JPH07162052A

JPH07162052A - 圧電トランス及び放電管点灯装置

Info

Publication number: JPH07162052A
Application number: JP5306206A
Authority: JP
Inventors: Akira Suga; 晃須賀; Masanori Ueda; 政則上田; Hidekuni Fukushima; 英訓福島
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1995-06-23
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JP3361586B2

Abstract

(57)【要約】【目的】入力側に供給された電圧を圧電材料の幅辷り
振動を用いて、出力側に伝達し、昇圧する圧電トランス
に関し、大きい昇圧比が得られる圧電トランスに関す
る。【構成】圧電基板２の同一面上に入力電極３と出力電
極４とを形成し、出力電圧を出力する第１の出力電極４
ａと第２の出力電極４ｂとを互いに絶縁されると共に、
圧電基板２の共振に応じた電圧を発生する結合電極４
ｃ，４ｄを介して結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧電トランスに係り、特
に、入力側に供給された電圧を圧電材料の幅辷り振動を
用いて出力側に伝達し、昇圧する圧電トランスに関す
る。

【０００２】従来より、交流電流の昇圧あるいは降圧は
電磁トランスによりなされている。電磁トランスは一般
に一次側巻線と二次側巻線を有し、これらは磁気コアに
より電磁的に結合されている。かかる構成では、一般に
トランスがかなりのスペースを占めることが避けられな
い。一方、特に情報処理装置の分野では、たとえばＣＲ
Ｔディスプレイや静電プリンタ、あるいはＤＣコンバー
タのように、小型のトランスが必要とされる場合が多
い。また、いくつかの用途では、トランスは小型である
と同時に数千ボルトという高電圧を発生できる必要があ
る。また、出力トランスのように、大きな出力電流を要
求される用途もある。

【０００３】

【従来の技術】ところで、本出願人は先に特願平４−２
３９３１号（出願日平成４年２月１０日）により、圧電
体結晶あるいはセラミックスを用いたトランスを提案し
ている。

【０００４】この中で、本出願人は圧電基板中に幅辷り
振動を発生させ、共振を行ない、昇圧する圧電トランス
を提案している。

【０００５】図２０に上記提案の圧電トランスの構成図
を示す。

【０００６】上記提案の、圧電トランス９０は長手方向
ないしＹ’方向への長さがＬ，横方向ないしＺ’方向へ
の幅がＷの略矩形のニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）
の結晶板よりなる圧電基板を有する。

【０００７】圧電基板の上主面上には、Ｙ’方向に直交
するＺ’方向に平行に延在する複数のストリップ電極が
形成されており、この複数の電極は第一の電極群Ｅ１，
第二の電極群Ｅ２，第三の電極群Ｅ３に分けられる。こ
のうち、電極群Ｅ１は入力電極よりなり、電極群Ｅ２は
出力電極よりなる。また、電極群Ｅ３の各電極は必須で
はないが電極群Ｅ１あるいは電極群Ｅ２の各電極対の間
に形成され、共通に接続されて接地される。本実施例で
は電極は基板の上面にのみ形成され、下面には形成され
ない。

【０００８】各電極群Ｅ１，Ｅ２はそれぞれ二つの電極
Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２を含み、基板９１の長
さＬは基板中に励起された横波の波長に対応して設定さ
れ、電極群Ｅ１，Ｅ２を構成する電極の各々は応力が最
大になる振動の節に対応して形成されている。

【０００９】入力交流電圧Ｖｉが電極群Ｅ１の隣接する
電極対に印加されると、これにより、分極の方向と一致
してＹ’方向に作用する電場が圧電基板の表面に印加さ
れる。圧電基板には特定の方向に作用する電場が印加さ
れると大きな電気機械結合係数Ｋ１５に対応して、幅す
べり振動が励起される。

【００１０】幅すべり振動の励起の結果、基板長手方向
Ｙ’に向かって伝播する横波が生じ、この横波にともな
って弾性変位が基板横手方向に向かって生じる。Ｙ’方
向に伝播する横波は前後に反射されて共振する。

【００１１】共振した振動は出力電極Ｅ２下部で応力が
最大となる節となり、出力電極Ｅ２に出力電圧を発生す
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は圧電基板の同一
面上に形成された入力電極間に交流を印加し、圧電基板
に幅辷り振動を励起させ、幅辷り振動に応じて圧電基板
の入力電極の形成面に形成された出力電極間に電圧を発
生させる圧電トランスにおいて、出力電極とは分離して
設けられ、圧電基板の共振に応じた電圧を発生する結合
電極を介して出力電極間を、結合してなる。

