(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形板形をなし、かつ一方の側が一次側（１）、他方の側が二次側（２）をなす圧電トランスにおいて、
二次側（２）のほぼ中央部に切欠き（３）を形成し、二次側（２）を第１、第２の二次側部分に分け、切欠き（３）によって二次側（２）の容量を一次側（１）より小とし、かつ第１、第２の二次側部分の分極方向を互いに逆にしたことを特徴とする圧電トランス。
【請求項２】
切欠き（３）の内端部（３ａ）を一次、二次の分極境界部分、または一次側（１）まで食い込ませた請求項１記載の圧電トランス。
【請求項３】
第１、第２の二次側部分の間に絶縁物（４）を設けた請求項１記載の圧電トランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パソコン等に用いられている液晶を裏側から光で照らすバックライト用の光源に使用される冷陰極管の駆動回路や、その他テレビジョン受像機、電子複写機などの直流高電圧発生装置等に用いられる圧電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の圧電トランスとしては、例えば図８に示すように、矩形板形に形成されている。図において１１は一次側（入力側）で表裏にはそれぞれ一次側電極１１ａが設けられ、また、１２は二次側（出力側）でその端部には出力取出用の電極１２ａが設けられている。
【０００３】
また、矢印はそれぞれ分極方向を示すもので、一次側１１は厚さ方向に高電界で分極し、かつ二次側１２は長さ方向に分極し、一次側１１に長さ寸法で決まる固有共振周波数の電圧を入力すると、逆圧電効果により機械振動が生じ圧電効果によって振動に応じた高電圧が二次側１２から出力されるようになっている。
【０００４】
しかして、従来上記形状（矩形板形）のものはそれ自体の昇圧比が低いために、冷陰極管を点灯させる場合、前段に巻線トランス等の昇電圧用手段が必要であった。
【０００５】
これを解決するために近年積層型圧電トランスが活発に検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この積層型圧電トランスでは、昇圧比は高いものの内部電極に用いる材料コストが高いことや、層間での剥離等、信頼性に問題がある。
【０００７】
また、昇圧比を高くするために、図９に示すような、対称三次ローゼン型トランスにすると、図８に示したような２ヵ所の節（振動が生じない部分で、ノード点という）を有する従来の一般的な二次ローゼン型のものに比べて長さが同じであっても周波数が高くなってしまい、周波数が高くなると圧電トランスと接続され点灯する冷陰極管からの漏れ電流が大きくなるので、インバータの効率の観点から考えると好ましくない。なお、図９において矢印は二次側の分極方向を示す。
【０００８】
また、従来方式の三端子方式の圧電トランスであれば設計上不便であることや、冷陰極管部分の浮遊容量に起因する漏れ電流等も考慮しなければならない、という課題があった。
【０００９】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、積層型でなく単板タイプであっても高い昇圧比を得ることができ、しかも四端子であるため、設計が容易になり、漏れ電流についても従来型よりも低減し得る圧電トランスを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、矩形板形をなし、かつ一方の側が一次側１、他方の側が二次側２をなす圧電トランスにおいて、
二次側２のほぼ中央部に切欠き３を形成し、二次側２を第１、第２の二次側部分に分け、切欠き３によって二次側２の容量を一次側１より小とし、かつ第１、第２の二次側部分の分極方向を互いに逆にした構成として上記目的を達成している。
【００１１】
また、切欠き３の内端部３ａを一次、二次の分極境界部分、または一次側１まで食い込ませた構成としている。
【００１２】
さらに、また、第１、第２の二次側部分の間に絶縁物４を設けた構成としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
圧電トランスの昇圧比は一次側の等価容量と二次側の等価容量の比で決定される。従来型の圧電トランスでは厚みや長さなどの寸法でこの比を変え昇圧比を調整させることができたが、冷陰極管を点灯させるに足る昇圧比を得ることが難しく、前段に昇圧用の巻トランスを設けていた。
【００１４】
この発明では、切欠き３により二次側２の容量を小さくし、相対的に一次側１の容量を大きくし、かつ各二次側部分の分極を逆とし、高い昇圧比が得られ、かつ漏れ電流低減化などを図っている。
【００１５】
【実施例１】
図１は本発明の第１実施例を示す。図中、１は圧電トランスの一次側、２は二次側であり、この二次側２の中央部には二次側外端部から一次側１に向かって延びる例えばほぼ矩形の切欠き３が形成され、切欠き３を形成した分、一次側１に比べ容量を小さくし、相対的に一次側１の容量を大としている。この切欠き３は必ずしも矩形である必要はない。また、切欠き３によって二次側２は２つに分割され、かつこれら２つの第１、第２の二次側部分は矢印で示すように互いに異なる方向に分極され、各二次側部分に互いに別位相の電位が生じ、分極が同方向のものに比べ高い昇圧比が得られるようにしている。
【００１６】
この圧電トランスには、その一次側１の表裏面に、それぞれ一次側電極１ａが設けられ、また、図２（ａ）に示すように、電源が接続され電源電圧Ｖ０が印加されるようになっている。また第１、第２の二次側部分の外端部には出力取出用の二次側電極２ａ，２ｂがそれぞれ設けられ、四端子構造となっており、第１、第２の二次側電極２ａ，２ｂ間に冷陰極管Ｌが接続される。
