音叉型圧電振動デバイスの発振装置および発振方法
【課題】音叉型圧電振動デバイスの発振検査において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグの発生や発生安定時間の遅延を抑える。
【解決手段】音叉型水晶振動子２の発振装置４は、音叉型水晶振動子２を発振させるものであり、音叉型水晶振動子２の共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型水晶振動子２に出力して当該音叉型水晶振動子２を励振させる励振用発振器４１と、音叉型水晶振動子２を発振させる検査用発振器４２と、が設けられている。この発振装置４では、励振用発振器４１により音叉型水晶振動子２を励振させ、この励振させた状態の音叉型水晶振動子２を検査用発振器４２により音叉型水晶振動子２の共振周波数で発振させる。
【解決手段】音叉型水晶振動子２の発振装置４は、音叉型水晶振動子２を発振させるものであり、音叉型水晶振動子２の共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型水晶振動子２に出力して当該音叉型水晶振動子２を励振させる励振用発振器４１と、音叉型水晶振動子２を発振させる検査用発振器４２と、が設けられている。この発振装置４では、励振用発振器４１により音叉型水晶振動子２を励振させ、この励振させた状態の音叉型水晶振動子２を検査用発振器４２により音叉型水晶振動子２の共振周波数で発振させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型圧電振動デバイスの発振装置および発振方法に関し、特に、音叉型圧電振動デバイスの発振の有無を検査する音叉型圧電振動デバイスの発振検査器に用いる発振装置および発振方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子などの圧電振動デバイスの製造工程のなかには、圧電振動デバイスの発振特性を検査する工程がある（例えば、特許文献１ご参照。）。
【０００３】
この下記する特許文献１に記載の水晶振動子の良否判定方法は、直流入力電圧に従って増幅率が変化する増幅回路を少なくとも一つ有する、判定対象の水晶振動子が接続された水晶発振回路を用い、直流入力電圧を増大させて水晶発振回路が発振を開始したときの直流入力電圧の最大値を測定し、その測定値に従って水晶振動子の良否を判定する方法である。
【０００４】
この特許文献１に記載の水晶振動子の良否判定方法によれば、水晶振動子が実際の発振回路で発振する時の動作を定量的に測定し、水晶振動子の良否を確実、且つ正確に判定することができる。
【特許文献１】特開２００１−２４２２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この圧電振動デバイスにおける発振特性に関して、圧電振動デバイスの発振検査時において発振器での電源のＯＮから実際に発振するまで（発振信号の立ち上がり）にタイムラグ（未発振時間）が発生する。すなわち、発振器での電源のＯＮに対する発振信号の立ち上がり時間が遅い。また、これに比例して発振してから発振が安定するまでにかかる時間（発振安定時間）も遅い。つまり、圧電振動デバイスの発振動作が遅い。具体的に、現在、ＡＴカット水晶振動子の場合、発振安定時間が１〜３ｍＳＥＣであるのに対して、音叉型圧電振動デバイスの場合、発振安定時間は３００〜５００ｍＳＥＣである。
【０００６】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、音叉型圧電振動デバイスの発振検査時において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグの発生や発振安定時間の遅延を抑える音叉型圧電振動デバイスの発振装置および発振方法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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる音叉型圧電振動デバイスの発振装置は、音叉型圧電振動デバイスを発振させる音叉型圧電振動デバイスの発振装置であって、音叉型圧電振動デバイスの共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型圧電振動デバイスに出力して当該音叉型圧電振動デバイスを励振させる励振用発振器と、音叉型圧電振動デバイスを発振させる検査用発振器と、が設けられ、前記励振用発振器により音叉型圧電振動デバイスを励振させ、この励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを前記検査用発振器により当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記励振用発振器と前記検査用発振器とが設けられ、前記励振用発振器により音叉型圧電振動デバイスを励振させ、この励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを前記検査用発振器により当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させるので、音叉型圧電振動デバイスの発振検査時において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグ（未発振時間）の発生や発振安定時間の遅延を抑えることが可能となる。その結果、音叉型圧電振動デバイスの製造において生産性を向上させることが可能となる。なお、音叉型圧電振動デバイスの発振検査において音叉型圧電振動デバイスの発振を検知する対象を、音叉型圧電振動デバイスの周波数としてもよく、音叉型圧電振動デバイスの直列共振抵抗値としてもよい。
【０００９】
前記構成において、前記励振用発振器と前記検査用発振器とは切替部を介して接続され、前記切替部により前記励振用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続と、前記検査用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続とが切り替えられてもよい。
【００１０】
この場合、前記励振用発振器と前記検査用発振器とは切替部を介して接続され、前記切替部により前記励振用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続と、前記検査用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続とが切り替えられるので、前記励振用発振器によって励振させた音叉型圧電振動デバイスを前記検査用発振器によって発振させるために、前記各発振器と音叉型圧電振動デバイスとの切替を容易にすることが可能となる。
【００１１】
前記構成において、前記励振用発振器から前記検査用発振器への前記切替部による音叉型圧電振動デバイスとの接続の切替は、連続して行われてもよい。
【００１２】
この場合、前記励振用発振器から前記検査用発振器への前記切替部による音叉型圧電振動デバイスとの接続の切替は連続して行われるので、検査用発振器での電源供給（供給信号がＯＮ状態）から実際に発振するまで（発振信号（発振検出信号）の立ち上がり）に発生するタイムラグを抑えるのに好適である。
【００１３】
前記構成において、当該発振装置は、音叉型圧電振動デバイスの発振検査器に取り外し可能に外付けされてもよい。
【００１４】
前記構成において、前記励振用発振器には、任意の発振信号を出力する任意の発振源が取替え可能に設けられてもよい。
【００１５】
この場合、前記励振用発振器には、任意の発振信号を出力する任意の発振源が取替え可能に設けられるので、任意の周波数に対応したあらゆる音叉型圧電振動デバイスに対応させることが可能となり、当該発振装置の自由度をあげることが可能となる。
