(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延在するとともに幅方向に並んで配置された第１振動腕部および第２振動腕部と、
これらの両振動腕部の基端側を連結する基部と、を備える音叉型の圧電振動片であって、
前記第１振動腕部の先端部には、前記幅方向の内側に張り出す第１内張出部、および外側に張り出す第１外張出部が形成され、
前記第２振動腕部の先端部には、前記幅方向の内側に張り出す第２内張出部、および外側に張り出す第２外張出部が形成され、
前記第１振動腕部において前記第２内張出部と前記幅方向に対向する部分には、前記第１内張出部の張出端縁よりも前記幅方向の外側に窪んだ第１逃げ部が設けられ、
前記第２振動腕部において前記第１内張出部と前記幅方向に対向する部分には、前記第２内張出部の張出端縁よりも前記幅方向の外側に窪んだ第２逃げ部が設けられていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
請求項１記載の圧電振動片であって、
前記第１逃げ部の窪み量は、前記長手方向の全長にわたって前記第２内張出部の突出量と同等であり、
前記第２逃げ部の窪み量は、前記長手方向の全長にわたって前記第１内張出部の突出量と同等であることを特徴とする圧電振動片。
【請求項３】
請求項１または２記載の圧電振動片であって、
前記第１外張出部および前記第２外張出部が、前記第１内張出部および前記第２内張出部に応じて形成されることで、各振動腕部における重心が、各振動腕部の中心軸線上にそれぞれ位置するとともに、これらの重心同士の前記長手方向の位置が互いに一致し、かつ前記両振動腕部の質量が同等となっていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧電振動片であって、
前記第１内張出部および前記第２内張出部は、前記幅方向に互いに対向し、
これらの両内張出部はそれぞれ、張出量が前記長手方向の位置により異なる構成とされ、
前記第１逃げ部および前記第２逃げ部は、前記両内張出部において前記幅方向の内側を向く張出面同士が互いに倣う形状に形成されることで、各張出面をそれぞれの壁面として設けられていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項５】
請求項４記載の圧電振動片であって、
前記第１内張出部および前記第２内張出部のいずれか一方の張出量は、前記長手方向の両端から中央に向かうに従い漸次、大きくなるとともに、いずれか他方の張出量は、前記長手方向の両端から中央に向かうに従い漸次、小さくなっていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の圧電振動片であって、
前記先端部において、前記幅方向および前記長手方向の両方向に直交する方向を向く主面には、重り膜が形成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の圧電振動片を備えていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項７に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項９】
請求項７に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項７に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが提供されているが、その１つとして、いわゆる音叉型の圧電振動片を有する圧電振動子が知られている。
音叉型の圧電振動片は、長手方向に延在するとともに幅方向に並んで配置された第１振動腕部および第２振動腕部と、これらの両振動腕部の基端側を連結する基部と、を備えており、両振動腕部が、基端側を起点として先端部が接近、離間する方向に、所定の共振周波数で振動（揺動）する構成となっている。
【０００３】
ところで近年、携帯電話や携帯情報端末機器の小型化に伴い、圧電振動片の小型化が望まれている。そのためには、両振動腕部を短くすることが考えられるが、この場合、圧電振動片の共振周波数が、所定の共振周波数よりも高まるという問題がある。
そこでこの問題を解決するために、下記特許文献１に示される圧電振動片を採用することが考えられる。この圧電振動片における各振動腕部は、基端側から一定幅で延在し先端側で前記一定幅よりも広い幅となる段差部を備えている。この段差部は、各振動腕部において幅方向の両側に張り出しており、段差部より先端側に位置する先端部は、段差部より基端側に位置する部分より広幅となっている。これにより、先端部の質量が増加するので、圧電振動片の共振周波数を重り効果により低めることが可能になり、所定の共振周波数を確保し易くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の圧電振動片では、先端部が広幅になっているので、両振動腕部の先端部同士の間隔が狭くなりすぎ、両振動腕部の振動時に先端部同士が接触してしまうおそれがある。
この問題を解決するためには、両振動腕部間の間隔を幅方向に大きくし、両振動腕部の先端部同士を幅方向に離間させることが考えられるが、この場合、圧電振動片が幅方向に大型化してしまい、圧電振動片の小型化という当初の目的を達成することが困難となる。
【０００６】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、所定の共振周波数を確保しつつ、小型化を図ることができる圧電振動片を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る圧電振動片は、長手方向に延在するとともに幅方向に並んで配置された第１振動腕部および第２振動腕部と、これらの両振動腕部の基端側を連結する基部と、を備える音叉型の圧電振動片であって、前記第１振動腕部の先端部には、前記幅方向の内側に張り出す第１内張出部、および外側に張り出す第１外張出部が形成され、前記第２振動腕部の先端部には、前記幅方向の内側に張り出す第２内張出部、および外側に張り出す第２外張出部が形成され、前記第１振動腕部において前記第２内張出部と前記幅方向に対向する部分には、前記第１内張出部の張出端縁よりも前記幅方向の外側に窪んだ第１逃げ部が設けられ、前記第２振動腕部において前記第１内張出部と前記幅方向に対向する部分には、前記第２内張出部の張出端縁よりも前記幅方向の外側に窪んだ第２逃げ部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、第１内張出部、第１外張出部、第２内張出部および第２外張出部を備えているので、両振動腕部の先端部の質量を増加させ、この圧電振動片の共振周波数を重り効果により低めることができる。したがって、両振動腕部の長さを短くしても、所定の共振周波数を確保し易くすることができる。
