JPH0974235A - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
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- JPH0974235A JPH0974235A JP25460695A JP25460695A JPH0974235A JP H0974235 A JPH0974235 A JP H0974235A JP 25460695 A JP25460695 A JP 25460695A JP 25460695 A JP25460695 A JP 25460695A JP H0974235 A JPH0974235 A JP H0974235A
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- primary electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】昇圧比の高い圧電トランスを提供する。
【構成】圧電セラミックス基板10の上面12および下
面14に一次電極61、62をそれぞれ設け、一次電極
61と62との間の領域cと領域dの圧電セラミックス
基板10を厚み方向に互いに反対方向に分極し、一次電
極61と62とを電源200の両端に接続する。二次側
領域bの圧電セラミックス基板10の上面に二次電極3
5、36を圧電セラミックス基板10の幅方向において
対向させて設け、二次電極35と36との間の圧電セラ
ミックス基板10を圧電セラミックス基板10の幅方向
において分極する。二次電極35と36とを冷陰極管9
0の両端に接続する。圧電トランス100を1.5波長
モードで駆動する。
面14に一次電極61、62をそれぞれ設け、一次電極
61と62との間の領域cと領域dの圧電セラミックス
基板10を厚み方向に互いに反対方向に分極し、一次電
極61と62とを電源200の両端に接続する。二次側
領域bの圧電セラミックス基板10の上面に二次電極3
5、36を圧電セラミックス基板10の幅方向において
対向させて設け、二次電極35と36との間の圧電セラ
ミックス基板10を圧電セラミックス基板10の幅方向
において分極する。二次電極35と36とを冷陰極管9
0の両端に接続する。圧電トランス100を1.5波長
モードで駆動する。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は圧電トランスに関し、特
に液晶ディスプレー(以下、LCDという。)パネルの
バックライトに使用される冷陰極管(以下、CFLとい
う。)点灯用等に好適に使用される圧電トランスに関す
る。
に液晶ディスプレー(以下、LCDという。)パネルの
バックライトに使用される冷陰極管(以下、CFLとい
う。)点灯用等に好適に使用される圧電トランスに関す
る。
【0002】
【従来の技術】ノート型パーソナルコンピュータなどの
LCDパネルを搭載した携帯機器では、小型化、省消費
電力化が望まれている。このLCDパネルのバックライ
トとして広く用いられているCFLは、点灯開始時には
1kV以上の高電圧を必要とし、また連続点灯している
時には数百V程度の高電圧を必要とする。そのためのト
ランスとして、高昇圧巻線トランスが用いられてきた
が、効率や大きさ等の点で高性能化の限界に近づきつつ
ある。
LCDパネルを搭載した携帯機器では、小型化、省消費
電力化が望まれている。このLCDパネルのバックライ
トとして広く用いられているCFLは、点灯開始時には
1kV以上の高電圧を必要とし、また連続点灯している
時には数百V程度の高電圧を必要とする。そのためのト
ランスとして、高昇圧巻線トランスが用いられてきた
が、効率や大きさ等の点で高性能化の限界に近づきつつ
ある。
【0003】近年、このLCDパネル用として、より小
型で高効率を実現できる圧電トランスを用いたCFL点
灯用ユニットが開発された(日経エレクトロニクス、1
994.11.7(No.621)第147頁乃至第1
57頁参照。)。ここで用いられている圧電トランスは
ROSEN型と称される構造であり、昇圧比がいまだ不
十分なため、実用化されたCFL点灯ユニットでは圧電
トランスの前段に巻き線トランスを設けたものであっ
た。
型で高効率を実現できる圧電トランスを用いたCFL点
灯用ユニットが開発された(日経エレクトロニクス、1
994.11.7(No.621)第147頁乃至第1
57頁参照。)。ここで用いられている圧電トランスは
ROSEN型と称される構造であり、昇圧比がいまだ不
十分なため、実用化されたCFL点灯ユニットでは圧電
トランスの前段に巻き線トランスを設けたものであっ
た。
【0004】図13は従来のROSEN型圧電トランス
の説明するための図であり、図13Aは斜視図、図13
Bは断面図、図13Cは応力分布を示す図、図13Dは
振幅分布を示す図である。
の説明するための図であり、図13Aは斜視図、図13
Bは断面図、図13Cは応力分布を示す図、図13Dは
振幅分布を示す図である。
【0005】直方体状の圧電セラミックス基板10の上
面12の左側(一次側)半分には一次電極221が設け
られ、一次電極221と対向して圧電セラミクス基板1
0の下面14にも一次電極222が設けられ、一次電極
221と一次電極222の間の圧電セラミックス基板1
0は上面12と下面14間の厚み方向において分極され
ている。上面12および下面14と直角な二次側端面1
7には二次電極241が設けられ、一次電極221、2
22と二次電極241との間の圧電セラミックス基板1
0は上面12および下面14の延在方向である長手方向
において分極されている。電源200の一端は接続部2
31を介して一次電極221と接続され、他端は接続部
232を介して一次電極222と接続されている。二次
電極241は負荷としてのCFL300の一端に接続さ
れ、CFL300の他端は接続点232を介して一次電
極222に接続されている。
面12の左側(一次側)半分には一次電極221が設け
られ、一次電極221と対向して圧電セラミクス基板1
0の下面14にも一次電極222が設けられ、一次電極
221と一次電極222の間の圧電セラミックス基板1
0は上面12と下面14間の厚み方向において分極され
ている。上面12および下面14と直角な二次側端面1
7には二次電極241が設けられ、一次電極221、2
22と二次電極241との間の圧電セラミックス基板1
0は上面12および下面14の延在方向である長手方向
において分極されている。電源200の一端は接続部2
31を介して一次電極221と接続され、他端は接続部
232を介して一次電極222と接続されている。二次
電極241は負荷としてのCFL300の一端に接続さ
れ、CFL300の他端は接続点232を介して一次電
極222に接続されている。
【0006】電源200から一次電極221、222に
電圧が印加されると、左半分では、厚み方向に電界が加
わり、分極方向とは垂直方向に変位する圧電横効果で長
手方向の縦振動が励振されて、圧電トランス100全体
が振動する。さらに右半分では、長手方向に機械的歪み
が生じ、分極方向に電位差が発生する圧電縦効果によ
り、二次電極241から一次電極221、222間に印
加された一次電圧と同じ周波数の電圧が取り出される。
圧電トランス100の共振周波数に等しい周波数の駆動
電圧を一次電極221、222に印加すると、非常に高
い昇圧比を得ることができる。
電圧が印加されると、左半分では、厚み方向に電界が加
わり、分極方向とは垂直方向に変位する圧電横効果で長
手方向の縦振動が励振されて、圧電トランス100全体
が振動する。さらに右半分では、長手方向に機械的歪み
が生じ、分極方向に電位差が発生する圧電縦効果によ
り、二次電極241から一次電極221、222間に印
加された一次電圧と同じ周波数の電圧が取り出される。
圧電トランス100の共振周波数に等しい周波数の駆動
電圧を一次電極221、222に印加すると、非常に高
い昇圧比を得ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、PZ
T(チタン酸ジルコン酸鉛)系のセラミックスを使用し
た圧電トランスを、A4サイズのノート型パーソナルコ
ンピュータのLCDパネルに使用されるCFL点灯用イ
ンバータの昇圧トランスとして使用するには、なお相当
大きな入力電圧を印加する必要があり、未だ昇圧比が不
十分であった。
T(チタン酸ジルコン酸鉛)系のセラミックスを使用し
た圧電トランスを、A4サイズのノート型パーソナルコ
ンピュータのLCDパネルに使用されるCFL点灯用イ
ンバータの昇圧トランスとして使用するには、なお相当
大きな入力電圧を印加する必要があり、未だ昇圧比が不
十分であった。
【0008】従って、本発明の目的は、昇圧比の高い圧
電トランスを提供することにある。
電トランスを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1の
主面と前記第1の主面と対向する第2の主面とを有する
実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記第1の主面の
一辺が延在する方向である第1の方向の前記圧電基板の
縦振動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、前
記共振モードが、前記第1の方向に少なくとも1波長以
上の応力分布が存在する共振モードであり、前記圧電基
板が前記第1の方向において第1の領域と第2の領域と
第3の領域とを有し、前記第1の領域と前記第2の領域
と前記第3の領域が互いに異なる領域であり、前記第1
の領域が、前記第1の方向において前記共振時の前記応
力分布の半波長の長さを有し前記共振時に前記第1の方
向において正または負のうちいずれか一つの応力が生じ
る前記圧電基板の第1の所定の領域であって、前記第1
の領域の前記第1の主面および第2の主面に第1の一次
電極および第2の一次電極がそれぞれ互いに対向して設
けられ、前記第1の領域の前記第1の一次電極と前記第
2の一次電極間が前記第1の主面と前記第2の主面間の
厚み方向において分極され、前記第2の領域が、前記第
1の方向において前記共振時の前記応力分布の半波長以
下の長さを有し前記共振時に前記第1の方向において正
または負のうちいずれか一つの応力が生じる前記圧電基
板の第2の所定の領域であって、前記圧電基板の前記第
2の領域の前記第1の主面および前記第2の主面に第3
の一次電極および第4の一次電極がそれぞれ互いに対向
して設けられ、前記第1および第2の一次電極によって
励振される前記共振をさらに増大すべく前記第2の領域
が振動するように、前記共振時に前記第2の領域に生じ
る応力の方向に応じて、前記第2の領域の前記第3の一
次電極と前記第4の一次電極間が所定の方向に分極され
ていると共に前記第3の一次電極および前記第4の一次
電極と前記第1の一次電極および前記第2の一次電極と
が所定の接続状態に電気的に接続され、前記第3の領域
に、前記第1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面
の他の辺が延在する方向である第2の方向において互い
に対向する第1の二次電極と第2の二次電極とが設けら
れ、前記第3の領域の少なくとも前記第1の二次電極と
第2の二次電極との間の前記第3領域が前記第2の方向
において分極されていることを特徴とする圧電トランス
が提供される。
主面と前記第1の主面と対向する第2の主面とを有する
実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記第1の主面の
一辺が延在する方向である第1の方向の前記圧電基板の
縦振動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、前
記共振モードが、前記第1の方向に少なくとも1波長以
上の応力分布が存在する共振モードであり、前記圧電基
板が前記第1の方向において第1の領域と第2の領域と
第3の領域とを有し、前記第1の領域と前記第2の領域
と前記第3の領域が互いに異なる領域であり、前記第1
の領域が、前記第1の方向において前記共振時の前記応
力分布の半波長の長さを有し前記共振時に前記第1の方
向において正または負のうちいずれか一つの応力が生じ
る前記圧電基板の第1の所定の領域であって、前記第1
の領域の前記第1の主面および第2の主面に第1の一次
電極および第2の一次電極がそれぞれ互いに対向して設
けられ、前記第1の領域の前記第1の一次電極と前記第
2の一次電極間が前記第1の主面と前記第2の主面間の
厚み方向において分極され、前記第2の領域が、前記第
1の方向において前記共振時の前記応力分布の半波長以
下の長さを有し前記共振時に前記第1の方向において正
または負のうちいずれか一つの応力が生じる前記圧電基
板の第2の所定の領域であって、前記圧電基板の前記第
2の領域の前記第1の主面および前記第2の主面に第3
の一次電極および第4の一次電極がそれぞれ互いに対向
して設けられ、前記第1および第2の一次電極によって
励振される前記共振をさらに増大すべく前記第2の領域
が振動するように、前記共振時に前記第2の領域に生じ
る応力の方向に応じて、前記第2の領域の前記第3の一
次電極と前記第4の一次電極間が所定の方向に分極され
ていると共に前記第3の一次電極および前記第4の一次
電極と前記第1の一次電極および前記第2の一次電極と
が所定の接続状態に電気的に接続され、前記第3の領域
に、前記第1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面
の他の辺が延在する方向である第2の方向において互い
に対向する第1の二次電極と第2の二次電極とが設けら
れ、前記第3の領域の少なくとも前記第1の二次電極と
第2の二次電極との間の前記第3領域が前記第2の方向
において分極されていることを特徴とする圧電トランス
が提供される。
【0010】本発明においては、まず、圧電基板の第1
の方向において共振時の応力分布の半波長の長さを有し
共振時にこの第1の方向において正または負のうちいず
れか一つの応力が生じる圧電基板の第1の領域の第1の
主面および第2の主面に第1の一次電極および第2の一
次電極をそれぞれ互いに対向して設け、また、第1の方
向において共振時の応力分布の半波長以下の長さを有し
共振時に第1の方向において正または負のうちいずれか
一つの応力が生じる圧電基板の第2の領域の第1の主面
および第2の主面にも第3の一次電極および第4の一次
電極をそれぞれ互いに対向して設けているから、一次側
の電極面積がより大きくなって、圧電トランスの入力イ
ンピーダンスが小さくなっている。その結果、圧電トラ
ンスに電源から電気エネルギーが供給されやすくなる。
の方向において共振時の応力分布の半波長の長さを有し
共振時にこの第1の方向において正または負のうちいず
れか一つの応力が生じる圧電基板の第1の領域の第1の
主面および第2の主面に第1の一次電極および第2の一
次電極をそれぞれ互いに対向して設け、また、第1の方
向において共振時の応力分布の半波長以下の長さを有し
共振時に第1の方向において正または負のうちいずれか
一つの応力が生じる圧電基板の第2の領域の第1の主面
および第2の主面にも第3の一次電極および第4の一次
電極をそれぞれ互いに対向して設けているから、一次側
の電極面積がより大きくなって、圧電トランスの入力イ
ンピーダンスが小さくなっている。その結果、圧電トラ
ンスに電源から電気エネルギーが供給されやすくなる。
【0011】さらに、本発明においては、第1の領域
は、圧電基板の第1の方向において共振時の応力分布の
半波長の長さを有し共振時に第1の方向において正また
は負のいずれか一つの応力が生じる圧電基板の領域であ
り、この第1の領域の第1の一次電極と第2の一次電極
間が第1の主面と第2の主面間の厚み方向において分極
され、また、第2の領域の第1の方向の長さは共振時の
応力分布の半波長以下の長さであり、この第2の領域に
おいては、共振時に第1の方向において正または負のお
よび第2の主面方向のいずれか一つの方向のみの応力が
生じ、そして、この第2の領域には、第1の領域の第1
および第2の一次電極によって励振される共振をさらに
増大すべく第2の領域が振動するように、共振時に第2
の領域に生じる応力の方向に応じて、第2の領域を厚み
方向において所定の方向に分極していると共に第3の一
次電極および第4の一次電極と第1の一次電極および前
記第2の一次電極とを所定の接続状態に電気的に接続し
ているから、この第2の領域によって共振がさらに増大
され、一次側において入力の電気エネルギーをより効率
よく機械的な弾性エネルギーに変換できる。
は、圧電基板の第1の方向において共振時の応力分布の
半波長の長さを有し共振時に第1の方向において正また
は負のいずれか一つの応力が生じる圧電基板の領域であ
り、この第1の領域の第1の一次電極と第2の一次電極
間が第1の主面と第2の主面間の厚み方向において分極
され、また、第2の領域の第1の方向の長さは共振時の
応力分布の半波長以下の長さであり、この第2の領域に
おいては、共振時に第1の方向において正または負のお
よび第2の主面方向のいずれか一つの方向のみの応力が
生じ、そして、この第2の領域には、第1の領域の第1
および第2の一次電極によって励振される共振をさらに
増大すべく第2の領域が振動するように、共振時に第2
の領域に生じる応力の方向に応じて、第2の領域を厚み
方向において所定の方向に分極していると共に第3の一
次電極および第4の一次電極と第1の一次電極および前
記第2の一次電極とを所定の接続状態に電気的に接続し
ているから、この第2の領域によって共振がさらに増大
され、一次側において入力の電気エネルギーをより効率
よく機械的な弾性エネルギーに変換できる。
【0012】このように、本発明のような第2領域を設
けることによって、圧電トランスの入力インピーダンス
が小さくなって、圧電トランスに電源から電気エネルギ
ーが供給されやすくなり、また、一次側において入力の
電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギー
に変換できようになるから、圧電トランスの実効的な昇
圧比を大きくできる。
けることによって、圧電トランスの入力インピーダンス
が小さくなって、圧電トランスに電源から電気エネルギ
ーが供給されやすくなり、また、一次側において入力の
電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギー
に変換できようになるから、圧電トランスの実効的な昇
圧比を大きくできる。
【0013】本発明においては、さらに、圧電基板の第
1の方向において第1の領域および第2の領域とは異な
る領域である第3の領域を有し、この第3の領域に、第
1の主面の前記一辺と直角な他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、第3の領域の少なくとも
第1の二次電極と第2の二次電極との間の第3の領域が
第2の方向において分極されている。従って、この第3
の領域の圧電基板が、第1の領域および第2の領域によ
って励振される第1の方向における共振とポアソン比で
結合して、第2の方向で振動し、第2の方向に機械的歪
みが生じて第2の方向の分極方向に電位差が発生するの
で、それを第1および第2の二次電極によって取り出す
ことができる。
1の方向において第1の領域および第2の領域とは異な
る領域である第3の領域を有し、この第3の領域に、第
1の主面の前記一辺と直角な他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、第3の領域の少なくとも
第1の二次電極と第2の二次電極との間の第3の領域が
第2の方向において分極されている。従って、この第3
の領域の圧電基板が、第1の領域および第2の領域によ
って励振される第1の方向における共振とポアソン比で
結合して、第2の方向で振動し、第2の方向に機械的歪
みが生じて第2の方向の分極方向に電位差が発生するの
で、それを第1および第2の二次電極によって取り出す