【００１６】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる音叉型圧電振動デバイスの発振方法は、音叉型圧電振動デバイスを発振させる音叉型圧電振動デバイスの発振方法であって、音叉型圧電振動デバイスの共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型圧電振動デバイスに出力して当該音叉型圧電振動デバイスを励振させる励振用発振工程と、音叉型圧電振動デバイスを発振させる検査用発振工程と、を有し、前記励振用発振工程において音叉型圧電振動デバイスを励振させ、前記検査用発振工程において励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、前記励振用発振工程と前記検査用発振工程とを有し、前記励振用発振工程において音叉型圧電振動デバイスを励振させ、前記検査用発振工程において励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させるので、音叉型圧電振動デバイスの発振検査時において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグ（未発振時間）の発生や発振安定時間の遅延を抑えることが可能となる。その結果、音叉型圧電振動デバイスの製造において生産性を向上させることが可能となる。また、短時間の間隔で発振が要求される音叉型圧電振動デバイスに好適である。特に、本発明は、音叉型圧電振動デバイスの製造工程で用いることが可能であり、この製造工程のうち、周波数調整工程やその前後工程、もしくは出荷前の最終検査工程などに用いることが好適である。なお、音叉型圧電振動デバイスの発振検査において音叉型圧電振動デバイスの発振を検知する対象を、音叉型圧電振動デバイスの周波数としてもよく、音叉型圧電振動デバイスの直列共振抵抗値としてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかる音叉方圧電振動デバイスの発振装置および発振方法によれば、音叉型圧電振動デバイスの発振検査において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグの発生や発振安定時間の遅延を抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、音叉型圧電振動デバイスとして音叉型水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。
【００２０】
本実施例にかかる発振検査器１１は、図１に示すように、音叉型水晶振動子２の製造装置（図示省略）の製造ラインに組み込まれ、製造ライン上に配された発振検査装置３で用いられる。
【００２１】
音叉型水晶振動子２の製造装置は、１２個の音叉型水晶振動子２の載置が可能なキャリア３１がライン３２上を移動しながら、各製造機器による製造工程を行い音叉型水晶振動子２を製造するものである。図１では製造工程の一工程である発振検査工程で用いる発振検査装置３を示した概略図である。この図１に示す発振検査器１１では、発振検査器１１に接続された発振装置４によりキャリア３１上の音叉型水晶振動子２を１つずつ発振させ、音叉型水晶振動子２の発振状態（発振の有無）を発振検査器１１で検査する。そして、この発振検査器１１において、良品と判断された音叉型水晶振動子２は搬出路３３を通って良品用ケース３４に搬出され、不良品と判断された音叉型水晶振動子２は搬出路３３を通って不良品用ケース３５に搬出される。
【００２２】
発振検査器１１には、図１に示すように音叉型水晶振動子２を発振させる発振装置４が取り外し可能に外付けされる。また、この発振検査器１１には、外部機器を接続可能な外部機器接続部（Ｉ／Ｏポート、図示省略）が設けられている。なお、ここでいう外部機器には、自動で検査を行うための自動機全体を制御する制御器などが挙げられ、本実施例では、シーケンサ制御器（図２で示す制御部１２）が用いられている。このシーケンサ制御器１２からスタート信号が入力されると発振検査を継続する。また、シーケンサ制御器１２からスタート信号が入力されると、このスタート信号は、切替用制御部４４（下記参照）に出力される。なお、シーケンサ制御器１２は、発振装置検査器１１および発振装置４だけでなく、音叉型水晶振動子２の周波数選別機構や搬送装置などの他の外部機器も制御している。
【００２３】
この発振検査器１１に取り外し可能に外付けされた発振装置４は、図２に示すように、音叉型水晶振動子２を発振させる装置であり、発振信号を音叉型水晶振動子２に出力して音叉型水晶振動子２を励振させる励振用発振器４１と、音叉型水晶振動子２を発振させる検査用発振器４２と、これら励振用発振器４１，検査用発振器４２と音叉型水晶振動子２との接続を切り替える切替部４３と、切替部４３を切替制御する切替用制御部４４とから構成されている。具体的に、図２に示すように、励振用発振器４１と検査用発振器４２とは切替部４３（図２に示すリレースイッチ（ＲＬ））を介して接続され、切替用制御部４４による切替制御信号により切替部４３において励振用発振器４１と音叉型水晶振動子２との接続と、検査用発振器４２と音叉型水晶振動子２との接続とが切り替えられる。なお、励振用発振器４１は、切替部４３による音叉型水晶振動子２との接続の有無により電源供給されて供給信号がＯＮ状態となっている。また、検査用発振器４２は、切替用制御部４４を介してスタート信号の入力のＯＮ／ＯＦＦに連動して電源供給されて供給信号がＯＮ／ＯＦＦ状態となる。
【００２４】
この発振装置４によれば、スタート信号が入力されるまで、切替部４３により励振用発振器４１と音叉型水晶振動子２とが接続した状態となり励振用発振器４１により音叉型水晶振動子２が励振する。そして、発振検査器１１を介してシーケンサ制御器１２から入力信号が発振装置４に入力されると、この入力信号は切替用制御部４４と検査用発振器４２とに入力される。この入力信号の切替制御器４４への入力により、切替制御器４４は切替部４３に音叉型水晶振動子２の接続切替を行うための切替制御信号を出力して、切替部４３では音叉型水晶振動子２との接続を励振用発振器４１から検査用発振器４２に切り替える。なお、この切り替えと同時に検査用発振器４２により音叉型水晶振動子２を発振させる。ここでいう同時とは、音叉型水晶振動子２との接続の切替が瞬時に連続して行なわれることを意味する。しかしながら、この切換動作は好適な例であり、音叉型水晶振動子２との接続の切替動作は任意に設定できるものとする。
【００２５】
次に、上記した発振装置４を用いた発振検査器１１における音叉型水晶振動子２の発振検査について、以下に説明する。
【００２６】
まず、スタート信号が発振装置４に入力されていない状態では、切替部４３により励振用発振器４と音叉型水晶振動子２とが接続された状態となる。なお、本実施例では励振用発振器４１は３２．７６８ｋＨｚの励振信号を出力（ＯＮ状態）している。そのため、励振用発振器４１によって３２．７６８ｋＨｚの励振信号が音叉型水晶振動子２に出力され、この励振信号の出力により音叉型水晶振動子２が励振する（本発明でいう励振用発振工程）。なお、実施例では、この励振用発振工程において音叉型水晶振動子２に励振信号を約２０ｍＳＥＣ出力している。しかしながら、この励振信号の出力時間は各条件によって任意に設定すればよく約２０ｍＳＥＣに限定されるものではない。
【００２７】
そして、シーケンサ制御器１２から発振検査器１１にスタート信号が出力されると、設定した条件に従って発振装置４に電源が供給され（スタート信号のＯＮ）、励振用発振器４１の電源をＯＦＦする。
【００２８】
