(57)【要約】【課題】  外部からの加速度の影響を抑え、安定した周波数信号を出力することができる水晶発振器を提供する。【解決手段】  基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号に基づいて特定の周波数信号を出力する電圧制御発振器部とを備え、基準信号生成部が、同一の水晶片を備えた水晶発振回路部２及び水晶発振回路部３と、水晶発振回路部２及び３からの周波数信号を混合して、基準信号として出力する周波数ミキサ回路と、水晶発振回路部２，３を搭載する基板１とを備え、水晶発振回路部２は、正立した状態で基板１に搭載され、水晶発振回路部２は、倒立した状態で基板１に搭載されている水晶発振器としている。【選択図】        図１
2015173310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準信号を生成する基準信号生成部と、前記基準信号に基づいて周波数信号を生成して出力する電圧制御発振器部とを備えた水晶発振器であって、
前記基準信号生成部が、同一の水晶片を備えた第１の水晶発振回路部及び第２の水晶発振回路部と、
前記第１の水晶発振回路部からの周波数信号と前記第２の水晶発振回路部からの周波数信号とを混合して、前記基準信号として出力する周波数ミキサ回路と、
前記第１の水晶発振回路部及び前記第２の水晶発振回路部を搭載する基板とを備え、
前記第１の水晶発振回路部は、正立した状態で前記基板に搭載され、前記第２の水晶発振回路部は、倒立した状態で前記基板に搭載されていることを特徴とする水晶発振器。
【請求項２】
周波数ミキサ回路は、低周波フィルタを備え、混合された信号の低周波成分を出力することを特徴とする請求項１記載の水晶発振器。
【請求項３】
第２の水晶発振回路部は、基板において、第１の水晶発振回路部とは反対の面に、前記第１の水晶発振回路部と対向するように搭載されていることを特徴とする請求項１又は２記載の水晶発振器。
【請求項４】
加速度を検出する加速度センサと、
第１及び第２の水晶発振回路部からの周波数信号を入力して、前記周波数信号のいずれかを選択して、基準信号として出力する選択回路と、
動作モードとして、相殺モード又は選択モードのいずれかを設定するスイッチと、
前記スイッチによって、相殺モードが設定された場合には、前記第１及び第２の水晶発振回路部からの周波数信号を周波数ミキサ回路に出力し、選択モードが設定された場合には、前記周波数信号を前記選択回路に出力する切り替え回路とを備え、
前記選択回路は、前記第１又は第２の水晶発振回路部の内、前記加速度センサで検出された加速度に対して感度の低い方を選択して、当該選択された水晶発振回路部からの周波数信号を出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の水晶発振器。
【請求項５】
基準信号を生成する基準信号生成部と、前記基準信号に基づいて周波数信号を生成して出力する電圧制御発振器部とを備えた水晶発振器であって、
前記基準信号生成部が、同一の水晶片を備えた複数の水晶発振回路部と、
前記水晶発振回路部が搭載される基板と、
加速度を検出する加速度センサと、
前記複数の水晶発振回路部からの周波数信号からいずれかを選択して、前記基準信号として出力する選択回路とを備え、
前記複数の水晶発振回路部は、互いに水晶片の角度が異なる向きとなるよう前記基板に搭載されており、
前記選択回路は、前記複数の水晶発振回路部の中から、前記加速度センサで検出された加速度に対して最も感度の低い水晶発振回路部を選択して、当該水晶発振回路部からの周波数信号を出力することを特徴とする水晶発振器。
【請求項６】
水晶発振回路部が、ｘｙ平面と、ｙｚ平面と、ｘｚ平面にそれぞれ搭載されていることを特徴とする請求項５記載の水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶発振器に係り、特に外部からの加速度の影響を抑え、良好な特性の周波数信号を出力することができる水晶発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明］
水晶発振器は、水晶片の切断角度に対して、特定方向の加速度が加わると特定量の周波数変動を生じる加速度感度を備えており、外部からの加速度の影響により周波数が変動する。
