(57)【要約】【課題】広範囲な外来電磁波及び／又は外来放射線に対応可能な電子デバイス防護装置を提供する。【解決手段】電子デバイス防護装置（２０）が、電子デバイス（１２）に破壊（損傷）、故障又は誤動作を生じさせ得る電磁波又は放射線である入射線を検知するセンシング部（２１）と、電子デバイス（１２）の防護のための複数の動作を実行可能に構成された応答部（２３）と、センシング部（２１）によって検知された入射線の種別に応じて応答部（２３）の動作を制御する解析制御部（２２）とを備えている。【選択図】図２
2020136606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスに破壊、故障又は誤動作を生じさせ得る電磁波又は放射線である入射線を検知するセンシング部と、
前記電子デバイスの防護のための複数の動作を実行可能に構成された応答部と、
前記センシング部によって検知された入射線の種別に応じて前記応答部の動作を制御する解析制御部
とを備える
電子デバイス防護装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記応答部が、電磁メタマテリアルで構成された再構成可能電磁シールドを備え、
前記解析制御部が、前記センシング部に入射した外来電磁波のスペクトル分析を行い、前記スペクトル分析の結果に応じて前記再構成可能電磁シールドの電磁特性を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記再構成可能電磁シールドが、前記電子デバイスを備える電子機器を収容する筐体に組み込まれた
電子デバイス防護装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記再構成可能電磁シールドが、前記電子デバイスを収容するパッケージに、前記電子デバイスを覆うように組み込まれた
電子デバイス防護装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記解析制御部が、前記センシング部に入射した外来電磁波のスペクトル分析を行うように構成され、
前記応答部が、前記スペクトル分析の結果に応じて、前記外来電磁波をキャンセルするキャンセリング波を放射するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記解析制御部が、前記センシング部に入射した外来電磁波のスペクトル分析を行うように構成され、
前記応答部が、前記スペクトル分析の結果に応じて、前記外来電磁波を出射する実体に向けて妨害電磁波を放射するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項７】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、外来電磁波を受け取り、受け取った前記外来電磁波を導波するように構成された導波路を備え、
前記解析制御部が、前記導波路から受け取った電磁波の位相を制御して前記外来電磁波と逆位相の電磁波を生成するように構成され、
前記導波路から受け取った電磁波と前記逆位相の電磁波とが重畳されてキャンセルされる
電子デバイス防護装置。
【請求項８】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、外来電磁波を受け取り、受け取った前記外来電磁波を導波するように構成された導波路を備え、
前記解析制御部が、前記導波路から受け取った電磁波の位相を制御して前記外来電磁波と逆位相の電磁波を生成するように構成され、
前記応答部が、前記逆位相の電磁波に基づいてキャンセリング波を放射するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項９】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、電界センサを備えており、
前記応答部が、電源装置から前記電子デバイスに電源電圧を供給する電源線に設けられ、サージが前記電源線を介して前記電子デバイスに侵入することを防ぐ保護動作を行うように構成された第１保護装置を備え、
前記解析制御部が、前記電界センサによって計測された電界強度に応じて前記第１保護装置を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、電界センサを備えており、
前記応答部が、前記電子デバイスと外部機器との間に接続された通信線に設けられ、サージが前記通信線を介して前記電子デバイスに侵入することを防ぐ保護動作を行うように構成された第２保護装置を備え、
前記解析制御部が、前記電界センサによって計測された電界強度に基づいて前記第２保護装置を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、電界センサを備えており、
前記解析制御部が、前記電界センサによって計測された電界強度に基づいて前記電子デバイスの動作を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、赤外線から紫外線の波長の光を受光する受光器を備え、
前記応答部が、電磁メタマテリアルで構成された再構成可能電磁シールドを備え、
前記解析制御部が、前記受光器に入射した前記光のスペクトル分析を行い、前記スペクトル分析の結果に応じて前記再構成可能電磁シールドの電磁特性を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、赤外線から紫外線の波長の光を受光する受光器を備え、
前記解析制御部が、前記受光器に入射した前記光の強度に基づいて前記電子デバイスの動作を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、電離放射線を検知するように構成された電離放射線検知器を備えており、