具体的に、シーケンサ制御器１２からスタート信号が入力されると（スタート信号のＯＮ状態）、発振検査器１１を介してシーケンサ制御器１２から入力信号が発振装置４の切替用制御部４４および検査用発振器４２に入力される。この入力信号の切替制御器４４の入力により切替制御器４４は切替部４３に音叉型水晶振動子２との接続の切替を行うための切替制御信号を出力して、切替部４３では音叉型水晶振動子２との接続が励振用発振器４１から検査用発振器４２に切り替えられる。この切替の際、励振用発振器４１の電源がＯＦＦされ、同時に検査用発振器４２への電源供給が行われる（供給信号のＯＮ状態）。検査用発振器４２への電源供給が行なわれると検査用発振器による音叉型水晶振動子２の発振が行なわれて（本発明でいう検査用発振工程）、ＯＮ時間における発振検出信号の有無により音叉型水晶振動子２の発振を検査する。なお、励振用発振器４１から検査用発振器４２への切替部４３における音叉型水晶振動子２の接続切替は、検査用発振器４２による音叉型水晶振動子２の発振と同時に行われる。
【００２９】
また、検査用発振工程では音叉型水晶振動子２が発振することを前提に説明しているが、この検査用発振工程において音叉型水晶振動子２が発振しているか否かも同時に検査される。そして、発振検査器１１における音叉型水晶振動子２の発振検査の結果に基づいて、良品と判断された音叉型水晶振動子２は搬出路３３を通って良品用ケース３４に搬出され、不良品と判断された音叉型水晶振動子２は搬出路３３を通って不良品用ケース３５に搬出される。
【００３０】
上記したように、本実施例によれば、音叉型水晶振動子２の発振検査時において、音叉型水晶振動子２の発振を早めて、タイムラグ（未発振時間）の発生や発振安定時間の遅延を抑えることができる。例えば、検査用発振器４２での電源供給（供給信号がＯＮ状態）から実際に発振するまで（発振信号（発振検出信号）の立ち上がり）に発生するタイムラグを抑えることができる。その結果、音叉型水晶振動子２の製造において生産性を向上させることができる。また、短時間の間隔で発振が要求される音叉型水晶振動子２に好適である。特に、本実施例は、音叉型水晶振動子２の製造工程で用いることができ、この製造工程のうち、周波数調整工程やその前後工程、もしくは出荷前の最終検査工程などに用いることが好適である。
【００３１】
また、発振装置４には切替部４３および切替用制御部４４が設けられているので、励振用発振器４１によって励振させた音叉型水晶振動子２を検査用発振器４２によって発振させるために、各発振器４１，４２と音叉型水晶振動子２との切替を容易にできる。
【００３２】
また、励振用発振器４１から検査用発振器４２への切替部４３による音叉型水晶振動子２との接続の切替は連続して行われるので、検査用発振器４２での電源供給（供給信号がＯＮ状態）から実際に発振するまで（発振信号（発振検出信号）の立ち上がり）に発生するタイムラグを抑えるのに好適である。
【００３３】
また、発振装置４への電源供給を自動的に行うためのシーケンサ制御器１２等の外部機器が当該発振検査器１１に外付けされているので、様々な条件の発振に基づいて使用する外部機器を取り替えることで様々な条件に対応させることが容易となる。
【００３４】
なお、本実施の形態では発振検査装置３の一工程である発振検査工程のみを図１を用いて説明したが、この図１に示すライン３２や各ケース３４、３５はこれに限定されるものではない。そのため、例えば、本実施の形態にかかる発振検査器１１は、図３に示すように任意の形態の発振検査装置３に設けることができる。
【００３５】
この図３に示す発振検査装置３には、発振検査器１１と、音叉型水晶振動子２の外部接続端子２１（以下、リードという）を挟持または解放する検査チャック３６と、発振検査器１１における音叉型水晶振動子２の検査判定結果に基づいて音叉型水晶振動子２を分類する分類部３７と、複数個の音叉型水晶振動子２を検査チャック３６による挟持位置まで搬送するライン搬送部３８と、が設けられている。また、外部機器にはシーケンサ制御器１２が用いられている。
【００３６】
ライン搬送部３８は、図３に示すように、ランダムに投入された多数個の音叉型水晶振動子２を、音叉型水晶振動子２のリード２１が上方に向いた状態にそれぞれ整列させるパーツフィーダ３８１と、パーツフィーダ３８１から送出された、リード２１が上方に向いた各音叉型水晶振動子２を連続して搬送するリニアフィーダ３８３と、リニアフィーダ３８３から連続して搬送された音叉型水晶振動子２を１つずつ個別になるよう分けて配置する位置決め部３８２とから構成される。
【００３７】
位置決め部３８２はその一部に収納ポケット３８４を有するとともに、全体として細長い形状で、かつスライド機構を有している。収納ポケット３８４に１つの音叉型水晶振動子が入ると位置決め部３８２がスライドし、収納ポケットが後述の地点Ａまで移動する。このときリニアフィーダ３８３の先端（搬出口）は位置決め部３８２の側壁で遮断され、音叉型水晶振動子２の搬送が停止された構成となっている。
【００３８】
検査チャック３６は、前述のリード２１を挟持する部分にコンタクト電極３６１が設けられ、位置決め部３８２に配置された音叉型水晶振動子２のリード２１を挟持することによりコンタクト電極３６１との導通を行う。コンタクト電極３６１は発振装置４の端子に接続されており、前述のように設定条件に従って電源供給が行われる。また、検査チャック３６は図示しないハンドリング装置に取り付けられ、任意動作が可能となっている。具体的構成を例示すると、検査チャック３６を地点Ａにある位置決め部３８２の収納ポケット３８４に移動し、音叉型水晶振動子２のリード２１を挟持する。その後、挟持した状態で音叉型水晶振動子２を地点Ｂに移動させ、この位置Ｂで特性検査を実行する。位置決め部３８２は検査チャック３６が地点Ｂに移動した時点で元のリニアフィーダ３８３の先端の位置へ戻る。
【００３９】
分類部３７は、前記検査結果に基づき動作する選別シュータ３７１と、選別シュータ３７１の投入先に位置する良品用ケース３４と不良品用ケース３５とからなる。選別シュータ３７１は音叉型水晶振動子２を滑走させる溝状の面を持ち、検査結果に応じて地点Ｂを中心に選別シュータ３７１の下端３７２が良品用ケース３４あるいは不良品用ケース３５の位置になるよう旋回し（Ｘ方向）、旋回後、検査チャック３６は挟持を解放して音叉型水晶振動子２を選別シュータ３７１に投入すると、滑走して決められたケース３４、３５に収納される。
【００４０】
図３に示す音叉型水晶振動子２は、発振検査が終了し不良品と判断された場合の動作を例示しており、検査チャック３６は地点Ｂの位置にあり、選別シュータ３７１は、下端３７２が不良品用ケース３５の上部に位置する状態となっている。また、音叉型水晶振動子２を不良品用ケース３５に搬出させるために検査チャック３６の挟持が解放された状態となっている。音叉型水晶振動子２は選別シュータ３７１の滑走面を滑走し、不良品用ケース３５に搬出される。なお、良品判定された場合は、選別シュータ３７１が良品用ケース３４に旋回移動し良品用ケース３４に搬出する。
【００４１】
この発振検査装置３によれば、音叉型水晶振動子２の発振を限定することなく、任意の発振（基本波や三倍波などの発振）の音叉型水晶振動子２を検査することができる。特に、発振装置４が音叉型水晶振動子２の発振検査器１１に取り外し可能に外付けされているので、基本波や三倍波の発振に対応させるのに好適である。
【００４２】
また、本実施例では、圧電振動デバイスに水晶振動子を用いているが、これに限定されるものではなく、圧電振動を行う任意の媒体を用いてもよい。
【００４３】
また、本実施の形態では、外部からスタート信号を入力しているが、これに限定されるものではなく、発振検査器内に電源部を設けて、発振装置に電源供給してもよい。
【００４４】
また、本実施例では、音叉型水晶振動子２の発振を検知する対象を、音叉型水晶振動子２の周波数としているが、これに限定されるものではなく、音叉型水晶振動子２の発振特性に関連するものであれば他の特性であってもよく、例えば、直列共振抵抗値や直列共振抵抗電圧値であってもよく、または直列共振抵抗電圧値および周波数などであってもよい。
【００４５】
