JPH11220186A - 圧電トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大出力化、高効率化、低コスト化 、薄型化が
図れ、変圧比選択の自由度が高い圧電トランスを提供す
る。 【解決手段】平面図的に見て正方形状の圧電セラミック
ス平板１００を、ｘ方向に３分割、ｙ方向に３分割の合
計３×３分割の格子状の９つの領域１０１〜１０９に分
割する。中央の領域１０５の電極５、５’間を平板１０
０の２つの主面（表面、裏面）に平行な方向に分極し、
周囲の領域１０１〜１０４、１０６〜１０９を平板１０
０の２つの主面に垂直な方向（ｚ方向）に分極し、中央
の領域１０５の表面の電極対５、５’を励振用電極およ
び出力用電極の一方とし、周囲の領域１０１、１０３、
１０７、１０９の表面、裏面に設けられた電極対１と１
０、３と１２、７と１６、９と１８を励振用電極および
出力用電極の他方とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧電トランスに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、圧電トランスは、電磁トランスに
比較して高効率、小型、不燃性、低ノイズといった利点
を生かして、変圧器の用途に利用されている。

【０００３】主な用途は、昇圧用途としては照明用途
（放電管点灯用）、空気清浄器、オゾン発生器等であ
る。また降圧用途としてはスイッチング電源、ＡＣアダ
プター等に利用されている。

【０００４】従来、この種の圧電トランスは図２４〜図
２６に示すような構成である。

【０００５】図２４は、従来のRosen 型の圧電トランス
を示す斜視図である。この圧電トランス６００は、左側
の一次側領域６２０と右側の二次側領域６３０とから構
成されている。一次側領域６２０においては、圧電基板
６１０の上下面に一次側電極６１２がそれぞれ設けられ
圧電基板６１０は厚さ方向に分極されている。二次側電
極６３０においては、圧電基板６１０の上面であって右
側の端部に二次側電極６１４が設けられ圧電基板６１０
は長手方向に分極されている。一次側電極間に電源８０
から供給された交流電圧を圧電トランス６００により昇
圧して二次側電極６１４より取り出し、負荷９１に印加
する。

【０００６】また近年、スイッチング電源用として降圧
用途に対応した構造の圧電トランスも発表されている。
以下にその例を示す。

【０００７】図２５は、従来の（圧電横効果−圧電横効
果）降圧型圧電トランス７００を示す斜視図であり、圧
電基板７１０の厚さ方向に複数層が積層された一次側領
域７２０と厚さ方向に複数層が積層された二次側領域７
３０とから構成されている。

【０００８】図２６は、従来の（圧電縦効果−圧電縦効
果）降圧型圧電トランス８００を示す斜視図であり、圧
電基板８１０の長手方向に複数層が積層された一次側領
域８２０と長手方向に複数層が積層された二次側領域８
３０とから構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
している問題点は二点ある。

【００１０】第一点は、図２４に示すRosen 型圧電トラ
ンスのような従来の昇圧用圧電トランス構造では大出力
化が困難な点である。一般に、高効率を維持しつつ出力
電力の増大を図る時の有効な対策として、圧電振動子の
体積を増大させて質量を増大させることが有効と考えら
れている。なぜなら、機械的振動速度が一定のとき、圧
電振動子の質量が大きいほうが、振動子内部に蓄積され
る機械的振動エネルギーが大きくなり、その結果、圧電
効果により出力電極から取り出すことのできるエネルギ
ーが大きくなる為である。

【００１１】図２４に示すRosen 型の圧電トランスの質
量を増加しようとするとき、厚み、幅、長さを変えるこ
とが方策として考えられるが、これらは以下のような問
題点がある。

【００１２】厚みを増す場合の問題点については、まず
入力インピーダンスが高くなり、その結果昇圧比が下が
ることが挙げられる。また厚みを増加するために薄型化
するのが困難になる点である。さらに厚みを増加するた
めに単位体積当たりの放熱面積が少なくなり、放熱効果
が下がる点も挙げられる。

【００１３】長手方向を伸ばす場合の問題点は、もし長
手方向を伸ばすと圧電共振周波数を下げなければなら
ず、所望の駆動周波数に設定することが困難な点であ
る。

【００１４】幅方向を伸ばす場合の問題点は、幅方向を
大きくするほど、幅方向に伝播する機械的振動エネルギ
ーの割合が多くなり、長手方向に伝播するエネルギーが
多くとることができなくなる点である。

【００１５】第二点は、図２５、２６で示すようなスイ
ッチング電源用の降圧型圧電トランスでは積層数が多く
効率が悪化すること、また積層数が多いため製造コスト
が高くなることである。図２５、図２６に示す構造で
は、単板では入出力インピーダンスの比を変えることが
できないため、多積層化し入力側の積層数と出力側の積
層数の比を変化させて所望の昇圧比を得る必要がある。
しかし、積層数が多くなると、エネルギー変換効率が下
がる一方製造コストが増大するという問題点がある。

【００１６】本発明は以上のような２つの問題点を解決
しようとするもので、昇圧用トランスとして用いた場合
には出力電力の増大を図ることができ、降圧用圧電トラ
ンスとして用いた場合には大電力化、低コスト化、高効
率化、薄型化を図ることができる圧電トランスを提供す
ることを目的としたものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、圧電
材料からなり、互いに対向し互いにほぼ平行な２つの主
面を備える平板であって、前記主面内の第１の方向にｍ
（ｍは２以上の整数）区分、前記主面内の第２の方向で
あって前記第１の方向と交差する前記第２の方向にｎ
（ｎは２以上の整数）区分の格子状に分割された複数の
領域を有する前記平板と、前記複数の領域のうちの少な
くとも１つの領域である第１の領域内の前記２つの主面
にそれぞれ設けられた第１および第２の電極と、前記複
数の領域の残りの領域のうちの少なくとも１つの他の領
域である第２の領域内の前記２つの主面の少なくとも一
方に設けられた第３の電極と、を備え、前記第１の電極
と前記第２の電極との間の前記第１の領域が前記主面に
ほぼ直角方向に分極され、前記第２の領域の少なくとも
一部が、前記主面に平行な分極成分を有するように分極
され、前記第１の領域を励振用領域および出力用領域の
いずれか一方とし、前記第２の領域を励振用領域および
出力用領域の他方とし、前記第２の領域が前記励振用領
域である場合には前記第３の電極を励振用電極とし、前
記第２の領域が前記出力用電極である場合には前記第３
の電極を出力用電極とすることを特徴とする圧電トラン
スが提供される。

【００１８】また、請求項２によれば、互いに対向し互
いにほぼ平行な２つの主面を備え、前記主面内の第１の
方向にｍ（ｍは２以上の整数）区分、前記主面内の第２
の方向であって前記第１の方向と交差する前記第２の方
向にｎ（ｎは２以上の整数）区分の格子状に分割された
複数の領域を有する圧電体と、前記複数の領域のうちの
少なくとも１つの領域である第１の領域内に、前記２つ
の主面とほぼ平行であって互いに対向して設けられた第
１および第２の電極と、前記複数の領域の残りの領域の
うちの少なくとも１つの他の領域である第２の領域内に
設けられた第３の電極とを備え、、前記第１の電極が前
記第１の領域内の前記２つの主面のうちのいずれか一方
上または前記第１の領域内の前記圧電体の内部に設けら
れ、前記第２の電極が前記第１の領域内の前記２つの主
面のうちの他方上または前記第１の領域内の前記圧電体
の内部に設けられ、前記第１の電極と前記第２の電極と
の間の前記第１の領域が前記主面にほぼ直角方向に分極
され、前記第２の領域の少なくとも一部が、前記主面に
平行な分極成分を有するように分極され、前記第１の領
域を励振用領域および出力用領域のいずれか一方とし、
前記第２の領域を励振用領域および出力用領域の他方と
し、前記第２の領域が前記励振用領域である場合には前
記第３の電極を励振用電極とし、前記第２の領域が前記
出力用電極である場合には前記第３の電極を出力用電極
とすることを特徴とする圧電トランスが提供される。

【００１９】また、請求項３によれば、前記第２の領域
の前記少なくとも一部が、前記第１および前記第２の電
極のいずれか一方と前記第３の電極とを結ぶ方向にほぼ
沿って分極されていることを特徴とする請求項１または
２記載の圧電トランスが提供される。

【００２０】また、請求項４によれば、前記第２の領域
内の前記２つの主面の少なくとも一方に設けられた第４
の電極であって、前記主面に垂直な方向から平面図的に
見て前記第３の電極と離間して設けられた前記第４の電
極をさらに備え、前記第２の領域の前記少なくとも一部
が、前記第３の電極と前記第４の電極とを結ぶ方向にほ
ぼ沿って分極されていることを特徴とする請求項１記載
の圧電トランスが提供される。

【００２１】また、請求項５によれば、前記第２の領域
内に設けられた第４の電極であって、前記主面に垂直な
方向から平面図的に見て前記第３の電極と離間して設け
られた前記第４の電極をさらに備え、前記第２の領域の
前記少なくとも一部が、前記第３の電極と前記第４の電
極とを結ぶ方向にほぼ沿って分極されていることを特徴
とする請求項２記載の圧電トランスが提供される。

【００２２】また、請求項６によれば、前記圧電体が、
圧電材料からなる複数の平板を積層して構成され、前記
複数の平板が、前記２つの主面とほぼ平行な２つの副主
面をそれぞれ備え、前記複数の平板が、前記第１の方向
に前記ｍ区分、前記第２の方向に前記ｎ区分の格子状に
分割された複数の副領域をそれぞれ有し、前記第１およ
び第２の電極が、前記第１の領域内の前記複数の平板の
前記副主面のうちのいずれか２つの副主面上にそれぞれ
設けられ、前記第３の電極が、前記第２の領域内の前記
複数の平板の前記副主面のうちのいずれかの副主面上に
設けられていることを特徴とする請求項２記載の圧電ト
ランスが提供される。