ことができる。
【0014】このように、本発明においては、第1およ
び第2の二次電極を第2の方向で互いに対向するように
設けているから、これら第1および第2の二次電極は第
1の方向に所定の長さで延在することになり、第1の方
向の振動の節を含むように延在することができるように
なる。従って、二次電極からのリード線やリードフレー
ムを、第1および第2の二次電極の第1の方向の振動の
節の部分からそれぞれ引き出すようにすることができ、
その結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なる。
び第2の二次電極を第2の方向で互いに対向するように
設けているから、これら第1および第2の二次電極は第
1の方向に所定の長さで延在することになり、第1の方
向の振動の節を含むように延在することができるように
なる。従って、二次電極からのリード線やリードフレー
ムを、第1および第2の二次電極の第1の方向の振動の
節の部分からそれぞれ引き出すようにすることができ、
その結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なる。
【0015】さらに、二次側となる第3の領域の第1の
二次電極と第2の二次電極は、一次側の一次電極とは接
地電位を共通にしていないので、一次側の回路と、二次
側の回路とを直流的に分離することが可能となり、二次
側に一次側とは独立したアース電極をそれぞれ形成して
一次側のアースと二次側のアースとを絶縁でき、また、
二次側をアースせずにフロートすることも可能となり、
耐ノイズ性も向上する。これに対して、図13に示した
従来の圧電トランスでは、一次側および二次側のアース
電極が共に一次電極222であるので、一次側の回路
と、二次側の回路とを直流的に分離することができなか
った。
二次電極と第2の二次電極は、一次側の一次電極とは接
地電位を共通にしていないので、一次側の回路と、二次
側の回路とを直流的に分離することが可能となり、二次
側に一次側とは独立したアース電極をそれぞれ形成して
一次側のアースと二次側のアースとを絶縁でき、また、
二次側をアースせずにフロートすることも可能となり、
耐ノイズ性も向上する。これに対して、図13に示した
従来の圧電トランスでは、一次側および二次側のアース
電極が共に一次電極222であるので、一次側の回路
と、二次側の回路とを直流的に分離することができなか
った。
【0016】なお、この第2の領域を、第1の領域の第
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と反対である場合には、第2の領域の第3の
一次電極と第4の一次電極間の分極方向を、第1の領域
の第1の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と反対
とすると共に、第3の一次電極および第1の一次電極を
電気的に接続し、第4の一次電極および第2の一次電極
を電気的に接続することが好ましい。
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と反対である場合には、第2の領域の第3の
一次電極と第4の一次電極間の分極方向を、第1の領域
の第1の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と反対
とすると共に、第3の一次電極および第1の一次電極を
電気的に接続し、第4の一次電極および第2の一次電極
を電気的に接続することが好ましい。
【0017】また、この第2の領域を、第1の領域の第
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と反対である場合には、好ましくは、第2の
領域の第3の一次電極と第4の一次電極間の分極方向
を、第1の領域の第1の一次電極と第2の一次電極間の
分極方向と同じとすると共に、第3の一次電極および第
2の一次電極を電気的に接続し、第4の一次電極および
第1の一次電極を電気的に接続する。
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と反対である場合には、好ましくは、第2の
領域の第3の一次電極と第4の一次電極間の分極方向
を、第1の領域の第1の一次電極と第2の一次電極間の
分極方向と同じとすると共に、第3の一次電極および第
2の一次電極を電気的に接続し、第4の一次電極および
第1の一次電極を電気的に接続する。
【0018】また、この第2の領域を、第1の領域の第
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と同じ場合には、第2の領域の第3の一次電
極と第4の一次電極間の分極方向を、第1の領域の第1
の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と同じとする
と共に、第3の一次電極および第1の一次電極を電気的
に接続し、第4の一次電極および第2の一次電極を電気
的に接続することが好ましい。
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と同じ場合には、第2の領域の第3の一次電
極と第4の一次電極間の分極方向を、第1の領域の第1
の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と同じとする
と共に、第3の一次電極および第1の一次電極を電気的
に接続し、第4の一次電極および第2の一次電極を電気
的に接続することが好ましい。
【0019】さらに、圧電基板の第1の方向に共振時の
応力分布の半波長以下の長さを有し共振時に第1の領域
に生じる応力の方向と同じ方向のみの応力が共振時に生
じる第4の領域をさらに設け、この第4の領域の第1の
主面および第2の主面に第5の一次電極および第6の一
次電極をそれぞれ互いに対向して設け、第4の領域の第
5の一次電極と第6の一次電極間の分極方向を、第1の
領域の第1の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と
同じとし、第5の一次電極および第1の一次電極を電気
的に接続し、第6の一次電極および第2の一次電極を電
気的に接続することにより、第1の領域の第1および第
2の一次電極によって励振される共振をより一層増大す
ることができる。
応力分布の半波長以下の長さを有し共振時に第1の領域
に生じる応力の方向と同じ方向のみの応力が共振時に生
じる第4の領域をさらに設け、この第4の領域の第1の
主面および第2の主面に第5の一次電極および第6の一
次電極をそれぞれ互いに対向して設け、第4の領域の第
5の一次電極と第6の一次電極間の分極方向を、第1の
領域の第1の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と
同じとし、第5の一次電極および第1の一次電極を電気
的に接続し、第6の一次電極および第2の一次電極を電
気的に接続することにより、第1の領域の第1および第
2の一次電極によって励振される共振をより一層増大す
ることができる。
【0020】この第2の領域は、好ましくは第1の領域
と第3の領域との間に位置している。
と第3の領域との間に位置している。
【0021】また、圧電基板が第4の領域を有する場合
には、好ましくは、第2の領域および第4の領域は第1
の領域と第3の領域との間に位置している。
には、好ましくは、第2の領域および第4の領域は第1
の領域と第3の領域との間に位置している。
【0022】また、本発明によれば、第1の主面と、前
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、前記第1および第2の一次電極と前記第2
の端面との間の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主
面および前記第2の主面上に、前記第1および第2の一
次電極と離間して、第3および第4の一次電極がそれぞ
れ設けられ、前記第1の一次電極と前記第2の一次電極
間の前記圧電基板が前記第1の主面と前記第2の主面間
の厚み方向において分極され、前記第3の一次電極と前
記第4の一次電極間の前記圧電基板が前記厚み方向にお
いて前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記
圧電基板の分極方向と同じ方向に分極され、前記第4の
一次電極および前記第1の一次電極が電気的に接続さ
れ、前記第3の一次電極および前記第2の一次電極が電
気的に接続され、前記第3および第4の一次電極と前記
第2の端面との間の前記圧電基板の所定領域に、前記第
1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面の他の辺が
延在する方向である第2の方向において互いに対向する
第1の二次電極と第2の二次電極とが設けられ、前記第
1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記圧電基
板が前記第2の方向において分極されていることを特徴
とする圧電トランスが提供される。
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、前記第1および第2の一次電極と前記第2
の端面との間の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主
面および前記第2の主面上に、前記第1および第2の一
次電極と離間して、第3および第4の一次電極がそれぞ
れ設けられ、前記第1の一次電極と前記第2の一次電極
間の前記圧電基板が前記第1の主面と前記第2の主面間
の厚み方向において分極され、前記第3の一次電極と前
記第4の一次電極間の前記圧電基板が前記厚み方向にお
いて前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記
圧電基板の分極方向と同じ方向に分極され、前記第4の
一次電極および前記第1の一次電極が電気的に接続さ
れ、前記第3の一次電極および前記第2の一次電極が電
気的に接続され、前記第3および第4の一次電極と前記
第2の端面との間の前記圧電基板の所定領域に、前記第
1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面の他の辺が
延在する方向である第2の方向において互いに対向する
第1の二次電極と第2の二次電極とが設けられ、前記第
1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記圧電基
板が前記第2の方向において分極されていることを特徴
とする圧電トランスが提供される。
【0023】この圧電トランスは、第1の端面と第2の
端面との間の第1の方向に1波長の応力分布が存在する
圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくでき、
また、一次側の回路と、二次側の回路とを直流的に分離
することが可能となり、耐ノイズ性も向上する。
端面との間の第1の方向に1波長の応力分布が存在する
圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくでき、
また、一次側の回路と、二次側の回路とを直流的に分離
することが可能となり、耐ノイズ性も向上する。
【0024】また、本発明によれば、第1の主面と、前
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、第3および第4の一次電極が前記圧電基板
の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第1
の端面から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距
離の約1/3の長さの距離の位置から、前記第1の端面
から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約
2/3の長さの距離の位置まで、前記第1および第2の
一次電極ならびに前記二次電極と離間して、前記第1の
方向においてそれぞれ延在して設けられ、前記第1の一
次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電基板が前記第
1の主面と前記第2の主面間の厚み方向において分極さ
れ、前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記
圧電基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と
前記第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ
方向に分極され、前記第4の一次電極および前記第1の
一次電極が電気的に接続され、前記第3の一次電極およ
び前記第2の一次電極が電気的に接続され、前記第3お
よび第4の一次電極と前記第2の端面との間の前記圧電
基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一辺と直角な
前記第1の主面の他の辺が延在する方向である第2の方
向において互いに対向する第1の二次電極と第2の二次
電極とが設けられ、前記第1の二次電極と前記第2の二
次電極との間の前記圧電基板が前記第2の方向において
分極されていることを特徴とする圧電トランスが提供さ
れる。
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、第3および第4の一次電極が前記圧電基板
の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第1
の端面から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距
離の約1/3の長さの距離の位置から、前記第1の端面
から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約
2/3の長さの距離の位置まで、前記第1および第2の
一次電極ならびに前記二次電極と離間して、前記第1の
方向においてそれぞれ延在して設けられ、前記第1の一
次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電基板が前記第
1の主面と前記第2の主面間の厚み方向において分極さ
れ、前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記
圧電基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と
前記第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ
方向に分極され、前記第4の一次電極および前記第1の
一次電極が電気的に接続され、前記第3の一次電極およ
び前記第2の一次電極が電気的に接続され、前記第3お
よび第4の一次電極と前記第2の端面との間の前記圧電
基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一辺と直角な
前記第1の主面の他の辺が延在する方向である第2の方
向において互いに対向する第1の二次電極と第2の二次
電極とが設けられ、前記第1の二次電極と前記第2の二
次電極との間の前記圧電基板が前記第2の方向において
分極されていることを特徴とする圧電トランスが提供さ
れる。
【0025】この圧電トランスは、第1の端面と第2の
端面との間の第1の方向に1.5波長の応力分布が存在
する圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくで
き、また、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なり、さらに、一次側の回路と、二次側の回路とを直流
的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
端面との間の第1の方向に1.5波長の応力分布が存在
する圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくで
き、また、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なり、さらに、一次側の回路と、二次側の回路とを直流
的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
【0026】この場合、第3および第4の一次電極と第
1および第2の二次電極との間の圧電基板の所定領域の
第1の主面および第2の主面上に、第3および第4の一
次電極ならびに第1および第2の二次電極と離間して、
第5および第6の一次電極をそれぞれさらに設け、第5
の一次電極と第6の一次電極間の圧電基板を厚み方向に
おいて第1の一次電極と第2の一次電極間の圧電基板の
分極方向と同じ方向に分極し、第5の一次電極および第
1の一次電極を電気的に接続し、第6の一次電極および
第2の一次電極を電気的に接続することによって、さら
に昇圧比の高い圧電トランスが得られる。
1および第2の二次電極との間の圧電基板の所定領域の
第1の主面および第2の主面上に、第3および第4の一
次電極ならびに第1および第2の二次電極と離間して、
第5および第6の一次電極をそれぞれさらに設け、第5
の一次電極と第6の一次電極間の圧電基板を厚み方向に
おいて第1の一次電極と第2の一次電極間の圧電基板の
分極方向と同じ方向に分極し、第5の一次電極および第
1の一次電極を電気的に接続し、第6の一次電極および
第2の一次電極を電気的に接続することによって、さら
に昇圧比の高い圧電トランスが得られる。
【0027】また、本発明によれば、第1の主面と、前
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、前記第1および第2の一次電極と前記第2
の端面との間の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主
面および前記第2の主面上に、前記第1および第2の一
次電極と離間して、第3および第4の一次電極がそれぞ
れ設けられ、前記第1の一次電極と前記第2の一次電極
間の前記圧電基板が前記第1の主面と前記第2の主面間
の厚み方向において分極され、前記第3の一次電極と前
記第4の一次電極間の前記圧電基板が前記厚み方向にお
いて前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記
圧電基板の分極方向と反対方向に分極され、前記第3の
一次電極および前記第1の一次電極が電気的に接続さ
れ、前記第4の一次電極および前記第2の一次電極が電
気的に接続され、前記第3および第4の一次電極と前記
第2の端面との間の前記圧電基板の所定領域に、前記第
1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面の他の辺が
延在する方向である第2の方向において互いに対向する
第1の二次電極と第2の二次電極とが設けられ、前記第
1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記圧電基
板が前記第2の方向において分極されていることを特徴
とする圧電トランスが提供される。
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、前記第1および第2の一次電極と前記第2
の端面との間の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主
面および前記第2の主面上に、前記第1および第2の一
次電極と離間して、第3および第4の一次電極がそれぞ
れ設けられ、前記第1の一次電極と前記第2の一次電極
間の前記圧電基板が前記第1の主面と前記第2の主面間
の厚み方向において分極され、前記第3の一次電極と前
記第4の一次電極間の前記圧電基板が前記厚み方向にお
