JPH118421A - Piezoelectric transformer - Google Patents
Piezoelectric transformerInfo
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- JPH118421A JPH118421A JP9160308A JP16030897A JPH118421A JP H118421 A JPH118421 A JP H118421A JP 9160308 A JP9160308 A JP 9160308A JP 16030897 A JP16030897 A JP 16030897A JP H118421 A JPH118421 A JP H118421A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、圧電素子の振動
によってエネルギーを伝達し、所定の比率で電圧を昇圧
または降圧する圧電トランスに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer which transmits energy by the vibration of a piezoelectric element and raises or lowers a voltage at a predetermined ratio.
【０００２】[0002]
【従来の技術】携帯型コンピュータのような小型軽量化
が要求される携帯機器に内蔵される昇圧／絶縁用トラン
スとして、従来の巻き線トランスに代わり圧電トランス
が用いられるようになった。これについては、例えば特
公平２−３０５９４号公報に記載されたようなものがあ
る。2. Description of the Related Art Piezoelectric transformers have been used as boosting / insulating transformers incorporated in portable equipment, such as portable computers, which are required to be reduced in size and weight. This is described, for example, in Japanese Patent Publication No. 2-30594.
【０００３】図７は、このようにこれまで用いられてき
た圧電トランスの外観例を示す斜視図である。このよう
に圧電トランスは、一例として長方形の平面部を有する
平板型の圧電材料によって形成された振動子１０１から
なる。FIG. 7 is a perspective view showing an example of the appearance of a piezoelectric transformer thus far used. As described above, the piezoelectric transformer includes, for example, the vibrator 101 formed of a flat-plate-shaped piezoelectric material having a rectangular flat portion.
【０００４】この振動子１０１の表裏両方の平面部（図
７では上面および下面）の一部分には、入力電極１０
２、１０２が取り付けられている。この入力電極１０
２、１０２に駆動電圧を与えると、入力電極に挟まれて
いる部分は厚さ方向に分極されているので、圧電横効果
（図中、左傾矢印）により縦振動が励起される。The input electrode 10 is provided on a part of a flat portion (upper surface and lower surface in FIG. 7) of both sides of the transducer 101.
2, 102 are attached. This input electrode 10
When a drive voltage is applied to 2, 102, the portion sandwiched between the input electrodes is polarized in the thickness direction, so that a longitudinal vibration is excited by a lateral piezoelectric effect (leftward arrow in the figure).
【０００５】また、振動子１０１の長手方向の端面（図
７では右端面）には出力電極１０３が取り付けられてい
る。上述のように入力電極１０２、１０２に駆動電圧を
与えたとき、出力電極付近は両面方向に分極されている
ので、圧電縦効果（図中、右傾矢印で示す）の電気機械
変換により、出力電極１０３には昇圧された電圧が現れ
る。[0005] An output electrode 103 is attached to the longitudinal end face (right end face in FIG. 7) of the vibrator 101. As described above, when a drive voltage is applied to the input electrodes 102, 102, the vicinity of the output electrode is polarized in both directions, so that the output electrode is subjected to the electromechanical conversion of the piezoelectric longitudinal effect (indicated by a right-pointing arrow in the figure). At 103, a boosted voltage appears.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図７に示
す構成では、入力電極１０２、１０２および出力電極１
０３は、振動子１０１の振動の節ではなく、振動の腹に
取り付けられている。このため、入力電極１０２、１０
２および出力電極１０３は物理的に大きく振動する。However, in the configuration shown in FIG. 7, the input electrodes 102, 102 and the output electrode 1
Reference numeral 03 denotes a vibration antinode of the vibrator 101, not a vibration node. For this reason, the input electrodes 102, 10
2 and the output electrode 103 physically vibrate greatly.
【０００７】ところで、入力電極１０２、１０２および
出力電極１０３には、電圧を入力あるいは出力するため
のリード線（図示省略）が接続されている。上述のよう
に振動子１０１の振動の腹に取り付けられている入力電
極１０２、１０２および出力電極１０３は大きく振動す
るため、このリード線の接続部には大きな振動応力が発
生する。The input electrodes 102, 102 and the output electrode 103 are connected to lead wires (not shown) for inputting or outputting a voltage. As described above, the input electrodes 102 and 102 and the output electrode 103 attached to the antinode of the vibration of the vibrator 101 vibrate greatly, so that a large vibration stress is generated at the connection portion of the lead wire.
