JPH04208871A - 圧電振動子の振動結合測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野〕 この発明は圧電振動子（以下では単に振動子という）の
もつ複数の振動モードのうち、利用しようとする振動モ
ー１゛（以下主振動モードという）の周波数に対して、
他の振動モード（以下異振動モードという）の振動又は
その高次振動（以下では両者を含めて副振動という）の
周波数が接近して、干渉し結合する現象の態様を室温に
おいて容易に検出することのできる振動結合測定装置に
関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

振動の結合は一般に実用温度範囲のどの温度で生じるか
不特定であり、生し７た場合には主振動の等価抵抗値（
以下クリスタル・インピーダンス又はＣＩという）が増
大し、結合の強さの度合Ｕ＝（以下結合度）が大きい時
は致命的な振動停止にく阻害することがある。この傾向
は、振動子を小形化しようとする時、異振動モードの高
調波次数が低下するので結合度が大きくなり、例えば現
行の所謂短冊形状の振動子においては、しばしば問題と
なり、また温度補償型水晶発振器（以下、Ｔ。

Ｃ，Ｘ、Ｏ６）に使用される振動子のように周波数温度
特性（以下Ｆ温特と略す）の曲線形状を指定されるよう
な時は結合度の小さい微弱な副振動であっても性能を満
足しなくなることがある。また結合が室温を含むある特
定温度で生ずると周波数の立ち上りが不安定となり所謂
短期安定度に著しい影響を与える。これらの各振動モー
ドの周波数、は主として振動子の結晶軸に対する切り出
し方位と形状寸法との両者で定まる。然しながら、電極
の厚さ、振動子の形状等の影響がからみあって誤差は太
き（、主、副振動の結合する周波数を投石技術及び生産
技術」二、精度よく予知することは極めて難しい。従っ
て工業的生産のためには振動結合を的確に検出して使用
目的に支障があるかないかを判定する必要がある。特に
小形化振動子や高性能を必要とする振動子等に対しては
重要である。然し通常主振動を利用するように作られた
振動子では、異振動モート特にその副振動は微弱であっ
て、そのＣＩは主振動のＣＩに較べて極めて高く、従来
の測定法と測定装置では検出することが困難である。以
下に厚み滑り振動の水晶振動子を例とし、従来行われて
いる各種の副振動測定方法につき、異振動モード副振動
測定上の問題点を記述する。

測定ブｊ法は（１）発振法と（ＩＩ）共振法に大別され
る。

（＋）発振法 （１）連続温特測定法 主、副振動の温度係数が大きく相異していることを利用
し、広い温度範囲（例えば−５０〜＋９ｏ”ｃ）＝実用
温度範囲（例えば−２０〜＋７０’Ｃ）に亘って連続的
に温度を変え、ＣＩの温度特性（以下Ｃ１温特）とＦ温
特を測定しデイツプ現象を検出する（後述第１６図、第
１８図の例）。

この方法は実際に振動子が実用される状態にして検出す
るので最も確実な方法であるがテスト試ネ１を冷却用、
加熱用の金属ブロックユニット、温度センサーと一緒に
して熱平衡を保ちながら、ひとつひとつ行うのでかなり
の時間（例えば２０〜４０分／１個）を要し非能率、非
生産的である。また冷却に使用する液化ガス例えば液体
炭酸ガスを多量に大気中に排出し、加熱には電力を要し
、多数の振動子を処理するにはエネルギー多消費でコス
ト上などに問題がある。

（２）ＣＩメーター離調法 Ｊ　ｌ５−Ｃ−６７０１−１９７５方法２、ＭＩＬ−Ｃ
−３０９８Ｅ４・７・５・２方法１等で定められている
方法であるが、室温で主振動の極く近くに副振動があり
、かつ相当大きいレベルの副振動でない限り検出が困難
である０例えば後述第１５図に相当するデイツプの検出
は不可能である。

（３）負荷容量可変法 ＣＩメーターによって振動子に直列に可変容量を付加し
発振可能の範囲内で主振動を変化させ副振動に結合させ
て検出する方法である。（文献１、［人工水晶とその応
用ＪＰ、８８図２・６４柳沢勇二著、滝貞男監修　昭和
、４９．５日刊工業新聞社参照）この方法は微弱な副振
動も主振動のインピーダンス変化で捕捉することができ
る利点があり、本発明の出発点となったものであるが後
述（１）「主振動の発振周波数可変範囲」で記述するよ
うにこの方法では主振動の変化は、第２図（ａ）の振動
子等価回路に示した並列容！（一般にこれをＣ８と言っ
ている）のために直列共振周波数よりも高い側の狭い周
波数範囲に測定が限定されて、その周波数変化の幅はＡ
Ｔ板の例で３００〜５００Ｐ、Ｐ、Ｍ、程度にとどまり
観察できるのはその範囲内に存在する副振動に限定され
る。

（４）電極間隙可変法 水晶振動子と金属板電極の間の間隙を変化させて主振動
の発振周波数を変化させ副振動に結合させて検出する方
法であるが、この構造は古い製品に限られ一般に現行の
製品は振動子に直接金属膜を蒸着して作られた蒸着膜電
極であるので適用不可能でありその周波数変化幅も効果
も前出の（３）と同様率さい。

発振法は以上（１）〜（４）の通りである。

（ｎ）共振法 一般に伝送法と呼ばれている方法で、具体的にはＪ　ｌ
５−Ｃ−６７０１−１９７５・方法１、同付属書１・Ｆ
、治具法、同付属書２・π回路法等がこれに属しインピ
ーダンス・アナライザー、ベクトルボルトメーター、信
号発生器等の装置を使って測定され広い周波数範囲をカ
バーすることができる。然しこの共振法で検出できるの
はＡＴ板では振動子の電極に垂直な電界によって生ずる
圧電効果のモードの副振動（以下電気的結合副振動とい
う）に限定される。振動特性にデイツプ現象を伴う異振
動モード副振動には、電気的結合副振動以外にその電界
では励起されないが、主振動の歪力が振動板の内部で機
械的に異振動モードに励振エネルギーを与えて励起する
副振動（以下機械的結合副振動）が存在し、又はかに、
電気的結合と機械的結合が併存して起る副振動もある。

