回路装置及び電子機器
【課題】電磁誘導を用いた機器において電荷蓄積部への効率的な充電を可能にする回路装置及び電子機器等の提供。
【解決手段】回路装置は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、電荷蓄積部Ｃに対して可変の充電電流を流す制御を行う電流制御部３２と、電流制御部３２を制御して、充電電流を制御する制御部７０を含む。制御部７０は、電荷蓄積部Ｃの充電電圧ＶＣＨが高くなるほど充電電流ＩＣＨを小さくする制御を行う。
【解決手段】回路装置は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、電荷蓄積部Ｃに対して可変の充電電流を流す制御を行う電流制御部３２と、電流制御部３２を制御して、充電電流を制御する制御部７０を含む。制御部７０は、電荷蓄積部Ｃの充電電圧ＶＣＨが高くなるほど充電電流ＩＣＨを小さくする制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置及び電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）が脚光を浴びている。この無接点電力伝送の適用例として、端末装置にかざすだけで電力を受電して情報を送受信できる非接触のＩＣカードなどが提案されている。この非接触のＩＣカードによれば、電子マネー、公共交通機関のプリペイカード、入出管理用ＩＤカードなどの機能を持ったカードを実現することが可能になる。
【０００３】
このような非接触のＩＣカードにおける二次電池の充電回路の従来技術としては、例えば特許文献１に開示される技術がある。この特許文献１の充電回路は、電流値が一定である定電流で二次電池の充電を行い、充電電圧が規定電圧になったことを確認して充電を終了する回路構成となっている。
【０００４】
しかしながら、従来の充電回路では、充電後のＩＣカードの動作にどれくらいの電荷量が必要であるかを正確に把握することなく、多少大きめの容量の電荷蓄積部を設けて、充電電圧が規定電圧に達するまで充電を行うという手法を採用していた。このため、大きな容量の電荷蓄積部を実装するのに実装スペースが無駄に使われてしまうという問題があった。また、従来では、充電電圧に応じて充電電流を最適に制御する手法を採用していないため、電荷蓄積部の蓄電に無駄があり、充電効率が低いという問題があった。
【０００５】
また、非接触のＩＣカードでは、充電器からの受電時間が極めて短い。従って、この極めて短い受電時間で受電した電力により電荷蓄積部を蓄電する場合に、充電効率が低いと、十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積できなくなってしまう。このため、例えばＩＣカードに対して、使用金額や残高等を表示する表示装置として、電気泳動方式のディスプレイであるＥＰＤ（Electrophoretic Display）などを設けた場合に、このＥＰＤの表示書き換え処理を完了できないなどの問題も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２３６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の幾つかの態様によれば、電磁誘導を用いた機器において電荷蓄積部への効率的な充電を可能にする回路装置及び電子機器等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、電磁誘導により電力を受電する受電部からの電力を受けて、電荷蓄積部に対して可変の充電電流を流す制御を行う電流制御部と、前記電流制御部を制御して、前記充電電流を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど前記充電電流を小さくする制御を行う回路装置に関係する。
【０００９】
本発明の一態様では、電磁誘導により電力を受電する受電部からの電力により、可変の充電電流を流して電荷蓄積部を充電する制御が行われる。そしてこの場合に、電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど充電電流が小さくするように、充電電流が制御される。このようにすれば、電磁誘導により受電するシステムにおいて、電圧が高い場合に、取り出せる電流が低くなるような特性がある場合に、この特性に対して、充電電圧と充電電流の特性をマッチングさせることが可能になる。従って、電磁誘導を用いた機器において電荷蓄積部への効率的な充電を実現できるようになる。
【００１０】
また本発明の一態様では、前記制御部は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記充電電流の制御を行ってもよい。
【００１１】
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保できる充電制御を実現することが可能になり、電源供給先デバイスの動作不具合等を防止できる。
【００１２】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記充電電流の制御を行ってもよい。
【００１３】
このようにすれば、電源供給先デバイスの使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積する充電制御を実現することができ、無駄な蓄電が行われてしまうなどの事態を防止できる。
【００１４】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行ってもよい。
【００１５】
このようにすれば、ターゲット電荷量を超えた不要な電荷が電荷蓄積部に蓄積されてしまう事態を防止できるため、無駄な蓄電が行われる事態を防止できる。
【００１６】
また本発明の一態様では、前記制御部は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記ターゲット電荷量を設定してもよい。
【００１７】
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧に応じたターゲット電荷量を設定して、充電制御を行うことが可能になるため、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保しながら、無駄な蓄電が行われる事態も防止できるようになる。
【００１８】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記ターゲット電荷量を設定してもよい。
【００１９】
このようにすれば、使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積しながら、無駄な蓄電が行われる事態も防止できるようになる。
【００２０】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部の充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された前記電圧情報に基づいて前記充電電流の制御を行ってもよい。
【００２１】
このようにすれば、既に蓄積されている電荷量等を測定・把握して充電制御を行うことが可能になるため、電荷蓄積部の効率的な充電が可能になる。
【００２２】
また本発明の一態様では、前記制御部は、測定された前記電圧情報に基づいて、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量を求め、前記蓄積電荷量と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求め、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくとも前記ターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行ってもよい。
【００２３】
このようにすれば、測定された電圧情報から蓄積電荷量を求め、その蓄積電荷量とトータル電荷量に基づいて、ターゲット電荷量を求めて、ターゲット電荷量に達するまで電荷蓄積部の充電を行う制御が可能になる。従って、より正確で効率的な充電制御を実現できる。
【００２４】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記電源供給先デバイスを動作させるのに必要な前記トータル電荷量を設定してもよい。
【００２５】
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保しながら、使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積する充電制御を実現できるようになる。
【００２６】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部に容量測定用電流を流す制御を行うことで、前記電荷蓄積部の蓄積容量を測定し、測定された前記蓄積容量と、前記動作下限電圧情報と、前記使用電力情報とに基づいて、前記トータル電荷量を設定してもよい。
【００２７】
このようにすれば、蓄積容量が既知ではない場合にも、これに対応することが可能になる。
【００２８】
また本発明の一態様では、前記電流制御部を有し、前記受電部からの電力を受けて、前記電荷蓄積部である第１の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第１の蓄積制御部と、前記受電部からの電力を受けて、第２の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第２の蓄積制御部と、前記第１の電荷蓄積部、前記第２の電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイスに対して電源を供給する電源供給部と、を含み、前記第２の電荷蓄積部は、前記第１の電荷蓄積部よりも電荷の蓄積容量が小さいシステム起動用の電荷蓄積部であり、前記電源供給部は、前記受電部による受電開始後のシステム起動時には、前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給してもよい。
【００２９】
このようにすれば、第１の電荷蓄積部の蓄積容量が大きい場合にも、システム起動用の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイスに対して早期に供給できるようになる。従って、電磁誘導を用いた機器において短時間の受電期間でシステムの起動等を可能にする回路装置等の提供が可能になる。
【００３０】
また本発明の一態様では、前記電源供給部は、前記受電部による受電終了後の期間においては、前記第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給してもよい。
【００３１】
このようにすれば、受電部による受電終了後の期間においては、蓄積容量が大きな第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイスに対して供給できるようになる。
【００３２】
また本発明の一態様では、前記システムデバイスは、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行い、前記第１の蓄積制御部は、前記電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、前記第１の電荷蓄積部に蓄積する制御を行ってもよい。
【００３３】
このように、第１の電荷蓄積部に蓄積される電荷の量を、電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷に限定すれば、第１の電荷蓄積部の蓄積容量を無意味に大きくしなくても済むようになる。これにより、第１の電荷蓄積部への電荷蓄積を短時間で完了させることが可能になり、短い受電期間等が要求される場合にも、これに対応できるようになる。
【００３４】
また本発明の一態様では、前記電源供給部は、前記第１の電荷蓄積部の第１の蓄積ノードと接続ノードとの間に設けられ、前記第１の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第１のダイオードと、前記第２の電荷蓄積部の第２の蓄積ノードと前記接続ノードとの間に設けられ、前記第２の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第２のダイオードとを含み、前記電源供給部は、前記接続ノードの電圧に基づいて前記システムデバイスに対して電源を供給してもよい。
【００３５】
このようにすれば、第１、第２のダイオードの整流機能を有効活用して、第１、第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源電圧を、システムデバイスに対して供給できるようになる。また、このように第１、第２のダイオードを用いれば、スイッチ動作用の制御信号を不要にできるため、システム起動前においてこのような制御信号の生成が困難な状況であっても、これに対応できるようになる。
【００３６】
また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の回路装置を含む電子機器に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態の回路装置の基本構成例。
【図２】本実施形態の回路装置を適用した電子機器の構成例。
【図３】電子機器の１つである非接触のＩＣカードへの適用例。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は電磁誘導を用いた機器における電荷蓄積部への充電についての問題点の説明図。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は本実施形態の充電手法の説明図。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は本実施形態の充電手法の詳細例。
【図７】本実施形態の充電手法の詳細例の動作フロー図。
【図８】図８（Ａ）は比較例の手法の説明図であり、図８（Ｂ）は本実施形態の手法の説明図。
【図９】図９（Ａ）、図９（Ｂ）は本実施形態の手法の説明図。
【図１０】本実施形態の回路装置の詳細な構成例。
【図１１】図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は本実施形態の詳細な構成例の動作説明図。
【図１２】電流制御部の詳細な構成例。
【図１３】システムデバイスの構成例。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は電気泳動方式の表示部の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３９】
１．回路装置、電子機器の基本構成
図１に本実施形態の回路装置の基本的な構成例を示す。この回路装置は、電流制御部３２と制御部７０を含む。なお回路装置の構成は図１の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【００４０】
受電部１０は、電磁誘導により送電装置（相手側機器、端末装置、充電器）から電力を受電する。例えば、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）により電力を受電する。
【００４１】
電流制御部３２は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、キャパシターＣ（広義には電荷蓄積部）に充電電流（ＩＣＨ）を流す制御を行う。即ち、電流値が可変の充電電流をキャパシターＣに流す制御を行って、キャパシターＣを充電する。
【００４２】
具体的には、電流制御部３２は、受電部１０からの電力の入力ノードＮＩと、電流出力ノードＮＣＱとの間に設けられる。電流制御部３２の電流出力ノードＮＣＱと、キャパシターＣの電荷蓄積ノードＮＡとの間には、逆流防止用のダイオードＤＩ３が設けられている。また電力の入力ノードＮＩには、電位安定化用のキャパシターＣＣの一端が接続されている。
【００４３】
制御部７０は、電流制御部３２を制御して、充電電流を制御する。例えば制御部７０は、充電電流の制御信号ＩＣＴを電流制御部３２に対して出力することで、充電電流の大きさ（電流値）を制御する。具体的には制御部７０は、電荷蓄積ノードＮＡの充電電圧（ＶＣＨ）を測定し、測定結果に基づいて、ｎビットの制御信号ＩＣＴの各ビットの信号レベルを設定することで、電流制御部３２が流す充電電流の大きさを制御する。この制御部７０は、演算処理を行うためのデジタル回路や、電圧情報との測定を行うためのアナログ回路などにより実現できる。
【００４４】
そして本実施形態では制御部７０は、キャパシターＣ（広義には電荷蓄積部）の充電電圧（ＶＣＨ）が高くなるほど充電電流（ＩＣＨ）を小さくする制御を行う。例えば制御部７０は、充電開始時には大きな第１の電流値の充電電流でキャパシターＣを充電するように、電流制御部３２を制御する。そして、充電電圧が第１の電圧値を超えた場合には、第１の電流値よりも小さな第２の電流値の充電電流でキャパシターＣを充電するように、電流制御部３２を制御する。更に、充電電圧が、第１の電圧値よりも大きな第２の電圧値を超えた場合には、第２の電流値よりも小さな第３の電流値の充電電流でキャパシターＣを充電するように、電流制御部３２を制御する。このように制御部７０は、キャパシターＣの充電電圧（ノードＮＡの電圧）が高くなるにつれて、キャパシターＣの充電電流を例えば段階的に小さくする制御を行う。このような充電電流の制御は、制御部７０が電流制御部３２に出力するｎビットの制御信号ＩＣＴにより充電電流値を設定することなどで実現できる。
【００４５】
また本実施形態では制御部７０は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、充電電流の制御を行う。ここで、電源供給先デバイスは、キャパシターＣの蓄積電荷に基づく電源の供給対象となるデバイスであり、例えば後述するシステムデバイスや表示部（ＥＰＤ）などである。また動作下限電圧情報は、電源供給先デバイスの動作下限電圧を特定するための情報であり、動作下限電圧は、電源供給先デバイスが正常な動作を行うことが保証されている電圧である。
【００４６】
更に制御部７０は、動作下限電圧情報と、電源供給先デバイスの使用電力情報（使用電荷量情報）とに基づいて、充電電流の制御を行う。即ち動作下限電圧情報と使用電力情報の両方を用いて、電流制御部３２を制御して、充電電流の制御を行う。
【００４７】
ここで使用電力情報（使用電荷量情報）は、キャパシターＣの蓄積電荷に基づく電源が供給されて動作するデバイスが使用する電力（電荷量）を特定するための情報である。例えば、受電終了後に、キャパシターＣの蓄電電力に基づいて電源供給先デバイスが所定の動作（例えば後述する表示書き換え動作）を行う場合に、使用電力情報は、その動作に必要な電力（電荷量）を特定するための情報である。
【００４８】
また本実施形態では、制御部７０は、キャパシターＣの蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御を行う。例えば蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、充電電流を流すように、電流制御部３２を制御する。ここで、ターゲット電荷量は、キャパシターＣの蓄積電荷量の蓄積目標となる電荷量である。なお、マージンを持たせるために、蓄積電荷量がターゲット電荷量を若干量だけ超えるまで、充電電流をキャパシターＣに流すように、電流制御部３２を制御してもよい。
【００４９】
また、制御部７０は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、ターゲット電荷量を設定する。更に具体的には、動作下限電圧情報と、電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、ターゲット電荷量を設定する。例えば動作下限電圧が高くなるほど、ターゲット電荷量も大きくする。また電源供給先デバイスの使用電力（使用電荷量）が大きくなるほど、ターゲット電荷量も大きくする。
【００５０】
また制御部７０は、キャパシターＣの充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された電圧情報に基づいて充電電流の制御を行う。
【００５１】
例えば図１に示すように制御部７０は、Ａ／Ｄ変換部７２、タイマー７４、演算処理部７６を含む。Ａ／Ｄ変換部７２（電圧情報取得部）は、キャパシターＣの充電電圧（ＶＣＨ）をＡ／Ｄ変換することで、充電電圧の電圧情報を測定（取得）する。演算処理部７６は、測定された電圧情報と、タイマー７４により設定される時間情報に基づいて、充電電流の値を決める演算処理を行って、充電電流の制御信号ＩＣＴを電流制御部３２に出力する。
【００５２】
