电子表的制作方法

专利名称：电子表的制作方法
技术领域：
本发明涉及将利用光发电产生的电力作为动力源，且具有接收微波的功能的电子表。 近年来，已经开发出接收微波并获取叠加在微波上的信息的电子表。例如，已经开 发出利用GPS (Global Positioning System)系统来获取当前的位置、日期以及准确时刻等 的手表，其中在GPS系统中，由环绕地球上空轨道的人造卫星(GPS卫星)发送叠加了时刻 信息及轨道信息的微波，并由地面接收机(GPS接收机)接收该微波，对自身的位置进行定 位。作为这种手表，例如提出了专利文献1及专利文献2所记载的手表。
专利文献1日本特开2000-138607号公报
专利文献2日本特许第4044898号公报 但是，在专利文献1或专利文献2所记载的手表中，容纳天线的部位形成为可从外 部看到的突起，因此导致装饰性及安装性下降，在使用便利性方面也存在问题。因此，在这 些手表中，例如考虑利用可透过微波的材料来构成表盘，并将天线配置在表盘的背面侧，由 此来提高装饰性及安装性。 另一方面，近年来，还开发出将利用太阳能电池的光发电而产生的电力作为动力 源，接收40kHz或60kHz标准电波的手表式电波钟表。 一般说来，为了提高太阳能电池的发 电效率，而将太阳能电池的光入射的面积设计得尽量大。因此，例如在配备有太阳能电池的 手表式电波钟表中，考虑到装饰性及安装性而将太阳能电池配置成，使太阳能电池的表面 与表盘的大致整个背面相面对。因此，在将天线配置在表盘的背面侧时，虽然是对穿过太阳 能电池的标准电波进行接收，不过由于标准电波为长波且频率低，所以太阳能电池基本上 没有针对标准电波的屏蔽效应，不会影响标准电波的接收性能。但是，对于高频微波而言， 太阳能电池所引起的屏蔽效应非常强，会使接收性能劣化，因此在接收微波的电子表中，尚 未进行过这样的尝试，即在装配有太阳能电池的同时，为了实现良好的装饰性及安装性而 将天线配置在表盘的背面侧。 本发明正是鉴于以上问题而完成的，其目的在于，提供一种既能保持微波的可靠 接收又能通过将太阳能电池及天线配置在表盘的背面侧来实现良好的装饰性及安装性的 电子表。 (1)本发明为一种电子表，其将利用光发电产生的电力作为动力源，且具有接收微 波的功能，其特征在于，该电子表包括在正面显示时刻信息的表盘；太阳能电池，其接收 透过上述表盘的光而进行上述光发电；以及天线，其接收面的至少一部分与上述表盘的背 面的至少一部分相面对，接收透过上述表盘的上述微波，不在被夹在上述表盘的背面与上 述天线的上述接收面之间的空间内，配置上述太阳能电池。
背景技术：
—般情况下，微波是波长为100 ii m lm、频率为300MHz 3THz的电波，包含分米 波(UHF)、厘米波(SHF)、毫米波(EHF)、亚毫米波。例如，GPS、蓝牙(Bluetooth) 、CDMA (Code Division Multiple Access :码分多址接入)所使用的电波为微波。因此，在本发明的电子 表例如包括利用GPS、蓝牙(Bluetooth) 、 CDMA (Code Division Multiple Access)进行接 收及通信的电子表。 表盘为了使微波透过而优选采用非金属。另外，表盘还需要使光透过，因此基体材 料采用树脂，并可在树脂表面上实施不会导致微波衰减的厚度的金属蒸镀。此外，表盘可以 通过由形成于其正面上的字符、数字、记号等与指针位置组合而成的模拟时刻显示来显示 时、分、秒等时刻信息，或者可在其正面通过数字时刻显示来显示时、分、秒等时刻信息。
根据本发明的电子表，由于将天线配置在表盘背面侧的电子表内部，因此能够提 供装饰性及安装性良好的电子表。 另外，根据本发明的电子表，由于在表盘的背面与天线的接收面之间不存在太阳 能电池，因此不会因太阳能电池导致微波衰减。因此，根据本发明的电子表，在接收过程中， 即使太阳能电池进行光发电也能够保持可靠的接收。 (2)在本发明的电子表中，上述太阳能电池可以在被夹在上述表盘的背面与上述 天线的上述接收面之间的空间内，形成开口部。 (3)在本发明的电子表中，上述太阳能电池可以被配置成，该太阳能电池的受光面 的至少一部分与上述表盘的背面的至少一部分相面对。 (4)在本发明的电子表中，上述太阳能电池的上述受光面与上述天线的上述接收 面可以被配置在大致同一平面上。 根据本发明的电子表，可将天线配置在更靠近表盘的位置上，因此能够扩大天线 的辐射场，使接收性能提高。 另外，根据本发明的电子表，能够提高手表内部其他钟表部件的配置自由度。因 此，例如，如果在各钟表部件之间以尽量不留间隙的方式进行配置，则能够使外壳变得更 薄，能够实现轻量化。 (5)本发明为一种电子表，其将利用光发电产生的电力作为动力源，且具有接收微 波的功能，其特征在于，该电子表包括在正面显示时刻信息的表盘；太阳能电池，其受光 面的至少一部分与上述表盘的背面的至少一部分相面对，接收透过上述表盘的光而进行上 述光发电；以及天线，其接收面的至少一部分与上述太阳能电池的上述受光面的背面的至 少一部分相面对，接收穿过上述太阳能电池的上述微波，上述太阳能电池至少在被夹在上 述表盘的背面与上述天线的上述接收面之间的部分上，不形成电极。 太阳能电池的未形成电极的部分与形成有电极的部分相比，基本不产生微波屏蔽
效应，因此在微波穿过太阳能电池时不会发生衰减。根据本发明的电子表，由于是对穿过太
阳能电池的未形成电极的部分的微波进行接收，因此能够进行可靠的接收。
(6)在本发明的电子表中，上述天线与上述太阳能电池中包含的金属部件之间的
距离可以为规定值以上。 天线与太阳能电池中包含的金属部件的距离越近，天线与该金属部件之间越容易 发生电耦合，进而发生损耗。并且，天线与太阳能电池中包含的金属部件的距离越近，天线 的辐射场越会受到该金属部件遮挡而变小，因而导致天线的接收性能劣化。而根据本发明的电子表，由于天线与太阳能电池中包含的金属部件之间的距离为规定值以上，因此能够 可靠地接收微波，而不会导致接收性能劣化。 (7)本发明为一种电子表，其将利用光发电产生的电力作为动力源，且具有接收微 波的功能，其特征在于，该电子表包括在正面显示时刻信息的表盘；太阳能电池，其受光 面的至少一部分与上述表盘的背面的至少一部分相面对，接收透过上述表盘的光而进行上 述光发电；以及天线，其接收面的至少一部分与上述太阳能电池的上述受光面的背面的至 少一部分相面对，接收穿过上述太阳能电池的上述微波，上述太阳能电池的至少以下部分 上的电极形成为网状，所述部分是夹在上述表盘的背面与上述天线的上述接收面之间的部 分。 太阳能电池的所有电极均可形成为网状。 在本发明的电子表中，由于存在于表盘的背面与天线的接收面之间的太阳能电池 的电极形成为网状，因此能够减小电极的表面积。因此，能够减弱太阳能电池的电极的微波 屏蔽效应，因而能够使微波穿过太阳能电池，进行可靠的接收。 另外，在本发明的电子表中，还能够将太阳能电池配置成，使太阳能电池的整个受
光面与表盘的整个背面相面对。当这样配置太阳能电池时，虽然表盘的透射率降低，但能够
从外部通过整个表盘视觉感受到太阳能电池的色调，能够实现良好的装饰性。
(8)本发明的电子表可以包括至少一部分是由金属部件形成的钟表部件，上述钟
表部件可以被配置成，使上述天线与上述金属部件之间的距离为规定值以上。 天线与金属部件之间的距离越近，天线与该金属部件之间越容易发生电耦合，进
而发生损耗。并且，天线与金属部件的距离越近，天线的辐射场越会受到金属部件遮挡，天
线的辐射场越小，因而导致天线的接收性能劣化。而根据本发明的电子表，由于将天线配置
成与金属部件之间的距离为规定值以上，因此能够实现可靠的接收，而不会导致天线的接
收性能劣化。
(9)本发明的电子表的上述钟表部件可以包括外壳、机芯和后盖。 在本发明的电子表中，将天线配置成，天线与构成外壳、机芯、后盖的至少一部分
的金属部件之间的距离分别为规定值以上，因此能够进行可靠的接收。
(10)在本发明的电子表中，上述天线可以为贴片天线(通常也称为微带天线)。 根据本发明的电子表，由于采用了可接收圆偏振波的贴片天线，因此能够容易地
接收作为圆偏振波的微波。例如，GPS中的微波为圆偏振波。 (11)在本发明的电子表中，上述天线为贴片天线，上述规定值可以为上述天线的 与上述接收面垂直的方向上的厚度以上。 如果天线与金属部件之间的距离为天线的厚度以上，则天线不会与金属部件发生 电耦合，从而不会发生损耗，因此，基本不会导致天线的接收性劣化。由此，根据本发明的电 子表，能够保持可靠的接收。 (12)在本发明的电子表中，上述太阳能电池可以被配置成，该太阳能电池的上述 受光面与上述表盘的大致整个背面相面对。 为了使太阳能电池接收透过表盘的光，表盘需要具有一定程度的透射率，因此从 外部能够视觉感受到配置在表盘背面侧的部件。在本发明的电子表中，将太阳能电池配置 成太阳能电池的整个受光面与表盘的整个背面相面对。因此，能够从外部通过整个表盘视觉感受到太阳能电池的色调，能够实现良好的装饰性。 另外，在本发明的电子表中，由于将太阳能电池配置成太阳能电池的整个受光面 与表盘的整个背面相面对，因此能够进一步扩大太阳能电池的受光面。因此，根据本发明的 电子表，能够进一步提高太阳能电池的发电效率。 (13)在本发明的电子表中，上述天线可以被配置在上述表盘的背面侧的周缘部的 至少一部分上。 (14)在本发明的电子表中，上述周缘部可以是上述表盘的与正面的12点 6点的 位置对应的背面侧的周缘部。 表盘的与正面的12点 6点的位置对应的背面侧的周缘部，是与表盘的包括正面