加速度感度は、特定の方向に対する指向性を持っており、水晶発振器が設置される姿勢によって出力周波数特性が大きく変わってしまうことがある。
更に、用途によっては、外部からの加速度の変化が大きく、加速度感度の影響が大きくなる場合もある。
加速度感度を低減するためには、水晶片を小型化すればよいが、小型化すると周波数安定度（特にエージング特性）が劣化するため、小型化にも限度がある。
【０００３】
［関連技術］
尚、加速度による周波数変動を補償する発振器の従来技術としては、特開２０１０−２０６３４６号公報「振動補償型の水晶発振器」（日本電波工業株式会社、特許文献１）がある。
特許文献１には、ＭＥＭＳマイクロフォンを用いた加速度センサを備え、水晶振動子に対する外来振動に起因した加速度を検出し、当該加速度による周波数変動を補償する水晶発振器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０６３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の水晶発振器では、水晶片の加速度感度によって、外部からの振動や重力による加速度によって出力周波数が変動してしまうという問題点があった。
【０００６】
尚、特許文献１には、同一規格の水晶発振回路部を基板を挟んで向かい合わせに搭載して、それぞれから出力される周波数信号を混合して、加速度感度を相殺することは記載されていない。
【０００７】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、外部からの加速度の影響を抑え、安定した周波数信号を出力することができる水晶発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号に基づいて周波数信号を生成して出力する電圧制御発振器部とを備えた水晶発振器であって、基準信号生成部が、同一の水晶片を備えた第１の水晶発振回路部及び第２の水晶発振回路部と、第１の水晶発振回路部からの周波数信号と第２の水晶発振回路部からの周波数信号とを混合して、基準信号として出力する周波数ミキサ回路と、第１の水晶発振回路部及び第２の水晶発振回路部を搭載する基板とを備え、第１の水晶発振回路部は、正立した状態で基板に搭載され、第２の水晶発振回路部は、倒立した状態で基板に搭載されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、上記水晶発振器において、周波数ミキサ回路は、低周波フィルタを備え、混合された信号の低周波成分を出力することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、上記水晶発振器において、第２の水晶発振回路部は、基板において、第１の水晶発振回路部とは反対の面に、第１の水晶発振回路部と対向するように搭載されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、上記水晶発振器において、加速度を検出する加速度センサと、第１及び第２の水晶発振回路部からの周波数信号を入力して、周波数信号のいずれかを選択して、基準信号として出力する選択回路と、動作モードとして、相殺モード又は選択モードのいずれかを設定するスイッチと、スイッチによって、相殺モードが設定された場合には、第１及び第２の水晶発振回路部からの周波数信号を周波数ミキサ回路に出力し、選択モードが設定された場合には、周波数信号を選択回路に出力する切り替え回路とを備え、選択回路は、第１又は第２の水晶発振回路部の内、加速度センサで検出された加速度に対して感度の低い方を選択して、当該選択された水晶発振回路部からの周波数信号を出力することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は、基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号に基づいて周波数信号を生成して出力する電圧制御発振器部とを備えた水晶発振器であって、基準信号生成部が、同一の水晶片を備えた複数の水晶発振回路部と、水晶発振回路部が搭載される基板と、加速度を検出する加速度センサと、複数の水晶発振回路部からの周波数信号からいずれかを選択して、基準信号として出力する選択回路とを備え、