表盘21和后盖3,流入天线5A、5B。但是,本实施方式中,由于利用不产生磁场的压电致动器48,因此通过高导磁率部件的表盘21和后盖3吸引标准电波,可提高天线5A、5B的接收性能。
(14)在第1天线5A与电池49之间配置有由柄轴131、轭杆133、调节杆134、离合轮135等构成的拨针部(指针校正部),在第2天线5B与电池49之间,配置有石英振子单元41和电路块42。由于电池49的外壳由金属形成,因此在电池49的近旁,由表盘21和后盖3感应的磁通也容易被电池49的外壳感应。但是,通过在电池49与天线5A、5B之间配置柄轴131或电路块42等,使天线5A、5B与电池49隔离。其结果,可充分确保与天线5A、5B交链的磁通,可提高天线5A、5B的接收性能。
(15)由于天线5A、5B并联连接,因此可用由天线5A、5B的任何一方所接收的时间信息进行时间校正。因此可提高接收成功的概率。
第3实施方式
参考图9、图10,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的第3实施方式进行说明。
图9表示从第3实施方式的表盘侧看到的主要部分的平面图,图10表示天线附近的部分截面图。
第3实施方式的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第1实施方式相同,但在天线的个数和配置、表盘和后盖方面具有特征。
与第1实施方式相同,外壳1由金属形成。
作为天线,设有第1天线5A、第2天线5B和第3天线5C三个天线。第1天线5A配置在大约2点钟方向,第2天线5B配置在大约4点钟方向,第3天线5C配置在大约9点钟方向。第1、第2、第3天线5A、5B、5C既可以全部串联,或者也可以全部并联。或者,串联和并联并用,例如,可以一方面使第1天线5A与第2天线5B串联连接,另一方面,使第3天线5C与该第1天线5A和第2天线5B并联连接。
并且,天线5A~5C的轴线方向L5A(5B、5C)与外壳1的筒轴方向L1大致平行。
只有一个步进电机43,轮系44具有:第1齿轮443,其由步进电机43转动;第2齿轮444,其通过第1齿轮443与分针轴442一体转动;跨轮445,其将分针轴442的转动减速到规定周期;筒轮441,其与跨轮445啮合,同时,安装有时针。
步进电机43被配置在大约6点钟方向。
设置有石英振子单元41和电路块42,石英振子单元41配置在大约10点钟方向,电路块42配置在大约8点钟方向。而且,第3天线5C位于石英振子单元41和电路块42之间。
设置有表盘21和后盖3,它们由具有非导电性且非磁性的部件,例如无机玻璃或陶瓷等形成。如图10所示,在表盘21和后盖3上,在相对天线5A~5C的磁心51A~51C的部分上,分别设置有通孔213、31。通孔213、31朝向外壳1的内侧具有台阶214、32并且直径扩大。在通孔213、31中嵌入设置有高导磁率部件215、33(例如,纯铁、坡莫合金、非晶形合金金属等)。高导磁率部件215、33具有由通孔213、31的台阶214、32止挡的法兰部216、34,它们在从外壳1的内侧嵌入通孔213、31的同时,通过由天线5A~5C的磁心51A~51C施压而被固定。亦即,高导磁率部件215、33与天线5A~5C的磁心51A~51C接触。并且,为了减小天线磁心51A~51C的磁阻,高导磁率部件215、33由与天线磁心51A~51C相同材质的材料形成。
根据这样的第3实施方式,除了上述实施方式的效果(1)~(3)、(6)之外,还可达到如下效果。
(16)通过设置在天线5A~5C的轴上的高导磁率部件215、33在天线5A~5C上感应出标准电波的磁场。其结果,天线5A~5C的交链磁通增大,天线5A、5B的接收性能也提高。
(17)由于高导磁率部件215、33只位于天线5A~5C的轴线上,因此可以减小从通过轮系44驱动指针221、222的步进电机43产生的磁场导入天线5A~5C的可能性。当表盘21和后盖3整体为高导磁率部件时,步进电机43的磁场的大部分被导入天线5A~5C的可能性变高,但若只在天线5A~5C的轴线上配置高导磁率部件215、33,则由于可使该高导磁率部件215、33与步进电机43不平面重合,因此可以降低来自步进电机43的磁场传播到高导磁率部件215、33从而影响天线5A~5C的可能性。
(18)石英振子单元41位于第3天线5C与电池49之间,此外,电路块42位于第3天线5C与步进电机43之间。因此,第3天线5C很少受到来自电池49和步进电机43的影响,可维持高接收性能。
(19)即使在只用由无机玻璃或陶瓷等形成的表盘21和后盖3很难支撑天线5A、5B、5C的情况下,由于在接触天线5A、5B端面的位置配置具有刚性的高导磁率部件215、33,因此可由高导磁率部件215、33支撑天线5A~5C的磁心51A~51C。
第4实施方式
参考图11,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的第4实施方式进行说明。图11是表示从第4实施方式的表盘侧看到的主要部件的配置的平面图。
第4实施方式的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第1实施方式相同,但第4实施方式的特征之处在于:机芯的结构以及天线等的配置。
与第1实施方式相同,在由金属部件形成的外壳1的开口的一方侧设有时间显示装置2。时间显示装置2具有:表盘21,其具有与外壳1的筒轴方向(与图11的纸面正交的方向)大致正交的时间显示面211;在该表盘21上转动的指针。
此处,在表盘21上设有3个时间显示面211。一个是设置在大约12点钟方向的靠近外缘的显示闹表时间的时间显示面211A,一个是设置在大约6点钟方向的靠近外缘的显示当前时间的时间显示面211B,剩下的一个是设置在大约9点钟方向的靠近外缘的显示秒时间的时间显示面211C。
指针被作为分别在各时间显示面211A~211C上转动的指针而分别设置。在大约12点钟方向的时间显示面211A上设置有闹表用时针222A、分针221A,在大约6点钟方向的时间显示面211B上,设置有当前时间显示用时针222B、分针221B,在大约9点钟方向的时间显示面211C上,设置有表示秒的秒针223C。
机芯4具有:包含石英振子的石英振子单元(未图示);具有控制功能的电路块(未图示);作为使指针转动的驱动装置的步进电机43A~43C;将步进电机43A~43C的驱动传递到指针的轮系44A~44C;从外壳1的筒轴方向夹着轮系44A~44C的底板(未图示)和轮系轴承(未图示)。
作为驱动装置,设置有3个步进电机43A~43C,亦即设有:用于使闹表用时分针222A、221A转动的闹表用步进电机43A;使表示当前时间的时分针221B、222B转动的当前时间用步进电机43B;使秒针223转动的秒针用步进电机43C。
闹表用步进电机43A被配置在大约10点钟方向,当前时间用步进电机43B被配置在大约4点钟方向,秒针用步进电机43C被配置在大约8点钟方向。步进电机43A~43C被配置在容纳于外壳1中的机芯4的外周侧。
轮系具有:将转动从闹表用步进电机43A传递到闹表用指针的轮系44A;将转动从当前时间用步进电机43B传递到当前时间显示用指针的轮系44B;将转动从秒针用步进电机43C传递给秒针的轮系44C。
电池49被配置在大约2点钟方向。
天线5是将线圈52绕制在截面为矩形的磁心51上而形成的,其被配置在外壳的大约中央部。天线5的轴方向(在图11中为垂直于纸面的方向)与外壳1的筒轴方向大致平行。
根据这样的第4实施方式,除了与上述实施方式的效果(1)~(5)同样的效果之外,还可达到如下效果。
