JPS6127221Y2 - - Google Patents
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- JPS6127221Y2 JPS6127221Y2 JP16649778U JP16649778U JPS6127221Y2 JP S6127221 Y2 JPS6127221 Y2 JP S6127221Y2 JP 16649778 U JP16649778 U JP 16649778U JP 16649778 U JP16649778 U JP 16649778U JP S6127221 Y2 JPS6127221 Y2 JP S6127221Y2
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- Japan
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- lead terminal
- unit
- shear
- container
- thickness
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 20
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、超高精度な腕時計に用いる小型矩形
厚みすべり水晶振動子ユニツトの構造に関する。
厚みすべり水晶振動子ユニツトの構造に関する。
本考案の目的は、小型円筒型圧入容器に封入さ
れた矩形厚みすべり水晶振動子ユニツトに於いて
前記ユニツトの構造により生ずる特性のバラツキ
を小さくする構造を提供し、超高精度腕時計の歩
留を向上させ量産化を容易にする事にある。
れた矩形厚みすべり水晶振動子ユニツトに於いて
前記ユニツトの構造により生ずる特性のバラツキ
を小さくする構造を提供し、超高精度腕時計の歩
留を向上させ量産化を容易にする事にある。
近年、水晶発振式腕時計の発達は著しく、現在
この水晶発振式腕時計には、小型化、製造の容易
性及び低消費電力化等の点に有利である低周波数
（16KHz〜32KHz）の音叉型屈曲水晶振動子が使
用され主流を成している。しかしながら腕時計の
高精度化に伴ない、前記音叉型水晶振端子では超
高精度な腕時計を実現する事は困難であり、この
超高精度腕時計の実現のために、これまで種々の
検討が成されてきている。中でも、最近特にIC
技術の進歩によりＭHz帯の振動子を用いても十分
低消費電力で駆動するICが可能となつた事によ
り、周波数温度特性が非常に良好で有る厚みすべ
り水晶振動子を用いる事が注目されてきている。
厚みすべり水晶振動子、一般に円板形状のものは
以前より特性の良好なものが安価に量産化されて
いる。しかしながら、これらの振動子は、腕時計
用として使用するには、振動子寸法形状及び振動
子ユニツトとしての外形寸法が大きく、又小型化
が困難である。このため最近矩形状の厚みすべり
小晶振動子が検討され、前記矩形状の厚みすべり
水晶振動子を用いた、超小型で特性の良好な高精
度腕時計用として十分満足できる振動子ユニツト
が実現されている。この超小型化された矩型厚み
すべり水晶振動子ユニツトには種々考えられるが
その一例を第１図〜第３図に示す。中でも腕時計
の小型化、薄型化の要望に対し前記ユニツトの小
型化に有利で又諸特性に良好な構造は、第３図に
示す如き円筒状容器４に収容する構造の振動子ユ
ニツトが有望である事我々のが種々の検討実験に
より判り現在本発明者は、特許出願中であるが前
記第３図に示すユニツトの特性をさらに改善する
目的、すなわち前記振動子ユニツトの構造上から
生ずる諸特性のバラツキを減少し前記ユニツトの
量産化を容易にし超高精度腕時計に供する事にあ
る。以下図面に従い詳細に説明する。
この水晶発振式腕時計には、小型化、製造の容易
性及び低消費電力化等の点に有利である低周波数
（16KHz〜32KHz）の音叉型屈曲水晶振動子が使
用され主流を成している。しかしながら腕時計の
高精度化に伴ない、前記音叉型水晶振端子では超
