(57)【要約】【課題】内蔵している電池の、電気エネルギーの残量を正確に検知することができる半導体装置の提供を課題とする。【解決手段】電池と、復調回路と、該電池に蓄積されている電気エネルギーの残量を情報として有する信号を生成する制御回路と、該信号に従って電気エネルギーの残量を表示する伝達媒体とを有する。復調回路は、アンテナから入力された残量の表示を指示する信号を復調する。そして復調された信号に従って、制御回路は電池の残量を情報として有する信号の生成を開始することができる。【選択図】図１
2008146636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次電池または二次電池と、
リーダから電波で送られてきた指示に従い、前記一次電池または前記二次電池から出力される電圧を検知して、前記一次電池または前記二次電池の残量を情報として有する信号を生成する制御回路と、
前記信号を用いて前記一次電池または前記二次電池の残量を表示する伝達媒体と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
一次電池または二次電池と、アンテナにおいて生成された電気信号を復調する復調回路と、
前記復調された電気信号に従い、前記一次電池または前記二次電池から出力される電圧を検知して、前記一次電池または前記二次電池の残量を情報として有する信号を生成する制御回路と、
前記信号を用いて前記一次電池または前記二次電池の残量を表示する伝達媒体と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
一次電池または二次電池と、
リーダから送られてきた電波を受信して電気信号を生成するアンテナと、
前記電気信号を復調する復調回路と、前記復調された電気信号に従い、前記一次電池または前記二次電池から出力される電圧を検知して、前記一次電池または前記二次電池の残量を情報として有する信号を生成する制御回路と、
前記信号を用いて前記一次電池または前記二次電池の残量を表示する伝達媒体と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
二次電池と、
アンテナにおいて生成された電気信号を復調する復調回路と、
前記復調された電気信号に従い、前記二次電池から出力される電圧を検知して、前記二次電池の残量を情報として有する信号を生成する制御回路と、
アンテナにおいて生成された前記電気信号を整流化して直流電圧を生成する整流回路と、
前記直流電圧を用いて前記二次電池への充電を行う充電回路と、
前記信号を用いて前記二次電池の残量を表示する伝達媒体と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
二次電池と、
リーダから送られてきた電波を受信して電気信号を生成するアンテナと、
前記電気信号を復調する復調回路と、
前記電気信号を整流化して直流電圧を生成する整流回路と、
前記復調された電気信号に従い、前記二次電池から出力される電圧を検知して、前記二次電池の残量を情報として有する信号を生成する制御回路と、
前記直流電圧を用いて前記二次電池への充電を行う充電回路と、
前記信号を用いて前記二次電池の残量を表示する伝達媒体と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、
前記制御回路は、前記電圧の大きさに従って、前記信号の周波数を制御する発振回路を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、
前記制御回路は、前記電圧の大きさに従って、前記信号の電圧の大きさを制御するサンプルホールド回路を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、
前記制御回路は、前記電圧を用いてデジタルの前記信号を生成する、アナログデジタル変換回路を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
リーダから送られてくる電波を受信することでアンテナにおいて生成された電気信号を、復調する復調回路と、
前記電気信号を整流化して直流電圧を生成する整流回路と、
前記復調された電気信号に従い、前記直流電圧を検知して、リーダに対する半導体装置の位置情報を有する信号を生成する制御回路と、
前記信号を用いて前記位置情報を表示する伝達媒体と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
リーダから送られてくる電波を受信することで電気信号を生成するアンテナと、
前記電気信号を復調する復調回路と、
前記電気信号を整流化して直流電圧を生成する整流回路と、
前記復調された電気信号に従い、前記直流電圧を検知して、リーダに対する半導体装置の位置情報を有する信号を生成する制御回路と、
前記信号を用いて前記位置情報を表示する伝達媒体と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０において、
前記制御回路は、前記直流電圧の大きさに従って、前記信号の周波数を制御する発振回路を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項９または請求項１０において、
前記制御回路は、前記直流電圧の大きさに従って、前記信号の電圧の大きさを制御するサンプルホールド回路を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項９または請求項１０において、
前記制御回路は、前記直流電圧を用いてデジタルの前記信号を生成する、アナログデジタル変換回路を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項において、
前記伝達媒体は発光素子、液晶セル、電子インクまたはＤＭＤを用いていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項において、
前記伝達媒体は複数の画素を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項において、
前記伝達媒体はスピーカを用いていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線での通信を行うことが出来る半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リーダと集積回路及びアンテナが組み込まれた媒体（ＩＤタグ）との間で、非接触にて信号の送受信を行う技術（ＲＦＩＤ：Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は、様々な分野において実用化が進められており、新しい情報通信の形態としてさらなる市場の拡大が見込まれている。ＲＦＩＤで用いられるＩＤタグの形状は、カード状、或いはカードよりもさらに小型のチップ状であることが多いが、用途に合わせて様々な形状を採りうる。
【０００３】
ＲＦＩＤでは、ＩＤタグとリーダ間の通信は電波を用いて行なうことができる。具体的には、リーダから発せられる電波がＩＤタグ内のアンテナにおいて電気信号に変換され、該電気信号に従い、ＩＤタグ内の集積回路が動作する。そして、集積回路から出力された電気信号に従って変調された電波がアンテナから発せられることで、非接触にて信号をリーダに送ることができる。
【０００４】
なおＩＤタグは、電池を内蔵するタイプと内蔵しないタイプに大別できる。電池を内蔵しないＩＤタグは、リーダからの電波を電気エネルギーに変換することで、必要な電力をその都度生成する。そのためリーダからの電波が途絶えると、ＩＤタグが有する集積回路への電気エネルギーの供給も途絶えてしまう。一方電池を内蔵するＩＤタグは、リーダからの電波の供給が途絶えても、ＩＤタグ内の電池によって、集積回路の駆動に必要な電気エネルギーをある程度確保することが可能である。
【０００５】
下記特許文献１には、一次電池を内蔵しているＩＤタグに関する技術が開示されている。また下記特許文献２には、二次電池を内蔵しているＩＤタグに関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１６７２４号公報
【特許文献２】特開２００４−０２１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように電池を内蔵しているタイプのＩＤタグは、電池に電気エネルギーが蓄えられている限り、集積回路の動作を維持することができる。よって電池を内蔵しているタイプのＩＤタグを連続的に使用するにあたり、電池に蓄積されている電気エネルギーの残量を知ることは非常に重要である。なぜならば一次電池を内蔵しているＩＤタグの場合、電池が切れると電池を交換するかもしくはＩＤタグ自体を交換する必要があり、予想外のタイミングでＩＤタグの動作が停止しても、使用する状況によっては上記交換を即座に行えない場合が想定されるからである。また、二次電池を内蔵しているＩＤタグの場合も同様である。使用する状況によっては二次電池への電気エネルギーの供給を即座に行えない場合がある。よって一次電池の場合と同じく、電池に蓄積されている電気エネルギーの残量を知ることは非常に重要である。
【０００７】
しかし通常は、ＩＤタグの外部から電池内の電気エネルギーの残量を正確に検知できないという問題があった。ＩＤタグの消費電力を予想することで電池の残量を推量することは可能ではある。しかしＩＤタグの消費電力は使用時間や動作状況によって異なるため、正確に残量を推し量るのは困難な作業である。
【０００８】
また電池を内蔵しているタイプのＩＤタグは、内蔵している電池の電気エネルギーが切れたとき、リーダからの問いかけに対して沈黙してしまう。この場合、ＩＤタグの電池切れにより沈黙しているのか、それとも電池以外の要因、例えば電波の状態が悪い、リーダに不具合が生じている等、により沈黙しているのかが、使用者から一見して判別しにくいという問題があった。
【０００９】
また電池のあるなしに関わらない共通の問題として、複数の対象物が存在する場合、ＩＤタグを用いた位置情報の検出が難しいという問題がある。対象物の位置情報を得るためにＩＤタグを用いるのは非常に有効であるが、対象物が複数存在した場合、特定の対象物の位置情報のみを即座に検出するのは困難である。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、内蔵している電池の、電気エネルギーの残量を正確に検知することができる半導体装置の提供を課題とする。また、電池切れで半導体装置の動作が停止した際には、電池切れが要因であることを他の要因と混同することなく容易に判別することができる、半導体装置の提供を課題とする。さらに本発明は、複数の対象物が存在する場合においても、対象物の位置情報の検出を容易に行うことができる、半導体装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の構成を有する半導体装置は、電池と、該電池に蓄積されている電気エネルギーの残量を情報として有する信号を生成する制御回路と、該信号に従って電気エネルギーの残量を伝達する伝達媒体とを有する。電気エネルギーの残量の伝達は電池が切れるまで常時行うこともできるが、半導体装置がリーダから電波で指示を受け取ってはじめて、残量の伝達を行うこともできる。この場合、本発明の第１の構成を有する半導体装置は、電池、制御回路及び伝達媒体に加えて、復調回路をさらに有する。該復調回路により、アンテナから入力された残量の伝達を指示する信号を、復調することができる。そして復調された信号に従って、制御回路は電池の残量を情報として有する信号の生成を開始することができる。