（文献２として、「振動の結合ＪＰ、２８〜３１、及び
第１表、柳沢勇二Ｑ　ＩＡＪニュースＶＯＬ、　１２゜
Ｎ［１２，１９９０−９、全国水晶振動子工業組合を参
照）。共振法においてはこれらの副振動が平常は主振動
に結合干渉していない状態で潜在しているため、これら
が主振動から離れて単独にあるときは何らかの応答を引
き出すことはできない。共振法では外部信号源によって
周波数を掃引し与えており、これでは振動子自身の主振
動と副振動との間の周波数間隔は変ることにならないの
で、主振動歪力が内部結合力として及ばない副振動の応
答を、外部に検出することができないのである。

又更に、たとえ電気的に励振可能な副振動であっても（
ここでは主振動系列のインハーモニック、オーバートー
ン振動を除いて言っている）単独ではそのインピーダン
スレベルは主振動に対して極めて高いので、実際には後
述する第１５図、第１６図のような副振動の検出を得る
ことは困難である。要は共振法ではすべて外部から与え
られる信号の周波数が変化するのみであって、主振動の
周波数が変化することはないのである。

以上で、（ｎ）の共振法の説明を終る。さて水晶振動子
の小形化、高性能高安定化にとって振動の結合を検出し
、対策を実施することは緊急かつ重要な課題であるにも
かかわらず、主振動周波数の実用的な近傍をカバーする
に充分な範囲（実用的な温度領域を充分カバーする範囲
）において、異振動モード副振動をたやすく的確に検出
する測定法と測定装置は現在存在せず、これを解決する
ことは重要な技術的課題である。

〔発明の目的］ 本発明の目的は、上記の課題を解決するために室温で短
時間に副振動を検出して、主振動からの位置即ち周波数
差を測定し、またその結合度を判断し、振動子の使用目
的に対する阻害要因の有無を迅速に知ることにある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は主、副振動を結合共生させデイツプ現象を生じ
させて、主振動の低いインピーダンスレベルでその変化
を検出するようにすることで高いインピーダンスレベル
をもつ潜在性副振動も感度よく検出し、又内部結合によ
る副振動も、主振動の歪力によって励起し易くして容品
に検出できるようにするためにインダクタンスを含む可
変リアクタンス回路を使用して主振動発振周波数の変化
幅を増大し、圧電振動子の振動特性測定の検出範囲を拡
大するものである。

〔作用〕

一般に振動子の発振器では振動子に直列に可変容量を配
置することによって動作発振周波数ｆ。

即ち基本波主振動の固有直列共振周波数ｆ１と固有並列
共振周波数ｆ２の間（ｒ、≦ｆ、＜ｒ、）の周波数で発
振させうることは周知である。一方主振動近傍に潜在す
る副振動は一般に高調波振動であるのでこの可変容量の
容量変化に対してはその周波数は殆ど変化しない、従っ
て原理的には主振動の変化範囲内で副振動をこれと結合
させることができる。これが前出の（１）発振法の（３
）負荷容量可変法による検出法である。然しこの方法で
は、（１）発振法の（１）連続点詩法の温度範囲のデイ
ツプ現象を予知するのに、主振動の変や 化幅が余りに小い。その数倍以上の値を得ることが望ま
しい。ところで振動子の（ｒｚ−ｆ、）帯域を増大させ
る方法として、振動子に直列に又は並列にインダクタン
スを接続することによって広帯域化させることが可能な
ことは既に一般に知られており、水晶発振器においても
例えば振動子に直列に可変容量と固定インダクタンスを
接続した可変周波水晶発振２＝があり、Ｆ、　Ｍ、変調
用の原発振などに利用されているが、この型式の発振器
はそのままでは本発明と使用目的が異なっているため可
変範囲が不充分であり、且、仮にその可変範囲内に副振
動の結合があったとしてもそれを検出する手段がない。

本発明は新しい手段として、発振法により動作発振周波
数ｆ、を固有直列共振周波数ｆ、より低域側にも高域側
にも大幅な変化幅を得ることができるるように、振動子
に対して、インダクタンスを含む可変リアクタンス回路
（以下コンポーネントという）を接続し、充分な周波数
可変範囲を確保し、それと共に主振動のＣＩと、結合に
よって生ずるＣＩの変化量とを検出して振動子の振動特
性を測定するものである。

Ｃ実施例〕 以下に本発明の具体的実施例と作用について述べる。

第１図（ａ）は振動結合測定装置の実施例を示す基本的
構成図で、破線で囲って示した発振回路Ｏ３Ｃ、レベル
調整回路ＬＡＤ、直流増幅回路ＡＭＰ及び周波数カウン
ターＦＣの４部で構成される。発振回路Ｏ３Ｃは発振用
増幅部０５ＣＡと一点鎖線で囲って示した振動部０３Ｃ
Ｂとで構成され、振動部０３ＣＢはコンポーネントＣＯ
Ｍと振動子ＣＲＹとで構成される。又、発振回路Ｏ８Ｃ
からは振動電流１．が取り出されて振動電流計■Ａに導
出される。又、ＣＩを示す［流■、を検出するために検
出計測装置として、ＣＩ電流計ＣＡが直流増幅回路ＡＭ
Ｐの後に接続される。

置換抵抗ＲＥＳは■、（μＡ）をＣＩ（Ω）に読み替え
るためのもので、予め、その抵抗値の判っている複数個
の抵抗が準備される。

次に、レベル調整回路ＬＡＤは、コンポーネントのリア
クタンスを幅広く変えた時、異振動モードの副振動結合
のない状態での、振動子ＣＲＹとコンポーネントＣＯＭ
からなる振動部０３ＣＢの合成されたインピーダンス（
以下ＣＩＡとイウ）が瀬増漸減することによって、振動
電流計ＶＡの指示即ち振動電流１゜、又はＣＩ電流計Ｃ
Ａの指示即ちＣ１ｌ流！、が過小過大になるのを調整す
るためのものである。

コンポーネントのリアクタンスの変化が小さく、振動電
流■。又はＣＩ電流ＩＧが検出に支障のない範囲におさ
まるのであればこのレベル調整回路は省略してもよい。

次に、ＣＩ電流計ＣＡに前置される直流増幅回路ＡＭＰ
は、振動電流■。を小さく保った状態即ち振動子ＣＲＹ
のドライブレベルを低く保った状７！！ｔ（低励振レベ
ル）でＣ１１ｉ流１．を検出することが必要の時、ＣＩ
電流計ＣＡの指示に支障のないように、ＩＧの不足を補
うためのものであるが、ドライブレベルが低い状態でな
くＣＩ電流Ｉ、の検出に支障のない範囲であれば省略し
てもよい。

