JP6797227B2 - 速度を電子デバイスによって制御する機械式ムーブメントを備える計時器 - Google Patents

Description

本発明は、機械式ムーブメントを含む計時器に関し、機械式ムーブメントは、てんぷ及びひげぜんまいによって形成した機械式発振器、並びに機械式発振器の周波数を調整する電子調整デバイスを備え、電子調整デバイスは、機械式ムーブメントの速度を制御する。

特に、電子調整デバイスは、機械式発振器、特に水晶発振器よりも一般的に正確な補助電子発振器、及び測定デバイスを含み、測定デバイスは、必要な場合、補助発振器に対する機械式発振器の時間偏差を測定することができるように構成する。

いくつかの文献は、計時器における機械式発振器の電子調整に関する。特に、米国特許出願公開第２０１３／０５１１９１号は、てんぷ／ひげぜんまい、及びこのてんぷ／ひげぜんまいの発振周波数を調整する電子回路を含む計時器に関する。このひげぜんまいは、圧電材料から形成されるか、又はシリコン・コア上の２つの側方圧電材料層を含み、２つの外側の側方電極は、ひげぜんまいの側面上に配置される。これら２つの電極は、複数の切替え可能静電容量を含む電子調整回路に接続され、電子調整回路は、ひげぜんまいの２つの電極に平行に配置され、接続される。

図１から図４を参照し、上述の米国特許出願に開示される種類の計時器を説明する。図を煩雑にしないため、図１は、計時器の機械式ムーブメントの機械式発振器２のみを表し、この発振器は、形状軸６回りに発振するてんぷ４及びひげぜんまい８を備え、ひげぜんまい８の末端曲線部１０は、従来のようにひげ持ち１２を通過し、ひげ持ち１２は、機械式ムーブメントのテンプ受け（図示せず）と一体である。図２は、ひげぜんまい８の一部分を概略的に表す。このひげぜんまいは、中央シリコン本体１４、２つの側方圧電材料、特にアルミニウム窒化物（ＡｌＮ）層１６、１８及び２つの外側金属電極２０、２２によって形成される。２つの電極は、導電性ワイヤ２６、２８（概略表示）によって電子調整回路２４に接続される。

（図２から図７までの何らかの更なる情報に関する従来技術文献の図１を再現する）図３は、調整デバイス３２の全体構成を示し、調整デバイス３２は、当該計時器、特に電子調整回路２４内に組み込まれる。この回路２４は、圧電ひげぜんまいの２つの電極に接続した第１の蓄電器３４、及び第１の蓄電器と一緒に配置した複数の切替え可能蓄電器３６ａから３６ｄを含み、可変静電容量Ｃ_Vを生成し、ひげぜんまいの電極に接続される静電容量値を変化させ、したがって、文献の教示によれば、ひげぜんまいの剛性を変化させるようにする。回路２４は、２つの入力をそれぞれひげぜんまい８の２つの電極に接続した比較器３８を更に含み、この比較器は、論理信号を供給し、この論理信号の連続的な論理状態の変化により、ひげぜんまいの２つの電極の間の誘導電圧のゼロ交差を決定するように構成する。論理信号は、論理回路４０に供給され、論理回路４０は、水晶共振器４４に関連付けたクロック回路４２からの基準信号も受信する。比較器３８によって供給された基準信号と論理信号との間の比較に基づき、論理回路４０は、切替え可能蓄電器３６ａから３６ｄのスイッチを制御する。

更に、切替え可能蓄電器の後に、従来４つのダイオード・ブリッジから形成される全波整流器回路４６を配置し、全波整流器回路４６は、連続電圧Ｖ_DCを供給し、蓄電器４８を充電する。圧電ひげぜんまいによって供給されるこの電気エネルギーがデバイス３２を動かす。したがって、これは自律的電気システムである。というのは、電気エネルギーが、機械的エネルギーに由来するという意味において自蔵動力式であるためであり、この機械的エネルギーは、機械式共振器が発振する際、圧電ひげぜんまい８が電気機械変換器（電流生成器）を形成する機械式発振器２に供給されるものである。

