JP3114519B2 - ラダー型フィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも１個の直列
共振子及び少なくとも１個の並列共振子が梯子状に接続
されたラダー型フィルタに関し、特に、直列共振子及び
並列共振子を構成する共振子の構造が改良されたラダー
型フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のラダー型フィルタの構造の一例を
図１に示す。このラダー型フィルタは、角板の拡がり振
動モードを利用した複数の圧電共振子を用いて構成され
ている。すなわち、矩形板状の直列共振子１，２及び同
じく矩形板状の並列共振子３，４を用いて、図２の回路
図で示す４素子２段型のラダー型フィルタが構成されて
いる。

【０００３】なお、図１において、２ａは直列共振子の
一方主面に形成された電極を示し、直列共振子２の他方
主面側にも、同様の電極が形成されている。また、直列
共振子１の両主面にも、同様の電極が形成されている。
他方、並列共振子３，４には、両主面の全面に電極３
ａ，４ａが形成されている。

【０００４】また、５〜１１は、金属端子を示し、直列
共振子１，２及び並列共振子３，４を図２に示すように
相互に電気的に接続するために用いられている。この金
属端子５〜１１は、直列共振子１，２及び並列共振子
３，４と共に、絶縁性材料よりなるケース材１２内に収
納される。また、図示しない蓋材によりケース材１２の
上方開口１２ａが閉成されてラダー型フィルタ部品が構
成される。この場合、金属端子９〜１１がケース外に引
き出され、外部との接続端子として利用される。

【０００５】ところで、上記ラダー型フィルタを駆動す
る場合、直列共振子１，２及び並列共振子３，４がケー
ス内に収納された状態で所望の態様で振動し得ることが
必要である。すなわち、ケース内に収納された状態で、
各共振子１〜４の振動が妨げられてはならない。そこ
で、端部に位置する金属端子１１としてはばね性を有す
る、いわゆるばね端子が用いられている。

【０００６】図１のラダー型フィルタでは、ケースに収
納した状態の共振子１〜４の振動を妨げないために、金
属端子１１として、ばね端子が用いられていたため、か
なりの不要空間が形成され、そのためラダー型フィルタ
全体の大きさがかなり大きくなりがちであった。例え
ば、図示した４素子内蔵の２段のラダー型フィルタにお
いて、最終的なラダー型フィルタ部品として構成した場
合の寸法は、７．０ｍｍ×８．０ｍｍ×厚み８．０ｍｍ
程度の大きさとなっていた。

【０００７】また、近年、他の電子部品と同様に、ラダ
ー型フィルタにおいても面実装型電子部品として構成さ
れたものが求められている。そこで、特開平４−２８４
０１号公報には、全体形状を小型にすることができ、か
つ面実装型電子部品として構成し得るラダー型フィルタ
が提案されている。このラダー型フィルタでは、直列共
振子及び並列共振子が、圧電板の１つの端縁において音
叉状振動部を構成してなる音叉型圧電共振子により構成
されている。そして、直列共振子及び並列共振子を構成
する複数の音叉型圧電共振子が、互いの音叉状振動部の
振動を妨げないための空洞を確保するための空洞形成材
を介して積層されて一体化されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した音叉型圧電共
振子を用いたラダー型フィルタでは、組み立て工程の簡
略化、小型化及び面実装化を果たすことができる。しか
しながら、音叉型圧電共振子を用いたものであるため、
充分な帯域幅を確保することができないという問題があ
った。

【０００９】本発明の目的は、製造工程の簡略化、小型
化及び面実装化を果たし得るだけでなく、充分な帯域幅
を確保し得るラダー型フィルタを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、直列腕を構成
する少なくとも１個の直列共振子と、並列腕を構成する
少なくとも１個の並列共振子とを備え、前記直列共振子
及び並列共振子のうち、少なくとも１個の共振子が、長
辺と短辺とを有する一対の対向し合っている矩形の面を
有し、かつある方向に分極処理された圧電体と、前記圧
電体の外表面において所定距離を隔てて配置されてお
り、かつ前記分極方向に直交する方向に電圧を印加する
ための第１，第２の共振電極とを備え、前記圧電体の前
記矩形面の長辺の長さをｂ、短辺の長さをａ、圧電体を
構成している材料のポアソン比をσとしたときに、比ｂ
／ａが、

【００１１】

【数２】

【００１２】（但し、ｎは整数）を満たす値を中心とし
て±１０％以内の範囲とされている、すべりモードを利
用した圧電共振子である、ラダー型フィルタである。ま
た、上記すべりモードを利用した圧電共振子では、圧電
体に支持部が連結されていてもよく、この場合、支持部
を、上記すべりモードを利用した圧電共振子の振動のノ
ード部に連結することにより、支持部を介して圧電体を
その振動を妨げることなく支持することができる。

【００１３】また、好ましくは、上記支持部は、圧電体
の両側に連結されていてもよく、その場合には、圧電体
を支持部により両側から支持することができるため、よ
り安定な特性のラダー型フィルタを得ることができる。

【００１４】また、支持部には、さらに保持部が連結さ
れていてもよく、それによって保持部を利用してすべり
モードを利用した上記圧電共振子を機械的に保持するこ
とができる。この場合、好ましくは、支持部に比べて大
きな外表面を有する保持部を用いることにより、圧電共
振子の保持構造を安定なものとすることができる。

【００１５】また、好ましくは、上記圧電体、支持部及
び保持部は板状の部材により構成される。従って、ラダ
ー型フィルタにおいて、上記すべりモードを利用した圧
電共振子として板状の圧電共振子を用い得るため、ラダ
ー型フィルタの低背化を進め得る。

【００１６】また、圧電体、支持部及び保持部を板状の
部材で構成する場合には、好ましくは、１枚の圧電板を
機械加工することにより、圧電体、支持部及び保持部を
一体的に構成してもよい。もっとも、圧電体、支持部及
び保持部等は、別部材で用意され、接着剤等により連結
されて一体化されていてもよい。

【００１７】また、本発明のラダー型フィルタで用いら
れる上記すべりモードを利用した圧電共振子では、圧電
基板に、第１，第２の溝を形成し、この第１，第２の溝
間の圧電基板部分により上記特定の範囲の比ｂ／ａを満
たす圧電体を構成してもよい。

【００１８】また、本発明のラダー型フィルタで用いら
れる上記すべりモードを利用した圧電共振子では、さら
に、支持部の外側に動吸振部が構成されていてもよく、
この場合、動吸振部により、より一層効果的に振動エネ
ルギーを閉じ込めることができる。従って、保持部を利
用して機械的に保持したとしたも、特性の影響が生じ難
い。

【００１９】動吸振部は、動吸振現象により共振部から
漏洩してきた振動を減衰させる。動吸振現象の詳細は、
例えば谷口修著「振動工学」第１１３頁〜第１１６頁
（コロナ社）に記載されている。簡単に言えば、動吸振
現象とは、振動が防止されるべき主振動体に副振動体を
連結し、該副振動体の固有振動数を適当に選ぶことによ
り、主振動体の振動が抑制される現象である。

【００２０】請求項８に記載の発明における動吸振部
は、上記動吸振現象における副振動体に相当し、共振部
からの振動を動吸振部に伝える部分が主振動体に相当す
る。

【００２１】

【作用及び発明の効果】本発明では、ラダー型フィルタ
を構成している少なくとも１個の共振子が、上記ｂ／ａ
が式（１）を満たす値を中心として±１０％の範囲内と
されているすべりモードを利用した圧電共振子で構成さ
れている。このすべりモードを利用した共振子では、後
述の実施例から明らかなように、その振動エネルギー
が、圧電体内に効率良く閉じ込められる。比ｂ／ａを上
記特定の範囲内とすることにより、すべりモードの振動
が圧電体に効果的に閉じ込められることは、本願発明者
により実験的に見いだされたものである。