【００１３】また、圧電基板に形成された入力電極に入
力電圧を印加して、該圧電基板を振動させ、該振動に応
じて該圧電基板に形成された出力電極より出力電圧を得
る圧電トランスにおいて、前記入力電極に接続され、前
記入力電極との接続点より前記入力電圧の変位に応じた
帰還信号を検出する検出用インピーダンスと、前記検出
用インピーダンスと前記入力電極との接続点から得た帰
還信号に応じて前記入力電圧を変位させる駆動回路とを
有し、前記入力電極側からの帰還信号により帰還をか
け、入出力間のアイソレーションを保持しつつ自励振さ
せる。

【００１４】さらに、対向する電極間に電圧を印加し、
該電圧による電子の運動により、該電極間に封入された
封入ガスを電離させ、発光を行なう放電管を点灯する放
電管点灯装置において、前記電極間での電圧変動をリニ
アな特性とする所定の周波数を印加する点灯手段を有す
る。

【００１５】

【作用】請求項１によれば、第１又は第２の出力電極を
基準とし、結合電極により結合電極毎に順次電位を上昇
又は下降させることができるため、第１及び第２の出力
電極間の電圧を大きくとることができ、昇圧比を大きく
とることができる。

【００１６】また、請求項２によれば、検出用インピー
ダンスにより圧電トランスの入力側の電位変動を検出
し、圧電トランスを自励振させることができる。

【００１７】このため、入出力間のアイソレーションが
良好となり、また、自励振であるため、温度変動などに
よる圧電トランスの共振周波数の変動にも追従し、高効
率で駆動させ得る。

【００１８】さらに、請求項３によれば、放電管を高周
波駆動することにより陰極降下電圧を低下でき、高効率
で点灯させることができる。

【００１９】

【実施例】図１に本発明の圧電トランスの第１実施例の
概略構成図を示す。本実施例の圧電トランス１は幅辷り
振動を行なう圧電基板２，圧電基板２に駆動電圧を印加
する入力電極３，圧電基板２から出力電圧を出力する出
力電極４より構成される。

【００２０】圧電基板２は例えば、Ｘカットニオブ酸リ
チウム（ＬｉＮｂＯ₃）単結晶より形成され、電圧を印
加することにより１６３°Ｙ方向に幅辷り振動が生じ
る。

【００２１】圧電基板２のサイズは基板中に励起される
横波波長分に対応する長さＬ及び、幅Ｗに設定される。
また、圧電基板２の厚さは0.2 〜0.3 mmに設定される。

【００２２】入力電極３は互いに分離され、かつ、互い
に平行に配設された第１の入力電極３ａ，及び第２の入
力電極３ｂより構成される。第１の入力電極３ａは接地
に接続される入力端子Ｔ_IN1に接続され、第２の入力電
極３ｂは駆動電圧源に接続される入力端子Ｔ_IN2に接続
される。

【００２３】出力電極４は出力端子Ｔ_OUT1，Ｔ_OUT2に接
続される第１及び第２の出力電極４ａ，４ｂ及び第１の
出力電極４ａと第２の出力電極４ｂとを結合するＺ状の
結合電極４ｃ，４ｄより構成される。第１の出力電極４
ａは出力端子Ｔ_OUT1に接続され、第２の出力電極４ｂは
出力端子Ｔ_OUT2に接続される。出力端子Ｔ_OUT1，Ｔ_OU _T2
は負荷に接続され、負荷に第１及び第２の出力電極４
ａ，４ｂ間に生じた出力電圧を印加する。

【００２４】図２に本発明の圧電トランスの第１実施例
の動作説明図を示す。入力端子Ｔ_IN ₁，Ｔ_IN2に駆動電
圧となる入力交流電圧Ｖｉが印加されると、第１の入力
電極３ａ及び第２の入力電極３ｂを介して圧電基板２の
表面に入力交流電圧Ｖｉが印加される。

【００２５】これにより、Ｙ’方向に作用する電場が圧
電基板２の表面に印加される。圧電基板２にかかる特定
の方向に作用する電場が印加されると大きな電気機械結
合係数に対応して、幅辷り振動が励起される。