(20)由于步进电机43A~43C、轮系44A~44C被配置在机芯4的外周附近,因此可确保中央部有较宽的空间。进而,通过在机芯4的中央部配置天线5,可扩大天线5的截面积。这样,与天线5交链的交链磁通增大,可提高天线5的接收性能。
第5实施方式
参考图12,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的第5实施方式进行说明。图12表示第5实施方式的天线附近的部分截面图。
第5实施方式的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第1实施方式相同,但天线的轴方向具有特征。
在图12中,与第1实施方式相同,设有由金属部件形成的外壳1,在外壳1与风挡23之间设置有金属性的表盘环15。表盘环15具有从外壳1的开口边缘朝向开口中央的稍稍向外伸出的突条部151。通过表盘环15来确定从时间观察方向看的表盘21的外周形状,通过表盘环15的表面装饰性和表盘表面的装饰性可提高设计性。
天线5被表盘21和后盖3夹着,夹着由塑料形成的中框14设置在接近外壳1的位置。天线5的轴线方向L5相对外壳1的筒轴方向L1稍微倾斜。亦即,天线5的表盘21一侧的端面朝向外壳1的中央稍稍偏斜天线5的轴线方向L5偏离表盘环15的突条部151的程度。并且,天线5的倾斜角度没有特别的限制,只要是45度、30度、15度、10度、5度等天线5的轴线方向L5偏离表盘环15的程度的、在天线5的轴线方向L5通过外壳1的开口的范围内均可。
并且,表盘21和后盖3由具有非导电性且非磁性的部件来形成。
根据这样的第5实施方式,除了与上述实施方式的效果(1)~(6)同样的效果之外,还可达到如下效果。
(21)通过使天线5的轴线倾斜,可避免配置在外壳1的开口内的金属部件(表盘环15)与天线5的轴线方向L5相交。因此,在天线5的轴线方向L5上,不会由金属部件(表盘环15)屏蔽标准电波的磁场,从外壳1的开口进入的标准电波的磁场分量可以与天线5交链。其结果,可提高天线5的接收性能。
第6实施方式
参考图13,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的第6实施方式进行说明。图13是表示第6实施方式的天线5的平面配置的主要部分的平面图。
第6实施方式的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第1实施方式相同,但在天线的形状和位置方面具有特征。
天线5以沿机芯4的外周形状的状态配置在机芯4内,线圈52是被绕制在沿外壳1的内周的截面为圆弧形状的磁心51上而形成的。天线5被配置在机芯4的外缘。
在外壳1的内侧,设置有把机芯4固定在外壳1内的中框14。中框14由非导电性且非磁性的部件例如塑料等形成。进而,由于在天线5与外壳1之间夹置有中框14,因此天线5与外壳1被隔离,天线5与外壳1通过中框14被电气绝缘。
天线5的轴线(图13的垂直于纸面的方向)与外壳1的筒轴方向(图13的垂直于纸面的方向)大致平行。
根据这样的第6实施方式,除了与上述实施方式的效果(1)~(6)同样的效果之外,还可达到如下效果。
(22)由于天线5被配置在机芯4的外缘与外壳1之间,因此可以将机芯4配置在外壳1的中央侧的宽大的空间内。此外,由于天线5具有沿外壳1的内周的形状,因此可消除无用空间,提高空间利用率。
第7实施方式
参考图14至图17,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的第7实施方式进行说明。
图14表示第7实施方式的从表盘侧看到的平面图。图15表示沿图14中的XV-XV线的截面图,图16表示沿图14中的XVI-XVI线的截面图。
该电波校正钟表100是手表型钟表,如图14、图15、图16所示,具有环状(两端开口的短筒形状)的外壳1。
外壳1是环状的金属性部件,其在作为驱动各指针的齿轮的轴线方向(例如2号轮444的轴线方向)的筒轴方向L1的两端面开口,例如,由黄铜、不锈钢、钛合金等形成。与环的直径相比,外壳1的厚度较小,为小于等于10mm或小于等于5mm。在外壳1的外周相互相反的位置,形成有安装手表用表带的安装部11、12。此处,从外壳1的中心点来看,把设置安装部11、12中的一方的方向作为12点钟方向,把设置安装部11、12的另一方的方向作为6点钟方向。在图14中,把上方(安装部11一方)作为12点钟方向,把下方(安装部12一方)作为6点钟方向。
从大约3点钟方向贯通外壳1的壳体,设置有作为外部操作装置13的柄轴131。柄轴131的一端位于外壳1的外侧,同时,在该端设有柄头132。柄轴131的另一端位于外壳1的内侧,同时,在该另一端侧设有轭杆133和调节杆134。轭杆133与离合轮135接合,通过拔出柄轴,通过调节杆134和轭杆133,使离合轮135沿柄轴131的轴方向移动。这样,可校正指针位置,校正日轮(未图示)。由柄轴131、轭杆133、调节杆134和离合轮135等构成拨针部。
如图15、图16所示,在外壳1的一方开口侧设置有时间显示装置2和光发电装置,在外壳1的另一方开口侧设置有作为封闭该开口的盖部的后盖3。
时间显示装置2具有:表盘21,其具有与外壳1的筒轴方向L1(图14中的垂直于纸面的方向)大致正交的时间显示面211;指针221、222,其在该表盘21上转动。
表盘21大致为圆板状,具有封闭外壳1的开口的面积。表盘21由具有透光性、非导电性且非磁性的部件形成,例如由无机玻璃或塑料、纸类或陶瓷等形成。时间显示面211被设置为朝向外方,可从外部进行观察,在时间显示面211上的接近外缘处,圆环状地印有表示时间的数字(未图示)。也可以在时间显示面211上,进行设置图案或涂层的表面加工。
指针具有:表示分的分针221和表示小时的时针222。指针221、222两者都由黄铜、铝、不锈钢等金属部件形成。
隔着指针221、222,面对表盘21设置有风挡23。风挡23具有堵塞外壳1的开口的面积。风挡23由具有非导电性且非磁性的透光性部件形成,例如由无机玻璃或有机玻璃形成。
在表盘21的时间显示面211的反对侧,设置有光发电装置6。光发电装置6具有:光电变换元件61,其作为通过光电变换进行发电的光电变换部;支撑基板62,其用于载置并支撑光电变换元件61。
光电变换元件61为具有与表盘21大致相同面积的板状,从表盘21侧开始,按透明电极层(TOC)、半导体层、透明电极层的顺序层叠构成(图示省略)。透明电极层是透明电极膜,作为透明电极膜,例如可列举出SnO2、ZnO、ITO(铟锡氧化物)等。半导体层是微结晶或非晶质的硅,是具有pn接合结构的PIN型的光电二极管。光电变换元件61通过透光的表盘21露在外部。
支撑基板62由不锈钢等磁性材料或纯铁、坡莫合金、以钴为主要成分的非晶形合金、以铁为主要成分的非晶形合金等高导磁率部件形成。支撑基板62为与光电变换元件61的面积大致相同的板状,在与表盘21相反的一侧,被粘接在光电变换元件61上,
并且,光电变换元件61或支撑基板62的形状或面积可根据不同情况进行各种选择,除圆形、四角形、三角形之外,例如可以自由形成各种角色的形状。
后盖3与表盘21隔开规定距离相对设置,它具有封闭外壳1的开口的面积。后盖3可由铁氧体、纯铁、非晶形金属等高导磁率部件形成。
在外壳1的内侧,在光发电装置6与后盖3之间设置有:具有计时功能的机芯4;将机芯4保持在外壳1内的中框14;对机芯4供给电力的电池49;接收包含时间信息的标准电波的天线5A、5B。
机芯4具有:包含有石英振子411的石英振子单元41;作为具有控制功能的控制部(计时控制部)的电路块42;作为使指针221、222转动的驱动装置的压电致动器48;将压电致动器48的动力传递到指针221、222的轮系44;从外壳1的筒轴方向L1夹着轮系44的底板46和轮系轴承47。
