(57)【要約】送電部は、複数の共鳴体が一次元的または二次元的に周期構造をなすように配列されて成り、共振作用によって電力を隣の共鳴体に伝搬させてゆくとともに、周囲に電磁界を漏洩させることによって無線による送電を行う。給電部は、送電部の一または複数の前記共鳴体に電力を供給する。受電装置は、送電部からの送電電力を受電する。送電部の一次元的または二次元的の周期構造をなす共鳴体のうち、端の共鳴体には容量性素子が装荷されている。
2014030440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の共鳴体が一次元的または二次元的に周期構造をなすように配列され、共振作用によって電力を隣の共鳴体に伝搬させてゆくとともに、周囲に電磁界を漏洩させることによって無線による送電を行う送電部と、
前記送電部の一または複数の前記共鳴体に電力を供給する給電部と、
前記送電部からの送電電力を受電する受電装置と、を備え、
前記一次元または二次元的に周期構造をなすように配列された共鳴体のうち、端に配置された共鳴体、もしくは外周に配置された共鳴体に容量性素子が装荷されていることを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力供給装置において、前記端に配列された共鳴体に装荷される容量性素子のインピーダンス値の絶対値が、共鳴体間の相互インダクタンスに相当するインピーダンス値の絶対値に実質上等しいことを特徴とする電力供給装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電力供給装置において、前記端に配列された共鳴体に装荷される容量性素子が、キャパシタであることを特徴とする電力供給装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の電力供給装置において、前記端に配列された共鳴体に装荷される容量性素子が、インピーダンス反転器と誘導性素子から構成されることを特徴とする電力供給装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電力供給装置において、前記共鳴体は、誘電体または磁性体からなるコイルコアを有するコイルであることを特徴とする電力供給装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電力供給装置において、前記共鳴体が、ヘリカルコイルであることを特徴とする電力供給装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電力供給装置において、前記共鳴体が、スパイラルコイルであることを特徴とする電力供給装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の電力供給装置において、前記受電装置がＲＦＩＤタグであることを特徴とする電力供給装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の電力供給装置において、前記送電部がＲＦＩＤリーダーであることを特徴とする電力供給装置。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか１項に記載の電力供給装置において、前記受電装置が前記給電部のある床上を自由に動き回ることができるロボット内部に組み込まれたことを特徴とする電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給システムに関し、具体的には、送電線を介さずに非接触で受電装置に電力を供給するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
離間した受電装置に対し無線で電力を供給する方法が知られている。例えば、特許文献１には、電磁波伝送シートの中で電磁波を伝搬させ、シートから漏出する電磁界を受電装置に供給するという構成が開示されている。この種の関連技術はまた、特許文献２に開示されている。
特許文献３には、電源側の一次コイルから負荷側の二次コイルに磁気結合で電力を伝送する方式が開示されている。この種の関連技術はまた、特許文献４に開示されている。この種の技術は、家庭用の小型電子機器、例えば、シェーバーや電動歯ブラシなどの充電によく使用されている。