この時はＣＩ電流計ＣＡは発振用増巾部０３ＣＡから直
接導出されて接続される。ＣＩ電流１．の値はコンポー
ネントＣＯＭのリアクタンス変化に応じて変化した主振
動ｆ０の周波数のＣＩに対応する値を示し、副振動と結
合した時に起る■、の電流変化Δ１．に対する割合即ち
Δ１．／Ｉ、は結合度を示すことになる。又１．は、振
動子ＣＲＹとコンポーネントの合成インピーダンスの示
す■、と等しくなるような既知の置換抵抗ＲＥＳの時の
■、とを比較することにより振動部０３ＣＢのＣＩＡを
知ることができる。この実施例の基本的構成は１組のセ
ットとして示されているが、振動結合測定装置における
本発明の特徴はコンポーネントＣＯＭを含む振動部０３
ＣＢにありこのコンポーネントを各種組合せて構成しリ
アクタンス変化幅を拡大させ発振周波数ｆ０の変化範囲
を増大させることができる。リアクタンスの可変部の可
変容量はモータードライブ、スプリング、バネ、或は弾
み車等の機械力、又は電圧可変リアクタンス素子等を利
用した電気的制御によって可変機構を構成することがで
きる。又レベル調整回路ＬＡＤの機能は発振用増幅部０
３ＣＡの出力レベルがほぼ一様となるようあるレベル範
囲においてこれを自動制御することが可能である。更に
ＣＩ電流計ＣＡ、周波数カウンターＦＣは、それぞれこ
れらに代って既存の専用装置を使うこともでき、自動記
録又はブラウン管表示させるようにすることもできる。

第１図（ｂ）は特に発振回路の一例を詳細に描くもので
、電界効果−トランシスター−ＦＥＴ、入出力それぞれ
のタンク回路Ｔ、　、Ｔ、及び入出力抵抗Ｒ，，Ｒ２、
ゲート抵抗Ｒ，からなる発振用増幅部０３ＣＡ　（２点
鎖線で囲った部分）と振動子ＣＲＹとコンポーネントＣ
ＯＭとからなる振動部０３ＣＢ　（１点鎖線で囲った部
分）とから構成される。

第１図（Ｃ）はレベル調整回路ＬＡＤの一例を示すもの
で（文献３、「基礎電子回路」大越孝敬、Ｐ、１８２〜
１８３、昭５５．２．オーム社０文献４、［高周波回路
の設計Ｊ久保大次部、Ｐ、　　５９〜Ｐ６５、昭５０．
ＣＱ出版を参照）発ＲδＳＣの出力の一部がダイオード
ＤＩＯにより検波され、標準電圧Ｖｒと比較された後、
その差電圧が増幅器Ｇと可変抵抗ＶＲとを通して発振器
Ｏ８Ｃの入力側に加えられ、発振出力が自動詞ｉｌｌさ
れる。但し、レベル調整回路によるレヘル制御は振動部
０５ＣＢのＣＸＡかリアクタンスの変化によって増減す
る結果、振動特性の測定感度に支障が生ずるのにそなえ
る目的で設置されたものであるので、その制御が過大と
なり、飽和状態にならないようその制御範囲を調節する
ことが肝要である。

可変抵抗ＶＲはその調節のために置かれ手動で補助的な
役割をする。

第１図（ｄ）は周波数１２Ｍ１ｌｚの水晶振動子と後述
の第２図（ｅ）のコンポーネントとからなる振動部０３
ＣＢを使用した第１図（ｂ）の発振回路Ｏ８Ｃに第１図
（ｃ）のレベル調整回路ＬＡＤを付加した時と付加しな
い時とのそれぞれの振動特性Ａ及びＢを示したもので横
軸はコンポーネントの直列可変容量Ｃ，（ＰＦ）、縦軸
はＣＩ’ｔｌ流１６　（μＡ）であるが、コンポーネン
トのリアクタンス変化によるＣＩ電流１．の漸減に対す
るレベル調整回路ＬＡＤの制御効果を示す一例である。

直流増幅回路ＡＭＰについては既に多くの実用例があり
よく知られているので説明を省略する（文献３．Ｐ、８
５〜９９、参照）。

以下には第１図（ａ）の振動部０３ＣＢの実施例につい
て列挙する。第２図（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、
（ｆ）はそれぞれ振動子とコンポーネントとからなる基
本的な振動部０３ＣＢの回路例を示す。第２図（ａ）は
振動子ＣＲＹとその等価回路を示すものでそれぞれ等価
インダクタンスＬｌ、等儀容量ＣＩ、等価抵抗Ｒ１及び
並列容量Ｃｏを示し、（ｂ）は振動子ＣＲＹと、直列可
変インダクタンスＬｓｖ、その損失抵抗Ｒ□からなるコ
ンポーネントとからなる振動部０３ＣＢを示し、（ｃ）
は、振動子ＣＲＹと、直列固定インダクタンスし１、そ
の損失抵抗Ｒ８、及び直列可変容１　ｃ　ｓ　害からな
るコンポーネントとからなる振動部０３ＣＢを示し、（
ｄ）は振動子ＣＲＹと、直列可変インダクタンスし、ｖ
、その損失抵抗Ｒｓｖ及び直列可変容量Ｃ８からなるコ
ンポーネントとからなる振動部０３ＣＢを示し、（ｅ）
は振動子ＣＲＹと直列可変容量Ｃｏ、並列固定インダク
タンスし、及びその損失抵抗Ｒ１畦からなるコンポーネ
ントとからなる振動部０３ＣＢを示し、（ｆ）は振動子
ＣＲＹと、直列可変容１ｃｓ、並列可変インダクタンス
ＬＰＶ及びその損失抵抗Ｒ□者からなるコンポーネント
とからなる振動部０３ＣＢを示す、（ｇ）は（ｆ）の直
列可変容量Ｃ３を除いたもので、それ以外は（ｆ）と同
様である。