【０００８】このため、リード線の接続部に接続不良を
生じたり、断線したりする。特に出力電極１０３は、一
般に振幅の最も大きな部位に形成されるため、接続不良
や断線を生じる可能性は極めて高い。[0008] For this reason, a connection failure of the lead wire may occur, or the lead wire may be disconnected. In particular, since the output electrode 103 is generally formed at a portion where the amplitude is the largest, the possibility of poor connection or disconnection is extremely high.
【０００９】また圧電トランスは、振動の節で支持しな
ければならないが、図７に示すような構成では、支持で
きる部位は１ヶ所しかない。この発明は、このような背
景の下になされたもので、入出力線の断線が起き難く、
支持の自由度や安定度の高い圧電トランスを提供するこ
とを目的としている。Further, the piezoelectric transformer must be supported at a node of vibration, but in the configuration shown in FIG. 7, there is only one supportable portion. The present invention has been made under such a background, and the disconnection of the input / output line hardly occurs.
It is an object of the present invention to provide a piezoelectric transformer having a high degree of freedom of support and high stability.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明にあっては、圧電素子の
中心部に節を持つ振動モードを有する複数の圧電振動子
と、前記複数の圧電振動子の各々に設けられ当該複数の
圧電振動子の各々が同相で接続される第１の電極と、圧
電素子の中心部に節を持つ振動モードを有し前記複数の
圧電振動子同志を結合する１つ以上の結合子と、前記結
合子の各々の中央部に設けられ当該結合子の各々が同相
で接続される第２の電極とを具備することを特徴とす
る。また、請求項２に記載の発明にあっては、請求項１
に記載の圧電トランスでは、前記第１の電極の各々に互
いに同相の駆動信号を供給し、前記第２の電極の各々を
並列に接続して出力信号を取り出すことを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明にあっては、請求項１に記
載の圧電トランスでは、前記第２の電極の各々に互いに
同相の駆動信号を供給し、前記第１の電極の各々を並列
に接続して出力信号を取り出すことを特徴とする。ま
た、請求項４に記載の発明にあっては、請求項１ないし
請求項３の何れかに記載の圧電トランスでは、前記複数
の圧電振動子は厚み方向に分極された横効果圧電振動子
であり、前記結合子は中央部から振動方向に分極された
縦方向圧電振動子であることを特徴とする。また、請求
項５に記載の発明にあっては、請求項１ないし請求項４
の何れかに記載の圧電トランスでは、前記圧電振動子は
各々が同一材質の圧電素子によって平板の同一形状およ
び寸法に形成され、前記結合子は各々が同一材質の圧電
素子によって平板の同一形状および同一寸法に形成され
ていることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, there are provided a plurality of piezoelectric vibrators having a vibration mode having a node at the center of a piezoelectric element; A first electrode provided on each of the plurality of piezoelectric vibrators, each of the plurality of piezoelectric vibrators being connected in phase, and a vibration mode having a node at the center of the piezoelectric element; It is characterized by comprising one or more connectors for connecting the children, and a second electrode provided at the center of each of the connectors and connected to each other in the same phase. Further, according to the invention described in claim 2, claim 1
In the piezoelectric transformer described in (1), an in-phase drive signal is supplied to each of the first electrodes, and an output signal is taken out by connecting each of the second electrodes in parallel.
According to a third aspect of the present invention, in the piezoelectric transformer according to the first aspect, a drive signal having the same phase is supplied to each of the second electrodes, and each of the first electrodes is connected in parallel. To extract the output signal. According to a fourth aspect of the present invention, in the piezoelectric transformer according to any one of the first to third aspects, the plurality of piezoelectric vibrators are transverse effect piezoelectric vibrators polarized in a thickness direction. Preferably, the coupler is a longitudinal piezoelectric vibrator polarized in a vibration direction from a central portion. Further, in the invention described in claim 5, claims 1 to 4 are provided.
In the piezoelectric transformer according to any one of the above, each of the piezoelectric vibrators is formed in the same shape and size of a flat plate by a piezoelectric element of the same material, and each of the couplers is formed of the same shape of a flat plate by a piezoelectric element of the same material. It is characterized by being formed in the same size.
