Spring Drive的發展史
Seiko 在 1969 年推出首款商品化的石英腕表 Astron。隨後，批量生產的石英腕表便實現了日差 +/-1 秒的精度表現。此後沒過多久，這類產品便進化到了年差 +/-5 秒的水平（每月的誤差不到半秒）。
在非常久遠的 1913 年，Seiko 就已打造出品牌史上的首款機械腕表……所以這家公司將機械與電子結合在一起也只是個時間問題。大家都明白我說的就是 Spring Drive，這一技術與 Seiko 的 Kinetic（人動電能系統）以及其他採用發條驅動的石英／步進馬達機芯都不相同。說得再明確一點就是：Spring Drive 機芯的內部既沒有電池，也沒有馬達（詳見第一頁）。
但是，請大家先稍安勿躁。在1977年 是的，40年以前（要提醒大家的是，那時許多知名瑞士品牌還在忙於炒熱「奢華精鋼腕表」這個概念），Seiko公司裡一名年輕的製表師及科研人員 赤羽好和（Yoshikazu Akahane）突然靈光一現，隨後馬上著手研究一種以集成電路調校機械腕表的技術。
赤羽先生於 1971 年加入 Seiko，並且參與了石英表電池的研發工作。Seiko 聲稱他的主要項目之一為「Twin Quartz」腕表 用一個石英晶體振蕩器來校準另一個石英晶體振蕩器，以此消除因溫度波動產生的誤差。如此一來，Twin Quartz 腕表才實現了之前提到的年差 +/-5 秒的優異成績。
不久之後，赤羽先生又研究出另一項原創技術「Quartz Lock」 在機械腕表內部置入標準石英組件以校正其誤差。這是他在對 Twin Quartz 的精度進行調校的過程中想到的創意。
經過五年的研發之後，首個 Spring Drive 原型機芯於 1982 年誕生。在此我們要提醒大家注意的是，據聞在開頭的幾年裡，赤羽先生都是在業餘時間裡獨自進行研究，因為一開始這只是他的個人創想，後來才變成公司正式資助的項目。在 1982 年前後，諏訪精工舍的產品研發人員都在著力於跟能源有關的重要研究：太陽能和「手動上條 」（品牌用這一名詞表達包括自動上條在內的機械上條方式，而不是我們常說的只能用表冠上條的方式）。
1982 年時，赤羽先生出現在公司繁忙的研發與設計部門中，Seiko記載道：「赤羽和他的團隊熱情洋溢地介紹了『Quartz Lock』的基本原理。」他們製作出了用於驗證這一原理的試驗型號，其持續工作了四個小時。這說明赤羽先生的創想有其可取之處，不過其能耗也需降到 1/10 才會有實用意義。
然而就在同年，Seiko 研發團隊卻暫停了這一項目，因為他們認為無論怎麼努力也無法達到公司設定的 48 小時動力儲存這一目標，所以這個項目的前景不被看好。其中的主要問題還是在於集成電路的能耗太高，當時的集成電路所需的能量是最終產品的 100 倍。結果這個項目就被暫緩執行，直到十多年後的 1993 年才又重新啟動。
隨後的數年裡，Seiko 在公司層面對這一項目提供了全力支持，而低能耗集成電路也終於問世，因此在 1993 年和 1997 年（1993-1997年間，品牌曾再度暫停這一項目），Seiko 打造出眾多更為精良的原型機芯。1998 年的巴塞爾展上，Spring Drive 技術正式發佈。在赤羽先生靈光一現的 20 年後，Seiko才於 1997 年首次在瑞士時計協會（Swiss Society for Chronometry）的會刊上公開了 Spring Drive 的技術細節。可以推測出，他們應該是覺得瑞士人絕不可能製造出同樣先進的機芯。從現在的結果來看，Seiko 當年的判斷是完全正確的。
在 1998 年達成 48 小時動力儲存可以說是 Seiko 和 Spring Drive 技術的一大里程碑。為了紀念這一成就，在 Spring Drive 腕表發佈到全球市場之前，Seiko 從 1998 年起曾打造過一批專供日本市場的手動上條表款。但令人遺憾的是， Spring Drive 技術的始創者赤羽先生也在這一年過世，享年 52 歲。
謝天謝地的是，Seiko 將這一系列繼續發展了下去，並且在 1999 年打造出 Spring Drive 首款自動上條原型機芯，第二款則是在 2001 年，第三款又於 2003 年完成，而 Seiko 最終在 2005 年發佈了搭載 5R64/5R65 自動上條機芯的 Spring Drive 腕表。其也被公認為是幫助 Seiko 開拓海外高端市場的首批 Spring Drive 腕表。
有許多原因導致 Seiko 耗費了 28 年時間、製作 600 多款原型機芯以及註冊 230 項專利後才最終將 Spring Drive 推向全球市場。一部分原因是他們需要等待關鍵技術的成熟才能令 Spring Drive 發揮效用。而另一部分則是與 Seiko 對機芯性能的超高要求有關（即使以今天的眼光來看也很高）。