米国特許第２０１５／００５１１９１号、段落００５２に示されるように、電子調整回路２４は、可変静電容量Ｃ_Vの値を増大させることによって、機械式共振器２の発振周波数を低減できるにすぎない。この観察は、曲線５０を示す図４のグラフによって確認され、曲線５０は、可変静電容量Ｃ_Vの値に従った変化量の速度を示す。実際、得られる速度変化量は常にゼロ未満であり、可変静電容量値が増加すると、絶対値は増加することが観察される。したがって、調整システムは、機械式共振器の固有の周波数（無調整の周波数）を、この機械式共振器の名目上の周波数（所望の周波数）よりも高くすることを必要とする。言い換えれば、機械式共振器を調節し、その固有の周波数が所望の周波数よりも高い周波数に対応するようにすること、調整回路の機能は、この固有の周波数を多かれ少なかれ低減させ、速度を所望の周波数に対応させることであることが意図される。したがって、そのようなシステムの大きな欠点は、機械式ムーブメントの速度が、電子調整がなければ最適ではないということにある。高精度の計時器ムーブメントの場合、実際、非最適設定ではその固有の機械的特徴を低下させる必要がある。そのような電子調整システムは、平均的な品質の機械式ムーブメント又は更には低品質の機械式ムーブメントでのみ意味をなすと結論付けることができる。というのは、これらの機械式ムーブメントの精度は、電子調整システムに依存するためである。

米国特許出願第２０１３／００５１１９１号 米国特許第２０１５／００５１１９１号

圧電材料から少なくとも部分的に形成したひげぜんまいを備える機械式共振器、及び圧電ひげぜんまいと関連付けた電子調整システムを備える計時器を提案することが本発明の目的であり、この計時器は、特に、速度を最初に最適に設定する、即ち、最良の能力に設定する機械式ムーブメントに関連付けた、上述の従来技術の計時器の欠点を有さない。したがって、電子調整システムを提供することが本発明の目的であり、この電子調整システムは、圧電ひげぜんまいを使用するため、個別で、自律的であり、機械式ムーブメントと真に相補的である。というのは、電子調整システムは、機械式ムーブメントの最適な初期設定を低下させずに精度を高めるためである。

本発明は、機械式計時器ムーブメントを備える計時器に関し、機械式計時器ムーブメントは、てんぷ及びひげぜんまいによって形成し、計時器ムーブメントの速度を設定するように構成した機械式発振器、及び機械式共振器の周波数を調整する調整デバイスを備え、この調整デバイスは、補助発振器によって形成し、基準周波信号を供給する補助時間基準器、及び補助時間基準器によって決定した所望の機械式発振器周波数に対する計時器ムーブメントの速度の時間偏差を測定するデバイスを含む。ひげぜんまいは、圧電材料及び少なくとも２つの電極から少なくとも部分的に形成し、少なくとも２つの電極は、機械式共振器が共振する間、圧電材料が機械的応力下にある場合に圧電材料によって生成した誘導電圧を電極の間に有するように構成し、２つの電極は、調整デバイスに電気的に接続し、調整デバイスは、圧電材料、前記少なくとも２つの電極及び調整デバイスによって形成した調整システムのインピーダンスを、測定デバイスによって供給した時間偏差測定信号の関数として変化させることができるように構成する。より詳細には、本発明によれば、調整デバイスは、この調整デバイスによって２つのひげぜんまい電極の間に生成される電気抵抗を瞬時に変化させ、時間別調整パルスを生成することができるように構成し、時間別調整パルスのそれぞれは、名目上の電気抵抗に対する、電気抵抗の瞬時減少から構成され、名目上の電気抵抗は、調整パルス以外に、調整デバイスによって２つの電極の間に生成される。本発明者等により明らかになった顕著な物理特性によれば、上述の調整パルスのそれぞれは、機械式発振器の半周期において開始する瞬間の関数として変化する、ある変化量の機械式ムーブメント速度をもたらし、機械式発振器の少なくとも１つの半周期においてそれぞれの少なくとも１つの調整パルスを開始する瞬間に対するこの速度変化量の特性関数は、この少なくとも１つの半周期の第１の時間部において負であり、この少なくとも１つの半周期の第２の時間部において正である。調整デバイスは、測定デバイスによって測定した時間偏差が少なくとも何らかの利得又は少なくとも何らかの損失に対応するかどうかを決定することができ、少なくとも１つの調整パルスを生成するように構成し、調整パルスの開始は、測定した時間偏差が、機械式発振器の少なくとも１つの半周期の前記第１の時間部又は前記第２の時間部のそれぞれにおける前記少なくとも何らかの利得又は前記少なくとも何らの損失に対応するかどうかに応じて、選択的に準備する。