更に具体的には、制御部７０（演算処理部７６）は、測定された電圧情報に基づいて、キャパシターＣ（電荷蓄積部）の蓄積電荷量を求める。そして、求められた蓄積電荷量と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求める。そして、キャパシターＣの蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御を行う。この場合に制御部７０は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と使用電力情報とに基づいて、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量を設定（演算）する。更に制御部７０は、キャパシターＣに容量測定用電流を流す制御を行うことで、キャパシターＣの蓄積容量を測定し、測定された蓄積容量と、動作下限電圧情報と、使用電力情報とに基づいて、トータル電荷量を設定（演算）してもよい。これらの制御部７０の演算処理については、後述する図６、図７で詳細に説明する。
【００５３】
なお、充電電圧を特定する電圧情報は、図１では、キャパシターＣの電荷蓄積ノードＮＡの充電電圧そのものになっているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば充電電圧を特定する電圧情報は、キャパシターＣの充電電圧の大きさを特定できるものであれば十分であり、例えば図１のノードＮＣＱやＮＩの電圧の情報であってもよい。
【００５４】
以上の構成の本実施形態の回路装置では、電荷蓄積部であるキャパシターの充電電圧が高くなるほど充電電流を小さくする制御が行われる。これにより、後に詳述するように、電磁誘導を用いて受電する機器において、電荷蓄積部であるキャパシターを効率的に充電することが可能になる。従って、必要な電荷量を短時間でキャパシターに充電することが可能になり、非接触のＩＣカードなどに好適な充電を行える回路装置を提供できる。また、キャパシターとして、蓄積容量の小さなキャパシターを採用することが可能になり、省スペース化等を図れるようになる。
【００５５】
また本実施形態の回路装置では、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて、キャパシターに蓄電すべきターゲット電荷量が求められ、充電電流が制御される。またキャパシターの充電電圧の電圧情報が測定されて、充電電流が制御される。従って、蓄電すべき電荷量を正確に把握して充電電流を制御できるため、短い時間で必要な分の電荷を効率良くキャパシターに蓄電することが可能になる。これにより、蓄電電力の無駄を防止できると共に、キャパシターを小容量化して、省スペース化等を図れるようになる。
【００５６】
図２に本実施形態の回路装置を適用した電子機器の構成例を示す。図２の電子機器は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０と、本実施形態の回路装置９０と、システムデバイス１００と、表示部１５０（電気泳動表示部等）を含む。ここで回路装置９０は、電源管理部２０及び制御部７０を有する。また電子機器は、ホストＩ／Ｆ１８、２次コイルＬ２（受電コイル、２次インダクター）、キャパシターＣＢ、キャパシターＣ１、Ｃ２等を含むことができる。２次コイルＬ２とキャパシターＣＢにより受電側の共振回路が構成される。
【００５７】
なお、電子機器の構成は図２の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また本実施形態が適用される電子機器としては、ＩＣカード、電子棚札、ＩＣタグ等の種々の機器を想定できる。
【００５８】
受電部１０は、送電装置２００（端末装置、充電器、相手側機器）から送電される電力を電磁誘導により受電する。具体的には、送電側に設けられた１次コイルＬ１（送電コイル、１次インダクター）と、受電側に設けられた２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで、非接触での電力伝送（無接点電力伝送）が実現される。この受電部１０は、２次コイルＬ２の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は受電部１０が有する整流回路などにより実現できる。
【００５９】
なお、１次コイルＬ１、２次コイルＬ２としては、例えば平面コイルなどを採用できるが、本実施形態はこれに限定されず、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力を伝送できるものであれば、その形状・構造等は問わない。
【００６０】
ホストＩ／Ｆ（インターフェース）１８は、ホスト通信のためのインターフェースである。このインターフェースにより、送電装置２００と受電部１０との間のデータ通信が実現される。なお、送電装置２００と受電部１０との間のデータ通信は、電磁誘導用の１次コイルＬ１、２次コイルＬ２を用いて実現してもよいし、通信用の別コイルを設けて実現してもよい。
【００６１】
電源管理部２０は、第１、第２の蓄積制御部３０、４０、電源供給部５０を含み、第１の蓄積制御部３０は図１の電流制御部３２を含む。この電源管理部２０は、アナログ回路やデジタル回路により実現できる。なお、第１、第２の蓄積制御部３０、４０、電源供給部５０の詳細については後述する。
【００６２】
制御部７０は、充電電流の制御を行ったり、本実施形態の回路装置９０の種々の制御や、通信制御処理を行う。
【００６３】
システムデバイス１００は、電子機器のシステムとしての処理を実行するデバイスであり、例えばマイコン等により実現できる。このシステムデバイス１００は、ホストＩ／Ｆ１１０、処理部１２０を含む。
【００６４】
表示部１５０は、種々の画像を表示するためのものである。処理部１２０（プロセッサー）は、この表示部１５０の表示制御処理を行う。表示部１５０としては、例えば電気泳動表示部（以下、適宜、ＥＰＤと呼ぶ）などを採用することができ、処理部１２０は、このＥＰＤの表示制御処理を行う。また処理部１２０は、システムの動作に必要な種々の制御処理を行う。
【００６５】
表示部１５０の表示情報としては、通信による受信データの情報、センサー検出情報（圧力、温度、湿度等の情報）、ＩＣカード内蔵のメモリーの固有情報・個人情報などが考えられる。
【００６６】
ホストＩ／Ｆ１１０は、例えば制御部７０を介して受電部１０側のホストＩ／Ｆ１８と通信接続される。これにより、システムデバイス１００は、送電装置２００との間でデータ通信を行うことが可能になる。
【００６７】
図３は、電子機器がＩＣカード１９０である場合の適用例である。ＩＣカード１９０には、ＥＰＤ等で実現される表示部１５０が設けられており、各種情報が表示可能になっている。またＩＣカード１９０には、受電部１０、回路装置９０（ＩＣ）、後述するキャパシターＣ１、Ｃ２等がその内部に実装されている。
【００６８】
そしてユーザーが、端末装置２０２（送電装置）にＩＣカード１９０をかざすと、ＩＣカード１９０は端末装置２０２からの電力を電磁誘導により受電して動作し、端末装置２０２とデータ通信を行う。そして、通信結果に応じた数字、文字等の画像が表示部１５０に表示される。電子マネーやプリペイカードを例にとれば、使用金額や残高等が表示部１５０に表示される。また端末装置２０２の表示部２１０にも各種情報が表示される。
【００６９】
２．充電手法
次に本実施形態の充電手法について詳細に説明する。図４（Ａ）は、無接点電力伝送における電圧と電流の関係を示す図である。図４（Ａ）のＶＩは、図１の受電部１０の出力電圧であり、ＩＩは出力電流である。この電圧ＶＩは、二次コイルＬ２のコイル端電圧を、例えば受電部１０が有する整流回路により整流することで得られる電圧（ＤＣ電圧）である。
【００７０】
図４（Ａ）に示すように、電磁誘導で受電するシステムにおいては、電流ＩＩが小さければ高い電圧ＶＩを確保できるが、大きな電流ＩＩを取り出そうとすると、電圧ＶＩが低下してしまうという特性がある。
【００７１】
一方、電源供給先デバイスの１つである図２のシステムデバイス１００には、動作下限電圧が規定されている。ここで動作下限電圧は、システムデバイス１００が正常な動作を行うことが保証されている電圧である。例えばシステムデバイス１００がマイコンである場合には、マイコンの仕様などにより動作下限電圧が規定される。例えば動作下限電圧よりも低い電源電圧がシステムデバイス１００に供給されると、システムデバイス１００を構成するトランジスターに貫通電流が流れるなどの不具合が発生するおそれがある。従って、図１のキャパシターＣ（図２のＣ１）に蓄積された電荷に基づく電源をシステムデバイス１００に供給する場合には、供給される電源電圧が動作下限電圧を下回らないようにする必要がある。
【００７２】
そこで本実施形態では、受電部１０の受電終了後、キャパシターＣ（Ｃ１）の蓄積電荷に基づく電源でシステムデバイス１００等を動作させる場合に、キャパシターＣの充電電圧が動作下限電圧を下回らないような量の電荷を、キャパシターＣに充電する手法を採用している。
【００７３】
ところが、このような手法を採用した場合に、蓄電用のキャパシターＣの容量が大きいと、無駄な蓄電が行われる事態が生じてしまうことが判明した。
【００７４】
例えば図４（Ｂ）において、キャパシターＣの容量が大きい場合には、動作下限電圧の充電電圧を確保するために、電荷量ＱＡ１が必要になる。そして、受電後の電源供給先デバイスの動作に必要な電荷量ＱＡ２を、キャパシターＣに蓄電すれば、電源供給先デバイスの動作期間において、キャパシターＣの充電電圧を動作下限電圧以上に確保することができる。これにより、受電終了後の動作期間の間、キャパシターＣの蓄積電荷に基づいて電源供給先デバイスを無事に動作させることが可能になる。
【００７５】
そして、図４（Ｂ）において、キャパシターＣの容量が小さい場合には、動作下限電圧の充電電圧を確保するために、電荷量ＱＢ１が必要になる。そして、受電後の電源供給先デバイスの動作に必要な電荷量ＱＢ２を、キャパシターＣに蓄電すれば、受電終了後の動作期間の間、キャパシターＣの蓄積電荷に基づいて電源供給先デバイスを無事に動作させることが可能になる。
【００７６】
ここで、図４（Ｂ）に示すように、動作下限電圧を確保するための電荷量については、ＱＡ１＞ＱＢ１の関係が成り立つ。受電後の動作に必要な電荷量については、ＱＡ２＝ＱＢ２の関係が成り立つ。そして、動作下限電圧の確保に必要な電荷量ＱＡ１、ＱＢ１は、動作時には使用されない余剰な電力になるため、この電荷量が多いと蓄電電力の無駄になる。従って、このような無駄を軽減し、蓄電の効率化を図るためには、キャパシターＣの容量はなるべく小さい方が望ましい。
【００７７】
一方、図４（Ｂ）から明らかなように、キャパシターＣの容量を小さくすると、受電後の動作に必要な電荷量ＱＢ２を蓄電するために、充電電圧を高くする必要がある。即ち、無駄な蓄電電力を軽減して、蓄電の効率化を図るためには、キャパシターＣの容量を小さくして、充電電圧を高くする手法が望ましい。
【００７８】
ところが、電磁誘導で受電するシステムにおいては、電圧ＶＩと電流ＩＩの間に図４（Ａ）の関係が成り立つ。従って、キャパシターＣの容量を小さくした場合に、キャパシターＣの充電電圧を高くできなくなり、受電後の動作に必要な電荷量ＱＢ２をキャパシターＣに蓄電することが難しくなるという課題がある。
【００７９】
このような課題を解決するために、本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、キャパシターＣの充電電圧が高くなるほど、充電電流を小さくする充電手法を採用している。別の言い方をすれば、キャパシターＣの充電電圧が低いほど、充電電流を大きくする。具体的には、受電部１０の受電が開始した初期の期間においては、キャパシターＣの充電電圧（ＶＣＨ）も低いため、図１の制御部７０の制御の下で、電流制御部３２が大きな充電電流（ＩＣＨ）をキャパシターＣに流す制御を行う。
【００８０】
一方、受電の開始後、時間が経つにつれて、キャパシターＣの充電電圧が高くなると、それに伴い充電電流を小さくする。即ち、制御部７０の制御の下で、電流制御部３２が小さな充電電流をキャパシターＣに流す制御を行う。
【００８１】
このようにすれば図５（Ｂ）に示すように、受電部側（コイル側）の電圧−電流特性（ＶＩ−ＩＩ特性）と、キャパシター側の充電電圧−充電電流特性（ＶＣＨ−ＩＣＨ特性）をマッチングさせることが可能になる。従って、図４（Ｂ）に示すように、キャパシターＣの容量を小さくして、蓄電の効率化と動作下限電圧の確保を両立できるようになる。また、キャパシターＣの容量を小さくすることで、図３のＩＣカード１９０のキャパシター（Ｃ１、Ｃ２）の実装スペースを小さくすることが可能になり、装置の小型化にも貢献できるようになる。
【００８２】
次に図６（Ａ）〜図７を用いて本実施形態の充電手法の更なる詳細例について説明する。図６（Ａ）において、ＱＴＬは、トータルで必要なトータル電荷量である。ＱＥＰは、表示部１５０（ＥＰＤ）の表示に必要な電荷量（少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷量）である。この電荷量ＱＥＰは、例えば図４（Ｂ）のＱＡ２、ＱＢ２に相当する。ＱＢＡは、動作下限電圧確保に必要な電荷量である。この電荷量ＱＢＡは、図４（Ｂ）のＱＡ１、ＱＢ１に相当する。ＱＴＧは、キャパシターＣに貯めるべきターゲット電荷量である。ＱＣＨは、電流制御部３２からの可変電流による任意時間分の電荷量である。
【００８３】
図６（Ａ）に示すように、表示に必要な電荷量はＱＥＰ＝ＴＥＰ×ＩＥＰと表される。ＴＥＰは、電源供給先デバイス（システムデバイス、表示部）の動作時間を表し、ＩＥＰは動作電流を表す。なお、各動作タイミングにおける動作電流ＩＥＰの大きさが異なる場合には、電荷量ＱＥＰは、ＩＥＰを動作時間で積分したものになる。
【００８４】
また、動作下限電圧確保に必要な電荷量はＱＢＡ＝Ｃ×ＶＯＬと表される。ＶＯＬは動作下限電圧である。なお、キャパシターＣの名称とその容量を、同じ記号のＣで表している。
【００８５】
そして、トータル電荷量はＱＴＬ＝ＱＥＰ＋ＱＢＡ＝ＴＥＰ×ＩＥＰ＋Ｃ×ＶＯＬと表される。即ち、トータルで必要な電荷量は、表示に必要な電荷量ＱＥＰと、動作下限電圧確保に必要な電荷量ＱＢＡを足したものになる。
【００８６】
例えば図６（Ｂ）に示すように、ターゲット電荷量をＱＴＧとすると、ＱＴＬ＝ＱＴＧ＋Ｃ×Ｖ１となるため、ＱＴＧ＝ＱＴＬ−Ｃ×Ｖ１になる。Ｖ１は、測定された現在の充電電圧である。そして図６（Ｃ）に示すように、電流制御部３２からの可変電流の任意時間分の電荷量をＱＣＨとすると、この電荷量ＱＣＨが蓄積されて行く。そして、蓄積電荷量がターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、可変電流による充電が行われ、蓄積電荷量がターゲット電荷量ＱＴＧに達すると、充電が終了する。なお、マージンを持たせるために、蓄積電荷量がターゲット電荷量ＱＴＧを若干量だけ超えるまで、充電動作を続けてもよい。
【００８７】
図７は本実施形態の充電手法の詳細例の動作フローである。まず、初期電圧Ｖ０を測定する（ステップＳ１）。例えば、前回の充電による電荷がキャパシターＣに蓄積されて残存している場合もあり、この初期電圧Ｖ０を、図１のＡ／Ｄ変換部７２により測定する。そして、容量測定用電流ＩＭで、ＴＭ期間の間、キャパシターＣの充電を行う（ステップＳ２）。即ち、電流制御部３２が、容量測定用電流ＩＭを、期間ＴＭの間、キャパシターＣに流す制御を行うことで、キャパシターＣを充電する。この場合の期間ＴＭは、図１のタイマー７４により設定される。
【００８８】
次に、充電電圧ＶＣＨ＝Ｖ１を測定する（ステップＳ３）。即ち、容量測定用電流ＩＭによる充電電圧ＶＣＨ＝Ｖ１を、Ａ／Ｄ変換部７２により測定する。そして、初期電圧Ｖ０、充電電圧ＶＣＨ＝Ｖ１等に基づいて、容量Ｃ＝（ＩＭ×ＴＭ）／（Ｖ１−Ｖ０）を求める（ステップＳ４）。即ち、容量Ｃが既知ではない場合に、この容量Ｃを電流制御部３２のハードウェアを有効活用して求める。
【００８９】
次に、トータル電荷量ＱＴＬを算出する（ステップＳ５）。図６（Ａ）で説明したように、トータル電荷量は、ＱＴＬ＝ＱＥＰ＋ＱＢＡ＝ＴＥＰ×ＩＥＰ＋Ｃ×ＶＯＬの演算式により求めることができる。また、現在の蓄積電荷量Ｑ０＝Ｃ×Ｖ１を算出し（ステップＳ６）、ターゲット電荷量ＱＴＧを算出する（ステップＳ７）。図６（Ｂ）で説明したように、ターゲット電荷量は、ＱＴＧ＝ＱＴＬ−Ｑ０＝ＱＴＬ−Ｃ×Ｖ１の演算式により求めることができる。なお、図７のステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７等の演算処理は図１の演算処理部７６により実行される。
【００９０】
そして、図６（Ｃ）で説明したように、可変の充電電流ＩＣＨで、ＴＣＨ期間の間、充電する（ステップＳ８）。即ち、電流制御部３２が、充電電流ＩＣＭを、期間ＴＣＨの間、キャパシターＣに流す制御を行うことで、キャパシターＣを充電する。これにより、蓄積電荷量は、ＱＣＨ（ｎ）＝ＱＣＨ（ｎ−１）＋ＩＣＨ×ＴＣＨに更新される。この場合の期間ＴＣＨは、図１のタイマー７４により設定される。また、充電電流ＩＣＨの大きさは、図１の制御信号ＩＣＴを用いて可変に設定される。
【００９１】
そして、現在の蓄積電荷量ＱＣＨが、ターゲット電荷量ＱＴＧに達したか否かを判断し（ステップＳ９）、達していない場合にはステップＳ８に戻り、可変の充電電流ＩＣＨで、ＴＣＨ期間の間、再度、充電を行う。一方、ＱＣＨがＱＴＧに達した場合には、充電が終了したと判断する（ステップＳ１０）。なお、図７のステップＳ９では、ＱＣＨ≧ＱＴＧかどうかを判断しているが、多少のマージンを持たせるために、ＱＣＨ≧ＱＴＧ＋ΔＱかどうかを判断してもよい。
【００９２】
以上のように本実施形態では、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて、充電電流の制御を行う。具体的には、蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御を行う。この場合に、ターゲット電荷量ＱＴＧは、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて設定される。
【００９３】
例えば図７のステップＳ５や図６（Ａ）において、トータル電荷量ＱＴＬは、電源供給先デバイスの動作下限電圧により特定される電荷量ＱＢＡと、使用電力（使用電荷量）により特定される電荷量ＱＥＰとにより求められる。そして、ステップＳ７に示すように、ターゲット電荷量ＱＴＧは、トータル電荷量ＱＴＬに基づいて求められる。即ち、ターゲット電荷量ＱＴＧは、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて求められている。そして、ステップＳ８、Ｓ９に示すように、本実施形態では、キャパシターＣの蓄積電荷量ＱＣＨが、ターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御が行われる。つまり、蓄積電荷量ＱＣＨが、動作下限電圧や使用電力の情報に基づき求められたターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、充電電流を流す制御が行われる。
【００９４】
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報により、目的となる適切なターゲット電荷量ＱＴＧを求めて、無駄の無い充電動作でキャパシターＣを充電することができる。即ち、短い時間であっても必要な分の電荷を効率良くキャパシターＣに蓄電することが可能になる。
【００９５】
また、本実施形態では、キャパシターＣの充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された電圧情報に基づいて充電電流の制御を行う。例えば図７のステップＳ３で、充電電圧ＶＣＨを測定して、測定結果に基づいて充電電流の制御を行う。
【００９６】
具体的には、ステップＳ６に示すように、測定された電圧情報に基づいて、キャパシターＣの蓄積電荷量Ｑ０を求める。そしてステップＳ７に示すように、蓄積電荷量Ｑ０と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量ＱＴＬとに基づいて、ターゲット電荷量ＱＴＧを求める。そしてステップＳ８、Ｓ９に示すように、キャパシターＣへの蓄積電荷量ＱＣＨが、少なくともターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御を行う。
【００９７】
このようにすれば、既に蓄積されている電荷量や、蓄えるべき電荷量を正確に測定・把握して、キャパシターＣの充電が制御されるため、正確で無駄の無い充電制御を実現できる。
【００９８】
この場合に、上述したように本実施形態では、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量ＱＴＬが設定される。このようにすれば、更に無駄ない充電制御を実現できる。
【００９９】
更に、ステップＳ２に示すように、キャパシターＣに容量測定用電流ＩＭを流す制御を行うことで、蓄積容量Ｃを測定する。そして測定された蓄積容量Ｃと、動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて、トータル電荷量ＱＴＬを設定する。このようにすれば、蓄積容量Ｃが既知ではない場合にも、これに対応することが可能になり、利便性等を向上できる。例えばＩＣカードの製品ごとに容量値が異なる場合にも、対応することが可能になる。また、カード面積により容量値が変わるなど、容量値が可変の場合にも対応可能になる。更に、容量値に製造バラツキがある場合などにも、これに対応可能になる。
