CN1132944A - 高升压比压电式变压器 - Google Patents

Abstract

一种压电式变压器，它备有具有第1主表面(12)和第2主表面(14)的压电基片(10)，压电基片(10)至少具有将上述纵向划分而成的第1区域、第2区域和第3区域。在第1区域的第1主表面(12)和第2主表面(14)上设置第1一次侧电极(22)和第2一次侧电极(24)，第1区域的第1一次侧电极(22)和第2一次侧电极(24)之间沿厚度方向被极化，在第2区域上设置二次侧电极(72)，第3区域设在第1区域与第2区域之间。

Description

高升压比压电式变压器

本发明涉及一种压电式变压器，尤其是适用于液晶显示(以下称LCD)盘背照光所用冷阴极荧光管(以下称CFL)点亮等的压电式变压器。

在装有笔记本型个人计算机等的LCD盘的携带式仪器中，希望小型化、耗电节省化。作为该LCD盘的背照光广泛采用着的CFL在开始点亮时需要用1kV以上的高电压，而在连续点亮时需数百V左右的高电压。作为为此采用的变压器虽可使用高升压绕组的变压器，但在效率和大小等方面正在接近高性能化的极限。

近年来，已开发了供该LCD盘使用的采用了能以较小型式实现高效率的压电式变压器的CFL点亮装置[日经电子、1994.11.7、(No.621)第147页至第157页]。其中采用的压电式变压器具有称作ROSEN型的结构，因升压比还不够高，所以在实用化后的CFL点亮装置中在压电变压器的前级安装了绕组变压器。

图1A～1D是用来说明ROSEN型压电变压元件的图，图1A是斜视图、图1B是断面图、图1C是表示应力分布的图、图1D是表示振幅分布的图。

在长方体形压电陶瓷基片10上表面12的左侧(一次侧)半边设有一次侧电极22，在压电陶瓷基片10的下表面14上与一次侧电极22相对着也设有一次侧电极24，一次侧电极22与一次侧电极24之间的压电陶瓷基片10沿上表面12与下表面14之间的厚度方向被极化。在与上表面12和下表面14垂直的二次侧端面17上设有二次侧电极72，一次侧电极22、24与二次侧电极72之间的压电陶瓷基片10沿其纵向上被极化。电源200的一端通过连接部122与一次侧电极22连接，另一端通过连接部124与一次侧电极24连接。二次侧电极72连接于作为负载的CFL400的一端，CFL400的另一端通过连接部124与一次侧电极24连接。

如从电源200将电压加在一次侧电极22、24之间，则在左半部沿厚度方向加上电场，由于在与极化方向垂直的方向上位移的横向压电效应，激起纵向的纵振动，使整个压电变压元件100振动起来。在右半部分沿纵向产生机械变形，借助于在极化方向上的电位差发生的纵向压电效应，从二次侧电极72取出与加在一次侧电极22、24之间的电压频率相同的电压。如在一次侧电极22、24之间施加频率与压电变压元件100共振频率相等的驱动电压，可以获得非常高的升压比。

但是，例如将采用PZT(锆钛酸铅)系列陶瓷的压电变压器作为在A4尺寸的笔记本个人计算机的LCD盘内采用的CFL点亮用变流器的升压变压器使用时，必须施加相当大的输入电压，而其升压比是不够的。

因此，本发明的主要目的是提供升压比高的压电变压器。

按照本发明，提供这样的第1种压电变压器，它备有具有第1主表面和与上述第1主表面相对的第2主表面的压电基片，将上述第1主表面和第2主表面的延伸方向作为上述压电基片的纵向，上述压电基片至少具有将上述纵向分成的第1区域、第2区域和第3区域。上述压电基片的上述第1区域具有约为上述压电基片的上述纵向长度的1/n(n为2以上的整数)的长度，在上述第1区域的上述第1主表面和第2主表面上分别互相相对设置第1一次侧电极和第2一次侧电极，上述第1区域的上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极之间沿上述第1主表面和上述第2主表面间的厚度方向被极化，在与上述第1区域沿上述纵向相隔规定距离的上述压电基片的上述第2区域上设置二次侧电极，上述第3区域设在上述第1区域与上述第2区域之间，并具有上述压电基片的上述纵向长度的1/n以下的长度，在上述第3区域的上述第1主表面和上述第2主表面上分别互相相对设置第3一次侧电极和第4一次侧电极，上述第3区域的上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极之间沿上述厚度方向的规定方向被极化，同时上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极与上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，上述第2区域沿上述纵向被极化。

共振模式虽由一次侧电极的输入频率和压电基片的物理性质及振动方向上的长度决定，但这里压电基片纵向的1/n长度相当于共振模式的半个波长。因此，例如共振模式如为1.5波长，则n＝3，如为1波长则n＝2。压电基片上的共振模式无论取多大的波数，n可取2以上的整数。

在本发明的压电变压器中，在具有约为压电基片纵向长度的1/n(n为2以上的整数)长度的第1区域的第1主表面和第2主表面上分别互相相对地设置第1一次侧电极和第2一次侧电极，第1区域的第1一次侧电极和第2一次侧电极之间第1主表面和第2主表面间的厚度方向极化，并在与该第1区域沿上述纵向相隔规定距离的压电基片的第2区域上设置二次侧电极，由于在压电基片的第1区域与第2区域之间设有第3区域，并在该第3区域的第1主表面和第2主表面上分别互相相对地设置第3一次侧电极和第4一次侧电极，所以一次侧的电极面积变得更大，压电变压器的输入阻抗变小。其结果是电能易于从电源供给压电变压器。

另外，在本发明中，因第1区域具有约为压电基片纵向长度的1/n(n为2以上的整数)的长度，所以第1区域成沿在压电基片的纵向上具有共振时应力分布的半波长长度，而且共振时纵向上产生或正或负的任何一种应力的压电基片区域。因第3区域具有的长度在压电基片纵向长度的1/n以下，所以第3区域成为压电基片的纵向上具有共振时应力分布的半波长以下的长度、且共振时纵向上产生或正或负的任何一种应力的压电基片区域。并且，由于在该第3区域的第1主表面和第2主表面上分别互相相对地设置第3一次侧电极和第4一次侧电极，第3区域的第3一次侧电极和第4一次侧电极之间在厚度方向的规定方向极化，同时第3一次侧电极和第4一次侧电极与第1一次侧电极和第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，所以可以根据共振时在第3区域产生的应力方向，使该第3区域的振动将由第1区域的第1和第2一次侧电极与第1区域激振引起的共振进一步增强，其结果是由第3区域引起的共振被进一步增强，可将在一次侧输入的电能更有效地变换为弹性机械能。

另一方面，通过设置该第3区域，可以使设在第3区域的第3一次侧电极和第4一次侧电极靠近二次侧电极一侧的端部与二次侧电极之间的压电陶瓷基片纵向极化，与在没有设置第3区域的情况下使第1区域的第1一次侧电极和第2一次侧电极靠近二次侧电极一侧的端部与二次侧电极之间的压电陶瓷基片纵向极化时相比，二次侧纵向缩短。这样如果一次侧电极与二次侧电极的距离缩短，则输出阻抗变小。如果压电变压器的输出阻抗变小，则可以加在压电变压器二次侧所连接的负载上的电压增大。

这样一来，通过设置如本发明的第3区域，压电变压器的输入阻抗变小，电能易于从电源供给压电变压器，另外，可将在一次侧输入的电能更有效地变换为弹性机械能，由于还可减小输出阻抗，使加在压电变压器二次侧所连接的负载上的电压增大，所以能够提高压电变压器的有效升压比。

另外，由于一次侧电极与二次侧电极之间的距离通过在第1区域与第2区域之间设置第3区域而缩短，在使设在第3区域上的第3一次侧电极和第4一次侧电极靠近二次侧电极一侧的端部与二次侧电极之间的压电陶瓷基片沿纵向极化时，与不设置第3区域的情况相比，极化时施加的绝对电压变小。其结果是采取高电压措施变得容易了，极化用的电源也可使用较低的电压。

当连接在压电变压器二次侧的负载是CFL时，本发明的作用更为有效。CFL在放电开始时需要1kV以上的高电压。另一方面，压电变压器的升压比与共振子的品质系数即Qm成比例。因在放电开始前CFL的阻抗接近无限大，所以升压比与压电变压器本身的Qm成正比，能取得大升压比。因此，通过在第1区域与第2区域之间设置本发明的第3区域，缩短了一次侧电极与二次侧电极之间的距离，即使由二次侧的形状决定的升压比变小，但如上所述，在放电开始时共振子本身的Qm有助于增大升压比，所以能够容易地升压到可以开始放电的电压。放电一旦开始，CFL的阻抗便降低，但如上所述，因压电变压器的输出阻抗通过设置本发明的第3区域而变小，所以在一定程度上能够增大加在CFL上的电压。

在将本发明的第3区域设置在一次侧的第1区域与二次侧电极之间时，通过调整设在第3区域上的第3一次侧电极和第4一次侧电极的尺寸大小，不仅能调整压电变压器也能调整输出阻抗，因而提高了设计的自由度。

为了使第3区域的振动能够进一步增强由第1区域及其第1和第2一次侧电极激振引起的共振，当共振时在第3区域上产生的应力方向与共振时在第1区域上产生的应力方向相反时，最好使第3区域上的第3一次侧电极和第4一次侧电极之间的极化方向与第1区域上的第1一次侧电极和第2一次侧电极之间的极化方向相同，同时将第3一次侧电极和第2一次侧电极电气连接，并将第4一次侧电极和第1一次侧电极电气连接。

另外，为了使第3区域的振动能够进一步增强由第1区域及其第1个和第2一次侧电极激振引起的共振，当共振时在第3区域上产生的应力方向与共振时在第1区域上产生的应力方向相反时，也可使第3区域上的第3一次侧电极和第4一次侧电极之间的极化方向与第1区域上的第1一次侧电极和第2一次侧电极之间的极化方向相反，同时将第3一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，并将第4一次侧电极和第2一次侧电极电气连接。

为了使第3区域的振动能够进一步增强由第1区域及其第1个和第2一次侧电极激振引起的共振，当第3区域与第1区域之间的距离相距为纵向长度的1/n以上而共振时在第3区域上产生的应力方向与共振时在第1区域上产生的应力方向相同时，最好使第3区域上的第3一次侧电极和第4一次侧电极之间的极化方向与第1区域上的第1一次侧电极和第2一次侧电极之间的极化方向相同，同时将第3一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，并将第4一次侧电极和第2一次侧电极电气连接。

另外，在压电基片一次侧的第1区域和二次侧的第2区域之间进一步设置这样的第4区域，即由于使其长度为压电基片纵向长度的1/n以下，因而沿纵向共振时应力分布具有半波长以下的长度并在共振时只产生与在共振时第1区域产生的应力方向相同的应力，在该第4区域的第1主表面和第2主表面上分别互相相对设置第5一次侧电极和第6一次侧电极，由于使第4区域上的第5一次侧电极和第6一次侧电极之间的极化方向与第1区域上的第1一次侧电极和第2一次侧电极之间的极化方向相同，将第5一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，并将第6一次侧电极和第2个一次侧电极电气连接，可以更进一步增强由第1区域的第1个和第2一次侧电极激振引起的共振。最好是使第3一次侧电极和第4一次侧电极靠近二次侧电极一侧的端部与第5一次侧电极和第6一次侧电极靠近二次侧电极一侧的端部两者之中与二次侧电极更为靠近的一方的端部与二次侧电极之间的压电陶瓷基片沿纵向极化。

另外还在压电基片上设置将纵向划分的第5区域和第6区域，第5区域相对于第2区域设在与第1区域相反的一侧，使第5区域的长度约为压电基片纵向长度的上述1/n的长度，在第5区域的第1主表面和第2主表面上分别互相相对地设置第7一次侧电极和第8一次侧电极，第5区域的第7一次侧电极和第8一次侧电极之间沿厚度方向上的规定方向极化，同时第7一次侧电极和第8一次侧电极与第1一次侧电极和第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，第6区域设在第5区域和第2区域之间，使第6区域的长度为压电基片纵向长度的上述1/n以下的长度，在第6区域的第1主表面和第2主表面上分别互相相对地设置第9一次侧电极和第10一次侧电极，第6区域的第9一次侧电极和第10一次侧电极之间沿厚度方向上的规定方向极化，同时第9一次侧电极和第10一次侧电极与第1一次侧电极和第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，至少在第1或第2主表面的任何一个表面上设置二次侧电极，由于使二次侧电极两侧的第2区域沿纵向极化，所以第5区域成为沿压电基片的纵向共振时应力分布具有半波长长度而且共振时在纵向上产生或正或负的任何一种应力的区域，可以根据共振时在第5区域上产生的应力方向，使该第5区域的振动将由第1和第2一次侧电极与第1区域激振引起的共振进一步增强，第6区域成为沿压电基片的纵向共振时应力分布具有半波长长度而且共振时在纵向上产生或正或负的任何一种应力的区域，可以根据共振时在第6区域上产生的应力方向，使该第6区域的振动将由第1和第2一次侧电极与第1区域激振引起的共振进一步增强，其结果是能将电能从二次侧电极的两侧注入压电变压器，可将压电变压器的升压比提得更高。

本压电变压器在这样的共振模式即在纵向存在至少1.5波长以上(最好是1.5波长以上的1/2波长的整倍数)的应力分布的共振模式情况下最为适用。

也可使第2区域、第3区域及第6区域同时存在沿共振时有应力分布的第1或第2主表面方向只产生压缩或拉伸的任何一种应力的同一个半波长区域。因此，可使包括第2区域、第3区域及第6区域的区域的纵向长度在压电基片纵向长度的1/n以下。

另外，通过将第1区域和第5区域相对于第2区域对称设置、将第3区域和第6区域也相对于第2区域对称设置，可以注入的能量为只将第1区域和第3区设置在第2区域一侧时的2倍。

在上述第1种压电变压器中，压电基片具有与纵向正交的第1端面和第2端面，第1和第2一次侧电极从第1端面到距离约为第1端面和第2端面之间距离的1/2长度的位置分别沿纵向延伸设置，第3和第4一次侧电极分别设置在第1和第2一次侧电极与二次侧电极之间，第3区域在厚度方向上沿与第1区域极化方向相同的方向极化，将第4一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，将第3一次侧电极和第2一次侧电极电气连接，这种压电变压器最适于用作在第1端面和第2端面之间的纵向上存在1波长应力分布的压电变压器，同样能够增大升压比。

在上述第1种压电变压器中，压电基片具有与纵向正交的第1端面和第2端面，第1和第2一次侧电极从第1端面到距离约为第1端面和第2端面之间距离的1/3长度的位置分别沿纵向延伸设置，第3和第4一次侧电极从自第1端面起距离大约为第1端面和第2端面之间距离的1/3长度的位置到自第1端面起距离大约为第1端面和第2端面之间距离的2/3以下长度的位置、在第1和第2一次侧电极与二次侧电极之间分别沿纵向延伸设置，第3区域在厚度方向上沿与第1区域极化方向相同的方向极化，将第4一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，将第3一次侧电极和第2一次侧电极电气连接，这种压电变压器最适于用作在第1端面和第2端面之间的纵向上存在1.5波长应力分布的压电变压器，同样能够增大升压比。

这时，在第3和第4一次侧电极与二次侧电极之间的压电基片规定区域的第1主表面和第2主表面上，在第3和第4一次侧电极与二次侧电极之间分别设置第5和第6一次侧电极，使第5一次侧电极和第6一次侧电极之间的压电基片在厚度方向上沿与第1一次侧电极和第2一次侧电极之间的压电基片极化方向相同的方向极化，通过将第5一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，将第6一次侧电极和第2一次侧电极电气连接，可以得到升压比进一步提高的压电变压器。此外，最好使第5一次侧电极和第6一次侧电极靠二次侧电极一侧的端部与二次侧电极之间的压电陶瓷基片沿纵向极化。

在上述第1种压电变压器中，压电基片具有与纵向正交的第1端面和第2端面，第1和第2一次侧电极从第1端面到距离约为第1端面和第2端面之间距离的1/2长度的位置分别沿纵向延伸设置，第3和第4一次侧电极分别设置在与二次侧电极之间，第3区域在厚度方向上沿与第1区域极化方向相反的方向极化，将第3一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，将第4一次侧电极和第2一次侧电极电气连接，这种压电变压器最适于用作在第1端面和第2端面之间的纵向上存在1波长应力分布的压电变压器，升压比可以增大。

在上述第1种压电变压器中，压电基片具有与纵向正交的第1端面和第2端面，第1和第2一次侧电极从第1端面到距离约为第1端面和第2端面之间距离的1/3长度的位置分别沿纵向延伸设置，第3和第4一次侧电极从自第1端面起距离约为第1端面和第2端面之间距离的1/3长度的位置到自第1端面起距离约为第1端面和第2端面之间距离的2/3以下长度的位置、在第1和第2一次侧电极与二次侧电极之间分别沿纵向延伸设置，第3区域在厚度方向上沿与第1区域极化方向相反的方向极化，将第3一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，将第4一次侧电极和第2一次侧电极电气连接，这种压电变压器最适于用作在第1端面和第2端面之间的纵向上存在1.5波长应力分布的压电变压器，同样能够增大升压比。

这时，在第3和第4一次侧电极与二次侧电极之间的压电基片规定区域的第1主表面和第2主表面上，在第3和第4一次侧电极与二次侧电极之间分别设置第5和第6一次侧电极，使第5一次侧电极和第6一次侧电极之间的压电基片在厚度方向上沿与第1一次侧电极和第2一次侧电极之间的压电基片极化方向相同的方向极化，通过将第5一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，将第6一次侧电极和第2一次侧电极电气连接，可以得到升压比进一步提高的压电变压器。此外，最好使第5一次侧电极和第6一次侧电极靠近二次侧电极一侧的端部与二次侧电极之间的压电陶瓷基片沿纵向极化。

二次侧电极最好在与压电基片的纵向正交的端面上形成。这是为了易于实现理想的振动模式。

另外，二次侧电极也可在压电基片的第1主表面和第2主表面的至少一个表面上形成。如果采用这种方式，则可在一次成膜工序中将二次侧电极与一次侧电极同时形成。并且，通过调整二次侧电极的面积，可以调整与一次侧电极的距离，其结果是能调整压电变压器的输出阻抗。另一方面，压电变压器的共振频率由压电基片的纵向长度决定。因此，由于这样在压电基片的第1主表面和第2主表面的至少一个表面上形成二次侧电极，使共振频率和输出阻抗能够独立进行控制。二次侧电极在压电基片的第1主表面和第2主表面的两个表面上形成时，沿纵向更容易极化。

另外，将上述压电变压器沿多个厚度方向层叠成一整体，在各压电变压器的一次侧区域上重叠上其他压电变压器的一次侧区域，在各压电变压器的二次侧区域上重叠上其他压电变压器的二次侧区域，将该多个压电变压器的一次侧区域的极化方向和一次侧电极的连接状态最好是设定成能够进一步增强该多个压电变压器的相互振动。