また、第１振動腕部において第２内張出部と前記幅方向に対向する部分に前記第１逃げ部が設けられ、第２振動腕部において第１内張出部と前記幅方向に対向する部分に前記第２逃げ部が設けられているので、第１内張出部および第２内張出部を形成することにより、両振動腕部の先端部間の前記幅方向に沿った間隔が狭くなりすぎるのを抑え、この間隔を確保し易くすることができる。これにより、両振動腕部を前記幅方向に互いに接近させた状態で、両振動腕部の振動時に先端部同士が接触するのを抑えることができる。
そしてこのように、両振動腕部を前記幅方向に互いに接近させた状態で、両振動腕部の振動時に先端部同士が接触するのを抑えることができるので、両振動腕部の長さを短くしつつ、この圧電振動片の前記幅方向に沿った大きさを小さくすることが可能になり、小型化を図ることができる。
【０００９】
また、前記第１逃げ部の窪み量は、前記長手方向の全長にわたって前記第２内張出部の突出量と同等であり、前記第２逃げ部の窪み量は、前記長手方向の全長にわたって前記第１内張出部の突出量と同等であっても良い。
【００１０】
この場合、第１逃げ部の窪み量が、前記長手方向の全長にわたって第２内張出部の突出量と同等であり、第２逃げ部の窪み量が、前記長手方向の全長にわたって第１内張出部の突出量と同等であるので、第１内張出部および第２内張出部を形成することにより、両振動腕部の先端部間の前記幅方向に沿った間隔が狭くなりすぎることを確実に抑え、この間隔をより確保し易くすることができる。
またこのように、第１逃げ部の窪み量が、前記長手方向の全長にわたって第２内張出部の突出量と同等であり、第２逃げ部の窪み量が、前記長手方向の全長にわたって第１内張出部の突出量と同等であり、第１逃げ部および第２逃げ部が、前記幅方向に大きく窪み過ぎていない。したがって、両振動腕部の先端部の質量を確実に増加させることができる。
【００１１】
また、前記第１外張出部および前記第２外張出部が、前記第１内張出部および前記第２内張出部に応じて形成されることで、各振動腕部における重心が、各振動腕部の中心軸線上にそれぞれ位置するとともに、これらの重心同士の前記長手方向の位置が互いに一致し、かつ前記両振動腕部の質量が同等となっていても良い。
【００１２】
この場合、第１外張出部および第２外張出部が、第１内張出部および第２内張出部に応じて形成されることで、各振動腕部における重心が、各振動腕部の中心軸線上にそれぞれ位置するとともに、これらの重心同士の前記長手方向の位置が互いに一致し、かつ両振動腕部の質量が同等となっているので、これらの両外張出部により、両振動腕部の固有振動数を同等とさせることが可能になり、この圧電振動片の振動特性を良好に確保し易くすることができる。
【００１３】
また、前記第１内張出部および前記第２内張出部は、前記幅方向に互いに対向し、これらの両内張出部はそれぞれ、張出量が前記長手方向の位置により異なる構成とされ、前記第１逃げ部および前記第２逃げ部は、前記両内張出部において前記幅方向の内側を向く張出面同士が互いに倣う形状に形成されることで、各張出面をそれぞれの壁面として設けられていても良い。
【００１４】
この場合、両内張出部の張出面同士が、互いに倣う形状に形成されることで、第１逃げ部および第２逃げ部が、各張出面をそれぞれの壁面として設けられているので、第１内張出部および第２内張出部の前記長手方向の位置を互いに異ならせなくても良く、振動腕部の先端部に前記長手方向に連続して多数の内張出部を形成することができる。
【００１５】
また、前記第１内張出部および前記第２内張出部のいずれか一方の張出量は、前記長手方向の両端から中央に向かうに従い漸次、大きくなるとともに、いずれか他方の張出量は、前記長手方向の両端から中央に向かうに従い漸次、小さくなっていても良い。
【００１６】
この場合、前記いずれか一方の張出量が、前記長手方向の両端から中央に向かうに従い漸次、大きくなるとともに、前記いずれか他方の張出量が、前記長手方向の両端から中央に向かうに従い漸次、小さくなっているので、前記いずれか一方の前記長手方向の両端側が面取り形状とされ、両振動腕部の振動時に先端部同士が接触するのを一層抑えることができる。
【００１７】
また、前記先端部において、前記幅方向および前記長手方向の両方向に直交する方向を向く主面には、重り膜が形成されていても良い。
【００１８】
この場合、先端部の主面に重り膜が形成されているので、両先端部に内張出部、外張出部が備えられていることと相俟って、両振動腕部の先端部の質量を効果的に増加させることができる。
【００１９】
また、本発明の圧電振動子は、前記圧電振動片を備えていることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、前記圧電振動片を備えているので、両振動腕部の振動時に各振動腕部の先端部同士が接触することを抑え高品質化し、かつ小型化を図ることができる
【００２１】
また、本発明の発振器は、前記圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、前記圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明の電波時計は、前記圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る発振器、電子機器および電波時計によれば、前記圧電振動子を備えているので、高品質で小型な発振器、電子機器および電波時計を製造することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る圧電振動片によれば、所定の共振周波数を確保しつつ、小型化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計によれば、高品質化および小型化を図ることができる