特許文献５には、マイクロ波ビームを利用した送電方法が開示されている。この送電方法は、例えば、衛星軌道上で太陽光発電を行い、発電により得られたエネルギーをマイクロ波ビームで地上に送る。そして、地上の受電装置でマイクロ波を電力に再変換する。
近年では、室内に置かれた様々な電子機器に対して無線で給電する方法も探求されてきており、その一例が非特許文献１に開示されている。
このコンセプトを非特許文献２による開示から引用する。
東京大学大学院の浅見教授、川原講師らの研究する「電磁共鳴式マルチホップ無線電力伝送方式の提案と評価」のコンセプトは、図２３に示されるように、室内等のある程度の広がりをもったエリアに配置されている複数の電子機器に無線で給電するというものである。
ここでいう電子機器には、例えば電力伝送シートも含まれ、この電力伝送シートからさらに小型電子機器に給電するといった利用形態もある。
図２３を参照して、部屋１０の壁や床１３には複数のコイル１４が面状に配列されて埋め込まれている。そして、中心軸に対して直交する方向で隣接しているコイル同士でも共振することを利用する。つまり、いずれかのコイルに給電すれば、電力が隣接するコイルにホッピングしてゆく。
隣接するコイルに電力を伝搬させてゆき、そして、電磁界をコイル１４から部屋１０のなかに漏洩させる。すると、部屋１０という広いエリアに配置されている複数の電子機器１１、机上の電子機器１２に給電できるというわけである。これにより、電源線の配線、充電、電池交換等の作業が不要になることが期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６６８４１号公報
【特許文献２】特開２００７−２８１６７８号公報
【特許文献３】特開平７−３２２５３４号公報
【特許文献４】ＵＳ７８２５５４３号明細書
【特許文献５】特開２００８−２５９３９２号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】澤上、川原他「電磁共鳴式無線電力伝送のマルチホップ性能評価」、電子情報通信学会総合大会、２０１０年３月、Ｂ−２０−３８、通信講演論文集２、ｐｐ．６２２
【非特許文献２】東京大学大学院情報理工学系研究科  浅見研究室の研究紹介（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｋｇ．ｔ．ｕ−ｔｏｋｙｏ．ａｃ．ｊｐ／ｌａｂｉｎｔｒｏ１００４．ｐｄｆ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の方法によれば、部屋の中の電子機器に無線で給電できる可能性がある。
しかしながら、上記方法では、コイル毎の電磁界分布にむらがでないことまでは保証できず、電力伝送効率は受電装置の位置に大きく依存することが予想される。そこで、部屋全体に万遍なく無線で給電（送電）する技術が望まれる。
本発明の課題は、無線給電において、受電装置の位置に依存せず、効率良く電力を供給できる電力供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様による電力供給システムは、複数の共鳴体が一次元的または二次元的に周期構造をなすように配列され、共振作用によって電力を隣の共鳴体に伝搬させてゆくとともに、周囲に電磁界を漏洩させることによって無線による送電を行う送電部と、前記送電部の一または複数の前記共鳴体に電力を供給する給電部と、前記送電部からの送電電力を受電する受電装置と、を備える。前記一次元的または二次元的に周期構造をなすように配列された複数の共鳴体のうち、最も端に配列された共鳴体には、容量性素子を装荷させている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、受電装置の位置に依存せずに、無線で効率良く電力を供給できる電力供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は本発明において実現したい電力供給システムを２つの例について示した斜視図である。
図２は一次元的に配列した複数の共鳴体による周期構造に電磁伝搬波が生じている様子の一例を示した図である。
図３は複数の共鳴体による周期構造に発生しうる電磁伝搬波の周波数（ｆ）と波数（ｋ）との関係を表す分散曲線を示した図である。
図４は入力ポートを有する単一のコイルを示した図である。
図５は図４のコイルの等価回路図である。
図６は２つのコイルを並べたモデルを示した図である。