前記応答部が、電源装置から前記電子デバイスに電源電圧を供給する電源線に設けられ、サージが前記電源線を介して前記電子デバイスに侵入することを防ぐ保護動作を行うように構成された第１保護装置を備え、
前記解析制御部が、前記電離放射線検知器の出力に基づいて前記電離放射線の分析を行い、前記電離放射線の分析の結果に基づいて前記第１保護装置を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、電離放射線を検知するように構成された電離放射線検知器を備えており、
前記応答部が、前記電子デバイスと外部機器との間に接続された通信線に設けられ、サージが前記通信線を介して前記電子デバイスに侵入することを防ぐ保護動作を行うように構成された第２保護装置を備え、
前記解析制御部が、前記電離放射線検知器の出力に基づいて前記電離放射線の分析を行い、前記電離放射線の分析の結果に基づいて前記第２保護装置を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の電子デバイス防護装置であって、
前記センシング部が、電離放射線を検知するように構成された電離放射線検知器を備えており、
前記解析制御部が、前記電離放射線検知器の出力に基づいて前記電離放射線の分析を行い、前記電離放射線の分析の結果に基づいて前記電子デバイスの動作を制御するように構成された
電子デバイス防護装置。
【請求項１７】
電子デバイスと、
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の電子デバイス防護装置
とを備える
電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス防護装置及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ（large scale integrated circuit）及び電子回路のような電子デバイスを備える電子機器は、外来電磁波、外来放射線が多い環境に置かれると、電子デバイスが破壊（損傷）、故障又は誤動作して所望の機能を発揮できないことがある。また、電子機器の用途によっては、意図的に電磁波、放射線を照射することで電子デバイスを破壊（損傷）、故障又は誤動作させる攻撃を受けることもある。特に外部からの攻撃については電子デバイスに入射される電磁波及び放射線の種別が予測不能な場合がある。このため、電子デバイスを防護する装置は、広範囲な外来電磁波、外来放射線に対応可能であることが望まれる。
【０００３】
なお、米国特許出願公開第２０１８／００９７２８４号明細書は、再構成可能なメタマテリアルで形成されたシールドを備える再構成可能な通信システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１８／００９７２８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的の一つは、広範囲な外来電磁波及び／又は外来放射線に対応可能な電子デバイス防護装置を提供することにある。本発明の他の目的及び新規な特徴は、以下の開示から当業者には理解されよう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、「発明を実施するための形態」で使用される符号を付しながら、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、「特許請求の範囲」の記載と「発明を実施するための形態」との対応関係の一例を示すために付加されたものである。
【０００７】
一実施形態では、電子デバイス防護装置（２０）が、電子デバイス（１２）に破壊（損傷）、故障又は誤動作を生じさせ得る電磁波又は放射線である入射線を検知するセンシング部（２１）と、電子デバイス（１２）の防護のための複数の動作を実行可能に構成された応答部（２３）と、センシング部（２１）によって検知された入射線の種別に応じて応答部（２３）の動作を制御する解析制御部（２２）とを備えている。
【０００８】
一実施形態では、応答部（２３）が、電磁メタマテリアルで構成された再構成可能電磁シールド（５１、５２）を備え、解析制御部（２２）が、センシング部（２１）に入射した外来電磁波のスペクトル分析を行い、スペクトル分析の結果に応じて再構成可能電磁シールド（５１、５２）の電磁特性を制御するように構成される。
【０００９】
一実施形態では、再構成可能電磁シールド（５１）が、電子デバイス（１２）を備える電子機器（１０）を収容する筐体（１１）に組み込まれる。
【００１０】
一実施形態では、再構成可能電磁シールド（５２）が、電子デバイス（１２）を収容するパッケージ（１３）に、電子デバイス（１２）を覆うように組み込まれる。
【００１１】
一実施形態では、解析制御部（２２）が、センシング部（２１）に入射した外来電磁波のスペクトル分析を行うように構成され、応答部（２３）が、スペクトル分析の結果に応じて、外来電磁波をキャンセルするキャンセリング波を放射するように構成される。
【００１２】
一実施形態では、解析制御部（２２）が、センシング部（２１）に入射した外来電磁波のスペクトル分析を行うように構成され、応答部（２３）が、スペクトル分析の結果に応じて、外来電磁波を出射する実体に向けて妨害電磁波を放射するように構成される。
【００１３】
一実施形態では、センシング部（２１）が、外来電磁波を受け取り、受け取った外来電磁波を導波するように構成された導波路（３０）を備え、解析制御部（２２）が、導波路（３０）から受け取った電磁波の位相を制御して外来電磁波と逆位相の電磁波を生成するように構成され、導波路（３０）から受け取った電磁波と逆位相の電磁波とが重畳されてキャンセルされる。
【００１４】