したがって、本発明による計時器の特徴により、機械式ムーブメントの速度の利得及び損失の両方を調整パルスにより修正することが可能であり、調整パルスのそれぞれは、限定継続時間を有し、この継続時間は、機械式ムーブメントの速度の利得又は損失を検出したかどうかに応じて、対応する半周期の異なる時間部におけるひげぜんまいの２つの電極の間の抵抗を変化させる。

好ましい実施形態では、調整デバイスは、２つのひげぜんまい電極の間に配置したスイッチを含み、このスイッチは、制御回路によって制御され、制御回路は、調整パルスの間、スイッチを瞬時に閉鎖し、スイッチを導電性にし、次に、短絡回路パルスを生成するように構成する。

以下、非限定的な例として示す添付の図面を用いて本発明をより詳細に説明する。

既に説明した従来技術の計時器の図であり、計時器は、圧電ひげぜんまいを有する機械式計時器共振器、及び圧電ひげぜんまいの両方の電極に接続した電子調整回路を含む。 図１の圧電ひげぜんまいの部分拡大図である。 図１の計時器の調整デバイスの部分電気回路図である。 上述の図の計時器に対する速度変化量のグラフであり、圧電ひげぜんまいの２つの電極の間に加えられた可変静電容量を関数とする。 本発明による計時器の一実施形態内に組み込んだ調整デバイスの電気回路図であり、調整デバイスは、圧電ひげぜんまいを有する機械式共振器を含む。 本発明による計時器の１日あたりの速度変化量のグラフであり、速度変化量は、図５の調整デバイスによってもたらされ、それぞれの発振周期の間、発振周期のそれぞれにおいて機械式共振器の中性位置を通る２つの通過の間の半周期において、短絡回路パルスの開始を関数とする。 図５の調整デバイスにおける短絡回路パルス生成モードのグラフであり、測定した計時器速度の時間偏差を関数とする。 図５の調整デバイスで実施する調整方法のフロー・チャートである。 機械式共振器の極限位置を通る通過（機械式共振器の中性位置を通る２つの連続通過の間）の前の、短絡回路パルスを生成した際の圧電ひげぜんまい電極の間の誘導電圧のグラフである。 機械式共振器の極限位置を通る通過（機械式共振器の中性位置を通る２つの連続通過の間）の後の、短絡回路パルスを生成した際の圧電ひげぜんまい電極の間の誘導電圧のグラフである。 本発明による計時器の機械式共振器を形成する圧電ひげぜんまいの好ましい実施形態の断面図である。

本発明による計時器は、上記の従来技術の計時器のように、機械式共振器を備える機械式計時器ムーブメントを備え、機械式共振器は、てんぷ及び圧電ひげぜんまいによって形成し、計時器ムーブメントの速度を設定するように構成する。次に、計時器は、調整デバイス６２を含み、調整デバイス６２の電気回路図は、図５に示す。機械式発振器の周波数を調整するように構成したこの調整デバイスは、電子調整回路５２及び補助時間基準器を含み、補助時間基準器は、補助発振器によって形成され、基準周波信号を電子調整回路に供給する。この時間基準器は、例えば、水晶共振器４４及び時計回路４２を含み、時計回路４２は、少なくとも２つの段ＤＩＶ１及びＤＩＶ２を有する分割器に基準周波信号を供給する。圧電ひげぜんまい８は、圧電材料及び少なくとも２つの電極２０、２２によって少なくとも部分的に形成され（図２、図５及び図１１を参照）、電極２０、２２は、機械式発振器が発振する間に圧電材料が機械的応力を受けると、電極２０と２２との間に、前記圧電材料によって生成される誘導電圧Ｕ（ｔ）を有することができるように構成する（図７を参照）。２つの電極は、電子調整回路５２に電気的に接続される。

