身近な水晶

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水晶
水晶の基礎知識

水晶は、神社やパワーストーンを扱っているお店などで手に入れることができます。水晶は持ち歩いたり、家に飾っている人もいるでしょう。ですが、お守りとしてだけではなく、様々なことに使われているのをご存じですか?
ここでは、身近な水晶について紹介したいと思います。

振動する水晶!?

水晶振動子それでは、さっそくあまり知られていない水晶の不思議な特徴を紹介しましょう。

1つ目は結晶を押したりして、外から圧力をかけると、表面にプラスとマイナスの電気が発生します。

2つ目は水晶に電圧をかけると、振動します。

1880年、鉱物の結晶に電気を通すと振動することが発見されました。いろんな鉱物で実験してみたところ、一番正確に安定した振動を起こしたのが水晶だったのです。この振動する水晶の発見は、電子技術を大きく発展させるきっかけになりました。

“振動する”という水晶の特徴を生かして作られたのが、水晶振動子です。製造段階で水晶の切り方や温度が変わると、1秒間の振動数も変わってきてしまうので、正確な水晶振動子をつくるのはとてもむずかしいことなんですよ。

水晶振動子の役割は時を刻むこと…。このため、パソコンやカメラ、携帯電話など、正確な時を刻まなければならないものには、水晶振動子が組み込まれています。というわけで、電子機器にはほとんど使われているといえますね。次の項目から、水晶振動子が使われている製品を見ていきましょう。

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デジタルカメラ

デジタルカメラ今や、一家に1台が当たり前ともなっているデジタルカメラ。これは、写真として撮った静止画をデジタルデータとして記録するカメラのことですが、このデジタルカメラにも水晶振動子が使われています。

デジタルカメラは、撮影した直後から好きな画像を好きなときに確認できて、気に入らないものは消して撮り直すこともできます。ドライブや旅行時の思い出作りの必需品ですよね!

最近は、多機能のデジタルカメラがたくさん出ているので、水晶がますます欠かせない存在になっています。そのほか、デジタルカメラ以外にもパソコンやテレビ、ビデオ、さらにはCDやMDなど…大量の情報を素早く処理しなければならないものには、必ず水晶が組み込まれています。

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クオーツ時計

クオーツ時計水晶が使われている身近なものの一つに「クオーツ時計」が挙げられます。時計は大きく、機械式時計クオーツ時計の2種類に分けられます。

機械式時計は、巻き上げたゼンマイが元に戻る力を動力源として、複雑に組み込まれた内部の歯車などを動かすことで時を刻みます。

一方、クオーツ時計は電池式で、時計に搭載されている水晶振動子が正確に時を刻みます。今ではほとんどの時計がクオーツ時計となっていますね。

クオーツ時計は機械式時計よりも正確で、しかも故障が少ないというメリットがあります。水晶を使ったクオーツ時計は、機械式時計だと1日10〜20秒生じていた誤差を約0.5秒に縮めているんですよ。

値段もクオーツ時計のほうが安く、簡単にメンテナンスができます。普通に使っていれば一度電池交換するとモノによっては10年近く動き続けます。ちなみに、私は腕時計の電池やベルトを取り替えながら、もうかれこれ10年以上使い続けていますね。

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携帯電話

携帯電話現代人の必須アイテムともいえる携帯電話にも、電波の発信に水晶発振器、受信・送信に「水晶フィルタ」が使われています。

今、ワンセグ放送を受信できる携帯電話が種類豊富に販売されていますが、このワンセグ放送受信に便利なのが、電圧をコントロールできる水晶発振器なのです。

水晶フィルタは、携帯電話の内部や外部にたくさん飛び交っている電波の中から必要なものだけを通すという大切な役割をもっています。

さらに、これらの水晶が使われている部品も、携帯電話のサイズに伴って変化しているんですよ。1980年代、ショルダーフォンと呼ばれる肩からかけるタイプが登場したときには水晶部品の容量もとても大きなものでした。

1990年代に入ると、手のひらサイズの携帯電話が増え、水晶部品の容量は1/10になりました。そして2000年代には通話やメール機能はもちろん、インターネットやデジタルカメラも高性能になってきています。小さな部品の中にいくつもの機能が凝縮されているんですね。

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