JP2009079998A - 電波修正時計 - Google Patents

Abstract

【課題】従来は、到来する標準電波の強弱に応じて、受信感度の調整ができないという問題があった。
【解決手段】本発明の電波修正時計は、標準電波による磁束を収集するための磁性体で構成する磁束収集部を備える板状部材を有し、この磁束収集部とアンテナとを磁気的に結合させる。このようにすることで、実質的に板状部材に設ける磁束収集部の分だけアンテナが大きくなり、より多くの磁束をアンテナに導くことができる。さらに、この板状部材を回転することで、磁束収集部とアンテナとの磁気的な結合を変更することもできる。このようにすることで、時計の環境に応じて受信感度を変更することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、時刻情報を含む所定の電波を受信し、その情報に基づいて時刻を修正する機能を有する電波修正時計用アンテナに関し、特に腕時計型の電波修正時計用アンテナに関するものである。

電波修正時計は、１００万年に１秒の精度を持つセシウム原子時計による時刻情報や日付情報を含む標準電波（例えば、４０ｋＨｚの電波）を内蔵するアンテナで受信し、時刻の誤差を修正する機能を具備している時計である。このため、一ヶ月あたり２０秒程度の誤差が生じるクォーツ時計と比べて常時正確な時刻を表示することが可能であり、時刻修正の手間を省くことができるため、近年急速に普及しつつある。

電波修正時計において、受信性能を決めるのは、アンテナ特性と受信回路特性とである。
受信アンテナの種類としては、標準電波の波長が５ｋｍ前後と長く、腕時計内部において波長方向による共振を行うことが難しいため、強磁性体などで構成するコアに導線を巻き付けたコイル状のバーアンテナを用いるのが一般的である。このバーアンテナを透過する磁束によってコイルに起電力を得る。

受信回路は、受信アンテナの出力を元に時刻情報を検知し、時計用ムーブメントに伝えるものである。時計用ムーブメントとは、電池や時計動作に必要な計時回路などの回路要素を１ユニットにまとめた複合部品をいう。場合によっては、文字盤や液晶表示装置などの時刻表示手段も含むこともある。

腕時計型の電波修正時計は、時計としての機能のほかに趣向品としての役割も持つことから、デザインや質感は重要である。特に時計としての高級感は重要な要素であり、時計本体の外装を金属で構成する金属外装が望まれている。

しかしながら、受信アンテナの出力は、金属外装に収納すると極端に低下してしまう。これは、金属外装表面で渦電流が生じ、標準電波の磁束が時計外装を貫けなくなるため時計内部に入りにくくなること、アンテナに流れる電流によって発生する磁束が、金属外装表面で発生する渦電流による反磁束によって妨げられることとで、受信アンテナに流れる電流が妨げられるためである。

すなわち、腕時計型の電波修正時計は、金属外装が望まれているものの標準電波を受信しにくいという問題があった。そのため、金属外装でも受信可能な技術は多くの提案をみるものである。例えば、アンテナの形状を改良する技術である。アンテナの受信感度を向上させることによって、標準電波をより多く受信することができる。
腕時計型の電波修正時計は、すでに説明したとおりバーアンテナを用いる場合が多く、バーアンテナの形状を改良して受信感度を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

図８は、特許文献１に示した従来技術のアンテナを収納した電波修正時計を説明するための図であって、説明しやすいようにその主旨を逸脱しないように書き直したものである。
図８において、５０１は金属からなる時計外装、５０２はアンテナコア、５０３はアンテナコア５０２の長手方向に導線を巻回した巻線部、５０４はアンテナコア５０２の膨出
部、５０５は磁性シート部、５０６は文字盤、５０７は時計外装５０１と図示しない時計バンドとを結合するためのかん足である。
特許文献１に示した従来技術のアンテナは、アンテナコア５０２，巻線部５０３，膨出部５０４，磁性シート部５０５で構成している。なお、巻線部５０３は、実際は細い導線が整然と巻回されているが、見やすくするために筒状に図示している。また、説明に必要がない部分は省略してある。

図８に示したように、特許文献１に示した従来技術は、時計外装５０１の内部にアンテナと文字盤５０６とを備えている。文字盤５０６側を時計外装５０１に設ける図示しない風防手段側、その反対側を図示しない裏蓋側とすると、アンテナは文字盤５０６と平面的に重なるように、そして裏蓋側に設けている。アンテナコア５０２の両端に設けられた膨出部５０４に磁性シート部５０５を設けている。この磁性シート部５０５は、図示しない風防手段側の文字盤５０６の下面に設けている。

このような構成にすることで、磁性シート部５０５は、電波受信面となり、時計外装５０１によって磁束の進入が阻まれにくい風防手段側からの磁束を効率よく収集することができ、標準電波による磁束をより多くアンテナコア５０２に導くことができるのである。また、磁性シート部５０５は、文字盤５０６の下面に設けているから、文字盤５０６による時刻報知を妨げることはない。

