(57)【要約】【課題】通信シートの幅の自由度を維持しつつ、安定した通信を実現する。【解決手段】通信シート１００は、メッシュ状の開孔が形成された第１の導体層１１０と、第２の導体層と、第１の導体層１１０と第２の導体層との間に設けられた絶縁体層と、受信した電気信号に対応する電磁波を発生させる電磁波インターフェース２００と、を備える。通信シート１００を厚さ方向からみたときの形状は、厚さ方向と直交する長手方向に延びる２つの長辺と、厚さ方向と長手方向とに直交する幅方向に延びる２つの短辺と、を含む長方形である。電磁波インターフェース２００は、上記２つの短辺のうちの一方の短辺部分に設けられる。第１の導体層１１０は、上記一方の短辺から長手方向に延びるスリット１１１Ａ、１１１Ｂを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュ状の開孔が形成された第１の導体層と、第２の導体層と、前記第１の導体層と前記第２の導体層との間に設けられた絶縁体層と、受信した電気信号に対応する電磁波を発生させる電磁波発生部と、を備える通信シートであって、
前記通信シートを厚さ方向からみたときの形状は、前記厚さ方向と直交する長手方向に延びる２つの長辺と、前記厚さ方向と前記長手方向とに直交する幅方向に延びる２つの短辺と、を含む長方形であり、
前記電磁波発生部は、前記２つの短辺のうちの一方の短辺部分に設けられ、
前記第１の導体層は、前記一方の短辺から前記長手方向に延びるスリットを備える、
通信シート。
【請求項２】
前記電磁波発生部から前記スリットまでの前記幅方向における距離は、前記電磁波の波長の１／４である、
請求項１に記載の通信シート。
【請求項３】
前記スリットの前記長手方向における長さは、前記電磁波の波長の１／４である、
請求項１又は２に記載の通信シート。
【請求項４】
前記スリットの前記幅方向における長さは、前記電磁波の波長の１／５０よりも長い、
請求項１から３の何れか１項に記載の通信シート。
【請求項５】
前記電磁波発生部は、前記一方の短辺の中央部分に設けられ、
前記スリットは、前記電磁波発生部を中心にして前記電磁波発生部を挟む位置に２個設けられる、
請求項１から４の何れか１項に記載の通信シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、通信シートを用いた２次元通信が知られている。通信シートは、例えば、メッシュ状の開孔が形成された第１の導体層と、絶縁体層と、第２の導体層とが順に積層されて構成される。通信シートの内部を伝搬する電磁波は、メッシュ状の開孔から浸出して、通信シートの表面に近接場を生成させる。ここで、通信シートの表面から浸出する電磁波の強さにムラがあると、安定した２次元通信を実現することができない。例えば、通信シート上において電磁波の強さが極端に弱い部分（以下「ヌル点」という。）に通信装置が配置された場合、通信装置は、通信シートから電磁波を受信することができない。このため、安定した２次元通信を実現するために、通信シート上にヌル点が発生しないようにすることが望まれる。
【０００３】
ここで、電磁波が通信シートの端部において反射すると、通信シート上に定在波が発生し、その結果として、ヌル点が発生すると考えられる。通信シート上に発生する定在波としては、第１の方向（通信シートの長手方向）において発生する定在波と、第２の方向（通信シートの幅方向）において発生する定在波とがある。ここで、例えば、特許文献１には、第１の方向において発生する定在波を低減するために、第１の方向における端部に第２の方向に延びる電磁波吸収媒体を設ける技術が開示されている。また、特許文献１には、電磁波を第２の方向における端部にて積極的に反射させることにより、第２の方向において電磁波を共振させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３９９６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、第２の方向においてヌル点が発生することを抑制することが可能か否かは不明である。また、特許文献１に開示された技術では、通信シートの第２の方向における幅を電磁波の波長の半分の自然数倍に等しくする必要があるため、通信シートの幅を自由に設計することができない。このため、通信シートの幅の自由度を維持しつつ、安定した通信を実現する通信シートが望まれている。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、通信シートの幅の自由度を維持しつつ、安定した通信を実現する通信シート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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る通信シートは、
メッシュ状の開孔が形成された第１の導体層と、第２の導体層と、前記第１の導体層と前記第２の導体層との間に設けられた絶縁体層と、受信した電気信号に対応する電磁波を発生させる電磁波発生部と、を備える通信シートであって、
前記通信シートを厚さ方向からみたときの形状は、前記厚さ方向と直交する長手方向に延びる２つの長辺と、前記厚さ方向と前記長手方向とに直交する幅方向に延びる２つの短辺と、を含む長方形であり、
前記電磁波発生部は、前記２つの短辺のうちの一方の短辺部分に設けられ、
前記第１の導体層は、前記一方の短辺から前記長手方向に延びるスリットを備える。
【０００８】
前記電磁波発生部から前記スリットまでの前記幅方向における距離は、前記電磁波の波長の１／４であってもよい。
【０００９】
前記スリットの前記長手方向における長さは、前記電磁波の波長の１／４であってもよい。