的12点、3点、6点的位置在内的大致右半部区域对应的表盘背面侧的周缘部。 在将本发明的电子表戴在左手腕上的情况下，在用户的行走或奔跑等日常生活
中，容易使天线的辐射场朝向GPS卫星所在的上空。因此，根据本发明的电子表，便于接收
微波，提高了便利性。 (15)在本发明的电子表中，上述微波可以是从位置信息卫星发送来的卫星信号， 该电子表可以包括时刻校正信息生成部，其从由上述天线接收的上述卫星信号中获取卫 星信息，并根据该卫星信息生成时刻校正信息；以及时刻信息校正部，其根据上述时刻校正 信息对上述时刻信息进行校正。 卫星信息是位置信息卫星所拥有的时刻信息及位置信息卫星的轨道信息等。
时刻校正信息是对电子表的时刻信息进行校正所需的信息，例如是位置信息卫星 的时刻信息、根据该时刻信息计算出的时刻信息、或根据多个位置信息卫星的轨道信息计 算出的时差信息等。


图i是用于说明GPS系统的概要的图。 图2是用于说明导航消息的结构的图。 图3是用于说明第1实施方式的GPS手表的电路结构的图。 图4是用于说明第1实施方式的控制部(CPU)40的结构的图。 图5是表示第1实施方式的时刻校正处理步骤的一例的流程图。 图6是表示第1实施方式的时差校正处理步骤的一例的流程图。 图7 (A)是第1实施方式的GPS手表的概略俯视图，图7 (B)是第1实施方式的GPS
手表的概略剖视图。 图8是用于说明第1实施方式中的太阳能电池22的结构的图。 图9是表示第1实施方式中的GPS天线27的辐射场(pattern)的一例的图。 图10是表示与贴片天线(patch antenna)的接收能力相关的测定数据的图。 图11是用于说明第1实施方式中的GPS天线27的配置的一例的图。 图12是第1实施方式的变形例的概略剖视图。 图13是第2实施方式的GPS手表的概略剖视图。 图14是用于说明第2实施方式中的太阳能电池22的结构的图。 图15是第3实施方式的GPS手表的概略剖视图。
图16是用于说明第3实施方式中的太阳能电池22的结构的图。
图17是表示第1 第3实施方式的GPS手表的外观的一例的图。
符号说明 1GPS接收机；3GPS手表；10 GPS卫星；11表盘；12指针；13机芯；14表把；15按 钮；16按钮；17外壳；18表圈；19表面玻璃；20电机线圈；21齿轮组；22太阳能电池；23天 线基板；24 二次电池；25电路基板；26后盖；27GPS天线；28充电控制电路；29调节器；30 接收模块；31SAW滤波器；32连接器；33屏蔽板；40控制部(CPU) ;41存储部；42振荡电路；
43石英振子；44驱动电路；50RF部；51LNA ;52混频器；53VC0 ;54PLL电路；55IF放大器； 56IF滤波器；57ADC(A/D变换器)；60基带部；61DSP ;62CPU ;63SRAM ;64RTC ;65带温度补
偿电路的石英振荡电路(TCXO) ;66闪存；80时刻显示装置；90电源供给装置；220保护膜；
221透明电极；222p型半导体；223i型半导体；224n型半导体；225金属电极；226塑料膜基 板；227保护膜；228非晶硅。
具体实施例方式
下面，使用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方
式并非要对权利要求书记载的本发明的内容进行不合理的限定。并且，以下说明的结构不 全是本发明的必须结构要件。 1. GPS系统
1-1.概要 图1是用于说明作为基于微波的通信系统的GPS系统的概要的图。
GPS卫星IO在地球上空的规定轨道上环绕，将导航消息叠加在1. 57542GHz的电波 (Ll波)中而发送至地面。这里，GPS卫星10是本发明的位置信息卫星的一例，叠加了导航 消息的1. 57542GHz的微波(以下称为"卫星信号")是本发明的卫星信号的一例。
当前大约存在30个GPS卫星10，因此为了识别卫星信号是从哪个GPS卫星10发 送的，各GPS卫星10将被称为C/A码(Coarse/AcquisitionCode :粗捕获码)的1023码 片(chip)(周期为l毫秒)的固有模式叠加到卫星信号中。C/A码可以看作是各码片为+l 或-1中的任意一个的随机模式。因此，通过取卫星信号与各C/A码模式之间的相关，能够 检测出叠加在卫星信号中的C/A码。 GPS卫星10搭载有原子钟表，因此在卫星信号中包含有原子钟表计时得到的极准 确的时刻信息(以下称为"GPS时刻信息")。此外，通过地面控制站(control segment)对 各GPS卫星10上搭载的原子钟表的微小时刻误差进行测定，因而在卫星信号中还包含有用 于校正该时刻误差的时刻校正参数。因此，GPS接收机1接收从一个GPS卫星10发送来的 卫星信号，并可使用其中包含的GPS时刻信息和时刻校正参数，将内部时刻校正为准确的 时刻。 在卫星信号中还包含有表示GPS卫星10在轨道上的位置的轨道信息。GPS接收机 1可使用GPS时刻信息和轨道信息进行定位计算。进行定位计算的前提是GPS接收机1的 内部时刻包含某种程度的误差。即，除了用于确定GPS接收机1的三维位置的x、y、z参数 以外，时刻误差也是未知数。因此， 一般情况下，GPS接收机1接收从4个以上的GPS卫星 分别发送来的卫星信号，并使用其中包含的GPS时刻信息和轨道信息来进行定位计算。
1-2.导航消息 图2(A) 图2(C)是用于说明导航消息的结构的图。 如图2(A)所示，导航消息被构造成将总比特数1500比特的主帧设为1个单位的 数据。主帧被分割成各300比特的5个子帧1 5。从各GPS卫星10以6秒发送1个子帧 数据。因此，从各GPS卫星10以30秒发送1个主帧数据。 子帧1包含周编号数据等卫星校正数据。周编号数据是包含当前的GPS时刻信息 的表示周的信息。GPS时刻信息的起点是UTC(协定世界时间)的1980年1月6日00:00:00， 于此日开始的周为周编号O。周编号数据以一周为单位进行更新。 子帧2、3包含星历参数(各GPS卫星10的详细轨道信息)。此外，子帧4、5包含 年历参数(所有GPS卫星10的概略轨道信息)。 而且，在子帧1 5中，从开头起，包含有存储了 30比特的TLM (Telemetry word : 遥测字)数据的TLM (Telemetry)字和存储了 30比特的HOW (handover word :转换字)数 据的HOW字。 因此，TLM字和HOW字是以6秒间隔从GPS卫星10发送的，与此相对，周编号数据 等卫星校正数据、星历参数、年历参数则是以30秒间隔发送的。 如图2(B)所示，在TLM字中包含有前导码数据、TLM消息、保留位(Reserved Bit)、 奇偶校验数据。 如图2(C)所示，在HOW字中包含有称为TOW (Time of week，也称作"Z计数")的 时刻信息。z计数数据用秒来表示从每周的星期日的0点起经过的时间，并于下个星期日 的0点归0。 S卩，z计数数据是从一周的开始，按照每一周而表示的以秒为单位的信息。该
Z计数数据表示发送下一子帧数据的开头比特的GPS时刻信息。例如，子帧1的Z计数数 据表示发送子帧2的开头比特的GPS时刻信息。此外，在HOW字中还包含有表示子帧ID的 3比特的数据(ID码)。S卩，在图2(A)所示的子帧1 5的H0W字中，分别包含有"001"、 "010"、"011"、"100"、"101"的ID码。 GPS接收机1可以通过取得子帧1中包含的周编号数据和子帧1 5中包含的HOW 字(Z计数数据)，来获取GPS时刻信息。不过，如果GPS接收机1之前取得过周编号数据，并 在内部对从取得该周编号数据的时期起的经过时间进行计时，则即使不获取周编号数据， 也能够得到GPS卫星当前的周编号数据。因此，GPS接收机1只要取得Z计数数据，即可得 知除日期之外的当前时刻。因此，GPS接收机1通常仅获取Z计数数据作为时刻信息。
另外，TLM字、H0W字(Z计数数据)、卫星校正数据、星历参数以及年历参数等是本 发明的卫星信息的一例。 作为GPS接收机l，例如可以考虑带GPS装置的手表(以下称为"GPS手表")。GPS