【００２３】また、請求項７によれば、複数の圧電体層
が積層された圧電トランスにおいて、励振用電極と出力
用電極とが同一の圧電体層または同一面内に配置されな
いことを特徴とする請求項２、３、５または６記載の圧
電トランスが提供される。

【００２４】また、請求項８によれば、前記第３の電極
の形状が、前記主面に垂直な方向から平面図的に見てほ
ぼ円形であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれ
かに記載の圧電トランスが提供される。

【００２５】また、請求項９によれば、前記第３および
第４の電極の一方の外側の形状が、前記主面に垂直な方
向から平面図的に見てほぼ円形であり、前記第３および
第４の電極の他方の内側の形状が、前記主面に垂直な方
向から平面図的に見てほぼ円形であり、前記第３および
第４の電極の前記一方が前記第３および第４の電極の前
記他方の内側に設けられ、前記第３および第４の電極の
前記一方の外側の前記ほぼ円形状と前記第３および第４
の電極の前記他方の内側の前記ほぼ円形状とがほぼ同心
円状に配置されていることを特徴とする請求項４または
５記載の圧電トランスが提供される。

【００２６】また、請求項１０によれば、互いに対向し
互いにほぼ平行な２つの主面を備え、前記主面内の第１
の方向にｍ（ｍは２以上の整数）区分、前記主面内の第
２の方向であって前記第１の方向と交差する前記第２の
方向にｎ（ｎは２以上の整数）区分の格子状に分割され
た複数の領域を有する圧電体を備える圧電トランスであ
って、前記複数の領域のうちの少なくとも１つの領域で
ある第１の領域の少なくとも一部が前記主面にほぼ直角
方向に分極され、前記複数の領域の残りの領域のうちの
少なくとも１つの他の領域である第２の領域の少なくと
も一部が、前記主面に平行な分極成分を有するように分
極され、前記第１の領域および第２の領域の一方を励振
用領域とし、前記第１の領域および第２の領域の他方を
出力用領域とすることを特徴とする圧電トランスが提供
される。

【００２７】また、請求項１１によれば、前記格子状に
配列された複数の領域のうち前記格子のいずれか１つの
角の前記領域の座標を前記第１および前記第２の方向に
おいて共に１とし、前記いずれか１つの角の領域から前
記第１の方向に沿ってｐ番面の領域の前記第１の方向に
おける座標をｐとし、前記いずれか１つの角の領域から
前記第２の方向に沿ってｑ番面の領域の前記第２の方向
における座標をｑとした場合に、前記格子状に配列され
た複数の領域のうち、前記ｐと前記ｑとの和（ｐ＋ｑ）
が奇数である領域を第１の領域群とし、前記ｐと前記ｑ
との和（ｐ＋ｑ）が偶数である領域を第２の領域群と
し、前記第１の領域群または前記第２の領域群のうちの
いずれか一方の領域群のみに含まれる前記領域のうちの
少なくとも２つの前記領域を並列に接続して、前記励振
用領域または前記出力用領域としたことを特徴とする請
求項１乃至１０のいずれかに記載の圧電トランスが提供
される。

【００２８】また、請求項１２によれば、前記格子状に
配列された複数の領域のうち前記格子のいずれか１つの
角の前記領域の座標を前記第１および前記第２の方向に
おいて共に１とし、前記いずれか１つの角の領域から前
記第１の方向に沿ってｐ番面の領域の前記第１の方向に
おける座標をｐとし、前記いずれか１つの角の領域から
前記第２の方向に沿ってｑ番面の領域の前記第２の方向
における座標をｑとした場合に、前記格子状に配列され
た複数の領域のうち、前記ｐと前記ｑとの和（ｐ＋ｑ）
が奇数である領域を第１の領域群とし、前記ｐと前記ｑ
との和（ｐ＋ｑ）が偶数である領域を第２の領域群と
し、前記励振用領域および前記出力用領域を共に前記第
１の領域群または前記第２の領域群のうちのいずれか一
方の領域群のみに設けることを特徴とする請求項１乃至
１０のいずれかに記載の圧電トランスが提供される。

【００２９】また、請求項１３によれば、前記領域の前
記第１の方向の長さと前記第２の方向の長さの比が０．
７〜１．３であることを特徴とする請求項１乃至１２の
いずれかに記載の圧電トランスが提供される。

【００３０】また、請求項１４によれば、前記第１の方
向と前記第２の方向がほぼ直交していることを特徴とす
る請求項１乃至１３のいずれかに記載の圧電トランスが
提供される。

【００３１】また、請求項１５によれば、前記ｍと前記
ｎが等しいことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれ
かに記載の圧電トランスが提供される。

【００３２】上記発明は、本発明者らが、上述の目的を
達成するために鋭意研究を行った結果、次のような知見
を得たことに基づいてなされたものである。

【００３３】すなわち、圧電セラミックスからなる平板
を格子状の複数の領域に分割し、各領域に電極を設け、
各領域を分極処理し、複数の領域の内、少なくとも１つ
の領域を平板の励振用の領域とし、残りの領域の内、少
なくとも１つの領域を出力用の領域とした構成の圧電ト
ランスとすることにより、以下の作用・効果が得られる
ことを見出した。

【００３４】一つは大出力化である。大電力化を図る上
で振動子の質量アップが有効である。本圧電トランスで
は、振動周波数を変えずに、高次の圧電共振振動を用い
ることで、縦方向または幅方向の２方向に素子長を長く
することが可能なので、体積増加による質量アップが容
易になる。すなわち大電力化への対応が容易な構造とな
っている。次に平板構造であるため単位面積あたりの放
熱面積が大きい。そのため放熱効果が大きく、大出力化
に有利な構造となっている。

【００３５】二つめは低コスト化である。本圧電トラン
スは単板構造でも、平板を分割する領域数を多くするこ
とで、変圧比が大きくとれる。そのため大きな変圧比を
得るのに、従来の圧電トランスよりも低積層数で済む。
その結果、製造コストが大幅に削減できる。

【００３６】三つめは高効率化である。本圧電トランス
は必要な変圧比を得るのに従来の圧電トランスに比較し
て低積層数で済む。そのため積層板の界面に生じる機械
的損失が低くなり、高効率化が望める。また電極取り出
し部を振動の節部に設けることができるので、圧電振動
において機械的損失が少なく、高効率化が望める。

【００３７】四つめは薄型化である。本圧電トランスは
平板構造で縦と横の面積を拡大できるため、同一体積で
比較すると従来の圧電トランスに比較し、薄型化が図れ
る。

【００３８】五つめは変圧比の選択の自由度が高いこと
である。平板をｍ×ｎ個の領域の格子状に分割すると、
励振用領域数は１個〜（ｍ×ｎ−１）個の選択の自由度
があり、１入力１出力にする場合、出力用領域は（ｍ×
ｎ−１）〜１個の選択の自由度がある。また１入力多出
力にする場合も同様に領域数の選択の自由度が大きい。

【００３９】六つめは１入力多出力のトランスとしての
対応が可能なことである。例えば３×３分割の領域を持
つ圧電トランスの場合、１つの領域または２以上の領域
を並列に接続して入力用領域とし、１つの領域または２
以上の領域を並列に接続して第１の出力用領域とし、他
の１つの領域または他の２以上の領域を並列に接続して
第２の出力用領域として１入力２出力の圧電トランスと
して動作することが可能となる。この類推で、１入力３
出力等の圧電トランスも容易に構成することが可能であ
る。

【００４０】圧電材料からなる平板を長手方向にｍ個、
幅方向にｎ個の合計ｍ×ｎ個の格子状の領域に分割した
上記圧電トランスは、上記平板に圧電共振振動による定
在波を励起させて動作させることができる。上記平板の
ある領域に設けた励振用電極に、隣接する領域が逆位相
の圧電振動をするような周波数の交流電圧波形を印加す
ることにより、上記平板に逆圧電横効果を生じさせ、上
記平板面内に長手方向にｍ／２波長、幅方向にｎ／２波
長の圧電共振による機械的振動の定在波を励起させて動
作させる。このように動作させると、例えば図６に示す
ような状態となる。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は３×
３に分割した平板の伸縮状態の一例を示す平面図であ
り、図６（Ｄ）は図６（Ａ）の状態における応力分布を
示す図であり、図６（Ｅ）は図６（Ａ）の状態における
変位分布を示す図であり、図６（Ｆ）は図６（Ｃ）の状
態における応力分布を示す図であり、図６（Ｇ）は図６
（Ｃ）の状態における変位分布を示す図である。

【００４１】また、励振用電極に上記周波数の交流電圧
波形を印加するとき、請求項１３記載のように格子状に
分割された領域の第１の方向（例えば長手方向）の長さ
と第２の方向（例えば幅方向）の長さの比を０．７〜
１．３、望ましくは１とすることで、励振電極部に圧電
効果で生じた機械的振動エネルギーが第１の方向と第２
の方向に均等に伝播する。伝播するエネルギーが均等に
なることで、応力の集中も緩和され、使用できる電力の
限界値をより高くすることが可能となる。

【００４２】また、請求項１５記載のように格子状に分
割された区域数ｍ、ｎが等しく、さらに第１の方向の長
さと第２の方向の長さが等しいとき、この圧電トランス
の形状は正方形となる。このとき、中心の領域に励振用
電極或いは、出力用電極を配置し、周辺部の領域にそれ
ぞれ出力用電極、或いは励振用電極を配置することで、
エネルギー伝播は四方に均等に伝播する。そのため応力
集中も緩和され、使用できる電力の限界値をより高くす
ることが可能となる。