【００１０】
前記スリットの前記幅方向における長さは、前記電磁波の波長の１／５０よりも長くてもよい。
【００１１】
前記電磁波発生部は、前記一方の短辺の中央部分に設けられ、
前記スリットは、前記電磁波発生部を中心にして前記電磁波発生部を挟む位置に２個設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通信シートの幅の自由度を維持しつつ、安定した通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの構成図
【図２】本発明の実施形態に係る通信シートの平面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ線の断面図
【図４】スリットのサイズ及び配置を示す図
【図５】通信シートから放射される電磁波の強さを測定する手法の説明図
【図６】反射係数の測定結果を示す図であり、（Ａ）は、第１の条件時における反射係数の測定結果を示す図、（Ｂ）は、第２の条件時における反射係数の測定結果を示す図
【図７】反射係数の測定結果を示す図であり、（Ａ）は、第３の条件時における反射係数の測定結果を示す図、（Ｂ）は、第４の条件時における反射係数の測定結果を示す図
【図８】反射係数の測定結果を示す図であり、（Ａ）は、第５の条件時における反射係数の測定結果を示す図、（Ｂ）は、第６の条件時における反射係数の測定結果を示す図
【図９】反射係数の測定結果を示す図であり、（Ａ）は、第７の条件時における反射係数の測定結果を示す図、（Ｂ）は、第８の条件時における反射係数の測定結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中において、同一又は対応する部分には、同一の符号を付す。
【００１５】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る通信システム１０００の構成図である。通信システム１０００は、制御装置５００が通信シート１００を介して無線タグ６１０と通信するシステムである。具体的には、通信システム１０００は、制御装置５００が、リーダライタ４００を制御することにより、通信シート１００上に配置された物品６００に付された無線タグ６１０からタグ情報を読み取るシステムである。また、通信システム１０００は、制御装置５００が、リーダライタ４００を制御することにより、通信シート１００上に配置された物品６００に付された無線タグ６１０にタグ情報を書き込むシステムでもある。通信システム１０００は、通信シート１００と、リーダライタ４００と、制御装置５００と、物品６００とを備える。
【００１６】
通信シート１００は、２次元通信を実現するための通信シートである。通信シート１００は、２次元通信で用いられる電磁波を伝搬する。通信シート１００は、リーダライタ４００から供給された電磁波を、Ｘ−Ｙ平面方向に伝播しつつ、通信シート１００の表面から漏れさせる機能を有する。通信シート１００は、電磁波インターフェース２００から供給された電磁波を無線タグ６１０に供給する機能（以下、適宜「電磁波送信機能」という。）と、無線タグ６１０から供給された電磁波を電磁波インターフェース２００に供給する機能（以下、適宜「電磁波受信機能」という。）と、を有する。本実施形態では、基本的に、電磁波送信機能について説明する。
【００１７】
通信シート１００の形状は、通信シート１００の長手方向（以下、単に「長手方向」という。）における長さが通信シート１００の幅方向（以下、単に「幅方向」という。）における長さ（幅）よりも長く、幅方向における長さが通信シート１００の厚さ方向（以下、単に「厚さ方向」という。）における長さ（厚さ）よりも十分に長い帯状である。長手方向と幅方向と厚さ方向とは、互いに直交する。本実施形態では、長手方向はＸ軸方向であり、幅方向はＹ軸方向であり、厚さ方向はＺ軸方向であるものとする。なお、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向とは、互いに直交する。Ｘ軸方向とＹ軸方向とは、水平面に平行な方向である。Ｚ軸方向は、鉛直方向である。通信シート１００を厚さ方向から見たときの形状は、長手方向に延びる２つの長辺と幅方向に延びる２つの短辺とから構成される長方形である。通信シート１００は、電磁波インターフェース２００と、後述する電磁波吸収体３００とを備える。
【００１８】
電磁波インターフェース２００は、リーダライタ４００から供給された電気信号を電磁波に変換して通信シート１００に供給する機能（以下、適宜「電磁波送信機能」という。）と、通信シート１００から供給された電磁波を電気信号に変換してリーダライタ４００に供給する機能（以下、適宜「電磁波受信機能」という。）と、を有する。
【００１９】
電磁波送信機能は、無線タグ６１０にタグ情報を書き込む時、又は、無線タグ６１０に電力を供給する時に用いられる機能である。つまり、電磁波インターフェース２００は、無線タグ６１０にタグ情報を書き込む時、タグ情報を含む電気信号をリーダライタ４００から受信し、タグ情報を含む電磁波を通信シート１００内に注入する。また、電磁波インターフェース２００は、無線タグ６１０に電力を供給する時、電力供給のための電気信号をリーダライタ４００から受信し、電力供給のための電磁波を通信シート１００内に注入する。なお、無線タグ６１０がパッシブタグの場合、無線タグ６１０からタグ情報を読み出す前に、無線タグ６１０に電力が供給される必要がある。
【００２０】