石英振子单元41具有:基准时钟用的石英振子411;作为调谐为标准电波的频率(60KHz、40KHz)的调谐信号生成用石英振子的60KHz用石英振子412和40KHz用石英振子413。调谐信号生成用石英振子412、413被配置在大约9点钟方向。
石英振子单元41和电路块42配置在大约9点钟方向。图17表示石英振子单元41和电路块42的功能方框图。
电路块42具有:接收电路421,其处理由天线5A、5B接收的标准电波,将其作为时间信息输出;存储电路422,其存储从接收电路421输出的时间信息;中央控制电路423,其用来自石英振子411的时钟脉冲计数当前时间的同时,用接收的时间信息校正当前时间;驱动电路425,其用于驱动压电致动器48;针位置检测电路426,其用于检测指针位置。
接收电路421具有:放大由天线5A、5B接收的标准电波的放大电路;抽出期望的频率成分的滤波器;解调信号的解调电路;解码信号的解码电路等。
存储电路422在临时存储由接收电路421解码后的时间信息的同时,对比所存储的多个时间信息,判断接收是否成功。
中央控制电路423具有:振荡电路;分频电路;计数当前时间的当前时间计数器;以及根据接收的时间信息校正当前时间计数器的计数值的时间校正电路等。中央控制电路423具有接收控制电路424,其用于存储接收电路421的接收日程,同时,控制接收动作,作为接收日程,可设定为从凌晨2时到凌晨2时6分进行接收动作。此外,当根据外部操作装置13的输入操作,指示接收控制电路424强制接收时间信息时,根据来自接收控制电路424的输出信号,由接收电路421执行接收动作。
驱动电路425在从中央控制电路423发出指示的定时,对压电致动器施加驱动脉冲。
针位置检测电路426检测指针(分针221、时针222)的针位置,将检测结果输出到中央控制电路423。在中央控制电路423中,将来自针位置检测电路426的检测结果与时间计数器的计数值进行比较。进而,根据该比较结果,指示驱动电路425输出使指针位置与计数器值一致的脉冲。
驱动装置具有压电致动器48。压电致动器48具有:形成大约为矩形扁平状的加强板481;粘贴在该加强板481正反两面的压电元件483;设置在压电元件483表面的电极(未图示)。进而,通过向电极施加交流电压,激励压电元件483,设置在加强板481的对角位置的凸部482描绘大致圆周轨道进行运动。
轮系44具有:第1齿轮443,其被压电致动器48的凸部482所按压,通过凸部482的圆周轨道运动使其转动;第2齿轮(2号轮)444,其与第1齿轮443啮合,同时,与安装有分针221的分针轴442一体转动;跨轮445,其使第2齿轮444的转动减速到规定周期;筒轮441,其与跨轮445啮合,同时,安装有时针222。
并且,在跨轮445上啮合有小铁轮446,通过拔出柄轴131,设置在柄轴131一端的离合轮135被轭杆133按压,与小铁轮446啮合。
在表盘21侧,底板46轴支承着轮系44,在后盖3侧,轮系轴承47轴支承着轮系44。底板46和轮系轴承47由具有非导电性且非磁性的部件形成,例如由塑料或陶瓷形成。并且,光发电装置6被夹在底板46与表盘21之间,通过支撑基板62被从底板压向表盘侧,光发电装置的位置被固定。此外,也可以通过用螺钉将支撑基板62固定在底板46上,来固定光发电装置6的位置。
轮系44、压电致动器48、电路块42夹在底板46与轮系轴承47之间并被一体化,构成机芯4。
中框14是沿外壳1的内周的环状部件,包围着机芯4的周端面。中框14由具有非导电性且非磁性的部件形成,例如由塑料或陶瓷形成。中框14被设置在光发电装置6与外壳1之间和后盖3与外壳1之间,使支撑基板62与外壳1绝缘,此外,后盖3与外壳1也绝缘。并且,也可以用橡胶垫等绝缘体来进行支撑基板62与外壳1的绝缘,或者后盖3与外壳1的绝缘。
电池49是用于储蓄由光发电装置6所发电力的2次电池,其外壳由金属形成。电池49被配置在大约11点钟方向,占据着从大约10点钟一直到大约12点钟的位置。如图16所示,光发电装置6被配置在电池49与表盘21之间。
作为天线,设置有第1天线5A和第2天线5B二个天线,第1天线5A被配置在大约4点钟方向,第2天线5B被配置在大约7点钟方向。
第1天线5A和第2天线5B在机芯4内被配置在接近外壳的内周。
其中,中框14位于第1天线5A和第2天线5B与外壳1之间,第1天线5A和第2天线5B与外壳1之间以规定距离隔离。
第1天线5A和第2天线5B通过在成为磁心51A、51B的棒状铁氧体、纯铁、非晶形金属等高导磁率部件上绕制线圈52A、52B来形成,如图17所示,第1天线5A的线圈52A和第2天线5B的线圈52B被串联连接。
作为将各线圈52A、52B串联连接的结构,例如可例举出:在机芯4中,通过被底板46和轮系轴承47夹住并保持的电路基板(图示省略)进行串联连接的结构。例如,也可以在电路基板表面形成的导电图案上连接各天线5A、5B的线圈52A、52B。
并且,也可以将石英振子411、412、413的各端子和电路块42的各端子连接到电路基板的导电图案上,使其电气导通。此外,也可以把以电路块42为首的电气零部件作为IC(集成电路)组装在电路基板上,通过导通图案,使其与其它电气零部件(天线5A、5B;石英振子411、412、413;电池49)导通。
第1天线5A的磁心51A的截面形状为圆形,第2天线5B的磁心51B的截面形状为矩形。此外,第1天线5A的磁心51A和第2天线5B的磁心51B是将沿轴线方向具有长度的高导磁率部件的多块薄板层叠而成的层叠体。并且,在薄板之间用环氧系等具有绝缘性的粘合剂进行粘接。
把第1天线5A和第2天线5B的轴线方向L5A、L5B与外壳1的筒轴方向L1大致平行,第1天线5A和第2天线5B的端面与支撑基板62和后盖3相对并接触。
此处,以朝向后盖3侧稍稍鼓起为凸状的程度翘曲形成支撑基板62,此外,以朝向支撑基板62鼓起为凸状的程度翘曲形成后盖3,当组装第1天线5A和第2天线5B时,用支撑基板62和后盖3紧紧地夹着天线磁心51A、51B。这样,通过支撑基板62和后盖3的复原力,天线磁心51A、51B被紧紧地压接在支撑基板62和后盖3上。
并且,若第1天线5A和第2天线5B的端面充分接近支撑基板62和后盖3,也可以不一定接触。
此外,为了减小天线磁心51A、51B的磁阻,示例了用与天线磁心51A、51B相同的材质形成支撑基板62和后盖3的情况。
在轮系轴承47上,贯通形成有使第1天线5A和第2天线5B***通过的插孔471。
对具有这样结构的第7实施方式的动作进行说明。
根据对石英振子411的振荡进行分频所生成的基准时钟,更新时间计数器的当前时间。此外,通过针位置检测电路426检测指针(分针221、时针222)的位置,将检测结果输出到中央控制电路423。将指针位置与时间计数器的计数值进行比较,根据比较结果,通过驱动电路425驱动压电致动器48。压电致动器48的驱动通过轮系44传递到指针221、222,通过指针221、222指示时间显示面211上的数字,显示当前时间。
其次,对基于标准电波接收动作和标准电波的时间信息的时间校正动作进行说明。
当到达接收控制电路424中设定的作为接收开始时间的凌晨2点钟时,从接收控制电路424向接收电路421输出接收动作开始指令。或者,当通过外部操作装置13输入强制接收操作指令时,从接收控制电路424向接收电路421输出接收开始指令。
此处,由于外壳1沿筒轴方向L1开口,因此标准电波的磁场分量从该开口进入外壳1内。此时,由于支撑基板62和后盖3的高导磁性,标准电波的磁场被吸引到支撑基板62和后盖3。这样,被表盘21和后盖3吸引的磁场穿过天线5A、5B的磁心51A、51B,与线圈52A、52B交链。进而,在天线5A、5B接收标准电波。