【０１００】
３．起動用キャパシター
次に、本実施形態の回路装置の電源管理部２０の詳細な構成例について、前述の図２等を用いて説明する。図２に示すように電源管理部２０は、第１、第２の蓄積制御部３０、４０と、電源供給部５０を含む。第１の蓄積制御部３０は、図１の電流制御部３２を含む。なお図１のキャパシターＣが、例えば図２のキャパシターＣ１に相当する。
【０１０１】
第１の蓄積制御部３０（第１の蓄積動作部）は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、蓄電用のキャパシターＣ１（広義には第１の電荷蓄積部）に対して電荷を蓄積する制御（動作）を行う。第２の蓄積制御部４０（第２の蓄積動作部）は、受電部１０からの電力を受けて、起動用のキャパシターＣ２（広義には第２の電荷蓄積部）に対して電荷を蓄積する制御（動作）を行う。
【０１０２】
具体的には、第１の蓄積制御部３０は、受電部１０からの電力の入力ノードＮＩと、第１の蓄積ノードＮＡ１との間に設けられる。そして、蓄電用のメインのキャパシターＣ１を充電するための電流や電圧を制御して、キャパシターＣ１への充電制御を行う。
【０１０３】
例えばシステムデバイス１００が、画像を表示する電気泳動表示部（ＥＰＤ）の表示制御処理を行う場合を想定する。この場合には、第１の蓄積制御部３０は、電気泳動表示部（不揮発性表示素子）の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、キャパシターＣ１に蓄積する制御を行う。このようにすることで、電磁誘電による受電後に、システムデバイス１００の表示部を少なくとも１回だけ書き換えることが可能になる。これにより、例えばプリペイカードや電子マネーのＩＣカードに適用した場合には、端末装置にＩＣカードをかざした後に、使用金額や残高等をＩＣカードの表示部に表示することが可能になる。
【０１０４】
ここで、少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷とは、例えば受電後に１画面分の画像の表示書き換えを行う場合には、１画面分の画像データを書き換えるのに必要な電荷である。或いは、受電後に１画面の一部分の画像の表示書き換えを行う場合には、その一部分の画像データを書き換えるのに必要な電荷である。これらの電荷の量は、設計や実測により予め知ることができる。従って、例えば第１の蓄積制御部３０は、その電荷量の設計値や実測値におけるワーストケースデータに対応する電荷を、キャパシターＣ１に蓄積する制御を行えばよい。
【０１０５】
一方、第２の蓄積制御部４０は、受電部１０からの電力の入力ノードＮＩと、第２の蓄積ノードＮＡ２との間に設けられる。そして、起動用のサブのキャパシターＣ２を充電するための電流や電圧を制御して、キャパシターＣ２への充電制御を行う。
【０１０６】
電源供給部５０は、電磁誘導の電力による電源をシステムデバイス１００（及び制御部７０）に対して供給する。例えば電源供給部５０は、キャパシターＣ１、Ｃ２（第１、第２の電荷蓄積部）に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイス１００に対して電源を供給する。具体的には、蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２の電圧に基づく電源電圧を、システムデバイス１００への電源の出力ノードＮＱに対して出力する。
【０１０７】
この場合に電源供給部５０は、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）の蓄積電荷により得られる電源電圧が、システムデバイス１００の動作下限電圧を超えた後に、システムデバイス１００に対して電源を供給することが望ましい。ここで、動作下限電圧は、前述のように、システムデバイス１００が正常な動作を行うことが保証されている電圧である。例えば動作下限電圧よりも低い電源電圧がシステムデバイス１００に供給されると、システムデバイス１００を構成するトランジスターに貫通電流が流れるなどの不具合が発生するおそれがある。この点、電源供給部５０が、動作下限電圧を超えるまでシステムデバイス１００に対して電源を供給しないようにすることで、このような不具合の発生を防止できる。
【０１０８】
システムデバイス１００（広義には電源供給対象デバイス）は、電磁誘導による電源の供給対象となるデバイスである。このシステムデバイス１００は、例えば画像を表示する表示部の表示制御処理などを行う。このシステムデバイス１００は、例えば表示コントローラー内蔵のマイコンなどにより実現できる。
【０１０９】
そして本実施形態では、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）は、蓄電用のキャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）よりも電荷の蓄積容量（キャパシタンス）が小さいシステム起動用の電荷蓄積部となっている。一例としては、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は、数十μＦ〜数百μＦ（例えば１００μＦ程度）であり、起動用のキャパシターＣ２の容量は、１μＦ以下（例えば０．１μＦ程度）である。この蓄電素子となるキャパシターＣ１等としては、スパーキャパシターなどのコンデンサーを使用できる。従って、蓄電素子を薄型に構成できるため、ＩＣカード等にも容易に内蔵することが可能になる。
【０１１０】
キャパシターＣ１の一端は、第１の蓄積制御部３０の出力ノードである蓄積ノードＮＡ１に接続され、他端は例えばＧＮＤノードに接続される。またキャパシターＣ２の一端は、第２の蓄積制御部４０の出力ノードである蓄積ノードＮＡ２に接続され、他端は例えばＧＮＤノードに接続される。なお、電力の入力ノードＮＩには、電位安定化用のキャパシターＣＣの一端が接続されている。
【０１１１】
そして電源供給部５０は、受電部１０による受電開始後のシステム起動時には、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス１００に対して供給する。即ち、システム起動時には、システム起動用の小容量のキャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源（ノードＮＡ２の電圧に基づく電源電圧）を、システムデバイス１００に対して供給する。
【０１１２】
一方、電源供給部５０は、受電部１０による受電終了後の期間においては、キャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス１００に対して供給する。即ち、システムが起動してキャパシターが十分に充電された受電終了後の期間においては、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源（ノードＮＡ１の電圧に基づく電源電圧）を、システムデバイス１００に対して供給する。
【０１１３】
なお、受電終了後の期間にシステムデバイス１００に供給される電源は、キャパシターＣ１、Ｃ２の両方の蓄積電荷に基づく電源であることが望ましい。また、キャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源は、受電期間のうちシステム起動時（受電期間の前半）にシステムデバイス１００に供給されれば十分であり、例えば受電期間の後半において、キャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源がシステムデバイス１００に供給されてもよい。
【０１１４】
以上の図２に示す本実施形態の回路装置では、受電部１０による受電開始後に、起動用の小容量のキャパシターＣ２は短時間で充電されるため、システムデバイス１００に対して迅速に電源電圧を供給してシステムを立ち上げることが可能になる。そして、その後に、キャパシターＣ２よりも大容量の蓄電用のキャパシターＣ１が充電され、受電期間終了後も、このキャパシターＣ１に充電された電荷に基づいて、システムデバイス１００に電源を供給して動作させることが可能になる。
【０１１５】
例えば非接触のＩＣカードに本実施形態の回路装置を適用する場合、短い時間で端末装置と通信を行い、蓄電する必要がある。ところが、蓄電されるキャパシターは大容量であり、その充電電圧の立ち上がりは遅く、システム（システムデバイス）のリセットが解除されずに、通信を開始できないという課題がある。
【０１１６】
この点、本実施形態では図２に示すように、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１に加えて、起動用の小容量のキャパシターＣ２が設けられている。これにより、受電開始の直後は、このキャパシターＣ２の充電電圧でシステムデバイス１００を動作させて通信等を行うことが可能になる。従って、蓄電用のキャパシターＣ１の容量に依存せずに、システムを立ち上げることができ、通信システムを早期に立ち上げて、蓄電及び通信時間を短くすることが可能になる。
【０１１７】
例えば、不揮発表示素子であるＥＰＤは、表示情報を無電源状態で保持できるため、図３のようなＩＣカード１９０の表示部１５０として好適な表示装置である。
【０１１８】
ところが、ＥＰＤは、液晶表示装置に比べて、表示情報の書き換えに長時間（例えば１秒）を要するという問題点がある。このため、図３のように、端末装置２０２にＩＣカード１９０をかざすというタッチ＆ゴー（Touch＆Go）の操作で、電力を受電して、ＥＰＤの表示書き換えを行うのは困難であるという課題がある。
【０１１９】
例えば図８（Ａ）の比較例の手法では、電磁誘導による受電期間ＴＲの長さＴ１を長くし、Ａ１に示すように受電期間ＴＲの前半において、端末装置２０２（リーダー／ライター）からのデータ受信を行う。そして、Ａ２に示すように受電期間ＴＲの後半の表示書き換え期間ＴＣにおいて、ＥＰＤの表示書き換えを行っている。この場合、表示書き換え期間ＴＣの長さＴ２は、受電期間ＴＲの長さＴ１よりも短くなる。
【０１２０】
しかしながら、図８（Ａ）の比較例の手法では、受電期間ＴＲの長さＴ１が長くなってしまうため、図３のようなタッチ＆ゴーの操作（例えば０．１秒程度の長さの操作）を実現できなくなってしまう。
【０１２１】
そこで本実施形態では、図８（Ｂ）に示すように、受電期間ＴＲの長さＴ１を短くする。そしてＡ３に示すように受電期間ＴＲの間に、端末装置２０２からのデータ受信を行い、Ａ４に示すように、その後の表示書き換え期間ＴＣにおいてＥＰＤの表示書き換えを行う。この場合に、受電期間ＴＲの長さをＴ１とし、表示書き換え期間ＴＣの長さをＴ２とした場合に、Ｔ２＞Ｔ１の関係が成り立つようにする。
【０１２２】
このように、受電期間ＴＲの長さＴ１を短くすることで、図３のようなタッチ＆ゴーの操作で、ＩＣカード１９０が電力を受電して動作することが可能になる。また、表示書き換え期間ＴＣの長さＴ２を長くすることで、表示部１５０としてＥＰＤを利用した場合にも、表示情報の書き換えが可能になる。即ち、ＥＰＤは、液晶表示装置に比べて、表示情報の書き換えに長時間（１秒）を要するが、Ｔ２が長くなることで、少なくとも１回分のＥＰＤの表示書き換えが可能になる。
【０１２３】
この場合に、受電期間ＴＲの長さＴ１が短いと、ＥＰＤの表示書き換えに必要な十分な電荷を蓄積できないおそれがある。
【０１２４】
そこで図２では、蓄電用のキャパシターＣ１として大容量のキャパシターを設けている。例えばキャパシターＣ１として、スパーキャパシターなどのコンデンサーを用いることで、ＥＰＤの表示書き換えに必要な十分な電荷を蓄積することができる。
【０１２５】
具体的には、第１の蓄積制御部３０は、ＥＰＤ（電気泳動表示部）の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、キャパシターＣ１（電荷蓄積部）に蓄積する制御を行う。
【０１２６】
そしてシステムデバイス１００は、受電部１０の受電期間ＴＲにおいてキャパシターＣ１（電荷蓄積部）に蓄積された電荷に基づく電源が供給されて、受電後の表示書き換え期間ＴＣにおいて、ＥＰＤの表示書き換え処理を行う。例えば受電期間ＴＲにおいて端末装置２０２から受信したデータに基づいて、ＥＰＤの表示書き換え処理を行う。この場合に、上述のように、受電期間ＴＲの長さＴ１と、表示書き換え期間ＴＣの長さＴ２との間には、Ｔ２＞Ｔ１の関係が成り立つ。
【０１２７】
即ち本実施形態では図８（Ｂ）に示すように、短い受電期間ＴＲにおいて大容量の蓄電用のキャパシターＣ１に電荷を蓄積し、その後の長い表示書き換え期間ＴＣにおいてＥＰＤの表示情報の書き換え処理を行う。
【０１２８】
このようにすれば、タッチ＆ゴーの操作が要求されるＩＣカードに対して、表示情報を無電源状態で保持できるＥＰＤを組み込むことが可能になり、ＥＰＤにより各種情報を表示可能なＩＣカードを実現できるようになる。
【０１２９】
この場合に図８（Ｂ）に示すように受電期間ＴＲを短くすると、その後の長い表示書き換え期間ＴＣに亘って、システムデバイス１００を動作させることが難しくなる。
【０１３０】
この点、本実施形態では、大容量の蓄電用のキャパシターＣ１を設けると共に、第１の蓄積制御部３０での充電制御を工夫することで、短い受電期間ＴＲであっても、長い表示書き換え期間ＴＣに亘ってシステムデバイス１００を動作させるのに必要な十分な電荷を蓄積することに成功している。特に、蓄電用のキャパシターＣ１に蓄積する電荷を、ＥＰＤの例えば１回分の表示書き換えに必要な電荷量に限定することで、受電期間ＴＲを短くしても、長い表示書き換え期間ＴＣに亘ってシステムデバイス１００を動作させて、ＥＰＤの表示書き換えを行うことが可能になる。
【０１３１】
ところが、このように蓄電用のキャパシターＣ１を大容量にすると、システムデバイス１００に供給される電源電圧が、なかなか立ち上がらずに、早期にシステムを起動できなくなってしまうという課題がある。
【０１３２】
そこで本実施形態では、蓄電用のキャパシターＣ１とは別に起動用のキャパシターＣ２を設けている。図９（Ａ）のＢ１、Ｂ２に示すように、これらのキャパシターＣ１、Ｃ２は、受電部１０からの出力電圧に基づいて、第１、第２の蓄積制御部３０、４０を介して充電される。
【０１３３】
そして図９（Ａ）のＢ３に示すように、受電部１０による受電開始後のシステム起動時には、起動用のキャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源が、システムデバイス１００に対して供給される。即ち、起動用のキャパシターＣ２の容量は小さいため、Ｃ２の電荷蓄積ノードＮＡ２の電圧の立ち上がりは早く、この電圧がＢ３に示すように電源電圧としてシステムデバイス１００に供給される。
【０１３４】
一方、図９（Ｂ）に示すように、受電部１０による受電終了後の期間では、蓄電用のキャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源が、システムデバイス１００に対して供給される。即ち、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は大きいため、Ｃ１の電荷蓄積ノードＮＡ１の電圧の立ち上がりは遅い。しかしながら、受電開始後、時間が経過すると、この電圧は、システムデバイス１００の動作下限電圧を上回るようになり、Ｂ４に示すように電源電圧としてシステムデバイス１００に供給できるようになる。
【０１３５】
こうすることで、図８（Ｂ）のＡ５に示すように早期にシステム電源をオンにしてシステムデバイス１００を動作させることが可能になる。これにより、Ａ３に示すデータ受信処理を早期に完了させることが可能になり、タッチ＆ゴーの操作を実現する短い受電期間にも対応できるようになる。
【０１３６】
即ち、タッチ＆ゴーの操作を実現するためには、短い受電期間の間に、ＩＣカード１９０と端末装置２０２との間のデータ受信を完了させる必要がある。ところが、大容量のキャパシターＣ１を用いることで電源電圧の立ち上がりが遅くなり、システムの立ち上がりも遅くなると、その分だけで、データ受信の開始が遅れてしまい、短い受電期間の間に、システムデバイス１００がデータ受信処理を完了できなくなってしまう。
【０１３７】
この点、本実施形態では、小容量の起動用のキャパシターＣ２に基づく電源によりシステムデバイス１００が早期に立ち上がって動作するため、短い受電期間であってもシステムデバイス１００はデータ受信処理を完了することが可能になり、ＩＣカード１９０のタッチ＆ゴーの操作に対応できるようになる。以上のように本実施形態の電源供給手法は、ＥＰＤの表示部を備え、タッチ＆ゴーの操作が要求される非接触のＩＣカード等に好適な手法になる。
【０１３８】
４．回路装置の詳細な構成例
次に本実施形態の回路装置の詳細な構成例について図１０等を用いて説明する。図１０では、図１、図２の第１の蓄積制御部３０は、電流制御部３２により実現され、第２の蓄積制御部４０は、起動用レギュレーター４２により実現される。
【０１３９】
電流制御部３２は、受電部１０を構成する整流回路１２からの電圧ＶＩＮを受けて、逆流防止用のダイオードＩ３を介して、充電電流を、蓄積ノードＮＡ１に出力する。
【０１４０】
起動用のレギュレーター４２は、整流回路１２からの電圧ＶＩＮを受けて、電圧調整後の電圧ＶＡ２を、蓄積ノードＮＡ２に出力する。例えば電圧調整により定電圧ＶＡ２を出力する。具体的には、例えば最大で１５Ｖ程度の電圧が、レギュレーター４２により例えば４．５Ｖ程度の定電圧ＶＡ２に降圧されて、起動用のキャパシターＣ２への電荷蓄積が行われる。
【０１４１】
図１０では、電源供給部５０は、第１、第２のダイオードＤＩ１、ＤＩ２を含む。ここでＤＩ１は、蓄電用レギュレーター３２（第１の電荷蓄積部３０）の蓄積ノードＮＡ１と接続ノードＮＣとの間に設けられ、蓄積ノードＮＡ１から接続ノードＮＣへと向かう方向を順方向とするダイオードである。また、ＤＩ２は、起動用レギュレーター４２（第２の電荷蓄積部４０）の蓄積ノードＮＡ２と接続ノードＮＣとの間に設けられ、蓄積ノードＮＡ２から接続ノードＮＣへと向かう方向を順方向とするダイオードである。そして電源供給部５０は、接続ノードＮＣの電圧に基づいてシステムデバイス１００に対して電源を供給することになる。
【０１４２】
このようなダイオードＤＩ１、ＤＩ２により電源供給部５０を構成することで、接続ノードＮＣから蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２への電流の逆流を防止できると共に、蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２の電圧ＶＡ１、ＶＡ２を、電源電圧ＶＣとして接続ノードＮＣに出力できるようになる。
【０１４３】
図１１（Ａ）は、図１０の回路装置の動作を説明するための電圧波形図である。
【０１４４】
受電が開始して、受電部１０からの電圧ＶＩＮが供給されると、起動用のキャパシターＣ２の容量は小さいため、Ｄ１に示すように、キャパシターＣ２の蓄積ノードＮＡ２の電圧ＶＡ２は早期に立ち上がる。そして、後に詳述するように、Ｄ２に示すようにシステムデバイス１００の動作下限電圧に対応するしきい値電圧ＶＴＨを超えると、電圧ＶＡ２に対応する電圧が、電源電圧ＶＣとしてシステムデバイス１００に供給される。具体的には、ダイオードＤＩ１の順方向電圧の分だけＶＡ２から降下した電圧がＶＣとして供給される。
【０１４５】
一方、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は大きいため、Ｄ３に示すように、キャパシターＣ１の蓄積ノードＮＡ１の電圧ＶＡ１が徐々に立ち上がる。そして電圧ＶＡ１が立ち上がると、電圧ＶＡ１に対応する電圧が、電源電圧ＶＣとしてシステムデバイス１００に供給される。具体的には、ダイオードＤＩ１の順方向電圧の分だけＶＡ１から降下した電圧がＶＣとして供給される。
【０１４６】
受電開始後、受電期間が終了すると、キャパシターＣ１、Ｃ２の電荷が放電されるため、Ｄ４に示すように電源電圧ＶＣは徐々に低下する。この場合に本実施形態では、キャパシターＣ１の容量は十分に大きいため、図８（Ｂ）のＡ４や図１１（Ａ）のＤ５に示すように、長い時間（例えば１秒）の表示書き換え期間を確保することが可能になる。
【０１４７】
なお図１１（Ｂ）は、蓄積電流と放電電流の関係を示す図である。例えば受電期間においては、Ｅ１に示すようにキャパシターに電荷が蓄積される。またＥ２に示すように、システム起動等のためにキャパシターから電荷が放電される。そして表示書き換え期間では、Ｅ３に示すようにキャパシターから電荷が放電され、この放電された電荷に基づいて、システムデバイス１００によるＥＰＤの表示書き換え処理が行われることになる。
【０１４８】