図７は複数のコイルを一定のピッチで配列した回路の等価回路図である。
図８は複数のコイルによる周期構造の一単位（一周期）分の等価回路図である。
図９は９個のコイルを一次元的に並べた例の振動について説明するための図である。
図１０は一次元的に並べた複数のコイルのすべてが同相で振動している状態を示した図である。
図１１は一次元的に並べた複数のコイルのすべてが逆相で振動している状態を示した図である。
図１２は分散曲線の一例を示した特性図である。
図１３は周波数と複数の各コイルの振動状態との関係を示した図である。
図１４は図７の等価回路図の終端部を示した図である。
図１５は図８の等価回路図の終端部を示した図である。
図１６は、（ａ）キャパシタンスから成る容量性素子、及び（ｂ）インピーダンス反転器と誘導性素子から成る容量性素子を、（ｃ）コイルに装荷される容量性素子の例として示した図である。
図１７は容量性素子を装荷したコイルを示した図である。
図１８は一次元的なコイル配列の両端のコイルに、容量性素子が装荷された例を示した図である。
図１９はコイル配列の両端のコイルにキャパシタを装荷している場合と、キャパシタを装荷していない場合の電流分布を比較する図である。
図２０は本発明の一実施形態を示した斜視図である。
図２１は本発明の一実施形態におけるコイル配列を２つの例について示した図である。
図２２は本発明の一実施形態に用いられるコイルの例として、（ａ）平面スパイラル状のコイル、及び（ｂ）プリント基板の裏面に実装されるコイルを示した図である。
図２３は関連技術による電磁共鳴式マルチホップ無線電力伝送方式の概念を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（基本コンセプト）
まず、本発明が実現したい電力供給システム１００を２つの例について図１（ａ）、図１（ｂ）に示す。電力供給システム１００は、送電部１１０、受電装置１２０、給電部１３０を含む。
図１（ａ）において、受電装置１２０は、送電部１１０とは、電気的接触はしていない。
送電部１１０は、複数の共鳴体１１１によって構成されており、複数の共鳴体１１１は二次元的（平面的）に配列されている。共鳴体１１１としては、例えば導体コイルが典型的である。図１の（ａ），（ｂ）では、共鳴体をヘリカル型のコイル１１２としている。
送電部１１０は、例えば部屋の壁や床そのもので構成されてもよい。すなわち、部屋の床や壁あるいは天井１１５の一面に複数の共鳴体１１１（つまりコイル１１２）を埋設して、これを送電部１１０とすることが例として挙げられる。床や壁あるいは天井１１５の材料は、送電部としての機能を損なわない材料であれば何でも良い。
給電部１３０は、一つまたは複数の共鳴体１１１に電力を供給する。給電部１３０から共鳴体１１１へは交流電流を流しても良いし、あるいは、共鳴体１１１に振動磁界を与えてもよい。
この構成において、給電部１３０から一つまたは複数の共鳴体１１１に電力を供給したときに、隣接する共鳴体間を電力がホッピングし、電力が送電部１１０を伝搬してゆく。そして、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように送電部１１０から電磁波が漏洩する。
このとき、漏洩する電磁波の電磁界分布が受電装置１２０の位置に依存せず、共鳴体毎にほぼ一様になるようにしたい。
例えば図１（ａ）においては、給電したい受電装置１２０が３つあるとする。この場合、この３つの受電装置１２０のところで電磁界強度が一様となるようにしたい。
このような給電が可能になる理論的背景及び具体的な構成を以下に説明する。
（着想）
本発明者らは、鋭意研究の結果、複数の共鳴体を配列して周期構造となし、これを電磁界の伝送線路とみなすことに着想した。
さらに、この周期構造を特定の周波数帯域で共鳴させたとき、この構造自体がメタマテリアルとして扱えることに着想した。
そこで、この周期構造（伝送線路）に生じる電磁界分布を解析的に取り扱う方法を追求し、これをなし得た。つまり、共鳴体の周期構造にどのような波の伝搬モードが生じるかを解析的に求める方法を開発した。
これによって、例えば、図２のように共鳴体であるコイル１１２を配列した時に、そこに電磁界のホッピングでどのようなモードの波が発生するかを求めることができるようになった。以後、この波を“電磁伝搬波”と称することにする。
すなわち、本発明者らは、コイルの周期構造に発生しうる電磁伝搬波の周波数（ｆ）と波数（ｋ）との関係を図３のような分散曲線として表した。
