(57)【要約】【課題】小型で高い昇圧比が得られ、かつ発振を防止した圧電トランスを提供すること。【解決手段】長板状の圧電体１４の長手方向の中央部の表の面に入力電極１３が形成され、その裏の面にも入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極１１および１２が形成され、圧電体１４の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と前記両端部の間は長手方向に分極された圧電トランスにおいて、圧電体１４の出力電極１１または１２が形成された出力部分の幅は中央部の幅よりも小さく、全体形状として略６角形状である圧電トランスとする。また、出力部分の先端を面取りした形状にする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長板状の圧電体の長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成され、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と前記両端部の間は長手方向に分極された圧電トランスにおいて、前記圧電体の出力電極が形成された出力部分の幅は中央部の幅よりも小さく、全体形状として略６角形状であることを特徴とする圧電トランス。
【請求項２】
菱形板状の圧電体の長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成され、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と前記両端部の間は長手方向に分極されていることを特徴とする圧電トランス。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電トランスにおける出力部分の先端が面取りされて、全体形状として略８角形状であることを特徴とする圧電トランス。
【請求項４】
請求項２に記載の圧電トランスにおける出力部分の先端が面取りされて、全体形状として略６角形状であることを特徴とする圧電トランス。
【請求項５】
前記入力電極の形状は、対向する平行な２辺からなる組を４組有する８角形状であることを特徴とする請求項１または３に記載の圧電トランス。
【請求項６】
前記入力電極の形状は、対向する平行な２辺からなる組を３組有する６角形状であることを特徴とする請求項２または４に記載の圧電トランス。
【請求項７】
長板状の圧電体の長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成され、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と前記両端部の間は長手方向に分極された圧電トランスにおいて、前記圧電体の出力電極が形成された出力部分の幅は中央部の幅よりも小さく、前記入力電極が形成された入力部分はシート状の圧電体層に内部電極を形成したものを複数積層してなることを特徴とする圧電トランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電効果を利用して電圧を変換する圧電トランスに係り、特に冷陰極管を点灯するインバータ用に好適な圧電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中央駆動型の圧電トランスとしては、例えば、次の特許公報に開示された例がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７４２３６号公報
【０００４】
この圧電トランスは、図７に示すような構成となっている。同図において、長板状の圧電体７０の中央部に入力電極７１、７２が対向して形成され、この入力電極７１、７２の部分は厚み方向に分極されており、この中央部分が駆動部となっている。
【０００５】
また、この圧電体７０の長手方向の両端に出力電極７５、７６が配置されており、両端部は逆方向に分極されており発電部になっている。
【０００６】
圧電トランスは、ノートＰＣやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの液晶ディスプレイのバックライト用インバータトランスとして多く用いられている。
【０００７】
ノートＰＣに関しては、液晶ディスプレイの大型化、ＰＣの薄型化が図られており、トランスとしては薄型でより昇圧比の高いものが求められている。
【０００８】
同じ周波数で駆動される場合、λ／２モードで駆動される圧電トランス素子はλモードで駆動される素子の１／２倍の長さとなる。このため、λ／２モードで駆動される圧電トランスは、λモードで駆動されるものよりも小型化することが可能となる。しかし、昇圧比においては、λモードで駆動するほうが、λ／２モードで駆動するよりも高い昇圧比を得ることができる。
【０００９】
高い昇圧比を得る別の方法としては、応力のノード点付近を入力に利用する方法がある。
【００１０】
従って、小型で高い昇圧比を得るには、駆動方式をλ／２モードとし、入力部分を中央に、出力部分を両端に持ってくる中央駆動型が有利であることがわかる。
【００１１】
しかしながら、中央駆動型は構造上、２次側容量が大きくなり、図８に示すような発振が起こることがある。液晶ディスプレイのバックライト点灯用として使用する場合、パネル負荷とトランス２次側容量とのマッチングが取れなくなり、出力波形に低周波が載ってしまう現象である。これは発振と呼ばれ、ディスプレイがちらつく原因となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のことから、本発明は小型で高い昇圧比が得られ、かつ発振を防止した圧電トランスを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の圧電トランスは、長板状の圧電体の長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成され、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と前記両端部の間は長手方向に分極された圧電トランスであって、前記圧電体の出力電極が形成された出力部分の幅は中央部の幅よりも小さく、全体形状として略６角形状であることを特徴とする。
【００１４】
第２の発明の圧電トランスは、菱形板状の圧電体の長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成され、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と前記両端部の間は長手方向に分極されていることを特徴とする。
【００１５】
また、第１の発明の圧電トランスにおける出力部分の先端を面取りして、全体形状を略８角形状とすることができる。
