其实,石英技术运用到时钟上并不是日本人的专利,而是早在1928年,美国科学家沃伦-马里森利用石英晶体在电路中能够产生频率稳定震动的特性,制造出了第一座石英钟。只不过,把石英技术微缩至小小的手表壳中,却是日本人。
也由此,让称霸钟表制造业百来年的瑞士,承受了一次灭顶之灾。
1969年Seiko Astron,第一块石英表
1969年Seiko Astron,第一块石英表,采用18k黄金外壳,当时售价45万日元,即1257美元左右。按照当时黄金兑换,可买十几块劳力士手表。
在1969年12月25日,日本精工Seiko推出世界上首枚石英表,平均每月误差在5秒左右,比当时的机械表要精准数百倍以上,且能持续工作一年之久。
精工开始石英晶体振荡器研发计划到首款石英腕表面世,整整经过了10年时间。并在1969年之后,免费公开石英表的结构原理技术,石英表风潮席卷全球。
除了在精度上竞争以外,石英手表也开始多功能化,也解放了手表设计师的想象力。手表可以做到更薄、更小,功能也可以更加复杂。当然,在价格上也更加亲民。
精工创始人――服部金太郎
我们都知道石英表比机械表更精准,因为石英表机心的石英振荡频率更高,机械表通常在3Hz,即每秒来回振动3次,常见机械表通常在每小时21600次/28800次,而石英表可以做到每秒几千上万次。
被命名为“Seiko Astron”的世界上第一款石英表,当时机芯的频率8192Hz。
不过,在后来,石英机芯的振频被瑞士另一家制表商芝柏在后来的1971年,定为32768Hz。这一石英表标准,被沿用至今。
1972年精工石英VFA 39SQC
石英表精准,但并不代表就没有误差。
外部环境的温度会影响到机芯石英振晶的振动频率,完美温度是20°左右,但在现实生活中温度是随时在变的。
所以会产生误差,一般来讲石英机芯的月误差在10秒左右。
1973年精工高级双石英表
精工双历石英表精工石英液晶显示手表
不过,在1972年开始,石英表量产化技术成熟,年产量达到60000只,1975年后已经达到了170万只了,这对瑞士传统机械表市场造成很大的侵害!
带有计算器功能的手表C-80
石英表在一开始比较昂贵,原本做计算器的日本Casio(卡西欧)公司也推出了自家带有计算器功能的手表C-80,将售价下沉到了75美元。
甚至后来Casio还增加了电话号码簿功能,一时热销多国,创下了上市五年600万台的销售记录。
1974年卡西欧推出其首款数字石英表Casiotron
卡西欧让石英表更加亲民。1974年卡西欧推出其首款数字石英表Casiotron。该表是该公司研究LCI石英技术的成果, 电子袖珍计算器使用的技术与石英表相似。
劳力士石英机芯腕表
石英表技术也让一些瑞士传统制表商妥协,包括在1977年,劳力士发布了Cal.5035和Cal.5055两款量产石英机芯。
还有遭受石英危机后,Heuer(豪雅)表也在1985年被卖给了TAG集团,所以现在变为TAGHeuer(泰格豪雅)。
石英危机开始后,斯沃琪集团开始降低浪琴的品牌档次。
同时,让浪琴参与石英表的研发和生产。其实浪琴对于石英技术并不是门外汉。早在1955年,浪琴便就成立了一个研究小组,致力于研发电子手表。
1954年的浪琴Chronocinegines计时装置
1969年 浪琴石英概念表
浪琴石英表小组与独立电子公司Bernard Golay SA建立合作伙伴关系。1965年,联合推出了第一块石英表原型。
两年后,两个合作伙伴签署了一项公约,浪琴表从石英手表的销售中支付了Golay特许权使用费。他们将浪琴(机械部分)和Golay(电子部分)之间的研发项目分开,而石英则由Ebauches SA的Oscilloquartz部门委托研发。
浪琴表Calibre 6512石英机芯
不过,从研发试验到批量生产还有许多路要走,比如浪琴在原型的批量生产工业化和商业化遇到了问题。当时没有批量生产的工业条件,缺乏与技术管理工程师的协调。随后1971年2月,Golay向浪琴销售部门交付了50个石英机心。然而,机心质量非常多,由此,两家合作伙伴翻脸。
浪琴但在1971年8月又进行了200次大规模生产的尝试。直到1972年,Ultra-Quartz机芯才被推出,但遗憾的是没有成功。这时,由于竞争对手公司生产其他类型的石英机芯并以较低的价格出售,因此技术上已经过时了。
1977年至1978年间,浪琴表的工作室适合大规模生产电子机芯。
与此同时,虽然它继续从Ebauches SA购买石英机芯,但浪琴表开始开发自己的内部电子机芯。
在EUauches和浪琴表的所有者ASUAG和1983年的SSIH(欧米茄集团)合并之后,SMH(斯沃琪集团自1998年)成立。
这导致了新的产业结构调整,其中浪琴表不再拥有技术管理部门(1984年)并放弃了其研发和生产活动。
由此,斯沃琪集团在海耶克的带领下,改变人们对于“好表”的标准定义,手表不再只是用来看时间的工具,而是一种装饰品,一种彰显身份的奢侈品,让人们重新接受机械表。
虽然在今天石英表没有受到热烈的追捧,同等情况下价值也可能没有机械表高,但它普及了人们佩戴手表的习惯,让手表行业在今天仍然备受欢迎,其贡献厥功至伟。
说到底,其实石英机芯就是利用这种周期性连续“振动”的晶体,给我们带来精确的时间。
石英机芯
虽然听上去很容易,但看完它背后的历史,就不得不感叹这真是一场天然(石英)与科技(电子)的奇妙结合。
同样,小爵家的极光小烟熏石英防水腕表,也是天然与科技的做到了完美结合。
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宾爵小科普:
说完这场石英表与瑞士表缠斗半世纪的“石英革命”,可能会有人好奇,这块占据腕表世界半壁江山的“石英机芯”,究竟运用了怎样的原理呢?
事实上,石英机芯手表严格来说被称为水晶振动电子表,但它不同于电子表,电子表内部装有电子元件,通常是带有液晶显示器的电子表,石英表中使用的石英机芯利用了水晶片的“震动现象”。
构成石英表机芯的主要部件包括电子元件(电池)、线圈、马达、石英振动器以及一些有助于连接和传输能量的机械部件。当然,为了保证零件的稳定性,有时还会添加红宝石。
石英机芯的工作原理是首先给石英表中的晶体通电,晶体会以固定频率频率振动。然后,固定频率被转换为1Hz,使得每秒钟改变一次的信号可以被转换为当前周期数。
振动产生的电流非常微弱,因此需要特殊的工具来增加这些信号的振幅。这些增加的信号将随着电流传输到转子齿轮,然后手表的秒针将随着这些电流的传输开始工作。