複数の水晶発振回路部は、互いに水晶片の角度が異なる向きとなるよう基板に搭載されており、選択回路は、複数の水晶発振回路部の中から、加速度センサで検出された加速度に対して最も感度の低い水晶発振回路部を選択して、当該水晶発振回路部からの周波数信号を出力することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、水晶発振回路部が、ｘｙ平面と、ｙｚ平面と、ｘｚ平面にそれぞれ搭載されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号に基づいて周波数信号を生成して出力する電圧制御発振器部とを備えた水晶発振器であって、基準信号生成部が、同一の水晶片を備えた第１の水晶発振回路部及び第２の水晶発振回路部と、第１の水晶発振回路部からの周波数信号と第２の水晶発振回路部からの周波数信号とを混合して、基準信号として出力する周波数ミキサ回路と、第１の水晶発振回路部及び第２の水晶発振回路部を搭載する基板とを備え、第１の水晶発振回路部は、正立した状態で基板に搭載され、第２の水晶発振回路部は、倒立した状態で基板に搭載されている水晶発振器としているので、２つの水晶片が上下に反転した状態で搭載されることになり、少なくとも上下方向の加速度感度を相殺して、外部からの加速度の影響を低減して安定度の高い基準信号を生成することができ、特性の良好な安定した周波数信号を出力することができる効果がある。
【００１５】
また、本発明によれば、上記水晶発振器において、加速度を検出する加速度センサと、第１及び第２の水晶発振回路部からの周波数信号を入力して、周波数信号のいずれかを選択して、基準信号として出力する選択回路と、動作モードとして、相殺モード又は選択モードのいずれかを設定するスイッチと、スイッチによって、相殺モードが設定された場合には、第１及び第２の水晶発振回路部からの周波数信号を周波数ミキサ回路に出力し、選択モードが設定された場合には、周波数信号を選択回路に出力する切り替え回路とを備え、選択回路は、第１又は第２の水晶発振回路部の内、加速度センサで検出された加速度に対して感度の低い方を選択して、当該選択された水晶発振回路部からの周波数信号を出力する水晶発振器としているので、用途や要求される特性に応じてモードを選択することにより、所望の動作によって特性の良好な周波数信号を出力することができる効果がある。
【００１６】
また、本発明によれば、基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号に基づいて周波数信号を生成して出力する電圧制御発振器部とを備えた水晶発振器であって、基準信号生成部が、同一の水晶片を備えた複数の水晶発振回路部と、水晶発振回路部が搭載される基板と、加速度を検出する加速度センサと、複数の水晶発振回路部からの周波数信号からいずれかを選択して、基準信号として出力する選択回路とを備え、複数の水晶発振回路部は、互いに水晶片の角度が異なる向きとなるよう基板に搭載されており、選択回路は、複数の水晶発振回路部の中から、加速度センサで検出された加速度に対して最も感度の低い水晶発振回路部を選択して、当該水晶発振回路部からの周波数信号を出力する水晶発振器としているので、外部からの加速度の影響を低減して安定度の高い基準信号を生成でき、特性の良好な安定した周波数信号を出力することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る水晶発振器の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１の水晶発振器の回路ブロック構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る水晶発振器の回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る水晶発振器は、基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号に基づいて特定の周波数信号を出力する電圧制御発振器部とを備えた水晶発振器であって、基準信号生成部が、同一の水晶片を有し、基板の表面と裏面にそれぞれ搭載された第１及び第２の水晶発振回路部と、第１，第２の水晶発振回路部からの出力周波数信号を混合して低周波成分を基準信号として取り出す周波数ミキサ回路部とを備えた構成としており、２つの水晶発振回路部における水晶片の向きが上下反対になるため、上下方向の加速度感度による周波数変動を相殺して、外部からの加速度の影響を低減した基準信号を生成して電圧制御発振器部に供給することができ、特性の良好な安定した周波数信号を出力することができるものである。