【００１６】
また、第２の発明の圧電トランスにおける出力部分の先端を面取りして、全体形状を略６角形状とすることができる。
【００１７】
また、第１の発明において、前記入力電極の形状は、対向する平行な２辺からなる組を４組有する８角形状とすることができる。
【００１８】
また、第２の発明において、前記入力電極の形状は、対向する平行な２辺からなる組を３組有する６角形状とすることができる。
【００１９】
第３の発明の圧電トランスは、長板状の圧電体の長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成され、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と前記両端部の間は長手方向に分極された圧電トランスにおいて、前記圧電体の出力電極が形成された出力部分の幅は中央部の幅よりも小さく、前記入力電極が形成された入力部分はシート状の圧電体層に内部電極を形成したものを複数積層してなることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図１〜図６を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１に係る圧電トランスを示す図であり、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はその斜視図である。
【００２２】
図１に示すように、長板状の圧電体１４の中央部の表の面に入力電極１３が形成され、その裏面にも対向する入力電極が形成され、これら入力電極に分極用の電圧を印加することにより、厚み方向に分極されている。
【００２３】
また、圧電体１４の両端部には、出力電極１１および１２が設けられ、前記中央部と両端部までの間は、長手方向に、そして、互いに逆方向に分極されて、発電部となっている。なお、出力電極１１は、圧電体１４の裏面にも形成されている。また、出力電極１２についても、同様の電極構造である。
【００２４】
この構造は、長板状の圧電体の中央部をそのままにして、両端部を小さく絞る加工を行い、２次側の電極を小さく形成することで、２次側の容量を抑えた構造である。
【００２５】
このように作製した圧電トランスの振動特性は後で、他の実施の形態による圧電トランスの振動特性とともに説明する。
【００２６】
（実施の形態２）図２は、本発明の実施の形態２に係る圧電トランスを示す平面図である。
【００２７】
２１および２２は出力電極、２３は入力電極、２４は圧電体を示す。
【００２８】
本実施の形態２は、実施の形態１における長方形状の入力電極に換えて、対向する平行な２辺からなる組を４組有する８角形状である入力電極２３を備えた形態である。
【００２９】
（実施の形態３）図３は、本発明の実施の形態３の圧電トランスに係る平面図である。
【００３０】
圧電体３４は菱形板状に加工され、長手方向の両端部に出力電極３１および３２が形成され、中央部の表の面には、対向する平行な２辺からなる組を３組有する６角形状の入力電極３３が形成されている。また、中央部の裏面にも同様の形状の入力電極が形成されている。
【００３１】
（実施の形態４）図４は、本発明の実施の形態４の圧電トランスに係る平面図である。４１および４２は出力電極、４３は入力電極、４４は圧電体を示す。
【００３２】
本実施の形態４は、実施の形態１における６角形状の圧電体の長手方向の両端部の先端に面取りを施して、出力電極４１および４２を形成した形態である。このような形状にすることで、欠けなどによる素子の破損を防止することを可能にしている。
【００３３】
（実施の形態５）図５は、本発明の実施の形態５の圧電トランスに係る平面図である。５１および５２は出力電極、５３は入力電極、５４は圧電体を示す。
【００３４】
本実施の形態５は、実施の形態２における６角形状の圧電体の長手方向の両端部の先端に面取りを施して、出力電極を形成した形態である。このような形状にすることで、欠けなどによる素子の破損を防止するができる。
【００３５】
（実施の形態６）図６は、本発明の実施の形態６の圧電トランスに係る平面図である。６１および６２は出力電極、６３は入力電極、６４は圧電体を示す。
【００３６】
本実施の形態６は、実施の形態３における菱形の圧電体の長手方向の両端部の先端に面取りを施して、出力電極を形成した形態である。このような形状にすることで、欠けなどによる素子の破損を防止するができる。
【００３７】
次に、以上の構造の圧電トランスについての２次側の振動子特性（２次側容量Ｃおよび結合係数ｋ３３）を表１に示す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
表１に示したように、本発明の実施の形態によるサンプル１〜６では、従来の中央駆動型のサンプルに対して、２次側容量が４０％程度まで低減されている。
【００４０】
上記実施の形態１〜６に対して、それぞれ単板で圧電体を構成した場合も、内部電極を印刷したシート状の圧電層を積層して入力部分を作製した場合においても、同様の効果が得られている。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、中央駆動型圧電トランスの２次側（出力側）を小型化することで、２次側の容量を小さくすることを可能にし、発振を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の圧電トランスの図。図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はその斜視図。
【図２】実施の形態２の圧電トランスの平面図。
【図３】実施の形態３の圧電トランスの平面図。
【図４】実施の形態４の圧電トランスの平面図。
【図５】実施の形態５の圧電トランスの平面図。
【図６】実施の形態６の圧電トランスの平面図。
【図７】従来の圧電トランスの一例を示す斜視図。
【図８】出力波形の発振状況を示す図。
【符号の説明】
１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２，５１，５２，６１，６２　出力電極
１３，２３，３３，４３，５３，６３　　入力電極
１４，２４，３４，４４，５４，６４　　圧電体
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004134422.tif 000006
【図４】
2004134422.tif 000007
【図５】
2004134422.tif 000008
【図６】
2004134422.tif 000009
【図７】
2004134422.tif 000010
【図８】
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