電磁波インターフェース装置とシート状の二次元電磁波伝達媒体とシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法
【課題】通信シートの上に載置され、通信機器が受信することが可能な程度の電磁波を放射する電磁波インターフェース装置等を提供することを目的とする。
【解決手段】メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インターフェース装置であって、メッシュ状の導電体層側と対向して配置される導体板を備え、シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、導体板のシート状電磁波伝達媒体と異なる側に放射する電磁波インターフェース装置とする。また、好ましくは導体板が、入出力する電磁波と共振する形状である電磁波インターフェース装置とする。
【解決手段】メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インターフェース装置であって、メッシュ状の導電体層側と対向して配置される導体板を備え、シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、導体板のシート状電磁波伝達媒体と異なる側に放射する電磁波インターフェース装置とする。また、好ましくは導体板が、入出力する電磁波と共振する形状である電磁波インターフェース装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波インターフェース装置とシート状の二次元電磁波伝達媒体とシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向する導電性シート体に挟まれる狭間領域に電磁場を存在させ、２つの導電性シート体の間の電圧を変化させて当該電磁場を変化させたり、当該電磁場の変化によって導電性シート体の間の電圧を変化させたりして、電磁場を所望の方向に進行させることで、電磁波伝送を行う技術が提案されている。また下記非特許文献１においては、電磁波伝送による信号送受信と電力受給電とをする電磁波インターフェース装置が紹介されている。
【０００３】
また、メッシュ状の導体部とシート状の導体部とに挟まれる狭間領域とメッシュ状の導体部側外側の浸出領域とにおいて電磁場を変化させて信号を伝達する信号伝達装置を組み合わせた信号伝達システムが知られている。
【０００４】
この信号伝達システムに用いる電磁波伝達シートでは、浸出領域での電磁波強度はシートからの距離に応じて指数的に低減する。また、電磁波伝達シートのメッシュ状導体部の端部に、抵抗や電磁波吸収体を配置して電磁波の漏れや反射を防止することが、例えば下記特許文献１に開示されている。
【０００５】
このような文献に開示されるインターフェース装置は、例えばケーブル等で通信機器に接続して使用するものであり、損失エネルギーを低減させる等の目的からも不要な空中への電磁放射が小さいものであった。
【特許文献１】特開２００７−２８１６７８号公報
【非特許文献１】篠田裕之ら、「表面マイクロ波を用いた信号と電力の同時伝送法(ユビキタス・センサネットワークを支える理論、および一般)」、社団法人 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.107, No.53(20070517) pp. 115-118
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のインターフェース装置は、電磁波を空中へ放射したり、空中から照射された電磁波を通信シートへ入力する機能を有していなかった。このため、通信シートに用いるインターフェース装置は、例えばケーブル等で通信機器に有線接続して使用する必要があった。
【０００７】
既存の通信機器の内蔵アンテナをそのまま使用したい場合には、通信機器を通信シート上に載置または近接する必要があった。通信機器を通信シートから持ち上げると、受信強度が小さくなり通信が不安定になる問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点に鑑み為されたものであり、通信シートの上に載置され、通信機器が受信することが可能な程度の電磁波を局所的に放射する電磁波インターフェース装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インターフェース装置であって、メッシュ状の導電体層側と対向して配置される導体板を備え、シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、導体板のシート状電磁波伝達媒体と異なる側に放射する。
【００１０】
また、この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、さらに好ましくは導体板が、一辺の長さがシート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形であってもよい。
【００１１】
また、この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、さらに好ましくは電磁波インターフェース装置が、導体板と、導体板とシート状電磁波伝達媒体との間に配置される誘電体板と、を備え、導体板は、一辺の長さが誘電体板を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形であり、誘電体板は、導体板を、誘電体板の外周の内側に含
んでもよい。
【００１２】
また、この発明にかかるシート状の二次元電磁波伝達媒体のある態様では、上述のいずれかに記載の電磁波インターフェース装置と、メッシュ状の第一導電体層と、誘電体層と、第二導電体層とを順に備えるものとする。
【００１３】
また、この発明にかかるシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法のある態様では、メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法であって、上述のいずれかに記載の電磁波インターフェース装置により、シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、シート状電磁波伝達媒体の外部に放射する送信工程と、シート状電磁波伝達媒体の外部から放射された電磁波を、電磁波インターフェース装置が受信してシート状電磁波伝達媒体に入力する受信工程とを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、通信シートの上に載置され、通信機器が受信することが可能な程度の電磁波を放射する電磁波インターフェース装置等を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は例示であって、これに限定されるものではなく、かつ本発明の範囲を制限するものではない。
【００１６】
また、以下の説明においては、説明と理解とを容易にするため、電磁波の伝達に用いる電磁波周波数帯において導電体であるものを「導電体」と呼び、当該周波数帯において誘電体であるものを「誘電体」と呼ぶ。したがって、例えば直流電流に対して導体であるか半導体であるか絶縁体であるか等によって、直接的には何ら制約されるものではない。また、導電体と誘電体とは、電磁波との関係においてその特性により定義されるものであって、固体であるか液体であるか気体であるか等の態様や構成材料を制限するものではない。
【００１７】