如果采用这种作法，因流过的输入电流相当于叠层数的倍数，所以当输入功率恒定时，输入电压为叠层数分之一，可以降低输入电压。另外，由于能流过相当于叠层数倍数的输入电流，所以可增大输入功率进行高功率驱动。与此相比，在使用单片式压电变压器的情况下，能量密度因功率增大上升到由材料决定的阈值以上时，损失增大并使效率降低。在为避免这种情况而采用的如上所述的层叠结构中，能够降低压电基片内的能量密度，提高总的输入功率电平。通过将如上所述的多个压电变压器整体化，多个压电变压器的振动模式可以采用单一的模式。

通过将压电变压器的支承部分设置在上述各压电变压器共振模式中的振动的波节位置，能够不阻碍压电变压器的振动，防止变换效率的降低。

另外，通过将一次侧电极的一部分与该一次侧电极电气绝缘以设置反馈电极，可利用该反馈电极以微小信号的形式取出监测压电变压器振动状态的信号，并可在采用该电极的压电变压器上附加反馈，使压电变压器能够产生自激振荡。

而且，该自激振荡最好能够通过在反馈电极上连接移相电路和放大电路并将放大电路的输出施在一次侧电极上产生。

按照本发明，提供如下的第2种压电变压器，即在上述第1种压电变压器中，压电基片具有与纵向正交的第1端面和第2端面，第1和第2一次侧电极从第1端面到距离约为压电基片的上述纵向长度的1/3长度的位置分别沿纵向延伸设置，设置在第3区域上的第3和第4一次侧电极，从自第1端面起距离约为压电基片纵向长度的1/3长度的位置到自第1端面起距离约为压电基片的纵向长度的2/3长度的位置分别沿纵向延伸设置，在第3区域和第2端面之间设置二次侧区域，第3区域在厚度方向上沿与第1区域极化方向相反的方向极化，将第1一次侧电极和第3一次侧电极电气连接，将第2一次侧电极和第4一次侧电极电气连接，二次侧区域备有第2端面侧的第7区域和第2区域，二次侧电极在从第2端面到距离约为压电基片纵向长度的1/6长度的位置设置在第1主表面和第2主表面的至少一个表面上，在靠近第2端面的压电基片的第1主表面和第2主表面的至少一个表面上或压电基片纵向的第2端面上设置第2二次侧电极，第7区域位于第2端面与自第2端面起距离约为压电基片纵向长度的1/6长度的位置之间，沿纵向被极化，第2区域位于自第2端面起距离约为压电基片纵向长度的1/6长度的位置与自第2端面起距离约为压电基片纵向长度1/3长度的位置之间，在纵向上沿与第7区域极化方向相反的方向被极化。

在这种情况下，第3一次侧电极和第4一次侧电极之中的接地侧电极与第2二次侧电极连接。

最好是，第2一次侧电极和第4一次侧电极为接地侧电极，二次侧电极只设置在压电基片的第1主表面上，第2二次侧电极只设置在压电基片的第2主表面上。

另外，按照本发明，提供如下的第3种压电变压器，即在上述第1种压电变压器中，压电基片具有与纵向正交的第1端面和第2端面，第1和第2一次侧电极从第1端面到距离约为压电基片的上述纵向长度的1/3长度的位置分别沿纵向延伸设置，设在第3区域上的第3和第4一次侧电极，从自第1端面起距离约为压电基片纵向长度的1/3长度的位置到自第1端面起距离约为压电基片的纵向长度的2/3长度的位置分别沿纵向延伸设置，在第3区域和第2端面之间设置二次侧区域，第3区域在厚度方向上沿与第1区域极化方向相同的方向极化，将第1一次侧电极和第4一次侧电极电气连接，将第2一次侧电极和第3一次侧电极电气连接，二次侧区域备有第2端面侧的第7区域和第2区域，二次侧电极在从第2端面到距离约为压电基片纵向长度的1/6长度的位置设置在第1主表面和第2主表面的至少一个表面上，在靠近第2端面的压电基片的第1主表面和第2主表面的至少一个表面上或压电基片纵向的第2端面上设置第2二次侧电极，第7区域位于第2端面与自第2端面起距离约为压电基片纵向长度的1/6长度的位置之间，沿纵向被极化，第2区域位于自第2端面起距离约为压电基片纵向长度的1/6长度的位置与自第2端面起距离约为压电基片纵向长度1/3长度的位置之间，在纵向上沿与第7区域极化方向相反的方向被极化。

在这种情况下，第3一次侧电极和第4一次侧电极之中的接地侧电极与第2二次侧电极连接。

在上述第2种压电变压器和第3种压电变压器中，二次侧区域的两端应力为零，二次侧区域上存在1/2波长的应力分布，二次侧区域内的应力具有相同的方向。在二次侧区域中央部分的压电基片上设置高压侧的二次侧电极，该高压侧的二次侧电极两侧的二次侧区域沿纵向在相互相反的方向上被极化。设置在二次侧区域一端的压电基片端部上的接地侧的第2二次侧电极与接地侧的一次侧电极电气连接。

这样，在本发明中，由于在压电基片的二次侧设置第2二次侧电极并与一次侧的接地侧电极连接，同时在二次侧区域也设置二次侧电极并将其作为高压侧，所以与只在二次侧的端部设置高压侧的二次侧电极并使整个二次侧区域沿纵向的任何一个方向极化的情况相比较，二次侧的电极间的距离变为1/2，电极面积变为2倍，所以二次侧的静电电容量变成4倍，输出阻抗为1/4。这样，如压电变压器的输出阻抗减小，则加在压电变压器的二次侧电极所连接的负载上的电压在一定程度上增大。

并且，应力在二次侧区域的两端为零，二次侧区域上存在1/2波长的应力分布，二次侧区域内的应力具有相同的方向，在二次侧区域的两侧分别设置接地侧的一次侧电极和接地侧的第2二次侧电极，将高压侧的二次侧电极设在二次侧区域中央应力分布的峰值部位，使该二次侧电极的两侧沿相反的方向极化，能够将在二次侧区域内产生的电荷全部有效地取出。

这样，通过将二次侧电极设置在二次侧区域的中央部分，当使二次侧区域极化时，与只在二次侧的端部设置二次侧电极使整个二次侧区域沿纵向的任何一个方向极化的情况相比较，二次侧的电极间的距离变为1/2，极化时施加的绝对电压变小。其结果是采取高电压的措施变得容易了，极化用的电源也可使用更低的电压。

另外，由于只将接地侧的一次侧电极和接地侧的第2二次侧电极设置在压电基片的同一主表面上，将高压侧的二次侧电极设在压电基片的另一主表面上，所以高压侧的二次侧电极与接地侧的第2二次侧电极及接地侧的一次侧电极短路的可能性减小。

在上述各压电变压器中，在第2区域内，至少在纵向与二次侧电极相对设置第3二次侧电极，以便在二次侧电极与第3二次侧电极之间取出输出。

由于可从二次侧电极与第3二次侧电极之间取出输出功率，所以在二次侧也可不与一次侧公用接地电位。其结果是有可能使一次侧电路与二次侧电路直流隔离，可在二次侧与一次侧分别构成独立的接地电极，使一次侧的地与二次侧的地绝缘，此外，也可使二次侧不接地而浮置，因而提高抗噪性。

这样，在二次侧区域内至少在纵向与二次侧电极相对设置了第3二次侧电极的压电变压器中，通过将二次侧电极设置在压电变压器共振模式中振动的纵向波节位置，可以不阻碍压电变压器的纵向的振动，二次侧的电气接线和机械支承能够容易地进行。

当二次侧电极和第3二次侧电极之间的二次侧区域是沿纵向共振时应力分布具有半波长长度而且共振时纵向产生或正或负的任何一种应力的压电基片区域时，在二次侧电极与第3二次侧电极之间在纵向上与二次侧电极和第3二次侧电极相对设置第4二次侧电极，使二次侧电极和第4二次侧电极之间的压电基片沿纵向极化，并使第3二次侧电极和第4二次侧电极之间的压电基片在纵向沿与二次侧电极和第4二次侧电极之间的极化方向相反的方向极化，通过在二次侧电极及第3二次侧电极与第4二次侧电极之间取出输出功率，与只在二次侧区域设置二次侧电极和第3二次侧电极并使二次侧电极和第3二次侧电极之间沿纵向的任何一个方向极化的情况相比较，二次侧的电极间的距离缩短，电极面积变为2倍，所以二次侧的静电电容量变成2倍以上，输出阻抗变为1/2以下。这样，压电变压器的输出阻抗一旦减小，则加在压电变压器的二次侧电极所连接的负载上的电压在一定程度上增大。

这样，通过在二次侧电极和第3二次侧电极之间设置第4二次侧电极，当使二次侧电极和第3二次侧电极之间极化时，与在二次侧区域设置二次侧电极和第3二次侧电极并使二次侧电极和第3二次侧电极之间沿纵向的任何一个方向极化的情况相比较，二次侧的电极间的距离缩短，极化时施加的绝对电压变小。其结果是采取高电压的措施变得容易了，极化用的电源也可使用更低的电压。

并且，通过将在压电基片的纵向上至少相互相对设置了二次侧电极和第3二次侧电极的二次侧区域作为在纵向相对设置了多个二次侧电极的二次侧区域并至少使多个二次侧电极间的压电基片在沿向极化，可以从多个二次侧电极中规定的纵向相对的2个以上二次侧电极取出输出功率。

另外，也可以从在压电基片的纵向上相对设置的多个二次侧电极中第1规定的纵向相对的2个以上二次侧电极取出第1输出功率，并从与多个二次侧电极中第1规定的2个以上二次侧电极不同的第2规定的2个以上二次侧电极即第2规定的纵向相对的2个以上二次侧电极取出第2输出功率。

也可将纵向相对的多个二次侧电极设置在压电基片的第1主表面和第2主表面两个主表面上。

还可将纵向相对的多个二次侧电极多列设置在与纵向垂直的压电基片宽度方向上。

在上述各压电变压器中，也可在二次侧电极与第3二次侧电极或第4二次侧电极之间取出输出。

另外，按照本发明，提供如下的第4种压电变压器，它备有具有第1主表面、与上述第1主表面相对的第2主表面、与上述第1主表面一边的延伸方向即第1方向正交的第1端面和第2端面的实质长方体形压电基片，第1和第2一次侧电极在上述压电基片的上述第1主表面和上述第2主表面上从上述第1端面到距离约为上述第1端面与上述第2端面之间距离的1/3长度的位置分别沿上述第1方向延伸设置，第3和第4一次侧电极在上述压电基片的上述第1主表面和上述第2主表面上、从自上述第1端面起距离约为上述第1端面与上述第2端面之间距离的1/3长度的位置到自第1端面起距离约为上述第1端面与上述第2端面之间距离的2/3长度的位置分别沿上述第1方向延伸设置，上述第1一次侧电极与上述第2一次侧电极之间的上述压电基片沿上述第1主表面与上述第2主表面之间的厚度方向被极化，上述第3一次侧电极与上述第4一次侧电极之间的上述压电基片沿上述厚度方向被极化，上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极与上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，在上述第1方向上从上述第2端面到距离约为上述第1端面与上述第2端面之间距离的1/3长度的位置的上述压电基片中的规定区域为二次侧区域，至少在上述二次侧区域的上述第2端面或靠近上述第2端面的第1主表面上设置二次侧电极，上述二次侧区域的至少上述二次侧电极与上述第3一次侧电极之间沿上述第1方向被极化。

该第4利压电变压器最适于用作在第1端面和第2端面之间的第1方向上存在1.5波长应力分布的压电变压器，能够增大升压比。

这里，也可使第3一次侧电极和第4一次侧电极间的压电基片在厚度方向上沿与第1一次侧电极和第2一次侧电极间的压电基片的极化方向相同的方向极化，将第4一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，将第3一次侧电极和第2一次侧电极电气连接，也可使第3一次侧电极和第4一次侧电极间的压电基片在厚度方向上沿与第1一次侧电极和第2一次侧电极间的压电基片的极化方向相反的方向极化，将第3一次侧电极和第1一次侧电极电气连接，将第4一次侧电极和第2一次侧电极电气连接。

另外，按照本发明，提供如下的第5种压电变压器，它备有具有第1主表面及与上述第1主表面相对的第2主表面的实质长方体形压电基片，上述压电基片在上述第1主表面一边的延伸方向即第4方向上设有第1一次侧区域和第2一次侧区域以及二次侧区域，上述第1一次侧区域和上述第2一次侧区域以及上述二次侧区域为不同的区域，上述第1一次侧区域具有上述压电基片第1方向长度的大约1/n(n为2以上的整数)的长度，在上述第1一次侧区域的上述第1主表面与第2主表面上分别相互相对设置第1一次侧电极和第2一次侧电极，上述第1一次侧电极与上述第2一次侧电极之间沿上述压电基片的厚度方向被极化，上述第2一次侧区域具有上述压电基片第1方向长度的上述1/n以下的长度，在上述压电基片的上述第2一次侧区域的上述第1主表面与上述第2主表面上分别相互相对设置第3一次侧电极和第4一次侧电极，上述第2一次侧区域的上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极之间在上述压电基片的厚度方向上沿规定方向被极化，同时上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极与上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，在上述二次侧区域上，在与上述第1主表面的上述一边垂直的上述第1主表面的另一边的延伸方向即第2方向上设置相互相对的第1一次侧电极和第2一次侧电极，上述二次侧区域的至少上述第1一次侧电极与上述第2一次侧电极之间沿上述第2方向被极化。

在本发明的第5种压电变压器中，在具有压电基片第1方向长度的大约1/n(n为2以上的整数)长度的第1一次侧区域的第1主表面与第2主表面上分别相互相对设置第1一次侧电极和第2一次侧电极，而且，由于在压电基片的第2一次侧区域的第1主表面与第2主表面上分别相互相对设置第3一次侧电极和第4一次侧电极，使一次侧的电极面积变得更大，压电变压器的输出阻抗减小。其结果是电能易于从电源供给压电变压器。

另外，因第1一次侧区域具有压电基片的大约1/n的长度，所以第1区域成为沿压电基片的第1方向共振时应力分布具有半波长长度而且共振时在第1方向上产生或正或负的任何一种应力的压电基片区域。因第2一次侧区域具有压电基片的第1方向的1/n以下的长度，所以第2区域成为沿压电基片的第1方向共振时应力分布具有半波长以下长度而且共振时在第1方向上产生或正或负的任何一种应力的压电基片区域。而且，在该第2一次侧区域的第1主表面与第2主表面上分别相互相对设置第3一次侧电极和第4一次侧电极，第2一次侧区域的第3一次侧电极和第4一次侧电极之间在压电基片的厚度方向沿规定方向极化，同时第3一次侧电极和第4一次侧电极与第1一次侧电极和第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，所以可以根据共振时在第2一次侧区域上产生的应力方向，使该第2一次侧区域的振动将由第1一次侧区域的第1和第2一次侧电极与第1一次侧区域激振引起的共振进一步增强，其结果是由第2一次侧区域引起的共振被进一步增强，可将在一次侧输入的电能更有效地变换为弹性机械能。

这样，通过设置第2一次侧区域，压电变压器的输出阻抗减小，电能易于从电源供给压电变压器，并且，可将在一次侧输入的电能更有效地变换为弹性机械，所以能够增大压电变压器的有效的升压比。

在本发明的第5种压电变压器中，还设有与在压电基片第1方向上的第1一次侧区域和第2一次侧区域不同的区域即二次侧区域，在该二次侧区域上，在与第1主表面的上述一边垂直的另一边的延伸方向即第2方向上设置相互相对的第1一次侧电极和第2一次侧电极，二次侧区域的至少第1一次侧电极与第2一次侧电极之间沿第2方向被极化。因此，该二次侧区域的压电基片与由第1一次侧区域和第2一次侧区域激振引起的第1方向的共振按泊松比耦合，在第2方向上振动，由于在第2方向上产生机械变形并在第2方向的极化方向产生电位差，所以可通过第1和第2二次侧电极将其取出。

并且，由于将第1和第2二次侧电极在第2方向上相互相对设置，所以该第1和第2二次侧电极在第1方向上以规定的长度延伸，并可延伸到包含第1方向的振动波节。因此，可以做到将二次侧电极的引线和引线架分别从第1和第2二次侧电极在第1方向的振动波节部分引出，其结果是不阻碍第1方向的振动，二次侧的电气接线和机械支承能够容易地进行，压电变压器的输出稳定，也容易装配外壳。

另外，由于二次侧区域的第1二次侧电极和第2二次侧电极与一次侧电极不公用接地电位，所以有可能使一次侧电路与二次侧电路直流隔离，可在二次侧与一次侧分别构成独立的接地电极，使一次侧的地与二次侧的地绝缘，此外，也可使二次侧不接地而浮置，因而提高抗噪性。

最好是将第1二次侧电极设置在压电基片的第2方向的一个端部或该端部附近，第2二次侧电极设置在压电基片的第2方向的另一端部或该另一端部附近。如这样设置，则几乎能将二次侧区域内产生的电荷完全有效地取出。

也可将第1二次侧电极设置在与压电基片的第2方向正交的第3端面和上述第4端面中的一个端面上，第2二次侧电极设置在压电基片的第3端面和第4端面中的另一个端面上。

另外，最好将第1和第2二次侧电极一起设置在压电基片的第1主表面和第2主表面中的任何一个主表面上。如这样设置，则可在一次成膜工序中将二次侧电极与一次侧电极同时形成。而且，与引线或引线架的连接仅在第1和第2主表面上进行，引线或引线架的形状可以简化。

也可以将第1二次侧电极设置在第1主表面和第2主表面中的一个主表面上，而将第2二次侧电极设置在第1主表面和第2主表面中的另一个主表面上。这样设置也能够在各主表面各自的成膜工序中将二次侧电极与一次侧电极同时形成。而且，与引线或引线架的连接仅在第1和第2主表面上进行，引线或引线架的形状可以简化。

如从压电变压器的波节位置引出引线和引线架、特别是引线架，则电气接线和机械支承可同时在波节位置进行。尤其是在本发明中，因第1和第2二次侧电极是在第2方向相互相对设置，所以该第1和第2二次侧电极如在第1方向按规定长度延伸，可以延伸到包含第1方向的振动波节。因此，能够将二次侧电极的引线和引线架从第1和第2二次侧电极的第1方向振动波节部位分别引出，其结果是不阻碍第1方向的振动，二次侧的电气接线和机械支承能够容易地进行，压电变压器的输出稳定，也容易装配外壳。

在共振时第2一次侧区域产生的应力方向与共振时第1一次侧区域产生的应力方向相反的情况下，要做到使该第2一次侧区域的振动能够进一步增强由第1一次侧区域的第1和第2一次侧电极激振引起的共振，最好使第2一次侧区域的第3一次侧电极和第4一次侧电极之间的极化方向与第1一次侧区域的第1个一次侧电极和第2一次侧电极之间的极化方向相反，同时将第3一次侧电极和第1一次侧电极电气连接、将第4一次侧电极和第2一次侧电极电气连接。

在共振时第2一次侧区域产生的应力方向与共振时第1一次侧区域产生的应力方向相反的情况下，要做到使该第2一次侧区域的振动能够进一步增强由第1一次侧区域的第1和第2一次侧电极激振引起的共振，也可以使第2一次侧区域的第3一次侧电极和第4一次侧电极之间的极化方向与第1一次侧区域的第1一次侧电极和第2一次侧电极之间的极化方向相同，同时将第3一次侧电极和第2一次侧电极电气连接、将第4一次侧电极和第1一次侧电极电气连接。