電子調整回路は、補助時間基準器４２、４４により決定した機械式発振器の所望の周波数に対する、計時器ムーブメント速度のあらゆる時間偏差を測定するデバイスを含む。図５に示す実施形態では、測定デバイスは、履歴比較器５４によって形成され、履歴比較器５４の２つの入力は、圧電ひげぜんまい８の２つの電極２０、２２に接続される。図示の例では、電極２０は、調整デバイスの大部分を介して比較器５４の入力に電気的に接続されることに留意されたい。履歴比較器は、デジタル信号「Ｃｏｍｐ」を供給し（図５及び図７を参照）、デジタル信号「Ｃｏｍｐ」の論理状態は、機械式発振器の各通過の中性位置（ゼロに等しい角度位置θ（ｔ））を通った直後に変化する、より詳細には、この機械式発振器を形成する機械式共振器のそれぞれのゼロ交差後に変化する。圧電ひげぜんまいによって生成される誘導電圧Ｕ（ｔ）は、機械式共振器の中性位置（角度位置「ゼロ」）を通る通過の間、ゼロである一方で、誘導電圧Ｕ（ｔ）は、機械式共振器が２つの極限位置の一方又はもう一方にある際、２つの電極の間に印加される所与の負荷では最大である（極限位置は、中性位置の両側のそれぞれの機械式発振器の振幅を規定する）。

信号「Ｃｏｍｐ」は、一方で、測定デバイスを形成する２方向計数器ＣＢの第１の入力「アップ」に供給され、もう一方で、制御論理回路５６に供給される。したがって、２方向計数器は、機械式発振器の各発振周期で１単位増分する。したがって、２方向計数器は、機械式発振器の瞬時発振周波数の測定値を連続的に受信する。２方向計数器は、その第２の入力「ダウン」で、周波数分割器ＤＩＶ１及びＤＩＶ２によって供給されるクロック信号Ｓ_horを受信し、このクロック信号は、補助時間基準器の補助発振器によって決定した機械式発振器の所望の周波数を規定する。したがって、２方向計数器は、機械式発振器の発振周波数と所望の周波数との間の経時的累積誤差に対応する信号を制御論理回路５６に供給し、この累積誤差は、補助発振器に対する機械式発振器の時間偏差を規定する。

一般に、本発明による調整デバイスは、計時器速度のこの時間偏差測定信号の関数として、この調整デバイスによって生成される、圧電ひげぜんまいの２つの電極の間の電気抵抗を瞬時に変化させることができるように構成し、時間偏差測定信号は、時間偏差を測定するデバイスによってもたらされる。より詳細には、調整デバイスは、時間別調整パルスを生成することができるように構成し、時間別調整パルスのそれぞれは、名目上の電気抵抗に対する、上述の電気抵抗の瞬時減少から構成され、名目上の電気抵抗は、調整パルス以外に、調整デバイスによって２つの電極の間に生成される。したがって、計時器速度、したがって、機械式発振器の平均周波数を調整するシステムが提供され、機械式発振器は、ひげぜんまい８の圧電材料、このひげぜんまいの２つの電極２０、２２、及び本発明による調整デバイスによって形成される。

好ましい実施形態では、調整デバイス６２は、２つのひげぜんまい電極の間に配置したスイッチ６０を含み、このスイッチは、制御論理回路５６によって制御され、制御論理回路５６は、前記調整パルスの間、スイッチを瞬時に閉鎖し、スイッチを導電性にし、次に、短絡回路パルスを生成するように構成する。

本発明の状況において、発明者等は、上述の調整パルスはそれぞれ、ある変化量の機械式ムーブメント速度をもたらすことを発見した。この機械式ムーブメント速度は、機械式発振器の半周期に関わる調整パルスを開始する瞬間の関数として可変である。この観察は、短絡回路パルスを開始する瞬間に対する、１日の計時器速度変化量の特性関数６６を示す図６に示され、短絡回路パルスのそれぞれは、１日全体を通した機械式発振器の全ての発振周期内にあり、より詳細には、これらの発振周期それぞれの半周期内にあり、各発振周期は、機械式発振器の中性位置を通る２つの連続通過によって規定される。したがって、図６のグラフの横軸は、それぞれの発振周期における短絡回路パルス開始と、これらの発振周期に関わる半周期の開始との間の時間間隔Δｔに対応する。注目すべきことに、本発明者等は、速度変化量が、短絡回路パルス開始のために考慮する半周期の第１の時間部ＺＴ１＝ＺＴ１．１及びＺＴ１．２では負であること、並びに速度変化量は、この半周期の第２の時間部ＺＴ２にわたり正であることを明らかにした。図６に表す特性関数６６は、発振周波数が５Ｈｚに実質的に等しい（発振周期＝２００ｍｓ）一変形形態に関することに留意されたい。１日あたりの秒速変化量［ｓ／ｄ］は、連続発振周期のそれぞれの間、機械式発振器の中性位置を通る２つの連続通過の間、１００ｍｓの半周期において短絡回路パルスを開始する瞬間の関数として与えられる。短絡回路パルスはそれぞれ、図示の例では１０ｍｓ継続するが、このことは限定するものではない。