手表是本发明的电子表的一例，下面对本实施方式的GPS手表进行说明。 2. GPS手表 2-1.第1实施方式 [GPS手表的电路结构] 图3是用于说明第1实施方式的GPS手表3的电路结构的图。 GPS手表3可以被设定为测时模式和定位模式中的任意一种模式，所述测时模式
是接收来自至少一个GPS卫星10的卫星信号，根据GPS时刻信息对内部时刻信息进行校
9正，所述定位模式是接收来自多个GPS卫星10的卫星信号进行定位计算而求出当前所在 地，根据由当前所在地确定的时差以及GPS时刻信息对内部时刻信息进行校正。即，GPS手 表3进行基于测时模式的时刻校正处理和基于定位模式的时刻校正处理(时差校正处理) 中的任意一种处理。 GPS手表3包括接收模块30、GPS天线27、时刻显示装置80以及电源供给装置90。
[接收模块的结构] 接收模块30与GPS天线27连接。GPS天线27是接收来自多个GPS卫星10的卫
星信号的天线。 另外，接收模块30包括:SAW(Surface Acoustic Wave :表面弹性波)滤波器31、 RF (Radio Frequency :射频)部50和基带部60。 SAW滤波器31进行从GPS天线27所接收 的信号中提取卫星信号的处理。即，SAW滤波器31被构成为可通过1. 5GHz频带的信号的 带通滤波器。 如以下所说明的那样，RF部50和基带部60进行从SAW滤波器31所提取出的 1. 5GHz频带的卫星信号中取得导航消息所包含的轨道信息及GPS时刻信息等卫星信息的 处理。 RF部50包括LNA(Low Noise Amplifier :低噪声放大器)51、混频器52、 VCO(Voltage Controlled Oscillator :压控振荡器)53、PLL(PhaseLocked Loop :锁相环) 电路54、 IF放大器55、 IF (Intermediate Frequency :中频)滤波器56以及ADC(A/D变换 器)57等。 由SAW滤波器31提取出的卫星信号被LNA51放大。被LNA51放大的卫星信号在 混频器52中与VCO 53输出的时钟信号进行混频，下变频为中频带信号。PLL电路54比较 对VCO 53的输出时钟信号进行分频后的时钟信号与基准时钟信号的相位，使VC0 53的输 出时钟信号与基准时钟信号同步。其结果，VCO 53能够输出达到基准时钟信号的频率精度 的稳定时钟信号。此外，例如可选择几MHz来作为中频。 由混频器52混频后的信号被IF放大器55放大。这里，通过混频器52的混频， 与中频信号一起还产生了几GHz的高频信号。因此，IF放大器55在将中频信号放大的同 时，也将几GHz的高频信号放大。IF滤波器56使中频信号通过而除去该几GHz的高频信号 (准确地讲，是使其衰减到规定水平以下)。通过IF滤波器56的中频信号被ADC(A/D变换 器)57变换为数字信号。 基带部60包括DSP (Digital Signal Processor :数字信号处理器)61、 CPU(Central Processing Unit :中央处理单元)62、 S廳(Static RandomAccess Memory: 静态随机存取存储器)63、RTC(Real Time Clock :实时时钟)64。另外，基带部60与带温度 补偿电路的石英振荡电路(TCX0 :T卿erature Compensated Crystal Oscillator)65以及 闪存66等相连。 带温度补偿电路的石英振荡电路(TCX0)65生成与温度无关的频率大致恒定的基 准时钟信号。 在闪存66中存储有时差信息。时差信息是定义对地理信息进行分割而得到的多 个区域各自的时差的信息。 基带部60在被设定为测时模式或定位模式时，进行这样的处理从由RF部50的ADC 57变换得到的数字信号(中频信号)中解调出基带信号。 另外，基带部60在被设定为测时模式或定位模式时，在后述的卫星搜索处理中进 行如下处理，即产生与C/A码相同模式的本地码，取基带信号中包含的各C/A码与本地 码之间的相关。而且，基带部60对产生本地码的时机进行调整，使得相对于各本地码的相 关值达到峰值，并且在相关值为阈值以上的情况下，判断为与该本地码的GPS卫星10同步 (艮P ，捕捉到GPS卫星10)。这里，在GPS系统中采用CDMA (Code DivisionMultiple Access) 方式，在CDMA方式中，所有GPS卫星10使用不同的C/A码来发送同一频率的卫星信号。因 此，可通过判别所接收的卫星信号中包含的C/A码，来搜索可捕捉的GPS卫星10。
此外，基带部60将与捕捉到的GPS卫星10的C/A码相同模式的本地码和基带信 号进行混频而解调出导航消息，取得导航消息中包含的轨道信息及GPS时刻信息等卫星信 息，存储在SRAM 63中。 导航消息中包含的轨道信息及GPS时刻信息是本发明中的时刻校正信息的一例， 接收模块30发挥本发明的时刻校正信息生成部的功能。 此外，基带部60的动作与带温度补偿电路的石英振荡电路(TCX0)65所输出的基 准时钟信号同步。RTC 64生成用于处理卫星信号的定时。该RTC 64根据从带温度补偿电 路的石英振荡电路(TCX0)65输出的基准时钟信号来进行顺计时。
[时刻显示装置的结构] 时刻显示装置80包括控制部(CPU) 40以及石英振子43。 控制部(CPU) 40具有存储部41、振荡电路42、驱动电路44，用于进行各种控制。
控制部(CPU)40对接收模块30进行控制。即，控制部(CPU)40向接收模块30发 送控制信号，控制接收模块30的接收动作。 另外，通过控制部(CPU) 40内的驱动电路44来控制指针12的驱动。
在存储部41中存储有内部时刻信息。内部时刻信息是在GPS手表3的内部进行 计时得到的时刻信息。内部时刻信息根据由石英振子43和振荡电路42生成的基准时钟信 号来进行更新。因此，即使停止向接收模块30供电，也能够更新内部时刻信息而继续指针 12的运行。 当设定为测时模式时，控制部(CPU)40控制接收模块30的动作，根据GPS时刻信 息对内部时刻信息进行校正并存储在存储部41内。更具体地说，将内部时刻信息校正为通 过对所取得的GPS时刻信息加上UTC参数(GPS时刻与UTC之差，即累积润秒，当前为-14 秒)而求出的UTC(协定世界时间)。另外，当设定为定位模式时，控制部(CPU)40控制接收 模块30的动作，基于GPS时刻信息、UTC参数以及根据当前所在地而求出的时差数据，对内 部时刻信息进行校正并存储在存储部41内。S卩，控制部(CPU)40发挥本发明中的时刻信息 校正部的功能。[电源供给装置的结构] 电源供给装置90包括充电控制电路28、二次电池24、调节器29以及组装在时刻 显示装置80内的太阳能电池22。 二次电池24经由调节器29向接收模块30以及时刻显示装置80等提供驱动电力。 利用太阳能电池22的光发电产生的电流通过充电控制电路28而提供给二次电池24，对二 次电池24进行充电。
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充电控制电路28连接在太阳能电池22的电极与二次电池24的电极之间，根据控
制信号40A，将太阳能电池22的电极与二次电池24的电极之间电连接或切断。 下面，对第1实施方式的GPS手表3的时刻校正处理(测时模式)以及时差校正
处理(定位模式)的步骤进行说明。控制部(CPU)40可以通过专用电路来实现这些处理的
各种控制，还可以通过执行存储部41中存储的控制程序来进行这些处理的各种控制。艮卩，
如图4所示，利用控制程序，可使控制部(CPU)40具有接收控制单元40-1、时刻信息校正单
元40-2以及驱动控制单元40-3的功能，进而执行时刻校正处理(测时模式)以及时差校
正处理(定位模式)。[时刻校正处理(测时模式)] 图5是表示第1实施方式的GPS手表3的时刻校正处理(测时模式)步骤的一例 的流程图。 GPS手表3在被设定为测时模式的情况下，执行图5所示的时刻校正处理(测时模 式)。 当开始时刻校正处理(测时模式)时，GPS手表3首先通过接收控制单元40-1来 控制接收模块30进行接收处理。S卩，接收控制单元40-1使接收模块30起动，接收模块30 开始接收从GPS卫星10发送的卫星信号(步骤S10)。 接着，接收控制单元40-1开始卫星搜索处理(步骤S12)。在卫星搜索处理中，接 收模块30进行搜索可捕捉的GPS卫星10的处理。 具体地说，在基带部60中，例如在存在30个GPS卫星10的情况下，首先，使卫星 编号SV从1依次变更至30，同时产生与卫星编号SV的C/A码相同模式的本地码。接着，基 带部60计算基带信号中包含的C/A码与本地码之间的相关值。如果基带信号中包含的C/A 码与本地码为相同的码，则相关值在特定的时机处具有峰值，而如果为不同的码，则相关值 不具有峰值且始终近似为零。 基带部60对产生本地码的时机进行调整，使得基带信号中包含的C/A码与本地码 之间的相关值为最大，当相关值为规定阈值以上时，判断为捕捉到卫星编号SV的GPS卫星 10。然后，基带部60将捕捉到的各GPS卫星10的信息(例如卫星编号)存储在SRAM 63 内。 此外，本地码的码长为lms，即使一边调整产生本地码的时机一边进行大致30个 GPS卫星10的搜索处理，也能够在大致2秒内完成所有GPS卫星10的搜索。