一実施形態では、センシング部（２１）が、外来電磁波を受け取り、受け取った外来電磁波を導波するように構成された導波路（３０）を備え、解析制御部（２２）が、導波路から受け取った電磁波の位相を制御して外来電磁波と逆位相の電磁波を生成するように構成され、応答部（２３）が、逆位相の電磁波に基づいてキャンセリング波を放射するように構成される。
【００１５】
一実施形態では、センシング部（２１）が、電界センサ（３４）を備えており、応答部（２３）が、電源装置（６０）から電子デバイス（１２）に電源電圧を供給する電源線（５７）に設けられ、サージが電源線（５７）を介して電子デバイス（１２）に侵入することを防ぐ保護動作を行うように構成された第１保護装置（５５）を備え、解析制御部（２２）が、電界センサ（３４）によって計測された電界強度に応じて第１保護装置（５５）を制御するように構成される。
【００１６】
一実施形態では、センシング部（２１）が、電界センサ（３４）を備えており、応答部（２３）が、電子デバイス（１２）と外部機器（７０）との間に接続された通信線（５８）に設けられ、サージが通信線（５８）を介して電子デバイス（１２）に侵入することを防ぐ保護動作を行うように構成された第２保護装置（５６）を備え、解析制御部（２２）が、電界センサ（３４）によって計測された電界強度に基づいて第２保護装置（５６）を制御するように構成される。
【００１７】
一実施形態では、センシング部（２１）が、電界センサ（３４）を備えており、解析制御部（２２）が、電界センサ（３４）によって計測された電界強度に基づいて電子デバイス（１２）の動作を制御するように構成される。
【００１８】
一実施形態では、センシング部（２１）が、赤外線から紫外線の波長の光を受光する受光器（３３）を備え、応答部（２３）が、電磁メタマテリアルで構成された再構成可能電磁シールド（５１、５２）を備え、解析制御部（２２）が、受光器（３３）に入射した光のスペクトル分析を行い、スペクトル分析の結果に応じて再構成可能電磁シールド（５１、５２）の電磁特性を制御するように構成される。
【００１９】
一実施形態では、センシング部（２１）が、赤外線から紫外線の波長の光を受光する受光器（３３）を備え、解析制御部（２２）が、受光器（３３）に入射した光の強度に基づいて電子デバイス（１２）の動作を制御するように構成される。
【００２０】
一実施形態では、センシング部（２１）が、電離放射線を検知するように構成された電離放射線検知器（３５、３６、３７）を備えており、応答部（２３）が、電源装置（６０）から電子デバイス（１２）に電源電圧を供給する電源線（５７）に設けられ、サージが電源線（５７）を介して電子デバイス（１２）に侵入することを防ぐ保護動作を行うように構成された第１保護装置（５５）を備えており、解析制御部（２２）が、電離放射線検知器（３５、３６、３７）の出力に基づいて電離放射線の分析を行い、電離放射線の分析の結果に基づいて第１保護装置（５５）を制御するように構成されている。
【００２１】
一実施形態では、センシング部（２１）が、電離放射線を検知するように構成された電離放射線検知器（３５、３６、３７）を備えており、応答部（２３）が、電子デバイス（１２）と外部機器（７０）との間に接続された通信線（５８）に設けられ、サージが通信線（５８）を介して電子デバイス（１２）に侵入することを防ぐ保護動作を行うように構成された第２保護装置（５６）を備え、解析制御部（２２）が、電離放射線検知器（３５、３６、３７）の出力に基づいて電離放射線の分析を行い、電離放射線の分析の結果に基づいて第２保護装置（５６）を制御するように構成されている。
【００２２】
一実施形態では、センシング部（２１）が、電離放射線を検知するように構成された電離放射線検知器（３５、３６、３７）を備えており、解析制御部（２２）が、電離放射線検知器（３５、３６、３７）の出力に基づいて電離放射線の分析を行い、電離放射線の分析の結果に基づいて電子デバイス（１２）の動作を制御するように構成されている。
【００２３】
一実施形態では、電子装置が、電子デバイス（１２）と、上記の電子デバイス防護装置（２０）とを備えている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、広範囲な外来電磁波及び／又は外来放射線に対応可能な電子デバイス防護装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態における電子装置の構成を示す斜視図である。
【図２】一実施形態における電子デバイス防護装置の構成を示す部分断面図である。
【図３】一実施形態における電子デバイス防護装置の構成を示すブロック図である。
【図４】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図５】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図６】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図７】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図８】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図９】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図１０】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図１１】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図１２】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【図１３】一実施形態における電子デバイス防護装置の動作を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら実施形態を説明する。