【００２６】圧電基板２に幅辷り振動が励起された結
果、基板長手方向Ｙ’に向かって伝播する横波が生じ、
横波にともなう弾性変位が圧電基板２の横手方向に向か
って生じるＹ’方向に伝播する横波は前後に反射されて
共振する。

【００２７】なお、幅辷り振動に関しては渡辺、清水に
よる論文「圧電ストリップにおける高次幅振動のエネル
ギー閉込めとそのフィルタへの応用」電子情報通信学会
論文誌Ａ，ｖｏ１．Ｊ７１−Ａ，Ｎｏ．８，ｐｐ．１４
８９−１４９８を参照。

【００２８】また、このとき、圧電基板２の長さＬは圧
電基板２の中に励起される横波の波長に対応して設定さ
れ、入力電極３及び出力電極４のピッチは応力が最大と
なる振動の節に対応して設定されている。

【００２９】圧電基板２が共振することにより図２に示
すように第１の出力電極４ａとそれに結合した結合電極
４ｃ，結合電極４ｃとそれに結合した結合電極４ｄ，結
合電極４ｄとそれに結合した出力電極４ｂとの間夫々に
圧電基板２の振動に応じた電圧Ｖ₁が発生する。従っ
て、端子Ｔ_OUT1が接地レベルだとすると、第１の出力電
極４ａは接地レベルとなり、第１の出力電極４ａと結合
電極４ｃとの間に電圧Ｖ ₁が発生するため、結合電極４
ｃの電位はＶ₁となる。また、結合電極４ｃと結合電極
４ｄとの間にも電圧Ｖ₁が発生するため、結合電極４ｄ
の電位は結合電極４ｃの電位Ｖ₁に電圧Ｖ₁を加えた２
Ｖ₁となる。

【００３０】さらに、結合電極４ｄと第２の出力電極４
ｂとの間にも電圧Ｖ₁が発生するため、第２の出力電極
４ｂの電位は結合電極４ｄの電位２Ｖ₁に電圧Ｖ₁を加
えた３Ｖ₁となる。このため、第１の出力電極４ａと第
２の出力電極４ｂとの間に電圧３Ｖ₁を発生させること
ができる。

【００３１】このように、本実施例によれば、結合電極
４ｃ，４ｄを介して第１の出力電極４ａと第２の出力電
極４ｂとを結合することにより本来発生する電圧Ｖ₁の
３倍の電圧３Ｖ₁を得ることができ、昇圧比を増加させ
ることができる。

【００３２】なお、本実施例では２パターンの結合電極
４ｃ，４ｄにより第１の出力電極４ａと第２の出力電極
４ｂとの間に３つの結合用ギャップ５ａ，５ｂ，５ｃを
形成することにより３倍の昇圧比を得ているが、第１の
出力電極４ａと第２の出力電極４ｂとの間にもっと多数
の結合電極を設け、結合用ギャップ数を増加させること
により昇圧比をさらに上昇させることができる。例え
ば、結合用ギャップ数がｍなら、昇圧比をｍ倍すること
ができる。

【００３３】図３に本発明の圧電トランスの第２実施例
の構成図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。

【００３４】本実施例は入力電極を二対並列に形成して
なる。本実施例の入力電極６は圧電基板２上に形成され
た第１の入力電極６ａ，第２の入力電極６ｂ，第３の入
力電極６ｃ，第４の入力電極６ｄより構成される。

【００３５】第１の入力電極６ａ，第２の入力電極６
ｂ，第３の入力電極６ｃ，第４の入力電極６ｄは交互に
配置され、第１の入力電極６ａと第３の入力電極６ｃが
一体に接続され、第２の入力電極６ｂと第４の入力電極
６ｄとが一体に接続されている。

【００３６】第１及び第３の入力電極６ａ，６ｄは接地
に接続される入力端子Ｔ_IN1に接続され、第２及び第４
の入力電極６ｂ，６ｄは駆動電圧が印加される入力端子
Ｔ_IN ₂に接続される。

【００３７】なお、第１乃至第４の入力電極６ａ〜６
ｄ，第１，第２の出力電極４ａ，４ｂ，結合電極４ｃ，
４ｄとの間隔及び圧電基板２のサイズは発振周波数に応
じて決定される。

【００３８】図４に本発明の圧電トランスの第３実施例
の構成図を示す。本実施例は入力電極及び出力電極を夫
々９対の電極で構成し、入力電極と出力電極との間に入
出力分離用の１対の分離電極を有してなる。

