便携式电波表的制作方法

文档序号:16049346发布日期:2018-11-24 11:08阅读:157来源:国知局

本发明涉及从卫星等接收信号的便携式电波表。

背景技术

在实用中存在便携式的电波表,其接收来自构成gps(globalpositioningsystem:全球定位系统)等的卫星的传输信号中所含的时刻信息而对时刻进行修正。用于电波的接收的天线的种类和配置能够以无损于钟表的功能且能够获得必要的接收灵敏度的方式来确定。

在专利文献1的图8中公开有在挡风玻璃的外周缘的背面侧配置无供电元件423(天线)的结构。无供电元件423通过在电介质上形成的圆弧形的供电元件410而非接触式地被供电。在无供电元件423与供电元件410之间配置有作为电介质的表盘环83。

在专利文献2中公开有由设置在环状的电介质401上的无供电元件402和供电体403构成的天线体40。天线没有配置在挡风玻璃,在天线体40与挡风玻璃之间配置有表盘环83。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-163666号公报

专利文献2:日本特开2014-62844号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

本发明的发明人对在手表那样的便携式钟表搭载利用uhf频段的环形的高灵敏度天线进行了研究。在这种情况下,为了使天线的尺寸为能够安装于便携式钟表的尺寸,需要利用电介质将波长缩短。此处,当如专利文献1的图8所示那样在无供电元件(天线)与供电元件之间配置电介质时,会由于电介质而在高频的接收信号中产生损失。此外,在没有电介质的情况下,接收灵敏度也会由于其距离而下降。另一方面,当如专利文献2所示那样在离开挡风玻璃的位置配置天线时,容易受到便携式钟表的外壳和电路等的影响,从而灵敏度下降或厚度增加。

本发明是鉴于上述的情况而完成的发明,其目的在于提供高灵敏度且薄型的便携式的电波表。

用于解决问题的方式

(1)一种便携式电波表,其包括:挡风玻璃;在上述挡风玻璃的周缘的背面侧沿着上述周缘形成的天线电极;接收电路;天线连接线,其构成连接上述天线电极与上述接收电路的连接电路的至少一部分,与上述天线电极的背面直接连接,向远离上述挡风玻璃的方向延伸;和电介质,其设置在上述天线电极之下,俯视时覆盖上述天线电极的至少一部分。

(2)一种便携式电波表,其是在(1)中,还包括供上述挡风玻璃嵌入的边框,上述电介质为上述边框的一部分,配置在上述天线电极的正下方。

(3)一种便携式电波表,其是在(1)中,还包括供上述挡风玻璃嵌入的边框,上述电介质为上述边框的一部分,在上述天线电极与上述电介质之间配置有绝缘性的部件。

(4)一种便携式电波表,其是在(1)中,还包括:边框,其具有位于上述天线电极之下的电介质,上述挡风玻璃嵌入于上述边框;和电介质部件,其配置在上述电介质与上述天线之间,介电常数与上述电介质的介电常数不同。

(5)一种便携式电波表,其是在(1)中,还包括具有金属部件和电介质部件的边框,上述挡风玻璃嵌入于上述边框。

(6)一种便携式电波表,其是在(1)至(5)中,还包括设置在上述天线电极与上述挡风玻璃之间的遮蔽部件。

(7)一种便携式电波表,其是在(1)至(6)中,上述挡风玻璃的周缘的正面侧具有倾斜部。

发明的效果

根据本发明,便携式电波表能够高灵敏度地接收电波且为薄型。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的卫星电波手表的一个例子的俯视图。

图2是图1所示的卫星电波手表的ii-ii剖切线的剖视图。

图3是表示图1所示的卫星电波手表中所含的电路板和巴伦电路板的俯视图。

图4是表示卫星电波手表的电路结构的概略的框图。

图5是图2所示的剖面的部分放大图。

图6是边框和衬环的部分俯视图。

图7是图1所示的卫星电波手表的vii-vii剖切线的剖视图。

图8是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图9是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图10是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图11是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图12是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图13是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图14是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图15是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图16是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图17是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图18是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图19是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图20是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图21是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图22是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

图23是表示卫星电波手表的另一个例子的部分剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。以下对本发明的实施方式的卫星电波手表1进行说明。本实施方式的卫星电波手表1接收包含时刻信息的卫星电波,使用该接收到的卫星电波中所含的时刻信息进行自身所计时的时刻的修正和测位。

