32,768Hzではなかった。
いま量販店で売られているクオーツ時計の裏を開ければ、銀色の小さな缶が出てくる。中身は32,768Hzで屈曲振動する音叉型の水晶片で、この数字は2の15乗にあたるから、周波数を半分にする回路を15段重ねれば、ちょうど1Hz——1秒に1回のパルスになる。
ところが1969年12月25日に発売されたセイコー クオーツアストロン 35SQの水晶は、8,192Hzで振動していた。2の13乗である。分周段数は13段。後に16,384Hz（2の14乗、14段）へ引き上げられたが、32,768Hzが標準になるのはさらに後の話で、世界初のクオーツ腕時計は、いまの標準の4分の1の速さで震えていたことになる。
2の累乗であることが、なぜそこまで重要なのか。電子回路で周波数を割るときの基本の素子がフリップフロップで、これは入力パルス2回につき出力を1回反転させる、つまり周波数を正確に2分の1にする。1段で2分の1になるので13段で8,192分の1、8,192を2の13乗で割れば1がきれいに残る。
もし水晶の周波数が10,000Hzだったらどうなるか。2で割り続けても10,000→5,000→2,500→1,250→625で、そこから先は整数にならない。10進のカウンタを組めば割れる。ただし35SQのムーブメントに載っていたのは、トランジスタ76個とコンデンサ29個という、個数を数えられる規模の回路だった。
| 発売年 | 1969年 | 12月25日 |
|---|---|---|
| 発売時価格 | 450,000円 | 当時 |
| 水晶発振周波数（初期型） | 8,192Hz | 2の13乗 |
| 分周段数（初期型） | 13段 | フリップフロップ |
| 水晶発振周波数（後期型） | 16,384Hz | 2の14乗 |
| 分周段数（後期型） | 14段 | |
| ステップモーター駆動 | 1秒に1回 | |
| 月差 | 5秒 | ±、公称 |
| 日差換算 | 0.2秒 | ± |
| 精度（ppm換算） | 1.9ppm | 月差±5秒から算出 |
| ケース素材（金の純度） | 18K | 18KYG金無垢 |
| ケース径（公式記載A） | 35mm | 50周年ページ |
| ケース径（公式記載B） | 36mm | 公式内で不一致 |
| 石数 | 8石 | |
| トランジスタ数 | 76個 | ハイブリッドIC |
| コンデンサ数 | 29個 | ハイブリッドIC |
| 初回生産数 | 100本 | |
| 開発拠点 設立年 | 1959年 | 諏訪精工舎 |
| 未来技術遺産 登録年 | 2014年 | 国立科学博物館 |
| 同時期の機械式の日差 | 20秒 | 比較対象 |
| 機械式に対する精度倍率 | 100倍 | 約 |
では、なぜ13段だったのか。水晶は周波数が高いほど安定する一方、高くすれば分周段数が増えて素子も電流も増える。その綱引きの、1970年における答えが13段である。そして8,192Hzは、行き止まりではなかった。35SQの後期型は16,384Hz、2の14乗へ上がっている。スイス電子時計センター（CEH）が1970年に出したベータ21も8,192Hzだったという説がある。事実なら、日本とスイスが同じ時期に同じ数字へ行き着いたことになる。
360Hzは、割り切れない。
クオーツ以前に、電子式腕時計はすでに存在していた。ブローバ アキュトロン、1960年発売。テンプの代わりに金属の音叉を電磁石で鳴らし、その振動を時間の基準にする方式で、振動数は360Hzである。機械式に対し、日差±2秒（月差±60秒）を謳った。
しかし360という数字を素因数分解すると2³×3²×5になる。2の累乗ではない。したがってフリップフロップを何段重ねても1Hzには着地しない——2で3回割れば45Hzになり、そこで行き止まる。
| 機械式テンプ 28,800振動/時 | 4Hz | |