在第2一次侧区域与第1一次侧区域之间的距离为纵向长度的1/n以上而且共振时第2一次侧区域产生的应力方向与共振时第1一次侧区域产生的应力方向相同的情况下，要做到使该第2一次侧区域的振动能够进一步增强由第1一次侧区域的第1个和第2一次侧电极激振引起的共振，最好使第2一次侧区域的第3一次侧电极和第4一次侧电极之间的极化方向与第1一次侧区域的第1一次侧电极和第2一次侧电极之间的极化方向相同，同时将第3一次侧电极和第1一次侧电极电气连接、将第4一次侧电极和第2一次侧电极电气连接。

另外，在二次侧区域的第1和第2二次侧电极之间，与第1和第2二次侧电极在第2方向上分别相对地设置第3二次侧电极，使二次侧区域的第1二次侧电极和第3二次侧电极之间沿第2方向极化，并使二次侧区域的第2二次侧电极和第3二次侧电极之间在第2方向上沿与第1二次侧电极和第3二次侧电极之间的极化方向相反的方向极化，也可在第1和第2二次侧电极与第3二次侧电极之间取出二次侧功率。

这样一来，该二次侧区域的压电基片与由第1一次侧区域和第2一次侧区域激振引起的第1方向的共振按泊松比耦合，在第2方向上振动，由于在第2方向上产生机械变形并在第2方向的极化方向产生电位差，所以可以在第1和第2二次侧电极与第3二次侧电极之间将其取出。

由于在压电基片的二次侧区域上设有在第2方向上相互相对的第1二次侧电极和第2二次侧电极、在第1和第2二次侧电极之间与第1和第2二次侧电极在第2方向上分别相对地设有第3二次侧电极并可在第1和第2二次侧电极与第3二次侧电极之间取出二次侧功率，所以与只在二次侧区域上设置在第2方向上相互相对的第1二次侧电极和第2二次侧电极并使第1二次侧电极和第2二次侧电极之间沿第2方向的任何一个方向极化时的情况相比较，二次侧的电极间的距离缩短，电极面积增大，因而二次侧的静电电容量变大，输出阻抗减小。这样，压电变压器的输出阻抗一旦变小，则加在压电变压器的二次侧电极所连接的负载上的电压在一定程度上增大，能够驱动低阻抗负载。

这样，通过在第1二次侧电极和第2二次侧区域之间设置第3二次侧电极，当二次侧区域极化时，与只设置第1和第2二次侧电极并使第1和第2二次侧电极沿第2方向的任何一个方向极化时相比较，二次侧的电极间的距离缩短，极化时施加的绝对电压变小。其结果是采取高电压的措施变得容易了，极化用的电源也可使用较低的电压。

由于第1、第2及第3二次侧电极在第2方向上相互相对设置，在这种情况下，该第1、第2及第3二次侧电极也可沿第1方向按规定长度延伸，可以延伸到包含第1方向的振动波节。因此，能够将二次侧电极的引线和引线架从第1、第2和第3二次侧电极的第1方向振动波节部位分别引出，其结果是不阻碍第1方向的振动，二次侧的电气接线和机械支承能够容易地进行，压电变压器的输出稳定，也容易装配外壳。

象这样设置第3二次侧电极时，最好是将第3二次侧电极设置在压电基片第2方向的中央部分，第1和第2二次侧电极相对于第3二次侧电极在第2方向上对称配置。

如这样设置，则因压电基片第2方向的振动波节位于压电基片第2方向的中央部分，而第3二次侧电极正是被设置在压电基片第2方向的中央部分，所以将二次侧区域的支承构件联结在第3二次侧电极上也可抑制对压电变压器的第2方向振动的阻碍，其结果是能在抑制了对压电变压器第2方向振动的阻碍的情况下进行二次侧的机械支承，压电变压器的输出稳定，也容易装配外壳。

还可将第1至第3二次侧电极与一次侧电极之间隔离设置。

如这样设置，则有可能使一次侧电路与二次侧电路直流隔离，可在二次侧与一次侧分别构成独立的接地电极，使一次侧的地与二次侧的地绝缘，此外，也可使二次侧不接地而浮置，因而提高抗噪性。

也可将在第1乃至第3二次侧电极中作为接地侧的二次侧电极与作为接地侧的一次侧电极直流连接。

如这样连接，则用作二次侧接地的电气连接可以从一次侧共同使用，没有必要连接用于二次侧接地的引线架和引线，其结果是能够避免由用于二次侧接地的电气连接对压电变压器的振动造成的阻碍。

另外，将第3二次侧电极在包含第1方向的振动波节的第1方向延伸设置，将第3二次侧电极设在压电基片第2方向的中央部分，将第1和第2二次侧电极相对于第3二次侧电极在第2方向上对称配置，并将第1和第2二次侧电极作为二次侧接地用电极，第1个和第2二次侧电极也可与作为接地侧的一次侧电极直流连接。

这样，由于第3二次侧电极在包含第1方向的振动波节的第1方向延伸设置，因此，可以做到将第3二次侧电极的引线和引线架从压电基片第1方向的振动波节部分引出，其结果是不阻碍第1方向的振动，第3二次侧的电气接线和机械支承能够容易地进行，压电变压器的输出稳定，也容易装配外壳。

由于将第3二次侧电极设在压电基片第2方向的中央部分，将第1和第2二次侧电极相对于第3二次侧电极在第2方向上对称配置，因此，可以做到将第3二次侧电极的引线和引线架从压电基片第2方向的振动波节部分引出，其结果是不阻碍第2方向的振动，第3二次侧的电气接线和机械支承能够容易地进行，压电变压器的输出稳定，也容易装配外壳。

由于将第1和第2二次侧电极作为二次侧接地用电极，第1个和第2二次侧电极与作为接地侧的一次侧电极直流连接，所以用作二次侧接地的电气连接可以从一次侧共同使用，没有必要连接用于二次侧接地的引线架和引线，其结果是能够避免由用于二次侧接地的电气连接对压电变压器的振动造成的阻碍。

这时，最好将第1和第2二次侧电极与作为接地侧的一次侧电极在第1或第2主表面上进行连接和设置。

如这样连接设置，则一次侧接地电极、第1和第2二次侧电极以及一次侧接地电极与第1和第2二次侧电极的直流连接，可在一次成膜工序中同时形成。

另外，在上述二次侧沿纵向被极化了的各压电变压器中，最好在二次侧电极还备有与二次侧电极和第2二次侧电极一侧、或与二次侧电极和第3二次侧电极一侧进行电气地和机械地连接的用于支承压电基片的引线端子，该引线端子备有随着压电基片的纵向或第1方向的振动而在纵向或第1方向产生弯曲并振动的弹性结构部分。

压电基片用该引线端子进行电气连接和机械支承，同时利用弹性结构部分抑制对压电基片的纵向或第1方向的振动的阻碍。

在上述二次侧沿第2方向被极化了的各压电变压器中，最好在第1至第3二次侧电极的至少一个电极上备有被电气地和机械地连接着的用于支承压电基片的引线端子，该引线端子备有随着压电基片的第2方向的振动而在第2方向产生弯曲并振动的弹性结构部分。

压电基片用该引线端子进行电气连接和机械支承，同时利用弹性结构部分抑制对压电基片的第2方向的振动的阻碍。

弹性结构部分最好是将引线端子的中间部分弯曲变形而形成。

弹性结构部分也可将引线端子的中间部分折曲变形而形成。

弹性结构部分还可以将引线端子的中间部分加工成环形而形成。

本发明的压电变压器最好是作为冷阴极荧光管点亮用压电变压器使用。

本发明的压电变压器也适于装入变流器。

本发明的压电变压器还适于装入液晶显示器。

另外，本发明的压电变压器也适于在阴极射线管的偏转高压电路、复印机、传真机等的高压发生电路中使用。

对于作为压电基片使用的压电材料，采用例如PZT系列或Pb-TiO₃等的PbTiO₃系列的压电陶瓷。作为PZT系列陶瓷，例如可列举PZT、Pb(Ni11/3Nb2/3)O₃-Pb(Zn1/3Nb2/3)O₃-PbTiO₃-PbZrO₃系列的陶瓷。

作为本发明所采用的电极材料，可列举Ag、Ag—Pb等。

本发明的上述和进一步的目的、特点和优点从以下结合附图所作的详细说明将更加明显。附图包括：

图1A-1D是用于说明现有压电变压元件的图，图1A是斜视图，图1B是断面图，图1C是表示应力分布的图，图1D是表示振幅分布的图；

图2A-2D是用于说明本发明的第1实施例的压电变压元件的图，图2A是斜视图，图2B是断面图，图2C是表示应力分布的图，图2D是表示振幅分布的图；

图3是表示本发明的第1实施例的压电变压元件的输入电压与冷阴极管的辉度之间关系的图；

图4A-4E是用于说明本发明的第1至第4实施例的压电变压元件的图，图4A是本发明的第2实施例的压电变压元件的断面图，图4B是本发明第3实施例的压电变压元件的断面图，图4C是本发明的第4实施例的压电变压元件的断面图，图4D是表示图4A至图4C中示出的压电变压元件的应力分布的图，图4E是表示图4A至图4C中示出的压电变压元件的振幅分布的图；

图5A-5C是用于说明本发明的第5实施例的压电变压元件的图，图5A是斜视图，图5B是表示应力分布的图、图5C是表示振幅分布的图；

图6A-6D是用于说明本发明的第6实施例的压电变压元件的图，图6A是斜视图，图6B是断面图，图6C是表示应力分布的图，图6D是表示振幅分布的图；

图7A-7D是用于说明本发明的第7和第8实施例的压电变压元件的图，图7A是本发明的第7实施例的压电变压元件的断面图，图7B是本发明第8实施例的压电变压元件的断面图，图7C是表示图7A和图7B中示出的压电变压元件的应力分布的图，图7D是表示图7A和图7B中示出的压电变压元件的振幅分布的图；

图8是本发明的第9实施例的压电变压元件的斜视图；

图9是本发明的第10实施例的压电变压元件的斜视图；

图10A-10C是用于说明本发明的第11实施例的压电变压元件及其驱动方法的图，图10A是斜视图，图10B是表示应力分布的图、图10C是表示振幅分布的图；

图11A-11D是用于说明本发明的第12实施例的压电变压元件的图，图11A是斜视图，图11B是断面图，图11C是表示应力分布的图，图11D是表示振幅分布的图；

图12A-12D是用于说明本发明的第13实施例的压电变压元件的图，图12A是斜视图，图12B是断面图，图12C是表示应力分布的图，图12D是表示振幅分布的图；

图13是用于说明本发明的第13实施例的压电变压元件制造方法的斜视图；

图14是表示本发明的第13实施例的压电变压元件的输入电压与冷阴极管的辉度之间关系的图；

图15A-15D是用于说明本发明的第14实施例的压电变压元件的图，图15A是斜视图，图15B是断面图，图15C是表示应力分布的图，图15D是表示振幅分布的图；

图16A-16D是用于说明本发明的第15和第16实施例的压电变压元件的图，图16A是本发明的第15实施例的压电变压元件的断面图，图16B是本发明的第16实施例的压电变压元件的断面图，图16C是表示图16A和图16B中示出的压电变压元件的应力分布的图，图16D是表示图16A和图16B中示出的压电变压元件的振幅分布的图；

图17A-17D是用于说明本发明的第17实施例的压电变压元件的图，图17A是斜视图，图17B是断面图，图17C是表示应力分布的图，图17D是表示振幅分布的图；

图18A-18C是用于说明本发明的第18实施例的压电变压元件的图，图18A是断面图，图18B是表示应力分布的图，图18C是表示振幅分布的图；

图19A-19E是用于说明本发明的第19实施例的压电变压元件的图，图19A是上表面斜视图，图19B是下表面斜视图，图19C是断面图，图19D是表示应力分布的图，图19E是表示振幅分布的图；

图20A-20D是用于说明本发明的第19实施例的压电变压元件制造方法的断面图；

图21A-21E是用于说明本发明的第20实施例的压电变压器的图，图21A是上表面斜视图，图21B是下表面斜视图，图21C是断面图，图21D是表示应力分布的图，图21E是表示振幅分布的图；

图22是用于说明本发明的第21实施例的压电变压元件的断面图；

图23A-23D是用于说明本发明的第22实施例的压电变压元件的图，图23A是斜视图，图23B是断面图，图23C是表示应力分布的图，图23D是表示振幅分布的图；

图24是用于说明本发明的第23实施例的压电变压器的斜视图；

图25是用于说明本发明的第24实施例的压电变压器的斜视图；

图26是用于说明本发明的第25实施例的压电变压器的斜视图；

图27A-27D是用于说明本发明的第26实施例的压电变压元件的图，图27A是斜视图，图27B是断面图，图27C是表示应力分布的图，图27D是表示振幅分布的图；

图28是用于说明本发明的第27实施例的压电变压元件的斜视图；

图29是用于说明本发明的第28实施例的压电变压元件安装方法的斜视图；

图30是表示本发明的第28实施例的压电变压元件在以引线悬空状态时的压电变压元件一次侧阻抗特性的图；

图31是表示本发明的第28实施例的压电变压元件在如图29所示安装状态下的压电变压元件一次侧阻抗特性的图；

图32是表示本发明的第28实施例的压电变压元件在以引线悬空状态时的压电变压元件二次侧阻抗特性的图；

图33是表示本发明的第28实施例的压电变压元件在如图29所示安装状态下的压电变压元件二次侧阻抗特性的图；

图34是用于说明本发明的第29实施例的压电变压器的斜视图；

图35是用于说明本发明的第30实施例的压电变压器的斜视图；

图36是用于说明本发明的第31实施例的压电变压器的斜视图；

图37是用于说明本发明的第32实施例的压电变压器的斜视图；

图38是用于说明本发明的第33实施例的压电变压器的斜视图；

图39A、39B是用于说明本发明的第34实施例的压电变压元件的图，图39A是斜视图，图39是断面图；

图40A-40D是用于说明本发明的第35实施例的压电变压元件的图，图40A是斜视图，图40B是断面图，图40C是表示应力分布的图，图40D是表示振幅分布的图；

图41A-41D是用于说明本发明的第36实施例的压电变压器的图，图41A是斜视图，图41B是断面图，图41C是表示应力分布的图，图41D是表示振幅分布的图；

图42是用于说明本发明的第36实施例的压电变压元件制造方法的斜视图；

图43A-43E是用于说明本发明的第37实施例的压电变压元件的图，图43A是俯视图，图43B是仰视图，图43C是沿图43A中的ZZ线的断面图，图43D是表示应力分布的图，图43E是表示振幅分布的图；

第1实施例：

如图2A、B所示，在长方体形的压电陶瓷基片10的上表面12的左侧(一次侧)一半部分设有一次侧电极22，在压电陶瓷基片10的下表面14与一次侧电极22相对着也设有一次侧电极24，一次侧电极22与一次侧电极24之间的压电陶瓷基片10沿上表面12与下表面14之间的厚度方向被极化。

在压电陶瓷基片10的上表面12上，从自一次侧端面16起的距离为压电陶瓷基片10的纵向长度的一半的位置到自一次侧端面16起的距离为压电陶瓷基片10的纵向长度的3/4的位置，设置有一次侧电极26，在压电陶瓷基片10的下表面14与一次侧电极26相对着也设有一次侧电极28。一次侧电极26与一次侧电极22之间离开设置，一次侧电极28与一次侧电极24之间离开设置，一次侧电极26与一次侧电极28之间的压电陶瓷基片10沿上表面12与下表面14之间的厚度方向被极化。一次侧电极26和一次侧电极28之间的压电陶瓷基片10的极化方向与一次侧电极22和一次侧电极24之间的压电陶瓷基片10极化方向相同。

在与上表面12和下表面14垂直的二次侧端面17上设有二次侧电极72，一次侧电极26、28与二次侧电极72之间的压电陶瓷基片10沿其纵向上被极化。

电源200的一端通过连接部122与一次侧电极22连接，通过连接部分128与一次侧电极28连接。电源200的另一端通过连接部124与一次侧电极24连接，通过连接部126与一次侧电极26连接。二次侧电极72连接于负载400的一端，负载400的另一端与电源200的另一端连接。

如从电源200将电压加在一次侧电极22、24之间，则在左半部分沿厚度方向加上电场，利用在与极化方向垂直的方向上位移的横向压电效应，激振起纵向的纵振动，使整个压电变压元件100振动起来。在本实施例的压电变压元件中，在一次侧端面16和二次侧端面17之间可以按存在1波长应力分布的共振模式驱动。从电源200施加频率与这种1波长型共振模式的频率相等的电压。在本实施例中，在自一次侧端面16起离右侧1/4波长距离的部位和自二次侧端面17起离左侧1/4波长距离的部位设置支点。因压电陶瓷基片10的一次侧端面16和二次侧端面17都是松开的，所以在压电陶瓷基片10的纵向两端应力为零，振幅最大。而且，由于在本实施例中按1波长模式振动，所以应力分布和振幅分布分别如图2C和图2D所示。

在本实施例中，除一次侧电极22、24之外又附加设置了一次侧电极26、27。因此，一次侧a的电极面积比图1的现有压电变压元件的更大，在一定程度上使压电变压元件100的输入阻抗减小。其结果是电能易于从电源200供给压电变压元件100。

设有一次侧电极22、24的区域的应力是沿压电陶瓷基片10的上表面方向，与此相对应，设有一次侧电极26、28的区域的应力是沿压电陶瓷基片10的下表面方向，与设有一次侧电极22、24的区域的应力方向相反。一次侧电极26和一次侧电极28之间的压电陶瓷基片10的极化方向与一次侧电极22和一次侧电极24之间的压电陶瓷基片10的极化方向相同，但所加电场方向相反。因此，如从电源200将电压加在一次侧电极26、28之间，则一次侧电极26和一次侧电极28之间的压电陶瓷基片10发生振动，使得由于从电源200在一次侧电极22、24之间施加电压所激振引起的共振进一步增强。其结果是可以将在一次侧a上从电源200供给的电能更有效地变换为弹性机构能。

另一方面，通过设置一次侧电极26、28，二次侧b的区域在纵向上缩短，其结果是输出阻抗减小。这样，压电变压元件100的输出阻抗一旦减小，则加在压电变压元件100的二次侧电极72所连接的负载400上的电压在一定程度上增大。

这样，在所产生的应力与设有一次侧电极22、24的区域的应力方向相反的区域上设置一次侧电极26、28，使一次侧电极26和一次侧电极28之间的压电陶瓷基片10的极化方向与一次侧电极22和一次侧电极24之间的压电陶瓷基片10的极化方向相同，由于电场的施加方向相反，压电变压元件100的输入阻抗减小，电能易于从电源200供给压电变压元件100，并且，可将在一次侧a上从电源200供给的电能更有效地变换为弹性机械能，输出阻抗进一步减小，由于可在压电变压元件100的二次侧b所连接的负载400上施加的电压增大，所以压电变压元件100的有效的升压比可以增大。