【００１１】この発明によれば、圧電素子の中心部に節
を持つ振動モードを有するとともに各々が同相で接続さ
れる第１の電極が設けられた複数の圧電振動子を、圧電
素子の中心部に節を持つ振動モードを有するとともに中
央部に各々が同相で接続される第２の電極が設けられた
結合子によって結合する。このとき、第１の電極の各々
に互いに同相の駆動信号を供給し、第２の電極の各々を
並列に接続して出力信号を取り出すか、第２の電極の各
々に互いに同相の駆動信号を供給し、第１の電極の各々
を並列に接続して出力信号を取り出す。また、複数の圧
電振動子を厚み方向に分極された横効果圧電振動子によ
って構成し、結合子を中央部から振動方向に分極された
縦方向圧電振動子によって構成する。According to the present invention, a plurality of piezoelectric vibrators each having a vibration mode having a node at the center of the piezoelectric element and having the first electrode connected to each other in the same phase are provided. Are coupled by a connector provided with a second electrode having a vibration mode having a node at the center and connected in the center to each other in the same phase. At this time, a drive signal having the same phase is supplied to each of the first electrodes, and an output signal is extracted by connecting each of the second electrodes in parallel, or a drive signal having the same phase is provided to each of the second electrodes. The first electrode is supplied in parallel and each of the first electrodes is connected in parallel to take out an output signal. Further, the plurality of piezoelectric vibrators are constituted by transverse effect piezoelectric vibrators polarized in the thickness direction, and the connectors are constituted by longitudinal piezoelectric vibrators polarized in the vibration direction from the center.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、本発明について説明す
る。図１は、本発明の一実施の形態にかかる圧電トラン
スの構成を示す構成図であり、図１（ａ）は斜視図、図
１（ｂ）は側断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a side sectional view.
【００１３】これらの図において、１０は全体が圧電セ
ラミックス等の圧電材料から形成された振動体である。
この振動体１０は、圧電振動子１１ａと圧電振動子１１
ｂ、そして結合子１２とが一体に形成されてなる。In these figures, reference numeral 10 denotes a vibrating body entirely formed of a piezoelectric material such as piezoelectric ceramics.
The vibrating body 10 includes a piezoelectric vibrator 11a and a piezoelectric vibrator 11
b and the connector 12 are integrally formed.
【００１４】上述の圧電振動子１１ａと圧電振動子１１
ｂとは同一寸法の円板形状に形成されている。また、結
合子１２は平板矩形状に形成されており、その幅は円板
形状の圧電振動子１１ａ、１１ｂの直径よりも小さい。
そしてこれら圧電振動子１１ａ、１１ｂの中心と結合子
１２の中心とは、同一線上に配置されている。The above-described piezoelectric vibrator 11a and piezoelectric vibrator 11
b is formed in the shape of a disk having the same dimensions. Further, the connector 12 is formed in a flat rectangular shape, and the width thereof is smaller than the diameter of the disk-shaped piezoelectric vibrators 11a and 11b.
The centers of the piezoelectric vibrators 11a and 11b and the center of the coupler 12 are arranged on the same line.
【００１５】また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す
ように、圧電振動子１１ａ、１１ｂにおける分極方向
は、白抜き矢印で示すように圧電振動子１１ａ、１１ｂ
の厚さ方向である。As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the polarization directions of the piezoelectric vibrators 11a and 11b are indicated by white arrows.
In the thickness direction.
【００１６】そして、圧電振動子１１ａ、１１ｂに各々
における一方の全面（図１（ａ）、図１（ｂ）では上
面）に電極１３ａ、１３ｂが形成され、他方の全面（図
１（ｂ）の下面）には電極１４ａ、１４ｂが形成されて
いる。Electrodes 13a and 13b are formed on one entire surface (the upper surface in FIGS. 1A and 1B) of each of the piezoelectric vibrators 11a and 11b, and the other entire surface (FIG. 1B). Electrodes 14a and 14b are formed on the lower surface of the substrate).
【００１７】一方、結合子１２の中心部には中央電極１
５が形成されている。この中央電極１５と上述の電極１
４ａ、１４ｂとにおいては、図１（ａ）および図１
（ｂ）中に右傾斜線矢印によって示す方向に分極され
る。On the other hand, the central electrode 1 is
5 are formed. This center electrode 15 and the above-mentioned electrode 1
4a and 14b, FIG. 1 (a) and FIG.
(B) Polarized in the direction shown by the right tilted arrow in FIG.
【００１８】図１（ｂ）に示す１６ａ、１６ｂは、各々
圧電振動子１１ａ、１１ｂを支持する金属製の支持台で
ある。この支持台１６ａおよび１６ｂは、各々圧電振動
子１１ａ、１１ｂの中心部を支持するとともに、接地さ
れている。Reference numerals 16a and 16b shown in FIG. 1B denote metal supporting stands for supporting the piezoelectric vibrators 11a and 11b, respectively. The supports 16a and 16b support the center of the piezoelectric vibrators 11a and 11b, respectively, and are grounded.