図２のｄは、周期構造の一周期長を表し、例えば、隣接するコイル同士の中心間距離である。
したがって、図３のグラフの横軸である「波数（ｋ）×一周期長（ｄ）」は、一周期長あたりの位相変化を意味する。
図３の分散曲線において、ｆｍａｘとｆｍｉｎとの間の周波数ｆにおいて、コイル周期構造がメタマテリアルとして扱えることがわかる。そして、この周期構造（伝送線路）に随意の電界分布を生じさせる構成に想到した。
（電磁伝搬波の分散曲線を求める理論）
共鳴体を周期的に配列した共鳴体周期構造をメタマテリアルとして扱い、そこに生じる電磁伝搬波の分散曲線を求める方法を説明する。ここでは、共鳴体としては、スプリング型コイルを例にする。
単一のコイルの共鳴周波数ｆｒｅｓ、インダクタンスＬ、容量Ｃ、及び抵抗Ｒを求め、さらに、二つのコイルを隣接配置した際の結合定数Ｍを求める。
まず、単一のコイルの特性は、図４のようにコイル１１２内（コイルの配線途中）に入力ポート１１３を挿入、接続して、インピーダンスＺの周波数依存性から算出できる。
すなわち、図４の回路を、容量成分および抵抗成分を取り出した図５の等価回路に置き換える。そして、電磁界解析もしくは実測によってインピーダンスＺの実数部Ｒｅ（Ｚ）及び虚数部Ｉｍ（Ｚ）の周波数依存性を得る。ここで、インピーダンスと等価回路のパラメータは、以下の式（１）の関係がある。
2014030440.tif 000003
Ｉｍ（Ｚ）となる点から共鳴周波数ｆｒｅｓを求める。
共鳴周波数ｆｒｅｓの極近辺の２点を用い、以下の式（２）によってインダクタンスＬと容量Ｃとを求める。
共鳴周波数ｆｒｅｓの極近辺の２点を（ｆ１、Ｉｍ（Ｚ１））、及び（ｆ２、Ｉｍ（Ｚ２））とする。
2014030440.tif 000004
次に、２つのコイル１１２、１１２の相互インダクタンスを求める。
図６のように二つのコイル１１２、１１２を並べたモデルを用いて、共鳴周波数の分裂を確認する。
図６において、一方のコイル１１２に入力ポート１１３から電力を供給し、その電力が他方のコイル１１２にホッピングし、この他方のコイル１１２の電力を出力ポート１１４から得る。
二つのコイル１１２、１１２の結合が弱くて分裂が確認できないときは、入力ポート１１３、出力ポート１１４の内部抵抗を変更することによって、分裂させることができる。ここでは、共鳴周波数ｆｒｅｓが周波数ｆａと周波数ｆｂとに分裂したとする。すると、分裂した二つの周波数ｆａ、ｆｂから、次の式（３）により結合定数ｋを算出することができる。
2014030440.tif 000005
相互インダクタンスＭは、結合定数ｋとインダクタンスＬとから次の関係式（４）によって求まる。
2014030440.tif 000006
次に、複数のコイル１１２を横に一定のピッチで配列した場合、その等価回路を図７のように描くことができる。
図７では、一つのコイル１１２を二つのコイル成分１１２ｈ、１１２ｈに分けたように描いている。従って、一方のコイル成分１１２ｈのインダクタンスはＬ／２である。なお、この場合は、抵抗Ｒは無視している。
さらに、この周期構造の一単位（一ユニット）は、相互インダクタンスＭを非負の値を取ることとして、図８の等価回路に描き直すことができる。
すると、周期構造の一単位（一ユニット）を、Ｔマトリクスによって次の式（５）により表すことができる。
2014030440.tif 000007
この周期構造の周期間隔（コイルの中心間距離）をｄとする。
また、周期構造をメタマテリアルとしたとき、このメタマテリアルを進行する電磁伝搬波の進行方向の波数をｋｘとする。
すると、ｋｘ×ｄは、一周期ごとの波の位相を表し、次の式（６）が成立する。
2014030440.tif 000008
上記の式（６）を用いて、位相（ｋｘ×ｄ）と周波数ｆ（＝ω／２π）との関係をプロットすることにより分散関係が求まる。
これにより、メタマテリアルに生じる電磁界の波の周波数帯域（ｆｍｉｎ＜ｆ＜ｍａｘ）が求まる。
すなわち、周波数帯域（ｆｍｉｎ＜ｆ＜ｆｍａｘ）において図３の分散曲線を描くことができる。
ここまでで、コイル周期構造をメタマテリアルとした場合の分散曲線が求められた。このコイル周期構造に何らかの給電を行った場合、電磁界がホッピングして伝わり、コイル周期構造が電磁伝搬波の伝送線路となる。さらに、伝送線路の損失が小さければ、伝送線路上の電磁界分布は、いわゆる定在波分布となる。
（構成の例示）