第３図は第２図の振動子とコンポーネントとからなる振
動部０５ＣＢの代表的な周知のリアクタンス特性を示す
図で、破線は振動子固有の特性、実線は合成した回路の
特性である。この図は振動子固有の直列共振周波数ｆ、
（以下直列点ｆＩ）、並列共振周波数ｒｔ　　（以下並
列点ｒ２）の相対差（ｆ２−ｆ、）が増大することを示
したものであって、第３図（ａ）は第２図（ｃ’）の可
変容量Ｃ３を短絡した特性で直列点ｆ＋が合成後の直列
共振周波数ｆ、の方向へ移動することにより（ｒｚ−ｒ
、）≧（ｒｚ−ｆ、）となることを示し、第３図（ｂ）
は第２図（ｅ）の可変部容ｇｌＣ，を短絡した特性で並
列点ｆ２が合成後の並列共振周波数ｒ１の方向に移動し
くｆ、ｉ、）≧（「２−ｆ、）となることを示す。いず
れもコンポーネントの可変容量Ｃ８を加えることにより
その容量値に応して発振周波数１０はよく知られている
ようにｆ、とｆ２の間又はｆｌとｆ、の間の範囲の変化
幅を占めることとなり増大する。その増大はインダクタ
ンス素子によって得られたものであるが、このインダク
タンス素子としてはここにあげたコイル構造のものだけ
でなく被測定振動子が水晶振動子である時には、その固
有共振域（ｒｚ　　　ｆｌ）よりも広い固有共振域を有
する「別の振動子」、例えばセラミック系、ニオブ酸リ
チウム、タンタル酸リチウム、ＰＺＴ等を材料とする圧
電振動子をここに利用することもできる。これら「別の
振動子」をインダクタンスとして使う場合は一般にコイ
ルに較べてかなり高いＱを有するので検出感度を高める
のに大きな効果がある。但し、この「別の振動子Ｊの副
振動に注意することが必要である。第４図（ｂ）、（Ｃ
）は被測定振動子として水晶振動子、「別の振動子Ｊに
前出のセラミック系他の振動子として利用したコンポー
ネントを使う例を示したもので、（ａ）は「別の振動子
」５ｔＪＢとその等価回路を示し、（ｂ）は被測定振動
子ＣＲＹと、これに直列の［別の振動子ＪＳＵＢ、直列
可変容量Ｃｓからなるコンポーネントとからなる振動部
０３ＣＢの構成、その等価回路及び等価変換された回路
を示し、（ｃ）は被測振動子ＣＲＹと、これに並列のｒ
別の振動子、ＳＵＢ、直列可変容量Ｃ５からなるコンポ
ーネントとからなる振動部０ＳＣＢの構成、その等価回
路及び等価変換された回路を示す、（ｂ）、（ｃ）それ
ぞれは「別の振動子Ｊ　ＳＵＢがその直列共振周波数ｆ
、°　（以下直列点ｆ１′）と並列共振周波数「２°　
（以下並列点ｒｔ”＞の間で、近似的に等価変換され、
ｒ、°とｆｌ゛との間で実効的に誘導性インピーダンス
として動作し実効インダクタンスＬ、とその損失の実効
抵抗Ｒ，とで示されたものである。

第５図は（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第４図（ｂ）、（ｃ
）の可変容Ｈｔ　ｃ　ｓを短絡した場合のリアクタンス
特性図で、破線は被測定振動子ＣＩ’？Ｙ固有の特性、
実線はこれと、「別の振動子ＪＳＵＢを含むコンポーネ
ントとからなる振動部ｏｓｃＢのリアクタンスである。

被測定振動子の直列点をｆ９、並列点ｆ、、「別の振動
子」のそれらをｒ＋’、ｒ２”としくｆｚ　’　　　ｒ
＋　’　＞≧（ｒ。

−ｒ、）である時、第４図（ｂ）の場合は第５図（ａ）
に示すように振動部０３ＣＢの直列共振周波数ｆ、がｆ
、’　＜ｆｓ　＜ｆｌの範囲でｆ、より、＜ｒ、’　の
範囲でｆ２よりも高くなりいずれもコンポーネントの可
変容１ｃｓを加えることによりその容量値に応した発振
周波数ｆ。はｆ、とｆ、の間又はｆ＋　とｒ、の間の変
化幅を占めることとなり増大する。但しｆ、−ｆｚｔこ
対するｆ１’、ｆ２°の相互の配列に配慮する必要があ
る。

第６図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ
）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、Ｎ）等は発振周波数の変
化幅を、−層拡大させるため、第２図、第４図のコンポ
ーネントの２個を組合せて、そのそれぞれが振動子と直
列及び並列に接続される２つの回路を切換えスイッチに
よって作り、両者を併用する構成のコンポーネントによ
って、それぞれの変化幅を時刻をちがえて合算できるよ
うにしたものである。

以下に個々の説明を述べる。第６図（ａ）は振動子ＣＲ
Ｙに、切換えスイッチＳＷによって直列インダクタンス
Ｌ、とその損失抵抗Ｒ５及び並列インダクタンスし、と
その損失抵抗Ｒｒ、それぞれを直、並列に接続しこれに
直列に可変容１ｔ　ｃ　ｓを共用して接続する構成のコ
ンポーネントと振動子ＣＲＹとからなる振動部０３ＣＢ
を示す。

第６図（ｂ）は被測定振動子ＣＲＹに切換えスイッチＳ
Ｗによって［別の２個の振動子Ｊ　５ＵＢ１及び５ＵＢ
２それぞれを直、並列に接続し、これに直列に可変容量
Ｃ３を共用して接続する構成のコンポーネントと振動子
ＣＲＹとからなる振動部０３ＣＢを示す。

第６図（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ
）、（ｉ）、Ｎ）等も可変容量Ｃ５を共用し、それぞれ
切換えスイッチＳＷによって振動子ＣＲＹに直、並列に
接続する構成のコンポーネントと振動子ＣＲＹとからな
る振動部０８ＣＢであるがそれぞれの個別の説明は同様
であるので省略する。第７図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ
第６図（ａ）、（ｂ）の可変容量Ｃ，を短絡した場合の
リアクタンス特性図で有効な発振周波数可変範囲を太実
線で示したが、可変容量Ｃｓを加えることによりその容
量値の変化に応じた発振周波数ｒ０はｆ、とｆ、の間の
変化幅を占めることになり、図中の１は振動子の固有域
、■、■はそれぞれの単一のコンポーネントによる拡大
域、■は２個組合せのコンポーネントによる拡大域を示
すが発振周波数ｆ６の変化範囲が増大することを示して
いる。第７図（ｂ）の周波数軸のｆ、、ｆ２はそれぞれ
被測定振動子の直列、並列共振点、ｆｌｏ、ｆ２°及び
ｒ、”、ｆ２°゛はそれぞれ２個の「別の振動子」のそ
れらである。第８図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）、（
ｋ）、（１）、（ｍ）、（ｎ）、（Ｑ）、（ｐ）、（ｑ
）、（ｒ）、（ｓ）等は発振周波数の変化幅を一層拡大
するためのコンポーネントと振動子とからなる振動部０
３ＣＢであるが以下に個々の実施例について説明する。