当接收电路421接收到接收开始指令时,从电池49接受电力供给,开始对由天线5A、5B接收的信号(时间信息)进行解码。
在将解码后的时间信息临时存储到存储电路422的同时,对经过多次(例如6次)接收所得到的前后的时间信息之间进行比较,判断接收的正确性。根据正确接收到的时间信息,由时间校正电路校正时间计数器的当前时间。进而,根据时间计数器的时间校正指针位置,指示与接收时间一致的时间。
此外,当向表盘21照射光时,光线透过风挡23和表盘21入射到光电变换元件61。这样,由光电变换元件61进行光电变换而发电,所发电力(电流)从透明电极供给电池49并被蓄电。
根据这样的第7实施方式,可以达到下列效果。
(23)通过用金属形成外壳1,可表现出高级感。而且,由于来自外壳1的筒轴方向L1的标准电波由天线5A、5B接收,因此即使外壳1由金属形成也不会影响天线5A、5B的接收性能。
(24)由于外壳1的筒轴方向L1的两端开口,因此标准电波的磁场可以从外壳1的开口沿筒轴方向L1进入金属制的外壳1内。进而,天线5A、5B的轴线方向L5A、L5B与外壳1的筒轴方向L1大致平行。这样,由于进入外壳1的磁场会穿过配置在线圈52A、52B中心的磁心51A、51B,因此可用天线5A、5B接收标准电波。而且,由于进入外壳1内的磁场的方向与天线5A、5B的轴线方向L5A、L5B大致平行,因此与天线5A、5B交链的磁通增大到最大限度,可以飞跃性地提高天线5A、5B的接收性能。
(25)由于外壳1的筒轴方向L1的两端开口,因此,标准电波的磁场可从外壳1的开口进入,而且,天线5A、5B的轴线方向L5A、L5B沿着进入外壳1内的磁场变动方向。因此,由于在进入外壳1内的标准电波的磁场原样与天线5A、5B交链,因此可提高天线5A、5B的接收性能。
由于天线5A、5B的接收性能得到提高,因此即使天线5A、5B自身被小型化,也可以充分地确保接收强度。进而,通过天线5A、5B的小型化,电波校正钟表100也可被小型化。
此外,由于天线5A、5B的轴线方向L5A、L5B与外壳1的筒轴方向L1大致平行,因此天线5A、5B的截面积的大小不会影响外壳1的厚度。因此,例如,即使在通过加大天线5A、5B的截面积使交链磁通增大的情况下,也可以充分薄地形成外壳1。
(26)在由高导磁率部件形成的支撑基板62和后盖3的宽面上,标准电波的磁场被导入天线5A、5B的轴线。其结果,天线5A、5B的交链磁场增大,可提高天线5A、5B的接收性能。
(27)由于光发电装置6的光电变换元件61形成为与表盘21大致相同的尺寸,因此光的受光面积达到钟表结构的最大面积,发电量增大。进而,即使在光发电装置6大的情况下,由于通过支撑基板62将标准电波引导到天线5A、5B上,因此可进一步提高天线5A、5B的接收性能。因此,在时钟的结构上,还可达到使发电量变为最大,同时将天线5A、5B的接收性也提高到最高程度的划时代的效果。
(28)由于天线5A、5B被配置在大约4点钟方向和大约7点钟方向,接收时间被设定为凌晨2点钟,因此在接收时间,指针221、222不在天线5A、5B的轴线上。因此,指针221、222不会影响标准电波的接收。其结果,可用金属形成指针221、222,作出具有高级感的设计等,可提高美观性。
(29)由于第1天线5A和第2天线5B串联连接,因此通过将由第1天线5A和第2天线5B所接收的信号相加,可提高接收性能。
(30)由于压电致动器48在驱动时也不产生磁场,因此即使把压电致动器48配置在天线5A、5B的近旁,也不会影响天线5A、5B的接收性能。
例如,当使用产生磁场的步进电机等时,若支撑基板62和后盖3由高导磁率部件形成,则从步进电机产生的磁场会传导到支撑基板62和后盖3,流入天线5A、5B。但是,本实施方式中,由于使利用不产生磁场的压电致动器48,因此,在支撑基板62和后盖3上不会流过其它噪声(步进电机的磁场等),在高导磁率部件的支撑基板62和后盖3上仅集中标准电波的磁场。其结果,由支撑基板62和后盖3在天线5A、5B上感应标准电波的磁场分量,可提高天线5A、5B的接收性能。
(31)在第1天线5A与电池49之间,配置有由柄轴131、轭杆133、调节杆134、离合轮135等构成的拨针部(指针校正部),在第2天线5B与电池49之间,配置有石英振子单元41和电路块42。
此处,由于电池49的外壳由金属形成,因此在电池49的近旁,由支撑基板62和后盖3感应的磁通也存在被电池49的外壳感应的可能性。但是,通过在电池49与天线5A、5B之间配置柄轴131或电路块42等,使天线5A、5B与电池49隔离,可充分确保与天线5A、5B交链的磁通,可提高接收性能。
(32)天线的磁心51是由用环氧系树脂相互绝缘的多块薄板层叠而形成的。因此,在各薄板上产生的涡电流变小。当由支撑基板62和后盖3感应标准电波的磁场时,由于在天线5A、5B上有非常多的磁通交链,因此存在着铁损也变大的可能性。但是,通过抑制涡电流的产生可抑制铁损,其结果,可提高天线5A、5B的接收性能。
第8实施方式
其次,参考图18、图19、图20,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的第8实施方式进行说明。
图18表示从第2实施方式的表盘侧看到的平面图。图19表示沿连接天线之间的直线进行剖切的截面图,图20表示天线的连接。
第8实施方式的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第7实施方式相同,但第8实施方式的特征在于,光发电装置6被分割为许多块。
与第7实施方式相同设置有光发电装置6,但光发电装置6由3个发电块6A~6C构成。一个发电块是中心角大约为120度的扇形,与第7实施方式相同,具有光电变换元件61和支撑基板62。每个发电块的光发电装置都是独立的,亦即,光电变换元件61和支撑基板62都按发电块分离。3个发电块的形状大致相同,3个发电块相互靠近中心角部分配置,整体配置为圆形。
此处,在图18中,将配置在从大约11点钟到大约3点钟范围的发电块设为第1发电块6A,将配置在从大约3点钟到大约7点钟范围的发电块设为第2发电块6B,将配置在从大约7点钟到大约11点钟范围的发电块设为第3发电块6C。
第1发电块6A、第2发电块6B和第3发电块6C被电气串联连接,由各发电块所发电力(电流)被串联合成,蓄电在电池49中。
在被第1发电块6A和第2发电块6B所夹的大约3点钟方向,隔着光发电装置6,在表盘21上形成可从表盘21侧观察日轮(未图示)的日窗口212,该日轮被配置在表盘21的相反侧。此外,为了通过该日窗口212观察日轮的日数字,在第1发电块6A和第2发电块6B的支撑基板62上,分别从外周侧形成有切口。
此外,各发电块6A~6C的中心角部分被切去,使整体的大约中心部形成可***指针轴的孔。
作为天线,设置第1天线5A、第2天线5B和第3天线5C三个天线,天线5A~5C的轴线方向L5A(5B、5C)与外壳1的筒轴方向L1大致平行。
第1天线5A被配置在大约1点钟方向,第2天线5B被配置在大约5点钟方向,第3天线5C被配置在大约9点钟方向。
如图18、19所示,将天线5A~5C配置成使天线5A~5C的各磁心51A~51C的一端接触发电块6A~6C的大约中央部分。
此外,天线磁心51A~51C的另一端接触由高导磁率部件形成的磁性板7。与支撑基板62相同,磁性板7由不锈钢等磁性材料或纯铁、坡莫合金、钴或铁的非晶形合金等高导磁率部件形成,例如可举出共用调节指针时使轮系的运动停止的限制杆或覆盖拨针部的操纵杆零件的零件罩等的示例。磁性板7按天线5A~5C进行设置,彼此分离。进而,可由磁性板7吸引标准电波的磁场。