我們都知道，Spring Drive 長達 72 小時的動力儲存令人印象深刻。但在 1990 年代末至 2000 年初，僅在日本市場發售的手動上條款式卻只有 48 小時動力儲存。而對於要在全球市場推出的 Spring Drive 表款，Seiko 決定令其達到 72 小時，也就是三日動力儲存。品牌希望這些腕表在閑置一個周末後，到周一仍然能夠保持精準走時。
為了實現這一目標，Seiko 首先嘗試打造出可以儲存更多能量的全新發條合金 Spron 510。這是一種由鈷、鎳、鉻、鉬以及一些保密元素融合而成的材料。用其打造的全新發條擁有更高的彈性和耐久度，因此才能產生更大的扭矩，從而延長動力儲存時間。隨後，Seiko 進一步研究出一種特殊的機芯部件拋光技術，因為拋光精度的不足往往導致部件的牽引效率不高，使得動能白白浪費掉。
最後，Seiko 還將「魔術槓桿」雙向自動上條系統引入到 2005 年的首款 Spring Drive 自動上條腕表中（此後也一直被沿用下去）。我會在實測文章中再談談這一上條系統的效率，不過可以先透露給大家的是：它真的很棒。
如大家在上圖中所見到的那樣，魔術槓桿是一個極為簡單而又巧妙的雙向上條系統。Seiko 早在 1959 年就已將其發明出來，它比Spring Drive 的歷史要長得多。大家可能想到了什麼，讓我來揭曉答案：魔術槓桿的原理與 1946 年 IWC 的技術總監 Albert Pellaton 發明並註冊的比勒頓上條系統非常相似。
魔術槓桿的主幹是一根設計得非常巧妙的槓桿，它會根據自動上條陀的旋轉方向對帶有棘齒的擺輪施加推拉作用。這一系統能有效運作的原因在於：自動上條陀（在任意方向）的輕微運動都能捲動主發條。而其他的雙向（以及單向）上條系統都會因為欠缺高效的傳動設計而產生大量間歇，令主發條無法有效捲動。
總而言之，魔術槓桿系統（最近很多瑞士品牌都悄悄用上了這個技術，像 Panerai P.9000、Cartier 1904MC 以及 TAG Heuer 1887）與比勒頓上條系統的主要區別在於前者要更簡潔得多。比勒頓上條系統的槓桿設計為魔術槓桿系統打下了基礎，但 Seiko 的解決方案無疑要更耐用和容易製造得多，所以品牌才能將其應用在價格極為親民的 Seiko 5 系列上。
能源問題算是解決了，那麼接下來的挑戰就在於如何有效利用這些能源驅動 Spring Drive 機芯的「中樞」。讓我們來看看 Seiko 是如何運用發條能量驅動機械結構中的微型計算機的。
機芯「中樞」的能源來自傳動輪系末端的滑動輪（平衡擺輪的替代品），其旋轉運動能夠為線圈充電。Seiko 研發並完善了線圈的構造，以令其（空間佔用和充電）效率達到最高：線圈上的導線只有 15 微米厚（即 0.015mm 或 6/1,000 英寸），並且要纏繞 25,000 次、疊放 18 層後才完成一個組件。
無論能源產生的方式如何高明，如果集成電路的能耗太高，整個機芯也無法實現持續的運作。這一技術難題讓 Seiko 與其旗下的 Epson 在數十年的時間裡潛心研究低能耗集成電路，以令 Spring Drive 這一創想成真。
Seiko Epson 是 Seiko 集團的組成部分（另外兩大主要成員是 Seiko Holdings Corporation 和 Seiko Instruments Inc.），其主要負責研發、生產和銷售信息設備，並且擁有 73,000 名僱員和 62 億美元的市場資本。換句話說，總部位於東京的 Epson 是 Seiko 集團的三大支柱之一，並且（與 SII、Seiko Instruments Inc.）是其機芯生產廠之一。
這些關於企業構成的信息都是為了說明 Seiko 在研發 Spring Drive 中樞的過程中所要依賴的財政與技術資源。在此要特別提一句：Grand Seiko Spring Drive 腕表是世界上少有的 100% 自主研製的時計（沒有「但是」、「只要」，事實就是這麼簡單）。
我們之前也提到，今天的 Spring Drive 腕表採用的集成電路在能耗方面僅為 1980 年代晚期和 1990 年代早期原型機芯的 1/100。在 MOS 集成電路和矽襯底之間插入了一片矽氧化膜後，Seiko 實現了超低電壓與能耗的電子回路，其只需要 25 毫微瓦的能量就足夠了 即 25/1,000,000,000 瓦。如果要更形象地說明其微小程度的話，請試想：如果地球上的 70 億人每人都戴一枚 Spring Drive 腕表，那麼總共所需的能量也就是 175 瓦，也就能點亮一個 15 美元的燈泡。換句話說，這種集成電路所需的能量只是 LED 燈泡的1/300,000,000。
總結
如果將 Seiko 和 Seiko Epson 在研發過程中取得的種種巨大飛躍以及點滴進步綜合來看的話，你一定會得出這樣的結論：Spring Drive是當今無電池量產機械機芯中最為先進的一種。Seikowatches.com