【００２２】また、請求項８に記載の発明では、動吸振
部までの部分に振動エネルギーが効果的に閉じ込められ
る。本発明では、共振部が上記特定の寸法比を有するよ
うに構成されているため、振動の漏洩は非常に少ないの
であるが、僅かに漏洩してきた振動も、上記動吸振部に
より効果的に相殺することができる。従って、すべりモ
ードを利用した圧電共振子の小型化をより一層図ること
ができ、ひいてはラダー型フィルタの小型化を進めるこ
とができる。

【００２３】以上のように、本発明のラダー型フィルタ
で用いられているすべりモードを利用した圧電共振子で
は、保持が容易であり、同種の圧電共振子や異なる圧電
共振子と簡単に組み合わせることができる。すなわち、
複数の直列共振子及び／または並列共振子を、横方向に
連結すること、並びに厚み方向に積層することも容易で
ある。

【００２４】よって、ラダー型フィルタの製造工程の簡
略化及び小型化を図ることができ、面実装型電子部品と
して構成することも容易である。

【００２５】

【実施例の説明】以下、本発明の非限定的な実施例を説
明することにより、本発明を明らかにする。

【００２６】まず、本発明において用いられている特徴
的な構成としてのすべりモードを利用した圧電共振子に
つき説明し、しかる後、該圧電共振子を用いた本発明の
実施例にかかるラダー型フィルタを説明することにす
る。

【００２７】図３及び図４は、請求項１に記載の発明で
用いられるエネルギー閉じ込め型のすべりモードを利用
した圧電共振子を説明するための側面図及び斜視図であ
る。圧電共振子２１１は、矩形板状の圧電セラミック板
２１２を用いて構成されている。圧電セラミック板２１
２は、その主面と平行な方向すなわち図示の矢印Ｐ方向
に分極軸が揃うように分極処理されている。

【００２８】圧電セラミック板２１２の上面２１２ａに
おいては、一方端面２１２ｃから他方端面２１２ｄ側に
向かって、ただし他方端面２１２ｄには至らないように
第１の共振電極２１３が形成されている。同様に、圧電
セラミック板２１２の下面２１２ｂ上では、端面２１２
ｄ側から端面２１２ｃ側に向かって、ただし端面２１２
ｃには至らないように第２の共振電極２１４が形成され
ている。

【００２９】また、圧電セラミック板２１２の上面２１
２ａには、幅方向に延びる第１の溝２１５が、下面２１
２ｂ上にも、幅方向に延びる第２の溝２１６が形成され
ている。そして、第１の溝２１５と第２の溝２１６とで
挟まれた圧電セラミック板部分において、上下の第１，
第２の共振電極２１３，２１４が圧電セラミック板２１
２を介して重なり合っており、それによって共振部が構
成されている。すなわち、第１，第２の共振電極２１
３，２１４の先端側に、それぞれ、第１，第２の溝２１
５，２１６が形成されて、第１，第２の溝２１５，２１
６間に共振部が構成されている。

【００３０】言い換えれば、第１，第２の共振電極は対
向し合っている共振部を挟むように、圧電セラミック板
２１２の対向２面に、第１の溝２１５及び第２の溝２１
６がそれぞれ形成されており、それによって第１，第２
の溝２１５，２１６間の共振部にすべりモードの振動が
閉じ込められる。

【００３１】さらに、圧電共振子２１１では、共振部に
おける圧電セラミック板２１２の厚みをａ、該共振部の
分極方向の長さをｂ（図３参照）とし、圧電セラミック
板２１２を構成している圧電材料のポアソン比をσとし
たときに、比ｂ／ａが、

【００３２】

【数３】

【００３３】を中心として±１０％の範囲内とされてい
る。言い換えれば、比ｂ／ａが、上記特定の範囲内とな
るように、上記溝２１５，２１６が形成されており、そ
れによって共振部の寸法が定められている。

【００３４】比ｂ／ａが上記特定の範囲内となるように
溝２１５，２１６を形成することにより、すべりモード
による振動エネルギーが共振部内に効果的に閉じ込めら
れる。この理由を、図５〜図８を参照して説明する。

【００３５】いま、図５（ａ）に側面図で示すように、
矢印Ｐ方向すなわち上面及び下面と平行な方向に分極処
理されており、かつ比ｂ／ａ＝１である圧電体２１の両
主面に共振電極２２２，２２３を形成した構造を想定す
る。この場合、共振電極２２２，２２３から交流電圧を
印加することにより、圧電体２２１は輪かくすべりモー
ドで振動する。その結果、図示の破線Ａで示す振動姿態
と、破線Ａで示す振動姿態と左右対称である振動姿態と
の間で振動することになる。

【００３６】上記振動体２２１の各部分の位置を、図５
（ｂ）にｘ−ｙ座標系で示す。この場合、振動に際して
コーナー部分Ａはｘ方向及びｙ方向の何れにおいて最も
大きな変位を示す。また、圧電体２２１の中心である点
Ｏは振動のノード点となる。他方、圧電体２２１の側面
の中間高さ位置の点Ｏ₁ ，Ｏ₂ においても、変位がみら
れる。

【００３７】従って、点Ｏ₁ ，Ｏ₂ においても変位がみ
られることになるため、上記圧電体２２１の両側面の外
側に、さらに圧電板を連ねた形状の輪かくすべりモード
の共振子を構成した場合、振動エネルギーの閉じ込め効
率は十分でないことがわかる。これに対して、比ｂ／ａ
を、

【００３８】

【数４】

【００３９】としたときには、変位分布は図６に示すと
おりであることがわかった。すなわち、図６に略図的側
面図で示す圧電体２３１は、破線Ｂで示す振動姿態と、
該振動姿態と左右対称である振動姿態との間で振動する
ことになる。この場合、短辺側の変位ベクトルはｘ方向
の成分のみを有する。また、圧電体２３１の側面２３１
ａ，２３１ｂでは、上半分の部分と、下半分の部分とで
変位方向が逆転する。

【００４０】本発明者は、上記の事実を検討した結果、
上記圧電体２３１の側面２３１ａにおいて、１／２の高
さ位置の点Ｏ₁ よりも下方に支持体を連結し、側面２３
１ｂ側において、１／２の高さ位置の点Ｏ₂ よりも上方
に支持体を連結すれば上記ｘ方向における変位の支持体
への漏洩を防止することができるのではないかと考え
た。

【００４１】そこで、上記ｂ／ａを種々変更し、かつ種
々の圧電材料を用いて圧電体２３１に支持体を連ねた構
造の変位状態を調べた。その結果、使用する圧電材料の
ポアソン比σと比ｂ／ａとの間に図７に示す関係がある
ことが確かめられた。図７の結果から、比ｂ／ａを、式
（１）を満たすように圧電体２３１の厚みａ及び振動部
分の長さｂを選択することにより、支持体側への変位の
伝達を減少させることができ、言い換えれば、振動体２
３１の部分に振動エネルギーを効果的に閉じ込められる
ことがわかった。

【００４２】上記のようにして、式（１）を満たすよう
に圧電体の共振部分の寸法を選択することにより圧電振
動体２３１から支持体への振動の伝達を効果的に防止し
得ることが確かめられた。この結果に基づき、図８に示
すように、ポアソン比σ＝０．３１の圧電材料を用い、
ｂ／ａ＝１．５７とした場合の圧電振動体２３１に、支
持部２３２Ａ，２３３Ｂを介して圧電振動体２３１と等
しい幅の厚みを有する支持部２３４，２３５を一体的に
構成した共振子の変位分布を有限要素法により調べた。