実施形態で説明する電磁波インターフェース装置は、通信シート内を流れる電磁波の一部を吸収し、空中へ電磁波を放射する。また、電磁波インターフェース装置に照射された電磁波を通信シート内へ入力する機能を有する。通信シートは、薄い平面状の誘電体層をメッシュ状の導電体層と平板状の導電体層で挟むシート状の構造を持つ。また、通信シートのメッシュ状の導電体層におけるメッシュ周期と、誘電体層の厚さと、は電磁波の波長よりも小さいものとする。
【００１８】
図１は、実施形態にかかる電磁波インターフェース装置１００の概要を説明する図である。図１において、電磁波を伝搬する二次元状の通信シート１２０の上には、電磁波インターフェース装置１００が載置される。電磁波インターフェース装置１００は、典型的には金属板と誘電体とを貼り合わせたような薄い形状を有する。
【００１９】
また、電磁波インターフェース装置１００は、通信シート１２０を伝搬する電磁波を、図面上その上面に三次元的に放射させることができ、いわば電磁波の次元変換機能と偏向機能とを有する。電磁波インターフェース装置１００から放射される電磁波は、例えば放射形状１１０のようになる。
【００２０】
また、電磁波インターフェース装置１００の上方にある通信機器１３０は、電磁波インターフェース装置１００から放射された電磁波を受信し、これにより通信することができる。電磁波インターフェース装置１００は、ケーブルやコネクタと電気的に非接続とされていわゆるフロート状態となっており、通信シート１２０との電気的な接続やいわゆるアース接続等もされないものとする。
【００２１】
換言すれば、電磁波インターフェース装置１００は、通信シート１２０内を伝搬する２次元的電磁波を、１次元的にケーブル等に入力して伝搬するのではなく、典型的には３次元的に通信シート１２０と略直交する上方空間に放射するものである。
【００２２】
（第一の実施形態）
通信シートを伝搬する電磁波の大部分は、通信シート（通信シートは二次元電磁波伝達媒体の典型例である）のメッシュ状の導電体層と平板状の導電体層との間の誘電体層内を伝搬する。この誘電体層に電磁波の入出力を行うのが電磁波インターフェース装置の機能である。このような電磁波インターフェース装置として、容量結合を利用して通信シートへの電磁波の入出力を行うものがある。
【００２３】
図２は、通信シート１２０の構造の概要を説明する図である。通信シート１２０は、所定の比誘電率の第一保護層１２５と、メッシュ状の第一導電体層１２１と、誘電体層１２２と、板状の第二導電体層１２３と、第二保護層１２４とを順に備える。また、通信シート１２０の上には、一辺の長さがＬの正方形金属板からなる電磁波インターフェース装置１００（２）が載置されている。
【００２４】
図２に示すように、誘電体層１２２内を電磁波が伝搬している場合に、通信シート１２０のメッシュ状の第一導電体層１２１側に電磁波インターフェース装置１００（２）を近接させると、通信シート１２０と容量結合する。そして、誘電体層１２２を流れる電磁波の一部がメッシュ状の第一導電体層１２１と電磁波インターフェース装置１００（２）との間に吸い出される。
【００２５】
電磁波が吸い出される効率は、電磁波インターフェース装置１００（２）の辺の長さやメッシュ状の第一導電体層１２１と電磁波インターフェース装置１００（２）との間の距離、及び第一保護層１２５の誘電率に依存する。また、電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さが電磁波の半波長に略等しいとき、共振を起こし、最も電磁波吸い出し効率が高くなる。
【００２６】
この現象はマイクロストリップアンテナにおいて、放射素子の長さが電磁波の半波長に等しいときに共振を起こす現象と原理的には共通するものであるとも考えられる。
【００２７】
マイクロストリップアンテナの一例は、例えば米国特許第３，９９５，２７７号にも開示されている。
【００２８】
そのようなアンテナの帯域幅及び指向性能力は、特定の用途のために適宜設計して調整することができる。
【００２９】
また、マイクロストリップパッチのアレイ状の使用は、所定の走査角をもたらすことによって、指向性を適宜設計可能である。しかし、アレイ配列素子が共により近接して配置されるならば、走査角は増大され得るが、より近接した配置間隔により、アンテナ素子間の意図しない結合を増大することも懸念され、性能を劣化し得る場合も想定される。
【００３０】
通信シート１２０の第一導電体層１２１と第二導電体層１２３とが、マイクロストリップアンテナのグラウンドの機能をはたし、第一導電体層１２１の上に近接させた電磁波インターフェース装置１００（２）がマイクロストリップアンテナの放射素子と同等の機能を果たすものと考えられる。
【００３１】
図３に示す様に、通信シート１２０のメッシュ状の第一導電体層１２１の上に、１辺の長さがＬの正方形の金属板からなる電磁波インターフェース装置１００（２）を置いた。図３は、通信シート１２０の上に電磁波インターフェース装置１００（２）を置いた場合の上面図を模式的に示す図である。
【００３２】
ここで通信シート１２０のスペックは図４に示す通りであり、電磁波インターフェース装置１００（２）とメッシュ状の第一導電体層１２１との距離は、０．１mmであるものとする。図４は、通信シート１２０の特性を示す図である。また、図３の丸印３１０の位置から電磁波を通信シートに入力をする。
【００３３】
そして、図３の電磁波インターフェース装置１００（２）の領域（斜線にて示す部分）において、下記（Ｗ）を計算した。
【００３４】
【数１】
【００３５】
式（１）において、分母は誘電体層１２２内を伝搬する電磁波エネルギーに相当し、分子は第一保護層１２５に吸い出される電磁波エネルギーに相当する。従って、式（１）に示すWが大きければ誘電体層１２２内を伝搬する電磁波をメッシュ状の第一導電体層１２１層の上に効率よく取り出すことが出来ることを意味する。シミュレーションを行った周波数は、２．４５ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ、１０ＧＨｚの三通りである。
【００３６】
Wを計算した結果を図５に示す。図５は、電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さＬを変更した場合の電磁波の取り出し効率Ｗを示す図である。
【００３７】
図５に示すように、電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さＬが電磁波の波長の約半分に等しいとき、通信シート１２０の誘電体層１２２を流れる電磁波をメッシュ状の第一導電体層１２１の上に最も効率よく取り出すことが出来る。
【００３８】
例えば、図５において１０ＧＨｚにおけるＷが最大となるポイント５１と、５．２ＧＨｚにおけるＷが最大となるポイント５２と、２．４５ＧＨｚにおけるＷが最大となるポイント５３と、に対応する各長さＬは、各々第一保護層１２５における電磁波の波長の大凡半分に相当する。
【００３９】
電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さLは、使用する通信シート１２０のスペックによって多少変化するが、電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さLが、波長の半分に略等しいときに最も効率がよいことについてはいずれの場合にも共通するものとなる。
【００４０】
（第二の実施形態）
図６は、第二の実施形態にかかる電磁波インターフェース装置１００（３）の構造を模式的に示す概念図である。電磁波インターフェース装置１００（３）は、平板状の誘電体６２と導体板６１から成り、全外周において導体板６１より大きな誘電体６２と、導体板６１と、を貼り合わせた構造を有する。
【００４１】
図６には示していないが、電磁波インターフェース装置１００（３）は、導体板６１を保護する保護層を導体板６１の上にさらに備えてもよい。誘電体６２の面積は、典型的には導体板６１の面積よりも大きく、導体板６１の外周は全て誘電体６２の外周内部に含まれる。
【００４２】