【００１２】
また本発明の第１の構成を有する半導体装置は、電池として一次電池を用いても良いし、二次電池を用いても良い。二次電池を用いる場合、本発明の半導体装置は整流回路をさらに有していても良い。整流回路により、アンテナから入力された信号を整流化することで直流電圧を生成し、二次電池に電気エネルギーを蓄えることができる。
【００１３】
本発明の第１の構成を有する半導体装置において伝達媒体とは、電気信号に依らずに、電池の残量を半導体装置の使用者または別途用意した装置に伝達することのできる媒体である。伝達の手段は、使用者の視覚、聴覚などの五感に訴えるものを用いることができる。また、赤外光や紫外光に代表される不可視光線、超音波や超低周波音に代表される周波数が可聴周波領域を超えている弾性波など、人間の五感で直接感じることはできないが、特殊な装置を介して読み取ることができるものを、伝達の手段として用いることもできる。
【００１４】
また本発明の第１の構成を有する半導体装置は、電池に蓄積されている電気的エネルギーを受け取り、消費することのできる負荷をその構成に含んでいても良い。負荷としては、無線で供給された信号に従って動作する集積回路、センサーの他、各種デバイスを用いることができる。
【００１５】
本発明の第２の構成を有する半導体装置は、アンテナから入力された交流電圧を整流化することで直流電圧を生成する整流回路と、該直流電圧の大きさを情報として有する信号を生成する制御回路と、該信号を用いることで間接的にＩＤタグとリーダ間の通信距離を伝達する伝達媒体とを有する。リーダから発せられる電波の電力が同じである場合、整流回路において生成される直流電圧の大きさは、ＩＤタグとリーダ間の通信距離が短いほど大きくなり、逆に長いほど小さくなる。よって該直流電圧の大きさから、間接的にＩＤタグとリーダ間の相対的な距離を把握することが可能である。
【００１６】
なお本発明の第２の構成を有する半導体装置では、通信距離の伝達を常時行うこともできるが、半導体装置が指示を受け取ってからはじめて、通信距離の伝達を行うこともできる。この場合、本発明の第２の構成を有する半導体装置は、整流回路、制御回路及び伝達媒体に加えて、復調回路をさらに有する。該復調回路により、アンテナから入力された、通信距離の伝達を指示する信号を、復調することができる。そして復調された信号に従って、整流回路で生成された直流電圧の大きさを情報として有する信号、言い換えると通信距離を情報として有する信号の生成を、制御回路において開始することができる。
【００１７】
本発明の第２の構成を有する半導体装置において伝達媒体とは、電気信号に依らずに、通信距離を半導体装置の使用者または別途用意した装置に伝達することのできる媒体である。伝達の手段は、第１の構成を有する半導体装置の場合と同様に、使用者の視覚、聴覚などの五感に訴えるものを用いることができる。また、赤外光や紫外光に代表される不可視光線、超音波や超低周波音に代表される周波数が可聴周波領域を超えている弾性波など、人間の五感で直接感じることはできないが、特殊な装置を介して読み取ることができるものを、伝達の手段として用いることもできる。
【００１８】
また本発明の第２の構成を有する半導体装置は、整流回路において生成された直流電圧を、消費することのできる負荷をその構成に含んでいても良い。負荷としては、無線で供給された信号に従って動作する集積回路、センサーの他、各種デバイスを用いることができる。
【００１９】
なお本発明の第１の構成を有する半導体装置と第２の構成を有する半導体装置は、アンテナを含んでいても良いが、必ずしも有していなくとも良い。本発明の半導体装置は、アンテナにおいて受信された、残量の伝達を指示する信号に従って動作を行うことができれば良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の構成では、電池内の電気エネルギーの残量を伝達媒体に伝達させることで、半導体装置の外部から該電池の残量を正確に検知することができる。よって、予想外のタイミングで生じる半導体装置の電池切れにより、円滑な作業の遂行が妨げられることがない。
【００２１】
また本発明の第１の構成では、半導体装置内の電池が切れたとき、伝達媒体による電池の残量の伝達が行われなくなる。よって、電池切れにより半導体装置がリーダからの問いかけに対して沈黙していても、使用者が電池切れであることを容易に判断することができる。
【００２２】
また本発明の第２の構成により、リーダと半導体装置の間の距離を相対的に把握することが可能になる。このリーダに対する半導体装置の位置情報を用いることで、対象物が複数存在した場合であっても、特定の対象物の位置情報のみを即座に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１を用いて、本発明の半導体装置の構成について説明する。図１は、本発明の第１の構成を有し、なおかつ一次電池を有する半導体装置のブロック図である。本実施の形態の半導体装置１００は、アンテナ１０１、復調回路１０２、制御回路１０３、伝達媒体１０４、一次電池１０５を有している。復調回路１０２及び制御回路１０３は集積回路に相当する。
【００２５】
一次電池１０５に蓄積されている電気的エネルギーは、負荷１０６において消費することができる。また一次電池１０５に蓄積されている電気エネルギーは、負荷１０６のみならず、復調回路１０２、制御回路１０３に代表される集積回路と、伝達媒体１０４とにおいても消費される。なお負荷１０６として、ＩＤタグ、センサーの他、各種デバイスを用いることができる。本発明の半導体装置１００は、負荷１０６をその構成に含めることもできる。センサーとして、例えば圧力センサー、温度センサー、湿度センサー、光センサー、匂いセンサー、音声センサーなどを用いることができる。
【００２６】
一次電池１０５に蓄積されている電気エネルギーの残量の伝達を指示する信号が、リーダから電波で送られてきたと仮定する。アンテナ１０１は該電波を受信し、交流電圧を有する電気信号を生成し、復調回路１０２に出力する。復調回路１０２は、アンテナ１０１から入力された電気信号を復調して、後段の制御回路１０３に出力する。制御回路１０３は、復調回路１０２から入力された信号に従って、一次電池１０５から出力される電圧を検知し、該電圧を用いて一次電池１０５の残量を情報として含む信号を生成し、伝達媒体１０４に入力する。
【００２７】
伝達媒体１０４は、入力された信号に従って一次電池１０５の残量を、相対的に伝達する。残量の伝達は、使用者の視覚、聴覚などの五感に訴える方法を用いてに行うことができる。例えば、発光素子、液晶、電子インクなどを用いて視覚的に伝達しても良いし、スピーカなどの電気信号を音にかえる装置を用い、聴覚的に伝達しても良い。また、人間の五感で直接感じることはできないが、特殊な装置を介して読み取れる方法を用いても良い。例えば、赤外光や紫外光に代表される不可視光線を用いていても良いし、超音波や超低周波音に代表される周波数が可聴周波領域を超えている弾性波を用いていても良い。
【００２８】
本実施の形態では、一次電池１０５内の電気エネルギーの残量を伝達媒体１０４に伝達させることで、半導体装置１００の外部からでも一次電池１０５の残量を正確に検知することができる。よって、予想外のタイミングで生じる一次電池１０５の電池切れにより、円滑な作業の遂行が妨げられることがない。
【００２９】
なお図１では、リーダからの指示に従って残量の伝達を行う場合について説明したが、リーダからの指示によらずに常に残量の伝達を行うようにしても良い。この場合、アンテナ１０１及び復調回路１０２を用いる必要はないので、半導体装置１００の構成を簡素化することができる。さらにこの場合、半導体装置１００内において一次電池１０５が切れたとき、伝達媒体１０４における一次電池１０５の残量の伝達が自動的に行われなくなる。よって、電池切れにより半導体装置１００がリーダからの問いかけに対して沈黙していても、使用者が電池切れであることを容易に判断することができる。
【００３０】
なお半導体装置１００とリーダとの間における通信は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなど様々な周波数の電波を用いて行うことが出来る。変調の方式も振幅変調、周波数変調、位相変調など様々な方式があるが、特に限定はされない。また電波による信号の伝送方式は、キャリアの波長によって電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式など様々な種類に分類することが出来る。本発明では上述した伝送方式を用いることが可能である。
【００３１】
本実施例では、アンテナ１０１を有する半導体装置１００の構成について説明しているが、本発明の半導体装置は必ずしもアンテナを有していなくとも良い。
【００３２】
（実施の形態２）
図２を用いて、本発明の半導体装置の構成について説明する。図２は、本発明の第１の構成を有し、なおかつ二次電池を有する半導体装置のブロック図である。本実施の形態の半導体装置２００は、アンテナ２０１、復調回路２０２、制御回路２０３、伝達媒体２０４、二次電池２０５、整流回路２０７、充電回路２０８を有している。復調回路２０２、制御回路２０３、整流回路２０７及び充電回路２０８は集積回路に相当する。
【００３３】
二次電池２０５に蓄積されている電気的エネルギーは、負荷２０６において消費することができる。また二次電池２０５に蓄積されている電気エネルギーは、負荷２０６のみならず、復調回路２０２、制御回路２０３、整流回路２０７、充電回路２０８に代表される集積回路と、伝達媒体２０４とにおいても消費される。なお負荷２０６として、ＩＤタグ、センサーの他、各種デバイスを用いることができる。本発明の半導体装置は、負荷をその構成に含めることもできる。センサーとして、例えば圧力センサー、温度センサー、湿度センサー、光センサー、匂いセンサー、音声センサーなどを用いることができる。
【００３４】
二次電池２０５に蓄積されている電気エネルギーの残量の伝達を指示する信号が、リーダから電波で送られてきたと仮定する。アンテナ２０１は該電波を受信し、交流電圧を有する電気信号を生成し、復調回路２０２に出力する。復調回路２０２は、アンテナ２０１から入力された電気信号を復調して、後段の制御回路２０３に出力する。制御回路２０３は、復調回路２０２から入力された信号に従って、二次電池２０５から出力される電圧を検知し、該電圧を用いて二次電池２０５の残量を情報として含む信号を生成し、伝達媒体２０４に入力する。
【００３５】
伝達媒体２０４は、入力された信号に従って二次電池２０５の残量を、相対的に伝達する。残量の伝達は、使用者の視覚、聴覚などの五感に訴える方法を用いてに行うことができる。例えば、発光素子、液晶、電子インクなどを用いて視覚的に伝達しても良いし、スピーカなどの電気信号を音にかえる装置を用い、聴覚的に伝達しても良い。また、人間の五感で直接感じることはできないが、特殊な装置を介して読み取れる方法を用いても良い。例えば、赤外光や紫外光に代表される不可視光線を用いていても良いし、超音波や超低周波音に代表される周波数が可聴周波領域を超えている弾性波を用いていても良い。
【００３６】
一方整流回路２０７は、入力された交流電圧を整流化し、電源用の直流電圧を生成する。充電回路２０８は、整流回路２０７において生成された電源用の直流電圧をもとに電流を生成し、二次電池２０５の充電を行う。充電回路２０８には、レギュレータとスイッチ回路とを用いて形成することができる。上記スイッチ回路にダイオードを用いることで、二次電池２０５への過剰な充電を抑えることができるが、過剰な充電を抑えるように充電回路を制御する回路を、別途設けるようにしても良い。また、充電回路２０８として定電圧回路又は定電流回路を用いていても良い。