并且,后盖3和机芯4的基本框架要件(例如,底板46和轮系轴承47等)由非导电性且非磁性的部件形成。此外,在后盖3上凹入地设置有能嵌入磁性板7的凹部35。
第1、第2、第3天线5A~5C的各线圈52A、52B、52C,可以如图20(A)所示全部串联连接,或者也可以如图20(B)所示全部并联连接。或者,也可以串联和并联并用,例如,一方面使第1天线5A的线圈52A与第2天线5B的线圈52B串联连接,另一方面,使第3天线5C的线圈52C与线圈52A和线圈52B并联连接。也可以如第7实施方式那样,通过设置在电路基板上的导通图案来进行各线圈的串联或并联连接。
根据这样的第8实施方式,除了上述第7实施方式的效果(23)~(32)之外,还可达到如下效果。
(33)设置有3个天线,按照天线5A~5C,光发电装置6被分割为3个发电块6A~6C。而且,磁性板7也相互分离。这样,由于天线5A~5C相互独立,因此由各天线5A~5C独立地进行标准电波的接收。这样,由于只要通过天线5A~5C中的任何一个接收成功即可,因此可以提高成功接收标准电波的概率。
(34)由于通过支撑基板62和磁性板7感应标准电波的磁场,因此可提高单个天线的接收性能。这样,根据由一个天线所接收的信号强度,就可以充分地进行时间校正,只要用任何一个天线成功接收标准电波即可,因此可提高成功接收标准电波的概率。
(35)由于设置有磁性板7,通过磁性板7感应标准电波的磁场,因此可以自由地选择后盖3的材质。例如,若后盖3与金属制的外壳1绝缘,则其既可以是高导磁率部件,也可以是无机玻璃或陶瓷等非导电性且非磁性的部件,或者是黄铜、钛合金等金属。
变形例1
对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例1进行说明。
变形例1的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第2实施方式相同,但具有天线磁心51A、51B和表盘21被一体形成的特征。
例如,在图21所示的例中,表盘21具有:在一面上施加了时间显示面211的装饰的表盘上板217;与表盘上板217的下面接合为一体的表盘下板218。表盘上板217和表盘下板218由高导磁率部件形成。进而,从表盘下板218连续一体地突出形成天线磁心51A。作为这样的将表盘下板218和天线磁心51A一体形成的方法,可举出压铸、锻造等例子。
并且,表盘上板217也可由非导电性且非磁性的部件形成,例如,可以为无机玻璃、陶瓷、塑料等。
根据这样的结构,通过表盘下板218与天线磁心51A的一体化,可减少零部件的个数,可提高装配性。此外,由于从表盘下板218到天线磁心51A连续而没有接缝,因此由表盘下板218感应的标准电波的磁场可无阻碍地原样与天线5A交链。其结果,使天线5A的交链磁通增大,因此可提高天线5A的接收性能。
并且,当具有2个天线时,可以两者都在表盘下板218上一体化形成天线磁心,也可以只有其中一方在表盘下板218上一体化形成天线磁心。
此外,由于天线磁心51A、表盘21和后盖3由高导磁率部件形成即可,因此,例如,既可以使天线磁心51A和后盖3一体化形成,也可以使天线磁心51A、表盘21和后盖3全部一体化形成。但是,为了高效地进行将天线线圈52A绕制在天线磁心51A上的行程,最好只将表盘21和后盖3中的任何一方与天线磁心51A一体化形成。
变形例2
参考图22,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例2进行说明。
变形例2的基本结构与第2实施方式相同,但具有如下特征:在表盘21和后盖3上与天线5的端面对应的位置,设置嵌设天线5端面的凹部。
图22表示变形例2的主要部分的截面图中的天线部分。该变形例2具有:沿筒轴方向L1的两端开口的外壳1;由无机玻璃或有机玻璃构成的挡风玻璃(风挡)23;机芯4;由塑料构成的中框14;配置在外壳1的一方开口的表盘21;作为配置在外壳1的另一方开口的盖部的后盖3;以及天线5,其配置在外壳1内,由表盘21与后盖3夹着轴方向的端面。表盘21具有可嵌入天线5的一个端部的第1嵌合凹部219,后盖3具有可嵌入天线5的另一个端部的第2嵌合凹部35。
外壳1由黄铜、钛合金、不锈钢、铝等导电性金属形成,在外壳1内,除天线5之外,还配置有机芯4等。
表盘21和后盖3由高导磁率部件形成,在表盘21和后盖3上可通过标准电波的磁场。并且,表盘21和后盖3通过夹置的中框14与外壳1绝缘。
在表盘21上,凹入设置有朝向外壳1的内部开口的第1嵌合凹部219。亦即朝向后盖3一侧开口设置有第1嵌合凹部219。第1嵌合凹部219的深度形成为比表盘21的厚度(T1)的一半要深,例如,从第1嵌合凹部219的底面到另一面(时间显示面)的薄壁部的厚度(t1)最好满足下式。
t1≤T1÷2
进而,最好满足下式。
t1≤T1÷3
并且,对第1嵌合凹部219的深度没有特别限定,薄壁部的厚度(t1)例如也可以大于等于表盘21的厚度(T1)的一半,反之,对薄壁部的厚度(t1)的下限也没有特别限定,只要形成能维持表盘21的强度的第1嵌合凹部219的深度即可。
第1嵌合凹部219的开口面积比天线5的磁心的截面积稍大,例如,其宽度为:在磁心51上绕制线圈52的状态下,可***天线5的端部。此外,第1嵌合凹部219的边缘形成为直径向外扩大的锥形。
在后盖3上,朝向外壳1的内方,亦即朝向表盘21的开口,凹下设置有第2嵌合凹部35。最好使第2嵌合凹部35的深度相对于后盖3的厚度(T2)满足下式。
t2≤T2÷2
此处,t2是从第2嵌合凹部35的底面到后盖3的另一面的薄壁部的厚度。
进而,最好满足下式。
t2≤T2÷3
并且,对第2嵌合凹部35的深度没有特别限定的理由与对第1嵌合凹部219说明的相同。
第2嵌合凹部35的开口面积为可以***天线5的端部的宽度,第2嵌合凹部35的边缘形成为直径向外扩大的锥形。
将天线5的轴线方向L5配置为与外壳1的筒轴方向L1大致平行。天线5的磁心51的一方端面被***到表盘21的第1嵌合凹部219内,端面与第1嵌合凹部219的底面紧密接触。天线5的磁心51的另一方端面被***到后盖3的第2嵌合凹部35内,与第2嵌合凹部35的底面紧密接触。此时,将表盘21和后盖3翘曲,使其稍稍向外壳1的内方鼓起。通过将天线5夹在表盘21与后盖3之间,使天线5的端面与表盘21和后盖3紧密接触的情况与上述第7实施方式的说明相同。
根据这样的结构,通过由作为高导磁率部件的表盘21和后盖3吸引标准电波的磁场,标准电波的磁场从表盘21和后盖3传递到天线5并与其交链。从而,使与天线5交链的磁通增大,可提高天线5的接收性能。
由于以天线5的两端部嵌入到第1嵌合凹部219和第2嵌合凹部35的状态,将天线5夹在表盘21和后盖3之间,因此天线5的位置被固定。
由于第1嵌合凹部219和第2嵌合凹部35的深度部分可延长天线5的长度,因此可以对应于天线5加长的量,增加线圈52的匝数。这样,由于安匝数变大,因此可提高天线5的接收灵敏度。
变形例3
参考图23、图24,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例3进行说明。
变形例3的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第3实施方式相同,但在表盘21和后盖3上形成的通孔213、31的形状,或嵌设在通孔213、31中的高导磁率部件215、33的形状方面具有特征。
在图23中,形成在表盘21和后盖3上的通孔213、31,具有使通孔213、31的孔径向外扩大的锥形。在通孔213、31中嵌设着具有分别对应于通孔213、31的形状的锥形的高导磁率部件215、33。进而,将高导磁率部件215、33紧紧按压在天线磁心51A(51B、51C)的端面上。例如可举出这样的示例:将表盘21向天线磁心51A~C一侧弯曲形成为凸状,以该弯曲的弹力将高导磁率部件215按压在天线磁心51A~C的端面上。