特開２００６−３３３１８３号公報（第１５頁、第１１図）

特許文献１に示した従来技術に記載の発明は、風防側に面積の大きな磁性シート部５０５を磁束収集機構として設けることによって、磁束の入りやすい風防側から効率よく磁束を集めることができるものである。
しかしながら、発明者が検討したところによると、次に示す２つの問題があることがわかった。

１つは、標準電波の受信感度の調整ができないという問題である。
電波修正時計は、使用する場所によって標準電波の発信局との距離に違いがある。特に腕時計型の電波修正時計は、使用者と共に移動することがあるため、標準電波を受信するたびに発信局までの距離が変わることがある。

電波修正時計を発信局から遠い場所で用いるときは、電界強度が低いためアンテナを大きくするなどして高ゲイン構造にするほど受信感度は向上する。一方、発信局に近い場所で用いるときは、電界強度が高いため、高ゲイン構造のアンテナでは、その出力振幅が大きくなり過ぎてしまい、増幅回路を通して増幅された信号が飽和してしまい、それにより強電界下でエラーを起こしてしまう。
また、上述のように使用する場所と標準電波の発信局との距離のほかにも、標準電波は、気候や建物などの遮蔽物の影響、また電離層の影響も受けるとされており、同一の地域であっても電界強度に違いが生じる。

特許文献１に示した従来技術に記載の発明では、磁性シート部５０５を設けて、より多くアンテナコア５０２に磁束を収集する構造であるから、高ゲイン構造のアンテナといえる。このようなアンテナの場合、電波修正時計を発信局に近い場所で用いるときは、誤動作を誘発し標準電波の受信感度を低下させてしまうのである。

もう１つは、文字盤５０６の下面に磁性シート部５０５とは異なる構造物を設けるとき
に発生する問題である。
特許文献１に示した従来技術に記載の発明では、磁性シート部５０５は、文字盤５０６の裏に貼り付けているが、時計の種類によっては、カレンダー付き時計のように、曜日を表す曜日板や日付を表す日板と呼ばれる回転するリング形状を有する板材が文字盤５０６の直下に配置されている。これら曜日板や日板のような磁性シート部５０５とは異なる構造物を文字盤５０６の下面に設けると、磁性シート部５０５を設けにくくなるばかりか、アンテナコア５０２を曜日板や日板の内周のごくわずかな半径のエリア内に収めなくてはならなくなる。
このような制限を受けると、アンテナコア５０２の巻線部５０３が縮小されたり、アンテナサイズそのものが減少されるなどして、アンテナの磁束の収集効率が低下してしまうのである。

本発明の電波修正時計は、このような課題を解決するためになされたものであって、標準電波の受信感度を変えることで使用環境に左右されずに安定した受信を行えるとともに、アンテナを小型化しても標準電波を良好に受信できる技術を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明の電波修正時計は、次のような構造を採用する。

標準電波を受信するためのアンテナおよび受信手段を有し、標準電波を受信して時刻情報を得て、時刻情報をもとにして時刻修正を行う電波修正時計であって、
標準電波による磁束を収集するための磁性体で構成する磁束収集部を備えるとともに、回転自在な板状部材を有し、アンテナが前記標準電波を受信するとき、板状部材が回転して磁束収集部とアンテナの一部とが平面的に重なるようになり、アンテナの一部と磁束収集部とが磁気的に結合することを特徴とする。

磁束収集部は、板状部材の円周方向に沿って所定の長さで設けられることを特徴とする。

磁束収集部に、アンテナの方向に突出する突起を有するか、アンテナの一部に、磁束収集部の方向に突出する突起を有するかして、双方いずれかの突起とアンテナまたは磁束収集部との距離が接近するようにしたことを特徴とする。

板状部材は、日付もしくは曜日に関する情報、または時計の状態に関する情報を表示するためのものであることを特徴とする。

時刻、または日付もしくは曜日の情報、または時計の状態のうち、いずれかを報知するための報知手段を駆動するモータを有し、アンテナが標準電波を受信していないとき、板状部材を回転させて、モータと磁束収集部とが平面的に重なるようにする制御手段を有することを特徴とする。

アンテナは、磁性体で構成するアンテナコアと、アンテナコアの周囲に導線を巻回してなる巻線部と、アンテナコアの長手方向の少なくとも一方の端部にアンテナコアと同一体またはアンテナコアと磁気的に接続している磁性体で構成する拡張部と、を有し、アンテナコアの一部とは、拡張部であることを特徴とする。

