JPS6313364B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6313364B2 JPS6313364B2 JP54029989A JP2998979A JPS6313364B2 JP S6313364 B2 JPS6313364 B2 JP S6313364B2 JP 54029989 A JP54029989 A JP 54029989A JP 2998979 A JP2998979 A JP 2998979A JP S6313364 B2 JPS6313364 B2 JP S6313364B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- crystal piece
- vibration
- length
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 47
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 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
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02157—Dimensional parameters, e.g. ratio between two dimension parameters, length, width or thickness
-
- 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
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧電結晶例えば水晶を用いた厚みす
べり振動子の結晶片形状に関するものである。
べり振動子の結晶片形状に関するものである。
周波数が比較的低い、例えば10MHz以下のAT
カツト厚みすべり水晶振動子は、水晶片の周辺部
にベベル加工をほどこすことが行われてきた。こ
れは、ベベル部をもうけることによつて、振動エ
ネルギーが、水晶片の中央部に集中するようにな
つて、水晶片端面での支持損失が、小さくなると
いわれていることによる。
カツト厚みすべり水晶振動子は、水晶片の周辺部
にベベル加工をほどこすことが行われてきた。こ
れは、ベベル部をもうけることによつて、振動エ
ネルギーが、水晶片の中央部に集中するようにな
つて、水晶片端面での支持損失が、小さくなると
いわれていることによる。
従来は、ベベル部の寸法を決めるのに全く経験
的に行われていたため、水晶片端面の変位は必ず
しも十分小さくなつているとはかぎらなかつた。
従つて、水晶片の端面を剛支持すると、振動子の
Ｑ値が低下してしまうという欠点があつた。この
ような傾向は、水晶片の長さ寸法が短かくなるに
従つて、強くなるため、腕時計に使用されるよう
な小型の厚みすべり水晶振動子に対しては、問題
となつている所であつた。
的に行われていたため、水晶片端面の変位は必ず
しも十分小さくなつているとはかぎらなかつた。
従つて、水晶片の端面を剛支持すると、振動子の
Ｑ値が低下してしまうという欠点があつた。この
ような傾向は、水晶片の長さ寸法が短かくなるに
従つて、強くなるため、腕時計に使用されるよう
な小型の厚みすべり水晶振動子に対しては、問題
となつている所であつた。
本発明の目的は、上記欠点を改善し、水晶片端
面における振動変位が、十分小さくなるような水
晶片形状を提案することで、特に小型で、耐衝げ
き性にすぐれていると共に高いＱ値を有する厚み
すべり振動子を実現しようとすることにある。
面における振動変位が、十分小さくなるような水
晶片形状を提案することで、特に小型で、耐衝げ
き性にすぐれていると共に高いＱ値を有する厚み
すべり振動子を実現しようとすることにある。
上記目的を達成するために、本発明は、水晶片
全長とベベル部の長さ寸法（以下ベベル部の長さ
寸法の代りにフラツト部の長さ寸法を使う）が、
ある関係を満足するようにしたことを特徴とする
もので、以下本発明を詳細に説明する。
全長とベベル部の長さ寸法（以下ベベル部の長さ
寸法の代りにフラツト部の長さ寸法を使う）が、
ある関係を満足するようにしたことを特徴とする
もので、以下本発明を詳細に説明する。
第１図Ａ、Ｂは、本発明の一実施例でＡは厚み
すべり振動子の水晶片側面図を示し、Ｂは平面図
を示す。座標系ｘ，y′，z′のｘ軸は水晶の電気軸
に一致させ、y′軸は水晶固有のｙ軸をｘ軸のまわ
りで約35度回軸して得られるものである。z′軸も
y′軸と同様にして得られるものである。水晶片の
長さ寸法ｌはｘ軸方向にとり、厚さ寸法ｈはy′軸
方向にとり、巾寸法ｗはz′軸方向にとる。水晶片
全長ｌ、フラツト部寸法l0、ベベル角度のをいろ
