(57)【要約】【課題】  電源容量を大型化することなく、短時間で発振器内部の温度を安定化できるオーブン制御水晶発振器を提供する。【解決手段】  電源１とオーブン制御水晶発振回路３との間に、電気２重層コンデンサ４に接続する制御回路２を設け、制御回路２が、電気２重層コンデンサ４への充電を行い、オーブン制御水晶発振回路３の起動時に電源１からの電流をオーブン制御水晶発振回路３に出力すると共に、電気２重層コンデンサ４を放電してオーブン制御水晶発振回路３に放電電流を流すようにし、従来に比べてオーブン制御水晶発振回路３に多くの電流を流れるようにしたオーブン制御水晶発振器である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーブン制御水晶発振回路の温度制御を行う制御回路を有するオーブン制御水晶発振器であって、
前記制御回路は、
電源からの電流が入力され、前記オーブン制御水晶発振回路のオーブン内に設けられた温度センサからの温度情報に基づいて前記オーブン内の温度を一定に保つよう出力する電流を制御する第１の制御部と、
コンデンサに接続し、前記コンデンサの充電状態を管理して、前記温度センサからの温度情報に基づいて前記コンデンサに対する充放電を制御する第２の制御部と、
前記第１の制御部からの出力電流と前記第２の制御部からの出力電流とを合成して前記オーブン制御水晶発振回路に設けられたヒーターに出力する合成部とを有することを特徴とするオーブン制御水晶発振器。
【請求項２】
制御回路は、コンデンサの充電時に、第２の制御部が前記コンデンサに充電用の電流を出力し、合成部が第１の制御部からの電流をオーブン制御水晶発振回路に出力することを特徴とする請求項１記載のオーブン制御水晶発振器。
【請求項３】
制御回路は、コンデンサの満充電時に、第２の制御部が前記コンデンサの自然放電に相当する電流を前記コンデンサに出力し、合成部が第１の制御部からの電流をオーブン制御水晶発振回路に出力することを特徴とする請求項１記載のオーブン制御水晶発振器。
【請求項４】
制御回路は、オーブン制御水晶発振回路の起動時に、第２の制御部がコンデンサを放電して放電電流を合成部に出力し、前記合成部が第１の制御部から出力電流と前記第２の制御部からの放電電流とを合成して前記オーブン制御水晶発振回路に出力することを特徴とする請求項１記載のオーブン制御水晶発振器。
【請求項５】
コンデンサの代わりに２次電池を用いたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のオーブン制御水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度制御が為されるオーブン制御水晶発振器に係り、特に、発振器内の温度が安定温度に達するまでの時間を短くするオーブン制御水晶発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
オーブン制御水晶発振器は、ヒーターで水晶を加熱し、一定温度を保つことで発振周波数を安定化するものである。
そのため、温度が安定するまでに時間が掛かるとともに起動時には大きな電流を流す必要がある。
安定する時間を早めるには、起動時に電流を多く流せばよいが、起動時に多くの電流を一時的に流すために、大容量の電源を用意するのは無駄が多いものである。
【０００３】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００７−０８８７２９号公報「無線装置」（株式会社日立国際電気）［特許文献１］、特開２０１２−２０５２１９号公報「圧電発振器」（株式会社）［特許文献２］がある。
【０００４】
特許文献１には、無線装置において、無線装置の電源が切断されると、二次電源の充電量に応じて電源を二次電源部に切り替えることが示されている。
特許文献２には、圧電発振器において、電源端子に外部電源電圧が印加されているときは電源端子を選択し、それ以外は充放電制御回路を選択して二次電池の電力を発振回路に供給することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０８８７２９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０５２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のオーブン制御水晶発振器では、起動時間の短縮を図るために、起動時にヒーターで消費される電力を増やすことができるよう電源容量を大きくすることが考えられるが、形状が大きくなり、コスト高となるという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献１，２では、２系統の電源を用いて、電源が切れたときに、その２系統の電源を切り替えて使用するもので、起動時間の短縮を行う構成とはなっていないものである。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、電源容量を大型化することなく、短時間で発振器内部の温度を安定化できるオーブン制御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】