|---|---|---|
| 機械式テンプ ハイビート36,000振動/時 | 5Hz | |
| ブローバ アキュトロン 音叉（1960年） | 360Hz | 2³×3²×5 |
| セイコー 35SQ 水晶（1969年） | 8,192Hz | 2の13乗 |
ブローバがどうしたかというと、爪とインデックス車という機械で減速した。音叉の先端に付いた爪が、微細な歯を刻んだインデックス車を少しずつ送り、そこから先は普通の輪列で針を回す。電子式を名乗りながら、最終的な減速は歯車だったのであり、インデックス車の歯数は300歯とされるものの、確定はしていない。いずれにせよ、肉眼では歯が見えない水準の加工が要る。
この構造の副産物が、アキュトロン特有の見た目と音になった。秒針が1秒ずつ跳ねず、滑らかに流れる連続運針。そしてチクタク音の代わりに、360Hzのハム音が手首の上で鳴り続ける。時計が音を立てるのではなく、唸る。
35SQは、その減速のほとんどを電気で済ませた。13段の分周で1Hzを作り、ステップモーターを1秒に1回だけ動かし、そこから輪列で針を回す。電子と機械の接続点が、音叉式より後ろへ移った。秒針が1秒ずつステップするか、滑らかに流れるか——この見た目の違いは意匠ではなく、どこまで電気で割ってから歯車に渡すかの違いから出ている。
そして、精度は素材の問題でもあった。アキュトロンの音叉は金属で、温度が変われば寸法が変わり、寸法が変われば固有振動数が変わる。水晶は温度による周波数変化がppmの桁に収まる。日差±2秒と日差±0.2秒——1960年と1969年のあいだに、10倍の差が開いた。
水晶は、何度で正しいか。
水晶なら何でも安定するわけではない。切り方によって温度特性がまるで違い、腕時計に積める切り方は限られていた。
ATカットは1〜200MHzの高周波帯で使われ、温度特性は三次曲線を描くとされる。SCカットはさらに安定するが、周波数変化がゼロになる温度——ゼロ点が約85℃付近にあるとされる。その温度を保てる環境でこそ性能が出る切り方で、腕にヒーターは積めない。
| 音叉型 周波数帯 下限 | 10kHz | |
|---|---|---|
| 音叉型 周波数帯 上限 | 200kHz | |
| 音叉型 温度特性の頂点 | 25℃ | 約25℃・常温 |
| 音叉型 温度係数 | -0.04ppm/℃² | 二次曲線 |
| ATカット 周波数帯 下限 | 1MHz | |
| ATカット 周波数帯 上限 | 200MHz | 三次曲線 |
| SCカット 温度特性ゼロ点 | 85℃ | 約85℃・恒温槽前提 |
残るのが音叉型で、周波数帯は10〜200kHz、消費電力が低く、そして温度特性の頂点が約25℃にある。人肌に近い。ただし特性は二次曲線で、温度係数はおよそ-0.035ppm/℃²、つまり25℃から離れるほど加速度的に遅れる。10℃ずれれば0.035×100＝3.5ppm、1日あたり約0.3秒。夏の直射日光下と冬の外気で、遅れ方が違う。
低周波であること、消費電力が低いこと、常温にピークがあること。この3つが同時に揃うのが音叉型だったから、35SQも、いま量販店に並ぶクオーツも、同じ形の水晶を積んでいる。
数字を同じ物差しに乗せると、桁の違いが見える。機械式の日差20秒は約231ppm。35SQの月差±5秒は約1.9ppm。市販の32.768kHz音叉型水晶振動子、3.2×1.5×0.65mmの表面実装品。その周波数偏差±20ppmは日差にして約±1.7秒だから、水晶片単体の素性は35SQのムーブメント完成品より粗い。ただし前者は部品単体の許容公差、後者は完成品の実力値であり、測っている対象が違うので、この二つは並べても引き算できない。
| 機械式腕時計 日差20秒（1969年） | 231ppm | 約 |
|---|---|---|