接着，接收控制单元40-l判断从开始卫星搜索处理起经过的时间是否超过了预 定的规定时间(例如6秒)，即是否超时(步骤S14)。 在卫星搜索处理中发生超时的情况下(步骤S14中为"是")，接收控制单元40-1 强制结束接收模块30的接收动作(步骤S32)。 GPS手表3在无法进行接收的环境中，例如 处于屋内的情况下，即使进行所有GPS卫星10的卫星搜索处理，也不存在可捕捉的GPS卫 星10。 GPS手表3在经过规定时间仍然无法检测到可捕捉的GPS卫星10的情况下，可以通 过强制结束GPS卫星10的卫星搜索处理来降低功耗的浪费。 另一方面，在超时前结束了卫星搜索处理的情况下(步骤S16中为"是")，接收控 制单元40-1判断是否成功捕捉到GPS卫星10 (步骤S18)。 在未能捕捉到GPS卫星10的情况下(步骤S18中为"否")，接收控制单元40-1重CN 101727069 A 新开始卫星搜索处理(步骤S12)。 另一方面，在成功捕捉到GPS卫星10的情况下(步骤S18中为"是")，接收控制单 元40-1开始获取所捕捉到的GPS卫星10的卫星信息(特别是GPS时刻信息)(步骤S20)。 具体地说，基带部60进行如下处理，即对来自捕捉到的各GPS卫星10的导航消息分别进 行解调而取得3个子帧的Z计数数据。然后，基带部60将取得的GPS时刻信息存储在SRAM 63中。在所取得的3个子帧的Z计数数据全部正确的情况下，接收控制单元40-1结束卫星 信息的获取。 在一个以上的GPS卫星10的卫星信息的获取结束之前发生超时的情况下(步骤 S22中为"是")，接收控制单元40-1重新开始卫星搜索处理(步骤S12)。例如可以设想到 这样的情况由于来自GPS卫星10的卫星信号的接收电平很低，因此在未能对一个以上的 GPS卫星10的卫星信息进行正确的解调的状态下发生超时。 另一方面，在超时之前一个以上的GPS卫星10的卫星信息的获取已结束的情况下 (步骤S24中为"是")，接收控制单元40-1从SRAM 63中读出至少一个GPS卫星10的卫星 信息(GPS时刻信息)，结束接收模块30的接收动作(步骤S26)。 然后，时刻信息校正单元40-2根据从接收模块30取得的GPS时刻信息，对存储在 存储部41中的内部时刻信息进行校正(步骤S28)。 最后，驱动控制单元40-3根据校正后的内部时刻信息来控制驱动电路44，对时刻
显示进行校正(步骤S30)。[时差校正处理(定位模式)] 图6是表示第1实施方式的GPS手表3的时差校正处理(定位模式)步骤的一例 的流程图。此外，在以下说明中，对于与时刻校正处理(测时模式)步骤相同的处理，省略 或简化其说明。 GPS手表3在被设定为定位模式的情况下，执行图6所示的时差校正处理(定位模 式)。 当开始时差校正处理(定位模式)时，GPS手表3首先通过接收控制单元40-1控 制接收模块30进行接收处理。即，接收控制单元40-1使接收模块30起动，接收模块30开 始接收从GPS卫星10发送来的卫星信号(步骤S100)。
接着，接收控制单元40-l开始卫星搜索处理(步骤S102)。 接着，接收控制单元40-l判断从开始卫星搜索处理起经过的时间是否超过了预 定的规定时间(例如6秒)，即是否超时(步骤S104)。 在卫星搜索处理中发生超时的情况下(步骤S104中为"是")，接收控制单元40-1 强制结束接收模块30的接收动作(步骤S128)。 另一方面，在超时之前卫星搜索处理已经结束的情况下(步骤S106中为"是")， 接收控制单元40-l判断是否成功捕捉到规定数量(N个)以上的GPS卫星10(步骤S108)。 这里，x，y，z为用于确定GPS手表3的三维位置(x，y，z)的三个未知数。因此，为了计算 GPS手表3的三维位置(x， y， z)，需要3个以上的GPS卫星10的GPS时刻信息以及轨道信 息。此外，当为了提高定位精度而将GPS手表3的内部时刻信息与GPS时刻信息之间的时 刻误差也看成未知数时，需要4个以上GPS卫星10的GPS时刻信息以及轨道信息。
在未能捕捉到N个(例如4个)以上的GPS卫星10的情况下(步骤S108中为
13"否")，接收控制单元40-1重新开始卫星搜索处理(步骤S102)。 另一方面，在成功捕捉到N个(例如4个)以上的GPS卫星10的情况下(步骤 S108中为"是")，接收控制单元40-l开始获取所捕捉到的GPS卫星10的卫星信息(特别 是GPS时刻信息以及轨道信息)(步骤SI 10)。具体地说，基带部60进行以下处理对来自 捕捉到的各GPS卫星的导航消息分别进行解调，取得Z计数数据和星历参数。然后，基带部 60将取得的GPS时刻信息以及轨道信息存储在SRAM 63中。 在取得N个(例如4个)以上的GPS卫星10的卫星信息之前发生超时的情况下 (步骤S112中为"是")，接收控制单元40-1重新开始卫星搜索处理(步骤S102)。例如可 以设想到这样的情况由于来自GPS卫星10的卫星信号的接收电平很低，因此在未能对N 个(例如4个)以上的GPS卫星10的卫星信息进行正确解调的状态下发生超时。
另一方面，在超时之前N个(例如4个)以上GPS卫星IO的卫星信息的获取已结 束的情况下(步骤S114中为"是")，基带部60从捕捉到的GPS卫星IO中选择N个(例如 4个)GPS卫星IO的组而开始定位计算(步骤S116)。 具体地说，基带部60从SRAM 63中读出所选择的N个(例如4个)GPS卫星10的 卫星信息(GPS时刻信息以及轨道信息)来进行定位计算，生成位置信息(GPS手表3所处 位置的纬度及经度)。 然后，基带部60参照存储在闪存66中的时差信息，根据位置信息以及定位误差来 获取GPS手表3所处位置的时差数据。然后，基带部60在成功取得时差数据时，结束定位 计算。 在结束定位计算之前发生超时的情况下(步骤S118中为"是")，接收控制单元 40-1重新开始卫星搜索处理(步骤S102)。 另一方面，在超时之前已经结束了定位计算的情况下(步骤S120中为"是")，接收 控制单元40-1从SRAM 63中与时差数据一起读出至少一个GPS卫星10的GPS时刻信息， 结束接收模块30的接收动作(步骤S122)。 然后，时刻信息校正单元40-2根据从接收模块30取得的GPS时刻信息和时差数 据，对存储部41中存储的内部时刻信息进行校正(步骤S124)。 最后，驱动控制单元40-3根据校正后的内部时刻信息来控制驱动电路44，对时刻 显示(时差)进行校正(步骤S126)。
[GPS手表的结构] 图7(A)和图7(B)是用于说明第1实施方式的GPS手表3的结构的图。图7 (A) 是GPS手表3的概略俯视图，图7 (B)是图7 (A)的GPS手表3的概略剖视图。
如图7(A)所示，GPS手表3具有表盘11以及指针12。指针12由秒针、分针、时针 等构成，由步进电机通过齿轮进行驱动。 GPS手表3构成为可通过手动操作表把14、按钮15 (A按钮)及按钮16 (B按钮) 而设定为测时模式和定位模式。 例如，如果按下按钮15 (A按钮)几秒(例如3秒)以上，则GPS手表3进行基于 测时模式的时刻校正处理。并且，如果按下按钮16(B按钮)几秒(例如3秒)以上，则GPS 手表3进行基于定位模式的时刻校正处理(时差校正处理)。 另一方面，如果短时间按压按钮15(A按钮)，则GPS手表3通过表盘11以及指针12来显示测时模式下最新的接收结果。另外，如果短时间按压按钮16 (B按钮)，则GPS手表3通过表盘11以及指针12来显示定位模式下最新的接收结果。例如，在接收成功的情况下秒针向"Y"的位置(10秒位置)移动，在接收失败的情况下秒针向"N"的位置(20秒位置)移动。 此外，GPS手表3还能够定期(自动)执行测时模式及定位模式。 如图7(B)所示，GPS手表3具有由不锈钢(SUS)、钛等金属构成的外壳17。 外壳17形成为近似圆筒状，并且在正面侧的开口处通过表圈18而安装有表面玻
璃19。为了提高卫星信号的接收性能，表圈18由陶瓷等非金属材料构成。在外壳17的背
面侧的开口处安装有后盖26。 在外壳17的内部配置有机芯13、太阳能电池22、GPS天线27以及二次电池24等。
机芯13包括步进电机及齿轮组21。步进电机由电机线圈20、定子以及转子等构成，经由齿轮组21对指针12进行驱动。 在机芯13的后盖侧配置有电路基板25，电路基板25经由连接器32与天线基板23以及二次电池24连接。 在电路基板25上安装有包含接收电路的接收模块30、以及进行步进电机的驱动控制等的控制部(CPU) 40等，其中，所述接收电路对GPS天线27所接收的卫星信号进行处理。接收模块30及控制部(CPU)40被屏蔽板33遮挡，由从二次电池24提供的电力来驱动。