【０００９】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、オーブン制御水晶発振回路の温度制御を行う制御回路を有するオーブン制御水晶発振器であって、制御回路が、電源からの電流が入力され、オーブン制御水晶発振回路のオーブン内に設けられた温度センサからの温度情報に基づいてオーブン内の温度を一定に保つよう出力する電流を制御する第１の制御部と、コンデンサに接続し、コンデンサの充電状態を管理して、温度センサからの温度情報に基づいてコンデンサに対する充放電を制御する第２の制御部と、第１の制御部からの出力電流と第２の制御部からの出力電流とを合成してオーブン制御水晶発振回路に設けられたヒーターに出力する合成部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上記オーブン制御水晶発振器において、制御回路では、コンデンサの充電時に、第２の制御部がコンデンサに充電用の電流を出力し、合成部が第１の制御部からの電流をオーブン制御水晶発振回路に出力することを特徴とする。
【００１１】
本発明は、上記オーブン制御水晶発振器において、制御回路では、コンデンサの満充電時に、第２の制御部がコンデンサの自然放電に相当する電流をコンデンサに出力し、合成部が第１の制御部からの電流をオーブン制御水晶発振回路に出力することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記オーブン制御水晶発振器において、制御回路では、オーブン制御水晶発振回路の起動時に、第２の制御部がコンデンサを放電して放電電流を合成部に出力し、合成部が第１の制御部から出力電流と第２の制御部からの放電電流とを合成して前記オーブン制御水晶発振回路に出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記オーブン制御水晶発振器において、コンデンサの代わりに２次電池を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、制御回路における、第１の制御部が、電源からの電流が入力され、オーブン制御水晶発振回路のオーブン内に設けられた温度センサからの温度情報に基づいてオーブン内の温度を一定に保つよう出力する電流を制御し、第２の制御部が、コンデンサに接続し、コンデンサの充電状態を管理して、温度センサからの温度情報に基づいてコンデンサに対する充放電を制御し、合成部が、第１の制御部からの出力電流と第２の制御部からの出力電流とを合成してオーブン制御水晶発振回路に設けられたヒーターに出力するオーブン制御水晶発振器としているので、従来に比べてオーブン制御水晶発振回路に多くの電流を流すことができるため、ヒーターを素早く温めることができ、オーブン内の温度を早期に安定化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るオーブン制御水晶発振器の構成図である。
【図２】制御回路の構成ブロック図である。
【図３】本発振器の電気２重層コンデンサ充電中における電流の流れを示す説明図である。
【図４】本発振器の電気２重層コンデンサ満充電時における電流の流れを示す説明図である。
【図５】本発振器の待機時における電流の流れを示す説明図である。
【図６】別のオーブン制御水晶発振器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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オーブン制御水晶発振器は、電源とオーブン制御水晶発振回路との間に、電気２重層コンデンサ又は２次電池に接続する制御回路を設け、その制御回路が、電気２重層コンデンサ又は２次電池への充電を行い、オーブン制御水晶発振回路の起動時に電源からの電流をオーブン制御水晶発振回路に出力すると共に、電気２重層コンデンサ又は２次電池を放電してオーブン制御水晶発振回路に電流を流すようにするものであり、従来に比べてオーブン制御水晶発振回路に多くの電流が流れるため、ヒーターを素早く温めることができ、オーブン内の温度を早期に安定化できるものである。
【００１７】
［本発振器：図１］
本発明の実施の形態に係るオーブン制御水晶発振器について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るオーブン制御水晶発振器の構成図である。
本発明の実施の形態に係るオーブン制御水晶発振器（本発振器）は、図１に示すように、電源１と、制御回路２と、オーブン制御水晶発振回路３と、電気２重層コンデンサ４とを基本的に有している。
【００１８】
［本発振器の各部：図２］
本発振器の各部について具体的に説明する。
電源１は、電源電圧を制御回路２に提供する。
制御回路２は、電気２重層コンデンサ４が接続され、電源１から電源電圧が供給されて、オーブン制御水晶発振回路３に電源電圧を提供すると共に、２重層コンデンサ４への充放電を制御する。
また、制御回路２は、オーブン制御水晶発振回路３の温度状態に応じてオーブン内の温度を制御する。
【００１９】
オーブン制御水晶発振回路３は、オーブン（恒温槽）を備え、オーブン内にヒーターと温度センサとを備えている。
温度センサは、オーブン内の温度を測定し、制御回路２に出力する。
ヒーターは、制御回路２から電圧が印加されると、オーブン内を温める。ヒーターに供給される電圧は、温度センサでの測定温度に基づいて設定温度となるよう制御される。
電気２重層コンデンサ４は、一端が制御回路２に接続し、他端が接地されている。
【００２０】
［制御回路：図２］
次に、制御回路２について図２を参照しながら説明する。図２は、制御回路の構成ブロック図である。
制御回路２は、図２に示すように、制御部（１）２１と、制御部（２）２２と、合成部２３とを有している。
【００２１】
電源１からの電源電圧は、制御部（１）２１と制御部（２）２２に入力され、制御部（１）２１と制御部（２）２２の出力が合成部２３に入力されて合成され、オーブン制御水晶発振回路３に出力される。
また、制御部（２）２２に電気２重層コンデンサ４の一端が接続されている。