【００４３】また、圧電トランスの形状が正方形の場合
のみならずより一般的な形状においても、中心の領域に
励振用電極或いは出力用電極を配置し、周辺部の領域に
それぞれ出力用電極、或いは励振用電極を配置すること
で、機械的共振エネルギーの伝播する断面積が四方にと
れる。このため、単位面積あたりに通過する機械的共振
エネルギーの密度を下げることが可能となり、結果とし
て使用できる電力の限界値をより高くすることが可能と
なる。

【００４４】また、請求項１１記載のように並列に接続
した領域群を励振用領域とすることで、平板の共振モー
ドを崩すことなく励振することが可能となり、その結
果、高効率が望める。

【００４５】また、請求項１１記載のように並列に接続
した領域群を出力用領域とすることで、並列に接続して
いる領域の振動モードが揃うことにより、出力電圧波形
が揃い、出力用電極間での電荷の移動に伴う発熱が回避
され、その結果、高効率が望める。

【００４６】また、請求項１２記載のようにすることに
より、励振用領域および出力用領域の両方において振動
モードが揃うことになり、その結果、高効率が望めるよ
うになる。

【００４７】なお、前記平板の機械的振動エネルギーを
圧電横効果あるいは圧電縦効果により交流の電気的エネ
ルギーに変換し、前記出力用電極から取り出すことが可
能となる。

【００４８】そして、前記励振用電極のインピーダンス
Ｚｉｎと前記出力用電極のインピーダンスＺｏｕｔの比
により入出力の電圧変換を行うことが可能となる。従っ
て、励振用領域数と出力用領域数の組み合わせを変えて
励振用電極数と出力用電極数の組み合わせを変えること
で、変圧比の選択の自由度を高くすることが可能とな
る。例えば、入力インピーダンスと出力インピーダンス
を一致させ、変圧比１で動作させることができる。また
入力インピーダンスを出力インピーダンスより小さくす
ると、変圧比が１以上で動作するようになる。すなわち
昇圧用トランスとして動作する。また入力インピーダン
スを出力インピーダンスより大きくし、変圧比が１以下
で動作させることができる。すなわち降圧用トランスと
して動作する。

【００４９】さらに、本発明においては、入力側（励振
側）および出力側の一方を分極が面内に向いた成分を持
つ領域、すなわち、平板の主面に平行な分極成分を有す
るように分極された領域とし、励振側および出力側の他
方を分極が厚さ方向の領域とすることによって、入力イ
ンピーダンスと出力インピーダンスの比を大きく取るこ
とができ、その結果昇圧比または降圧比をより大きく取
ることができる。

【００５０】また、請求項７に記載した構造とすること
により、励振用電極と出力用電極間の絶縁性を向上する
ことができ、入出力間の絶縁耐力が大幅に改善でき、商
用交流電源と機器間の電気的独立性を高めることが可能
となる。

【００５１】また、請求項８のように、平面図的に見て
ほぼ円形の電極形状とすることにより、分極時における
この電極の周囲の電界強度が均一になりやすく、均一な
分極処理が可能となる。

【００５２】そして、さらに、請求項９の構造とするこ
とにより、分極時の電界強度がより均一となり、より均
一な分極が可能となる。

【００５３】なお、上記のように第１の方向にｎ区分、
第２の方向にｍ区分の格子状に分割かれた複数の領域を
備える場合において、励振用領域および出力用領域の一
方を第１の方向においてｎ区分全部に設ける場合には、
励振用領域および出力用領域の他方は、第１の方向にお
いてｎ区分全部に設けないことが好ましく、励振用領域
電極および出力用領域の一方を第２の方向においてｍ区
分全部に設ける場合には、励振用領域および出力用領域
の他方は、第２の方向においてｍ区分全部に設けないこ
とが好ましい。

【００５４】また、ｍおよびｎの上限は特に限定されな
いが、実用的にはそれぞれ１００以下が好ましく、より
好ましくはそれぞれ１０以下である。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００５６】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態の圧電トランスを説明するための図であり、図１
（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は底面図、図１（Ｃ）〜図
１（Ｅ）は断面図である。図２は、本実施の形態の圧電
トランスを説明するための部分拡大図であり、図２
（Ａ）、図２（Ｂ）はそれぞれ領域１０５の部分拡大上
面図、部分拡大断面図である。図３は、本実施の形態の
圧電トランスを説明するための斜視図である。図４は、
本実施の形態の圧電トランスの昇圧時の電気的接続を説
明するための回路図である。図５は、本実施の形態の圧
電トランスの降圧時の電気的接続を説明するための回路
図である。図６は、本実施の形態の圧電トランスの共振
動作を説明するための図であり、図６（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）は単板の伸縮状態を示す平面図であり、図６
（Ｄ）は図６（Ａ）の状態における応力分布を示す図で
あり、図６（Ｅ）は図６（Ａ）の状態における変位分布
を示す図であり、図６（Ｆ）は図６（Ｃ）の状態におけ
る応力分布を示す図であり、図６（Ｇ）は図６（Ｃ）の
状態における変位分布を示す図である。

【００５７】本実施の形態の圧電トランス５０１の平板
１００はＰＺＴ系の圧電セラミックスの単板（２４ｍｍ
×２４ｍｍ×１ｍｍ）からなる。電極１〜１８、５’、
１４’はＰｄ−Ａｇ系の導電ペーストからなる。電極パ
ターンは図１に示すように３×３分割の格子内に電極１
〜１８、５’、１４’をスクリーン印刷により形成す
る。

【００５８】電極１〜４、６〜１３、１５〜１８は正方
形状であり、この正方形状の電極形状は電極間の絶縁破
壊強度を高める為に角部、例えば電極１では角部１１
１、電極２では角部１１２、１１３、電極１０３では角
部１１４が丸めてあることが望ましい。電極５’、１
４’の外形も正方形状であり、この正方形状の電極形状
は絶縁破壊強度を高める為に４つの角部全部が丸めてあ
ることが望ましい。

【００５９】電極５’、１４’の内側は円形形状にくり
抜かれており、円形の開口部１２０、１２１がそれぞれ
形成されている。この開口部１２０、１２１から平板１
００の表面、底面がそれぞれ露出している。この円形の
開口部１２０、１２１とそれぞれ同心円状に円形の電極
５、１４がそれぞれ設けられている。電極５’の外形で
ある正方形状の中心部と円形の開口部１２０の中心と円
形の電極５の中心とは一致し、電極１４’の外形である
正方形状の中心部と円形の開口部１２１の中心と円形の
電極１４の中心とは一致している。

【００６０】分極処理は油中で行う。分極方向は、周囲
の領域１０１〜１０４、１０６〜１０９については、図
１に示すように平板１００の２つの主面（表面、裏面）
に垂直な方向（ｚ方向）である。なお、図１において、
○の中に・を表示している場合には、上向きの分極方向
を示し、○の中に×を表示している場合には、下向きの
分極方向を示す。このことは第２の実施の形態以降につ
いても同様である。領域１０５の分極は、図２に示すよ
うに、円状の電極５の中心に対して放射状であって平板
１００の主面（表面、裏面）にほぼ平行な方向に分極方
向が向くように電極端子部ＢとＤとの間に電圧を印加し
て行う。また、電極５’と電極１４’との間の平板１０
０は２つの主面（表面、裏面）に垂直な方向に分極する
ことが好ましい。分極処理した後エージング処理をする
ことにより圧電トランス素子を作製する。

【００６１】このようにすることにより、平面図的に見
て正方形状の平板１００はｘ方向に３分割、ｙ方向に３
分割の合計３×３分割の格子状の９つの領域１０１〜１
０９に分割される。

【００６２】図３に本実施の形態の圧電トランス５０１
の斜視図を示す。電気的接続は、領域１０１、１０３、
１０７、１０９については、圧電トランス５０１の圧電
共振振動の節点に位置する、正方形状の電極１、３、
７、９、１０、１２、１６、１８のそれぞれの中心部か
ら取り出す。領域１０５においては、電極端子部Ｂにつ
いては、圧電トランス５０１の圧電共振振動の節点に位
置する中央の円状の電極５の中心から取り出すが、電極
端子部Ｄについては、外側の電極５’の角部近傍から取
り出す。電気的接続には導電性弾性体１４１〜１４６等
を用いることが望ましい。さらに導電性弾性体１４１〜
１４６等に金属端子１３１〜１３４を接続することによ
り外部回路との電気的接続をとる。

【００６３】本圧電トランスは電気的接続を変えること
で昇圧用途にも降圧用途にも使える。図４に昇圧に使用
するときの電気的接続を示す。図５に降圧に使用すると
きの電気的接続を示す。

【００６４】また、本実施の形態の圧電トランスは、図
６に示すような共振動作する。

【００６５】本実施の形態においては、中央の領域１０
５に励振用電極或いは出力用電極となる電極対５、５’
を配置し、周辺部の領域１０１、１０３、１０７、１０
９にそれぞれ出力用電極或いは励振用電極を配置してい
るので、機械的共振エネルギーの伝播する断面積が四方
にとれ、このため、単位面積あたりに通過する機械的共
振エネルギーの密度を下げることが可能となり、結果と
して使用できる電力の限界値をより高くすることが可能
となっている。

【００６６】また、周辺部の領域１０１、１０３、１０
７、１０９を並列に接続して励振用領域または出力用領
域としているので、平板１００の共振モードを崩すこと
なく励振することが可能となり、その結果、高効率が望
めるようになっている。

【００６７】さらに、本発明においては、励振用領域お
よび出力用領域の一方を分極が平板１００の２つの主面
（表面、裏面）にほぼ平行な方向の領域とし、励振用領
域および出力用領域の他方を分極が平板１００の２つの
主面（表面、裏面）にほぼ垂直な方向の領域としている
ので、入力インピーダンスと出力インピーダンスの比を
大きく取ることができ、その結果昇圧比または降圧比を
より大きく取ることができる。