二次电池24是锂离子电池等可充电的二次电池，蓄积由太阳能电池22发出的电力。即，通过将太阳能电池22的电极与二次电池24的电极之间电连接，能够使太阳能电池22进行光发电，对二次电池24进行充电。此外，在本实施方式中，虽然采用了锂离子电池等二次电池作为二次电池24，不过二次电池24只要为蓄电体即可，例如，也可以是电容等。
太阳能电池22被配置成，其受光面22a(图7(B)中为上表面)与表盘11的背面llb(正面(时刻显示面)lla相反侧的面)的一部分相面对，太阳能电池22接收透过表面玻璃19以及表盘11的光而进行光发电。 关于表盘11，由于可从外部看到，因此优选采用透射率低的材料，在尽量使光透过
的同时实现良好的外观。因此，表盘ll由透光的塑料或玻璃等非金属材料构成。 安装在天线基板23上的GPS天线27是接收来自多个GPS卫星10的卫星信号的
天线，可以由贴片天线、螺旋天线、芯片天线、倒F天线等来实现。此外，由于从GPS卫星10
发送的1. 57542GHz的微波为圆偏振波，因此GPS天线27优选由可接收圆偏振波的贴片天
线来实现。 在本实施方式中，为了提高GPS手表3的装饰性及安装性，而将GPS天线27配置在表盘11的背面lib侧。因此，表盘11优选由作为可通过1. 5GHz频带微波的材料(例如导电率和透磁率低的材料)的塑料或玻璃等非金属构成。 GPS天线27是从包含上表面及侧面在内的整个表面接收微波(卫星信号)。因此，为了不使太阳能电池22内的金属部件对微波形成屏蔽，在本实施方式中，在表盘ll的背面11b与GPS天线27的接收面27a(图7(B)中为上表面)之间没有配置太阳能电池22。但是，GPS天线27与太阳能电池22的距离越近，GPS天线27与太阳能电池22内的金属部件之间越容易发生电耦合，进而发生损耗。并且，GPS天线27与太阳能电池22的距离越近，GPS天线27的辐射场被太阳能电池22遮挡的程度越大，GPS天线27的辐射场越小。而且，由于作为太阳能电池22的结构要素的透明电极221和金属电极225是由金属材料构成的，所以导电率大的太阳能电池内的透明电极221和金属电极225是导致接收性能劣化的主要原因。因此，为了不使接收性能劣化，在本实施方式中，将GPS天线27配置成，GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221及金属电极225之间的距离M工为规定值以上。
另外，还将GPS天线27配置成，GPS天线27与金属部件之间的距离为规定值以上，使得不会因太阳能电池22之外的金属部件产生电耦合从而发生损耗，并且，使得GPS天线27的辐射场不会因金属部件的遮挡而变小，不会导致GPS天线27的接收性能劣化。例如，在外壳17及机芯13均由金属材料构成的情况下，将GPS天线27配置成，GPS天线27与外壳17之间的距离M2以及与机芯13之间的距离M3均为规定值以上。 此外，如后所述，在采用贴片天线的情况下，只要GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225以及金属部件之间的距离为垂直于接收面27a的方向上的厚度L以上，就不会因与GPS天线27电耦合而发生损耗，从而基本不会导致天线的接收性能劣化。因此优选的是，距离M"M2以及M3为GPS天线27在与接收面27a垂直的方向上的厚度L以上。 在GPS天线27和外壳17及机芯13之间出现了空间，而在该空间中可以设置用于固定各部件的隔离部件(spacer)。隔离部件由不影响接收性能的非金属材料构成。
图8(A)和图8(B)是用于说明第1实施方式的GPS手表3中的太阳能电池22的结构的图。图8(A)是从光入射的方向(图7(B)中为上方向)观察太阳能电池22的图。而图8(B)是图8(A)所示的太阳能电池22的II-II线剖视图。另外，在图8(B)中，为了便于说明，以纵向放大率大于横向放大率的方式进行了图示，但实际上，太阳能电池22的厚度P为几y m左右，GPS天线27的厚度L以及GPS天线27与太阳能电池22的金属电极225之间的距离M工为几mm左右。 如图8(A)及图8(B)所示，太阳能电池22具有用于穿过指针12的开口部22c。此外，例如在GPS手表3为数字时刻显示型手表的情况下，由于不存在指针12，所以可以不设置开口部22c，但由于数字显示部被配置在太阳能电池22的背面，因此为了能够从外部进行视觉确认，需要另设开口部。 另外，如图8(A)及图8(B)所示，太阳能电池22具有这样的结构用保护膜220及227覆盖形成在塑料膜基板226上的非晶硅228。非晶硅228形成为i型半导体223被p型半导体222和n型半导体224夹在中间，在非晶硅228的正面228a(图7 (B)中为与表盘ll的背面llb相对的面)以及背面228b(图7(B)中为与机芯13等相对的面)上，分别形成有透明电极221和金属电极225。 另外，塑料膜基板226可由金属材料构成。在塑料膜基板226是由金属材料构成的情况下，将塑料膜基板226与GPS天线27之间的距离设置为规定值以上。
当透过保护膜220以及透明电极221的光入射到非晶硅228的正面228a时，由于光能的作用使i型半导体223中产生电子和空穴。所产生的电子和空穴分别向p型半导体222和n型半导体224的方向移动。其结果，电流向与透明电极221及金属电极225相连的外部电路流动。通过这种方式使太阳能电池22进行光发电。 如前所述，太阳能电池22包含由金属材料构成的透明电极221和金属电极225，因而微波屏蔽效应很强，因此，为了不对微波形成遮挡，在本实施方式中，在表盘11的背面
16llb与GPS天线27的接收面27a(图8(B)中为上表面)之间没有配置太阳能电池22。
此外，将GPS天线27配置成，GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离M工以及与外壳17之间的距离M2为规定值以上，这是为了提高微波的接收性能，即，抑制GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225以及外壳17发生电耦合而产生损耗，并且，使得GPS天线27的辐射场不被太阳能电池22的透明电极221和金属电极225以及外壳17遮挡而导致GPS天线27的辐射场变小，从而不会使GPS天线27的接收性能劣化。 此外，如果能从外部看到太阳能电池22的表面颜色及质感，则GPS手表3的装饰性不够完美。因此，如图7(B)所示，将太阳能电池22配置在表盘11的背面llb侧，使其很难从外部看到。 图9是表示第1实施方式的GPS手表3中的GPS天线27的辐射场的一例的图。
GPS天线27的辐射场受到太阳能电池22的透明电极221和金属电极225以及外壳17遮挡。因此，GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离Mi以及GPS天线27与外壳17之间的距离M2越短，GPS天线27的辐射场越小，GPS天线27的接收性能越差。因此，在第1实施方式的GPS手表3中，为了降低接收性能的劣化，将GPS天线27配置成，GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离M工以及与外壳17之间的距离M2为规定值以上。优选根据测定数据来决定M工和M^以能够确保GPS天线27的接收性能。 图10(A)和图10(B)是表示与用作GPS天线27的贴片天线的接收能力相关的测定数据的图。该贴片天线在与接收面垂直的方向上的厚度L(图7(B)及图8(B)所示的GPS天线27的厚度L)为3mm。 图10(A)的测定数据表示贴片天线与金属部件或属于金属部件的壳体之间的距离M和1.57542GHz微波(GPS的Ll波)的接收灵敏度的关系。其中，在图10(A)中，横轴表示贴片天线与金属部件或属于金属部件的壳体之间的距离M，纵轴表示相对于距离M无限大时的接收灵敏度的相对灵敏度。根据图10(A)的测定数据，如果贴片天线与金属部件或属于金属部件的壳体之间的距离M比贴片天线的厚度L(3mm)(贴片天线上表面的辐射电极与贴片天线下表面的天线基板之间的距离)短，则天线上表面的辐射电极与金属部件发生电耦合，因而原本应该流过贴片天线上表面的辐射电极与贴片天线下表面的基板之间的电流发生损耗，应该流过的电流量减少，贴片天线的接收灵敏度急剧劣化。相反，如果贴片天线与金属部件之间的距离M为贴片天线的厚度L(3mm)以上，则基本不会导致贴片天线的接收灵敏度劣化。 不限于贴片天线，在采用其他种类的天线的情况下，当天线附近存在金属部件或属于金属部件的壳体时，也会与该金属部件或属于金属部件的壳体发生电耦合，因此只要取得一定以上的距离即可确保接收灵敏度，而不导致接收灵敏度劣化。