いろ変化させて、その都度、水晶片の厚みすべり
振動の変位を計算で調べた結果、端面の振動変位
が十分小さくなつている時には、l0とｌの比がほ
ぼ次の関係を満足していることが確かめられた。
すべり振動子の水晶片側面図を示し、Ｂは平面図
を示す。座標系ｘ，y′，z′のｘ軸は水晶の電気軸
に一致させ、y′軸は水晶固有のｙ軸をｘ軸のまわ
りで約35度回軸して得られるものである。z′軸も
y′軸と同様にして得られるものである。水晶片の
長さ寸法ｌはｘ軸方向にとり、厚さ寸法ｈはy′軸
方向にとり、巾寸法ｗはz′軸方向にとる。水晶片
全長ｌ、フラツト部寸法l0、ベベル角度のをいろ
いろ変化させて、その都度、水晶片の厚みすべり
振動の変位を計算で調べた結果、端面の振動変位
が十分小さくなつている時には、l0とｌの比がほ
ぼ次の関係を満足していることが確かめられた。
l0／ｌ≒ｍ／１＋ｎ（ｍ＝１、２…、ｎ） (1)
ｍは正の整数で１からｎまでのどれかの値をと
りベベル角度αと辺比ｌ／ｈによつて変る。ｎは厚 みすべり振動と結合している高次屈曲振動の次数
である。(1)式は巾寸法ｗには無関係である。
りベベル角度αと辺比ｌ／ｈによつて変る。ｎは厚 みすべり振動と結合している高次屈曲振動の次数
である。(1)式は巾寸法ｗには無関係である。
第２図Ａ、Ｂ、Ｃは、水晶片の半分について
（座標系xy′の原点を水晶片の中心にとる）、厚み
すべり振動の変位（Uxは水晶片の表面のｘ方向
の変位を示し、Uyは水晶片中心線上のy′方向の
振動変位を示す。）を示す。第２図Ａ、Ｂ、Ｃは
辺比ｌ／ｈ＝15.0、ベベル角度α＝7.0゜でl0／ｌを変
え た時、厚みすべり振動の変位がどのように変つて
くるか、計算によつて求めた結果を示す。厚みす
べり振動と結合している高次屈曲振動の次数ｎ
は、第２図Ａの場合がｎ＝20、第２図Ｂ、Ｃの場
合はｎ＝18となつている。即ち第２図Ｂの場合
が、水晶片端面ｘ＝ｌ／２の振動変位Ux、Uyが最 も小さくなつている。一方(1)式よりｍ＝11、ｎ＝
18、としてl0／ｌの値を計算すると、l0／ｌ＝0.579と なり、第２図Ｂの場合のl0／ｌ＝0.583に非常に近い 値になる。本実施例ではα＝7.0゜、ｌ／ｈ＝15.0の場 合であるが、ベベル角度αと辺比ｌ／ｈが他の値を とる場合にも(1)式から計算されるl0／ｌの値で水晶 片端面の振動変位が最小となる場合があることが
確かめられた。（但し、ｎとｍの値はあらかじめ
予想して与える必要がある）尚計算誤差を考りよ
すると本発明では(1)式の代りに次の不等式を満足
するようにl0／ｌを選定しても差しつかえないこと がわかつた。
（座標系xy′の原点を水晶片の中心にとる）、厚み
すべり振動の変位（Uxは水晶片の表面のｘ方向
の変位を示し、Uyは水晶片中心線上のy′方向の
振動変位を示す。）を示す。第２図Ａ、Ｂ、Ｃは
辺比ｌ／ｈ＝15.0、ベベル角度α＝7.0゜でl0／ｌを変
え た時、厚みすべり振動の変位がどのように変つて
くるか、計算によつて求めた結果を示す。厚みす
べり振動と結合している高次屈曲振動の次数ｎ
は、第２図Ａの場合がｎ＝20、第２図Ｂ、Ｃの場
合はｎ＝18となつている。即ち第２図Ｂの場合
が、水晶片端面ｘ＝ｌ／２の振動変位Ux、Uyが最 も小さくなつている。一方(1)式よりｍ＝11、ｎ＝
18、としてl0／ｌの値を計算すると、l0／ｌ＝0.579と なり、第２図Ｂの場合のl0／ｌ＝0.583に非常に近い 値になる。本実施例ではα＝7.0゜、ｌ／ｈ＝15.0の場 合であるが、ベベル角度αと辺比ｌ／ｈが他の値を とる場合にも(1)式から計算されるl0／ｌの値で水晶 片端面の振動変位が最小となる場合があることが
確かめられた。（但し、ｎとｍの値はあらかじめ
予想して与える必要がある）尚計算誤差を考りよ
すると本発明では(1)式の代りに次の不等式を満足
するようにl0／ｌを選定しても差しつかえないこと がわかつた。
ｍ／ｎ＋１−0.02＜l0／ｌ＜ｍ／ｎ＋１＋0.02
本発明の他の実施例を第３図に示す。第３図
Ａ、Ｂは円形の水晶片を示す。この場合は、ｌと
して水晶片の直径をとり、l0としては、フラツト
部の直径をとる。本実施例においても(1)式によつ
てl0／ｌを定めれば、水晶片の端面変位を十分小さ くすることが出来る。第４図Ａ、Ｂは本発明の他
の実施例を示し、巾すべり振動子の水晶片を示す
平面図及び側面図である。本実施例では、ベベル
部は水晶片の両面あるいは両側面にもうけた場合
を示したが、第５図に示すように片面あるいは片
側面のみにベベル部をもうけた場合でも本発明は
有効であり、又圧電結晶も水晶に限定されるもの
ではなく、他の圧電結晶例えばタンタル酸リチウ
ムの結晶などに対しても本発明は有効である。以
上説明したように本発明によれば、水晶片端面の
振動変位が十分小さくなるように、ベベル部寸法