【００６８】また、領域１０５においては、外側の電極
５’の内部に円形の開口部１２０を設け、その開口部１
２０内にこの円形の開口部１２０と同心の円形の電極５
を設けているので、これらの電極５、５’間に電圧を印
加して分極する場合には、分極時に素子に印加される電
界強度が均一になり、円状の電極５の中心に対して放射
状に均一な分極処理ができる。

【００６９】（第２の実施の形態）図７は、本実施の形
態の圧電トランスを説明するための図であり、図７
（Ａ）は上板の上面図、図７（Ｂ）は底面図、図７
（Ｃ）〜図７（Ｅ）は断面図である。図８は、本実施の
形態の圧電トランスを説明するための図であり、図８
（Ａ）は下板の上面図、図８（Ｂ）は底面図、図８
（Ｃ）〜図８（Ｅ）は断面図である。図９は、本実施の
形態の圧電トランスを説明するための斜視図である。図
１０は、本実施の形態の圧電トランスの昇圧時の電気的
接続を説明するための回路図である。図１１は、本実施
の形態の圧電トランスの降圧時の電気的接続を説明する
ための回路図である。

【００７０】本実施の形態の圧電トランス５０２の平板
はＰＺＴ系の圧電セラミックスの平板１００、２００を
２層積層した積層板５１０（２４ｍｍ×２４ｍｍ×０．
５ｍｍ×２層）からなる。電極１〜３６、５’、１
４’、２３’、３２’はＰｄ−Ａｇ系の導電ペーストか
らなる。電極パターンは図７、図８に示すように３×３
分割の格子内に電極１〜３６、５’、１４’、２３’、
３２’をスクリーン印刷により形成する。

【００７１】電極１〜４、６〜１３、１５〜２２、２４
〜３１、３３〜３６は正方形状であり、この正方形状の
電極形状は電極間の絶縁破壊強度を高める為に角部、例
えば電極１では角部１１１、電極２では角部１１２、１
１３、電極１０３では角部１１４、電極１９では角部２
１１、電極２０では角部２１２、２１３、電極２１では
角部２１４が丸めてあることが望ましい。電極５’、１
４’、２３’、３２’の外形も正方形状であり、この正
方形状の電極形状は絶縁破壊強度を高めるために４つの
角部全部が丸めてあることが好ましい。

【００７２】電極５’、１４’、２３’、３２’の内側
は円形形状にくり抜かれており、円形の開口部１２０、
１２１、２２０、２２１がそれぞれ形成されている。こ
の開口部１２０、１２１から平板１００の表面、底面が
それぞれ露出し、開口部２２０、２２１から平板２００
の表面、底面がそれぞれ露出している。この円形の開口
部１２０、１２１、２２０、２２１とそれぞれ同心円状
に円形の電極５、１４、２３、３２がそれぞれ設けられ
ている。電極５’の外形である正方形状の中心部と円形
の開口部１２０の中心と円形の電極５の中心とは一致
し、電極１４’の外形である正方形状の中心部と円形の
開口部１２１の中心と円形の電極１４の中心とは一致
し、電極２３’の外形である正方形状の中心部と円形の
開口部２２０の中心と円形の電極２３の中心とは一致
し、電極３２’の外形である正方形状の中心部と円形の
開口部２２１の中心と円形の電極３２の中心とは一致し
ている。

【００７３】分極処理は油中で行う。分極方向は、周囲
の領域１０１〜１０４、１０６〜１０９、２０１〜２０
４、２０６〜２０９については、図７〜図９に示すよう
に平板１００、２００のそれぞれの２つの主面（表面、
裏面）にそれぞれ垂直な方向（ｚ方向）である。領域１
０５の分極は、図７に示すように、円状の電極５の中心
に対して放射状であって平板１００の主面（表面、裏
面）にほぼ平行な方向に分極方向が向くように電極端子
部ＢとＤとの間に電圧を印加して行う。また、電極５’
と電極１４’との間の平板１００は２つの主面（表面、
裏面）に垂直な方向に分極することが好ましい。領域２
０５の分極は、図８に示すように、円状の電極２３の中
心に対して放射状であって平板２００の主面（表面、裏
面）にほぼ平行な方向に分極方向が向くように電極２３
と電極２３’との間に電圧を印加して行う。また、電極
２３’と電極３２’との間の平板２００は２つの主面
（表面、裏面）に垂直な方向に分極することが好まし
い。分極処理した後エージング処理をすることにより圧
電トランス素子を作製する。

【００７４】このようにすることにより、平面図的に見
て正方形状の上板の平板１００はｘ方向に３分割、ｙ方
向に３分割の合計３×３分割の格子状の９つの領域１０
１〜１０９に分割され、平面図的に見て正方形状の下板
の平板２００はｘ方向に３分割、ｙ方向に３分割の合計
３×３分割の格子状の９つの領域２０１〜２０９に分割
される。

【００７５】図９に本圧電トランス５０２の斜視図を示
す。電気的接続は、積層板５１０の上面の領域１０１、
１０３、１０７、１０９の表面においては圧電トランス
５０２の圧電共振振動の節点に位置する正方形状の電極
１、３、７、９の中心部からそれぞれ取り出し、積層板
５１０の下面の領域２０１、２０３、２０７、２０９の
表面においては圧電トランス５０２の圧電共振振動の節
点に位置する正方形状の電極２８、３０、３４、３６の
中心部からそれぞれ取り出す。領域１０５においては、
電極端子部Ｂについては、圧電トランス５０２の圧電共
振振動の節点に位置する中央の円状の電極５の中心から
取り出すが、電極端子部Ｄについては、外側の電極５’
の角部近傍から取り出す。電気的接続には導電性弾性体
１４１〜１４６等を用いることが望ましい。さらに導電
性弾性体１４１〜１４６等に金属端子１３１、１３２、
１３４〜１３７を接続することにより外部回路との電気
的接続をとる。

【００７６】なお、上板１００の裏面に設けられた電極
１０〜１８、１４’と下板２００の表面に設けられた電
極１９〜２７、２３’の接続は、それぞれ対応する電極
同士をエポキシ系接着剤により貼り合わせるか又は一体
焼結により接合する。そして、このようにすることによ
り上板１００と下板２００とを一体化した積層板５１０
を形成する。上板１００の裏面に設けられた電極１０、
１２、１６、１８、下板２００の表面に設けられた電極
１９、２１、２５、２７への接続は、振動を阻害しない
ような軟い線で形成された金属端子１３７をハンダづけ
等することにより行うのが望ましい。

【００７７】本実施の形態においては、平板１００の中
央の領域１０５の表面に励振用電極或いは出力用電極と
なる電極対５、５’を配置し、平板１００の周辺部の領
域１０１、１０３、１０７、１０９にそれぞれ出力用電
極或いは励振用電極を配置し、平板２００の周辺部の領
域２０１、２０３、２０７、２０９にそれぞれ出力用電
極或いは励振用電極を配置しているので、機械的共振エ
ネルギーの伝播する断面積が四方にとれ、このため、単
位面積あたりに通過する機械的共振エネルギーの密度を
下げることが可能となり、結果として使用できる電力の
限界値をより高くすることが可能となっている。

【００７８】また、平板１００の周辺部の領域１０１、
１０３、１０７、１０９を並列に接続し、平板２００の
周辺部の領域２０１、２０３、２０７、２０９を並列に
接続して励振用領域または出力用領域としているので、
平板１００、２００から構成される積層体５１０の共振
モードを崩すことなく励振することが可能となり、その
結果、高効率が望めるようになっている。

【００７９】さらに、本実施の形態においては、励振用
領域および出力用領域の一方である領域１０５、２０５
を分極が平板１００の２つの主面（表面、裏面）および
平板２００の２つの主面（表面、裏面）にほぼ平行な方
向の領域とし、励振用領域および出力用領域の他方であ
る領域１０１、１０３、１０７、１０９、２０１、２０
３、２０７、２０９を分極が平板１００の２つの主面
（表面、裏面）および平板２００の２つの主面（表面、
裏面）にほぼ垂直な方向の領域としているので、入力イ
ンピーダンスと出力インピーダンスの比を大きく取るこ
とができ、その結果昇圧比または降圧比をより大きく取
ることができる。

【００８０】また、領域１０５においては、外側の電極
５’の内部に円形の開口部１２０を設け、その開口部１
２０内にこの円形の開口部１２０と同心の円形の電極５
を設けているので、これらの電極５、５’間に電圧を印
加して分極する場合には、分極時に素子に印加される電
界強度が均一になり、円状の電極５の中心に対して放射
状に均一な分極処理ができる。領域２０５においては、
外側の電極２３’の内部に円形の開口部２２０を設け、
その開口部２２０内にこの円形の開口部２２０と同心の
円形の電極２３を設けているので、これらの電極２３、
２３’間に電圧を印加して分極する場合には、分極時に
素子に印加される電界強度が均一になり、円状の電極２
３の中心に対して放射状に均一な分極処理ができる。

【００８１】本圧電トランス５０２は電気的接続を変え
ることで昇圧用途にも降圧用途にも使える。図１０に昇
圧に使用するときの電気的接続を示す。図１１に降圧に
使用するときの電気的接続を示す。