图10(B)的测定数据表示贴片天线与金属部件或属于金属部件的壳体之间的距离M、和表示最大接收灵敏度的频率与1. 57542GHz (GPS的Ll波的频率)之差(调谐频率的变动)的关系。其中，在图10(B)中，横轴表示贴片天线与金属部件或属于金属部件的壳体之间的距离M，纵轴表示调谐频率的变动。根据图10(B)的测定数据，如果贴片天线与金属部件之间的距离M比贴片天线的厚度L(3mm)(贴片天线上表面的辐射电极与贴片天线下表面的天线基板之间的距离)短，则配置金属部件或属于金属部件的壳体会导致作为天线阻抗的感性分量或容性分量发生变动，结果导致调谐频率的变动急剧增大。相反，如果贴片天线与金属部件或属于金属部件的壳体之间的距离M为贴片天线的厚度L(3mm)以上，则频率变动很小。 根据图10(A)及图10(B)的测定数据，如果图7(B)、图8(A)及图8(B)所示的GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离M工为L以下，则接收灵敏度的劣化和频率的变动都非常小。即，为了可靠地接收卫星信号，优选GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离M工为L以下。同样，根据图10(A)以及图10(B)的测定数据，优选图7(B)所示的GPS天线27与外壳17之间的距离12以及GPS天线27与机芯13之间的距离M3均为L以上。 图11(A)和图11(B)是用于说明第1实施方式的GPS手表3中的GPS天线27的配置的一例的图。 第1实施方式的GPS手表3是基于指针12的模拟时刻显示型手表，如图7(B)所示，指针12配置在表盘11的中心。而且，由于将机芯13配置在手表内部的中心附近以对指针12进行驱动，因此将GPS天线27配置在表盘11的背面lib侧的靠近外壳17的周缘部(图11(A)中为斜线表示的区域)的至少一部分上。因此，如图9所示，GPS天线27的辐射场受到外壳17的遮挡而朝向内侧。 因此，如图11(B)所示，优选将GPS天线27配置在与表盘11的正面(时刻显示面)11a上的12点 6点的位置(包括12点、3点、6点的位置的大致右半部区域)对应的背面llb侧的周缘部(图11(B)中为用斜线表示的区域)的至少一部分上。当这样配置GPS天线27时，在日常生活中，例如用户在将GPS手表3戴在左手腕的状态下行走或奔跑时，容易使GPS天线27的辐射场朝向GPS卫星10所在的上空。因此，便于接收微波，提高了便利性。[第l实施方式的效果] 将入射到某材质中的电磁场衰减至1/e的距离称为表皮深度(skind印th)，表皮深度越小的材质，电波越难以通过。用下式来表示相对于频率f的电波的、透磁率为P、导电率为。的导体的表皮深度d。
式1
d = 1 /'f M CT (1) 根据式(1)可知，电波的频率f越大表皮深度d越小。即，频率f越大，电波越难以通过。频率高的微波对表皮深度的影响特别大。即，特别对于金属材料等，由于导电率o很大，所以表皮深度较大。当表皮深度较大时，微波屏蔽效应的作用显著。由于太阳能电池22的结构中的透明电极221和金属电极225含有金属材料，因此其屏蔽效应是导致微波衰减的主要原因。 在第1实施方式的GPS手表3中，如图7(B)所示，在表盘ll的背面llb与GPS天线27的接收面27a之间不存在太阳能电池22，因此，来自GPS卫星10的微波不会受到太阳能电池22的遮挡，从而最大限度地穿过太阳能电池22，因此能够确保可靠的接收。因此，即使将GPS天线27配置在表盘11的背面llb侧的手表内部，也能够保持可靠的接收。由此，根据第1实施方式的GPS手表3，能够缓解天线配置上的制约，因此能够提高装饰性及安装
18性。 另外，在第1实施方式的GPS手表3中，如图7(B)所示，将GPS天线27配置成 GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离M^与外壳17之 间的距离M2、以及与机芯13之间的距离M3均为规定值以上。虽然GPS天线27与金属部件 之间的距离越近，GPS天线27的辐射场越小，因而越难以接收，但是，在第1实施方式的GPS 手表3中，由于GPS天线27与金属部件之间的距离为规定值以上，因此能够降低接收性能 的劣化。此外，在第1实施方式的GPS手表3中，如果将GPS天线27配置成GPS天线27与 金属部件之间的距离为GPS天线27的厚度L以上，则能够进一步降低接收性能的劣化。
另外，在第1实施方式的GPS手表3中，如图11(A)所示，将GPS天线27配置在靠 近外壳17的周缘部上。而且如图11(B)所示，将GPS天线27配置在表盘11的与正面lla 的12点 6点的位置对应的背面lib侧的周缘部的至少一部分上，因此在日常生活中，例 如用户在将GPS手表3戴在左手腕的状态下行走或奔跑时，容易使GPS天线27的辐射场朝 向GPS卫星IO所在的上空。因此，便于接收微波，提高了便利性。 如上所述，根据第1实施方式，即使将GPS天线27配置在表盘11的背面lib侧的 手表内部，也能够保持可靠的接收，因此能够提供装饰性及安装性良好的GPS手表。
[变形例] 图12是第1实施方式的变形例的概略剖视图。此外，在图12中对与图7(B)相同 的结构标注相同的符号。 在第1实施方式的变形例中，太阳能电池22的受光面22a和天线27的接收面27a 被配置在大致同一平面上。 为了不使接收性能显著劣化而将GPS天线27配置成，GPS天线27与太阳能电池 22的透明电极221和金属电极225之间的距离M工为规定值以上。而且还将GPS天线27配 置成，GPS天线27与外壳17之间的距离M2以及与机芯13之间的距离M3均为规定值以上。
变形例的其他结构与图7(B)的结构相同，所以省略说明。 在本变形例中，与图7(B)的结构相比，GPS天线27被配置在更靠近表面玻璃19的 位置上。因此，GPS天线27的辐射场很难受到外壳17以及太阳能电池22的透明电极221 和金属电极225的遮挡。因此，根据本变形例，与图7(B)的GPS手表3相比，能够进一步提 高GPS天线27的接收性能。 另外，在本变形例中，将GPS天线27配置在表盘11的背面lib附近。因此，与图 7 (B)的结构相比，能够提高手表内部其他钟表部件的配置自由度。例如，如果在各钟表部件 之间以尽量不留间隙的方式进行配置，则能够使外壳17变得更薄，能够实现轻量化。
2-2.第2实施方式 图13是第2实施方式的GPS手表3的概略剖视图。在图13中，对与图7 (B)相同 的结构标注相同的符号。 在第2实施方式的GPS手表3中，太阳能电池22被配置成，其受光面22a(图13 中为上表面)与表盘11的大致整个背面llb相面对，接收透过表面玻璃19以及表盘11的 光而进行光发电。另外，为了提高GPS手表3的装饰性及安装性，将GPS天线27隔着太阳 能电池22而配置在表盘11的背面llb侧。即，将GPS天线27配置成，其接收面27a(图13 中为上表面)的至少一部分与太阳能电池22的背面22b(受光面22a相反侧的面)的至少一部分相面对。其结果，GPS天线27接收穿过表面玻璃19、表盘11以及太阳能电池22的
卫星信号。 太阳能电池22的透明电极221和金属电极225的微波屏蔽效应很强。因此，GPS天线27很难接收到穿过太阳能电池22的透明电极221和金属电极225的微波(卫星信号)。因此，在本实施方式中，太阳能电池22至少在被夹在表盘11的背面lib与GPS天线27的接收面27a之间的部分上未形成透明电极221和金属电极225。此外，为了不使接收性能显著劣化，将GPS天线27配置成，GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离M工为规定值以上。 另外，塑料膜基板226可由金属材料构成。在塑料膜基板226是由金属材料构成的情况下，将塑料膜基板226与GPS天线27之间的距离设置为规定值以上。
此外，在本实施方式中，与第1实施方式相同，将GPS天线27配置成与金属部件之间的距离为规定值以上。即，将GPS天线27配置成，GPS天线27与外壳17之间的距离M2以及与机芯13之间的距离M3均为规定值以上。另外，如前所述，在GPS天线27是贴片天线的情况下，优选距离MpM2以及M3均为GPS天线27的厚度L以上。 第2实施方式的GPS手表3的其他构造与第1实施方式的GPS手表3相同，所以