在图24中,表盘21具有表盘上板217和表盘下板218。进而,与图23相同,在表盘下板218和后盖3上,设置有向外扩径的通孔213、31。进而,将表盘21侧的高导磁率部件215与天线磁心51A(51B、51C)一体形成,亦即,在天线磁心51A的一端设置有连续扩径的高导磁率部件215,进而,该天线磁心51A~51C从表盘下板218的通孔213的直径扩大的一侧***通过。此外,在后盖3侧的通孔31中嵌入设置着具有对应于该通孔31形状的锥形的高导磁率部件33。
在这样的结构中,高导磁率部件215、33向外扩径。亦即,高导磁率部件215、33朝向天线磁心51A~51C平滑地缩小直径。这样,从高导磁率部件215、33连接到天线磁心51A~51C的磁路变得连续而平滑。因此,由高导磁率部件215、33感应的电磁波的磁场不会受到太大磁阻,被连续地导入天线磁心51A~51C中。其结果,使天线5A~5C的交链磁通增大,可提高天线5A~5C的接收性能。
变形例4
其次,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例4进行说明。
在第3实施方式(图10)中,对在表盘21和后盖3上形成通孔213、31,并在该通孔213、31内嵌设高导磁率部件215、33的情况进行了说明,但作为变形例4,也可以不在表盘21和后盖3上形成通孔213、31,而在天线5的轴线上,在由非导电性且非磁性的部件形成的表盘21或后盖3、底板46、轮系轴承47上粘贴高导磁率部件。
或者,也可以在表盘21和后盖3上凹下设置朝向钟表体内方开口的凹部,在该凹部中设置高导磁率部件。
而且,在该情况下,也可以将高导磁率部件和天线磁心51一体形成。
例如,在图25(A)中,在表盘21和后盖3上,形成朝向内方开口的凹部219、35。表盘21可由无机玻璃或塑料形成,后盖3可由无机玻璃或塑料形成。天线磁心51A具有从两端向与轴线大致正交的方向伸出为法兰状的上端侧和下端侧的凸缘部53,凸缘部53被嵌入表盘21和后盖3的凹部219、35中。此外,在底板46和轮系轴承47上,切去外周的一部分形成切口部461,从该切口部461可***天线5。并且,在图25(B)中,表示出从外周侧将凸缘部53***在底板46和轮系轴承47的切口部461中的状态。
在这样的结构中,也可由凸缘部53感应标准电波的磁场,增大天线5的交链磁通,提高天线的接收性能。
变形例5
参考图26、图27、图28,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例5进行说明。
变形例5与上述实施方式相同具有天线5,但在安装天线5中使用线圈架这一点上具有特征。
在图26(A)中,电波校正钟表100具有:底板46,其安装着驱动装置(电机)或轮系等机芯构成零部件;表盘21和后盖3,其分别配置在底板46的正反两面侧;天线5,其用于接收标准电波;磁性板7,其用于感应标准电波的磁场。
底板46、表盘21和后盖3由非导电性且非磁性的部件、例如无机玻璃或塑料形成。底板46具有:插进嵌入天线5的插孔464;在后盖3侧的面上凹下设置的、用于安装固定天线5的安装凹部462;在表盘21侧的面上嵌入设置磁性板7的载置凹部463。
天线5具有线圈架54、铁心(磁心)51和线圈52。如图26(B)所示,线圈架54由非导电性且非磁性的部件(例如塑料)形成,它是具有筒孔543的筒状部件,其具有:绕制线圈52的筒状筒体542;从筒体542伸出为法兰状的法兰部541。进而,在线圈架54的筒体542中插进嵌入铁心51,在筒体542上绕制线圈52。
磁性板7是由与上述相同的高导磁率部件形成的板状体。
天线5被***底板46的插孔464中,法兰部541以配合在安装凹部462的状态,由紧固螺钉8安装固定在底板46上。从表盘21一侧将磁性板7设置在载置凹部463中,以磁性板7和铁心51紧密接触的状态,将底板46和磁性板7粘接固定。并且,磁性板7也可以不粘接在底板46上,而是粘接在铁心51或线圈架54上。
根据这样的结构,可以通过线圈架54将天线5简便地安装固定在底板46上。此外,由磁性板7感应标准电波的磁场,在天线5的铁心51上交链大量的磁通,可提高天线5的接收性能。
此处,在图26中的铁心51和磁性板7是分体的,但如图27所示,也可以通过注塑成型等将铁心51和磁性板7一体成型。若这样将铁心51和磁性板7一体化,则可以减少零部件的个数,简化安装。
或者,也可以如图28(A)所示,将磁性板7一体地设置在铁心51的两端面上。在这样的情况下,如图28(B)所示,也可以在线圈架54上形成狭缝544,利用塑料的弹性来扩张线圈架54的狭缝544,从间隙被扩大的狭缝544将铁心51嵌入到线圈架54中。当这样将铁心51嵌入到线圈架54之后,在线圈架54上绕制线圈52,如图28(A)所示,将该线圈架54安装在底板46上。
变形例6
对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例6进行说明。
变形例6的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第1实施方式相同,但在外壳1具有金属薄板盖这一点上具有特征。
在图29中,电波校正钟表100具有外壳1、后盖3、表盘21、风挡23、机芯4和天线5。
外壳1具有将金属制薄板盖162外嵌到基体161上的结构,该基体161由非导电性且非磁性的部件例如塑料形成。
后盖3由非导电性且非磁性的部件例如塑料形成,通过将直立设置在外缘部的卡合钩36卡合在外壳1的卡合凹部163上,将后盖3卡合在外壳1上。
在这样的结构中,即使在外壳1的外表面上具有金属制薄板盖162,天线5也可以接收从外壳1的开口进入外壳1内的标准电波。因此,在通过金属制薄板盖162得到高级装饰性的同时,还可以确保良好的接收性能。
变形例7
对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例7进行说明。
变形例7的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第1实施方式相同,但在时间显示装置通过数字显示进行时间显示这一点上具有特征。
在图30中,电波校正钟表100具有外壳1、时间显示装置2、风挡23、后盖3、分型环18、具有钟表电路等的钟表模块9和天线5。
外壳1是与上述相同的金属制外壳,在内周面上具有突出形成的台阶17。风挡23、后盖3由非导电性且非磁性的无机玻璃或塑料形成。
上述时间显示装置2通过由液晶显示板(LCD)进行的数字显示来显示时间。时间显示装置2围绕台阶17被固定。
分型环18被设置在台阶17和风挡23之间,使得通过风挡23看不到时间显示装置2的外缘。分型环18既可以由非导电性且非磁性的部件例如塑料形成,或者也可以由金属部件形成。
并且,后盖3通过螺纹拧在外壳1上。
此处,在分型环18是金属制的情况下,最好把天线5配设在比分型环18的内缘更靠内侧的位置,以使天线5的轴线L5的延长线不会与分型环18交叉。这样,用天线5接收标准电波时不会受到分型环18的屏蔽。
变形例8
参考图31,对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例8进行说明。
变形例8的基本结构(基本构造和各部件的材质等)与第1实施方式相同,但后盖设有玻璃板部,此外,在表盘21的背面设有金属环。
图31(A)是变形例8的主要截面图,(B)是从表盘侧看到的平面图,(C)是从后盖侧看到的平面图.