また、本実施例では、励振用発振器４１によって３２．７６８ｋＨｚの励振信号を約２０ｍＳＥＣの間、音叉型水晶振動子２に出力して音叉型水晶振動子２を励振させているが、これに限定されるものではなく、励振用発振器４１による励振信号の周波数および励振時間を任意に変更してもよい。そのため、本実施例の発振装置４の励振用発振器４１の発振源（図示省略）をモジュール化することが好ましく、励振用発振器４１に任意の発振信号を出力する任意の発振源が取替え可能に設けられてもよい。例えば、ダイレクトデジタルシンセサイザー（ＤＤＳ）を用いたユニットを用いてもよい。この場合、任意の周波数に対応したあらゆる音叉型水晶振動子２に対応させることができ、発振装置４の自由度をあげることができる。
【００４６】
また、上記した実施例では、３２．７６８ｋＨｚの周波数を用いているがこれに限定されるものではなく、任意の周波数を用いてよい。例えば、３８．４ｋＨｚ，４０．０ｋＨｚ，６０．０ｋＨｚ，７５．０ｋＨｚ，７７．５０３ｋＨｚ，１５０ｋＨｚ，２５０ｋＨｚなどの周波数を用いてもよい。
【００４７】
上述した本実施例および変形例に基づいて、音叉型水晶振動子２の発振検査の実験を行なった。その結果を、図４〜６に示す。なお、下記する実験では、検査用発振器４２における電源供給時間（供給信号のＯＮ時間）から、発振を検出した時間（発振検出信号のＯＮ時間）及び発振が安定するまでの未検出時間を測定した。また、下記する実験（実施例１，３）では比較例（比較例１，３）として、励振用発振器を用いない従来の検査用発振器のみからなる発振装置を用いて、検査用発振器における電源供給時間（供給信号のＯＮ時間）から発振を検出した時間（発振検出信号のＯＮ時間）までの未検出時間（発振安定時間ともいう）を測定した。
【００４８】
図４に示す実施例１および比較例１では、音叉型水晶振動子２の発振を検知する対象を、音叉型水晶振動子２の直列共振抵抗電圧とし、励振用発振器４１の励振信号は３２．７６８ｋＨｚであり、検査用発振器４１の発振信号（発振検出信号）は３２．７６８ｋＨｚである。また、発振検査を行う音叉型水晶振動子２の音叉型水晶振動片の寸法は、長さ３．２ｍｍ、幅０．５６ｍｍ、厚さ０．１２ｍｍである。図４（ａ）に示すように、実施例１では発振が電源供給開始から約２０ｍＳＥＣで立ち上がり約８０ｍＳＥＣで安定した。これに対して図４（ｂ）に示すように、比較例１では発振が安定するまでに電源供給開始から約３５０ｍＳＥＣかかった。このことから、実施例１によれば、比較例１に対して、音叉型水晶振動子２の発振検査時において音叉型水晶振動子２の発振を早めることができることは明らかである。
【００４９】
図５に示す実施例２では、上記した実施例１とは別形態の音叉型水晶振動子２を使用し、この実施例２の音叉型水晶振動子２の音叉型水晶振動片の寸法は、長さ４．５ｍｍ、幅１．００ｍｍ、厚さ０．２４ｍｍであり上記した実施例１と比べると寸法が大きい音叉型水晶振動片を用いている。その他の構成は格別異なる構成のものを用いているものでなく、ここでの説明は省略する。図５に示すように、実施例２では発振が電源供給開始から約１０ｍＳＥＣで立ち上がり約８０ｍＳＥＣで安定した。このように、実施例２によれば、上記した実施例１と比較して（図４（ａ）参照）、発振の立ち上がりの速さの点で音叉型水晶振動子２の発振を早めるのに好ましい。
【００５０】
図６に示す実施例３および比較例３では、音叉型水晶振動子２の発振を検知する対象を、音叉型水晶振動子２の発振周波数（具体的に発振周波数の３σ（周波数バラツキ））とし、３σが１０．００以下において発振が安定状態であるとしている。また、励振用発振器４１の励振信号は３２．７６８ｋＨｚであり、検査用発振器４１の発振信号（発振検出信号）は３２．７６８ｋＨｚ（本実施例３では３０００逓倍として９８．３０４０ＭＨｚとし、発振周波数カウンターのゲート時間を０．１秒としている）であり、同一の音叉型水晶振動子２に対して３０回同じ条件で測定した。また、発振検査を行う音叉型水晶振動子２の音叉型水晶振動片の寸法は、長さ４．５ｍｍ、幅１．００ｍｍ、厚さ０．２４ｍｍである。図６に示すように、実施例３では発振が電源供給開始から約２０ｍＳＥＣで安定した。これに対して比較例３では発振が安定するまで電源供給開始から約２５０ｍＳＥＣかかった。このことから、実施例３によれば、比較例３に対して、音叉型水晶振動子２の発振検査時において音叉型水晶振動子２の発振を早めることができることは明らかである。
【００５１】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、音叉型水晶振動子などの音叉型圧電振動デバイスの発振検査の際に用いる機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本実施例にかかる、音叉型水晶振動子の製造工程の一工程である発振検査工程で用いる発振装置を示した概略図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる、音叉型水晶振動子の発振検査器および発振装置の概略構成図である。
【図３】図３は、本実施の変形例にかかる、音叉型水晶振動子の製造装置の一工程である発振検査工程を示した概略図である。
【図４】図４は、本実施例１および比較例１における実験結果を示したデータ図である。図４（ａ）は、本実施例１の実験結果を示したデータ図である。図４（ｂ）は、比較例１の実験結果を示したデータ図である。
【図５】図５は、本実施例２における実験結果を示したデータ図である。
【図６】図６は、本実施例３および比較例３における実験結果を示した表である。
【符号の説明】
【００５４】
２ 音叉型水晶振動子（音叉型圧電振動デバイス）
４ 発振装置
４１ 励振用発振器
４２ 検査用発振器
４３ 切替部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型圧電振動デバイスの発振装置および発振方法に関し、特に、音叉型圧電振動デバイスの発振の有無を検査する音叉型圧電振動デバイスの発振検査器に用いる発振装置および発振方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子などの圧電振動デバイスの製造工程のなかには、圧電振動デバイスの発振特性を検査する工程がある（例えば、特許文献１ご参照。）。
【０００３】
この下記する特許文献１に記載の水晶振動子の良否判定方法は、直流入力電圧に従って増幅率が変化する増幅回路を少なくとも一つ有する、判定対象の水晶振動子が接続された水晶発振回路を用い、直流入力電圧を増大させて水晶発振回路が発振を開始したときの直流入力電圧の最大値を測定し、その測定値に従って水晶振動子の良否を判定する方法である。
【０００４】
この特許文献１に記載の水晶振動子の良否判定方法によれば、水晶振動子が実際の発振回路で発振する時の動作を定量的に測定し、水晶振動子の良否を確実、且つ正確に判定することができる。
【特許文献１】特開２００１−２４２２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この圧電振動デバイスにおける発振特性に関して、圧電振動デバイスの発振検査時において発振器での電源のＯＮから実際に発振するまで（発振信号の立ち上がり）にタイムラグ（未発振時間）が発生する。すなわち、発振器での電源のＯＮに対する発振信号の立ち上がり時間が遅い。また、これに比例して発振してから発振が安定するまでにかかる時間（発振安定時間）も遅い。つまり、圧電振動デバイスの発振動作が遅い。具体的に、現在、ＡＴカット水晶振動子の場合、発振安定時間が１〜３ｍＳＥＣであるのに対して、音叉型圧電振動デバイスの場合、発振安定時間は３００〜５００ｍＳＥＣである。