| 市販32.768kHz水晶振動子 単体偏差 | 20ppm | マイクロクリスタル製 |
| セイコー 35SQ 月差±5秒（1969年） | 1.9ppm | 約 |
| シチズン Cal.0100 年差±1秒（2019年） | 0.03ppm | 約 |
その先がある。シチズン Cal.0100は年差±1秒、約0.032ppm。発振周波数は8,388,608Hz——2の23乗で、35SQのちょうど1,024倍。分周は23段になる。周波数を上げれば安定するという原則そのものは、1969年から変わっていない。変わったのは、23段を回しても電池が保つようになったことのほうだ。
45万円の時計が、何になったか。
35SQのケースは18KYG。金無垢である。石数8石——クオーツになっても輪列には受石が要る。ケース径は35mmとも36mmとも記載されていて、数字が割れている。50年以上前の製品でこの程度の揺れは珍しくないが、世界初を名乗る製品の寸法が揃っていないのは、それはそれで面白い。
価格は450,000円。1969年の大卒初任給をおよそ30,600円とすれば、14.7か月ぶんにあたる。1年と3か月ぶんの給料が、手首に乗る計算になる。
12月の時点で組み上がっていたのは約20本とされ、100本は発売から年内までに売れた本数にあたる。その20本を12月25日に間に合わせたとすれば、1日数本の速度になる。工場ではなく、工房の速度である。
1969年の45万円以降、量販帯の価格が年次でどう動いたかは追えない。ただし製品の側の動きは、はっきりしている。1973年10月、セイコーは6桁表示の液晶デジタルウオッチ、クオーツLC V.F.A. 06LCを出した。発売から4年で、金無垢の秒針付きから、液晶に数字が並ぶ形へ移っている。6桁表示デジタルウオッチは2019年に未来技術遺産へ登録されている。
2019年に出たのが、セイコー SBXD002——1969クオーツ アストロン50周年記念の限定モデルで、生産は50本だけだった。Cal.3X22のGPSソーラーを積んで、3,800,000円（税別）。GPS衛星の原子時計に同期する系統の精度は10万年に1秒とされる。一方、水晶に置き換わっていった音叉は、2026年1月23日発売のブローバ チューニング フォーク スペースビュー314として990,000円（税込）で戻ってきた。
1969年の45万円、2019年の380万円、そして置き換えられた側の音叉が99万円。高い安いではなく、広まった技術が量産品の底値まで降りていき、置き換えられた側が希少品として残った、という順序の話になる。
特許は、本当に無償だったか。
クオーツの歴史を語るとき、必ず出てくる一文がある。セイコーは基本特許を無償で公開し、それがクオーツの普及を加速させた——という説明である。
セイコーが公開したと書いているのは、キーテクノロジーの特許のほうだった。制度の側から見ても、特許は出願から18か月で公開特許公報として法定公開される。これは権利の放棄ではなく、権利者が実施を開放するのとは別の手続きにあたる。
つまり「公開した」から「無償で誰でも使えた」は導けない。どの特許番号を、どういう条件で開放したのか。そこまで降りた記述が出てくれば話は別だが、いまのところ「公開した」という一語が残っているだけになる。
事実として確認できるのはこちらだ。1968年を最後に、ニューシャテル天文台のクロノメーターコンクールは実質的に終わった。機械式の精度を競う場の意味が、水晶の登場で変わったとみられる。そして1983年、ASUAGとSSIHが合併してSMH（のちのスウォッチグループ）となり、同じ1983年に初代スウォッチが発売された。部品点数は51点とされる。
スイス時計産業の雇用者数は、1970年前後の約90,000人から1984年前後には約30,000人へ、3分の1になったとされる。こちらはセイコー側の資料に載っている数字になる。