第８図（ａ）は振動子ＣＲＹと、インダクタンスし、そ
の損失抵抗Ｒ７との並列接続に、インダクタンスし、そ
の損失抵抗Ｒ３と可変容量Ｃ３Ａ列に接続して構成する
振動子とコンポーネントとからなる振動部０３ＣＢを示
す。

第８図（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ第８
図（ａ）のり、、Ｌ、のいずれか一方又は双方を可変素
子とし、それ以外は第８図（ａ）と同様であるので説明
を省略する。第８図（ｆ）は振り】子ＣＲＹ、インダク
タンスし、その…失抵抗Ｒ８との直列接続に、インダク
タンスし２その損失抵抗Ｒ，を並列に接続した回路に、
可変容量Ｃ３を直列に接続して構成する、振動子とコン
ポーネントとからなる振動部０３ＣＢを示す。

第８図（ｇ）、（ｈ）、（＋）はそれぞれ第８図（ｆ）
の直列、並列のインダクタンスのいずれか一方又は双方
を可変インダクタンスとしたものでそれ以外は（［）と
同様であるので説明を省略する。第８図（ｊ）は振動子
ＣＲＹと「別の振動子、５ＵＢ２との並列接続に、「別
の振動子ＪｓｔＪＢ］と可変容量Ｃ５とを直列に接続し
て構成する、振動子とコンポーネントとからなる振動部
０３ＣＢを示す、第８図（ｋ）、（１）、（ｍ）、（１
））等はそれぞれ、第８１ｆｆｉ（ｊ）の２個の直、並
列の［別の振動子ＪＳＵＢＩ、５ＵＢ２のうちいずれか
一方が固定インダクタンス又は可変インダクタンスに代
っただけのものであるので、説明を省略する。

第８図（０）、（ｐ）、（ｑ）、（ｒ）、（Ｓ）につい
ても、それぞれの構成素子と組合せの方法は第８図（ａ
）〜（ｎ）と同様であるので説明を省略する。第９図（
ａ）、（ｂ）、（、ｃ）はそれぞれ第８図（ａ）、（ｆ
）、（ｊ）に対応する振動部０３ＣＢの可変容量を短絡
して示したリアクタンス特性図で有効な発振周波数範囲
を太実線で示したが、可変容量を加えることによりその
容量値のリアクタンス変化に応して発振周波数ｒ。はｆ
、とｆ、の間の変化幅を占めることになり、図中のＩは
振動子の固有域、■はコンポーネントによる拡大域を示
すが発振周波数ｆ０の変化範囲が増大することを示して
いる。第９図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）各図の周波数軸で
ｆ、、ｆ、はそれぞれ振動子の直、並列共振周波数、第
９図（Ｃ）でｆ、’　、ｆ、”はｒ別の振動子」のそれ
らであるが第９図（ｃ）では２個の別の振動子５ＵＢｌ
、５ＵＢ２の直列、並列共振点ｆ１′及びｆ、′はそれ
ぞれ等しいとして示しである。第１０図（ａ）、（ｂ）
についてはいずれも第６．８図と説明が重複するので省
略する。次に今迄の振動部０３ＣＢにおいて振動子に、
直列のインダクタンスとその１員失抵抗からなるインピ
ーダンスを総合して一般化し、Ｚｓ＋＝Ｒｓ＋　＋　ｊ
　ωＬｓ；−，Ｚ’　ｓ＋−Ｒ’ｓ；十ＪωＬ“５．　
並列のインダクタンスとその損失抵抗からなるインピー
ダンスを総合して一般化し、Ｚ、、＝　Ｉ’ｉ！、、＋
　ｊωＬ　Ｐｊ、Ｚ’、Ｊ＝Ｒ’１．トｊωＬ’ｒｔと
しｉ＝１．２．３−−−−−−　ｍ　（整数）、ｊ＝１
．２．３・・・・・・ｎ（整数）、ωは角周波数とし、
又これらの直列、並列のインダクタンスとその損失抵抗
に前出の可変インダクタンスとその損失抵抗、「別の振
動子」の実効インダクタンスし、、実効損失抵抗Ｒ，を
包含させて、有効な１．ｊの組合せ（例えば１１．１２
、Ｉ３・・・・・・２１．２２．２３・・・・・・３１
．３２．３３・・・・・・等）によって可変容量と共に
コンポーネントを形成して振動子と合成し、実施の範囲
を拡張して第１１図、第１２図、第１３図に示す。

第１１図は第６図で示した振動子ＣＲＹと、可（す 変容量５．を共用したコンポーネントとからなる振動部
０３ＣＢを、多段切換えスイッチＳＷＭによって多層に
構成するコンポーネントを示すものである。第１２図及
び第１３図は、それぞれ第１０図（ａ）及び第１Ｏ図（
ｂ）を多段切換えスイッチＳＷＭによって多層に構成す
るコンポーネン１〜を示すものであるが、説明は重複す
るので省略する。この多層構成は振動子の各種公称周波
数、例えばＩＭＨｚ〜数１０ＭＩ（ｚの範囲に応してＺ
、いＺＰ、と２°８１、Ｚ’Ｐｊを適切に選択し組合せ
ることにより各種公称周波数の広範な領域に対して、予
め各種の直列、及び並列インダクタンスを測定治具とし
て備えつけて各層毎に各種の周波数帯に振り当てておく
ならば、この多層構成のコンポーネントは本発明の測定
装置の測定可能な公称周波数範囲を拡張し、その使用上
の汎用性において重要な手段を提供する。

