JP5867663B1 - 圧電トランス - Google Patents

Abstract

次数７の縦振動モードを利用してなる圧電トランスは、共振周波数での波長をλで表すと、７λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体を備える。圧電体素体は、３個の低電圧部と２個の高電圧部とを有し、長さ方向に沿って低電圧部と高電圧部とが交互に、かつ低電圧部が圧電体素体の両方の端部に位置するように配置されている。各低電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する３個の分極領域を有する。各高電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有する。第１低電圧部、第２低電圧部、及び第３低電圧部の厚み方向の端部に一対の第１の低電圧用電極および第２の低電圧用電極が形成されている。各高電圧部を構成する分極領域のうち互いに隣接する２つの分極領域の間にそれぞれ高電圧用電極が形成されている。

Description

本発明は、圧電トランスに関する。

特許文献１には、圧電トランスが開示されている。特許文献１の圧電トランスにおいては、圧電体板の両端部側の部分は圧電体板の長さ方向に平行な方向に分極され、それらの間の中間部分は圧電体板の厚み方向に平行な方向に分極されている。中間部分の互いに対向する側面にはそれぞれ入力用電極が設けられ、圧電体板の長さ方向の両端面にはそれぞれ出力用電極が設けられている。これにより、この圧電トランスは、昇圧用圧電トランスとして構成されている。

特開２００３−２３０２７２号公報

電子機器等においては、入力インピーダンスが低い圧電トランスが要求される場合がある。

本発明は、入力インピーダンスを低くできる圧電トランスを提供する。

本発明の第１の態様の圧電トランスは、次数ｎ（ｎは７以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスは、共振周波数での波長をλで表すと、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体を備える。圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、当該圧電体素体の長さ方向に沿って低電圧部と高電圧部とが交互に、かつ低電圧部が圧電体素体の長さ方向の両端部に位置するように配置されている。各低電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有する。各高電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有する。各低電圧部における、前記圧電体素体の厚み方向の一対の端部にそれぞれ低電圧用電極が設けられている。各高電圧部を構成する分極領域のうち互いに隣接するいずれか２つの分極領域の間に高電圧用電極が設けられている。各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、圧電体素体の厚み方向に平行で、かつ圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定されている。各高電圧部を構成する分極領域の分極方向は、圧電体素体の長さ方向に平行で、かつ圧電体素体の、その長さ方向において高電圧用電極により区分されたグループ内において、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなり、かつ圧電体素体の長さ方向の一端側から奇数番目のグループと偶数番目のグループとにおいて、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域との分極の向きの関係が反転するように設定されている。

本発明の第２の態様の圧電トランスは、次数ｎ（ｎは６以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスは、共振周波数での波長をλで表すと、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有し、それぞれλ／２の長さを有するｎ個の分極領域が長さ方向に配置された圧電体素体を備える。圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、当該圧電体素体の長さ方向に沿って低電圧部と高電圧部とが交互に、かつ高電圧部が圧電体素体の長さ方向の両端部に位置するように配置されている。各低電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有している。各高電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、圧電体素体の両端部以外では、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有し、圧電体素体の両端部では、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有している。各低電圧部の圧電体素体の厚み方向の一対の端部にそれぞれ低電圧用電極が設けられている。圧電体素体の長さ方向の一対の端部にそれぞれ高電圧用電極が設けられているとともに、両端の高電圧部を除く各高電圧部を構成する分極領域のうち互いに隣接するいずれか２つの分極領域の間に高電圧用電極が設けられている。各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、圧電体素体の厚み方向に平行で、かつ圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定されている。各高電圧部を構成する分極領域の分極方向は、圧電体素体の長さ方向に平行で、かつ圧電体素体の、その長さ方向において高電圧用電極により区分されたグループ内において、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなり、かつ圧電体素体の長さ方向の一端側から奇数番目のグループと偶数番目のグループとにおいて、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域との分極の向きの関係が反転するように設定されている。

本発明の第３の態様の圧電トランスは、次数ｎ（ｎは７以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスは、共振周波数での波長をλとして、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体を備える。圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、当該圧電体素体の長さ方向に沿って低電圧部と高電圧部とが交互に、かつ低電圧部が圧電体素体の長さ方向の両端部に位置するように配置されている。各低電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有する。各高電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有する。各低電圧部における、圧電体素体の厚み方向の一対の端部にそれぞれ低電圧用電極が設けられている。各高電圧部を構成する分極領域のうち隣接するいずれか２つの分極領域の間に高電圧用電極が設けられている。 各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、圧電体素体の厚み方向に平行で、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域どうし、および、奇数番目の分極領域どうしでは同じ向きとなるように設定され、かつ圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定されている。各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、圧電体素体の長さ方向に平行で、かつ圧電体素体の、その長さ方向において高電圧用電極を境界として区分された各グループに、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目のグループと奇数番目のグループとで互いに逆向きの電界が生じるように交流電圧を印加したときに、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域において生じる応力の向きと奇数番目の分極領域において生じる応力の向きとが互いに逆向きとなるように設定されている。

本発明の第４の態様の圧電トランスは、次数ｎ（ｎは６以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスは、共振周波数での波長をλとして、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体を備える。圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、当該圧電体素体の長さ方向に沿って低電圧部と高電圧部とが交互に、かつ高電圧部が圧電体素体の長さ方向の両端部に位置するように配置されている。各低電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有する。各高電圧部は、圧電体素体の長さ方向に沿って、圧電体素体の両端部以外では、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有し、圧電体素体の両端部では、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有する。各低電圧部の圧電体素体の厚み方向の一対の端部にそれぞれ低電圧用電極が設けられている。圧電体素体の長さ方向の一対の端部にそれぞれ高電圧用電極が設けられているとともに、両端の高電圧部を除く各高電圧部を構成する分極領域のうち隣接するいずれか２つの分極領域の間に高電圧用電極が設けられている。各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、圧電体素体の厚み方向に平行で、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域どうし、および、奇数番目の分極領域どうしでは同じ向きとなるように設定され、かつ圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定されている。各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、圧電体素体の長さ方向に平行で、かつ圧電体素体の、その長さ方向において高電圧用電極を境界として区分された各グループに、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目のグループと奇数番目のグループとで互いに逆向きの電界が生じるように交流電圧を印加したときに、圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域において生じる応力の向きと奇数番目の分極領域において生じる応力の向きとが互いに逆向きとなるように設定されている。

本発明において、圧電トランスモジュールが提供される。圧電トランスモジュールは、本発明の圧電トランスと、一方の端部側の低電圧用電極同士を接続し、他方の端部側の低電圧用電極同士を接続する基板とを含む。

本発明において、電界結合型受電装置が提供される。電界結合型受電装置は、本発明の絶縁型圧電トランスを備え、絶縁型圧電トランスの高電圧用電極に受電電極が接続され、絶縁型圧電トランスの低電圧用電極に受電回路が接続されている。

本発明において、電界結合型送電装置が提供される。電界結合型送電装置は、本発明の絶縁型圧電トランスを備え、絶縁型圧電トランスの低電圧用電極に送電回路が接続され、絶縁型圧電トランスの高電圧用電極に送電電極が接続されている。

本発明の圧電トランスでは、複数の高電圧部と低電圧部とでなる変圧部を複数個構成可能である。これらの変圧部を並列接続することにより、圧電トランスの入力インピーダンスを低下させることができる。

本発明の実施形態１に係る圧電トランスが適用された電界結合型電力伝送システムの構成を示す図である。 電界結合型電力伝送システムを構成する受電装置の具体的構成の一例を示す図である。 実施形態１の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態１の圧電トランスの電極構造を説明した斜視図である。 実施形態１の圧電トランスを備えた圧電トランスモジュールの構成の一例を示す図である。 圧電トランスモジュールにおいて、圧電トランスの第１高電圧用電極及び第２高電圧用電極の面電極及び第１低電圧用電極及び第２低電圧用電極を、フレキシブル基板に半田により結合した例を示す図である。 実施形態１の圧電トランスの等価回路を示す図である。 参考例としての圧電トランスの構成を示す図である。 参考例としての圧電トランスの等価回路を示す図である。 実施形態２の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態２の圧電トランスの電極構造を説明した斜視図である。 実施形態３の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態４の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態５の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態５の圧電トランスの電極構造を説明した斜視図である。 実施形態６の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態７の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態８の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態９の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態１０の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態１１の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態１２の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態１３の圧電トランスの構成を示す図である。 実施形態１４の圧電トランスの構成を示す図である。 本発明の圧電トランスが昇圧トランスとして利用された電界結合型電力伝送システムの構成を示す図である。

