KR940000699B1

KR940000699B1 - 압전진동자의 주파수 미세조정장치

Info

Publication number: KR940000699B1
Application number: KR1019900004962A
Authority: KR
Inventors: 유끼오 니시가와; 유우지 우에스기
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 다니이 아끼오
Priority date: 1989-04-13
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1994-01-27
Also published as: US5035202A; KR910019346A; JPH02272815A

Abstract

내용 없음.

Description

압전진동자의 주파수 미세조정장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 압전진동자의 주파수 미세조정장치의 개략구성도.

제2도는 동가공부의 개념도.

제3도는 본 발명의 제2실시예에 있어서의 압전진동자의 주파수 미세조정장치의 개략구성도.

제4도는 종래의 압전진동자중에서 특히 수정진동자의 구조를 표시한 반단면정면도.

제5도는 수정진동자의 주파수 미세조정장치의 개략구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : YAG 레이저 발진기 3 : 반사미러

4 : 집광렌즈 7 : 증착필름

11 : 증발금속 12 : 압전진동자

13 : 유기필름 14 : 증착금속층

15 : 진동편 16 : 주전극

17 : 2차전극 18 : 타아깃

98 : 회전기구

본 발명은, 여러가지 기기의 기준클록에 사용되는 압전진동자의 주파수 미세조정장치에 관한 것이다.

수정등의 단결정(單結晶)을 사용한 압전진동자는 Q치가 매우 크고 고안정 성능을 얻을 수 있다. 또, 이때문에 발진주파수의 미세조정에는 고도의 기술이 필요하다. 압전진동자에는 여러가지의 진동모우드가 존재하나, 현재로는 두께 미끄러짐모우드를 이용하는 것이 일반적이고, 이 모우드에서는 압전진동자의 발진주파수는 진동편의 두께에 반비례한다. 또, 주 전극에의 질량부가 효과에 의해 발진주파수가 저하하는 것이 알려지고 있으며, 종래에는, 압전진동자 질량부가효과를 이용해서 발진주파수를 미세조정하고 있었다.

이하 도면을 참조하면서 종래의 압전진동자의 주파수 미세조정장치에 대해서 설명하다.

제4도는 압전진동자중에서 특히 수정진동자의 구성을 표시한 반단면 정면도이다.

제4도에 있어서, 진동편(20)에는 주전극(21)이 배설되어 도전성접착제(22)에 의해 리이드단자(23)의 유지부(24)에 지지되는 동시에 전기적으로 도통(導通)되고, 상기 리이드단자(23)는 허어메틱유리 (25)를 개재해서 케이스(26)외부에 도출되어 있다. 또, 주전극(21)의 중앙부에는 주파수 미세조정후의 2차전극(27)이 부가되어 있다.

제5도는 수정진동자의 주파수 미세조정장치의 개략 구성도이다. 제5도에 있어서, 기밀밀봉(氣密密封)전의 수전진동자(28)에는 발진회로(32)가 접속되어 있으나 발진주파수는 아직 불균일하다. 상기 수정진동자(28)는 진공용기 (29)에 들어가게 되고, 마스크(30)를 통해서 주파수 미세조정용의 은립자(31)를 증착(蒸着)시키면서 발진주파수를 카운터(33)로 읽을 수 있다. 그리고, 질량부가 효과에 의해 발진주파수가 어느 설정치로 떨어진 시점에서 콤퍼레이터(34)로 검출해서 서터(35)를 닫고, 증착을 멈추므로서 발진주파수를 미세조정하도록 구성되어 있다.

이상, 일반적인 수정진동자의 주파수 미세조정방법을 표시하였으나, 최근에는 예를들면 일본국 특개소59-13412호 공보에 표시되어 있는 바와같이, 레이저에 의해 주전극을 제거하여 발진주파수를 높이는 방법도 검토되고 있다.

상기와 같이 종래의 일반적인 증착법에 의한 주파수 미세조정장치에는 10^-5Torr 정도의 고진공이 필요하며, 진공설비에 많은 비용이 발생하고 있는 동시에, 배치 작업 때문에 작업효율이 낮았었다.