【００１９】１７は信号源である交流電源であり、この
交流電源１７が出力する交流信号は電極１３ａ、１３ｂ
を介して圧電振動子１１ａ、１１ｂに印加される。ま
た、このときに結合子１２で誘起される出力信号が、中
央電極１５からＶoutとして出力される。Reference numeral 17 denotes an AC power supply as a signal source. The AC signal output from the AC power supply 17 is supplied to the electrodes 13a and 13b.
Is applied to the piezoelectric vibrators 11a and 11b via the. At this time, an output signal induced by the coupler 12 is output from the center electrode 15 as Vout.
【００２０】この場合、電極１３ａに交流信号が供給さ
れる接続点１８ａ、電極１３ｂに交流信号が供給される
接続点１８ｂおよび中央電極１５から出力信号が取り出
される接続点１９は、各々圧電振動子１１ａ、圧電振動
子１１ｂあるいは結合子１２の中心に位置している。ま
た、接続点１８ａと接続点１８ｂとには、互いに同相の
交流信号が供給される。In this case, a connection point 18a to which an AC signal is supplied to the electrode 13a, a connection point 18b to which an AC signal is supplied to the electrode 13b, and a connection point 19 from which an output signal is taken out from the center electrode 15 are respectively connected to a piezoelectric vibrator. 11a, the piezoelectric vibrator 11b or the center of the coupler 12. Further, alternating-current signals having the same phase are supplied to the connection points 18a and 18b.
【００２１】図２は、本実施の形態における振動体１０
の振動の様子を示したモデル図であり、図２（ａ）は結
合子１２が伸びた状態を示し、図２（ｂ）は結合子１２
が縮んだ状態を示している。FIG. 2 shows a vibrating body 10 according to this embodiment.
FIG. 2A is a model diagram showing a state of vibration of FIG. 2A, FIG. 2A shows a state in which the connector 12 is extended, and FIG.
Indicates a contracted state.
【００２２】この図に示すように、圧電振動子１１ａは
その中心部（図中Ａ、Ａ'）が振動の節となっており、圧
電振動子１１ｂもその中心部（図中Ｂ、Ｂ'）が振動の節
となっている。As shown in the figure, the center of the piezoelectric vibrator 11a (A, A 'in the figure) is a node of vibration, and the center of the piezoelectric vibrator 11b (B, B' in the figure). ) Are nodes of vibration.
【００２３】図１に示す構成において、交流電源１７か
ら図２（ａ）、図２（ｂ）に示す振動モードの固有振動
数の交流信号を、電極１３ａおよび電極１３ｂに対して
供給すると、圧電振動子１１ａおよび圧電振動子１１ｂ
は交流信号の瞬時値に対応して伸縮を繰り返す。これら
圧電振動子１１ａ、１１ｂが伸縮振動することにより、
電気機械結合係数ｋに基づいて結合子１２も伸縮を繰り
返す。In the configuration shown in FIG. 1, when an AC signal having a natural frequency in the vibration mode shown in FIGS. 2A and 2B is supplied from the AC power supply 17 to the electrodes 13a and 13b, the piezoelectric Vibrator 11a and piezoelectric vibrator 11b
Repeatedly expands and contracts according to the instantaneous value of the AC signal. As these piezoelectric vibrators 11a and 11b expand and contract,
The connector 12 also repeats expansion and contraction based on the electromechanical coupling coefficient k.
【００２４】また、振動子１１ａ、１１ｂが結合子によ
り連結されているため、振動子は円板の中心部から外方
向に均等に伸縮するのではなく、楕円状に伸縮する。こ
の場合に、結合子はほぼ分極方向に伸縮する。しかも、
中央電極と電極１４ａ間、中央電極と電極１４ｂ間の２
つの交流信号を取り出すことができる構成となってい
る。Further, since the vibrators 11a and 11b are connected by the connector, the vibrator does not expand and contract uniformly outward from the center of the disk, but expands and contracts in an elliptical shape. In this case, the connector expands and contracts substantially in the polarization direction. Moreover,
2 between the center electrode and the electrode 14a and between the center electrode and the electrode 14b.
It is configured to be able to extract two AC signals.