電磁波受信機能は、無線タグ６１０からタグ情報を読み込む時に用いられる機能である。つまり、電磁波インターフェース２００は、無線タグ６１０からタグ情報を読み込む時、タグ情報を含む電磁波を通信シート１００から受信し、タグ情報を含む電気信号をリーダライタ４００に送信する。電磁波インターフェース２００は、通信シート１００が構成する長方形の２つの短辺のうちの一方の短辺の中央に設けられることが好適である。本実施形態では、通信シート１００において電磁波インターフェース２００が設けられた部分を、適宜、給電点という。
【００２１】
ここで、無線タグ６１０に電力を供給する時、電磁波インターフェース２００から通信シート１００に供給された電磁波は、幅方向に広がりながら長手方向に伝搬する過程において、通信シート１００の表面から浸出する。ここで、安定した通信を実現するためには、通信シート１００の表面の全体に亘って、均一に電磁波が浸出することが望ましい。しかしながら、電磁波が通信シート１００の端部で反射すると定在波が発生する。そして、定在波の腹の部分では電磁波が強くなるが、定在波の節の部分では電磁波が極めて弱くなる。電磁波が極めて弱くなる部分を、適宜、ヌル点という。
【００２２】
ここで、通信シート１００上において発生する定在波としては、長手方向に発生する定在波と幅方向に発生する定在波とがある。長手方向に発生する定在波は、長手方向に進む電磁波が、通信シート１００が構成する長方形の２つの短辺のうちの少なくとも一方で反射することにより発生する。また、幅方向に発生する定在波は、幅方向に進む電磁波が、通信シート１００が構成する長方形の２つの長辺のうちの少なくとも一方で反射することにより発生する。長手方向に発生する定在波は、長手方向に沿って並ぶヌル点を発生させる。幅方向に発生する定在波は、幅方向に沿って並ぶヌル点を発生させる。
【００２３】
ヌル点が発生しないようにするには、定在波が発生しないようにすることが好適である。そして、定在波が発生しないようにするには、通信シート１００の端部において電磁波が反射しないようにすることが好適である。そこで、本実施形態では、通信シート１００が構成する長方形の２つの短辺のうち他方の短辺の中央部分に、電磁波吸収体３００を設けている。
【００２４】
電磁波吸収体３００は、電磁波を吸収し、熱エネルギーに変換する。電磁波吸収体３００は、通信シート１００が構成する長方形の他方の短辺（給電点が設けられた短辺と対向する短辺）の中央部分に設けられる。本実施形態では、電磁波吸収体３００の幅方向（Ｙ軸方向）における長さは、通信シート１００の幅方向（Ｙ軸方向）における長さよりも短いものとする。図３に示すように、電磁波吸収体３００は、通信シート１００の表面の上記他方の短辺の中央部分に載置された状態で、金属テープ３１０により通信シート１００上に固定される。なお、金属テープ３１０は、接着面が通信シート１００の端部を跨いで電磁波吸収体３００と通信シート１００とを挟み込むように折り曲げられ、通信シート１００の表面から裏面に亘って貼り付けられる。
【００２５】
ここで、第１の導体層１１０と金属テープ３１０との間には保護フィルム１４０が存在し、第２の導体層１２０と金属テープ３１０との間には保護フィルム１５０が存在する。しかしながら、第１の導体層１１０や第２の導体層１２０を流れる電流は、高い周波数の交流である。従って、電流は、第１の導体層１１０と金属テープ３１０との間を往来し、また、第２の導体層１２０と金属テープ３１０との間も往来する。その結果、電流は、金属テープ３１０を介して、第１の導体層１１０と第２の導体層１２０との間を往来可能である。このため、電磁波吸収体３００は、第１の導体層１１０を流れる電流を吸収するだけでなく、金属テープ３１０内を流れる電流も吸収することになる。つまり、電磁波吸収体３００は、効率的にエネルギーを吸収することができる。電磁波吸収体３００の働きにより、通信シート１００が構成する長方形の他方の短辺における電磁波の反射が低減される。その結果、長手方向に発生する定在波が抑制され、長手方向に沿って並ぶヌル点の発生が抑制される。
【００２６】
ここで、幅方向に沿って並ぶヌル点の発生を抑制するために、通信シート１００が構成する長方形の２つの長辺に、電磁波吸収体３００を設ける方法がある。しかしながら、通信シート１００の長手方向における長さは、通信シート１００の幅方向における長さよりも長い。従って、この方向を採用する場合、多数の電磁波吸収体３００を設けるか、長手方向に長い電磁波吸収体３００を設けることが望まれる。しかしながら、このような電磁波吸収体３００を設けると、通信シート１００の製造コストが増大するだけでなく、通信シート１００の大きさや重さが増大する。更に、このような電磁波吸収体３００を設けると、通信シート１００が構成する長方形の２つの長辺において多くの電磁波が吸収され、通信シート１００の表面全体から浸出する電磁波が弱くなる。その結果、安定した通信ができなくなったり、或いは、消費電力が増大したりする。
【００２７】
そこで、本実施形態では、通信シート１００が構成する長方形の２つの長辺に電磁波吸収体３００を設けずに、通信シート１００が備える第１の導体層１１０に、給電点が設けられた短辺から長手方向に延びるスリット１１１を設ける方法を採用する。第１の導体層１１０にスリット１１１を設ける方法によれば、電磁波をあまり吸収することなく、幅方向に沿って並ぶヌル点が発生することを抑制することが期待できる。その理由としては、例えば、幅方向に進行する電磁波が、スリット１１１により、長手方向の手前向き（Ｘ軸の負の向き）に進行する成分と幅方向に進行する成分とに分離され、これらの成分が互いに打ち消し合うことで、幅方向に振幅の大きな定在波が発生することが抑制されることが挙げられる。なお、長手方向の手前向き（Ｘ軸の負の向き）に進行する成分は、通信シート１００の長手方向における手前側の端部で反射し、長手方向の奥向き（Ｘ軸の正の向き）に向きを変え、幅方向に進行する成分と打ち消し合う。つまり、長手方向における長さが電磁波の波長の１／４であるスリット１１１を設けることにより、長手方向における長さが電磁波の波長の１／４であるオープンスタブが、スリット１１１の外側の領域に形成されると考えることができる。