本発明の電波修正時計は、標準電波による磁束を収集するための磁性体で構成する磁束収集部を備える板状部材を有し、この磁束収集部とアンテナとを磁気的に結合させることで、受信感度を向上させることができる。このようにすることで、実質的に板状部材に設
ける磁束収集部の分だけアンテナが大きくなり、より多くの磁束をアンテナに導くことができる。
さらに、この板状部材を回転することで、磁束収集部とアンテナとの磁気的な結合を解除することもできる。このようにすることで、時計の環境に応じて受信感度を変更することができる。
また、磁束収集部があるため、アンテナ自体は小型化することができる。このため、時計内部の限られた部分にでもアンテナを搭載できる。
さらに、時計の指針などを駆動するモータを搭載している場合、アンテナが標準電波を受信していないとき、板状部材を回転させて、モータと板状部材に設ける磁束収集部とが平面的に重なるようにする。すなわち、磁束収集部を耐磁板として機能させる。これにより、標準電波の電界強度が高くても、モータの耐磁性が向上し、誤動作がなくなるのである。

以下、本発明の電波修正時計を図面を用いて詳述する。説明に際して用いる図は、特に必要のない部分は図を見やすくするために省略して記載している。例えば、ムーブメントの内部や文字盤などである。
ムーブメントは、電池や時計動作に必要な計時回路などの回路要素がユニット化されているが、省略して表示している。文字盤は、実際には装飾を施された時字や時刻報知のための立体構造物、文字盤装飾のためのプリントなどが施されていたりする。そしてその構造も、積層構造になっていることもあるが、省略して表示している。

まず、本発明の電波修正時計の第１の実施形態について説明する。図１は本発明の電波修正時計の概略構成を模式的に表す斜視図であり、図２，図３は各構成要素の位置関係を説明するために模式的に示す平面図であり、図示しない風防手段側から見た図である。図４は本発明の電波修正時計を３時方向または９時方向からみたときを模式的に示す断面図である。

［構造説明：図１〜図４］
図１から図４において、１００はアンテナコア、１０１はアンテナコア１００に導線を巻回した巻線部、１０２ａ，１０２ｂはアンテナコア１００の端部に設けられた拡張部、１０３ａ，１０３ｂは磁束収集部、１０４は板状部材、１０６は文字盤、１０８は駆動軸、１０９は時計用ムーブメント、１１０は時計外装、１１１はモータ、１１２はモータ１１１と接続する複数のギアなどから構成する機械駆動部である。
モータ１１１は、機械駆動部１１２を介して駆動軸１０８と板状部材１０４とを回転駆動する。駆動軸１０８には、図示しない長針や短針の時計針が接続されており、時計針の指し示す方向で時刻を報知する。

２００はアンテナであり、アンテナコア１００と巻線部１０１と延長部１０２ａ，１０２ｂとで構成している。なお、巻線部１０１は、実際は、アンテナコア１００の長手方向に向かって細い導線が整然と巻回されているが、見やすくするために筒状に図示している。
アンテナコア１００および拡張部１０２ａ，１０２ｂは、磁性体で構成しており、例えば、フェライト材で構成することができる。もちろん、アモルファス薄膜の積層体で構成してもよい。
アンテナコア１００と拡張部１０２ａ，１０２ｂとは、一体で構成するか、物理的にネジ止めや接着剤などを用いて接続しているか、磁気的に結合する状態になっており、磁束が流れるようになっている。双方が磁気的に接続しているとは、このような状態をいう。

アンテナ２００は、図１，図２に示すように、この例では、時計外装１１０の中でその中心より９時方向に寄って設置されている。このため拡張部１０２ａは、時計のおおよそ１１時の位置、拡張部１０２ｂは、おおよそ７時の位置に来るようになっている。もちろん、時計の仕様やデザインに関係して時計外装１１０や時計用ムーブメント１０９のサイズや形状が変わるから、アンテナ２００の設置位置もそれに合わせて変わるものである。

アンテナ２００の拡張部１０２ａ，１０２ｂは、後述する板状部材１０４の裏面に設ける磁束収集部１０３ａ，１０３ｂと磁気的に結合するために設ける部分である。図１から図３に示すように、その平面形状を多角形状や扇形状のような羽形状としており、図４に示すようにその断面形状は文字盤１０６の方向に曲がっている。双方が近づくようにすれば、拡張部と磁束収集部との間の磁気的な結合は強くなる。なお、図４（ａ）と図４（ｂ）とに表す形状の違いについては後述する。

板状部材１０４は、時計用ムーブメント１０９に組みこまれ、機械駆動部１１２により駆動軸１０８を中心に回転自在になっている。この回転は、いわゆる時計回りか反時計回りか自由に選択することができ、時計用ムーブメント１０９に組み込まれている図示しない制御手段により、その回転速度も含めて制御される。板上部材１０４は、機械駆動部１１２と接続しており、上述の制御手段により回転する。板状部材１０４の下面には、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂが設けてある。