ここまでで、コイル周期構造を伝送線路とし、これに定在波を発生させることができることがわかった。
さらに、コイル周期構造の共振条件を満たすような波を発生させれば、定在波（電磁伝搬波）の腹の数をコントロールできることになる。
コイル数をｎ、コイル間隔をｄ、隣接コイル間の位相（分散曲線におけるある周波数ｆに対する位相）をＸ（＝ｋｘ×ｄ）［ｒａｄ］とする。
共振条件を満たすとすると次の式（７）が成立することになる。
2014030440.tif 000009
ここで、位相Ｘは、０≦Ｘ≦πであるので、上記式（７）を満たすｍは、ｍ＝０、１、・・・・ｎ−１のｎ個である。
図９のように、コイルの個数が９個である場合（ｎ＝９）、ｍ＝０、１、・・・８の９個の共振状態を満たす位相Ｘがあることになる。
図９では、９つのコイルを一定ピッチで一列に配列し、給電部１３０から真ん中のコイルに給電した場合を示している。説明のため、図の左から順にコイルの番号を１から９まで付けると、真ん中の５番コイルが給電部１３０から給電を受けるコイルである。
この給電部１３０からの給電電力の周波数（例えば交流電流の周波数）を制御して共振状態とし、コイル周期構造に電磁伝搬波の定在波を発生させる。
図９では、１番、３番、５番、７番、９番のコイルの位置が定在波の腹となり、２番、４番、６番、８番のコイルの位置が定在波の節となっている。
なお、ｍ＝０とは、図１０のように、すべてのコイルが同相であるということである。この場合、腹の数は１（節の数は０）である。
また、例えば、ｍ＝８とは、図１１のように、すべてのコイルで逆相になっていることをいう。この場合、腹の数は９（節の数は８）である。
このような現象を利用することにより、コイル周期構造を送電部１１０とし、この送電部１１０から近距離にある位置においてビーム（電磁界強度が強くなる箇所）の個数をコントロールできることになる。
ここで、図８の等価回路図に基づき、一周期毎の等価回路から導かれた分散曲線を図１２に示す。図１２の計算においては、コイルの自己インダクタンスを２．４μＨ、自己キャパシタンスを７．５ｐＦ、相互インダクタンスを０．１９μＨとしてある。
さらに、図７の等価回路図に基づき、図９に該当するコイルを９個、等間隔に配列して回路解析した結果を、図１３に示す。コイルの自己インダクタンス、自己キャパシタンス、相互インダクタンスは、図１２と同様、それぞれ２．４μＨ、７．５ｐＦ、０．１９μＨとしてある。さらに各コイルには内部抵抗として１．８Ωの抵抗を持たせ、さらに給電ポートの内部抵抗は５０Ωとした。横軸はコイル番号を表し、縦軸はコイル毎の電流値を表している。
これまで説明してきたように、図１２の分散曲線の定在波が存在する位相と周波数との組は、図１３において、ほぼ対応する周波数において所望の腹の数になる電流分布を表していることがわかる。
ここで、図１３の各周波数に対応する電流分布図の、両端に注目する。理論上は、前述した共振条件を満たす関係式（７）は、コイル両端がショート端、すなわち電流が位相変化なく反射することを想定している。一方、等価回路を示す図７、図８を、それぞれ図１４、図１５のように、終端のコイルで見ると、回路終端では、理想的なショート端ではなく、相互インダクタンス値に相当するインピーダンス値ｊωＭ（ｊは単位虚数、ωは角周波数）で終端されることがわかる。この不完全なショート端が、図１３にあるように、両端のコイル電流値が中央付近のコイル電流値に対して比較的小さい値となっていることの要因になっていると解釈できる。ここで、理想的なショート端に近づけるためには、−ｊωＭに相当するインピーダンス値を有する素子を、両端のコイルに装荷すれば良いことになる。
−ｊωＭに相当するインピーダンスを実現する素子としては、一例として、適当な容量を有するキャパシタンスが考えられる。例えば、図１６の（ａ）に示すように、容量Ｃを有するキャパシタのインピーダンスは１／（ｊωＣ）で表されるから、−ｊωＭに相当するインピーダンスを表すには、−ｊωＭ＝１／（ｊωＣ）を満たすものとして、Ｃ＝１／（ω２Ｍ）となるキャパシタが適当である。実際には、左記容量値に極めて近い値（実質上等しい値）の容量値を有するキャパシタを、入手、もしくは製造可能な範囲から選択すればよい。