한편, 레이저에 의해 주전극을 제거하는 주파수 미세조정법에서는, 진동편에 전계를 부여하는 주전극을 부분적으로 제거하는 것으로 되어, 주파수를 조정하면 할수록 제거면적이 크게되고, 결과적으로 진동편에 부여하는 전계가 약화되어 등가저항의 증대로 연결된다. 또 등가저항에 영향을 주지않는 범위의 주파수 조정량으로는 조정범위가 좁고, 증착후의 주파수 불균일을 흡수하지 못하기 때문에 사실상 주파수 조정은 불가능하다고 하는 과제를 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 과제에 비추어, 조정범위가 크고, 등가저항의 열화도 없으며, 저진공설비로 연속작업이 가능한 압전진동자의 주파수 미세조정장치를 제공하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 압전진동자의 주파수 미세조정장치는, 파장이 2㎛ 이하의 레이저광을 발생하는 적어도 하나의 레이저발진기와, 투명한 기체상에 금속코우트막을 가지는 적어도 하나의 공급체와, 상기 금속코우트막이 압전진동자의 주전극면으로부터 소정의 간격을 두고 대향하도록 압전진동자에 상대하여 상기 공급체를 공급하는 공급체공급수단과, 상기 레이저발진기에서 발생한 레이저광을 상기 금속코우트막에 조사시키는 적어도 하나의 광학계를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한 파장이 2㎛ 이하의 레이저광을 발생하는 레이저발진기와, 금속을 함유하는 타이깃재와, 상기 레이저발진기에서 발생한 레이저광을 상기 타이깃재에 조사시키는 광학계와 상기 타아깃재를 회전시키는 기구를 구비한 구성으로 할 수도 있다.

본 발명은 상기한 구성에 의해서, 저진공설비의 바깥으로부터 유리창을 통해서 공급체 또는 타아깃에 레이저광을 조사하여 증발물을 진동자의 주전극에 부착시키므로서, 레이저광을 사용해도 종래와 같이 주전극을 제거하는 일이 없고, 등가저항의 열화가 적으며, 조정범위도 종래의 증발법 못지않게 얻을 수 있고, 또 저진공으로 되므로 연속작업도가능하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 압전진동자의 주파수 미세조정장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 압전진동자의 주파수 미세조정장치의 구성도를 표시한 것이다.

제1도에 있어서, (1)은 YAG레이저 발진기, (2)는 레이저광, (3)은 반사미러, (4)는 집광렌즈, (5)는 유리창, (6)은 10^-2Torr로 설정된 챔버의 챔버벽, (7)은 증착필름, (8)은 가이드로울, (9)는 권출(券出)로울, (10)은 권취(券取)로울, (11)은 증발금속, (12)는 압전진동자, (35)는 제어장치이다.

레이저발진기(1)로부터 나온 파장 1.06㎛의 레이저광(2)은, 반사미러(3)에 의해서 집광렌즈(4)에 입사된다. 레이저광(2)은 유리창(5)을 거의 투과하고, 증착필름(7)상에서 집광된다. 증착필름(7)은 권출로울(9)과 권취로울(10)에 의해서 연속적으로 공급되므로, 증착필름(7)으로부터 나온 증발금속(11)은 압전진동자(12)에 연속적으로 부착한다. 그리고 발진주파수를 카운터(33)로 계측하고, 소정의 주파수로된 시점에서 제어장치(36)에 의해 증착을 정지시킨다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 양면으로부터 부착시키므로서, 밸런스가 좋은 주파수 미세조정을 할 수 있다.

제2도는 상기 실시예에 있어서의 가공부 주변의 개념도를 표시한다. 제2도에 있어서, (13)은 증착필름(7)의 유기필름, (14)는 그 증착금속층, (15)는 압전진동자, (12)의 진동편, (16)은 그 주전극, (17)은 주파수 미세조정후에 주전극(16)상에 형성된 2차전극이다. YAG레이저광(2)는 유리창(5)을 통과하여, 증착필름(7)상에 집광 조사된다. 유기필름(13)은 YAG레이저광(2)을 거의 투과시키고, 증착금속층(14)은 승온,용융하여 증발한다. 예를들면, YAG레이저광(2)으로서, 펄스폭 200ns, 펄스ㆍ에너지 0.4mJ의 레이저광을 조사한 경우, 직경 약 2㎛의 증발금속(11)을 주전극(16)면상에 2차전극(17)으로서 형성할 수 있다.

제3도는 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 압전진동자의 주파수 미세조정장치의 구성도를 표시한 것이다. 제3도에 있어서, (18)은 타아깃, (19)는 타아깃(18)을 회전시키는 기구이다.