图1是表示本发明的实施方式的卫星电波手表1的外观的一个例子的俯视图,图2是图1所示的卫星电波手表1的ii-ii剖切线的剖视图。如这些图所示,卫星电波手表1包括挡风玻璃31、保持挡风玻璃31的边框32、圆筒形的表身38、设置在表身38之下的后壳39。这些部件构成卫星电波手表1的外形。表身38和边框32被挡风玻璃31和后壳39夹着。以下,将从卫星电波手表1的中心向挡风玻璃31去的方向记作上,将向后壳39去的方向记作下。

表身38由金属构成,上下分别具有孔。边框32是与表身38的上孔的形状相应的环形的陶瓷,边框32通过嵌入该上孔而与表身38相连接。此外,后壳39由金属构成,具有与表身38的下孔的形状相应的平面,后壳39被嵌入该下孔。挡风玻璃31具有与边框32的上侧的开口的形状相应的平面形状,嵌入边框32的该开口。挡风玻璃31与边框32隔着垫圈33相接合,挡风玻璃31由垫圈33固定。此外,边框32与表身38隔着垫圈37相接合,边框32由垫圈37固定。

此外,卫星电波手表1包括天线10a、10b、2个导电销41、环形的衬环34、表盘51、时针52a、分针52b和秒针52c、太阳能电池53、底板54、巴伦电路板43、同轴销45、电路板47、电动机49。这些部件配置在由挡风玻璃31、边框32、表身38、后壳39围成的空间中。

天线10a、10b以沿挡风玻璃31的周缘延伸的方式配置在挡风玻璃31的下侧(背面侧)。在图1的例子中,天线10a、10b分别为圆弧形,粘贴在挡风玻璃31的背面侧。天线10a、10b接收从卫星发送的卫星信号。特别是在本实施方式中,天线10a、10b是所谓的偶极天线,接收从gps(globalpositioningsystem:全球定位系统)卫星发送的频率约为1.6ghz的电波。gps是卫星测位系统的一种,通过在地球的周围环绕的多个gps卫星实现。

导电销41是所谓的探针。2个导电销41与天线10a、10b一对一地对应,天线10a、10b分别通过对应的导电销41与巴伦电路板43电连接。导电销41的两端通过弹簧伸缩,2个导电销41的上端与天线10a、10b接触。此外,2个导电销41的下端分别与设置在巴伦电路板43上的2个连接端子接触。导电销41通过衬环34和底板54固定在俯视时的位置,此外,2个导电销41相互平行地配置。在图2的例子中,导电销41固定于在上下方向上贯通衬环34的孔中。从天线10a、10b看来,导电销41向远离挡风玻璃31的方向延伸。

图3是表示卫星电波手表1的电路结构的概略的框图。为了将偶极天线那样的平衡型天线连接至具有不平衡的特性的同轴销45及接收电路22,巴伦电路21对天线10a、10b接收到的信号进行转换。接收电路22经同轴销45与巴伦电路21连接。接收电路22对天线10a、10b接收到的信号进行解码,输出表示解码的结果得到的卫星信号的内容的位串(接收数据)。更具体而言,接收电路22包含高频电路(rf电路)和解码电路。高频电路以高频动作,对天线10a、10b接收到的模拟信号进行增幅、检波,转换为基带信号。解码电路将高频电路输出的基带信号解码而生成表示从gps卫星接收到的数据的内容的位串,对控制电路26输出。

控制电路26是控制卫星电波手表1中所含的各种电路和机构的电路,例如包括微控制器、电动机驱动电路和rtc(realtimeclock:实时时钟)。控制电路26基于接收数据、rtc输出的时钟取得时刻,与所取得的时刻一致地驱动驱动机构28中所包含的电动机49。驱动机构28包括作为步进电动机的电动机49和齿轮列。电动机49设置在电路板47的表盘51侧的面。通过齿轮列传达电动机49的旋转,由此例如使时针52a、分针52b和秒针52c中的任一个针旋转。由此显示当前时刻。

接着,对巴伦电路21、接收电路22等的配置进行说明。图4是表示图1所示的卫星电波手表1中所含的电路板47和巴伦电路板43的俯视图。图4所示的ii-ii剖切线与图2所示的剖面对应。此外,图5是图2所示的剖面的部分放大图。巴伦电路板43在配置电路板47之上。在巴伦电路板43的下侧的面配置有与天线10a、10b连接的巴伦电路21,在电路板47上配置有接收电路22。在图4的例子中,在俯视时接收电路22配置在巴伦电路板43的旁边。另外,巴伦电路板43在俯视时与电动机49及电池不重叠。

在巴伦电路板43与电路板47之间配置有树脂制的间隔部件46,通过间隔部件46保持巴伦电路板43与电路板47的间隔。巴伦电路板43与电路板47平行地配置。虽然在巴伦电路21与电路板47之间存在间隔部件46,但是不配置例如gnd配线那样的金属部件。另外,在表盘51的正下方配置有太阳能电池53,在太阳能电池53与巴伦电路板43或电路板47之间配置有底板54等。

