JPH11195946A

JPH11195946A - 周波数調整装置

Info

Publication number: JPH11195946A
Application number: JP81098A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yanagi; 雄二柳; Ichiro Araki; 一郎新木
Original assignee: Tokki Corp
Current assignee: Canon Tokki Corp
Priority date: 1998-01-06
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】水晶振動子等の圧電素子の周波数の調整量のばらつきが
大きい場合でも、装置全体の調整処理を高速に、かつ有
効に調整することができる周波数調整装置を提供する。【目的】【構成】周波数測定及び周波数演算機能を有する複数
の調整部からなる第１の粗調整部１１、第２の粗調整部
１２、第３の粗調整部１３、微調整部１４から構成さ
れ、各粗調整部は水晶振動子２の周波数を調整前に測定
し、調整量が均等になるように演算し、周波数調整を行
い、生産性及び効率の良い周波数調整を行うものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水晶片等の圧電素子の
表面に電極を形成してなる水晶振動子を高速かつ効率良
く周波数調整を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水晶振動子を一例として説明する。例え
ばＡＴカットの水晶振動子の共振周波数は、水晶片の厚
みと、その表面に蒸着等の方法により形成された表面の
金属電極膜の質量により決定される。水晶振動子は、水
晶片の厚さのばらつきと電極膜の厚さのばらつきが複合
した周波数のばらつきが生じる。この周波数のばらつき
を、真空蒸着又はエッチングにより、電極膜の質量を増
減し、所定の周波数に調整する必要がある。

【０００３】しかし、この周波数のばらつきは、形状又
は製造工程により大きく異なる。大きなばらつきを持つ
水晶振動子を調整する場合、必然的に調整の時間が掛か
ることになる。水晶片の加工と電極膜の形成は、多数個
を同時に処理するため、生産性は高い。しかし、周波数
調整は、個々の水晶振動子を目標周波数に合わせるた
め、１個毎の調整が必要で、生産性が低い。そこで、調
整時間を短くし、生産性を向上するために、一つの周波
数調整装置に、複数の調整箇所を設け、生産性を向上す
ることが考えられる。

【０００４】従来の水晶振動子の周波数調整装置は、例
えば特開平８−１８１５５８に示される装置が知られて
いる。この周波数調整装置は、図１に示す如く真空の調
整室１内で、水晶振動子２が連続的に搬送部６により供
給され、高速で調整する粗調の調整部３、中速で調整す
る粗微調の調整部４、低速で調整する微調の調整部５か
ら構成され、それぞれの調整部では、事前に定めた目標
周波数に至るまで、調整を行っている。例えば、高速の
調整部３では目標周波数の２００ｐｐｍまでを調整し、
中速の調整部４では目標周波数の５０ｐｐｍまでを調整
し、低速の調整部５では目標周波数まで調整する。水晶
振動子の調整は、非常に高精度が要求されるため、前述
のように、少なくとも高速で荒く調整する粗調整部と、
低速で精度良く調整する微調整部から構成されている。

【０００５】調整量として、５００ｐｐｍから２０００
ｐｐｍを仮定し、調整部３、４、５に前記定まった調整
終了周波数を設定し、それぞれの調整部の調整部では、
調整量に応じた調整速度で調整できるようになってい
る。

【０００６】しかし、調整前の水晶振動子の周波数ばら
つきが非常に大きく、調整量が大きい場合、調整速度に
限界があり、最初の調整部３の調整時間が非常に長くな
り、装置全体の調整時間は調整部３の調整時間に律束さ
れる。反対に調整量の小さい水晶振動子では、調整部３
の処理時間は非常に短いものの、調整時間は調整部４、
５に律束され、装置全体の調整時間の短縮ができない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の周波数調整装置
にあっては、調整量が大きい場合、最初の調整部に調整
時間が掛かり、生産性が著しく低下する問題がある。高
速の粗調整の調整部を増やしても、それぞれの調整部
で、定まった所定の周波数に調整することは、装置とし
て容易であるが調整量の少ない振動子に対しては、調整
部が有効に処理しないことになる。

【０００８】本発明は、水晶振動子等の圧電素子の周波
数の調整量のばらつきが大きい場合でも、装置全体の調
整処理が高速に、かつ有効に調整することができる周波
数調整装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前述のような問
題点を鑑みてなされたもので、周波数調整前の共振周波
数を測定し、それぞれの水晶振動子のばらつきに対し、
それぞれの調整部の調整量を均等に調整するための手段
を設けた。

【００１０】

【作用】それぞれの調整部で調整量を均等にすることに
より、それぞれの調整部の調整時間が均等化され、調整
装置全体の調整時間が最小化される。調整量が大きい水
晶振動子は、それぞれの調整部の調整時間が均等に増加
し、調整量の少ない水晶振動子でも、それぞれの調整部
の調整時間が均等に短縮され、調整時間が多い調整部、
調整時間が少ない調整部が無いように、均等に調整する
ことができる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明に係る周波数調整装置の実施例
を図２から図３を用いて説明する。