電子調整回路は、測定デバイスによって測定した時間偏差が、少なくとも何らかの利得（ＣＢ＞Ｎ１）又は少なくとも何らかの損失（ＣＢ＜−Ｎ２）に対応するかどうかを決定することができるように構成し、２方向計数器ＣＢの状態は、２方向計数器の状態を供給する信号ＳＤＴによって制御論理回路５６に供給される。調整デバイスは、少なくとも１つの調整パルスを生成するように構成し、調整パルスの開始は、測定した時間偏差が、機械式発振器の少なくとも１つの半周期の第１の時間部ＺＴ１又は前記第２の時間部ＺＴ２のそれぞれにおいて前記少なくとも何らかの利得又は前記少なくとも何らの損失に対応するかどうかに応じて、選択的に準備する。実際、第１の時間部において開始する限定継続時間の短絡回路パルスは、機械式発振器の損失（逆相偏移）をもたらし、計時器速度内で検出した利得を少なくとも部分的に修正することができる一方で、第２の時間部において開始する限定継続時間の短絡回路パルスは、機械式発振器の利得（正相偏移）をもたらし、計時器速度内で検出した損失を少なくとも部分的に修正することができる。

図９及び図１０は、任意の発振周期の第１の時間部ＺＴ１における瞬間ｔ１及び任意の発振周期の第２の時間部ＺＴ２における瞬間ｔ２のそれぞれで開始する短絡回路パルスの間の圧電ひげぜんまい電極間の誘導電圧Ｕ（ｔ）のグラフを示し、即ち、瞬間ｔ１及び瞬間ｔ２はそれぞれ、機械式発振器が、関係する半周期を規定する中性位置を通る２つの連続通過の間の極限位置を通過する前、及びその後である（図７を参照）。

一般的な変形形態では、調整パルスはそれぞれ、所望の周期の４分の１よりも小さい継続時間を有し、所望の周期は、機械式発振器の前記所望の周波数の逆数に等しい。

好ましい変形形態では、調整パルスの継続時間は、所望の周期の１０分の１よりも小さいか又はそれに等しい。多くとも、１つの調整パルスは、機械式発振器の半周期ごとに生成され、好ましくは、多くとも、１つの調整パルスは、発振周期ごとに生成される。次に、調整デバイスは、少なくとも１つの調整パルスを生成するように構成し、開始は、第１の時間部ＺＴ１内の第１の時間間隔Ｉｎｔ１において測定した時間偏差が少なくとも何らかの利得又は少なくとも何らかの損失に対応するかどうかに応じて選択的に準備する。前記特性関数６６により与えられる速度変化量の絶対値は、第１の時間部又は第２の時間部ＺＴ２内の第２の時間間隔Ｉｎｔ２におけるこの特性関数の最大速度変化量の少なくとも半分よりも大きく、特性関数により与えられる速度変化量は、第２の時間部にわたるこの特性関数の最大速度変化量の少なくとも半分よりも大きい。したがって、このことは、調整パルスの間、特に短絡回路パルスの間、比較的大きな効果を保証する。