【００３７】
本実施の形態では、二次電池２０５内の電気エネルギーの残量を伝達媒体２０４に伝達させることで、半導体装置２００の外部からでも二次電池２０５の残量を正確に検知することができる。よって、予想外のタイミングで生じる二次電池２０５の電池切れにより、円滑な作業の遂行が妨げられることがない。
【００３８】
なお図２では、リーダからの指示に従って残量の伝達を行う場合について説明したが、リーダからの指示によらずに常に残量の伝達を行うようにしても良い。この場合、アンテナ２０１及び復調回路２０２を用いる必要はないので、半導体装置２００の構成を簡素化することができる。さらにこの場合、半導体装置２００内において二次電池２０５が切れたとき、伝達媒体２０４における二次電池２０５の残量の伝達が自動的に行われなくなる。よって、電池切れにより半導体装置２００がリーダからの問いかけに対して沈黙していても、使用者が電池切れであることを容易に判断することができる。
【００３９】
また本実施の形態では二次電池を用いた場合について説明したが、二次電池の代わりにコンデンサを用いていてもよい。
【００４０】
なお半導体装置２００とリーダとの間における通信は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなど様々な周波数の電波を用いて行うことが出来る。変調の方式も振幅変調、周波数変調、位相変調など様々な方式があるが、特に限定はされない。また電波による信号の伝送方式は、キャリアの波長によって電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式など様々な種類に分類することが出来る。本発明では上述した伝送方式を用いることが可能である。
【００４１】
本実施例では、アンテナ２０１を有する半導体装置２００の構成について説明しているが、本発明の半導体装置は必ずしもアンテナを有していなくとも良い。
【００４２】
（実施の形態３）
図３を用いて、本発明の半導体装置の構成について説明する。図３は、本発明の第２の構成を有する半導体装置のブロック図である。本実施の形態の半導体装置３００は、アンテナ３０１、復調回路３０２、制御回路３０３、伝達媒体３０４、整流回路３０７を有している。復調回路３０２、制御回路３０３及び整流回路３０７は集積回路に相当する。
【００４３】
半導体装置の位置情報の伝達を指示する信号が、リーダから電波で送られてきたと仮定する。アンテナ３０１は該電波を受信し、交流電圧を有する電気信号を生成し、復調回路３０２及び整流回路３０７に出力する。復調回路３０２は、アンテナ３０１から入力された電気信号を復調して、後段の制御回路３０３に出力する。一方整流回路３０７は、入力された電気信号を整流化して電源用の直流電圧を生成し、後段の制御回路３０３に出力する。
【００４４】
制御回路３０３は、復調回路３０２から入力された信号に従って、整流回路３０７から出力される直流電圧を検知し、該直流電圧の大きさを情報として含む信号の生成を開始する。該信号は、伝達媒体３０４に入力される。伝達媒体３０４は、入力された信号に従って電源用の直流電圧の相対的な大きさを伝達する。整流回路において生成される電圧の大きさは、ＩＤタグとリーダ間の相対的な通信距離に相当する。よって、伝達媒体３０４において電源用の直流電圧の相対的な大きさを伝達することで、半導体装置とリーダ間の相対的な通信距離を間接的に伝達することができる。
【００４５】
位置情報の伝達は、使用者の視覚、聴覚などの五感に訴える方法を用いてに行うことができる。例えば、発光素子、液晶、電子インクなどを用いて視覚的に伝達しても良いし、スピーカなどの電気信号を音にかえる装置を用い、聴覚的に伝達しても良い。また、人間の五感で直接感じることはできないが、特殊な装置を介して読み取れる方法を用いても良い。例えば、赤外光や紫外光に代表される不可視光線を用いていても良いし、超音波や超低周波音に代表される周波数が可聴周波領域を超えている弾性波を用いていても良い。
【００４６】
負荷３０６は、整流回路３０７において生成される電源用の直流電圧を電気エネルギーとして消費することができる。また整流回路３０７において生成される電源用の直流電圧は、負荷３０６のみならず、復調回路３０２、制御回路３０３、整流回路３０７に代表される集積回路と、伝達媒体３０４とにおいて電気エネルギーとして消費される。電気エネルギーとして消費される電源用の直流電圧は、集積回路に供給する前にレギュレータなどでその大きさを一定に保つようにしても良い。なお負荷３０６として、ＩＤタグ、センサーの他、各種デバイスを用いることができる。本発明の半導体装置は、負荷をその構成に含めることもできる。センサーとして、例えば圧力センサー、温度センサー、湿度センサー、光センサー、匂いセンサー、音声センサーなどを用いることができる。
【００４７】
本実施の形態では、半導体装置とリーダ間の通信距離を容易に把握することが可能になる。よって、対象物が複数存在した場合であっても、特定の対象物の位置情報のみを即座に検出することができる。
【００４８】
また３カ所以上の位置の異なるポイントにリーダを配置し、リーダとＩＤタグ間の距離を測定することで、二次元空間における位置情報を得ることができる。また４カ所以上の位置の異なるポイントにリーダを配置し、リーダとＩＤタグ間の距離を測定することで、三次元空間における位置情報も得ることができる。
【００４９】
なお図３では、リーダからの指示に従って位置情報の伝達を行う場合について説明したが、リーダからの指示によらずに常に位置情報の伝達を行うようにしても良い。この場合、復調回路３０２を用いる必要はないので、半導体装置３００の構成を簡素化することができる。
【００５０】
また本実施の形態では、電池を持たない半導体装置の構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。本実施の形態で示した半導体装置は、さらに電池を有していても良い。ただし電池が二次電池やコンデンサである場合、充電回路を設けるようにする。
【００５１】
なお半導体装置３００とリーダとの間における通信は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなど様々な周波数の電波を用いて行うことが出来る。変調の方式も振幅変調、周波数変調、位相変調など様々な方式があるが、特に限定はされない。また電波による信号の伝送方式は、キャリアの波長によって電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式など様々な種類に分類することが出来る。本発明では上述した伝送方式を用いることが可能である。
【００５２】
本実施例では、アンテナ３０１を有する半導体装置３００の構成について説明しているが、本発明の半導体装置は必ずしもアンテナを有していなくとも良い。
【００５３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１において負荷１０６にＩＤタグを用いた場合の、本発明の半導体装置の構成について説明する。
【００５４】
図４は、本実施の形態の半導体装置のブロック図である。本実施の形態の半導体装置１００は、アンテナ１０１、復調回路１０２、制御回路１０３、伝達媒体１０４、一次電池１０５、変調回路１０７、エンコーダ１０８、信号生成回路１０９、メモリ１１０を有している。復調回路１０２、制御回路１０３、伝達媒体１０４、変調回路１０７、エンコーダ１０８、信号生成回路１０９及びメモリ１１０は集積回路に相当する。また、アンテナ１０１、復調回路１０２、変調回路１０７、エンコーダ１０８、信号生成回路１０９、メモリ１１０は負荷１０６に含まれる。
【００５５】
なお本実施の形態では、負荷１０６に相当するＩＤタグの復調回路と、半導体装置１００の復調回路とを、１つの復調回路１０２で共用しているが、本発明はこの構成に限定されない。負荷１０６が有する復調回路とは別に、半導体装置１００が本来有しているべき復調回路を別個に設けても良い。また本実施の形態では、負荷１０６に相当するＩＤタグのアンテナと、半導体装置１００のアンテナとを、１つのアンテナ１０１で共用しているが、本発明はこの構成に限定されない。負荷１０６が有するアンテナとは別に、半導体装置１００のアンテナを別個に設けても良い。
【００５６】
一次電池１０５に蓄積されている電気的エネルギーは、復調回路１０２、制御回路１０３、伝達媒体１０４、一次電池１０５、変調回路１０７、エンコーダ１０８、信号生成回路１０９、メモリ１１０に供給することができる。
【００５７】
本実施の形態では、アンテナ１０１から入力された交流電圧が復調回路１０２において復調され、制御回路１０３とは別に、後段の信号生成回路１０９にも入力される。信号生成回路１０９は復調回路１０２から入力された信号に従って演算処理を行い、別途信号を生成する。上記演算処理を行う際に、メモリ１１０は一次キャッシュメモリまたは二次キャッシュメモリとして用いることが出来る。信号生成回路１０９において生成された信号はエンコーダ１０８において符号化された後、変調回路１０７に出力される。変調回路１０７は該信号に従ってアンテナ１０１に負荷変調を加える。アンテナ１０１において該負荷変調が加えられた電波が生成されると、リーダは該電波を受け取ることで、信号生成回路１０９からの信号を受信することができる。
【００５８】
本実施の形態では、一次電池１０５内の電気エネルギーの残量を伝達媒体１０４に伝達させることで、半導体装置１００の外部からでも一次電池１０５の残量を正確に検知することができる。よって、予想外のタイミングで生じる一次電池１０５の電池切れにより、円滑な作業の遂行が妨げられることがない。
【００５９】
なお図４では、リーダからの指示に従って残量の伝達を行う場合について説明したが、リーダからの指示によらずに常に残量の伝達を行うようにしても良い。この場合、半導体装置１００内において一次電池１０５が切れたとき、伝達媒体１０４における一次電池１０５の残量の伝達が自動的に行われなくなる。よって、電池切れにより半導体装置１００がリーダからの問いかけに対して沈黙していても、使用者が電池切れであることを容易に判断することができる。
【００６０】
なお半導体装置１００とリーダとの間における通信は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなど様々な周波数の電波を用いて行うことが出来る。変調の方式も振幅変調、周波数変調、位相変調など様々な方式があるが、特に限定はされない。また電波による信号の伝送方式は、キャリアの波長によって電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式など様々な種類に分類することが出来る。本発明では上述した伝送方式を用いることが可能である。
【００６１】
本実施例では、アンテナ１０１を有する半導体装置１００の構成について説明しているが、本発明の半導体装置は必ずしもアンテナを有していなくとも良い。
【００６２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２において負荷２０６にＩＤタグを用いた場合の、本発明の半導体装置の構成について説明する。
【００６３】
図５は、本実施の形態の半導体装置のブロック図である。本実施の形態の半導体装置２００は、アンテナ２０１、復調回路２０２、制御回路２０３、伝達媒体２０４、二次電池２０５、整流回路２０７、充電回路２０８、変調回路２０９、エンコーダ２１０、信号生成回路２１１、メモリ２１２を有している。復調回路２０２、制御回路２０３、整流回路２０７、充電回路２０８、変調回路２０９、エンコーダ２１０、信号生成回路２１１及びメモリ２１２は集積回路に相当する。また、アンテナ２０１、復調回路２０２、変調回路２０９、エンコーダ２１０、信号生成回路２１１、メモリ２１２は負荷２０６に含まれる。
