【手続補正書】
【提出日】平成19年11月12日(2007.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子に接続された電気−機械エネルギー変換素子と、前記第１の端子とは異なる第２の端子に接続された機械−電気エネルギー変換素子を備え、前記機械−電気エネルギー変換素子は前記電気−機械エネルギー変換素子によって生じた歪みを受けて歪みを発生し、前記機械−電気エネルギー変換素子が歪むことによって前記第２の端子に発生した電圧が前記電気−機械エネルギー変換素子が前記機械−電気エネルギー変換素子と同じ量だけ歪みを発生するために前記第１の端子に入力される電圧とは異なることを特徴とする電圧変換素子。
【請求項２】
前記電気−機械エネルギー変換素子は、入力としての電界強度と出力としての歪み量との関係においてヒステリシスを有することを特徴とする請求項１記載の電圧変換素子。
【請求項３】
前記電気−機械エネルギー変換素子は、前記ヒステリシスを有するにもかかわらず、歪み量が飽和するよりも低い所定の電界強度にて同じ歪み量を有することを特徴とする請求項２記載の電圧変換素子。
【請求項４】
前記所定の電界強度は０であることを特徴とする請求項３記載の電圧変換素子。
【請求項５】
前記電気−機械エネルギー変換素子は反強誘電性の圧電材料から成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電圧変換素子。
【請求項６】
前記機械−電気エネルギー変換素子は分極処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電圧変換素子。
【請求項７】
前記機械−電気エネルギー変換素子は強誘電性の圧電材料から成ることを特徴とする請求項６記載の電圧変換素子。
【請求項８】
前記電気−機械エネルギー変換素子と前記機械−電気エネルギー変換素子が隣接して配置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電圧変換素子。
【請求項９】
前記電気−機械エネルギー変換素子と前記機械−電気エネルギー変換素子が絶縁部材を挟んで隣接して配置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電圧変換素子。
【請求項１０】
前記電気−機械エネルギー変換素子と前記機械−電気エネルギー変換素子に接続された第３の端子を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電圧変換素子。
【請求項１１】
前記第２の端子に発生した電圧は、前記第１の端子に入力される電圧よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電圧変換素子。
【請求項１２】
請求項１０記載の電圧変換素子と、前記第１の端子と前記第３の端子の間に所定の電圧を供給し前記第２の端子から電圧を取り出す回路を有することを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電圧変換素子を用いた論理素子から成ることを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電圧変換素子を用いた発振回路から成ることを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項１５】
前記発振回路は、前記第２の端子に基準電位を印加する供給手段を有し、前記第１の端子に電圧を供給し、前記第３の端子から出力することを特徴とする請求項１４記載の電圧変換素子を用いた装置。
【請求項１６】
前記発振回路は、前記第３の端子に接続された抵抗を備えることを特徴とする請求項１５記載の電圧変換素子を用いた装置。
【請求項１７】
前記発振回路は、前記第１の端子又は前記第３の端子に接続された第１の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の端子を接続する第２の抵抗とを備えることを特徴とする請求項１５記載の電圧変換素子を用いた装置。
【請求項１８】
請求項１０記載の電圧変換素子を備え、前記第３の端子を介して前記電気−機械エネルギー変換素子に電圧を供給して前記電気−機械エネルギー変換素子に歪みを発生させ、前記電気−機械エネルギー変換素子に発生した歪みを受けて前記機械−電気エネルギー変換素子にて発生した電圧を出力することを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電圧変換素子を備え、前記電気−機械エネルギー変換素子は複数に分割され、当該分割された電気−機械エネルギー変換素子のそれぞれに少なくとも１ビットのディジタル信号を入力し、前記機械−電気エネルギー変換素子にて発生した電圧を前記第２の端子より出力することによりディジタル／アナログ変換を行うことを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電圧変換素子から成る第１の電圧変換素子と第２の電圧変換素子を備え、
前記第１の電圧変換素子における電気−機械エネルギー変換素子は複数に分割され、当該分割された電気−機械エネルギー変換素子のそれぞれに少なくとも１ビットのディジタル信号を入力し、前記機械−電気エネルギー変換素子にて発生した電圧を前記第２の端子より出力するものであって、
前記第２の電圧変換素子の第１の端子及び第２の端子の一方を前記第１の電圧変換素子の第２の端子に接続し、他方にアナログ電圧を供給し、
前記第２の電圧変換素子に歪みが生じないように前記第１の電圧変換素子の電気−機械エネルギー変換素子に入力されるディジタル信号を制御することによってアナログ／ディジタル変換を行うことを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２１】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電圧変換素子と、前記電気−機械エネルギー変換素子に電圧を供給する電圧制御手段と、前記第２の端子の電圧を前記第１の端子に帰還させることで前記電気−機械エネルギー変換素子に発生した所定の発振周波数の振動に基づいて発音する発音体とを備えることを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２２】
前記第１の端子に帰還させるべき前記第２の端子からの電圧をフィルタリングするフィルタを備えることを特徴とする請求項２１記載の電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電圧変換素子と、前記電気−機械エネルギー変換素子に電圧を供給する電圧制御手段と、前記第２の端子の電圧を前記第１の端子に帰還させることで前記電気−機械エネルギー変換素子に発生した所定の発振周波数の振動によって駆動される回転体とを備えることを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２４】
前記電気−機械エネルギー変換素子に電圧を印加すべき周期及びデューティ比を変化させることにより前記回転体の速度を制御する手段を備えることを特徴とする請求項２３記載の電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２５】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電圧変換素子を備え、前記第２の端子の電圧を前記第１の端子に帰還させることで、前記機械−電気エネルギー変換素子から得られる電圧より前記機械−電気エネルギー変換素子に発生した歪みの大きさを検出することを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２６】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電圧変換素子を回路素子として複数備え、複数の前記回路素子間には緩衝部材を配置して集積回路を形成することを特徴とする電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２７】
前記電圧変換素子の分極の有無及び当該分極の方向から成る分極に関する情報、並びに前記複数の回路素子間の接続に関する情報のうち、少なくとも前記分極に関する特性を組み合わせることによりプログラムを構築するように構成されていることを特徴とする請求項２６記載の電圧変換素子を用いた装置。
【請求項２８】
前記機械−電気エネルギー変換素子の出力電荷を再充電するリフレッシュ回路を備えることを特徴とする請求項２６又は２７記載の電圧変換素子を用いた装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
以下の説明では、このような特性を持つ電気−機械エネルギー変換素子として反強誘電性の圧電部材を例にとって説明を行うが、図２に実線で示すような特性の電気―機械エネルギー変換素子であれば反強誘電性の圧電部材に限られるものではない。同様に機械−電気エネルギー変換素子として強誘電性の圧電部材を例にとって説明を行うが、図２に点線で示すような特性の機械−電気エネルギー変換素子であれば強誘電性の圧電部材に限られるものではない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７１】
なお、これらの電圧変換素子は、電圧変換素子を構成する圧電部材に発生する歪みが大きいがゆえに、歪みによる電極の剥離や破断に対する対策が必要になる。本発明は、電気―機械エネルギー変換素子ある反強誘電性の圧電部材にて大きな歪みを発生させ、これに隣接する機械−電気エネルギー変換素子である強誘電性の圧電部材で電圧に変換するため、この隣接の界面に大きな応力がかかる可能性がある。そこで界面の応力を緩和する方法について、以下に例を挙げる。