(57)【要約】【目的】保持位置を規定することによって良好な振動特性を得ることのできるＩＴカットの水晶振動子を提供する。【構成】水晶の結晶のＹ軸に直交する面をＸ軸を中心にして約３４゜回転し、この回転した位置からＺ軸を中心にして約１９゜回転した面から切り出した丸板状又は矩形板状の水晶片の表裏板面に電極を形成したものにおいて、水晶片の板面のＺ’軸から１８゜±１８゜と１９８゜±１８゜の部分及び１０８゜±１８゜と２８８゜±１８゜の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部分を保持することを特徴とする。【選択図】図１
2004096568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶の結晶のＹ軸に直交する面をＸ軸を中心にして約３４゜回転し、この回転した位置からＺ軸を中心にして約１９゜回転した面から切り出した水晶片に電極を形成したものにおいて、水晶片の板面のＺ’軸から１８゜±１８゜と１９８゜±１８゜の部分及び１０８゜±１８゜と２８８゜±１８゜の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部分を保持することを特徴とするＩＴカットの水晶振動子。
【請求項２】
請求項１において、水晶片は丸板であることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子。
【請求項３】
請求項１において、水晶片は矩形板であることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子。
【請求項４】
請求項３において、水晶片の角を結ぶ対角線の一方はＺ’軸から１８゜±１８゜の範囲にあり、他方はＺ’軸から１０８゜±１８゜の範囲にあることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＩＴカットの水晶振動子に係わり、特に良好な振動特性を得ることができる保持位置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）従来２回回転水晶振動子として、たとえば特開平１１−１７７３７６号に開示されるようなＳＣカットの水晶振動子が知られている。
このＳＣカットの水晶振動子では、たとえば図４に示すように水晶の結晶のＹ軸に直交する面をＸ軸を中心にして約３３゜回転し、さらにこの回転した位置からＺ軸を中心にして約２２゜回転した面から切り出した水晶片１に電極を形成したものである。
【０００３】
このＳＣカットの水晶振動子は、ＡＴカットと同様の三次曲線状の温度特性を有し、かつその変極点が９４℃であり、いわゆる恒温槽型の水晶発振器の水晶振動子として用いられている。
【０００４】
しかしながら、ＳＣカットの水晶振動子では変極点の温度は９４℃なので、これより低い温度の極値を恒温槽の目標温度に設定すると、目標温度は６５℃ないし８５℃になる。
このため使用温度範囲の広い発振器で、たとえば、高温側が８０℃まで使用することを要求された場合、恒温槽の設定温度とのマージンが少なくなる。
このため恒温槽を一定温度に制御することが困難になり、一定の発振周波数を維持できなくなる。
【０００５】
このためＩＴカットの水晶振動子を用いることが考えられている。
ＩＴカットの水晶振動子は、ＳＣカット水晶振動子と同様の２回回転水晶振動子である。
そしてＩＴカット水晶振動子では、たとえば図５に示すように水晶の結晶のＹ軸に直交する面をＸ軸を中心にして約３４゜回転し、さらにこの回転した位置からＺ軸を中心にして約１９゜回転した面から切り出した水晶片２に電極を形成したものである。
【０００６】
このＩＴカットの水晶振動子の温度特性も概略ＳＣカット水晶振動子と同様であり、変極点温度は７４℃と低くなる。
したがって変極点よりも高温側の極値は８５℃ないし１０５℃となる。
したがって動作温度範囲の最高温度が８０℃であることを要求される場合も、恒温槽の設定温度を８５℃ないし１０５℃の範囲に設定することができ比較的容易に温度制御を行うことができる。
【０００７】
しかしながらＩＴカットの水晶振動子は実用例が少なく、特に支持位置と振動特性の関係に関しては全く解明されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、支持位置を規定することによって良好な振動特性を得ることのできるＩＴカットの水晶振動子を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、水晶の結晶のＹ軸に直交する面をＸ軸を中心にして約３４゜回転し、この回転した位置からＺ軸を中心にして約１９゜回転した面から切り出した水晶片に電極を形成したものにおいて、水晶片の板面のＺ’軸から１８゜±１８゜と１９８゜±１８゜の部分及び１０８゜±１８゜と２８８゜±１８゜の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部分を保持することを特徴とするＩＴカットの水晶振動子である。