いて前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記
圧電基板の分極方向と反対方向に分極され、前記第3の
一次電極および前記第1の一次電極が電気的に接続さ
れ、前記第4の一次電極および前記第2の一次電極が電
気的に接続され、前記第3および第4の一次電極と前記
第2の端面との間の前記圧電基板の所定領域に、前記第
1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面の他の辺が
延在する方向である第2の方向において互いに対向する
第1の二次電極と第2の二次電極とが設けられ、前記第
1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記圧電基
板が前記第2の方向において分極されていることを特徴
とする圧電トランスが提供される。
【0028】この圧電トランスは、第1の端面と第2の
端面との間の第1の方向に1波長の応力分布が存在する
圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくでき、
また、一次側の回路と、二次側の回路とを直流的に分離
することが可能となり、耐ノイズ性も向上する。
端面との間の第1の方向に1波長の応力分布が存在する
圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくでき、
また、一次側の回路と、二次側の回路とを直流的に分離
することが可能となり、耐ノイズ性も向上する。
【0029】また、本発明によれば、第1の主面と、前
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、第3および第4の一次電極が前記圧電基板
の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第1
の端面から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距
離の約1/3の長さの距離の位置から、前記第1の端面
から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約
2/3の長さの距離の位置まで、前記第1および第2の
一次電極ならびに前記二次電極と離間して、前記第1の
方向においてそれぞれ延在して設けられ、前記第1の一
次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電基板が前記第
1の主面と前記第2の主面間の厚み方向において分極さ
れ、前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記
圧電基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と
前記第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と反対
方向に分極され、前記第3の一次電極および前記第1の
一次電極が電気的に接続され、前記第4の一次電極およ
び前記第2の一次電極が電気的に接続され、前記第3お
よび第4の一次電極と前記第2の端面との間の前記圧電
基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一辺と直角な
前記第1の主面の他の辺が延在する方向である第2の方
向において互いに対向する第1の二次電極と第2の二次
電極とが設けられ、前記第1の二次電極と前記第2の二
次電極との間の前記圧電基板が前記第2の方向において
分極されていることを特徴とする圧電トランスが提供さ
れる。
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、第3および第4の一次電極が前記圧電基板
の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第1
の端面から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距
離の約1/3の長さの距離の位置から、前記第1の端面
から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約
2/3の長さの距離の位置まで、前記第1および第2の
一次電極ならびに前記二次電極と離間して、前記第1の
方向においてそれぞれ延在して設けられ、前記第1の一
次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電基板が前記第
1の主面と前記第2の主面間の厚み方向において分極さ
れ、前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記
圧電基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と
前記第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と反対
方向に分極され、前記第3の一次電極および前記第1の
一次電極が電気的に接続され、前記第4の一次電極およ
び前記第2の一次電極が電気的に接続され、前記第3お
よび第4の一次電極と前記第2の端面との間の前記圧電
基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一辺と直角な
前記第1の主面の他の辺が延在する方向である第2の方
向において互いに対向する第1の二次電極と第2の二次
電極とが設けられ、前記第1の二次電極と前記第2の二
次電極との間の前記圧電基板が前記第2の方向において
分極されていることを特徴とする圧電トランスが提供さ
れる。
【0030】この圧電トランスは、第1の端面と第2の
端面との間の第1の方向に1.5波長の応力分布が存在
する圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくで
き、また、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なり、さらに、一次側の回路と、二次側の回路とを直流
的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
端面との間の第1の方向に1.5波長の応力分布が存在
する圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくで
き、また、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なり、さらに、一次側の回路と、二次側の回路とを直流
的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
【0031】この場合、第3および第4の一次電極と第
1および第2の二次電極との間の圧電基板の所定領域の
第1の主面および第2の主面上に、第3および第4の一
次電極ならびに第1および第2の二次電極と離間して、
第5および第6の一次電極をそれぞれさらに設け、第5
の一次電極と第6の一次電極間の圧電基板を厚み方向に
おいて第1の一次電極と第2の一次電極間の圧電基板の
分極方向と同じ方向に分極し、第5の一次電極および第
1の一次電極を電気的に接続し、第6の一次電極および
第2の一次電極を電気的に接続することによってさらに
昇圧比の高い圧電トランスが得られる。
1および第2の二次電極との間の圧電基板の所定領域の
第1の主面および第2の主面上に、第3および第4の一
次電極ならびに第1および第2の二次電極と離間して、
第5および第6の一次電極をそれぞれさらに設け、第5
の一次電極と第6の一次電極間の圧電基板を厚み方向に
おいて第1の一次電極と第2の一次電極間の圧電基板の
分極方向と同じ方向に分極し、第5の一次電極および第
1の一次電極を電気的に接続し、第6の一次電極および
第2の一次電極を電気的に接続することによってさらに
昇圧比の高い圧電トランスが得られる。
【0032】第1の二次電極を圧電基板の第2の方向と
直交する第3の端面および前記第4の端面のうちの一方
の端面上に設け、第2の二次電極を圧電基板の第3の端
面および第4の端面のうちの他方の端面上に設けてもよ
い。
直交する第3の端面および前記第4の端面のうちの一方
の端面上に設け、第2の二次電極を圧電基板の第3の端
面および第4の端面のうちの他方の端面上に設けてもよ
い。
【0033】また、第1および第2の二次電極が、圧電
基板の第1の主面および第2の主面のいずれか一方の主
面上に共に設けられていることが好ましい。このように
すると、一回の成膜工程で一次電極と同時に二次電極を
形成することができる。さらに、リードまたはリードフ
レームとの接続が第1および第2の主面上のみとなり、
リードまたはリードフレームの形状が簡略化できる。
基板の第1の主面および第2の主面のいずれか一方の主
面上に共に設けられていることが好ましい。このように
すると、一回の成膜工程で一次電極と同時に二次電極を
形成することができる。さらに、リードまたはリードフ
レームとの接続が第1および第2の主面上のみとなり、
リードまたはリードフレームの形状が簡略化できる。
【0034】また、第1の二次電極を圧電基板の第1の
主面および第2の主面のうちの一方の主面上に設け、第
2の二次電極を圧電基板の第1の主面および第2の主面
のうちの他方の主面上に設けることも好ましい。このよ
うにしても、各主面に対するそれぞれの成膜工程で一次
電極と同時に二次電極を形成することができる。さら
に、リードまたはリードフレームとの接続が第1および
第2の主面上のみとなり、リードまたはリードフレーム
の形状が簡略化できる。
主面および第2の主面のうちの一方の主面上に設け、第
2の二次電極を圧電基板の第1の主面および第2の主面
のうちの他方の主面上に設けることも好ましい。このよ
うにしても、各主面に対するそれぞれの成膜工程で一次
電極と同時に二次電極を形成することができる。さら
に、リードまたはリードフレームとの接続が第1および
第2の主面上のみとなり、リードまたはリードフレーム
の形状が簡略化できる。
【0035】圧電トランスの共振モードにおける振動の
第1の方向の節の位置に圧電トランスの支持部を設ける
ことが好ましい。このようにすれば、圧電トランスの支
持部を設けても、圧電トランスの振動を阻害せず、変換
効率の低下を防止できる。
第1の方向の節の位置に圧電トランスの支持部を設ける
ことが好ましい。このようにすれば、圧電トランスの支
持部を設けても、圧電トランスの振動を阻害せず、変換
効率の低下を防止できる。
【0036】また、圧電トランスの共振モードにおける
振動の第1の方向の節の位置に圧電トランスの一次電極
への電気的接続点および二次電極への電気的接続点をそ
れぞれ設けることが好ましい。このようにすれば、圧電
トランスへの電気的接続点を設けても、圧電トランスの
振動を阻害せず、変換効率の低下を防止できる。
振動の第1の方向の節の位置に圧電トランスの一次電極
への電気的接続点および二次電極への電気的接続点をそ
れぞれ設けることが好ましい。このようにすれば、圧電
トランスへの電気的接続点を設けても、圧電トランスの
振動を阻害せず、変換効率の低下を防止できる。
【0037】なお、圧電トランスの節の位置からリード
線やリードフレーム、特にリードフレームを引き出すよ
うにすれば、電気的接続および機械的支持が節の位置で
同時にできる。特に、本発明においては、第1および第
2の二次電極を第2の方向で互いに対向するように設け
ているから、これら第1および第2の二次電極は第1の
方向に所定の長さで延在することになり、第1の方向の
振動の節を含むように延在することができるようにな
る。従って、二次電極からのリード線やリードフレーム
を、第1および第2の二次電極の第1の方向の振動の節
の部分からそれぞれ引き出すようにすることができ、そ
の結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電気
的接続および機械的支持が容易にできるようになって、
圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易とな
る。
線やリードフレーム、特にリードフレームを引き出すよ
うにすれば、電気的接続および機械的支持が節の位置で
同時にできる。特に、本発明においては、第1および第
2の二次電極を第2の方向で互いに対向するように設け
ているから、これら第1および第2の二次電極は第1の
方向に所定の長さで延在することになり、第1の方向の
振動の節を含むように延在することができるようにな
る。従って、二次電極からのリード線やリードフレーム
を、第1および第2の二次電極の第1の方向の振動の節
の部分からそれぞれ引き出すようにすることができ、そ
の結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電気
的接続および機械的支持が容易にできるようになって、
圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易とな
る。
【0038】本発明の圧電トランスは、冷陰極管点灯用
圧電トランスとして好ましく使用される。
圧電トランスとして好ましく使用される。
【0039】本発明の圧電トランスはインバーターにも
好適に組み込まれる。
好適に組み込まれる。
【0040】また、本発明の圧電トランスは、液晶ディ
スプレーに好適に組み込まれる。
スプレーに好適に組み込まれる。
【0041】さらに、また、本発明の圧電トランスは、
ブラウン管の偏向高圧回路や、複写機、FAX等の高電
圧発生回路にも好適に使用される。
ブラウン管の偏向高圧回路や、複写機、FAX等の高電
圧発生回路にも好適に使用される。
【0042】なお、本発明において圧電基板として使用
する圧電材料としては、例えば、PZT系、あるいは、
PbTiO3 などのPbTiO3 系の圧電セラミックス
が用いられる。PZT系セラミックスとしては、例え
ば、PZT、Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −Pb(Z
n1/3 Nb2/3 )O3 −PbTiO3 −PbZrO3 系
のセラミックスが挙げられる。
する圧電材料としては、例えば、PZT系、あるいは、
PbTiO3 などのPbTiO3 系の圧電セラミックス
が用いられる。PZT系セラミックスとしては、例え
ば、PZT、Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −Pb(Z
n1/3 Nb2/3 )O3 −PbTiO3 −PbZrO3 系
のセラミックスが挙げられる。
【0043】また本発明において用いられる電極材料と
しては、Ag、Ag−Pdなどが挙げられる。
しては、Ag、Ag−Pdなどが挙げられる。
【0044】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【0045】(第1の実施の形態)図1は第1の実施の
形態の圧電トランスを説明するための図であり、図1A
は斜視図、図1Bは断面図、図1Cは応力分布を示す
図、図1Dは振幅分布を示す図である。
形態の圧電トランスを説明するための図であり、図1A
は斜視図、図1Bは断面図、図1Cは応力分布を示す
図、図1Dは振幅分布を示す図である。
【0046】図1A、Bに示すように、直方体状の圧電
セラミックス基板10の上面12の左側1/3には一次
電極21が設けられ、一次電極21と対向して圧電セラ
ミックス基板10の下面14にも一次電極22が設けら
れ、一次電極21と一次電極22との間の圧電セラミッ
クス基板10は上面12と下面14間の厚み方向におい
て分極されている。
セラミックス基板10の上面12の左側1/3には一次
電極21が設けられ、一次電極21と対向して圧電セラ
ミックス基板10の下面14にも一次電極22が設けら
れ、一次電極21と一次電極22との間の圧電セラミッ
クス基板10は上面12と下面14間の厚み方向におい
て分極されている。
【0047】圧電セラミックス基板10の上面12に
は、一次側端面16から圧電セラミックス基板10の長
手方向の長さの1/3の距離離間した位置から、一次側
端面16から圧電セラミックス基板10の長手方向の長
さの2/3の距離離間した位置まで、一次電極23が設
けられ、一次電極23と対向して圧電セラミックス基板
10の下面14にも一次電極24が設けられている。一
次電極23は一次電極21と離間して設けられ、一次電
極24は一次電極22と離間して設けられている。一次
電極23と一次電極24との間の圧電セラミックス基板
10は上面12と下面14間の厚み方向において分極さ
れている。一次電極21と一次電極22との間の圧電セ
ラミックス基板10の分極方向と、一次電極23と一次
電極24との間の圧電セラミックス基板10の分極方向
は同じである。
は、一次側端面16から圧電セラミックス基板10の長
手方向の長さの1/3の距離離間した位置から、一次側
端面16から圧電セラミックス基板10の長手方向の長
さの2/3の距離離間した位置まで、一次電極23が設
けられ、一次電極23と対向して圧電セラミックス基板
10の下面14にも一次電極24が設けられている。一
次電極23は一次電極21と離間して設けられ、一次電
極24は一次電極22と離間して設けられている。一次
電極23と一次電極24との間の圧電セラミックス基板
10は上面12と下面14間の厚み方向において分極さ
れている。一次電極21と一次電極22との間の圧電セ
ラミックス基板10の分極方向と、一次電極23と一次
電極24との間の圧電セラミックス基板10の分極方向
は同じである。
【0048】圧電セラミックス基板10の長手方向と直
角な幅方向における幅方向端面18には、二次側端面1
7から、二次側端面17から圧電セラミックス基板10
の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置まで、
二次電極31が設けられ、二次電極31と対向して圧電
セラミックス基板10の幅方向端面19にも二次電極3
2が設けられている。二次電極31は一次電極23およ
び24と所定の距離離間して設けられ、二次電極32も
一次電極23および24と所定の距離離間して設けられ
ている。二次電極31と二次電極32との間の圧電セラ
ミックス基板10は二次側端面18と二次側端面19と
の間の幅方向において分極されている。
角な幅方向における幅方向端面18には、二次側端面1
7から、二次側端面17から圧電セラミックス基板10
の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置まで、
二次電極31が設けられ、二次電極31と対向して圧電
セラミックス基板10の幅方向端面19にも二次電極3
2が設けられている。二次電極31は一次電極23およ
び24と所定の距離離間して設けられ、二次電極32も
一次電極23および24と所定の距離離間して設けられ
ている。二次電極31と二次電極32との間の圧電セラ
ミックス基板10は二次側端面18と二次側端面19と
の間の幅方向において分極されている。
【0049】電源200の一端は接続部51を介して一
次電極21と接続され、接続部54を介して一次電極2
4と接続されている。電源200の他端は接続部52を
介して一次電極22と接続され、接続部53を介して一
次電極23と接続されている。
次電極21と接続され、接続部54を介して一次電極2
4と接続されている。電源200の他端は接続部52を
介して一次電極22と接続され、接続部53を介して一
次電極23と接続されている。
【0050】二次電極31は接続部55を介して負荷と
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部56を介して二次電極32に接続されてい
る。
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部56を介して二次電極32に接続されてい
る。
【0051】電源200から一次電極21、22間に電