第１４図は第１図（ａ）に基き発振用増幅部にＣＩメー
ターＣＩＭ（ＪＩＳ　　Ｃ６７０ｍ−１９７５、附属書
３図１を参照）の発振用増幅部を使用しＣ！電流計ＣＡ
、振動電流計ＶＡ、置換抵抗ＲＥＳ等付属のものを利用
し、その測定端子Ａ、Ａ′に破線で囲んだコンポーネン
トＣＯＭを取り付け、そのインダクタンスＬ、及びり、
がそれぞれ振動子ＣＲＹに、ＳＷ４の接点１．２により
直列及び並列に接続され、これと直列にコンボーネｆ２ ントの可変容ｉ接続するように構成した本発明の振動結
合測定装置の実施例である。（Ｒ，、Ｒ６はそれぞれり
、、Ｌ、に附随する損失抵抗である）。ＳＷ４の接点３
は可変容量Ｃ８を単独に接続し、負荷容量発振周波数を
与え、接点４は可変容量Ｃ５を短絡し、直列共振周波数
を与える。レヘル調整回路ＬＡＤについては、第１図（
ａ）及び（ｃ）で説明しであるので省略する。又、Ｊｌ
ｓ　　Ｃ６７０１−１９７５、附属書３図１では真空管
を使用しているが半導体能動素子例えば、ＦＥＴ、トラ
ンジスター等によっても構成できることは周知のことで
ある。

本図の構成による主な測定原理を次に述べる。

（ｉ）主振動の発振周波数１゜の可変範囲主振動の直列
点ｆ＋を基準としそれより低い周波数側の可変幅をＸ、
とすれば ａ＋− １＋ｂ 又ｆ１より高い周波数側の変化幅をＸｔとすれば 全範囲の最大変化幅をχ、ＬＡ、Ｉとすればｌ　ＸＭａ
ｘ　ｌζＩＸ＋　Ｉ　＋ｌ　Ｘｚ　ｉ・・−−（５）２
ｒ　　１＋ａ に比して、ｂ≦０の範囲で著しく増大する。

（１１）主振動のＣＩＡ　（振動部のＣＩ、）ｘ＋ＳＵ
域ではり、の…失抵抗をＲ８とすればＣＩＡＩ’ｒＲ８
＋Ｒ１（１＋ａ）”　−−−−−−（６）ｘ、領域では
り、の…失抵抗をＲ，、ｆ、近傍のＱをＱ、とし Ｒｒ　ＱＰ　”　＞＞Ｒ，・・・・・・・・・・・・（
７）とすれば Ｃ１ａｚＬ＝：Ｒ＋　　（＋　＋ａ　）　２−−−　（
８）ＣＩＡ、、ＣＩＡ、は振動子とコンポーネントの合
成を抵抗と置換して測定することができる。

（ｉｉｉ　）結合度とその判定 主振動の変化幅のなかで異振動モード副振動との結合が
あればＣＩＡの急激なデイツプが生じる。

そのディンプ幅をΔＣＩＡとし、結合の強さをＣＩ　Ａ
　　　　　　’　％ と定義すれば ・　□・・・・・・・・・　（１０） ＲＺ 但し、Ｑは振動子のＱ、　Ｒ１，ＲＺはそれぞれ主、副
振動の等個直列抵抗である。ＣＩＡのデイツプにより発
振周波数も又デイツプを生ずる。

ｆ＋　　　　　　　ＣＩＡ　　　　　　４Ｑ・・・・・
・・・・（１１） となる。

（文献１、「人工水晶とその応用ｕｐ、ａｎ〜８９６式
（２・１２３）、（２・１２５）柳沢勇二著、滝貞男監
修　昭、４９．５　　日刊工業新聞社参照） 実際の結合度は振動子のドライブレベル（Ｄ。

Ｌ、という）に大きく依存することはよく知られている
。（同上文献１、Ｐ、８６図２・６２）従って振動子の
結合度がどの程度であれば、副振動があっても実用上差
し支えないかの判定は、振動子の使用目的に対する仕様
書によって考慮しなければならない。併し、Δｆ　ｍ　
／’　ｒ　ｌ　のデイツプとの相関を加味して仕様に応
した規定値が定まれば、Ｇｏ、Ｎｏ’！’判定は容易で
ある。但しレベル調整回路を設でしたときは規定のＤ　
Ｌ、に応じである程度修正して判定することが必要で、
その修正も可能である。

ｉｖ）その他の等価パラメーター 切換えスイッチＳＷ４を直列共振発振、負荷容量発振Ｇ
こ切り換えれば従来のＣＩツメ−−と同様に、直列共振
周波数、負荷容量時の発振周波数、等個直列抵抗Ｒ１、
等価インダクタンスＬ１、等儀容Ｉｃ、、並列容量００
等を従来通り測定できることは言う迄もない。

次にＡＴ板厚み滑り振動の水晶振動子を例とし、数値例
及び振動結合の実測例について述べる。

周波数１２Ｍ１（ｚ、ｒ’；２５０、Ｃｏ−３，５ＰＦ
、１、　＝ｔ、、　＝２５μＨ（）ロイダルコアＱＬｉ
１００）の場合式（１）〜式（５）により Ｘ、　！＝；　１７００　Ｐ、　　Ｐ、　Ｍ、　、Ｘｚ
ζ４１００Ｐ、Ｐ、Ｍ、ｘｓａｘ　’＝５８００Ｐ、Ｐ
、Ｍ、　　となる。従来のχζ６００Ｐ、、Ｐ、Ｍ、比
べて約１０倍の変化幅を得ることができる。実際は水晶
振動子の制御を趙えて回路の自動発振を生ずることがあ
り、変化幅が制限されることがあるので注意を要する。