另外，由于一次侧电极和二次侧电极的距离因设置如本实施例的一次侧电极26、28而缩短，当使一次侧电极26、28与二次侧电极72之间的压电陶瓷基片10沿纵向极化时，与没有设置该一次侧电极26、28的图1的现有压电变压元件的情况相比，极化时施加的绝对电压变小。其结果是采取高电压的措施变得容易了，极化用的电源也可使用较低的电压。

当压电变压元件100的二次侧b所连接的负载400是CFL时，本发明的作用更为有效。CFL400在放电开始时需要1kV以上的高电压。另一方面，压电变压元件100的升压比与共振子的品质系数即Qm成正比。因在放电开始前CFL400的阻抗接近无限大，所以升压比与压电变压元件100本身的Qm成正比，使升压比取得大。因此，即使因设置如本发明的一次侧电极26、28缩短了一次侧电极与二次侧电极之间的距离而且由二次侧的形状决定的升压比变小，但如上所述在放电开始时共振子本身的Qm有助于增大升压比，所以能够容易地升压到可以开始放电的电压。放电一旦开始，CFL400的阻抗便降低，但压电变压元件100的输出阻抗因设置本发明的一次侧电极26、28而变小，所以在一定程度上能够增大加在CFL400上的电压。

并且，若设置如本发明的一次侧电极26、28，则通过调整一次侧电极26、28的尺寸大小，不仅能调整压电变压元件100的升压比，也能调整输出阻抗，因而提高了设计的自由度。

另外，在本实施例中，因将振动的波节202、204作为压电变压元件100的支点，所以能使由支承压电变压元件100造成的对压电变压元件10的振动的阻碍非常小。在本实施例中，由于一次侧电极22、24的连接部122、124及设在该连接部122、124上的电极端子也设置在振动波节202上，一次侧电极26、28的连接部126、128及设在该连接部126、128上的电极端子也设置在振动波节204上，所以能够防止电气连接部对振动的阻碍。

在本实施例中，由Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3系列的压电陶瓷烧结体切制出纵向长度20mm、宽5mm、厚1mm尺寸大小的长方体，制成压电陶瓷基片10。接着将银电极用网目印刷法涂敷在压电陶瓷基片10的上表面12和下表面14上，再用刷子涂敷在二次侧端面17上。然后，在空气中，在600℃下进行烘烧，分别在压电陶瓷基片10的上表面12形成一次侧电极22、24，在压电陶瓷基片10的下表面14形成一次侧电极26、28，在压电陶瓷基片10的二次侧端面17上形成二次侧电极72。

然后，在一次侧电极22与一次侧电极24之间和一次侧电极26与一次侧电极28之间在100℃下施加DC2kV，进行一次侧电极22与一次侧电极24之间的压电陶瓷基片10的厚度方向上的极化处理和一次侧电极26与一次侧电极28之间的压电陶瓷基片10的厚度方向上的极化处理。再分别将一次侧电极26和一次侧电极28连接在DC高压电源正极，将二次侧电极72连接在DC高压电源负极，在100℃下施加10kV，进行一次侧电极26、28和二次侧电极72之间的压电陶瓷基片10的纵向极化处理。

然后，将电源200的一端通过连接部122与一次侧电极22连接，通过连接部128与一次侧电极28连接。电源200的另一端通过连接部124与一次侧电极24连接，通过连接部126与一次侧电极26连接。将二次侧电极72连接于CFL400的一端，CFL400的另一端与电源200的另一端连接。作为CFL400使用了在A4尺寸的笔记本式个人电脑中用的长度225mm、直径2.6mm的那种。

在将压电变压元件100支承在振动波节202、204的状态下，从电源200施加160kHz的电压，测定压电变压元件100的输入电压与CFL400的辉度之间的关系。其结果示于图3(参照曲线P)。在图3中，为了进行比较还示出了图2所示压电变压元件100不设置一次侧电极26、28而使一次侧电极22、24和二次侧电极72之间的压电陶瓷基片10沿纵向极化的压电变压元件100的情况(参照曲线Q)。在不设置一次侧电极26、28的压电变压器中，为了使CFL(90)400得到27000cd/m²的辉度，需要加66Vrms的输入电压，而在本实施例中，在30Vrms的电压下便能获得同样的辉度。

如施加约15Vrms的输入电压即可开始使CFL400点亮。

第2～第5实施例：

如图4A所示，在第2实施例中，一次侧电极26及28作得较大，且使一次侧电极26及28朝向二次侧电极72一侧的端部比第1实施例更靠近二次侧电极72，这一点与第1实施例不同，其它方面都相同，制造方法也相同。

如图4B所示，在第3实施例中，一次侧电极26及28作得较小，使一次侧电极26及28朝向二次侧电极72一侧的端部比第1实施例更远离二次侧电极72，这一点与第1实施例不同，但其它方面相同，制造方法也相同。

如图4C所示，在第4实施例中，使一次侧电极26及28作得小，一次侧电极26及28朝向二次侧电极72一侧的端部与二次侧电极72之间的距离与第1实施例相同，但一次侧电极26及28朝向一次侧端面16一侧的端面比第1实施例便分别远离一次侧电极22、24，这一点与第1实施例不同，但其它方面相同，制造方法也相同。

如图5A～5C所示，在第5实施例中，使第4实施例中的一次侧电极26及28朝向二次侧电极72一侧的端部与第4实施例相比，向二次侧电极72一侧延长一规定的长度，这一点与第4实施例不同，但其它方面相同，制造方法也相同。本实施例通过将一次侧电极26及28的位置和大小制作成规定的位置和大小，使输入阻抗及输出阻抗的调整、以及振子的支点和引线的引出容易进行。

在第2至第5实施例中，将一次侧电极26、28设在产生的应力与设有一次侧电极22、24的区域的应力方向相反的区域，使一次侧电极26和一次侧电极28之间的压电陶瓷基板10的极化方向与一次侧电极22和一次侧电极24之间的压电陶瓷基板10的极化方向相同，由于与所加的电场方向相反，压电变压元件100的输入阻抗变小，从电源82向压电变压元件100供给电能变得容易了，另外，在一次侧a能使输入的电能更有效地变换成弹性机械能，输出阻抗进一步变小，能加在与压电变压元件100的二次侧连接的负载400上的电压变大，因此能提高压电变压元件100的实际升压比。

在第2实施例中，由于一次侧电极26及28作得大，所以一次侧a的电极面积比第1实施例中的压电变压元件100的变大，由于这个原因，使得压电变压元件100的输入阻抗变小。其结果使得从电源200向压电变压元件100供给电能变得容易了。另外，在一次侧a，能将从电源200供给的电能比第1实施例更有效地变换成弹性机械能。另外，由于使一次侧电极26及28朝向二次侧电极72一侧的端部比第1实施例更靠近二次侧电极72一侧，因此二次侧b的区域沿纵向变得更短，其结果是输出阻抗进一步变小。其结果，能加在与压电变压元件100的二次侧b连接的负载400上的电压变大，因此能增大压电变压元件100的实际升压比。

在第3实施例中，由于使一次侧电极26及28朝向二次侧电极72的端部比第1实施例更远离二次侧电极72一侧，因此能增大在二次侧产生的电压，能使压电变压元件100的升压比更大。

第6实施例：

如图6A、B所示，一次侧电极32设在长方体状的压电陶瓷基板10的上表面12左侧的1/3的区域内，一次侧电极34与一次侧电极32相对地设在压电陶瓷基板10的下表面14上，一次侧电极32和一次侧电极34之间的压电陶瓷基板10沿上表面12和下表面14之间的厚度方向被极化。

一次侧电极36从自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基板10纵向长度1/3的位置到自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基板10纵向长度2/3的位置设在压电陶瓷基板10的上表面12上，一次侧电极38与一次侧电极36相对地设在压电陶瓷基板10的下表面14上。一次侧电极36与一次侧电极32之间相隔距离设置，一次侧电极38与一次侧电极34之间相隔距离设置。一次侧电极36与一次侧电极18之间的压电陶瓷基板10沿上表面12和下表面14之间的厚度方向被极化。

一次侧电极42从自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基板10纵向长度2/3的位置，到自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基板10纵向长度5/6的位置设在压电陶瓷基片(10)的上表面12上，一次侧电极44与一次侧电极42相对地设在压电陶瓷基板10的下表面14上。一次侧电极42与一次侧电极36之间相隔距离设置。一次侧电极44与一次侧电极38之间相隔距离设置一次侧电极42与一次侧电极44之间的压电陶瓷基板10沿厚度方向被极化。一次侧电极32与一次侧电极34之间的压电陶瓷基板10的极化方向、一次侧电极36与一次侧电极38之间的压电陶瓷基板10的极化方向、以及一次侧电极42与一次侧电极44之间的压电陶瓷基板10的极化方向都相同。

二次侧电极72设在与上表面12及下表面14垂直的二次侧端17上，一次侧电极42、44和二次侧电极72之间的压电陶瓷基板10沿其纵向被极化。

电源200的一端通过连接部132与一次侧电极32连接，通过连接部138与一次侧电极38连接，通过连接部142与一次侧电极42连接。电源200的另一端通过连接部134与一次侧电极34连接，通过连接部136与一次侧电极36连接，通过连接部144与一次侧电极44连接。二次侧电极72连接在负载400的一端，负载400的另一端连接在电源200的另一端。

电压从电源200加在一次侧电极32、34之间时，电场便沿厚度方向加在左侧1/3的区域，因与极化方向相垂直的位移的横向压电效应，纵向的振动被激振，于是压电变压元件100总体振动。在本发明的压电变压元件的情况下，可按一次侧端面16和二次侧端面18之间存在1.5波长应力分布的共振模式驱动。从电源200施加与这种1.5波长型模式的共振频率相等频率的电压。在本实施例中，将支点设在距一次侧端面16与1/4波长距离的右侧位置、距一次侧端面16为3/4波长距离的右侧位置、以及距二次侧端面17为1/4波长的左侧位置。由于压电陶瓷基板10的一次侧端面16及二次侧端面17都敞开，所以在压电陶瓷基板10的纵向两端应力为零，振幅达到最大。而且在本实施例中，由于以1.5波长模式共振，所以应力分布及振幅分布分别如图6C及图6D所示。

在本实施例中，一次侧a的电极面积加大，由于这一原因，使得压电变压元件100的输入阻抗变小。其结果是易于从电源200向压电变压元件100供给电能。

设有一次侧电极32、34的区域的应力是沿压电陶瓷基板10的上表面12的方向，与此相对应，没有一次侧电极36、28的区域的应力是沿压电陶瓷基板10的下表面的方向，且与设有一次侧电极32、34的区域的应力方向相反。一次侧电极36和一次侧电极38之间的压电陶瓷基板10的极化方向与一次侧电极32和一次侧电极34之间的压电陶瓷基板10的极化方向相同，但也所加电场方向相反。因此，如将电压从电源200加到一次侧电极36、38之间，则一次侧电极36、38之间的压电陶瓷基板10的振动将使由于电压从电源200加在一次侧电极32、34之间而激振引起的共振进一步增强。

同样也有助于使一次侧电极42、44共振进一步增大，其结果，在一次侧a能更有效地将从电源200供给的电能变换成弹性机械能。

另一方面，由于设置一次侧电极42、44，二次侧b的区域沿纵向变短，其结果使得输出阻抗变小。这样，压电变压元件100的输出阻抗变小后，加在与压电变压元件100的二次侧电极72连接的负载400上的电压因此而变大。

这样，由于通过设置本实施例的这种一次侧电极42、44而使一次侧电极和二次侧电极的距离变短，因此在使一次侧电极42、44和二次侧电极72之间的压电陶瓷基板10沿纵向极化时，与不设置这种一次侧电极42、44时相比，极化时所加的绝对电压变小。其结果，高压措施变得容易了，极化用的电源可使用电压较低的电源。

在本实施例中，由于将振动波节212、214、216作为压电变压元件100的支点，因此能使由于支承压电变压元件100而产生的对压电变压元件100振动的阻碍非常小。另外，在本实施例中，由于一次侧电极32、34的连接部132、134及设在这些连接部132、134上的电极端子也设在振动节212上，一次侧电极36、38的连接部136、138及设在这些连接部136、138上的电极端子也设在振动波节214上，以及一次侧电极42、44的连接部142、144及设在这些连接部142、144上的电极端子也设在振动波节216上，因此能防止由电连接部分对振动产生的阻碍。

本实施例的压电变压元件100的制造方法与第1实施例相同。

第7及第8实施例：

如图7A所示，在第7实施例中，不设置第6实施例中的一次侧电极42、44，在使一次侧电极36、38和二次侧电极72之间的压电陶资基板10沿上表面12及下表面14的延伸方向即纵向极化的这一点上与第6实施例不同，其它方面相同，制造方法也相同。

如图7B所示，在第8实施例中，将第7实施例中的一次侧电极36、38减小，且使一次侧电极36及38朝向二次侧电极72一侧的端部比第7实施例中距二次侧电极72一侧更远，这一点与第7实施例不同，但其它方面相同，制造方法也相同。

第9及第10实施例：

图8是第9实施例中的压电变压器的斜视图。在第1实施例中，是将二次侧电极72设在压电陶瓷基板10的二次侧端面17上，但在第9实施例中，将二次侧电极74设在压电陶瓷基板10的上表面12上，将二次侧电极76设在压电陶瓷基板10的下表面41上，使二次侧电极74及二次侧电极76之间电气连通，同时连接在负载400的一端，这一点与第1实施例不同，其它都相同，制造方法也相同。

图9是第10实施例中的压电变压器的斜视图。在第1实施例中，是将二次侧电极72设在压电陶瓷基板10的二次侧端面17上，但在第10实施例中，将二次侧电极74设在压电陶瓷基板10的上表面12上，且将二次侧电极74与负载400的一端连接，这一点与第1实施例不同，其它方面都相同，制造方法也相同。

如果第二次侧电极74设在压电陶瓷基板10的上表面12上，则能用与一次侧电极22、26形成工序的同一工序形成二次侧电极74，如果将二次侧电极76设在压电陶瓷基板的下表面14上，则能用与一次侧电极24、28形成工序的同一工序形成二次侧电极76，因此不需要重新安排形成二次侧电极74、76的工序。

通过调整二次侧电极74、76的面积，能调整一次侧电极26、28之间的距离，其结果，能调整压电变压元件100的输出阻抗。另一方面，压电变压元件100的共振频率由压电陶瓷基板10的纵向长度决定。因此，这样将二次侧电极74、76至少在压电陶瓷基板10的上表面12及下表面14两个表面中的一个表面上形成，就能独立地控制共振频率和输出阻抗。另外，如第9实施例所示，2次侧电极74、76在压电陶瓷基板10的上表面12及下表面14两表面上形成时，沿纵向易于极化。

第11实施例：

参照图10A～10C，在本实施例的压电变压变元件100中，将一次侧电极22的一部分作为与该一次侧电极22电绝缘地设置了反馈电极23，这一点与第1实施例不同，其它方面相同，制造方法也相同。

这样，通过将一次侧电极22的一部分作为与该一次侧电极22电绝缘地设置的反馈电极23，则能利用该反馈电极23，以微小的信号形式将监视压电变压元件100的振动状态的信号取出，能使压电变压元件100产生自激振荡。

而且，通过将移相电路286及放大电路284连接在反馈电极23上，将放大电路的输出加在一次侧电极22、24上，就能很好地引起该自激振荡。这里的移相电路286最好使用电抗电路。

第12实施例：

如图11A、B所示，一次侧电极322设置在长方体形的压电陶瓷基板300上表面302的左侧1/4区域内，一次侧电极324与一次侧电极322相对地设在压电陶瓷基板300的下表面304上，一次侧电极322与一次侧电极324之间的压电陶瓷基板300沿上表面302和下表面304之间的厚度方向被极化。

一次侧电极326从自一次侧端面306起距离为压电陶瓷基板300纵向长度1/4的位置到自一次侧端面306起距离为压电陶瓷基板300纵向长度3/8的位置设在压电陶瓷基板300的上表面302上，在压电陶瓷基板300的下表面304上与一次侧电极326相对地还设有一次侧电极328。一次侧电极326与一次侧电极322之间相隔距离设置，一次侧电极328与一次侧电极324之间相隔距离设置。一次侧电极326与一次侧电极328之间的压电陶瓷基板300沿上表面302和下表面304之间的厚度方向被极化。

一次侧电极422设在压电陶瓷基板300的上表面302的右侧1/4的区域内，在压电陶瓷基板300的下表面304上与一次侧电极422相对地还设有一次侧电极424，一次侧电极422与一次侧电极424之间的压电陶瓷基板300沿上表面302和下表面304之间的厚度方向被极化。

一次侧电极426从自一次侧端面308起距离为压电陶瓷基板300纵向长度1/4的位置到自一次侧端面308起距离为压电陶瓷基板300纵向长度3/8的位置设在压电陶瓷基板300的上表面302上，在压电陶瓷基板300的下表面304上与一次侧电极426相对地还设有一次侧电极428。一次侧电极426与一次侧电极422之间相隔距离设置，一次侧电极428与一次侧电极424之间相隔距离设置。一次侧电极426和一次侧电极428之间的压电陶瓷基板300沿上表面302和下表面304之间的厚度方向极化。

一次侧电极322和一次侧电极324之间的压电陶瓷基板300的极化方向与一次侧电极326和一次侧电极328之间的压电陶瓷基板300的极化方向相同，一次侧电极422和一次侧电极424之间的压电陶瓷基板300的极化方向与一次侧电极426和一次侧电极428之间的压电陶瓷基板300的极化方向相同，但一次侧电极322和一次侧电极324之间的压电陶瓷基板300的极化方向与一次侧电极422和一次侧电极424之间的压电陶瓷基板300的极化方向相反，一次侧电极326和一次侧电极328之间的压电陶瓷基板300的极化方向与一次侧电极426和一次侧电极428之间的压电陶瓷基板300的极化方向相反。

在压电陶瓷基板300的上表面302上、在压电陶瓷基板300的纵向中央还设有二次侧电极374，在压电陶基板300的下表面304上与二次侧电极374相对地还设有二次侧电极376。一次侧电极326、328和二次侧电极374、376之间的压电陶瓷基板300沿上表面302及下表面304的延伸方向即纵向被极化。一次侧电极426、428和二次侧电极374、376之间的压电陶瓷基板300沿上表面302及下表面304的延伸方向即纵向被极化。一次侧电极326、328和二次侧电极374、376之间的压电陶瓷基板300的极化方向与一次侧电极426、428和二次侧电极374、376这间的压电陶瓷基板300的极化方向相同。

电源200的一端通过连接部522与一次侧电极322连接，通过连接部528与一次侧电极328连接，通过连接部628与一次侧电极428连接，通过连接部622与一次侧电极422连接。电源200的另一端通过连接部524与一次侧电极324连接，通过连接部526与一次侧电极326连接，通过连接部626与一次侧电极426连接，通过连接部624与一次侧电极424连接。

将二次侧电极374及二次侧电极376电气连接，同时连接在负载400的一端，负载400的另一端与电源200的另一端连接。如图11C、11D所示，本实施例可进行双波长驱动。