【００４３】図８から明らかなように、この共振子２３
６では、圧電振動体２３１部分におけるすべりモードの
振動エネルギーが支持部２３２Ａ，２３３Ｂ側にはほと
んど漏洩していないことがわかる。すなわち、上記比ｂ
／ａを式（１）を満たすように選択することにより、エ
ネルギー閉じ込め効率の高いすべりモードを利用した共
振子を構成し得ることがわかる。

【００４４】次に、あるポアソン比σにおいて、上記式
（１）のｎを０．８５〜１．１まで変化させ、図８に示
す変位量の最も大きな点Ｐの変位量に対する変位量の最
も小さな点Ｑにおける変位量の比、すなわち相対変位
（％）を測定した。結果を図９に示す。

【００４５】図９から明らかなように、ｎの値が０．９
〜１．１の範囲であれば、相対変位は１０％以下である
ことがわかる。他方、相対変位が１０％以下の場合に
は、共振子を構成する場合に実質的に問題のないことが
わかっている。従って、式（１）を満たす値から±１０
％の範囲内であれば、共振部に振動エネルギーを効果的
に閉じ込めることができる。

【００４６】上記のように、すべり振動モードを利用し
た圧電共振子においては、共振部における第１，第２の
共振電極間の距離ａと分極方向に沿う共振部の長さｂと
の関係を式（１）で示す値から±１０％の範囲内とする
ことにより、エネルギー閉じ込め効率を効果的に高め得
ることがわかった。

【００４７】そこで、図３及び図４に示した圧電共振子
２１１では、共振部の圧電セラミック板の厚みａと共振
部の分極方向Ｐに沿う長さ寸法ｂが上記式（１）で示す
値から±１０％の範囲内とするように、上記第１，第２
の溝２１５，２１６が形成されており、それによってエ
ネルギー閉じ込め効率が高められている。

【００４８】図１０は、本発明で用いられる圧電共振子
の他の例を示す側面図であり、第１の例について示した
図３に相当する図である。第２の例の圧電共振子２４１
では、矢印Ｐ方向に分極処理された圧電セラミック板２
４２の上面２４２ａにおいて、第１の溝２４５の外側
に、さらに第３の溝２４７が形成されており、他方、圧
電セラミック板２４２の下面２４２ｂ側においても、第
２の溝２４６の外側に第４の溝２４８が形成されてお
り、それによって第１，第２の動吸振部２４９，２５０
が構成されている。この動吸振部２４９，２５０は、公
知の動吸振現象により、漏洩してきた振動によって共振
し、漏洩してきた振動を打ち消すように作用する。従っ
て、動吸振部２４９，２５０の寸法は、このような動吸
振現象による振動の相殺を果たすような大きさに選ばれ
ている。

【００４９】第２の例の圧電共振子２４１では、上記第
３，第４の溝２４７，２４８が形成されて動吸振部２４
９，２５０が構成されていることを除いては、第１の例
と同様であるため、その他の部分については相当の参照
番号を付することにより、その説明は省略する。

【００５０】第２の例の圧電共振子２４１では、共振部
における比ｂ／ａが式（１）で示す値から±１０％の範
囲内とされているため、共振部に振動エネルギーが効果
的に閉じ込められる。しかも、わずかに漏洩した振動
は、上記動吸振部２４９，２５０によって動吸振現象に
より相殺される。従って、第３，第４の溝２４７，２４
８よりも外側の保持部２５１，２５２において圧電共振
子２４１を機械的に保持した場合、共振特性の劣化がほ
とんど生じない。よって、第１の例に比べて、より一層
エネルギー閉じ込め効率を高めることかでき、より小型
の圧電共振子を提供することができる。

【００５１】図１１に示す第３の例に係る圧電共振子２
６１は、幅すべりモードを利用した圧電共振子である。
図１１を参照して、圧電共振子２６１は、矩形板状の圧
電セラミック板２６２を用いて構成されている。圧電セ
ラミック板２６２は、矢印Ｐ方向に分極処理されてい
る。すなわち、圧電セラミック板２６２の上面２６２ａ
と平行な方向に分極処理されている。

【００５２】圧電セラミック板２６２の両端縁に沿うよ
うに、一対の共振電極２６３，２６４が形成されてい
る。共振電極２６３，２６４の延びる方向は、分極方向
Ｐと平行であり、共振電極２６３，２６４は、圧電セラ
ミック板２６２の上面２６２ａ上において、中央領域に
おいて所定距離を隔てて対向されている。

【００５３】また、共振電極２６３の先端側には、第１
の溝２６５が、第２の共振電極２６４の先端側には第２
の溝２６６が形成されており、それによって第１，第２
の溝２６５，２６６で挟まれた共振部における共振電極
２６３，２６４間の圧電セラミック板２６２の寸法を
ａ、共振部の分極方向Ｐに沿った方向の長さｂとしたと
きに、比ｂ／ａを式（１）に示す値から±１０％以内の
範囲とすることにより、第１の例と同様に、共振部に振
動エネルギーを効果的に閉じ込めることができる。

【００５４】つぎに、上記のようなすべりモードを利用
し、かつ共振部が上記特定の比ｂ／ａを満たしている圧
電共振子を用いたラダー型フィルタの実施例を説明す
る。第１の実施例 図１２は、第１の実施例に係るラダー型フィルタの分解
斜視図であり、図１３は該ラダー型フィルタの外観を示
す斜視図である。

【００５５】ラダー型フィルタ２０は、図１２に示すケ
ース基板２１，第１の共振プレート２２、分離用スペー
サー２３、第２の共振プレート２４及びケース基板２５
を積層した構造を有する。

【００５６】第１の共振プレート２２は、すべり振動モ
ードを利用した動吸振部内蔵型圧電共振子２６，２７
と、幅振動モードを利用した動吸振部内蔵型圧電共振子
２８とを接着して一体化し、さらに外側に動吸振部内蔵
型圧電共振子２６〜２８と厚みの等しいスペーサー板２
９，３０を接着剤を用いて接合した構造を有する。スペ
ーサー板２９，３０は、アルミナなどの絶縁性セラミッ
クスあるいは合成樹脂等の適宜のある程度の強度を有す
る絶縁性材料により構成されており、かつ圧電共振子２
６，２７の振動部分の振動を妨げないための切欠２９
ａ，３０ａを有する。

【００５７】動吸振部内蔵型圧電共振子２６は、図１４
（ａ）に示すように、矢印Ｐで示す方向に一様に分極処
理された細長い矩形板状の圧電セラミック板２６ａを用
いて構成されている。圧電セラミック板２６ａの一方の
側面には、圧電セラミック板２６ａの一端から他端側に
向かって第１の共振電極２６ｂが形成されている。この
共振電極２６ｂの先端は、側面を切欠くことにより形成
された第１の溝２６ｃに至る部分で終了されている。ま
た、溝２６ｃと所定距離を隔てて第３の溝２６ｄが形成
されており、それによって溝２６ｃ，２６ｄ間に第１の
動吸振部２６ｅが構成されている。

【００５８】同様に、圧電セラミック板２６ａの他方側
面においても、圧電セラミック板２６ａの他方端から前
記一方端に延びるように第２の共振電極２６ｆが形成さ
れている。また、第１の共振電極２６ｂが形成されてい
る側と同様に、第２，第４の溝２６ｇ，２６ｈを形成す
ることにより、第２の動吸振部２６ｉが構成されてい
る。

【００５９】圧電共振子２６では、上記共振電極２６ｂ
と共振電極２６ｆとが重なり合っている部分が共振部を
構成している。この共振部における比ｂ／ａは、前述し
た式（１）を満たす値に対して±１０％以内の範囲とな
るように構成されている。すなわち、圧電共振子２６の
共振部は、図３及び図４に示した圧電共振子２１１の共
振部と同様に構成されている。従って、すべり振動モー
ドが該共振部に効果的に閉じ込められる。なお、共振部
と動吸振部２６ｅ，２６ｉとの間の部分が支持部を構成
し、溝２６ｄ，２６ｈが形成されている部分よりも外側
端の圧電セラミック板部分が保持部を構成し、該保持部
と動吸振部２６ｅ，２６ｉとの間の相対的に幅の狭い圧
電セラミック部分が連結部を構成している。