【００６４】
なお本実施の形態では、負荷２０６に相当するＩＤタグの復調回路と、半導体装置２００の復調回路とを、１つの復調回路２０２で共用しているが、本発明はこの構成に限定されない。負荷２０６が有する復調回路とは別に、半導体装置２００が本来有しているべき復調回路を別個に設けても良い。また本実施の形態では、負荷２０６に相当するＩＤタグのアンテナと、半導体装置２００のアンテナとを、１つのアンテナ２０１で共用しているが、本発明はこの構成に限定されない。負荷２０６が有するアンテナとは別に、半導体装置２００のアンテナを別個に設けても良い。
【００６５】
二次電池２０５に蓄積されている電気的エネルギーは、復調回路２０２、制御回路２０３、整流回路２０７、充電回路２０８、変調回路２０９、エンコーダ２１０、信号生成回路２１１及びメモリ２１２に供給することができる。
【００６６】
本実施の形態では、アンテナ２０１から入力された交流電圧が復調回路２０２において復調され、制御回路２０３とは別に、後段の信号生成回路２１１にも入力される。信号生成回路２１１は復調回路２０２から入力された信号に従って演算処理を行い、別途信号を生成する。上記演算処理を行う際に、メモリ２１２は一次キャッシュメモリまたは二次キャッシュメモリとして用いることが出来る。信号生成回路２１１において生成された信号はエンコーダ２１０において符号化された後、変調回路２０９に出力される。変調回路２０９は該信号に従ってアンテナ２０１に負荷変調を加える。アンテナ２０１において該負荷変調が加えられた電波が生成されると、リーダは該電波を受け取ることで、信号生成回路２１１からの信号を受信することができる。
【００６７】
本実施の形態では、二次電池２０５内の電気エネルギーの残量を伝達媒体２０４に伝達させることで、半導体装置２００の外部からでも二次電池２０５の残量を正確に検知することができる。よって、予想外のタイミングで生じる二次電池２０５の電池切れにより、円滑な作業の遂行が妨げられることがない。
【００６８】
なお図５では、リーダからの指示に従って残量の伝達を行う場合について説明したが、リーダからの指示によらずに常に残量の伝達を行うようにしても良い。この場合、半導体装置２００内において二次電池２０５が切れたとき、伝達媒体２０４における二次電池２０５の残量の伝達が自動的に行われなくなる。よって、電池切れにより半導体装置２００がリーダからの問いかけに対して沈黙していても、使用者が電池切れであることを容易に判断することができる。
【００６９】
また本実施の形態では二次電池を用いた場合について説明したが、二次電池の代わりにコンデンサを用いていてもよい。
【００７０】
なお半導体装置２００とリーダとの間における通信は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなど様々な周波数の電波を用いて行うことが出来る。変調の方式も振幅変調、周波数変調、位相変調など様々な方式があるが、特に限定はされない。また電波による信号の伝送方式は、キャリアの波長によって電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式など様々な種類に分類することが出来る。本発明では上述した伝送方式を用いることが可能である。
【００７１】
本実施例では、アンテナ２０１を有する半導体装置２００の構成について説明しているが、本発明の半導体装置は必ずしもアンテナを有していなくとも良い。
【００７２】
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態３において負荷３０６にＩＤタグを用いた場合の、本発明の半導体装置の構成について説明する。
【００７３】
図６は、本実施の形態の半導体装置のブロック図である。本実施の形態の半導体装置３００は、アンテナ３０１、復調回路３０２、制御回路３０３、伝達媒体３０４、整流回路３０７、変調回路３０８、エンコーダ３０９、信号生成回路３１０、メモリ３１１、レギュレータ３１２を有している。復調回路３０２、制御回路３０３、整流回路３０７、変調回路３０８、エンコーダ３０９、信号生成回路３１０、メモリ３１１及びレギュレータ３１２は集積回路に相当する。また、アンテナ３０１、復調回路３０２、変調回路３０８、エンコーダ３０９、信号生成回路３１０、メモリ３１１は負荷３０６に含まれる。
【００７４】
なお本実施の形態では、負荷３０６に相当するＩＤタグの復調回路と、半導体装置３００の復調回路とを、１つの復調回路３０２で共用しているが、本発明はこの構成に限定されない。負荷３０６が有する復調回路とは別に、半導体装置３００が本来有しているべき復調回路を別個に設けても良い。また本実施の形態では、負荷３０６に相当するＩＤタグのアンテナと、半導体装置３００のアンテナとを、１つのアンテナ３０１で共用しているが、本発明はこの構成に限定されない。負荷３０６が有するアンテナとは別に、半導体装置３００のアンテナを別個に設けても良い。
【００７５】
整流回路３０７において生成された電源用の直流電圧は、制御回路３０３に与えられる。また整流回路３０７において生成された電源用の直流電圧は、レギュレータ３１２によりその大きさが一定に保たれ、駆動用の電圧として集積回路に供給される。
【００７６】
本実施の形態では、アンテナ３０１から入力された交流電圧が復調回路３０２において復調され、制御回路３０３とは別に、後段の信号生成回路３１０にも入力される。信号生成回路３１０は復調回路３０２から入力された信号に従って演算処理を行い、別途信号を生成する。上記演算処理を行う際に、メモリ３１１は一次キャッシュメモリまたは二次キャッシュメモリとして用いることが出来る。信号生成回路３１０において生成された信号はエンコーダ３０９において符号化された後、変調回路３０８に出力される。変調回路３０８は該信号に従ってアンテナ３０１に負荷変調を加える。アンテナ３０１において該負荷変調が加えられた電波が生成されると、リーダは該電波で受け取ることで、信号生成回路３１０からの信号を受信することができる。
【００７７】
本実施の形態では、半導体装置とリーダ間の通信距離を容易に把握することが可能になる。よって、対象物が複数存在した場合であっても、特定の対象物の位置情報のみを即座に検出することができる。
【００７８】
また３カ所以上の位置の異なるポイントにリーダを配置し、リーダとＩＤタグ間の距離を測定することで、二次元空間における位置情報を得ることができる。また４カ所以上の位置の異なるポイントにリーダを配置し、リーダとＩＤタグ間の距離を測定することで、三次元空間における位置情報も得ることができる。
【００７９】
なお図６では、リーダからの指示に従って位置情報の伝達を行う場合について説明したが、リーダからの指示によらずに常に位置情報の伝達を行うようにしても良い。この場合、復調回路３０２を用いる必要はないので、半導体装置３００の構成を簡素化することができる。
【００８０】
また本実施の形態では、電池を持たない半導体装置の構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。本実施の形態で示した半導体装置は、さらに電池を有していても良い。ただし電池が二次電池やコンデンサである場合、充電回路を設けるようにする。
【００８１】
なお半導体装置３００とリーダとの間における通信は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなど様々な周波数の電波を用いて行うことが出来る。変調の方式も振幅変調、周波数変調、位相変調など様々な方式があるが、特に限定はされない。また電波による信号の伝送方式は、キャリアの波長によって電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式など様々な種類に分類することが出来る。本発明では上述した伝送方式を用いることが可能である。
【００８２】
本実施例では、アンテナ３０１を有する半導体装置３００の構成について説明しているが、本発明の半導体装置は必ずしもアンテナを有していなくとも良い。
【００８３】
（実施の形態７）
本発明では伝達媒体として発光素子を用い、該発光素子の点滅の間隔を制御することで、電池の残量もしくは位置情報の伝達を行うことができる。本実施の形態では、上述した場合における制御回路及び伝達媒体の構成について説明する。
【００８４】
図７に、本実施の形態の制御回路７００と伝達媒体７０１の構成をブロック図で示す。図７では伝達媒体７０１が有する発光素子として、発光ダイオード７０２を用いた例を示しているが、本実施の形態は発光ダイオード７０２に限定されない。発光素子として、電流または電圧によって輝度が制御される素子を用いていれば良く、具体的には発光ダイオードの他、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）に用いられているＭＩＭ型の電子源素子（電子放出素子）等を用いることができる。
【００８５】
制御回路７００は、信号処理回路７０５、スイッチ回路７０３、発振回路７０４を有している。復調回路から電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が送られてくると、信号処理回路７０５は該信号をデコードして出力する。スイッチ回路７０３は信号処理回路７０５から出力された信号に従って発振回路７０４の駆動が開始されるように制御する。発振回路７０４には、電池から供給される電圧もしくは整流回路から供給される電圧が与えられる。具体的に説明すると、電池の残量の伝達を行う場合は、電池から供給される電圧が与えられる。位置情報の伝達を行う場合は、整流回路から供給される電圧が与えられる。
【００８６】
発振回路７０４は、与えられた電圧の大きさによって周波数の異なる信号を生成し、伝達媒体７０１に出力する。伝達媒体７０１では、入力された信号に従って発光ダイオード７０２が点滅を行う。点滅の周波数は発振回路７０４から出力される信号の周波数に依存するので、該点滅の周波数により、発振回路７０４に与えられた電圧の大きさを把握することができる。従って、電池の残量、もしくはリーダと半導体装置の通信距離を、発光ダイオード７０２の点滅の周波数により間接的に把握することが可能となる。
【００８７】
なお図７では、発振回路７０４から出力された信号が直接伝達媒体７０１に入力されているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。発振回路７０４から出力された信号が、バッファなどにより雑音除去もしくは波形整形されてから、伝達媒体７０１に入力されても良い。また発振回路７０４から出力された信号は、レベルシフタなどによりその振幅を制御してから、伝達媒体７０１に入力されていても良い。
【００８８】
また本実施の形態では、電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が復調回路から入力されたときにのみ、発振回路７０４が動作する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を常に行うのであれば、信号処理回路７０５及びスイッチ回路７０３を敢えて設ける必要はなく、常に発振回路７０４が動作を行うようにすれば良い。
【００８９】
また発振回路７０４がスイッチ回路としての機能も有していれば、別途スイッチ回路７０３を制御回路に設ける必要はない。
【００９０】