【００２７】
一実施形態では、図１に示すように、電子装置１００が、電子機器１０と、電子機器１０を収容する筐体１１とを備えている。電子機器１０は、例えばＬＳＩ、電子回路のような電子デバイス１２を備えている。電子デバイス１２に外来電磁波又は外来放射線が入射すると、電子デバイス１２が破壊（損傷）、故障又は誤動作し得る。以下に述べられる実施形態では、電子デバイス１２に破壊（損傷）、故障又は誤動作を生じさせ得る外来電磁波又は外来放射線が電子装置１００に入射したときに電子デバイス１２を防護するための技術が提供される。
【００２８】
一実施形態では、図２に示すように、電子デバイス１２がパッケージ１３に収容され、更に、電子デバイス１２を防護する電子デバイス防護装置２０が電子装置１００に組み込まれる。電子デバイス防護装置２０は、センシング部２１と、解析制御部２２と、応答部２３とを備えている。センシング部２１は、電子デバイス１２に破壊（損傷）、故障又は誤動作を生じさせ得る入射線の入射を検知する。入射線は、非電離放射線、電離放射線のいずれでもあり得る。一実施形態では、非電離放射線は、電離作用を生じさせない波長の電磁波を含む。一実施形態では、電離放射線は、電離作用を生じさせる波長の電磁波（例えば、Ｘ線及びガンマ線）と、電離作用を生じさせる粒子線（例えば、中性子線、アルファ線、ベータ線）とを含む。一実施形態では、センシング部２１は、筐体１１の外に設けられる。ただし、これに限定されない。
【００２９】
解析制御部２２は、センシング部２１から受け取った検知出力に基づき、検知された入射線の種別に応じて応答部２３の動作を制御する。一実施形態では、解析制御部２２は、は、筐体１１の内部に設けられる。ただし、これに限定されない。
【００３０】
応答部２３は、解析制御部２２による制御の下、電子デバイス１２の防護のための様々な動作を実行可能に構成されている。図２には、応答部２３に含まれる再構成可能電磁シールド５１、５２及び保護装置５５、５６が図示されている。ただし、後述のように、応答部２３は、電子デバイス１２の防護に用いられる他のデバイスも含み得る。
【００３１】
図３は、一実施形態における電子デバイス防護装置２０の構成を示すブロック図である。センシング部２１は、導波路３０と、電波受信機３１と、テラヘルツ波センサ３２と、受光器３３と、電界センサ３４と、Ｘ線・γ線センサ３５と、中性子センサ３６と、荷電粒子センサ３７と、分配装置３８と、光ガイド装置３９とを備えている。また、解析制御部２２は、位相制御装置４１と、外来波制御装置４２と、スペクトル分析装置４３と、分光装置４４と、スペクトル分析装置４５と、制御装置４６と、閾値回路４７と、電離放射線分析装置４８と、安全装置４９とを備えている。応答部２３は、再構成可能電磁シールド５１、５２と、放射装置５３と、再構成可能指向性電波照射装置５４と、保護装置５５、５６とを備えている。保護装置５５は、電源装置６０から電子デバイス１２に電源電圧を供給する電源線５７に挿入されており、保護装置５６は、電子デバイス１２と外部機器７０との間に接続された通信線５８に挿入されている。
【００３２】
図２に図示されているように、応答部２３の再構成可能電磁シールド５１は、電子機器１０を取り囲むように配置されている。図２に図示されている構成では、再構成可能電磁シールド５１が筐体１１に組み込まれているが、これに限定されない。また、再構成可能電磁シールド５２は、電子デバイス１２を覆うように配置されている。図２に図示されている構成では、再構成可能電磁シールド５２がパッケージ１３に組み込まれているが、これに限定されない。
【００３３】
一実施形態では、再構成可能電磁シールド５１、５２が、再構成可能な（reconfigurable）電磁メタマテリアルで形成される。再構成可能電磁シールド５１、５２に使用される電磁メタマテリアルは、その電磁特性が再構成可能であるように構成されている。一実施形態では、再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性が、制御装置４６によって制御される。
【００３４】
図３に戻り、センシング部２１の各構成要素は、下記のように動作する。導波路３０、電波受信機３１、テラヘルツ波センサ３２、受光器３３及び電界センサ３４は、電子デバイス１２を破壊（損傷）、故障又は誤動作させ得る非電離放射線を検知するための非電離放射線検知器として動作する。
【００３５】
詳細には、導波路３０は、外部から入射した電磁波を受け取って解析制御部２２に導波する。電波受信機３１は、外部から入射したマイクロ波及びマイクロ波より波長が長い電磁波を受け取り、受け取った電磁波の波形に対応する波形を有する電気信号を、分配装置３８を介して解析制御部２２に伝送する。テラヘルツ波センサ３２は、外部から入射したテラヘルツ波を検知し、検知したテラヘルツ波の波形に対応する波形を有する電気信号を生成する。受光器３３は、赤外線から紫外線の波長の光を受光面において受光し、受光した光を、光ガイド装置３９を介して解析制御部２２に伝送する。光ガイド装置３９としては光ファイバ等が用いられ得る。電界センサ３４は、入射した電磁波の電界の強度を測定する。
【００３６】
Ｘ線・γ線センサ３５、中性子センサ３６及び荷電粒子センサ３７は、電子デバイス１２を破壊（損傷）、故障又は誤動作させ得る電離放射線を検知するための電離放射線検知器として動作する。詳細には、Ｘ線・γ線センサ３５は、Ｘ線及びγ線を検知する。中性子センサ３６は、中性子線を検知する。荷電粒子センサ３７は、荷電粒子による粒子線、例えば、アルファ線、ベータ線を検知する。
【００３７】
なお、センシング部２１は、導波路３０、電波受信機３１、テラヘルツ波センサ３２、受光器３３、電界センサ３４、Ｘ線・γ線センサ３５、中性子センサ３６及び荷電粒子センサ３７の全てを備えていなくてもよい。センシング部２１が備える構成要素は、電子装置１００が設置される環境に応じて選択されてもよい。