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一実施形態の上面図である。
【図２】図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片における振動腕部の先端部の拡大上面図である。
【図３】図１に示すＡ−Ａ断面矢視図である。
【図４】図１に示すＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図５】本発明に係る圧電振動片の第１変形例の上面図である。
【図６】本発明に係る圧電振動片の第２変形例の上面図である。
【図７】図６に示す圧電振動片における振動腕部の先端部の拡大上面図である。
【図８】本発明に係る圧電振動片の第３変形例の上面図である。
【図９】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図１０】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図１１】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図１２】本発明に係る圧電振動子の一変形例を示す正面図である。
【図１３】図１２に示す圧電振動子の側面図である。
【図１４】本発明に係る圧電振動片の一変形例の上面図である。
【図１５】本発明に係る圧電振動片の一変形例の上面図である。
【図１６】本発明に係る圧電振動片の一変形例の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（圧電振動子）
以下、図面を参照し、本発明に係る圧電振動子の一実施形態を説明する。
図１に示すように、圧電振動子１は、いわゆる表面実装型であり、音叉型の圧電振動片２と、この圧電振動片２を収容するキャビティＣを有するパッケージ３と、を備えている。
【００２６】
圧電振動片２は、長手方向Ｙに延在するとともに幅方向Ｘに並んで配置された第１振動腕部４および第２振動腕部５と、これらの両振動腕部４、５の基端側を連結する基部６と、基部６および両振動腕部４、５の基端部１８を間に挟むように前記幅方向Ｘに間隔をあけて配置され基端側が基部６に連結された一対のサイド基部７と、を備えている。この圧電振動片２は、例えば水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料で一体に形成されており、所定の電圧が印加されたときに両振動腕部４、５が振動する。
なお以下では、前記長手方向Ｙに沿って振動腕部４、５の先端側を一方側、振動腕部４、５の基端側を他方側という。
【００２７】
基部６は、前記幅方向Ｘおよび前記長手方向Ｙの両方向に直交する法線方向Ｚから見た上面視において、前記幅方向Ｘに長い矩形状になっており、前記一方側を向く一の端面に両振動腕部４、５が連結されている。
各サイド基部７は、前記長手方向Ｙに延在しており、各サイド基部７の基端側は、連結部８を介して基部６に連結されている。連結部８は、前記幅方向Ｘに延在するとともに、基部６における前記一の端面と反対側の端面に連結されており、これにより、各サイド基部７と、基部６および振動腕部４、５と、の間には、前記幅方向Ｘに隙間があいている。
【００２８】
各振動腕部４、５における前記幅方向Ｘに沿った縦断面視形状は矩形状となっている。また、各振動腕部４、５において前記法線方向Ｚを向く両主面４ａ、５ａには、前記長手方向Ｙに延在する溝部９が各別に形成されている。この溝部９は、各振動腕部４、５の基端から前記長手方向Ｙの中心に至るように形成されている。
【００２９】
また、第１振動腕部４（図１に示す左側の振動腕部）の先端部４ｃには、前記幅方向Ｘの内側に張り出す第１内張出部１１、および前記幅方向Ｘの外側に張り出す第１外張出部１２が形成されている。また、第２振動腕部５（図１に示す右側の振動腕部）の先端部５ｃには、前記幅方向Ｘの内側に張り出す第２内張出部１３、および前記幅方向Ｘの外側に張り出す第２外張出部１４が形成されている。
【００３０】
図２に示すように、第１内張出部１１および第２内張出部１３は、前記上面視において前記長手方向Ｙに長い同形同大の矩形状に形成されている。これにより、第１内張出部１１における重心が、第１振動腕部４において前記幅方向Ｘの内側を向く内側面４ｂから前記幅方向Ｘに離間する第１離間距離は、第２内張出部１３における重心が、第２振動腕部５において前記幅方向Ｘの内側を向く内側面５ｂから前記幅方向Ｘに離間する第２離間距離と同等となっている。
【００３１】
そして、第１振動腕部４において第２内張出部１３と前記幅方向Ｘに対向する部分には、第１内張出部１１の張出端縁１１ｂよりも前記幅方向Ｘの外側に窪んだ第１逃げ部１５が設けられている。また、第２振動腕部５において第１内張出部１１と前記幅方向Ｘに対向する部分には、第２内張出部１３の張出端縁１３ｂよりも前記幅方向Ｘの外側に窪んだ第２逃げ部１６が設けられている。
【００３２】
本実施形態では、両内張出部１１、１３の前記長手方向Ｙの位置は互いに異なっており、両内張出部１１、１３が、前記長手方向Ｙの全長にわたって互いに非対向となっていることで、第１逃げ部１５および第２逃げ部１６が設けられている。第１内張出部１１および第１逃げ部１５は、前記長手方向Ｙに並んで配置され、第２内張出部１３および第２逃げ部１６は、前記長手方向Ｙに並んで配置されている。
【００３３】
第１逃げ部１５の窪み量は、前記長手方向Ｙの全長にわたって第２内張出部１３の突出量と同等であり、第１逃げ部１５の壁面１５ａは、第２内張出部１３において前記幅方向Ｘの内側を向く張出面１３ｄに倣う形状に形成されている。また第２逃げ部１６の窪み量は、前記長手方向Ｙの全長にわたって第１内張出部１１の突出量と同等であり、第２逃げ部１６の壁面１６ａは、第１内張出部１１において前記幅方向Ｘの内側を向く張出面１１ｄに倣う形状に形成されている。これらにより、両振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃ同士の前記幅方向Ｘに沿った間隔Ｄ２は、前記長手方向Ｙの全長にわたって一定となっている。