板状部材１０４の磁束収集部１０３ａ，１０３ｂは、図１，図２に示すように板状部材１０４の円周方向に沿って所定の長さで設けられている。板状部材１０４はリング形状を有しているが、その幅方向にも所定の幅で設けられている。板状部材１０４における磁束収集部１０３ａ，１０３ｂの幅および円周方向に沿う長さは、自由に選択できる。磁束収集部１０３ａ，１０３ｂは、アンテナ２００の拡張部１０２ａ，１０２ｂと磁気的に結合して実質的にアンテナの一部となることから、その形状は、アンテナの受信性能や電波修正時計の電気的な特性から決めることができるからである。しかしながら、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂの、板状部材１０４の円周方向に沿う長さは、制限があり、これについては後述する。

磁束収集部１０３ａ，１０３ｂは、フェライトの薄板を知られている接着剤等で板状部材１０４の裏面に接着している。もちろん、これは一例であって、板状部材１０４の裏面の磁束収集部１０３ａ，１０３ｂを構成する部分に磁性体粉末を塗布するなどしてもよい。さらに、図示はしないが、板状部材１０４に凹部を設け、そこに磁束収集部１０３ａ，１０３ｂを嵌合するようにしてもよい。

なお、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂは、すでに説明したように板状部材１０４の下面に設けられている。図１，図２は、本発明の電波修正時計の図示しない風防手段側から見た図であり、本来は、板状部材１０４の下面に設ける磁束収集部１０３ａ，１０３ｂは、見えないが、アンテナ２００との相対的な位置関係を見やすくするために、図１，図２では板状部材１０４を透過させたようにして表現している。

［受信動作の説明：図１、図２］
次に、本発明の電波修正時計が標準電波を受信する際の様子を説明する。本発明の電波修正時計の動作モードは２つあり、標準電波を受信する電波受信モード、通常の運針をしているときのような標準電波を受信しない運針モードである。
本発明の電波修正時計は、電波受信モードにおいて、板状部材１０４を回転させ、アンテナ２００の電波受信感度を変更するものである。

図２は、電波受信モードと運針モードとを説明するための図であり、図２（ａ）は、電
波受信モードにおいて、アンテナ２００の拡張部１０２ａ，１０２ｂと板状部材１０４の磁束収集部１０３ａ，１０３ｂとは、それぞれ平面的に重なっている位置にある様子を示している。図２（ｂ）は、運針モードにおいて、アンテナ２００の拡張部１０２ａ，１０２ｂと板状部材１０４の磁束収集部１０３ａ，１０３ｂとは、それぞれ平面的に重なっていない位置にある様子を示している。

板状部材１０４は、すでに説明したように駆動軸１０８を中心に、回転自在に設けてある。拡張部１０２ａ，１０２ｂと磁束収集部１０３ａ，１０３ｂとが磁気的に結合するためには、双方が平面的に重なる必要がある。板状部材１０４には、予め磁束収集部１０３ａ，１０３ｂが所定の位置に設けてあるので、この板状部材１０４を回転させて、双方が平面的に重なるようにする。

図２（ａ）は、板状部材１０４を回転させて、時計の文字盤で示すならば、おおよそ１１時から１２時の部分を覆うように磁束収集部１０３ａが来るように、おおよそ６時から７時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｂが来るようになっており、拡張部１０２ａ，１０２ｂと平面的に重なっている。
拡張部と磁束収集部との双方は、磁性体で構成しており、このように双方が平面的に重なると磁気的に結合する。
図２（ａ）に示す状態のときであって、電波受信モードであれば、アンテナ２００の磁束を収集する部分である拡張部１０２ａ，１０２ｂは、それぞれ磁束収集部１０３ａ，１０３ｂの分だけ大きくなったことになり（実質的にアンテナ２００が大きくなっているのと同じ状態）、より多くの磁束をアンテナコア１００に導くことができるようになっている。このため、アンテナ２００の受信感度が向上するので標準電波の電界強度が低くても、受信することができる。

図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す位置から板状部材１０４を時計回りに約９０度回転させたときの様子を示すものであって、おおよそ２時から３時の部分を覆うように磁束収集部１０３ａが来るように、おおよそ９時から１０時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｂが来るようになっており、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂと拡張部１０２ａ，１０２ｂとは平面的に重なっていない。拡張部と磁束収集部との双方は、平面的に重なっていないから、磁気的に結合もしていない。
このような状態は、標準電波を受信していない運針モードであるか、または、アンテナ２００単体で標準電波による磁束を収集する状態である。
図２（ｂ）に示す状態のときであって、電波受信モードであれば、標準電波の電界強度が高くても、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂが作用していないアンテナのゲインが落ちた状態（アンテナ２００単体での受信状態）であるので、受信回路内で信号が飽和することなく信号処理を行うことができる。

このように、本発明の電波修正時計は、標準電波の電界強度に応じて、アンテナの受信感度を切り替えることができる。なお、標準電波に応じて板状部材１０４を回転駆動するための制御例は後述する。