また本実施の形態では伝達媒体７０１に発光素子を用いた例について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。発光素子の代わりに、液晶セル、電子インク、ＤＭＤを用いても良い。該表示素子の階調を発振回路７０４からの信号に従って周期的に変化させ、該周期から電池の残量、もしくはリーダと半導体装置の通信距離を間接的に把握することもできる。
【００９１】
また本実施の形態では、伝達媒体が発光ダイオード７０２を一つだけ有する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。複数の発光ダイオード７０２を設け、該複数の発光ダイオード７０２を点滅させることで、電池の残量、もしくはリーダと半導体装置の通信距離を伝達しても良い。
【００９２】
（実施の形態８）
本発明では、伝達媒体に与えられる信号の電圧または電流の大きさに従って階調を表示することで、電池の残量もしくは位置情報の伝達を行うことができる。本実施の形態では、上述した場合における制御回路及び伝達媒体の構成について説明する。
【００９３】
図８に、本実施の形態の制御回路７１０と伝達媒体７１１の構成をブロック図で示す。図８では伝達媒体７１１が有する画素７１２に液晶セルを用いた例を示しているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。本実施の形態では、例えば液晶セルの他に、発光素子、電子インク、ＤＭＤなど、電流または電圧によって階調を表示することができる表示素子を用いていればよい。
【００９４】
制御回路７１０は、信号処理回路７１４とサンプルホールド回路７１３を有している。復調回路から電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が送られてくると、信号処理回路７１４は該信号をデコードして出力する。サンプルホールド回路７１３は信号処理回路７１４から出力された信号に従って駆動を開始する。サンプルホールド回路７１３は、電池から供給される電圧もしくは整流回路から供給される電圧をサンプリングし、伝達媒体７１１に信号として出力する。
【００９５】
伝達媒体７１１では、サンプルホールド回路７１３から入力された信号に従い、画素７１２に階調を表示する。従って、電池の残量、もしくはリーダと半導体装置の通信距離を、画素７１２の階調により相対的に把握することが可能となる。なおサンプルホールド回路７１３の後段にＡＤ（アナログデジタル）変換回路を設け、出力されるデジタル信号を用い、時間階調法に代表されるデジタル階調法で階調の表示を行っても良い。
【００９６】
本実施の形態では、画素７１２に液晶セルが用いられている。液晶セルは、画素電極と、対向電極と、該２つの電極間に挟まれている液晶とを有する。画素７１２が有する対向電極には、サンプルホールド回路７１３から入力される信号の電位にかかわらず、一定の電位が与えられる。そして、画素７１２が有する画素電極の電位を、サンプルホールド回路７１３から入力される信号の電位で制御することで、画素７１２の階調を変化させることが可能である。なお液晶セルは透過型液晶であっても良いし、反射型液晶または半透過型液晶であっても良い。透過型液晶または半透過型液晶である場合、伝達媒体７１１はバックライトを有している。
【００９７】
なお図８では、サンプルホールド回路７１３から出力された信号が直接伝達媒体７１１に入力されているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。サンプルホールド回路７１３から出力された信号が、バッファなどにより雑音除去もしくは波形整形されてから、伝達媒体７１１に入力されても良い。
【００９８】
また本実施の形態では、電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が復調回路から入力されたときにのみ、サンプルホールド回路７１３が動作する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を常に行うようにしても良い。この場合、信号処理回路７１４は設ける必要はない。
【００９９】
また本実施の形態では、伝達媒体が画素７１２を一つだけ有する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。複数の画素を設けて、該複数の画素で階調を表示しても良い。
【０１００】
（実施の形態９）
本発明では複数の画素を有する表示装置を用い、入力される電圧の大きさに従って該複数の各画素に二値の階調を表示させることで、電池の残量もしくは位置情報の伝達を行うことができる。本実施の形態では、上述した場合における制御回路及び伝達媒体の構成について説明する。
【０１０１】
図９に、本実施の形態の制御回路７２０と伝達媒体７２１の構成をブロック図で示す。伝達媒体７２１は、複数の画素７２２を有する画素部７２３と、該画素７２２の動作を制御するための駆動回路７２６とを有している。図９では伝達媒体７２１が有する画素７２２に液晶セルを用いた例を示しているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。本実施の形態では、例えば液晶セルの他に、発光素子、電子インク、ＤＭＤなど、電流または電圧によって二値の階調を表示することができる表示素子を用いていればよい。
【０１０２】
制御回路７２０は、信号処理回路７２７、スイッチ回路７２４、ＡＤ（アナログデジタル）変換回路７２５を有している。復調回路から電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が送られてくると、信号処理回路７２７は該信号をデコードして出力する。スイッチ回路７２４は信号処理回路７２７から出力された信号に従ってＡＤ変換回路７２５の駆動が開始されるように制御する。ＡＤ変換回路７２５には、電池から供給される電圧もしくは整流回路から供給される電圧が与えられる。具体的に説明すると、電池の残量の伝達を行う場合は、電池からの電圧が与えられる。位置情報の伝達を行う場合は、整流回路からの電圧が与えられる。
【０１０３】
ＡＤ変換回路７２５は、与えられた電圧の大きさを情報として有するデジタル信号を生成し、伝達媒体７２１の駆動回路７２６に出力する。駆動回路７２６は、入力されたデジタル信号に従って、複数の画素７２２のうち制御回路７２０に与えられた電圧の大きさに見合った数の画素７２２を選択し、該画素７２２の階調を変化させる。これにより、電池の残量、もしくはリーダと半導体装置の通信距離は、階調が変化した画素７２２の数により、間接的に把握することが可能となる。
【０１０４】
本実施の形態では、画素７２２に液晶セルが用いられている。液晶セルは、画素電極と、対向電極と、該２つの電極間に挟まれている液晶とを有する。全ての画素７２２が有する対向電極には、共通の電位が与えられる。そして、画素７２２が有する各画素電極の電位を制御回路７２０において制御することで、選択された画素７２２においてのみ階調を変化させることが可能である。なお液晶セルは透過型液晶であっても良いし、反射型液晶または半透過型液晶であっても良い。透過型液晶または半透過型液晶である場合、伝達媒体７２１はバックライトを有している。
【０１０５】
なお図９では、ＡＤ変換回路７２５から出力された信号が直接伝達媒体７２１に入力されているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。ＡＤ変換回路７２５から出力された信号は、バッファなどにより雑音除去もしくは波形整形されてから、伝達媒体７２１に入力されても良い。またＡＤ変換回路７２５から出力された信号は、レベルシフタなどによりその振幅を制御してから、伝達媒体７２１に入力されていても良い。
【０１０６】
また本実施の形態では、電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が復調回路から入力されたときにのみ、ＡＤ変換回路７２５が動作する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を常に行うのであれば、信号処理回路７２７及びスイッチ回路７２４を敢えて設ける必要はなく、常にＡＤ変換回路７２５が動作を行うようにすれば良い。
【０１０７】
またＡＤ変換回路７２５がスイッチ回路としての機能も有していれば、別途スイッチ回路７２４を制御回路に設ける必要はない。
【０１０８】
（実施の形態１０）
本発明では複数の画素を有する表示装置を用い、入力される電圧の大きさに従って該複数の各画素に所定の画像を表示させることで、電池の残量もしくは位置情報の伝達を行うことができる。本実施の形態では、上述した場合における制御回路及び伝達媒体の構成について説明する。
【０１０９】
図１０に、本実施の形態の制御回路７３０と伝達媒体７３１の構成をブロック図で示す。伝達媒体７３１は、複数の画素７３２を有する画素部７３３と、該画素７３２の動作を制御するための信号線駆動回路７３４及び走査線駆動回路７３５とを有している。図１０では伝達媒体７３１が有する画素７３２に発光素子を用いた例を示しているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。本実施の形態では、例えば発光素子の他に、液晶セル、電子インク、ＤＭＤなど、電流または電圧によって階調を表示することができる表示素子を用いていればよい。
【０１１０】
制御回路７３０は、信号処理回路７３９、スイッチ回路７３６、ＡＤ変換回路７３７、コントローラ７３８を有している。復調回路から電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が送られてくると、信号処理回路７３９は該信号をデコードして出力する。スイッチ回路７３６は信号処理回路７３９から出力された信号に従ってＡＤ変換回路７３７の駆動が開始されるように制御する。ＡＤ変換回路７３７には、電池から供給される電圧もしくは整流回路から供給される電圧が与えられる。具体的に説明すると、電池の残量の伝達を行う場合は、電池からの電圧が与えられる。位置情報の伝達を行う場合は、整流回路からの電圧が与えられる。
【０１１１】
ＡＤ変換回路７３７は、与えられた電圧の大きさを情報として有するデジタル信号を生成し、コントローラ７３８に出力する。コントローラ７３８は、入力されたデジタル信号をもとに、該デジタル信号に対応する画像のデータを、メモリから引き出す。そしてコントローラ７３８は、該画像のデータを情報として有し、なおかつ信号線駆動回路７３４及び走査線駆動回路７３５の規格に合ったビデオ信号を生成し、伝達媒体７３１に出力する。またコントローラ７３８は、信号線駆動回路７３４及び走査線駆動回路７３５の駆動を制御するための制御信号を生成し、伝達媒体７３１に出力する。なお本実施の形態では、画像のデータを保持しているメモリが制御回路７３０の外部に設けられている例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。該メモリが制御回路７３０内に設けられていても良い。
【０１１２】
一方画素部７３３では、画素７３２がマトリクス状に配置されている。走査線駆動回路７３５はコントローラ７３８から入力された制御信号に従って、画素７３２を行毎に選択する。信号線駆動回路７３４は、コントローラ７３８から入力された制御信号に従ってビデオ信号をサンプリングし、走査線駆動回路７３５に選択された画素７３２に順次入力する。画素７３２は入力されたビデオ信号に従って階調が変化するので、全ての画素７３２の階調の変化により画素部７３３に画像が表示される。この画像の表示により、電池の残量もしくはリーダと半導体装置の通信距離を、間接的に把握することが可能となる。