【００１０】
そして本発明の請求項２は請求項１において、水晶片は丸板であることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子であり、請求項３は請求項１において、水晶片は矩形板であることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子であり、さらに請求項４は請求項３において、水晶片の角を結ぶ対角線の一方はＺ’軸から１８゜±１８゜の範囲にあり、他方はＺ’軸から１０８゜±１８゜の範囲にあることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施態様を図面を参照して詳細に説明する。
図１は丸板状のＩＴカットの水晶片３の平面図である。
このようなＩＴカットの水晶片は、水晶の結晶のＹ軸に直交する面をＸ軸を中心にして約３４゜回転し、さらにこの回転した位置からＺ軸を中心にして約１９゜回転した面から切り出したものである。
【００１２】
なお図１において、図示水平方向がＺ’軸、垂直方向がＸ’軸である。
そして、水晶片の板面のＺ’軸から１８゜±１８゜（図示Ａ）と１９８゜±１８゜（図示Ｂ）の部分及び１０８゜±１８（図示Ｃ）゜と２８８゜±１８゜（図示Ｄ）の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部を保持するようにしている。
【００１３】
水晶片１の保持位置をこのように規定した理由は次の通りである。
すなわちＩＴカットの水晶片に圧電振動を励振した時の板面の変位分布を測定したところ、図２に示すように観察された。
一般に水晶振動子では、振動特性に与える影響を極力少なくするためには変位の少ない部分を保持することが望ましい。
【００１４】
なお、図２において、水平方向はＺ’軸、垂直方向はＸ’軸である。
そして変位の位置と大きさを等高線で表している。
したがって比較的大きな変位は、Ｚ’軸から１６０゜と３４０゜の方向を結ぶ線上に位置している。
よってこの方向を避けて、Ｚ’軸から１８゜±１８゜（図示Ａ）より好ましくは１８゜±９゜と１９８゜±１８゜（図示Ｂ）より好ましくは１９８゜±９゜の部分及び１０８゜±１８゜（図示Ｃ）より好ましくは１０８゜±９゜と２８８゜±１８゜（図示Ｄ）より好ましくは２８８゜±９゜の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部を保持するようにする。
【００１５】
このようにすれば、比較的、振動変位の少ない部分を保持することができ、それによって良好な振動特性を得ることができる。
そして、保持構造からの応力が振動特性に与える影響も少なくでき、安定度も向上することができる。
【００１６】
なおこのような水晶振動子は１００℃前後に加熱した恒温槽内で使用するために導電性接着剤の使用を避けて、たとえば金ーゲルマニュームの合金を用いて保持と励振電極を外部へ導出するための電気的な導通をはかることが行われることがある。
また機械的な強度を保つために４点保持を行うものもある。
このような場合、上述のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４点を保持することにより、保持位置を等間隔に配置でき好都合であり、機械的なバランスを実現できる。
【００１７】
なお図１に示す実施の態様では、丸板の水晶片３を用いたものについて説明したが、このようなものに限定されるものではなく、たとえば図３に示すように矩形の水晶片４にも適用できる。
この場合は、水晶片の対角線がＺ’軸から１８゜±１８゜（図示Ａ）より好ましくは１８゜±９゜と１９８゜±１８゜（図示Ｂ）より好ましくは１９８゜±９゜の部分及び１０８゜±１８゜（図示Ｃ）より好ましくは１０８゜±９゜と２８８゜±１８゜（図示Ｄ）より好ましくは２８８゜±９゜に位置するようにして、対向する、少なくとも２カ所の角隅を保持するようにすればよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明は、可及的に振動変位の少ない部分を保持するようにしたので、振動特性を損なうことなく、かつ保持系が振動特性に与える影響を少なくでき、それによって良好な振動特性を得ることができるＩＴカットの水晶振動子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様の水晶片の平面図である。
【図２】ＩＴカットの水晶片の振動変位の分布を示す図である。
【図３】本発明の他の実施態様の水晶片の平面図である。
【図４】ＳＣカットの水晶片の切断角度を説明する図である。
【図５】ＩＴカットの水晶片の切断角度を説明する図である。
【符号の説明】
１、２、３、４　　水晶片
【図１】
2004096568.tif 000003
【図２】
2004096568.tif 000004