【００８２】（第３の実施の形態）図１２は、本実施の
形態の圧電トランスを説明するための図であり、図１２
（Ａ）は第１層の上面図、図１２（Ｂ）は底面図であ
る。図１３は、本実施の形態の圧電トランスを説明する
ための図であり、図１３（Ａ）は第２層の上面図、図１
３（Ｂ）は底面図である。図１４は、本実施の形態の圧
電トランスを説明するための図であり、図１４（Ａ）は
第３層の上面図、図１４（Ｂ）は底面図である。図１５
は、本実施の形態の圧電トランスを説明するための図で
あり、図１５（Ａ）は第４層の上面図、図１５（Ｂ）は
底面図である。図１６は本実施の形態の圧電トランスの
領域３１５、３２５、３３５、３４５を説明するための
部分拡大上面図である。図１７は、本実施の形態の圧電
トランスを説明するための斜視図である。図１８は、本
実施の形態の圧電トランスの昇圧時の電気的接続を説明
するための回路図である。図１９は、本実施の形態の圧
電トランスの降圧時の電気的接続を説明するための回路
図である。

【００８３】本実施の形態の圧電トランス５０５の平板
はＰＺＴ系の圧電セラミックスの４層３１０、３２０、
３３０、３４０の積層板５２０（２４ｍｍ×２４ｍｍ×
０．５×４ｍｍ）からなる。電極４０１〜４５６、４０
１’、４０６’、４１５’、４２４’、４３３’、４４
２’、４５１’、４５６’はＰｄ−Ａｇ系の導電ペース
トからなる。電極パターンは図１２〜１５に示すように
３×３分割の格子内に電極４０１〜４５６、４０１’、
４０６’、４１５’、４２４’、４３３’、４４２’、
４５１’、４５６’をスクリーン印刷により形成する。
但し、外側に露出する面（第１層３１０の表面および第
４層３４０の裏面）の電極は中央領域にのみ配置し、そ
れ以外の領域には導電性ペーストを印刷しない。このよ
うな構造とすることで、入出力電極間の距離が長く確保
できる。その為、入出力間の絶縁耐力が増すことにな
る。また、外気中の湿度が一因となるマイグレーション
においても防止効果があがる。

【００８４】電極４０２〜４０５、４０７〜４１４、４
１６〜４２３、４２５〜４３２、４３４〜４４１、４４
３〜４５０、４５２〜４５５は正方形状であり、この正
方形状の電極形状は電極間の絶縁破壊強度を高める為に
角部が丸めてあることが望ましい。電極４０１’、４０
６’、４１５’、４２４’、４３３’、４４２’、４５
１’、４５６’の外形も正方形状であり、この正方形状
の電極形状は絶縁破壊強度を高めるために４つの角部全
部が丸めてあることが好ましい。

【００８５】電極４０１’、４０６’、４１５’、４２
４’、４３３’、４４２’、４５１’、４５６’の内側
は円形形状にくり抜かれており、円形の開口部４６１、
４６５、４６２、４６６、４６３、４６７、４６４、４
６８がそれぞれ形成されている。この開口部４６１、４
６５から平板３１０の表面、底面がそれぞれ露出し、開
口部４６２、４６６から平板３２０の表面、底面がそれ
ぞれ露出し、開口部４６３、４６７から平板３３０の表
面、底面がそれぞれ露出し、開口部４６４、４６８から
平板３４０の表面、底面がそれぞれ露出している。この
円形の開口部４６１、４６５、４６２、４６６、４６
３、４６７、４６４、４６８とそれぞれ同心円状に円形
の電極４０１、４０６、４１５、４２４、４３３、４４
２、４５１、４５６がそれぞれ設けられている。

【００８６】電極４０１’の外形である正方形状の中心
部と円形の開口部４６１の中心と円形の電極４０１の中
心とは一致し、電極４０６’の外形である正方形状の中
心部と円形の開口部４６５の中心と円形の電極４０６の
中心とは一致し、電極４１５’の外形である正方形状の
中心部と円形の開口部４６２の中心と円形の電極４１５
の中心とは一致し、電極４２４’の外形である正方形状
の中心部と円形の開口部４６６の中心と円形の電極４２
４の中心とは一致し、電極４３３’の外形である正方形
状の中心部と円形の開口部４６３の中心と円形の電極４
３３の中心とは一致し、電極４４２’の外形である正方
形状の中心部と円形の開口部４６７の中心と円形の電極
４４２の中心とは一致し、電極４５１’の外形である正
方形状の中心部と円形の開口部４６４の中心と円形の電
極４５１の中心とは一致し、電極４５６’の外形である
正方形状の中心部と円形の開口部４６８の中心と円形の
電極４５６の中心とは一致している。

【００８７】分極処理は油中で行う。分極方向は、周囲
の領域３１１〜３１４、３１６〜３１９、３２１〜３２
４、３２６〜３２９、３３１〜３３４、３３６〜３３
９、３４１〜３４４、３４６〜３４９については、図１
２〜図１５に示すように平板３１０、３２０、３３０、
３４０のそれぞれの２つの主面（表面、裏面）にそれぞ
れ垂直な方向（ｚ方向）である。領域３１５の分極は、
図１２、１６に示すように、円状の電極４０１、４０６
の中心に対して放射状であって平板３１０の主面（表
面、裏面）にほぼ平行な方向に分極方向が向くように電
極端子部ＢとＤとの間に電圧を印加して行う。また、電
極４０１’と電極４０６’との間の平板３１０は２つの
主面（表面、裏面）に垂直な方向に分極することが好ま
しい。領域３２５の分極は、図１３、１６に示すよう
に、円状の電極４１５、４２４の中心に対して放射状で
あって平板３２０の主面（表面、裏面）にほぼ平行な方
向に分極方向が向くように電極端子部ＢとＤとの間に電
圧を印加して行う。また、電極４１５’と電極４２４’
との間の平板３２０は２つの主面（表面、裏面）に垂直
な方向に分極することが好ましい。領域３３５の分極
は、図１４、１６に示すように、円状の電極４３３、４
４２の中心に対して放射状であって平板３３０の主面
（表面、裏面）にほぼ平行な方向に分極方向が向くよう
に電極端子部ＢとＤとの間に電圧を印加して行う。ま
た、電極４３３’と電極４４２’との間の平板３３０は
２つの主面（表面、裏面）に垂直な方向に分極すること
が好ましい。領域３４５の分極は、図１５、１６に示す
ように、円状の電極４５１、４５６の中心に対して放射
状であって平板３４０の主面（表面、裏面）にほぼ平行
な方向に分極方向が向くように電極端子部ＢとＤとの間
に電圧を印加して行う。また、電極４５１’と電極４５
６’との間の平板３４０は２つの主面（表面、裏面）に
垂直な方向に分極することが好ましい。分極処理した後
エージング処理をすることにより圧電トランス素子を作
製する。

【００８８】このようにすることにより、平面図的に見
て正方形状の第１層の平板３１０はｘ方向に３分割、ｙ
方向に３分割の合計３×３分割の格子状の９つの領域３
１１〜３１９に分割され、平面図的に見て正方形状の第
２層の平板３２０はｘ方向に３分割、ｙ方向に３分割の
合計３×３分割の格子状の９つの領域３２１〜３２９に
分割され、平面図的に見て正方形状の第３層の平板３３
０はｘ方向に３分割、ｙ方向に３分割の合計３×３分割
の格子状の９つの領域３３１〜３３９に分割され、平面
図的に見て正方形状の第４層の平板３４０はｘ方向に３
分割、ｙ方向に３分割の合計３×３分割の格子状の９つ
の領域３４１〜３４９に分割される。

【００８９】図１２〜１７に示すように、電極４０１、
４０６、４１５、４２４、４３３、４４２、４５１、４
５６は平板３１０、３２０、３３０、３４０に設けたス
ルーホール４７１により互いに接続され、電極４０
１’、４０６’、４１５’、４２４’、４３３’、４４
２’、４５１’、４５６’は平板３１０、３２０、３３
０、３４０に設けたスルーホール４７２により互いに接
続されている。このようにスルーホールにより各平板の
電極の導通をとることで、外部と直接接続している層の
みならず、中間層からも効率よく電気エネルギーを入出
力することが可能となる。

【００９０】図１７に本圧電トランス５０５の斜視図を
示す。電気的接続は、積層板５２０の上面においては、
電極端子部Ｂについては、圧電トランス５０５の圧電共
振振動の節点に位置する領域３１５の中央の円状の電極
４０１の中心部から取り出すが、電極端子部Ｄについて
は、領域３１５の外側の電極４０１’の角部近傍から取
り出す。積層板５２０の下面においては、圧電トランス
５０５の圧電共振振動の節点に位置する領域３４５の中
央の円状の電極４７１の中心部から電極端子部Ｂへの取
り出しを行う。電気的接続には導電性弾性体３６１、３
６２等を用いることが望ましい。さらに導電性弾性体３
６１、３６２等に金属端子３５１、３５２、３５６を接
続することにより外部回路との電気的接続をとる。

【００９１】なお、第１層の平板３１０の裏面に設けら
れた電極４０２〜４１０、４０６’と第２層の平板３２
０の表面に設けられた電極４１１〜４１９、４１５’の
接続、第２層の平板３２０の裏面に設けられた電極４２
０〜４２８、４２４’と第３層の平板３３０の表面に設
けられた電極４２９〜４３７、４３３’の接続、第３層
の平板３３０の裏面に設けられた電極４３８〜４４６、
４４２’と第４層の平板３４０の表面に設けられた電極
４４７〜４５５、４５１’の接続は、それぞれ対応する
電極同士をエポキシ系接着剤により貼り合わせをする
か、又は一体焼結により接合する。そして、このように
することにより第１層〜第４層の平板３１０、３２０、
３３０、３４０を一体化した積層板５２０を形成する。

【００９２】第１層の平板３１０の裏面に設けられた電
極４０２、４０４、４０８、４１０への接続、第２層の
平板３２０の表面に設けられた電極４１１、４１３、４
１７、４１９への接続、第３層の平板３３０の裏面に設
けられた電極４３８、４４０、４４４、４４６への接
続、第４層の平板３４０の表面に設けられた電極４４
７、４４９、４５３、４５５への接続は振動を阻害しな
いような軟い線で形成された金属端子３５３の先端部を
ハンダづけ等することにより行うのが望ましい。なお、
図１７においては、金属端子３５３は図中右側の領域に
のみ接続するように描かれているが、図中左側の領域に
も同様で接続されている。