【００６０】動吸振部内蔵型圧電共振子２６では、共振
電極２６ｂ，２６ｆから交流電圧を印加することによ
り、共振電極２６ｂ，２６ｆが重なり合う領域が、すべ
り振動モードで共振し、圧電共振子として動作する。

【００６１】また、上記共振電極２６ｂ，２６ｆが重な
り合う領域で発生した振動は、動吸振部２６ｅ，２６ｉ
までの部分に閉じ込められる。すなわち、すべり振動モ
ードの共振が、共振電極２６ｂ，２６ｆが重なり合う部
分、すなわち共振部から外側に漏洩したとしても、該漏
洩した振動により動吸振部２６ｅ，２６ｉが共振し、動
吸振現象により減衰される。従って、動吸振部２６ｅ，
２６ｉよりも外側の圧電セラミック板部分には振動もほ
とんど伝達されない。よって、動吸振部内蔵型圧電共振
子２６では、動吸振部２６ｅ，２６ｉよりも外側の圧電
セラミック板部分を他の部材に連結することにより、共
振部の共振を妨げることなく圧電共振子２６を機械的に
保持することが可能とされている。

【００６２】図１２に戻り、第１の共振プレート２２に
用いられている動吸振部内蔵型圧電共振子２８を、図１
４（ｂ）を参照して説明する。動吸振部内蔵型圧電共振
子２８は、図１４（ｂ）に示す平面形状を有する圧電セ
ラミック板２８ａを用いて構成されている。この圧電セ
ラミック板２８ａでは、圧電セラミック板は中央に平面
形状が矩形の共振部２８ｂが構成されている。共振部２
８ｂでは、図示の矢印Ｐ方向に分極処理されており、か
つ両主面に共振電極２８ｃが形成されている（下面側の
共振電極については図示されず）。共振部２８ｂの両主
面の共振電極２８ｃから交流電圧を印加することによ
り、共振部２８ｂは幅振動モードで共振される。

【００６３】他方、共振部２８ｂの互いに対向している
側面中央には、細長い棒状の支持部２８ｄ，２８ｅが連
結されており、支持部２８ｄ，２８ｅの外側端にそれぞ
れ、動吸振部２８ｆ，２８ｇが構成されている。動吸振
部２８ｆ，２８ｇは、屈曲モードで振動するように構成
されており、共振部２８ｂから伝達してきた振動によっ
て共振するように構成されている。従って、共振部２８
ｂにおける共振は、動吸振部２８ｆ，２８ｇまでの部分
に閉じ込められる。

【００６４】また、動吸振部２８ｆ，２８ｇの外側に
は、連結部２８ｈ，２８ｉが連結されており、該連結部
２８ｈ，２８ｉの外側端に保持部２８ｊ，２８ｋが連結
されている。保持部２８ｊ，２８ｋは、圧電共振子２８
を他の部材と連結したり、機械的に保持するための部分
として設けられており、図示のように比較的大きな面積
を有する。

【００６５】なお、図１４（ａ）及び（ｂ）に示した動
吸振部内蔵型圧電共振子２６，２８は、上記のように１
枚の圧電セラミック板を機械加工することにより形成さ
れてもよいが、各部分が別体で構成されており、相互に
接着剤等により連結されていてもよい。例えば、図１４
（ｂ）に示した圧電セラミック板２８ａに変えて、共振
部を構成する矩形の圧電セラミック板の側方に、上記支
持部２８ｄ，２８ｅ、動吸振部２８ｆ，２８ｇ、連結部
２８ｈ，２８ｉ及び保持部２８ｊ，２８ｋを構成する各
部材を接着剤等により接着して一体化してもよい。後述
の第２の実施例以下の実施例で用いられる動吸振部内蔵
型圧電共振子においても、各圧電共振子を構成するため
の圧電セラミック板等は、本実施例と同様に、圧電セラ
ミック板を機械加工により形成したものであっても、あ
るいは複数の部材を連結して構成されていてもよいこと
を指摘しておく。

【００６６】また、共振電極２８ｃは、接続導電部２８
ｌを介して保持部２８ｋの上面に形成された電極２８ｍ
に電気的に接続されている。同様に、共振部２８ｂの下
面に形成された共振電極についても、接続導電部を介し
て保持部２８ｊの下面に形成された電極に電気的に接続
されている。

【００６７】図１２に戻り、上記動吸振部内蔵型圧電共
振子２６と同一の構造を有する動吸振部内蔵型圧電共振
子２７と、上記動吸振部内蔵型圧電共振子２６，２８が
互いの保持部の側面を絶縁性接着剤で接着することによ
り一体化されており、かつ前述したスペーサ板２９，３
０をさらに側方に接合することにより、第１の共振プレ
ート２２が構成されている。

【００６８】共振プレート２２においては、上面側に、
圧電共振子２６〜２８を後述のようにラダー型フィルタ
を構成するように電気的に接続するための電極２２ａ〜
２２ｄが形成されている。電極２２ａは、前述した圧電
共振子２６の共振電極２６ｆ（図１４（ａ）参照）に電
気的に接続されている。同様に、電極２２ｃは、共振電
極２６ｂに、電極２２ｂ，２２ｄは、それぞれ、圧電共
振子２７の側面に形成された一方の共振電極に電気的に
接続されている。また、圧電共振子２８では、一方の共
振電極２８ｃに接続されている電極２８ｍが図示のよう
に共振プレート２２の端縁に至るように形成されてお
り、同じく下面側の共振電極に電気的に接続される電極
も共振プレート２２の下面において反対側の端縁に至る
ように形成されている。

【００６９】第２の共振プレート２４では、圧電共振子
２６と同一構造を有するすべり振動モードを利用した動
吸振部内蔵型圧電共振子３１の両側に、動吸振部内蔵型
圧電共振子２８と同様に構成された幅振動モードを利用
した動吸振部内蔵型圧電共振子３２，３３が接着されて
いる。また、これらの圧電共振子３１〜３３と厚みの等
しい絶縁性セラミックスもしくは合成樹脂等の適宜のあ
る程度の強度を有する絶縁性材料により構成されたスペ
ーサ３４，３５が、圧電共振子３２，３３の側方に接着
されている。スペーサ３４，３５は、図示のように、圧
電共振子３２，３３側の端縁に略コの字状の切欠３４
ａ，３５ａを有する。切欠３４ａ，３５ａは、圧電共振
子３２，３３の共振部及び動共振部の振動を妨げないた
めの空間を確保するために設けられている。なお、圧電
共振子３１及び圧電共振子３２，３３の構造自体は、前
述した圧電共振子２６及び圧電共振子２８と同様である
ため、その詳細な説明は省略する。

【００７０】第２の共振プレート２４においては、上面
に、電極２４ａ，２４ｂが異なる端縁に至るように形成
されている。電極２４ａ，２４ｂは、それぞれ、圧電共
振子３１の両側面に形成された共振電極の一方に電気的
に接続されている。また、圧電共振子３２，３３では、
上面に形成された共振電極３２ａ，３３ａに電気的に接
続された保持部上の電極３２ｃ，３３ｄが共振プレート
２４の異なる端縁に至るように形成されている。また、
これらの圧電共振子３２，３３の共振部の下面に形成さ
れた共振電極については、下面において反対側の端縁に
至る電極に電気的に接続されている。

