JPS5844805A - 水晶振動子 - Google Patents
水晶振動子Info
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- JPS5844805A JPS5844805A JP12347182A JP12347182A JPS5844805A JP S5844805 A JPS5844805 A JP S5844805A JP 12347182 A JP12347182 A JP 12347182A JP 12347182 A JP12347182 A JP 12347182A JP S5844805 A JPS5844805 A JP S5844805A
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- JP
- Japan
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- electrode
- electrodes
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- Pending
Links
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title claims abstract 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 16
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
- H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明（−ｒ１音叉型水晶娠動子の電接構造に関するも
のである。
のである。
第１図に、従来の音叉型水晶振動子の電極構造を示す。
この振動子は、基本モードで振動するので、この＆動子
を用いで、より冒い周波数を得る場合、形状の大型化を
さけるためには、嵌勧腕の幅Ｗを一定にして、長さ２を
短かぐする必要がある。
を用いで、より冒い周波数を得る場合、形状の大型化を
さけるためには、嵌勧腕の幅Ｗを一定にして、長さ２を
短かぐする必要がある。
なぜ々らば、音叉型屈曲振動子の共振周波数ｆは、
２
で表わされるので、Ｗを一定に（７，２を小さくすれば
当然周波数は上昇する。し、かし寸法が小さくなること
により、振動子形成時の寸法誤差による周波数への彰響
が太きくなり、振動腕のアンバランスが太きくなり、特
性が裸ぐなることと、周波数調整時の精度が悪くなって
しまうという欠点があり、量産化の障害となっていに０ そこで、本発明は現在の寸法ケ変えることなく、より高
い周波数が得ら力る音叉型水晶振動子を供することを目
的とするものである。
当然周波数は上昇する。し、かし寸法が小さくなること
により、振動子形成時の寸法誤差による周波数への彰響
が太きくなり、振動腕のアンバランスが太きくなり、特
性が裸ぐなることと、周波数調整時の精度が悪くなって
しまうという欠点があり、量産化の障害となっていに０ そこで、本発明は現在の寸法ケ変えることなく、より高
い周波数が得ら力る音叉型水晶振動子を供することを目
的とするものである。
以下、図面とともに本発明について説明する。
第２図は、本発明の水晶振動子の一実施例を示す。第２
（図（Ａ）は、音叉型屈曲水晶振動子の２次高調波の振
動状態分示す図であり、水晶振動子１の振動腕は１ａの
ような撮動姿態を持って無動する。
（図（Ａ）は、音叉型屈曲水晶振動子の２次高調波の振
動状態分示す図であり、水晶振動子１の振動腕は１ａの
ような撮動姿態を持って無動する。
第２図（Ｂ）は、第２図（Ａ）の振動全励振するための
電極構造を示している。第２図（Ａ）中、１ｂの点は振
動の節点であり、振動腕の先端から節点１ｂｉでの距離
ｐ′は、 Ｉｔ’ ”：ｒ Ｏ，２２ｘμ で表わされる。
電極構造を示している。第２図（Ａ）中、１ｂの点は振
動の節点であり、振動腕の先端から節点１ｂｉでの距離
ｐ′は、 Ｉｔ’ ”：ｒ Ｏ，２２ｘμ で表わされる。
ざて、このような振動をすると、振動腕の電気偏極分布
、すなわち応力分布は、振動腕の根元から２“の部分で
“零となり、その部分より先端側と根元側とでは全く逆
の電気偏極を生ずる。そして従来からよく知られている