【００１９】
また、本発明の実施の形態に係る水晶発振器は、基準信号生成部が、基板上で搭載方向の異なる複数の水晶発振回路部を備え、加速度センサによって検出した加速度に基づいて、最も加速度の影響が小さくなる水晶発振回路部からの出力を選択して、基準信号として出力するものであり、外部からの加速度の影響を低減し、安定した基準周波数信号に基づいて、良好な周波数信号を出力できるものである。
【００２０】
［第１の実施の形態：図１］
本発明の第１の実施の形態に係る水晶発振器について図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る水晶発振器の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る水晶発振器（第１の水晶発振器）は、基本的に、メイン基板１の上面に、水晶発振回路部２と、水晶振動子４と、制御回路ＩＣ５が搭載され、メイン基板１の下面に、水晶発振回路部３が搭載されており、各種部品が搭載されたメイン基板１が金属カバー６によって覆われた構成である。図では省略しているが、金属カバー６の底面部は、ベースとなっている。
【００２１】
そして、ピン１３によってメイン基板１が金属カバー６の底面部のベースに固定され、ベースの裏面に設けられたフットパターン６１に接続されている。ここでは、ＳＭＤ（Surface Mount Device;表面実装）タイプのフットパターンとしているが、ピンタイプであってもよい。
【００２２】
各部について説明する。
水晶発振回路部２は、サブ基板２０の一面に、水晶振動子２１と、発振回路ＩＣ２２とが搭載され、全体が金属カバー２５によって覆われており、サブ基板２０が、ピン２３によって金属カバー２５の下部のベースに固定され、更にベース裏面のフットパターン１１に接続されている。フットパターン１１は、ＳＭＤタイプでもリードタイプでもよい。
【００２３】
水晶振動子２１は、水晶片が搭載され、周波数を発振する。ここではＳＭＤ型を示しているが、リードタイプであってもよい。
発振回路ＩＣ２２は、発振回路、バッファ、温度制御回路、温度補償回路、その他個別部品やモジュール等の回路素子が搭載されたＩＣであり、発振の制御や温度補償制御等を行う。
【００２４】
同様に、水晶発振回路部３は、サブ基板３０の一面に、水晶振動子３１と、発振回路ＩＣ３２とが搭載され、全体が金属カバー３５によって覆われており、サブ基板３０が、ピン３３によって金属カバー３５のベース（図１では上面に相当する）に固定され、フットパターン１２に接続されている。
【００２５】
第１の水晶発振器の特徴として、水晶発振回路部２と水晶発振回路部３とは、基本的に同一の水晶片及び電子部品を用いた同一設計（同型）のものであり、メイン基板１の上面と下面に、メイン基板１を挟んで搭載されている。
図１の例では、水晶発振回路部２は、正立した状態でメイン基板１の上面に搭載され、水晶発振回路部３は上下逆さになった状態（倒立した状態、裏返しの状態）でメイン基板１の下面に搭載されている。
【００２６】
倒立した状態とすることにより、水晶発振回路部３の水晶片の向きは、水晶発振回路部２の水晶片とは上下反対になる。
また、水晶発振回路部２と水晶発振回路部３は、同一の構成であるから、上下に加えて、左右又は前後（奥行き方向）のいずれかが反対になる。
図１では、水晶発振回路部２と水晶発振回路部３は、内部の水晶片の向きが上下及び前後に１８０度反転した状態を示している。この場合、左右方向の向きは両者で一致している。
【００２７】
このように搭載することによって、図１の例では、外部から加速度が加わった場合に、２つの水晶片において、上下方向及び前後（奥行き）方向に反対向きの力が働くことになり、これらの方向の加速度成分による周波数変動の方向も反対となる。
水晶発振回路部２及び水晶発振回路部３の搭載例としては、上下及び左右を反転させてもよい。