【００２２】
［制御回路の動作］
制御回路２の動作について図１〜５を参照しながら説明する。図３は、本発振器の電気２重層コンデンサ充電中における電流の流れを示す説明図であり、図４は、本発振器の電気２重層コンデンサ満充電時における電流の流れを示す説明図であり、図５は、本発振器の待機時における電流の流れを示す説明図である。尚、図１では本発振器の起動時を示している。
制御回路２では、電源１からの電源電圧を制御部（１）２１と制御部（２）２２に入力する。
【００２３】
［起動時：図１］
まず、本発振器の起動時の動作を説明する。
前提として、電気２重層コンデンサ４が満充電状態であることが望ましい。電荷の充電量が少ないと本発振器の短時間でオーブンを温める効果が小さくなる。
図１に示すように、起動時には、電源１から制御回路２に電流が流れ、制御部（１）２１は電源１からの電流を合成部２３に出力し、制御部（２）２２は電気２重層コンデンサ４を放電し、放電電流を合成部２３に出力する。
【００２４】
合成部２３は、制御部（１）２１と制御部（２）２２からの電流を合成してオーブン制御水晶発振回路３に出力する。
オーブン制御水晶発振回路３では、オーブンを温めるヒーターに合成部２３からの合成された電流が流れ、短時間で加熱されて、オーブン内を急速に温める。
【００２５】
オーブン内の温度が設定の温度に到達すると、制御回路２はオーブン内の温度センサからの情報を受け取り、制御部（２）２２での放電動作を停止し、制御部（１）２１からの出力がオーブン内の温度を安定化させるための電流となるよう制御する。
【００２６】
［充電時：図３］
図３に示すように、電気２重層コンデンサ４を充電する場合には、制御部（２）２２が充電に必要な電流を電気２重層コンデンサ４に提供する。また、制御部（１）２１は、オーブン制御水晶発振回路３での発振動作を行うための電流及びオーブン内の温度を安定化させるのに必要な電流を、合成部２３を介してオーブン制御水晶発振回路３に出力する。
【００２７】
尚、電気２重層コンデンサ４には電源１から充電電流が流れるが、通常、ここで扱っているような高精度の発振器は、頻繁に電源をオン／オフすることがないため、充電には放電より十分長い時間を掛けることができ、充電電流は放電電流に比べて小さいものにすることができる。
【００２８】
［満充電時：図４］
図４に示すように、電気２重層コンデンサ４が十分充電された状態（満充電）では、電源１からの電流は、電気２重層コンデンサ４の自然放電に相当する微小電流で済むため、制御部（２）２２が電気２重層コンデンサ４に微小電流を提供するよう制御する。
制御部（１）２１は、オーブン内の温度を安定化させるための制御電流を、合成部２３を介してオーブン制御水晶発振回路３に出力する。
【００２９】
［待機時：図５］
図５に示すように、待機時はオーブン制御水晶発振回路３が動作していない状態であるので、ヒーターも動作していないものである。
長時間電源１を切る場合には、電気２重層コンデンサ４の自然放電を補うだけの電流で充電する必要があるため、制御部（２）２２は、補充電流を電気２重層コンデンサ４に出力するよう制御する。
【００３０】
電源１のオフの時間が短時間であれば、待機状態での電気２重層コンデンサ４への充電を止めてもよい。但し、電気２重層コンデンサ４への充電を止めると、長時間電源１が切れたときに、起動時間が長くなってしまうことになる。
【００３１】
［応用例１］
制御回路２では、制御部（１）２１と制御部（２）２２の出力電流を合成部２３で合成してオーブン制御水晶発振回路３に出力しているが、合成部２３を設けず、制御部（１）２１からの出力電流を供給するヒーター（第１のヒーター）と、制御部（２）２２からの出力電流を供給するヒーター（第２のヒーター）とを分けて、オーブン内に第１のヒーターと第２のヒーターを設け、それぞれを制御部（１）２１と制御部（２）２２で制御するようにしてもよい。
【００３２】
［応用例２：図６］
別の応用例について図６を参照しながら説明する。図６は、別のオーブン制御水晶発振器の構成図である。
本発振器では、電気２重層コンデンサ４を用いたが、別の応用例では、図６に示すように、２次電池５を用いるようにしたものである。
２次電池５であっても、電気２重層コンデンサ４と同様の効果が得られる。
【００３３】
［実施の形態の効果］
本発振器によれば、電源１とオーブン制御水晶発振回路３との間に、電気２重層コンデンサ４に接続する制御回路２を設け、制御回路２が、電気２重層コンデンサ４への充電を行い、オーブン制御水晶発振回路３の起動時に電源１からの電流をオーブン制御水晶発振回路３に出力すると共に、電気２重層コンデンサ４を放電してオーブン制御水晶発振回路３に電流を流すようにしているので、従来に比べてオーブン制御水晶発振回路３に多くの電流が流れることになり、ヒーターを素早く温めることができ、オーブン内の温度を早期に安定化できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、電源容量を大型化することなく、短時間で発振器内部の温度を安定化できるオーブン制御水晶発振器に好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１...電源、  ２...制御回路、  ３...オーブン制御水晶発振回路、  ４...電気２重層コンデンサ、  ５...２次電池、  ２１...制御部（１）、  ２２...制御部（２）、  ２３...合成部
【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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