【００３９】本実施例の入力電極７は圧電基板２上に図
中、上下方向に延在する直線状の電極７ａ，７ｂを交互
に図中、左右方向に配列してなり電極７ａには駆動電圧
が印加され、電極７ｂは接地される。

【００４０】また、分離電極８は圧電基板２の入力電極
７の形成面に入力電極７に隣接して形成され、図中、上
下方向に直線状に延在する直線状の１対の電極８ａ，８
ｂを交互に図中、左右方向に配列されてなり、共に接地
される。

【００４１】さらに、出力電極９は第１の出力電極９
ａ，第２の出力電極９ｂ，結合電極９ｃ，９ｄより構成
される。第１の入力電極９ａは図中上方に配置され、第
２の入力電極９ｂは図中、下方に配置される。第１の出
力電極９ａと第２の出力電極９ｂとは夫々第１実施例同
様に結合電極９ｃ，９ｄを介して結合されている。

【００４２】なお、入力電極７，分離電極８，出力電極
９のピッチ及び圧電基板２のサイズは出力電圧周波数に
よって決定される。

【００４３】ここで、例えば、圧電基板２の長さＬを横
波１９波長分に対応する15.2mm，幅Ｗを８mmに設定し、
電極７，８，９の幅を0.2 mm，隣り合う電極の間隔を0.
1 mmとすると圧電基板２は4.835 ＭＨｚで共振する。こ
のとき、本実施例の出力端子間には出力電極を同サイズ
で直線状に形成したものに比べて３倍の電圧を得ること
ができる。

【００４４】図５に本発明の圧電トランスを用いた昇圧
回路のブロック構成図を示す。昇圧回路１１は直流電源
１２，駆動回路１３，圧電トランス１４，フィードバッ
ク用インピーダンス１５，アンプ回路１６より構成され
る。

【００４５】圧電トランス１４は例えば、図１，図３，
図４で説明した構成のものでニオブ酸リチウム（ＬｉＮ
ｂＯ₃）等の圧電基板１７に入出力電極１８，１９を形
成した構成とされている。圧電トランス１４は入力電極
１８側に所定の周波数の電圧を印加すると、圧電基板１
７が共振し、これに応じて出力電極１９側に出力電圧が
発生する。図６に圧電トランス１４の等価回路図を示
す。圧電トランス１４の等価回路は内部抵抗Ｒ₁，イン
ダクタンスＬ₁，容量Ｃ₁〜Ｃ₃より構成され、所定の
周波数の入力信号に対して共振する。

【００４６】圧電トランス１４の入力電極１８には駆動
回路１３より入力電圧が印加される。また、圧電トラン
ス１４と駆動回路１３との間にはフィードバック用イン
ピーダンス１５が接続され、フィードバック用インピー
ダンス１５により圧電トランス１４の入力電圧変動がア
ンプ回路１６に供給される。

【００４７】アンプ回路１６は圧電トランス１４の入力
電圧変動を増幅して駆動回路１３に供給する。駆動回路
１３は直流電源１２を駆動電圧として動作し、アンプ回
路１６から供給されるフィードバック信号に応じて圧電
トランス１４の入力電極１８に駆動電圧を供給する。

【００４８】圧電トランス１４は駆動回路１３の駆動電
圧により共振してエネルギーを出力電極１９に伝達す
る。出力電極１９には負荷２０が接続され、負荷２０に
電力を供給する。

【００４９】図７に本発明の昇圧回路の第１実施例の回
路構成図を示す。駆動回路１３はＮチャネル電界効果ト
ランジスタＦ₁，Ｆ₃，Ｐチャネル電界効果トランジス
タＦ ₂及び抵抗Ｒ₁₁より構成される。Ｎチャネル電界効
果トランジスタＦ₁は入力トランジスタを構成してい
て、ドレインは抵抗Ｒ₁₁を介して直流電源１２に接続さ
れ、ソースは接地されゲート１２はアンプ回路１６から
フィードバック信号が供給される。Ｎチャネル電界効果
トランジスタＦ₁のドレインと抵抗Ｒ₁₁の接続点はイン
バータを構成するＰチャネル電界効果トランジスタＦ₂
及びＮチャネル電界効果トランジスタＦ₃のゲートに供
給される。