【００９３】また、第２層の平板３２０の裏面に設けら
れた電極４２０、４２２、４２６、４２８への接続、第
３層の平板３３０の表面に設けられた電極４２９、４３
１、４３５、４３７への接続は振動を阻害しないような
軟い線で形成された金属端子３５４の先端部をハンダづ
け等することにより行うのが望ましい。

【００９４】本実施の形態においては、第１層の平板３
１０の中央の領域３１５の表面および裏面に励振用電極
或いは出力用電極となる電極対４０１、４０１’および
電極対４０６、４０６’をそれぞれ配置し、第２層の平
板３２０の中央の領域３２５の表面および裏面に励振用
電極或いは出力用電極となる電極対４１５、４１５’お
よび電極対４２４、４２４’をそれぞれ配置し、第３層
の平板３３０の中央の領域３３５の表面および裏面に励
振用電極或いは出力用電極となる電極対４４３３、４３
３’および電極対４４２、４４２’をそれぞれ配置し、
第４層の平板３４０の中央の領域３４５の表面および裏
面に励振用電極或いは出力用電極となる電極対４５１、
４５１’および電極対４５６、４５６’をそれぞれ配置
し、第１層の平板３１０の周辺部の領域３１１、３１
３、３１７、３１９にそれぞれ出力用電極或いは励振用
電極を配置し、第２層の平板３２０の周辺部の領域３２
１、３２３、３２７、３２９にそれぞれ出力用電極或い
は励振用電極を配置し、第３層の平板３３０の周辺部の
領域３３１、３３３、３３７、３３９にそれぞれ出力用
電極或いは励振用電極を配置し、第４層の平板３４０の
周辺部の領域３４１、３４３、３４７、３４９にそれぞ
れ出力用電極或いは励振用電極を配置しているので、機
械的共振エネルギーの伝播する断面積が四方にとれ、こ
のため、単位面積あたりに通過する機械的共振エネルギ
ーの密度を下げることが可能となり、結果として使用で
きる電力の限界値をより高くすることが可能となってい
る。

【００９５】また、第１層の平板３１０の周辺部の領域
３１１、３１３、３１７、３１９を並列に接続し、第２
層の平板３２０の周辺部の領域３２１、３２３、３２
７、３２９を並列に接続し、第３層の平板３３０の周辺
部の領域３３１、３３３、３３７、３３９を並列に接続
し、第４層の平板３４０の周辺部の領域３４１、３４
３、３４７、３４９を並列に接続して出力用領域または
励振用領域としているので、平板３１０、３２０、３３
０、３４０から構成される積層体５２０の共振モードを
崩すことなく励振することが可能となり、その結果、高
効率が望めるようになっている。

【００９６】さらに、本実施の形態においては、励振用
領域および出力用領域の一方である領域３１５、３２
５、３３５、３４５を、分極が平板３１０の２つの主面
（表面、裏面）、平板３２０の２つの主面（表面、裏
面）、平板３３０の２つの主面（表面、裏面）および平
板３４０の２つの主面（表面、裏面）にそれぞれほぼ平
行な方向の領域とし、励振用領域および出力用領域の他
方である領域３２１、３２３、３２７、３２９、３３
１、３３３、３３７、３３９を、分極が平板３２０の２
つの主面（表面、裏面）および平板３３０の２つの主面
（表面、裏面）にほぼ垂直な方向の領域としているの
で、入力インピーダンスと出力インピーダンスの比を大
きく取ることができ、その結果昇圧比または降圧比をよ
り大きく取ることができる。

【００９７】また、領域３１５においては、外側の電極
４０１’の内部に円形の開口部４６１を設け、その開口
部４６１内にこの円形の開口部４６１と同心の円形の電
極４０１を設け、外側の電極４０６’の内部に円形の開
口部４６５を設け、その開口部４６５内にこの円形の開
口部４６５と同心の円形の電極４０６を設けているの
で、これらの電極４０１、４０６と４０１’、４０６’
との間に電圧を印加して分極する場合には、分極時に素
子に印加される電界強度が均一になり、円状の電極４０
１、４０６の中心に対して放射状に均一な分極処理がで
きる。領域３２５においては、外側の電極４１５’の内
部に円形の開口部４６２を設け、その開口部４６２内に
この円形の開口部４６２と同心の円形の電極４１５を設
け、外側の電極４２４’の内部に円形の開口部４６６を
設け、その開口部４６６内にこの円形の開口部４６６と
同心の円形の電極４２４を設けているので、これらの電
極４１５、４２４と４１５’、４２４’との間に電圧を
印加して分極する場合には、分極時に素子に印加される
電界強度が均一になり、円状の電極４１５、４２４の中
心に対して放射状に均一な分極処理ができる。領域３３
５においては、外側の電極４３３’の内部に円形の開口
部４６３を設け、その開口部４６３内にこの円形の開口
部４６３と同心の円形の電極４３３を設け、外側の電極
４４２’の内部に円形の開口部４６７を設け、その開口
部４６７内にこの円形の開口部４６７と同心の円形の電
極４４２を設けているので、これらの電極４３３、４４
２と４３３’、４４２’との間に電圧を印加して分極す
る場合には、分極時に素子に印加される電界強度が均一
になり、円状の電極４３３、４４２の中心に対して放射
状に均一な分極処理ができる。領域３４５においては、
外側の電極４５１’の内部に円形の開口部４６４を設
け、その開口部４６４内にこの円形の開口部４６４と同
心の円形の電極４５１を設け、外側の電極４５６’の内
部に円形の開口部４６８を設け、その開口部４６８内に
この円形の開口部４６８と同心の円形の電極４５６を設
けているので、これらの電極４５１、４５６と４５
１’、４５６’との間に電圧を印加して分極する場合に
は、分極時に素子に印加される電界強度が均一になり、
円状の電極４５１、４５６の中心に対して放射状に均一
な分極処理ができる。

【００９８】本実施の形態では、励振用電極部と出力用
電極部が同一層または同一面内に配置されていないた
め、励振用電極と出力用電極間の絶縁性を向上すること
ができ、圧電トランスの入出力間の絶縁耐力が大幅に改
善でき、たとえば本実施の形態の圧電トランスをＡＣア
ダプタなどに応用した場合、商用交流電源と機器間の電
気的独立性を高めることが可能となる。

【００９９】本圧電トランスは電気的接続を変えること
で昇圧用途にも降圧用途にも使える。図１８に昇圧に使
用するときの電気的接続を示す。図１９に降圧に使用す
るときの電気的接続を示す。

【０１００】（第４の実施の形態）図２０は、本実施の
形態の圧電トランスを説明するための図であり、図２０
（Ａ）は上面図、図２０（Ｂ）は底面図、図２０（Ｃ）
〜図２０（Ｅ）は断面図である。図２１は、本実施の形
態の圧電トランスを説明するための斜視図である。図２
２は、本実施の形態の圧電トランスの昇圧時の電気的接
続を説明するための回路図である。図２３は、本実施の
形態の圧電トランスの降圧時の電気的接続を説明するた
めの回路図である。

【０１０１】本実施の形態の圧電トランス５０３の平板
１００はＰＺＴ系の圧電セラミックスの単板（２４ｍｍ
×２４ｍｍ×１ｍｍ）からなる。電極１〜１８、５’、
９’１４’、１８’はＰｄ−Ａｇ系の導電ペーストから
なる。電極パターンは図２０に示すように３×３分割の
格子内に電極１〜１８、５’、９’、１４’、１８’を
スクリーン印刷により形成する。

【０１０２】電極１〜４、６〜８、１０〜１３、１５〜
１７は正方形状であり、この正方形状の電極形状は電極
間の絶縁破壊強度を高める為に角部、例えば電極１では
角部１１１、電極２では角部１１２、１１３、電極１０
３では角部１１４が丸めてあることが望ましい。電極
５’、９’、１４’、１８’の外形も正方形状であり、
電極５’、１４’においては、この正方形状の電極形状
は絶縁破壊強度を高める為に３つの角部、例えば電極
５’については角部１１５〜１１７が丸めてあることが
望ましい。

【０１０３】電極５’、９’、１４’、１８’の内側は
円形形状にくり抜かれており、円形の開口部１２０、１
２２、１２１、１２３がそれぞれ形成されている。この
開口部１２０、１２２から平板１００の表面が露出し、
開口部１２１、１２３から平板１００の底面がそれぞれ
露出している。この円形の開口部１２０、１２２、１２
１、１２３とそれぞれ同心円状に円形の電極５、９、１
４、１８がそれぞれ設けられている。電極５’の外形で
ある正方形状の中心部と円形の開口部１２０の中心と円
形の電極５の中心とは一致し、電極９’の外形である正
方形状の中心部と円形の開口部１２２の中心と円形の電
極９の中心とは一致し、電極１４’の外形である正方形
状の中心部と円形の開口部１２１の中心と円形の電極１
４の中心とは一致し、電極１８’の外形である正方形状
の中心部と円形の開口部１２３の中心と円形の電極１８
の中心とは一致している。

【０１０４】電極５’の角部１１８と電極９’の角部１
１９とはつながっており、一体化された一つの電極６１
として形成されている。この電極６１は導電ペーストを
スクリーン印刷することにより形成している。また、電
極１４’の角部１１８’と電極１８’の角部１１９’と
はつながっており、一体化された一つの電極６２として
形成されている。この電極６２は導電ペーストをスクリ
ーン印刷することにより形成している。このように２箇
所の電極５’、９’間および２箇所の電極１４’、１
８’間の電気的接続を導電ペーストをスクリーン印刷す
ることにより実現しているので、電気的接続に要する部
品点数を削減できる。