−ｊωＭに相当するインピーダンスを実現する素子の別の例としては、図１６の（ｂ）に示すように、インダクタンス値Ｍを有するインダクタ（誘導性素子）に、インピーダンス反転器を接続した回路素子が考えられる。尚、図１６（ｂ）の回路図において、オペアンプＯＰの動作に必要な直流電源の表記は省略している。インピーダンス反転器は、受動回路部品以外に直流電源が必要となるが、インピーダンス値が任意の各周波数ωに対して、−ｊωＭを満たすため、分散曲線図上の任意の周波数で理想的なショート端に近づけられるという利点がある。
以上のようにして−ｊωＭに相当する２端子素子を図１６（ｃ）のように表したとき、この２端子素子（インピーダンス素子）１５０を図１７のようにコイル１１２の配線途中に直列に挿入接続して装荷し、これを図１８のように、通常のコイル配列の両終端に配置すれば良いことになる。
ここで、図１２の分散曲線でほぼｆｍａｘとみなせる４１．３ＭＨｚで、−ｊωＭで示されるインピーダンス値とほぼ同じになるよう、容量値７９．４ｐＦを有するキャパシタをコイル配列の両端のコイルに装荷することを想定し、図９のコイル配列の両終端のコイル１１２にキャパシタを直列に装荷した場合の計算結果を、図１９に示す。尚、図１２、図１３と同様、自己インダクタンス、自己キャパシタンス、相互インダクタンスはそれぞれ２．４μＨ、７．５ｐＦ、０．１９μＨとしてあり、各コイルには内部抵抗として１．８Ωの抵抗を持たせている。図１９には、４１．３ＭＨｚにおいてコイル配列の両終端コイルにキャパシタを装荷していない場合の結果を比較例として示してある。
図１９より、キャパシタをコイル配列の両終端コイルに装荷したほうが、装荷していない場合よりも電流分布がより平坦になっていることがわかる。すなわち、コイル配列の両終端コイルに容量性を有する素子を装荷することにより、受電コイル（受電装置）の位置ずれに強い一様な磁界分布を実現できることが示された。
（本発明の第１の実施形態）
図２０は、本発明の第１の実施形態を表す概念図である。図２０において、電力供給装置２００は、送電部２１０と、給電部２２０と、受電部（受電装置）２８０とを備えている。
送電部２１０は、これまで説明してきたように、共鳴体としてのコイルによって構成され、複数のコイル２１１が周期構造をなすように配列されている。そして上記周期構造の両端の共鳴体（コイル）には、容量性素子１６０が装荷されている。送電部２１０はコイルの一次元的配列で構成されていてもよいが、コイルを面状に並べて二次元的な周期構造とし、これを送電部としても良いことは勿論である。
例えば、図２１の（ａ），（ｂ）のように、二次元的な周期構造の共鳴体（コイル）２１１の配列構造があるとする。ここでは、点線で囲まれた共鳴体を容量素子装荷型の共鳴体とする。図２１（ａ）のように、一方向の両端の複数の共鳴体（すなわち、破線で示した最右端及び最左端の列の複数の共鳴体）に容量性素子を装荷してもよい。また、図２１（ｂ）のように、二次元的な共鳴体の周期構造に対して、破線で示すように容量素子装荷型の共鳴体が最外周を取り囲んでいてもよい。
尚、上記実施形態においては、共鳴体としてヘリカル型のコイルを例示したが、共鳴体としては、例えば、図２２（ａ）に示す平面スパイラル状のコイルを用いてもよい。平面スパイラル状のコイル２０１は、従来のプリント回路基板に実装できるという利点がある。すなわち、プリント基板の表面または裏面にスパイラルコイル２０１を一つ実装しておいても良い。
または、平面スパイラル状のコイルをプリント基板の両面に実装してもよい。例えば、図２２（ａ）の平面スパイラル状のコイル２０１をプリント基板の表側に実装する。そして、図２２（ｂ）のコイル２０２をプリント基板の裏面に実装する。
図２２（ｂ）は、プリント基板の裏面に実装されるコイル２０２を表面側から透視したものである。
このとき、接合点２０３で表面側コイル２０１と裏面側コイル２０２とを導体接続することにより、両面実装として一続きのスパイラル形状を構成することができる。
さらに、表面側コイル２０１と裏面側コイル２０２を容量性素子で接続することにより、本発明で必要となる共鳴体配列の両端に備えるための容量素子装荷型共鳴体を構成することができる。
尚、容量性素子は、表面側コイル２０１の中に埋め込まれても良いし、裏面側コイル２０２の中に埋め込まれても良い。
ここでは表面実装と両面実装との場合を説明したが、多層基板においても各々の層のスパイラル導体と層間を接続する導体とにより、多層基板上で様々なスパイラル導体実装が可能となる。
さらに、多層基板においても各々の層のスパイラル導体と層間を接続する容量性素子とにより、多層基板上で様々な容量性素子装荷型スパイラル導体実装が可能となる。この場合、容量性素子は、表面側コイルの中に埋め込まれても良いし、裏面側コイルの中に埋め込まれても良い。