誘電体６２の厚さは、典型的には誘電体６２内における電磁波の波長の４分の１よりも小さい（例えば、２ｍｍとする）ものとする。なお、マイクロストリップアンテナにおいては、放射効率を上げるために、誘電率を小さくして誘電体の厚さを大きくすることが知られている。
【００４３】
しかし、電磁波インターフェース装置１００（３）においては、導体板６１がメッシュ状の第一導電体層１２１に近い方が容量結合する上で好ましく、また誘電体６２の誘電率が大きな方が電磁波を吸い出し易くなるので好ましい。すなわち、誘電体６２の厚さが薄く、誘電率が大きいほうが好ましい。但し、電磁波インターフェース装置１００（３）から放射する電磁波の量との関係で、最適な誘電体６２の誘電率の範囲が存在するものと考えられる。
【００４４】
また、図６では導体板６１と誘電体６２は正方形であるものとして示すが、これに限られることはなく、長方形や円形などとしてもよい。電磁波インターフェース装置１００（３）は、図７に示すように、誘電体６２側を通信シート１２０のメッシュ状の第一導電体層１２１の上に置いて、または近接させて使用する。図７は、電磁波インターフェース装置１００（３）の使用態様を例示する概念図である。図７においては、図２と対応する同一部位には同一の符号を付して、重複を避ける為その説明を省略する。
【００４５】
電磁波インターフェース装置１００（３）は、通信シート１２０の誘電体層１２２を伝搬する電磁波の一部を吸出して空中へ放射させる。電磁波の放射に関する原理としては、マイクロストリップアンテナが電磁波を放射するのと同様の考え方を適用できるのでここでは詳述は避ける。また、電磁波インターフェース装置１００（３）は、空中から電磁波インターフェース装置１００（３）に照射された電磁波を、通信シート１２０の誘電体層１２２に入力する機能も有する。
【００４６】
この導体板６１の一辺の長さＬが、誘電体６２内の電磁波の波長の略半分に等しい場合に、最も放射効率が高くなると共に、電磁波インターフェース装置１００（３）に照射された電磁波が通信シート１２０へ入力される効率が最も高くなる。但し、電磁波インターフェース装置１００（３）は、導体板６１の一辺の長さが誘電体６２内の電磁波の波長の半分に必ずしも等しくなくてもよく、所望の放射効率又は吸収効率となるように適宜設計することとできる。
【００４７】
例えば、通信シート１２０の上に、電磁波インターフェース装置１００（３）を複数設ける場合など、単一の電磁波インターフェース装置１００（３）から吸い出される電磁波を制限したい場合などは、他の電磁波インターフェース装置１００（３）からの取り出し量とのバランスを考慮した取り出し効率設計としてもよい。
【００４８】
図８に示すように、導体板６１と誘電体６２とを正方形とした場合には、電磁波インターフェース装置１００（３）から放射される電磁波は直線偏波となる。図８は、電磁波インターフェース装置１００（３）の概念的上面図である。
【００４９】
また例えば、導体板６１と誘電体６２とを正方形ではなく図９（ａ）に示すような形状とした場合には、電磁波インターフェース装置１００（３）から放射される電磁波は円偏波となる。図９は、電磁波インターフェース装置１００（３）の形状バリエーションを例示する図である。円偏波を放射する電磁波インターフェース装置１００（３）は、図９（ａ）に限るものではなく種々の形状が考えられる。
【００５０】
図９（ａ）に示す例においては一辺の長さＬａ、図９（ｂ）に示す例においては直径Ｌｂを、各々誘電体６２における電磁波の波長の略半分程度の長さとすることが効率の観点からは好ましい。なお、９１０，９２０は導体板６１の外縁を示すものである。
【００５１】
（第三の実施形態）
上述の説明において、導体板６１は１枚でなく、任意の複数枚であってもよい。また、導体板６１を誘電体６２の上にアレイ状に配置することとしてもよい。例えば複数の電磁波インターフェース装置１００（３）をアレイ状の配置とすることで、各々の導体板６１に入力される電磁波の位相差の値によって、電磁波インターフェース装置１００（３）全体が放射する電磁波の指向性と強度とを、適宜コントロールすることが可能になる。すなわち、導体板６１の個数と各導体板６１の間隔は、所望の指向性になるように適宜設計を行うこととできる。
【００５２】
図１０は、金属板１０１，１０２をアレイ状に固定配置した電磁波インターフェース装置１００（４）を第一保護層１２５上に備える通信シート１２０（２）を説明する図である。電磁波インターフェース装置１００（４）により、電磁波の放射効率又は吸収効率の高い通信シート１２０（２）とできる。また、通信シート１２０（２）は、任意の方向に指向性を持たせた電磁放射とすることができる。なお、通信シート１２０（２）は、金属板１０１，１０２の上にさらに樹脂等からなる保護層を設けてもよい。
【００５３】
（第四の実施形態）
この実施形態では、上述の電磁波インターフェース装置１００（３）を無線ＬＡＮシステム１１００に応用する。図１１は、電磁波インターフェース装置１００（３）を用いた無線ＬＡＮシステム１１００の構成概要を説明する図である。電磁波インターフェース装置１００（３）は、既に説明したものと同一の構成及び作用であるので、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。
【００５４】
無線ＬＡＮシステム１１００は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０を介してインターネット等に接続される。無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０は、入出力インターフェース１０１０により通信シート１２０と接続されて、通信シート１２０内に電磁波を入力する。
【００５５】
入出力インターフェース１０１０から入力された電磁波は、通信シート１２０内を伝搬し、その一部が電磁波インターフェース装置１００（３）から吸い出され、３次元的に図面上の上方空間に放射される。放射された電磁波は、通信機器１３０（２）で受信されて通信可能となる。
【００５６】
また、通信機器１３０（２）から放射された電磁波は、電磁波インターフェース装置１００（３）で受信されて通信シート１２０内に入力され、入出力インターフェース１０１０から無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０へと伝搬されて双方向通信が可能となる。すなわち、電磁波インターフェース装置１００（３）は、アンテナの機能をも兼ね備えるものであるとも解される。
【００５７】
無線ＬＡＮシステム１１００は、壁や人、パーティッションなどの障害物によってアンテナから送信された電磁波が届かない箇所ができることを回避し、通信が安定しない場所が発生することを解消することができる。また、隣の部屋や別のフロアなどの意図しない場所にまで電磁波が飛んでいき、セキュリティ上問題になる状況を回避することも可能である。
【００５８】
無線ＬＡＮシステム１１００は、入出力インターフェース１０１０と、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０とが、同軸ケーブル等で接続される。このため、通信シート１２０は、無線ＬＡＮを使用する場所、例えばオフィスや会議室等の机の上などに置いて用いることが好ましい。
【００５９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等の無線ＬＡＮ機能を備えたモバイル機器（例えばノートパソコンやＰＤＡなど）を、この電磁波インターフェース装置１００（３）の付近に設置するか、または近づけることによって、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０とモバイル機器間との通信を可能とする。
【００６０】