【００２８】
リーダライタ４００は、制御装置５００による制御に従って、無線タグ６１０からタグ情報を読み取ったり、無線タグ６１０にタグ情報を書き込んだりする。リーダライタ４００は、図示しない通信ケーブルを介して、制御装置５００が備える通信インターフェースと接続される。また、リーダライタ４００は、通信ケーブル４１０を介して、電磁波インターフェース２００と接続される。リーダライタ４００は、制御装置５００からタグ情報の読み取りを指示する情報を受信した場合、電力供給のための電磁波に応じた電気信号を電磁波インターフェース２００に送信する。そして、リーダライタ４００は、電磁波インターフェース２００がタグ情報を含む電磁波を受信した場合、この電磁波に応じた電気信号を電磁波インターフェース２００から受信する。リーダライタ４００は、受信した電気信号により示されるタグ情報を制御装置５００に送信する。また、リーダライタ４００は、制御装置５００からタグ情報の書き込みを指示する情報を受信した場合、タグ情報を含む電気信号を電磁波インターフェース２００に送信する。
【００２９】
通信ケーブル４１０は、リーダライタ４００と電磁波インターフェース２００とを接続するためのケーブルである。通信ケーブル４１０は、例えば、信号線とグランド線とを含む同軸ケーブルである。通信ケーブル４１０の一端には、コネクタ４２０が設けられる。コネクタ４２０は、通信ケーブル４１０と電磁波インターフェース２００とを接続する機能を有する。
【００３０】
制御装置５００は、リーダライタ４００によるタグ情報の読み込みや書き込みを制御する。制御装置５００は、図示しない通信ケーブルを介して、タグ情報の読み取りをリーダライタ４００に指示し、読み出されたタグ情報をリーダライタ４００から受信する。また、制御装置５００は、図示しない通信ケーブルを介して、タグ情報の書き込みをリーダライタ４００に指示する。制御装置５００は、例えば、ノートパソコン、タブレット端末、スマートフォンなどの端末装置である。従って、制御装置５００は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）、図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）、図示しないフラッシュメモリ、図示しないＲＴＣ（Real Time Clock）、図示しないタッチスクリーン、図示しない通信インターフェースを備える。
【００３１】
物品６００は、管理対象の物品である。物品６００は、例えば、書籍、工具である。物品６００には、無線タグ６１０が貼り付けられている。無線タグ６１０は、例えば、両面テープにより、物品６００に貼り付けられる。無線タグ６１０は、タグ情報を記憶し、電力を供給するための電磁波を受信すると、タグ情報を含む電磁波を放射する。つまり、無線タグ６１０は、パッシブタグであり、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグである。タグ情報は、例えば、物品６００を識別するための識別情報である。識別情報は、例えば、数値やアルファベットにより構成される文字列を示す情報である。無線タグ６１０が受信或いは送信する電磁波の周波数は、ＵＨＦ帯域の周波数であり、例えば、９２０ＭＨｚである。
【００３２】
図２に、通信シート１００をＺ軸方向の正の方向から見たときの平面図を示す。図２に示すように、通信シート１００は、正三角形の開孔を多数有するメッシュ状の第１の導体層１１０を備える。このようなメッシュパターンを有する通信シート１００は、通信シート１００の近傍における電波強度が非常に高く、一方、通信シート１００からの距離が離れた場所における電波強度が非常に低くなる。このため、通信シート１００は、アンテナ感度が比較的低い通信相手と通信するのに好適である。つまり、通信シート１００は、ＲＦＩＤタグの読み取りに好適である。
【００３３】
本実施形態では、通信シート１００の長手方向における長さであるＢＬｘは８００ｍｍであり、通信シート１００の幅方向における長さであるＢＬｙは３００ｍｍである。通信シート１００が備える第１の導体層１１０は、スリット１１１Ａとスリット１１１Ｂとを備える。以下、スリット１１１Ａとスリット１１１Ｂとを総称して、適宜、スリット１１１という。なお、導体層１１０にスリット１１１を形成する場合、例えば、通信シート１００の表面（通信シート１００が備える大きな面のうち、Ｚ軸の座標が大きい方の面）から、保護フィルム１４０及び第１の導体層１１０の対応箇所を除去すればよい。つまり、スリット１１１を形成する場合、絶縁体層１３０、第２の導体層１２０、保護フィルム１５０は、加工しなくてもよい。スリット１１１の大きさや配置については後述する。
【００３４】
図３に、図２におけるＡ−Ａ線の断面図を示す。図３に示すように、通信シート１００は、保護フィルム１４０、第１の導体層１１０、絶縁体層１３０、第２の導体層１２０、保護フィルム１５０が、Ｚ軸方向における座標の大きい方から順に重ねられて構成される。
【００３５】
第１の導体層１１０は、導体により構成され、メッシュ状の開孔が形成された層である。第１の導体層１１０は、通信シート１００の内部を伝搬する電磁波を開孔から漏れ出させて、浸出領域１６０を形成する機能を有する。第１の導体層１１０は、例えば、Ｘ軸方向に伸びる複数の線状導体と、Ｘ軸に対して６０度の角度を有し、Ｙ軸に対して３０度の角度を有し、ＸＹ平面と平行な第１の軸方向に伸びる複数の線状導体と、第１の軸に対して６０度の角度を有し、ＸＹ平面と平行な第２の軸方向に伸びる複数の線状導体とが相互に交差することにより、複数の正三角形の開孔が形成された層である。本実施形態では、正三角形の一辺の長さは、１２．７ｍｍであるものとする。