なお、本実施形態の回路装置の構成は図１０には限定されず、種々の変形実施が可能である。例えがダイオードＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３に代わって、スイッチ・トランジスター回路等を設けてもよい。このようなスイッチ・トランジスター回路を用いれば、ダイオードの順方向電圧による電圧降下がないため、その分だけで電源供給効率を向上できるという利点がある。一方、図１０では、ダイオードＤＩ１、ＤＩ２により電圧のスイッチ動作が実現されるため、スイッチ動作用の制御信号が不要であるという利点がある。例えばシステム起動前では、このような制御信号を生成することは困難な状況になるが、図１０の構成例によれば、このような状況にも対応できるようになる。
【０１４９】
５．電流制御部
図１２に、図１の電流制御部３２の詳細な構成例を示す。この電流制御部３２は、演算増幅器ＯＰ１、ＯＰ２、トランジスターＴＢ１〜ＴＢ５、抵抗ＲＢ１〜ＲＢ７、ＲＣＨを含む。なお電流制御部３２の構成は、図１２の構成に限定されるものではなく、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また、図１２とは異なる回路方式の電流制御部を採用してもよい。
【０１５０】
トランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３は、図１の制御部７０からの制御信号ＩＣＴによりオン・オフ制御される。例えば、制御信号ＩＣＴが３ビットの信号ＩＣＴ１、ＩＣＴ２、ＩＣＴ３により構成される場合に、トランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３の各々は、これらの信号ＩＣＴ１、ＩＣＴ２、ＩＣＴ３の各々によりオン・オフ制御される。そして、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３の各々の一端は、トランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３の各々に対して接続される。そして抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３の他端は、ノードＮＢ１に共通接続される。
【０１５１】
演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子には、基準電圧ＶＲが入力され、非反転入力端子にはノードＮＢ１が接続される。そして、演算増幅器ＯＰ１の出力は、ノードＮＢ２とＮＢ１の間に設けられるトランジスターＴＢ４のゲートに接続される。これにより、ノードＮＢ１の電圧ＶＢ１が、基準電圧ＶＲに設定されるように、演算増幅器ＯＰ１が動作することになる。そして、このようにノードＮＢ１が、定電圧である基準電圧ＶＲ（例えば１．２５Ｖ）に設定されれば、制御部７０の制御によりトランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３をオン・オフ制御することで、抵抗ＲＢ４、ＲＢ５に流れる電流ＩＢを可変に制御できるようになる。
【０１５２】
また図１２では、演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子はノードＮＢ２に接続され、反転入力端子はノードＮＢ３に設定される。そして、演算増幅器ＯＰ２の出力は、ノードＮＩとＮＢ４の間に設けられたトランジスターＴＢ５のゲートに接続される。これにより、ノードＮＢ２の電圧ＶＢ２とノードＮＢ３の電圧ＶＢ３が等しくなるように、演算増幅器ＯＰ２が動作することになる。即ち、ＶＢ２＝ＶＢ３になるように演算増幅器ＯＰ２が動作する。
【０１５３】
そして、ＲＢ６、ＲＢ７はダミーの抵抗であり、ノードＮＢ５からＮＢ３に対して電流は流れない。このため、抵抗ＲＢ６、ＲＢ７の両端の電圧は等しくなり、ＶＢ５＝ＶＢ３＝ＶＢ２になる。
【０１５４】
また、抵抗ＲＢ４、ＲＢ５の抵抗値を、同じ記号であるＲＢ４、ＲＢ５で表せば、ＶＢ４＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）になる。
【０１５５】
従って、抵抗ＲＣＨの両端に対しては、ＶＢ４−ＶＢ５＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）−ＶＢ５＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）−ＶＢ２＝ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）の電圧差が印加されることになる。従って、抵抗ＲＣＨに流れる電流ＩＣＨは、ＩＣＨ＝ＩＢ×{（ＲＢ４＋ＲＢ５）／ＲＣＨ}となり、この電流ＩＣＨが、充電電流としてキャパシターＣ１に流れて、充電動作が行われるようになる。
【０１５６】
そして、上述のように電流ＩＢは、制御部７０からの制御信号ＩＣＴ（ＩＣＴ１〜ＩＣＴ３）により可変に制御される。従って、充電電流ＩＣＨ＝ＩＢ×{（ＲＢ４＋ＲＢ５）／ＲＣＨ}も、制御信号ＩＣＴにより可変に制御されるようになる。
【０１５７】
例えば図１２において、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３は、各々、例えば５ＫΩ、１０ＫΩ、２０ＫΩというように異なった抵抗値になっている。そして、例えばトランジスターＴＢ１、ＴＢ３がオフで、トランジスターＴＢ２がオンになるような制御信号ＩＣＴを、制御部７０が出力したとする。すると、ノードＮＢ１の電圧はＶＢ１＝ＶＲ＝１．２５Ｖになるため、ＩＢ＝１２５μＡになる。そして、ＲＣＨ＝ＲＢ４＋ＲＢ５とすると、ＩＣＨ＝１２５μＡの充電電流が、キャパシターＣに流れるようになる。
【０１５８】
このように図１２の構成の電流制御部３２によれば、制御部７０からの制御信号ＩＣＴによりトランジスターＴＢ１〜ＴＢ３のオン・オフを制御することで、充電電流ＩＣＨを可変に制御できるようになる。これにより、図５（Ａ）、図５（Ｂ）で説明したような本実施形態の充電手法の実現が可能になる。そして図１２の構成によれば、抵抗ＲＣＨの両端の電圧差を小さな電圧差に設定できるため、少ない電圧降下で充電電流ＩＣＨを可変に制御できるようになり、充電効率の向上等を図れる。
【０１５９】
６．システムデバイス
次に、システムデバイス１００の構成例について説明する。図１３にシステムデバイス１００の詳細な構成例を示す。システムデバイス１００は、ホストＩ／Ｆ１１０、処理部１２０、レジスター部１３０、波形情報メモリー１４０、画像メモリー１４２、ワークメモリー１４４を含む。なおシステムデバイス１００の構成は図１３の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えばメモリー１４０、１４２、１４４は外付けのメモリーであってもよい。
【０１６０】
ホストＩ／Ｆ１１０は、ホストとなる相手側機器（送電装置、端末装置、充電器）との間で情報の送受信を行うためのインターフェースである。このホストＩ／Ｆ１１０は、図２に示すように制御部７０を介して受電部１０側のホストＩ／Ｆ１８と接続される。これにより、送電装置２００（相手側機器）との間での情報の送受信が可能になる。この情報の送受信は例えばコイルＬ１、Ｌ２を用いた振幅変調処理（周波数変調処理）や負荷変調処理により実現できる。
【０１６１】
処理部１２０は、表示部１５０の表示制御処理や、システムの各種の制御処理を行う。この処理部１２０は、例えばプロセッサーやゲートアレイ回路等により実現できる。
【０１６２】
処理部１２０により表示制御される表示部１５０は、表示パネル１５２（電気光学パネル）と、表示パネル１５２を駆動する回路であるドライバー回路１５４を有する。ドライバー回路１５４は、表示パネル１５２のデータ線（セグメント電極）や走査線（コモン電極）を駆動する。表示パネル１５２は、例えば電気泳動素子等の表示素子により実現される。
【０１６３】
レジスター部１３０は、制御レジスターやステータスレジスターなどの各種のレジスターを有する。このレジスター部１３０はＳＲＡＭなどのＲＡＭやフリップフロップ回路などにより実現できる
波形情報メモリー１４０は、ＥＰＤを駆動するためのウェーブフォーム情報やインストラクションコード情報などを記憶する。この波形情報メモリー１４０は、例えばデータの書き換え・消去が可能な不揮発性メモリー（例えばフラッシュメモリー）などにより実現できる。
【０１６４】
画像メモリー１４２（ＶＲＡＭ）は、表示パネル１５２に表示される例えば１画面分の画像データを記憶する。ワークメモリー１４４は処理部１２０等のワーク領域となるメモリーである。これらの画像メモリー１４２、ワークメモリー１４４は、ＳＲＡＭなどのＲＡＭにより実現できる。
【０１６５】
図１４（Ａ）に表示パネル１５２の構成例を示す。この表示パネル１５２は、素子基板３００と、対向基板３１０と、素子基板３００と対向基板３１０との間に設けられた電気泳動層３２０を含む。この電気泳動層３２０（電気泳動シート）は、電気泳動物質を有する多数のマイクロカプセル３２２により構成される。このマイクロカプセル３２２は、例えば正に帯電した黒色の正帯電粒子（電気泳動物質）と、負に帯電した白色の負帯電粒子（電気泳動物質）を分散液中に分散させ、この分散液を微少なカプセルに封入することで実現される。
【０１６６】
素子基板３００はガラスや透明樹脂により形成される。この素子基板３００には、複数のデータ線（セグメント電極）や、複数の走査線（共通電極）や、各画素電極が各データ線と各走査線の交差位置に設けられる複数の画素電極が形成される。またＴＦＴ（薄膜トランジスター）等により形成される各スイッチ素子が各画素電極に接続される複数のスイッチ素子が設けられる。またデータ線を駆動するデータドライバーや、走査線を駆動する走査ドライバーが設けられる。
【０１６７】
対向基板３１０には、共通電極（透明電極）が形成され、この共通電極にはコモン電圧ＶＣＯＭ（対向電圧）が供給される。なお透明樹脂層に透明な導電材料で共通電極を形成し、この上に接着剤等を塗布して電気泳動層を接着することで、電気泳動シートを形成してもよい。
【０１６８】
図１４（Ａ）の表示パネル１５２では、画素電極と共通電極の間に電界が印加されると、マイクロカプセル３２２に封入された正帯電粒子（黒色）及び負帯電粒子（白色）には、その帯電の正負に応じた方向に静電気力が作用する。例えば画素電極の方が共通電極よりも高電位である画素電極上では、共通電極側に正帯電粒子（黒色）が移動するため、その画素は黒表示になる。
【０１６９】
次に、図１３の波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報について説明する。ここではＥＰＤ（電気泳動表示部）のウェーブフォーム情報を例にとり説明する。
【０１７０】
例えば液晶表示装置においては、図１４（Ｂ）のＦ１に示すように、画素の階調を第１の階調から第２の階調に変化させる場合には、データ線（ソース線）のデータ電圧も、第１の階調に対応するデータ電圧ＶＧ１から第２の階調に対応するデータ電圧ＶＧ２へと、１フレームの期間で変化する。
【０１７１】
一方、ＥＰＤにおいては、図１４（Ｃ）のＦ２に示すように、画素の階調を第１の階調から第２の階調に変化させる場合に、データ線のデータ電圧は、複数フレームに亘って変化する。例えば白に近い第１の階調から黒に近い第２の階調に変化させる場合に、複数フレームに亘って白、黒の表示を繰り返して、画素の階調を最終的な第２の階調に変化させる。例えば図１４（Ｃ）のウェーブフォームでは、初めの３フレームではデータ電圧はＶＡに設定され、次の３フレームでは−ＶＡに設定されるというように、データ電圧が複数フレームに亘って変化する。なお、ウェーブフォームは、現在の表示状態での画素の階調と、次の表示状態での画素の階調との組み合わせに依っても異なった形になる。
【０１７２】
波形情報メモリー１４０は、図１４（Ｃ）のＦ２に示すようなウェーブフォーム情報を記憶する。処理部１２０は、画像メモリー１４２に記憶される画像データ（各画素の階調データ）と、波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報に基づいて、各フレームでのＥＰＤの駆動電圧を決定して、ＥＰＤ（表示部１５０）の表示制御処理を行う。
【０１７３】
そして図１４（Ｂ）のＦ１と図１４（Ｃ）のＦ２を比較すれば明らかなように、ＥＰＤでは、液晶表示装置等に比べて表示情報の書き換えに長い時間を要する。このため図８（Ｂ）の表示書き換え期間ＴＣの長さＴ２を長くする必要があるという課題がある。
【０１７４】
この点、本実施形態では前述したように、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１を設け、ＥＰＤの少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、受電期間ＴＲの間にキャパシターＣ１に蓄電する。
【０１７５】
また、起動用の小容量のキャパシターＣ２を設けることで、図８（Ｂ）のＡ５に示すように早期にシステムの電源がオンになる。これにより、図１３の処理部１２０は、Ａ３に示すように、ホストＩ／Ｆ１１０を介して、ホストである相手側機器（送電装置、端末装置）から、表示情報などのデータを受信する。
【０１７６】
そして処理部１２０は、受電後の表示書き換え期間ＴＣにおいて、図８（Ｂ）のＡ４に示すようにＥＰＤの表示書き換え処理を行う。即ち、ホストＩ／Ｆ１１０を介して受信され、画像メモリー１４２に書き込まれた表示情報と、波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報に基づいて、図１４（Ｃ）のＦ２に示すようなウェーブフォームで、ＥＰＤの表示書き換え処理を行う。
【０１７７】
このようにすることで、表示書き換え期間が長いＥＰＤであっても、短い受電期間ＴＲで受電した電荷に基づいて、表示情報の書き換えを実行できるようになる。従って、例えば図３に示すようなタッチ＆ゴーの操作が要求される非接触のＩＣカードに対して、無電源状態で表示情報を保持できるＥＰＤの表示部１５０を組み込むことが可能になり、これまでに無いタイプのＩＣカードを実現することが可能になる。
【０１７８】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（電荷蓄積部、第１の電荷蓄積部、第２の電荷蓄積部等）と共に記載された用語（キャパシター、蓄電用キャパシター、起動用キャパシター等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また回路装置、電子機器の構成・動作や、電流制御手法、充電手法、電源供給手法等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１７９】
Ｌ１ １次コイル、Ｌ２ ２次コイル、ＣＡ、ＣＢ、ＣＣ、ＣＰ キャパシター、
Ｃ、キャパシター、Ｃ１ 蓄電用キャパシター、Ｃ２ 起動用キャパシター、
ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３ 第１、第２、第３のダイオード、
ＯＰ１、ＯＰ２ 演算増幅器、ＴＢ１〜ＴＢ５ トランジスター、
ＲＢ１〜ＲＢ７ ＲＣＨ 抵抗、ＶＲ 基準電圧、
１０ 受電部、１２ 整流回路、１８ ホストＩ／Ｆ、２０ 電源管理部、
３０ 第１の蓄積制御部、３２ 電流制御部、
４０ 第２の蓄積制御部、４２ 起動用レギュレーター、５０ 電源供給部、
７０ 制御部、７２ Ａ／Ｄ変換部、７４ タイマー、７６ 演算処理部、
９０ 回路装置、１００ システムデバイス、１１０ ホストＩ／Ｆ、
１２０ 処理部、１３０ レジスター部、１４０ 波形情報メモリー、
１４２ 画像メモリー、１４４ ワークメモリー、１５０ 表示部、
１５２ 表示パネル、１５４ ドライバー回路、１９０ ＩＣカード、
２００ 送電装置、２０２ 端末装置、２１０ 表示部、３００ 素子基板、
３１０ 対向基板、３２０ 電気泳動層、３２２ マイクロカプセル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置及び電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）が脚光を浴びている。この無接点電力伝送の適用例として、端末装置にかざすだけで電力を受電して情報を送受信できる非接触のＩＣカードなどが提案されている。この非接触のＩＣカードによれば、電子マネー、公共交通機関のプリペイカード、入出管理用ＩＤカードなどの機能を持ったカードを実現することが可能になる。
【０００３】
このような非接触のＩＣカードにおける二次電池の充電回路の従来技術としては、例えば特許文献１に開示される技術がある。この特許文献１の充電回路は、電流値が一定である定電流で二次電池の充電を行い、充電電圧が規定電圧になったことを確認して充電を終了する回路構成となっている。
【０００４】
しかしながら、従来の充電回路では、充電後のＩＣカードの動作にどれくらいの電荷量が必要であるかを正確に把握することなく、多少大きめの容量の電荷蓄積部を設けて、充電電圧が規定電圧に達するまで充電を行うという手法を採用していた。このため、大きな容量の電荷蓄積部を実装するのに実装スペースが無駄に使われてしまうという問題があった。また、従来では、充電電圧に応じて充電電流を最適に制御する手法を採用していないため、電荷蓄積部の蓄電に無駄があり、充電効率が低いという問題があった。
【０００５】
また、非接触のＩＣカードでは、充電器からの受電時間が極めて短い。従って、この極めて短い受電時間で受電した電力により電荷蓄積部を蓄電する場合に、充電効率が低いと、十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積できなくなってしまう。このため、例えばＩＣカードに対して、使用金額や残高等を表示する表示装置として、電気泳動方式のディスプレイであるＥＰＤ（Electrophoretic Display）などを設けた場合に、このＥＰＤの表示書き換え処理を完了できないなどの問題も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２３６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の幾つかの態様によれば、電磁誘導を用いた機器において電荷蓄積部への効率的な充電を可能にする回路装置及び電子機器等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、電磁誘導により電力を受電する受電部からの電力を受けて、電荷蓄積部に対して可変の充電電流を流す制御を行う電流制御部と、前記電流制御部を制御して、前記充電電流を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど前記充電電流を小さくする制御を行う回路装置に関係する。
【０００９】
本発明の一態様では、電磁誘導により電力を受電する受電部からの電力により、可変の充電電流を流して電荷蓄積部を充電する制御が行われる。そしてこの場合に、電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど充電電流が小さくするように、充電電流が制御される。このようにすれば、電磁誘導により受電するシステムにおいて、電圧が高い場合に、取り出せる電流が低くなるような特性がある場合に、この特性に対して、充電電圧と充電電流の特性をマッチングさせることが可能になる。従って、電磁誘導を用いた機器において電荷蓄積部への効率的な充電を実現できるようになる。
【００１０】
また本発明の一態様では、前記制御部は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記充電電流の制御を行ってもよい。
【００１１】
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保できる充電制御を実現することが可能になり、電源供給先デバイスの動作不具合等を防止できる。
【００１２】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記充電電流の制御を行ってもよい。
【００１３】
このようにすれば、電源供給先デバイスの使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積する充電制御を実現することができ、無駄な蓄電が行われてしまうなどの事態を防止できる。
【００１４】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行ってもよい。
【００１５】
このようにすれば、ターゲット電荷量を超えた不要な電荷が電荷蓄積部に蓄積されてしまう事態を防止できるため、無駄な蓄電が行われる事態を防止できる。
【００１６】
また本発明の一態様では、前記制御部は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記ターゲット電荷量を設定してもよい。
【００１７】
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧に応じたターゲット電荷量を設定して、充電制御を行うことが可能になるため、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保しながら、無駄な蓄電が行われる事態も防止できるようになる。
【００１８】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記ターゲット電荷量を設定してもよい。
【００１９】