（実施形態１）
１．構成
１−１．電界結合型電力伝送システムの構成
図１は、本発明の圧電トランスが適用された電界結合型電力伝送システムの構成を示す図である。なお、図１においては、図示を簡略化する観点から降圧トランス（圧電トランス）Ｔｒの電極（各高電圧用電極、各低電圧用電極）の位置および数は実際とは異なる。

電界結合型電力伝送システムは、送電装置１００と、受電装置２００とを有する。

送電装置１００は、送電回路１１０と、一対の送電電極Ｅｔａ、Ｅｔｐ（以下、適宜「送電側アクティブ電極Ｅｔａ」、「送電側パッシブ電極Ｅｔｐ」という）とを有する。送電回路１１０は、所定周波数の交流電圧を発生し、一対の送電電極Ｅｔａ、Ｅｔｐ間に印加する。一対の送電電極Ｅｔａ、ＥｔｐはキャパシタＣ１を構成する。

受電装置２００は、一対の受電電極Ｅｒａ、Ｅｒｐ（以下、適宜「受電側アクティブ電極Ｅｒａ」、「受電側パッシブ電極Ｅｒｐ」という）と、一対の受電電極Ｅｒａ、Ｅｒｐ間に誘起された交流電圧を降圧する降圧トランスＴｒと、降圧された交流電圧が入力される負荷回路２１０（受電回路）とを有する。負荷回路２１０は、降圧された交流電圧を入力して所定の機能を実行する。

図２は、図１で示した受電装置２００の具体的構成の一例を示す図である。本例の受電装置２００は、前述した、一対の受電電極Ｅｒａ、Ｅｒｐ、降圧トランスＴｒ、及び負荷回路２１０を有する。

送電側アクティブ電極Ｅｔａと受電側アクティブ電極Ｅｒａとが対向状態にあるとき、送電側アクティブ電極Ｅｔａと受電側アクティブ電極Ｅｒａとの間には、結合容量Ｃａａが生じ、送電側パッシブ電極Ｅｔｐと受電側パッシブ電極Ｅｒｐとの間には、結合容量Ｃｐｐが生じる。送電側アクティブ電極Ｅｔａと受電側アクティブ電極Ｅｒａとが対向状態にあるとき、送電装置１００の一対の送電電極Ｅｔａ、Ｅｔｐ間に交流電圧が印加されることにより、受電装置２００の一対の受電電極Ｅｒａ、Ｅｒｐ間に交流電圧が誘起される。これにより、送電装置１００から受電装置２００に電力を伝送することができる。

一対の受電電極Ｅｒａ、Ｅｒｐはそれら受電電極間に発生する静電容量であるキャパシタＣ２を構成する。

降圧トランスＴｒは、圧電トランスにより構成されている。詳細については後述する。なお、以後の説明においては、降圧トランスＴｒを圧電トランスＴｒと称する。

負荷回路２１０は、整流回路ＲＥＣ、レギュレータＲＥＧ、及び負荷ＬＤを有する。

整流回路ＲＥＣは、複数のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、インダクタＬ３、及びキャパシタＣ３を含み、一対の入力端子間に印加された交流電圧を直流電圧に変換し、レギュレータＲＥＧの入力端子間に印加する。

レギュレータＲＥＧは、整流回路ＲＥＣから出力される直流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する。

負荷ＬＤは、レギュレータＲＥＧから出力される直流電圧を用いて充電池への充電等の所定の機能を実行する。

１−２．圧電トランスの構成

図３は、実施形態１の圧電トランスＴｒの構成を示す図である。なお、図３においては、図示や説明の簡略化のために低電圧用電極の一部は圧電トランスＴｒの上下面（厚み方向の端部）に設けられるように図示しているが、後に説明する図４に示すように、圧電体素体ＰＢの内部に積層状に構成され、かつ圧電トランスＴｒの側面（幅方向の端部）に引き出されて露出するように設けてもよい。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数７の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、７λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備えている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する７個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１低電圧部Ｌｖ１、第１高電圧部Ｈｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を有する。つまり、圧電体素体ＰＢは、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、長さ方向に沿って低電圧部と高電圧部とが交互に、かつ低電圧部が圧電体素体ＰＢの長さ方向の両端部に位置するように配置されている。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は１個の分極領域Ｌｖ２１を有し、第３低電圧部Ｌｖ３は１個の分極領域Ｌｖ３１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は２個の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部（圧電体素体ＰＢの厚み方向において互いに対向する一対の面（側面）を含む部分。以後の各実施形態において同じ。）にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が設けられている。なお、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２の構造については後述する。

第１高電圧部Ｈｖ１において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２の間に第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている

本実施形態において、圧電トランスＴｒは、第１高電圧用電極ＥＨ１及び第２高電圧用電極ＥＨ２を入力電極とし、第１低電圧用電極おＥＬ１および第２低電圧用電極ＥＬ２を出力電極とする降圧トランスとして用いられる。なお、圧電トランスＴｒは、後述するように昇圧トランスとして用いることもできる。

本実施形態では、領域Ｌｖ１１の第１低電圧用電極ＥＬ１と領域Ｌｖ１２の第１低電圧用電極ＥＬ１とは互いに電気的に接続され、領域Ｌｖ１１の第２低電圧用電極ＥＬ２と領域Ｌｖ１２の第２低電圧用電極ＥＬ２とは互いに電気的に接続された状態で使用される。領域Ｌｖ１１の第１低電圧用電極ＥＬ１と領域Ｌｖ１２の第１低電圧用電極ＥＬ１、および、領域Ｌｖ１１の第２低電圧用電極ＥＬ２と領域Ｌｖ１２の第２低電圧用電極ＥＬ２とは、例えば基板等への実装状態で電気的接続がなされるように配置される。

図３において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。

ここで、本発明の各実施形態に係る絶縁型圧電トランスを構成する各分極領域の分極方向の設定に関する考え方について説明する。

本発明の絶縁型圧電トランスＴｒは、前述のように、次数ｎの縦振動モードを利用して構成された圧電トランスであり、共振周波数での波長をλとして、ｎλ／２の長さを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って、ｎ個の分極領域を有する。ｎ個の分極領域は、それぞれλ／２の長さを有する。縦振動モードでは、各分極領域は、圧電体素体ＰＢに加えられている電界の大きさ及び方向の変化に応じて、圧電体素体ＰＢの長さ方向に伸縮する。本発明では、ｎ個の分極領域の伸縮状態が圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆の状態となるように、分極方向が設定されている。例えば、ｎ個の分極領域を有する圧電体素体ＰＢの長さ方向において１番目の分極領域は「伸び状態」、２番目の分極領域は「縮み状態」、３番目の分極領域は「伸び状態」、４番目の分極領域は「縮み状態」…というように、「伸び状態」と「縮み状態」とが交互に出現するように分極方向が設定される。換言すれば、圧電体素体ＰＢに電界を印加したときの各分極領域における応力の向き（図３参照。図３では応力を正弦波状に示しているが、図３の正弦波において正のときに図上で例えば右向きの応力が生じ、負のときに例えば左向きの応力が生じることを示す）が、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向き（反対方向）となるように、各分極領域の分極方向が設定される。

ここで、本発明の絶縁型圧電トランスＴｒでは、圧電体素体ＰＢは、圧電体素体ＰＢの長さ方向において、複数の高電圧用電極により、λ／２の長さを有する複数の分極領域からなる複数のグループに区分されている。複数の高電圧用電極には、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目のグループと奇数番目のグループとにおいて互いに逆向きの電界が生じるように交流電圧が印加される。そのため、本発明の絶縁型圧電トランスＴｒでは、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の高電圧用電極と奇数番目の高電圧用電極とのうちの一方の電極を、交流電源の一方のラインに接続される正電極Ｈａとして利用し、他方の電極を交流電源の他方のラインに接続される負電極Ｈｂとして利用する。実施形態１では、図３に示すように、第１高電圧用電極ＥＨ１を正電極Ｈａとし、第２高電圧用電極ＥＨ２を負電極Ｈｂとしている。本実施形態では、これらの点を考慮した上で、圧電体素体ＰＢに交流電圧つまり交番電界を印加したときの各分極領域における応力の向きが、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように、各分極領域の分極方向が設定される。これにより、各分極領域の伸縮状態が、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆の状態となり、縦振動モードでの縦振動（共振）が得られる。

具体的に、本実施形態の絶縁型圧電トランスＴｒでは、高電圧部を構成する分極領域の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向に平行で、かつ、圧電体素体ＰＢの、その長さ方向において高電圧用電極により区分されたグループ内において、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなり、かつ圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目のグループと偶数番目のグループとで、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域との分極の向きの関係が反転するように設定される。