図７及び図８を参照して、調整デバイス６２により実施される本発明による調整方法を説明する。この調整方法は、上記で説明した本発明の特徴に適合する。既に示したように、履歴成分５４は、信号「Ｃｏｍｐ」を制御論理回路５６に供給し、制御論理回路５６は、機械式発振器、したがって、関係する計時器の時間偏差の測定信号Ｓ_DTも受信する。信号「Ｃｏｍｐ」の各立ち上りエッジ及び各立ち下がりエッジは、機械式共振器が、機械式発振器の２つのそれぞれの連続振動の間、その中性位置をちょうど交差したことを表示する。制御回路は、制御信号Ｓ_comを調時器５８に選択的に供給し、調時器５８は、信号Ｄ_CCをトランジスタ６０に与えることによって、スイッチを形成するトランジスタ６０を制御する。より正確には、制御回路は、調時器（「Ｔｉｍｅｒ」）を開始又は再起動することによって、各短絡回路パルス８８ａ、８８ｂを開始する瞬間を決定し、これにより、トランジスタ６０を直ちにオンにする／導電性にする（スイッチを閉鎖する）。調時器は、各短絡回路パルスの継続時間ＴＲを決定する。各短絡回路パルスが終了すると、調時器は、スイッチを再度開放し、トランジスタ６０をオフにする、即ち、非導電性にする。

上述した特性関数６６を利用すると、制御論理回路は、時間計数器Ｃｔに関連付けられ、少なくとも２つの時間間隔Δｔ₁及びΔｔ₂を測定し、図６で考慮したように、制御回路が機械式発振器の速度の利得、即ち、正の時間偏差又は損失、即ち、負の時間偏差を決定したかどうかに応じて、半周期の第１の間隔Ｉｎｔ１及び第２の間隔Ｉｎｔ２で調時器５８を選択的に開始するようにする。より正確には、制御回路が信号「Ｃｏｍｐ」内で立ち下がりエッジ（又は代替的に立ち上りエッジ）を検出すると、制御回路は、計数器ＣＴを再起動する。信号Ｓ_DTが利得、即ち、ＣＢ＞Ｎ１を表示する（Ｎ１は正の自然数である）場合、制御回路は、時間間隔Δｔ₁の間待機し、信号Ｓ_com（１）を有する調時器を起動し、次に、調時器は、信号Ｄ_CC（１）を生成し、これにより、（第１の時間部ＺＴ１、好ましくは第１の時間間隔Ｉｎｔ１における）時間ｔ₁で、継続時間Ｔ_Rの間トランジスタ６０を導電性にし、したがって、第１の短絡回路パルス８８ａを生じさせ、これにより、機械式発振器の発振の逆相偏移（発振周期の増加、したがって、瞬時周波数の減少）をもたらす。しかし、信号Ｓ_DTが損失、即ち、ＣＢ＜Ｎ２を表示する（Ｎ２は正の自然数である）場合、制御回路は、時間間隔Δｔ₂の間待機し、信号Ｓ_com（２）を有する調時器を起動し、次に、調時器は、信号Ｄ_CC（２）を生成し、これにより、（第２の時間部ＺＴ２、好ましくは第２の時間間隔Ｉｎｔ２における）時間ｔ₂で、やはり継続時間Ｔ_Rの間トランジスタ６０を導電性にし、したがって、第２の短絡回路パルス８８ａを生じさせ、これにより、機械式発振器の発振の正相偏移（発振周期の減少／瞬時周波数の増大）をもたらす。

図８のフロー・チャートによって与えられるアルゴリズムは、異なる変形形態を有し得ることを留意されたい。したがって、特に、何らかの利得又は何らかの損失に留意し、それぞれの複数の発振周期において複数の短絡回路パルスが生成される場合、サブシーケンスを提供することが可能である。そのような場合、複数の短絡回路パルスが連続発振周期で生成される一変形形態、又はこれらの短絡回路パルスが、Ｎ発振周期ごとに周期的に生成される（Ｎは１を超える整数である（Ｎ＞１））別の変形形態を供給することができる。一実施形態では、理論的にあまり有利ではないが、複数の連続半周期において複数の調整パルスを生成することが可能である。この後者のケースでは、調整パルスは、立ち下がりエッジ及び立ち上りエッジが信号「Ｃｏｍｐ」内に出現すると、交互に作動されることになる。