これにより、安定して通信をすることが可能となり、通信をすることが出来るエリアが電磁波インターフェース装置１００（３）上方に限定されて明確になるので好ましい。なお、電磁波インターフェース装置１００（３）に替えて、電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（４）を用いてもよく、通信シート１２０に替えて通信シート１２０（２）を用いてもよい。
【００６１】
（第五の実施形態）
次に、電磁波インターフェース装置１００（３）をＲＦＩＤシステム１２００へ応用する例について説明する。図１２は、電磁波インターフェース装置１００（３）をＲＦＩＤシステム１２００へ応用する例について説明する模式図である。図１２においては、図１１と対応する同一部位には同一の符号を付して、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。
【００６２】
オフィス等においては、棚の中の物品や書類、書籍などの存在や出し入れなどを管理したいという要望が高い。この管理を行う既存の方法としてＲＦＩＤを利用する方法がある。管理対象となる物品にＲＦＩＤタグを貼り付け、棚の内部にアンテナを設置する。そしてアンテナとＲＦＩＤリーダーを同軸ケーブルで接続し、ＲＦＩＤタグの存在を検出するものが知られている。
【００６３】
図１２に示すように、ＲＦＩＤシステム１２００においては、入出力インターフェース１０１０に同軸ケーブルでＲＦＩＤリーダ／ライタ１０３０を接続する。一方で管理対象となる物品にＲＦＩＤタグ１３０（３）を貼り付ける。そしてＲＦＩＤタグ１３０（３）を貼り付けた部位又は貼付面を、通信シート１２０の表面または通信シート１２０の上に置いた電磁波インターフェース装置１００（３）に近づけることによって物品の存在を読み取ることが可能となる。
【００６４】
ＲＦＩＤシステム１２００は、電磁波インターフェース装置１００（３）の上方に安定したタグ検知領域が生成されるので、ＲＦＩＤタグ１３０（３）を通信シート１２０の表面に近接させなければ読み取ることが出来ないという不便さを解消することができる。
【００６５】
また、電磁波インターフェース装置１００（３）を用いれば、通信シート１２０からある程度離れた場所に存在するＲＦＩＤタグ１３０（３）を読み取ることが可能となる。また、電磁波インターフェース装置１００（３）を用いたＲＦＩＤシステム１２００は、棚だけではなく机や床の上に置いたり、壁に貼り付けて用いることとできる。
【００６６】
これにより、安定してタグ読み取りをすることが可能となり、タグ読み取りすることが出来るエリアが電磁波インターフェース装置１００（３）上方の所望領域に限定されて明確になるので好ましい。なお、電磁波インターフェース装置１００（３）に替えて、電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（４）を用いてもよく、通信シート１２０に替えて通信シート１２０（２）を用いてもよい。
【００６７】
上述した電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（３），１００（４）及び通信シート１２０（２）は、シート状の電磁波伝達媒体の意図しない場所からの電磁波の漏れを低減させつつ、所望の箇所においては局所的に電磁波を取り出して当該所望の箇所における所望の３次元空間に、電磁波を放射させることが可能である。
【００６８】
また、アレイ状の構成とすれば、アレイを構成する間隔と個数とを適宜変更することで、放射させる電磁波の強度と向きとを任意に調整することも可能であるので好ましい。これにより、例えば電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（３），１００（４）等を保有する使用者のデスク上の所望領域においてのみ、局所的に通信可能とする無線ＬＡＮシステムを構築することも容易となるので好ましい。
【００６９】
上述した電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（３），１００（４）及び通信シート１２０（２）は、各実施形態における説明に限定されるものではなく、自明な範囲でその構成を変更し、自明な範囲で動作及び処理を適宜変更して用いることとできることは当業者に容易に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施形態にかかる電磁波インターフェース装置の概要を説明する図である。
【図２】通信シートの構造の概要を説明する図である。
【図３】通信シートの上に電磁波インターフェース装置を置いた場合を模式的に示す上面図である。
【図４】通信シートの特性を示す図である。
【図５】電磁波インターフェース装置の一辺の長さＬを変更した場合の電磁波の取り出し効率Ｗを示す図である。
【図６】第二の実施形態にかかる電磁波インターフェース装置の構造を模式的に示す概念図である。
【図７】電磁波インターフェース装置の使用態様を例示する概念図である。
【図８】電磁波インターフェース装置の概念的上面図である。
【図９】電磁波インターフェース装置の形状バリエーションを例示する図である。
【図１０】通信シートの保護層上に、金属板をアレイ状に配置した電磁波インターフェース装置を説明する図である。
【図１１】電磁波インターフェース装置を用いた無線ＬＡＮシステム構成概要を説明する図である。
【図１２】電磁波インターフェース装置をＲＦＩＤシステムへ応用する例について説明する模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００・・電磁波インターフェース装置、１２０・・通信シート、１２１・・第一導電体層、１２２・・誘電体層、１２３・・第二導電体層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波インターフェース装置とシート状の二次元電磁波伝達媒体とシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向する導電性シート体に挟まれる狭間領域に電磁場を存在させ、２つの導電性シート体の間の電圧を変化させて当該電磁場を変化させたり、当該電磁場の変化によって導電性シート体の間の電圧を変化させたりして、電磁場を所望の方向に進行させることで、電磁波伝送を行う技術が提案されている。また下記非特許文献１においては、電磁波伝送による信号送受信と電力受給電とをする電磁波インターフェース装置が紹介されている。
【０００３】
また、メッシュ状の導体部とシート状の導体部とに挟まれる狭間領域とメッシュ状の導体部側外側の浸出領域とにおいて電磁場を変化させて信号を伝達する信号伝達装置を組み合わせた信号伝達システムが知られている。
【０００４】
この信号伝達システムに用いる電磁波伝達シートでは、浸出領域での電磁波強度はシートからの距離に応じて指数的に低減する。また、電磁波伝達シートのメッシュ状導体部の端部に、抵抗や電磁波吸収体を配置して電磁波の漏れや反射を防止することが、例えば下記特許文献１に開示されている。
【０００５】
このような文献に開示されるインターフェース装置は、例えばケーブル等で通信機器に接続して使用するものであり、損失エネルギーを低減させる等の目的からも不要な空中への電磁放射が小さいものであった。
【特許文献１】特開２００７−２８１６７８号公報
【非特許文献１】篠田裕之ら、「表面マイクロ波を用いた信号と電力の同時伝送法(ユビキタス・センサネットワークを支える理論、および一般)」、社団法人 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.107, No.53(20070517) pp. 115-118
