改變鐘錶產業的石英革命(上)

在沒有電子時計與手機的年代,一般人假如想知道當下的時間,就得仰賴口袋裡的懷錶,或是手中佩戴的腕錶。然而當時的機械錶不像現在如此精準,也因此催生出高度精準的石英錶。Seiko正式量產石英腕錶而颳起石英風暴,衝擊許多機械錶品牌,大舉裁員,甚至倒閉,然而石英錶對鐘錶的影響仍持續到今日,甚至在機械錶盛行的現今,再度華麗轉身。

 

由居禮夫人的丈夫皮耶.居禮(Pierre Curie) 以及他的哥哥雅克.居禮(Jacques Curie) 共同發現了壓電效應(Piezoelectricity)。Photo credits: onscale

 

談到石英錶,就得先來了解它的來龍去脈。早在1880年, 由居禮夫人的丈夫皮耶.居禮(Pierre Curie) 以及他的哥哥雅克.居禮(Jacques Curie) 共同發現了壓電效應(Piezoelectricity),它是指能被電極化的絕緣體(介電質) 在機械能與電能間轉換的現象。

 

(圖左)早期的石英鐘相當龐大,像是瑞士在第二次世界大戰前所生產的第一個石英鐘高度就比成人還高。圖右為Seiko 35A 石英機芯。

 

到了1921年,美國物理與電子工程師加迪(Walter G. Cady)製造第一個石英晶體諧振器(Crystal Oscillator),並於1927 年由貝爾電話公司(Bell Telephone) 工程師莫里森(Warren Morrison) 應用而誕生石英鐘。它透過逆壓電效應,將電壓傳給石英振盪器產生高振頻,再傳給IC 晶片,由它來控制秒針一秒跳一次,取代了傳統機械鐘中擒縱系統的功能。

 

Patek Philippe Beta 21 石英錶。

 

比起傳統機械鐘,石英鐘精準許多,也因此成為當時世界時間標準,之後才被2000 萬年誤差1 秒的原子鐘取代。最初的石英鐘就像剛發明的電腦一樣龐大又笨重,只適合放在實驗室中,很難讓人與隨身攜帶的腕錶聯想在一起。

到了1962 年,百達翡麗、勞力士、伯爵、Omega、積家與IWC等20個鐘錶品牌攜手在瑞士納沙泰爾成立電子鐘錶中心(Centre Electronique Horloger, CEH),負責研發石英機芯,並在1966年由工程師Armin Frei 研發出X-Y 切割石英,將長度縮小至24 毫米,並裝進錶徑27 x 27 毫米的錶殼內,即所謂的Beta 1 石英錶,也是目前世界最早出現的非量產石英錶。

 

Beta 1 石英腕錶採用方型錶殼,是目前世界最早出現的非量產石英錶。

 

1967年則微調推出Beta 2,讓電力維持至少一年。CEH於1970年的巴塞爾錶展上正式推出名為Beta 21的量產版本石英錶。

然而就像茶不是產於英國,但是在17 世紀傳入英國後被喜愛喝紅茶的凱薩琳王后(Catherine of Braganza) 發揚光大,帶動了英國的飲茶風氣一般,石英錶即便最早由傳統瑞士錶業開啟濫觴,卻被遠在東洋的日本發揚光大。

 

 


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