【００３６】
第２の導体層１２０は、導体により構成された平板状の層である。第２の導体層１２０は、通信シート１００の内部を伝搬する電磁波が、通信シート１００の裏面から漏れ出ることを抑制する機能を有する。第１の導体層１１０や第２の導体層１２０のサイズ（Ｘ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、８００ｍｍ×３００ｍｍ×０．０３２ｍｍである。第１の導体層１１０や第２の導体層１２０は、例えば、金、銀、銅、アルミ、鉄、各種の合金などの金属により構成される。
【００３７】
絶縁体層１３０は、絶縁体（誘電体）により構成された層である。絶縁体層１３０は、通信装置１００から放射された電磁波を、通信シート１００が広がる方向、つまり、Ｘ−Ｙ平面方向に伝搬する機能を有する。絶縁体層１３０は、通信に用いられる電磁波の周波数（例えば、９２０ＭＨｚ）に応じた低誘電率の絶縁体であることが望ましい。例えば、絶縁体層１３０は、発泡ポリオレフィンにより構成される。絶縁体層１３０のサイズは、例えば、８００ｍｍ×３００ｍｍ×１ｍｍである。
【００３８】
保護フィルム１４０は、絶縁体により構成された層である。保護フィルム１４０は、第１の導体層１１０の表面が傷つけられたり、第１の導体層１１０の表面が外部の導体と接触したりすることを抑制する機能を有する。保護フィルム１５０は、絶縁体により構成された層である。保護フィルム１５０は、第２の導体層１２０の表面が傷つけられたり、第２の導体層１２０の裏面が外部の導体と接触したりすることを抑制する機能を有する。保護フィルム１４０や保護フィルム１５０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）により構成される。
【００３９】
浸出領域１６０は、通信シート１００内を伝搬する電磁波が通信シート１００の表面から漏れ出る領域である。つまり、通信シート１００は、通信装置１００から放射された電磁波を浸出領域１６０に局在化させる。そして、通信装置１００の通信相手である無線タグ６１０が付された物品６００が通信シート１００の表面に配置され、無線タグ６１０が浸出領域１６０内にあるときに、通信装置１００と無線タグ６１０との通信が可能となる。ここで、浸出領域１６０のＺ軸方向における長さは、Ｘ軸の座標とＹ軸の座標とに依存せず、一定である場合、安定した通信が期待できる。
【００４０】
電磁波インターフェース２００は、第１の電極２１０と、第２の電極２２０と、誘電体２３０と、を備える。電磁波インターフェース２００は、第１の電極２１０と第２の電極２２０とが、誘電体２３０と通信シート１００とを挟み込むように構成される。第１の電極２１０と第２の電極２２０とは、導体により構成された平板状の電極である。誘電体２３０は、誘電体により構成される。第１の電極２１０には、通信ケーブル４１０が備える信号線が接続される。第２の電極２２０には、通信ケーブル４１０が備えるグランド線が接続される。電磁波インターフェース２００は、リーダライタ４００から受信した電気信号に対応する電磁波を第１の電極２１０と第２の電極２２０との間に発生させ、発生させた電磁波を通信シート１００に注入する。また、電磁波インターフェース２００は、通信シート１００から供給された電磁波（第１の電極２１０と第２の電極２２０との間に発生した電磁波）に対応する電気信号を発生させ、発生させた電気信号をリーダライタ４００に送信する。第１の電極２１０、第２の電極２２０、誘電体２３０の大きさ、形状、素材は、例えば、通信に用いられる電磁波の周波数などにより決定される。
【００４１】
図３に示すように、電磁波吸収体３００は、断面の形状がコの字型の部材である。電磁波吸収体３００は、通信シート１００を挟み込むように配置される。本実施形態では、電磁波吸収体３００は、通信シート１００に着脱可能であるものとする。
【００４２】
次に、図４を参照して、スリット１１１Ａのサイズ及び位置について説明する。なお、スリット１１１Ｂのサイズは、基本的に、スリット１１１Ａのサイズと同じである。また、スリット１１１Ａの位置とスリット１１１Ｂの位置との中間点に電磁波インターフェース２００が配置される。つまり、スリット１１１Ｂは、Ｘ軸に平行であり電磁波インターフェース２００の中心を通る中心線を対称軸として、スリット１１１Ａと線対称となる位置に配置される。
【００４３】
スリット１１１Ａは、給電点が設けられた短辺からＸ軸の正の方向に延びる切りこみである。スリット１１１ＡのＸ軸方向における長さをＳＬｘ、スリット１１１ＡのＹ軸方向における長さをＳＬｙとする。ここで、スリット１１１Ａが、上底と下底とがＸ軸方向と平行な台形である場合、ＳＬｘは、ＳＬＳｘとＳＬＬｘとの平均値とする。ＳＬＳｘは、上底と下底とのうち短い方の長さである。ＳＬＬｘは、上底と下底とのうち長い方の長さである。
【００４４】