榮うに、 １′／ ＃０．２２Ｒ である。従って、第２１７巨Ｂ）のように根元から２″
だけ離れｆ？：、部分を境に、電極の極性を反転させて
やることが必要となる。
、すなわち応力分布は、振動腕の根元から２“の部分で
“零となり、その部分より先端側と根元側とでは全く逆
の電気偏極を生ずる。そして従来からよく知られている
榮うに、 １′／ ＃０．２２Ｒ である。従って、第２１７巨Ｂ）のように根元から２″
だけ離れｆ？：、部分を境に、電極の極性を反転させて
やることが必要となる。
ここで、０．２２という値は、音叉腕の幅寸法が長さ寸
法より非常に小さい理相的な片持ばりの場合の計算値で
ある。
法より非常に小さい理相的な片持ばりの場合の計算値で
ある。
文献「ｘ後水晶振動子の屈曲振動の共撮周波数」（都築
他著、１９６８年り月、電子通伯学会・超音波研究会資
料）によｆｌば、第６図の破線で示す如き屈曲振動の主
要な変位ｔｉａは、次式で表わす事ができる。
他著、１９６８年り月、電子通伯学会・超音波研究会資
料）によｆｌば、第６図の破線で示す如き屈曲振動の主
要な変位ｔｉａは、次式で表わす事ができる。
ｕａ −（７７（ｙ）＋ ｚ−ξ（ｙ）〕ｅｊＷｔこの
式から明らかな如く、屈曲振動び）主要な変位ｕ３は、
振動子の長さ方向であるＸ軸方向のみでなく、振動子の
幅方向である２軸方向にも関係する。振動変位に痒う応
力分布あるいは゛；ＩＬ気偏極分布（１、変位をＭ宵座
漂ｙ＄るいは２によって微分する事により得られる歪み
分布によって表わす事ができるため、屈曲感動に伴う応
力分布あるいは電気偏極分布け、Ｘ軸方向のみでなく２
軸方向にも関係する。故に、同一の音叉腕の長さ寸法Ｕ
を持つ音叉型振動子でも、音叉腕の幅寸法が異なると屈
曲振動に伴う応力あるいは電気偏極の値がゼロとなる位
置は、そねぞれの場合に従って音叉腕の根元から０２２
２の位置から若干具なってくる。
式から明らかな如く、屈曲振動び）主要な変位ｕ３は、
振動子の長さ方向であるＸ軸方向のみでなく、振動子の
幅方向である２軸方向にも関係する。振動変位に痒う応
力分布あるいは゛；ＩＬ気偏極分布（１、変位をＭ宵座
漂ｙ＄るいは２によって微分する事により得られる歪み
分布によって表わす事ができるため、屈曲感動に伴う応
力分布あるいは電気偏極分布け、Ｘ軸方向のみでなく２
軸方向にも関係する。故に、同一の音叉腕の長さ寸法Ｕ
を持つ音叉型振動子でも、音叉腕の幅寸法が異なると屈
曲振動に伴う応力あるいは電気偏極の値がゼロとなる位
置は、そねぞれの場合に従って音叉腕の根元から０２２
２の位置から若干具なってくる。
従って、一方の振動腕２ａについて言えば、根元から１
／／の部分を境に先端側を２ ａ −１、根元側を２
ａ−２とすれば、まず先端側２ａ−１の両。
／／の部分を境に先端側を２ ａ −１、根元側を２
ａ−２とすれば、まず先端側２ａ−１の両。
縁部には極２ｃ 、２ｅを配置し、中央部に電極２ｄを
配置する。次に根元側２ａ−２の両縁部に電極２ｆ、２
ｈを配宜し、中央部に２ｇを配置する。そして、２ａ−
１部の両縁電極２ｃ、２ｅと２ａ−２部の中央電チ２ｇ
を接続し、２ａ−１部の中央電極２ｄと２ａ−２部の両
縁電極２ｆ 、 ２ｈを接続し、これらを１組の電極と
すれば、２ａ−１部と２ａ−２部とで（仁Ｘ軸方向に関
して逆の極性の電極配食となる。同様に、もう一方の振
動帆２ｂについても、２ｂ−１部の両徽電極２１．２に
と２ｂ−２部の中央電極２ｍを接続し、２ｂ−１部の中
央電極２ｊと２ｂ−２部の両扉電極２Ｊ！、。
配置する。次に根元側２ａ−２の両縁部に電極２ｆ、２
ｈを配宜し、中央部に２ｇを配置する。そして、２ａ−
１部の両縁電極２ｃ、２ｅと２ａ−２部の中央電チ２ｇ
を接続し、２ａ−１部の中央電極２ｄと２ａ−２部の両
縁電極２ｆ 、 ２ｈを接続し、これらを１組の電極と
すれば、２ａ−１部と２ａ−２部とで（仁Ｘ軸方向に関
して逆の極性の電極配食となる。同様に、もう一方の振
動帆２ｂについても、２ｂ−１部の両徽電極２１．２に
と２ｂ−２部の中央電極２ｍを接続し、２ｂ−１部の中
央電極２ｊと２ｂ−２部の両扉電極２Ｊ！、。
２ｎを接続し、これら全１祖の電極とすれば、２ｂ−１
部と２ ’ｏ −２９Ｉとで（はＸ軸方向に関して逆の
極性の電極配壇となる。さらに５ＴＩＪ Ｋ ２ ａと
２ｂの電極を、２ ｃ −２ｅ −２ｇ −２ｊ −２