省略说明。 图14(A)和图14(B)是用于说明第2实施方式的GPS手表3中的太阳能电池22的结构的图。图14(A)是从光入射的方向(图13中为上方向)观察太阳能电池22的图。而图14(B)是图14(A)所示的太阳能电池22的II-II线剖视图。此外，在图14(B)中，为了便于说明，以纵向放大率大于横向放大率的方式进行了图示，但实际上，太阳能电池22的厚度P为几y m左右，GPS天线27的厚度L以及GPS天线27与太阳能电池22的金属电极225之间的距离M!为几mm左右。在图14(A)和图14(B)中，对分别与图8(A)和图8(B)相同的结构标注相同的符号，并省略或简化其说明。 如图14(A)及图14(B)所示，本实施方式的太阳能电池22具有用于穿过指针12的开口部22c。此外，例如在GPS手表3为数字时刻显示型手表的情况下，由于不存在指针12，所以可以不设置开口部22c，但由于数字显示部被配置在太阳能电池22的背面，因此为了能够从外部进行视觉确认，需要另设开口部。 为了提高太阳能电池22的发电效率，需要尽量增大入射到非晶硅228的正面228a上的光量。因此，希望尽量增大非晶硅228的表面积。但是如前所述，太阳能电池22的透明电极221和金属电极225的微波屏蔽效应很强，因此在本实施方式中，在被夹在表盘11的背面lib与GPS天线27的接收面27a(图14(B)中为上表面)之间的部分上，没有形成有透明电极221以及金属电极225。 此外，为了提高微波的接收性能，将GPS天线27配置成，GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离M工以及与外壳17之间的距离M2均为规定值以上。 此外，第2实施方式的GPS手表3的电路结构可以与图3所示的第1实施方式的GPS手表3的电路结构相同，因此省略其说明。此外，第2实施方式的GPS手表3的时刻校正处理(测时模式)步骤以及时差校正处理(定位模式)步骤可以与图5及图6分别表示的第1实施方式的GPS手表3的时刻校正处理(测时模式)步骤及时差校正处理(定位模式)步骤相同，因此省略其说明。另外，第2实施方式的GPS手表3中的GPS天线27的配
置可以与图11(A)及图11(B)所示的第1实施方式的GPS手表3中的GPS天线27的配置
相同，因此省略其说明。[第2实施方式的效果] 根据第2实施方式的GPS手表3，可取得如下效果。 在第2实施方式的GPS手表3中，如图13所示，太阳能电池22在被夹在表盘11的背面lib与GPS天线27的接收面27a之间的部分上没有形成透明电极221和金属电极225。由于未形成太阳能电池22的透明电极221和金属电极225的部分的微波屏蔽效应较弱，因此来自GPS卫星10的微波不会受到太阳能电池22的遮挡，从而最大限度地穿过太阳能电池22，因此能够确保可靠的接收。因此，即使将GPS天线27配置在太阳能电池22的背面侧的手表内部，也能够保持可靠的接收。由此，根据第2实施方式的GPS手表3，能够缓解天线配置上的制约，因此能够提高装饰性及安装性。 另外，在第2实施方式的GPS手表3中，如图13所示，将太阳能电池22配置成太阳能电池22的整个受光面22a与表盘11的整个背而lib相面对。因此，能够从外部通过整个表盘11视觉感受到太阳能电池22的色调，能够实现良好的装饰性。另外，由于能够进一步扩大太阳能电池22的受光面22a，因此能够进一步提高太阳能电池22的发电效率。
另外，在第2实施方式的GPS手表3中，如图13所示，将GPS天线27配置成，GPS天线27与太阳能电池22的透明电极221和金属电极225之间的距离M^与外壳17之间的距离M2、以及与机芯13之间的距离M3均为规定值以上。即，在第2实施方式的GPS手表3中，由于GPS天线27与金属部件之间相距的距离为规定值以上，因此能够降低接收性能的劣化。此外，在第2实施方式的GPS手表3中，在GPS天线27为贴片天线的情况下，如果将GPS天线27配置成GPS天线27与金属部件之间的距离为GPS天线27的厚度L以上，则能够进一步降低接收性能的劣化。 另外，在第2实施方式的GPS手表3中，如图13所示，将GPS天线27配置在靠近外壳17的周缘部上。而且与第1实施方式同样，将GPS天线27配置在表盘11的与正面11a的12点 6点的位置对应的背面llb侧的周缘部的至少一部分上，因此在日常生活中，例如用户在将GPS手表3戴在左手腕的状态下行走或奔跑时，容易使GPS天线27的辐射场朝向GPS卫星10所在的上空。因此，便于接收微波，提高了便利性。 如上所述，根据第2实施方式，即使将GPS天线27配置在表盘11的背面lib侧的手表内部，也能够保持可靠的接收，因此能够提供装饰性及安装性良好的GPS手表。
2-3.第3实施方式 图15是第3实施方式的GPS手表3的概略剖视图。在图15中，对与图7(B)相同的结构标注相同的符号。 在第3实施方式的GPS手表3中，将太阳能电池22配置成，其受光面22a(图15中为上表面)与表盘11的大致整个背面llb相面对，接收透过表面玻璃19以及表盘11的光而进行光发电。另外，为了提高GPS手表3的装饰性及安装性，将GPS天线27隔着太阳能电池22而配置在表盘11的背面lib侧。 在本实施方式中，太阳能电池22的包含被夹在表盘11的背面lib与GPS天线27的接收面27a(图15中为上表面)之间的部分在内的、GPS天线27的接收面27a的附近部分的透明电极221和金属电极225形成为网状。 此外，在本实施方式中，与第1实施方式和第2实施方式同样，将GPS天线27配置
成与金属部件之间的距离为规定值以上。即，GPS天线27被配置成，GPS天线27与外壳17
之间的距离M2以及与机芯13之间的距离M3均为规定值以上。此外，如前所述，在GPS天线
27为贴片天线的情况下，优选距离MpM2以及M3均为GPS天线27的厚度L以上。 第3实施方式的GPS手表3的其他结构与第1实施方式的GPS手表3相同，因此
省略说明。 图16(A)和图16(B)是用于说明第3实施方式的GPS手表3中的太阳能电池22的结构的图。图16(A)是从光入射的方向(图15中为上方向)观察太阳能电池22的图。而图16(B)是图16(A)所示的太阳能电池22的II-II线剖视图。另外，在图16(B)中，为了便于说明，以纵向放大率大于横向放大率的方式进行了图示，但实际上，太阳能电池22的厚度P为几Pm左右，GPS天线27的厚度L以及GPS天线27与太阳能电池22的金属电极225之间的距离M!为几mm左右。在图16(A)和图16(B)中，对分别与图8(A)和图8(B)相同的结构标注相同的符号，并省略或简化其说明。 如图16(A)及图16(B)所示，本实施方式的太阳能电池22具有用于穿过指针12的开口部22c。此外，例如在GPS手表3为数字时刻显示型手表的情况下，由于不存在指针12，所以可以不设置开口部22c，但由于数字显示部被配置在太阳能电池22的背面，因此为了能够从外部进行视觉确认，需要另设开口部。 为了提高太阳能电池22的发电效率，需要尽量增大入射到非晶硅228的正面228a上的光量。因此，希望尽量增大非晶硅228的表面积。因此，在本实施方式中，在表盘ll的背面11b与GPS天线27的接收面27a之间也配置有太阳能电池22。但是如前所述，太阳能电池22的透明电极221和金属电极225的微波屏蔽效应很强，因此在本实施方式中，将GPS天线27的接收面27a(图16(B)中为上表面)的附近部分的透明电极221和金属电极225形成为网状。 此外，因为第3实施方式的GPS手表3的电路结构与图3所示的第1实施方式的GPS手表3的电路结构相同，所以省略其说明。另夕卜，由于第3实施方式的GPS手表3的时刻校正处理(测时模式)步骤以及时差校正处理(定位模式)步骤可以与图5及图6分别所示的第1实施方式的GPS手表3的时刻校正处理(测时模式)步骤以及时差校正处理(定位模式)步骤相同，所以省略其说明。另外，第3实施方式的GPS手表3中的GPS天线27的配置可以与图11(A)及图11(B)所示的第1实施方式的GPS手表3中的GPS天线27
的配置相同，所以省略其说明。
[第3实施方式的效果] 根据第3实施方式的GPS手表3，可取得如下的效果。 在第3实施方式的GPS手表3中，如图15所示，由于太阳能电池22的包含被夹在表盘11的背面lib与GPS天线27的接收面27a之间的部分在内的、GPS天线27的接收面27a的附近部分的透明电极221和金属电极225形成为网状，因此能够减小其面积。即，能够缓解来自GPS卫星10的微波因太阳能电池22而发生的衰减，能够使微波最大限度地穿过太阳能电池22，从而能够确保可靠的接收。另外，能够缓解由于太阳能电池22的透明电极221以及金属电极225的电耦合而发生的损耗。因此，即使将GPS天线27配置在太阳能