天线10a、10b与巴伦电路21通过导电销41和巴伦电路板43上的中间配线相连接。中间配线是在巴伦电路板43上从导电销41连接端子起延伸的配线。中间配线以从连接端子看时从表身38分离的方式延伸。此外,巴伦电路21与接收电路22通过rf连接配线相连接。rf连接配线包括:同轴销45;连接同轴销45与巴伦电路21的巴伦电路板43上的配线;以及连接同轴销45与接收电路22的电路板47上的配线。同轴销45将巴伦电路板43上的配线与电路板47上的配线电连接。同轴销45在俯视时相比导电销41更靠近表盘51的中央,与导电销41相比更远离表身38。导电销41、中间配线、巴伦电路21、rf连接配线是连接天线10a、10b与接收电路22的连接电路。此外,导电销41是连接天线10a、10b与巴伦电路21的配线的一种。

此外,边框32在内周面的导电销41所通过的位置设置有切口42。图6是边框32和衬环34的部分俯视图。边框32包括在俯视时相比挡风玻璃31的周缘处于外侧的部分和从该外侧的部分向内侧突出的突出部35(参照图7)。在导电销41的附近,在突出部35设置有切口42。在俯视时,在该切口42的位置存在处于边框32的内周侧的衬环34,在衬环34中的与切口42重叠的区域,作为用于固定导电销41的结构设置有2个孔。而且,2个导电销41以从该2个孔通过的方式配置。

接着,对天线10a、10b与周边的部件的关系更详细地进行说明。图7是图1所示的卫星电波手表1的vii-vii剖切线的剖视图。在图7中,导电销41位于剖面的对面侧,在图中以虚线表示。

边框32由作为电介质的陶瓷形成,突出部35在俯视时覆盖处于挡风玻璃31的周缘的天线10a、10b的至少一部分。突出部35配置在该天线10a、10b的至少一部分的正下方,具有切割成环形的形状。在本实施方式的例子中,突出部35配置在天线10a、10b中的除与导电销41连接的部分以外的部分的正下方。此外,衬环34由绝缘性的部件例如树脂构成,以与边框32的内周相邻的方式配置。此外,衬环34以与突出部35之下也相邻的方式配置。

在本实施方式中,在挡风玻璃31的背面侧配置天线10a、10b,此外,在天线10a、10b之下配置有为电介质的边框32(特别是突出部35)。在本实施方式中,利用天线10a、10b之下的电介质(此处边框32)获得波长缩短效果,并且还通过将导电销41与天线10a、10b直接连接而抑制电介质引起的灵敏度的下降。由此,与不含有这些结构的技术相比,能够更加提高卫星电波手表1的薄型化和灵敏度。

此外,如图7所示,在挡风玻璃31的正面侧(上表面)的周缘设置有具有倾斜部的倾斜区域,天线10a、10b被该倾斜区域覆盖。此外,在倾斜区域的内侧设置有法线朝上的平面区域。更具体而言,在俯视时,倾斜区域存在于从挡风玻璃31的正面侧的端部至比天线10a、10b的r方向内侧的端部靠内侧的位置。在倾斜区域,其法线从上方向朝向外侧倾斜,倾斜区域的外侧的端部位于比内侧的端部靠下侧的位置。由此,能够使天线10a、10b不易被看到,能够提高装饰性。在本图的例子中,在从卫星电波手表1的中心通过的剖面,倾斜区域的倾斜角度固定。

此处,天线10a、10b与电介质的关系也可以与之前说明的不同。

图8是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图7对应的剖视图。以下主要说明与图7的例子的不同点。在图8的例子中,在突出部35与天线10a、10b之间配置有衬环34。因此,在图8的例子中,边框32的突出部35以没有突出到表盘51的上表面之上的方式配置。另外,还可以使衬环34中的与突出部35相对的部分较薄,使突出部35中的一部分为上侧。在图8的例子中,与图7的例子相比虽然通过电介质实现的波长缩短效果较低,但是与图7的例子一样能够防止灵敏度的下降。