【図３】
2004096568.tif 000005
【図４】
2004096568.tif 000006
【図５】
2004096568.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月11日(2002.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶の結晶のＹ軸に直交する面をＸ軸を中心にして約３４゜回転し、この回転した位置からＺ軸を中心にして約１９゜回転した面から切り出した水晶片に電極を形成したものにおいて、水晶片の板面のＺ’軸から１８゜±１８゜と１９８゜±１８゜の部分及び１０８゜±１８゜と２８８゜±１８゜の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部分を含む位置を保持することを特徴とするＩＴカットの水晶振動子。
【請求項２】
請求項１において、水晶片は丸板であることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子。
【請求項３】
請求項１において、水晶片は矩形板であることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子。
【請求項４】
請求項３において、水晶片の角を結ぶ対角線の一方はＺ’軸から１８゜±１８゜の範囲にあり、他方はＺ’軸から１０８゜±１８゜の範囲にあることを特徴とするＩＴカットの水晶振動子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、水晶の結晶のＹ軸に直交する面をＸ軸を中心にして約３４゜回転し、この回転した位置からＺ軸を中心にして約１９゜回転した面から切り出した水晶片に電極を形成したものにおいて、水晶片の板面のＺ’軸から１８゜±１８゜と１９８゜±１８゜の部分及び１０８゜±１８゜と２８８゜±１８゜の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部分を含む位置を保持することを特徴とするＩＴカットの水晶振動子である。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
なお図１において、図示水平方向がＺ’軸、垂直方向がＸ’軸である。
そして、水晶片の板面のＺ’軸から１８゜±１８゜（図示Ａ）と１９８゜±１８゜（図示Ｂ）の部分及び１０８゜±１８（図示Ｃ）゜と２８８゜±１８゜（図示Ｄ）の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部を含む位置を保持するようにしている。この場合、辺縁部を含む位置は全てでもよいし、一部でもよいし、複数部位でもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
なお、図２において、水平方向はＺ’軸、垂直方向はＸ’軸である。
そして変位の位置と大きさを等高線で表している。
したがって比較的大きな変位は、Ｚ’軸から１６０゜と３４０゜の方向を結ぶ線上に位置している。
よってこの方向を避けて、Ｚ’軸から１８゜±１８゜（図示Ａ）より好ましくは１８゜±９゜と１９８゜±１８゜（図示Ｂ）より好ましくは１９８゜±９゜の部分及び１０８゜±１８゜（図示Ｃ）より好ましくは１０８゜±９゜と２８８゜±１８゜（図示Ｄ）より好ましくは２８８゜±９゜の部分の互いに対向する少なくとも一組の辺縁部を含む位置を保持するようにする。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
なおこのような水晶振動子は１００℃前後に加熱した恒温槽内で使用するために導電性接着剤の使用を避けて、たとえば金ーゲルマニュームの合金を用いて保持と励振電極を外部へ導出するための電気的な導通をはかることが行われることがある。
また機械的な強度を保つために４点保持を行うものもある。
このような場合、上述のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４点を含む位置を保持することにより、保持位置を等間隔に配置でき好都合であり、機械的なバランスを実現できる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
なお図１に示す実施の態様では、丸板の水晶片３を用いたものについて説明したが、このようなものに限定されるものではなく、たとえば図３に示すように矩形の水晶片４にも適用できる。
この場合は、水晶片の対角線がＺ’軸から１８゜±１８゜（図示Ａ）より好ましくは１８゜±９゜と１９８゜±１８゜（図示Ｂ）より好ましくは１９８゜±９゜の部分及び１０８゜±１８゜（図示Ｃ）より好ましくは１０８゜±９゜と２８８゜±１８゜（図示Ｄ）より好ましくは２８８゜±９゜に位置するようにして、対向する、少なくとも２カ所の角隅を含む位置を保持するようにすればよい。