上記分極方向設定の考え方に基づくと、高電圧部を構成する分極領域の分極方向は、
（１）高電圧用電極により区分された上記のグループのうち、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目のグループにおける、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目の分極領域と、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目のグループにおける、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域とが互いに同じ向きとなり、
（２）高電圧用電極により区分された上記のグループのうち、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目のグループにおける、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目のグループ内における、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目の分極領域とが互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る奇数番目のグループにおける、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目の分極領域、及び偶数番目のグループにおける、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と、（２）に係る奇数番目のグループにおける、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域、及び偶数番目のグループにおける、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目の分極領域とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、低電圧部を構成する分極領域の分極方向は、圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行で、かつ圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定される。これは以下の理由による。すなわち、圧電体素体ＰＢの隣接する分極領域間において圧電体素体ＰＢの長さ方向の伸縮状態が逆となることは、圧電体素体ＰＢの厚み方向の伸縮状態も逆となることである。これを考慮して、低電圧部においては、厚み方向の圧電効果により生じる電圧が同位相となるように、互いに隣接する分極領域の分極方向を、圧電体素体ＰＢの厚み方向において逆方向に設定している。

より具体的には、低電圧部を構成する分極領域の分極方向は、
（１）圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目の分極領域において互いに同じ向きとなり、
（２）圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る奇数番目の分極領域と、（２）に係る偶数番目の分極領域とにおいて互いに逆向きとなるにように設定される。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、高電圧用電極ＥＨ１と高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧を入力（印加）すると、各高電圧部を構成する各分極領域に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により、各低電圧部を構成する各分極領域に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、低電圧用電極間に、降圧された交流電圧が出力される。

上記分極方向設定の考え方に基づき、実施形態１の絶縁型圧電トランスＴｒでは、各分極領域の分極方向は、以下のように設定される。

ここで、本実施形態の絶縁型圧電トランスＴｒでは、圧電体素体ＰＢは、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２を境界にして、圧電体素体ＰＢの長さ方向において、第１のグループＲ１、第２のグループＲ２、第３のグループＲ３に区分されており、高電圧用電極ＥＨ１と、高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧Ｖ１が印加される。本実施形態では上述のように複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２間に、高電圧が印加されると、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図３において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成され、第１のグループＲ１及び第３のグループＲ３に、第１低電圧部Ｌｖ１及び第３低電圧部Ｌｖ３の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１及び第３低電圧部Ｌｖ３を迂回して（図３において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成される。この場合、第１のグループＲ１及び第３のグループＲ３に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記条件のもとに、本実施形態では、第１高電圧部Ｈｖ１及び第２高電圧部Ｈｖ２を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向を、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側（本実施形態において、「圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側」という場合、原則的に図における左端側を指すものとする）から２番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目及び５番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１及びＨｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目及び３番目のグループ（第３のグループＲ３）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２、及び偶数番目のグループに属する奇数番目の各分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１において互いに同じ向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１の分極方向は、圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向としている。ここで、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目及び７番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ３１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（２）（１）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ３１と、偶数番目の分極領域Ｌｖ２１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

本実施形態の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により、各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の各分極領域、Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間に、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

図４は、実施形態１の圧電トランスの電極構造を説明した斜視図である。本実施形態では、第１低電圧用電極ＥＬ１、第２低電圧用電極ＥＬ２、第１高電圧用電極ＥＨ１、及び第２高電圧用電極ＥＨ２は、圧電体素体ＰＢの側面に露出させて設けられている。

図４（ａ）は各電極を構成する面電極を未形成の状態を示し、図４（ｂ）は各電極を構成する面電極を形成後の状態を示す。図４（ｃ）は、第１高電圧用電極ＥＨ１及び第２高電圧用電極ＥＨ２の厚み方向に沿った断面図、図４（ｄ）は、第１低電圧用電極ＥＬ１、及び第２低電圧用電極ＥＬ２の厚み方向に沿った断面図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１高電圧用電極ＥＨ１及び第２高電圧用電極ＥＨ２は、それぞれ、圧電体素体ＰＢの内部に所定の間隔で埋め込み形成された複数のシート状電極ＥＨｂを有する。これらのシート状電極ＥＨｂの両端部は、圧電体素体ＰＢの対向する一対の側面にまで達している。これらの側面には、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、シート状電極ＥＨｂの両端部間を接続する面電極ＥＨａが形成されている。

第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３の各第１低電圧用電極ＥＬ１は、図４（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示すように、側面に形成された面電極ＥＬａと、各低電圧部の内部に埋め込み形成され、一端が面電極ＥＬａ１に接続された複数のシート状電極ＥＬｂ１とを有する。また、第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３の各第２低電圧用電極ＥＬ２は、面電極ＥＬａ１に対向する側面に形成された面電極ＥＬａ２と、低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の内部に埋め込み形成され、一端が面電極ＥＬａ２に接続された複数のシート状電極ＥＬｂ２を有する。このような構成とすることにより、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間の容量を大きくして、取り出せる電力を大きくすることができる。

第１高電圧用電極ＥＨ１及び第２高電圧用電極ＥＨ２を構成する面電極ＥＨａは、第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２が設けられた側面と同じ側面に形成されている。

図５は、実施形態１の圧電トランスを備えた圧電トランスモジュールの構成の一例を示す図である。図６は、圧電トランスモジュールにおいて、圧電トランスの第１高電圧用電極、第２高電圧用電極の面電極及び第１低電圧用電極及び第２低電圧用電極、及び第３高電圧用電極を、半田を用いてフレキシブル基板に結合した例を示す図である。本例の圧電トランスモジュールでは、圧電トランスＴｒは、固定枠Ｂ１に配置されたフレキシブル基板Ｆ１に取り付けられる。具体的に、固定枠Ｂ１には、圧電トランスＴｒを嵌め込み可能な取付孔Ｂｈが設けられている。フレキシブル基板Ｆ１は、取付孔Ｂｈの長手方向の両縁部のそれぞれに沿って配置されている。圧電トランスは、固定枠Ｂ１の取付孔Ｂｈに配置され、その状態において、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２の面電極ＥＨａ及び第１低電圧用電極ＥＬ１、第２低電圧用電極ＥＬ２の面電極ＥＬａ１、ＥＬａ２は、図６にも示すように、フレキシブル基板Ｆ１に形成された導電パターン（図示せず）に半田Ｘ１によりそれぞれ接合される。なお、半田Ｘ１に代えて、導電性接着剤を利用してもよい。

図７は、本実施形態の圧電トランスの等価回路を示す図である。圧電トランスＴｒの電気的構成は、変圧部ｔｒ１と、変圧部ｔｒ１の一対の入力端子間に配置された４つのキャパシタンスＣｉ、インダクタンスＬ１１、キャパシタンスＣ１１及び抵抗Ｒ１１と、変圧部ｔｒ１の出力側のキャパシタンスＣ１２とを有する回路として表すことができる。本実施形態では、第１高電圧部Ｈｖ１の２つの分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２の直列接続された２つのキャパシタンスＣｉと、第２高電圧部Ｈｖ２の２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の直列接続された２つのキャパシタンスＣｉとが並列になる。換言すれば、本実施形態の圧電トランスＴｒは、第１高電圧部Ｈｖ１の領域Ｈｖ１２と、第２低電圧部Ｌｖ２の領域Ｌｖ２１と、第２高電圧部Ｈｖ２の領域Ｈｖ２１とで構成される第１の変圧部と、第２高電圧部Ｈｖ２の領域Ｈｖ２２と、第３低電圧部Ｌｖ３の領域Ｌｖ３１と、第１低電圧部Ｌｖ１の領域Ｌｖ１１と、第１高電圧部Ｈｖ１の領域Ｈｖ１１とで構成される第２の変圧部とを、並列接続した構成ということができる。そのため、圧電トランスＴｒの入力インピーダンスを低下させることができる。

図８は、参考例としての圧電トランスの構成を示す図である。この圧電トランスは、実施形態１の圧電トランスの中央部の３λ／２の部分のみからなる。本圧電トランスにおいては、長手方向に３つの分極領域を備えており、長手方向中央部の分極領域の対向する一対の側面に電極Ｅ２１、Ｅ２２が設けられ、長手方向両端部の端面に電極Ｅ１１、Ｅ１２が設けられている。

図９は、図８に示した参考例としての圧電トランスの等価回路を示す図である。この場合においては、分極領域は入力間に直列に設けられているので、分極領域のキャパシタンスＣｉは直列接続となる。そのため、分極領域のキャパシタンスＣｉが小さい場合、圧電トランスの入力インピーダンスが高くなる。一方、本実施形態（実施形態１）では、図７を用いて説明したように、第１高電圧部Ｈｖ１の２つの分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２の直列接続された２つのキャパシタンスＣ１と、第２高電圧部Ｈｖ２の２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の直列接続された２つのキャパシタンスＣ１とが並列接続されたことになる。そのため、圧電トランスＴｒの入力インピーダンスを低下させることができる。