图9是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图。本图与图7对应,以下主要说明与图7的例子的不同点。在图9的例子中,在突出部35与天线10a、10b之间,配置有相比突出部35介电常数不同的高介电常数电介质36,高介电常数电介质36配置在天线10a、10b的正下方。高介电常数电介质36的介电常数优选比突出部35高。高介电常数电介质36的材质例如既可以为氧化铝及氮化硅(介电常数8~10),也可以为氧化锆(介电常数28~33),还可以为氧化钛(介电常数60~100)。此外,高介电常数电介质36的材质也可以为介电常数高的其它陶瓷材料和树脂材料。在图9的例子中,能够进一步获得通过电介质实现的波长缩短效果,并且能够进一步提高卫星电波手表1的薄型化和灵敏度。在图9的例子中,衬环34以在俯视时一定处于突出部35的内侧的方式配置。

图23是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图。本图与图9对应,以下主要说明与图9的例子的不同点。在图23的例子中,在衬环34的上侧设置有凹部34r,在凹部34r的内部配置有高介电常数电介质36。高介电常数电介质36一般为陶瓷等具有脆弱性的材料。在图23的例子中,高介电常数电介质36独立于其它部件,能够通过衬环34容易地确定高介电常数电介质36的位置。由此,天线10a、10b与高介电常数电介质36的对位变得容易,能够抑制制造偏差。此外,在高介电常数电介质36的下表面与衬环34的凹部34r的底之间配置有缓冲材料71。缓冲材料71将高介电常数电介质36压向天线10a、10b,使高介电常数电介质36与天线10a、10b接触。由于通过缓冲材料71使得天线10a、10b与高介电常数电介质36相接,因此容易更可靠地获得基于介电常数的波长缩短效果。通过缓冲材料71,能够抑制施加于具有脆弱性的高介电常数电介质36的冲击,降低卫星电波手表1的破损的可能性。另外,也可以配置具有弹力的弹簧等代替缓冲材料71。

此外,天线10a、10b中与导电销41连接的部分的宽度也可以放宽。图10是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图5对应的图。在图10的例子中,在导电销41的附近的区域也存在突出部35,导电销41与图5的例子相比配置在更内侧。此外,为了能够实现导电销41与天线10a、10b的连接,在导电销41的附近,俯视时在天线10a、10b的内侧具有不被突出部35覆盖的区域。在图10的例子中,能够在边框32的整个内周侧设置突出部35,能够获得更可靠的耐久性和气密性。

此处,与图7等例子不同,为了使天线10a、10b不醒目,也可以在从卫星电波手表1的中心通过的剖面,使得挡风玻璃31的上表面的至少周缘具有曲线。

图11是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图7对应的图。在本图中,与图7的例子不同,挡风玻璃31的侧壁与平面区域通过倾斜部的朝向(法线)连续变化的曲面而连接。该曲面配置在俯视时与图7的倾斜区域相同的区域。在图11的例子中也能够使天线10a、10b不易被看到。

图12是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图7对应的图。在本图中,与图7的例子不同,由曲面构成挡风玻璃31的上侧的整个面,挡风玻璃31的上侧的面中的周缘与上侧的面中的中央相比处于下侧。图13是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图12对应的图。在图13的例子中,与图12的例子不同,挡风玻璃31的下侧的整个面也由曲面构成,挡风玻璃31的下侧的面中的周缘与下侧的面中的中央相比处于下侧。在图12和图13的例子中,也能够使天线10a、10b不易被看到。

此处,为了使天线10a、10b不醒目,也可以通过在挡风玻璃31进行印刷或表面加工而设置遮蔽区域。利用该方法也能够使天线10a、10b不易被看到。

图14是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图7对应的图。在图14中,与图7的例子不同,挡风玻璃31的上表面中的法线朝向上方的平面区域覆盖天线10a、10b。在挡风玻璃31的上表面的周缘设置有通过印刷形成的遮蔽区域61。遮蔽区域61覆盖天线10a、10b。另外,还可以通过对挡风玻璃31的表面进行加工而提高反射率来设置遮蔽区域61。

图15是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图14对应的图。在图15的例子中,与图14的例子不同,遮蔽区域62以与挡风玻璃31的下表面相接触的方式配置,覆盖天线10a、10b。更具体而言,遮蔽区域62通过印刷于挡风玻璃31的下表面的周缘而形成,在遮蔽区域62的下表面粘贴天线10a、10b。在图15的例子中,也可以通过对挡风玻璃31的正面以提高反射率的方式进行加工来设置遮蔽区域62。另外,还可以在遮蔽区域62与挡风玻璃31之间,实施例如用于都市显示、时差显示、储存器信息接收相关的显示等信息显示的文字印刷及装饰印刷。

图16是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图7对应的图。在图16中,与图7的例子不同,挡风玻璃31的上表面中法线朝向上方的平面区域在俯视时与天线10a、10b重叠。在挡风玻璃31的上表面与下表面之间的周缘(侧壁)设置有在俯视时与天线10a、10b重叠的槽,插入有可插入该槽中的部件。利用该原材料设置遮蔽区域63。遮蔽区域63覆盖天线10a、10b。