［磁束収集部を耐磁板として使用する例の説明］
また、図２（ｂ）に示す位置に磁束収集部が来るように板状部材１０４を回転させたとき、磁束収集部１０３ａは、モータ１１１の上部を覆うようになっている。このとき、標準電波を受信していない運針モードであると、磁束収集部１０３ａは、磁束収集部は磁性体で構成しているため、標準電波による磁束がモータ１１１のコイルに影響ことを防ぐシールドとして機能することができる。つまり、磁束収集部１０３ａがモータ１１１の耐磁板として働くのである。これにより、標準電波の電界強度が高くても、モータ１１１の耐磁性が向上し、誤動作することはなく、安定した運針を行うことができる。

［磁束収集部の形状の制限の説明］
磁束収集部１０３ａ，１０３ｂは、上述のように板状部材１０４の円周方向に沿って所定の長さで設けるが、その長さには制限がある。板状部材１０４の円周方向に沿って長くしたとき、磁束収集部同士が接近しすぎてはならない。
その理由は、磁束収集部１０３ａと磁束収集部１０３ｂとの間で磁束経路ができてしまうためである。この不測の磁束経路ができてしまうと、アンテナ２００のアンテナコア１００の方に流れる磁束が減ってしまい、受信感度の向上は望めなくなるのである。
板状部材１０４はリング形状を有しているが、その幅をリング中心方向（駆動軸１０８の方向）に伸ばし、平板形状に近い形状としてもよいが、その際も、磁束収集部同士が接近し過ぎないよう配慮する必要がある。
そのような距離は、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂを構成する磁性体の特性や厚さなどの形状により変わるものであるから、搭載する電波修正時計の形状、アンテナ２００の形状や受信感度に合わせて選択する。

［磁束収集部の数の違いの説明：図３］
上述の説明では、板状部材１０４に設ける磁束収集部１０３ａ，１０３ｂは、図１，図２に示すように、板状部材１０４の円周方向に沿って所定の長さ、所定の幅で２つ設ける例を示したが、もちろん、これに限定はされない。
例えば、本発明の電波修正時計が受ける標準電波の電界強度が低いとき（標準電波の発信局から遠いときなど）、板状部材１０４を回転させ、図２（ａ）に示す位置とすることで、アンテナ２００の拡張部と板状部材１０４の磁束収集部とが磁気的に結合して、受信感度を向上させることができ、標準電波の電界強度が高いとき（標準電波の発信局から近いときなど）、板状部材１０４を回転させ、図２（ｂ）に示す位置とすることで、アンテナ２００単体での受信とすることができるが、電波修正時計が受ける標準電波の電界強度が高低の中間であることもある。

そのようなときなどに対応するため、図３に示すように、板状部材１０４に設ける磁束収集部１０３ａ，１０３ｂを板状部材１０４の円周方向に沿って所定の長さで所定の個数を設ける。つまり、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂに比べて平面的な面積が異なる別の磁束収集部１０３ｃ，１０３ｄを設け、これらと拡張部１０２ａ，１０２ｂとを磁気的に結合させるのである。

なお、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄは、図２を用いて説明した構成と同様に板状部材１０４の下面に設けられているが、アンテナ２００との相対的な位置関係を見やすくするために、図１，図２と同様に図３でも板状部材１０４を透過させたようにして表現している。

図３（ａ）は、板状部材１０４を回転させて、時計の文字盤で示すならば、おおよそ１１時から１２時の部分を覆うように磁束収集部１０３ａが来るように、おおよそ６時から７時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｂが来るように、おおよそ５時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｃが来るように、おおよそ１時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｄが来るようになっており、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂだけが拡張部１０２ａ，１０２ｂと平面的に重なっている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す位置から板状部材１０４を時計回りに約１８０度回転させたときの様子を示すものであって、時計の文字盤で示すならば、おおよそ５時から６時の部分を覆うように磁束収集部１０３ａが来るように、おおよそ１２時から１時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｂが来るように、おおよそ１１時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｃが来るように、おおよそ７時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｄが来
るようになっており、磁束収集部１０３ｃ，１０３ｄだけが拡張部１０２ａ，１０２ｂと平面的に重なっている。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示す位置から板状部材１０４をさらに時計回りに約９０度回転させたときの様子を示すものであって、時計の文字盤で示すならば、おおよそ８時から９時の部分を覆うように磁束収集部１０３ａが来るように、おおよそ３時から４時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｂが来るように、おおよそ２時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｃが来るように、おおよそ１０時の部分を覆うように磁束収集部１０３ｄが来るようになっており、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄのいずれとも拡張部１０２ａ，１０２ｂは平面的に重なっていない。