在图31中,电波校正钟表100具有外壳1、表盘21、机芯4、后盖3和天线5。
表盘21由非导电性且非磁性的部件形成,具有半透光性。如图31(A)、(B)所示,在时间显示面211的相反侧,在表盘21的外周部粘贴设置有金属环19。该金属环19具有通过提高表盘21的光反射率来提高装饰性的效果。并且,也可以将金属环19设置在时间显示面211侧。
后盖3具有:由金属部件形成为环状的环缘部37;嵌设在该环缘部37内侧的作为磁场可通过部的玻璃板部38。
如图31(A)~(C)所示,天线5被重合配设在无机玻璃的玻璃板部38的平面上。亦即,当从时间观察方向投影天线5和玻璃板部38时,天线5的投影像包含在玻璃板部38的投影像中。
并且,从美观的观点来说,最好使玻璃板部38是以钟表的中心(例如指针轴)为中心的圆形,但也可以只使与天线5对应的部分为玻璃板部38。
进而,该玻璃板部38起到作为磁场可通过部的作用。
此外,玻璃板部38的面积至少比天线5的端面的面积大,最好是大于等于天线5的端面面积的二倍。
此外,最好使天线5的轴线的延长线不与金属环19交叉。
根据这样的结构,通过作为磁场可通过部的玻璃板部38,由天线5接收标准电波。此外,由于天线5的轴线的延长线不与金属环19交叉,而与作为磁场可通过部的表盘21交叉,因此标准电波不会被金属环19屏蔽,可以由天线5接收标准电波。
变形例9
对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例9进行说明。
变形例9与上述实施方式同样地具有天线,但天线(或天线铁心)的纵横比具有特征。
在图32中示出天线5,天线铁心51的内径D比天线铁心51的高度H大。
此处,在正交于时间观察方向亦即正交于外壳1的筒轴的截面中,规定天线铁心51的内径D。此外,在时间观察方向的长度、即平行于外壳1的筒轴L1的方向,规定天线铁心51的高度H。当天线5的轴线方向倾斜于外壳1的筒轴时也是如此。
在这样的结构中,对不能过多加大钟表厚度的手表来说,使天线铁心51的内径D大于高度H,可以形成能够增大交链磁通的结构。其结果,可提高天线5的接收性能。此外,若减小天线铁心51的高度H,则可以减小电波校正钟表100的厚度。
并且,当然,如上述实施方式所述,也可以使天线5的轴线方向的长度(纵向长度)比正交于轴线方向的截面的直径(横向宽度)长。
变形例10
对作为本发明的带无线功能的电子钟表的电波校正钟表的变形例10进行说明。
变形例10是光发电装置6的支撑基板62由高导磁率部件形成的第7实施方式和第8实施方式的变形例。作为变形例,光发电装置6的支撑基板62既可以由非导电性且非磁性的部件例如聚酰亚胺树脂等塑料或无机玻璃、陶瓷、纸等形成,也可以在该支撑基板62的上面配设光电变换元件61。进而,这样的支撑基板62就成为磁场可通过部。
并且,本发明的波校正钟表并不只限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,当然可以添加各种变更。
在上述实施方式中,对天线5的个数没有特别限制,即可以是一个也可以是多个,当使用多个天线5时,天线的线圈既可以串联连接,也可以并联连接,也可以并用串联连接和并联连接。
当使用多个天线5时,也可以如上述实施方式说明的那样,将若干个天线5的轴线配置为与外壳1的筒轴大致平行,而将其它天线5的轴线配置成与外壳的筒轴大致正交。
外壳1的形状并不限于短圆筒形状的环,例如,当然也可以是大致为长方形或八角形、四角形等短筒形状。而且,外壳1既可以通过将外周侧和内周侧分别用不同的部件成型后再一体化来形成,或者,也可以通过将玻璃边缘部和壳体部分别由不同的部件成型后再一体化来形成。
外壳1的轴方向并不限于两端开口,例如,也可以在环状的壳体部上一体地设置底板(有底筒状)。亦即,外壳1与后盖3也可以一体形成(单片型)。
此时,天线5的铁心相对的后盖3的部分最好是由无机玻璃或塑料构成。该无机玻璃或塑料成为磁场可通过部。
在第2实施方式中,当外壳1相对表盘21和后盖3绝缘时,也可以不必***中框14,用非导电性部件只形成外壳1的内面。
对将接收预定时间设定为凌晨2点钟,将天线5配置在指针和天线5在该接收预定时间不重合的位置的情况进行了说明,但也可以设定成:在通过强制接收操作开始接收时,当指针和天线5重合时,自动地进行使指针偏离天线5的轴线的回避运动。
在第2实施方式中,当然可以不用压电致动器而采用步进电机。此时,在由天线接收标准电波时,只要中止步进电机的驱动即可。
在第7实施方式中,作为驱动装置并不限于压电致动器48,例如,当然可以是步进电机。
对底板46、轮系轴承47采用非导电性且非磁性的塑料或陶瓷进行了说明,但是,例如,当从表盘侧观察底板46、轮系轴承47时,若底板46、轮系轴承47的面积较小,也可以用黄铜等金属。
由于支撑基板62和天线磁心51同时由高导磁率部件形成,因此也可以一体形成。亦即,也可以从支撑基板62起连续地凸设形成天线磁心51。
天线5的轴线方向L5并不限于与外壳的筒轴L1大致平行的情况,例如,只要天线5的轴线L5的延长线通过外壳1的开口即可。这样,标准电波可以不受到外壳1的壳体屏蔽而被吸引到支撑基板62,并原样与天线5交链。而且,由于只要天线-5的端面与外壳1开口的支撑基板62相对配置即可,因此,当支撑基板62具有向外壳1的内侧弯折或弯曲的形状时,若天线5与支撑基板62相对配置,则对天线5的轴线L5的方向不作特别限定。例如,天线的轴线L5也可以与外壳1的筒轴L1正交。
此外,由于在支撑基板62与天线5之间只要能够导磁即可,因此即使当支撑基板62与天线5的端面分离时,只要在支撑基板62与天线5的端面之间设置导磁装置即可。导磁装置可由高导磁率部件等形成、也可以由一端接触支撑基板62,另一端接触天线磁心51的端面的导磁部件等构成。
在第8实施方式中,天线5A、5B、5C、支撑基板62、磁性板7分别形成,由于无论天线磁心51A、51B、51C、支撑基板62、磁性板7只要由高导磁率部件形成即可,因此,例如,可以使天线磁心51A、51B与支撑基板62一体形成,也可以使天线磁心51与磁性板7一体形成。
此外,对分别设置3个光发电装置6和天线5并使它们一一对应的情况进行了说明,但是,例如光发电装置6也可以分离为4个或5个块,而且,还可以使2个或3个天线5与一个光发电装置6的块对应来进行设置。
对光发电装置6被分离为3个的情况进行了说明,但是,例如也可以使光电变换元件61只有一个,而支撑基板62被分离为3个。
而且,光发电装置6并不限于在上述实施方式中所说明的结构,也可以具有接受光线进行发电的机构。
在各实施方式中,天线5的磁心(铁心)51也可以由绕制为螺旋的非晶形金属(例如,钴系或铁系的非晶形金属)薄板形成。此时,最好使螺旋的中心线与天线5的轴线一致。根据这样的结构,由于磁通容易通过磁心(铁心),因此可提高天线的接收性能。
已对天线5具有磁心(铁心)51的情况进行了说明,但天线5也可以是无磁心天线。
也可以代替后盖3设置光发电装置6,将光发电装置6配置在外壳1的两端。
在上述变形例2中,除了如上所述由高导磁率部件形成表盘21和后盖3之外,也可以使表盘21和后盖3都采用黄铜、钛(或钛合金)、不锈钢、铝等导电性金属。在此情况下,最好使表盘21和后盖3对外壳1绝缘。进而,当表盘21和后盖3是导电性金属时,标准电波通过第1嵌合凹部219的薄壁部和第2嵌合凹部35的薄壁部到达天线5。
在上述实施方式中,外壳1由金属性部件形成,但外壳1的材质不一定限定于此。例如,也可以由塑料或陶瓷等具有非磁性且非导电性的部件形成。
外壳1并不限于在轴方向的两端面开口,例如,也可以在环状的壳体部一体地设置底板(有底筒状)。此外,外壳1不限于金属性,例如也可以由合成树脂形成。
在上述实施方式中,为了使表盘21、后盖3、底板46和轮系轴承47等不屏蔽电波,最好由具有非导电性且非磁性的部件来形成它们,在某些情况下,只要具有非导电性即可。
或者,在某些情况下,表盘21和后盖3也可以由非磁性但具有导电性部件,例如由黄铜或铝等形成。此时,表盘21和后盖3最好相对外壳1绝缘。这是由于有时根据电波电场的性质,通过由黄铜或铝等吸引电波的电场分量,可提高天线5的接收性能。并且,在这样的情况下,最好在表盘或后盖上对应于天线的位置形成薄壁部,使标准电波容易导通。