また、図２２（ａ）、図２２（ｂ）では、矩形であって矩形の各辺が直線形状であるスパイラルコイルを例示したが、曲線のスパイラルであっても良いことは言うまでもない。
また、スパイラル状コイルが高誘電体基板に実装されていてもよい。
または、スパイラル状コイルが磁性体上に実装されていてもよい。
これにより、磁束密度を高め、共鳴体（コイル）の小型化を図ることができる。
コイルは、誘電体または磁性体からなるコイルコアを有するコイルであっても良い。
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
送電部と受電装置との間は一般的には空気であるが、送電部と受電装置との間に、水、海水、土、壁があってもよい。また、送電部と受電装置を取り囲むように、水、海水、土、壁があってもよい。
例えば、送電部１１０はＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）リーダー用のアンテナであってもよい。受電部１２０はＲＦＩＤのタグであってもよい。
例えば、受電装置はロボット等の動くもの、例えば自走型の床掃除機のようなもの、床上を自由に動き回ることができる部屋内の見回り、見守りロボット等の電力供給源とし内部に組み込んでもよい。受電装置はまた、自律型の潜水艦に組み込んでもよい。
送電部の共鳴体（コイル）を、剛性を有する二枚の基板で挟んで、送電部が曲がらないように剛性を持たせてもよい。
または、送電部の共鳴体（コイル）を、柔軟性を有する二枚のシートで挟んで、送電部が柔軟に曲がるようにしておいてもよい。
本明細書において“周期構造”の用語を用い、送電部が複数の共鳴体による周期構造で構成されている、と表現した。
ここで、周期構造とは、厳密な一定ピッチの配列構造だけに限定解釈されるべきではない。厳密に一定周期でなくてもよく、本発明の全趣旨からみて送電部をメタマテリアルとして扱える範囲で共鳴体の配列ピッチがずれることは許容される。
また、実際の製品とする場合にあっては、製造上の制約も考慮したうえで共鳴体の配列ピッチが設計されるので、製造条件に応じて配列周期がずれることは許容される。
この出願は、２０１２年８月２４日に出願された日本出願特願第２０１２−１８４７８７号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
【符号の説明】
【００１０】
１００    給電システム
１１０    送電部
１１１    共鳴体
１１２    コイル
１１２ｈ    コイル成分
１１３    入力ポート
１１４    出力ポート
１２０    受電装置
１３０    給電部
２００    電力供給システム
２０１    コイル（表面側コイル）
２０２    コイル（裏面側コイル）
２０３    接合点
【図１】
2014030440.tif 000010
【図２】
2014030440.tif 000011
【図３】
2014030440.tif 000012
【図４】
2014030440.tif 000013
【図５】
2014030440.tif 000014
【図６】
2014030440.tif 000015
【図７】
2014030440.tif 000016
【図８】
2014030440.tif 000017
【図９】
2014030440.tif 000018
【図１０】
2014030440.tif 000019
【図１１】
2014030440.tif 000020
【図１２】
2014030440.tif 000021
【図１３】
2014030440.tif 000022
【図１４】
2014030440.tif 000023
【図１５】
2014030440.tif 000024
【図１６】
2014030440.tif 000025
【図１７】
2014030440.tif 000026
【図１８】
2014030440.tif 000027
【図１９】
2014030440.tif 000028
【図２０】
2014030440.tif 000029
【図２１】
2014030440.tif 000030
【図２２】
2014030440.tif 000031
【図２３】
2014030440.tif 000032
【国際調査報告】
2014030440.tif 000033
2014030440.tif 000034