いずれの場合でも、２つの水晶片が上下方向に反転して搭載されるため、上下方向の振動等による加速度の影響を相殺することは可能である。
【００２８】
また、第１の水晶発振器を製品基板に実装する際には、用途に応じて適切な向きの加速度感度が相殺されるように実装することが望ましい。
その際には、製品において加速度の影響が大きく、その影響を低減したい方向と、水晶発振回路部２，３の水晶片が反転している方向とが一致するよう、第１の水晶発振器の向きを合わせて実装することが考えられる。
【００２９】
また、図１では、水晶発振回路部３は、メイン基板１を挟んで水晶発振回路部２に対向して搭載されているが、対向せずに、例えば水晶振動子４や制御回路ＩＣ５の下に搭載してもよい。
【００３０】
更に、ここでは水晶発振回路部３をメイン基板１の下面に搭載しているが、倒立の状態で搭載可能であれば、メイン基板１の上面に水晶発振回路部３を搭載しても構わない。
また、同様に、可能であれば水晶発振回路部２を正立の姿勢でメイン基板１の下面に搭載してもよい。
【００３１】
そして、第１の水晶発振器では、反対方向に変動した２つの周波数を混合して、２方向の加速度成分による変動が相殺された（以下、単に「変動が相殺された」とする）周波数を取り出し、基準信号として用いている。水晶発振回路部２,３と後述する周波数ミキサとで、基準信号を生成する基準信号生成部を構成している。
【００３２】
更に、水晶発振回路部２，３は、水晶片だけでなく、バッファ、温度制御回路、温度補償回路等も同一の規格としており、加速度感度以外の特性差も抑えている。
尚、ここでは、水晶発振回路部２，３を温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）としているが、ＳＰＸＯ（Simple Packaged Crystal Oscillator）、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator）、ＯＣＸＯ（Oven Controlled Crystal Oscillator）等の他のタイプであっても構わない。
【００３３】
また、水晶振動子４は、制御回路ＩＣ５に設けられた発振回路と共に電圧制御型水晶発振器（ＶＣＸＯ）を構成する振動子であり、ＶＣＸＯは、制御電圧に応じた周波数信号を出力する。
【００３４】
制御回路ＩＣ５は、ＶＣＸＯ用発振回路や、ＰＬＬ回路、周波数ミキサ、その他の回路及び素子を備えたＩＣであり、ＰＬＬ回路は、基準信号と水晶振動子４からの出力信号との位相差に基づいて、ＶＣＸＯに対する制御電圧を生成し、ＶＣＸＯの出力が一定周波数となるよう制御する。
【００３５】
制御回路ＩＣ５に設けられている周波数ミキサは、第１の水晶発振器の特徴部分であり、水晶発振回路部２からの出力信号と水晶発振回路部３からの出力信号とを混合して検波し、帯域制限して出力するものである。周波数ミキサについては後述する。
【００３６】
［回路ブロック図：図２］
次に、第１の水晶発振器の回路ブロック構成について図２を用いて説明する。図２は、第１の水晶発振器の回路ブロック構成図である。
図２に示すように、第１の水晶発振器は、水晶振動子Ｘ１及び発振回路部２２とを備えた水晶発振回路部２と、水晶振動子Ｘ２及び発振回路部３２とを備えた水晶発振回路部３と、周波数ミキサ回路５１と、水晶振動子Ｘ３と、ＶＣＸＯ発振回路部５２とを備えている。
水晶発振回路部２、水晶発振回路部３、及び周波数ミキサ回路５１を含む構成が、請求項に記載した基準信号生成部に相当し、水晶振動子Ｘ３及びＶＣＸＯ発振回路部５２が電圧制御発振器部に相当する。また、水晶発振回路部２が第１の水晶発振回路部に相当し、水晶発振回路部３が第２の水晶発振回路部に相当している。
【００３７】
水晶振動子Ｘ１，Ｘ２は、図１の水晶振動子２１，３１に相当しており、それぞれ、周波数信号ｆ１，ｆ２を出力する。
また、周波数ミキサ回路５１と、ＶＣＸＯ発振回路部５２は、図１の制御回路ＩＣ５に設けられている。
尚、ＶＣＸＯ発振回路部５２には、ＰＬＬ回路や他の素子等も設けられている。
【００３８】
周波数ミキサ回路５１は、基本的に、乗算器と、検波器と、低周波フィルタとを備え、乗算器で水晶発振回路部２と水晶発振回路部３の出力信号を混合し、検波器で混合波形を検波して、低周波フィルタによって低周波成分を取り出す。
具体的には、周波数ミキサ回路５１の出力信号ｆ３は、ｆ３＝ｆ１−ｆ２となる。