このようにすれば、使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積しながら、無駄な蓄電が行われる事態も防止できるようになる。
【００２０】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部の充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された前記電圧情報に基づいて前記充電電流の制御を行ってもよい。
【００２１】
このようにすれば、既に蓄積されている電荷量等を測定・把握して充電制御を行うことが可能になるため、電荷蓄積部の効率的な充電が可能になる。
【００２２】
また本発明の一態様では、前記制御部は、測定された前記電圧情報に基づいて、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量を求め、前記蓄積電荷量と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求め、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくとも前記ターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行ってもよい。
【００２３】
このようにすれば、測定された電圧情報から蓄積電荷量を求め、その蓄積電荷量とトータル電荷量に基づいて、ターゲット電荷量を求めて、ターゲット電荷量に達するまで電荷蓄積部の充電を行う制御が可能になる。従って、より正確で効率的な充電制御を実現できる。
【００２４】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記電源供給先デバイスを動作させるのに必要な前記トータル電荷量を設定してもよい。
【００２５】
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保しながら、使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積する充電制御を実現できるようになる。
【００２６】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部に容量測定用電流を流す制御を行うことで、前記電荷蓄積部の蓄積容量を測定し、測定された前記蓄積容量と、前記動作下限電圧情報と、前記使用電力情報とに基づいて、前記トータル電荷量を設定してもよい。
【００２７】
このようにすれば、蓄積容量が既知ではない場合にも、これに対応することが可能になる。
【００２８】
また本発明の一態様では、前記電流制御部を有し、前記受電部からの電力を受けて、前記電荷蓄積部である第１の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第１の蓄積制御部と、前記受電部からの電力を受けて、第２の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第２の蓄積制御部と、前記第１の電荷蓄積部、前記第２の電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイスに対して電源を供給する電源供給部と、を含み、前記第２の電荷蓄積部は、前記第１の電荷蓄積部よりも電荷の蓄積容量が小さいシステム起動用の電荷蓄積部であり、前記電源供給部は、前記受電部による受電開始後のシステム起動時には、前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給してもよい。
【００２９】
このようにすれば、第１の電荷蓄積部の蓄積容量が大きい場合にも、システム起動用の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイスに対して早期に供給できるようになる。従って、電磁誘導を用いた機器において短時間の受電期間でシステムの起動等を可能にする回路装置等の提供が可能になる。
【００３０】
また本発明の一態様では、前記電源供給部は、前記受電部による受電終了後の期間においては、前記第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給してもよい。
【００３１】
このようにすれば、受電部による受電終了後の期間においては、蓄積容量が大きな第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイスに対して供給できるようになる。
【００３２】
また本発明の一態様では、前記システムデバイスは、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行い、前記第１の蓄積制御部は、前記電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、前記第１の電荷蓄積部に蓄積する制御を行ってもよい。
【００３３】
このように、第１の電荷蓄積部に蓄積される電荷の量を、電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷に限定すれば、第１の電荷蓄積部の蓄積容量を無意味に大きくしなくても済むようになる。これにより、第１の電荷蓄積部への電荷蓄積を短時間で完了させることが可能になり、短い受電期間等が要求される場合にも、これに対応できるようになる。
【００３４】
また本発明の一態様では、前記電源供給部は、前記第１の電荷蓄積部の第１の蓄積ノードと接続ノードとの間に設けられ、前記第１の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第１のダイオードと、前記第２の電荷蓄積部の第２の蓄積ノードと前記接続ノードとの間に設けられ、前記第２の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第２のダイオードとを含み、前記電源供給部は、前記接続ノードの電圧に基づいて前記システムデバイスに対して電源を供給してもよい。
【００３５】
このようにすれば、第１、第２のダイオードの整流機能を有効活用して、第１、第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源電圧を、システムデバイスに対して供給できるようになる。また、このように第１、第２のダイオードを用いれば、スイッチ動作用の制御信号を不要にできるため、システム起動前においてこのような制御信号の生成が困難な状況であっても、これに対応できるようになる。
【００３６】
また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の回路装置を含む電子機器に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態の回路装置の基本構成例。
【図２】本実施形態の回路装置を適用した電子機器の構成例。
【図３】電子機器の１つである非接触のＩＣカードへの適用例。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は電磁誘導を用いた機器における電荷蓄積部への充電についての問題点の説明図。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は本実施形態の充電手法の説明図。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は本実施形態の充電手法の詳細例。
【図７】本実施形態の充電手法の詳細例の動作フロー図。
【図８】図８（Ａ）は比較例の手法の説明図であり、図８（Ｂ）は本実施形態の手法の説明図。
【図９】図９（Ａ）、図９（Ｂ）は本実施形態の手法の説明図。
【図１０】本実施形態の回路装置の詳細な構成例。
【図１１】図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は本実施形態の詳細な構成例の動作説明図。
【図１２】電流制御部の詳細な構成例。
【図１３】システムデバイスの構成例。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は電気泳動方式の表示部の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３９】
１．回路装置、電子機器の基本構成
図１に本実施形態の回路装置の基本的な構成例を示す。この回路装置は、電流制御部３２と制御部７０を含む。なお回路装置の構成は図１の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【００４０】
受電部１０は、電磁誘導により送電装置（相手側機器、端末装置、充電器）から電力を受電する。例えば、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）により電力を受電する。
【００４１】
電流制御部３２は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、キャパシターＣ（広義には電荷蓄積部）に充電電流（ＩＣＨ）を流す制御を行う。即ち、電流値が可変の充電電流をキャパシターＣに流す制御を行って、キャパシターＣを充電する。
【００４２】
具体的には、電流制御部３２は、受電部１０からの電力の入力ノードＮＩと、電流出力ノードＮＣＱとの間に設けられる。電流制御部３２の電流出力ノードＮＣＱと、キャパシターＣの電荷蓄積ノードＮＡとの間には、逆流防止用のダイオードＤＩ３が設けられている。また電力の入力ノードＮＩには、電位安定化用のキャパシターＣＣの一端が接続されている。
【００４３】
制御部７０は、電流制御部３２を制御して、充電電流を制御する。例えば制御部７０は、充電電流の制御信号ＩＣＴを電流制御部３２に対して出力することで、充電電流の大きさ（電流値）を制御する。具体的には制御部７０は、電荷蓄積ノードＮＡの充電電圧（ＶＣＨ）を測定し、測定結果に基づいて、ｎビットの制御信号ＩＣＴの各ビットの信号レベルを設定することで、電流制御部３２が流す充電電流の大きさを制御する。この制御部７０は、演算処理を行うためのデジタル回路や、電圧情報との測定を行うためのアナログ回路などにより実現できる。
【００４４】
そして本実施形態では制御部７０は、キャパシターＣ（広義には電荷蓄積部）の充電電圧（ＶＣＨ）が高くなるほど充電電流（ＩＣＨ）を小さくする制御を行う。例えば制御部７０は、充電開始時には大きな第１の電流値の充電電流でキャパシターＣを充電するように、電流制御部３２を制御する。そして、充電電圧が第１の電圧値を超えた場合には、第１の電流値よりも小さな第２の電流値の充電電流でキャパシターＣを充電するように、電流制御部３２を制御する。更に、充電電圧が、第１の電圧値よりも大きな第２の電圧値を超えた場合には、第２の電流値よりも小さな第３の電流値の充電電流でキャパシターＣを充電するように、電流制御部３２を制御する。このように制御部７０は、キャパシターＣの充電電圧（ノードＮＡの電圧）が高くなるにつれて、キャパシターＣの充電電流を例えば段階的に小さくする制御を行う。このような充電電流の制御は、制御部７０が電流制御部３２に出力するｎビットの制御信号ＩＣＴにより充電電流値を設定することなどで実現できる。
【００４５】
また本実施形態では制御部７０は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、充電電流の制御を行う。ここで、電源供給先デバイスは、キャパシターＣの蓄積電荷に基づく電源の供給対象となるデバイスであり、例えば後述するシステムデバイスや表示部（ＥＰＤ）などである。また動作下限電圧情報は、電源供給先デバイスの動作下限電圧を特定するための情報であり、動作下限電圧は、電源供給先デバイスが正常な動作を行うことが保証されている電圧である。
【００４６】
更に制御部７０は、動作下限電圧情報と、電源供給先デバイスの使用電力情報（使用電荷量情報）とに基づいて、充電電流の制御を行う。即ち動作下限電圧情報と使用電力情報の両方を用いて、電流制御部３２を制御して、充電電流の制御を行う。
【００４７】
ここで使用電力情報（使用電荷量情報）は、キャパシターＣの蓄積電荷に基づく電源が供給されて動作するデバイスが使用する電力（電荷量）を特定するための情報である。例えば、受電終了後に、キャパシターＣの蓄電電力に基づいて電源供給先デバイスが所定の動作（例えば後述する表示書き換え動作）を行う場合に、使用電力情報は、その動作に必要な電力（電荷量）を特定するための情報である。
【００４８】
また本実施形態では、制御部７０は、キャパシターＣの蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御を行う。例えば蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、充電電流を流すように、電流制御部３２を制御する。ここで、ターゲット電荷量は、キャパシターＣの蓄積電荷量の蓄積目標となる電荷量である。なお、マージンを持たせるために、蓄積電荷量がターゲット電荷量を若干量だけ超えるまで、充電電流をキャパシターＣに流すように、電流制御部３２を制御してもよい。
【００４９】
また、制御部７０は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、ターゲット電荷量を設定する。更に具体的には、動作下限電圧情報と、電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、ターゲット電荷量を設定する。例えば動作下限電圧が高くなるほど、ターゲット電荷量も大きくする。また電源供給先デバイスの使用電力（使用電荷量）が大きくなるほど、ターゲット電荷量も大きくする。
【００５０】
また制御部７０は、キャパシターＣの充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された電圧情報に基づいて充電電流の制御を行う。
【００５１】
例えば図１に示すように制御部７０は、Ａ／Ｄ変換部７２、タイマー７４、演算処理部７６を含む。Ａ／Ｄ変換部７２（電圧情報取得部）は、キャパシターＣの充電電圧（ＶＣＨ）をＡ／Ｄ変換することで、充電電圧の電圧情報を測定（取得）する。演算処理部７６は、測定された電圧情報と、タイマー７４により設定される時間情報に基づいて、充電電流の値を決める演算処理を行って、充電電流の制御信号ＩＣＴを電流制御部３２に出力する。
【００５２】
更に具体的には、制御部７０（演算処理部７６）は、測定された電圧情報に基づいて、キャパシターＣ（電荷蓄積部）の蓄積電荷量を求める。そして、求められた蓄積電荷量と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求める。そして、キャパシターＣの蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御を行う。この場合に制御部７０は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と使用電力情報とに基づいて、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量を設定（演算）する。更に制御部７０は、キャパシターＣに容量測定用電流を流す制御を行うことで、キャパシターＣの蓄積容量を測定し、測定された蓄積容量と、動作下限電圧情報と、使用電力情報とに基づいて、トータル電荷量を設定（演算）してもよい。これらの制御部７０の演算処理については、後述する図６、図７で詳細に説明する。
【００５３】
なお、充電電圧を特定する電圧情報は、図１では、キャパシターＣの電荷蓄積ノードＮＡの充電電圧そのものになっているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば充電電圧を特定する電圧情報は、キャパシターＣの充電電圧の大きさを特定できるものであれば十分であり、例えば図１のノードＮＣＱやＮＩの電圧の情報であってもよい。
【００５４】
以上の構成の本実施形態の回路装置では、電荷蓄積部であるキャパシターの充電電圧が高くなるほど充電電流を小さくする制御が行われる。これにより、後に詳述するように、電磁誘導を用いて受電する機器において、電荷蓄積部であるキャパシターを効率的に充電することが可能になる。従って、必要な電荷量を短時間でキャパシターに充電することが可能になり、非接触のＩＣカードなどに好適な充電を行える回路装置を提供できる。また、キャパシターとして、蓄積容量の小さなキャパシターを採用することが可能になり、省スペース化等を図れるようになる。
【００５５】
また本実施形態の回路装置では、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて、キャパシターに蓄電すべきターゲット電荷量が求められ、充電電流が制御される。またキャパシターの充電電圧の電圧情報が測定されて、充電電流が制御される。従って、蓄電すべき電荷量を正確に把握して充電電流を制御できるため、短い時間で必要な分の電荷を効率良くキャパシターに蓄電することが可能になる。これにより、蓄電電力の無駄を防止できると共に、キャパシターを小容量化して、省スペース化等を図れるようになる。
【００５６】
図２に本実施形態の回路装置を適用した電子機器の構成例を示す。図２の電子機器は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０と、本実施形態の回路装置９０と、システムデバイス１００と、表示部１５０（電気泳動表示部等）を含む。ここで回路装置９０は、電源管理部２０及び制御部７０を有する。また電子機器は、ホストＩ／Ｆ１８、２次コイルＬ２（受電コイル、２次インダクター）、キャパシターＣＢ、キャパシターＣ１、Ｃ２等を含むことができる。２次コイルＬ２とキャパシターＣＢにより受電側の共振回路が構成される。
【００５７】
なお、電子機器の構成は図２の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また本実施形態が適用される電子機器としては、ＩＣカード、電子棚札、ＩＣタグ等の種々の機器を想定できる。
【００５８】
受電部１０は、送電装置２００（端末装置、充電器、相手側機器）から送電される電力を電磁誘導により受電する。具体的には、送電側に設けられた１次コイルＬ１（送電コイル、１次インダクター）と、受電側に設けられた２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで、非接触での電力伝送（無接点電力伝送）が実現される。この受電部１０は、２次コイルＬ２の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は受電部１０が有する整流回路などにより実現できる。
【００５９】
なお、１次コイルＬ１、２次コイルＬ２としては、例えば平面コイルなどを採用できるが、本実施形態はこれに限定されず、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力を伝送できるものであれば、その形状・構造等は問わない。
【００６０】
ホストＩ／Ｆ（インターフェース）１８は、ホスト通信のためのインターフェースである。このインターフェースにより、送電装置２００と受電部１０との間のデータ通信が実現される。なお、送電装置２００と受電部１０との間のデータ通信は、電磁誘導用の１次コイルＬ１、２次コイルＬ２を用いて実現してもよいし、通信用の別コイルを設けて実現してもよい。
【００６１】
電源管理部２０は、第１、第２の蓄積制御部３０、４０、電源供給部５０を含み、第１の蓄積制御部３０は図１の電流制御部３２を含む。この電源管理部２０は、アナログ回路やデジタル回路により実現できる。なお、第１、第２の蓄積制御部３０、４０、電源供給部５０の詳細については後述する。
【００６２】
制御部７０は、充電電流の制御を行ったり、本実施形態の回路装置９０の種々の制御や、通信制御処理を行う。
【００６３】
システムデバイス１００は、電子機器のシステムとしての処理を実行するデバイスであり、例えばマイコン等により実現できる。このシステムデバイス１００は、ホストＩ／Ｆ１１０、処理部１２０を含む。
【００６４】
表示部１５０は、種々の画像を表示するためのものである。処理部１２０（プロセッサー）は、この表示部１５０の表示制御処理を行う。表示部１５０としては、例えば電気泳動表示部（以下、適宜、ＥＰＤと呼ぶ）などを採用することができ、処理部１２０は、このＥＰＤの表示制御処理を行う。また処理部１２０は、システムの動作に必要な種々の制御処理を行う。
【００６５】
表示部１５０の表示情報としては、通信による受信データの情報、センサー検出情報（圧力、温度、湿度等の情報）、ＩＣカード内蔵のメモリーの固有情報・個人情報などが考えられる。
【００６６】
ホストＩ／Ｆ１１０は、例えば制御部７０を介して受電部１０側のホストＩ／Ｆ１８と通信接続される。これにより、システムデバイス１００は、送電装置２００との間でデータ通信を行うことが可能になる。
【００６７】
図３は、電子機器がＩＣカード１９０である場合の適用例である。ＩＣカード１９０には、ＥＰＤ等で実現される表示部１５０が設けられており、各種情報が表示可能になっている。またＩＣカード１９０には、受電部１０、回路装置９０（ＩＣ）、後述するキャパシターＣ１、Ｃ２等がその内部に実装されている。