図１１（添付図面の４／７頁）を参照し、本発明による計時器の圧電ひげぜんまい７０の好ましい実施形態を説明する。断面で表されるこのひげぜんまい７０は、中央シリコン本体７２、中央本体の表面に付着し、ひげぜんまいの温度を補償するシリコン酸化物層７４、シリコン酸化物層上に付着する導電層７６、及び圧電層７８の形態で導電層７６上に付着する圧電材料を含む。２つの電極２０ａ及び２２ａはそれぞれ、ひげぜんまいの２つの側部の圧電層７８の上に配置する（２つの電極は、ひげぜんまいの上側及び下側を部分的に覆うことができるが、結合はしない）。

図１１に表す特定の変形形態では、圧電層の第１の部８０ａ及び第２の部８０ｂのそれぞれは、中央本体７２の２つの側部にわたり延在し、導電層７６による成長を通じて、これら２つの側部に平行な中央平面８４に対して対称であるそれぞれの結晶構造を有する。したがって、２つの側部８０ａ及び８０ｂにおいて、圧電層は、２つの同じそれぞれの圧電軸８２ａ、８２ｂを有し、圧電軸８２ａ、８２ｂは、圧電層に直交し、反対方向である。したがって、内側電極と、２つの外側側方電極のそれぞれとの間に、同じ機械的応力で逆の記号の誘導電圧がある。したがって、ひげぜんまいがその静止位置から収縮又は拡張した場合、第１の部８０ａと第２の部８０ｂとの間に逆の機械的応力がある、即ち、これらの部の一方は圧縮を受ける一方で、もう一方は牽引力を受け、その逆も同様である。最後に、これらの考慮事項により、第１の部及び第２の部の誘導電圧は、２つの側部に直交する軸上に同じ極性を有し、このため、導電層７６は、中央本体７２の２つの側部から延在する単一の同じ内側電極を形成することができ、この内側電極自体は、調整デバイスに電気接続を有さない。特定の変形形態では、圧電層は、導電層７６（内側電極）からの、導電層７６（内側電極）に直交する結晶成長によって生成したアルミニウム窒化物結晶から構成される。

４ てんぷ
８ ひげぜんまい
８ａ 調整パルス
２０ 電極
２２ 電極
４２ 補助時間基準器
４４ 補助時間基準器
５４ デバイス
６２ 調整デバイス
６６ 特性関数
７０ ひげぜんまい
８８ｂ 調整パルス

Claims (7)