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のインターフェース装置は、電磁波を空中へ放射したり、空中から照射された電磁波を通信シートへ入力する機能を有していなかった。このため、通信シートに用いるインターフェース装置は、例えばケーブル等で通信機器に有線接続して使用する必要があった。
【０００７】
既存の通信機器の内蔵アンテナをそのまま使用したい場合には、通信機器を通信シート上に載置または近接する必要があった。通信機器を通信シートから持ち上げると、受信強度が小さくなり通信が不安定になる問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点に鑑み為されたものであり、通信シートの上に載置され、通信機器が受信することが可能な程度の電磁波を局所的に放射する電磁波インターフェース装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インターフェース装置であって、メッシュ状の導電体層側と対向して配置される導体板を備え、シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、導体板のシート状電磁波伝達媒体と異なる側に放射する。
【００１０】
また、この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、さらに好ましくは導体板が、一辺の長さがシート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形であってもよい。
【００１１】
また、この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、さらに好ましくは電磁波インターフェース装置が、導体板と、導体板とシート状電磁波伝達媒体との間に配置される誘電体板と、を備え、導体板は、一辺の長さが誘電体板を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形であり、誘電体板は、導体板を、誘電体板の外周の内側に含
んでもよい。
【００１２】
また、この発明にかかるシート状の二次元電磁波伝達媒体のある態様では、上述のいずれかに記載の電磁波インターフェース装置と、メッシュ状の第一導電体層と、誘電体層と、第二導電体層とを順に備えるものとする。
【００１３】
また、この発明にかかるシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法のある態様では、メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法であって、上述のいずれかに記載の電磁波インターフェース装置により、シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、シート状電磁波伝達媒体の外部に放射する送信工程と、シート状電磁波伝達媒体の外部から放射された電磁波を、電磁波インターフェース装置が受信してシート状電磁波伝達媒体に入力する受信工程とを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、通信シートの上に載置され、通信機器が受信することが可能な程度の電磁波を放射する電磁波インターフェース装置等を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は例示であって、これに限定されるものではなく、かつ本発明の範囲を制限するものではない。
【００１６】
また、以下の説明においては、説明と理解とを容易にするため、電磁波の伝達に用いる電磁波周波数帯において導電体であるものを「導電体」と呼び、当該周波数帯において誘電体であるものを「誘電体」と呼ぶ。したがって、例えば直流電流に対して導体であるか半導体であるか絶縁体であるか等によって、直接的には何ら制約されるものではない。また、導電体と誘電体とは、電磁波との関係においてその特性により定義されるものであって、固体であるか液体であるか気体であるか等の態様や構成材料を制限するものではない。
【００１７】
実施形態で説明する電磁波インターフェース装置は、通信シート内を流れる電磁波の一部を吸収し、空中へ電磁波を放射する。また、電磁波インターフェース装置に照射された電磁波を通信シート内へ入力する機能を有する。通信シートは、薄い平面状の誘電体層をメッシュ状の導電体層と平板状の導電体層で挟むシート状の構造を持つ。また、通信シートのメッシュ状の導電体層におけるメッシュ周期と、誘電体層の厚さと、は電磁波の波長よりも小さいものとする。
【００１８】
図１は、実施形態にかかる電磁波インターフェース装置１００の概要を説明する図である。図１において、電磁波を伝搬する二次元状の通信シート１２０の上には、電磁波インターフェース装置１００が載置される。電磁波インターフェース装置１００は、典型的には金属板と誘電体とを貼り合わせたような薄い形状を有する。
【００１９】
また、電磁波インターフェース装置１００は、通信シート１２０を伝搬する電磁波を、図面上その上面に三次元的に放射させることができ、いわば電磁波の次元変換機能と偏向機能とを有する。電磁波インターフェース装置１００から放射される電磁波は、例えば放射形状１１０のようになる。
【００２０】
また、電磁波インターフェース装置１００の上方にある通信機器１３０は、電磁波インターフェース装置１００から放射された電磁波を受信し、これにより通信することができる。電磁波インターフェース装置１００は、ケーブルやコネクタと電気的に非接続とされていわゆるフロート状態となっており、通信シート１２０との電気的な接続やいわゆるアース接続等もされないものとする。
【００２１】
換言すれば、電磁波インターフェース装置１００は、通信シート１２０内を伝搬する２次元的電磁波を、１次元的にケーブル等に入力して伝搬するのではなく、典型的には３次元的に通信シート１２０と略直交する上方空間に放射するものである。
【００２２】
（第一の実施形態）
通信シートを伝搬する電磁波の大部分は、通信シート（通信シートは二次元電磁波伝達媒体の典型例である）のメッシュ状の導電体層と平板状の導電体層との間の誘電体層内を伝搬する。この誘電体層に電磁波の入出力を行うのが電磁波インターフェース装置の機能である。このような電磁波インターフェース装置として、容量結合を利用して通信シートへの電磁波の入出力を行うものがある。
【００２３】
図２は、通信シート１２０の構造の概要を説明する図である。通信シート１２０は、所定の比誘電率の第一保護層１２５と、メッシュ状の第一導電体層１２１と、誘電体層１２２と、板状の第二導電体層１２３と、第二保護層１２４とを順に備える。また、通信シート１２０の上には、一辺の長さがＬの正方形金属板からなる電磁波インターフェース装置１００（２）が載置されている。
【００２４】
図２に示すように、誘電体層１２２内を電磁波が伝搬している場合に、通信シート１２０のメッシュ状の第一導電体層１２１側に電磁波インターフェース装置１００（２）を近接させると、通信シート１２０と容量結合する。そして、誘電体層１２２を流れる電磁波の一部がメッシュ状の第一導電体層１２１と電磁波インターフェース装置１００（２）との間に吸い出される。
【００２５】
電磁波が吸い出される効率は、電磁波インターフェース装置１００（２）の辺の長さやメッシュ状の第一導電体層１２１と電磁波インターフェース装置１００（２）との間の距離、及び第一保護層１２５の誘電率に依存する。また、電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さが電磁波の半波長に略等しいとき、共振を起こし、最も電磁波吸い出し効率が高くなる。
【００２６】
この現象はマイクロストリップアンテナにおいて、放射素子の長さが電磁波の半波長に等しいときに共振を起こす現象と原理的には共通するものであるとも考えられる。
【００２７】