そのように、板状部材１０４を回転させることにより、拡張部１０２ａ，１０２ｂは、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂと磁気的に結合したとき、磁束収集部１０３ｃ，１０３ｄと磁気的に結合したとき、磁束収集部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄとは磁気的に結合しないとき、の３つの形態をとることができ、実質的なアンテナの大きさを３つにすることができる。したがって、電波修正時計が受ける標準電波の電界強度の高低により多く対応できるようになるのである。

［拡張部および磁束収集部の形状の違いの説明：図４］
アンテナ２００の拡張部１０２ａ，１０２ｂは、すでに説明したとおり、その平面形状を多角形状や扇形状のような羽形状としており、その断面形状は、図４に示すように文字盤１０６の方向に曲がっている。双方が近づくようにすれば、拡張部と磁束収集部との間の磁気的な結合は強くなるのであって、図４（ａ）と図４（ｂ）との違いは、拡張部および磁束収集部の形状の違いを表すものである。

図２に示す例を基に説明する。図４（ａ）に示す形状は、拡張部１０２ａ（１０２ｂ）と磁束収集部１０３ａ（１０３ｂ）とが対向する部分がフラットな形状であり、図３（ｂ）に示す例は、双方が対向する部分に突起を設けている。
どちらの形状も本発明の電波修正時計の時計内部の形状などから自由に選択することができる。例えば、電波修正時計を構成する他の部品を逃げるために突起を設けるなどしてもよいのである。いずれにしても、拡張部と磁束収集部との間の距離が近づけば、磁気的な結合はより強くなるため、拡張部および磁束収集部の材質や平面的な形状などを鑑みて選択してもよい。
なお、図４（ｂ）に示す構成では、突起を拡張部１０２ａ（１０２ｂ）と磁束収集部１０３ａ（１０３ｂ）との両方に設ける例を示しているが、拡張部または磁束収集部のどちらか一方に設けてもよいことは言うまでもなく、前述のとおり、時計内部の形状などから自由に選択することができる。

［板状部材を日板と兼用する場合の説明：図５、図６］
次に、本発明の電波修正時計の第２の実施形態について説明する。
板状部材１０４は、時計内部に独立して設ける部材である。しかし、すでに知られている時計の構成要素と兼用することもできる。このようにすることで、時計内部の省スペース化に貢献できる。以下図面を用いて本発明の電波修正時計の第２の実施形態について説明する。なお、同一の構成には同一の番号を付与し、説明は省略する。

図５は本発明の電波修正時計の概略構成を模式的に表す斜視図であり、図６は日板の回転の様子を説明するために図示しない風防手段側から見た様子を模式的に示す平面図である。
図５，図６において、１０５は曜日を表示するための曜日板、１０７は文字盤１０６に
設ける表示窓、１１４は日付を表示するための日板である。１１３ａ，１１３ｂは、日板１１４に設ける磁束収集部である。

なお、これら磁束収集部１１３ａ，１１３ｂは、日板１１４の下面に設けられているが、第１の実施形態の説明と同様にアンテナ２００との相対的な位置関係を見やすくするために、日板１１４を透過させたようにして表現している。

本発明の電波修正時計の第２の実施形態では、すでに説明した板状部材１０４を、日板１１４と兼用する例を説明する。日板１１４は、時計用ムーブメント１０９に組みこまれ、図示しないが図２に示すようなモータ１１１や機械駆動部１１２により駆動軸１０８を中心に回転自在になっている。この回転方向や回転速度は、カレンダー機構付きの時計ではすでに公知の技術であるので、説明は省略する。
日板１１４の下面には、板状部材１０４に設ける磁束収集部１０３ａ，１０３ｂと同様に、磁束収集部１１３ａ，１１３ｂが設けてある。

磁束収集部１１３ａ，１１３ｂを日板１１４に設けるときの平面的な位置関係は、日板１１４の裏面の円周方向に沿って所定の長さで設けられている。日板１１４はリング形状を有しているが、その幅方向にも所定の幅で設けられている。日板１１４における磁束収集部１１３ａ，１１３ｂの幅および円周方向に沿う長さは、自由に選択できる。

図６に示す例では、磁束収集部１１３ａは、日板１１４のおおよそ６日〜１２日と表示された部分と重なるように設けられており、磁束収集部１１３ｂは、日板１１４のおおよそ２１日〜２６日と表示された部分と重なるように設けられている。
すでに説明したように、図６では、日板１１４に表示されている日の情報と磁束収集部１１３ａ，１１３ｂとの位置関係およびアンテナ２００との位置関係を説明するために、日板１１４を透過したように示しており、アンテナ２００は点線で表示している。

磁束収集部１１３ａ，１１３ｂは、すでに説明した磁束収集部１０３ａ，１０３ｂと同様に、フェライトの薄板や日板１１４に磁性体粉末を塗布するなどして構成してもよく、図示はしないが、日板１１４に凹部を設け、そこに磁束収集部１１３ａ，１１３ｂを嵌合するようにしてもよい。