高精度な腕時計を実現する事は困難であり、この
超高精度腕時計の実現のために、これまで種々の
検討が成されてきている。中でも、最近特にIC
技術の進歩によりＭHz帯の振動子を用いても十分
低消費電力で駆動するICが可能となつた事によ
り、周波数温度特性が非常に良好で有る厚みすべ
り水晶振動子を用いる事が注目されてきている。
厚みすべり水晶振動子、一般に円板形状のものは
以前より特性の良好なものが安価に量産化されて
いる。しかしながら、これらの振動子は、腕時計
用として使用するには、振動子寸法形状及び振動
子ユニツトとしての外形寸法が大きく、又小型化
が困難である。このため最近矩形状の厚みすべり
小晶振動子が検討され、前記矩形状の厚みすべり
水晶振動子を用いた、超小型で特性の良好な高精
度腕時計用として十分満足できる振動子ユニツト
が実現されている。この超小型化された矩型厚み
すべり水晶振動子ユニツトには種々考えられるが
その一例を第１図〜第３図に示す。中でも腕時計
の小型化、薄型化の要望に対し前記ユニツトの小
型化に有利で又諸特性に良好な構造は、第３図に
示す如き円筒状容器４に収容する構造の振動子ユ
ニツトが有望である事我々のが種々の検討実験に
より判り現在本発明者は、特許出願中であるが前
記第３図に示すユニツトの特性をさらに改善する
目的、すなわち前記振動子ユニツトの構造上から
生ずる諸特性のバラツキを減少し前記ユニツトの
量産化を容易にし超高精度腕時計に供する事にあ
る。以下図面に従い詳細に説明する。
第３図は、本考案に係る筒状をした圧入気密容
器に封入された矩形厚みすべり水晶振動子のユニ
ツト構造を示す斜視図であり、図中矩形厚みすべ
り水晶振動子１は、筒状の圧入気密容器４の短リ
ード端子５と長リード端子６の間に前記振動子１
の振動主面２ａ，２ｂ上に配置された励振用電極
３ａ，３ｂの一方の前記電極３ａが前記長リード
端子６と対面する向きに配置され、前記振動子１
の両端部に於いて前記、長、短リード端子の先端
部にそれぞれ接着固定されている。この様な第３
図に示す構造によれば、前記リード端子５，６と
前記励振用電極の接続方法には、第４図及び第５
図に示す２種の方法が有る。すなわち、第４図の
場合は、前記長リード端子６と対面する励振用電
極３ａは、前記長リード端子６と接続され、第５
図の場合は、前記長リード端子６と対面する前記
電極３ａは、前記短リード端子５と接続されてい
る。この第４図及び第５図を電気的等価回路で考
えてみる。第６図は、前記振動子容器４をアース
に短絡した場合の水晶振動子ユニツトの電気等価
回路を示す図面で、Lmは等価インダクタンス、
Cmは等価直列容量、Rmは等価損失抵抗、C1は
前記短リード端子とアーム間に生ずる静電容量、
C2は前記長リード端子とアーム（容器４）間に
生ずる静電容量を示す。ここでLm，Cm，Rm
は、水晶振動子体１の寸法・形状及び励振用電極
３ａ，３ｂの寸法・形状で決定されるもので、第
４図と第５図を比較する場合は何ら変りなく全く
同一であると考えて良い。第４図と第５図を比較
する場合最も問題となる点はCsであり、前記Cs
は前記振動子１の電極３ａ，３ｂの電極間のみに
生ずる静電容量Ｃs１と前記容器４のリード端子
５，６間のみに生ずる静電容量Ｖs２との和によ
りほぼ決定される容量であるが、第４図、第５図
に示す如く前記振動子１と、前記リード端子５，
６との接続方法により多少異なる。すなわち、第
４図の場合長リード端子６と相対面する電極３ａ
は、電気的に接続されているため同電位であり、
この間に静電容量は生じなく、前記Csはほぼ Cs＝Ｃs１＋Ｃs２ で表わせる。これに対し第５図の場合、長リード
端子と相対面する電極３ａは、前記短リード端子
に接続されているため電気的に絶縁され、前記６
と前記３ａは常に逆の極性を示す。このため、６
と３ａ間に静電容量Ｃs３を生じ、第５図の場合
のCsは、Cs＝Ｃs１＋Ｃs２＋Ｃs３で表わせる。
この様に第４図と第５図では、前記Ｃs３の静電
容量の差を生じる。この差Ｃs３は、本発明に係
わる厚みすべり振動子ユニツト、特に腕時計用に
使用可能なサイズのユニツトでは、0.1〜0.2pF程
