JP2002218680A - エネルギー送受信システム及び方法並びにそれに用いられる受信機 - Google Patents
エネルギー送受信システム及び方法並びにそれに用いられる受信機Info
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Abstract
るとともに、システム全体を比較的小さくする。 【解決手段】 送信機1は、所定のエネルギーを有する
N個(Nを整数とする。)の周波数の電磁波を発生させ
る。受信機2は、N個の周波数のうちの対応する周波数
の電磁波をそれぞれ受信して、エネルギーに変換するN
個の受信及び変換部2−1,2−2,...,2−Nを
有する。
Description
ータアレイを有するデバイスに利用され、無線によって
エネルギーのやりとりを選択的に行うエネルギー送受信
システム及び方法並びにそれに用いられる受信機に関す
るものである。
イのように複数のパーツにエネルギーを供給するに当た
り、個々のアクチューエータにそれぞれ電源からの配線
をお粉っている。
の個数が多くなるに従って配線の数も多くなり、その結
果、これらの配線が交差しないように配置することは、
設計上極めて困難である。
アクチュエータに比べて大きく、結果的にシステム全体
が比較的大きくなっているのが現状である。
にシステム全体を比較的小さくすることができるエネル
ギー送受信システム及び方法並びにそれに用いられる受
信機を提供することである。
送受信システムは、所定のエネルギーを有する複数の周
波数の電磁波を発生させる送信機と、前記複数の周波数
のうちの対応する周波数の電磁波をそれぞれ受信して、
エネルギーに変換する複数の受信及び変換部を有する受
信機とを具え、これら受信及び変換部がそれぞれ、前記
対応する周波数の共振周波数を有し、前記エネルギーを
出力する回路と、その回路から出力されるエネルギーに
よって駆動されるパーツとを有することを特徴とするも
のである。
わち無線によってやりとりしているので、パーツに配線
を行う必要がなくなり、システムの設計の自由度が向上
する。また、配線を通じて電源をパーツに接続する必要
がないので、システム全体を比較的小さくすることがで
きる。
コイルを有する。これらのコイルを、半導体加工技術、
特にフォトリソグラフィー技術を用いて形成することが
できる。なお、めっき技術を用いることによって、低抵
抗かつ高インダクタンスのコイルを構成することができ
る。
でき、前記アクチュエータを、静電アクチュエータ(例
えば櫛型アクチュエータ)、ピエゾアクチュエータ又は
形状記憶合金アクチュエータとする。
い。この場合、配線なしでミラーを動かす、すなわち、
ミラーの角度を変えて光の反射を制御することができる
ので、本発明を画像表示装置に適用することができる。
発生させる材料を含むヒータとすることもできる。この
場合、電磁誘導加熱を選択的に行うことができ、すなわ
ち、ヒータを選択的に発熱させることができる。
なモータとすることもできる。この場合、各ステータに
選択的にエネルギーを供給することによって、モータを
駆動させる。
定のエネルギーを有する複数の周波数の電磁波を発生さ
せるステップと、前記複数の周波数のうちの対応する周
波数の電磁波をそれぞれ受信するステップと、前記電磁
波をそれぞれエネルギーに変換し、対応するパーツをそ
れぞれ駆動させるステップとを具えることを特徴とする
ものである。
が向上するとともに、システム全体を比較的小さくする
ことができる。
を有する複数の周波数のうちの対応する周波数の電磁波
をそれぞれ受信して、エネルギーに変換する複数の受信
及び変換部を具え、これら受信及び変換部がそれぞれ、
前記対応する周波数の共振周波数を有し、前記エネルギ
ーを出力する回路と、その回路から出力されるエネルギ
ーによって駆動されるパーツとを有することを特徴とす
るものである。
が向上するとともに、システム全体を比較的小さくする
ことができる。
コイルを有する。これらのコイルを、半導体加工技術、
特にフォトリソグラフィー技術を用いて形成することが
できる。なお、めっき技術を用いることによって、低抵
抗かつ高インダクタンスのコイルを構成することができ
る。
でき、前記アクチュエータを、静電アクチュエータ(例
えば櫛型アクチュエータ)、ピエゾアクチュエータ又は
形状記憶合金アクチュエータとする。
い。この場合、配線なしでミラーを動かす、すなわち、
ミラーの角度を変えて光の反射を制御することができる
ので、本発明を画像表示装置に適用することができる。
発生させる材料を含むヒータとすることもできる。この
場合、電磁誘導加熱を選択的に行うことができ、すなわ
ち、ヒータを選択的に発熱させることができる。
なモータとすることもできる。この場合、各ステータに
選択的にエネルギーを供給することによって、モータを
駆動させる。
ステム及び方法並びにそれに用いられる受信機の実施の
形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発
明によるエネルギー送受信システムを示す図である。こ
のエネルギー送受信システムは、所定のエネルギーを有
するN個(Nを整数とする。)の周波数の電磁波を発生
させる送信機1と、N個の周波数のうちの対応する周波
数の電磁波をそれぞれ受信して、エネルギーに変換する
N個の受信及び変換部2−1,2−2,...,2−N
を有する受信機2とを具える。
接続された可変コンデンサ12と、これら交流電源11
及び可変コンデンサ12に並列接続したコイル13とを
有する。本実施の形態では、可変コンデンサ12の可変