【０１１３】
なお画素７３２における階調の表示は、時間階調法または面積階調法などに代表される、デジタルのビデオ信号を用いたデジタル階調法で行っても良い。あるいは、アナログのビデオ信号を用いて発光素子の輝度を制御するアナログ階調法で行っても良い。
【０１１４】
本実施の形態では、画素７３２に発光素子が用いられている。発光素子は、画素電極と、対向電極と、該２つの電極間に挟まれている電界発光層とを有する。全ての画素７３２が有する対向電極には、共通の電位が与えられる。そして、画素７３２が有する各画素電極の電位をビデオ信号で制御することで、選択された画素７３２においてのみ階調を変化させることが可能である。
【０１１５】
なお図１０では、ＡＤ変換回路７３７から出力された信号が直接伝達媒体７３１に入力されているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。ＡＤ変換回路７３７から出力された信号は、バッファなどにより雑音除去もしくは波形整形されてから、伝達媒体７３１に入力されても良い。またＡＤ変換回路７３７から出力された信号は、レベルシフタなどによりその振幅を制御してから、伝達媒体７３１に入力されていても良い。
【０１１６】
また本実施の形態では、電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が復調回路から入力されたときにのみ、ＡＤ変換回路７３７が動作する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を常に行うのであれば、信号処理回路７３９及びスイッチ回路７３６を敢えて設ける必要はなく、常にＡＤ変換回路７３７が動作を行うようにすれば良い。
【０１１７】
またＡＤ変換回路７３７がスイッチ回路としての機能も有していれば、別途スイッチ回路７３６を制御回路に設ける必要はない。
【０１１８】
（実施の形態１１）
本発明では伝達媒体としてスピーカを用い、該スピーカの発する音の間隔を制御することで、電池の残量もしくは位置情報の伝達を行うことができる。本実施の形態では、上述した場合における制御回路及び伝達媒体の構成について説明する。
【０１１９】
図１１に、本実施の形態の制御回路７４０と伝達媒体７４１の構成をブロック図で示す。伝達媒体７４１はスピーカ７４２を有している。スピーカ７４２は電気信号を音波に変換することができる素子であり、電気信号に従って振動する振動子と、該振動子の振動を有効に音波として放射する放射部とを有する。制御回路７４０は、信号処理回路７４６、スイッチ回路７４３、発振回路７４４、音声処理回路７４５を有している。復調回路から電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が送られてくると、信号処理回路７４６は該信号をデコードして出力する。スイッチ回路７４３は信号処理回路７４６から出力された信号に従って発振回路７４４の駆動が開始されるように制御する。発振回路７４４には、電池から供給される電圧もしくは整流回路から供給される電圧が与えられる。具体的に説明すると、電池の残量の伝達を行う場合は、電池から供給される電圧が与えられる。位置情報の伝達を行う場合は、整流回路から供給される電圧が与えられる。
【０１２０】
発振回路７４４は、与えられた電圧の大きさによって周波数の異なる信号を生成し、音声処理回路７４５に出力する。音声処理回路７４５は、入力された信号に雑音除去または波形整形を施すか、あるいは、スピーカ７４２の仕様に合うように信号を処理し、伝達媒体７４１に出力する。伝達媒体７４１では、入力された信号に従ってスピーカ７４２がパルス状の音を発する。該パルスの周波数は発振回路７４４から出力される信号の周波数に依存するので、該パルスの周波数により、発振回路７４４に与えられた電圧の大きさを把握することができる。従って、電池の残量、もしくはリーダと半導体装置の通信距離を、スピーカ７４２からの音が有するパルスの周波数を用いて間接的に把握することが可能となる。
【０１２１】
なお図１１では、音声処理回路７４５において発振回路７４４から出力される信号に何らかの処理を施しているが、本発明はこの構成に限定されない。音声処理回路７４５を設けずに、発振回路７４４から出力される信号を直接伝達媒体７４１に入力しても良い。
【０１２２】
また本実施の形態では、電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を指示する信号が復調回路から入力されたときにのみ、発振回路７４４が動作する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。電池の残量の伝達もしくは位置情報の伝達を常に行うのであれば、信号処理回路７４６及びスイッチ回路７４３を敢えて設ける必要はなく、常に発振回路７４４が動作を行うようにすれば良い。
【０１２３】
また発振回路７４４がスイッチ回路としての機能も有していれば、別途スイッチ回路７４３を制御回路に設ける必要はない。
【０１２４】
また本実施の形態では、スピーカ７４２から発せられるパルス状の音の周波数により、電池の残量、もしくはリーダと半導体装置の通信距離を、スピーカ７４２からの音が有するパルスの周波数を用いて把握できるが、本発明はこの構成に限定されない。スピーカ７４２からの音の大きさを、電池から供給される電圧もしくは整流回路から供給される電圧に従って変化させ、音量により、電池の残量もしくはリーダと半導体装置の通信距離を把握することもできる。この場合、発振回路７４４と音声処理回路７４５の間に、信号を増幅するためのアンプを制御回路７４０に設ければ良い。
【０１２５】
また本実施の形態では、伝達媒体がスピーカ７４２を一つだけ有する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。複数のスピーカ７４２を設け、該複数のスピーカ７４２を使用することで、電池の残量もしくはリーダと半導体装置の通信距離を伝達しても良い。
【実施例１】
【０１２６】
本実施例では、伝達媒体として用いられる、アクティブマトリクス型の表示装置の構成について説明する。
【０１２７】
図１２に、本実施例の伝達媒体のブロック図を示す。図１２に示す伝達媒体は、発光素子や液晶セルなどの表示素子が形成された画素を複数有する画素部３５０と、各画素を選択する走査線駆動回路３５１と、選択された画素へのビデオ信号の入力を制御する信号線駆動回路３５２とを有する。
【０１２８】
図１２において信号線駆動回路３５２は、シフトレジスタ３５３、第１のラッチ３５４、第２のラッチ３５５を有している。シフトレジスタ３５３に入力される信号線用のクロック信号（Ｓ−ＣＬＫ）と信号線用のスタートパルス信号（Ｓ−ＳＰ）とによって、シフトレジスタ３５３ではタイミング信号が生成される。生成したタイミング信号は、一段目の第１のラッチ３５４に順に入力される。第１のラッチ３５４にタイミング信号が入力されると、該タイミング信号のパルスに従って、ビデオ信号が順に第１のラッチ３５４に書き込まれ、保持される。なお、本実施例では第１のラッチ３５４に順にビデオ信号を書き込んでいるが、本発明はこの構成に限定されない。複数段の第１のラッチ３５４をいくつかのグループに分け、グループごとに並行してビデオ信号を入力する、いわゆる分割駆動を行っても良い。なおこのときのグループの数を分割数と呼ぶ。例えば４つの段ごとにラッチをグループに分けた場合、４分割で分割駆動すると言える。
【０１２９】
第１のラッチ３５４の全段へのビデオ信号の書き込みが終了すると、ラッチ信号に従って第１のラッチ３５４に保持されているビデオ信号が、第２のラッチ３５５に一斉に書き込まれ、保持される。ビデオ信号を第２のラッチ３５５に送出し終えた第１のラッチ３５４には、再びシフトレジスタ３５３からのタイミング信号に従って、次のライン期間のビデオ信号の書き込みが順次行われる。この２順目の第１のラッチ３５４への書き込みと並行して、第２のラッチ３５５に書き込まれ、保持されているビデオ信号が画素部３５０に入力される。
【０１３０】
なお、シフトレジスタ３５３の代わりに、信号線の選択ができる別の形態の回路を用いても良い。
【０１３１】
次に、走査線駆動回路３５１の構成について説明する。走査線駆動回路３５１は、選択信号を生成するためのシフトレジスタ３５６と、バッファ３５７とを有している。なおバッファ３５７は必ずしも設ける必要はないが、１行分の画素全てのトランジスタを一斉にオンさせるために、大きな電流を流すことができるバッファ３５７を設けることは非常に有効である。またバッファの他にレベルシフタを有していても良い。
【０１３２】
走査線駆動回路３５１において、シフトレジスタ３５６では、入力された走査線駆動回路用のクロック信号（Ｇ−ＣＬＫ）及び走査線駆動回路用のスタートパルス信号（Ｇ−ＳＰ）に従って、選択信号を生成する。生成された選択信号はバッファ３５７において雑音除去または波形整形され、対応する走査線に入力される。走査線には、１行分の画素のトランジスタのゲートが接続されている。
【０１３３】
なお選択信号を生成するための回路として、シフトレジスタ３５６の代わりに、走査線の選択ができる別の形態の回路を用いても良い。
【０１３４】
本実施例で示した表示装置では、デジタルのビデオ信号が有する２値の電圧を用い、画素が発光する期間を制御し、階調を表示する時間階調法を用いることができる。具体的に時間階調法で表示を行なう場合、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する。そしてビデオ信号に従い、各サブフレーム期間において画素を発光または非発光の状態にする。上記構成により、１フレーム期間中に画素が実際に発光する期間のトータルの長さを、ビデオ信号により制御することができ、階調を表示することができる。
【０１３５】
本発明では、液晶表示装置、発光装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた表示装置、電子インクを用いた表示装置等、様々な形態のアクティブマトリクス型の表示装置を用いることが可能である。本発明で用いられるアクティブマトリクス型の表示装置として、有機発光素子（ＯＬＥＤ）に代表される発光素子を各画素に備えた発光装置の他、液晶表示装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、電子インクを用いた表示装置などがその範疇に含まれる。
【０１３６】
本実施例は、上記実施の形態に記載された構成と組み合わせて実施することができる。
【実施例２】
【０１３７】
本実施例では、本発明の伝達媒体の１つである、アクティブマトリクス型の液晶表示装置における画素部の構成について説明する。
【０１３８】
図１３に、本実施例の画素部の構成を示す。画素部４５０では、信号線駆動回路からのビデオ信号が入力される信号線Ｓ１〜Ｓｘと、走査線駆動回路からの選択信号が入力される走査線Ｇ１〜Ｇｙとが交差している。また画素部４５０は複数の画素４５１を有しており、各画素４５１はスイッチング素子として機能するトランジスタ４５２と、対向電極と画素電極の間に液晶が挟まれている液晶セル４５３と、対向電極と画素電極の間の電圧を保持するための容量４５４とを有する。
【０１３９】
トランジスタ４５２は、走査線Ｇ１〜Ｇｙに入力される選択信号により行毎にそのスイッチングが制御される。そして信号線Ｓ１〜Ｓｘにそれぞれ入力されたビデオ信号の電圧は、オンになったトランジスタ４５２を介して、液晶セル４５３が有する画素電極に与えられる。
【０１４０】