【００３４】
また、第１外張出部１２および第２外張出部１４は、第１内張出部１１および第２内張出部１３に応じて形成されており、これにより、各振動腕部４、５における重心が、各振動腕部４、５の中心軸線Ｏ１、Ｏ２上にそれぞれ位置するとともに、これらの重心同士の前記長手方向Ｙの位置が互いに一致し、かつ両振動腕部４、５の質量が同等となっている。
【００３５】
本実施形態では、第１外張出部１２は、第２内張出部１３と前記長手方向Ｙの位置が同等であるとともに、該第２内張出部１３と同形同大に形成されている。このように、第１外張出部１２が、第２内張出部１３と同形同大に形成されているので、第１外張出部１２における重心が、第１振動腕部４において前記幅方向Ｘの外側を向く外側面から前記幅方向Ｘに離間する距離は、前記第２離間距離となる。ここで、この第２離間距離は、第１内張出部１１における重心が、第１振動腕部４の内側面４ｂから前記幅方向Ｘに離間する前記第１離間距離と同等とされているので、第１振動腕部４における重心が、該第１振動腕部４の中心軸線Ｏ１上に位置することとなる。
【００３６】
また第２外張出部１４は、第１内張出部１１と前記長手方向Ｙの位置が同等であるとともに、該第１内張出部１１と同形同大に形成されている。第２外張出部１４が、第１内張出部１１と同形同大に形成されているので、第２外張出部１４における重心が、第２振動腕部５において前記幅方向Ｘの外側を向く外側面から前記幅方向Ｘに離間する距離は、前記第１離間距離となる。ここで、この第１離間距離は、前記第２離間距離と同等とされているので、第２振動腕部５における重心が、該第２振動腕部５の中心軸線Ｏ２上に位置することとなる。
【００３７】
さらに第１外張出部１２が、第２内張出部１３と前記長手方向Ｙの位置が同等であるとともに、第２内張出部１３と同形同大に形成され、かつ第２外張出部１４が、第１内張出部１１と前記長手方向Ｙの位置が同等であるとともに、該第１内張出部１１と同形同大に形成されているので、第１振動腕部４と第２振動腕部５とが同形同大になる。これにより、両振動腕部４、５の質量を同等にし、かつ両振動腕部４、５における各重心の前記長手方向Ｙの位置が、互いに一致することとなる。
【００３８】
また両振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃの両主面４ａ、５ａには、周波数調整用の重り金属膜（重り膜）１７が形成されている。この重り金属膜１７は、両主面４ａ、５ａに形成された後、例えばレーザ光などにより照射されて主面４ａ、５ａから部分的に除去される。これにより、両振動腕部４、５の共振周波数が調整される。
【００３９】
さらに、この圧電振動片２の外表面には、両振動腕部４、５を接近または離間する方向に所定の共振周波数で振動させる図示しない電極膜が形成されている。この電極膜は、重り金属膜１７と電気的に非接続とされており、該電極膜のマウント部分は、サイド基部７の先端部に配設されている。
【００４０】
図３および図４に示すように、パッケージ３は、キャビティ用の凹部２１が形成されたベース基板２２と、凹部２１を閉塞してキャビティＣを形成するリッド基板２３と、が互いに接合されてなる。
ベース基板２２は、例えばセラミックなどの絶縁材料で形成され、この凹部２１の底面において前記幅方向Ｘの両外側に位置する部分には、凹部２１の側面に連結された一対の台座部２４が突設されている。
【００４１】
また図３に示すように、ベース基板２２には、キャビティＣ内と外部とを導通する貫通電極２５が形成されており、図示の例では、この貫通電極２５は、台座部２４を前記法線方向Ｚに貫通している。この貫通電極２５は、ベース基板２２の底面で図示しない外部電極に接続されている。そして、この貫通電極２５には、圧電振動片２の前記マウント部分がキャビティＣ内から導電性接着剤２６を介してマウントされている。
リッド基板２３は、例えば金属材料などで形成され、リッド基板２３の外周縁部は、ベース基板２２の外周縁部に接合されている。なお、ベース基板２２とリッド基板２３とは、例えば図示しない接合膜を介して接合されていても良い。
【００４２】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、前記外部電極に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片２の前記電極膜に電圧を印加することができるので、両振動腕部４、５を接近および離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、両振動腕部４、５の振動を利用して、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として圧電振動子１を利用することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動片２によれば、第１内張出部１１、第１外張出部１２、第２内張出部１３および第２外張出部１４を備えているので、両振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃの質量を増加させ、この圧電振動片２の共振周波数を重り効果により低めることができる。したがって、両振動腕部４、５の長さを短くしても、所定の共振周波数を確保し易くすることができる。
【００４４】
また、第１振動腕部４において第２内張出部１３と前記幅方向Ｘに対向する部分に前記第１逃げ部１５が設けられ、第２振動腕部５において第１内張出部１１と前記幅方向Ｘに対向する部分に前記第２逃げ部１６が設けられているので、第１内張出部１１および第２内張出部１３を形成したことにより、両振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃ間の前記幅方向Ｘに沿った間隔Ｄ２が狭くなりすぎるのを抑え、この間隔Ｄ２を確保し易くすることができる。これにより、両振動腕部４、５を前記幅方向Ｘに互いに接近させた状態で、両振動腕部４、５の振動時に先端部４ｃ、５ｃ同士が接触するのを抑えることができる。
【００４５】