图17是表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图7对应的图。在图17的例子中,挡风玻璃31相比其它部分颜色重,包含反射率大或透射率的的有色部66。有色部66是挡风玻璃31的周缘的部分,覆盖天线10a、10b。

在图14至图17的例子中,利用遮蔽区域将天线10a、10b以从外部不可见的方式隐藏。为了确保太阳能电池53的受光面积,优选俯视时该遮蔽区域配置在比太阳能电池53靠外侧的位置。

在至此说明的例子中,整个边框32由陶瓷形成,不过也可以采用边框32包括由陶瓷等电介质形成的部分和由金属形成的部分、这些部分相接合的方式。

图18是概略地表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是表示与图7对应的剖面的图。在图18的例子中,与图7中说明的例子不同,边框32包括由陶瓷等电介质构成的电介质部320和由金属构成的金属部321。电介质部320的剖面为长方形的环中将上侧且内侧的长方形的区域切除而形成的形状。挡风玻璃31固定在该切除的区域。电介质部320具有在俯视时为具有上表面和下表面的环形的第一部分和从该第一部分的外周缘向上方延伸的第二部分。第一部分在俯视时与天线10a、10b重叠。此外,第二部分与天线10a、10b的侧边相邻。在上下方向上看时,天线10a、10b配置在第二部分的上端与下端之间。金属部321嵌入表身38,包括支承电介质部320的第一部分的横部和包围电介质部320的侧壁(外侧的侧壁)的竖直部分。另外,衬环34以与电介质部320的第二部分的内侧的侧壁接触的方式设置。

通过利用陶瓷等电介质形成边框32中靠近天线10a、10b的部分,能够实现卫星电波手表1高灵敏度和薄型化,并且能够利用边框32中由金属形成的部分提高对于冲击的耐性。特别是能够同时实现高灵敏度和耐冲击性这2个特性。

图19是概略地表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图18对应的图。在图19的例子中,与图18的例子不同,边框32中所含的电介质部322不含有与第二部分相当的部分,电介质部322不与天线10a、10b的侧边相邻。边框32中所含的金属部323嵌入表身38,包括支承电介质部322的第一部分的横部以及与电介质部322的侧壁和挡风玻璃31的侧壁相邻、构成边框32的外侧的侧壁的竖直部分。

图20是概略地表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图18对应的图。在图20的例子中,边框32中所含的电介质部324具有在俯视时为具有上表面和下表面的环形的第一部分和从该第一部分的外周缘向上方延伸的第二部分。在图20的例子中,与图18的例子不同,电介质部324还构成边框32的外周侧的侧壁。边框32中所含的金属部325与电介质部324的下表面相接合,嵌入表身38,没有包围电介质部324的侧壁。

图21是概略地表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图20对应的图。在图21的例子中,与图20的例子一样,边框32中所含的电介质部326还构成边框32的外周侧的侧壁。另一方面,在图21的例子中,与图20的例子不同,电介质部326包括在俯视时为具有上表面和下表面的环形的第一部分和从该第一部分的外周端向上方延伸的第二部分,不仅如此,还包括从第一部分的外周端向下方延伸的第三部分。而且,第三部分的侧壁的下端与表身38的外周的侧壁的上端相接,金属部327在边框32的侧面没有露出。另外,金属部327以与第二部分的下表面、第三部分的侧面的下端和下表面接触的方式连接,嵌入表身38。在图21的例子中,由于金属部327没有露出,所以能够使金属部327与电介质部326的接合处不醒目。

图22是概略地表示卫星电波手表1的另一个例子的部分剖视图,是与图19对应的图。在图22的例子中,边框32中所含的电介质部328以还包括与图19的衬环34相当的部分的方式与该部分形成为一体。金属部329嵌入表身38,包括支承电介质部322的第一部分的横部以及与电介质部322的侧壁和挡风玻璃31的侧壁相邻、构成边框32的外侧的侧壁的竖直部分。

在图19、图22的例子中,在天线10a、10b的侧面没有电介质。为了利用该结构获得强的波长缩短效果,优选配置由高介电常数电介质构成的垫圈。此外,为了降低金属部323、329对天线10a、10b的接收信号的影响,优选导电销41向天线10a、10b的宽度方向的中心的外侧供电。此外,在图22以外的例子中,也可以使得边框32与衬环34形成为一体。

至此,对将本发明应用于卫星电波手表1的情况进行了说明,不过例如在与手表不同的便携式的小型钟表中也能够应用。

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