【０１０５】分極処理は油中で行う。分極方向は、周囲
の領域１０１〜１０４、１０６〜１０８については、図
２０に示すように平板１００の２つの主面（表面、裏
面）に垂直な方向（ｚ方向）である。領域１０５の分極
は、図２０に示すように、円状の電極５、１４の中心に
対して放射状であって平板１００の主面（表面、裏面）
にほぼ平行な方向に分極方向が向くように電極端子部Ｂ
とＤとの間に電圧を印加して行う。また、電極５’と電
極１４’との間の平板１００は２つの主面（表面、裏
面）に垂直な方向に分極することが好ましい。領域１０
９の分極は、図２０に示すように、円状の電極９、１８
の中心に対して放射状であって平板１００の主面（表
面、裏面）にほぼ平行な方向に分極方向が向くように電
極端子部ＢとＤとの間に電圧を印加して行う。また、電
極９’と電極１８’との間の平板１００は２つの主面
（表面、裏面）に垂直な方向に分極することが好まし
い。分極処理した後エージング処理をすることにより圧
電トランス素子を作製する。

【０１０６】このようにすることにより、平面図的に見
て正方形状の平板１００はｘ方向に３分割、ｙ方向に３
分割の合計３×３分割の格子状の９つの領域１０１〜１
０９に分割される。

【０１０７】図２１に本実施の形態の圧電トランス５０
３の斜視図を示す。電気的接続は、領域１０１、１０
３、１０７については、圧電トランス５０３の圧電共振
振動の節点に位置する、正方形状の電極１、３、７、１
０、１２、１６のそれぞれの中心部から取り出す。領域
１０５、１０９においては、電極端子部Ｂについては、
圧電トランス５０３の圧電共振振動の節点に位置する円
状の電極５の中心および円状の電極９の中心から取り出
すが、電極端子部Ｄについては、外側の電極９’の角部
近傍から取り出す。電気的接続には導電性弾性体２５１
〜２５５等を用いることが望ましい。さらに導電性弾性
体２５１〜２５５等に金属端子２３１〜２３８、２４１
〜２４３を接続することにより外部回路との電気的接続
をとる。

【０１０８】本圧電トランス５０３では、入力側（また
は出力側）に３つの領域１０１、１０３、１０７を配置
し、出力側（または入力側）に２つの領域を配置してい
る。このように入出力間の領域数を変えることで、様々
な変圧比に対応することが可能となる。

【０１０９】本圧電トランスは電気的接続を変えること
で昇圧用途にも降圧用途にも使える。図２２に昇圧に使
用するときの電気的接続を示す。図２３に降圧に使用す
るときの電気的接続を示す。

【０１１０】本実施の形態においては、領域１０５、１
０９を並列に接続して励振用領域または出力用領域と
し、周辺部の領域１０１、１０３、１０７を並列に接続
して出力用用領域または励振用領域としているので、励
振用領域および出力用領域の両方において振動モードが
揃うことになり、平板１００の共振モードを崩すことな
く励振することが可能となり、その結果、高効率が望め
るようになっている。

【０１１１】さらに、本発明においては、励振用領域お
よび出力用領域の一方を分極が平板１００の２つの主面
（表面、裏面）にほぼ平行な方向の領域とし、励振用領
域および出力用領域の他方を分極が平板１００の２つの
主面（表面、裏面）にほぼ垂直な方向の領域としている
ので、入力インピーダンスと出力インピーダンスの比を
大きく取ることができ、その結果昇圧比または降圧比を
より大きく取ることができる。

【０１１２】また、領域１０５においては、外側の電極
５’の内部に円形の開口部１２０を設け、その開口部１
２０内にこの円形の開口部１２０と同心の円形の電極５
を設けており、領域１０９においては、外側の電極９’
の内部に円形の開口部１２２を設け、その開口部１２２
内にこの円形の開口部１２２と同心の円形の電極９を設
けているので、これらの電極５、５’間および電極９、
９’間にそれぞれ電圧を印加して分極する場合には、分
極時に素子に印加される電界強度が均一になり、円状の
電極５、９のそれぞれの中心に対してそれぞれ放射状に
均一な分極処理ができる。

【０１１３】以上の実施の形態においては、１入力１出
力の圧電トランスを例として示したが、本発明の圧電ト
ランスは、１入力多出力、多入力１出力、多入力多出力
の形態の圧電トランスとしても容易に実現することが可
能である。例えば、図２１を参照して説明すれば、入力
用（励振用）領域として、領域１０１、１０３、１０７
を並列に接続して励振用領域とし、領域１０５、１０６
を並列に接続して第１の出力用領域とし、領域１０２、
１０４、１０６、１０８を並列に接続して第２の出力用
領域とすることができる。

【０１１４】また、以上の実施の形態においては、例え
ば第１の実施の形態においては、平板１００の２つの主
面（表面、裏面）にほぼ平行な方向に分極する領域であ
る領域１０５においては、内側に円形の電極５を設け、
その外側に電極５’を設け、この電極５’の内側を円形
形状にくり抜いて円形の開口部１２０を設け、電極５と
電極５’との間に分極用の電圧を印加して電極５と電極
５’との間を分極したが、領域１０５の中央部に内側の
電極５のみを設け、外側の電極５’は設けずに、電極５
と、周囲の領域１０１〜１０４、１０５〜１０９の電極
１〜４、６〜９との間に分極用の電圧を印加して電極５
の周囲を分極することも可能である。

【０１１５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、大出力
化、高効率化、低コスト化 、薄型化が図れ、しかも変
圧比の選択の自由度が高く、１入力多出力のトランスと
しての対応が可能であり、さらには、入力インピーダン
スと出力インピーダンスの比を大きく取ることができそ
の結果昇圧比または降圧比を大きく取ることができる圧
電トランスが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図１（Ａ）は上面図、図１
（Ｂ）は底面図、図１（Ｃ）〜図１（Ｅ）は断面図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施の形態の圧電トランスを説
明するための部分拡大図であり、図２（Ａ）は部分拡大
上面図、図２（Ｂ）は部分拡大断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の圧電トランスを説
明するための斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態の圧電トランスの昇
圧時の電気的接続を説明するための回路図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態の圧電トランスの降
圧時の電気的接続を説明するための回路図である。

【図６】本発明の一実施の形態の圧電トランスの共振動
作を説明するための図であり、図６（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）は単板の伸縮状態を示す平面図であり、図６
（Ｄ）は図６（Ａ）の状態における応力分布を示す図で
あり、図６（Ｅ）は図６（Ａ）の状態における変位分布
を示す図であり、図６（Ｆ）は図６（Ｃ）の状態におけ
る応力分布を示す図であり、図６（Ｇ）は図６（Ｃ）の
状態における変位分布を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図７（Ａ）は上板の上面図、図
７（Ｂ）は底面図、図７（Ｃ）〜図７（Ｅ）は断面図で
ある。

【図８】本発明の第２の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図８（Ａ）は下板の上面図、図
８（Ｂ）は底面図、図８（Ｃ）〜図８（Ｅ）は断面図で
ある。

【図９】本発明の第２の実施の形態の圧電トランスを説
明するための斜視図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の圧電トランスの
昇圧時の電気的接続を説明するための回路図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態の圧電トランスの
降圧時の電気的接続を説明するための回路図である。

【図１２】本発明の第３の実施の形態の圧電トランスを
説明するための図であり、図１２（Ａ）は第１層の上面
図、図１２（Ｂ）は底面図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態の圧電トランスを
説明するための図であり、図１３（Ａ）は第２層の上面
図、図１３（Ｂ）は底面図である。

【図１４】本発明の第３の実施の形態の圧電トランスを
説明するための図であり、図１４（Ａ）は第３層の上面
図、図１４（Ｂ）は底面図である。

【図１５】本発明の第３の実施の形態の圧電トランスを
説明するための図であり、図１５（Ａ）は第４層の上面
図、図１５（Ｂ）は底面図である。

【図１６】本発明の第３の実施の形態の圧電トランスを
説明するための部分拡大上面図である。

【図１７】本発明の第３の実施の形態の圧電トランスを
説明するための斜視図である。

【図１８】本発明の第３の実施の形態の圧電トランスの
昇圧時の電気的接続を説明するための回路図である。

【図１９】本発明の第３の実施の形態の圧電トランスの
降圧時の電気的接続を説明するための回路図である。

【図２０】本発明の第４の実施の形態の圧電トランスを
説明するための図であり、図２０（Ａ）は上面図、図２
０（Ｂ）は底面図、図２０（Ｃ）〜図２０（Ｅ）は断面
図である。