【００６８】
そしてユーザーが、端末装置２０２（送電装置）にＩＣカード１９０をかざすと、ＩＣカード１９０は端末装置２０２からの電力を電磁誘導により受電して動作し、端末装置２０２とデータ通信を行う。そして、通信結果に応じた数字、文字等の画像が表示部１５０に表示される。電子マネーやプリペイカードを例にとれば、使用金額や残高等が表示部１５０に表示される。また端末装置２０２の表示部２１０にも各種情報が表示される。
【００６９】
２．充電手法
次に本実施形態の充電手法について詳細に説明する。図４（Ａ）は、無接点電力伝送における電圧と電流の関係を示す図である。図４（Ａ）のＶＩは、図１の受電部１０の出力電圧であり、ＩＩは出力電流である。この電圧ＶＩは、二次コイルＬ２のコイル端電圧を、例えば受電部１０が有する整流回路により整流することで得られる電圧（ＤＣ電圧）である。
【００７０】
図４（Ａ）に示すように、電磁誘導で受電するシステムにおいては、電流ＩＩが小さければ高い電圧ＶＩを確保できるが、大きな電流ＩＩを取り出そうとすると、電圧ＶＩが低下してしまうという特性がある。
【００７１】
一方、電源供給先デバイスの１つである図２のシステムデバイス１００には、動作下限電圧が規定されている。ここで動作下限電圧は、システムデバイス１００が正常な動作を行うことが保証されている電圧である。例えばシステムデバイス１００がマイコンである場合には、マイコンの仕様などにより動作下限電圧が規定される。例えば動作下限電圧よりも低い電源電圧がシステムデバイス１００に供給されると、システムデバイス１００を構成するトランジスターに貫通電流が流れるなどの不具合が発生するおそれがある。従って、図１のキャパシターＣ（図２のＣ１）に蓄積された電荷に基づく電源をシステムデバイス１００に供給する場合には、供給される電源電圧が動作下限電圧を下回らないようにする必要がある。
【００７２】
そこで本実施形態では、受電部１０の受電終了後、キャパシターＣ（Ｃ１）の蓄積電荷に基づく電源でシステムデバイス１００等を動作させる場合に、キャパシターＣの充電電圧が動作下限電圧を下回らないような量の電荷を、キャパシターＣに充電する手法を採用している。
【００７３】
ところが、このような手法を採用した場合に、蓄電用のキャパシターＣの容量が大きいと、無駄な蓄電が行われる事態が生じてしまうことが判明した。
【００７４】
例えば図４（Ｂ）において、キャパシターＣの容量が大きい場合には、動作下限電圧の充電電圧を確保するために、電荷量ＱＡ１が必要になる。そして、受電後の電源供給先デバイスの動作に必要な電荷量ＱＡ２を、キャパシターＣに蓄電すれば、電源供給先デバイスの動作期間において、キャパシターＣの充電電圧を動作下限電圧以上に確保することができる。これにより、受電終了後の動作期間の間、キャパシターＣの蓄積電荷に基づいて電源供給先デバイスを無事に動作させることが可能になる。
【００７５】
そして、図４（Ｂ）において、キャパシターＣの容量が小さい場合には、動作下限電圧の充電電圧を確保するために、電荷量ＱＢ１が必要になる。そして、受電後の電源供給先デバイスの動作に必要な電荷量ＱＢ２を、キャパシターＣに蓄電すれば、受電終了後の動作期間の間、キャパシターＣの蓄積電荷に基づいて電源供給先デバイスを無事に動作させることが可能になる。
【００７６】
ここで、図４（Ｂ）に示すように、動作下限電圧を確保するための電荷量については、ＱＡ１＞ＱＢ１の関係が成り立つ。受電後の動作に必要な電荷量については、ＱＡ２＝ＱＢ２の関係が成り立つ。そして、動作下限電圧の確保に必要な電荷量ＱＡ１、ＱＢ１は、動作時には使用されない余剰な電力になるため、この電荷量が多いと蓄電電力の無駄になる。従って、このような無駄を軽減し、蓄電の効率化を図るためには、キャパシターＣの容量はなるべく小さい方が望ましい。
【００７７】
一方、図４（Ｂ）から明らかなように、キャパシターＣの容量を小さくすると、受電後の動作に必要な電荷量ＱＢ２を蓄電するために、充電電圧を高くする必要がある。即ち、無駄な蓄電電力を軽減して、蓄電の効率化を図るためには、キャパシターＣの容量を小さくして、充電電圧を高くする手法が望ましい。
【００７８】
ところが、電磁誘導で受電するシステムにおいては、電圧ＶＩと電流ＩＩの間に図４（Ａ）の関係が成り立つ。従って、キャパシターＣの容量を小さくした場合に、キャパシターＣの充電電圧を高くできなくなり、受電後の動作に必要な電荷量ＱＢ２をキャパシターＣに蓄電することが難しくなるという課題がある。
【００７９】
このような課題を解決するために、本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、キャパシターＣの充電電圧が高くなるほど、充電電流を小さくする充電手法を採用している。別の言い方をすれば、キャパシターＣの充電電圧が低いほど、充電電流を大きくする。具体的には、受電部１０の受電が開始した初期の期間においては、キャパシターＣの充電電圧（ＶＣＨ）も低いため、図１の制御部７０の制御の下で、電流制御部３２が大きな充電電流（ＩＣＨ）をキャパシターＣに流す制御を行う。
【００８０】
一方、受電の開始後、時間が経つにつれて、キャパシターＣの充電電圧が高くなると、それに伴い充電電流を小さくする。即ち、制御部７０の制御の下で、電流制御部３２が小さな充電電流をキャパシターＣに流す制御を行う。
【００８１】
このようにすれば図５（Ｂ）に示すように、受電部側（コイル側）の電圧−電流特性（ＶＩ−ＩＩ特性）と、キャパシター側の充電電圧−充電電流特性（ＶＣＨ−ＩＣＨ特性）をマッチングさせることが可能になる。従って、図４（Ｂ）に示すように、キャパシターＣの容量を小さくして、蓄電の効率化と動作下限電圧の確保を両立できるようになる。また、キャパシターＣの容量を小さくすることで、図３のＩＣカード１９０のキャパシター（Ｃ１、Ｃ２）の実装スペースを小さくすることが可能になり、装置の小型化にも貢献できるようになる。
【００８２】
次に図６（Ａ）〜図７を用いて本実施形態の充電手法の更なる詳細例について説明する。図６（Ａ）において、ＱＴＬは、トータルで必要なトータル電荷量である。ＱＥＰは、表示部１５０（ＥＰＤ）の表示に必要な電荷量（少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷量）である。この電荷量ＱＥＰは、例えば図４（Ｂ）のＱＡ２、ＱＢ２に相当する。ＱＢＡは、動作下限電圧確保に必要な電荷量である。この電荷量ＱＢＡは、図４（Ｂ）のＱＡ１、ＱＢ１に相当する。ＱＴＧは、キャパシターＣに貯めるべきターゲット電荷量である。ＱＣＨは、電流制御部３２からの可変電流による任意時間分の電荷量である。
【００８３】
図６（Ａ）に示すように、表示に必要な電荷量はＱＥＰ＝ＴＥＰ×ＩＥＰと表される。ＴＥＰは、電源供給先デバイス（システムデバイス、表示部）の動作時間を表し、ＩＥＰは動作電流を表す。なお、各動作タイミングにおける動作電流ＩＥＰの大きさが異なる場合には、電荷量ＱＥＰは、ＩＥＰを動作時間で積分したものになる。
【００８４】
また、動作下限電圧確保に必要な電荷量はＱＢＡ＝Ｃ×ＶＯＬと表される。ＶＯＬは動作下限電圧である。なお、キャパシターＣの名称とその容量を、同じ記号のＣで表している。
【００８５】
そして、トータル電荷量はＱＴＬ＝ＱＥＰ＋ＱＢＡ＝ＴＥＰ×ＩＥＰ＋Ｃ×ＶＯＬと表される。即ち、トータルで必要な電荷量は、表示に必要な電荷量ＱＥＰと、動作下限電圧確保に必要な電荷量ＱＢＡを足したものになる。
【００８６】
例えば図６（Ｂ）に示すように、ターゲット電荷量をＱＴＧとすると、ＱＴＬ＝ＱＴＧ＋Ｃ×Ｖ１となるため、ＱＴＧ＝ＱＴＬ−Ｃ×Ｖ１になる。Ｖ１は、測定された現在の充電電圧である。そして図６（Ｃ）に示すように、電流制御部３２からの可変電流の任意時間分の電荷量をＱＣＨとすると、この電荷量ＱＣＨが蓄積されて行く。そして、蓄積電荷量がターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、可変電流による充電が行われ、蓄積電荷量がターゲット電荷量ＱＴＧに達すると、充電が終了する。なお、マージンを持たせるために、蓄積電荷量がターゲット電荷量ＱＴＧを若干量だけ超えるまで、充電動作を続けてもよい。
【００８７】
図７は本実施形態の充電手法の詳細例の動作フローである。まず、初期電圧Ｖ０を測定する（ステップＳ１）。例えば、前回の充電による電荷がキャパシターＣに蓄積されて残存している場合もあり、この初期電圧Ｖ０を、図１のＡ／Ｄ変換部７２により測定する。そして、容量測定用電流ＩＭで、ＴＭ期間の間、キャパシターＣの充電を行う（ステップＳ２）。即ち、電流制御部３２が、容量測定用電流ＩＭを、期間ＴＭの間、キャパシターＣに流す制御を行うことで、キャパシターＣを充電する。この場合の期間ＴＭは、図１のタイマー７４により設定される。
【００８８】
次に、充電電圧ＶＣＨ＝Ｖ１を測定する（ステップＳ３）。即ち、容量測定用電流ＩＭによる充電電圧ＶＣＨ＝Ｖ１を、Ａ／Ｄ変換部７２により測定する。そして、初期電圧Ｖ０、充電電圧ＶＣＨ＝Ｖ１等に基づいて、容量Ｃ＝（ＩＭ×ＴＭ）／（Ｖ１−Ｖ０）を求める（ステップＳ４）。即ち、容量Ｃが既知ではない場合に、この容量Ｃを電流制御部３２のハードウェアを有効活用して求める。
【００８９】
次に、トータル電荷量ＱＴＬを算出する（ステップＳ５）。図６（Ａ）で説明したように、トータル電荷量は、ＱＴＬ＝ＱＥＰ＋ＱＢＡ＝ＴＥＰ×ＩＥＰ＋Ｃ×ＶＯＬの演算式により求めることができる。また、現在の蓄積電荷量Ｑ０＝Ｃ×Ｖ１を算出し（ステップＳ６）、ターゲット電荷量ＱＴＧを算出する（ステップＳ７）。図６（Ｂ）で説明したように、ターゲット電荷量は、ＱＴＧ＝ＱＴＬ−Ｑ０＝ＱＴＬ−Ｃ×Ｖ１の演算式により求めることができる。なお、図７のステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７等の演算処理は図１の演算処理部７６により実行される。
【００９０】
そして、図６（Ｃ）で説明したように、可変の充電電流ＩＣＨで、ＴＣＨ期間の間、充電する（ステップＳ８）。即ち、電流制御部３２が、充電電流ＩＣＭを、期間ＴＣＨの間、キャパシターＣに流す制御を行うことで、キャパシターＣを充電する。これにより、蓄積電荷量は、ＱＣＨ（ｎ）＝ＱＣＨ（ｎ−１）＋ＩＣＨ×ＴＣＨに更新される。この場合の期間ＴＣＨは、図１のタイマー７４により設定される。また、充電電流ＩＣＨの大きさは、図１の制御信号ＩＣＴを用いて可変に設定される。
【００９１】
そして、現在の蓄積電荷量ＱＣＨが、ターゲット電荷量ＱＴＧに達したか否かを判断し（ステップＳ９）、達していない場合にはステップＳ８に戻り、可変の充電電流ＩＣＨで、ＴＣＨ期間の間、再度、充電を行う。一方、ＱＣＨがＱＴＧに達した場合には、充電が終了したと判断する（ステップＳ１０）。なお、図７のステップＳ９では、ＱＣＨ≧ＱＴＧかどうかを判断しているが、多少のマージンを持たせるために、ＱＣＨ≧ＱＴＧ＋ΔＱかどうかを判断してもよい。
【００９２】
以上のように本実施形態では、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて、充電電流の制御を行う。具体的には、蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御を行う。この場合に、ターゲット電荷量ＱＴＧは、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて設定される。
【００９３】
例えば図７のステップＳ５や図６（Ａ）において、トータル電荷量ＱＴＬは、電源供給先デバイスの動作下限電圧により特定される電荷量ＱＢＡと、使用電力（使用電荷量）により特定される電荷量ＱＥＰとにより求められる。そして、ステップＳ７に示すように、ターゲット電荷量ＱＴＧは、トータル電荷量ＱＴＬに基づいて求められる。即ち、ターゲット電荷量ＱＴＧは、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて求められている。そして、ステップＳ８、Ｓ９に示すように、本実施形態では、キャパシターＣの蓄積電荷量ＱＣＨが、ターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御が行われる。つまり、蓄積電荷量ＱＣＨが、動作下限電圧や使用電力の情報に基づき求められたターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、充電電流を流す制御が行われる。
【００９４】
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報により、目的となる適切なターゲット電荷量ＱＴＧを求めて、無駄の無い充電動作でキャパシターＣを充電することができる。即ち、短い時間であっても必要な分の電荷を効率良くキャパシターＣに蓄電することが可能になる。
【００９５】
また、本実施形態では、キャパシターＣの充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された電圧情報に基づいて充電電流の制御を行う。例えば図７のステップＳ３で、充電電圧ＶＣＨを測定して、測定結果に基づいて充電電流の制御を行う。
【００９６】
具体的には、ステップＳ６に示すように、測定された電圧情報に基づいて、キャパシターＣの蓄積電荷量Ｑ０を求める。そしてステップＳ７に示すように、蓄積電荷量Ｑ０と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量ＱＴＬとに基づいて、ターゲット電荷量ＱＴＧを求める。そしてステップＳ８、Ｓ９に示すように、キャパシターＣへの蓄積電荷量ＱＣＨが、少なくともターゲット電荷量ＱＴＧに達するまで、キャパシターＣに充電電流を流す制御を行う。
【００９７】
このようにすれば、既に蓄積されている電荷量や、蓄えるべき電荷量を正確に測定・把握して、キャパシターＣの充電が制御されるため、正確で無駄の無い充電制御を実現できる。
【００９８】
この場合に、上述したように本実施形態では、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量ＱＴＬが設定される。このようにすれば、更に無駄ない充電制御を実現できる。
【００９９】
更に、ステップＳ２に示すように、キャパシターＣに容量測定用電流ＩＭを流す制御を行うことで、蓄積容量Ｃを測定する。そして測定された蓄積容量Ｃと、動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて、トータル電荷量ＱＴＬを設定する。このようにすれば、蓄積容量Ｃが既知ではない場合にも、これに対応することが可能になり、利便性等を向上できる。例えばＩＣカードの製品ごとに容量値が異なる場合にも、対応することが可能になる。また、カード面積により容量値が変わるなど、容量値が可変の場合にも対応可能になる。更に、容量値に製造バラツキがある場合などにも、これに対応可能になる。
【０１００】
３．起動用キャパシター
次に、本実施形態の回路装置の電源管理部２０の詳細な構成例について、前述の図２等を用いて説明する。図２に示すように電源管理部２０は、第１、第２の蓄積制御部３０、４０と、電源供給部５０を含む。第１の蓄積制御部３０は、図１の電流制御部３２を含む。なお図１のキャパシターＣが、例えば図２のキャパシターＣ１に相当する。
【０１０１】
第１の蓄積制御部３０（第１の蓄積動作部）は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、蓄電用のキャパシターＣ１（広義には第１の電荷蓄積部）に対して電荷を蓄積する制御（動作）を行う。第２の蓄積制御部４０（第２の蓄積動作部）は、受電部１０からの電力を受けて、起動用のキャパシターＣ２（広義には第２の電荷蓄積部）に対して電荷を蓄積する制御（動作）を行う。
【０１０２】
具体的には、第１の蓄積制御部３０は、受電部１０からの電力の入力ノードＮＩと、第１の蓄積ノードＮＡ１との間に設けられる。そして、蓄電用のメインのキャパシターＣ１を充電するための電流や電圧を制御して、キャパシターＣ１への充電制御を行う。
【０１０３】
例えばシステムデバイス１００が、画像を表示する電気泳動表示部（ＥＰＤ）の表示制御処理を行う場合を想定する。この場合には、第１の蓄積制御部３０は、電気泳動表示部（不揮発性表示素子）の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、キャパシターＣ１に蓄積する制御を行う。このようにすることで、電磁誘電による受電後に、システムデバイス１００の表示部を少なくとも１回だけ書き換えることが可能になる。これにより、例えばプリペイカードや電子マネーのＩＣカードに適用した場合には、端末装置にＩＣカードをかざした後に、使用金額や残高等をＩＣカードの表示部に表示することが可能になる。
【０１０４】
ここで、少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷とは、例えば受電後に１画面分の画像の表示書き換えを行う場合には、１画面分の画像データを書き換えるのに必要な電荷である。或いは、受電後に１画面の一部分の画像の表示書き換えを行う場合には、その一部分の画像データを書き換えるのに必要な電荷である。これらの電荷の量は、設計や実測により予め知ることができる。従って、例えば第１の蓄積制御部３０は、その電荷量の設計値や実測値におけるワーストケースデータに対応する電荷を、キャパシターＣ１に蓄積する制御を行えばよい。
【０１０５】
一方、第２の蓄積制御部４０は、受電部１０からの電力の入力ノードＮＩと、第２の蓄積ノードＮＡ２との間に設けられる。そして、起動用のサブのキャパシターＣ２を充電するための電流や電圧を制御して、キャパシターＣ２への充電制御を行う。
【０１０６】
電源供給部５０は、電磁誘導の電力による電源をシステムデバイス１００（及び制御部７０）に対して供給する。例えば電源供給部５０は、キャパシターＣ１、Ｃ２（第１、第２の電荷蓄積部）に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイス１００に対して電源を供給する。具体的には、蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２の電圧に基づく電源電圧を、システムデバイス１００への電源の出力ノードＮＱに対して出力する。
【０１０７】
この場合に電源供給部５０は、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）の蓄積電荷により得られる電源電圧が、システムデバイス１００の動作下限電圧を超えた後に、システムデバイス１００に対して電源を供給することが望ましい。ここで、動作下限電圧は、前述のように、システムデバイス１００が正常な動作を行うことが保証されている電圧である。例えば動作下限電圧よりも低い電源電圧がシステムデバイス１００に供給されると、システムデバイス１００を構成するトランジスターに貫通電流が流れるなどの不具合が発生するおそれがある。この点、電源供給部５０が、動作下限電圧を超えるまでシステムデバイス１００に対して電源を供給しないようにすることで、このような不具合の発生を防止できる。
【０１０８】
システムデバイス１００（広義には電源供給対象デバイス）は、電磁誘導による電源の供給対象となるデバイスである。このシステムデバイス１００は、例えば画像を表示する表示部の表示制御処理などを行う。このシステムデバイス１００は、例えば表示コントローラー内蔵のマイコンなどにより実現できる。
【０１０９】
そして本実施形態では、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）は、蓄電用のキャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）よりも電荷の蓄積容量（キャパシタンス）が小さいシステム起動用の電荷蓄積部となっている。一例としては、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は、数十μＦ〜数百μＦ（例えば１００μＦ程度）であり、起動用のキャパシターＣ２の容量は、１μＦ以下（例えば０．１μＦ程度）である。この蓄電素子となるキャパシターＣ１等としては、スパーキャパシターなどのコンデンサーを使用できる。従って、蓄電素子を薄型に構成できるため、ＩＣカード等にも容易に内蔵することが可能になる。
【０１１０】
キャパシターＣ１の一端は、第１の蓄積制御部３０の出力ノードである蓄積ノードＮＡ１に接続され、他端は例えばＧＮＤノードに接続される。またキャパシターＣ２の一端は、第２の蓄積制御部４０の出力ノードである蓄積ノードＮＡ２に接続され、他端は例えばＧＮＤノードに接続される。なお、電力の入力ノードＮＩには、電位安定化用のキャパシターＣＣの一端が接続されている。
【０１１１】
そして電源供給部５０は、受電部１０による受電開始後のシステム起動時には、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス１００に対して供給する。即ち、システム起動時には、システム起動用の小容量のキャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源（ノードＮＡ２の電圧に基づく電源電圧）を、システムデバイス１００に対して供給する。