マイクロストリップアンテナの一例は、例えば米国特許第３，９９５，２７７号にも開示されている。
【００２８】
そのようなアンテナの帯域幅及び指向性能力は、特定の用途のために適宜設計して調整することができる。
【００２９】
また、マイクロストリップパッチのアレイ状の使用は、所定の走査角をもたらすことによって、指向性を適宜設計可能である。しかし、アレイ配列素子が共により近接して配置されるならば、走査角は増大され得るが、より近接した配置間隔により、アンテナ素子間の意図しない結合を増大することも懸念され、性能を劣化し得る場合も想定される。
【００３０】
通信シート１２０の第一導電体層１２１と第二導電体層１２３とが、マイクロストリップアンテナのグラウンドの機能をはたし、第一導電体層１２１の上に近接させた電磁波インターフェース装置１００（２）がマイクロストリップアンテナの放射素子と同等の機能を果たすものと考えられる。
【００３１】
図３に示す様に、通信シート１２０のメッシュ状の第一導電体層１２１の上に、１辺の長さがＬの正方形の金属板からなる電磁波インターフェース装置１００（２）を置いた。図３は、通信シート１２０の上に電磁波インターフェース装置１００（２）を置いた場合の上面図を模式的に示す図である。
【００３２】
ここで通信シート１２０のスペックは図４に示す通りであり、電磁波インターフェース装置１００（２）とメッシュ状の第一導電体層１２１との距離は、０．１mmであるものとする。図４は、通信シート１２０の特性を示す図である。また、図３の丸印３１０の位置から電磁波を通信シートに入力をする。
【００３３】
そして、図３の電磁波インターフェース装置１００（２）の領域（斜線にて示す部分）において、下記（Ｗ）を計算した。
【００３４】
【数１】
【００３５】
式（１）において、分母は誘電体層１２２内を伝搬する電磁波エネルギーに相当し、分子は第一保護層１２５に吸い出される電磁波エネルギーに相当する。従って、式（１）に示すWが大きければ誘電体層１２２内を伝搬する電磁波をメッシュ状の第一導電体層１２１層の上に効率よく取り出すことが出来ることを意味する。シミュレーションを行った周波数は、２．４５ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ、１０ＧＨｚの三通りである。
【００３６】
Wを計算した結果を図５に示す。図５は、電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さＬを変更した場合の電磁波の取り出し効率Ｗを示す図である。
【００３７】
図５に示すように、電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さＬが電磁波の波長の約半分に等しいとき、通信シート１２０の誘電体層１２２を流れる電磁波をメッシュ状の第一導電体層１２１の上に最も効率よく取り出すことが出来る。
【００３８】
例えば、図５において１０ＧＨｚにおけるＷが最大となるポイント５１と、５．２ＧＨｚにおけるＷが最大となるポイント５２と、２．４５ＧＨｚにおけるＷが最大となるポイント５３と、に対応する各長さＬは、各々第一保護層１２５における電磁波の波長の大凡半分に相当する。
【００３９】
電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さLは、使用する通信シート１２０のスペックによって多少変化するが、電磁波インターフェース装置１００（２）の一辺の長さLが、波長の半分に略等しいときに最も効率がよいことについてはいずれの場合にも共通するものとなる。
【００４０】
（第二の実施形態）
図６は、第二の実施形態にかかる電磁波インターフェース装置１００（３）の構造を模式的に示す概念図である。電磁波インターフェース装置１００（３）は、平板状の誘電体６２と導体板６１から成り、全外周において導体板６１より大きな誘電体６２と、導体板６１と、を貼り合わせた構造を有する。
【００４１】
図６には示していないが、電磁波インターフェース装置１００（３）は、導体板６１を保護する保護層を導体板６１の上にさらに備えてもよい。誘電体６２の面積は、典型的には導体板６１の面積よりも大きく、導体板６１の外周は全て誘電体６２の外周内部に含まれる。
【００４２】
誘電体６２の厚さは、典型的には誘電体６２内における電磁波の波長の４分の１よりも小さい（例えば、２ｍｍとする）ものとする。なお、マイクロストリップアンテナにおいては、放射効率を上げるために、誘電率を小さくして誘電体の厚さを大きくすることが知られている。
【００４３】
しかし、電磁波インターフェース装置１００（３）においては、導体板６１がメッシュ状の第一導電体層１２１に近い方が容量結合する上で好ましく、また誘電体６２の誘電率が大きな方が電磁波を吸い出し易くなるので好ましい。すなわち、誘電体６２の厚さが薄く、誘電率が大きいほうが好ましい。但し、電磁波インターフェース装置１００（３）から放射する電磁波の量との関係で、最適な誘電体６２の誘電率の範囲が存在するものと考えられる。
【００４４】
また、図６では導体板６１と誘電体６２は正方形であるものとして示すが、これに限られることはなく、長方形や円形などとしてもよい。電磁波インターフェース装置１００（３）は、図７に示すように、誘電体６２側を通信シート１２０のメッシュ状の第一導電体層１２１の上に置いて、または近接させて使用する。図７は、電磁波インターフェース装置１００（３）の使用態様を例示する概念図である。図７においては、図２と対応する同一部位には同一の符号を付して、重複を避ける為その説明を省略する。
【００４５】
電磁波インターフェース装置１００（３）は、通信シート１２０の誘電体層１２２を伝搬する電磁波の一部を吸出して空中へ放射させる。電磁波の放射に関する原理としては、マイクロストリップアンテナが電磁波を放射するのと同様の考え方を適用できるのでここでは詳述は避ける。また、電磁波インターフェース装置１００（３）は、空中から電磁波インターフェース装置１００（３）に照射された電磁波を、通信シート１２０の誘電体層１２２に入力する機能も有する。
【００４６】
この導体板６１の一辺の長さＬが、誘電体６２内の電磁波の波長の略半分に等しい場合に、最も放射効率が高くなると共に、電磁波インターフェース装置１００（３）に照射された電磁波が通信シート１２０へ入力される効率が最も高くなる。但し、電磁波インターフェース装置１００（３）は、導体板６１の一辺の長さが誘電体６２内の電磁波の波長の半分に必ずしも等しくなくてもよく、所望の放射効率又は吸収効率となるように適宜設計することとできる。
【００４７】
例えば、通信シート１２０の上に、電磁波インターフェース装置１００（３）を複数設ける場合など、単一の電磁波インターフェース装置１００（３）から吸い出される電磁波を制限したい場合などは、他の電磁波インターフェース装置１００（３）からの取り出し量とのバランスを考慮した取り出し効率設計としてもよい。
【００４８】
図８に示すように、導体板６１と誘電体６２とを正方形とした場合には、電磁波インターフェース装置１００（３）から放射される電磁波は直線偏波となる。図８は、電磁波インターフェース装置１００（３）の概念的上面図である。
【００４９】
また例えば、導体板６１と誘電体６２とを正方形ではなく図９（ａ）に示すような形状とした場合には、電磁波インターフェース装置１００（３）から放射される電磁波は円偏波となる。図９は、電磁波インターフェース装置１００（３）の形状バリエーションを例示する図である。円偏波を放射する電磁波インターフェース装置１００（３）は、図９（ａ）に限るものではなく種々の形状が考えられる。
【００５０】
図９（ａ）に示す例においては一辺の長さＬａ、図９（ｂ）に示す例においては直径Ｌｂを、各々誘電体６２における電磁波の波長の略半分程度の長さとすることが効率の観点からは好ましい。なお、９１０，９２０は導体板６１の外縁を示すものである。
【００５１】
（第三の実施形態）