【００７１】ケース基板２１，２５は、それぞれ、下面
及び上面に凹部２１ａ，２５ａを有する。凹部２１ａ，
２５ａは、積層された際に隣接する圧電共振子の共振部
や動吸振部の振動を妨げないように設けられている。ま
た、分離用スペーサ２３においても、上面に凹部２３ａ
が形成されており、図１２では明確ではないが、下面側
にも凹部２３ａと同じ形状の凹部が形成されている。こ
れらの凹部は、上下に配置される圧電共振子の共振部及
び動吸振部の振動を妨げないために設けられている。

【００７２】もっとも、上述した凹部２１ａ，２３ａ，
２５ａを設けずに、平板状のケース基板２１、分離用ス
ペーサ２３及びケース基板２５を用いてもよい。その場
合には、共振部及び動吸振部の振動を妨げないために、
凹部２１ａ，２３ａ，２５ａの深さに相当する厚みの矩
形枠状のスペーサを間に介在させたり、あるいは絶縁性
接着剤を矩形枠状に塗布することにより、同様の空間を
形成する必要がある。

【００７３】ケース基板２１，２５及び分離用スペーサ
２３は、ある程度の強度を有する絶縁性材料、例えばア
ルミナなどの絶縁性セラミックスもくしは合成樹脂等に
より構成することができる。

【００７４】本実施例では、上述したケース基板２１、
第１の共振プレート２２，分離用スペーサ２３、第２の
共振プレート２４及びケース基板２５を積層し、絶縁性
接着剤で接着することにより、積層構造を有するラダー
型フィルタとして一体化される。これを、図１３を参照
して説明する。

【００７５】図１３から明らかなように、本実施例のラ
ダー型フィルタ２０では、矩形板状の複数の部材を積層
した構造を有し、側面から上面及び下面に至るように端
子電極２０ａ〜２０ｌが形成されている。端子電極２０
ａ〜２０ｌは、導電ペーストを塗布し、焼き付けること
により、あるいは蒸着、メッキもしくはスパッタリング
等により形成することができる。また、図１２に示され
ているように、ケース基板２１の上面に、予め電極２１
ｂを複数形成しておき、さらにケース基板２５の下面に
も同様に複数の端子電極部分を形成しておき、しかる
後、図１３に示されているように積層体の側面に電極材
料を付与することにより、側面から上面及び下面に至る
端子電極２０ａ〜２０ｌを形成してもよい。

【００７６】上記のようにして得られたラダー型フィル
タでは、図１５に示すように、端子電極２０ａ〜２０ｌ
を結線し、端子電極２０ａを入力端とし、端子電極２０
ｋ，２０ｊを出力端とし、端子電極２０ｌ，２０ｆ，２
０ｂを接地電位に接続することにより、図１６に回路図
で示すラダー型フィルタとして動作させることができ
る。

【００７７】本実施例のラダー型フィルタ２０では、す
べり振動モードや幅振動モードを用いた動吸振部内蔵型
圧電共振子２６〜２８，３１〜３３を用いて直列共振子
及び並列共振子が構成されている。従って、音叉型圧電
共振子を用いたラダー型フィルタに比べて、通過帯域幅
を容易に拡げることができる。

【００７８】しかも、各動吸振部内蔵型共振子では、動
吸振部までの部分において振動エネルギーが閉じ込めら
れるため、各動吸振部内蔵型共振子をその保持部を利用
して上述のように簡単に連結し、一体化することができ
る。

【００７９】第２の実施例 図１７は、第２の実施例に係るラダー型フィルタに用い
られるＴ型接続用のフィルタの分解斜視図であり、図１
８は該Ｔ型フィルタの外観を示す斜視図である。

【００８０】Ｔ型フィルタ７０は、ケース基板７１と、
共振プレート７２と、ケース基板７３とを積層すること
により構成されている。ケース基板７１，７３は、第１
の実施例のケース基板２１，２５と同様に構成されてい
る。すなわち、ケース基板７３の上面には凹部７３ａが
形成されており、特に図示はされていないが、ケース基
板７１の下面にも同様の凹部が形成されている。

【００８１】他方、共振プレート７２は、第１の実施例
で用いられた共振プレート２２とほぼ同様に構成されて
いる。すなわち、中央に幅モードを利用した動吸振部内
蔵型圧電共振子２８を配置し、その側方にすべりモード
を利用した動吸振部内蔵型圧電共振子２６，２７を接着
し、さらに外側にスペーサ２９，３０を接着した構造を
有する。もっとも、本実施例では、圧電共振子２８の上
面においては、共振電極２８ｃに接続される電極２８ｍ
が引き出された端縁側に、圧電共振子２６，２７の各一
方の共振電極に接続される電極７２ａ，７２ｂも引き出
されている。

【００８２】また、図１７において右側に破線で示すよ
うに、下面側においても、共振電極２８ｎに電気的に接
続される電極２８ｏが圧電共振子２６，２７の他方の共
振電極に電気的に接続される電極７２ｃ，７２ｄと同一
端縁側に引き出されている。

【００８３】図１８から明らかなように、上記各部材を
積層して得られたラダー型フィルタ７０では、上記電極
２８ｍ，７２ａ〜７２ｄが形成されている位置に応じ
て、端子電極７０ａ〜７０ｆが形成されている。従っ
て、端子電極７０ｃを入力端、端子電極７０ｂを接地電
位に接続されるようにし、端子電極７０ａを出力端と
し、端子電極７０ｄ〜７０ｆを共通接続することによ
り、図１９に示すＴ型のフィルタが構成される。

【００８４】上記フィルタ７０は、図２０及び図２１を
参照して示すπ型フィルタと接続されて、３段のラダー
型フィルタを構成する。このπ型フィルタを、図２０及
び図２１を参照して説明する。

【００８５】π型フィルタ８０は、ケース基板８１、共
振プレート８２及びケース基板８３を積層した構造を有
する。ケース基板８１，８３は、図１７に示したケース
基板７１，７３と同様に構成されている。すなわち、ケ
ース基板８１の下面に凹部が、ケース基板８３の上面に
凹部８３ａが形成されている。

【００８６】他方、共振プレート８２は、第１の実施例
の共振プレート２４とほぼ同様に構成されている。異な
るところは、幅モードを利用した動吸振部内蔵型圧電共
振子３２，３３の上面の共振電極３２ａ，３３ａが何れ
も、共振プレート８２の一方端縁側に引き出されてお
り、図２０に破線で右側に示すように、下面の共振電極
についても、何れもが共振プレート８２の他方の端縁側
に引き出されていることにある。その他の点について
は、図１２の共振プレート２４と同様であるため、相当
の部分については相当の参照番号を付することによりそ
の説明は省略する。

【００８７】図２１に示すように、このπ型フィルタ８
０において、側面に端子電極８０ａ〜８０ｆを形成し、
端子電極８０ａ，８０ｂを共通接続し、出力端とし、端
子電極８０ｃ，８０ｄを接地電位に接続し、端子電極８
０ｇ，８０ｆを共通接続して入力端とすることにより、
図２２に示すπ型フィルタが構成される。

【００８８】従って、上記Ｔ型フィルタ７０の出力端と
π型フィルタ８０の入力端とを接続することにより、３
段のラダー型フィルタが構成される。言い換えれば、Ｔ
型フィルタ７０とπ型フィルタ８０とを接続することに
より、第１の実施例のラダー型フィルタと同じ段数のラ
ダー型フィルタを構成することができる。

【００８９】第３の実施例 図２３は、第３の実施例に係る１段のラダー型フィルタ
を示す分解斜視図、図２４はその外観を示す斜視図であ
る。

【００９０】本実施例のラダー型フィルタ１１０では、
ケース基板１１１、共振プレート１１２、空洞形成用ス
ペーサ１１３、共振プレート１１４及びケース基板１１
５が積層されている。