레이저발진기(1)로부터 나온 파장 1.06㎛의 레이저광(2)은, 반사미러(3)에 의해서 집광렌즈(4)에 입사된다. 레이저광(2)은 유리창(5)을 거의 투과하고, 타아깃(18)상에서 집광된다. 레이저광(2)의 집광, 조사된 부분의 타아깃재는 승온, 용융하여 증발한다. 그 결과, 증발금속(11)을 압전진동자(12)의 주전극면상에 부착시킬 수 있다. 또 타아깃(18)을 회전기구(18)로 회전시키면서 레이저광(2)을 조사하므로서 증발금속(11)의 비산량, 방향을 안정시킬 수 있다. 또한 발진주파수의 계측방법에 대해서는 제1도와 마찬가지의 것을 사용하면 된다.

이상과 같이 본 발명은, 파장이 2㎛ 이하의 레이저발진기와 상기 레이저광에 대해서 투명한 기체상에 금속코우트막을 형성한 공급체와, 상기 공급체의 금속코우트쪽을 압전진동자의 주전극면으로부터 소정의 간격으로 설치하여 이동시키는 기구와, 상기 레이저광을 주전극면에 상대하는 공급체에 조사시키는 광학계를 구비하거나, 또는, 파장이 2㎛ 이하의 레이저발진기와, 레이저광을 타이깃상에 조사시키는 광학계와, 레이저광에 의한 증발물이 압전진동자의 주전극면에 부착하도록 설치된 타아깃을 구비한 구성을 가지므로, 저진공설비의 바깥으로부터 레이저광을 공급체 또는 타아깃에 조사해서 증발물을 주전극면에 부착시키고, 주파수 미세조정을 행할 수 있으며, 조정범위가 크고, 등가저항의 열화도 없으며, 저진공설비로 연속 작업이 가능하게 된다.

Claims

파장이 2㎛ 이하의 레이저광을 발생하는 적어도 하나의 레이저발진기(1)와, 투명한 기체(5)상에 금속코우트막(14)을 형성한 적어도 하나의 공급체(7)와, 상기공급체(7)의 금속코우트막(14)이 압전진동자(12)의 주전극(16)면으로부터 소정의 간격을 두고 대향하도록 압전진동자(12)에 상대하여 상기 공급체(7)를 공급하는 공급체 공급수단(8)(9)(10)과, 상기 레이저발진기(1)에서 발생한 레이저광(2)을 상기 금속코우트막(14)에 조사시키는 적어도 하나의 광학계(3)(4)(5)를 구비하고, 상기 레이저광(2)이 상기 금속코우트막(14)에 조사될 때, 상기 금속코우트막(14)의 일부가 증발해서 상기 주전극(14)의 표면에 부착하는 것에 의해 압전진동자(12)의 진동주파수를 미세조정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 주전극(16)을 가지는 압전진동자의 주파수 미세조정장치.
파장이 2㎛ 이하의 레이저광(2)을 발생하는 레이저발진기(1)와, 금속을 함유하는 타아깃재(18)와, 상기 레이저발진기(l)에서 발생한 레이저광(2)을 상기 타이깃재(18)에 조사시키는 광학계(3)(4)(5)와, 상기 타아깃재(18)를 회전시키는 기구(19)를 구비하고, 상기 레이저광(2)이 상기 타아깃재(18)에 조사될때, 상기 타아깃재(18)의 일부가 증발하고 상기 회전기구(18)에 의해 압전진동자(12)의 주전극으로 향해서 주전극의 표면에 부착하는 것에 의해 압전진동자(12)의 진동주파수를 미세조정하는 것을 특징으로 하는 압전진동자의 주파수 미세조정장치.
제1항에 있어서, 상기 공급체(7)와 사이 공급체(8)(9)(10)을 수용하고, 주파수 미세조정 이전에 배기되는 밀봉된 챔버를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 압전진동자의 주파수 미세조정장치.
제1항에 있어서, 상기 공급체(7)는 투명기판(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동자의 주파수 미세조정장치.
제1항에 있어서, 상기 공급체(8)(9)(10)은 권출로울(9)과 권취로울(10)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 주파수 미세조정장치.
제1항에 있어서, 압전진동자(12)에는 그 양쪽면에 2개의 주전극(16),(16)이 형성되며, 상기 금속코우트막(14)의 증발물이 상기 2개의 주전극(16), (16)에 부착하도록 각각 2개씩의 레이저발진기(1), (1)와, 공급체(7),(7)와, 공급체공급수단(8)(9)(10),(8)(9)(10)과 광학계(3)(4)(5),(3)(4)(5)를 구비한 것을 특징으로 하는 압전진동자의 주파수 미세조정장치.