上述の説明において、導体板６１は１枚でなく、任意の複数枚であってもよい。また、導体板６１を誘電体６２の上にアレイ状に配置することとしてもよい。例えば複数の電磁波インターフェース装置１００（３）をアレイ状の配置とすることで、各々の導体板６１に入力される電磁波の位相差の値によって、電磁波インターフェース装置１００（３）全体が放射する電磁波の指向性と強度とを、適宜コントロールすることが可能になる。すなわち、導体板６１の個数と各導体板６１の間隔は、所望の指向性になるように適宜設計を行うこととできる。
【００５２】
図１０は、金属板１０１，１０２をアレイ状に固定配置した電磁波インターフェース装置１００（４）を第一保護層１２５上に備える通信シート１２０（２）を説明する図である。電磁波インターフェース装置１００（４）により、電磁波の放射効率又は吸収効率の高い通信シート１２０（２）とできる。また、通信シート１２０（２）は、任意の方向に指向性を持たせた電磁放射とすることができる。なお、通信シート１２０（２）は、金属板１０１，１０２の上にさらに樹脂等からなる保護層を設けてもよい。
【００５３】
（第四の実施形態）
この実施形態では、上述の電磁波インターフェース装置１００（３）を無線ＬＡＮシステム１１００に応用する。図１１は、電磁波インターフェース装置１００（３）を用いた無線ＬＡＮシステム１１００の構成概要を説明する図である。電磁波インターフェース装置１００（３）は、既に説明したものと同一の構成及び作用であるので、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。
【００５４】
無線ＬＡＮシステム１１００は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０を介してインターネット等に接続される。無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０は、入出力インターフェース１０１０により通信シート１２０と接続されて、通信シート１２０内に電磁波を入力する。
【００５５】
入出力インターフェース１０１０から入力された電磁波は、通信シート１２０内を伝搬し、その一部が電磁波インターフェース装置１００（３）から吸い出され、３次元的に図面上の上方空間に放射される。放射された電磁波は、通信機器１３０（２）で受信されて通信可能となる。
【００５６】
また、通信機器１３０（２）から放射された電磁波は、電磁波インターフェース装置１００（３）で受信されて通信シート１２０内に入力され、入出力インターフェース１０１０から無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０へと伝搬されて双方向通信が可能となる。すなわち、電磁波インターフェース装置１００（３）は、アンテナの機能をも兼ね備えるものであるとも解される。
【００５７】
無線ＬＡＮシステム１１００は、壁や人、パーティッションなどの障害物によってアンテナから送信された電磁波が届かない箇所ができることを回避し、通信が安定しない場所が発生することを解消することができる。また、隣の部屋や別のフロアなどの意図しない場所にまで電磁波が飛んでいき、セキュリティ上問題になる状況を回避することも可能である。
【００５８】
無線ＬＡＮシステム１１００は、入出力インターフェース１０１０と、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０とが、同軸ケーブル等で接続される。このため、通信シート１２０は、無線ＬＡＮを使用する場所、例えばオフィスや会議室等の机の上などに置いて用いることが好ましい。
【００５９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等の無線ＬＡＮ機能を備えたモバイル機器（例えばノートパソコンやＰＤＡなど）を、この電磁波インターフェース装置１００（３）の付近に設置するか、または近づけることによって、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２０とモバイル機器間との通信を可能とする。
【００６０】
これにより、安定して通信をすることが可能となり、通信をすることが出来るエリアが電磁波インターフェース装置１００（３）上方に限定されて明確になるので好ましい。なお、電磁波インターフェース装置１００（３）に替えて、電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（４）を用いてもよく、通信シート１２０に替えて通信シート１２０（２）を用いてもよい。
【００６１】
（第五の実施形態）
次に、電磁波インターフェース装置１００（３）をＲＦＩＤシステム１２００へ応用する例について説明する。図１２は、電磁波インターフェース装置１００（３）をＲＦＩＤシステム１２００へ応用する例について説明する模式図である。図１２においては、図１１と対応する同一部位には同一の符号を付して、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。
【００６２】
オフィス等においては、棚の中の物品や書類、書籍などの存在や出し入れなどを管理したいという要望が高い。この管理を行う既存の方法としてＲＦＩＤを利用する方法がある。管理対象となる物品にＲＦＩＤタグを貼り付け、棚の内部にアンテナを設置する。そしてアンテナとＲＦＩＤリーダーを同軸ケーブルで接続し、ＲＦＩＤタグの存在を検出するものが知られている。
【００６３】
図１２に示すように、ＲＦＩＤシステム１２００においては、入出力インターフェース１０１０に同軸ケーブルでＲＦＩＤリーダ／ライタ１０３０を接続する。一方で管理対象となる物品にＲＦＩＤタグ１３０（３）を貼り付ける。そしてＲＦＩＤタグ１３０（３）を貼り付けた部位又は貼付面を、通信シート１２０の表面または通信シート１２０の上に置いた電磁波インターフェース装置１００（３）に近づけることによって物品の存在を読み取ることが可能となる。
【００６４】
ＲＦＩＤシステム１２００は、電磁波インターフェース装置１００（３）の上方に安定したタグ検知領域が生成されるので、ＲＦＩＤタグ１３０（３）を通信シート１２０の表面に近接させなければ読み取ることが出来ないという不便さを解消することができる。
【００６５】
また、電磁波インターフェース装置１００（３）を用いれば、通信シート１２０からある程度離れた場所に存在するＲＦＩＤタグ１３０（３）を読み取ることが可能となる。また、電磁波インターフェース装置１００（３）を用いたＲＦＩＤシステム１２００は、棚だけではなく机や床の上に置いたり、壁に貼り付けて用いることとできる。
【００６６】
これにより、安定してタグ読み取りをすることが可能となり、タグ読み取りすることが出来るエリアが電磁波インターフェース装置１００（３）上方の所望領域に限定されて明確になるので好ましい。なお、電磁波インターフェース装置１００（３）に替えて、電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（４）を用いてもよく、通信シート１２０に替えて通信シート１２０（２）を用いてもよい。
【００６７】
上述した電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（３），１００（４）及び通信シート１２０（２）は、シート状の電磁波伝達媒体の意図しない場所からの電磁波の漏れを低減させつつ、所望の箇所においては局所的に電磁波を取り出して当該所望の箇所における所望の３次元空間に、電磁波を放射させることが可能である。
【００６８】