また水晶振動子の周波数によってり３、Ｌ、の値の選択
、調整をすることが肝要である。

第１５図は第１４図の本発明応用例の振動結合装置を使
用し周波数１１．４６２５Ｍ１（ｚを室温において測定
した振動結合の結果についての一例である。横軸に直列
共振点を基準とし、■、ｅそれぞれΔＦ（Ｋｌ（ｚ）を
とり、縦軸に振動部のＣＩＡの値を示したが、異振動モ
ード副振動群が■、■、０、■、［Ｆ］、［Ｆ］の位置
に主振動のＣＩＡのデイツプとして明瞭に検出されてい
る。また第１６図は同一の振動子の連続温特図であって
横軸に温度（℃）、縦軸？、ｍΔｆ／ｆ　（Ｐ、Ｐ、　
Ｍ、　）とＣＩＡ　（Ω）を示したがＣＩＡ温特上に表
われるデイツプ■、［Ｆ］、０、■、［Ｆ］、［Ｆ］は
△ｆ／ｒ温特曲線上に表れるデイツプと温度軸上で対応
し、破線で示しであるＡＴ板のΔｆ／ｆ温特が結合によ
って乱されていることが明瞭に観察される。ここで非常
に重要なことは、第１５図と第１６図にそれぞれ示され
た結合警位置■、■、０、■、纏［Ｆ］が対応し、前者
は温度一定（室温２５°Ｃ）で周波数軸上に、後者は直
列点ｆ、一定（この場合のＡＴ板水晶振動子の周波数温
度係数は異振動モード副振動の周波数温度係数に較べて
数百分の１以下であるので温度変化に対して相対的には
ほぼ一定とした。これについては後述第１９図で説明す
る）で温度軸上に配列されている。このことは次に述べ
る異振動モード副振動温度係数が判明すれば、これを媒
介にして、室温或は任意の温度で第１５図の振動結合の
測定をし副振動周波数と直列点ｆ１との間の隔たりを知
れば、第１６図の温度軸上で主、副振動が結合する温度
が判ることになり、本発明の測定方法と測定装置が、連
続温特測定法と同等の内容を示すことになる。第１７図
、第１８図は本装置の測定によって、室温附近では通常
の値を示す振動子がある温度域で突如として発振停止す
る致命的な欠陥を予知した好例を示したものである。こ
の例は水晶の形状が短冊形の１４．３１８ＭＨｚのＡＴ
板水晶振動子について第１７図に示すように、横軸上で
主振動から−９〜−１０ＫＨｚの位置■で結合度の非常
に大きい副振動を確認した。この■では主振動は既に発
振を停止した。

又＋１４Ｋ）ｔｚ附近の■でやや大きな副振動を確認し
た。これを第１８図に示すように連続温特を測定し照合
した結果■に対応して４　’Ｃ〜１０’Ｃの範囲で発振
停止し、Ｆ温特はＡＴ板の温特がら異振動モードのそれ
に変形、又■に対応し４５°ｃｌ近で大きなデイツプを
生し、そのＦ温特は約１２Ｐ、Ｐ、　Ｍ、のジャンプを
していることを発見した。

もし室温のみのチエツク或は現在通常行われている指定
温度点（例えば２５°Ｃ１−２０’Ｃ１＋６０’Ｃ）の
みの温特チエツクであったとすればこの製品は合格ライ
ン内にあるものであった。第１９図は本測定装置と測定
方法を用いて結合の位置の温度による変化、即ち異振動
モード副振動群のＦＩＡ特測定の結果について示した一
例で、横軸に温度、縦軸に基準温度からの周波数変化Δ
ｆ／（（Ｐ。

Ｐ、　Ｍ、　）をとったものである。本図から異振動モ
ード副振動の周波数温度係数は負特性を示し、ＡＴ板主
振動のそれに対して約３００〜５００倍であることが判
り、従って温度係数を媒介として、主振動ｆ１からの結
合位置を室温において測定しこれを温度軸上に換算し配
列する場合には主振動の温度特性を無視しても問題はな
いことが判る。

これらのデータは本発明者によって報告された例である
が、その係数値は異モードに関係する周波数方程式と弾
性係数、密度、結晶軸からの方位等から理論的に解析し
た本発明者の報告結果と良い対応を示している。（文献
２、νａｌ　　ｌ　２．　Ｎｏ、２、Ｐ、５１〜５４、
第６．７．８表）。更に本発明の測定装置と測定方法を
用いて研究した結果の一例を第２０図に示す。この図は
ＡＴ板１２ＭＨｚ水晶振動子の小形短冊型の短辺の寸法
を数ミクロンステップで縮めてゆく段階で、各寸法毎に
主振動ｆ１と微弱な異振動モード副振動を余さず網羅し
て検出し、横軸に寸法、縦軸にスタート時のｆＩを基準
とした周波数偏差（ＫＨｚ）をプロットしたものの一部
である。図中の大実線と０点は主振動、破線とΔ点は副
振動、細実線は振動部のＣＩＡである。本図から主とし
て外形輪郭寸法に依存する異振動モード副振動のそれぞ
れの周波数変化が軌跡として示され、それが主振動に近
接すると干渉を起し、反掲、縮退し主振動も本来あるべ
き値から捩じ曲げられ、同時にＣＩＡもまた本来の値か
ら大幅にダウンし不発振となることのある様子が広い周
波数偏差の範囲で良く観察される。本図から寸法の適値
、室温における副振動配列、及び結合のない温度領域の
設定、温度領域が与えられた場合には結合の生じる温度
、結合度等多くの情報を予知することができるがこれも
本発明者により（文献２、Ｐ、３４、第５図）に報告さ
れている。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、振動子の主振動に対して潜在する
異振動モードの副振動が結合すると、使用者は使用目的
が著しく限定され、製造者は不良率が増大する。現在カ
ラーＴＶに使用されているＨ　Ｃ−４９型３．５７９５
４５Ｍ臣のように既に長年に亘って一機種多量に生産さ
れている水晶振動子はその間充分に研究され設計が固ま
ってはいるが、振動子の使用目的がより高性能化し、使
用機器の小型化に伴う振動子の小型化及び経済性から要
求される振動子圧電板の外形寸法の小形化の傾向によっ
て振動の結合が非常に生し易くなり、振動結合検出の必
要性が益々高まってきてはいるが１．従来適切な測定装
置がないために、チエツク機能が不充分であったり、設
計技術に多くの時間と経費を必要としており、この問題
を解決することは振動子にとって重要な技術的課題であ
る。本発明による測定装置はこの課題に対し次のような
大きい効果をもつ。

１、従来確実な測定方法であるが非生産的、非能率な連
続温特測定法に代って短時間（約１／１０〜１／２０以
下の短時間）で容易に同等な測定を行うことができる。

特に前出の第１７図、第１８回はその好例を示すもので
致命的欠陥を予告でき、製造工程、検査工程に組み入れ
てチエツク機能を果すことができる。

２、従来の連続温特測定装置は温度センサーを内蔵する
金属ブロックからなるユニットを低温冷却する時、液体
炭酸ガスを使用し、多量の炭酸ガスを一挙に大気中に放
出するのが常であり（１本のガスボンベ当り連続温特（
−３０〜＋８０°Ｃ）測定できる振動子は約４０〜６０
個ネ近時の炭酸ガスに対する環境保全の問題、又そのコ
スト経費の過大さ、重量、容積の大きなボンベの取り扱
いの不便さ（他のヘリウム、窒素の液化ガスも同様）、
又高温加熱する時の電力消費の過大さ等水晶工業全体を
総合すれば莫大である。本装置はすべて室温で行うので
資源消費の経費は軽微である。