ここで、電磁波インターフェース２００からスリット１１１Ａまでの距離（第１の電極２１０におけるスリット１１１Ａに最も近い部分から、スリット１１１Ａにおける第１の電極２１０に最も近い部分までの距離）をＳＤｙとする。また、給電点からスリット１１１Ａまでの距離（第１の電極２１０のＹ軸方向における中心からスリット１１１Ａにおける給電点に最も近い部分までの距離）をＳＤ２ｙとする。電磁波インターフェース２００（第１の電極２１０、第２の電極２２０）は、Ｚ軸方向から見たとき、Ｙ軸方向における長さが相対的に長い幅広部と、Ｙ軸方向における長さが相対的に短い幅狭部とが、Ｘ軸に平行な対称軸を中心にして線対称になるように連結された凸形状であるものとする。なお、幅広部と幅狭部との接合部が、通信シート１００が構成する長方形の２つの短辺のうちの一方の短辺と重なる。ここで、幅広部のＹ軸方向における長さはＥＬ１ｙであり、幅狭部のＹ軸方向における長さはＥＬ２ｙであり、幅広部と幅狭部との段差はＥＬ３ｙ＝（ＥＬ１ｙ−ＥＬ２ｙ）／２である。本実施形態では、ＥＬ１ｙ＝２７ｍｍ、ＥＬ２ｙ＝２２ｍｍ、ＥＬ３ｙ＝２．５ｍｍであるものとする。
【００４５】
本願の発明者らは、通信シート１００から放射される電磁波を測定することにより、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生を効果的に抑制することが可能なスリット１１１のサイズ及び位置を発見した。
【００４６】
まず、スリット１１１の幅（スリット１１１のＹ軸方向における長さ）は、電磁波の波長に対して短すぎないことが好ましい。スリット１１１の幅が電磁波の波長に対して短すぎる場合、電磁波が容易にスリット１１１を飛び越えてしまい、スリット１１１により得られる効果が小さいためである。例えば、スリット１１１の幅は、電磁波の波長の１／５０程度以上であることが好適である。本実施形態では、電磁波の周波数が９２０ＭＨｚであり、電磁波の波長が３２５ｍｍである。従って、スリット１１１の幅は、７ｍｍ以上であることが好適である。つまり、スリット１１１Ａに関しては、ＳＬｙは、７ｍｍ以上であることが好適である。なお、メッシュの開孔の周期は、電磁波が適度に開孔を飛び越えられるように、電磁波の波長に対して適度に短くなるように設計される。本実施形態では、上述したように、メッシュの開孔の周期（正三角形の一辺の長さ）は１２．７ｍｍである。
【００４７】
また、スリット１１１の長さ（スリット１１１のＸ軸方向における長さ）は、電磁波の波長の１／４程度であることが好適である。なお、スリット１１１の長さが短すぎる場合、スリット１１１により得られる効果が小さいと考えられる。一方、スリット１１１の長さが長すぎる場合、電磁波がＹ軸方向に伝搬しにくくなるため、好ましくないと考えられる。本実施形態では、スリット１１１の長さは、８０ｍｍ程度であることが好適である。つまり、スリット１１１Ａに関しては、ＳＬｘは、８０ｍｍ程度であることが好適である。
【００４８】
また、第１の電極２１０からスリット１１１までの距離は、電磁波の波長の１／４程度であることが好適である。なお、第１の電極２１０からスリット１１１までの距離を変化させると、Ｙ軸方向に並ぶヌル点が発生するＸ軸方向における位置が変化する。本実施形態では、第１の電極２１０からスリット１１１までの距離は、８０ｍｍ程度であることが好適である。つまり、スリット１１１Ａに関しては、ＳＤｙは８０ｍｍ程度であり、ＳＤ２ｙ（ＳＤｙ＋ＥＬ１ｙ／２）は９３．５ｍｍ程度であることが好適である。
【００４９】
次に、図５を参照して、通信シート１００から放射される電磁波の強さを測定する手法について説明する。本実施形態では、ネットワークアナライザ７００により電磁波の強さを測定する例について説明する。
【００５０】
ネットワークアナライザ７００は、測定面８００上に一定の間隔で正方格子状に配置される複数の測定点８１０の伝送特性を測定する。測定面８００は、通信シート１００の表面（保護フィルム１４０が有する２つの面のうち第１の導体層１１０と接しない面）を、Ｚ軸の正の方向にＶＤｚだけシフトさせた面である。つまり、測定面８００と通信シート１００の表面とは平行であり、測定面８００から通信シート１００の表面までの距離は、ＶＤｚである。複数の測定点８１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれに対しても、ＰＤの間隔をおいて配置される。本実施形態では、ＶＤｚは３０ｍｍであり、ＰＤは２０ｍｍであるものとする。
【００５１】
また、本実施形態では、ＳパラメータのうちＳ２１により伝送特性を測定する。Ｓパラメータは、散乱パラメータである。Ｓ２１は、入射信号に対する伝送信号の大きさと位相の変化量であり、端子７３０に入射した信号が端子７６０に伝送される信号である。Ｓ２１は、絶対値で表され、単位はｄＢである。つまり、Ｓ２１の数値が大きい測定点８１０ほど、電磁波の放射量が多い。Ｓ２１の数値が極めて小さい測定点８１０は、ヌル点と言える。
【００５２】
ネットワークアナライザ７００は、端子７３０と、端子７６０と、を備える。端子７３０と電磁波インターフェース２００とは、ケーブル７１０により相互に接続される。ケーブル７１０と電磁波インターフェース２００とは、ケーブル７１０が備えるコネクタ７２０により接続される。第１の電極２１０は、ケーブル７１０が備える図示しない信号線に接続される。第２の電極２２０は、ケーブル７１０が備える図示しないグランド線に接続される。
【００５３】
端子７６０には、ケーブル７４０の一端が接続される。ケーブル７４０の他端には、プローブ７５０が設けられる。プローブ７５０は、図示しない機構により、格子状に設けられた測定点８１０を順次スキャンする。
【００５４】
以下、ネットワークアナライザ７００により測定されたＳ２１の分布について説明する。図６（Ａ）は、第１の条件時におけるＳ２１の分布を示す図である。図６（Ｂ）は、第２の条件時におけるＳ２１の分布を示す図である。図７（Ａ）は、第３の条件時におけるＳ２１の分布を示す図である。図７（Ｂ）は、第４の条件時におけるＳ２１の分布を示す図である。図８（Ａ）は、第５の条件時におけるＳ２１の分布を示す図である。図８（Ｂ）は、第６の条件時におけるＳ２１の分布を示す図である。図９（Ａ）は、第７の条件時におけるＳ２１の分布を示す図である。図９（Ｂ）は、第８の条件時におけるＳ２１の分布を示す図である。