圧が印加されると、左側1/3の領域では、厚み方向に
電界が加わり、分極方向とは垂直方向に変位する圧電横
効果で長手方向の縦振動が励振されて、圧電トランス1
00全体が振動する。本実施の形態の圧電トランスでは
一次側端面16と2次側端面17との間に1.5波長の
応力分布が存在する共振モードで駆動を行う。電源20
0から、このような1.5波長型モードの共振の周波数
に等しい周波数の電圧を印加する。本実施の形態におい
ては、一次側端面16から1/6波長の距離右側に離れ
た箇所Xおよび二次側端面17から1/6波長左側に離
れた箇所Zに支持点を設けた。圧電セラミックス基板1
0の一次側端面16および2次側端面17は共に開放さ
れているので、圧電セラミックス基板10の長手方向の
両端においては応力が零となり、振幅が最大となる。そ
して、本実施の形態においては1.5波長モードで共振
させているから、応力分布および振幅分布はそれぞれ図
1Cおよび図1Dに示すようになる。
圧が印加されると、左側1/3の領域では、厚み方向に
電界が加わり、分極方向とは垂直方向に変位する圧電横
効果で長手方向の縦振動が励振されて、圧電トランス1
00全体が振動する。本実施の形態の圧電トランスでは
一次側端面16と2次側端面17との間に1.5波長の
応力分布が存在する共振モードで駆動を行う。電源20
0から、このような1.5波長型モードの共振の周波数
に等しい周波数の電圧を印加する。本実施の形態におい
ては、一次側端面16から1/6波長の距離右側に離れ
た箇所Xおよび二次側端面17から1/6波長左側に離
れた箇所Zに支持点を設けた。圧電セラミックス基板1
0の一次側端面16および2次側端面17は共に開放さ
れているので、圧電セラミックス基板10の長手方向の
両端においては応力が零となり、振幅が最大となる。そ
して、本実施の形態においては1.5波長モードで共振
させているから、応力分布および振幅分布はそれぞれ図
1Cおよび図1Dに示すようになる。
【0052】このような1.5波長モードで駆動する
と、振動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16から1/6の距離のところ(節X)、圧電セラミ
ックス基板10の一次側端面16から1/2の距離のと
ころ(節Y)および圧電セラミックス基板10の一次側
端面16から5/6の距離のところ(節Z)の3カ所と
なる。
と、振動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16から1/6の距離のところ(節X)、圧電セラミ
ックス基板10の一次側端面16から1/2の距離のと
ころ(節Y)および圧電セラミックス基板10の一次側
端面16から5/6の距離のところ(節Z)の3カ所と
なる。
【0053】本実施の形態においては、一次電極21、
22に加えて、一次電極23、24をさらに設けてい
る。従って、一次側の電極面積が大きくなって、その
分、圧電トランス100の入力インピーダンスが小さく
なっている。その結果、圧電トランス100に電源20
0から電気エネルギーが供給されやすくなっている。
22に加えて、一次電極23、24をさらに設けてい
る。従って、一次側の電極面積が大きくなって、その
分、圧電トランス100の入力インピーダンスが小さく
なっている。その結果、圧電トランス100に電源20
0から電気エネルギーが供給されやすくなっている。
【0054】また、一次電極21、22が設けられてい
る領域の応力は圧電セラミックス基板10の上面12の
方向であるのに対して、一次電極23、24が設けられ
ている領域の応力は圧電セラミックス基板10の下面の
方向であり、一次電極21、22が設けられている領域
の応力とは反対方向である。一次電極23と一次電極2
4との間の圧電セラミックス基板10の分極方向は、一
次電極21と一次電極22との間の圧電セラミックス基
板10の分極方向と同じであるが、電界の印加方向は反
対方向である。従って、電源200から一次電極23、
24間に電圧が印加されると、一次電極23、24間の
圧電セラミックス基板10は、電源200から一次電極
21、22間に電圧が印加されることによって励振され
る共振をさらに増大するように振動する。その結果、一
次側において電源200から供給される電気エネルギー
をより効率よく機械的な弾性エネルギーに変換できる。
る領域の応力は圧電セラミックス基板10の上面12の
方向であるのに対して、一次電極23、24が設けられ
ている領域の応力は圧電セラミックス基板10の下面の
方向であり、一次電極21、22が設けられている領域
の応力とは反対方向である。一次電極23と一次電極2
4との間の圧電セラミックス基板10の分極方向は、一
次電極21と一次電極22との間の圧電セラミックス基
板10の分極方向と同じであるが、電界の印加方向は反
対方向である。従って、電源200から一次電極23、
24間に電圧が印加されると、一次電極23、24間の
圧電セラミックス基板10は、電源200から一次電極
21、22間に電圧が印加されることによって励振され
る共振をさらに増大するように振動する。その結果、一
次側において電源200から供給される電気エネルギー
をより効率よく機械的な弾性エネルギーに変換できる。
【0055】このように、一次電極21、22が設けら
れている領域の応力とは反対方向の応力が生じる領域に
一次電極23、24を設け、一次電極23と一次電極2
4との間の圧電セラミックス基板10の分極方向を、一
次電極21と一次電極22との間の圧電セラミックス基
板10の分極方向と同じとし、電界の印加方向は反対と
することによって、圧電トランス100の入力インピー
ダンスが小さくなって、圧電トランス100に電源20
0から電気エネルギーが供給されやすくなり、また、一
次側において入力の電気エネルギーをより効率よく機械
的な弾性エネルギーに変換できようになるから、圧電ト
ランス100の実効的な昇圧比を大きくできる。
れている領域の応力とは反対方向の応力が生じる領域に
一次電極23、24を設け、一次電極23と一次電極2
4との間の圧電セラミックス基板10の分極方向を、一
次電極21と一次電極22との間の圧電セラミックス基
板10の分極方向と同じとし、電界の印加方向は反対と
することによって、圧電トランス100の入力インピー
ダンスが小さくなって、圧電トランス100に電源20
0から電気エネルギーが供給されやすくなり、また、一
次側において入力の電気エネルギーをより効率よく機械
的な弾性エネルギーに変換できようになるから、圧電ト
ランス100の実効的な昇圧比を大きくできる。
【0056】本実施の形態においては、さらに、圧電セ
ラミックス基板10の幅方向端面18には、二次電極3
1が設けられ、二次電極31と対向して圧電セラミック
ス基板10の幅方向端面19にも二次電極32が設けら
れ、二次電極31と二次電極32との間の圧電セラミッ
クス基板10は二次側端面18と二次側端面19との間
の幅方向において分極されている。従って、この二次電
極31と二次電極32との間の圧電セラミックス基板1
0が、一次電極21、22間の圧電セラミックス基板1
0および一次電極23、24間の圧電セラミックス基板
10によって励振される長手方向における共振とポアソ
ン比で結合して、幅方向で振動し、幅方向に機械的歪み
が生じて幅方向の分極方向に電位差が発生するので、そ
れを二次電極31、32によって取り出すことができ
る。
ラミックス基板10の幅方向端面18には、二次電極3
1が設けられ、二次電極31と対向して圧電セラミック
ス基板10の幅方向端面19にも二次電極32が設けら
れ、二次電極31と二次電極32との間の圧電セラミッ
クス基板10は二次側端面18と二次側端面19との間
の幅方向において分極されている。従って、この二次電
極31と二次電極32との間の圧電セラミックス基板1
0が、一次電極21、22間の圧電セラミックス基板1
0および一次電極23、24間の圧電セラミックス基板
10によって励振される長手方向における共振とポアソ
ン比で結合して、幅方向で振動し、幅方向に機械的歪み
が生じて幅方向の分極方向に電位差が発生するので、そ
れを二次電極31、32によって取り出すことができ
る。
【0057】また、このように、二次側に、二次電極3
1と二次電極32とを一次電極21乃至24とは直流的
に独立して設けているので、一次側の回路と、二次側の
回路とを直流的に分離することが可能となり、二次側に
一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成して
(例えば、一次電極22、23と二次電極31とを互い
に独立したアース電極として)、一次側のアースと二次
側のアースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずに
フロートする(例えば、二次電極31をアースせずにフ
ロートする)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
1と二次電極32とを一次電極21乃至24とは直流的
に独立して設けているので、一次側の回路と、二次側の
回路とを直流的に分離することが可能となり、二次側に
一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成して
(例えば、一次電極22、23と二次電極31とを互い
に独立したアース電極として)、一次側のアースと二次
側のアースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずに
フロートする(例えば、二次電極31をアースせずにフ
ロートする)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
【0058】さらに、本実施の形態においては、二次電
極31と32とを圧電セラミックス基板10の幅方向で
互いに対向するように設けているから、これらの二次電
極31および32は圧電セラミックス基板10の長手方
向に所定の長さで延在しており、長手方向の振動の節Z
を含むように延在している。従って、二次電極31およ
び32からのリード線やリードフレームを、圧電セラミ
ックス基板10の長手方向の振動の節Zの部分からそれ
ぞれ引き出すようにすることができ、その結果、長手方
向の振動を阻害せずに、二次側の電気的接続および機械
的支持が容易にできるようになって、圧電トランス10
0の出力が安定し、ケーシングも容易となる。
極31と32とを圧電セラミックス基板10の幅方向で
互いに対向するように設けているから、これらの二次電
極31および32は圧電セラミックス基板10の長手方
向に所定の長さで延在しており、長手方向の振動の節Z
を含むように延在している。従って、二次電極31およ
び32からのリード線やリードフレームを、圧電セラミ
ックス基板10の長手方向の振動の節Zの部分からそれ
ぞれ引き出すようにすることができ、その結果、長手方
向の振動を阻害せずに、二次側の電気的接続および機械
的支持が容易にできるようになって、圧電トランス10
0の出力が安定し、ケーシングも容易となる。
【0059】なお、本実施の形態においては、振動の節
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。さらに、本実施の形態においては、一次電極21、
22の接続点51、52およびこれらの接続点51、5
2に設けた電極端子も振動の節Xに設け、一次電極2
3、24の接続点53、54およびこれらの接続点5
3、54に設けた電極端子も振動の節Yに設け、二次電
極31、32の接続点55、56およびこれらの接続点
55、56に設けた電極端子も振動の節Zに設けたか
ら、電気的接続部分によって振動が阻害されることも防
止できる。
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。さらに、本実施の形態においては、一次電極21、
22の接続点51、52およびこれらの接続点51、5
2に設けた電極端子も振動の節Xに設け、一次電極2
3、24の接続点53、54およびこれらの接続点5
3、54に設けた電極端子も振動の節Yに設け、二次電
極31、32の接続点55、56およびこれらの接続点
55、56に設けた電極端子も振動の節Zに設けたか
ら、電気的接続部分によって振動が阻害されることも防
止できる。
【0060】(第2の実施の形態)図2は、第2の実施
の形態の圧電トランスの斜視図である。第1の実施の形
態においては、二次電極31、32を圧電セラミックス
基板10の幅方向端面18および19にそれぞれ設けた
が、本実施の形態においては、二次電極33、34を、
圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向端面18
側および幅方向端面19側に、圧電セラミックス基板1
0の幅方向において互いに対向するように、二次側端面
17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板1
0の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置ま
で、それぞれ設けている点が第1の実施の形態と異なる
が他の点は同様であり、二次電極33と二次電極34と
の間の圧電セラミックス基板10が圧電セラミックス基
板10の幅方向において分極されている点や、二次電極
33および34と電極端子との接続点57、58をそれ
ぞれ圧電セラミックス基板10の長手方向の振動の節Z
に設け、圧電トランス100の二次側の支持点も圧電セ
ラミックス基板10の長手方向の振動の節Zに設けた点
も同様である。
の形態の圧電トランスの斜視図である。第1の実施の形
態においては、二次電極31、32を圧電セラミックス
基板10の幅方向端面18および19にそれぞれ設けた
が、本実施の形態においては、二次電極33、34を、
圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向端面18
側および幅方向端面19側に、圧電セラミックス基板1
0の幅方向において互いに対向するように、二次側端面
17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板1
0の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置ま
で、それぞれ設けている点が第1の実施の形態と異なる
が他の点は同様であり、二次電極33と二次電極34と
の間の圧電セラミックス基板10が圧電セラミックス基
板10の幅方向において分極されている点や、二次電極
33および34と電極端子との接続点57、58をそれ
ぞれ圧電セラミックス基板10の長手方向の振動の節Z
に設け、圧電トランス100の二次側の支持点も圧電セ
ラミックス基板10の長手方向の振動の節Zに設けた点
も同様である。
【0061】本実施の形態においては、二次電極33、
34を圧電セラミックス基板10の上面12に共に設け
ているから、一次電極21、23と同じ成膜工程で二次
電極33、34を形成できる。さらに、リードまたはリ
ードフレームとの接続が上面12および下面14上のみ
となり、リードまたはリードフレームの形状が簡略化で
きる。
34を圧電セラミックス基板10の上面12に共に設け
ているから、一次電極21、23と同じ成膜工程で二次
電極33、34を形成できる。さらに、リードまたはリ
ードフレームとの接続が上面12および下面14上のみ
となり、リードまたはリードフレームの形状が簡略化で
きる。
【0062】(第3の実施の形態)図3は、本発明の第
3の実施の形態の圧電トランスを説明するための図であ
り、図3Aは斜視図、図3Bは断面図、図3Cは応力分
布を示す図、図3Dは振幅分布を示す図である。
3の実施の形態の圧電トランスを説明するための図であ
り、図3Aは斜視図、図3Bは断面図、図3Cは応力分
布を示す図、図3Dは振幅分布を示す図である。
【0063】図3A、Bに示すように、直方体状の圧電
セラミックス基板10の上面12の左側2/3の領域に
は一次電極61が設けられ、一次電極61と対向して圧
電セラミックス基板10の下面14にも一次電極62が
設けられ、一次電極61と一次電極62との間(一次側
領域a)の圧電セラミックス基板10は上面12と下面
14間の厚み方向において分極されている。ただし、一
次側端面16と一次側端面16から圧電セラミックス基
板10の長手方向の長さの1/3の距離のところとの間
(領域c)の圧電セラミックス基板10は下向きに分極
され、一次側端面16から圧電セラミックス基板10の
長手方向の長さの1/3の距離のところと一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2
/3の距離のところとの間(領域d)の圧電セラミック
ス基板10は上向きに分極され、領域cの圧電セラミッ
クス基板10の分極と領域dの圧電セラミックス基板1
0の分極とは互いに反対方向である。
セラミックス基板10の上面12の左側2/3の領域に
は一次電極61が設けられ、一次電極61と対向して圧
電セラミックス基板10の下面14にも一次電極62が
設けられ、一次電極61と一次電極62との間(一次側
領域a)の圧電セラミックス基板10は上面12と下面
14間の厚み方向において分極されている。ただし、一
次側端面16と一次側端面16から圧電セラミックス基
板10の長手方向の長さの1/3の距離のところとの間
(領域c)の圧電セラミックス基板10は下向きに分極
され、一次側端面16から圧電セラミックス基板10の
長手方向の長さの1/3の距離のところと一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2
/3の距離のところとの間(領域d)の圧電セラミック
ス基板10は上向きに分極され、領域cの圧電セラミッ
クス基板10の分極と領域dの圧電セラミックス基板1
0の分極とは互いに反対方向である。
【0064】圧電セラミックス基板10の一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2
/3の距離のところと二次側端面17との間(二次側領
域b)の圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向
端面18側と幅方向端面19側には、二次電極35、3
6が、圧電セラミックス基板10の幅方向において互い
に対向するように、二次側端面17から、二次側端面1
7から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの1
/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設けられてい
る。二次電極35は一次電極61、62と所定の距離離
間して設けられ、二次電極36も一次電極61、62と
所定の距離離間して設けられている。二次電極33と二
次電極34との間の圧電セラミックス基板10は圧電セ
ラミックス基板10の幅方向において分極されている。
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2
/3の距離のところと二次側端面17との間(二次側領
域b)の圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向
端面18側と幅方向端面19側には、二次電極35、3
6が、圧電セラミックス基板10の幅方向において互い
に対向するように、二次側端面17から、二次側端面1
7から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの1
/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設けられてい
る。二次電極35は一次電極61、62と所定の距離離
間して設けられ、二次電極36も一次電極61、62と
所定の距離離間して設けられている。二次電極33と二
次電極34との間の圧電セラミックス基板10は圧電セ
ラミックス基板10の幅方向において分極されている。