【００３８】
一実施形態では、解析制御部２２の各構成要素が、下記のように動作する。位相制御装置４１は、導波路３０から受け取った電磁波から、該電磁波をキャンセルするような位相、例えば逆位相を有する電磁波を生成する。外来波制御装置４２は、導波路３０から受け取った電磁波を、位相制御装置４１から受け取った逆位相の電磁波によって打ち消す動作を行うように構成されている。加えて、外来波制御装置４２は、位相制御装置４１から受け取った逆位相の電磁波を、応答部２３の放射装置５３に供給する動作を行うように構成されている。スペクトル分析装置４３は、電波受信機３１及びテラヘルツ波センサ３２から受け取った電気信号についてスペクトル分析を行う。分光装置４４は、光ガイド装置３９から受け取った光を分光する。スペクトル分析装置４５は、分光装置４４の出力に基づいてスペクトル分析を行う。制御装置４６は、スペクトル分析装置４３、４５によるスペクトル分析の結果に応じて、再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性を制御する。
【００３９】
閾値回路４７は、光ガイド装置３９から受け取った光の強度を所定の閾値と比較し、また、電界センサ３４によって計測された電界の強度を所定の閾値と比較し、比較の結果を示す出力を安全装置４９に供給する。電離放射線分析装置４８は、Ｘ線・γ線センサ３５、中性子センサ３６及び荷電粒子センサ３７の出力に基づき、電子装置１００に入射する電離放射線の分析を行う。安全装置４９は、閾値回路４７及び電離放射線分析装置４８の出力に基づき、応答部２３の保護装置５５、５６を制御する。加えて、安全装置４９は、閾値回路４７及び電離放射線分析装置４８の出力に基づき、防護対象の電子デバイス１２の動作を制御する。一実施形態では、安全装置４９は、閾値回路４７及び電離放射線分析装置４８の出力に基づき、防護対象の電子デバイス１２の動作を停止し、又は、電子デバイス１２を安全保持モードに設定する。
【００４０】
一実施形態では、応答部２３の各構成要素が、下記のように動作する。再構成可能電磁シールド５１、５２は、電子装置１００に入射した電磁波を減衰又は遮蔽する電磁シールドとして動作する。再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性は、入射する電磁波の周波数に応じて制御装置４６によって制御される。これは、電磁波を効果的に減衰又は遮蔽することを可能にする。
【００４１】
放射装置５３は、外来波制御装置４２から受け取った電磁波を電子装置１００の外部に放射する。放射装置５３としては、導波管及びアンテナ等が用いられ得る。
【００４２】
再構成可能指向性電波照射装置５４は、電波受信機３１から分配装置３８を介して受け取った電気信号に基づいて生成した電磁波を、電子装置１００の外部に所望の方向に放射するように構成されている。一実施形態では、再構成可能指向性電波照射装置５４が、電子装置１００に入射した外来電磁波をキャンセルするような位相（例えば、逆位相）を有する電磁波であるキャンセリング波を放射してもよい。また、電子装置１００に意図的に外来電磁波が照射される状況においては、再構成可能指向性電波照射装置５４が、電波受信機３１から受け取った電気信号に基づき、該外来電磁波を出射する実体(entity)に向けて妨害電磁波を出射してもよい。
【００４３】
一実施形態では、再構成可能指向性電波照射装置５４は、制御装置６１と、フィルタ回路６２と、増幅回路６３と、再構成可能アンテナ素子６４とを備えている。制御装置６１は、スペクトル分析装置４３によって得られたスペクトル分析の結果に基づき、フィルタ回路６２、増幅回路６３及び再構成可能アンテナ素子６４の特性を制御する。フィルタ回路６２は、電波受信機３１から分配装置３８を介して受け取った電気信号の所望の周波数成分を取り出す。増幅回路６３は、フィルタ回路６２から出力される電気信号を増幅する。再構成可能アンテナ素子６４は、増幅回路６３から出力される電気信号の波形に対応する波形を有する電磁波を出射する。再構成可能アンテナ素子６４の電磁特性は、制御装置６１によって制御可能であり、再構成可能アンテナ素子６４から電磁波が出射される方向及び位相は、制御装置６１によって制御される。再構成可能アンテナ素子６４は、例えば、電磁メタマテリアルを用いて形成され得る。
【００４４】
保護装置５５は、安全装置４９による制御の下、不所望なサージが、電子デバイス１２に電源電圧を供給する電源線５７を介して電子デバイス１２に侵入することを防ぐ保護動作を行う。保護装置５５は、電源線５７の電位を制限するリミッタ回路を備えていてもよく、所定の不所望な周波数成分を遮断するフィルタ回路を備えていてもよく、また、電子デバイス１２を電源装置６０から切り離すスイッチ回路を備えていてもよい。
【００４５】
一方、保護装置５６は、安全装置４９による制御の下、不所望なサージが通信線５８を介して電子デバイス１２に侵入することを防ぐ保護動作を行う。保護装置５６は、安全装置４９による制御の下、通信線５８の電位を制限するリミッタ回路を備えていてもよく、所定の不所望な周波数成分を遮断するフィルタ回路を備えていてもよく、また、外部機器７０を電子デバイス１２から切り離すスイッチ回路を備えていてもよい。
【００４６】
なお、センシング部２１は、導波路３０、電波受信機３１、テラヘルツ波センサ３２、受光器３３、電界センサ３４、Ｘ線・γ線センサ３５、中性子センサ３６及び荷電粒子センサ３７の全てを備えていなくてもよい。センシング部２１が備える構成要素は、電子装置１００が設置される環境に応じて選択されてもよい。また、応答部２３は、再構成可能電磁シールド５１、５２、放射装置５３、再構成可能指向性電波照射装置５４及び保護装置５５、５６の全てを備えていなくてもよい。応答部２３が備える構成要素は、電子装置１００が設置される環境に応じて選択されてもよい。このような実施形態では、解析制御部２２の構成は、センシング部２１、応答部２３が備える構成要素に応じて選択される。