度生じるため、前記ユニツトを第７図に示す如き
腕時計用発振回路に接続した場合、前記第４図に
よるユニツトと前記第５図によるユニツトでは、
発振周波数が異なる。特に現在腕時計用厚みすべ
り振動子の周波数はICの消費電流及び前記ユニ
ツトの大きさ上の制約から4MHzが主流で、現在
水晶腕時計の主流である32KHzと比較し非常に高
周波であるため、前記Ｃs３（0.1〜0.2pF）の差
による発振周波数の差は、小さくない、又第４図
と第５ではC1及びC2もそれぞれ非常に微小では
あるが異なる事も前記発振周波数の差の原因とな
る。
器に封入された矩形厚みすべり水晶振動子のユニ
ツト構造を示す斜視図であり、図中矩形厚みすべ
り水晶振動子１は、筒状の圧入気密容器４の短リ
ード端子５と長リード端子６の間に前記振動子１
の振動主面２ａ，２ｂ上に配置された励振用電極
３ａ，３ｂの一方の前記電極３ａが前記長リード
端子６と対面する向きに配置され、前記振動子１
の両端部に於いて前記、長、短リード端子の先端
部にそれぞれ接着固定されている。この様な第３
図に示す構造によれば、前記リード端子５，６と
前記励振用電極の接続方法には、第４図及び第５
図に示す２種の方法が有る。すなわち、第４図の
場合は、前記長リード端子６と対面する励振用電
極３ａは、前記長リード端子６と接続され、第５
図の場合は、前記長リード端子６と対面する前記
電極３ａは、前記短リード端子５と接続されてい
る。この第４図及び第５図を電気的等価回路で考
えてみる。第６図は、前記振動子容器４をアース
に短絡した場合の水晶振動子ユニツトの電気等価
回路を示す図面で、Lmは等価インダクタンス、
Cmは等価直列容量、Rmは等価損失抵抗、C1は
前記短リード端子とアーム間に生ずる静電容量、
C2は前記長リード端子とアーム（容器４）間に
生ずる静電容量を示す。ここでLm，Cm，Rm
は、水晶振動子体１の寸法・形状及び励振用電極
３ａ，３ｂの寸法・形状で決定されるもので、第
４図と第５図を比較する場合は何ら変りなく全く
同一であると考えて良い。第４図と第５図を比較
する場合最も問題となる点はCsであり、前記Cs
は前記振動子１の電極３ａ，３ｂの電極間のみに
生ずる静電容量Ｃs１と前記容器４のリード端子
５，６間のみに生ずる静電容量Ｖs２との和によ
りほぼ決定される容量であるが、第４図、第５図
に示す如く前記振動子１と、前記リード端子５，
６との接続方法により多少異なる。すなわち、第
４図の場合長リード端子６と相対面する電極３ａ
は、電気的に接続されているため同電位であり、
この間に静電容量は生じなく、前記Csはほぼ Cs＝Ｃs１＋Ｃs２ で表わせる。これに対し第５図の場合、長リード
端子と相対面する電極３ａは、前記短リード端子
に接続されているため電気的に絶縁され、前記６
と前記３ａは常に逆の極性を示す。このため、６
と３ａ間に静電容量Ｃs３を生じ、第５図の場合
のCsは、Cs＝Ｃs１＋Ｃs２＋Ｃs３で表わせる。
この様に第４図と第５図では、前記Ｃs３の静電
容量の差を生じる。この差Ｃs３は、本発明に係
わる厚みすべり振動子ユニツト、特に腕時計用に
使用可能なサイズのユニツトでは、0.1〜0.2pF程
度生じるため、前記ユニツトを第７図に示す如き
腕時計用発振回路に接続した場合、前記第４図に
よるユニツトと前記第５図によるユニツトでは、
発振周波数が異なる。特に現在腕時計用厚みすべ
り振動子の周波数はICの消費電流及び前記ユニ
ツトの大きさ上の制約から4MHzが主流で、現在
水晶腕時計の主流である32KHzと比較し非常に高
周波であるため、前記Ｃs３（0.1〜0.2pF）の差
による発振周波数の差は、小さくない、又第４図
と第５ではC1及びC2もそれぞれ非常に微小では
あるが異なる事も前記発振周波数の差の原因とな
る。
上述の如く、第３図に示す、厚みすべり振動子
ユニツトは、第４図及び第５図に示す２種の接続
方法が考えられ同一の厚みすべり振動子を使用し
ても、その接続方法により前記振動子ユニツトの
定数が異なり、それぞれ発振周波数が異なつてし
まう問題斥生じる。この様に第３図に示す振動子