容量をCtとするとともに、コイル13のインダクタン
スをLtとする。
2−Nは、コイル21a−1,21a−2,...21
a−N及びそれに並列に接続したコンデンサ21b−
1,21b−2,...21b−Nを有するLC回路2
1−1,21−2,...21−Nと、アクチュエータ
22−1,22−2,...22−Nと、ダイオード2
3−1,23−2,...23−Nとを有する。これら
LC回路21−1,21−2,...21−N、アクチ
ュエータ22−1,22−2,...22−N及びダイ
オード23−1,23−2,...23−Nを、後に説
明するように従来の半導体技術でシリコンウェファ上に
形成することができる。
1a−2,...21a−Nのインダクタンスをそれぞ
れ、Lr1,Lr2,...LrNとする。なお、これ
らインダクタンスは、Lr1<Lr2<...<LrN
の関係を有する。また、コンデンサ21b−1,21b
−2,...21b−Nの容量をそれぞれCr1,Cr
2,...CrNとする。これらの容量は、Cr1<C
r2<...<CrNの関係を有する。
周波数をLC回路21−1,21−2,...21−N
の共振周波数にそれぞれ一致させるために、可変容量C
tは、Cr1・Lr1/LtとCrN・LrN/Ltと
の間で変化する。
1a−Nとして、図2に示すような立体コイル又は図3
に示すような平面コイルを使用する。これらのコイル
を、半導体加工技術、特にフォトリソグラフィー技術を
用いて形成することができる。なお、めっき技術を用い
ることによって、低抵抗かつ高インダクタンスのコイル
を構成することができる。
状にパターニングし(図2A)、立体にしたときにコイ
ルになるように折り曲げることによって(図2B)、立
体コイルを形成することができる。このように、平面か
らの折り曲げ技術を用いることによって、微小かつ高イ
ンダクタンスのコイルを形成することができる。
面コイル31を、折り曲げ機構32を用いて基板33上
に形成する。これによって、コイルのQ値(quality fa
ctor)を高めるとともに、各アクチュエータへのエネル
ギー供給の選択性を高めることができる。折り曲げ機構
32として、ポリイミドを用いたヒンジ構造などが有効
である。組立に当たり、折り曲げ機構32のヒンジ部に
半田のような低温で溶融する材料をパターニングし、こ
れを溶融させることによって発生する表面張力を利用し
て、自己組立的に平面コイル31を基板33から離す。
2,...22−Nを、静電アクチュエータ(例えば櫛
型アクチュエータ)、ピエゾアクチュエータ又は形状記
憶合金アクチュエータとする。
は、可変コンデンサ12の可変容量を調整することによ
って、LC回路21−1,21−2,...21−Nの
うちの対応する共振周波数を有するとともに所定のエネ
ルギーを有する電磁波を発生させる。なお、電磁波が有
するエネルギーの量は、コイル13に供給される電流の
大きさ、周波数、送信機1と受信機2との間の距離等に
よって決定される。
有するLC回路21−1,21−2,...21−Nに
供給され、対応するアクチュエータ22−1,22−
2,...22−Nは、LC回路21−1,21−
2,...21−Nから出力されるエネルギーによって
駆動される。
ル21a−1,21a−2,...21a−Nとの間の
誘導結合を利用してエネルギーをやりとりしているの
で、アクチュエータ22−1,22−2,...22−
Nに配線を行う必要がなくなり、システムの設計の自由
度が向上する。また、配線を通じて交流電源11をパー
ツに接続する必要がないので、システム全体を比較的小
さくすることができる。
ステムの受信機の製造工程を説明するための図である。
エネルギー送受信システムを製造するに当たり、先ず、
厚さが550μmの基板41a、その上に堆積された厚
さが3.0μmのSiO2層41b及びその上に堆積さ
れた厚さが5.5μmの単結晶層41cからなるSOI
41を用意する(図4A)。
ために反応性イオンエッチング(RIE)を行い(図4
B)、ポリイミド43のスピンコーティング及びパター
ニングを行う(図4C)。最後に、厚さが5μmのCu
をスパッタリング及びパターニングすることによって受
信コイル44を形成し(図4D)、アクチュエータ42
をSOI41から分離する(図4E)。
のではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例え
ば、アクチュエータとして、基板と絶縁層を介した薄膜
に曲率を与え、基板とこの薄膜に電圧をかけることによ
って薄膜が基板に密着し又は離れる静電フラップアクチ
ュエータアレイとすることができる。また、静電マイク
ロアクチュエータ、ピエゾマイクロアクチュエータ、形
状記憶合金マイクロアクチュエータ等のマイクロアクチ
ュエータをパーツとして使用することもできる。
インダクタンスを、所望に応じて任意に変更することが
できる。
よい。この場合、配線なしでミラーを動かす、すなわ
ち、ミラーの角度を変えて光の反射を制御することがで
きるので、本発明を画像表示装置に適用することができ
る。
うな渦電流を発生させる材料を含むヒータとすることも
できる。この場合、電磁誘導加熱を選択的に行うことが
でき、すなわち、ヒータを選択的に発熱させることがで
きる。
ようなモータとすることもできる。この場合、各ステー
タに選択的にエネルギーを供給することによって、モー
タを駆動させる。
す図である。
信機の製造工程を説明するための図である。
イル 21−1,21−2,...21−N LC回路 21b−1,21b−2,...21b−N コンデン