そしてこのように、両振動腕部４、５を前記幅方向Ｘに互いに接近させた状態で、両振動腕部４、５の振動時に先端部４ｃ、５ｃ同士が接触するのを抑えることができるので、両振動腕部４、５の長さを短くしつつ、この圧電振動片２の前記幅方向Ｘに沿った大きさを小さくすることが可能になり、小型化を図ることができる。
【００４６】
また本実施形態のように、圧電振動片２が一対のサイド基部７を備えている場合には、両振動腕部４、５を、前記幅方向Ｘに互いに接近させ、両振動腕部４、５の基端部１８同士の間の間隔Ｄ１を狭めることで、振動腕部４、５の振動がサイド基部７に漏れ伝わる振動漏れを抑えることができる。
なお図示の例では、両振動腕部４、５において、基端部１８同士の前記幅方向Ｘに沿った間隔Ｄ１は、例えば約１００μｍ程度とされ、先端部４ｃ、５ｃ同士の前記幅方向Ｘに沿った間隔Ｄ２は、例えば約８０〜９０μｍ程度となっている。
【００４７】
また、第１逃げ部１５の窪み量が、前記長手方向Ｙの全長にわたって第２内張出部１３の突出量と同等であり、第２逃げ部１６の窪み量が、前記長手方向Ｙの全長にわたって第１内張出部１１の突出量と同等であるので、第１内張出部１１および第２内張出部１３を形成することにより、両振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃ間の前記幅方向Ｘに沿った間隔Ｄ２が狭くなりすぎることを確実に抑え、この間隔Ｄ２をより確保し易くすることができる。
【００４８】
またこのように、第１逃げ部１５の窪み量が、前記長手方向Ｙの全長にわたって第２内張出部１３の突出量と同等であり、第２逃げ部１６の窪み量が、前記長手方向Ｙの全長にわたって第１内張出部１１の突出量と同等であり、第１逃げ部１５および第２逃げ部１６が、前記幅方向Ｘに大きく窪み過ぎていない。したがって、両振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃの質量を確実に増加させることができる。
【００４９】
また、先端部４ｃ、５ｃの主面４ａ、５ａに重り金属膜１７が形成されているので、両先端部４ｃ、５ｃに内張出部１１、１３、外張出部１２、１４が備えられていることと相俟って、両振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃの質量を効果的に増加させることができる。
【００５０】
また、第１外張出部１２および第２外張出部１４が、第１内張出部１１および第２内張出部１３に応じて形成されることで、各振動腕部４、５における重心が、各振動腕部４、５の中心軸線Ｏ１、Ｏ２上にそれぞれ位置するとともに、これらの重心同士の前記長手方向Ｙの位置が互いに一致し、かつ両振動腕部４、５の質量が同等となっているので、これらの両外張出部１２、１４により、両振動腕部４、５の固有振動数を同等とさせることが可能になり、この圧電振動片２の振動特性を良好に確保し易くすることができる。
【００５１】
そして本実施形態に係る圧電振動子１によれば、前記圧電振動片２を備えているので、両振動腕部４、５の振動時に各振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃ同士が接触することを抑え高品質化し、かつ小型化を図ることができる
【００５２】
（変形例）
次に、本発明に係る圧電振動片の第１変形例および第２変形例について説明する。
なお、これらの変形例においては、前記実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００５３】
はじめに図５を参照し、第１変形例の圧電振動片２Ａについて説明する。
この圧電振動片２Ａは、前記第１内張出部１１および前記第２内張出部１３が、前記長手方向Ｙに複数形成されており、両内張出部１１、１３は同数、図示の例では２つずつ形成されている。
【００５４】
第１内張出部１１と第２内張出部１３とは、前記長手方向Ｙに互い違いになるように配置されており、前記長手方向Ｙに隣り合う第１内張出部１１同士の間隔は、第２内張出部１３の前記長手方向Ｙに沿った大きさと同等であるとともに、前記長手方向Ｙに隣り合う第２内張出部１３同士の間隔は、第１内張出部１１の前記長手方向Ｙに沿った大きさと同等となっている。これにより、前記第１逃げ部１５が、第１振動腕部４において第２内張出部１３と前記幅方向Ｘに対向する部分に設けられ、前記第２逃げ部１６が、第２振動腕部５において第１内張出部１１と前記幅方向Ｘに対向する部分に設けられている。
【００５５】
なお第１逃げ部１５のうち、前記長手方向Ｙに隣り合う第１内張出部１１同士の間に位置するものは、これらの第１内張出部１１同士の間に窪む凹状となっている。また、第２逃げ部１６のうち、前記長手方向Ｙに隣り合う第２内張出部１３同士の間に位置するものは、これらの第２内張出部１３同士の間に窪む凹状となっている。
また図示の例では、第１内張出部１１および第２内張出部１３それぞれにおいて、前記長手方向Ｙを向く端面の角部には、面取り部１１ｃ、１３ｃが形成されている。なお、この面取り部１１ｃ、１３ｃはなくても良い。
【００５６】
また、前記第１外張出部１２および前記第２外張出部１４は、第１内張出部１１および第２内張出部１３それぞれと同数、図示の例では２つずつ形成されている。第１外張出部１２は、前述のように第２内張出部１３と前記長手方向Ｙの位置が同等であり、これにより、第１内張出部１１と第１外張出部１２とは、前記長手方向Ｙに互い違いになっている。また第２外張出部１４は、前述のように第１内張出部１１と前記長手方向Ｙの位置が同等であり、これにより、第２内張出部１３と第２外張出部１４とは、前記長手方向Ｙに互い違いになるように配置されている。
【００５７】
次に図６および図７を参照し、第２変形例の圧電振動片２Ｂについて説明する。
図６に示すように、この圧電振動片２Ｂは、前記第１内張出部１１および前記第２内張出部１３が、前記長手方向Ｙに複数形成されており、両内張出部１１、１３は同数、図示の例では４つずつ形成されている。図７に示すように、これらの両内張出部１１、１３は、前記幅方向Ｘに互いに対向し、両内張出部１１、１３はそれぞれ、張出量が前記長手方向Ｙの位置により異なる構成となっており、両内張出部１１、１３の張出面１１ｄ、１３ｄ同士は、互いに倣う形状に形成されている。
【００５８】