【００４７】
以下では、電子装置１００に非電離放射線（例えば、電磁波）又は電離放射線が入射したときの電子デバイス防護装置２０の動作について説明する。
【００４８】
一実施形態では、図４に示すように、マイクロ波又はそれより低い周波数の外来電磁波が入射した場合に、応答部２３の再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性を制御することによって電子デバイス１２が外来電磁波から防護される。詳細には、センシング部２１の電波受信機３１によって外来電磁波が受信され、外来電磁波に対応する波形を有する電気信号が電波受信機３１から分配装置３８を介して解析制御部２２のスペクトル分析装置４３に供給される。スペクトル分析装置４３は、電波受信機３１から受け取った電気信号に基づき、外来電磁波のスペクトル分析を行う。制御装置４６は、スペクトル分析装置４３からスペクトル分析の結果を受け取り、スペクトル分析の結果に応じて、外来電磁波が十分に減衰されるように、理想的には遮断されるように再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性を制御する。これにより、電子デバイス１２に入射する外来電磁波が低減され、又は、外来電磁波の電子デバイス１２への入射が防止される。
【００４９】
一実施形態では、図５に示すように、テラヘルツ波が外来電磁波として入射した場合に、応答部２３の再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性を制御することによって電子デバイス１２がテラヘルツ波から防護される。詳細には、センシング部２１のテラヘルツ波センサ３２によってテラヘルツ波が受信され、テラヘルツ波に対応する波形を有する電気信号がテラヘルツ波センサ３２から解析制御部２２のスペクトル分析装置４３に供給される。スペクトル分析装置４３は、テラヘルツ波センサ３２から受け取った電気信号に基づき、入射したテラヘルツ波のスペクトル分析を行う。制御装置４６は、スペクトル分析装置４３からスペクトル分析の結果を受け取り、スペクトル分析の結果に応じて、外来電磁波が十分に減衰されるように、理想的には遮断されるように再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性を制御する。これにより、電子デバイス１２に入射するテラヘルツ波が低減され、又は、テラヘルツ波の電子デバイス１２への入射が防止される。
【００５０】
一実施形態では、図６に示すように、マイクロ波又はそれより低い周波数の外来電磁波が入射した場合に、外来電磁波をキャンセルするような位相（例えば、逆位相）を有する電磁波であるキャンセリング波を再構成可能指向性電波照射装置５４から放射することで、電子デバイス１２が外来電磁波から防護される。詳細には、センシング部２１の電波受信機３１によって外来電磁波が受信され、外来電磁波に対応する波形を有する電気信号が電波受信機３１から分配装置３８を介して解析制御部２２のスペクトル分析装置４３に供給される。スペクトル分析装置４３は、電波受信機３１から受け取った電気信号に基づき、外来電磁波のスペクトル分析を行う。電波受信機３１からの電気信号は、分配装置３８から再構成可能指向性電波照射装置５４にも供給される。再構成可能指向性電波照射装置５４は、電波受信機３１からの電気信号とスペクトル分析装置４３によるスペクトル分析の結果とに基づき、キャンセリング波を生成し、生成したキャンセリング波を放射する。キャンセリング波を放射することで外来電磁波がキャンセルされ、電子デバイス１２が外来電磁波から防護される。
【００５１】
一実施形態では、再構成可能指向性電波照射装置５４によるキャンセリング波の生成は、下記のようにして行われる。電波受信機３１からの電気信号がフィルタ回路６２に入力され、フィルタ回路６２から出力される電気信号が増幅回路６３によって増幅される。フィルタ回路６２及び増幅回路６３の特性は、スペクトル分析装置４３によって得られたスペクトル分析の結果に基づき、制御装置６１によって制御される。増幅回路６３から出力される電気信号が再構成可能アンテナ素子６４に供給され、キャンセリング波の放射に使用される。放射されるキャンセリング波の位相と方向は、再構成可能アンテナ素子６４の電磁特性を制御装置６１によって制御することで制御される。再構成可能アンテナ素子６４の電磁特性は、スペクトル分析装置４３によって得られたスペクトル分析の結果に基づいて制御されてもよい。
【００５２】
一実施形態では、再構成可能指向性電波照射装置５４が、電波受信機３１から受け取った電気信号、及び／又は、スペクトル分析の結果に基づき、該外来電磁波を出射する実体(entity)に向けて妨害電磁波を放射してもよい。妨害電磁波が放射される方向は、再構成可能アンテナ素子６４の電磁特性を制御装置６１によって制御することで制御される。
【００５３】
一実施形態では、図７に示すように、テラヘルツ波が外来電磁波として入射した場合に、テラヘルツ波をキャンセルするような位相（例えば、逆位相）を有する電磁波であるキャンセリング波を再構成可能指向性電波照射装置５４から放射することで、電子デバイス１２がテラヘルツ波から防護される。詳細には、センシング部２１のテラヘルツ波センサ３２によってテラヘルツ波が受信され、テラヘルツ波に対応する波形を有する電気信号がテラヘルツ波センサ３２から解析制御部２２のスペクトル分析装置４３に供給される。スペクトル分析装置４３は、テラヘルツ波センサ３２から受け取った電気信号に基づき、入射したテラヘルツ波のスペクトル分析を行う。テラヘルツ波センサ３２からの電気信号は、再構成可能指向性電波照射装置５４にも供給される。再構成可能指向性電波照射装置５４は、テラヘルツ波センサ３２からの電気信号とスペクトル分析装置４３によるスペクトル分析の結果とに基づき、キャンセリング波を生成し、生成したキャンセリング波を放射する。テラヘルツ波が入射したときの再構成可能指向性電波照射装置５４の動作は、電波受信機３１ではなくテラヘルツ波センサ３２から電気信号を受け取ることを除けば、マイクロ波又はそれより低い周波数の外来電磁波が入射した場合の動作と同様である。