【０００６】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、音叉型圧電振動デバイスの発振検査時において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグの発生や発振安定時間の遅延を抑える音叉型圧電振動デバイスの発振装置および発振方法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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる音叉型圧電振動デバイスの発振装置は、音叉型圧電振動デバイスを発振させる音叉型圧電振動デバイスの発振装置であって、音叉型圧電振動デバイスの共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型圧電振動デバイスに出力して当該音叉型圧電振動デバイスを励振させる励振用発振器と、音叉型圧電振動デバイスを発振させる検査用発振器と、が設けられ、前記励振用発振器により音叉型圧電振動デバイスを励振させ、この励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを前記検査用発振器により当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記励振用発振器と前記検査用発振器とが設けられ、前記励振用発振器により音叉型圧電振動デバイスを励振させ、この励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを前記検査用発振器により当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させるので、音叉型圧電振動デバイスの発振検査時において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグ（未発振時間）の発生や発振安定時間の遅延を抑えることが可能となる。その結果、音叉型圧電振動デバイスの製造において生産性を向上させることが可能となる。なお、音叉型圧電振動デバイスの発振検査において音叉型圧電振動デバイスの発振を検知する対象を、音叉型圧電振動デバイスの周波数としてもよく、音叉型圧電振動デバイスの直列共振抵抗値としてもよい。
【０００９】
前記構成において、前記励振用発振器と前記検査用発振器とは切替部を介して接続され、前記切替部により前記励振用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続と、前記検査用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続とが切り替えられてもよい。
【００１０】
この場合、前記励振用発振器と前記検査用発振器とは切替部を介して接続され、前記切替部により前記励振用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続と、前記検査用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続とが切り替えられるので、前記励振用発振器によって励振させた音叉型圧電振動デバイスを前記検査用発振器によって発振させるために、前記各発振器と音叉型圧電振動デバイスとの切替を容易にすることが可能となる。
【００１１】
前記構成において、前記励振用発振器から前記検査用発振器への前記切替部による音叉型圧電振動デバイスとの接続の切替は、連続して行われてもよい。
【００１２】
この場合、前記励振用発振器から前記検査用発振器への前記切替部による音叉型圧電振動デバイスとの接続の切替は連続して行われるので、検査用発振器での電源供給（供給信号がＯＮ状態）から実際に発振するまで（発振信号（発振検出信号）の立ち上がり）に発生するタイムラグを抑えるのに好適である。
【００１３】
前記構成において、当該発振装置は、音叉型圧電振動デバイスの発振検査器に取り外し可能に外付けされてもよい。
【００１４】
前記構成において、前記励振用発振器には、任意の発振信号を出力する任意の発振源が取替え可能に設けられてもよい。
【００１５】
この場合、前記励振用発振器には、任意の発振信号を出力する任意の発振源が取替え可能に設けられるので、任意の周波数に対応したあらゆる音叉型圧電振動デバイスに対応させることが可能となり、当該発振装置の自由度をあげることが可能となる。
【００１６】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる音叉型圧電振動デバイスの発振方法は、音叉型圧電振動デバイスを発振させる音叉型圧電振動デバイスの発振方法であって、音叉型圧電振動デバイスの共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型圧電振動デバイスに出力して当該音叉型圧電振動デバイスを励振させる励振用発振工程と、音叉型圧電振動デバイスを発振させる検査用発振工程と、を有し、前記励振用発振工程において音叉型圧電振動デバイスを励振させ、前記検査用発振工程において励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、前記励振用発振工程と前記検査用発振工程とを有し、前記励振用発振工程において音叉型圧電振動デバイスを励振させ、前記検査用発振工程において励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させるので、音叉型圧電振動デバイスの発振検査時において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグ（未発振時間）の発生や発振安定時間の遅延を抑えることが可能となる。その結果、音叉型圧電振動デバイスの製造において生産性を向上させることが可能となる。また、短時間の間隔で発振が要求される音叉型圧電振動デバイスに好適である。特に、本発明は、音叉型圧電振動デバイスの製造工程で用いることが可能であり、この製造工程のうち、周波数調整工程やその前後工程、もしくは出荷前の最終検査工程などに用いることが好適である。なお、音叉型圧電振動デバイスの発振検査において音叉型圧電振動デバイスの発振を検知する対象を、音叉型圧電振動デバイスの周波数としてもよく、音叉型圧電振動デバイスの直列共振抵抗値としてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかる音叉方圧電振動デバイスの発振装置および発振方法によれば、音叉型圧電振動デバイスの発振検査において、音叉型圧電振動デバイスの発振を早めて、タイムラグの発生や発振安定時間の遅延を抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、音叉型圧電振動デバイスとして音叉型水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。
【００２０】
本実施例にかかる発振検査器１１は、図１に示すように、音叉型水晶振動子２の製造装置（図示省略）の製造ラインに組み込まれ、製造ライン上に配された発振検査装置３で用いられる。
【００２１】
音叉型水晶振動子２の製造装置は、１２個の音叉型水晶振動子２の載置が可能なキャリア３１がライン３２上を移動しながら、各製造機器による製造工程を行い音叉型水晶振動子２を製造するものである。図１では製造工程の一工程である発振検査工程で用いる発振検査装置３を示した概略図である。この図１に示す発振検査器１１では、発振検査器１１に接続された発振装置４によりキャリア３１上の音叉型水晶振動子２を１つずつ発振させ、音叉型水晶振動子２の発振状態（発振の有無）を発振検査器１１で検査する。そして、この発振検査器１１において、良品と判断された音叉型水晶振動子２は搬出路３３を通って良品用ケース３４に搬出され、不良品と判断された音叉型水晶振動子２は搬出路３３を通って不良品用ケース３５に搬出される。
【００２２】