第２内張出部１３の張出量は、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、大きくなっている。図示の例では、第２内張出部１３の両端における張出量は０とされ、前記上面視において、第２内張出部１３の張出面１３ｄの前記上面視形状は、前記長手方向Ｙに対して傾斜するとともに中央で屈曲した直線状となっている。
【００５９】
また、第１内張出部１１の張出量は、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、小さくなっている。図示の例では、第１内張出部１１の中央における張出量は０とされ、前記上面視において、第１内張出部１１の張出面１１ｄの前記上面視形状は、前記長手方向Ｙに対して傾斜するとともに中央で屈曲した直線状となっている。
【００６０】
また、第１内張出部１１の前記長手方向Ｙの端縁の張出量と、第２内張出部１３の前記長手方向Ｙの中央の張出量と、は、互いに同等となっている。
そして、両内張出部１１、１３は、前記長手方向Ｙに隣接するもの同士が間隔をあけずに連続して配置されており、前記長手方向Ｙに隣接する内張出部１１、１３同士は、前記長手方向Ｙの端縁が互いに連結されている。
【００６１】
また、前記第１逃げ部１５および前記第２逃げ部１６は、前述のように両内張出部１１、１３の張出面１１ｄ、１３ｄ同士が、互いに倣う形状に形成されることで、各張出面１１ｄ、１３ｄをそれぞれの壁面１５ａ、１６ａとして設けられている。
【００６２】
また図６に示すように、前記第１外張出部１２および前記第２外張出部１４は、第１内張出部１１および第２内張出部１３それぞれと同数、図示の例では４つずつ形成されている。第１外張出部１２は、前述のように第２内張出部１３と前記長手方向Ｙの位置が同等であり、これにより、第１内張出部１１と第１外張出部１２とは、前記長手方向Ｙの位置が同等となっている。また第２外張出部１４は、前述のように第１内張出部１１と前記長手方向Ｙの位置が同等であり、これにより、第２内張出部１３と第２外張出部１４とは、前記長手方向Ｙの位置が同等となっている。
【００６３】
以上説明したように、本変形例に係る圧電振動片２Ｂによれば、両内張出部１１、１３の張出面１１ｄ、１３ｄ同士が、互いに倣う形状に形成されることで、第１逃げ部１５および第２逃げ部１６が、各張出面１１ｄ、１３ｄをそれぞれの壁面１５ａ、１６ａとして設けられているので、第１内張出部１１および第２内張出部１３の前記長手方向Ｙの位置を互いに異ならせなくても良く、振動腕部４、５の先端部４ｃ、５ｃに前記長手方向Ｙに連続して多数の内張出部１１、１３を形成することができる。
【００６４】
また第２内張出部１３の張出量が、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、大きくなるとともに、第１内張出部１１の張出量が、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、小さくなっているので、第２内張出部１３の前記長手方向Ｙの両端側が面取り形状とされ、両振動腕部４、５の振動時に先端部４ｃ、５ｃ同士が接触するのを一層抑えることができる。
【００６５】
なお本変形例では、第２内張出部１３の張出量が、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、大きくなっており、第１内張出部１１の張出量が、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、小さくなっているものとしたが、これに限られるものではない。また、前記第１内張出部１１および前記第２内張出部１３が、前記長手方向Ｙに４つずつ形成されているものとしたが、これに限られるものではない。
例えば、図８に示す圧電振動片２Ｃのように、第１内張出部１１の張出量が、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、大きくなっており、第２内張出部１３の張出量が、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、小さくなっていても良い。また、両内張出部１１、１３が、それぞれ２つずつ形成されていても良く、３つずつや、５つ以上ずつ形成されていても良い。
【００６６】
また本変形例では、第２内張出部１３の張出量は、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、大きくなるとともに、第１内張出部１１の張出量は、前記長手方向Ｙの両端から中央に向かうに従い漸次、小さくなっているものとしたが、これに限られない。例えば、第２内張出部の張出量が、前記一方側の端縁から前記他方側の端縁に向かうに従い漸次、大きくなるとともに、第１内張出部の張出量が、前記他方側の端縁から前記一方側の端縁に向かうに従い漸次、小さくなっていても良い。
【００６７】
（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図９を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図９に示すように、圧電振動子１を、集積回路１１１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１１０は、コンデンサ等の電子素子部品１１２が実装された基板１１３を備えている。基板１１３には、発振器用の集積回路１１１が実装されており、この集積回路１１１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片が実装されている。これら電子素子部品１１２、集積回路１１１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００６８】
このように構成された発振器１１０において、圧電振動子１に電圧を印加すると、圧電振動子１内の圧電振動片が振動する。この振動は、圧電振動片が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１１１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１１１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路１１１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【００６９】