【０１１２】
一方、電源供給部５０は、受電部１０による受電終了後の期間においては、キャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス１００に対して供給する。即ち、システムが起動してキャパシターが十分に充電された受電終了後の期間においては、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源（ノードＮＡ１の電圧に基づく電源電圧）を、システムデバイス１００に対して供給する。
【０１１３】
なお、受電終了後の期間にシステムデバイス１００に供給される電源は、キャパシターＣ１、Ｃ２の両方の蓄積電荷に基づく電源であることが望ましい。また、キャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源は、受電期間のうちシステム起動時（受電期間の前半）にシステムデバイス１００に供給されれば十分であり、例えば受電期間の後半において、キャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源がシステムデバイス１００に供給されてもよい。
【０１１４】
以上の図２に示す本実施形態の回路装置では、受電部１０による受電開始後に、起動用の小容量のキャパシターＣ２は短時間で充電されるため、システムデバイス１００に対して迅速に電源電圧を供給してシステムを立ち上げることが可能になる。そして、その後に、キャパシターＣ２よりも大容量の蓄電用のキャパシターＣ１が充電され、受電期間終了後も、このキャパシターＣ１に充電された電荷に基づいて、システムデバイス１００に電源を供給して動作させることが可能になる。
【０１１５】
例えば非接触のＩＣカードに本実施形態の回路装置を適用する場合、短い時間で端末装置と通信を行い、蓄電する必要がある。ところが、蓄電されるキャパシターは大容量であり、その充電電圧の立ち上がりは遅く、システム（システムデバイス）のリセットが解除されずに、通信を開始できないという課題がある。
【０１１６】
この点、本実施形態では図２に示すように、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１に加えて、起動用の小容量のキャパシターＣ２が設けられている。これにより、受電開始の直後は、このキャパシターＣ２の充電電圧でシステムデバイス１００を動作させて通信等を行うことが可能になる。従って、蓄電用のキャパシターＣ１の容量に依存せずに、システムを立ち上げることができ、通信システムを早期に立ち上げて、蓄電及び通信時間を短くすることが可能になる。
【０１１７】
例えば、不揮発表示素子であるＥＰＤは、表示情報を無電源状態で保持できるため、図３のようなＩＣカード１９０の表示部１５０として好適な表示装置である。
【０１１８】
ところが、ＥＰＤは、液晶表示装置に比べて、表示情報の書き換えに長時間（例えば１秒）を要するという問題点がある。このため、図３のように、端末装置２０２にＩＣカード１９０をかざすというタッチ＆ゴー（Touch＆Go）の操作で、電力を受電して、ＥＰＤの表示書き換えを行うのは困難であるという課題がある。
【０１１９】
例えば図８（Ａ）の比較例の手法では、電磁誘導による受電期間ＴＲの長さＴ１を長くし、Ａ１に示すように受電期間ＴＲの前半において、端末装置２０２（リーダー／ライター）からのデータ受信を行う。そして、Ａ２に示すように受電期間ＴＲの後半の表示書き換え期間ＴＣにおいて、ＥＰＤの表示書き換えを行っている。この場合、表示書き換え期間ＴＣの長さＴ２は、受電期間ＴＲの長さＴ１よりも短くなる。
【０１２０】
しかしながら、図８（Ａ）の比較例の手法では、受電期間ＴＲの長さＴ１が長くなってしまうため、図３のようなタッチ＆ゴーの操作（例えば０．１秒程度の長さの操作）を実現できなくなってしまう。
【０１２１】
そこで本実施形態では、図８（Ｂ）に示すように、受電期間ＴＲの長さＴ１を短くする。そしてＡ３に示すように受電期間ＴＲの間に、端末装置２０２からのデータ受信を行い、Ａ４に示すように、その後の表示書き換え期間ＴＣにおいてＥＰＤの表示書き換えを行う。この場合に、受電期間ＴＲの長さをＴ１とし、表示書き換え期間ＴＣの長さをＴ２とした場合に、Ｔ２＞Ｔ１の関係が成り立つようにする。
【０１２２】
このように、受電期間ＴＲの長さＴ１を短くすることで、図３のようなタッチ＆ゴーの操作で、ＩＣカード１９０が電力を受電して動作することが可能になる。また、表示書き換え期間ＴＣの長さＴ２を長くすることで、表示部１５０としてＥＰＤを利用した場合にも、表示情報の書き換えが可能になる。即ち、ＥＰＤは、液晶表示装置に比べて、表示情報の書き換えに長時間（１秒）を要するが、Ｔ２が長くなることで、少なくとも１回分のＥＰＤの表示書き換えが可能になる。
【０１２３】
この場合に、受電期間ＴＲの長さＴ１が短いと、ＥＰＤの表示書き換えに必要な十分な電荷を蓄積できないおそれがある。
【０１２４】
そこで図２では、蓄電用のキャパシターＣ１として大容量のキャパシターを設けている。例えばキャパシターＣ１として、スパーキャパシターなどのコンデンサーを用いることで、ＥＰＤの表示書き換えに必要な十分な電荷を蓄積することができる。
【０１２５】
具体的には、第１の蓄積制御部３０は、ＥＰＤ（電気泳動表示部）の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、キャパシターＣ１（電荷蓄積部）に蓄積する制御を行う。
【０１２６】
そしてシステムデバイス１００は、受電部１０の受電期間ＴＲにおいてキャパシターＣ１（電荷蓄積部）に蓄積された電荷に基づく電源が供給されて、受電後の表示書き換え期間ＴＣにおいて、ＥＰＤの表示書き換え処理を行う。例えば受電期間ＴＲにおいて端末装置２０２から受信したデータに基づいて、ＥＰＤの表示書き換え処理を行う。この場合に、上述のように、受電期間ＴＲの長さＴ１と、表示書き換え期間ＴＣの長さＴ２との間には、Ｔ２＞Ｔ１の関係が成り立つ。
【０１２７】
即ち本実施形態では図８（Ｂ）に示すように、短い受電期間ＴＲにおいて大容量の蓄電用のキャパシターＣ１に電荷を蓄積し、その後の長い表示書き換え期間ＴＣにおいてＥＰＤの表示情報の書き換え処理を行う。
【０１２８】
このようにすれば、タッチ＆ゴーの操作が要求されるＩＣカードに対して、表示情報を無電源状態で保持できるＥＰＤを組み込むことが可能になり、ＥＰＤにより各種情報を表示可能なＩＣカードを実現できるようになる。
【０１２９】
この場合に図８（Ｂ）に示すように受電期間ＴＲを短くすると、その後の長い表示書き換え期間ＴＣに亘って、システムデバイス１００を動作させることが難しくなる。
【０１３０】
この点、本実施形態では、大容量の蓄電用のキャパシターＣ１を設けると共に、第１の蓄積制御部３０での充電制御を工夫することで、短い受電期間ＴＲであっても、長い表示書き換え期間ＴＣに亘ってシステムデバイス１００を動作させるのに必要な十分な電荷を蓄積することに成功している。特に、蓄電用のキャパシターＣ１に蓄積する電荷を、ＥＰＤの例えば１回分の表示書き換えに必要な電荷量に限定することで、受電期間ＴＲを短くしても、長い表示書き換え期間ＴＣに亘ってシステムデバイス１００を動作させて、ＥＰＤの表示書き換えを行うことが可能になる。
【０１３１】
ところが、このように蓄電用のキャパシターＣ１を大容量にすると、システムデバイス１００に供給される電源電圧が、なかなか立ち上がらずに、早期にシステムを起動できなくなってしまうという課題がある。
【０１３２】
そこで本実施形態では、蓄電用のキャパシターＣ１とは別に起動用のキャパシターＣ２を設けている。図９（Ａ）のＢ１、Ｂ２に示すように、これらのキャパシターＣ１、Ｃ２は、受電部１０からの出力電圧に基づいて、第１、第２の蓄積制御部３０、４０を介して充電される。
【０１３３】
そして図９（Ａ）のＢ３に示すように、受電部１０による受電開始後のシステム起動時には、起動用のキャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源が、システムデバイス１００に対して供給される。即ち、起動用のキャパシターＣ２の容量は小さいため、Ｃ２の電荷蓄積ノードＮＡ２の電圧の立ち上がりは早く、この電圧がＢ３に示すように電源電圧としてシステムデバイス１００に供給される。
【０１３４】
一方、図９（Ｂ）に示すように、受電部１０による受電終了後の期間では、蓄電用のキャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源が、システムデバイス１００に対して供給される。即ち、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は大きいため、Ｃ１の電荷蓄積ノードＮＡ１の電圧の立ち上がりは遅い。しかしながら、受電開始後、時間が経過すると、この電圧は、システムデバイス１００の動作下限電圧を上回るようになり、Ｂ４に示すように電源電圧としてシステムデバイス１００に供給できるようになる。
【０１３５】
こうすることで、図８（Ｂ）のＡ５に示すように早期にシステム電源をオンにしてシステムデバイス１００を動作させることが可能になる。これにより、Ａ３に示すデータ受信処理を早期に完了させることが可能になり、タッチ＆ゴーの操作を実現する短い受電期間にも対応できるようになる。
【０１３６】
即ち、タッチ＆ゴーの操作を実現するためには、短い受電期間の間に、ＩＣカード１９０と端末装置２０２との間のデータ受信を完了させる必要がある。ところが、大容量のキャパシターＣ１を用いることで電源電圧の立ち上がりが遅くなり、システムの立ち上がりも遅くなると、その分だけで、データ受信の開始が遅れてしまい、短い受電期間の間に、システムデバイス１００がデータ受信処理を完了できなくなってしまう。
【０１３７】
この点、本実施形態では、小容量の起動用のキャパシターＣ２に基づく電源によりシステムデバイス１００が早期に立ち上がって動作するため、短い受電期間であってもシステムデバイス１００はデータ受信処理を完了することが可能になり、ＩＣカード１９０のタッチ＆ゴーの操作に対応できるようになる。以上のように本実施形態の電源供給手法は、ＥＰＤの表示部を備え、タッチ＆ゴーの操作が要求される非接触のＩＣカード等に好適な手法になる。
【０１３８】
４．回路装置の詳細な構成例
次に本実施形態の回路装置の詳細な構成例について図１０等を用いて説明する。図１０では、図１、図２の第１の蓄積制御部３０は、電流制御部３２により実現され、第２の蓄積制御部４０は、起動用レギュレーター４２により実現される。
【０１３９】
電流制御部３２は、受電部１０を構成する整流回路１２からの電圧ＶＩＮを受けて、逆流防止用のダイオードＩ３を介して、充電電流を、蓄積ノードＮＡ１に出力する。
【０１４０】
起動用のレギュレーター４２は、整流回路１２からの電圧ＶＩＮを受けて、電圧調整後の電圧ＶＡ２を、蓄積ノードＮＡ２に出力する。例えば電圧調整により定電圧ＶＡ２を出力する。具体的には、例えば最大で１５Ｖ程度の電圧が、レギュレーター４２により例えば４．５Ｖ程度の定電圧ＶＡ２に降圧されて、起動用のキャパシターＣ２への電荷蓄積が行われる。
【０１４１】
図１０では、電源供給部５０は、第１、第２のダイオードＤＩ１、ＤＩ２を含む。ここでＤＩ１は、蓄電用レギュレーター３２（第１の電荷蓄積部３０）の蓄積ノードＮＡ１と接続ノードＮＣとの間に設けられ、蓄積ノードＮＡ１から接続ノードＮＣへと向かう方向を順方向とするダイオードである。また、ＤＩ２は、起動用レギュレーター４２（第２の電荷蓄積部４０）の蓄積ノードＮＡ２と接続ノードＮＣとの間に設けられ、蓄積ノードＮＡ２から接続ノードＮＣへと向かう方向を順方向とするダイオードである。そして電源供給部５０は、接続ノードＮＣの電圧に基づいてシステムデバイス１００に対して電源を供給することになる。
【０１４２】
このようなダイオードＤＩ１、ＤＩ２により電源供給部５０を構成することで、接続ノードＮＣから蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２への電流の逆流を防止できると共に、蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２の電圧ＶＡ１、ＶＡ２を、電源電圧ＶＣとして接続ノードＮＣに出力できるようになる。
【０１４３】
図１１（Ａ）は、図１０の回路装置の動作を説明するための電圧波形図である。
【０１４４】
受電が開始して、受電部１０からの電圧ＶＩＮが供給されると、起動用のキャパシターＣ２の容量は小さいため、Ｄ１に示すように、キャパシターＣ２の蓄積ノードＮＡ２の電圧ＶＡ２は早期に立ち上がる。そして、後に詳述するように、Ｄ２に示すようにシステムデバイス１００の動作下限電圧に対応するしきい値電圧ＶＴＨを超えると、電圧ＶＡ２に対応する電圧が、電源電圧ＶＣとしてシステムデバイス１００に供給される。具体的には、ダイオードＤＩ１の順方向電圧の分だけＶＡ２から降下した電圧がＶＣとして供給される。
【０１４５】
一方、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は大きいため、Ｄ３に示すように、キャパシターＣ１の蓄積ノードＮＡ１の電圧ＶＡ１が徐々に立ち上がる。そして電圧ＶＡ１が立ち上がると、電圧ＶＡ１に対応する電圧が、電源電圧ＶＣとしてシステムデバイス１００に供給される。具体的には、ダイオードＤＩ１の順方向電圧の分だけＶＡ１から降下した電圧がＶＣとして供給される。
【０１４６】
受電開始後、受電期間が終了すると、キャパシターＣ１、Ｃ２の電荷が放電されるため、Ｄ４に示すように電源電圧ＶＣは徐々に低下する。この場合に本実施形態では、キャパシターＣ１の容量は十分に大きいため、図８（Ｂ）のＡ４や図１１（Ａ）のＤ５に示すように、長い時間（例えば１秒）の表示書き換え期間を確保することが可能になる。
【０１４７】
なお図１１（Ｂ）は、蓄積電流と放電電流の関係を示す図である。例えば受電期間においては、Ｅ１に示すようにキャパシターに電荷が蓄積される。またＥ２に示すように、システム起動等のためにキャパシターから電荷が放電される。そして表示書き換え期間では、Ｅ３に示すようにキャパシターから電荷が放電され、この放電された電荷に基づいて、システムデバイス１００によるＥＰＤの表示書き換え処理が行われることになる。
【０１４８】
なお、本実施形態の回路装置の構成は図１０には限定されず、種々の変形実施が可能である。例えがダイオードＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３に代わって、スイッチ・トランジスター回路等を設けてもよい。このようなスイッチ・トランジスター回路を用いれば、ダイオードの順方向電圧による電圧降下がないため、その分だけで電源供給効率を向上できるという利点がある。一方、図１０では、ダイオードＤＩ１、ＤＩ２により電圧のスイッチ動作が実現されるため、スイッチ動作用の制御信号が不要であるという利点がある。例えばシステム起動前では、このような制御信号を生成することは困難な状況になるが、図１０の構成例によれば、このような状況にも対応できるようになる。
【０１４９】
５．電流制御部
図１２に、図１の電流制御部３２の詳細な構成例を示す。この電流制御部３２は、演算増幅器ＯＰ１、ＯＰ２、トランジスターＴＢ１〜ＴＢ５、抵抗ＲＢ１〜ＲＢ７、ＲＣＨを含む。なお電流制御部３２の構成は、図１２の構成に限定されるものではなく、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また、図１２とは異なる回路方式の電流制御部を採用してもよい。
【０１５０】
トランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３は、図１の制御部７０からの制御信号ＩＣＴによりオン・オフ制御される。例えば、制御信号ＩＣＴが３ビットの信号ＩＣＴ１、ＩＣＴ２、ＩＣＴ３により構成される場合に、トランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３の各々は、これらの信号ＩＣＴ１、ＩＣＴ２、ＩＣＴ３の各々によりオン・オフ制御される。そして、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３の各々の一端は、トランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３の各々に対して接続される。そして抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３の他端は、ノードＮＢ１に共通接続される。
【０１５１】
演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子には、基準電圧ＶＲが入力され、非反転入力端子にはノードＮＢ１が接続される。そして、演算増幅器ＯＰ１の出力は、ノードＮＢ２とＮＢ１の間に設けられるトランジスターＴＢ４のゲートに接続される。これにより、ノードＮＢ１の電圧ＶＢ１が、基準電圧ＶＲに設定されるように、演算増幅器ＯＰ１が動作することになる。そして、このようにノードＮＢ１が、定電圧である基準電圧ＶＲ（例えば１．２５Ｖ）に設定されれば、制御部７０の制御によりトランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３をオン・オフ制御することで、抵抗ＲＢ４、ＲＢ５に流れる電流ＩＢを可変に制御できるようになる。
【０１５２】
また図１２では、演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子はノードＮＢ２に接続され、反転入力端子はノードＮＢ３に設定される。そして、演算増幅器ＯＰ２の出力は、ノードＮＩとＮＢ４の間に設けられたトランジスターＴＢ５のゲートに接続される。これにより、ノードＮＢ２の電圧ＶＢ２とノードＮＢ３の電圧ＶＢ３が等しくなるように、演算増幅器ＯＰ２が動作することになる。即ち、ＶＢ２＝ＶＢ３になるように演算増幅器ＯＰ２が動作する。
【０１５３】
そして、ＲＢ６、ＲＢ７はダミーの抵抗であり、ノードＮＢ５からＮＢ３に対して電流は流れない。このため、抵抗ＲＢ６、ＲＢ７の両端の電圧は等しくなり、ＶＢ５＝ＶＢ３＝ＶＢ２になる。
【０１５４】
また、抵抗ＲＢ４、ＲＢ５の抵抗値を、同じ記号であるＲＢ４、ＲＢ５で表せば、ＶＢ４＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）になる。
【０１５５】
従って、抵抗ＲＣＨの両端に対しては、ＶＢ４−ＶＢ５＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）−ＶＢ５＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）−ＶＢ２＝ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）の電圧差が印加されることになる。従って、抵抗ＲＣＨに流れる電流ＩＣＨは、ＩＣＨ＝ＩＢ×{（ＲＢ４＋ＲＢ５）／ＲＣＨ}となり、この電流ＩＣＨが、充電電流としてキャパシターＣ１に流れて、充電動作が行われるようになる。
【０１５６】
そして、上述のように電流ＩＢは、制御部７０からの制御信号ＩＣＴ（ＩＣＴ１〜ＩＣＴ３）により可変に制御される。従って、充電電流ＩＣＨ＝ＩＢ×{（ＲＢ４＋ＲＢ５）／ＲＣＨ}も、制御信号ＩＣＴにより可変に制御されるようになる。
【０１５７】
例えば図１２において、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３は、各々、例えば５ＫΩ、１０ＫΩ、２０ＫΩというように異なった抵抗値になっている。そして、例えばトランジスターＴＢ１、ＴＢ３がオフで、トランジスターＴＢ２がオンになるような制御信号ＩＣＴを、制御部７０が出力したとする。すると、ノードＮＢ１の電圧はＶＢ１＝ＶＲ＝１．２５Ｖになるため、ＩＢ＝１２５μＡになる。そして、ＲＣＨ＝ＲＢ４＋ＲＢ５とすると、ＩＣＨ＝１２５μＡの充電電流が、キャパシターＣに流れるようになる。
【０１５８】
このように図１２の構成の電流制御部３２によれば、制御部７０からの制御信号ＩＣＴによりトランジスターＴＢ１〜ＴＢ３のオン・オフを制御することで、充電電流ＩＣＨを可変に制御できるようになる。これにより、図５（Ａ）、図５（Ｂ）で説明したような本実施形態の充電手法の実現が可能になる。そして図１２の構成によれば、抵抗ＲＣＨの両端の電圧差を小さな電圧差に設定できるため、少ない電圧降下で充電電流ＩＣＨを可変に制御できるようになり、充電効率の向上等を図れる。
【０１５９】
６．システムデバイス
次に、システムデバイス１００の構成例について説明する。図１３にシステムデバイス１００の詳細な構成例を示す。システムデバイス１００は、ホストＩ／Ｆ１１０、処理部１２０、レジスター部１３０、波形情報メモリー１４０、画像メモリー１４２、ワークメモリー１４４を含む。なおシステムデバイス１００の構成は図１３の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えばメモリー１４０、１４２、１４４は外付けのメモリーであってもよい。
【０１６０】