22电池22的背面22b侧的手表内部，也能够保持可靠的接收。由此，根据第3实施方式的GPS手表3，能够缓解天线配置上的制约，因此能够提高装饰性及安装性。 另外，第3实施方式的GPS手表3与第1实施方式以及第2实施方式的GPS手表3相比，太阳能电池22的透明电极221和金属电极225的表面积更大。因此，能够进一步提高太阳能电池22的光发电效率。 另外，在第3实施方式的GPS手表3中，如图15所示，将GPS天线27配置成GPS天线27与外壳17之间的距离M2、以及与机芯13之间的距离M3均为规定值以上。即，在第3实施方式的GPS手表3中，由于GPS天线27与金属部件之间相距的距离为规定值以上，因此能够降低接收性能的劣化。此外，在第3实施方式的GPS手表3中，在GPS天线27为贴片天线的情况下，如果将GPS天线27配置成GPS天线27与金属部件之间的距离为GPS天线27的厚度L以上，则能够进一步降低接收性能的劣化。 另外，在第3实施方式的GPS手表3中，如图15所示，将GPS天线27配置在靠近外壳17的周缘部上。而且与第1实施方式和第2实施方式同样，将GPS天线27配置在与表盘11的正面lla的12点 6点的位置对应的背面lib侧的周缘部的至少一部分上，因此在日常生活中，例如用户在将GPS手表3戴在左手腕的状态下行走或奔跑时，容易使GPS天线27的辐射场朝向GPS卫星10所在的上空。因此，便于接收微波，提高了便利性。
如上所述，根据第3实施方式，即使将GPS天线27配置在表盘11的背面lib侧的手表内部，也能够保持可靠的接收，因此能够提供装饰性及安装性良好的GPS手表。
2-4. GPS手表的外观 图17 (A)和图17 (B)是表示第1 第3实施方式的GPS手表3的外观的一例的图。例如图17 (A)所示，GPS手表3可以不在夹在表盘11的背面与GPS天线27的接收面之间的空间内配置太阳能电池22(第1实施方式)。另外，例如图17(B)所示，GPS手表3可以不在被夹在表盘11的背面与GPS天线27的接收面之间的部分上形成太阳能电池22的电极(第2实施方式)，或者可以在太阳能电池22的被夹在表盘11的背面与GPS天线27的接收面之间的部分上形成网状的电极(第3实施方式)。 如图17(A)及图17(B)所示，第1 第3实施方式的GPS手表3将GPS天线27配置在表盘ll的背面侧，所以装饰性及安装性良好。此外，GPS天线27在图17(A)中被配置在表盘11的12点的位置的背面侧，而在图17(B)中被配置在表盘11的6点的位置的背面侧。因此，如图11(B)所说明的那样，对于GPS手表3而言，在用户的行走或奔跑等日常生活中，容易使GPS天线27的辐射场朝向GPS卫星10所在的上空。因此，便于接收微波，提高了便利性。 此外，本发明不限于本实施方式，可以在本发明的主旨的范围内实施各种变形。
例如，在第3实施方式中，举例说明了仅将太阳能电池22的位于GPS天线27的接收面27a附近的透明电极221和金属电极225形成为网状的情况，不过也可以将太阳能电池22的透明电极221和金属电极225的整体都形成为网状。 另外，虽然第1实施方式及第2实施方式的太阳能电池22采用了塑料膜基板226 ，但塑料膜基板226也可以是金属基板。在采用金属基板的情况下，会发生遮挡微波的屏蔽效应以及由于与GPS天线27电耦合而产生的损耗，因此希望与GPS天线27相距规定值以上地进行配置。
同样地，虽然在第3实施方式中，太阳能电池22也采用了塑料膜基板226，不过塑
料膜基板226也可以是金属基板。在采用金属基板的情况下，希望金属基板的与太阳能电
池22的透明电极221及金属电极225呈网状的部分相重叠的部分为网状或空白。 另外，上述各实施方式例如以通过表盘11和指针12进行时刻显示的模拟时刻显
示型手表为例进行了说明，但本发明的电子表不限于模拟时刻显示型的手表，也可以是没
有指针12，而在表盘11上进行时刻信息的数字显示的数字时刻显示型的手表。 另外，上述各实施方式中例如以GPS手表为例进行了说明，但本发明的电子表不
限于GPS手表，也可以是其他种类的电子表。作为其他种类的电子表，例如可以想到利用蓝
牙(Bluetooth)或CDMA方式等与移动电话或基站等进行通信的手表。 本发明包括与实施方式中说明的结构本质相同的结构(例如，功能、方法以及结
果相同的结构、或目的及效果相同的结构)。另外，本发明还包括对实施方式所说明的结构
中非本质的部分进行置换而得到的结构。另外，本发明还包括能够发挥与实施方式中说明
的结构相同作用效果的结构或能够实现同一目的的结构。另外，本发明还包括在实施方式
所说明的结构上追加公知技术而形成的结构。
权利要求
一种电子表，其将利用光发电产生的电力作为动力源，且具有接收微波的功能，其特征在于，该电子表包括在正面显示时刻信息的表盘；太阳能电池，其接收透过上述表盘的光而进行上述光发电；以及天线，其接收面的至少一部分与上述表盘的背面的至少一部分相面对，接收透过上述表盘的上述微波，不在被夹在上述表盘的背面与上述天线的上述接收面之间的空间内，配置上述太阳能电池。
2. 根据权利要求l所述的电子表，其特征在于，上述太阳能电池在被夹在上述表盘的背面与上述天线的上述接收面之间的空间内，形 成有开口部。
3. 根据权利要求1或2所述的电子表，其特征在于，上述太阳能电池被配置成，该太阳能电池的受光面的至少一部分与上述表盘的背面的 至少一部分相面对。
4. 根据权利要求3所述的电子表，其特征在于，上述太阳能电池的上述受光面与上述天线的上述接收面被配置在大致同一平面上。
5. —种电子表，其将利用光发电产生的电力作为动力源，且具有接收微波的功能，其特 征在于，该电子表包括在正面显示时刻信息的表盘；太阳能电池，其受光面的至少一部分与上述表盘的背面的至少一部分相面对，接收透 过上述表盘的光而进行上述光发电；以及天线，其接收面的至少一部分与上述太阳能电池的上述受光面的背面的至少一部分相 面对，接收穿过上述太阳能电池的上述微波，上述太阳能电池至少在被夹在上述表盘的背面与上述天线的上述接收面之间的部分 上，不形成电极。
6. 根据权利要求1 5中任意一项所述的电子表，其特征在于， 上述天线与上述太阳能电池中包含的金属部件之间的距离为规定值以上。
7. —种电子表，其将利用光发电产生的电力作为动力源，且具有接收微波的功能，其特 征在于，该电子表包括在正面显示时刻信息的表盘；太阳能电池，其受光面的至少一部分与上述表盘的背面的至少一部分相面对，接收透 过上述表盘的光而进行上述光发电；以及天线，其接收面的至少一部分与上述太阳能电池的上述受光面的背面的至少一部分相 面对，接收穿过上述太阳能电池的上述微波，上述太阳能电池的至少以下部分上的电极形成为网状，所述部分是夹在上述表盘的背 面与上述天线的上述接收面之间的部分。
8. 根据权利要求1 7中任意一项所述的电子表，其特征在于， 该电子表包括至少一部分是由金属部件形成的钟表部件，上述钟表部件被配置成，使上述天线与上述金属部件之间的距离为规定值以上。
9. 根据权利要求8所述的电子表，其特征在于， 上述钟表部件包括外壳、机芯和后盖。
10. 根据权利要求1 9中任意一项所述的电子表，其特征在于， 上述天线为贴片天线。
11. 根据权利要求6、8或9中任意一项所述的电子表，其特征在于， 上述规定值为上述天线的与上述接收面垂直的方向上的厚度以上。
12. 根据权利要求3 11中任意一项所述的电子表，其特征在于， 上述太阳能电池被配置成，该太阳能电池的上述受光面与上述表盘的大致整个背面相面对。
13. 根据权利要求1 12中任意一项所述的电子表，其特征在于， 上述天线被配置在上述表盘的背面侧的周缘部的至少一部分上。
14. 根据权利要求13所述的电子表，其特征在于，上述周缘部是上述表盘的与正面的12点 6点的位置对应的背面侧的周缘部。
15. 根据权利要求1 14中任意一项所述的电子表，其特征在于， 上述微波是从位置信息卫星发送来的卫星信号， 该电子表包括时刻校正信息生成部，其从由上述天线接收的上述卫星信号中获取卫星信息，并根据 该卫星信息生成时刻校正信息；以及时刻信息校正部，其根据上述时刻校正信息对上述时刻信息进行校正。
全文摘要
本发明提供一种电子表，该电子表既能保持微波的可靠接收又能通过将太阳能电池及天线配置在表盘的背面侧来实现良好的装饰性及安装性。GPS手表(3)包括在正面(11a)显示时刻信息的表盘(11)、太阳能电池(22)以及GPS天线(27)。太阳能电池(22)接收透过表盘(11)的光而进行光发电。GPS天线(27)被配置成，其接收面(27a)的至少一部分与表盘(11)的背面(11b)的至少一部分相面对，接收透过表盘(11)的微波。GPS手表(3)构成为，不在被夹在表盘(11)的背面(11b)与GPS天线(27)的接收面(27a)之间的空间内，配置太阳能电池(22)。
文档编号G04G19/00GK101727069SQ20091020586
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月19日 优先权日2008年10月20日
发明者马场教充 申请人:精工爱普生株式会社