本実施形態の発振器１１０によれば、前記圧電振動子１を備えているので、高品質で小型な発振器１１０を製造することができる。
【００７０】
（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図１０を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１２０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器１２０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【００７１】
次に、本実施形態の携帯情報機器１２０の構成について説明する。この携帯情報機器１２０は、図１０に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１２１とを備えている。電源部１２１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１２１には、各種制御を行う制御部１２２と、時刻等のカウントを行う計時部１２３と、外部との通信を行う通信部１２４と、各種情報を表示する表示部１２５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１２６とが並列に接続されている。そして、電源部１２１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【００７２】
制御部１２２は、各機能部を制御して音声データの送信や受信、現在時刻の計測、表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１２２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【００７３】
計時部１２３は、発振回路やレジスタ回路、カウンタ回路、インターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１２２と信号の送受信が行われ、表示部１２５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【００７４】
通信部１２４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９、増幅部１３０、音声入出力部１３１、電話番号入力部１３２、着信音発生部１３３及び呼制御メモリ部１３４を備えている。
無線部１２７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１３５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１２８は、無線部１２７又は増幅部１３０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１３０は、音声処理部１２８又は音声入出力部１３１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１３１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００７５】
また、着信音発生部１３３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１２９は、着信時に限って、音声処理部１２８に接続されている増幅部１３０を着信音発生部１３３に切り替えることによって、着信音発生部１３３において生成された着信音が増幅部１３０を介して音声入出力部１３１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１３４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１３２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【００７６】
電圧検出部１２６は、電源部１２１によって制御部１２２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１２２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１２４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１２６から電圧降下の通知を受けた制御部１２２は、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９及び着信音発生部１３３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１２７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１２５に、通信部１２４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【００７７】
すなわち、電圧検出部１２６と制御部１２２とによって、通信部１２４の動作を禁止し、その旨を表示部１２５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１２５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１２４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１３６を備えることで、通信部１２４の機能をより確実に停止することができる。
【００７８】
本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、前記圧電振動子１を備えているので、高品質で小型な携帯情報機器１２０を製造することができる。
【００７９】
（電波時計）