ｆ）、 −２ｎが一方の電極となり、２ ａ −２ｆ
−２ｈ −２ｉ −２ｋ−２ｍがもう一方の電極となる
ように接続すれば、この音叉型水晶振動子２に第２図へ
のように２次高調波で励振することが可能となる。そし
てこのことは、この水晶振動子がＸ軸方向の電界によつ
５− て励振されることを考えれば、容易に理解出来るであろ
う。第２図Ｂ中、２０．２ｐは周波数調整部を示す。
部と２ ’ｏ −２９Ｉとで（はＸ軸方向に関して逆の
極性の電極配壇となる。さらに５ＴＩＪ Ｋ ２ ａと
２ｂの電極を、２ ｃ −２ｅ −２ｇ −２ｊ −２
ｆ）、 −２ｎが一方の電極となり、２ ａ −２ｆ
−２ｈ −２ｉ −２ｋ−２ｍがもう一方の電極となる
ように接続すれば、この音叉型水晶振動子２に第２図へ
のように２次高調波で励振することが可能となる。そし
てこのことは、この水晶振動子がＸ軸方向の電界によつ
５− て励振されることを考えれば、容易に理解出来るであろ
う。第２図Ｂ中、２０．２ｐは周波数調整部を示す。
さて次に、このような二次高調波で励・眼することによ
り周波数−視度特性がどう々るかを考えてみる。音叉型
すなわち片持バリの周波数は、次のように表わされる。
り周波数−視度特性がどう々るかを考えてみる。音叉型
すなわち片持バリの周波数は、次のように表わされる。
１
ここで、Ｓ’１２ 、 Ｓ’４４ ？ま弾性係数、又γ
げ次の式によシ決定される。
げ次の式によシ決定される。
０ｏｓ２γ＠０ｏｓｈ ２γ＝−１
従って、基本振動の場合１はγ１−＝＝ ｏ、 ９．３
７５ であり、二次筒調波の場合はγ２ ：： ２．
３４７ である。
７５ であり、二次筒調波の場合はγ２ ：： ２．
３４７ である。
従って、周波数は約６倍に上昇させることができるので
ある。
ある。
第４図は、電極を接続した具体例である。第４図（Ａ）
は一方の面を示し、第４図（Ｂ） ＋ま他方の百を示
６− す。同一平面内に於いては、接続電極３ａ、３ｂ。
は一方の面を示し、第４図（Ｂ） ＋ま他方の百を示
６− す。同一平面内に於いては、接続電極３ａ、３ｂ。
３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈを用いて電気的接
続を行庁い、さらに側面電極４ａ、４ｂ、４ｃ。
続を行庁い、さらに側面電極４ａ、４ｂ、４ｃ。
４ｄ、４ｅ、４ｆｆ用いて表裏の接続及び、全ての電伶
の接続を行なっている。ｆ＾１、図中、４ａ、４ｅけか
げになって見え庁い。
の接続を行なっている。ｆ＾１、図中、４ａ、４ｅけか
げになって見え庁い。
＋ｖ１； ５図は他の電極構造例であり、側面電極５ａ
。
。
５ｂ、５ｃ 、５６ｆ側面全体に配置することにより特
性の同一にを達成するものである。
性の同一にを達成するものである。
以」二のような本発明の電極構造を持つ水晶振動子を用
いることにより、形状を変えることなく周波敷金上昇さ
せるという当初の目的を光全に伴成できる。従って、小
型で支持が容易なので、量産性が良く安価である々どの
特徴を持つ音叉型水晶振動子を用いて、より高い周波数
ケ得ることが出来、各種クロック源として、用途を太き
く拡げることが可能となる。
いることにより、形状を変えることなく周波敷金上昇さ
せるという当初の目的を光全に伴成できる。従って、小
型で支持が容易なので、量産性が良く安価である々どの
特徴を持つ音叉型水晶振動子を用いて、より高い周波数
ケ得ることが出来、各種クロック源として、用途を太き
く拡げることが可能となる。
第１図は、従来の音叉型水晶振動子を示す斜視図、第２
図（Ａ）は、本発明の音叉型水晶振動子の二次高調波の
振動状態の一例を示す平面図、第２図（Ｂ）は、本発明
の一実癩例を示す平面図、第６図は、Ｘ根水晶振動子の
屈曲撮動の変位を示す正面図、第４図（Ａ） 、 （Ｂ
）は、それぞｉ″ＬＬ電極続した一方および他方の血を
示す本発明の一実施例の斜視図、第５図は、本発明の他
の実施例を示す斜視図である。 以 上 出願人 株式会社 第二精玉舎 代理人 弁理士 最上 務 第１図 第２図（Ａ） 第２図（β）２α ２ｂ 第３図
図（Ａ）は、本発明の音叉型水晶振動子の二次高調波の
振動状態の一例を示す平面図、第２図（Ｂ）は、本発明
の一実癩例を示す平面図、第６図は、Ｘ根水晶振動子の
屈曲撮動の変位を示す正面図、第４図（Ａ） 、 （Ｂ
）は、それぞｉ″ＬＬ電極続した一方および他方の血を