の最適化が可能となり、水晶片の両端を強固に支
持してもＱ値が下ることなく、しかも耐衝げき性
のすぐれたすべり振動子が実現できるようにな
り、電子腕時計の高精度化に対する本発明の寄与
は大きい。
Ａ、Ｂは円形の水晶片を示す。この場合は、ｌと
して水晶片の直径をとり、l0としては、フラツト
部の直径をとる。本実施例においても(1)式によつ
てl0／ｌを定めれば、水晶片の端面変位を十分小さ くすることが出来る。第４図Ａ、Ｂは本発明の他
の実施例を示し、巾すべり振動子の水晶片を示す
平面図及び側面図である。本実施例では、ベベル
部は水晶片の両面あるいは両側面にもうけた場合
を示したが、第５図に示すように片面あるいは片
側面のみにベベル部をもうけた場合でも本発明は
有効であり、又圧電結晶も水晶に限定されるもの
ではなく、他の圧電結晶例えばタンタル酸リチウ
ムの結晶などに対しても本発明は有効である。以
上説明したように本発明によれば、水晶片端面の
振動変位が十分小さくなるように、ベベル部寸法
の最適化が可能となり、水晶片の両端を強固に支
持してもＱ値が下ることなく、しかも耐衝げき性
のすぐれたすべり振動子が実現できるようにな
り、電子腕時計の高精度化に対する本発明の寄与
は大きい。
第１図Ａ、Ｂは本発明をベベル付き矩形AT板
水晶片に適用した実施例を示す側面図及び平面
図、第２図Ａ、Ｂ、Ｃはベベル付き矩形AT板の
長手方向の位置と振動変位との関係を示す各モー
ド図、第３図Ａ、Ｂは本発明の他の実施例を示す
円形AT板水晶振動片の側面図及び平面図、第４
図Ａ、Ｂは巾すべり水晶振動片の平面図及び側面
図、第５図は水晶片の片面にベベル部を設けた側
面図である。 ｌ……水晶片の全長、l0……フラツト部の長
さ、α……ベベル角度、ｈ……厚さ寸法、ｌ／ｈ
……辺比、Ux……水晶片の表面のｘ方向の振動
変位、Uy……水晶片中心線上のy′方向の振動変
位。
水晶片に適用した実施例を示す側面図及び平面
図、第２図Ａ、Ｂ、Ｃはベベル付き矩形AT板の
長手方向の位置と振動変位との関係を示す各モー
ド図、第３図Ａ、Ｂは本発明の他の実施例を示す
円形AT板水晶振動片の側面図及び平面図、第４
図Ａ、Ｂは巾すべり水晶振動片の平面図及び側面
図、第５図は水晶片の片面にベベル部を設けた側
面図である。 ｌ……水晶片の全長、l0……フラツト部の長
さ、α……ベベル角度、ｈ……厚さ寸法、ｌ／ｈ
……辺比、Ux……水晶片の表面のｘ方向の振動
変位、Uy……水晶片中心線上のy′方向の振動変
位。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ベベル部とフラツト部とを有する結晶片から
成る圧電結晶すべり振動子において、すべり振動
と結合して存在する高次屈曲振動の次数をｎ（正
の整数）、結晶片の全長をｌ、フラツト部の長さ
をl0とするとき、 ｍ／ｎ＋１−0.02＜l0／ｌ＜ｍ／ｎ＋１＋0.02 （ｍは正の整数で１≦ｍ≦ｎの範囲の値をとる
ものとする） なる関係が満足されるように、フラツト部の長さ
と全長の比を設定したことを特徴とする圧電結晶
すべり振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2998979A JPS55123223A (en) | 1979-03-16 | 1979-03-16 | Piezoelectric crystal slide vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2998979A JPS55123223A (en) | 1979-03-16 | 1979-03-16 | Piezoelectric crystal slide vibrator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55123223A JPS55123223A (en) | 1980-09-22 |
| JPS6313364B2 true JPS6313364B2 (ja) | 1988-03-25 |
Family
ID=12291355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2998979A Granted JPS55123223A (en) | 1979-03-16 | 1979-03-16 | Piezoelectric crystal slide vibrator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55123223A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0711029U (ja) * | 1993-07-22 | 1995-02-14 | 株式会社大真空 | 基本波抑制型水晶振動子 |