【００５０】Ｐチャネル電界効果トランジスタＦ₂とＮ
チャネル電界効果トランジスタＦ₃の接続点は圧電トラ
ンス１４の入力電極１８に接続される。駆動回路１３は
アンプ回路１６からのフィードバック信号に応じてＮチ
ャネル電界効果トランジスタＦ₁がスイッチングし、こ
れに応じてＰチャネル電界効果トランジスタＦ₂及びＮ
チャネル電界効果トランジスタＦ₃が逆にスイッチング
制御され、直流電源１２から供給される電流を制御して
圧電トランス１７の第１の入力電極１８ａに駆動信号を
供給する。

【００５１】圧電トランス１７の第１の入力電極１８ａ
に対向して設けられる第２の入力電極１８ｂはフィード
バック用インピーダンス１５を介して接地される。本実
施例ではフィードバック用インピーダンス１５はコンデ
ンサＣ₁より構成され、圧電トランス１４の入力電極１
８に生じる振動に応じたレベルの信号を圧電トランス１
４とコンデンサＣ₁との接続点より検出する。

【００５２】本実施例によれば、コンデンサＣ₁よりな
るフィードバック用インピーダンス１５を設けることに
より圧電トランス１４の入力電極１８側からフィードバ
ック用信号を得、圧電トランス１４を自励振させること
ができる。このため、周囲温度の変動などにより圧電ト
ランス１４のインダクタＬ₁，コンデンサＣ₁，Ｃ₂，
Ｃ₃等の値が変動し、共振周波数がシフトしてもこれに
駆動信号を追従させることができ、常に最適な状態での
駆動が可能となる。従って、入力電極１８側と出力電極
１９側とのアイソレーションを取ることができる。

【００５３】このとき、本実施例ではフィードバック用
インピーダンス１５としてコンデンサＣ₁₁を用いている
ため、図６に示す圧電トランス１４の等価回路にコンデ
ンサＣ₁₁が接続されることになるため、圧電トランス１
４の共振周波数が圧電トランス１４だけの場合よりわず
かにシフトする。

【００５４】図８に本発明の昇圧回路の第２実施例の回
路構成図を示す。同図中、図５，図７と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明は省略する。

【００５５】本実施例はフィードバック用インピーダン
ス１５をインダクタンスＬ₁₁で構成したもので、他は図
７と同一である。本実施例ではフィードバック用インピ
ーダンス１５をインダクタＬ₁₁で構成しているため、図
６に示す圧電トランス１４の等価回路にインダクタＬ₁₁
が加わるため、圧電トランス１４の共振周波数がコンデ
ンサＣ₁₁のものとは逆方向にシフトする。

【００５６】図９に本発明の昇圧回路の第３実施例の構
成図を示す。同図中、図５，図７，図８と同一構成部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００５７】本実施例は図５，図７，図８のフィードバ
ック用インピーダンス１５として抵抗Ｒ₁₂を用いてな
る。

【００５８】抵抗Ｒ₁₂を用いることにより圧電トランス
１４の共振周波数ｆ₀に影響を与えることはなく、フィ
ードバック用インピーダンス１５による共振周波数ｆ₀
のシフトは生じない。このとき、抵抗Ｒ₁₂の値を小さく
すれば損失を小さくすることができる。

【００５９】図１０に昇圧回路の周波数特性図を示す。
同図中、フィードバック用インピーダンス１５としてコ
ンデンサＣ₁₁を用いたものを破線、インダクタＬ₁₁を用
いたものを一点鎖線、抵抗Ｒ₁₂を用いたものを実線で示
す。

【００６０】コンデンサＣ₁₁を用いたものは特性が高周
波数側にシフトし、インダクタＬ₁₁を用いたものは低周
波数側にシフトし、両方とも損失を生じることなく、最
大電圧で駆動できる。

【００６１】また、抵抗Ｒ₁₂を用いたものは特性がシフ
トすることはない。

【００６２】以上の昇圧回路１１によれば、５ＭＨｚ程
度の高周波の出力が容易に得られる。

【００６３】図１１に本発明の放電管点灯装置の第１実
施例のブロック構成図を示す。本実施例では放電管２１
を例えば、図５，図７，図９に示す昇圧回路１１の負荷
２０に対応させて接続し、数ＭＨｚの高周波で駆動させ
ている。このとき、圧電トランス１４として例えば図
１，図３，図４に示す圧電トランス１が用いられる。