示す本発明の一実施例の斜視図、第５図は、本発明の他
の実施例を示す斜視図である。 以 上 出願人 株式会社 第二精玉舎 代理人 弁理士 最上 務 第１図 第２図（Ａ） 第２図（β）２α ２ｂ 第３図
Claims (1)
- 音叉型水晶振重り子に於いて、二次高調波振り［リモー
トにおける電気偏極分布が零の位置を境に励振電界方向
が反転するような励振電極を設けたことを特徴とする音
叉型水晶振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12347182A JPS5844805A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12347182A JPS5844805A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 水晶振動子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14045877A Division JPS5472994A (en) | 1977-11-22 | 1977-11-22 | Crystal vibrator for electronic wristwatch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844805A true JPS5844805A (ja) | 1983-03-15 |
Family
ID=14861443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12347182A Pending JPS5844805A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844805A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6213605A (ja) * | 1985-07-09 | 1987-01-22 | Shimizu Constr Co Ltd | 透過性防波堤 |
| JPS62117907A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-29 | Shimizu Constr Co Ltd | 透過性防波堤 |
| JPS6433306A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Kentaro Ueda | Method and structure for wave-dissipation |
| JP2008306468A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Epson Toyocom Corp | 圧電振動片及び圧電振動子 |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP12347182A patent/JPS5844805A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6213605A (ja) * | 1985-07-09 | 1987-01-22 | Shimizu Constr Co Ltd | 透過性防波堤 |
| JPS62117907A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-29 | Shimizu Constr Co Ltd | 透過性防波堤 |
| JPS6433306A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Kentaro Ueda | Method and structure for wave-dissipation |
| JP2008306468A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Epson Toyocom Corp | 圧電振動片及び圧電振動子 |
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