【００９１】ケース基板１１５の上面には凹部１１５ａ
が、ケース基板１１１の下面にも同じような凹部が形成
されており、それによって積層される共振プレートの振
動部分の振動を妨げないための空間が確保されている。
また、空洞形成用スペーサ１１３を間に介在させること
により、共振プレート１１２，１１４の振動部分の振動
を妨げないための空間が構成される。

【００９２】上記ケース基板１１１，１１５及び空洞形
成用スペーサ１１３の詳細は、第１の実施例に用いたケ
ース基板及び空洞形成用スペーサと同様にして構成され
るので、その詳細な説明は省略する。

【００９３】共振プレート１１２は、図１４（ａ）に示
した動吸振部内蔵型圧電共振子２６の両側にスペーサ１
１６，１１７を貼り合わせた構造を有する。スペーサ１
１６，１１７は、圧電共振子２６側の側面に切欠１１６
ａ，１１７ａを有し、それによって圧電共振子２６の振
動部分の振動が妨げないようにされている。

【００９４】他方、共振プレート１１４は、共振電極の
引き出されている部分の電極の形成位置が若干異なるこ
とを除いては、図１４（ｂ）に示した圧電共振子２８と
同一の圧電共振子２８の側方にスペーサ１１８，１１９
を貼り合わせることにより構成されている。スペーサ１
１８，１１９は、スペーサ１１６，１１７と同様に、圧
電共振子２８側に切欠１１８ａ，１１９ａを有する。

【００９５】なお、図２３では、必ずしも明確ではない
が、圧電共振子２８では、共振部２８ｂの下面にも共振
電極が形成されており、該共振電極に電気的に接続され
た電極が共振プレート１１４の端縁１１４ａ側に至るよ
うに形成されている。

【００９６】本実施例のラダー型フィルタ１１０では、
上記各部材を積層し、図２４に示すように端子電極１１
０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを側面に形成することにより
完成される。すなわち、端子電極１１０ａを接地電位に
接続し、端子電極１１０ｂを入力端、端子電極１１０ｃ
を出力端とすることにより、図２５に示すように１段の
ラダー型フィルタを構成することができる。また、上記
共振プレート１１２，１１４をそれぞれ２枚以上積層す
ることにより、２段以上のラダー型フィルタも容易に構
成することができる。

【００９７】第４の実施例 第４の実施例のラダー型フィルタ１２０を、図２６及び
図２７を参照して説明する。

【００９８】第４の実施例では、すべりモードを利用し
た動吸振部内蔵型圧電共振子２６と、幅モードを利用し
た動吸振部内蔵型圧電共振子２８とが異なる共振プレー
ト１１２，１１４に構成されていたが、本実施例では、
両圧電共振子２６，２８が１枚の共振プレート１２１と
して一体化されている。すなわち、圧電共振子２６，２
８がスペーサ１２２を介して接着されており、かつ圧電
共振子２８の側方にスペーサ１２３が、圧電共振子２６
の外側にはスペーサ１２４が接合されて、共振プレート
１２１が構成されている。他方、共振プレート１２１
を、上下からケース基板１２５，１２６で挟持し積層す
ることにより、図２７に示す積層体が得られる。

【００９９】この積層体の対向端面に端子電極１２０ａ
〜１２０ｄを形成することにより、１段のラダー型フィ
ルタが構成される。すなわち、端子電極１２０ａを接地
電位に接続し、端子電極１２０ｂを入力端とし、端子電
極１２０ｃ，１２０ｄを共通接続し出力端とすることに
より、図２８に示すように１段のラダー型フィルタが構
成される。また、上記共振プレート１２１を複数枚、間
に空洞形成用スペーサを介して積層することにより、２
段以上のラダー型フィルタも容易に構成し得る。

【０１００】第５の実施例 図２９は、第５の実施例に係るラダー型フィルタを説明
するための分解斜視図であり、図３０は該ラダー型フィ
ルタの外観を示す斜視図である。

【０１０１】本実施例のラダー型フィルタ１６０は、第
１，第２の共振プレートの構造が異なることを除いて
は、第７の実施例と同様に構成されている。図２９を参
照して、第１の共振プレート１６１は、すべりモードを
利用した動吸振部内蔵型圧電共振子１６２と、幅モード
を利用した動吸振部内蔵型圧電共振子１６３とをその保
持部同士を接着することにより一体化されている。圧電
共振子１６２，１６３の外側には、スペーサ１６４，１
６５が貼り合わされている。

【０１０２】圧電共振子１６２は、第１の実施例で用い
たすべりモードを利用した圧電共振子２６（図１４
（ａ）参照）と同様に構成されている。この圧電共振子
１６２の一方側面に形成された共振電極は、共振プレー
ト１６１の一方端縁に沿うように形成された電極１６１
ａに電気的に接続されている。他方、他方側面に形成さ
れた共振電極は、共振プレート１６１の他方端縁に沿う
ように形成された電極１６１ｂに電気的に接続されてい
る。

【０１０３】また、幅モードを利用した動吸振部内蔵型
圧電共振子１６３は、第１の実施例で用いた圧電共振子
２８と同様に構成されている。この圧電共振子１６３の
上面の共振電極１６３ａは、電極１６１ｃに電気的に接
続されている。電極１６１ｃは、電極１６１ｂと同じ端
縁に沿うように形成されている。

【０１０４】他方、図２９の右側に破線で示すように、
共振プレート１６１の下面側においては、圧電共振子１
６３の下面に形成された共振電極１６３ｂが、共振プレ
ート１６１の一方端縁に沿うように形成された電極１６
１ｄに電気的に接続されている。

【０１０５】第２の共振プレート１６６は、上記第１の
共振プレート１６１を反転させた構造に相当する。すな
わち、すべりモードを利用した動吸振部内蔵型圧電型共
振子１６７、幅モードを利用した動吸振部内蔵型圧電共
振子１６８を保持部同士を接着させて一体化し、外側に
スペーサ１６９ａ，１６９ｂを貼り合わせた構造を有す
る。

【０１０６】第１の共振プレート１６１を反転させたも
のに相当するため、両主面に形成される電極形状は、第
１の共振プレート１６１と上下が逆とされている。上記
各部材を積層し、得られた積層体に、端子電極１６０ａ
〜１６０ｆを形成することにより、図３０に示すラダー
型フィルタ１６０が得られる。本実施例においても、第
７の実施例と同様に、端子電極１６０ａ，１６０ｄを出
力端とし、端子電極１６０ｃを入力端とし、端子電極１
６０ｂを接地電位に接続し、端子電極１６０ｅ，１６０
ｆを共通接続することにより、２段のラダー型フィルタ
として動作させることができる。

【０１０７】第６の実施例 前述してきた第１〜第５の実施例では、複数の圧電共振
子をその主面が水平方向となるように複数の部材を積層
して積層型のラダー型フィルタが構成されていた。しか
しながら、本発明のラダー型フィルタは、圧電共振子の
主面が水平方向を向くように複数積層した構造を有する
ものに限らない。第６の実施例はこのように複数の圧電
共振子を主面が垂直方向を向くように積層した構造の例
である。

【０１０８】図３１を参照して、ラダー型フィルタ１７
０では、厚みすべりモードの動吸振部内蔵型圧電共振子
１７１，１７２が、図示のように交互にスペーサ１７３
を介して横方向に積層される。圧電共振子１７１は、第
１の実施例で用いた圧電共振子２６と同様に構成されて
いる。また、圧電共振子１７２は、共振電極間の対向面
積が大きくされていることを除いては、圧電共振子１７
１と同様に構成されている。なお、圧電共振子１７１の
外側及び圧電共振子１７２の外側には、それぞれ、略コ
の字状のスペーサ１７４，１７５が貼り合わされる。