作为可由带无线功能的电子钟表的天线接收的电波,可例举出频率为40kHz~77.5kHz的包含时间信息(时间码)的标准电波,但是,此外,也可以是频率为125kHz~135kHz的包含无线信息的电波,或者也可以是其它频带的无线信息。此外,也可以由带无线功能的电子钟表的天线接收从无线IC标志(RFID)发送的电波。
作为由天线接收的无线信息,例如可例举出天气预报、股票信息、大事信息、商业信息等。也可以在通过与外部网络连接的车站的检票口、或主题公园的门时,用带无线功能的电子钟表的天线进行接收。进而,控制部解码这些信息,例如对时间显示装置等的受控部进行使其进行规定动作的动作控制。例如,若电波为标准电波,控制部进行使时间显示装置显示时间的控制动作,若电波信息为天气预报或股票信息等,则进行使规定的显示装置显示这些信息等的控制动作。
本发明可以是手表、座钟、挂钟、设置于街头或公园等室外钟表等钟表,或者也可以是具有钟表部的电子设备,特别是便携式电子设备,例如移动电话或PDA(个人数字助理-便携式信息终端),无线寻呼机(便携式无线寻呼接收机)等。
本发明可用于带无线功能的电子钟表,例如,可用于电波校正钟表。
Claims (19)
1.一种电波校正钟表,其特征在于,具有:
短筒形的外壳,其至少在外周面具有金属部,在筒轴方向的两端中的至少一端开口;
天线,其接收电波,同时,以轴线的延长线通过所述外壳的至少任何一方开口的状态设置在所述外壳内;
磁场可通过部,其在所述外壳的开口中至少位于所述天线的轴线延长线上,可通过所述电波的磁场分量;
控制部,其根据由所述天线接收的所述电波的信息实施控制动作;
时间显示装置,其显示时间,
所述电波是包含时间信息的标准电波,
所述控制部是计时当前时间并根据由所述天线接收的所述时间信息校正所述当前时间的计时控制部,
所述时间显示装置是显示由所述计时控制部计时的所述当前时间的显示装置,
所述天线在作为高导磁率部件的棒状的磁心上绕制线圈,并且所述天线被配置在机芯内。
2.如权利要求1所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述天线离开所述外壳的内周面,配置在所述外壳的中心侧。
3.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述天线的轴线延长线与所述外壳的筒轴延长线成大于等于0度小于等于45度的角度。
4.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述天线的轴线与所述外壳的筒轴大致平行。
5.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述磁场可通过部由非导电性且非磁性的部件形成。
6.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述外壳在所述筒轴方向的两端开口,
具有底板和轮系轴承,该底板和轮系轴承从所述外壳的筒轴方向夹着轮系,该轮系把根据所述控制部的驱动控制的驱动力传递到所述时间显示装置,
所述底板和所述轮系轴承的至少任何一方由非导电性且非磁性的部件形成。
7.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述外壳在所述筒轴方向的两端开口,
具有封闭所述外壳的一方开口的盖部,
所述时间显示装置具有表盘,该表盘隔着所述天线配置在与所述盖部相反的一侧的所述外壳的开口侧,
所述表盘和所述盖部的至少任何一方由非导电性且非磁性的部件形成。
8.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
具有日历轮,该日历轮显示年、日或星期信息中的至少任何一个,与所述天线的轴线延长线交叉进行转动,
所述日历轮由非导电性且非磁性的部件形成。
9.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
把所述电波磁场导向所述天线的高导磁率部件至少位于所述天线的轴线延长线上,同时,被配置成相对所述外壳为电气绝缘的状态。
10.如权利要求9所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述外壳在所述筒轴方向的两端开口,
具有封闭所述外壳的一方开口的盖部,
所述时间显示装置具有表盘,该表盘隔着所述天线配置在与所述盖部相反的一侧的所述外壳的开口侧,
所述表盘和所述盖部中的至少任何一方由非导电性且非磁性的部件形成,同时,在所述表盘和所述盖部中的至少任何一方的对应于所述天线的位置上配置有高导磁率部件。
11.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述时间显示装置在所述外壳的开口侧具有进行转动并表示时间的金属制指针,
把所述天线接收所述电波的接收时刻设定成规定的时刻,
所述天线被配置在接收所述电波时与所述指针的位置不平面重合的位置。
12.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述时间显示装置在所述外壳的开口侧具有进行转动并表示时间的金属制指针,
在通过使所述天线接收所述电波的强制接收操作从而开始所述电波的接收时,当所述指针与所述天线重合时,自动进行使所述指针偏离所述天线的轴线的回避运动。
13.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述时间显示装置具有进行转动并表示时间的指针,
具有压电致动器,其利用由外加电压激励的压电元件的振动使所述指针转动。
14.如权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,
具有:机芯,其具有由齿轮构成的轮系、包含石英振子的石英振子单元和包含所述控制部的电路块;以及电池,其向所述机芯供给电力,
在平面配置中,在所述天线和所述电池之间,配置所述轮系、所述石英振子单元和所述电路块中的至少任何一个。
15.如权利要求1所述的电波校正钟表,其特征在于,
具有:
光电变换部,其配置在所述外壳的至少任何一方开口侧,在接受外部光的同时,用所接受的光进行发电;
支撑基板,其可以导通所述电波的磁场分量,以相对所述外壳为电气绝缘的状态支撑所述光电变换部,
所述天线把轴线方向的端面与所述支撑基板在规定间隔以内相对配置。
16.如权利要求15所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述外壳在所述筒轴方向的两端开口,
具有高导磁率部件,该高导磁率部件隔着所述天线设置在与设置所述光电变换部的所述开口相反的所述开口侧,将所述电波的磁场分量导向所述天线,
所述天线中的与所述支撑基板相反的一侧的端面与所述高导磁率部件在规定的间隔以内相对配置。
17.如权利要求15或16所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述外壳在所述筒轴方向的两端开口,
具有盖部,其封闭隔着所述天线与设置所述光电变换部的所述开口相反的所述开口,同时,可以通过所述电波的磁场分量,
所述天线中的与所述支撑基板相反的一侧的端面与所述盖部在规定的间隔以内相对配置。
18.如权利要求15或16所述的电波校正钟表,其特征在于,
设置至少两个所述天线,同时,设置至少两个所述支撑基板,
与至少所述天线中的至少两个对应设置各不相同的所述支撑基板。
19.如权利要求15或16所述的电波校正钟表,其特征在于,
所述时间显示装置具有透光性表盘,该表盘隔着所述光电变换部配置在与所述天线相反的一侧。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Granted publication date: 20060315 Termination date: 20180303 |
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