【００２５】この電気機械結合係数は、電気的な形で結
晶中に蓄積されるエネルギーの機械的総入力に対する比
の平方根、あるいは機械的な形で結晶中に蓄積されるエ
ネルギーの電気的総入力に対する比の平方根と定義され
ているものである。The electromechanical coupling factor is the square root of the ratio of the energy stored in the crystal in electrical form to the total mechanical input, or the total electrical input of energy stored in the crystal in mechanical form. Is defined as the square root of the ratio to
【００２６】この電気機械結合係数ｋの詳細な説明につ
いては、本実施の形態では省略するが、一般に圧電縦効
果の電気機械結合係数はｋ33、圧電横効果の電気機械結
合係数はｋ31と表される。Although the detailed description of the electromechanical coupling coefficient k is omitted in this embodiment, the electromechanical coupling coefficient of the piezoelectric longitudinal effect is generally k 33 , and the electromechanical coupling coefficient of the piezoelectric transverse effect is k 31 . expressed.
【００２７】一例として本実施の形態は圧電縦効果を用
いており、電気機械結合係数ｋ33に基づいて、圧電振動
子１１ａおよび圧電振動子１１ｂの分極方向のインピー
ダンスと結合子１２の分極方向のインピーダンスとの比
が決まる。即ち本実施の形態における中央電極１５に
は、電気機械結合係数ｋ33に基づいた比率で昇圧、ある
いは降圧された交流信号が現れる。As an example, the present embodiment uses the piezoelectric longitudinal effect. Based on the electromechanical coupling coefficient k 33 , the impedance of the polarization direction of the piezoelectric vibrators 11 a and 11 b and the polarization direction of the The ratio with the impedance is determined. That is, the center electrode 15 in the present embodiment, the step-up in ratio based on the electromechanical coupling coefficient k 33, or stepped-down AC signal appears.
【００２８】このとき、本実施の形態では上述したよう
に圧電振動子１１ａおよび圧電振動子１１ｂに交流信号
を供給する接続点１８ａあるいは接続点１８ｂは、当該
圧電振動子１１ａあるいは圧電振動子１１ｂの中心部に
形成されている。At this time, in the present embodiment, as described above, the connection point 18a or 18b for supplying an AC signal to the piezoelectric vibrator 11a and the piezoelectric vibrator 11b is connected to the piezoelectric vibrator 11a or the piezoelectric vibrator 11b. It is formed at the center.
【００２９】これら圧電振動子１１ａ、１１ｂの中心部
は図２（ａ）、図２（ｂ）にも示したように振動の節と
なっている。即ち、その振幅は極めて小さいため、接続
されたリード線等が接続不良となったり、断線すること
なない。The center portions of the piezoelectric vibrators 11a and 11b are nodes of vibration as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). That is, since the amplitude is extremely small, the connected lead wire or the like does not cause a connection failure or breakage.
【００３０】同様に交流信号を取り出す接続点１９につ
いても、振動の節である結合子１２の中央部に形成され
ている。従ってその振幅は小さく、接続されたリード線
等が接続不良となったり、断線することなない。Similarly, a connection point 19 for extracting an AC signal is also formed at the center of the coupler 12, which is a node of vibration. Therefore, the amplitude is small, and the connected lead wire or the like does not cause a connection failure or breakage.
【００３１】さらに支持台１６ａおよび支持台１６ｂ
も、それぞれ圧電振動子１１ａあるいは圧電振動子１１
ｂの中心部、即ち振動の節を支持する構成となってい
る。本実施の形態のように複数の圧電振動子の中心部か
ら同時に交流信号を供給する構成の場合、支持可能とな
る振動の節が複数存在することになり、この圧電トラン
ス（振動体）を安定且つ容易に支持することが可能とな
る。Further, the support 16a and the support 16b
Also, the piezoelectric vibrator 11a or the piezoelectric vibrator 11
The structure supports the center of b, that is, the node of vibration. In the case of a configuration in which an AC signal is simultaneously supplied from the center of a plurality of piezoelectric vibrators as in the present embodiment, there are a plurality of vibration nodes that can be supported, and this piezoelectric transformer (vibrating body) is stabilized. And it becomes possible to support easily.
【００３２】図３は、本発明の応用例である振動体の構
成を示す構成図であり、図３（ａ）は斜視図、図３
（ｂ）は側断面図である。この例では、互いに材質、形
状、寸法が同一である３つの圧電振動子が、やはり互い
に材質、形状、寸法が同一である２つの結合子によって
一体に形成されている。FIG. 3 is a structural view showing the structure of a vibrating body which is an application example of the present invention. FIG. 3 (a) is a perspective view, and FIG.