【００１２】図２は、本発明の第１の実施例の説明図で
ある。調整室１の内部の最初に第１の粗調整部１１、第
２の粗調整部１２、第３の粗調整部１３、最後に微調整
部１４から構成されており、それぞれの調整部はネット
ワーク・アナライザのような周波数測定機能を有し、か
つ周波数の演算機能を有し、例えば特願平８−１５４０
２８に示されるように、周波数を測定しながら調整が行
えるように構成されている。調整室１は、真空ポンプに
真空排気され、調整室１の前後には仕込み、取り出し室
があるが、本実施例では割愛してある。

【００１３】水晶振動子２は、搬送部６により連続的に
供給され、最初に第１の粗調整部１１に到達すると、第
１の粗調整部１１が調整前に周波数を測定する。本実施
例では、粗調整整部が３箇所であるから、目標周波数と
の差の３分の１を調整する。次に水晶振動子２が第２の
粗調整部１２に到着すると、同様に第２の粗調整部１２
が周波数を測定して目標周波数との差の２分の１を調整
する。次にの第３の粗調整部１３は目標周波数の僅か手
前まで調整する。最後の微調整部１４は、残りの目標周
波数までの微量の周波数を調整する。周波数測定は、調
整前でも良いし、調整開始時でも良い。各調整部が周波
数演算を有することにより、他の調整部と関わりを持た
ず、単独で調整することができる。また、前段の調整部
で何らかの不具合により、調整量が不十分であっても、
その後の調整部で分担調整が可能である。例えば、第１
のの粗調整部１１で調整が不十分であった場合、第２の
粗調整部１２と第３の粗調整部１３で２分の１づつを分
担して調整するため、１箇所の粗調整部に時間的負担が
掛かることはない。この様に、電気的接触不良のような
何らかの不具合に対しても冗長性を持たせることができ
る。

【００１４】図３に第２の実施例を示す。本実施例で
は、全ての調整前に周波数を測定し、それぞれの調整部
に調整すべき周波数を伝達し、それぞれの調整部がその
周波数に従って調整する。第１の粗調整部１１、第２の
粗調整部１２、第３の粗調整部１３、微調整部１４は周
波数カウンタのように周波数を測定する機能を有し、各
調整部と接続されたコンピュータのような演算機能及び
通信機能を有する制御部１５から構成されている。

【００１５】水晶振動子２は、最初に第１の粗調整部１
１に到着すると、第１の粗調整部１１が調整前の周波数
を測定し、この周波数は制御部１５に伝達され、制御部
１５は、第１の粗調整部１１に目標周波数に対する差の
３分の１の周波数を設定し、第２の粗調整部１２に目標
周波数との差の３分の２の周波数を設定し、第３の粗調
整部１３に目標周波数の僅か手前の周波数を設定する。
微調整部１４には目標周波数を設定する。それぞれの調
整部は同時に調整を開始し、全ての調整部が調整完了
後、水晶振動子２は、搬送部６により次の調整部へ移動
される。ここに示した制御部１５は、第１の粗調整部１
１で測定した周波数を演算すると同時に第２の粗調部１
２、第３の粗調部１３に伝達するのではなく、制御部１
５の内部に記憶しておき、第１の粗調整部１１を通過し
た水晶振動子２が第２の粗調整部１２に到達した時点
で、制御部１５から第２の粗調整部１２に伝達される。
第３の粗調整部１３にも同様に伝達される。

【００１６】また、第２の実施例の説明では、調整部で
は測定周波数の演算機能を持たず、制御部１５で全体を
制御するように説明したが、各調整部に演算記憶機能が
ある場合、この制御部１５は各調整部１１から１４に含
むことができる。

【００１７】また、調整前に周波数を測定することによ
り、不良品に対する不要な調整を防ぎ、生産性を向上す
ることもできる。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係る周波数調整装置にあって
は、上記の如く各調整部が均等に調整するため、各調整
部の調整時間を均等にすることができ、生産性が高く、
設備効率のよい周波数調整装置を提供することができ
る。また、不具合に対しても冗長性があり、不良の水晶
振動子に対しても不要な調整時間を削除することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】従来技術による周波数調整装置の説明図である

【図2】本発明の周波数調整装置の第１の実施例の説明
図である。

【図3】本発明の周波数調整装置の第２の実施例の説明
図である。

【符号の説明】

１調整室２水晶振動子６搬送部１１第１の粗調整部１２第２の粗調整部１３第３の粗調整部１４微調整部１５制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水晶振動子等の圧電素子の表面電極膜の
質量を増加又は減少させて周波数を調整し、かつ複数の
調整部を有する周波数調整装置に於いて、調整前の周波
数を測定する手段と、それぞれの調整部で調整量を均等
に調整する手段とを有することを特徴とする周波数調整
装置。
【請求項２】複数の調整部で調整量を均等に調整する
方法に於いて、それぞれのの調整部で調整前に周波数を
測定し、それぞれの調整部で均等となる調整量を算出す
る手段を備えたことを特徴とする請求項１の周波数調整
装置。
【請求項３】複数の調整部で調整量を均等に調整する
方法に於いて、最初の調整部で周波数を測定し、それぞ
れの調整部に均等となる調整量を伝達する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１の周波数調整装置。