また、アレイ状の構成とすれば、アレイを構成する間隔と個数とを適宜変更することで、放射させる電磁波の強度と向きとを任意に調整することも可能であるので好ましい。これにより、例えば電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（３），１００（４）等を保有する使用者のデスク上の所望領域においてのみ、局所的に通信可能とする無線ＬＡＮシステムを構築することも容易となるので好ましい。
【００６９】
上述した電磁波インターフェース装置１００，１００（２），１００（３），１００（４）及び通信シート１２０（２）は、各実施形態における説明に限定されるものではなく、自明な範囲でその構成を変更し、自明な範囲で動作及び処理を適宜変更して用いることとできることは当業者に容易に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施形態にかかる電磁波インターフェース装置の概要を説明する図である。
【図２】通信シートの構造の概要を説明する図である。
【図３】通信シートの上に電磁波インターフェース装置を置いた場合を模式的に示す上面図である。
【図４】通信シートの特性を示す図である。
【図５】電磁波インターフェース装置の一辺の長さＬを変更した場合の電磁波の取り出し効率Ｗを示す図である。
【図６】第二の実施形態にかかる電磁波インターフェース装置の構造を模式的に示す概念図である。
【図７】電磁波インターフェース装置の使用態様を例示する概念図である。
【図８】電磁波インターフェース装置の概念的上面図である。
【図９】電磁波インターフェース装置の形状バリエーションを例示する図である。
【図１０】通信シートの保護層上に、金属板をアレイ状に配置した電磁波インターフェース装置を説明する図である。
【図１１】電磁波インターフェース装置を用いた無線ＬＡＮシステム構成概要を説明する図である。
【図１２】電磁波インターフェース装置をＲＦＩＤシステムへ応用する例について説明する模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００・・電磁波インターフェース装置、１２０・・通信シート、１２１・・第一導電体層、１２２・・誘電体層、１２３・・第二導電体層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インターフェース装置であって、
前記メッシュ状の導電体層側と対向して配置される導体板を備え、前記シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、前記導体板の前記シート状電磁波伝達媒体と異なる側に放射する
ことを特徴とする電磁波インターフェース装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁波インターフェース装置において、
前記導体板は、一辺の長さが前記シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形である、
ことを特徴とする電磁波インターフェース装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電磁波インターフェース装置において、
前記電磁波インターフェース装置は、前記導体板と、前記導体板と前記シート状電磁波伝達媒体との間に配置される誘電体板と、を備え
前記導体板は、一辺の長さが前記誘電体板を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形であり、
前記誘電体板は、前記導体板を、前記誘電体板の外周の内側に含む、
ことを特徴とする電磁波インターフェース装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電磁波インターフェース装置と、メッシュ状の第一導電体層と、誘電体層と、第二導電体層とを順に備えることを特徴とするシート状の二次元電磁波伝達媒体。
【請求項５】
メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法であって、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電磁波インターフェース装置により、前記シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、前記シート状電磁波伝達媒体の外部に放射する送信工程と、
前記シート状電磁波伝達媒体の外部から放射された電磁波を、前記電磁波インターフェース装置が受信して前記シート状電磁波伝達媒体に入力する受信工程と、
を有することを特徴とするシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法。
【請求項１】
メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インターフェース装置であって、
前記メッシュ状の導電体層側と対向して配置される導体板を備え、前記シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、前記導体板の前記シート状電磁波伝達媒体と異なる側に放射する
ことを特徴とする電磁波インターフェース装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁波インターフェース装置において、
前記導体板は、一辺の長さが前記シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形である、
ことを特徴とする電磁波インターフェース装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電磁波インターフェース装置において、
前記電磁波インターフェース装置は、前記導体板と、前記導体板と前記シート状電磁波伝達媒体との間に配置される誘電体板と、を備え
前記導体板は、一辺の長さが前記誘電体板を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形であり、
前記誘電体板は、前記導体板を、前記誘電体板の外周の内側に含む、
ことを特徴とする電磁波インターフェース装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電磁波インターフェース装置と、メッシュ状の第一導電体層と、誘電体層と、第二導電体層とを順に備えることを特徴とするシート状の二次元電磁波伝達媒体。
【請求項５】
メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法であって、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電磁波インターフェース装置により、前記シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、前記シート状電磁波伝達媒体の外部に放射する送信工程と、
前記シート状電磁波伝達媒体の外部から放射された電磁波を、前記電磁波インターフェース装置が受信して前記シート状電磁波伝達媒体に入力する受信工程と、
を有することを特徴とするシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１３６１３５（Ｐ２０１０−１３６１３５Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１０５２３（Ｐ２００８−３１０５２３）
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（５０３０５４０９６）株式会社セルクロス (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（５０３０５４０９６）株式会社セルクロス (38)
【Ｆターム（参考）】
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