サ 22−1,22−2,...22−N アクチュエータ 23−1,23−2,...23−N ダイオード 31 平面コイル 32 折り曲げ機構 33,41a 基板 41 SOI 41b SiO2層 41c 単結晶層 42 静電アクチュエータ 43 ポリイミド 44 受信コイル
Claims (15)
- 【請求項1】 所定のエネルギーを有する複数の周波数
の電磁波を発生させる送信機と、 前記複数の周波数のうちの対応する周波数の電磁波をそ
れぞれ受信して、エネルギーに変換する複数の受信及び
変換部を有する受信機とを具え、 これら受信及び変換部がそれぞれ、 前記対応する周波数の共振周波数を有し、前記エネルギ
ーを出力する回路と、 その回路から出力されるエネルギーによって駆動される
パーツとを有することを特徴とするエネルギー送受信シ
ステム。 - 【請求項2】 前記回路が平面コイル又は立体コイルを
有することを特徴とする請求項1記載のエネルギー送受
信システム。 - 【請求項3】 前記パーツをアクチュエータとしたこと
を特徴とする請求項1又は2記載のエネルギー送受信シ
ステム。 - 【請求項4】 前記アクチュエータを、静電アクチュエ
ータ、ピエゾアクチュエータ又は形状記憶合金アクチュ
エータとしたことを特徴とする請求項3記載のエネルギ
ー送受信システム。 - 【請求項5】 前記アクチュエータがミラーを有するこ
とを特徴とする請求項3又は4記載のエネルギー送受信
システム。 - 【請求項6】 前記パーツを、渦電流を発生させる材料
を含むヒータとしたことを特徴とする請求項1又は2記
載のエネルギー送受信システム。 - 【請求項7】 前記パーツをモータとしたことを特徴と
する請求項1又は2記載のエネルギー送受信システム。 - 【請求項8】 所定のエネルギーを有する複数の周波数
の電磁波を発生させるステップと、 前記複数の周波数のうちの対応する周波数の電磁波をそ
れぞれ受信するステップと、 前記電磁波をそれぞれエネルギーに変換し、対応するパ
ーツをそれぞれ駆動させるステップとを具えることを特
徴とするエネルギー送受信方法。 - 【請求項9】 所定のエネルギーを有する複数の周波数
のうちの対応する周波数の電磁波をそれぞれ受信して、
エネルギーに変換する複数の受信及び変換部を具え、 これら受信及び変換部がそれぞれ、 前記対応する周波数の共振周波数を有し、前記エネルギ
ーを出力する回路と、 その回路から出力されるエネルギーによって駆動される
パーツとを有することを特徴とする受信機。 - 【請求項10】 前記回路が平面コイル又は立体コイル
を有することを特徴とする請求項9記載の受信機。 - 【請求項11】 前記パーツをアクチュエータとしたこ
とを特徴とする請求項9又は10記載の受信機。 - 【請求項12】 前記アクチュエータを、静電アクチュ
エータ、ピエゾアクチュエータ又は形状記憶合金アクチ
ュエータとしたことを特徴とする請求項11記載の受信
機。 - 【請求項13】 前記パーツがミラーを有することを特
徴とする請求項11又は12記載の受信機。 - 【請求項14】 前記パーツを、渦電流を発生させる材
料を含むヒータとしたことを特徴とする請求項9又は1
0記載の受信機。 - 【請求項15】 前記パーツをモータとしたことを特徴
とする請求項9又は10記載の受信機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001008357A JP3472825B2 (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | エネルギー送受信システム及びそれに用いられる受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002218680A true JP2002218680A (ja) | 2002-08-02 |
JP3472825B2 JP3472825B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=18875989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001008357A Expired - Lifetime JP3472825B2 (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | エネルギー送受信システム及びそれに用いられる受信機 |
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---|---|
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008043125A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Wakayama Univ | 磁場を用いた機械の遠隔制御方法 |
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-
2001
- 2001-01-17 JP JP2001008357A patent/JP3472825B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP7331055B2 (ja) | 2016-07-22 | 2023-08-22 | 大塚製薬株式会社 | 摂取可能なイベント・マーカの電磁気的感知および検出 |
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