在本实施例中，使用了纵向长度为40mm、宽为5mm、厚为1mm的压电陶瓷基板300。本实施例将第1实施例中的压电变压器以二次侧电极374、376为中心，设置成左右对称的形状，与第1实施例中的压电变压元件的情况相比，能供给压电变压元件100两倍的能量，具有输入电压更低的效果。另外，在第1实施例中，将二次侧电极72设在二次侧端17上，但在本实施例中，是将二侧电极374设在压电陶瓷基板300的上表面302的中央部，且将二次侧电极376与二次侧电极374相对地也设在压电陶瓷基板300的下表面的中央部。

在本发明中，由于将振动波节222、224、226、228作为压电变压元件100的支点，因此能使由于支承压电变压元件100而产生的对压电变压元件100的振动的阻碍非常小。

本实施例的压电变压元件100的制造方法与第1实施例相同。

也可以将本实施例中的一次侧电极326、328之间及426、428之间的极化方向反转，并将同一主面上的全部一次侧电极进行电气连接。

第13实施例：

在第1实施例中，图12A、12B所示的压电变压元件100是使超过一次侧区域中左侧半波长的部分的极化方向与左侧半波长区的极化方向相反。如图12A、12B所示，电极在极化处理后可作为一个电极52或54。

在本实施例中，如图12C及12D所示，可按1波长模式驱动。

将一次侧电极52、54从一次侧端面166延伸到自该一次侧端面16起距离为压电陶瓷基板10纵向长度3/4的位置。因此，一次侧(c＋d)的电极面积比图1中现有的压电变压器的大，这一原因使得压电变压元件100的输入阻抗变小。其结果，从电源200向压电变压元件100供给能量变得容易了。

区域C中的应力是沿压电陶瓷基板10的上表面12的方向，与此相对应，区域d中的应力则是沿压电陶瓷基板10的下表面的方向，且与区域C中的应力方向相反。区域C的极化方向与区域d的极化方向相反，但与所加电场的方向相同。因此，如果从电源200将电压加在一次侧电极52、54之间，则区域d的压电陶瓷基板10的振动将使由于电压从电源200加在区域C上而激振引起的共振进一步增强。其结果，在一次侧(c＋d)能将从电源200供给的电能更有效地变换成弹性机械能。

另一方面，通过设置区域d，使得二次侧的区域f沿纵向变短，其结果是输出阻抗变小。这样，压电变压元件100的输出阻抗如变小，则加在与压电变压元件100的二次侧电极72连接的CFL(200)400上的电压因此而变大。

用与第1实施例同样的方法制成大小相同的压电陶瓷基板。如图13所示，分别在压电陶瓷基板10的上表面12上形成极化用电极521和523，在下表面14上形成极化用电极541和543，在二次侧端面17上形成二次侧电极72。

此后，将极化用电极541和极化用电极523连接在极化用电源正极上，并且将极化用电极521和极化用电极543连接在极化用电源的负极上，在100℃的硅油中施加2KV电压的条件下进行了区域C及区域d沿厚度方向的极化。然后，将极化用电极521和极化用电极523用导体连接后作为一次侧电极52，将极化用电极541和极化用电极543用导体连接后作为一次侧电极54。然后将一次侧电极52和一次侧电极54连接在极化用电源正极上，并且将二次侧电极72连接在极化用电源负极上，将10KV电压加在100℃的硅油中的条件下进行了区域f的纵向极化处理。

通过连接部152将电源200的一端与一次侧电极52连接，通过连接部154将电源200的另一端与一次侧电极54连接。将二次侧电极72连接在作为负载400的CFL的一端，将CFL400的另一端连接在电源200的另一端上。作为CFL400，采用A4笔记本式个人计算机所用的长225mm、直径2.6mm的CFL。在将压电变压元件100支承在振动波节202、204的状态下，从电源200施加160KHz的电压，测定了加在压电变压元件100上的输入电原和CFL的辉度之间的关系。其结果示于图14(参照曲线P′)。在图14中，为了进行比较，还示出了在图2所示的压电变压元件100中不设一次侧电极26、28，由使一次侧电极22、24和二次侧电极72之间的压电陶瓷基板10沿纵向极化后的压电变电元件产生的上述关系(参照曲线Q′)。在图2中的压电变压元件100的情况下，用不设一次侧电极26、28的压电变压器在CFL(200)400上获得27000cd/m²的辉度，需要66Vrms的输入电压，但在本实施例中，用30Vrms的输入电压就能获得相同的辉度。

如果施加约15Vrms的输入电压，就能使CFL400点亮。

在本实施例中，图12B中的区域d随压电变压器的用途的不同，可以比1/4波长长，也可以比它短。

在前一情况下，由于一次侧电极52及54朝向二次侧电极72一侧的端部比本实施例更靠近二次侧电极72，因此二次侧的f区域沿纵向变得更短，因而输出阻抗变得更小。其结果，能加在与压电变压元件100的二次侧f连接的CFL 400上的电压变大，因此能使压电变压元件100的实际升压比增大。

在后一情况下，由于一次侧电极52及54朝向在二次侧电极72一侧的端部比第14实施例离二次侧电极72更远，所以能使二次侧产生的电压高，能使压电变压元件100的升压比更大。

第14实施例：

图15A～15D表示第14实施例。这是在第6实施例中，在相邻的区域内使一次侧的3个区域的极化方向相反的情况，与第6实施例相同，能用1.5波长驱动。具有第6实施例的全部效果。再者，由于能用一对线引出一次侧电极所以能只在振动波节连接。

本实施例的压电变压元件100的制造方法与第13实施例相同。

第15及第16实施例：

如图16A所示，在第15实施例中，不设第14实施例中的区域e，这一点与第14实施例不同，其它方面相同，制造方法也相同。

如图16B所示，在第16实施例中，缩小第15实施例中的区域d，使区域d朝向二次侧电极72一侧的端部比第15实施例更远离二次侧电极72，这一点与第15实施例不同，但其它方面相同，制造方法也相同。采用这种结构，一次侧的输出能更大。

极化处理后，用导体胶连接分离的电极即可，如图16所示，可在波节点处连接引线。

第17实施例：

在如图17A、B所示，一次侧电极322设在长方体形压电陶瓷基板300的上表面302的左侧1/3的区域，在压电陶瓷基板300的下表面304上与一次侧电极322相对地还设有一次侧电极324，一次侧电极322与一次侧电极324之间的压电陶瓷基板300沿上表面302和下表面304之间的厚度方向被极化。

一次侧电极326从自一次侧端面306起距离为压电陶瓷基板300纵向长度1/3的位置到自一次侧端面306起距离为压电陶瓷基板300纵向长度5/12的位置设置在压电陶瓷基板300的上表面302上，在压电陶瓷基板300的下表面304上与一次侧电极326相对地还设有一次侧电极328。一次侧电极326与一次侧电极322之间相隔距离设置，一次侧电极328与一次侧电极324之间相隔距离设置。一次侧电极326和一次侧电极328之间的压电陶瓷基板300沿其厚度方向被极化。

一次侧电极422设在压电陶瓷基板300的上表面302的右侧1/3的区域，在压电陶基板300的下表面304上与一次侧电极422相对地还设有一次侧电极424，一次侧电极422和一次侧电极424之间的压电陶瓷基板300沿其厚度方向被极化。

一次侧电极426从自一次侧端面308起距离为压电陶瓷基板300纵向长度1/3的位置到自一次侧端面308起距离为压电陶瓷基板300纵向长度5/12的位置设置在压电陶瓷基板300的上表面302上，在压电陶瓷基板300的下表面304上与一次侧电极426相对地还设有一次侧电极428。一次侧电极426与一次侧电极422之间相隔距离设置，一次侧电极428与一次侧电极424之间相隔距离设置。一次侧电极426和一次侧电极428之间的压电陶瓷基板300沿上表面302和下表面304之间的厚度方向被极化。

一次侧电极322和一次侧电极324之间的压电瓷基板300的极化方向、一次侧电极326和一次侧电极328之间的压电瓷基板300的极化方向、一次侧电极422和一次侧电极424之间的压电陶瓷基板300的极化方向、以及一次侧电极426和一次侧电极428之间的压电陶瓷基板300的极化方向全都相同。

在压电陶瓷基板300的上表面302上、在压电陶瓷基板300的纵向的中央还设有二次侧电极374，在压电陶瓷基板300的下表面304上与二次侧电极374相对地还设有二次侧电极376。一次侧电极326、328和二次侧电极374、376之间的压电陶瓷基板300沿上表面302及下表面304的延伸方向即纵向被极化。一次侧电极426、428和二次侧电极374、376之间压电陶瓷基板300沿其纵向被极化。一次侧电极326、328和二次侧电极374、376之间的压电陶瓷基板300的极化方向与一次侧电极426、428和二次侧电极374、376之间的压电陶瓷基板300的极化方向相反。

电源200的一端通过连接部522与一次侧电极322连接，通过连接部528与一次侧电极328连接，通过连接部628与一次侧电极428连接，通过连接部622与一次侧电极422连接。电源200的另一端通过连接部524与一次侧电极324连接，通过连接部526与一次侧电极326连接，通过连接部626与一次侧电极426连接，通过连接部624与一次侧电极424连接。

二次侧电极374及二次侧电极376电气连接，同时连接在负载400的一端，负载400的另一端连接在电源200的另一端上。

在本实施例中，在一次端面306和一次端面308之间能按存在1.5波长应力分布的共振模式进行驱动。从电源200施加其频率与该1.5波长型模式的共振频率相等的电压。由于压电陶瓷基片300的两端306、308都敞开，所以在压电陶瓷基片300的纵向两端的应力为零，振幅最大。而且在本实施例中，由于按1.5波长模式共振，所以应力分布及振幅分布分别如图17C及图17D所示。

由于设置一次侧电极322、324的区域的应力、极化方向、电场方向与设置一次侧电极422、424的区域的应力、极化方向、电场方向都相同，所以通过从电源200向一次侧电极322、324之间施加电压而激起的振动与通过从电源200向一次侧电极422、424之间施加电压而激起的振动，两者同时互相振动，使振动进一步增大。

设置一次侧电极326、328的区域的应力与设置一次侧电极322、324的区域的应力及设置一次侧电极422、424的区域的应力方向相反。设置一次侧电极326、328的区域的极化方向与设置一次侧电极322、324的区域的极化方向及设置一次侧电极422、424的区域的极化方向彼此方向相同，但加在设置一次侧电极326、328的区域的电场方向与加在设置一次侧电极322、324的区域的电场方向及加在设置一次电极422、424的区域的电场方向相反。因此，如果电压从电源200加在一次侧电极326、328之间，则一次侧电极326、328之间的压电陶瓷基片300的振动将使由于电压从电源200加在一次侧电极322、324之间而激起的振动、以及由于电压从电源200加在一次侧电极422、424之间而激起的振动进一步增强。

设置一次侧电极426、428的区域的应力与设置一次侧电极322、324的区域的应力及设置一次侧电极422、424的区域的应力方向相反。设置一次侧电极426、428的区域的极化方向与设置一次侧电极322、324的区域的极化方向及设置一次侧电极422、424的区域的极化方向相同，但加在设置一次侧电极426、428的区域的电场方向与加在设置一次侧电极322、324的区域的电场方向及加在设置一次侧电极422、424的区域的电场方向相反。因此，如果电压从电源(82)200加在一次侧电极426、428之间，一次侧电极426、428之间的压电陶瓷基片300的振动将使由于电压从电源200加在一次侧电极322、324之间所激起的振动和由于电压从电源200加在一次侧电极422、424之间所激起的振动进一步增强。

因此，能更有效地将从电源200向一次侧a、a′供给的电能变换成弹性机械能。

在本实施例中，由于除了一次侧电极322、324、422、424之外，又设置一次侧电极326、328、426、428，所以一次侧a、a′的电极面积变大，因此压电变压元件的输入阻抗变小。其结果，从电源200向压电变压元件100供给电能变得容易了。

由于设置一次侧电极326、328，所以二次侧b区域沿纵向变短，由于设置一次侧电极426、428，所以二次侧b′区域沿纵向变短。其结果，压电变压元件100的输出阻抗变小。压电变压元件100的输出阻抗变小后，加在与压电变压元件100的二次侧电极374、376连接的负载400上的电压因此而变大。

这样，通过设置本实施例的这种一次侧电极326、328、426、428，使得一次侧电极和二次侧电极之间的距离变短，因此使一次侧电极326、328和使二次侧电极374、376之间的压电陶瓷基片300沿纵向极化时，以及使一次侧电极426、428和二次侧电极374、376之间的压电陶瓷基片300沿纵向极化时，与不设这些一次侧电极326、328、426、428时相比，前者极化时所加高压的绝对值变小。其结果是高压措施变容易了，否用低压电源作极化用电源。

在本实施例中，将振动波节232、234、236作为压电变压元件100的支点，因此能减小因支持压电变压元件100而产生的对压电变压元件100的振动的阻碍。

本实施例的压电变压元件100的制造方法与第1实施例相同。

另外，也可以使电极326和328之间的区域的极化方向反转，使电极426和428之间的区域的极化方向反转，而将连接部526和626与连接部522和622的线路连接起来，并将连接部528和628及连接部524和624的线路连接起来。

第18实施例：

如图18A所示，将同样大小的长方体形的压电陶瓷基片730、740、750重叠成一个整体而构成压电陶瓷叠层基片700。

一次侧电极742设在压电陶瓷叠层基片700的上表面712的左半部分(一次侧)，一次侧电极744平行且相对于一次侧电极742设在距压电陶瓷叠层基片700上表面712的距离为厚度的1/3处即压电陶瓷基片730和压电陶瓷基片740的边界处，一次侧电极746平行且相对于一次侧电极742设在距压电陶瓷叠层基片700上表面712的距离为厚度的2/3处即压电陶瓷基片740和压电陶瓷基片750的边界处，一次侧电极748平行且相对于一次侧电极742也设置在压电陶瓷叠层基片700的下表面714上。

一次侧电极752从自一次侧端面716起距离为压电陶瓷叠层基片700纵向长度一半的位置到自一次侧端面716起距离为压电叠层基片700纵向长度3/4的位置设置在压电陶瓷叠层基片700的上表面712上，一次侧电极754平行且相对于一次侧电极752设置在距压电陶瓷叠层基片700上表面712的距离为厚度方向的1/3处即压电陶瓷基片730和压电陶瓷基片740的边界上，一次侧电极756平行且相对于一次侧电极752设置在距压电陶瓷叠层基片700上表面712的距离为厚度的2/3处即压电陶瓷基片740和压电陶瓷基片750的边界上，一次侧电极758平行且相对于一次侧电极752也设置在压电陶瓷叠层基片700的下表面714上。一次侧电极752与一次侧电极742之间相隔距离设置，一次侧电极754与一次侧电极744之间相隔距离设置，一次侧电极756与一次侧电极746之间相隔距离设置，一次侧电极758与一次侧电极748之间相隔距离设置。

上述一次侧电极742、744、746、748、752、754、756、758分别从压电陶瓷叠层基片700的一侧的横向端面到另一侧的横向端面沿横向延伸设置。

一次侧电极742和一次侧电极744之间、一次侧电极744和一次侧电极746之间、一次侧电极746和一次侧电极748之间、一次侧电极752和一次侧电极754之间、一次侧电极754和一次侧电极756之间、以及一次侧电极756和一次侧电极758之间的压电陶瓷叠层基片700沿厚度方向被极化。一次侧电极742和一次侧电极744之间的极化方向，与一次侧电极744和一次侧电极746之间的极化方向相反，与一次侧电极746和一次侧电极748之间的极化方向相同，与一次侧电极752和一次侧电极754之间的极化方向相反，与一次侧电极754和一次侧电极756之间的极化方向相同，与一次侧电极756和一次侧电极758之间的极化方向相反。

二次侧电极772设在与上表面712及下表面714垂直的二次侧端面718上，一次侧电极752、754、756及758和二次侧电极772之间的压电陶瓷叠层基片700沿纵向被极化。

电源200的一端通过连接部842与一次侧电极742连接，通过连接部852与一次侧电极752连接，通过连接部846与一次侧电极746连接、通过连接部856与一次侧电极756连接。电源200的另一端通过连接部844与一次侧电极744连接、通过连接部854与一次侧电极754连接、通过连接部848与一次侧电极748连接、通过连接部858与一次侧电极758连接。二次侧电极772连接负载400的一端、负载400的另一端连接电源200的另一端。连接部842、844、846、848设在振动波节202上，连接部852、854、856、858设在振动波节204上。

如上所述，本实施例的叠层型压电变压元件2000是将单片压电变压元件130和140背靠背地形成叠层，单片压电变压元件140和150背靠背地形成叠层，再将对应的一次侧电极之间并联而构成。

本实施例的叠层型压电变压元件2000可按在一次侧端面716和二次侧端718之间存在1波长应力分布的共振模式进行驱动。从电源200施加其频率等于这种1波长型模式的共振频率的电压。在本实施例中，将支点设在距一次侧端面716的距离为1/4波长的右侧位置及距二次侧端面718的距离为1/4波长的左侧位置。压电陶瓷叠层基片700的一次侧端面716及二次侧端面718都是敞开的，所以在压电陶瓷叠层基片700的纵向两端应力为零，振幅达到最大。而且在本实施例中，采用1波长模式共振，所以应力分布及振幅分布分别如图18B及图18C所示。

单片式压电变压元件130、140、150分别显示出与第13实施例中的压电变压元件100同样的作用和效果，其结果，叠层式压电变压元件2000也具有与第13实施例中的压电变压元件100同样的作用和效果。

除此之外，在本实施例的叠层式压电变压元件2000中，由于输入电流为单片式压电变压元件130、140、150的3倍，所以输入功率一定时，输入电压变为1/3，能降低输入电压。由于能使输入电流达到3倍，所以如果输入电压一定，则输入功率就能增大3倍，可进行大功率驱动。与此不同，在使用单片式压电变压元件130、140、150的情况下，由于功率增大，能量密度上升，于是在由材料决定的阈值以上时，损失增大，致使效率下降。为了避免这种情况，采用上述的叠层结构，能使压电变压器内的能量密度下降，能提高总输入功率电平。

如上所述，通过使多个压电变压元件130、140、150一体化，能使多个压电变电器130、140、150的振动模式一致而构成单一的压电变压器。

本实施例的叠层式压电变压元件2000也能将单片式压电变压元件130、140、150粘接起来而形成，还也可整体烧结来形成。

第19实施例：

如图19A～19C所示，一次侧电极61设在长方体形压电陶瓷基片10的上表面左侧2/3的区域内，一次侧电极62与一次侧电极61相对地设在压电变压陶瓷基片10的下表面14上，一次侧电极61和一次侧电要62之间(一次侧区域a)的压电陶瓷基片10沿上表面12和下表面14之间的厚度方向被极化。但一次侧端面16和自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/3的位置之间(区域g)的压电陶瓷基片10被向下极化，自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/3的位置和自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度2/3的位置之间(区域h)的压电陶瓷基片10被向上极化，区域g的压电陶瓷基片10的极化方向和区域h的压电陶瓷基片10的极化方向彼此相反。