発振検査器１１には、図１に示すように音叉型水晶振動子２を発振させる発振装置４が取り外し可能に外付けされる。また、この発振検査器１１には、外部機器を接続可能な外部機器接続部（Ｉ／Ｏポート、図示省略）が設けられている。なお、ここでいう外部機器には、自動で検査を行うための自動機全体を制御する制御器などが挙げられ、本実施例では、シーケンサ制御器（図２で示す制御部１２）が用いられている。このシーケンサ制御器１２からスタート信号が入力されると発振検査を継続する。また、シーケンサ制御器１２からスタート信号が入力されると、このスタート信号は、切替用制御部４４（下記参照）に出力される。なお、シーケンサ制御器１２は、発振装置検査器１１および発振装置４だけでなく、音叉型水晶振動子２の周波数選別機構や搬送装置などの他の外部機器も制御している。
【００２３】
この発振検査器１１に取り外し可能に外付けされた発振装置４は、図２に示すように、音叉型水晶振動子２を発振させる装置であり、発振信号を音叉型水晶振動子２に出力して音叉型水晶振動子２を励振させる励振用発振器４１と、音叉型水晶振動子２を発振させる検査用発振器４２と、これら励振用発振器４１，検査用発振器４２と音叉型水晶振動子２との接続を切り替える切替部４３と、切替部４３を切替制御する切替用制御部４４とから構成されている。具体的に、図２に示すように、励振用発振器４１と検査用発振器４２とは切替部４３（図２に示すリレースイッチ（ＲＬ））を介して接続され、切替用制御部４４による切替制御信号により切替部４３において励振用発振器４１と音叉型水晶振動子２との接続と、検査用発振器４２と音叉型水晶振動子２との接続とが切り替えられる。なお、励振用発振器４１は、切替部４３による音叉型水晶振動子２との接続の有無により電源供給されて供給信号がＯＮ状態となっている。また、検査用発振器４２は、切替用制御部４４を介してスタート信号の入力のＯＮ／ＯＦＦに連動して電源供給されて供給信号がＯＮ／ＯＦＦ状態となる。
【００２４】
この発振装置４によれば、スタート信号が入力されるまで、切替部４３により励振用発振器４１と音叉型水晶振動子２とが接続した状態となり励振用発振器４１により音叉型水晶振動子２が励振する。そして、発振検査器１１を介してシーケンサ制御器１２から入力信号が発振装置４に入力されると、この入力信号は切替用制御部４４と検査用発振器４２とに入力される。この入力信号の切替制御器４４への入力により、切替制御器４４は切替部４３に音叉型水晶振動子２の接続切替を行うための切替制御信号を出力して、切替部４３では音叉型水晶振動子２との接続を励振用発振器４１から検査用発振器４２に切り替える。なお、この切り替えと同時に検査用発振器４２により音叉型水晶振動子２を発振させる。ここでいう同時とは、音叉型水晶振動子２との接続の切替が瞬時に連続して行なわれることを意味する。しかしながら、この切換動作は好適な例であり、音叉型水晶振動子２との接続の切替動作は任意に設定できるものとする。
【００２５】
次に、上記した発振装置４を用いた発振検査器１１における音叉型水晶振動子２の発振検査について、以下に説明する。
【００２６】
まず、スタート信号が発振装置４に入力されていない状態では、切替部４３により励振用発振器４と音叉型水晶振動子２とが接続された状態となる。なお、本実施例では励振用発振器４１は３２．７６８ｋＨｚの励振信号を出力（ＯＮ状態）している。そのため、励振用発振器４１によって３２．７６８ｋＨｚの励振信号が音叉型水晶振動子２に出力され、この励振信号の出力により音叉型水晶振動子２が励振する（本発明でいう励振用発振工程）。なお、実施例では、この励振用発振工程において音叉型水晶振動子２に励振信号を約２０ｍＳＥＣ出力している。しかしながら、この励振信号の出力時間は各条件によって任意に設定すればよく約２０ｍＳＥＣに限定されるものではない。
【００２７】
そして、シーケンサ制御器１２から発振検査器１１にスタート信号が出力されると、設定した条件に従って発振装置４に電源が供給され（スタート信号のＯＮ）、励振用発振器４１の電源をＯＦＦする。
【００２８】
具体的に、シーケンサ制御器１２からスタート信号が入力されると（スタート信号のＯＮ状態）、発振検査器１１を介してシーケンサ制御器１２から入力信号が発振装置４の切替用制御部４４および検査用発振器４２に入力される。この入力信号の切替制御器４４の入力により切替制御器４４は切替部４３に音叉型水晶振動子２との接続の切替を行うための切替制御信号を出力して、切替部４３では音叉型水晶振動子２との接続が励振用発振器４１から検査用発振器４２に切り替えられる。この切替の際、励振用発振器４１の電源がＯＦＦされ、同時に検査用発振器４２への電源供給が行われる（供給信号のＯＮ状態）。検査用発振器４２への電源供給が行なわれると検査用発振器による音叉型水晶振動子２の発振が行なわれて（本発明でいう検査用発振工程）、ＯＮ時間における発振検出信号の有無により音叉型水晶振動子２の発振を検査する。なお、励振用発振器４１から検査用発振器４２への切替部４３における音叉型水晶振動子２の接続切替は、検査用発振器４２による音叉型水晶振動子２の発振と同時に行われる。
【００２９】
また、検査用発振工程では音叉型水晶振動子２が発振することを前提に説明しているが、この検査用発振工程において音叉型水晶振動子２が発振しているか否かも同時に検査される。そして、発振検査器１１における音叉型水晶振動子２の発振検査の結果に基づいて、良品と判断された音叉型水晶振動子２は搬出路３３を通って良品用ケース３４に搬出され、不良品と判断された音叉型水晶振動子２は搬出路３３を通って不良品用ケース３５に搬出される。
【００３０】
上記したように、本実施例によれば、音叉型水晶振動子２の発振検査時において、音叉型水晶振動子２の発振を早めて、タイムラグ（未発振時間）の発生や発振安定時間の遅延を抑えることができる。例えば、検査用発振器４２での電源供給（供給信号がＯＮ状態）から実際に発振するまで（発振信号（発振検出信号）の立ち上がり）に発生するタイムラグを抑えることができる。その結果、音叉型水晶振動子２の製造において生産性を向上させることができる。また、短時間の間隔で発振が要求される音叉型水晶振動子２に好適である。特に、本実施例は、音叉型水晶振動子２の製造工程で用いることができ、この製造工程のうち、周波数調整工程やその前後工程、もしくは出荷前の最終検査工程などに用いることが好適である。
【００３１】
また、発振装置４には切替部４３および切替用制御部４４が設けられているので、励振用発振器４１によって励振させた音叉型水晶振動子２を検査用発振器４２によって発振させるために、各発振器４１，４２と音叉型水晶振動子２との切替を容易にできる。
【００３２】
また、励振用発振器４１から検査用発振器４２への切替部４３による音叉型水晶振動子２との接続の切替は連続して行われるので、検査用発振器４２での電源供給（供給信号がＯＮ状態）から実際に発振するまで（発振信号（発振検出信号）の立ち上がり）に発生するタイムラグを抑えるのに好適である。
【００３３】
また、発振装置４への電源供給を自動的に行うためのシーケンサ制御器１２等の外部機器が当該発振検査器１１に外付けされているので、様々な条件の発振に基づいて使用する外部機器を取り替えることで様々な条件に対応させることが容易となる。
【００３４】
なお、本実施の形態では発振検査装置３の一工程である発振検査工程のみを図１を用いて説明したが、この図１に示すライン３２や各ケース３４、３５はこれに限定されるものではない。そのため、例えば、本実施の形態にかかる発振検査器１１は、図３に示すように任意の形態の発振検査装置３に設けることができる。
【００３５】
この図３に示す発振検査装置３には、発振検査器１１と、音叉型水晶振動子２の外部接続端子２１（以下、リードという）を挟持または解放する検査チャック３６と、発振検査器１１における音叉型水晶振動子２の検査判定結果に基づいて音叉型水晶振動子２を分類する分類部３７と、複数個の音叉型水晶振動子２を検査チャック３６による挟持位置まで搬送するライン搬送部３８と、が設けられている。また、外部機器にはシーケンサ制御器１２が用いられている。
【００３６】
ライン搬送部３８は、図３に示すように、ランダムに投入された多数個の音叉型水晶振動子２を、音叉型水晶振動子２のリード２１が上方に向いた状態にそれぞれ整列させるパーツフィーダ３８１と、パーツフィーダ３８１から送出された、リード２１が上方に向いた各音叉型水晶振動子２を連続して搬送するリニアフィーダ３８３と、リニアフィーダ３８３から連続して搬送された音叉型水晶振動子２を１つずつ個別になるよう分けて配置する位置決め部３８２とから構成される。