実施形態１において、接地されていない第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧を印加することは、第１高電圧用電極ＥＨ１に＋Ｖの電圧を印加し、第２高電圧用電極ＥＨ２に−Ｖの電圧を印加することである。第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２は、第１高電圧用電極ＥＨ１及び第２高電圧用電極ＥＨ２に対して絶縁された浮き電極であるので、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧が印加されると、互いに接続された第１低電圧用電極ＥＬ１及び互いに接続された第２低電圧用電極ＥＬ２を介して、前述のように、第１高電圧部Ｈｖ１及び第２高電圧部Ｈｖ２の分極領域に電界Ｅ１、Ｅ２が生成される（前述した図３に示す「ショート貫通」）。電界Ｅ１の方向が、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に印加される交流電圧の周期的変化に応じて変化すると、第１高電圧部Ｈｖ１（分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２）及び第２高電圧部Ｈｖ２(分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２)は交流電圧の周期的変化に応じて長さ方向に伸縮し、この伸縮に伴って第１低電圧部Ｌｖ１（分極領域Ｌｖ１１）も長さ方向に伸縮される。この長さ方向への伸縮により、第１低電圧部Ｌｖ１（分極領域Ｌｖ１１）、第２低電圧部Ｌｖ２（分極領域Ｌｖ２１）、第３低電圧部Ｌｖ３（分極領域Ｌｖ３１）は厚み方向に伸縮され、この厚み方向の伸縮による圧電効果により第１低電圧部Ｌｖ１（分極領域Ｌｖ１１）、第２低電圧部Ｌｖ２（分極領域Ｌｖ２１）、第３低電圧部Ｌｖ３（分極領域Ｌｖ３１）の厚み方向に互いに同相の交流電圧が発生し、発生した交流電圧が第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から出力される。

その場合に、本実施形態では、第１高電圧部Ｈｖ１と第２高電圧部Ｈｖ２は、第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２から見て長さ方向において対称に形成されているので、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧を印加したときに、各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２において当該入力交流電圧Ｖ１の前記電界Ｅ１、Ｅ２により誘起される電位は０（ゼロ）となる。したがって、未分極領域を設けることなく、圧電トランスの入出力間の絶縁性が向上する。そのため、圧電体素体ＰＢの圧電振動によって各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３に生じた電圧だけが、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から出力されることとなる。このように、本実施形態によれば、絶縁性を向上させた圧電トランスＴｒを提供することができる。

本実施形態の圧電トランスでは、以下の（１）〜（４）に示す効果も得られる。

（１）本実施形態の圧電トランスは、電力変換に寄与しない未分極領域を有していない。そのため、結合係数の低下や電力変換効率の低下が生じにくく、また、より小型にできる。

（２）本実施形態の圧電トランスでは、高電圧部と低電圧部とが圧電体素体ＰＢの長さ方向において交互に、つまり分散して配置されている。また、圧電体素体ＰＢを構成する複数の分極領域のうちの約半分が高電圧部を構成する分極領域となっている。これにより、高電圧部間に所定次数（本実施形態では７次）の縦振動を起こさせるための所定周波数の交流電圧を印加したときに、圧電体素体ＰＢの長さ方向における振動が所定次数の縦振動で拘束されやすくなる。したがって、所定次数に近いその他の次数の縦振動が発生しにくい。そのため、効率的に電力変換を行うことができる。

（３）本実施形態の圧電トランスでは、圧電体素体ＰＢは、高電圧用電極により区分（分割）された複数のグループ（電圧印加ブロック）を有する。換言すれば、複数の圧電トランスが、１つの圧電体素体ＰＢにおいて長さ方向に沿って物理的に結合した状態で形成されている。そのため、各グループでの縦振動が連結される。これにより、各グループに寸法誤差等の加工誤差がある場合でも、振動の次数が所定次数に縮退され、換言すれば縦振動の周波数が所定次数に対応する所定の周波数に縮退され、駆動効率が向上する。したがって、電力変換効率が向上する。

（４）本実施形態の圧電トランスは、前述したように、高圧用電極と低圧用電極とが物理的に分離された絶縁型の圧電トランスである。そのため、基準電位の変動等の雑音が、一次側と二次側の間で伝達されるのを抑制できる。

なお、（１）〜（４）の効果は、後述する各実施形態においても奏される。

２．まとめ
本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数７の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、７λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、３個の低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３と２個の高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２とを有し、長さ方向に沿って低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３と高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２とが交互に、かつ低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ３が圧電体素体ＰＢの両方の端部に位置するように配置されている。各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３は、圧電体素体ＰＢの長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１を有する。各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有する。第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３の厚み方向の端部に一対の第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２を構成する分極領域のうち互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２の間、及び分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間にそれぞれ高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２が形成されている。各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行で、かつ圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定されている。各高電圧部を構成する分極領域の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向に平行で、かつ圧電体素体ＰＢの、その長さ方向において高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２により区分されたグループ内において、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなり、かつ圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目のグループと偶数番目のグループとで、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域との分極の向きの関係が反転するように設定されている。

これにより、本実施形態の圧電トランスＴｒでは、２個の高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２と３個の低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３とでなる２個の変圧部を構成可能である。これらの変圧部を並列接続することにより、圧電トランスＴｒとしての入力インピーダンスを低下させることができる。

本実施形態の圧電トランスＴｒでは、低電圧用電極ＥＬ１、ＥＬ２と高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２とは物理的に分離されている。

これにより、圧電トランスＴｒの入出力間が電気的に絶縁される。

本実施形態の圧電トランスモジュールでは、圧電トランスと、一方の端部側の低電圧用電極同士を接続し、他方の端部側の低電圧用電極同士を接続するフレキシブル基板とを含む。

これにより、圧電トランスＴｒの複数個の変圧部を容易に並列接続することができる。

本実施形態では、圧電トランスを、電界結合型の受電装置に適用した。これにより、巻線トランスを用いる場合よりも、電界結合型の受電装置を小型化及び低背化することができる。

（実施形態２）
実施形態２〜４では、実施形態１同様に、低電圧部が圧電体素体ＰＢの長さ方向の両方の端部に位置するように配置され、次数８〜１０の縦振動モードを利用して構成された圧電トランスについて説明する。実施形態２では、圧電トランスＴｒが、次数８の縦振動モードを利用して構成されている。なお、本実施形態及び以下の各実施形態において、実施形態１と同様の構成要素の説明は適宜省略する。

図１０は、実施形態２の圧電トランスの構成を示す図である。図１１は、実施形態２の圧電トランスの電極構造を説明した斜視図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数８の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、８λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する８個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１低電圧部Ｌｖ１、第１高電圧部Ｈｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は２個の分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２を有し、第３低電圧部Ｌｖ３は１個の分極領域Ｌｖ３１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は２個の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。なお、第２低電圧部Ｌｖ２の各領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２に、個別に第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を設けているのは、各領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２において個別に分極処理を行うことを可能とするためである。各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１の電極構造は、実施形態１と同一であり、説明を省略する。これらの点は、以下の実施形態において同様であり、以下において説明を省略する。

第１高電圧部Ｈｖ１において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２の間に第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。各分極領域の電極構造は、実施形態１と同一であり、説明を省略する。以下の実施形態において同様である。

図１０において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、実施形態１で説明した分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１及び第２高電圧部Ｈｖ２を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目及び７番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１及びＨｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目及び３番目のグループ（第３のグループＲ３）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ１１及び偶数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１２において互いに同じ向きとなり、
（２）奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ２２及び偶数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２１において同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２と、（２）に係る分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目及び５番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目及び８番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２において互いに同じ向きとなり、
（２）偶数番目の各分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ３１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２と、（２）に係る分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ３１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２間に、高電圧が印加されると、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図１０において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成され、第１のグループＲ１及び第３のグループＲ３に、第１低電圧部Ｌｖ１及び第３低電圧部Ｌｖ３の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１及び第３低電圧部Ｌｖ３を迂回して（図１０において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成される。この場合、第１のグループＲ１及び第３のグループＲ３に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の各分極領域、Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、実施形態１に比べて発電部としての第２低電圧部Ｌｖ２を構成する分極領域の数が２個に増加しているので、出力電力を増加させることができる。

（実施形態３）
実施形態３では、圧電トランスＴｒが、次数９の縦振動モードを利用して構成されている。

図１２は、実施形態３の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数９の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、９λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する９個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１低電圧部Ｌｖ１、第１高電圧部Ｈｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は３個の分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３を有し、第３低電圧部Ｌｖ３は１個の分極領域Ｌｖ３１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は２個の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３、Ｌｖ３１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

第１高電圧部Ｈｖ１において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２の間に第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。