【００６４】以上の構成により放電管２１を数ＭＨｚの
高周波数で駆動させ、低電圧での点灯を実現する。

【００６５】図１２に点灯動作説明図を示す。放電管２
１は図１２（Ａ）に示すように内面に蛍光膜２２が塗布
されたガラス管２３内にＡｒガスがガス圧２０Torr封入
され、その両端に電極２４，２５を有してなる。

【００６６】図１２（Ａ）に示す放電管２１を数ＭＨｚ
の高周波で駆動することにより、電子ｅを加速する陰極
降下電圧を低下させることができ、電極２４近傍からプ
ラズマを励起できるため、図１２（Ｂ）に示すような電
位分布を得ることができる。

【００６７】図１３に３０ｋＨｚ程度の低周波数で放電
管２１を駆動した場合の動作説明図を示す。低周波数で
放電管２１を駆動すると、陰極付近に暗部が存在し、そ
こで電子を加速しプラズマを励起しており、その加速電
圧（陰極降下電圧）は発光には寄与せず、特に冷陰極管
の場合、その占める割合は大きくなる。このことは照明
学会研究会資料（光の発生・関連システム研究会「最近
の蛍光ランプの動向」ＬＳ−９２−１〜６，１９９２年
２月２７日、社団法人照明説明会、バックライト用蛍光
ランプの動向、小林誠之、段野雄治）参照。

【００６８】このように本実施例によれば、陰極降下電
圧を低下させることができるため、高効率で放電管を発
光させることができる。

【００６９】図１４，図１５に本実施例の動作説明図を
示す。図１４（Ａ）は管径８mm φ，Ａｒガス圧２０To
rrの冷陰極管、図１４（Ｂ）は管径６mm φ，Ａｒガス
圧１０Torrの冷陰極管の電位分布を示す。図１５は図１
４に示した管で管長がそれぞれ管長８０mm，管長１００
mmの管の発光効率の周波数依存性を示す。図１４での管
電圧とは実測値Ｖと力率cos φの積である。また、図１
５での発光効率とは、それぞれの管の４０ｋＨｚで測定
した輝度で規格化したものである。これらのデータによ
れば、明らかにある周波数（ＭＨｚ帯）以上で陰極降下
電圧が低下し、発光効率が向上していることがわかる。

【００７０】図１６は本発明の放電管点灯装置の第２実
施例の構成図である。同図中、図１１と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例は圧
電トランス１４の出力電極１９側にフィードバック回路
２２を設け、このフィードバック回路２２によりフィー
ドバック信号を生成し、駆動回路１３を制御することに
より自励振を行なう。

【００７１】フィードバック回路２２は抵抗Ｒ₂₁，
Ｒ₂₂，増幅器２３，位相調整回路２４よりなる。フィー
ドバック回路２２では圧電トランス１４の出力電極１４
の電圧変動を抵抗Ｒ₂₁，Ｒ₂₂で減圧した後、増幅器２３
で増幅し、さらに位相調整回路２４で発振が生じるよう
に位相が調整して、フィードバック信号として駆動回路
１３に供給する。以上により、圧電トランス１４で自励
振が行なわれるため、放電管２１に数ＭＨｚの高周波数
の電圧を印加できる。

【００７２】なお、図１１，図１６では圧電トランス１
４として図１，図３，図４に示す電源構造をもつものを
想定したがこれに限ることはなく、他の電極、圧電基板
の結晶構造を有する圧電トランスによっても実現可能
で、要は数ＭＨｚの高周波電圧を放電管２１に印加でき
ればよい。

【００７３】図１７は本発明の放電管点灯装置の第３実
施例の構成図を示す。同図中、図１５と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明は省略する。

【００７４】本実施例は高周波高電圧発生手段としてコ
イルＬ₂₁及びコンデンサＣ₂₁よりなる共振回路３１を用
いている。

【００７５】本実施例では放電管２１に印加される電圧
Ｖ₂は入力電圧をＶ₁，共振回路３１のクオリティファ
クタをＱとするとＶ₂＝Ｑ・Ｖ₁で表わされる。

【００７６】図１８に本発明の放電管点灯装置の第４実
施例の構成図を示す。同図中、図１６，図１７と同一構
成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００７７】本実施例は高周波高電圧発生手段として共
振子４１とコンデンサＣ₃₁とを用いた共振回路４２を用
いてなる。図１９に共振子４１の等価回路図を示す。共
振子４１は等価容量Ｃ０，付加容量Ｃｄ，インダクタン
スＬより構成され、以上の要素により決まる周波数で共
振する。本実施例において、放電管２１に印加される電
圧Ｖ₂は入力電圧をＶ₁，放電管２１及び共振回路４２
の共振系のクオリティファクタをＱ，共振子４１の等価
容量をＣ０，外付けコンデンサＣ₃₁の容量をＣ１とする
と、Ｖ₂＝Ｑ・Ｖ₁・Ｃ０／（Ｃ１＋Ｃ０）で表わされる。