压电陶瓷基片10上自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度2/3的位置和二次侧端面18之间(二次侧区域b)的压电陶瓷基片10沿上表面12及下表面14的延伸方向即纵向被极化。但自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度2/3的位置和自一次侧端16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度5/6的位置之间(区域i)的压电陶瓷基片10极化，自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度5/6的位置和二次侧端面18之间(区域j)的压电陶瓷基片10被向右极化，区域i的压电陶瓷基片10的极化方向和区域j的压电陶瓷基片10的极化方向彼此相反。

二次侧电极77沿着与压电陶瓷基片10的纵向垂直的整个横向宽度设在自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度5/6的位置的上表面12上。二次侧电极78沿着压电陶瓷基片10的整横向宽度设在压电陶瓷基片10的下表面14的二次侧的端部上。

电源200的一端通过连接部16与一次侧电极61连接，电源200的另一端通过连接部162与一次侧电极62连接。二次侧电极78通过连接部178与电源200的另一端及一次侧电极62连接。二次侧电极77通过连接部177连接在负载400的一端上，负载400的另一端连接在二次侧电极78、一次侧电极62及电源200的另一端上。

如果电压从电源200加在一次侧电极61、62之间时，在左侧2/3的区域(一次侧区域a)，沿厚度方向施加电场，利用沿垂直于极化方向位移的横向压电效应，激起纵向的纵振动，于是压电变压元件100便整体振动。在本实施例的压电变压元件的情况下，能在一次侧端面16和二次侧端面17之间按存在1.5波长应力分布的共振模式驱动。从电源200施加与这种1.5波长模式的共振频率相等频率的电压。在本实施例中，由于压电陶瓷基片10的一次侧端面16及二次侧端面17都是敞开的，所以压电陶瓷基片10的纵向两端的应力为零，振幅为最大。而且在本实施例中，由于按1.5波长模式共振，所以应力分布及振幅分布分别如图19D及图19E所示。

如果按这种1.5波长模式驱动，则振动波节点位于自压电陶瓷基片10的一次侧端面16起距离为1/6的部位(波节212)、自压电陶瓷基片10的一次侧端面16起距离1/2的部位(波节214)、以及自压电陶瓷基片10的一次侧端面16起距离为5/6的部位(1皮节216)共3个地方。在本实施例中，连接部161、162设在振动波节212，连接部177设在振动波节216。

这样，在本实施例中，将二次侧电极78设在压电陶瓷基片10的二次侧的右侧端部，并与一次侧的接地电极62连接，同时将二次侧电极77设在二次侧区域b的中央部，并将其作为高压侧，因此与只将高压侧的二次侧电极(图中未示出)设在二次侧的右侧端部而使二次侧区域b整体向右或向左沿一个方向极化的情况相比较，二次侧的电极间距变为1/2，电极面积变为2倍，因此二次侧的静电电容变为4倍，输出阻抗变为1/4。这样，压电变压元件100的输出阻抗变小后，加在与压电变压元件100的二次侧电极77连接的负载400上的电压因此而增大。

二次侧区域b两端的应力为零，在二次侧区域b存在1/2波长的应力分布，在二次侧区域b内应力方向相同，接地侧的一次侧电极62及接地侧的二次侧电极78分别设在二次侧区域b的两侧，将高压侧的二次侧电极77设在二次侧区域b的中央应力分布的峰值处，该二次侧电极77的两侧极化方向相反，因此能将二次侧区域b内产生的电荷全部有效地取出。这样，使二次侧区域b成为与二次侧电极77相对的一方，因此输出频率也变成单一模式，压电变压元件100的动作也稳定。

这样，通过将二次侧电极设在二次侧区域b，当二次侧区域b极化时，与将高压侧的二次侧电极(图中未示出)只设在二次侧的右侧端部而使二次侧区域b整体向右或向左沿一个方向极化的情况相比较，二次侧的电极间距离变为1/2，极化时所加的绝对电压变小。其结果，高压措施变容易了，能使用较低的电压作为极化用电源。

在本实施例中，将接地侧的一次侧电极62及接地侧的二次侧电极78设在压电陶瓷基片10的同一下表面14上，将高压侧的二次侧电极77设在压电陶瓷基片10的上表面12上，因此能抑制高压侧的二次侧电极77同接地侧的二次侧电极78及一次侧电极62短路的可能性。

在本实施例中，将一次侧电极61、62从一次侧端面16延伸到距该一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度的2/3的位置。因此，一次侧电极面积变大，由于这一原因，压电变压元件100的输入阻抗变小。其结果，使得电极容易从电源200供给压电变压元件100。

区域g和区域h极化方向相反，所受电场作用方向相同，应力方向相反，所以能产生进一步增强共振的振动。其结果，在一次侧能更有效地将由电源200供给的电能变换成弹性机械能。

另一方面，通过设置区域h，二次侧的区域b沿其纵向缩短，其结果，输出阻抗变小。这样，压电变压元件100的输出阻抗如变小，则加在与压电变压元件100的二次侧连接的负载400上的电压因此而增大。

如像本实施例所示，在与压电变压元件100的二次侧连接的负载400为CFL的情况下，本发明的作用更加有效。CFL 400在放电开始时需要1KV以上的高压。另一方面，压电变压元件100的升压比与共振子的品质因数Qm成正比。在放电开始前，CFL400的阻抗近似于无限大，所以升压比与压电变压元件100本身的Qm成正比，能得到大升压比。因此，即使由于设置本实施例这种二次侧电极77、78，而使得由二次侧的形状决定的升压比变小，但如上所述，放电开始时，共振子本身的Qm有助于升压比增大，能容易地升至能开始放电的电压。而且如开始放电，CFL400的阻抗下降，但由于设有本实施例的这种二次侧电极77、78，所以压电变压元件100的输出阻抗变小，所以能够做到增大加在CFL 400上的电压。

在本实施例中，由于将振动波节212、216作为压电变压元件100的支点，所以能使由于支承压电变压元件100而对压电变压元件100的振动产生的阻碍非常小。另外，在本实施例中，一次侧电极61、62的连接点161、162及设在这些连接点161、162上的电极端子也设在振动波节212上，二次侧电极77的连接点177及设在该连接点177上的电极端子也设在振动波节216上，二次侧电极78的连接点178所设置的位置是开放端，由于将挠性引线连接在该连接点178上，所以能防止电气连接部分对振动的阻碍。

其次，参照图20A～20D说明本实施例的压电变压元件100的制造方法。图20A～图20D是本实施例的压电变压器100制造工序的一部分按工序流程顺序表示的该变压器的断面图。

在本实施例中，如图20A所示，从Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃-PbZrO₃系列压电陶瓷烧结体上切出纵向长度为36mm、宽为7.6mm、厚为1mm大小的长方体，作为压电陶瓷基片10。接着，通过网板印刷，将银电极涂敷在压电陶瓷基片10的上表面12及下表面14上。然后在空气中用600℃进行烘烧，分别在压电陶瓷基片10的区域g的上表面12上形成一次侧电极611、在压电陶瓷基片10的区域g的下表面14上形成一次侧电极621、在压电陶瓷基片10的区域h的上表面12上形成一次侧电极613、在压电陶瓷基片10的区域h的下表面14上形成一次侧电极623、在压电陶瓷基片10的二次侧区域的中央部的上表面12上形成二次侧电极77、在压电陶瓷基片10的二次侧区域b右侧端部的下表面14上形成二次侧电极78。

然后如图20B所示，将一次侧电极611连接在极化用的高压直流电源281的正极、将一次侧电极621连接在极化用高压直流电源281的负极，而且还将一次侧电极613连接在极化用高压直流电源282的负极、将一次侧电极623连接在极化用高压直流电源282的正极，在100℃的硅油中，由高压直流电源281、282分别施加2KV，进行区域g及区域h的沿厚度方向的极化。

然后如图20C所示，将一次侧电极611、613、621、623及二次侧电极78连接在极化用的高压直流电源283的负极上，将二次侧电极77连接在高压直流电源283的正极，在100℃的硅油中，施加12KV，进行二次侧区域b的沿纵向的极化处理。

然后如图20D所示，用导电性胶633连接一次侧电极611和613。作为图28A～28C所示的一次侧电极61，用导电性胶643连接一次侧电极621和623，作为图19A～19C所示的一次侧电极62。另外，也可以不用导电性胶连接，而用导线连接。

然后如图19A～图19C所示，通过连接部161将电源200的一端与一次侧电极61连接，通过连接部162将电源200的另一端与一次侧电极62连接。将二次侧电极78通过连接部178同电源200的另一端及一次侧电极62连接，将二次侧电极77通过连接部177连接在作为负载的CFL400的一端，将CFL400的另一端连接在二次侧电极78、一次侧电极62及电源200的另一端上。作为CFL400使用了用于A4笔记本个人计算机上的长为225mm、直径为2.6mm的CFL。实际安装压电变压元件100及CFL 400，将使用屏蔽板的液晶显示器组件组装在它们内部。在用振动波节212、216支持压电变压元件100的状态下，组装了组件。

从电源200施加135KHz的电压。在本实施例中，将CFL400装入液晶盘中，安装屏蔽板后，用29Vrms的输入电压能获得辉度为33000cd/m²的CFL400辉度为。施加约12Vrms的输入电压，能使CFL400开始点亮。

在使用只在压电陶瓷基片10的二次侧的右侧端部设置高压侧的二次侧电极、使二次侧区域b整体沿纵向或者向右或者向左的单一方向极化的压电变压器时，由于在屏蔽板和高压配线之间存在杂散电容，不能将足够的电压加在CFL400上，从而不能将CFL400点亮。

第20实施例：

图21A～21E是本实施例的压电变压器的说明图。

在该场合下，压电变压元件100由引线架1061、1061及1066支承。引线架1061、1062及1066分别由支承构件1101、1103、1102支承。引线架1061的一端附近和一次侧电极61用焊接方法连接固定在连接部161上。引线架1062的一端附近和二次侧电极77用焊接方法连接固定在连接部177上。引线架1066的一端附近和一次侧电极62用焊接方法连接固定在连接部162上。二次侧电极78和引线架1067的一端附近连接固定在连接部178上，引线架1067的另一端附近和一次侧电极62用焊接方法连接固定在连接部167上。

电源200的一端通过连接部1361同引线架1061的另一端连接，电源200的另一端通过连接部1366同引线架1066的另一端连接。负载400的一端通过连接部1362同引线框1062的另一端连接，负载400的另一端通过连接部1366连接在引线架1066的另一端及电源200的另一端。

振动波节位于距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为基片长度的1/6处(波节212)、距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为基片长度的1/2处(波节214)、以及距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为基片长度的5/6处(波节216)共3个地方，因此连接部161、162设在振动波节212上，连接部177设在振动波节216上。因此，能使由于对压电变压元件100进行电气连接、以及支承压电变压元件100而对压电变压元件100的振动产生的阻碍非常小。

二次侧电极78通过连接点178同引线架1067连接，该引线架1067通过连接点167同一次侧电极62连接，但这些连接点178和连接点167是同相振动位置，因此即使通过这些连接点178、167将二次侧电极78和一次侧电极62连接在引线架1067上，引线架1067的刚性也不会抑制振动。

在上述第20实施例中，使用了厚为0.15mm、宽为0.5～0.8mm的引线架1061、1062、1066、1067。材料是铁-Ni合金、磷青铜等。

第21实施例：

图22是说明本发明的第21实施例的压电变压元件用的断面图。

在本实施例中，使用2个负载，将二次侧电极79连接在负载402的一端，将二次侧电极81连接在负载402的另一端，将二次侧电极80连接在负载403的一端，将二次侧电极82连接在负载403的另一端，使压电陶瓷基片10的上表面12及下表面14各自独立，独立地驱动负载。二次侧电极79～82设置在沿压电陶瓷基片10的横向的全部宽度上。

在二次侧，即使接地电位不与一次侧公用也可以，还可将一次侧的电路同二次侧的电路直流性地隔离，在二次侧分别形成独立于一次侧的接地电极，可将一次侧的地和二次侧的地绝缘，还可使二次侧不接地地浮置，能提高抗噪性。

第22实施例：

图23A～23D是本发明的第22实施例的压电变压元件的说明图。

在上述第21实施例中，使二次侧区域b整体只沿压电陶瓷基片10的纵向一个方向极化，将二次侧电极79及81分别连接在负载402的两侧驱动负载402，将二次侧电极80及82分别连接在负载403的两侧驱动负载403，但在本实施例中，分别将二次侧电极91和二次侧电极92沿压电陶瓷基片10的横向全部宽度设在距压电陶瓷基片10的二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/6的位置的上表面12及下表面14上，使从压电陶瓷基片10的二次侧端面17开始、到距压电陶瓷基片10的二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/6的位置为止的压电陶瓷基片10沿压电陶瓷基片10的纵向向左极化，使从距压电陶瓷基片10的二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/6的位置开始、到距压电陶瓷基片10的二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/3的位置为止的压电陶瓷基片10沿压电陶瓷基片10纵向向右极化，将二次侧电极91通过连接部191连接到负载408的一端，将二次侧电极79通过连接部179连接到负载408的另一端，同时将二次侧电极81通过连接部181连接到负载408的另一端，将二次侧电极92通过连接部192连接到负载409的一端，将二次侧电极80通过连接部180连接到负载409的另一端，同时将二次侧电极82通过连接部182连接到负载409的另一端，这一点与第21实施例不同，其它方面与第21实施例相同，在二次侧即使与一次侧不公用接地电位也可以，可将一次侧电路和二次侧电路直流性隔离，在二次侧分别形成独立于一次侧的接地电极，可将一次侧的地和二次侧的地绝缘，另外，还可使二次侧不接地地浮置，提高了抗噪性，这一点是相同的。

在本实施例中，将二次侧电极79、81连在一起作为一个输出侧，将二次侧电极91作为另一输出侧，另外，将二次侧电极80、82连在一起作为一个输出侧，将二次侧电极92作为另一侧电极，因此与从二次侧电极79、81之间取出输出、从二次侧电极80、82之间取出输出的第21实施例相比较，二次侧电极间距约变为1/2，电极面积变为2倍，所以二次侧的静电容约变为4倍，输出阻抗约变为1/4。这样，压电变压元件的输出阻抗变小后，能加在与压电变压元件100的二次侧电极连接的负载上的电压因此而变大，从而能驱动更大的负载。

这样，通过将二次侧电极91设在二次侧电极79、81之间、将二次侧电极924设在二次侧电极80、82之间，则当使二次侧电极间极化时，与将二次侧电极79、81只设在二次侧区域的上表面12上、再将二次侧电极80、82设在下表面14上后使二次侧电极79、81之间及二次侧电极80、82之间沿纵向向右或向左的任意一个方向极化时相比较，二次侧电极间距变短，极化时施加的绝对电压变小。其结果，高压措施变容易了，能用较低的电压作为极化用的电源。

在本实施例中，连接点191、192设在压电陶瓷基片10的纵向振动波节216处，因此通过在连接点191、192对压电变压元件100的二次侧进行支持，能减小对压电变压元件100沿纵向的振动的阻碍。

第23实施例：

图24是说明本发明的第23实施例的压电变压器用的斜视图。本实施例能应用二次侧区域沿纵向极化的压电变压元件。

在图24中，压电变压元件100用引线架1010、1020及1430支承。引线架用支承构件1001支承、引线架1020用支承构件1002支承、引线架1430用支承构件1003支承。引线架1010及1020沿与压电陶瓷基片10的纵向垂直的方向设置，引线架1430沿与压电陶瓷基片10的纵向平行的方向设置。

引线架1010的一端附近和一次侧电极52用焊接方法连接固定在连接部152上，引线架1010的另一端附近连接固定在支承构件1001上。引线架1020的一端附近和一侧电极54用焊接方法固定在连接部154上，引线架1020的另一端附近连接固定在支承构件1002上。连接部152、154设在距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度的1/4处、且在与压电陶瓷基片10的纵向垂直的横向中央位置。

这样，由于一次侧电极52和引线架1010的连接部152、以及一次侧电极54和引线架1020的连接部154设在压电陶瓷基片10的纵向的振动波节202上，因此能使因将引线端子连接在压电陶瓷元件100上而对压电变压元件100沿纵向的振动产生的阻碍非常小。

引线架1430由副引线架1431～1434构成。副引线架1431是沿压电陶瓷基片10的纵向延伸的直线状的引线架，副引线架1431的端附近和二次侧电极74用焊接方法连接固定在连接部174上。连接部174设在压电陶瓷基片10的横向中央部。副引线架1432是沿压电陶瓷基片10的纵向延伸的直线状的引线架，副引线架1432的一端附近连接固定在支承构件1003上。

副引线架1433从副引从副引线架1431的另一端沿压电陶瓷基片10的横向朝向压电陶瓷基片10的横向端面18延伸，且从副引线架1431的另一端随着向压电陶瓷基片10的横向端面18延伸而从压电陶瓷基片10的横向沿压电陶瓷基片的纵向朝着离开压电陶瓷基片10的方向弯曲。副引线架1434从副引线架1432的另一端沿压电陶瓷基片10的横向朝向压电陶瓷基片10的横向端面18延伸，且从副引线架1432另一端随着朝压电陶瓷基片10的横向端面18延伸而从压电陶瓷基片10的横向沿压电陶瓷基片10的纵向朝着靠近压电陶瓷基片10的方向弯曲，副引线架1433的前端和副引线架1434的前端构成一个整体，由副引线架1433和副引线框1434构成弹性结构部1436。

二次侧电极74和引线架1430的连接部174位于压电陶瓷基片10的二次侧端面17附近，不是压电陶瓷基片10的纵向振动波节。

因此，在本实施例中，引线架1430具有弹性结构部1436，所以随着压电变压元件100沿纵向的振动，副引线架1433、1434绕点1435分别产生弯曲而振动。因此能抑制压电变压元件100沿纵向振动的阻碍。

第24实施例：

图25是说明本发明的第24实施例的压电变压器用的斜视图。在本实施例中，二次侧电极74和引线架1430的连接部174位于压电陶瓷基片10的二次侧端面17附近，不是压电陶瓷基片10的纵向振动波节，但由于引线架1440具有沿压电陶瓷基片10横向延伸的副引线架1443，所以副引线架1443随着压电变压元件100的纵向振动而绕点1444弯曲而振动。因此，能抑制压电变压元件100纵向振动的阻碍。

第25实施例：

图26是说明本发明的第25实施例的压电变压器用的斜视图。

二次侧电极74和引线架1450的连接部174位于压电陶瓷基片10的二次侧端面17附近、不是压电陶瓷基片10的纵向振动波节，但在本实施例中，引线架1450具有弹性结构部1456，副引线架1453、1454随压电变压元件100的纵向振动而分别绕点1455产生弯曲而振动。因此，能抑制制压电变压元件100的纵向振动的阻碍。

在第23至第25实施例中，引线架1430、1440、1450的材料最好使用磷青铜，厚度最好0.15～0.2mm。

第26实施例：

如图27A、B所示，一次侧电极32设在长方体形压电陶瓷基片10的上表面12的左侧1/3处，在压电陶瓷基片10的下表面14上与一次侧电极32相对地还设有一次侧电极34，一次侧电极32和一次侧电极34之间的压电陶瓷基片10沿上表面12和下表面14之间的厚度方向极化。