なお本実施例では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の構成について説明したが、本発明で用いられる表示装置は画素にスイッチング素子を持たないパッシブマトリクス型の液晶表示装置であっても良い。
【０１４１】
また、本実施例は、実施の形態、実施例１と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例３】
【０１４２】
本実施例では、本発明の伝達媒体の１つである、アクティブマトリクス型の発光装置の構成について説明する。
【０１４３】
アクティブマトリクス型の発光装置は、各画素に発光素子が設けられている。発光素子は自ら発光するため視認性が高く、液晶表示装置で必要なバックライトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角にも制限が無い。発光素子とは、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでおり、具体的にはＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、発光ダイオード、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）に用いられているＭＩＭ型の電子源素子（電子放出素子）等が含まれる。
【０１４４】
発光素子の１つであるＯＬＥＤは、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が得られる電界発光材料を含む層（以下、電界発光層と記す）と、陽極と、陰極とを有している。電界発光層は陽極と陰極の間に設けられており、単層または複数の層で構成されている。これらの層の中に無機化合物を含んでいる場合もある。電界発光層におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とが含まれる。本実施例では、ＯＬＥＤを発光素子として用いた場合について説明するが、本発明は他の発光素子を用いていても良い。
【０１４５】
本実施例の発光装置における画素部の構成を、図１４（Ａ）に示す。図１４（Ａ）では、信号線Ｓ１〜Ｓｘ、電源線Ｖ１〜Ｖｘ、走査線Ｇ１〜Ｇｙが画素部５５０に設けられている。本実例の場合、信号線Ｓ１〜Ｓｘと、電源線Ｖ１〜Ｖｘと、走査線Ｇ１〜Ｇｙとを１つずつ備えた領域が画素５５１に相当する。画素部５５０にはマトリクス状に複数の画素５５１が配置されている。
【０１４６】
画素５５１の拡大図を図１４（Ｂ）に示す。図１４（Ｂ）において、５５２はスイッチング用トランジスタである。スイッチング用トランジスタ５５２のゲート電極は、走査線Ｇｊ（ｊ＝１〜ｙ）に接続されている。スイッチング用トランジスタ５５２のソース領域とドレイン領域は、一方が信号線Ｓｉ（ｉ＝１〜ｘ）に、もう一方が駆動用トランジスタ５５３のゲート電極、各画素５５１が有する容量５５５にそれぞれ接続されている。
【０１４７】
容量５５５はスイッチング用トランジスタ５５２が非選択状態（オフ状態）にある時、駆動用トランジスタ５５３のゲート電圧（ゲート電極とソース領域間の電位差）を保持するために設けられている。なお本実施例では容量５５５を設ける構成を示したが、本発明はこの構成に限定されず、容量５５５を設けなくても良い。
【０１４８】
また、駆動用トランジスタ５５３のソース領域とドレイン領域は、一方が電源線Ｖｉ（ｉ＝１〜ｘ）に接続され、もう一方は発光素子５５４に接続される。電源線Ｖｉは容量５５５にも接続されている。
【０１４９】
発光素子５５４は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられた電界発光層とを有する。陽極が駆動用トランジスタ５５３のソース領域またはドレイン領域と接続している場合、陽極が画素電極、陰極が対向電極となる。逆に陰極が駆動用トランジスタ５５３のソース領域またはドレイン領域と接続している場合、陰極が画素電極、陽極が対向電極となる。
【０１５０】
発光素子５５４の対向電極と、電源線Ｖｉには、それぞれ所定の電圧が与えられる。
【０１５１】
スイッチング用トランジスタ５５２、駆動用トランジスタ５５３は、ｎチャネル型トランジスタでもｐチャネル型トランジスタでもどちらでも用いることができる。ただし駆動用トランジスタ５５３のソース領域またはドレイン領域が発光素子５５４の陽極と接続されている場合、駆動用トランジスタ５５３はｐチャネル型トランジスタであることが望ましい。また、駆動用トランジスタ５５３のソース領域またはドレイン領域が発光素子５５４の陰極と接続されている場合、駆動用トランジスタ５５３はｎチャネル型トランジスタであることが望ましい。
【０１５２】
またスイッチング用トランジスタ５５２、駆動用トランジスタ５５３は、シングルゲート構造ではなく、ダブルゲート構造、やトリプルゲート構造などのマルチゲート構造を有していても良い。
【０１５３】
なお本実施例では、アクティブマトリクス型の発光装置の構成について説明したが、本発明で用いられる表示装置は画素にスイッチング素子を持たないパッシブマトリクス型の発光装置であっても良い。
【０１５４】
本実施例は、実施の形態、実施例１と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例４】
【０１５５】
本実施例では、本発明の半導体装置の構成について説明する。
【０１５６】
図１５（Ａ）に示す半導体装置は、基板１５０１と、カバー材１５０２とを有する。基板１５０１には、集積回路１５０７と、電池１５０３と、伝達媒体１５０４と、コイル状のアンテナ１５０５とが備えられている。集積回路１５０７と伝達媒体１５０４とは、基板１５０１上に一体形成されていても良いし、別途形成した後に貼り合わされていても良い。また本実施例では、伝達媒体１５０４に実施の形態９で示した構成を適用したが、本実施例はこの構成に限定されない。実施の形態７、８、１０、１１に示した構成を伝達媒体１５０４に適用しても良い。また本実施例では電池１５０３を有する半導体装置を例に挙げたが、本実施例の構成は、電池１５０３を有していない半導体装置にも適用させることが可能である。
【０１５７】
カバー材１５０２は、集積回路１５０７、電池１５０３、アンテナ１５０５を覆うように、基板１５０１に貼り合わされる。本実施例では、カバー材１５０２の一部に開口部１５０６が形成されている。そして、該開口部１５０６が伝達媒体１５０４と重なるように、カバー材１５０２は基板１５０１に貼り合わされる。なお本実施例ではカバー材１５０２に開口部を形成することで、伝達媒体１５０４を半導体装置の表に露出させているが、本発明はこの構成に限定されない。実施の形態８、９、１０の構成を伝達媒体１５０４に適用した場合、カバー材１５０２に透光性を有する素材を用いることで、開口部１５０６の形成を行わなくとも、伝達媒体１５０４における表示を半導体装置の外部から確認することが可能である。また実施の形態８、９、１０の構成を伝達媒体１５０４に適用した場合、カバー材１５０２の、伝達媒体１５０４と重なる領域にのみ、透光性を有する素材を用いていても良い。
【０１５８】
なお本実施例では、アンテナ１５０５が基板１５０１上に備えられている例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。アンテナ１５０５をカバー材１５０２側に備えさせ、基板１５０１とカバー材１５０２とを貼り合わせる際に、アンテナ１５０５を集積回路１５０７と電気的に接続するようにしても良い。
【０１５９】
基板１５０１とカバー材１５０２とを重ね合わせることで、図１５（Ｂ）に示す半導体装置を得ることができる。
【０１６０】
本実施例は、実施の形態、実施例１〜３と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例５】
【０１６１】
本実施例では、本発明の半導体装置の構成について説明する。
【０１６２】
図１６（Ａ）に示す半導体装置は、基板１６０１と、カバー材１６０２とを有する。基板１６０１には、集積回路１６０７と、伝達媒体１６０４と、ダイポールアンテナ１６０５とが備えられている。集積回路１６０７と伝達媒体１６０４とは、基板１６０１上に一体形成されていても良いし、別途形成した後に貼り合わされていても良い。また本実施例では、伝達媒体１６０４に実施の形態８で示した構成を適用したが、本実施例はこの構成に限定されない。実施の形態７、９、１０、１１に示した構成を伝達媒体１６０４に適用しても良い。また本実施例では電池を有さない半導体装置を例に挙げたが、本実施例の構成は、電池を有する半導体装置にも適用させることが可能である。
【０１６３】
カバー材１６０２は、集積回路１６０７、ダイポールアンテナ１６０５を覆うように基板１６０１に貼り合わされる。本実施例では、カバー材１６０２の一部に開口部１６０６が形成されている。そして、該開口部１６０６が伝達媒体１６０４と重なるように、カバー材１６０２は基板１６０１に貼り合わされる。なお本実施例ではカバー材１６０２に開口部を形成することで、伝達媒体１６０４を半導体装置の表に露出させているが、本発明はこの構成に限定されない。実施の形態７、９、１０の構成を伝達媒体１６０４に適用した場合、カバー材１６０２に透光性を有する素材を用いることで、開口部１６０６の形成を行わなくとも、伝達媒体１６０４における伝達を半導体装置の外部から確認することが可能である。また実施の形態７、９、１０の構成を伝達媒体１６０４に適用した場合、カバー材１６０２の、伝達媒体１６０４と重なる領域にのみ、透光性を有する素材を用いていても良い。
【０１６４】
なお本実施例では、ダイポールアンテナ１６０５が基板１６０１上に備えられている例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。ダイポールアンテナ１６０５をカバー材１６０２側に備えさせ、基板１６０１とカバー材１６０２とを貼り合わせる際に、ダイポールアンテナ１６０５を集積回路１６０７と電気的に接続するようにしても良い。
【０１６５】
基板１６０１とカバー材１６０２とを重ね合わせることで、図１６（Ｂ）に示す半導体装置を得ることができる。
【０１６６】
また、本実施例は、実施の形態、実施例１〜３と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例６】
【０１６７】
本実施例では、本発明の半導体装置に用いられる発振回路の具体的な構成について説明する。
【０１６８】
図１７に、発振回路の１つである電圧制御発振回路の回路図を示す。図１７に示す電圧制御発振回路では、ｐチャネル型トランジスタ（ＰＴｒ）８０１、ｐチャネル型トランジスタ（ＰＴｒ）８０２、ｎチャネル型トランジスタ（ＮＴｒ）８０３、ｎチャネル型トランジスタ（ＮＴｒ）８０４が順に直列に接続されている。このＰＴｒ８０１、ＰＴｒ８０２、ＮＴｒ８０３、ＮＴｒ８０４を有する回路８１０を一段とすると、電圧制御発振回路は、上記回路を３以上の奇数段有することで発振する。図１７に示す電圧制御発振回路の場合、５段の回路８１０〜８１４を有する。
【０１６９】
各回路８１０、８１１、８１２、８１３がそれぞれ有するＰＴｒ８０２及びＮＴｒ８０３は、そのドレイン領域が後段のＰＴｒ８０２及びＮＴｒ８０３のゲート電極に接続されている。最も後段の回路８１４が有するＰＴｒ８０２及びＮＴｒ８０３は、そのドレイン領域が最も前段の回路８１０が有するＰＴｒ８０２及びＮＴｒ８０３のゲート電極に接続されている。
【０１７０】
また図１７に示す電圧制御発振回路は、ｐチャネル型トランジスタ（ＰＴｒ）８０５、８０６と、ｎチャネル型トランジスタ（ＮＴｒ）８０７、８０８とを有している。ＰＴｒ８０５とＮＴｒ８０７は直列に接続されており、ＰＴｒ８０６とＮＴｒ８０８は直列に接続されている。そしてＰＴｒ８０６は、ゲート電極とそのドレイン領域が接続されている。またＮＴｒ８０７は、ゲート電極とそのドレイン領域が接続されている。