【0065】電源200の一端は接続部71を介して一
次電極61と接続され、電源200の他端は接続部72
を介して一次電極62と接続されている。
次電極61と接続され、電源200の他端は接続部72
を介して一次電極62と接続されている。
【0066】二次電極35は接続部73を介して負荷と
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部74を介して二次電極36に接続されてい
る。
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部74を介して二次電極36に接続されてい
る。
【0067】電源200から一次電極61、62間に電
圧が印加されると、左側2/3の領域(一次側領域a)
では、厚み方向に電界が加わり、分極方向とは垂直方向
に変位する圧電横効果で長手方向の縦振動が励振され
て、圧電トランス100全体が振動する。本実施の形態
の圧電トランスでは一次側端面16と2次側端面17と
の間に1.5波長の応力分布が存在する共振モードで駆
動を行う。電源200から、このような1.5波長モー
ドの共振の周波数に等しい周波数の電圧を印加する。本
実施の形態においては、圧電セラミックス基板10の一
次側端面16および2次側端面17は共に開放されてい
るので、圧電セラミックス基板10の長手方向の両端に
おいては応力が零となり、振幅が最大となる。そして、
本実施の形態においては1.5波長モードで共振させて
いるから、応力分布および振幅分布はそれぞれ図3Cお
よび図3Dに示すようになる。
圧が印加されると、左側2/3の領域(一次側領域a)
では、厚み方向に電界が加わり、分極方向とは垂直方向
に変位する圧電横効果で長手方向の縦振動が励振され
て、圧電トランス100全体が振動する。本実施の形態
の圧電トランスでは一次側端面16と2次側端面17と
の間に1.5波長の応力分布が存在する共振モードで駆
動を行う。電源200から、このような1.5波長モー
ドの共振の周波数に等しい周波数の電圧を印加する。本
実施の形態においては、圧電セラミックス基板10の一
次側端面16および2次側端面17は共に開放されてい
るので、圧電セラミックス基板10の長手方向の両端に
おいては応力が零となり、振幅が最大となる。そして、
本実施の形態においては1.5波長モードで共振させて
いるから、応力分布および振幅分布はそれぞれ図3Cお
よび図3Dに示すようになる。
【0068】このような1.5波長モードで駆動する
と、振動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16から1/6の距離のところ(節X)、圧電セラミ
ックス基板10の一次側端面16から1/2の距離のと
ころ(節Y)および圧電セラミックス基板10の一次側
端面16から5/6の距離のところ(節Z)の3カ所と
なる。本実施の形態においては、接続部71、72は振
動の節Xに、接続部73、74は振動の節Zに設けられ
ている。
と、振動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16から1/6の距離のところ(節X)、圧電セラミ
ックス基板10の一次側端面16から1/2の距離のと
ころ(節Y)および圧電セラミックス基板10の一次側
端面16から5/6の距離のところ(節Z)の3カ所と
なる。本実施の形態においては、接続部71、72は振
動の節Xに、接続部73、74は振動の節Zに設けられ
ている。
【0069】本実施の形態においては、一次電極61、
62を、一次側端面16から、この一次側端面16から
圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2/3の
距離の位置まで延在させている。従って、一次側の電極
面積が大きくなって、その分、圧電トランス100の入
力インピーダンスが小さくなっている。その結果、圧電
トランス100に電源200から電気エネルギーが供給
されやすくなっている。
62を、一次側端面16から、この一次側端面16から
圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2/3の
距離の位置まで延在させている。従って、一次側の電極
面積が大きくなって、その分、圧電トランス100の入
力インピーダンスが小さくなっている。その結果、圧電
トランス100に電源200から電気エネルギーが供給
されやすくなっている。
【0070】また、領域cの応力は圧電セラミックス基
板10の上面12の方向であるのに対して、領域dの応
力は圧電セラミックス基板10の下面の方向であり、領
域cの応力とは反対方向である。領域cの分極方向は、
領域dの分極方向と反対であるが、電界の印加方向は同
一方向である。従って、電源200から一次電極61、
62間に電圧が印加されると、領域dの圧電セラミック
ス基板10は、電源200から領域cに電圧が印加され
ることによって励振される共振をさらに増大するように
振動する。その結果、一次側において電源200から供
給される電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エ
ネルギーに変換できる。
板10の上面12の方向であるのに対して、領域dの応
力は圧電セラミックス基板10の下面の方向であり、領
域cの応力とは反対方向である。領域cの分極方向は、
領域dの分極方向と反対であるが、電界の印加方向は同
一方向である。従って、電源200から一次電極61、
62間に電圧が印加されると、領域dの圧電セラミック
ス基板10は、電源200から領域cに電圧が印加され
ることによって励振される共振をさらに増大するように
振動する。その結果、一次側において電源200から供
給される電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エ
ネルギーに変換できる。
【0071】このように、本実施の形態においては、一
次側領域aにおいては、領域cの応力とは反対方向の応
力が生じる領域dまで一次電極61、62を延在させ、
領域cの分極方向を、領域dの分極方向と異ならせ、電
界の印加方向は同一とすることによって、圧電トランス
100の入力インピーダンスが小さくなって、圧電トラ
ンス100に電源200から電気エネルギーが供給され
やすくなり、また、一次側領域aにおいて入力の電気エ
ネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギーに変換
できようになるから、圧電トランス100の実効的な昇
圧比を大きくできる。
次側領域aにおいては、領域cの応力とは反対方向の応
力が生じる領域dまで一次電極61、62を延在させ、
領域cの分極方向を、領域dの分極方向と異ならせ、電
界の印加方向は同一とすることによって、圧電トランス
100の入力インピーダンスが小さくなって、圧電トラ
ンス100に電源200から電気エネルギーが供給され
やすくなり、また、一次側領域aにおいて入力の電気エ
ネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギーに変換
できようになるから、圧電トランス100の実効的な昇
圧比を大きくできる。
【0072】本実施の形態においては、さらに、二次側
領域bの圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向
端面18側と幅方向端面19側には、二次電極35、3
6が、圧電セラミックス基板10の幅方向において互い
に対向するように、二次側端面17から、二次側端面1
7から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの1
/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設けられ、二
次電極33と二次電極34との間の圧電セラミックス基
板10は圧電セラミックス基板10の幅方向において分
極されている。従って、この二次電極35と二次電極3
6との間の圧電セラミックス基板10が、一次電極6
1、62間の圧電セラミックス基板10によって励振さ
れる圧電セラミックス基板10の長手方向における共振
とポアソン比で結合して、圧電セラミックス基板10の
幅方向で振動し、幅方向に機械的歪みが生じて幅方向の
分極方向に電位差が発生するので、それを二次電極3
5、36によって取り出すことができる。
領域bの圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向
端面18側と幅方向端面19側には、二次電極35、3
6が、圧電セラミックス基板10の幅方向において互い
に対向するように、二次側端面17から、二次側端面1
7から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの1
/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設けられ、二
次電極33と二次電極34との間の圧電セラミックス基
板10は圧電セラミックス基板10の幅方向において分
極されている。従って、この二次電極35と二次電極3
6との間の圧電セラミックス基板10が、一次電極6
1、62間の圧電セラミックス基板10によって励振さ
れる圧電セラミックス基板10の長手方向における共振
とポアソン比で結合して、圧電セラミックス基板10の
幅方向で振動し、幅方向に機械的歪みが生じて幅方向の
分極方向に電位差が発生するので、それを二次電極3
5、36によって取り出すことができる。
【0073】また、このように、二次側に、二次電極3
5と二次電極36とを一次電極61および62とは直流
的に独立して設けているので、一次側の回路と、二次側
の回路とを直流的に分離することが可能となり、二次側
に一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成して
(例えば、一次電極62と二次電極35とを互いに独立
したアース電極として)、一次側のアースと二次側のア
ースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずにフロー
トする(例えば、二次電極35をアースせずにフロート
する)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上する。
5と二次電極36とを一次電極61および62とは直流
的に独立して設けているので、一次側の回路と、二次側
の回路とを直流的に分離することが可能となり、二次側
に一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成して
(例えば、一次電極62と二次電極35とを互いに独立
したアース電極として)、一次側のアースと二次側のア
ースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずにフロー
トする(例えば、二次電極35をアースせずにフロート
する)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上する。
【0074】さらに、本実施の形態においては、二次電
極35と36とを圧電セラミックス基板10の幅方向で
互いに対向するように設けているから、これらの二次電
極35および36は圧電セラミックス基板10の長手方
向に所定の長さで延在しており、長手方向の振動の節Z
を含むように延在している。従って、二次電極35およ
び36からのリード線やリードフレームを、圧電セラミ
ックス基板10の長手方向の振動の節Zの部分からそれ
ぞれ引き出すようにすることができ、その結果、長手方
向の振動を阻害せずに、二次側の電気的接続および機械
的支持が容易にできるようになって、圧電トランス10
0の出力が安定し、ケーシングも容易となる。
極35と36とを圧電セラミックス基板10の幅方向で
互いに対向するように設けているから、これらの二次電
極35および36は圧電セラミックス基板10の長手方
向に所定の長さで延在しており、長手方向の振動の節Z
を含むように延在している。従って、二次電極35およ
び36からのリード線やリードフレームを、圧電セラミ
ックス基板10の長手方向の振動の節Zの部分からそれ
ぞれ引き出すようにすることができ、その結果、長手方
向の振動を阻害せずに、二次側の電気的接続および機械
的支持が容易にできるようになって、圧電トランス10
0の出力が安定し、ケーシングも容易となる。
【0075】さらに、また、本実施の形態においては、
二次電極35、36を圧電セラミックス基板10の上面
12に共に設けているから、一次電極61と同じ成膜工
程で二次電極35、36を形成できる。さらに、リード
またはリードフレームとの接続が上面12および下面1
4上のみとなり、リードまたはリードフレームの形状が
簡略化できる。
二次電極35、36を圧電セラミックス基板10の上面
12に共に設けているから、一次電極61と同じ成膜工
程で二次電極35、36を形成できる。さらに、リード
またはリードフレームとの接続が上面12および下面1
4上のみとなり、リードまたはリードフレームの形状が
簡略化できる。
【0076】なお、本実施の形態においても、振動の節
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。さらに、本実施の形態においても、一次電極61、
62の接続点71、72およびこれらの接続点71、7
2に設けた電極端子も振動の節Xに設け、二次電極3
5、36の接続点73、74およびこれらの接続点7
3、74に設けた電極端子も振動の節Zに設けたから、
電気的接続部分によって振動が阻害されることも防止で
きる。
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。さらに、本実施の形態においても、一次電極61、
62の接続点71、72およびこれらの接続点71、7
2に設けた電極端子も振動の節Xに設け、二次電極3
5、36の接続点73、74およびこれらの接続点7
3、74に設けた電極端子も振動の節Zに設けたから、
電気的接続部分によって振動が阻害されることも防止で
きる。
【0077】次に、図4を参照して本実施の形態の圧電
トランス100の製造方法を説明する。
トランス100の製造方法を説明する。
【0078】本実施の形態においては、スクリーン印刷
法等により圧電セラミックス基板10の領域cの上面1
2には一次電極63を、圧電セラミックス基板10の領
域cの下面14には一次電極64を、圧電セラミックス
基板10の領域dの上面12には一次電極65を、圧電
セラミックス基板10の領域dの下面14には一次電極
66を、圧電セラミックス基板10の二次側領域bの上
面12には二次電極35、36をそれぞれ形成する。
法等により圧電セラミックス基板10の領域cの上面1
2には一次電極63を、圧電セラミックス基板10の領
域cの下面14には一次電極64を、圧電セラミックス
基板10の領域dの上面12には一次電極65を、圧電
セラミックス基板10の領域dの下面14には一次電極
66を、圧電セラミックス基板10の二次側領域bの上
面12には二次電極35、36をそれぞれ形成する。
【0079】その後、一次電極63、64を分極用の高
圧直流電源(図示せず)に接続し、また、一次電極6
5、66を分極用の他の高圧直流電源(図示せず)に接
続し、それぞれの高圧直流電源からそれぞれ高電圧を印
加することでc領域およびd領域の厚み方向の分極を行
う。
圧直流電源(図示せず)に接続し、また、一次電極6
5、66を分極用の他の高圧直流電源(図示せず)に接
続し、それぞれの高圧直流電源からそれぞれ高電圧を印
加することでc領域およびd領域の厚み方向の分極を行
う。
【0080】一方、二次電極35、36を分極用の高圧
直流電源(図示せず)に接続し、高電圧を印加すること
で、二次側領域bの圧電セラミックス基板10の幅方向
の分極処理を行う。
直流電源(図示せず)に接続し、高電圧を印加すること
で、二次側領域bの圧電セラミックス基板10の幅方向
の分極処理を行う。
【0081】その後、導電性ペースト67により一次電
極63と65とを接続して、図3に示す一次電極61と
し、導電性ペースト68により一次電極64と66とを
接続して、図3に示す一次電極62とした。
極63と65とを接続して、図3に示す一次電極61と
し、導電性ペースト68により一次電極64と66とを
接続して、図3に示す一次電極62とした。
【0082】その後、図3に示すように、電源200の
一端を接続部71を介して一次電極61と接続し、電源
200の他端を接続部72を介して一次電極62と接続
し、二次電極35を接続部73を介してCFL300の
一端に接続し、CFL300の他端を接続部74を介し
て二次電極36に接続する。
一端を接続部71を介して一次電極61と接続し、電源
200の他端を接続部72を介して一次電極62と接続
し、二次電極35を接続部73を介してCFL300の
一端に接続し、CFL300の他端を接続部74を介し
て二次電極36に接続する。
【0083】図5は、本実施の形態の圧電トランスの実
装方法を説明するための斜視図である。
装方法を説明するための斜視図である。
【0084】圧電トランス100は、リードフレーム8
1、82、83および84によって支持されている。リ
ードフレーム82、83は支持部91によって支持さ
れ、リードフレーム81、84は支持部92によって支
持されている。リードフレーム81の一端部近傍は接続
部71において溶接により一次電極61と接続固定され
ている。リードフレーム82の一端部近傍は接続部72
において溶接により一次電極62と接続固定されてい
る。リードフレーム83の一端部近傍は接続部73にお
いて溶接により二次電極35と接続固定され、リードフ
レーム84の一端部近傍は接続部74において溶接によ
り二次電極36と接続固定されている。接続部71、7
2は圧電セラミックス基板10の一次側端面16から1
/6の距離のところであって、圧電セラミックス基板1
0の長手方向とは直角な幅方向の中央の箇所に設けられ
ている。接続部73、74は圧電セラミックス基板10
の二次側端面17から1/6の距離のところに設けられ
ている。
1、82、83および84によって支持されている。リ
ードフレーム82、83は支持部91によって支持さ
れ、リードフレーム81、84は支持部92によって支
持されている。リードフレーム81の一端部近傍は接続
部71において溶接により一次電極61と接続固定され
ている。リードフレーム82の一端部近傍は接続部72
において溶接により一次電極62と接続固定されてい
る。リードフレーム83の一端部近傍は接続部73にお
いて溶接により二次電極35と接続固定され、リードフ
レーム84の一端部近傍は接続部74において溶接によ
り二次電極36と接続固定されている。接続部71、7
2は圧電セラミックス基板10の一次側端面16から1
/6の距離のところであって、圧電セラミックス基板1
0の長手方向とは直角な幅方向の中央の箇所に設けられ
ている。接続部73、74は圧電セラミックス基板10
の二次側端面17から1/6の距離のところに設けられ
ている。
【0085】本実施の形態においては、一次電極61と
リードフレーム81との接続部71、および一次電極6
2とリードフレーム82との接続部72を振動の節Xに
設け、二次電極35とリードフレーム83との接続部7
3、および二次電極36とリードフレーム84との接続
部74を振動の節Zに設けており、しかも、リードフレ
ーム81乃至84は薄くしかもバネ性に富んでいるの
で、圧電トランス100に電気的接続を行ったり圧電ト
ランス100を支持することによって生じる圧電トラン
ス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。
リードフレーム81との接続部71、および一次電極6
2とリードフレーム82との接続部72を振動の節Xに
設け、二次電極35とリードフレーム83との接続部7
3、および二次電極36とリードフレーム84との接続
部74を振動の節Zに設けており、しかも、リードフレ
ーム81乃至84は薄くしかもバネ性に富んでいるの