【００３７】
位置決め部３８２はその一部に収納ポケット３８４を有するとともに、全体として細長い形状で、かつスライド機構を有している。収納ポケット３８４に１つの音叉型水晶振動子が入ると位置決め部３８２がスライドし、収納ポケットが後述の地点Ａまで移動する。このときリニアフィーダ３８３の先端（搬出口）は位置決め部３８２の側壁で遮断され、音叉型水晶振動子２の搬送が停止された構成となっている。
【００３８】
検査チャック３６は、前述のリード２１を挟持する部分にコンタクト電極３６１が設けられ、位置決め部３８２に配置された音叉型水晶振動子２のリード２１を挟持することによりコンタクト電極３６１との導通を行う。コンタクト電極３６１は発振装置４の端子に接続されており、前述のように設定条件に従って電源供給が行われる。また、検査チャック３６は図示しないハンドリング装置に取り付けられ、任意動作が可能となっている。具体的構成を例示すると、検査チャック３６を地点Ａにある位置決め部３８２の収納ポケット３８４に移動し、音叉型水晶振動子２のリード２１を挟持する。その後、挟持した状態で音叉型水晶振動子２を地点Ｂに移動させ、この位置Ｂで特性検査を実行する。位置決め部３８２は検査チャック３６が地点Ｂに移動した時点で元のリニアフィーダ３８３の先端の位置へ戻る。
【００３９】
分類部３７は、前記検査結果に基づき動作する選別シュータ３７１と、選別シュータ３７１の投入先に位置する良品用ケース３４と不良品用ケース３５とからなる。選別シュータ３７１は音叉型水晶振動子２を滑走させる溝状の面を持ち、検査結果に応じて地点Ｂを中心に選別シュータ３７１の下端３７２が良品用ケース３４あるいは不良品用ケース３５の位置になるよう旋回し（Ｘ方向）、旋回後、検査チャック３６は挟持を解放して音叉型水晶振動子２を選別シュータ３７１に投入すると、滑走して決められたケース３４、３５に収納される。
【００４０】
図３に示す音叉型水晶振動子２は、発振検査が終了し不良品と判断された場合の動作を例示しており、検査チャック３６は地点Ｂの位置にあり、選別シュータ３７１は、下端３７２が不良品用ケース３５の上部に位置する状態となっている。また、音叉型水晶振動子２を不良品用ケース３５に搬出させるために検査チャック３６の挟持が解放された状態となっている。音叉型水晶振動子２は選別シュータ３７１の滑走面を滑走し、不良品用ケース３５に搬出される。なお、良品判定された場合は、選別シュータ３７１が良品用ケース３４に旋回移動し良品用ケース３４に搬出する。
【００４１】
この発振検査装置３によれば、音叉型水晶振動子２の発振を限定することなく、任意の発振（基本波や三倍波などの発振）の音叉型水晶振動子２を検査することができる。特に、発振装置４が音叉型水晶振動子２の発振検査器１１に取り外し可能に外付けされているので、基本波や三倍波の発振に対応させるのに好適である。
【００４２】
また、本実施例では、圧電振動デバイスに水晶振動子を用いているが、これに限定されるものではなく、圧電振動を行う任意の媒体を用いてもよい。
【００４３】
また、本実施の形態では、外部からスタート信号を入力しているが、これに限定されるものではなく、発振検査器内に電源部を設けて、発振装置に電源供給してもよい。
【００４４】
また、本実施例では、音叉型水晶振動子２の発振を検知する対象を、音叉型水晶振動子２の周波数としているが、これに限定されるものではなく、音叉型水晶振動子２の発振特性に関連するものであれば他の特性であってもよく、例えば、直列共振抵抗値や直列共振抵抗電圧値であってもよく、または直列共振抵抗電圧値および周波数などであってもよい。
【００４５】
また、本実施例では、励振用発振器４１によって３２．７６８ｋＨｚの励振信号を約２０ｍＳＥＣの間、音叉型水晶振動子２に出力して音叉型水晶振動子２を励振させているが、これに限定されるものではなく、励振用発振器４１による励振信号の周波数および励振時間を任意に変更してもよい。そのため、本実施例の発振装置４の励振用発振器４１の発振源（図示省略）をモジュール化することが好ましく、励振用発振器４１に任意の発振信号を出力する任意の発振源が取替え可能に設けられてもよい。例えば、ダイレクトデジタルシンセサイザー（ＤＤＳ）を用いたユニットを用いてもよい。この場合、任意の周波数に対応したあらゆる音叉型水晶振動子２に対応させることができ、発振装置４の自由度をあげることができる。
【００４６】
また、上記した実施例では、３２．７６８ｋＨｚの周波数を用いているがこれに限定されるものではなく、任意の周波数を用いてよい。例えば、３８．４ｋＨｚ，４０．０ｋＨｚ，６０．０ｋＨｚ，７５．０ｋＨｚ，７７．５０３ｋＨｚ，１５０ｋＨｚ，２５０ｋＨｚなどの周波数を用いてもよい。
【００４７】
上述した本実施例および変形例に基づいて、音叉型水晶振動子２の発振検査の実験を行なった。その結果を、図４〜６に示す。なお、下記する実験では、検査用発振器４２における電源供給時間（供給信号のＯＮ時間）から、発振を検出した時間（発振検出信号のＯＮ時間）及び発振が安定するまでの未検出時間を測定した。また、下記する実験（実施例１，３）では比較例（比較例１，３）として、励振用発振器を用いない従来の検査用発振器のみからなる発振装置を用いて、検査用発振器における電源供給時間（供給信号のＯＮ時間）から発振を検出した時間（発振検出信号のＯＮ時間）までの未検出時間（発振安定時間ともいう）を測定した。
【００４８】
図４に示す実施例１および比較例１では、音叉型水晶振動子２の発振を検知する対象を、音叉型水晶振動子２の直列共振抵抗電圧とし、励振用発振器４１の励振信号は３２．７６８ｋＨｚであり、検査用発振器４１の発振信号（発振検出信号）は３２．７６８ｋＨｚである。また、発振検査を行う音叉型水晶振動子２の音叉型水晶振動片の寸法は、長さ３．２ｍｍ、幅０．５６ｍｍ、厚さ０．１２ｍｍである。図４（ａ）に示すように、実施例１では発振が電源供給開始から約２０ｍＳＥＣで立ち上がり約８０ｍＳＥＣで安定した。これに対して図４（ｂ）に示すように、比較例１では発振が安定するまでに電源供給開始から約３５０ｍＳＥＣかかった。このことから、実施例１によれば、比較例１に対して、音叉型水晶振動子２の発振検査時において音叉型水晶振動子２の発振を早めることができることは明らかである。
【００４９】
図５に示す実施例２では、上記した実施例１とは別形態の音叉型水晶振動子２を使用し、この実施例２の音叉型水晶振動子２の音叉型水晶振動片の寸法は、長さ４．５ｍｍ、幅１．００ｍｍ、厚さ０．２４ｍｍであり上記した実施例１と比べると寸法が大きい音叉型水晶振動片を用いている。その他の構成は格別異なる構成のものを用いているものでなく、ここでの説明は省略する。図５に示すように、実施例２では発振が電源供給開始から約１０ｍＳＥＣで立ち上がり約８０ｍＳＥＣで安定した。このように、実施例２によれば、上記した実施例１と比較して（図４（ａ）参照）、発振の立ち上がりの速さの点で音叉型水晶振動子２の発振を早めるのに好ましい。
【００５０】
図６に示す実施例３および比較例３では、音叉型水晶振動子２の発振を検知する対象を、音叉型水晶振動子２の発振周波数（具体的に発振周波数の３σ（周波数バラツキ））とし、３σが１０．００以下において発振が安定状態であるとしている。また、励振用発振器４１の励振信号は３２．７６８ｋＨｚであり、検査用発振器４１の発振信号（発振検出信号）は３２．７６８ｋＨｚ（本実施例３では３０００逓倍として９８．３０４０ＭＨｚとし、発振周波数カウンターのゲート時間を０．１秒としている）であり、同一の音叉型水晶振動子２に対して３０回同じ条件で測定した。また、発振検査を行う音叉型水晶振動子２の音叉型水晶振動片の寸法は、長さ４．５ｍｍ、幅１．００ｍｍ、厚さ０．２４ｍｍである。図６に示すように、実施例３では発振が電源供給開始から約２０ｍＳＥＣで安定した。これに対して比較例３では発振が安定するまで電源供給開始から約２５０ｍＳＥＣかかった。このことから、実施例３によれば、比較例３に対して、音叉型水晶振動子２の発振検査時において音叉型水晶振動子２の発振を早めることができることは明らかである。