【０１７１】
そして全段の回路８１０〜８１４がそれぞれ有するＰＴｒ８０１のソース領域は、ＰＴｒ８０５のソース領域及びＰＴｒ８０６のソース領域と接続されている。また全段の回路８１０〜８１４がそれぞれ有するＰＴｒ８０１のゲート電極は、ＰＴｒ８０５のゲート電極及びＰＴｒ８０６のゲート電極と接続されている。また全段の回路８１０〜８１４がそれぞれ有するＮＴｒ８０４のソース領域は、ＮＴｒ８０７のソース領域及びＮＴｒ８０８のソース領域と接続されている。また全段の回路８１０〜８１４がそれぞれ有するＮＴｒ８０４のゲート電極は、ＮＴｒ８０７のゲート電極と接続されている。
【０１７２】
上記構成を有する電圧制御発振回路において、グラウンドよりも高い電圧（ＶＤＤ）が、ＰＴｒ８０６のソース領域に与えられる。また整流回路または電池から制御回路に与えられる電圧は、ＮＴｒ８０８のゲート電極に印加される。そして最も後段の回路８１４が有するＰＴｒ８０２及びＮＴｒ８０３のドレイン領域の電位が、信号として伝達媒体に出力される。なお、電圧制御発振回路から出力される信号は、バッファなどを用いて波形整形または雑音除去を行ってから、伝達媒体に出力されても良い。
【０１７３】
なお電池の残量を伝達する場合、レギュレータなどを用いて、ＰＴｒ８０６のソース領域に与えられる電圧が電池の残量に依らずに一定になるようにしても良い。
【０１７４】
上記構成の電圧制御発振回路は、整流回路または電池から制御回路に与えられる電圧により、出力する信号の周波数が変化する。また電圧制御発振回路の駆動の開始は、信号処理回路からの信号に従って制御される。具体的には、ＮＴｒ８０８のゲート電極の前段にスイッチ回路を設け、該スイッチング回路のスイッチングを信号処理回路からの信号で制御すればよい。
【０１７５】
本実施例は、実施の形態１〜７、実施例４、５と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例７】
【０１７６】
本実施例では、本発明の半導体装置に用いられる発振回路の具体的な構成について説明する。
【０１７７】
図１８に、発振回路の１つであるリングオシレータ９００の回路図を示す。図１８に示すリングオシレータ９００では、ｐチャネル型トランジスタ（ＰＴｒ）９０１、ｎチャネル型トランジスタ（ＮＴｒ）９０２が直列に接続されている。このＰＴｒ９０１、ＮＴｒ９０２を有する回路９１０を一段とすると、リングオシレータ９００は、上記回路を３以上の奇数段有することで発振する。図１８に示すリングオシレータ９００の場合、５段の回路９１０〜９１４を有する。
【０１７８】
各回路９１０〜９１３がそれぞれ有するＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２は、そのドレイン領域が後段のＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２のゲート電極に接続されている。最も後段の回路９１４が有するＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２は、そのドレイン領域が最も前段の回路９１０が有するＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２のゲート電極に接続されている。そして全段の回路９１０〜９１４がそれぞれ有するＰＴｒ９０１のソース領域は、スイッチ回路９２０が有するｎチャネル型トランジスタのドレイン領域に接続されている。また全段の回路９１０〜９１４がそれぞれ有するＮＴｒ９０２のソース領域にはグラウンドの電位が与えられる。
【０１７９】
スイッチ回路９２０のドレイン領域には、整流回路または電池からの電圧が与えられる。またスイッチ回路９２０のゲート電極には、信号処理回路からの信号の電圧が与えられる。
【０１８０】
上記構成を有するリングオシレータ９００において、整流回路または電池から制御回路に与えられる電圧は、スイッチ回路９２０を介してＰＴｒ９０１のソース領域に与えられる。そして最も後段の回路９１４が有するＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２のドレイン領域の電位が、信号として伝達媒体に出力される。なお、リングオシレータ９００から出力される信号は、バッファなどを用いて波形整形または雑音除去を行ってから、伝達媒体に出力されても良い。
【０１８１】
上記構成のリングオシレータ９００は、ＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２のドレイン領域の電位の立ち上がり時の伝達遅延をｔＰＬＨ、立ち下がり時の伝達遅延をｔＰＨＬ、ＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２を有する回路の段数をｎとすると、出力される信号の周波数ＦがＦ＝１／｛ｎ×（ｔＰＬＨ＋ｔＰＨＬ）｝で表される。伝達遅延は、整流回路または電池からの電圧に依存し、該電圧が高いほど遅延時間は短くなり、出力される信号の周波数Ｆが高くなる。また遅延時間は、ＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２が有する抵抗や容量にも依存する。そのため回路設計者は、所望の周波数を有する信号を得るために、ＰＴｒ９０１及びＮＴｒ９０２のサイズや段数を適宜最適化させれば良い。
【０１８２】
なお本実施例ではスイッチ回路９２０を整流回路または電池とリングオシレータ９００との間に設けているが、本発明はこの構成に限定されない。スイッチ回路９２０を、全段の回路９１０〜９１４がそれぞれ有するＮＴｒ９０２のソース領域と、グラウンドとの間に設けても良い。この場合、全段の回路９１０〜９１４がそれぞれ有するＰＴｒ９０１のソース領域に、直接整流回路または電池からの電圧が与えられる。
【０１８３】
本実施例は、実施の形態１〜７、実施例４、５と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例８】
【０１８４】
本実施例では、本発明の半導体装置に用いられるサンプルホールド回路の具体的な構成について説明する。
【０１８５】
図１９に示すサンプルホールド回路は、トランジスタ１００１、容量１００２、アンプ１００３を有する。トランジスタ１００１のソース領域またはドレイン領域のいずれか一方には、整流回路または電池からの電圧が与えられている。また他方には、容量１００２の電極及びアンプ１００３の非反転入力端子に接続されている。トランジスタ１００１のゲート電極には信号処理回路からの信号の電圧が与えられる。アンプ１００３は反転入力端子が出力端子に接続されている。アンプ１００３の出力端子の電位は、信号として伝達媒体に与えられる。
【０１８６】
本実施例は、実施の形態１〜６、８、実施例４、５と組み合わせて実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】本発明の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図７】制御回路及び伝達媒体の構成を示すブロック図。
【図８】制御回路及び伝達媒体の構成を示すブロック図。
【図９】制御回路及び伝達媒体の構成を示すブロック図。
【図１０】制御回路及び伝達媒体の構成を示すブロック図。
【図１１】制御回路及び伝達媒体の構成を示すブロック図。
【図１２】伝達媒体の構成を示すブロック図。
【図１３】伝達媒体の構成を示す回路図。
【図１４】伝達媒体の構成を示す回路図。
【図１５】本発明の半導体装置の構成を示す斜視図。
【図１６】本発明の半導体装置の構成を示す斜視図。
【図１７】電圧制御発振回路の回路図。
【図１８】リングオシレータの回路図。
【図１９】サンプルホールド回路の回路図。
【符号の説明】
【０１８８】
１００    半導体装置
１０１    アンテナ
１０２    復調回路
１０３    制御回路
１０４    伝達媒体
１０５    一次電池
１０６    負荷
１０７    変調回路
１０８    エンコーダ
１０９    信号生成回路
１１０    メモリ
２００    半導体装置
２０１    アンテナ
２０２    復調回路
２０３    制御回路
２０４    伝達媒体
２０５    二次電池
２０６    負荷
２０７    整流回路
２０８    充電回路
２０９    変調回路
２１０    エンコーダ
２１１    信号生成回路
２１２    メモリ
３００    半導体装置
３０１    アンテナ
３０２    復調回路
３０３    制御回路
３０４    伝達媒体
３０６    負荷
３０７    整流回路
３０８    変調回路
３０９    エンコーダ
３１０    信号生成回路
３１１    メモリ
３１２    レギュレータ
３５０    画素部
３５１    走査線駆動回路
３５２    信号線駆動回路
３５３    シフトレジスタ
３５４    ラッチ
３５５    ラッチ
３５６    シフトレジスタ
３５７    バッファ
４５０    画素部
４５１    画素
４５２    トランジスタ
４５３    液晶セル
４５４    容量
５５０    画素部
５５１    画素
５５２    スイッチング用トランジスタ
５５３    駆動用トランジスタ
５５４    発光素子
５５５    容量
７００    制御回路
７０１    伝達媒体
７０２    発光ダイオード
７０３    スイッチ回路
７０４    発振回路
７０５    信号処理回路
７１０    制御回路
７１１    伝達媒体
７１２    画素
７１３    サンプルホールド回路
７１４    信号処理回路
７２０    制御回路
７２１    伝達媒体
７２２    画素
７２３    画素部
７２４    スイッチ回路
７２５    ＡＤ変換回路
７２６    駆動回路
７２７    信号処理回路
７３０    制御回路
７３１    伝達媒体
７３２    画素
７３３    画素部
７３４    信号線駆動回路
７３５    走査線駆動回路
７３６    スイッチ回路
７３７    ＡＤ変換回路
７３８    コントローラ
７３９    信号処理回路
７４０    制御回路
７４１    伝達媒体
７４２    スピーカ
７４３    スイッチ回路
７４４    発振回路
７４５    音声処理回路
７４６    信号処理回路
８０１    ＰＴｒ
８０２    ＰＴｒ
８０３    ＮＴｒ
８０４    ＮＴｒ
８０５    ＰＴｒ
８０６    ＰＴｒ
８０７    ＮＴｒ
８０８    ＮＴｒ
８１０    回路
８１４    回路
９００    リングオシレータ
９０１    ＰＴｒ
９０２    ＮＴｒ
９１０    回路
９１４    回路
９２０    スイッチ回路
１００１    トランジスタ
１００２    容量
１００３    アンプ
１５０１    基板
１５０２    カバー材
１５０３    電池
１５０４    伝達媒体
１５０５    アンテナ
１５０６    開口部
１５０７    集積回路
１６０１    基板
１６０２    カバー材
１６０４    伝達媒体
１６０５    ダイポールアンテナ
１６０６    開口部
１６０７    集積回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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