【００１７】
そして、上述のように各二次側部分は分極方向が逆であり、冷陰極管Ｌの両端に電位差Ｖだけ生じさせようとすると、一方の二次側部分には正の電圧＋Ｖ／２が、他方の側には負の電圧−Ｖ／２が発生するため、各二次側電極２ａ、２ｂ間に接続された冷陰極管Ｌを挟んで大きな電位差が生じるようになっている。なお、図中、Ｃは冷陰極管Ｌに生じる浮遊容量を示す。
【００１８】
図２（ｂ）は図８に示した圧電トランス１１を用いた従来の圧電インバータの駆動回路であり、従来では冷陰極管Ｌに寄生する浮遊容量Ｃによる漏れ電流Ｉが大であり、この漏れ電流Ｉは圧電インバータの効率や冷陰極管Ｌの輝度ムラに大きく影響する、という欠点があった。
【００１９】
図２（ａ）に示した本実施例では、圧電トランスの二次側の一端の電圧は＋Ｖ／２，他端の電圧は−Ｖ／２と互いに同じ大きさの異符号電圧を出しているため、冷陰極管Ｌの中央部はＯＶであり、漏れ電流が低減する。
【００２０】
また、本実施例において、図２（ｂ）に示したものと同程度の輝度を冷陰極管Ｌに求めるとすると、本実施例では二次側電極２ａ，２ｂ間に大きな電位差が生じるため、電源電圧Ｖ０は小さくて済む。
【００２１】
また、この圧電トランスは、図９に示した対称三次ローゼン型のように高周波駆動ではなく、長さ寸法で決まる固有共振周波数も低いので、低周波数駆動で良く、冷陰極管Ｌからの漏れ電流を低減し得る。すなわち、漏れ電流Ｉは、一般にＩ＝２πｆＣＶ（ｆ：駆動周波数、Ｃ：浮遊容量、Ｖ：出力電圧）として表わされる。このことから、ｆなどが小さければ漏れ電流を低減し得る。
【００２２】
【実施例２】
図３は本発明の第２実施例を示す。
【００２３】
一般に圧電トランスでは、図８の従来例にて説明したように、一次側、二次側、それぞれ違う方向に電圧を印加して分極するため、その境界部分に残留応力が残り易くなり、駆動時に分極境界部から破壊することが知られている。
【００２４】
このため、図１に示した上記第１実施例では二次側２に形成した切欠き３の内端部３ａが一次、二次のほぼ境界線上にあるため、信頼性の面からすると好ましくない。
【００２５】
そこで、この実施例では、切欠き３の内端部３ａを一次側１まで食い込ませ、分極境界線上からずらし、破壊のおそれを防止するようにしたことに特徴を有している。
【００２６】
【実施例３】
また、図４（ａ），（ｂ）は本発明の第３実施例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図であり、（ｂ）図中矢印は分極方向を示す。これらの図中１は一次側、１ａは一次側電極、１ａ′は折り返し電極、２は二次側、２ａ、２ｂは二次側電極、３は切欠きである。そして、この実施例では、切欠き３を一次側１の節まで伸ばし、裏面側を折り返し電極１ａ′構造としたため、低背化（基板に実装した場合、高さ寸法を押える）が可能となった。
【００２７】
なお、他の構成、作用は前述の実施例と同様である。
【００２８】
【実施例４】
図５は本発明の第４実施例を示す。この実施例では第１、第２の二次側部分２ａ、２ｂの間に絶縁物４を設けることで二次側の出力端子２ａ，２ｂ間の放電を防ぐようにしたことに特徴を有している。
【００２９】
図６は本発明の応用例を示す。図中１は一次側、１ａは一次側電極、２は二次側を示す。この応用例では、補助一次電極１ｂを増設し、駆動部を増大させている。また、第１、第２の二次側部分の分極を反転させることで昇圧比を上げることが可能になる。また、補助一次電極１ｂの大きさを変えることにより、駆動部を調節でき圧電トランスの効率を損なうことなく昇圧比を制御することができる。
【００３０】
図７も本発明の応用例の概略平面図を示す。この実施例では、図１に示した圧電トランスを用い対称三次ローゼン型のように構成したことに特徴を有している。図中、矢印は分極方向、符号３は切欠きである。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、二次側２に切欠き３を形成し、二次側２を２つに分け、相対的に一次側１の容量を大きくし、二次側２の容量を小さくし、かつ２つの二次側部分の分極を逆にし、互いに別位相の電位が現れるようにしたため、図９に示した従来例のように高周波数駆動としたり、あるいは積層型としなくても、単板で簡易構成の安価な圧電トランスにおいて高い昇圧比を得ることができ、かつ漏れ電流も低減し得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例の平面図を示す。
【図２】  （ａ），（ｂ）は同実施例に冷陰極管を接続した例と従来例との対比を示し、（ａ）は本実施例、（ｂ）は従来例である。
【図３】  本発明の第２実施例の平面図を示す。
【図４】  本発明の第３実施例の応用例で（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図を示す。
【図５】  本発明の第４実施例の平面図を示す。
【図６】  本発明の応用例の平面図を示す。
【図７】  本発明の他の応用例の概略構成の平面図を示す。
【図８】  従来の二次ローゼン型圧電トランスの斜視図を示す。
【図９】  従来の対称三次ローゼン型圧電トランスの概略平面図を示す。
【符号の説明】
１    一次側
１ａ  電極
２    二次側
２ａ  二次側電極
２ｂ  二次側電極
３    切欠き
３ａ  切欠き内端部
４    絶縁物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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