【００５４】
一実施形態では、再構成可能指向性電波照射装置５４が、テラヘルツ波センサ３２から受け取った電気信号、及び／又は、スペクトル分析の結果に基づき、該テラヘルツ波を出射する実体に向けて妨害電磁波を放射してもよい。妨害電磁波が放射される方向は、再構成可能アンテナ素子６４の電磁特性を制御装置６１によって制御することで制御される。
【００５５】
上述された再構成可能電磁シールド５１、５２による防護と、キャンセリング波の放射による防護とは、併用されてもよい。また、スペクトル分析装置４３によって得られたスペクトル分析の結果に基づき、再構成可能電磁シールド５１、５２による防護とキャンセリング波の放射による防護とを選択的に行ってもよい。
【００５６】
一実施形態では、図８に示すように、解析制御部２２の位相制御装置４１及び外来波制御装置４２を用いて外来電磁波をキャンセルすることで、電子デバイス１２が外来電磁波から防護される。導波路３０は、キャンセルすべき外来電磁波を受け取ると、受け取った外来電磁波を位相制御装置４１と外来波制御装置４２とに導波する。キャンセルすべき外来電磁波は、マイクロ波であってもよく、それより低い周波数の電磁波であってもよく、また、テラヘルツ波であってもよい。位相制御装置４１は、導波路３０から受け取った電磁波の位相を制御して外来電磁波と逆位相の電磁波を生成する。外来波制御装置４２は、導波路３０から受け取った外来電磁波と位相制御装置４１から受け取った電磁波とを重畳し、これにより、導波路３０から受け取った電磁波をキャンセルする。このような動作を行う場合、位相制御装置４１及び外来波制御装置４２は、応答部２３としての機能も有することになる。
【００５７】
一実施形態では、図９に示すように、センシング部２１の導波路３０が受け取った外来電磁波に基づいてキャンセリング波を生成し、生成したキャンセリング波を放射装置５３から放射することで、電子デバイス１２が外来電磁波から防護される。詳細には、導波路３０は、キャンセルすべき外来電磁波を受け取ると、受け取った外来電磁波を解析制御部２２の位相制御装置４１に導波する。位相制御装置４１は、導波路３０から受け取った電磁波の位相を制御して外来電磁波と逆位相の電磁波を生成する。生成された逆位相の電磁波は、外来波制御装置４２を介して応答部２３の放射装置５３に供給される。放射装置５３は、位相制御装置４１から受け取った逆位相の電磁波に基づき、キャンセリング波を生成し、生成したキャンセリング波を放射する。キャンセリング波は、外来電磁波をキャンセルするような位相、例えば、逆位相を有している。キャンセリング波を放射することで外来電磁波がキャンセルされ、電子デバイス１２が外来電磁波から防護される。
【００５８】
一実施形態では、放射装置５３が、導波路３０が受け取った外来電磁波に基づいて生成された妨害電磁波を、該外来電磁波を出射する実体に向けて放射してもよい。この場合、妨害電磁波は、キャンセリング波と同様にして生成される。
【００５９】
一実施形態では、図１０に示すように、センシング部２１の電界センサ３４によって計測された電界強度に基づいて電子デバイス１２を防護する動作が行われる。解析制御部２２の閾値回路４７は、電界センサ３４によって計測された電界強度を所定の閾値と比較し、比較の結果を示す出力を安全装置４９に供給する。安全装置４９は、閾値回路４７の出力に基づき、保護装置５５、５６を動作させ、及び／又は、電子デバイス１２の動作を制御する。一実施形態では、保護装置５５及び／又は５６は、電界センサ３４によって計測された電界強度が所定の閾値を超えている場合、安全装置４９による制御の下、サージが電源線５７及び／又は通信線５８を介して電子デバイス１２に侵入することを防ぐ保護動作を行う。
【００６０】
保護装置５５及び／又は５６がリミッタ回路を備える実施形態では、計測された電界強度が所定の閾値を超えている場合、保護装置５５及び／又は５６が、該リミッタ回路を動作させて電源線５７及び／又は通信線５８の電位を制限してもよい。保護装置５５及び／又は５６がフィルタ回路を備える実施形態では、計測された電界強度が所定の閾値を超えている場合、保護装置５５及び／又は５６が、該フィルタ回路を動作させ、所定の不所望な周波数成分を遮断してもよい。保護装置５５及び／又は５６がスイッチ回路を備える実施形態では、計測された電界強度が所定の閾値を超えている場合、保護装置５５及び／又は５６が、該スイッチ回路を動作させて電源装置６０及び／又は外部機器７０を電子デバイス１２から切り離してもよい。
【００６１】
保護装置５５及び／又は５６の作動に加えて、又は、保護装置５５及び／又は５６の作動に代えて、安全装置４９が、電界センサ３４によって計測された電界強度が所定の閾値を超えている場合に、電子デバイス１２の動作を一時的に停止してもよい。これにより、電子デバイス１２の故障が有効に防止される。電子デバイス１２の動作を一時的に停止する代わりに、電子デバイス１２を安全保持モードに設定してもよい。
【００６２】
このような動作は、比較的低い周波数の外来電磁波が入射されたときにおける電子デバイス１２の防護に有効である。
【００６３】
一実施形態では、図１１に示すように、赤外線から紫外線の波長の光が入射した場合に、応答部２３の再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性を制御することによって電子デバイス１２が入射した光から防護される。赤外線から紫外線の波長の光が受光器３３の受光面に入射すると、入射された光が、光ガイド装置３９を介して解析制御部２２の分光装置４４に導入される。分光装置４４は、光ガイド装置３９から受け取った光を分光する。スペクトル分析装置４５は、分光装置４４の出力に基づいてスペクトル分析を行う。制御装置４６は、スペクトル分析装置４５によるスペクトル分析の結果に応じて、再構成可能電磁シールド５１、５２の電磁特性を制御する。これにより、電子デバイス１２に入射する光の強度が低減され、又は、電子デバイス１２への光の入射が防止される。