図１２において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、実施形態１で説明した分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１及び第２高電圧部Ｈｖ２を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目及び８番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目及び７番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１及びＨｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目及び３番目のグループ（第３のグループＲ３）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２、及び偶数番目のグループに属する奇数番目の各分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１において互いに同じ向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３、Ｌｖ３１は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、５番目、及び９番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２３は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１において互いに同じ向きとなり、
（２）偶数番目の各分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２３において互いに同じ向きとなり、かつ
（３）（１）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１と、（２）に係る分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２３とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２間に、高電圧が印加されると、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図１２において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成され、第１のグループＲ１及び第３のグループＲ３に、第１低電圧部Ｌｖ１及び第３低電圧部Ｌｖ３の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１及び第３低電圧部Ｌｖ３を迂回して（図１２において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成される。この場合、第１のグループＲ１及び第３のグループＲ３に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３、Ｌｖ３１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、実施形態２と比べて発電部としての第２低電圧部Ｌｖ２を構成する分極領域の数が３個に増加しているので、出力電力をさらに増加させることができる。

（実施形態４）
実施形態４では、圧電トランスＴｒが、次数１０の縦振動モードを利用して構成されている。

図１３は、実施形態４の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数１０の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、１０λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する１０個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１低電圧部Ｌｖ１、第１高電圧部Ｈｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は３個の分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３を有し、第３低電圧部Ｌｖ３は２個の分極領域Ｌｖ３１、Ｌｖ３２を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は２個の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３、Ｌｖ３１、Ｌｖ３２における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

第１高電圧部Ｈｖ１において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２の間に第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。

図１３において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、実施形態１で説明した分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１及び第２高電圧部Ｈｖ２を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目及び８番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目及び７番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１及びＨｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目及び３番目のグループ（第３のグループＲ３）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２及び偶数番目のグループに属する奇数番目の各分極領域Ｈｖ１２、Ｈｖ２１において互いに同じ向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３、Ｌｖ３１、Ｌｖ３２は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、５番目、及び９番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２３、Ｌｖ３２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目、６番目及び１０番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１において互いに同じ向きとなり、
（２）偶数番目の各分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２３、Ｌｖ３２において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２２、Ｌｖ３１と、（２）に係る分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２３、Ｌｖ３２とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２間に、高電圧が印加されると、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図１３において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成され、第１のグループＲ１及び第３のグループＲ３に、第１低電圧部Ｌｖ１及び第３低電圧部Ｌｖ３の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１及び第３低電圧部Ｌｖ３を迂回して（図１３において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成される。この場合、第１のグループＲ１及び第３のグループＲ３に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３、Ｌｖ３１、Ｌｖ３２に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、実施形態３と比較して発電部としての第３低電圧部Ｌｖ３を構成する分極領域の数が２個に増加しているので、出力電力をさらに増加させることができる。

（実施形態５）
実施形態５〜９では、高電圧部が圧電体素体ＰＢの両方の端部に位置するように配置されている場合について説明する。

１．構成
実施形態５では、圧電トランスＴｒが、次数６の縦振動モードを利用して構成されている。

図１４は、実施形態５の圧電トランスの構成を示す図である。図１５は、実施形態５の圧電トランスの電極構造を説明した斜視図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数６の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、６λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する６個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は１個の分極領域Ｌｖ２１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は１個の分極領域Ｈｖ３１を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部（圧電体素体ＰＢの長さ方向の一方の端部（圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側の部分）。以後の各実施形態において同じ。）に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第３高電圧部Ｈｖ３側の端部（圧電体素体ＰＢの長さ方向の他方の端部（圧電体素体ＰＢの長さ方向の他端側の部分）。以後の各実施形態において同じ。）に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。なお、圧電体素体ＰＢの高電圧部の端部に設けられた高電圧用電極は、図４（ｃ）で説明した互いに隣接する２つの分極領域の間に設けられた高電圧用電極と同じ構造を有している。つまり、圧電体素体ＰＢの長さ方向の端部に設けられた高電圧用電極についても、圧電体素体ＰＢの側面のうちの長さ方向の端部部分の側面に面状の電極を有している。以下の実施形態において同じ。

図１４において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、以下の分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目及び３番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する奇数番目の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、及び偶数番目のグループに属する偶数番目の各分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から５番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ１１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の分極領域Ｌｖ２１と、偶数番目の分極領域Ｌｖ１１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図１４において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図１４において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態の圧電トランスＴｒにおいても、その等価回路は、前述の図７と同じとなる。また、本実施形態の圧電トランスＴｒは、第１高電圧部Ｈｖ１の領域Ｈｖ１１と、第１低電圧部Ｌｖ１の領域Ｌｖ１１と、第２高電圧部Ｈｖ２の領域Ｈｖ２１とで構成される第１の変圧部と、第２高電圧部Ｈｖ２の領域Ｈｖ２２と、第２低電圧部Ｌｖ２の領域Ｌｖ２１と、第３高電圧部Ｈｖ３の領域Ｈｖ３１とで構成される第２の変圧部とを、並列接続した構成ということができる。そのため、実施形態１と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、高電圧部に低電圧部が挟まれる構成としたため、高電圧用電極と低電圧用電極が互いに接続されていない。したがって、圧電体素体ＰＢに未分極領域を設けることなく圧電トランスの入出力を絶縁することができる。そのため、圧電体素体ＰＢの圧電振動によって各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３に生じた電圧だけが、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から出力されることとなる。このように、本実施形態によれば、絶縁性を向上させた圧電トランスＴｒを提供することができる。

２．まとめ
本実施形態の圧電トランスは、次数６の縦振動モードを利用してなる圧電トランスＴｒである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、６λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、２個の低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２と３個の高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３とを有し、長さ方向に沿って低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２と高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３とが交互に、かつ高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ３が圧電体素体ＰＢの両端部に位置するように配置されている。各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する１個の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１を有する。各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３は、圧電体素体ＰＢの長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１有する。第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２の厚み方向の一対の端部に第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が設けられている。圧電体素体ＰＢの長さ方向の一対の端部にそれぞれ高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ３が設けられているとともに、両端の高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ３を除く各高電圧部Ｈｖ２を構成する分極領域のうち互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２が形成されている。各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行で、かつ圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定されている。各高電圧部を構成する分極領域の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向に平行で、かつ圧電体素体ＰＢの、その長さ方向において高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２により区分されたグループ内において、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなり、かつ圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から奇数番目のグループと偶数番目のグループとで、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域との分極の向きの関係が反転するように設定されている。この分極方向設定の考え方に基づき、本実施形態では、奇数番目のグループに属する奇数番目の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、及び偶数番目のグループに属する偶数番目の各分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１の分極方向が、互いに同じ方向に設定されている。

本実施形態の圧電トランスＴｒでは、図７を用いて説明したように、２個の高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２と３個の低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３とでなる２個の変圧部を構成可能である。これらの変圧部を並列接続することにより、圧電トランスＴｒとしての入力インピーダンスを低下させることができる。

（実施形態６）
実施形態６では、圧電トランスＴｒが、次数７の縦振動モードを利用して構成されている。

図１６は、実施形態６の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数７の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、７λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する７個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は２個の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は１個の分極領域Ｌｖ２１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は１個の分極領域Ｈｖ３１を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第３高電圧部Ｈｖ３側の端部に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。

図１６において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。分極領域Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、５番目、及び７番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２１、及び偶数番目のグループに属する奇数番目の各分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなり、かつ
（２）（１）に係る分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１と、奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１の分極方向とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ１２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）偶数番目の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（２）（１）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１と、奇数番目の分極領域Ｌｖ１２とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図１６において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図１６において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、実施形態５と比較して発電部としての第１低電圧部Ｌｖ１を構成する分極領域の数が２個に増加しているので、出力電力をさらに増加させることができる。

（実施形態７）
実施形態７では、圧電トランスＴｒが、次数８の縦振動モードを利用して構成されている。

図１７は、実施形態７の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数８の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、８λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する８個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は２個の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は２個の分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は１個の分極領域Ｈｖ３１を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第３高電圧部Ｈｖ３側の端部に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。

図１７において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目及び８番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目及び５番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２１、及び偶数番目のグループに属する奇数番目の各分極領域Ｈｖ２２において互いに同じ向きとなり、
（２）奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１、及び偶数番目のグループに属する偶数番目の各分極領域Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２と、（２）に係る分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ３１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目及び７番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２２において互いに同じ向きとなり、
（２）偶数番目の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２２と、（２）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図１７において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図１７において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、実施形態６に比べて発電部としての第２低電圧部Ｌｖ２を構成する分極領域の数が２個に増加しているので、出力電力をさらに増加させることができる。