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１１を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図１１に示すように、フィルタ部１４１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、前述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００８０】
以下、電波時計１４０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１４２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１４３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１４１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１４８、１４９をそれぞれ備えている。
【００８１】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１４４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１４５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１４６でカウントされる。ＣＰＵ１４６では、現在の年や積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１４８に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１４８、１４９は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００８２】
なお、前述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１４０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子１を必要とする。
【００８３】
本実施形態の電波時計１４０によれば、前記圧電振動子１を備えているので、高品質で小型な電波時計１４０を製造することができる。
【００８４】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば前記実施形態では、圧電振動子１は表面実装型であるものとしたが、図１２および図１３に示すようなシリンダタイプ等、他のタイプであっても良い。
【００８５】
この圧電振動子３０は、圧電振動片３１と、圧電振動片３１がマウントされたプラグ３２と、プラグ３２とともに圧電振動片３１を気密封止するケース３３と、を備えている。
圧電振動片３１は、前記実施形態の圧電振動片２と比べて、サイド基部７が備えられておらず、前記電極膜のマウント部分は基部６に形成されている。
【００８６】
ケース３３は、有頂筒状に形成されており、圧電振動片３１を内部に収納した状態でプラグ３２の後述するステム３４の外周に対して圧入されて、嵌合固定されている。
プラグ３２は、ケース３３を密閉する筒状のステム３４と、このステム３４を貫通するように平行配置された２本のリード端子３５と、ステム３４内に充填されてステム３４とリード端子３５とを固定させる絶縁性の図示しない充填材と、を備えている。
【００８７】
２本のリード端子３５において、ステム３４を間に挟んだ一端側は、圧電振動片３１に機械的に接合されるとともに電気的に接続されてマウントされたインナーリード３６とされ、他端側は、外部に電気的に接続されるアウターリード３７とされている。
そして、インナーリード３６と、圧電振動片３１の前記電極膜のマウント部分と、は、例えば仕上げ膜（高融点ハンダめっき）等を溶解させて形成された図示しない接合部を介してマウントされている。
【００８８】
なお、このようにサイド基部７が備えられていない圧電振動片３１であっても、図１４から図１６に示す圧電振動片３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃのように、各内張出部１１、１３および各外張出部１２、１４を、図５から図８に示す圧電振動片２Ａ、２Ｂ、２Ｃと同様の構成にすることが可能である。
【００８９】
また前記実施形態では、圧電振動片３１には重り金属膜１７が形成されているものとしたが、重り金属膜１７はなくても良い。
【００９０】
また前記実施形態では、第１逃げ部１５の窪み量は、前記長手方向Ｙの全長にわたって第２内張出部１３の突出量と同等であるものとしたが、これに限られるものではなく、第１逃げ部１５の窪み量が、前記長手方向Ｙの一部または全部において第２内張出部１３の突出量と同等でなく、小さかったり大きかったりしても良い。
さらに前記実施形態では、第２逃げ部１６の窪み量は、前記長手方向Ｙの全長にわたって第１内張出部１１の突出量と同等であるものとしたが、これに限られるものではなく、第２逃げ部１６の窪み量が、前記長手方向Ｙの一部または全部において第１内張出部１１の突出量と同等でなく、小さかったり大きかったりしても良い。
【００９１】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１、３０  圧電振動子
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ  圧電振動片
４  第１振動腕部
４ａ、５ａ  主面
４ｃ、５ｃ  先端部
５  第２振動腕部
６  基部
１１  第１内張出部
１１ｂ、１３ｂ  張出端縁
１１ｄ、１３ｄ  張出面
１２  第１外張出部
１３  第２内張出部
１４  第２外張出部
１５  第１逃げ部
１５ａ、１６ａ  壁面
１６  第２逃げ部
１７  重り金属膜（重り膜）
Ｘ  幅方向
Ｙ  長手方向
Ｚ  法線方向（幅方向および長手方向の両方向に直交する方向）
Ｏ１  中心軸線
Ｏ２  中心軸線
１１０  発振器
１２０  携帯情報機器（電子機器）
１４０  電波時計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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