【００５５】
第１の条件は、第１の導体層１１０にスリット１１１を設けず、電磁波吸収体３００を設けないという条件である。第２の条件は、第１の導体層１１０にスリット１１１を設けず、電磁波吸収体３００を設けるという条件である。第３の条件は、ＳＤ２ｙが８０ｍｍ（ＳＤｙが６６．５ｍｍ）であり、電磁波吸収体３００を設けないという条件である。第４の条件は、ＳＤ２ｙが８０ｍｍ（ＳＤｙが６６．５ｍｍ）であり、電磁波吸収体３００を設けるという条件である。第５の条件は、ＳＤ２ｙが９０ｍｍ（ＳＤｙが７６．５ｍｍ）であり、電磁波吸収体３００を設けないという条件である。第６の条件は、ＳＤ２ｙが９０ｍｍ（ＳＤｙが７６．５ｍｍ）であり、電磁波吸収体３００を設けるという条件である。第７の条件は、ＳＤ２ｙが１００ｍｍ（ＳＤｙが８６．５ｍｍ）であり、電磁波吸収体３００を設けないという条件である。第８の条件は、ＳＤ２ｙが１００ｍｍ（ＳＤｙが８６．５ｍｍ）であり、電磁波吸収体３００を設けるという条件である。
【００５６】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）において、ヌル点が発生した箇所を実線の円で示す。まず、図６（Ａ）に示すように、第１の条件では、Ｘ軸方向に並ぶヌル点が発生するだけでなく、Ｙ軸方向に並ぶヌル点も発生する。第１の条件では、通信シート１００の表面にＸ軸方向及びＹ軸方向に並ぶヌル点が多数存在し、安定した通信を実現することが困難である。一方、図６（Ｂ）に示すように、第２の条件では、Ｘ軸方向に並ぶヌル点の発生は若干抑制されるが、Ｙ軸方向に並ぶヌル点は発生する。第２の条件では、通信シート１００の表面にＹ軸方向に並ぶヌル点が存在し、安定した通信を実現することが困難である。
【００５７】
次に、図７（Ａ）に示すように、第３の条件では、Ｘ軸方向に並ぶヌル点は発生するが、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生はある程度抑制される。第３の条件では、通信シート１００の表面にＹ軸方向に並ぶヌル点が少ないため、ある程度安定した通信を実現することが可能となる。一方、図７（Ｂ）に示すように、第４の条件では、Ｘ軸方向に並ぶヌル点の発生が若干抑制され、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生もある程度抑制される。第４の条件では、通信シート１００の表面にＸ軸方向に並ぶヌル点とＹ軸方向に並ぶヌル点とが少ないため、更に安定した通信を実現することが可能となる。
【００５８】
次に、図８（Ａ）に示すように、第５の条件では、Ｘ軸方向に並ぶヌル点は発生するが、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生は抑制される。特に、第５の条件では、通信シート１００のＸ軸方向における中央部分において、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生がかなり抑制される。ただし、第５の条件では、通信シート１００のＸ軸方向における右側部分（終端部分）において、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生はあまり抑制されない。第５の条件では、通信シート１００の表面にＹ軸方向に並ぶヌル点がかなり少ないため、安定した通信を実現することが可能となる。一方、図８（Ｂ）に示すように、第６の条件では、Ｘ軸方向に並ぶヌル点の発生が若干抑制され、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生も抑制される。特に、第６の条件では、通信シート１００のＸ軸方向における中央部分において、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生がかなり抑制される。ただし、第６の条件では、通信シート１００のＸ軸方向における右側部分（終端部分）において、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生はあまり抑制されない。第６の条件では、通信シート１００の表面にＸ軸方向に並ぶヌル点とＹ軸方向に並ぶヌル点とがかなり少ないため、更に安定した通信を実現することが可能となる。
【００５９】
次に、図９（Ａ）に示すように、第７の条件では、Ｘ軸方向に並ぶヌル点は発生するが、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生は抑制される。特に、第７の条件では、通信シート１００のＸ軸方向における中央部分において、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生がかなり抑制される。第７の条件では、通信シート１００の表面にＹ軸方向に並ぶヌル点がかなり少ないため、安定した通信を実現することが可能となる。一方、図９（Ｂ）に示すように、第８の条件では、Ｘ軸方向に並ぶヌル点の発生が若干抑制され、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生も抑制される。特に、第８の条件では、通信シート１００のＸ軸方向における中央部分において、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生がかなり抑制される。第８の条件では、通信シート１００の表面にＸ軸方向に並ぶヌル点とＹ軸方向に並ぶヌル点とがかなり少ないため、更に安定した通信を実現することが可能となる。
【００６０】