３、結合度ΔＣ１／Ｃ１を数値化し一つの基準をもって
判定することもできる。

４、従来検知することの困難な微弱な副振動群を容易に
検出し得るので、振動に関する寸法解析、異振動モード
の性質の解析等開発研究、基礎研究に対しても極めて有
効である。（第１９図、第２０図例） ５、本文では具体例として述べなかったが従来やや不可
解であった室温を含む特定温度におけるスイッチオン直
後のビルドアップ時の周波数漂動に対して、振動子電流
による温度上昇と結合干渉との関連の解析が短期安定度
乃至は長期安定度（所謂Ｊ−ジング）の問題を追究する
一つの手がかりを提示する意味で、本発明の測定装置が
重要な役割をになうと言う効果を追加することができる
。

以上のように本発明の振動結合装置は振動子の現在及び
将来にとってその工業的価値は極めて高い。

成計理図 第１図（ｂ）は発振回路図、第１図（ｃ）はレベル調整
回路。

第２図（ａ）は圧電振動子の等価回路図、第２図（ｂ）
、（Ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、ＣＩ）はそれぞれ振動子と
コンポーネントとからなる振動部の回路図、第３図（ａ
）、（ｂ）はそれぞれ振動子とコンポーネントとの合成
リアクタンス特性図である。第４図（ａ）はｒ別の振動
子」の等価回路図、第４図（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ被
測定振動子と「別の振動子」を含むコンポーネントとか
らなる振動部の回路図。第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞ
れ被測定振動子と別の振動子との合成リアクタンス特性
図。第６図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、
（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）はそれぞれ振動子と切
換えスイッチによるコンポーネントとからなる振動部の
回路図。第７図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第６回（ａ）
、（ｂ）の合成リアクタンス特性図。

第８図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｒ
）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（＋）
、（ｍ）、（ｎ）、（０）、（Ｐ）、（ｑ）、（ｒ）、
（ｓ）はそれぞれ振動子とコンポーネントとからなる振
動部の回路図。

第９図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第８図（ａ）
、（ｆ）、（ｊ）の合成リアクタンス特なる振動部の回
路図。

、第１１図、第１２図、第１３図はそれぞれ一般化した
多段切換えスイッチによるコンポーネントを多層に構成
した振動部の回路図。

第１４図はＣＩメーターの発振用増幅部を利用した本発
明実施例図。

第１５図は振動子とコンポーネントとの合成インピーダ
ンスの振動特性図。

第１６図は周波数及びＣＩの連続温特図。第１７図は振
動子とコンポーネントとの合成インピーダンスの振動特
性図。第１８図は周波数及びＣＩ性図である。

ＦＣ・・・・・・周波数カウンター、 ＯＳＣ・・・・・・発振回路、 ＬＡＤ・・・・・・レベル調整回路、 ＣＯＭ・・・・・・コンポーネント ＦＥＴ・・・・・・電界効果トランジスター、Ｔ、　、
Ｔ、・・・・・人、出力タンク回路、Ｒ，、Ｒ，・・・
・・・人、出力抵抗、Ｒ６・・・・・・ゲート抵抗、 ＤＩＯ・・・・・・ダイオード、 Ｇ・・・・・・増幅器、 ＶＲ・・・・・・可変抵抗、 ＡＭＰ・・・・・・直流増幅回路、 ＣＡ・・・・・・ＣＩ？ｉｔ流計、 ＶＡ・・・・・・振動電流計、 ＲＥＳ・・・・・・置換抵抗、 ＣＲＹ・・・・・・振動子、 Ｌ　５Ｖ％　Ｒｓｖ・・・・・直列可変インダクタンス
及びその損失抵抗、 Ｌ、　、Ｒ５・・・・・・直列固定インダクタンス及び
その損失抵抗、 Ｃ５・・・・・・直列可変容量、 ＬＰ、ＲＰ・・・・・・並列固定インダクタンス及びそ
の損失抵抗、 Ｌ□、Ｒ□・・・・・・並列可変インダクタンス及びそ
のｔｔｌ失砥抗、 １７°ｔ、Ｒ’ｓ・・・・・・直列固定インダクタンス
及びその損失抵抗、 Ｌ’　Ｐ　、Ｒ’　ｐ・・・・・・並列固定インダクタ
ンス及びその損失抵抗、 ・・・・直列インピーダンス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電振動子の主振動に対し副振動が結合干渉する
   態様（以下圧電振動子の振動特性）の測定において、該
   圧電振動子に少くとも１個のインダクタンスを含む可変
   リアクタンス回路（以下コンポーネント）を接続し、該
   コンポーネントと発振用増幅部と圧電振動子とで発振回
   路を構成し、該コンポーネントのリアクタンスを変化さ
   せて該発振回路の主振動発振周波数を変化させ、これに
   よって前記圧電振動子の振動特性を測定することを特徴
   とする圧電振動子の振動結合測定装置。
2. （２）前記発振回路にその出力レベルの変動を調整する
   レベル調整回路を付加したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の圧電振動子の振動結合測定装置。
3. （３）前記発振回路に主振動のインピーダンス検出出力
   を増幅する直流増幅回路を付加したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１又は２項記載の圧電振動子の振動結合
   測定装置。
4. （４）前記発振回路の発振用増幅部としてクリスタル・
   インピーダンス・メーターを使用したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１、２又は３項記載の圧電振動子の振
   動結合測定装置。
5. （５）被測定圧電振動子の固有の直列共振周波数ｆ＿１
   、並列共振周波数ｆ＿２に対して、固有の直列共振周波
   数がｆ＿１’、並列共振周波数がｆ＿２’で且（ｆ＿２
   ’−ｆ＿１’）≧（ｆ＿２−ｆ＿１）である「別の圧電
   振動子」を回路に含めて前記コンポーネントを構成し、
   その周波数配列をｆ＿１’＜ｆ＿１、ｆ＿２’＞ｆ＿２
   の少くとも一方を満足する配列としたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１、２、３又は４項記載の圧電振動子
   の振動結合測定装置。
6. （６）前記コンポーネントのリアクタンスを電気的に掃
   引可変としたことを特徴とする特許請求の範囲第１、２
   、３、４又は５項記載の圧電振動子の振動結合測定装置
   。
7. （７）前記コンポーネントのリアクタンスを機械的に掃
   引可変としたことを特徴とする特許請求の範囲第１、２
   、３、４又は５項記載の圧電振動子の振動結合測定装置
   。