（実施形態８）
実施形態８では、圧電トランスＴｒが、次数９の縦振動モードを利用して構成されている。

図１８は、実施形態８の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数９の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、９λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する９個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は２個の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は３個の分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は１個の分極領域Ｈｖ３１を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部に、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第３高電圧部Ｈｖ３側の端部に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。

図１８において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、５番目、及び９番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２１、及び偶数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（２）（１）に係る分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１と、奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目及び７番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２３は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目、６番目、及び８番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２２において互いに同じ向きとなり、
（２）偶数番目の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２３において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２２と、（２）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２３とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図１８において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図１８において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、実施形態７に比べて発電部としての第２低電圧部Ｌｖ２を構成する分極領域の数が３個に増加しているので、出力電力をさらに増加させることができる。

（実施形態９）
実施形態９では、圧電トランスＴｒが、次数１０の縦振動モードを利用して構成されている。

図１９は、実施形態９の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数１０の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、１０λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する１０個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は３個の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ１３を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は３個の分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は１個の分極領域Ｈｖ３１を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ１３、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第３高電圧部Ｈｖ３側の端部に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。

図１９において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ１２、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から６番目及び１０番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、及び５番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１及び偶数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ１３、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２３は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目、７番目、及び９番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１３、Ｌｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目、４番目、及び８番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２３において互いに同じ向きとなり、
（２）偶数番目の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１３、Ｌｖ２２において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｌｖ１２、Ｌｖ２１、Ｌｖ２３と、（２）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１３、Ｌｖ２２とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図１９において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図１９において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ１２、Ｌｖ１３、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２、Ｌｖ２３に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、実施形態８に比べて発電部としての第１低電圧部Ｌｖ１を構成する分極領域の数が３個に増加しているので、出力電力をさらに増加させることができる。

（実施形態１０）
実施形態１〜９では、低電圧部が、圧電体素体ＰＢにおける、高電圧用電極で仕切られたグループ内において長さ方向の中央に位置している場合について説明したが、実施形態１０〜１３では、低電圧部が長さ方向の中央に位置していない場合について説明する。

実施形態１０では、圧電トランスＴｒが、次数８の縦振動モードを利用して構成されている。

図２０は、実施形態１０の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数８の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、８λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する８個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は１個の分極領域Ｌｖ２１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は４個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ２４を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は１個の分極領域Ｈｖ３１を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２３の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第３高電圧部Ｈｖ３側の端部に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。

図２０において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ２４、Ｈｖ３１の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２４、Ｈｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目、６番目、及び８番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２３は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、３番目、及び５番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２３、Ｈｖ２４、Ｈｖ３１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２２及び偶数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ２３において互いに同じ向きとなり、
（２）奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１及び偶数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２４、Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２３と、（２）に係る分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ３４、Ｈｖ３１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から７番目、つまり奇数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ１１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目の分極領域Ｌｖ１２と、偶数番目の分極領域Ｌｖ１１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図２０において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループに、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図２０において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ２４、Ｈｖ３１に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

なお、本実施形態では、第１低電圧部Ｌｖ１は、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２とにより区分されたグループ内において、圧電体素体ＰＢの長さ方向の中央に配置されていない。そのため、第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２には、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間に入力された交流の高電圧成分による変動が現れる。しかし、第１低電圧用電極ＥＬ１に現れる高電圧成分と第２低電圧用電極ＥＬ２とに現れる高電圧成分とは、同じ大きさである。したがって、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間には高電圧成分による電位差は発生せず、低電圧部Ｌｖ１の第１の領域Ｌｖ１１において圧電効果により生じた電圧のみが第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から出力されることとなる。また、第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２と、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２とは、物理的に分離されているので、圧電トランスＴｒの入出力間（第１高電圧用電極ＥＨ１及び第２高電圧用電極ＥＨ２と、第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２との間）の絶縁が良好に得られる。なお、第２低電圧部Ｌｖ２に関しても、第２高電圧用電極ＥＨ２と第３高電圧用電極ＥＨ３とにより区分されたグループ内において圧電体素体ＰＢの長さ方向の中央に配置されていないが、第１低電圧部Ｌｖ１の場合同様の作用が得られる。以下の実施形態１１〜１４においても、低電圧部が、高電圧用電極により区分されたグループ内において圧電体素体ＰＢの長さ方向の中央に配置されていないが、上記同様の作用が得られる。

（実施形態１１）
実施形態１１では、圧電トランスＴｒが、次数８の縦振動モードを利用して構成されている。

図２１は、実施形態１１の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数８の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、８λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する８個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は１個の分極領域Ｌｖ２１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は３個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は２個の分極領域Ｈｖ３１、Ｈｖ３２を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２３の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第３高電圧部Ｈｖ３側の端部に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。

図２１において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ３２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目、及び８番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２３、Ｈ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、３番目、５番目、及び７番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２３、Ｈｖ２４、Ｈｖ３１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部Ｈｖ１を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２２及び偶数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ２３、Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなり、
（２）奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１及び偶数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ３２において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１と、（２）に係る分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ３２とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）偶数番目の分極領域Ｌｖ１１、２１において互いに同じ向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図２１において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図２１において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ３２に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

（実施形態１２）
実施形態１２では、圧電トランスＴｒが、次数９の縦振動モードを利用して構成されている。

図２２は、実施形態１２の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数９の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、９λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する９個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は２個の分極領域Ｌｖ２１、Ｌｖ２２を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は３個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は２個の分極領域Ｈｖ３１、Ｈｖ３２を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２３の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第３高電圧部Ｈｖ３側の端部に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。

図２２において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ３２の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目、及び８番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２３、Ｈ３２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、３番目、５番目、及び９番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ３２は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２２及び偶数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ２３、Ｈｖ３２において互いに同じ向きとなり、
（２）奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１及び偶数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３２と、（２）に係る分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ３１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から７番目、つまり奇数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）偶数番目の分極領域Ｌｖ１１、２１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（２）（１）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１と、奇数番目の分極領域Ｌｖ２２ととにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図２２において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して（図２２において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ３２に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ２２に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、実施形態１１に比べて発電部としての第２低電圧部Ｌｖ２を構成する分極領域の数が２個に増加しているので、より出力電力を増加させることができる。

（実施形態１３）
実施形態１３では、圧電トランスＴｒが、次数９の縦振動モードを利用して構成されている。

図２３は、実施形態１３の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数９の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、９λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する９個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３、第３低電圧部Ｌｖ３、及び第４高電圧部Ｈｖ４を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は１個の分極領域Ｌｖ２１を有し、第３低電圧部Ｌｖ３は１個の分極領域Ｌｖ３１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は３個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は１個の分極領域Ｈｖ３１を有し、第４高電圧部Ｈｖ４は１個の分極領域Ｈｖ４１を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２３の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。圧電体素体ＰＢの第４高電圧部Ｈｖ４側の端部に、第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。

図２３において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第３高電圧部Ｈｖ３、及び第４高電圧部Ｈｖ４を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ４１の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。分極領域Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ４１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、３番目、５番目、７番目、及び９番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ４１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２２、及び偶数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ４１において互いに同じ向きとなり、
（２）奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（３）（１）に係る分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ４１と、（２）に係る分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目、６番目、及び８番目、つまり偶数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）偶数番目の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１の分極方向が互いに同じ方向となるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図２３において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を迂回して（図２３において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ１が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３、Ｈｖ４の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ２３、Ｈｖ３１、Ｈｖ４１に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

（実施形態１４）
前記各実施形態では、低電圧部と高電圧部を有する変圧部を２並列した圧電トランスについて説明したが、本実施形態では、低電圧部と高電圧部を有する変圧部を３並列した圧電トランスの例について説明する。

実施形態１４では、圧電トランスＴｒが、次数９の縦振動モードを利用して構成されている。

図２４は、実施形態１４の圧電トランスの構成を示す図である。

本実施形態の圧電トランスＴｒは、次数９の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスＴｒは、共振周波数での波長をλで表すと、９λ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体ＰＢを備える。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って配置された、λ／２の長さを有する９個の分極領域を有する。

圧電体素体ＰＢは、圧電セラミックスを用いて形成されている。圧電体素体ＰＢは、長さ方向に沿って順に、第１高電圧部Ｈｖ１、第１低電圧部Ｌｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３高電圧部Ｈｖ３、第３低電圧部Ｌｖ３、及び第４高電圧部Ｈｖ４を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１は１個の分極領域Ｌｖ１１を有し、第２低電圧部Ｌｖ２は１個の分極領域Ｌｖ２１を有し、第３低電圧部Ｌｖ３は１個の分極領域Ｌｖ３１を有する。

第１高電圧部Ｈｖ１は１個の分極領域Ｈｖ１１を有し、第２高電圧部Ｈｖ２は２個の分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２を有し、第３高電圧部Ｈｖ３は２個の分極領域Ｈｖ３１、Ｈｖ３２を有し、第４高電圧部Ｈｖ４は１個の分極領域Ｈｖ４１を有する。