(B) is a side sectional view. In this example, three piezoelectric vibrators having the same material, shape, and dimensions are integrally formed by two couplers also having the same material, shape, and dimensions.
【００３３】ここに示す例にあっても、各圧電振動子の
中心部に互いに同相の交流信号を供給し、各結合子の中
央部から出力信号を取り出す。図４は、図３に示す振動
体の振動の様子を示したモデル図であり、図２（ａ）は
各結合子が伸びた状態を示し、図２（ｂ）は各結合子が
縮んだ状態を示している。Also in the example shown here, AC signals having the same phase are supplied to the center of each piezoelectric vibrator, and an output signal is taken out from the center of each coupler. FIG. 4 is a model diagram showing a state of vibration of the vibrating body shown in FIG. 3, in which FIG. 2A shows a state in which each connector is expanded, and FIG. 2B shows a state in which each connector is contracted. The state is shown.
【００３４】これら図４（ａ）、図４（ｂ）に示すよう
に、この例にあっても各圧電振動子の中心部が振動の節
（図４（ａ）ではＡ、ＢおよびＣ、図４（ｂ）では
Ａ'、Ｂ'およびＣ'）となっている。As shown in FIGS. 4A and 4B, even in this example, the center of each piezoelectric vibrator is a node of vibration (A, B, C, and C in FIG. 4A). In FIG. 4B, they are A ', B' and C ').
【００３５】そこで、圧電振動子および結合子の何れに
あっても振動の節に相当する中央部に信号を入出力する
リード線等が接続される。これによって、リード線等が
接続不良となったり、断線することはない。Therefore, a lead wire for inputting / outputting signals is connected to a central portion corresponding to a node of vibration in any of the piezoelectric vibrator and the coupler. As a result, there is no possibility that the lead wire or the like will be poorly connected or disconnected.
【００３６】またこの例では、この振動体を支持する部
位が、より多く存在する。従って、より安定且つ容易に
支持することが可能となる。さらにこの例では、複数の
結合子に形成された電極の各々から、同時に出力信号を
取り出している。従って、より大きなエネルギー（電
圧、電力）の信号を取り出すことができる。Also, in this example, there are more parts supporting this vibrating body. Therefore, it is possible to more stably and easily support. Further, in this example, output signals are simultaneously extracted from each of the electrodes formed on the plurality of connectors. Therefore, a signal with a larger energy (voltage, power) can be extracted.
【００３７】図５は、本発明の他の応用例である振動体
の構成を示す構成図である。図５に示す構成では、１つ
の圧電振動子に対して、これと材質、形状、寸法が同一
である３つの圧電振動子が、等角度間隔で各々結合子を
介して一体に形成されている。これら結合子について
も、互いに材質、形状、寸法は同一である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a vibrating body which is another application example of the present invention. In the configuration shown in FIG. 5, three piezoelectric vibrators having the same material, shape, and dimensions as one piezoelectric vibrator are integrally formed at equal angular intervals via a connector. . These connectors also have the same material, shape, and dimensions.
【００３８】なお、この例における電極や支持台の位置
あるいは分極方向等は、上述の実施の形態と同様である
ので、図示ならびに詳細な説明は省略する。この例に示
すように、円形の圧電振動子の外周に等角度間隔で圧電
振動子を一体に形成し、各圧電振動子もしくは結合子に
互いに同相の交流信号を供給すると、圧電振動子が良好
なバランスで振動するため、効率よく昇圧あるいは降圧
を行うことができる。The positions and the directions of polarization of the electrodes and the support table in this example are the same as those in the above-described embodiment, so that illustration and detailed description are omitted. As shown in this example, when the piezoelectric vibrators are integrally formed at equal angular intervals on the outer periphery of the circular piezoelectric vibrator and AC signals of the same phase are supplied to each of the piezoelectric vibrators or the couplers, the piezoelectric vibrator becomes favorable. Since the vibration is performed in a proper balance, the pressure can be increased or decreased efficiently.
【００３９】図６も本発明の他の応用例である振動体の
構成を示す構成例である。図６に示す振動体は、互いに
材質、形状、寸法が同一である４つの圧電振動体から構
成されている。FIG. 6 is a structural example showing the structure of a vibrating body which is another application example of the present invention. The vibrator shown in FIG. 6 includes four piezoelectric vibrators having the same material, shape, and dimensions.
【００４０】これら４つの圧電振動子は、互いに隣接す
る圧電振動体同志と結合子を介して一体に形成されてい
る。なお結合子についても、互いに材質、形状、寸法は
同一である。These four piezoelectric vibrators are integrally formed with adjacent piezoelectric vibrators via a connector. Note that the material, shape, and dimensions of the connectors are the same.