【００６４】
一実施形態では、図１２に示すように、赤外線から紫外線の波長の光が入射した場合に、入射した光の強度に応じて電子デバイス１２を防護する動作が行われる。赤外線から紫外線の波長の光が受光器３３の受光面に入射すると、入射した光が、光ガイド装置３９を介して解析制御部２２の閾値回路４７に導入される。閾値回路４７は、入射した光の強度を所定の閾値と比較し、比較の結果を示す出力を安全装置４９に供給する。安全装置４９は、閾値回路４７の出力に基づき、電子デバイス１２の動作を制御する。一実施形態では、安全装置４９が、入射した光の強度が所定の閾値を超えている場合に、電子デバイス１２の動作を一時的に停止してもよい。電子デバイス１２の動作を一時的に停止する代わりに、電子デバイス１２を安全保持モードに設定してもよい。
【００６５】
一実施形態では、図１３に示すように、電離放射線が入射した場合に、入射した電離放射線の強度に応じて電子デバイス１２を防護する動作が行われる。Ｘ線・γ線センサ３５、中性子センサ３６及び荷電粒子センサ３７は、電離放射線を検知する電離放射線検知器として動作する。上記のように、一実施形態では、検知される電離放射線が、電離作用を生じさせる波長の電磁波（例えば、Ｘ線及びガンマ線）と、電離作用を生じさせる粒子線（例えば、中性子線、アルファ線、ベータ線）を含む。電離放射線分析装置４８は、Ｘ線・γ線センサ３５、中性子センサ３６及び荷電粒子センサ３７の出力に基づき、入射した電離放射線の分析を行う。安全装置４９は、電離放射線の分析の結果に基づき、保護装置５５、５６を動作させ、及び／又は、電子デバイス１２の動作を制御する。一実施形態では、保護装置５５及び／又は５６は、検知された電離放射線の強度が所定の閾値を超えている場合、安全装置４９による制御の下、サージが電源線５７及び／又は通信線５８を介して電子デバイス１２に侵入することを防ぐ保護動作を行う。
【００６６】
保護装置５５及び／又は５６がリミッタ回路を備える実施形態では、検知された電離放射線の強度が所定の閾値を超えている場合、保護装置５５及び／又は５６が、該リミッタ回路を動作させて電源線５７及び／又は通信線５８の電位を制限してもよい。保護装置５５及び／又は５６がフィルタ回路を備える実施形態では、検知された電離放射線の強度が所定の閾値を超えている場合、保護装置５５及び／又は５６が、該フィルタ回路を動作させ、所定の不所望な周波数成分を遮断してもよい。保護装置５５及び／又は５６がスイッチ回路を備える実施形態では、検知された電離放射線の強度が所定の閾値を超えている場合、保護装置５５及び／又は５６が、該スイッチ回路を動作させて電源装置６０及び／又は外部機器７０を電子デバイス１２から切り離してもよい。
【００６７】
保護装置５５及び／又は５６の作動に加えて、又は、保護装置５５及び／又は５６の作動に代えて、安全装置４９が、検知された電離放射線の強度が所定の閾値を超えている場合に、電子デバイス１２の動作を一時的に停止してもよい。電子デバイス１２の動作を一時的に停止する代わりに、電子デバイス１２を安全保持モードに設定してもよい。
【００６８】
以上には、実施形態が具体的に記述されているが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。本発明が種々の変更と共に実施され得ることは、当業者には理解されよう。
【符号の説明】
【００６９】
１００  ：電子装置
１０    ：電子機器
１１    ：筐体
１２    ：電子デバイス
１３    ：パッケージ
２０    ：電子デバイス防護装置
２１    ：センシング部
２２    ：解析制御部
２３    ：応答部
３０    ：導波路
３１    ：電波受信機
３２    ：テラヘルツ波センサ
３３    ：受光器
３４    ：電界センサ
３５    ：Ｘ線・γ線センサ
３６    ：中性子センサ
３７    ：荷電粒子センサ
３８    ：分配装置
３９    ：光ガイド装置
４１    ：位相制御装置
４２    ：外来波制御装置
４３    ：スペクトル分析装置
４４    ：分光装置
４５    ：スペクトル分析装置
４６    ：制御装置
４７    ：閾値回路
４８    ：電離放射線分析装置
４９    ：安全装置
５１    ：再構成可能電磁シールド
５２    ：再構成可能電磁シールド
５３    ：放射装置
５４    ：再構成可能指向性電波照射装置
５５    ：保護装置
５６    ：保護装置
５７    ：電源線
５８    ：通信線
６０    ：電源装置
６１    ：制御装置
６２    ：フィルタ回路
６３    ：増幅回路
６４    ：再構成可能アンテナ素子
７０    ：外部機器
【図１】
2020136606.tif 000003
【図２】
2020136606.tif 000004
【図３】
2020136606.tif 000005
【図４】
2020136606.tif 000006
【図５】
2020136606.tif 000007
【図６】
2020136606.tif 000008
【図７】
2020136606.tif 000009
【図８】
2020136606.tif 000010
【図９】
2020136606.tif 000011
【図１０】
2020136606.tif 000012
【図１１】
2020136606.tif 000013
【図１２】
2020136606.tif 000014
【図１３】
2020136606.tif 000015