以上説明したように、第１の導体層１１０にスリット１１１を設けることにより、Ｙ軸方向に並ぶヌル点の発生を抑制することが可能となる。特に、電磁波インターフェース２００からスリット１１１までの長さを、電磁波の波長の１／４程度にすると（第５の条件から第８の条件にすると）、ヌル点の発生の抑制効果が高まる。また、給電点を有する短辺と対向する短辺に電磁波吸収体３００を設けることにより、Ｘ軸方向に並ぶヌル点の発生を抑制することが可能となる。
【００６１】
本実施形態では、通信シート１００上に発生するヌル点の発生を抑制することができる。従って、本実施形態によれば、安定した通信を実現することが可能となる。
【００６２】
本実施形態に係る通信シート１００は、例えば、無線タグ、リーダライタ、制御装置、表示装置を備える種々のシステムに用いることができる。例えば、通信シート１００は、物品管理システム、進捗・工程管理システム、営業機密管理システム、商品プロモーションシステム（マーケティングシステム）に用いることができる。物品管理システムにおいて管理される物品は、例えば、病院で用いられる医療材（ＭＥ（Medical Engineering）機器、医療機器、カテーテル等）、工場や倉庫内におけるパレットや製品や工具、小売りや流通における商品、図書館が保有する書籍、企業が保有する機密文書（契約書、設計図面等）、企業が保有するＩＴ（Information Technology）機器などである。物品管理システムでは、例えば、無線タグを貼付した物品を通信シート１００上に配置することにより、物品の在庫、物品の所在、物品の利用状況などを管理する。なお、物品が配置される通信シート１００は、棚や引き出し内に敷設されてもよい。
【００６３】
進捗・工程管理システムは、例えば、生産工場において、作業指示書や組み立て部品等に貼付された無線タグが保有するタグ情報を、通信シート１００を用いて読み取ることにより、進捗状況に関するデータを管理するシステムである。営業機密管理システムは、例えば、作業者が特定の無線タグを通信シート１００上に置いた時のみ、表示装置に作業工程表を表示するシステムである。商品プロモーションシステム（マーケティングシステム）は、例えば、商品が消費者の手に取られた履歴から顧客の嗜好を把握し、最適なプロモーションキャンペーン計画を立案したり、消費者行動の先読みによる販売促進をしたりするシステムである。なお、商品が消費者の手に取られた履歴は、例えば、通信シート１００を用いて、商品に貼付された無線タグが保有するタグ情報の読み取りを試みることにより取得される。例えば、あるタグ情報が一時的に（例えば、１０秒間だけ）読み取れなくなった場合、このタグ情報を保有する無線タグが貼付された商品が消費者の手に取られたとみなすことができる。
【００６４】
（変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
【００６５】
本発明において、上記実施形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、本発明において、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。また、上述した実施形態は、適宜、自由に組み合わせることができる。また、本発明において採用可能な素材、サイズ、電気的特性などが、上記実施形態において示したものに限定されないことは勿論である。
【００６６】
実施形態では、メッシュ状の開孔の形状が正三角形である例について説明した。本発明において、メッシュ状の開孔の形状は、正三角形に限定されないことは勿論である。メッシュ状の開孔の形状は、例えば、正三角形以外の三角形、三角形以外の多角形（長方形、正方形、平行四辺形、菱形、五角形、六角形など）、円形、楕円形などであってもよい。
【００６７】
実施形態では、電磁波の周波数として、ＲＦＩＤ用の周波数（９２０ＭＨｚ）を採用する例について説明した。本発明において採用する電磁波の周波数は、この周波数に限定されないことは勿論である。例えば、ＷｉＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用の周波数（２．４５ＧＨｚ）を採用することができる。
【００６８】
実施形態では、理解を容易にするため、電磁波が真空中にあるものとして、電磁波の周波数から電磁波の波長を求めた。しかしながら、通信シート１００を伝搬する電磁波の波長は、真空中を伝搬する電磁波の波長よりも短くなる。従って、通信シート１００中の比誘電率が１と同一視できないほど大きい場合、電磁波の波長は真空中の電磁波の波長よりも小さく見積もる必要がある。
【符号の説明】
【００６９】
１００，１７０  通信シート、１１０  第１の導体層、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ  スリット、１２０  第２の導体層、１３０  絶縁体層、１４０，１５０  保護フィルム、１６０  浸出領域、２００  電磁波インターフェース、２１０  第１の電極、２２０  第２の電極、２３０  誘電体、３００  電磁波吸収体、３１０  金属テープ、４００  リーダライタ、４１０  通信ケーブル、４２０，７２０  コネクタ、５００  制御装置、６００  物品、６１０  無線タグ、７００  ネットワークアナライザ、７１０，７４０  ケーブル、７３０，７６０  端子、７５０  プローブ、８００  測定面、８１０  測定点、１０００  通信システム
【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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