【００４１】この例においても、電極や支持台の位置あ
るいは分極方向等は、上述の実施の形態と同様であるの
で、図示ならびに詳細な説明は省略する。図５あるいは
図６に示すような構成では、振動の節にリード線等を接
続することができるので接続不良や断線を防止すること
ができるとともに、支持可能である部位が数多く存在す
るため、安定に支持することができ、より効率よく昇圧
あるいは降圧を行うことが可能になる。Also in this example, the positions of the electrodes and the support, the polarization direction, and the like are the same as those in the above-described embodiment, so that illustration and detailed description are omitted. In the configuration as shown in FIG. 5 or FIG. 6, a lead wire or the like can be connected to the node of the vibration, so that a connection failure or disconnection can be prevented. And it is possible to more efficiently raise or lower the voltage.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧電素子の中心部に節を持つ振動モードを有すると
ともに各々が同相で接続される第１の電極が設けられた
複数の圧電振動子を、圧電素子の中心部に節を持つ振動
モードを有するとともに中央部に各々が同相で接続され
る第２の電極が設けられた結合子によって結合する。こ
のとき、第１の電極の各々に互いに同相の駆動信号を供
給し、第２の電極の各々を並列に接続して出力信号を取
り出すか、第２の電極の各々に互いに同相の駆動信号を
供給し、第１の電極の各々を並列に接続して出力信号を
取り出す。また、複数の圧電振動子を厚み方向に分極さ
れた横効果圧電振動子によって構成し、結合子を中央部
から振動方向に分極された縦方向圧電振動子によって構
成するので、入出力線の断線が起き難く、支持の自由度
や安定度の高い圧電トランスが実現可能であるという効
果が得られる。As described above, according to the present invention, a plurality of piezoelectric vibrators each having a vibration mode having a node at the center of the piezoelectric element and having the first electrodes connected in phase with each other are provided. The elements are connected by a connector having a vibration mode having a node at the center of the piezoelectric element and having a second electrode provided at the center and connected in phase with each other. At this time, a drive signal having the same phase is supplied to each of the first electrodes, and an output signal is extracted by connecting each of the second electrodes in parallel, or a drive signal having the same phase is provided to each of the second electrodes. The first electrode is supplied in parallel and each of the first electrodes is connected in parallel to take out an output signal. In addition, since the plurality of piezoelectric vibrators are constituted by transverse effect piezoelectric vibrators polarized in the thickness direction, and the couplers are constituted by vertical piezoelectric vibrators polarized in the vibration direction from the center, the input / output lines are disconnected. Is less likely to occur and a piezoelectric transformer having a high degree of freedom of support and high stability can be realized.
【図１】 本発明の一実施の形態にかかる圧電トランス
の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本実施の形態における振動体１０の振動の様
子を示したモデル図である。FIG. 2 is a model diagram showing a state of vibration of vibrating body 10 in the present embodiment.
【図３】 本発明の応用例である振動体の構成を示す構
成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a vibrating body which is an application example of the present invention.
【図４】 図３に示す振動体の振動の様子を示したモデ
ル図である。FIG. 4 is a model diagram showing a state of vibration of the vibrating body shown in FIG.
【図５】 本発明の他の応用例である振動体の構成を示
す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a vibrating body which is another application example of the present invention.
【図６】 本発明の他の応用例である振動体の構成を示
す構成例である。FIG. 6 is a configuration example showing a configuration of a vibrating body which is another application example of the present invention.
【図７】 従来から用いられている圧電トランスの外観
例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an example of the appearance of a conventionally used piezoelectric transformer.
１１ａ、１１ｂ 圧電振動子 １２ 結合子 １３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ 電極（第１の電極） １５ 中央電極（第２の電極） 11a, 11b Piezoelectric vibrator 12 Coupler 13a, 13b, 14a, 14b Electrode (first electrode) 15 Central electrode (second electrode)
Claims (5)
を有する複数の圧電振動子（１１ａ、１１ｂ）と、 前記複数の圧電振動子の各々に設けられ当該複数の圧電
振動子の各々が同相で接続される第１の電極（１３ａ、
１３ｂ、１４ａ、１４ｂ）と、 圧電素子の中心部に節を持つ振動モードを有し前記複数
の圧電振動子同志を結合する１つ以上の結合子（１２）
と、 前記結合子の各々の中央部に設けられ当該結合子の各々
が同相で接続される第２の電極（１５）とを具備するこ
とを特徴とする圧電トランス。1. A plurality of piezoelectric vibrators (11a, 11b) having a vibration mode having a node at the center of a piezoelectric element; and a plurality of piezoelectric vibrators provided in each of the plurality of piezoelectric vibrators. The first electrodes (13a, 13a,
13b, 14a, 14b) and one or more connectors (12) having a vibration mode having a node at the center of the piezoelectric element and coupling the plurality of piezoelectric vibrators.