ユニツトは前記の如き問題を留意しなければ前記
厚みすべり振動子を量産した場合、前記振動子ユ
ニツトの発振周波数のバラツキが大となり、腕時
計に組み込んだ場合、所望の周波数に緩急する事
が不可能となる物が多発し、前記振動子ユニツト
製造、特に周波数調整工程の歩留を大きく下げる
原因となる。又、前記発振周波数のバラツキ及
び、前記ユニツトの定数のバラツキによる、発振
回路の安定性（発振回路のＱ値）のバラツキある
いは、消費電流のバラツキが生じ、発振回路設計
をも困難にし、前記厚みすべり振動子を使用する
電子腕時計の量産化を妨げる大きな障害となる。
そこで、前記振動子１の励振用電極３ａ，３ｂと
前記容器４のリード端子５，６の接続方法を一定
にする必要があり、本考案は、第３図に示す振動
子ユニツトを、第４図に示す如く前記長リード端
子６と相対面する前記励振用電極３ａは、前記６
と電気的に接続し、前記電極３ｂを前記リード端
子５と接続する構造とする事により前記問題を解
決するものである。すなわち本発明の如く接続を
一定化する事により前記振動子ユニツトの各定数
を一定に保て、前記の如き種々の問題を容易に解
決できる。さらに、前記第４図の如くする事によ
り前記第５図と比較し振動子ユニツトのCsが前
記Ｃs３分だけ低減できるため、前記発振回路全
体のＱ値の向上すなわち、発振回路の周波数安定
性の向上が計れ、又前記発振回路の消費電力の低
減を計る事が可能となる。
ユニツトは、第４図及び第５図に示す２種の接続
方法が考えられ同一の厚みすべり振動子を使用し
ても、その接続方法により前記振動子ユニツトの
定数が異なり、それぞれ発振周波数が異なつてし
まう問題斥生じる。この様に第３図に示す振動子
ユニツトは前記の如き問題を留意しなければ前記
厚みすべり振動子を量産した場合、前記振動子ユ
ニツトの発振周波数のバラツキが大となり、腕時
計に組み込んだ場合、所望の周波数に緩急する事
が不可能となる物が多発し、前記振動子ユニツト
製造、特に周波数調整工程の歩留を大きく下げる
原因となる。又、前記発振周波数のバラツキ及
び、前記ユニツトの定数のバラツキによる、発振
回路の安定性（発振回路のＱ値）のバラツキある
いは、消費電流のバラツキが生じ、発振回路設計
をも困難にし、前記厚みすべり振動子を使用する
電子腕時計の量産化を妨げる大きな障害となる。
そこで、前記振動子１の励振用電極３ａ，３ｂと
前記容器４のリード端子５，６の接続方法を一定
にする必要があり、本考案は、第３図に示す振動
子ユニツトを、第４図に示す如く前記長リード端
子６と相対面する前記励振用電極３ａは、前記６
と電気的に接続し、前記電極３ｂを前記リード端
子５と接続する構造とする事により前記問題を解
決するものである。すなわち本発明の如く接続を
一定化する事により前記振動子ユニツトの各定数
を一定に保て、前記の如き種々の問題を容易に解
決できる。さらに、前記第４図の如くする事によ
り前記第５図と比較し振動子ユニツトのCsが前
記Ｃs３分だけ低減できるため、前記発振回路全
体のＱ値の向上すなわち、発振回路の周波数安定
性の向上が計れ、又前記発振回路の消費電力の低
減を計る事が可能となる。
以上述べた如く、本考案による、矩形厚みすべ
り振動子ユニツト構造によれば、前記振動子ユニ
ツトの各定数のバラツキを大巾に低減する事が可
能となり、前記振動子の量産化に多大なる効果が
得られ、さらには、腕時計用発振回路の周波数安
定性向上、低消費電力化および前記発振回路の設
計の容易化を計る事が可能となり、小型矩形厚み
すべり振動子を用いる超高精度腕時計の量産化を
可能ならしめるものである。
り振動子ユニツト構造によれば、前記振動子ユニ
ツトの各定数のバラツキを大巾に低減する事が可
能となり、前記振動子の量産化に多大なる効果が
得られ、さらには、腕時計用発振回路の周波数安
定性向上、低消費電力化および前記発振回路の設
計の容易化を計る事が可能となり、小型矩形厚み
すべり振動子を用いる超高精度腕時計の量産化を
可能ならしめるものである。
尚、本考案は円筒状容器に収容する構造の振動
子ユニツトに限定されるものではなく、励振用電