【００３９】
水晶振動子Ｘ１，Ｘ２が、外部からの加速度の影響を受けて、それぞれ偏差Δｆ１，Δｆ２を生じているとすると、水晶振動子Ｘ１とＸ２は、２方向について互いに１８０度反転した状態で搭載されているため、当該２方向の加速度の影響も逆向きになり、個々の水晶発振回路部２,３の加速度感度が相殺される。すなわち、混合された周波数（ｆ１−ｆ２）において、Δｆ１とΔｆ２とはほぼ相殺される。
これにより、周波数ミキサ回路５１からの出力周波数信号ｆ３は、加速度の影響による周波数偏差を低減したものとなる。
【００４０】
そして、この周波数信号ｆ３をＶＣＸＯ発振回路部５２のＰＬＬ回路に基準信号として入力し、水晶振動子Ｘ３を含むＶＣＸＯによって所望の周波数信号を出力する。
用途としては、例えば、車載無線機器、航空無線機器、業務用無線機、通信基地局等が考えられる。
【００４１】
［第１の実施の形態の効果］
本発明の第１の実施の形態に係る水晶発振器によれば、同一の水晶発振回路部２と水晶発振回路部３とが、メイン基板１の上面と下面に、それぞれ正立、倒立の状態で搭載され、周波数ミキサ回路５１が、水晶発振回路部２と水晶発振回路部３の出力信号を混合して検波して、低周波成分のｆ１−ｆ２を取り出し、基準信号としてＶＣＸＯ発振回路部５２のＰＬＬ回路に供給する水晶発振器としているので、２つの水晶発振回路部２，３の加速度感度が互いに相殺されることになり、外部からの加速度の影響を低減して安定した基準信号ｆ３を生成することができ、良好な特性の出力周波数信号を得ることができる効果がある。
【００４２】
［第２の実施の形態：図３］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る水晶発振器について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態に係る水晶発振器の回路ブロック図である。
本発明の第２の実施の形態に係る水晶発振器（第２の水晶発振器）は、搭載方向を変えた複数の水晶発振回路部を備え、検出された加速度に対して最も加速度感度が小さい向きに搭載されている水晶発振回路部を選択して、その出力信号を基準信号として出力するものであり、加速度が刻々と変化するような場合でも加速度の影響を低減できるものである。
【００４３】
図３に示すように、第２の水晶発振器は、水晶発振回路部７としての水晶発振回路部７ａ，７ｂ，７ｃと、加速度センサ７４と、選択回路７５と、ＶＣＸＯ発振回路ＩＣ７６と、水晶振動子Ｘ７とを備えている。
上記構成の内、ＶＣＸＯ発振回路部７６及び水晶振動子Ｘ７は、上述した第１の水晶発振器と同様の構成及び動作であるため、説明は省略する。
【００４４】
水晶発振回路部７ａは、水晶振動子Ｘ４と発振回路ＩＣ７１とを備え、水晶発振回路部７ｂは、水晶振動子Ｘ５と発振回路ＩＣ７２とを備え、水晶発振回路部７ｃは、水晶振動子Ｘ６と発振回路ＩＣ７３とを備えており、３つの水晶発振回路部７ａ，７ｂ，７ｃは全て同一規格のものである。各構成部品は、メイン基板に搭載されている。
【００４５】
そして、第２の水晶発振器の特徴として、３つの水晶発振回路部７ａ，７ｂ，７ｃは、それぞれ、第２の水晶発振器内部で異なる面内に設置されている。
例えば、水晶発振回路部７ａは、ｘｙ平面に設置され、水晶発振回路部７ｂはｙｚ平面に設置され、水晶発振回路部７ｃはｘｚ平面に設置されている。
具体的には、第２の水晶発振器では、ｘｙ平面、ｙｚ平面、ｘｚ平面に基板を設け、それぞれの基板に各水晶発振回路部７ａ，７ｂ，７ｃが搭載されている。つまり、各水晶発振回路部は、互いに直交する姿勢で搭載されている。
尚、ｘｙ平面、ｙｚ平面、ｘｚ平面の基板のいずれかをメイン基板としてもよい。
【００４６】
加速度センサ７４は、外部からの加速度の方向及び大きさを検出し、選択回路に出力する。
加速度センサ７４としては、例えば、センサ素子として水晶を用いて、重力や移動体による加速度等を周波数によって検出するものがある。
【００４７】
選択回路７５は、加速度センサ７４からの情報に基づいて、３つの水晶発振回路部７ａ，７ｂ，７ｃの中から最も加速度の影響の小さいものを選択して、当該選択された水晶発振回路部の出力周波数信号を基準信号としてＶＣＸＯ発振回路部７６に出力する。
【００４８】