And a second electrode (15) provided at a central portion of each of the connectors and connected to each other in the same phase.
動信号を供給し、 前記第２の電極の各々を並列に接続して出力信号を取り
出すことを特徴とする請求項１に記載の圧電トランス。2. The method according to claim 1, wherein driving signals having the same phase are supplied to each of the first electrodes, and an output signal is taken out by connecting each of the second electrodes in parallel. Piezo transformer.
動信号を供給し、 前記第１の電極の各々を並列に接続して出力信号を取り
出すことを特徴とする請求項１に記載の圧電トランス。3. The method according to claim 1, wherein driving signals having the same phase are supplied to each of the second electrodes, and an output signal is taken out by connecting each of the first electrodes in parallel. Piezo transformer.
された横効果圧電振動子であり、 前記結合子は中央部から振動方向に分極された縦方向圧
電振動子であることを特徴とする請求項１ないし請求項
３の何れかに記載の圧電トランス。4. The plurality of piezoelectric vibrators are transverse effect piezoelectric vibrators polarized in a thickness direction, and the coupler is a vertical piezoelectric vibrator polarized in a vibration direction from a central portion. The piezoelectric transformer according to any one of claims 1 to 3, wherein:
素子によって平板の同一形状および寸法に形成され、 前記結合子は各々が同一材質の圧電素子によって平板の
同一形状および同一寸法に形成されていることを特徴と
する請求項１ないし請求項４の何れかに記載の圧電トラ
ンス。5. The piezoelectric vibrators are each formed of a piezoelectric element of the same material and have the same shape and size of a flat plate, and the couplers are each formed of a piezoelectric element of the same material and have the same shape and size of a flat plate. The piezoelectric transformer according to any one of claims 1 to 4, wherein:
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9160308A JPH118421A (en) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Piezoelectric transformer |
| KR1019980007083A KR19980079887A (en) | 1997-03-10 | 1998-03-04 | Piezoelectric vibrating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9160308A JPH118421A (en) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Piezoelectric transformer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118421A true JPH118421A (en) | 1999-01-12 |
Family
ID=15712158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9160308A Withdrawn JPH118421A (en) | 1997-03-10 | 1997-06-17 | Piezoelectric transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118421A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7280145B2 (en) | 2002-07-30 | 2007-10-09 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera and image pick-up device unit having an optical member that is vibrated to remove dust |
| US7324149B2 (en) | 2002-05-20 | 2008-01-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera and image pick-up device unit having an optical member that is vibrated to remove dust |
| US7324148B2 (en) | 2002-04-26 | 2008-01-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera and image pickup device unit used therefor having a sealing structure between a dust proofing member and an image pick up device |
| JP2013102346A (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Crystal oscillator |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP9160308A patent/JPH118421A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7324148B2 (en) | 2002-04-26 | 2008-01-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera and image pickup device unit used therefor having a sealing structure between a dust proofing member and an image pick up device |
| US7589780B2 (en) | 2002-04-26 | 2009-09-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera and image pick-up device unit used therefor having a sealing structure between a dust-proofing member and an image pick-up device |
| US7324149B2 (en) | 2002-05-20 | 2008-01-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera and image pick-up device unit having an optical member that is vibrated to remove dust |
| US7280145B2 (en) | 2002-07-30 | 2007-10-09 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera and image pick-up device unit having an optical member that is vibrated to remove dust |
| US7591598B2 (en) | 2002-07-30 | 2009-09-22 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera having a dust-proofing member that is vibrated to remove dust, the dust-proofing member being pressed by a spring pressing member toward a sealing part that seals a space between the dust-proofing member and an image pickup-device |
| US7686524B2 (en) | 2002-07-30 | 2010-03-30 | Olympus Optical Co., Ltd. | Image pick-up device unit having a dust-proofing member that is vibrated to remove dust, the dust-proofing member being pressed by a spring pressing member toward a sealing structure that seals an interval between the dust-proofing member and an image pick-up device |
| JP2013102346A (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Crystal oscillator |
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