35SQがIEEEマイルストーンに認定されたのは2004年、贈呈式は同年11月25日に行われている。国内でも日本機械学会の機械遺産と、未来技術遺産に認定されている。ただしその年次は資料によって食い違っていて、ここは確定できなかった。
1927年から1969年まで、42年。
水晶が電圧で震えるという現象——圧電効果が見つかったのは1880年、据置型のクオーツ時計が最初に実現したのが1927年で、そこから42年かけて腕に乗ったことになる。圧電効果の発見から数えれば、89年かかっている。
途中の足跡も残っている。1963年に可搬型のクリスタルクロノメーター、セイコー QC-951が発表され、翌1964年10月の東京オリンピックはその直後にあたる。重量は約3kgとされるが、そこから金無垢の腕時計までは6年しかない。
開発拠点は長野県諏訪の諏訪精工舎で、のちのセイコーエプソンにあたる会社である。服部時計店の創業が1881年、製造部門である精工舎の創業が1892年、腕時計部門の第二精工舎が1937年——88年かけて積み上げた機械時計の会社が、水晶で自分の主戦場を壊した、という構図になる。
アストロンという名は、astro（星）にonを付けたものとされる。1969年から43年後の2012年、GPSソーラーのアストロンとして腕時計の名前に戻った。
いまの量産クオーツのカタログ値は月差±15〜20秒あたりとされ、1969年の35SQの月差±5秒より緩い。精度は上限が伸びただけで、全部が上がったわけではない。上限のほうを見るなら、グランドセイコー9Fクオーツが年差±10秒、日差にして約±0.027秒——35SQのおよそ7分の1に収まっている。
もう一つ、この時計が一日で出来たものではないことも、年表に残っている。セイコーが放送局用の水晶時計を作ったのが1958年。卓上型の一号機が1962年、クリスタルクロノメーターの発売が1964年、腕時計のプロトタイプが完成したのが1967年になる。そこから2年後に35SQが出た。1958年から数えれば11年、据置型から腕まで段階を踏んで降りてきたことになる。
小さくするために解いた問題の一つが、針を動かす仕組みだった。35SQに載ったのはオープン型ステップモーターで、コイルとステータとロータを分けて配置してある。分周で作った1Hzを受け取り、秒針を1秒ずつ送る。秒針が1秒ごとに跳ねる動かし方を、セイコーはステップ運針と呼んでいる。
数字をもう一度並べておく。1958年の放送局用から1962年の卓上型まで4年、そこからクリスタルクロノメーターまで2年、腕時計のプロトタイプまで3年、発売までさらに2年。4年、2年、3年、2年。間隔は縮んでいない。据置型を小さくする作業は、後半になるほど楽になる種類のものではなかったことになる。
作るのにかかった11年は、そのあとに起きたことと比べると短い。据置型から腕へ降ろすまでが11年、スイスの時計産業の雇用が3分の1になるまでが約14年。積み上げるのにかかった時間と、置き換えられるのにかかった時間が、ほとんど同じ幅で並ぶ。
35SQが残した数字。
8,192Hzは2の13乗で、フリップフロップ13段を並べれば1Hzになる数字。なぜ13段だったのかをセイコーは書き残していないが、後期型が16,384Hz、いまの標準が32,768Hzと、2の累乗を1段ずつ上がってきた。8,192は正解でも行き止まりでもなく、その並びの最初の位置にあたる。
ブローバ アキュトロンの360Hzが2の累乗でなかったために歯車を残し、水晶は音叉型が常温にピークを持っていたから腕に乗った。数字が全部、構造の理由になっている。手元に古いクオーツがあるなら、裏蓋を開けて銀色の缶に刻まれた周波数を読んでほしい。
32.768 kHz——つまり32,768Hzと書いてあれば、それは35SQの8,192Hzから2段ぶん進んだ場所にいるという意味になる。セイコーミュージアム銀座は2020年8月の開館で、入館無料・予約制。