で、圧電トランス100に電気的接続を行ったり圧電ト
ランス100を支持することによって生じる圧電トラン
ス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。
【0086】(第4の実施の形態)図6は、第4の実施
の形態の圧電トランスの斜視図である。第3の実施の形
態においては、二次電極35、36を、圧電セラミック
ス基板10の上面12の幅方向端面18側および幅方向
端面19側に、圧電セラミックス基板10の幅方向にお
いて互いに対向するように、二次側端面17から、二次
側端面17から圧電セラミックス基板10の長手方向の
長さの1/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設け
ていたが、本実施の形態においては、二次電極37、3
8を圧電セラミックス基板10の幅方向端面18および
19に、二次側端面17から、二次側端面17から圧電
セラミックス基板10の長手方向の長さの1/3弱の距
離離間した位置まで、それぞれ設けている点が第3の実
施の形態と異なるが他の点は同様であり、二次電極37
と二次電極38との間の圧電セラミックス基板10が圧
電セラミックス基板10の幅方向において分極されてい
る点や、二次電極37および38と電極端子との接続点
75、76をそれぞれ圧電セラミックス基板10の長手
方向の振動の節Zに設け、圧電トランス100の二次側
の支持点も圧電セラミックス基板10の長手方向の振動
の節Zに設けた点も同様である。
の形態の圧電トランスの斜視図である。第3の実施の形
態においては、二次電極35、36を、圧電セラミック
ス基板10の上面12の幅方向端面18側および幅方向
端面19側に、圧電セラミックス基板10の幅方向にお
いて互いに対向するように、二次側端面17から、二次
側端面17から圧電セラミックス基板10の長手方向の
長さの1/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設け
ていたが、本実施の形態においては、二次電極37、3
8を圧電セラミックス基板10の幅方向端面18および
19に、二次側端面17から、二次側端面17から圧電
セラミックス基板10の長手方向の長さの1/3弱の距
離離間した位置まで、それぞれ設けている点が第3の実
施の形態と異なるが他の点は同様であり、二次電極37
と二次電極38との間の圧電セラミックス基板10が圧
電セラミックス基板10の幅方向において分極されてい
る点や、二次電極37および38と電極端子との接続点
75、76をそれぞれ圧電セラミックス基板10の長手
方向の振動の節Zに設け、圧電トランス100の二次側
の支持点も圧電セラミックス基板10の長手方向の振動
の節Zに設けた点も同様である。
【0087】(第5の実施の形態)図7は、第5の実施
の形態の圧電トランスの図であり、図7Aは斜視図、図
7Bは断面図である。
の形態の圧電トランスの図であり、図7Aは斜視図、図
7Bは断面図である。
【0088】第3の実施の形態においては、二次電極3
5、36を、圧電セラミックス基板10の上面12の幅
方向端面18側および幅方向端面19側に、圧電セラミ
ックス基板10の幅方向において互いに対向するよう
に、二次側端面17から、二次側端面17から圧電セラ
ミックス基板10の長手方向の長さの1/3弱の距離離
間した位置まで、それぞれ設けていたが、本実施の形態
においては、二次電極41を、圧電セラミックス基板1
0の上面12の幅方向端面18側に、二次側端面17か
ら、二次側端面17から圧電セラミックス基板10の長
手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置まで設け、
二次電極42を、圧電セラミックス基板10の下面14
の幅方向端面19側に、二次電極41と圧電セラミック
ス基板10の幅方向において対向するように、二次側端
面17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板
10の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置ま
で設けている点が第3の実施の形態と異なるが他の点は
同様であり、二次電極41と二次電極42との間の圧電
セラミックス基板10が圧電セラミックス基板10の幅
方向において分極されている点や、二次電極41および
42と電極端子との接続点77、78をそれぞれ圧電セ
ラミックス基板10の長手方向の振動の節Zに設け、圧
電トランス100の二次側の支持点も圧電セラミックス
基板10の長手方向の振動の節Zに設けた点も同様であ
る。
5、36を、圧電セラミックス基板10の上面12の幅
方向端面18側および幅方向端面19側に、圧電セラミ
ックス基板10の幅方向において互いに対向するよう
に、二次側端面17から、二次側端面17から圧電セラ
ミックス基板10の長手方向の長さの1/3弱の距離離
間した位置まで、それぞれ設けていたが、本実施の形態
においては、二次電極41を、圧電セラミックス基板1
0の上面12の幅方向端面18側に、二次側端面17か
ら、二次側端面17から圧電セラミックス基板10の長
手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置まで設け、
二次電極42を、圧電セラミックス基板10の下面14
の幅方向端面19側に、二次電極41と圧電セラミック
ス基板10の幅方向において対向するように、二次側端
面17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板
10の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置ま
で設けている点が第3の実施の形態と異なるが他の点は
同様であり、二次電極41と二次電極42との間の圧電
セラミックス基板10が圧電セラミックス基板10の幅
方向において分極されている点や、二次電極41および
42と電極端子との接続点77、78をそれぞれ圧電セ
ラミックス基板10の長手方向の振動の節Zに設け、圧
電トランス100の二次側の支持点も圧電セラミックス
基板10の長手方向の振動の節Zに設けた点も同様であ
る。
【0089】本実施の形態においては、二次電極41を
圧電セラミックス基板の上面12に設けているから、一
次電極61と同じ成膜工程で二次電極41を形成でき、
二次電極42を圧電セラミックス基板の下面14に設け
ているから、一次電極62と同じ成膜工程で二次電極4
2を形成できる。さらに、リードまたはリードフレーム
との接続が上面12および下面14上のみとなり、リー
ドまたはリードフレームの形状が簡略化できる。
圧電セラミックス基板の上面12に設けているから、一
次電極61と同じ成膜工程で二次電極41を形成でき、
二次電極42を圧電セラミックス基板の下面14に設け
ているから、一次電極62と同じ成膜工程で二次電極4
2を形成できる。さらに、リードまたはリードフレーム
との接続が上面12および下面14上のみとなり、リー
ドまたはリードフレームの形状が簡略化できる。
【0090】(第6の実施の形態)図8は、本発明の第
8の実施の形態の圧電トランスを説明するための図であ
り、図8Aは斜視図、図8Bは断面図、図8Cは応力分
布を示す図、図8Dは振幅分布を示す図である。
8の実施の形態の圧電トランスを説明するための図であ
り、図8Aは斜視図、図8Bは断面図、図8Cは応力分
布を示す図、図8Dは振幅分布を示す図である。
【0091】図8A、Bに示すように、直方体状の圧電
セラミックス基板10の上面12の左側3/4の領域に
は一次電極111が設けられ、一次電極111と対向し
て圧電セラミックス基板10の下面14にも一次電極1
12が設けられ、一次電極111と一次電極112との
間(一次側領域f)の圧電セラミックス基板10は上面
12と下面14間の厚み方向において分極されている。
ただし、一次側端面16と一次側端面16から圧電セラ
ミックス基板10の長手方向の長さの1/2の距離のと
ころとの間(領域h)の圧電セラミックス基板10は下
向きに分極され、一次側端面16から圧電セラミックス
基板10の長手方向の長さの1/2の距離のところと一
次側端面16から圧電セラミックス基板10の長手方向
の長さの3/4の距離のところとの間(領域i)の圧電
セラミックス基板10は上向きに分極され、領域hの圧
電セラミックス基板10の分極と領域iの圧電セラミッ
クス基板10の分極とは互いに反対方向である。
セラミックス基板10の上面12の左側3/4の領域に
は一次電極111が設けられ、一次電極111と対向し
て圧電セラミックス基板10の下面14にも一次電極1
12が設けられ、一次電極111と一次電極112との
間(一次側領域f)の圧電セラミックス基板10は上面
12と下面14間の厚み方向において分極されている。
ただし、一次側端面16と一次側端面16から圧電セラ
ミックス基板10の長手方向の長さの1/2の距離のと
ころとの間(領域h)の圧電セラミックス基板10は下
向きに分極され、一次側端面16から圧電セラミックス
基板10の長手方向の長さの1/2の距離のところと一
次側端面16から圧電セラミックス基板10の長手方向
の長さの3/4の距離のところとの間(領域i)の圧電
セラミックス基板10は上向きに分極され、領域hの圧
電セラミックス基板10の分極と領域iの圧電セラミッ
クス基板10の分極とは互いに反対方向である。
【0092】圧電セラミックス基板10の一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの3
/4の距離のところと二次側端面17との間(二次側領
域g)の圧電セラミックス基板10の幅方向端面18と
幅方向端面19には、二次電極43、44が、二次側端
面17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板
10の長手方向の長さの1/4弱の距離離間した位置ま
で、それぞれ設けられている。二次電極43は一次電極
111、112と所定の距離離間して設けられ、二次電
極44は一次電極111、112と所定の距離離間して
設けられている。二次電極43と二次電極44との間の
圧電セラミックス基板10は圧電セラミックス基板10
の幅方向において分極されている。
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの3
/4の距離のところと二次側端面17との間(二次側領
域g)の圧電セラミックス基板10の幅方向端面18と
幅方向端面19には、二次電極43、44が、二次側端
面17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板
10の長手方向の長さの1/4弱の距離離間した位置ま
で、それぞれ設けられている。二次電極43は一次電極
111、112と所定の距離離間して設けられ、二次電
極44は一次電極111、112と所定の距離離間して
設けられている。二次電極43と二次電極44との間の
圧電セラミックス基板10は圧電セラミックス基板10
の幅方向において分極されている。
【0093】電源200の一端は接続部121を介して
一次電極111と接続され、電源200の他端は接続部
122を介して一次電極112と接続されている。
一次電極111と接続され、電源200の他端は接続部
122を介して一次電極112と接続されている。
【0094】二次電極43は接続部79を介して負荷と
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部80を介して二次電極44に接続されてい
る。
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部80を介して二次電極44に接続されてい
る。
【0095】電源200から一次電極111、122間
に電圧が印加されると、左側3/4の領域(一次側領域
f)では、厚み方向に電界が加わり、分極方向とは垂直
方向に変位する圧電横効果で長手方向の縦振動が励振さ
れて、圧電トランス100全体が振動する。本実施の形
態の圧電トランスでは一次側端面16と2次側端面17
との間に1波長の応力分布が存在する共振モードで駆動
を行う。電源200から、このような1波長モードの共
振の周波数に等しい周波数の電圧を印加する。本実施の
形態においては、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16および2次側端面17は共に開放されているの
で、圧電セラミックス基板10の長手方向の両端におい
ては応力が零となり、振幅が最大となる。そして、本実
施の形態においては1波長モードで共振させているか
ら、応力分布および振幅分布はそれぞれ図8Cおよび図
8Dに示すようになる。
に電圧が印加されると、左側3/4の領域(一次側領域
f)では、厚み方向に電界が加わり、分極方向とは垂直
方向に変位する圧電横効果で長手方向の縦振動が励振さ
れて、圧電トランス100全体が振動する。本実施の形
態の圧電トランスでは一次側端面16と2次側端面17
との間に1波長の応力分布が存在する共振モードで駆動
を行う。電源200から、このような1波長モードの共
振の周波数に等しい周波数の電圧を印加する。本実施の
形態においては、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16および2次側端面17は共に開放されているの
で、圧電セラミックス基板10の長手方向の両端におい
ては応力が零となり、振幅が最大となる。そして、本実
施の形態においては1波長モードで共振させているか
ら、応力分布および振幅分布はそれぞれ図8Cおよび図
8Dに示すようになる。
【0096】このような1波長モードで駆動すると、振
動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端面16
から1/4の距離のところ(節U)および圧電セラミッ
クス基板10の一次側端面16から3/4の距離のとこ
ろ(節V)の2カ所となる。本実施の形態においては、
接続部121、122は振動の節Uに設けられている。
動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端面16
から1/4の距離のところ(節U)および圧電セラミッ
クス基板10の一次側端面16から3/4の距離のとこ
ろ(節V)の2カ所となる。本実施の形態においては、
接続部121、122は振動の節Uに設けられている。
【0097】本実施の形態においては、一次電極11
1、112を、一次側端面16から、この一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの3
/4の距離の位置まで延在させている。従って、一次側
の電極面積が大きくなって、その分、圧電トランス10
0の入力インピーダンスが小さくなっている。その結
果、圧電トランス100に電源200から電気エネルギ
ーが供給されやすくなっている。
1、112を、一次側端面16から、この一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの3
/4の距離の位置まで延在させている。従って、一次側
の電極面積が大きくなって、その分、圧電トランス10
0の入力インピーダンスが小さくなっている。その結
果、圧電トランス100に電源200から電気エネルギ
ーが供給されやすくなっている。
【0098】また、領域hの応力は圧電セラミックス基
板10の上面12の方向であるのに対して、領域iの応
力は圧電セラミックス基板10の下面の方向であり、領
域hの応力とは反対方向である。領域hの分極方向は、
領域iの分極方向と反対であるが、電界の印加方向は同
一方向である。従って、電源200から一次電極11
1、122間に電圧が印加されると、領域iの圧電セラ
ミックス基板10は、電源200から領域hに電圧が印
加されることによって励振される共振をさらに増大する
ように振動する。その結果、一次側において電源200
から供給される電気エネルギーをより効率よく機械的な
弾性エネルギーに変換できる。
板10の上面12の方向であるのに対して、領域iの応
力は圧電セラミックス基板10の下面の方向であり、領
域hの応力とは反対方向である。領域hの分極方向は、
領域iの分極方向と反対であるが、電界の印加方向は同
一方向である。従って、電源200から一次電極11
1、122間に電圧が印加されると、領域iの圧電セラ
ミックス基板10は、電源200から領域hに電圧が印
加されることによって励振される共振をさらに増大する
ように振動する。その結果、一次側において電源200
から供給される電気エネルギーをより効率よく機械的な
弾性エネルギーに変換できる。
【0099】このように、本実施の形態においては、一
次側領域fにおいては、領域hの応力とは反対方向の応
力が生じる領域iまで一次電極111、112を延在さ
せ、領域hの分極方向を、領域iの分極方向と異なら
せ、電界の印加方向は同一とすることによって、圧電ト
ランス100の入力インピーダンスが小さくなって、圧
電トランス100に電源200から電気エネルギーが供
給されやすくなり、また、一次側領域fにおいて入力の
電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギー
に変換できようになるから、圧電トランス100の実効
的な昇圧比を大きくできる。
次側領域fにおいては、領域hの応力とは反対方向の応
力が生じる領域iまで一次電極111、112を延在さ
せ、領域hの分極方向を、領域iの分極方向と異なら
せ、電界の印加方向は同一とすることによって、圧電ト
ランス100の入力インピーダンスが小さくなって、圧
電トランス100に電源200から電気エネルギーが供
給されやすくなり、また、一次側領域fにおいて入力の
電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギー
に変換できようになるから、圧電トランス100の実効
的な昇圧比を大きくできる。
【0100】本実施の形態においては、さらに、二次側
領域gの圧電セラミックス基板10の幅方向端面18に
は二次電極43が設けられ、二次電極43と対向して圧
電セラミックス基板10の幅方向端面19にも二次電極
44が設けられ、二次電極43と二次電極44との間の
圧電セラミックス基板10は圧電セラミックス基板10
の幅方向において分極されている。従って、この二次電
極43と二次電極44との間の圧電セラミックス基板1
0が、一次電極111、112間の圧電セラミックス基
板10によって励振される圧電セラミックス基板10の
長手方向における共振とポアソン比で結合して、圧電セ
ラミックス基板10の幅方向で振動し、幅方向に機械的
歪みが生じて幅方向の分極方向に電位差が発生するの
で、それを二次電極43、44によって取り出すことが
できる。
領域gの圧電セラミックス基板10の幅方向端面18に
は二次電極43が設けられ、二次電極43と対向して圧
電セラミックス基板10の幅方向端面19にも二次電極
44が設けられ、二次電極43と二次電極44との間の
圧電セラミックス基板10は圧電セラミックス基板10
の幅方向において分極されている。従って、この二次電
極43と二次電極44との間の圧電セラミックス基板1
0が、一次電極111、112間の圧電セラミックス基
板10によって励振される圧電セラミックス基板10の
長手方向における共振とポアソン比で結合して、圧電セ
ラミックス基板10の幅方向で振動し、幅方向に機械的
歪みが生じて幅方向の分極方向に電位差が発生するの
で、それを二次電極43、44によって取り出すことが
できる。
【0101】また、このように、二次側に、二次電極4
3と二次電極44とを一次電極111および112とは
直流的に独立して設けているので、一次側の回路と、二
次側の回路とを直流的に分離することが可能となり、二
次側に一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成
して(例えば、一次電極112と二次電極43とを互い