【０１０９】なお、上記複数のスペーサ１７３〜１７５
は、各圧電共振子の保持部に接着される。従って、スペ
ーサ１７３〜１７５を用いて複数の圧電共振子１７１，
１７２を接着し一体化した構造において、各圧電共振子
１７１，１７２の振動部分の振動が妨げられることはな
い。

【０１１０】本実施例では、上述した圧電共振子１７
１，１７２をスペーサ１７３〜１７５とともに接着し一
体化した構造体の上面及び下面にケース基板１７６，１
７７が積層される。

【０１１１】このようにして得られたラダー型フィルタ
１７０の外観を図３２に示す。外部との接続は、得られ
た積層体の端面に形成された端子電極１７０ａ〜１７０
ｄを利用して行われる。すなわち、端子電極１７０ａを
入力端とし、端子電極１７０ｃ，１７０ｄを共通接続し
て出力端とし、端子電極１７０ｂを接地電位に接続する
ことにより、１段のラダー型フィルタが構成される。

【０１１２】なお、第１〜第６の実施例では、図１４
（ａ）に示した圧電共振子２６に代表されるように、動
吸振部を有する構造のものを用いたが、これらに代え
て、例えば図３に示したように動吸振部を有しない圧電
共振子２１１を用いてもよい。

【０１１３】図３４は、本発明で用いられるすべりモー
ドを利用した圧電共振子のさらに他の例を示す平面図で
ある。圧電共振子３８１では、溝３８３〜３８６を一方
側面側に形成し、他方側面側に溝３８７〜３９０を形成
することにより、動吸振部３９１〜３９４が形成されて
いる。また、溝３８４，３８５間の圧電基板部分が、本
発明における圧電振動部３９５を構成している。また、
溝３８３，３８６の外側に、それぞれ、保持部３９６，
３９７が形成されている。なお、本発明の支持部は、溝
３８４，３８８間で挟まれている圧電基板部分及び溝３
８５，３８９間で挟まれている圧電基板部分である。ま
た、上記溝３８３，３８７間の圧電基板部分及び溝３８
６，３９０間の細い圧電基板部分が連結部を構成してい
る。

【０１１４】圧電振動部３９５は、図示の矢印Ｐ方向す
なわち圧電基板３８２の長さ方向に沿うように分極処理
されている。他方、共振電極３９８，３９９は、分極方
向Ｐと平行に圧電基板３８２の上面に形成されている。
また、上記圧電振動部３９５の上面が矩形形状を有し、
該上面の短辺の長さをａ、長辺の長さをｂとしたとき
に、比ｂ／ａが、前述した式（１）を満たす値を中心と
して±１０％の範囲内とされている。

【０１１５】従って、共振電極３９８，３９９から交流
電圧を印加することにより、圧電振動部３９５がすべり
モードで共振し、該圧電振動部３９５に共振エネルギー
が効果的に閉じ込められる。さらに、動吸振部３９１〜
３９４が、漏洩してきたわずかな振動を動吸振現象によ
り抑制する。従って、圧電共振子３８１では、動吸振部
３９１〜３９４が設けられている部分までに振動エネル
ギーが確実に閉じ込められる。なお、保持部３９６，３
９７上には、引き出し電極４００，４０１が形成されて
いる。

【０１１６】図３５は、図３４に示した圧電共振子３８
１の変形例である。圧電共振子３８１と異なるところ
は、圧電共振子４１１では、圧電振動部３９５が、図示
の矢印Ｐ方向すなわち圧電基板３８２の幅方向と平行に
分極処理されていることにあり、かつ共振電極３９８，
３９９が幅方向に延びるように形成されていることにあ
る。

【０１１７】図３６は、図３４に示した圧電共振子３８
１のさらに他の変形例を示す斜視図である。圧電共振子
４２１では、圧電振動部３９５が、図示の矢印Ｐ方向す
なわち圧電基板３８２の長さ方向と平行に分極処理され
ている。圧電共振子３８１と異なるところは、電極の形
成位置である。

【０１１８】すなわち、圧電共振子４２１では、共振電
極３９８，３９９が、圧電振動部３９５において、圧電
基板３８２の両側面に形成されている。また、圧電共振
子４２１では、引き出し電極４００，４０１が、それぞ
れ、保持部３９６，３９７において、圧電基板３８２の
側面に形成されている。また、引き出し電極４００，４
０１と、共振電極３９８，３９９と電気的に接続する接
続導電部もまた、圧電基板３８２の側面に沿って形成さ
れている。

【０１１９】圧電共振子４２１から明らかなように、本
発明で用いられるすべりモードを利用した圧電共振子に
おける共振電極は、圧電振動部を構成している圧電板の
上面や下面だけでなく、側面に形成されていてもよい。
さらに、例えば、図３４に示した圧電共振子３８１にお
いて、一方の共振電極３９９が圧電基板３８２の下面に
形成されていてもよく、あるいは、圧電共振子４２１に
おいて、一方の共振電極３９８または３９９が、圧電基
板３８２の一方主面側に形成されていてもよい。

【０１２０】さらに、上記圧電共振子においては、圧電
振動部、支持部、及び保持部、さらに必要に応じて設け
られる動吸振部は、単一の圧電基板を機械加工すること
により構成されていてもよく、あるいは、これらが、別
部材で構成されていてもよい。

【０１２１】例えば、図３７に示すように、圧電振動部
を構成するための矩形の圧電板４３１に対し、同じ厚み
の絶縁板４３２，４３３を接合することにより、基板４
３４を形成してもよい。この基板４３４を用いて、上記
第２のタイプの圧電共振子を構成することができる。な
お、図３７に示した基板４３４では、絶縁板４３２，４
３３に、動吸振部４３５，４３６及び保持部４３７，４
３８が一体に形成されていたが、これらの各部分につい
ても、別部材で構成されていてもよい。

【０１２２】さらに、図３８に示すように、動吸振部４
３５，４３６の外側に、同じ幅の基板部分４３９，４４
０を形成してもよい。この場合には、基板部分４３９，
４４０が、連結部及び保持部を兼ねることになる。

【０１２３】上述してきた実施例では、本発明で用いら
れるすべりモードを利用した特徴的な圧電共振子とし
て、圧電体に支持部及び保持部が連結された構造のもの
につき説明したが、本発明で用いられる上記圧電共振子
においては、支持部及び保持部などは必須のものではな
い。このような例を、図３９を参照して説明する。

【０１２４】図３９に示す圧電共振子５３１では、矩形
の上面５３２ａ及び矩形の下面５３２ｂを有する圧電セ
ラミック板５３２が用いられる。上面５３２ａ及び下面
５３２ｂでは、長辺の長さをｂ、短辺の長さをａ、圧電
セラミック板５３２の材料のポアソン比をσとしたとき
に、比ｂ／ａが上述した式（１）を満たす値を中心とし
て±１０％の範囲内とされている。

【０１２５】上面５３２ａの中央には、第１の共振電極
５３３が、下面５３２ｂの中央にも、第２の共振電極５
３４が形成されている。第１，第２の共振電極５３３，
５３４は、圧電セラミック板５３２を介して対向されて
いる。

【０１２６】圧電セラミック板５３２は、上面５３２ａ
と平行な方向に分極処理されている。従って、第１，第
２の共振電極５３３，５３４から交流電圧を印加するこ
とにより、圧電共振子５３１はすべりモードで励振され
る。しかも、比ｂ／ａが上記のように選択されているた
め、すべりモードの振動が圧電共振子５３１内に効果的
に閉じ込められる。

【０１２７】なお、図３９において、圧電セラミック板
５３２の上面及び下面おいては、一方端縁に沿うように
端子電極５３５，５３６が形成されている。端子電極５
３５，５３６は、それぞれ、第１，第２の共振電極５３
３，５３４に電気的に接続されている。端子電極５３
５，５３６は、外部と電気的に接続するために用いられ
る。