第１低電圧部Ｌｖ１、及び第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１における、圧電体素体ＰＢの厚み方向の一対の端部にそれぞれ、第１の低電圧用電極ＥＬ１および第２の低電圧用電極ＥＬ２が形成されている。

圧電体素体ＰＢの第１高電圧部Ｈｖ１側の端部に、第１高電圧用電極ＥＨ１が形成されている。第２高電圧部Ｈｖ２において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ２１、Ｈｖ２２の間に第２高電圧用電極ＥＨ２が形成されている。第３高電圧部Ｈｖ３において、互いに隣接する２つの分極領域Ｈｖ３１、Ｈｖ３２の間に第３高電圧用電極ＥＨ３が形成されている。圧電体素体ＰＢの第４高電圧部Ｈｖ４側の端部に、第４高電圧用電極ＥＨ４が形成されている。

図２４において各分極領域を示すブロック内に示した矢印は各分極領域の分極方向を示す。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各分極領域の分極方向を設定している。

具体的に、第１高電圧部Ｈｖ１、第２高電圧部Ｈｖ２、第３高電圧部Ｈｖ３、及び第４高電圧部Ｈｖ４を構成する各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１、Ｈｖ３２、Ｈｖ４１の分極方向は、圧電体素体ＰＢの長さ方向と平行な方向としている。ここで、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から４番目及び６番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ３２、Ｈｖ４１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目、３番目、７番目、及び９番目、つまり奇数番目の分極領域である。また、分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から１番目のグループ（第１のグループＲ１）つまり奇数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目のグループ（第２のグループＲ２）つまり偶数番目のグループに属し、分極領域Ｈｖ３２、Ｈｖ４１は圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から３番目のグループ（第３のグループＲ３）つまり奇数番目のグループに属する。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）奇数番目のグループに属する奇数番目の分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ３２、Ｈｖ４１及び偶数番目のグループに属する偶数番目の分極領域Ｈｖ２２、Ｈｖ３１において互いに同じ向きとなるように設定される。

これに対し、第１低電圧部Ｌｖ１、第２低電圧部Ｌｖ２、及び第３低電圧部Ｌｖ３を構成する各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１は圧電体素体ＰＢの厚み方向に平行な方向に分極されている。ここで、分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ３１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から２番目、及び８番目、つまり偶数番目の分極領域であり、分極領域Ｌｖ２１は、圧電体素体ＰＢの長さ方向の一端側から５番目、つまり奇数番目の分極領域である。本実施形態では、上記分極方向設定の考え方に基づき、各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
（１）偶数番目の分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ３１において互いに同じ向きとなり、かつ、
（２）（１）に係る分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ３１と、奇数番目の分極領域Ｌｖ２１とにおいて互いに逆向きとなるように設定される。

ここで、本実施形態では複数の第１低電圧用電極ＥＬ１が互いに接続され、複数の第２低電圧用電極ＥＬ２が互いに接続される。そのため、高電圧用電極ＥＨ１、ＥＨ２、ＥＨ３、ＥＨ４に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１が印加されると、第１のグループＲ１に、第１低電圧部Ｌｖ１の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第１低電圧部Ｌｖ１を迂回して（図２４において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ２が生成され、第２のグループＲ２に、第２低電圧部Ｌｖ２の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第２低電圧部Ｌｖ２を迂回して）電界Ｅ１が生成され、第３のグループＲ３に、第３低電圧部Ｌｖ３の第１低電圧用電極ＥＬ１及び第２低電圧用電極ＥＬ２を介して（第３低電圧部Ｌｖ３を迂回して（図２４において「ショート貫通」と示す））電界Ｅ３が生成される。この場合、第１のグループＲ１に生じる電界Ｅ２の向きと、第３のグループＲ３に生じる電界Ｅ３の向きとは、同じ向きとなるが、これらの電界Ｅ２、Ｅ３の向きと、第２のグループＲ２に生じる電界Ｅ１の向きとは、逆向きとなる。

上記構成の圧電トランスＴｒによれば、第１高電圧用電極ＥＨ１、第２高電圧用電極ＥＨ２、第３高電圧用電極ＥＨ３、第４高電圧用電極ＥＨ４に、隣り合う高電圧用電極において互いに逆極性となるように交流電圧Ｖ１を入力（印加）すると、各高電圧部Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３、Ｈｖ４の各分極領域Ｈｖ１１、Ｈｖ２１、Ｈｖ２２、Ｈｖ３１、Ｈｖ３２、Ｈｖ４１に逆圧電効果により伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）により各低電圧部Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の各分極領域Ｌｖ１１、Ｌｖ２１、Ｌｖ３１に伸縮（応力）が生じ、この伸縮（応力）による圧電効果により、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間から、降圧された交流電圧Ｖ２が出力される。

本実施形態によれば、高電圧用電極への入力が３並列となり、前記各実施形態に比べて並列数が増加する。そのため、圧電トランスの入力インピーダンスをより低下させることができる。

（その他の実施の形態）
前記各実施形態では、圧電トランスＴｒを、次数６〜１０の縦振動モードを利用して構成した場合について説明した。しかし、本発明の技術思想は、次数が１１以上の場合にも適用可能である。

実施形態１〜４では、３個の低電圧部と２個の高電圧部とを有する圧電トランスについて説明し、実施形態５〜１２では、２個の低電圧部と３個の高電圧部とを有する圧電トランスについて説明し、実施形態１３、１４では、３個の低電圧部と４個の高電圧部とを有する圧電トランスについて説明した。しかし、これらは一例であり、圧電トランスは、下記の（１）や（２）の構成であればよい。

（１）圧電トランスは、次数ｎ（ｎは７以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスは、共振周波数での波長をλで表すと、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有し、それぞれλ／２の長さを有するｎ個の分極領域が長さ方向に配置された圧電体素体を備える。圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、長さ方向に沿って低電圧部と高電圧部とが交互に、かつ低電圧部が圧電体素体の両端部に位置するように配置されている。

（２）圧電トランスは、次数ｎ（ｎは６以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスである。圧電トランスは、共振周波数での波長をλで表すと、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有し、それぞれλ／２の長さを有するｎ個の分極領域が長さ方向に配置された圧電体素体を備える。圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、長さ方向に沿って低電圧部と高電圧部とが交互に、かつ高電圧部が圧電体素体の両端部に位置するように配置されている。

前記各実施形態では、圧電トランスＴｒを、降圧トランスとして利用した場合について説明した。しかし、本発明に係る各実施形態の圧電トランスＴｒは、昇圧トランスとしても利用することができる。昇圧トランスとして利用する場合、第１低電圧用電極ＥＬ１と第２低電圧用電極ＥＬ２との間に交流電圧を入力し、第１高電圧用電極ＥＨ１と第２高電圧用電極ＥＨ２との間、及び／または第２高電圧用電極ＥＨ２と第３高電圧用電極ＥＨ３との間から、及び／または第３高電圧用電極ＥＨ３と第４高電圧用電極ＥＨ４との間昇圧された交流電圧を出力する。図２５は、本発明の圧電トランスを昇圧トランスとして利用した電界結合型電力伝送システムの構成を示す図である。図２５の送電装置１００では、送電回路１１０が発生した交流電圧を昇圧トランスＴｒ１により昇圧し、一対の送電電極Ｅｔａ、Ｅｔｐ間に印加する。この場合、本発明の圧電トランスの低電圧用電極に送電回路１１０の出力を接続し、高電圧用電極に一対の送電電極Ｅｔａ、Ｅｔｐを接続する。送電装置１００において、圧電トランスを昇圧トランスとして用いることにより、巻線トランスを用いる場合よりも、送電装置１００を小型化することができる。

本発明に係る圧電トランスは、種々の電子機器、電気機器において広く利用可能である。

１００ 送電装置
１１０ 送電回路
２００ 受電装置
２１０ 負荷回路
Ｂ１ 固定枠
Ｂｈ 取付孔
Ｅｒａ 受電電極（受電側アクティブ電極）
Ｅｒｐ 受電電極（受電側パッシブ電極）
Ｅｔａ 送電電極（送電側アクティブ電極）
Ｅｔｐ 送電電極（送電側パッシブ電極）
ＥＬ１ 第１低電圧用電極
ＥＬ２ 第２低電圧用電極
ＥＨ１ 第１高電圧用電極
ＥＨ２ 第２高電圧用電極
ＥＨ３ 第３高電圧用電極
ＥＨ４ 第４高電圧用電極
Ｆ１ フレキシブル基板
Ｈｖ１ 第１高電圧部
Ｈｖ１１ 領域
Ｈｖ１２ 領域
Ｈｖ２ 第２高電圧部
Ｈｖ２１ 領域
Ｈｖ２２ 領域
Ｈｖ２３ 領域
Ｈｖ２４ 領域
Ｈｖ３ 第３高電圧部
Ｈｖ３１ 領域
Ｈｖ３２ 領域
Ｈｖ４ 第４高電圧部
Ｈｖ４１ 領域
Ｌｖ１ 第１低電圧部
Ｌｖ１１ 領域
Ｌｖ１２ 領域
Ｌｖ１３ 領域
Ｌｖ２ 第２低電圧部
Ｌｖ２１ 領域
Ｌｖ２２ 領域
Ｌｖ２３ 領域
Ｌｖ３ 第３低電圧部
Ｌｖ３１ 領域
Ｌｖ３２ 領域
ＰＢ 圧電体素体
Ｔｒ 降圧トランス（圧電トランス）
Ｔｒ１ 昇圧トランス（圧電トランス）
Ｘ１ 半田