【００７８】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、出力電極
間を結合する結合電極により出力電圧を昇圧することが
できるため、昇圧比を大きく取ることができる等の特長
を有する。また、入力電極側から帰還させた信号により
自励発振させるため、入出力電極間のアイソレーション
を取りつつ、自励発振させることができる等の特長を有
する。さらに、放電管を数ＭＨｚで高周波駆動すること
により高効率での点灯が可能となる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電トランスの第１実施例の構成図で
ある。

【図２】本発明の圧電トランスの第１実施例の動作説明
図である。

【図３】本発明の圧電トランスの第２実施例の構成図で
ある。

【図４】本発明の圧電トランスの第３実施例の構成図で
ある。

【図５】本発明の昇圧回路の第１実施例のブロック構成
図である。

【図６】圧電トランスの等価回路図である。

【図７】本発明の昇圧回路の第１実施例の回路構成図で
ある。

【図８】本発明の昇圧回路の第２実施例の回路構成図で
ある。

【図９】本発明の昇圧回路の第３実施例の回路構成図で
ある。

【図１０】本発明の昇圧回路の周波数特性図である。

【図１１】本発明の放電管点灯装置の第１実施例のブロ
ック図である。

【図１２】本発明の放電管点灯装置の動作説明図であ
る。

【図１３】低周波数駆動での放電管の動作説明図であ
る。

【図１４】本発明の放電管点灯装置の第１実施例の動作
説明図である。

【図１５】本発明の放電管点灯装置の第１実施例の動作
説明図である。

【図１６】本発明の放電管点灯装置の第２実施例の構成
図である。

【図１７】本発明の放電管点灯装置の第３実施例の構成
図である。

【図１８】本発明の放電管点灯装置の第４実施例の構成
図である。

【図１９】共振子の等価回路図である。

【図２０】従来の圧電トランスの一例の構成図である。

【符号の説明】

１圧電トランス２圧電基板３入力電極４出力電極４ａ第１の出力電極４ｂ第２の出力電極４ｃ，４ｄ結合電極１１昇圧回路１２直流電源１３駆動回路１４圧電トランス１５フィードバック用インピーダンス１６アンプ回路２１放電管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電基板（２）の同一面上に形成された
入力電極（３）間に交流を印加し、該圧電基板（２）に
幅辷り振動を励起させ、該幅辷り振動に応じて該圧電基
板（２）の前記入力電極（３）の形成面に形成された出
力電極（４ａ，４ｂ）間に電圧を発生させる圧電トラン
スにおいて、前記出力電極（４ａ，４ｂ）とは分離して設けられ、前
記圧電基板（２）の共振に応じた電圧を発生する結合電
極（４ｃ，４ｄ）を介して前記出力電極（４ａ，４ｂ）
間を結合することを特徴とする圧電トランス。
【請求項２】圧電基板（１４）に形成された入力電極
に入力電圧を印加して、該圧電基板（１７）を振動さ
せ、該振動に応じて該圧電基板（１４）に形成された出
力電極より出力電圧を得る圧電トランスにおいて、前記入力電極（１８）に接続され、前記入力電極（１
８）との接続点より前記入力電圧の変位に応じた帰還信
号を検出する検出用インピーダンス（１５）と、前記検出用インピーダンス（１５）と前記入力電極（１
８）との接続点から得た帰還信号に応じて前記入力電圧
を変位させる駆動回路（１３）とを有し、前記入力電極
（１８）側からの帰還信号により帰還をかけ、入出力間
のアイソレーションを保持しつつ自励振させることを特
徴とする圧電トランス。
【請求項３】対向する電極（２４，２５）間に電圧を
印加し、該電圧による電子の運動により、該電極（２
４，２５）間に封入された封入ガスを電離させ、発光を
行なう放電管を点灯する放電管点灯装置において、前
記電極（２４，２５）間での電圧変動をリニアな特性と
する所定の周波数を印加する点灯手段（１１）を有する
ことを特徴とする放電管点灯装置。