一次侧电极36从自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/53的位置到自一次侧端面16起距离为压电陶瓷基片10纵向长度2/3的位置设在压电陶瓷基片10的上表面12上，在压电陶瓷基片10的下表面14上与一次侧电极36相对地还设有一次侧电极38。一次侧电极36与一次侧电极32之间相隔距离设置，一次侧电极38与一次侧电极34之间相隔距离设置。一次侧电极36和一次侧电极38之间的压电陶瓷基片10沿其厚度方向极化。一次电极32和一次电极34之间的压电陶瓷基片10的极化方向与一次侧电极36和一次侧电极38之间的压电陶瓷基片10的极化方向相同。

二次侧电极93从二次侧端面17到自二次侧端17起距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/3以下的位置设在与压电陶瓷基片10的纵向垂直的横向上的横向端面18上，二次侧电极94与二次侧电极93相对地设置在压电陶瓷基片10的横向端面19上。二次侧电极93同一次侧电极36和38之间相隔规定的距离设置，二次侧电极94也同一次侧电极36及38相隔规定的距离设置。二次侧电极93和二次侧电极94之间的压电陶瓷基片10沿二次侧端面18和二次侧端面19之间的横向极化。

电源200的一端通过连接部132与一次侧电极32连接，并通过连接部138与一次侧电极38连接。电源200的另一端通过连接部134与一次侧电极34连接，并通过连接部136与一次侧电极36连接。

二次侧电极93通过连接部193连接在负载400的一端，负载400的另一端通过连接部194连接在二次侧电极94上。

电压从电源200加在一次侧电极32、34之间时，电场沿厚度方向加在左侧1/3的区域，利用沿与极化方向垂直的方向位移的横向压电效应，激起沿纵向的纵振动，于是压电变压元件100整体振动。在本实施例的压电变压器中，在一次侧端面16和二次侧端面17之间能按存在1.5波长应力分布的共振模式驱动。从电源200施加与这种1.5波长型模式的共振频率相等频率的电压。在本实施例中，将支点设在距一次侧端面16的距离为1/6波长的右侧位置212及距二次侧端面17的距离为1/6波长的左侧位置216。由于压电陶瓷基片10的一次侧端面16及二次侧端面17都呈敞开状态，因此在压电陶瓷基片10的纵向两端应力为零，振幅最大。而且在本实施例中，由于按1.5波长模式共振，所以应力分布及振幅分布分别如图27C及图27D所示。

如按这种1.5波长模式驱动，振动的波节便位于距压电陶瓷基片10的一次侧端面16为基片长度的1/6的距离处(波节212)、距压电陶瓷基片10的一次侧端面16为基片长度的1/2的距离处(波节214)、以及距压电陶瓷基片10的一次侧端面16为基片长度的5/6的距离处(波节216)三个位置。

在本实施例中，除了一次侧电极32、34外，还设有一次侧电极36、38。因此一次侧电极面积变大，从而使得压电变压元件100的输入阻抗变小。其结果，从电源200向压电变压元件100供给电能变容易了。

由于由二个区域构成一次侧电极，因此根据至此所述的理由，电压如从电源200加在一次侧电极上，一次侧电极36、38之间的压电陶瓷基片10的振动将使得由于电压从电源200加在一次侧电极32、34之间而激起的共振进一步增强。其结果，在一次侧能更有效地将从电源200供给的电能变换为弹性机械能。

这样，将一次侧电极36、38设在产生与设有一次侧电极32、34的区域的应力方向相反的应力的区域，使一次侧电极36和一次侧电极38之间的压电陶瓷基片10的极化方向与一次侧电极32和一次侧电极34之间的压电陶瓷基片10的极化方向相同，施加的电场方向相反，因此压电变压元件100的输入阻抗变小，从电源200向压电变压元件100供给电能变容易了，另外在一次侧能更有效地将输入的电能变换为弹性机械能，因此能使压电变压元件100的实际升压比增大。

在本实施例中，二次侧电极93设在压电陶瓷基片10的横向端面18上，二次侧极94与二次侧电极93相对地设在压电陶瓷基片10的横向端面19上，二次侧电极93和二次侧电极94之间的压电陶瓷基片10沿二次侧端面18和二次侧端面19之间的横向极化。因此，该二次侧电极93和二次侧电极94之间的压电陶瓷基片10和因一次侧电极32、34之间的压电陶瓷基片10及一次侧电极36。38之间的压电陶瓷基片10激起的纵向共振按泊松比相结合而沿横向振动，产生横向机械变形，沿横向极化方向产生电位差，因此可由二次侧电极93、94取出该电位差。

这样，在二次侧由于将二次侧电极91和二次侧电极94直流性地独立于一次侧电极32、34、36、38设置。因此可将一次侧电路和二次侧电路直流隔离，在二次侧分别形成独立于一次侧的接地电极(例如，将一次侧电极34、36和二次侧电极93作为互相独立的接地电极)。能将一次侧的地和二次侧的地绝缘，也可使二次侧不接地地浮置(例如使二次侧电极93不接地地浮置)，还能提高抗噪性。

在本实施例中，可将来自二次侧电极93及94的引线或引线架分别从压电陶瓷基板10的纵向振动波节216部分引出，其结果，能使纵向振动无阻碍，能容易地进行二次侧的电气连接及机械支承，压电变压元件100的输出稳定，也容易装配外壳。

在本实施例中，由于将振动波节212、214作为压电变压元件100的支点，因此能使由于支承压电变压元件100而对压电变压元件100的振动产生的阻碍非常小。

第27实施例：

图28是第27实施例的压电变压元件的斜视图。在第26实施例中，将二次侧电极93、94分别设在压电陶瓷基片10的横向端面18及19，但在本实施例中，将二次侧电极95、96分别设在压电陶瓷基片10的上表面12的横向端面18一侧及横向端面19一侧，两者沿压电陶瓷基片10的横向彼此相对，且从二次侧端面17开始、到距二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10的纵向长度的1/3以下的位置为止，这一点与第26实施例不同，其它方面相同。

在本实施例中，由于将二次侧电极95、96都设在压电陶瓷基片10的上表面12上，因此能用与一次侧电极32，36的同一个成膜工序形成二次侧电极95、96。另外，引线或引线架只连接在上表面12及下表面14上，能使引线或引线架的形状简化。

第28实施例：

图29是说明本实施例的压电变压元件100及本实施例的安装方法用的斜视图。

压电变压元件100与第27实施例的压电变压元件相比，一次侧的两个区域的极化方向彼此相反，因此对应的电极61和62彼此在电气上成一整体，这一点不同，其它方面相同。

压电变压器100由引线架1081、1082、1083及1084支持。引线架1082、1083由支承构件1091支持、引线架1081、1084由支承构件1092支承。引线加1081的一端附近和一次侧电极61用焊接方法连接固定在连接部161上。引线架1082的一端附近和一次侧电极62用焊接方法连接固定在连接部162上。引线架1083的一端附近和二次侧电极95用焊接方法连接固定在连接部195上，引线架1084的一端附近和二次侧电极96用焊接方法连接固定在连接部196上。连接部161、162是在自压电陶瓷基片10的一次侧端面16起的1/6距离处，且设在与压电陶瓷基片10的纵向垂直的横向的中央位置。连接部195、196设在自压电陶瓷基片10的二次侧端面17起距离为1/6处。

在本实施例中，将一次侧电极61和引线架1081的连接部161、以及一次侧电极62和引线架1082的连接部162设在振动波节212，将二次电极95和引线架1083的连接部195、以及二次侧电极96和引线架1084的连接部196设在振动波节216，而且由于引线架1081至1084薄且富有弹性，因此能使由于对压电变压元件100进行电气连接及支承压电变压元件100而对压电变压元件100的振动产生的阻碍非常小。

从Pb(Ni1/3Nb2/3)D₃-Pb(Zn1/3Nb2/3)O₃-PbTiO₃-PbZrO₃系列压电陶瓷烧结体切制出纵向长度为36mm，宽为7mm、厚为1mm大小的长方体，作为压电陶瓷基片10。其次，使用该压电陶瓷基板10，与第19实施例一样，作为一次侧。将二次侧电极95从二次侧端面17延伸10mm长设在压电陶瓷基片10的纵向，且从横向端面18延伸1mm长设在压电陶瓷基片10的横向内侧。将二次侧电极96从二次侧端面17延伸10mm长设在压电陶瓷基片10的横向内侧。将二次侧电极96从二次侧端面17延伸10mm设在压电陶瓷基片10的纵向，且从横向端面19延伸1mm长设在压电陶瓷基片10的横向内侧。二次侧电极95和二次侧电极96之间的距离为5mm，二次侧电极95和二次侧电极96彼此相对的长度为10mm。

将二次侧电极95连接在极化用高压直流电源(图中未示出)的负极上，将二次侧电极96连接在该高压直流电源的正极，在100℃的硅油中施加10KV，进行二次侧区域b的横向极化处理。

用引线悬吊压电变压元件100，测定了一次侧及二次侧的阻抗特性。并将一次侧的阻抗特性示于图30，将二次侧的阻抗特性示于图32。

其次，如图29所示，将一次侧电极61在连接间161处用焊接方法同引线架1081的一端附近连接固定，将一次侧电极62在连接部162处用焊接方法同引线架1082的一端附近连接固定。另外，将二次侧电极95在连接部195处用焊接方法同引线架1083的一端附近连接固定，二次侧电极96在连接部196处用焊接方法同引线架1084的一端附近连接固定。

在此状态下，测定了一次侧及二次侧的阻抗特性。一次侧的阻抗特性示于图31，二次侧的阻抗特性示于图33。与图30、图32所示的用引线悬吊压电变压元件100时的阻抗特性相比较，即使共振阻抗多少有些增大，但实际上几乎是无影响的程度。未观察到寄生现象，表现出优良的特性。

此后，将电源(图中未示出)的一端通过引线架1081连接在一次侧电极61上，将电源(图中未示出)的另一端通过引线架1082同一次侧电极62连接。将二次侧电极95通过引线架1083连接在负载(图中未示出)的一端，将负载(图中未示出)的另一端通过引线架1084连接在二次侧电极96上。使用A4笔记本式个人计算机上所用的长为225mm、直径为2.6mm的CFL作为负载。

从电源(图中未示出)施加130KHZ的电压。在本实施例中，用30V_rms的输入电压，获得了30000cd/m²的CFL的辉度。另外，施加约18V_rms的输入电压能使CFL开始点亮。

第29实施例：

图34是说明本发明的第29实施例的压电变压器用的斜视图。

压电变压元件100用引线架1081、1082、1110及1210支承。引线架1082、1110由支承构件1091支承，引线架1081、1210由支承构件1092支承。引线架1081、1082、1110及1210沿与压电陶瓷基片10的纵向垂直的方向设置。

引线架1081的一端附近在纵向振动波节和横向振动波节即连接部161处用焊接方法与一次侧电极61连接固定，引线架1081的另一端附近连接固定在支承构件1092上。引线架1082的一端附近在与连接部161相对的位置上的连接部162处用焊接方法与一次侧电极62连接固定，引线架1082的另一端附近连接固定在支持构件1091上。这样，由于连接点161和162是纵向振动和横向振动波节，因此能使由于将一次侧的引线架1081、1082连接在压电变压元件100上而对压电变压元件100的横向振动产生的阻碍非常小。

由于将二次侧电极95和引线架1110的连接部195、以及二次侧电极96和引线架1210的连接部196设在压电陶瓷基片10的纵向振动波节216上，所以能使由于将引线架1110、1210连接在压电变压元件100上而对压电变压元件100的纵向振动产生的阻碍非常小。

另一方面，二次侧电极95和二次侧电极96之间的压电陶瓷基片10沿压电陶瓷基片10的横向极化。因此，该二次侧电极95和二次侧电极96之间的压电陶瓷基片10与由一次侧电极61、62之间的压电陶瓷基片10激起的压电陶瓷基片10沿纵向共振按泊松比相耦合而沿压电陶瓷基片10的横向振动。其结果，横向振动的波节变成横向的中央部，二次侧电极95和引线架1110的连接部195、以及二次侧电极96和引线架1210的连接部196不是横向振动的波节。

在本实施例中，引线架1110及1210分别具有弹性结构部1120及弹性结构部1220，副引线架1113、1115随压电变压元件100的横向振动而绕点1117分别产生弯曲而振动，副引线架1114、1116分别绕点1118产生弯曲而振动，副引线架1213、1215分别绕点1217产生弯曲而振动，副引线框1214、1216分别绕点1218产生弯曲而振动。因此，能抑制压电变压元件100的横向振动的阻碍。

在本实施例中，二次侧电极的引线架作为弹性结构部，具有例如由副引线架1216、1218、1213及1215构成的环形结构的弹性结构部1220，但也可以将该环形结构切去一半而成U形弹性结构部，例如由副引线架1216及1218构成的弹性结构部1222。

第30实施例：

图35是说明本发明的第30实施例的压电变压器用的斜视图。

在本实施例中，二次侧电极95和引线架1140的连接部195、以及二次侧电极96和引线架1240的连接部196不是横向振动的波节，但引线架1140及1240分别具有沿压电陶瓷基处10的纵向延伸的副引线架1143及1243，所以随着压电变压元件100的横向振动，副引线架1143绕点1144产生弯曲而振动、副引线架1243绕点1244产生弯曲而振动。因此，能抑制压电变压元件100的横向振动的阻碍。

第31实施例：

图36是说明本发明的第31实施例的压电变压器用的斜视图。

二次侧电极95和引线架1150的连接部195、以及二次侧电极96和引线架1250的连接部196不是横向振动波节，但引线架1150及1250分别具有沿压电陶瓷基片10的纵向延伸的副引线架1153及1253，所以3随着压电变压元件100的横向振动，副引线架1153绕点1154产生弯曲而振动，副引线架1253绕点1254产生弯曲而振动。因此能抑制压电变压元件100的横向振动的阻碍。

在上述第29实施例至第31实施例中，引线架1018、1082、1110、1140、1150、1210、1240及1250，易于利用蚀刻或冲压加工。另外，引线架1081、1082、1110、1140、1150、1210、1240及1250的材料最好采用磷青铜，厚度最好为0.15～0.2mm。

第32实施例：

图37是说明本发明的第32实施例的压电变压器用的斜视图。

二次侧电极95和引线架1160的连接部195、以及二次侧电极96和引线架1260的连接部196不是横向振动波节。但是引线架1160及1260分别具有弹性结构部1169及弹性结构部1269，随着压电变压元件100的横向振动，副引线架1163、1164绕点1165分别产生弯曲而振动，副引线架1263、1264分别绕点1265产生弯曲而振动。因此能抑制压电变压元件100的横向振动的阻碍。

引线架1160及1260的材料最好采用铁合金或磷青铜，厚度最好为0.15～0.20mm。

在第29至32实施例中，作为压电变压元件100，使用了与第28实施例中相同的元件，但不受此限，也能使用二次区域沿横向极化的压电变压器。

第33实施例：

图38是第33实施例的压电变压元件的斜视图。与图29所示的第28实施例的不同点在于：将二次侧电极93、94分别设在压电陶瓷基片10的横向端面18及19上，且从二次侧端面17开始、到距二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10的纵向长度的1/3以下的位置为止。

第34实施例：

图39A、B是第34实施例的压电变压元件例图，图39A是斜视图、图39B是断面图。

与图29所示的第28实施例的不同点在于：将二次侧电极95设在压电陶瓷基片10的上表面12的横向端面18一侧，且从二次侧端面17开始、到距二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10的纵向长度的1/3以下的位置为止，将二次侧电极97设在压电陶瓷基片10的下表面14的横向端面19一侧，以便与二次侧电极91在压电陶瓷基片10的横向相对，且从二次侧端面17开始，到距二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10的纵向长度的1/3以下的位置为止。

在本实施例中，由于将二次侧电极95设在压电陶瓷基片的上表面12上，所以能用与一次侧电极61同一个成膜工序形成二次侧电极95，由于将二次侧电极97设在压电陶瓷基片的下表面14上，所以能用与一次侧电极62同一个成膜工序形成二次侧电极97。另外，引线或引线架只与上表面12及下表面14连接，因此能使引线或引线架的形状简化。

第35实施例：

如图40A、B所示，一次侧电极52设在长方体状的压电陶瓷基片10的上表面12的左侧3/4的区域，一次侧电极54与一次侧电极52相对地设在压电陶瓷基片10的下表面14上，一次侧电极52和一次侧电极54之间(一次侧区域a)的压电陶瓷基片10沿上表面12和下表面14之间的厚度方向极化。但是，一次侧端面16和距一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/2的位置之间(区域0)的压电陶瓷基处10向下极化，而距一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/2的位置和距一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度3/4的位置之间(区域P)的压电陶瓷基片10向上极化，区域0的压电陶瓷基片10的极化方向和区域P的压电陶瓷基片10的极化方向彼此相反。

二次侧电极98、99分别设在距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10的纵向长度的3/4的位置和二次侧端面17之间(二次侧区域b)的压电陶瓷基片10的横向端面18及横向端面19上，且从二次侧端面17开始到距二次侧端17的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/4以下的位置为止。二次侧电极98与一次侧电极52、54相隔规定的间距设置，二次侧电极99与一次侧电极52、54相隔规定的间距设置。二次侧电极98和二次侧电极99之间的压电陶瓷基片10沿压电陶瓷基片10的横向极化。

电源200的一端通过连接部152与一次侧电极52连接，电源200的另一端通过连接部154与一次侧电极54连接。

二次侧电极98通过连接部198连接在负载400的一端，负载400的另一端通过连接部199连接在二次侧电99上。

能按图40c，图40d的所示的1波长模式的频率驱动，振动波节位于距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为基片长度的1/4处(波节202)和距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为基片长度的3/4处(波节204)。在本实施例中，连接部152、154设在振动波节202。

在本实施例中，使一次侧电极52、54从一次侧端面16延伸到距该一次端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度的3/4的位置。因此，一次侧电极面积变大，由于这一原因，压电变压元件100的输入阻抗变小。其结果，从电源200向压电变压元件100供给电能变容易了。

区域0的应力沿压电陶瓷基片10上的上表面12的方向，与此不同，区域P的应力沿压电陶资基片10的下表面的方向，且与区域0的应力方向相反。区域0的极化方向与区域P的极化方向相反，但所加电场方向相同。因此当电压从电源200加在一次侧电极52、54之间时，区域P的压电陶瓷基片10的振动将使由于电压从电源200加在区域0上而激起的共振进一步增强。其结果，在一次侧，能更有效地将从电源200供给的电能变换成弹性机械能。

这样，在二次侧由于将二次侧电极98和二次侧电极99直流性地独立于一次侧电极52及54设置，因此能将一次侧电路和二次侧电路直流隔离，在二次侧分别形成独立于一次侧的接地电极(例如，一次侧电极54和二次侧电极98作为彼此独立的接地电极)，能将一次侧的地和二次侧的地绝缘，另外使二次侧不接地地浮置(例如，使二次侧电极98不接地地浮置)，提高噪性。

