【手続補正書】
【提出日】平成16年6月4日(2004.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に製作される、電気的に結合したメカニカルバンドパスフィルタであって、
第１の質量体及び第２の質量体であって、前記各質量体は、前記基板及び、他方の質量体に対して、ある移動方向に独立して移動することが可能であることからなる、第１の質量体及び第２の質量体と、
一端が前記基板に取り付けられ、他端が前記第１の質量体に取り付けられる第１のばね要素と、
一端が前記第１の質量体に取り付けられ、他端が前記第２の質量体に取り付けられる第２のばね要素と、
入力周波数を受け取り、かつ前記第１の質量体に入力される力を加えるための入力変換器であって、前記入力される力は、前記第１の質量体の移動方向に力の成分を有しており、前記入力される力は、前記入力周波数により影響を受けることからなる、入力変換器と、
前記第１の質量体と前記第２の質量体との相対的な動きにより影響を受ける出力周波数を提供するために、前記第１および前記第２の質量体に関連付けられる出力変換器
とを備える、メカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記第１の質量体及び前記第２の質量体は、該第１の質量体と第２の質量体間の動きにより前記出力周波数を決定する駆動ユニットを備える、請求項１のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、前記第１の質量体と第２の質量体間の動きに関連付けられたコンデンサであって、該コンデンサのキャパシンタンスの変化によって前記出力周波数を決定するためのコンデンサを備える、請求項２のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記第１の質量体及び前記第２の質量体は、交互に配置された歯状部を有する櫛形駆動部を備え、前記第１の質量体と前記第２の質量体間の動きが、前記櫛形駆動部のキャパシタンスの変化によって決定されることからなる、請求項１のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項５】
前記入力変換器は、前記入力周波数を生成するための発振器を備え、前記発振器は、前記入力周波数に対して前記第１の質量体を移動させるために、前記第１の質量体に容量的に結合されることからなる、請求項１のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項６】
前記出力変換器は、前記出力周波数を生成するために、前記第１の質量体に機械的に連結され、かつ、前記第２の質量体に容量的に結合される電気的な出力要素を備えることからなる、請求項５のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項７】
前記基板は、前記第１の質量体及び第２の質量体に容量的に結合するための共通のキャパシタンスを提供する、請求項６のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項８】
前記入力変換器は、前記出力変換器から電気的に分離される、請求項６のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項９】
前記出力周波数は、前記入力周波数の２倍である、請求項１のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項１０】
前記入力周波数の振幅が、前記入力周波数の平方根でスケーリングされる、請求項１のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項１１】
前記出力周波数が、前記第１の質量体及び第２の質量体の各々の質量と、前記第１のばね要素及び第２のばね要素の剛性の数学的関数である、請求項１のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項１２】
前記第１の質量体の質量が、前記第２の質量体の質量に等しい、請求項１１のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項１３】
前記数学的関数が、
【数１２】
2003092524.tif 000001
で表され、Ｆ０が、サイクル／秒単位での出力周波数であり、ｋは、ニュートン／メートル単位での第１のばね要素および第２のばね要素それぞれの剛性であり、ｍは、ｋｇ（キログラム）単位での第１の質量体及び第２の質量体のそれぞれの質量である、請求項１２のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項１４】
前記第１の質量体と前記第２の質量体が同じ方向に動き、前記入力される力が、前記同じ方向に加えられる、請求項１のメカニカルバンドパスフィルタ。
【請求項１５】
第１の質量体及び第２の質量体と、第１のばね要素及び第２のばね要素と共通の基板上にある発振器の周波数をフィルタリングする方法であって、前記各質量体は少なくとも一方向に独立して移動可能であり、
前記第１のばね要素の一端を前記第１の質量体に接続し、前記第１のばね要素の他端を前記基板に接続するステップと、
前記第２のばね要素の一端を前記第１の質量体に接続し、前記第２のばね要素の他端を前記第２の質量体に接続するステップと、
入力変換器によって与えられる入力周波数によって影響される、入力される力を前記第１の質量体に加えるステップであって、前記入力される力は前記第１の質量体の動きの方向に成分を有することからなる、ステップと、
前記第１の質量体及び前記第２の質量体に関連付けられた出力変換器を用いて、前記第１の質量体と前記第２の質量体との相対的な動きによって影響される出力周波数を生成するステップ
を含む、方法。
【請求項１６】
可変コンデンサが、前記第１の質量体と第２の質量体の間の動きに関連付けられて、該コンデンサのキャパシタンスの変化によって前記出力周波数を決定する、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記第１の質量体と前記第２の質量体が、前記可変コンデンサを設けるために、互いに対して配置される、請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記入力周波数が、入力発振器によって生成される請求項１５の方法であって、前記入力周波数に関して前記第１の質量体を移動させるために、前記第１の質量体に前記発振器を容量的に結合するステップをさらに含む、方法。
【請求項１９】
前記第１の質量体に前記出力変換器を機械的に連結するステップと、前記第２の質量体に前記出力変換器を容量的に結合するステップをさらに含み、これにより、前記出力周波数を生成する、請求項１５の方法。
【請求項２０】
前記入力変換器を前記出力変換器から電気的に分離するステップをさらに含む、請求項１５の方法。
【請求項２１】
前記入力周波数の平方根で前記入力周波数の振幅をスケーリングするステップをさらに含む、請求項１５の方法。
【請求項２２】
前記第１の質量体と前記第２の質量体が同じ方向に動き、前記入力される力が、前記同じ方向に加えられる、請求項１５の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
ここで、入力周波数の平方根
【数６】
2003092524.tif 000002
によって入力を予めスケーリングすることにより、なぜ有効バンドパス周波数応答が対称になるかについて説明する。フィルタの伝達関数が変更されない場合、通過帯域内に向かって＋６０ｄＢ／ｄｅｃで傾斜し、−２０ｄＢ／ｄｅｃの傾斜で通過帯域を出る。この伝達関数に、
【数７】
2003092524.tif 000003
を掛けると、周波数スペクトル全体にわたって２０ｄＢ／ｄｅｃだけ振幅が減少することになり、これにより、バンドパスフィルタ応答は、＋４０ｄＢ／ｄｅｃの傾斜で通過帯域に入り、−４０ｄＢ／ｄｅｃの傾斜で通過帯域を出るようになる。これは、通過帯域プロファイルを対称にするための所望の対称な周波数応答である。入力信号はわかっており、制御可能であるため、この効果を達成するために、それらの振幅を、
【数８】
2003092524.tif 000004
に比例する係数で予めスケーリングすることができる。前述したように、出力電圧の振幅は、入力電圧振幅の二乗に依存する。すなわち、
【数９】
2003092524.tif 000005
である。ただし、ＶＯは出力振幅であり、Ｖｉは入力振幅であり、Ｆ（ω）は伝達関数の周波数依存部分である。入力を、
【数１０】
2003092524.tif 000006
だけ予めスケーリングすることにより、伝達関数をωの係数で除算するという次式で表される所望の効果が生じる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
【数１１】
2003092524.tif 000007