具体的には、選択回路７５は、各水晶発振回路部７に搭載されている水晶片の特性に基づいて、異なる向きに設置された水晶発振回路部７ａ，７ｂ，７ｃについて各方向の加速度に対応する感度（周波数の変化量）を記憶している。
そして、加速度センサ７４からの加速度の情報に基づいて、その方向の加速度に対して最も感度が低く、周波数の変動が小さい水晶発振回路部７を選択する。
【００４９】
つまり、選択回路７５は、外部からの加速度に対して最も加速度感度が低く、周波数変動が小さい向きに搭載されている水晶発振回路部７を選択して、当該水晶発振回路部７の出力周波数信号をＶＣＸＯ発振回路部７６に供給するものである。
【００５０】
これにより、第２の水晶発振器では、加速度が刻々と変化する環境であっても、その影響が最も小さくなる水晶発振回路部７を選択することができ、外部からの加速度による周波数変動を抑え、安定した基準信号を生成して、ＶＣＸＯから良好な周波数信号を出力することができるものである。
【００５１】
尚、ここでは、水晶発振回路部７の数を３個としたが、用途や要求される特性に応じて４個以上であってもよいし、２個としてもよい。
【００５２】
また、選択回路７５は、特定の面（例えばｘｙ平面）に搭載された水晶発振回路部７についての加速度感度の情報のみを記憶しておき、演算処理によって他の面に搭載された水晶発振回路部７における加速度感度を算出し、周波数のずれが最小となる水晶発振回路部７を選択するようにしてもよい。
【００５３】
［第２の水晶発振器の効果］
本発明の第２の実施の形態に係る水晶発振器によれば、直交する３面に搭載された複数の水晶発振回路部７ａ，７ｂ，７ｃを備え、選択回路７５が、各水晶発振回路部７について加速度感度の情報を記憶しておき、加速度センサ７４で検出された加速度の方向に基づいて、当該加速度に対する感度が最小となる水晶発振回路部７を選択し、選択された水晶発振回路部７からの周波数信号を基準信号としてＶＣＸＯ発振回路部７６に出力するようにしているので、外部からの加速度の影響を低減して、安定した基準信号を供給して、良好な特性の周波数信号を出力することができる効果がある。
【００５４】
［第１の水晶発振器と第２の水晶発振器との組み合わせ］
更に、第１の水晶発振器と第２の水晶発振器とを組み合わせた構成とすることも可能である。
この場合、第１の水晶発振器の動作である加速度感度を相殺する動作モード（相殺モード）と、第２の水晶発振器の動作である複数の水晶発振回路部から加速度感度の小さいものを選択する動作モード（選択モード）の両方の動作モードを備えておき、スイッチの切り替え等によって選択されたモードでの動作を行う。
【００５５】
例えば、図２の構成に加えて、図３の加速度センサ７４と選択回路７５と、更に切り替え回路を設け、切り替え回路に水晶発振回路部２と水晶発振回路部３からの周波数信号を入力し、スイッチで選択された動作モードに応じて、切り替え回路が、相殺モードの場合には周波数ミキサ回路５１に出力し、選択モードの場合には選択回路７５に出力するよう構成することで実現可能である。
【００５６】
このような構成とすれば、相殺モードが選択された場合には第１の水晶発振器と同様の動作を行い、選択モードが選択された場合には、選択回路７５において、加速度センサ７４からの加速度の情報に応じて、水晶発振回路部２又は水晶発振回路部３のいずれかの出力が選択されて出力される。
これにより、要求される特性に応じて適宜モードを選択して、所望の特性の周波数信号を出力することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、外部からの加速度の影響を抑え、良好な特性の周波数信号を出力することができる水晶発振器に適している。
【符号の説明】
【００５８】
１...メイン基板、  ２，３，７...水晶発振回路部、  ４，２１，３１...水晶振動子、  ５...制御回路ＩＣ、  ５２，７６...ＶＣＸＯ発振回路部、  ６，２５，３５...金属カバー、  １１，１２，６１...フットパターン、  ２２，３２，７１，７２，７３...発振回路ＩＣ、  １３...ピン、  ２０，３０...サブ基板、  ５１...周波数ミキサ回路、  ７４...加速度センサ、  ７５...選択回路
【図１】
2015173310.tif 000003
【図２】
2015173310.tif 000004
【図３】
2015173310.tif 000005