【０１２８】また、圧電セラミック板１３２の短辺側中
央には、切欠５３７，５３８が形成されている。この切
欠５３７，５３８は、共振周波数を調整するために設け
られている。すなわち、圧電共振子５３１を作製したあ
とにおいて、第１，第２の共振電極５３３，５３４から
交流電圧を印加して共振周波数を測定し、その状態で、
切欠５３７，５３８を適宜の大きさに形成することによ
り、共振周波数をリアルタイムでかつ容易に調整するこ
とができる。よって、所望通りの共振特性を有する圧電
共振子５３１を容易に提供することができる。

【０１２９】なお、圧電共振子５３１では、端子電極５
３５，５３６が設けられていたが、必ずしも端子電極５
３５，５３６は外部の接続に用いられる必要はない。言
い換えれば、端子電極５３５，５３６は形成されずとも
よい。これは、中央の第１，第２の共振電極５３３，５
３４にばね端子を接触させることにより、圧電共振子５
３１と外部との電気的接続を果たし得るからである。

【０１３０】なお前述してきた本発明のラダー型フィル
タに用いられる上記すべりモードを利用した圧電共振子
は、上記実施例では、圧電セラミック板などの圧電板の
外表面に共振電極を形成することにより構成されていた
が、圧電板に代えて、金属板や半導体板の外表面に圧電
薄膜を形成したものを用いてもよい。

【０１３１】さらに、上述してきた実施例では、支持部
及び保持部等を圧電体に連結した構造では、支持部及び
保持部は圧電体の両側に連結されていたが、支持部及び
保持部等は圧電体の片側においてのみ連結されていても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のラダー型フィルタを説明するための分解
斜視図。

【図２】従来のラダー型フィルタの回路構成を示す図。

【図３】本発明で用いられるすべり振動モードを利用し
た圧電共振子を示す側面図。

【図４】図３に示した圧電共振子の斜視図。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ｂ／ａ＝１の
場合のすべりモードを説明するための略図的側面図及び
振動体の位置を示す模式図。

【図６】ｂ／ａ＝０．３σ＋１．４８の場合の圧電振動
体の変位分布を示す模式的側面図。

【図７】ｂ／ａとポアソン比σとの関係を示す図。

【図８】圧電振動体の外側に第１，第２の溝を介して保
持部を設けた圧電共振子の変位分布を示す図。

【図９】比ｂ／ａと相対変位量との関係を示す図。

【図１０】本発明で用いられる圧電共振子の他の例を示
す側面図。

【図１１】本発明で用いられる圧電共振子のさらに他の
例を示す斜視図。

【図１２】第１の実施例のラダー型フィルタの分解斜視
図。

【図１３】第１の実施例のラダー型フィルタの外観を示
す斜視図。

【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施例に用いら
れる動吸振部内蔵型圧電共振子を説明するための各斜視
図。

【図１５】第１の実施例において端子電極の結線状態を
説明するための模式的平面図。

【図１６】第１の実施例のラダー型フィルタの回路構成
を示す図。

【図１７】第２の実施例のラダー型フィルタを構成する
のに用いられるＴ型フィルタの分解斜視図。

【図１８】Ｔ型フィルタを示す斜視図。

【図１９】Ｔ型フィルタの回路構成を示す図。

【図２０】第２の実施例において用いられるπ型フィル
タの説明するための分解斜視図。

【図２１】図２０に示したπ型フィルタの外観を示す斜
視図。

【図２２】π型フィルタの回路構成を示す図。

【図２３】第３の実施例のラダー型フィルタを示す分解
斜視図。

【図２４】第３の実施例のラダー型フィルタの斜視図。

【図２５】第３の実施例のラダー型フィルタの回路構成
を示す図。

【図２６】第４の実施例に係るラダー型フィルタを説明
するための分解斜視図。

【図２７】第４の実施例のラダー型フィルタを示す斜視
図。

【図２８】第４の実施例のラダー型フィルタの回路構成
を示す図。

【図２９】第５の実施例に係るラダー型フィルタを説明
するための分解斜視図。

【図３０】第５の実施例のラダー型フィルタの外観を示
す斜視図。

【図３１】第６の実施例のラダー型フィルタを説明する
ための分解斜視図。

【図３２】第６の実施例に用いられる動吸振部内蔵型圧
電共振子を示す斜視図。

【図３３】第６の実施例のラダー型フィルタの回路構成
を示す図。

【図３４】本発明で用いられるすべりモードを利用した
圧電共振子の他の例を示す平面図。

【図３５】すべりモードを利用した圧電共振子のさらに
他の例を示す平面図。

【図３６】すべりモードを利用した圧電共振子のさらに
他の例を示す斜視図。

【図３７】圧電基板の変形例を示す斜視図。

【図３８】圧電基板のさらに他の変形例を説明するため
の斜視図。

【図３９】本発明で用いられるすべりモードを利用した
圧電共振子の他の例を示す斜視図。

【符号の説明】

２０…ラダー型フィルタ ２２，２３…共振プレート ２６，２７，３１…すべりモードを利用した圧電共振子 ２８，３２，３３…幅モードを利用した動吸振部内蔵型
圧電共振子 ２８ａ…圧電セラミック板 ２６ｂ，２６ｆ…第１，第２の共振電極 ２６ｃ，２６ｇ…第１，第２の溝 ２６ｄ，２６ｈ…第３，第４の溝 ２６ｅ，２６ｉ…動吸振部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−282911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−85120（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−108809（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−145369（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−100335（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−174325（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−172425（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−108330（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−25245（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−14436（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭59−12811（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03H 9/00 - 9/215 H03H 9/54 - 9/60 H03H 3/00 - 3/04

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列腕を構成する少なくとも１個の直列
   共振子と、並列腕を構成する少なくとも１個の並列共振
   子とを備え、前記直列共振子及び並列共振子のうち、少
   なくとも１個の共振子が、長辺と短辺とを有する一対の
   対向し合っている矩形の面を有し、かつある方向に分極
   処理された圧電体と、 前記圧電体の外表面において所定距離を隔てて配置され
   ており、かつ前記分極方向に直交する方向に電圧を印加
   するための第１，第２の共振電極とを備え、 前記圧電体の前記矩形面の長辺の長さをｂ、短辺の長さ
   をａ、圧電体を構成している材料のポアソン比をσとし
   たときに、比ｂ／ａが、 【数１】 （但し、ｎは整数）を満たす値を中心として±１０％以
   内の範囲とされている、すべりモードを利用した圧電共
   振子である、ラダー型フィルタ。
2. 【請求項２】 前記圧電体に連結された支持部をさらに
   備える、請求項１に記載のラダー型フィルタ。
3. 【請求項３】 前記支持部が、前記圧電体の両側に連結
   されている、請求項２に記載のラダー型フィルタ。
4. 【請求項４】 前記各支持部に連結された保持部をさら
   に備える、請求項２または３に記載のラダー型フィル
   タ。
5. 【請求項５】 前記圧電体、支持部及び保持部が板状の
   部材よりなる、請求項４に記載のラダー型フィルタ
6. 【請求項６】 前記圧電体、支持部及び保持部が、一枚
   の圧電基板を機械加工することにより一体的に構成され
   ている、請求項５に記載のラダー型フィルタ。
7. 【請求項７】 前記圧電基板に、第１，第２の溝が形成
   されており、該第１，第２の溝間の圧電基板部分が、前
   記圧電体を構成している、請求項６に記載のラダー型フ
   ィルタ。
8. 【請求項８】 前記支持部の外側端に連結された動吸振
   部と、動吸振部の外側に連結された連結部とをさらに備
   え、該連結部が、前記保持部に連結されている、請求項
   ４に記載のラダー型フィルタ。