磁束収集部１１３ａ，１１３ｂは、上述のように日板１１４の円周方向に沿って所定の長さで設ける。その長さには制限があるが、それはすでに説明した磁束収集部１０３ａ，１０３ｂと同様であるから、その説明は省略する。

標準電波を受信する電波受信モードまたは通常の運針を行う運針モードでは、日板１１４を、駆動軸１０８を中心に時計回りか反時計回りに回転させる。図６（ａ）に示す日板１１４の位置では、アンテナ２００の拡張部１０２ａと日板１１４の磁束収集部１１３ａとが、拡張部１０２ｂと磁束収集部１１３ｂとが、それぞれ平面的に重なる位置にあり、図６（ｂ）に示す日板１１４の位置では、アンテナ２００の拡張部１０２ａ，１０２ｂと日板１１４の磁束収集部１１３ａ，１１３ｂとは、それぞれ平面的に重なっていない位置にある。

例えば、電波受信モードであり、本発明の電波修正時計が受ける標準電波の電界強度が低いとき（標準電波の発信局から遠いときなど）、日板１１４を回転させ、図６（ａ）に示す位置とすることで、アンテナ２００の拡張部と日板１１４の磁束収集部とが磁気的に結合して、受信感度を向上させることができる。
また、電波受信モードであり、本発明の電波修正時計が受ける標準電波の電界強度が高いとき（標準電波の発信局から近いときなど）、日板１１４を回転させ、図６（ｂ）に示
す位置とすることで、アンテナ２００の拡張部と日板１１４の磁束収集部とが磁気的に結合せず、アンテナ２００単体で標準電波による磁束を収集するため、標準電波の電界強度が高くても、磁束収集部が作用していないアンテナのゲインが落ちた状態であるので受信回路内で信号が飽和することなく信号処理を行うことができる。

［電波を受信していときの報知の説明：図６］
日板１１４は、本来は日付を報知するものである。例えば、日板１１４が１日に所定の角度だけ１度回転し、表示窓１０７の位置で読み取れる数字などから日付を確認するものである。本発明の電波修正時計は、日板１１４を回転させる。この回転中または回転後は、正しい日付を表示していないこともある。通常、日付が変更されるのは１日に１回なので、使用者の感覚からとくに問題はないが、使用者への利便性を鑑みて、電波を受信しているときの電波捕捉状態を報知することもできる。

例えば、日板１１４の日付を報知する文字などに並んで標準電波を受信しているときの状態を報知する文字や記号、絵文字を表示させ、表示窓１０７から読み取れるようにするのである。

図６（ａ）に示す例では、表示窓１０７から日板１１４の表面が読み取れるとき、その位置に「ＬＯＷ」という文字が来るようにしている。
図６（ａ）では、磁束収集部１１３ａ，１１３ｂと拡張部１０２ａ，１０２ｂとは磁気的に結合しており、アンテナ２００は、より多くの磁束を収集できる状態にあり、このようなアンテナ形態が必要な電界強度が低い環境であることを報知するために「ＬＯＷ」という文字で表している。

図６（ｂ）に示す例では、表示窓１０７から日板１１４の表面が読み取れるとき、その位置に「ＨＩＧＨ」という文字が来るようにしている。
図６（ｂ）では、磁束収集部１１３ａ，１１３ｂと拡張部１０２ａ，１０２ｂとは磁気的に結合しておらず、アンテナ２００単体で磁束を収集する状態にあるから、図６（ａ）に示すような電界強度が弱い環境に対して、その逆の状態を表す「ＨＩＧＨ」という文字で表している。

このように、板状部材１０４を時計の時計が有する既存の構成要素と兼ねて日板１１４とすると、日板１１４の表面に設ける日付報知とは異なる文字などにより、標準電波の受信環境を使用者に報知することもできるのである。

［制御系の説明：図７］
次に、本発明の電波修正時計の板状部材１０４または日板１０４を回転駆動する例を説明する。
図７は、アンテナ２００を制御するための回路ブロック図である。図６において、２０１は増幅回路、２０１ａは増幅回路２０１のゲイン制御端子、２０２はデコーダー、２０３は板状部材１０４または日板１１４の回転位置を検出するセンサーである。
モータ１１１を制御することによって、図６には図示しない機械駆動部１１２を介して板状部材１０４または日板１１４の回転を行う。
センサー２０３によって板状部材１０４または日板１１４の位置は、常に検出されており、デコーダー２０２の要求に対して、位置情報を送信する。

電波受信モードにおいて、アンテナ２００の出力が最大になるような位置にまず最初に板状部材１０４または日板１１４を回転させる。標準電波の受信を開始すると、アンテナ２００、増幅回路２０１を通してデコーダー２０２にて受信状態が把握される。