極と容器リード端子が相対面する構造のユニツト
全てに適用される事は言うまでもない。
子ユニツトに限定されるものではなく、励振用電
極と容器リード端子が相対面する構造のユニツト
全てに適用される事は言うまでもない。
第１図及び第２図は矩形厚みすべり振動子を用
いたユニツト構造例を示す図面。第３図は、本考
案に係わる円筒状容器に収容された矩形厚みすべ
り振動子のユニツト構造を示す図面。第４図及び
第５図は、本考案を説明するための振動子電極と
容器リード端子との接続関係を示す図面。第６図
は、振動子の電気的等価回路を示す図面。第７図
は、腕時計用発振回路を示す図面。 １……矩形厚みすべり水晶振動子、２ａ，２ｂ
……前記１の振動主面、３ａ，３ｂ……励振用電
極、４……筒状の圧入気密容器（プラグ部は実線
で示し、キヤツプ部は破線で示す）、５……前記
４の短リード端子、６……前記４の長リード端
子。
いたユニツト構造例を示す図面。第３図は、本考
案に係わる円筒状容器に収容された矩形厚みすべ
り振動子のユニツト構造を示す図面。第４図及び
第５図は、本考案を説明するための振動子電極と
容器リード端子との接続関係を示す図面。第６図
は、振動子の電気的等価回路を示す図面。第７図
は、腕時計用発振回路を示す図面。 １……矩形厚みすべり水晶振動子、２ａ，２ｂ
……前記１の振動主面、３ａ，３ｂ……励振用電
極、４……筒状の圧入気密容器（プラグ部は実線
で示し、キヤツプ部は破線で示す）、５……前記
４の短リード端子、６……前記４の長リード端
子。
Claims (1)
- 厚みすべり振動をする相対向した振動主面にそ
れぞれ極性の異なる電圧が印加される励振用電極
が形成された矩形状厚みすべり水晶振動子を容器
内に有し、前記容器のリード端子を前記励振用電
極と電気的かつ機械的に接続する水晶振動子ユニ
ツトにおいて、前記励振用電極を互いに反対側の
端部から取り出し得るように配置するとともに、
前記リード端子を長短二つのリード端子によつて
構成し、長いリード端子によつて、この長いリー
ド端子に対面する励振用電極が取り出される端部
を支持、接続し、短いリード端子によつて他方の
端部を支持、接続することを特徴とする水晶振動
子のユニツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16649778U JPS6127221Y2 (ja) | 1978-12-01 | 1978-12-01 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16649778U JPS6127221Y2 (ja) | 1978-12-01 | 1978-12-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5582825U JPS5582825U (ja) | 1980-06-07 |
| JPS6127221Y2 true JPS6127221Y2 (ja) | 1986-08-14 |
Family
ID=29165852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16649778U Expired JPS6127221Y2 (ja) | 1978-12-01 | 1978-12-01 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127221Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6318176Y2 (ja) * | 1980-11-20 | 1988-05-23 |
-
1978
- 1978-12-01 JP JP16649778U patent/JPS6127221Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5582825U (ja) | 1980-06-07 |
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