【図２１】本発明の第４の実施の形態の圧電トランスを
説明するための斜視図である。

【図２２】本発明の第４の実施の形態の圧電トランスの
昇圧時の電気的接続を説明するための回路図である。

【図２３】本発明の第４の実施の形態の圧電トランスの
降圧時の電気的接続を説明するための回路図である。

【図２４】従来のRosen 型の圧電トランスを示す斜視図
である。

【図２５】従来の（圧電横効果−圧電横効果）降圧型圧
電トランスを示す斜視図である。

【図２６】従来の（圧電縦効果−圧電縦効果）降圧型圧
電トランスを示す斜視図である。

【符号の説明】

１〜３６、５’、９’、１４’、１８’、２３’、３
２’、６１、６２、４０１〜４５６、４０１’、４０
６’、４１５’、４２４’、４３３’、４４２’、４５
１’、４５６’…電極 ７１〜７４… ８０…電源 ９０、９１、９２、９０１、９０２…負荷 １１１〜１１９、１１８’、１１９’、２１１〜２１８
…角部 １００、２００、３１０、３２０、３３０、３４０…単
板 １０１〜１０９、２０１〜２０９、３１１〜３１９、３
２１〜３２９、３３１〜３３９、３４１〜３４９…領域 １２０〜１２３、２２０、２２１、４６１〜４６８…開
口部 １３１〜１３８、１５１〜１５４、１７１〜１７６、２
３１〜２３８、２４１〜２４３、３５１〜３５６…金属
端子 １４１〜１４５、１６１〜１６５、１８１〜１８９、２
５１〜２５５、３６１、３６２…導電性弾性体 ４７１、４７２…スルーホール ５０１〜５０３、５０５、６００、７００、８００…圧
電トランス ５１０、５２０…積層板 Ａ〜Ｄ…電極端子部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西郷 宏明 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井化学株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電材料からなり、互いに対向し互いにほ
   ぼ平行な２つの主面を備える平板であって、前記主面内
   の第１の方向にｍ（ｍは２以上の整数）区分、前記主面
   内の第２の方向であって前記第１の方向と交差する前記
   第２の方向にｎ（ｎは２以上の整数）区分の格子状に分
   割された複数の領域を有する前記平板と、 前記複数の領域のうちの少なくとも１つの領域である第
   １の領域内の前記２つの主面にそれぞれ設けられた第１
   および第２の電極と、 前記複数の領域の残りの領域のうちの少なくとも１つの
   他の領域である第２の領域内の前記２つの主面の少なく
   とも一方に設けられた第３の電極と、を備え、 前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記第１の領
   域が前記主面にほぼ直角方向に分極され、 前記第２の領域の少なくとも一部が、前記主面に平行な
   分極成分を有するように分極され、 前記第１の領域を励振用領域および出力用領域のいずれ
   か一方とし、 前記第２の領域を励振用領域および出力用領域の他方と
   し、前記第２の領域が前記励振用領域である場合には前
   記第３の電極を励振用電極とし、前記第２の領域が前記
   出力用電極である場合には前記第３の電極を出力用電極
   とすることを特徴とする圧電トランス。
2. 【請求項２】互いに対向し互いにほぼ平行な２つの主面
   を備え、前記主面内の第１の方向にｍ（ｍは２以上の整
   数）区分、前記主面内の第２の方向であって前記第１の
   方向と交差する前記第２の方向にｎ（ｎは２以上の整
   数）区分の格子状に分割された複数の領域を有する圧電
   体と、 前記複数の領域のうちの少なくとも１つの領域である第
   １の領域内に、前記２つの主面とほぼ平行であって互い
   に対向して設けられた第１および第２の電極と、 前記複数の領域の残りの領域のうちの少なくとも１つの
   他の領域である第２の領域内に設けられた第３の電極と
   を備え、、 前記第１の電極が前記第１の領域内の前記２つの主面の
   うちのいずれか一方上または前記第１の領域内の前記圧
   電体の内部に設けられ、 前記第２の電極が前記第１の領域内の前記２つの主面の
   うちの他方上または前記第１の領域内の前記圧電体の内
   部に設けられ、 前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記第１の領
   域が前記主面にほぼ直角方向に分極され、 前記第２の領域の少なくとも一部が、前記主面に平行な
   分極成分を有するように分極され、 前記第１の領域を励振用領域および出力用領域のいずれ
   か一方とし、 前記第２の領域を励振用領域および出力用領域の他方と
   し、前記第２の領域が前記励振用領域である場合には前
   記第３の電極を励振用電極とし、前記第２の領域が前記
   出力用電極である場合には前記第３の電極を出力用電極
   とすることを特徴とする圧電トランス。
3. 【請求項３】前記第２の領域の前記少なくとも一部が、
   前記第１および前記第２の電極のいずれか一方と前記第
   ３の電極とを結ぶ方向にほぼ沿って分極されていること
   を特徴とする請求項１または２記載の圧電トランス。
4. 【請求項４】前記第２の領域内の前記２つの主面の少な
   くとも一方に設けられた第４の電極であって、前記主面
   に垂直な方向から平面図的に見て前記第３の電極と離間
   して設けられた前記第４の電極をさらに備え、 前記第２の領域の前記少なくとも一部が、前記第３の電
   極と前記第４の電極とを結ぶ方向にほぼ沿って分極され
   ていることを特徴とする請求項１記載の圧電トランス。
5. 【請求項５】前記第２の領域内に設けられた第４の電極
   であって、前記主面に垂直な方向から平面図的に見て前
   記第３の電極と離間して設けられた前記第４の電極をさ
   らに備え、 前記第２の領域の前記少なくとも一部が、前記第３の電
   極と前記第４の電極とを結ぶ方向にほぼ沿って分極され
   ていることを特徴とする請求項２記載の圧電トランス。
6. 【請求項６】前記圧電体が、圧電材料からなる複数の平
   板を積層して構成され、 前記複数の平板が、前記２つの主面とほぼ平行な２つの
   副主面をそれぞれ備え、 前記複数の平板が、前記第１の方向に前記ｍ区分、前記
   第２の方向に前記ｎ区分の格子状に分割された複数の副
   領域をそれぞれ有し、 前記第１および第２の電極が、前記第１の領域内の前記
   複数の平板の前記副主面のうちのいずれか２つの副主面
   上にそれぞれ設けられ、 前記第３の電極が、前記第２の領域内の前記複数の平板
   の前記副主面のうちのいずれかの副主面上に設けられて
   いることを特徴とする請求項２記載の圧電トランス。
7. 【請求項７】複数の圧電体層が積層された圧電トランス
   において、励振用電極と出力用電極とが同一の圧電体層
   または同一面内に配置されないことを特徴とする請求項
   ２、３、５または６記載の圧電トランス。
8. 【請求項８】前記第３の電極の形状が、前記主面に垂直
   な方向から平面図的に見てほぼ円形であることを特徴と
   する請求項１乃至７のいずれかに記載の圧電トランス。
9. 【請求項９】前記第３および第４の電極の一方の外側の
   形状が、前記主面に垂直な方向から平面図的に見てほぼ
   円形であり、 前記第３および第４の電極の他方の内側の形状が、前記
   主面に垂直な方向から平面図的に見てほぼ円形であり、 前記第３および第４の電極の前記一方が前記第３および
   第４の電極の前記他方の内側に設けられ、 前記第３および第４の電極の前記一方の外側の前記ほぼ
   円形状と前記第３および第４の電極の前記他方の内側の
   前記ほぼ円形状とがほぼ同心円状に配置されていること
   を特徴とする請求項４または５記載の圧電トランス。
10. 【請求項１０】互いに対向し互いにほぼ平行な２つの主
    面を備え、前記主面内の第１の方向にｍ（ｍは２以上の
    整数）区分、前記主面内の第２の方向であって前記第１
    の方向と交差する前記第２の方向にｎ（ｎは２以上の整
    数）区分の格子状に分割された複数の領域を有する圧電
    体を備える圧電トランスであって、 前記複数の領域のうちの少なくとも１つの領域である第
    １の領域の少なくとも一部が前記主面にほぼ直角方向に
    分極され、 前記複数の領域の残りの領域のうちの少なくとも１つの
    他の領域である第２の領域の少なくとも一部が、前記主
    面に平行な分極成分を有するように分極され、 前記第１の領域および第２の領域の一方を励振用領域と
    し、 前記第１の領域および第２の領域の他方を出力用領域と
    することを特徴とする圧電トランス。
11. 【請求項１１】前記格子状に配列された複数の領域のう
    ち前記格子のいずれか１つの角の前記領域の座標を前記
    第１および前記第２の方向において共に１とし、前記い
    ずれか１つの角の領域から前記第１の方向に沿ってｐ番
    面の領域の前記第１の方向における座標をｐとし、前記
    いずれか１つの角の領域から前記第２の方向に沿ってｑ
    番面の領域の前記第２の方向における座標をｑとした場
    合に、 前記格子状に配列された複数の領域のうち、前記ｐと前
    記ｑとの和（ｐ＋ｑ）が奇数である領域を第１の領域群
    とし、前記ｐと前記ｑとの和（ｐ＋ｑ）が偶数である領
    域を第２の領域群とし、前記第１の領域群または前記第
    ２の領域群のうちのいずれか一方の領域群のみに含まれ
    る前記領域のうちの少なくとも２つの前記領域を並列に
    接続して、前記励振用領域または前記出力用領域とした
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の
    圧電トランス。
12. 【請求項１２】前記格子状に配列された複数の領域のう
    ち前記格子のいずれか１つの角の前記領域の座標を前記
    第１および前記第２の方向において共に１とし、前記い
    ずれか１つの角の領域から前記第１の方向に沿ってｐ番
    面の領域の前記第１の方向における座標をｐとし、前記
    いずれか１つの角の領域から前記第２の方向に沿ってｑ
    番面の領域の前記第２の方向における座標をｑとした場
    合に、 前記格子状に配列された複数の領域のうち、前記ｐと前
    記ｑとの和（ｐ＋ｑ）が奇数である領域を第１の領域群
    とし、前記ｐと前記ｑとの和（ｐ＋ｑ）が偶数である領
    域を第２の領域群とし、前記励振用領域および前記出力
    用領域を共に前記第１の領域群または前記第２の領域群
    のうちのいずれか一方の領域群のみに設けることを特徴
    とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の圧電トラン
    ス。
13. 【請求項１３】前記領域の前記第１の方向の長さと前記
    第２の方向の長さの比が０．７〜１．３であることを特
    徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の圧電トラ
    ンス。
14. 【請求項１４】前記第１の方向と前記第２の方向がほぼ
    直交していることを特徴とする請求項１乃至１３のいず
    れかに記載の圧電トランス。
15. 【請求項１５】前記ｍと前記ｎが等しいことを特徴とす
    る請求項１乃至１４のいずれかに記載の圧電トランス。