に独立したアース電極として)、一次側のアースと二次
側のアースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずに
フロートする(例えば、二次電極43をアースせずにフ
ロートする)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
3と二次電極44とを一次電極111および112とは
直流的に独立して設けているので、一次側の回路と、二
次側の回路とを直流的に分離することが可能となり、二
次側に一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成
して(例えば、一次電極112と二次電極43とを互い
に独立したアース電極として)、一次側のアースと二次
側のアースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずに
フロートする(例えば、二次電極43をアースせずにフ
ロートする)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
【0102】なお、本実施の形態においても、振動の節
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。
【0103】
【実施例】次に、図3、図4、図5を参照して本発明の
一実施例の圧電トランス100およびその製造方法を説
明する。
一実施例の圧電トランス100およびその製造方法を説
明する。
【0104】本実施例においては、図3A、Bに示すよ
うに、Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −Pb(Zn1/3
Nb2/3 )O3 −PbTiO3 −PbZrO3 系圧電セ
ラミックス焼成体から、長手方向の長さが36mm、幅
が7mm、そして厚みが1mmの大きさの直方体を切り
出し、圧電セラミックス基板10とした。次に、図4に
示すように、銀電極をスクリーン印刷によって圧電セラ
ミックス基板10の上面12および下面14に塗布し
た。その後、空気中、600℃で焼き付けを行い、圧電
セラミックス基板10の領域cの上面12には一次電極
63を、圧電セラミックス基板10の領域cの下面14
には一次電極64を、圧電セラミックス基板10の領域
dの上面12には一次電極65を、圧電セラミックス基
板10の領域dの下面14には一次電極66を、二次側
領域bの圧電セラミックス基板10の上面12には二次
電極35、36をそれぞれ形成した。二次電極35を、
二次側端面17から10mmの長さにわたって、圧電セ
ラミックス基板10の長手方向に設け、幅方向端面18
から1mmの長さにわたって、圧電セラミックス基板1
0の幅方向の内側に設けた。二次電極36を、二次側端
面17から10mmの長さにわたって、圧電セラミック
ス基板10の長手方向に設け、幅方向端面19から1m
mの長さにわたって、圧電セラミックス基板10の幅方
向の内側に設けた。二次電極35と二次電極36との間
の距離は5mmであり、二次電極35と二次電極36と
が互いに対向している長さは10mmであった。
うに、Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −Pb(Zn1/3
Nb2/3 )O3 −PbTiO3 −PbZrO3 系圧電セ
ラミックス焼成体から、長手方向の長さが36mm、幅
が7mm、そして厚みが1mmの大きさの直方体を切り
出し、圧電セラミックス基板10とした。次に、図4に
示すように、銀電極をスクリーン印刷によって圧電セラ
ミックス基板10の上面12および下面14に塗布し
た。その後、空気中、600℃で焼き付けを行い、圧電
セラミックス基板10の領域cの上面12には一次電極
63を、圧電セラミックス基板10の領域cの下面14
には一次電極64を、圧電セラミックス基板10の領域
dの上面12には一次電極65を、圧電セラミックス基
板10の領域dの下面14には一次電極66を、二次側
領域bの圧電セラミックス基板10の上面12には二次
電極35、36をそれぞれ形成した。二次電極35を、
二次側端面17から10mmの長さにわたって、圧電セ
ラミックス基板10の長手方向に設け、幅方向端面18
から1mmの長さにわたって、圧電セラミックス基板1
0の幅方向の内側に設けた。二次電極36を、二次側端
面17から10mmの長さにわたって、圧電セラミック
ス基板10の長手方向に設け、幅方向端面19から1m
mの長さにわたって、圧電セラミックス基板10の幅方
向の内側に設けた。二次電極35と二次電極36との間
の距離は5mmであり、二次電極35と二次電極36と
が互いに対向している長さは10mmであった。
【0105】その後、一次電極63を分極用の高圧直流
電源(図示せず)の正極に接続し、一次電極64を分極
用のこの高圧直流電源(図示せず)の負極に接続し、か
つまた一次電極65を分極用の他の高圧直流電源(図示
せず)の負極に接続し、一次電極66を分極用のこの他
の高圧直流電源(図示せず)の正極に接続し、100℃
のシリコーン油中にてこれら2つの高圧直流電源からそ
れぞれ2kVを印加することでc領域およびd領域の厚
み方向の分極を行った。
電源(図示せず)の正極に接続し、一次電極64を分極
用のこの高圧直流電源(図示せず)の負極に接続し、か
つまた一次電極65を分極用の他の高圧直流電源(図示
せず)の負極に接続し、一次電極66を分極用のこの他
の高圧直流電源(図示せず)の正極に接続し、100℃
のシリコーン油中にてこれら2つの高圧直流電源からそ
れぞれ2kVを印加することでc領域およびd領域の厚
み方向の分極を行った。
【0106】その後、二次電極35を分極用の高圧直流
電源(図示せず)の負極に接続し、二次電極36をこの
高圧直流電源の正極に接続し、100℃のシリコーン油
中にて10kVを印加することで、二次側領域bの幅方
向の分極処理を行った。
電源(図示せず)の負極に接続し、二次電極36をこの
高圧直流電源の正極に接続し、100℃のシリコーン油
中にて10kVを印加することで、二次側領域bの幅方
向の分極処理を行った。
【0107】その後、導電性ペースト67により一次電
極63と65とを接続して、図1に示す一次電極61と
し、導電性ペースト68により一次電極64と66とを
接続して、図1に示す一次電極62として、圧電トラン
ス100とした。
極63と65とを接続して、図1に示す一次電極61と
し、導電性ペースト68により一次電極64と66とを
接続して、図1に示す一次電極62として、圧電トラン
ス100とした。
【0108】次に、この圧電トランス100をリード線
で宙づりして、一次側および二次側のインピーダンス特
性を測定した。図9に一次側のインピーダンス特性を示
し、図11に二次側のインピーダンス特性を示す。
で宙づりして、一次側および二次側のインピーダンス特
性を測定した。図9に一次側のインピーダンス特性を示
し、図11に二次側のインピーダンス特性を示す。
【0109】次に、図5に示すように、一次電極61を
接続部71において溶接によりリードフレーム71の一
端部近傍と接続固定し、一次電極62を接続部72にお
いて溶接によりリードフレーム82の一端部近傍72に
おいて溶接により接続固定した。また、二次電極35は
接続部73において、リードフレーム83の一端部近傍
と接続固定し、二次電極36は接続部74において溶接
によりリードフレーム84の一端部近傍と接続固定し
た。
接続部71において溶接によりリードフレーム71の一
端部近傍と接続固定し、一次電極62を接続部72にお
いて溶接によりリードフレーム82の一端部近傍72に
おいて溶接により接続固定した。また、二次電極35は
接続部73において、リードフレーム83の一端部近傍
と接続固定し、二次電極36は接続部74において溶接
によりリードフレーム84の一端部近傍と接続固定し
た。
【0110】この状態で、一次側および二次側のインピ
ーダンス特性を測定した。図10に一次側のインピーダ
ンス特性を示し、図12に二次側のインピーダンス特性
を示す。図9、図11に示したリード線で圧電トランス
100を宙づりした場合のインピーダンス特性と比較し
ても、多少共振インピーダンスが上昇していたものの、
実用上ほとんど影響ないレベルであった。またスプリア
スの観察はされず、優れた特性を示していた。
ーダンス特性を測定した。図10に一次側のインピーダ
ンス特性を示し、図12に二次側のインピーダンス特性
を示す。図9、図11に示したリード線で圧電トランス
100を宙づりした場合のインピーダンス特性と比較し
ても、多少共振インピーダンスが上昇していたものの、
実用上ほとんど影響ないレベルであった。またスプリア
スの観察はされず、優れた特性を示していた。
【0111】その後、図3、図5に示すように、電源2
00の一端をリードフレーム81を介して一次電極61
と接続し、電源200の他端をリードフレーム82を介
して一次電極62と接続した。二次電極35をリードフ
レーム83を介してCFL300の一端に接続し、CF
L300の他端をリードフレーム84を介して二次電極
36に接続した。CFL45としては、A4のノート型
パーソナルコンピュータに使用される、長さが225m
m、直径が2.6mmのものを使用した。
00の一端をリードフレーム81を介して一次電極61
と接続し、電源200の他端をリードフレーム82を介
して一次電極62と接続した。二次電極35をリードフ
レーム83を介してCFL300の一端に接続し、CF
L300の他端をリードフレーム84を介して二次電極
36に接続した。CFL45としては、A4のノート型
パーソナルコンピュータに使用される、長さが225m
m、直径が2.6mmのものを使用した。
【0112】電源200から130kHzの電圧を印加
した。本実施例においては、30Vrms の入力電圧で3
0,000cd/m2 のCFL300の輝度が得られ
た。なお、CFL300の点灯は、約18Vrms の入力
電圧を印加すれば開始することができた。
した。本実施例においては、30Vrms の入力電圧で3
0,000cd/m2 のCFL300の輝度が得られ
た。なお、CFL300の点灯は、約18Vrms の入力
電圧を印加すれば開始することができた。
【0113】
【発明の効果】本発明の圧電トランスによれば、大きい
昇圧比を得ることができる。本発明の圧電トランスはC
FL点灯用昇圧トランスとして好適に使用でき、その場
合には入力電圧を低減することができる。
昇圧比を得ることができる。本発明の圧電トランスはC
FL点灯用昇圧トランスとして好適に使用でき、その場
合には入力電圧を低減することができる。
【0114】また、二次電極からのリード線やリードフ
レームを、第1および第2の二次電極の第1の方向の振
動の節の部分からそれぞれ引き出すようにすることがで
き、その結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側
の電気的接続および機械的支持が容易にできるようにな
って、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易
となる。
レームを、第1および第2の二次電極の第1の方向の振
動の節の部分からそれぞれ引き出すようにすることがで
き、その結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側
の電気的接続および機械的支持が容易にできるようにな
って、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易
となる。
【0115】さらに、一次側の回路と、二次側の回路と
を直流的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向
上する。
を直流的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向
上する。
【図1】本発明の第1の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図1Aは斜視図、図1Bは断面
図、図1Cは応力分布を示す図、図1Dは振幅分布を示
す図である。
明するための図であり、図1Aは斜視図、図1Bは断面
図、図1Cは応力分布を示す図、図1Dは振幅分布を示
す図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態の圧電トランスを説
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図3Aは斜視図、図3Bは断面
図、図3Cは応力分布を示す図、図3Dは振幅分布を示
す図である。
明するための図であり、図3Aは斜視図、図3Bは断面
図、図3Cは応力分布を示す図、図3Dは振幅分布を示
す図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態の圧電トランスの製
造方法を説明するための斜視図である。
造方法を説明するための斜視図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態の圧電トランスの実
装方法を説明するための斜視図である。
装方法を説明するための斜視図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態の圧電トランスを説
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図7Aは斜視図、図7Bは断面
図である。
明するための図であり、図7Aは斜視図、図7Bは断面
図である。
【図8】本発明の第6の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図8Aは斜視図、図8Bは断面
図、図8Cは応力分布を示す図、図8Dは振幅分布を示
す図である。
明するための図であり、図8Aは斜視図、図8Bは断面
図、図8Cは応力分布を示す図、図8Dは振幅分布を示
す図である。
【図9】本発明の一実施例の圧電トランスの一次側のイ
ンピーダンス特性を示す図である。
ンピーダンス特性を示す図である。
【図10】本発明の一実施例の圧電トランスであって実
装された状態の圧電トランスの一次側のインピーダンス
特性を示す図である。
装された状態の圧電トランスの一次側のインピーダンス
特性を示す図である。
【図11】本発明の一実施例の圧電トランスの二次側の
インピーダンス特性を示す図である。
インピーダンス特性を示す図である。
【図12】本発明の一実施例の圧電トランスであって実
装された状態の圧電トランスの二次側のインピーダンス
特性を示す図である。
装された状態の圧電トランスの二次側のインピーダンス
特性を示す図である。
【図13】従来の圧電トランスを説明するための図であ
り、図13Aは斜視図、図13Bは断面図、図13Cは
応力分布を示す図、図13Dは振幅分布を示す図であ
る。
り、図13Aは斜視図、図13Bは断面図、図13Cは
応力分布を示す図、図13Dは振幅分布を示す図であ
る。
10…圧電セラミックス基板 12…上面 14…下面 16…一次側端面 17…二次側端面 18、19…幅方向端面 21、22、23、24、61、62、63、64、6
5、66、111、112…一次電極 31、32、33、34、35、36、37、38、4
1、42、43、44…二次電極 51、52、53、54、55、56、57、58、7
1、72、73、74、75、76、77、78、7
9、80、121、122…接続部 67、68…導電性ペースト 81、82、83、84…リードフレーム 91、92…支持部 100…圧電トランス 200…電源 221、222…一次電極 231、232…接続部 241…二次電極 300…冷陰極管(CFL) a、f…一次側領域 b、g…二次側領域 c、d、e、h、i、j…領域 S、T、U、V、X、Y、Z…振動の節
5、66、111、112…一次電極 31、32、33、34、35、36、37、38、4
1、42、43、44…二次電極 51、52、53、54、55、56、57、58、7
1、72、73、74、75、76、77、78、7
9、80、121、122…接続部 67、68…導電性ペースト 81、82、83、84…リードフレーム 91、92…支持部 100…圧電トランス 200…電源 221、222…一次電極 231、232…接続部 241…二次電極 300…冷陰極管(CFL) a、f…一次側領域 b、g…二次側領域 c、d、e、h、i、j…領域 S、T、U、V、X、Y、Z…振動の節
Claims (21)
- 【請求項1】第1の主面と前記第1の主面と対向する第
2の主面とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備
え、前記第1の主面の一辺が延在する方向である第1の
方向の前記圧電基板の縦振動共振モードを利用する圧電
トランスにおいて、 前記共振モードが、前記第1の方向に少なくとも1波長
以上の応力分布が存在する共振モードであり、 前記圧電基板が前記第1の方向において第1の領域と第
2の領域と第3の領域とを有し、前記第1の領域と前記
第2の領域と前記第3の領域が互いに異なる領域であ
り、 前記第1の領域が、前記第1の方向において前記共振時
の前記応力分布の半波長の長さを有し前記共振時に前記
第1の方向において正または負のうちいずれか一つの応
力が生じる前記圧電基板の第1の所定の領域であって、 前記第1の領域の前記第1の主面および第2の主面に第
1の一次電極および第2の一次電極がそれぞれ互いに対
向して設けられ、前記第1の領域の前記第1の一次電極
と前記第2の一次電極間が前記第1の主面と前記第2の
主面間の厚み方向において分極され、 前記第2の領域が、前記第1の方向において前記共振時
の前記応力分布の半波長以下の長さを有し前記共振時に
前記第1の方向において正または負のうちいずれか一つ
の応力が生じる前記圧電基板の第2の所定の領域であっ
て、 前記圧電基板の前記第2の領域の前記第1の主面および
前記第2の主面に第3の一次電極および第4の一次電極
がそれぞれ互いに対向して設けられ、 前記第1および第2の一次電極によって励振される前記
共振をさらに増大すべく前記第2の領域が振動するよう
に、前記共振時に前記第2の領域に生じる応力の方向に
応じて、前記第2の領域の前記第3の一次電極と前記第
4の一次電極間が所定の方向に分極されていると共に前
記第3の一次電極および前記第4の一次電極と前記第1
の一次電極および前記第2の一次電極とが所定の接続状
態に電気的に接続され、 前記第3の領域に、前記第1の主面の前記一辺と直角な
前記第1の主面の他の辺が延在する方向である第2の方
向において互いに対向する第1の二次電極と第2の二次
電極とが設けられ、 前記第3の領域の少なくとも前記第1の二次電極と第2
の二次電極との間の前記第3領域が前記第2の方向にお
いて分極されていることを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項2】前記共振時に前記第2の領域に生じる応力
の方向が前記共振時に前記第1の領域に生じる応力の方
向と反対であり、 前記第2の領域の前記第3の一次電極と前記第4の一次
電極間の分極方向が、前記第1の領域の前記第1の一次
電極と前記第2の一次電極間の分極方向と反対であり、 前記第3の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
1記載の圧電トランス。 - 【請求項3】前記共振時に前記第2の領域に生じる応力
の方向が前記共振時に前記第1の領域に生じる応力の方
向と反対であり、 前記第2の領域の前記第3の一次電極と前記第4の一次
電極間の分極方向が、前記第1の領域の前記第1の一次
電極と前記第2の一次電極間の分極方向と同じであり、 前記第3の一次電極および前記第2の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第1の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