Claims (11)

1. 次数ｎ（ｎは７以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスであって、
   共振周波数での波長をλとして、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体を備え、
   前記圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、当該圧電体素体の長さ方向に沿って前記低電圧部と前記高電圧部とが交互に、かつ前記低電圧部が前記圧電体素体の長さ方向の両端部に位置するように配置され、
   各低電圧部は、前記圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有し、
   各高電圧部は、前記圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有し、
   各低電圧部における、前記圧電体素体の厚み方向の一対の端部にそれぞれ低電圧用電極が設けられ、
   各高電圧部を構成する分極領域のうち互いに隣接するいずれか２つの分極領域の間に高電圧用電極が設けられ、
   各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
   前記圧電体素体の厚み方向に平行で、
   前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域どうし、および、奇数番目の分極領域どうしでは同じ向きとなるように設定され、かつ前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定され、
   各高電圧部を構成する分極領域の分極方向は、
   前記圧電体素体の長さ方向に平行で、
   前記圧電体素体の、その長さ方向において前記高電圧用電極を境界として区分されたグループ内において、前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域どうし、および、奇数番目の分極領域どうしでは同じ向きとなるように設定され、かつ前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定され、
   加えて前記圧電体素体の長さ方向の一端側から奇数番目の前記グループと偶数番目の前記グループとにおいて、前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域との分極の向きの関係が反転するように設定されている、
   ことを特徴とする圧電トランス。
2. 次数ｎ（ｎは６以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスであって、
   共振周波数での波長をλとして、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体を備え、
   前記圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、当該圧電体素体の長さ方向に沿って前記低電圧部と前記高電圧部とが交互に、かつ前記高電圧部が前記圧電体素体の長さ方向の両端部に位置するように配置され、
   各低電圧部は、前記圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有し、
   各高電圧部は、前記圧電体素体の長さ方向に沿って、前記圧電体素体の両端部以外では、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有し、前記圧電体素体の両端部では、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有し、
   各低電圧部の前記圧電体素体の厚み方向の一対の端部にそれぞれ低電圧用電極が設けられ、
   前記圧電体素体の長さ方向の一対の端部にそれぞれ高電圧用電極が設けられているとともに、
   両端の高電圧部を除く各高電圧部を構成する分極領域のうち互いに隣接するいずれか２つの分極領域の間に高電圧用電極が設けられ、
   各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
   前記圧電体素体の厚み方向に平行で、
   前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域どうし、および、奇数番目の分極領域どうしでは同じ向きとなるように設定され、かつ前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定され、
   各高電圧部を構成する分極領域の分極方向は、
   前記圧電体素体の長さ方向に平行で、
   前記圧電体素体の、その長さ方向において前記高電圧用電極により区分されたグループ内において、前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域どうし、および、奇数番目の分極領域どうしでは同じ向きとなるように設定され、かつ前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定され、
   加えて前記圧電体素体の長さ方向の一端側から奇数番目のグループと偶数番目のグループとにおいて、前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域との分極の向きの関係が反転するように設定されている、
   ことを特徴とする圧電トランス。
3. 前記低電圧用電極と前記高電圧用電極とは物理的に分離されている、
   請求項１または請求項２に記載の圧電トランス。
4. 前記高電圧用電極に交流電圧が入力され、前記低電圧用電極から降圧された交流電圧が出力される、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧電トランス。
5. 前記低電圧用電極に交流電圧が入力され、前記高電圧用電極から昇圧された交流電圧が出力される、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧電トランス。
6. 前記圧電体素体の厚み方向の一方の端部側の低電圧用電極同士が接続され、
   かつ前記圧電体素体の厚み方向の他方の端部側の低電圧用電極同士が接続された状態で使用される、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の圧電トランス。
7. 請求項６に記載の圧電トランスと、
   前記圧電体素体の厚み方向の一方の端部側の低電圧用電極同士を接続し、前記圧電体素体の厚み方向の他方の端部側の低電圧用電極同士を接続する基板と、を含む、
   圧電トランスモジュール。
8. 請求項４に記載の圧電トランスを備え、
   前記圧電トランスの前記高電圧用電極に受電電極が接続され、
   前記圧電トランスの前記低電圧用電極に受電回路の入力が接続されている、
   電界結合型受電装置。
9. 請求項５に記載の圧電トランスを備え、
   前記圧電トランスの前記低電圧用電極に送電回路の出力が接続され、
   前記圧電トランスの前記高電圧用電極に送電電極が接続されている、
   電界結合型送電装置。
10. 次数ｎ（ｎは７以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスであって、
    共振周波数での波長をλとして、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体を備え、
    前記圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、当該圧電体素体の長さ方向に沿って前記低電圧部と前記高電圧部とが交互に、かつ前記低電圧部が前記圧電体素体の長さ方向の両端部に位置するように配置され、
    各低電圧部は、前記圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有し、
    各高電圧部は、前記圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有し、
    各低電圧部における、前記圧電体素体の厚み方向の一対の端部にそれぞれ低電圧用電極が設けられ、
    各高電圧部を構成する分極領域のうち隣接するいずれか２つの分極領域の間に高電圧用電極が設けられ、
    各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
    前記圧電体素体の厚み方向に平行で、
    前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域どうし、および、奇数番目の分極領域どうしでは同じ向きとなるように設定され、かつ前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定され、
    各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
    前記圧電体素体の長さ方向に平行で、
    かつ前記圧電体素体の、その長さ方向において前記高電圧用電極を境界として区分された各グループに、前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目のグループと奇数番目のグループとで互いに逆向きの電界が生じるように交流電圧を印加したときに、前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域において生じる応力の向きと奇数番目の分極領域において生じる応力の向きとが互いに逆向きとなるように設定されている、
    ことを特徴とする圧電トランス。
11. 次数ｎ（ｎは６以上の整数）の縦振動モードを利用してなる圧電トランスであって、
    共振周波数での波長をλとして、ｎλ／２の長さ、λ／２未満の幅、及びλ／２未満の厚みを有する圧電体素体を備え、
    前記圧電体素体は、複数の低電圧部と複数の高電圧部とを有し、当該圧電体素体の長さ方向に沿って前記低電圧部と前記高電圧部とが交互に、かつ前記高電圧部が前記圧電体素体の長さ方向の両端部に位置するように配置され、
    各低電圧部は、前記圧電体素体の長さ方向に沿って、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有し、
    各高電圧部は、前記圧電体素体の長さ方向に沿って、前記圧電体素体の両端部以外では、λ／２の長さを有する複数個の分極領域を有し、前記圧電体素体の両端部では、λ／２の長さを有する整数個の分極領域を有し、
    各低電圧部の前記圧電体素体の厚み方向の一対の端部にそれぞれ低電圧用電極が設けられ、
    前記圧電体素体の長さ方向の一対の端部にそれぞれ高電圧用電極が設けられているとともに、
    両端の高電圧部を除く各高電圧部を構成する分極領域のうち隣接するいずれか２つの分極領域の間に高電圧用電極が設けられ、
    各低電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
    前記圧電体素体の厚み方向に平行で、
    前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域どうし、および、奇数番目の分極領域どうしでは同じ向きとなるように設定され、かつ前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域と奇数番目の分極領域とで逆向きとなるように設定され、
    各高電圧部を構成する各分極領域の分極方向は、
    前記圧電体素体の長さ方向に平行で、
    かつ前記圧電体素体の、その長さ方向において前記高電圧用電極を境界として区分された各グループに、前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目のグループと奇数番目のグループとで互いに逆向きの電界が生じるように交流電圧を印加したときに、前記圧電体素体の長さ方向の一端側から偶数番目の分極領域において生じる応力の向きと奇数番目の分極領域において生じる応力の向きとが互いに逆向きとなるように設定されている、
    ことを特徴とする圧電トランス。

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