【００５１】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、音叉型水晶振動子などの音叉型圧電振動デバイスの発振検査の際に用いる機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本実施例にかかる、音叉型水晶振動子の製造工程の一工程である発振検査工程で用いる発振装置を示した概略図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる、音叉型水晶振動子の発振検査器および発振装置の概略構成図である。
【図３】図３は、本実施の変形例にかかる、音叉型水晶振動子の製造装置の一工程である発振検査工程を示した概略図である。
【図４】図４は、本実施例１および比較例１における実験結果を示したデータ図である。図４（ａ）は、本実施例１の実験結果を示したデータ図である。図４（ｂ）は、比較例１の実験結果を示したデータ図である。
【図５】図５は、本実施例２における実験結果を示したデータ図である。
【図６】図６は、本実施例３および比較例３における実験結果を示した表である。
【符号の説明】
【００５４】
２ 音叉型水晶振動子（音叉型圧電振動デバイス）
４ 発振装置
４１ 励振用発振器
４２ 検査用発振器
４３ 切替部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音叉型圧電振動デバイスを発振させる音叉型圧電振動デバイスの発振装置であって、
音叉型圧電振動デバイスの共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型圧電振動デバイスに出力して当該音叉型圧電振動デバイスを励振させる励振用発振器と、
音叉型圧電振動デバイスを発振させる検査用発振器と、が設けられ、
前記励振用発振器により音叉型圧電振動デバイスを励振させ、この励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを前記検査用発振器により当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させることを特徴とする音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項２】
前記励振用発振器と前記検査用発振器とは切替部を介して接続され、
前記切替部により前記励振用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続と、前記検査用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続とが切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項３】
前記励振用発振器から前記検査用発振器への前記切替部による音叉型圧電振動デバイスとの接続の切替は、連続して行われることを特徴とする請求項２に記載の音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項４】
当該発振装置は、音叉型圧電振動デバイスの発振検査器に取り外し可能に外付けされたことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項５】
前記励振用発振器には、任意の発振信号を出力する任意の発振源が取替え可能に設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１つに記載の音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項６】
音叉型圧電振動デバイスを発振させる音叉型圧電振動デバイスの発振方法であって、
音叉型圧電振動デバイスの共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型圧電振動デバイスに出力して当該音叉型圧電振動デバイスを励振させる励振用発振工程と、音叉型圧電振動デバイスを発振させる検査用発振工程と、を有し、
前記励振用発振工程において音叉型圧電振動デバイスを励振させ、前記検査用発振工程において励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させることを特徴とする音叉型圧電振動デバイスの発振方法。
【請求項１】
音叉型圧電振動デバイスを発振させる音叉型圧電振動デバイスの発振装置であって、
音叉型圧電振動デバイスの共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型圧電振動デバイスに出力して当該音叉型圧電振動デバイスを励振させる励振用発振器と、
音叉型圧電振動デバイスを発振させる検査用発振器と、が設けられ、
前記励振用発振器により音叉型圧電振動デバイスを励振させ、この励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを前記検査用発振器により当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させることを特徴とする音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項２】
前記励振用発振器と前記検査用発振器とは切替部を介して接続され、
前記切替部により前記励振用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続と、前記検査用発振器と音叉型圧電振動デバイスとの接続とが切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項３】
前記励振用発振器から前記検査用発振器への前記切替部による音叉型圧電振動デバイスとの接続の切替は、連続して行われることを特徴とする請求項２に記載の音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項４】
当該発振装置は、音叉型圧電振動デバイスの発振検査器に取り外し可能に外付けされたことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項５】
前記励振用発振器には、任意の発振信号を出力する任意の発振源が取替え可能に設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１つに記載の音叉型圧電振動デバイスの発振装置。
【請求項６】
音叉型圧電振動デバイスを発振させる音叉型圧電振動デバイスの発振方法であって、
音叉型圧電振動デバイスの共振周波数または当該共振周波数近傍の周波数の発振信号を音叉型圧電振動デバイスに出力して当該音叉型圧電振動デバイスを励振させる励振用発振工程と、音叉型圧電振動デバイスを発振させる検査用発振工程と、を有し、
前記励振用発振工程において音叉型圧電振動デバイスを励振させ、前記検査用発振工程において励振させた状態の音叉型圧電振動デバイスを当該音叉型圧電振動デバイスの共振周波数で発振させることを特徴とする音叉型圧電振動デバイスの発振方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１０２０１９（Ｐ２００８−１０２０１９Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８４７９８（Ｐ２００６−２８４７９８）
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
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