1. 機械式計時器ムーブメントを備える計時器であって、前記機械式計時器ムーブメントは、てんぷ（４）及びひげぜんまい（８；７０）によって形成し、前記機械式計時器ムーブメントの速度を設定するように構成した機械式発振器、並びに前記機械式発振器の周波数を調整する調整デバイス（６２）を備え、前記調整デバイスは、補助発振器によって形成し、基準周波信号を供給する補助時間基準器（４２、４４）、及び前記補助時間基準器によって決定した前記機械式発振器の所望の周波数（Ｓ_hor）に対する前記機械式計時器ムーブメントの速度の時間偏差を測定する測定デバイス（５４、ＣＢ）を含み、前記ひげぜんまいは、圧電材料及び少なくとも２つの電極（２０、２２；２０ａ、２２ａ）によって少なくとも部分的に形成し、前記少なくとも２つの電極（２０、２２；２０ａ、２２ａ）は、前記圧電材料が、前記機械式発振器が発振する間に機械的応力を受けた際、前記圧電材料によって誘導される電圧を間に有するように構成し、前記２つの電極は、前記調整デバイスに電気的に接続し、前記調整デバイスは、前記圧電材料、前記少なくとも２つの電極及び前記調整デバイスによって形成した調整システムのインピーダンスを、前記測定デバイスによって供給した時間偏差測定信号の関数として変化させることができるように構成する、計時器において、前記調整デバイス（６２）は、前記調整デバイスによって生成した前記２つの電極の間の電気抵抗を瞬時に変化することができるように構成し、前記調整デバイスは、時間別の調整パルス（８８ａ、８８ｂ）を生成することができるように構成し、前記調整パルス（８８ａ、８８ｂ）のそれぞれは、名目上の電気抵抗に対する前記電気抵抗の瞬時減少から構成し、前記名目上の電気抵抗は、前記調整パルス以外に、前記調整デバイスによって前記２つの電極の間に生成し、前記調整パルスのそれぞれは、ある変化量の前記機械式計時器ムーブメントの速度をもたらし、前記機械式計時器ムーブメントの速度は、前記機械式発振器の半周期において前記調整パルスを開始する瞬間の関数として変化し、前記機械式発振器の少なくとも１つの半周期において前記調整パルスのそれぞれの少なくとも１つを開始する前記瞬間に対する前記速度の前記変化量の特性関数（６６）は、前記少なくとも１つの半周期の第１の時間部（ＺＴ１．１及びＺＴ１．２）において負であり、前記少なくとも１つの半周期の第２の時間部（ＺＴ２）において正であること、並びに前記調整デバイスは、前記測定デバイスによって測定した時間偏差が少なくとも何らかの利得又は少なくとも何らかの損失に対応するかどうかを決定することができるように構成し、前記調整デバイスは、前記調整パルス（８８ａ、８８ｂ）の少なくとも１つを生成するように構成し、前記調整パルス（８８ａ、８８ｂ）の開始は、測定した前記時間偏差が、前記機械式発振器の少なくとも１つの半周期の前記第１の時間部又は前記第２の時間部のそれぞれにおいて前記少なくとも何らかの利得又は前記少なくとも何らかの損失に対応するかどうかに応じて、選択的に準備することを特徴とする、計時器。
2. 前記調整パルス（８８ａ、８８ｂ）のそれぞれは、前記所望の周期の４分の１よりも少ない継続時間（Ｔ_R）を有し、前記所望の周期は、前記所望の周波数の逆数に等しいことを特徴とする、請求項１に記載の計時器。
3. 前記調整パルス（８８ａ、８８ｂ）の前記継続時間（Ｔ_R）は、所望の周期の１０分の１よりも少ないか又はそれに等しいこと、及び前記調整デバイスは、前記調整パルスの少なくとも１つを生成するように構成し、前記調整パルスの開始は、測定した前記時間偏差が、前記第１の時間部（ＺＴ１．１）内の第１の間隔（Ｉｎｔ１）において前記少なくとも何らかの利得又は前記少なくとも何らかの損失に対応するかどうかに応じて選択的に準備し、前記特性関数によって与えられる前記速度の前記変化量の絶対値は、前記第１の時間部又は前記第２の時間部（ＺＴ２）内の第２の時間間隔（Ｉｎｔ２）における前記特性関数の最大速度変化量の少なくとも半分よりも大きく、前記特性関数によって与えられる前記速度の前記変化量は、前記第２の時間部における前記特性関数の最大速度変化量の少なくとも半分よりも大きいことを特徴とする、請求項２に記載の計時器。
4. 前記調整デバイス（６２）は、前記２つのひげぜんまい電極（２０、２２）の間に配置したスイッチ（６０）を含み、前記スイッチは、制御論理回路（５６）によって制御し、前記制御論理回路（５６）は、前記調整パルスの間、前記スイッチを瞬時に閉鎖するように構成し、前記スイッチをオンにする／導電性にするようにし、次に、前記調整パルスは短絡回路パルスを生成することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の計時器。
5. 前記ひげぜんまい（７０）は、中央シリコン本体（７２）、前記中央シリコン本体の表面に付着し、前記ひげぜんまいの温度を補償するシリコン酸化物層（７４）、前記シリコン酸化物層上に付着する導電層（７６）、及び圧電層（７８）の形態で前記導電層上に付着する前記圧電材料を含み、前記２つの電極（２０ａ、２２ａ）はそれぞれ、前記ひげぜんまいの２つの側部の前記圧電層の上に配置することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の計時器。
6. 前記圧電層の第１の部（８０ａ）及び第２の部（８０ｂ）のそれぞれは、前記中央シリコン本体（７２）の２つの側部上に延在し、前記２つの側部に平行な中央平面（８４）に対して対称であるそれぞれの結晶構造を有すること、並びに前記導電層（７６）は、前記中央シリコン本体の前記２つの側部にわたり延在する単一の同じ内側電極を形成し、前記内側電極自体は、前記調整デバイスに電気接続を有さないことを特徴とする、請求項５に記載の計時器。
7. 前記圧電層（７８）は、前記導電層（７６）に直交する結晶成長によって生成したアルミニウム窒化物結晶、及び前記導電層から構成することを特徴とする、請求項６に記載の計時器。

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