在本实施例中，由于将振动波节202作为压电变压元件100的支点，所以能减小由于支承压电变压元件100而对压电变压元件100的振动产生的阻碍。

第36实施例：

如图41a所示，一次侧电极61设在长方体形压电陶瓷基片10的上表面12的左侧2/3的区域，一次侧电极62与一次侧电极61相对地设在压电陶瓷基片10的下表面14上，一次侧电极61和一次侧电极62之间(一次侧区域a)的压电陶瓷基片10沿上表面12和下表面14之间的厚度方向极化。但是，一次侧端面16和距一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/3的位置之间(区域K)的压电陶瓷基片10向下极化，距一次侧端面16的距离为压电陶资基片10纵向长度1/3的位置和距一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度2/3的位置之间(区域I)的压电陶瓷基片10向上极化，区域K的压陶瓷基片10的极化方向和区域I的压电陶瓷基片10的极化方向彼此相反。

二次侧电极64、65分别设在距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10的一次端面16的距离为压电陶基片10纵向长度2/3的位置和二次侧端面17之间(二次侧区域6)的压电陶瓷基片10的下表面14的区电陶瓷基片10的横端面18—侧和横向端面19—侧上，以便使二次侧电64、65沿压电陶瓷基片10的横向彼此相对，且从二次侧端面17开始，到距二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/3以F的位置为止。二次侧电极64、65与一次侧电极62相距规定间隔设置。

二次侧电极63设在距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为压电陶瓷基片10纵向长度2/3的位置和二次侧端面之间(二次侧区域b)的压电陶瓷基片10的上表面12上的压电陶瓷基片10的横向中央部位，以便使二次侧电极64、65沿压电陶瓷基片10的横向彼此相对，且从二次侧端面17开始到距二次侧端面17的距离为压电陶瓷基片10纵向长度1/3以下的位置为止。二次侧电极63与一次侧电极61相距规定间隔设置。

二次侧电极63从二次侧端面17延伸的长度与二次侧电极64、65从二次侧端面17延伸的长度与二次侧电极64、65从二次侧端面17延伸的长度相同。

二次侧电极64和二次侧电极63之间沿压电陶瓷基片10的横向极化，二次侧电极65和二次侧电极63之间沿压电陶瓷基片的横向极化，但与二次侧电极64和二次侧电极63之间侧电极63之间的极化方向相反。

如果将电压加在一次侧电极61、62之间，则在左侧2/3的区域(一次侧区域a)沿厚度方向施加电场，利用沿与极化方向垂直的方向位移的横向压电效应，沿纵向激起纵振动，于是压电变压元件整体振动。在本实施例的压电变压元件100中，在一次侧端面16和二次侧端面17之间按存在1.5波长应力分布的共振模式进行驱动。在一次侧电极61、62之间施加与这种1.5波长模式的共振频率相等频率的电压。在本实施例中，由于压电陶瓷基片10的一次侧端面16及二次侧端面17都敞开，所以压电陶瓷基片10的纵向两端的应力为零，振幅最大。而且，在本实施例中，能按1.5波长模式共振，这时，应力分布及振幅分布分别如图41b及图41c所示。

如果按这种1.5波长模式驱动时，振动波节位于距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为基片长的1/6的位置(波节212)、距压电陶瓷基片10的一次侧端面16的距离为基片长度的1/2的位置(波节214)、以及距压电陶瓷基片10的一次端面16的距离为基片长度的5/6的位置(波节216)共3处。在本实施例中，连接部161、162设在振动波节212处，连接部263设在振动波节214处。

在本实施例中，在一次侧区域a内，将一次侧电极61、62延伸到产生与区域K的应力方向相反的应力的区域I，使区域K的极化方向与区域I的极化方向相反，所施加的电场方向相同，因此压电变压元件100的输入阻抗变小，从连接在一次侧端子1201、1202之间的电源(图中未示出)向压电变压元件100供给电能变得容易了，另外，在一次侧区域a能更有效地将输入的电能变换为弹性机械能，所以能使压电变压元件100的实际升压比增大。

与二次侧极64、65沿横向上的任意一个方向极化时相比较，二次侧电极间距变为1/2，电极面积变为2倍，所以二次侧的静电电容变为4倍，输出阻变为1/4。这样，如压电变压元件100的输出阻抗变小，能加在连接在压电变太元件100的二次侧端子1301、1302之间的负载上的电压因此而变大，低阻抗的负载也能驱动。

由于二次侧电极间距短，所以极化时加的绝对电压变小。结果使得就压措施变容易了，能使用较低的电压作为极化用的电源。

其次，参照图42说明本实施例的压电变压元件100的制造方法。

在本实施例中，利用网板印刷等方法，在压电陶瓷基片10的区域K的上表面12上形成一次侧电极611，在压电陶瓷基片10的区域K的下表面14上形成一次侧电极621，在压电陶瓷基片10区域L的上表面12上形成一次侧电极613，在压电陶瓷基片10的区域L的下表面14上形成一次侧电623，在压电陶瓷基片10的二次侧区域b的上表面12上形成二次侧电极63，在压电陶瓷基片二次侧区域b的下表面14上分别形成二次侧电极64、65。

然后，将一次侧电极611、621连接在极化用的高压直流电源(图中未示出)上，将一次侧电术613、623连接在极化用的另一高压直流电源(图中未示出)上，分别从各高压直流电源施加各自的高压，在区域K和区域L沿厚度方向进行极化。

另一方面，将二次侧电极63连接在极化用的高压直流电源(图中未示出)的另一端，施加高压，进行二次侧区域b的沿压电陶瓷基片10的横向的极化处理。

然后，利用导电性胶633，将一次侧电极611和613连接起来作为图41a所示的一次侧电61，用导电性胶643将一次侧电极621和623连接起来作为图41a所示的一次电极62。

在本实施例中，虽然用导电性胶连接一次侧电伏611和613，以及621和623，但也可有用导电性胶，而用引线进行电气连接。

第37实施例：

图43a～43E是说明本发明的第37实施例的压电变压元件用的图，图43是上表面图，图43b是下表面图，图43c是沿图43a中ZZ线的断面图，图43d是用1.5入驱动时的应力分布图。图43E是振幅分布力。

这样，由于将二次侧电极66、67和一次侧电极62的公用接地电极70设在压电陶瓷基片10的下面面14上，所以不需要用引线等从外部对二次侧电极66、67进行电气连接。另外，二次侧电极63在连接部263处被连接在引线架(图中未示出)上。

在本实施例中，一次侧的两个区域的极化方向相反，但也可使一次侧电极的两个区域极化方向相同，将一个区域的电极连接在另一个区域的相反一侧面的电极上。

Claims (18)

1.一种压电式变压器，其特征在于：它备有具有第1主表面和与上述第1主表面相对的第2主表面的压电基片，将上述第1主表面和第2主表面的延伸方向作为上述压电基片的纵向，上述压电基片至少具有将上述纵向划分而成的第1区域、第2区域和第3区域，上述压电基片的上述第1区域具有约为上述压电基片的上述纵向长度的1/n(n为2以上的整数)长度，在上述第1区域的上述第1主表面和第2主表面上分别互相相对地设置第1一次侧电极和第2一次侧电极，上述第1区域的上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极之间沿上述第1主表面和上述第2主表面间的厚度方向被极化，在与上述第1区域之间沿上述纵向相隔规定距离的上述压电基片的上述第2区域上设置二次侧电极，上述第3区域设在上述第1区域与上述第2区域之间，并具有上述压电基片的上述纵向长度的1/n以下长度，在上述第3区域的上述第1主表面和上述第2主表面上分别互相相对地设置第3一次侧电极和第4一次侧电极，上述第3区域的上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极之间沿上述厚度方向的规定方向被极化，同时上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极与上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，上述第2区域沿上述纵向被极化。

2.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述第3区域上的上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极之间的极化方向与上述第1区域上的上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极之间的极化方向相同，上述第3一次侧电极和上述第2一次侧电极电气连接，上述第4一次侧电极和上述第1一次侧电极电气连接。

3.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述第3区域上的上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极之间的极化方向与上述第1区域上的上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极之间的极化方向相反，上述第3一次侧电极和上述第1一次侧电极电气连接，上述第4一次侧电极和上述第2一次侧电极电气连接。

4.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述压电基片具有将上述纵向划分而成的第5区域和第6区域，上述第5区域相对于第2区域设在与上述第1区域相反的一侧，并具有约为上述纵向长度的上述1/n的长度，上述在第5区域的上述第1主表面和第2主表面上分别互相相对设置第7一次侧电极和第8一次侧电极，上述第5区域的上述第7一次侧电极和上述第8一次侧电极之间沿上述厚度方向的规定方向被极化，同时上述第7一次侧电极和上述第8一次侧电极与上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，上述第6区域设在上述第5区域和上述第2区域之间，并具有纵向长度的上述1/n以下的长度，在上述第6区域的上述第1主表面和上述第2主表面上分别互相相对设置第9一次侧电极和第10一次侧电极，上述第6区域的上述第9一次侧电极和上述第10一次侧电极之间上述厚度方向的规定方向被极化，同时上述第9一次侧电极和上述第10一次侧电极与上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，至少在上述第1或第2主表面的任意一个表面上设置上述二次侧电极，上述二次侧电极两侧的上述第2区域沿上述纵向被极化。

5.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述压电基片具有与上述纵向正交的第1端面和第2端面，上述第1和第2一次侧电极从上述第1端面到距离约为上述第1端面和上述第2端面之间距离的1/2长度的位置分别沿上述纵向延伸设置，上述第3和第4一次侧电极分别设置在上述第1和第2一次侧电极与上述二次侧电极之间，上述第3区域在上述厚度方向上沿与上述第1区域极化方向相同的方向被极化，上述第4一次侧电极和上述第1一次侧电极电气连接，上述第3一次侧电极和上述第2一次侧电极电气连接。

6.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述压电基片具有与上述纵向正交的第1端面和第2端面，上述第1和第2一次侧电极从上述第1端面到距离约为上述第1端面和上述第2端面之间距离的1/3长度的位置分别沿上述纵向延伸设置，上述第3和第4一次侧电极从自上述第1端面起距离约为上述第1端面和上述第2端面之间距离的1/3长度的位置到自上述第1端面起距离约为第1端面和第2端面之间距离的2/3以下长度的位置、在上述第1和第2一次侧电极与上述二次侧电极之间分别沿上述纵向延伸设置，上述第3区域在上述厚度方向上沿与上述第1区域极化方向相同的方向极化，上述第4一次侧电极和上述第1一次侧电极电气连接，上述第3一次侧电极和上述第2一次侧电极电气连接。

7.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述压电基片具有与上述纵向正交的第1端面和第2端面，上述第1和第2一次侧电极从上述第1端面到距离约为上述第1端面和上述第2端面之间距离的1/2长度的位置分别沿纵向延伸设置，上述第3和第4一次侧电极分别设置在与上述二次侧电极之间，上述第3区域在上述厚度方向上沿与上述第1区域极化方向相反的方向被极化，上述第3一次侧电极和上述第1一次侧电极电气连接，上述第4一次侧电极和上述第2一次侧电极电气连接。

8.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述压电基片具有与上述纵向正交的第1端面和第2端面，上述第1和第2一次侧电极从上述第1端面到距离约为上述第1端面和上述第2端面之间距离的1/3长度的位置分别沿上述纵向延伸设置，上述第3和第4一次侧电极从自上述第1端面起距离约为上述第1端面和上述第2端面之间距离的1/3长度的位置到自上述第1端面起距离约为第1端面和第2端面之间距离的2/3以下长度的位置、在上述第1和第2一次侧电极与上述二次侧电极之间分别沿上述纵向延伸设置，上述第3区域在上述厚度方向上沿与上述第1区域极化方向相反的方向极化，上述第3一次侧电极和上述第1一次侧电极电气连接，上述第4一次侧电极和上述第2一次侧电极电气连接。

9.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述压电基片具有与上述纵向正交的第1端面和第2端面，上述第1和第2一次侧电极从上述第1端面到距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/3长度的位置分别沿上述纵向延伸设置，设置在上述第3区域上的上述第3和第4一次侧电极，从自上述第1端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/3长度的位置到自上述第1端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度的2/3长度的位置分别沿上述纵向延伸设置，在上述第3区域和上述第2端面之间设置二次侧区域，上述第3区域在上述厚度方向上沿与上述第1区域极化方向相反的方向极化，上述第1一次侧电极和上述第3一次侧电极电气连接，将上述第2一次侧电极和上述第4一次侧电极电气连接，上述二次侧区域备有上述第2端面侧的第7区域和上述第2区域，上述二次侧电极在从上述第2端面到距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/6长度的位置设置在上述第1主表面和上述第2主表面的至少一个表面上，在靠近上述第2端面的上述压电基片的上述第1主表面和上述第2主表面的至少一个表面上或上述压电基片的上述纵向的第2端面上设置第2二次侧电极，上述第7区域位于上述第2端面与自上述第2端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/6长度的位置之间，沿上述纵向被极化，上述第2区域位于自上述第2端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/6长度的位置与自上述第2端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度1/3长度的位置之间，在上述纵向上沿与上述第7区域极化方向相反的方向被极化。

10.根据权利要求1所述的压电式变压器，其特征在于：上述压电基片具有与上述纵向正交的第1端面和第2端面，上述第1和第2一次侧电极从上述第1端面到距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/3长度的位置分别沿上述纵向延伸设置，设置在上述第3区域上的上述第3和第4一次侧电极，从自上述第1端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/3长度的位置到自上述第1端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度的2/3长度的位置分别沿上述纵向延伸设置，在上述第3区域和上述第2端面之间设置二次侧区域，上述第3区域在上述厚度方向上沿与上述第1区域极化方向相同的方向极化，上述第1一次侧电极和上述第3一次侧电极电气连接，将上述第2一次侧电极和上述第4一次侧电极电气连接，上述二次侧区域备有上述第2端面侧的第7区域和上述第2区域，上述二次侧电极在从上述第2端面到距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/6长度的位置设置在上述第1主表面和上述第2主表面的至少一个表面上，在靠近上述第2端面的上述压电基片的上述第1主表面和上述第2主表面的至少一个表面上或上述压电基片的上述纵向的第2端面上设置第2二次侧电极，上述第7区域位于上述第2端面与自上述第2端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/6长度的位置之间，沿上述纵向被极化，上述第2区域位于自上述第2端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度的1/6长度的位置与自上述第2端面起距离约为上述压电基片的上述纵向长度1/3长度的位置之间，在上述纵向上沿与上述第7区域极化方向相反的方向被极化。

11.根据权利要求10所述的压电式变压器，其特征在于：在上述第2区域内，至少在上述纵向与上述二次侧电极相对设置第3二次侧电极，以便在上述二次侧电极与上述第3二次侧电极之间取出输出。12.根据权利要求1至10中任何一项所述的压电式变压器，其特征在于：在上述二次侧电极与上述第3二次侧电极或第4二次侧电极之间取出输出。

13.一种压电式变压器，其特征在于：它备有具有上述第1主表面、与上述第1主表面相对的第2主表面、与上述第1主表面一边的延伸方向即第1方向正交的第1端面和第2端面的实质长方体形压电基片，第1和第2一次侧电极在上述压电基片的上述第1主表面和上述第2主表面上从上述第1端面到距离约为上述第1端面与上述第2端面之间距离的1/3长度的位置分别沿上述第1方向延伸设置，第3和第4一次侧电极在上述压电基片的上述第1主表面和上述第2主表面上、从自上述第1端面起距离约为上述第1端面与上述第2端面之间距离的1/3长度的位置到自上述第1端面起距离约为上述第1端面与上述第2端面之间距离的2/3长度的位置沿上述第1方向分别延伸设置，上述第1一次侧电极与上述第2一次侧电极之间的上述压电基片沿上述第1主表面与上述第2主表面之间的厚度方向被极化，上述第3一次侧电极与上述第4一次侧电极之间的上述压电基片沿上述厚度方向被极化，上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极与上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，在上述第1方向上从上述第2端面到距离约为上述第1端面与上述第2端面之间距离的1/3长度的位置的上述压电基片中的规定区域为二次侧区域，至少在上述二次侧区域的上述第2端面或靠近上述第2端面的第1主表面上设置二次侧电极，上述二次侧区域的至少上述二次侧电极与上述第3一次侧电极之间沿上述第1方向被极化。

14.一种压电式变压器，其特征在于：它备有具有第1主表面及与上述第1主表面相对的第2主表面的实质长方体形压电基片，上述压电基片在上述第1主表面一边的延伸方向即第1方向上设有第1一次侧区域和第2一次侧区域以及二次侧区域，上述第1一次侧区域和上述第2一次侧区域以及上述二次侧区域为不同的区域，上述第1一次侧区域具有上述压电基片第1方向长度的大约1/n(n为2以上的整数)的长度，在上述第1一次侧区域的上述第1主表面与第2主表面上分别相互相对设置第1一次侧电极和第2一次侧电极，上述第1一次侧电极与上述第2一次侧电极之间沿上述压电基片的厚度方向被极化，上述第2一次侧区域具有上述压电基片第1方向长度的上述1/n以下的长度，在上述压电基片的上述第2一次侧区域的上述第1主表面与上述第2主表面上分别相互相对设置第3一次侧电极和第4一次侧电极，上述第2一次侧区域的上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极之间在上述压电基片的厚度方向上沿定方向被极化，同时上述第3一次侧电极和上述第4一次侧电极与上述第1一次侧电极和上述第2一次侧电极按规定的连接状态电气连接，在上述二次侧区域上，在与上述第1主表面的上述一边垂直的上述第1主表面的另一边的延伸方向即第2方向上设置相互相对的第1一次侧电极和第2一次侧电极，上述二次侧区域的至少上述第1一次侧电极与上述第2一次侧电极之间在上述第2方向上被极化。

15.根据权利要求14所述的压电式变压器，其特征在于：第3二次侧电极上述在第2方向上与上述第1和第2二次侧电极分别相对地设置在上述二次侧区域的上述第1和第2二次侧电极之间，上述二次侧区域的上述第1二次侧电极和第3二次侧电极之间沿上述第2方向被极化，上述二次侧区域的上述第2二次侧电极和第3二次侧电极之间在上述第2方向上沿与上述第1二次侧电极和第3二次侧电极之间的极化方向相反的方向极化，以便在上述第1和第2二次侧电极与上述第3二次侧电极之间取出二次侧功率。

16.根据权利要求1至13中任何一项所述的压电式变压器，其特征在于：在上述二次侧电极还备有与上述二次侧电极和上述第2二次侧电极一侧、或与上述二次侧电极和上述第3二次侧电极一侧进行电气地和机械地连接的用于支承上述压电基片的引线端子，上述引线端子备有随着上述纵向或上述第1方向的振动而在上述纵向或上述第1方向产生弯曲并振动的弹性结构部分。

17.根据权利要求14或15所述的压电式变压器，其特征在于：在第1至第3二次侧电极的至少一个电极上备有被电气地和机械地连接着的用于支承上述压电基片的引线端子，上述引线端子备有随着上述第2方向的振动而在上述第2方向产生弯曲并振动的弹性结构部分。

18.装有权利要求1、13及14中任何一项所述压电式变压器的变流器。

19.装有权利要求1、13及14中任何一项所述压电式变压器的液晶显示器。

Images