| JP5507298B2 (ja) * | 2010-03-12 | 2014-05-28 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | 水晶振動板の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028238A (ja) * | 1973-07-12 | 1975-03-22 | ||
| JPS5222490A (en) * | 1975-08-13 | 1977-02-19 | Citizen Watch Co Ltd | Quartz oscillator |
| JPS5419694A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-14 | Nippon Denpa Kogyo Kk | Crystal vibrator |
| JPS54153591A (en) * | 1978-05-25 | 1979-12-03 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Crystal oscillator of plano bevel rectangular at cut |
-
1979
- 1979-03-16 JP JP2998979A patent/JPS55123223A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028238A (ja) * | 1973-07-12 | 1975-03-22 | ||
| JPS5222490A (en) * | 1975-08-13 | 1977-02-19 | Citizen Watch Co Ltd | Quartz oscillator |
| JPS5419694A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-14 | Nippon Denpa Kogyo Kk | Crystal vibrator |
| JPS54153591A (en) * | 1978-05-25 | 1979-12-03 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Crystal oscillator of plano bevel rectangular at cut |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55123223A (en) | 1980-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3360541B2 (ja) | 弾性表面波装置及びその設計方法 | |
| JP3096472B2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JP2002158559A (ja) | ラーメモード水晶振動子 | |
| US4926086A (en) | Piezoelectric resonator | |
| JPH04123605A (ja) | 水晶振動子 | |
| JPS6313364B2 (ja) | ||
| JPS58141022A (ja) | 厚みすべり水晶振動子 | |
| JPH07120920B2 (ja) | オーバートーン用矩形水晶振動子 | |
| JPH0150135B2 (ja) | ||
| JPS5838015A (ja) | 圧電振動子 | |
| JP3194442B2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JP2813996B2 (ja) | ３次オーバトーンａｔカット水晶振動子 | |
| JPH0150134B2 (ja) | ||
| JPH0329204B2 (ja) | ||
| JP3231055B2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPS5912810Y2 (ja) | 圧電振動子 | |
| JPS63202113A (ja) | 結合水晶振動子 | |
| JP3363457B2 (ja) | 捩り水晶振動子 | |
| JPH01152809A (ja) | 圧電振動子 | |
| JPS5912805Y2 (ja) | 幅すべり振動子 | |
| JPS5827547Y2 (ja) | 結晶振動子 | |
| JPS583411A (ja) | 圧電振動子 | |
| GB1573815A (en) | Vibrator unit | |
| JPH0344451B2 (ja) | ||
| JPH0210671Y2 (ja) |