ホストＩ／Ｆ１１０は、ホストとなる相手側機器（送電装置、端末装置、充電器）との間で情報の送受信を行うためのインターフェースである。このホストＩ／Ｆ１１０は、図２に示すように制御部７０を介して受電部１０側のホストＩ／Ｆ１８と接続される。これにより、送電装置２００（相手側機器）との間での情報の送受信が可能になる。この情報の送受信は例えばコイルＬ１、Ｌ２を用いた振幅変調処理（周波数変調処理）や負荷変調処理により実現できる。
【０１６１】
処理部１２０は、表示部１５０の表示制御処理や、システムの各種の制御処理を行う。この処理部１２０は、例えばプロセッサーやゲートアレイ回路等により実現できる。
【０１６２】
処理部１２０により表示制御される表示部１５０は、表示パネル１５２（電気光学パネル）と、表示パネル１５２を駆動する回路であるドライバー回路１５４を有する。ドライバー回路１５４は、表示パネル１５２のデータ線（セグメント電極）や走査線（コモン電極）を駆動する。表示パネル１５２は、例えば電気泳動素子等の表示素子により実現される。
【０１６３】
レジスター部１３０は、制御レジスターやステータスレジスターなどの各種のレジスターを有する。このレジスター部１３０はＳＲＡＭなどのＲＡＭやフリップフロップ回路などにより実現できる
波形情報メモリー１４０は、ＥＰＤを駆動するためのウェーブフォーム情報やインストラクションコード情報などを記憶する。この波形情報メモリー１４０は、例えばデータの書き換え・消去が可能な不揮発性メモリー（例えばフラッシュメモリー）などにより実現できる。
【０１６４】
画像メモリー１４２（ＶＲＡＭ）は、表示パネル１５２に表示される例えば１画面分の画像データを記憶する。ワークメモリー１４４は処理部１２０等のワーク領域となるメモリーである。これらの画像メモリー１４２、ワークメモリー１４４は、ＳＲＡＭなどのＲＡＭにより実現できる。
【０１６５】
図１４（Ａ）に表示パネル１５２の構成例を示す。この表示パネル１５２は、素子基板３００と、対向基板３１０と、素子基板３００と対向基板３１０との間に設けられた電気泳動層３２０を含む。この電気泳動層３２０（電気泳動シート）は、電気泳動物質を有する多数のマイクロカプセル３２２により構成される。このマイクロカプセル３２２は、例えば正に帯電した黒色の正帯電粒子（電気泳動物質）と、負に帯電した白色の負帯電粒子（電気泳動物質）を分散液中に分散させ、この分散液を微少なカプセルに封入することで実現される。
【０１６６】
素子基板３００はガラスや透明樹脂により形成される。この素子基板３００には、複数のデータ線（セグメント電極）や、複数の走査線（共通電極）や、各画素電極が各データ線と各走査線の交差位置に設けられる複数の画素電極が形成される。またＴＦＴ（薄膜トランジスター）等により形成される各スイッチ素子が各画素電極に接続される複数のスイッチ素子が設けられる。またデータ線を駆動するデータドライバーや、走査線を駆動する走査ドライバーが設けられる。
【０１６７】
対向基板３１０には、共通電極（透明電極）が形成され、この共通電極にはコモン電圧ＶＣＯＭ（対向電圧）が供給される。なお透明樹脂層に透明な導電材料で共通電極を形成し、この上に接着剤等を塗布して電気泳動層を接着することで、電気泳動シートを形成してもよい。
【０１６８】
図１４（Ａ）の表示パネル１５２では、画素電極と共通電極の間に電界が印加されると、マイクロカプセル３２２に封入された正帯電粒子（黒色）及び負帯電粒子（白色）には、その帯電の正負に応じた方向に静電気力が作用する。例えば画素電極の方が共通電極よりも高電位である画素電極上では、共通電極側に正帯電粒子（黒色）が移動するため、その画素は黒表示になる。
【０１６９】
次に、図１３の波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報について説明する。ここではＥＰＤ（電気泳動表示部）のウェーブフォーム情報を例にとり説明する。
【０１７０】
例えば液晶表示装置においては、図１４（Ｂ）のＦ１に示すように、画素の階調を第１の階調から第２の階調に変化させる場合には、データ線（ソース線）のデータ電圧も、第１の階調に対応するデータ電圧ＶＧ１から第２の階調に対応するデータ電圧ＶＧ２へと、１フレームの期間で変化する。
【０１７１】
一方、ＥＰＤにおいては、図１４（Ｃ）のＦ２に示すように、画素の階調を第１の階調から第２の階調に変化させる場合に、データ線のデータ電圧は、複数フレームに亘って変化する。例えば白に近い第１の階調から黒に近い第２の階調に変化させる場合に、複数フレームに亘って白、黒の表示を繰り返して、画素の階調を最終的な第２の階調に変化させる。例えば図１４（Ｃ）のウェーブフォームでは、初めの３フレームではデータ電圧はＶＡに設定され、次の３フレームでは−ＶＡに設定されるというように、データ電圧が複数フレームに亘って変化する。なお、ウェーブフォームは、現在の表示状態での画素の階調と、次の表示状態での画素の階調との組み合わせに依っても異なった形になる。
【０１７２】
波形情報メモリー１４０は、図１４（Ｃ）のＦ２に示すようなウェーブフォーム情報を記憶する。処理部１２０は、画像メモリー１４２に記憶される画像データ（各画素の階調データ）と、波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報に基づいて、各フレームでのＥＰＤの駆動電圧を決定して、ＥＰＤ（表示部１５０）の表示制御処理を行う。
【０１７３】
そして図１４（Ｂ）のＦ１と図１４（Ｃ）のＦ２を比較すれば明らかなように、ＥＰＤでは、液晶表示装置等に比べて表示情報の書き換えに長い時間を要する。このため図８（Ｂ）の表示書き換え期間ＴＣの長さＴ２を長くする必要があるという課題がある。
【０１７４】
この点、本実施形態では前述したように、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１を設け、ＥＰＤの少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、受電期間ＴＲの間にキャパシターＣ１に蓄電する。
【０１７５】
また、起動用の小容量のキャパシターＣ２を設けることで、図８（Ｂ）のＡ５に示すように早期にシステムの電源がオンになる。これにより、図１３の処理部１２０は、Ａ３に示すように、ホストＩ／Ｆ１１０を介して、ホストである相手側機器（送電装置、端末装置）から、表示情報などのデータを受信する。
【０１７６】
そして処理部１２０は、受電後の表示書き換え期間ＴＣにおいて、図８（Ｂ）のＡ４に示すようにＥＰＤの表示書き換え処理を行う。即ち、ホストＩ／Ｆ１１０を介して受信され、画像メモリー１４２に書き込まれた表示情報と、波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報に基づいて、図１４（Ｃ）のＦ２に示すようなウェーブフォームで、ＥＰＤの表示書き換え処理を行う。
【０１７７】
このようにすることで、表示書き換え期間が長いＥＰＤであっても、短い受電期間ＴＲで受電した電荷に基づいて、表示情報の書き換えを実行できるようになる。従って、例えば図３に示すようなタッチ＆ゴーの操作が要求される非接触のＩＣカードに対して、無電源状態で表示情報を保持できるＥＰＤの表示部１５０を組み込むことが可能になり、これまでに無いタイプのＩＣカードを実現することが可能になる。
【０１７８】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（電荷蓄積部、第１の電荷蓄積部、第２の電荷蓄積部等）と共に記載された用語（キャパシター、蓄電用キャパシター、起動用キャパシター等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また回路装置、電子機器の構成・動作や、電流制御手法、充電手法、電源供給手法等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１７９】
Ｌ１ １次コイル、Ｌ２ ２次コイル、ＣＡ、ＣＢ、ＣＣ、ＣＰ キャパシター、
Ｃ、キャパシター、Ｃ１ 蓄電用キャパシター、Ｃ２ 起動用キャパシター、
ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３ 第１、第２、第３のダイオード、
ＯＰ１、ＯＰ２ 演算増幅器、ＴＢ１〜ＴＢ５ トランジスター、
ＲＢ１〜ＲＢ７ ＲＣＨ 抵抗、ＶＲ 基準電圧、
１０ 受電部、１２ 整流回路、１８ ホストＩ／Ｆ、２０ 電源管理部、
３０ 第１の蓄積制御部、３２ 電流制御部、
４０ 第２の蓄積制御部、４２ 起動用レギュレーター、５０ 電源供給部、
７０ 制御部、７２ Ａ／Ｄ変換部、７４ タイマー、７６ 演算処理部、
９０ 回路装置、１００ システムデバイス、１１０ ホストＩ／Ｆ、
１２０ 処理部、１３０ レジスター部、１４０ 波形情報メモリー、
１４２ 画像メモリー、１４４ ワークメモリー、１５０ 表示部、
１５２ 表示パネル、１５４ ドライバー回路、１９０ ＩＣカード、
２００ 送電装置、２０２ 端末装置、２１０ 表示部、３００ 素子基板、
３１０ 対向基板、３２０ 電気泳動層、３２２ マイクロカプセル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導により電力を受電する受電部からの電力を受けて、電荷蓄積部に対して可変の充電電流を流す制御を行う電流制御部と、
前記電流制御部を制御して、前記充電電流を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど前記充電電流を小さくする制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、
電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記充電電流の制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記制御部は、
前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記充電電流の制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記制御部は、
電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記ターゲット電荷量を設定することを特徴とする回路装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記制御部は、
前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記ターゲット電荷量を設定することを特徴とする回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部の充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された前記電圧情報に基づいて前記充電電流の制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記制御部は、
測定された前記電圧情報に基づいて、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量を求め、前記蓄積電荷量と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求め、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくとも前記ターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記制御部は、
前記電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記電源供給先デバイスを動作させるのに必要な前記トータル電荷量を設定することを特徴とする回路装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部に容量測定用電流を流す制御を行うことで、前記電荷蓄積部の蓄積容量を測定し、測定された前記蓄積容量と、前記動作下限電圧情報と、前記使用電力情報とに基づいて、前記トータル電荷量を設定することを特徴とする回路装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
前記電流制御部を有し、前記受電部からの電力を受けて、前記電荷蓄積部である第１の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第１の蓄積制御部と、
前記受電部からの電力を受けて、第２の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第２の蓄積制御部と、
前記第１の電荷蓄積部、前記第２の電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイスに対して電源を供給する電源供給部と、
を含み、
前記第２の電荷蓄積部は、前記第１の電荷蓄積部よりも電荷の蓄積容量が小さいシステム起動用の電荷蓄積部であり、
前記電源供給部は、
前記受電部による受電開始後のシステム起動時には、前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給することを特徴とする回路装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記電源供給部は、
前記受電部による受電終了後の期間においては、前記第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給することを特徴とする回路装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、
前記システムデバイスは、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行い、
前記第１の蓄積制御部は、
前記電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、前記第１の電荷蓄積部に蓄積する制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれかにおいて、
前記電源供給部は、
前記第１の電荷蓄積部の第１の蓄積ノードと接続ノードとの間に設けられ、前記第１の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第１のダイオードと、
前記第２の電荷蓄積部の第２の蓄積ノードと前記接続ノードとの間に設けられ、前記第２の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第２のダイオードとを含み、
前記電源供給部は、
前記接続ノードの電圧に基づいて前記システムデバイスに対して電源を供給することを特徴とする回路装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
電磁誘導により電力を受電する受電部からの電力を受けて、電荷蓄積部に対して可変の充電電流を流す制御を行う電流制御部と、
前記電流制御部を制御して、前記充電電流を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど前記充電電流を小さくする制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、
電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記充電電流の制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記制御部は、
前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記充電電流の制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記制御部は、
電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記ターゲット電荷量を設定することを特徴とする回路装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記制御部は、
前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記ターゲット電荷量を設定することを特徴とする回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部の充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された前記電圧情報に基づいて前記充電電流の制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記制御部は、
測定された前記電圧情報に基づいて、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量を求め、前記蓄積電荷量と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求め、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくとも前記ターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記制御部は、
前記電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記電源供給先デバイスを動作させるのに必要な前記トータル電荷量を設定することを特徴とする回路装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部に容量測定用電流を流す制御を行うことで、前記電荷蓄積部の蓄積容量を測定し、測定された前記蓄積容量と、前記動作下限電圧情報と、前記使用電力情報とに基づいて、前記トータル電荷量を設定することを特徴とする回路装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
前記電流制御部を有し、前記受電部からの電力を受けて、前記電荷蓄積部である第１の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第１の蓄積制御部と、
前記受電部からの電力を受けて、第２の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第２の蓄積制御部と、
前記第１の電荷蓄積部、前記第２の電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイスに対して電源を供給する電源供給部と、
を含み、
前記第２の電荷蓄積部は、前記第１の電荷蓄積部よりも電荷の蓄積容量が小さいシステム起動用の電荷蓄積部であり、
前記電源供給部は、
前記受電部による受電開始後のシステム起動時には、前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給することを特徴とする回路装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記電源供給部は、
前記受電部による受電終了後の期間においては、前記第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給することを特徴とする回路装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、
前記システムデバイスは、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行い、
前記第１の蓄積制御部は、
前記電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、前記第１の電荷蓄積部に蓄積する制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれかにおいて、
前記電源供給部は、
前記第１の電荷蓄積部の第１の蓄積ノードと接続ノードとの間に設けられ、前記第１の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第１のダイオードと、
前記第２の電荷蓄積部の第２の蓄積ノードと前記接続ノードとの間に設けられ、前記第２の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第２のダイオードとを含み、
前記電源供給部は、
前記接続ノードの電圧に基づいて前記システムデバイスに対して電源を供給することを特徴とする回路装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−６６２７９（Ｐ２０１３−６６２７９Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２７９４（Ｐ２０１１−２０２７９４）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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