この結果出力に応じて、デコーダー２０２から増幅回路２０１のゲイン制御端子２０１ａにゲインを調整する命令を送信する。このとき、同時に増幅回路２０１のゲイン設定状態において増幅回路２０１のゲイン調整範囲限界いっぱいであっても信号強度が強い場合は、デコーダー２０２は、板状部材１０４または日板１１４の位置をモータ１１１を通じてアンテナ２００のゲインが下がるように制御する。
その後に、増幅回路２０１のゲインの調整をデコーダー２０２からゲイン制御端子２０１ａにゲインを調整する命令を再送信する事により行う。

このように、板状部材１０４または日板１１４を制御して可変するアンテナ２００のゲイン幅より、増幅回路２０１のゲイン幅の方を大きく調整できるように作ることにより、アンテナ２００のゲイン変動分と増幅回路２０１のゲイン調整分とを組み合わせることにより、中間の微妙な信号強度も抜けなく対応することが可能である。
つまり、増幅回路２０１のゲイン設定に応じてモータ１１１は、板状部材１０４または日板１１４、すなわち磁束収集部１０３ａ（１１３ａ），１０３ｂ（１１３ｂ）の位置を先に制御して、その状態で増幅回路２０１のゲインを再度調整することにより、最適な受信を行うのである。もちろんこのような最適ゲイン調整はこれ以外にも存在するが、いずれにせよ従来の固定アンテナと増幅回路との組み合わせで対応可能なゲインの幅よりも、実質的にアンテナの大きさ変えることによるゲイン幅の分だけ対応可能な調整範囲が広がるのは言うまでもないことである。

本発明の電波修正時計は、標準電波の電界強度に応じて受信感度を変えることができる。これにより、狭い腕時計の中であっても受信感度を上げることができるとともに、使用者の位置によって生じる受信の不具合も発生しない。したがって、大きさに対する制限が厳しく、使用者とともに移動する可搬型、特に腕時計型の電波修正時計に好適である。

本発明の電波修正時計の第１の実施形態の構造を説明する図である。 本発明の電波修正時計の第１の実施形態における各構成要素の位置関係を説明するための図である。 本発明の電波修正時計の第１の実施形態における磁束収集部の数の違いを説明するための図である。 本発明の電波修正時計のアンテナの形状を説明する図である。 本発明の電波修正時計の第２の実施形態の構造を説明する図である。 本発明の電波修正時計の第２の実施形態における磁束収集部を説明するための図である。 本発明の電波修正時計の制御系を説明するブロック図である。 特許文献１に示した従来技術を説明する図である。

符号の説明

１００ アンテナコア
１０１ 巻線部
１０２ａ，１０２ｂ 拡張部
１０３ａ〜１０３ｄ、１１３ａ，１１３ｂ 磁束収集部
１０４ 板状部材
１０５ 曜日板
１０６ 文字盤
１０７ 表示窓
１０８ 駆動軸
１０９ 時計用ムーブメント
１１０ 時計外装
１１１ モータ
１１２ 機械駆動部
１１４ 日板
２００ アンテナ

Claims (6)

1. 標準電波を受信するためのアンテナおよび受信手段を有し、前記標準電波を受信して時刻情報を得て、該時刻情報をもとにして時刻修正を行う電波修正時計であって、
   前記標準電波による磁束を収集するための磁性体で構成する磁束収集部を備えるとともに、回転自在な板状部材を有し、
   前記アンテナが前記標準電波を受信するとき、前記板状部材が回転して前記磁束収集部と前記アンテナの一部とが平面的に重なるようになり、前記アンテナの一部と前記磁束収集部とが磁気的に結合することを特徴とする電波修正時計。
2. 前記磁束収集部は、前記板状部材の円周方向に沿って所定の長さで設けられることを特徴とする請求項１に記載の電波修正時計。
3. 前記磁束収集部に、前記アンテナの方向に突出する突起を有するか、前記アンテナの一部に、前記磁束収集部の方向に突出する突起を有するかして、双方いずれかの前記突起と前記アンテナまたは前記磁束収集部との距離が接近するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の電波修正時計。
4. 前記板状部材は、日付もしくは曜日に関する情報、または時計の状態に関する情報を表示するためのものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の電波修正時計。
5. 時刻、または日付もしくは曜日の情報、または時計の状態のうち、いずれかを報知するための報知手段を駆動するモータを有し、
   前記アンテナが前記標準電波を受信していないとき、前記板状部材を回転させて、前記モータと前記磁束収集部とが平面的に重なるようにする制御手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の電波修正時計。
6. 前記アンテナは、
   磁性体で構成するアンテナコアと、
   前記アンテナコアの周囲に導線を巻回してなる巻線部と、
   前記アンテナコアの長手方向の少なくとも一方の端部に前記アンテナコアと同一体または前記アンテナコアと磁気的に接続している磁性体で構成する拡張部と、
   を有し、
   前記アンテナコアの一部とは、前記拡張部であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の電波修正時計。

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