1記載の圧電トランス。 - 【請求項4】前記共振時に前記第2の領域に生じる応力
の方向が前記共振時に前記第1の領域に生じる応力の方
向と同じであり、 前記第2の領域の前記第3の一次電極と前記第4の一次
電極間の分極方向が、前記第1の領域の前記第1の一次
電極と前記第2の一次電極間の分極方向と同じであり、 前記第3の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
1記載の圧電トランス。 - 【請求項5】前記圧電基板が、前記第1乃至第3の領域
とは異なる領域である第4の領域をさらに有し、 前記第4の領域が、前記第1の方向において前記共振時
の前記応力分布の半波長以下の長さを有し前記共振時に
前記第1の領域に生じる応力の方向と同じ方向のみの応
力が前記共振時に生じる前記圧電基板の所定の第4の領
域であって、 前記圧電基板の前記第4の領域の前記第1の主面および
前記第2の主面に第5の一次電極および第6の一次電極
がそれぞれ互いに対向して設けられ、 前記第4の領域の前記第5の一次電極と前記第6の一次
電極間の分極方向が、前記第1の領域の前記第1の一次
電極と前記第2の一次電極間の分極方向と同じであり、 前記第5の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第6の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
2または3記載の圧電トランス。 - 【請求項6】前記第2の領域が前記第1の領域と前記第
3の領域との間に位置していることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載の圧電トランス。 - 【請求項7】前記第2の領域および前記第4の領域が前
記第1の領域と前記第3の領域との間に位置しているこ
とを特徴とする請求項5記載の圧電トランス。 - 【請求項8】第1の主面と、前記第1の主面と対向する
第2の主面と、前記第1の主面の一辺が延在する方向で
ある第1の方向と直交する第1の端面および第2の端面
とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記圧
電基板の前記第1の方向の縦振動共振モードを利用する
圧電トランスにおいて、 第1および第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に前記第1の端面から前記
第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の
長さの距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ
延在して設けられ、 前記第1および第2の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主面および前記
第2の主面上に、前記第1および第2の一次電極と離間
して、第3および第4の一次電極がそれぞれ設けられ、 前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電
基板が前記第1の主面と前記第2の主面間の厚み方向に
おいて分極され、 前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ方向
に分極され、 前記第4の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第3の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続され、 前記第3および第4の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一
辺と直角な前記第1の主面の他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、 前記第1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記
圧電基板が前記第2の方向において分極されていること
を特徴とする圧電トランス。 - 【請求項9】第1の主面と、前記第1の主面と対向する
第2の主面と、前記第1の主面の一辺が延在する方向で
ある第1の方向と直交する第1の端面および第2の端面
とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記圧
電基板の前記第1の方向の縦振動共振モードを利用する
圧電トランスにおいて、 第1および第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に前記第1の端面から前記
第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の
長さの距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ
延在して設けられ、 第3および第4の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に、前記第1の端面から前
記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3
の長さの距離の位置から、前記第1の端面から前記第1
の端面と前記第2の端面との間の距離の約2/3の長さ
の距離の位置まで、前記第1および第2の一次電極なら
びに前記二次電極と離間して、前記第1の方向において
それぞれ延在して設けられ、 前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電
基板が前記第1の主面と前記第2の主面間の厚み方向に
おいて分極され、 前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ方向
に分極され、 前記第4の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第3の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続され、 前記第3および第4の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一
辺と直角な前記第1の主面の他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、 前記第1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記
圧電基板が前記第2の方向において分極されていること
を特徴とする圧電トランス。 - 【請求項10】前記第3および第4の一次電極と前記第
1および第2の二次電極との間の前記圧電基板の所定領
域の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第
3および第4の一次電極ならびに前記第1および第2の
二次電極と離間して、第5および第6の一次電極がそれ
ぞれさらに設けられ、 前記第5の一次電極と前記第6の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ方向
に分極され、 前記第5の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第6の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
9記載の圧電トランス。 - 【請求項11】第1の主面と、前記第1の主面と対向す
る第2の主面と、前記第1の主面の一辺が延在する方向
である第1の方向と直交する第1の端面および第2の端
面とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記
圧電基板の前記第1の方向の縦振動共振モードを利用す
る圧電トランスにおいて、 第1および第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に前記第1の端面から前記
第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の
長さの距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ
延在して設けられ、 前記第1および第2の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主面および前記
第2の主面上に、前記第1および第2の一次電極と離間
して、第3および第4の一次電極がそれぞれ設けられ、 前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電
基板が前記第1の主面と前記第2の主面間の厚み方向に
おいて分極され、 前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と反対方向
に分極され、 前記第3の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続され、 前記第3および第4の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一
辺と直角な前記第1の主面の他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、 前記第1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記
圧電基板が前記第2の方向において分極されていること
を特徴とする圧電トランス。 - 【請求項12】第1の主面と、前記第1の主面と対向す
る第2の主面と、前記第1の主面の一辺が延在する方向
である第1の方向と直交する第1の端面および第2の端
面とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記
圧電基板の前記第1の方向の縦振動共振モードを利用す
る圧電トランスにおいて、 第1および第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に前記第1の端面から前記
第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の
長さの距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ
延在して設けられ、 第3および第4の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に、前記第1の端面から前
記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3
の長さの距離の位置から、前記第1の端面から前記第1
の端面と前記第2の端面との間の距離の約2/3の長さ
の距離の位置まで、前記第1および第2の一次電極なら
びに前記二次電極と離間して、前記第1の方向において
それぞれ延在して設けられ、 前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電
基板が前記第1の主面と前記第2の主面間の厚み方向に
おいて分極され、 前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と反対方向
に分極され、 前記第3の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続され、 前記第3および第4の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一
辺と直角な前記第1の主面の他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、 前記第1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記
圧電基板が前記第2の方向において分極されていること
を特徴とする圧電トランス。 - 【請求項13】前記第3および第4の一次電極と前記第
1および第2の二次電極との間の前記圧電基板の所定領
域の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第
3および第4の一次電極ならびに前記第1および第2の
二次電極と離間して、第5および第6の一次電極がそれ
ぞれさらに設けられ、 前記第5の一次電極と前記第6の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ方向
に分極され、 前記第5の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第6の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
12記載の圧電トランス。 - 【請求項14】前記第1および第2の二次電極が前記圧
電基板の前記第1の主面および前記第2の主面のいずれ
か一方の主面上に共に設けられていることを特徴とする
請求項1乃至13のいずれかに記載の圧電トランス。 - 【請求項15】前記第1の二次電極が前記圧電基板の前
記第1の主面および前記第2の主面のうちの一方の主面
上に設けられており、前記第2の二次電極が前記圧電基
板の前記第1の主面および前記第2の主面のうちの他方
の主面上に設けられていることを特徴とする請求項1乃
至13のいずれかに記載の圧電トランス。 - 【請求項16】前記圧電基板が前記第2の方向と直交す
る第3の端面と第4の端面とを有し、前記第1の二次電
極が前記圧電基板の前記第3の端面および前記第4の端
面のうちの一方の端面上に設けられており、前記第2の
二次電極が前記圧電基板の前記第3の端面および前記第
4の端面のうちの他方の端面上に設けられていることを
特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の圧電ト
ランス。 - 【請求項17】前記圧電トランスの共振モードにおける
振動の前記第1の方向の節の位置に前記圧電トランスの
支持部を設けたことを特徴とする請求項1乃至16のい
ずれかに記載の圧電トランス。 - 【請求項18】前記圧電トランスの共振モードにおける
振動の前記第1の方向の節の位置に前記圧電トランスの
前記一次電極への電気的接続点および前記二次電極への
電気的接続点をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項
1乃至16のいずれかに記載の圧電トランス。 - 【請求項19】前記圧電トランスが冷陰極管点灯用圧電
トランスであることを特徴とする請求項1乃至18のい
ずれかに記載の圧電トランス。 - 【請求項20】請求項1記載の圧電トランスを組み込ん
だことを特徴とするインバータ。 - 【請求項21】請求項1記載の圧電トランスを組み込ん
だことを特徴とする液晶ディスプレー。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25460695A JPH0974235A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 圧電トランス |
| CN95121724A CN1132944A (zh) | 1994-12-30 | 1995-12-29 | 高升压比压电式变压器 |
| EP95120731A EP0720246B1 (en) | 1994-12-30 | 1995-12-29 | Piezoelectric transformer |
| US08/581,425 US5701049A (en) | 1994-12-30 | 1995-12-29 | Piezoelectric transformer |
| CA002166378A CA2166378C (en) | 1994-12-30 | 1995-12-29 | Piezoelectric transformer |
| TW084114122A TW297168B (en) | 1994-12-30 | 1995-12-29 | A piezoelectric transformer having a high boost ratio |
| DE69516829T DE69516829T2 (de) | 1994-12-30 | 1995-12-29 | Piezoelektrischer Transformator |
| US08/887,277 US5929554A (en) | 1994-12-30 | 1997-07-02 | Piezoelectric transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25460695A JPH0974235A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 圧電トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0974235A true JPH0974235A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=17267375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25460695A Withdrawn JPH0974235A (ja) | 1994-12-30 | 1995-09-05 | 圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0974235A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013175556A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Yokogawa Electric Corp | 圧電トランス及び圧電トランスの実装方法 |
| JP2019505098A (ja) * | 2016-02-12 | 2019-02-21 | ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフトTdk Electronics Ag | 圧電トランスの製造方法および圧電トランス |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP25460695A patent/JPH0974235A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013175556A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Yokogawa Electric Corp | 圧電トランス及び圧電トランスの実装方法 |
| JP2019505098A (ja) * | 2016-02-12 | 2019-02-21 | ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフトTdk Electronics Ag | 圧電トランスの製造方法および圧電トランス |
| JP2020170868A (ja) * | 2016-02-12 | 2020-10-15 | ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフトTdk Electronics Ag | 圧電トランスの製造方法および圧電トランス |
| US11476407B2 (en) | 2016-02-12 | 2022-10-18 | Epcos Ag | Method for producing a piezoelectric transformer and piezoelectric transformer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |