WO2006035489A1

WO2006035489A1 - 通信装置

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Publication number: WO2006035489A1
Application number: PCT/JP2004/014109
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Shinoda; Naoya Asamura
Original assignee: University of Tokyo NUC; Cell Cross Corp
Current assignee: University of Tokyo NUC; Cell Cross Corp
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2007-03-27
Also published as: JP4231931B2; JPWO2006035489A1

Abstract

　シート状の通信装置（１００）の第１導体層（１０１）には、複数の孔（１０３）が設けられ、第２導体層（１０２）は、第１導体層（１０１）と略平行に配置され、複数の通信素子（１０５）は、第１導体層（１０１）と、第２導体層（１０２）と、を結合し、複数の通信素子（１０５）のそれぞれは、複数の孔（１０３）のいずれかに重複なく対応付けられて、これを貫通して、第１導体層（１０１）と、第２導体層（１０２）と、を結合し、第１導体層（１０１）と、第２導体層（１０２）と、の間を伝播する電磁波によって、他の通信素子（１０５）と通信する。

Description

明細書

通信装置

技術分野

[0001] 本発明は、複数の通信素子部が相互に通信するシート状の通信装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、複数の通信素子が埋め込まれたシート状 (布状、紙状、箔状、板状など、面としての広がりを持ち、厚さが薄いもの。）の通信装置に関する技術が、本願の発明者らによって提案されている。たとえば、以下の文献では、個別の配線を形成することなぐシート状の部材 (以下「シート状体」という。）に埋め込まれた複数の通信素子が信号を中継することにより信号を伝達する通信装置が提案されている。

特許文献 1：特開 2004 - 007448号公報

[0003] ここで、 [特許文献 1]に開示される技術においては、各通信素子は、シート状体の面に格子状、三角形状、もしくは蜂の巣状の図形の頂点に配置される。各通信素子は、当該通信素子により発生された電位の変化が近傍には強ぐ遠方には減衰して伝播することを利用して、周辺に配置されている他の通信素子とのみ通信する。

[0004] この局所的な通信により通信素子間で信号を順次伝達することによって、目的とする通信素子まで信号が伝達される。また、複数の通信素子は管理機能により階層に分けられ、各階層において経路データが設定されており、効率よく最終目的の通信素子まで信号を伝達することが可能となる。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] このようなシート状体の面に略規則的に通信素子が埋め込まれ、通信素子同士がネットワークを形成して情報を伝達する通信装置にお、ては、シート状体の構成をどのようにする力、通信素子をどのように配置する力について、さまざまな要望や用途に応じるため、種々の新しい技術的提案が強く求められている。

[0006] 本発明は、このような要望に応えるもので、複数の通信素子部が相互に通信するシート状の通信装置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] 以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する

[0008] 本発明の第 1の観点に係る通信装置は、第 1のシート導体部、第 2のシート導体部

、複数の通信素子部を備え、以下のように構成する。

[0009] すなわち、第 1のシート導体部には、複数の孔が設けられる。

[0010] 一方、第 2のシート導体部は、第 1のシート導体部と略平行に配置される。

[0011] さらに、複数の通信素子部は、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、を結合する。

[0012] そして、複数の通信素子部のそれぞれは、複数の孔の、ずれかに重複なく対応付けられて、これを貫通して、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、を結合し、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、の間を伝播する電磁波によって、他の通信素子部と通信する。

[0013] また、本発明の通信装置は、以下のように構成することができる。

[0014] すなわち、第 2のシート導体部には、第 1のシート導体部に対向する面に複数の突起が設けられる。

[0015] 一方、複数の突起のそれぞれは、複数の孔の、ずれかに重複なく対応付けられて、これを貫通する。

[0016] さらに、複数の通信素子のそれぞれは、これに対応付けられた孔の周縁と、複数の突起のうち当該孔を貫通する突起と、を結合することにより、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、を結合する。

[0017] また、本発明の通信装置において、複数の通信素子部のそれぞれは、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、のそれぞれに、電極を介して接続されて、これらを結合するように構成することができる。

[0018] また、本発明の通信装置において、複数の通信素子部のそれぞれは、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、のそれぞれに、絶縁体を介して容量結合されて、これらを結合するように構成することができる。

[0019] また、本発明の通信装置において、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、の間には、当該絶縁体が充填されるように構成することができる。

[0020] また、本発明の通信装置は、以下のように構成することができる。

[0021] すなわち、複数の孔には、複数の通信素子部のいずれにも対応付けられない孔（以下、「嵌合孔」という。）が含まれ、当該嵌合孔に嵌合する他の通信機器と通信する

[0022] 一方、当該他の通信機器は、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、を結合し、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、の間を伝播する電磁波によって、複数の通信素子部の!、ずれかと通信する。

[0023] また、本発明の通信装置において、複数の通信素子部のそれぞれ、ならびに、他の通信機器は、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、のそれぞれに、絶縁体を介して容量結合されて、これらを結合するように構成することができる。

[0024] また、本発明の通信装置において、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、の間には、当該絶縁体が充填されるように構成することができる。

[0025] また、本発明の通信装置において、嵌合孔は、略円形であり、当該他の通信機器が第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、に結合される部分の形状は、当該略円形の中心を中心として円対称であるように構成することができる。

[0026] また、本発明の通信装置において、複数の通信素子部のそれぞれは、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、の電位差を電源として動作するように構成することができる。

[0027] また、本発明の通信装置において、第 1のシート導体部の第 2のシート導体部に対向する面には、シート状抵抗が接続され、当該シート状抵抗は、第 2のシート導体部力絶縁されるように構成することができる。

[0028] また、本発明の通信装置において、第 1のシート導体部と、第 2のシート導体部と、の間には、これら力絶縁されるシート状抵抗が配置されるように構成することができる。

[0029] また、本発明の通信装置において、第 1のシート導体部の第 2のシート導体部に対向する面のうち、複数の通信素子部が用いる周波数帯の電磁波が所定の割合よりも高く反射する領域には、シート状抵抗が接続されるように構成することができる。 [0030] また、本発明の通信装置において、第 1のシート導体部の第 2のシート導体部に対向する面のうち、複数の通信素子部が単位面積あたりに配置される数が所定の閾値より高い領域には、シート状抵抗が接続されるように構成することができる。

発明の効果

[0031] 本発明によれば、複数の通信素子部が相互に通信するシート状の通信装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す斜視図である。

[図 2]本発明の第 1の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。

[図 3]本発明の他の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。

[図 4]本発明の他の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。

[図 5]本発明の他の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。

[図 6]電源供給を受けるような通信素子の概要構成を示す説明図である。

[図 7]通信素子の送信回路の概要構成を示す回路図である。

[図 8]通信素子の受信回路の概要構成を示す回路図である。

[図 9]本発明の他の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。

[図 10]特殊な形状の通信装置に対して、抵抗層を設けた方が良い部位を説明する説明図である。

[図 11]本発明の他の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。

[図 12]通信素子と第 1導体層、第 2導体層とが接触して接続される場合の、他の実施例の孔付近の形状を示す断面図である。

符号の説明

[0033] 100 通信装置

101 第 1導体層

102 第 2導体層

103 孔

104 突起

105 通信素子 106 絶縁層

201 電極

202 電極

301 絶縁体

501 正端子

502 負端子

503 抵抗

504 ダイオード

505 コンデンサ

506 送信回路

507 受信回路

508 制御回路

601 pMOSトランジスタ

602 ダイオード

603 nMOSトランジスタ

701 抵抗

702 抵抗

703 コンノレータ

801 抵抗層

発明を実施するための最良の形態

[0034] 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説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。

[0035] 図 1、図 2は、本発明の第 1の実施形態に係る通信装置を説明する説明図である。

図 1は、通信装置の斜視外観図、図 2は、通信装置の断面図である。以下、本図を参照して説明する。

[0036] 本実施形態に係る通信装置 100は、シート状 (箔状、膜状)の導体である 2つの第 1 導体層 101と、第 2導体層 102と、略平行に互いに絶縁されて対向配置されており、第 1導体層 101には複数の孔 103が設けられて、る。

[0037] また、この孔 103のそれぞれを貫通するように第 2導体層 102に突起 104が配置されている。

[0038] 通信素子 105は、孔 103の近傍で第 1導体層と結合される。また、突起 104を介して、第 2導体層 102と結合される。

[0039] 通信素子 105同士は、第 1導体層 101と第 2導体層 102との間で電磁波を伝播させること〖こよって、通信を行う。

[0040] 各通信素子 105は、第 1導体層 101、ならびに、第 2導体層 102と、直接結合されるカゝ、もしくは容量結合される。

[0041] ここで、ある通信素子 105が、第 1導体層 101と第 2導体層 102との間で円柱対称な電流を供給すると、両者の間に電磁波が伝播され、他の通信素子 105にその影響が及ぶこととなり、これによつて、信号を検知することができる。

[0042] 一方、第 1導体層 101と第 2導体層 102との間には、絶縁体が充填された絶縁層 1 06が設けられている。絶縁層 106が、両者を絶縁するのである。以降、第 1導体層 1 01、第 2導体層 102、絶縁層 106の三者力もなる構成を「通信層」と呼ぶこととする。

[0043] 通信素子 105が他力電源供給を受けたり、自身が電源を内蔵している場合には不要である力第 1導体層 101と第 2導体層 102との間に一定の電圧を印加しておき、これによつて通信素子 105の動作の電源供給を行うことができる。

[0044] 円柱状の電磁場の振舞いに関する数値計算および実験によれば、第 1導体層 101 、第 2導体層 102の導電率 (抵抗率の逆数） σ、両者の間の誘電率 ε、第 1導体層 1 01と第 2導体層 102の向い合う表面間の間隔 d、信号の角周波数 ωとすると、電磁場の減衰を表すパラメータとして、

η = ά ((2 σ )/( ε ω ))^{1 2}

を考えることができる。これは、孔 103や通信素子 105の存在による信号の散乱を考慮しないとした場合に、信号の振幅力^ 倍になる距離を表す。したがって、通信装置 100の適用分野によって、このパラメータを考慮して構成設定を行う必要がある。

[0045] 図 2は、通信装置 100の第 1導体層 101と第 2導体層 102とが、通信素子 105と結合する様子の一例を示す断面図である。

[0046] 本図に示すように、通信素子 105に ίま、 2つの電極 201、 202力 ^ある。電極 201ίま、第 1導体層 101の孔 103の周辺部と直接接続される。電極 202は、第 2導体層 102 の突起 104と直接接続される。そして、第 1導体層 101と第 2導体層 102との間に電圧が印加されており、この電圧による電源供給を受けて通信素子 105が動作するのである。なお、第 1導体層 101の上方 (第 2導体層 102に対向しない面）には、通信素子 105が嵌合するように開口部を設けた絶縁体を配置してもよ！/、。

[0047] 図 3は、上記とほぼ同様であるが、突起 104の形状を変更した例を示す断面図である。

[0048] 本図に示す例では、第 2導体層 102の下面力も第 1導体層 101の上方へ向けて、湾曲するように開口部が設けられており、第 1導体層 101の孔 103に相当する部分の周辺も上方へ湾曲している。第 2導体層 102の湾曲した部分が突起 104に相当する。両者の間には絶縁体 106が配置されている。たとえていえば、これらはいずれも、ちょうど金属板に錐で力をかけて穴を開けたような形状となっており、全体として見れば、これらを密着させて重ねた構成となっている。

[0049] 電極 201は、この湾曲を覆うようなキャップ状の形状をしており、第 1導体層 101と直接接続される。電極 202は、第 2導体層 102の突起の内側に直接接続される。

[0050] 電極 201と電極 202の接点は、パネで湾曲の内側と外側力も第 1導体層 101と第 2 導体層 102とを挟むようになっており、これによつて接続が確実になる。

[0051] 図 4は、通信装置 100の第 1導体層 101と第 2導体層 102とが、通信素子 105と結合する様子の他の例を示す断面図である。

[0052] 本図に示すように、第 1導体層 101の上方 (第 2導体層 102に対向しない面）には、絶縁体 301が配置されている。したがって、通信素子 105の電極 201は第 1導体層 1

01と一種のコンデンサをなし、電極 202は第 1導体層 102と一種のコンデンサをなすことによって、容量結合する。容量結合の場合には、通信素子 105は、自身が電源を有する等の構成をとる必要がある。

[0053] 図 5は、通信装置 100の第 1導体層 101と第 2導体層 102とが、通信素子 105と結合する様子の他の例を示す断面図である。本例では、第 2導体層 102に突起 104を設けるかわりに、通信素子 105の形状が「突起」の役割を果たす。

[0054] 本図（a)に示すように、本例では、絶縁体 301は、第 1導体層 101の上方ならびに孔 103に対向する第 2導体層 102を覆うように配置される。一方、通信素子 105は、絶縁体 301で覆われた孔 103に嵌合するような形状となっている。

[0055] 孔 103は、円形をしており、電極 201は環形、電極 202は円形となっている。嵌合したときには、これらの中心が一致する。本図（b)には、通信素子 105の下面および電極 201、電極 202の様子を示す。

[0056] なお、これまでに説明した通信素子 105と同様の形状で構成し、電極 201、 202を有するコネクタを提供することによって、外部機器と本通信装置 100 (に接続された通信素子 105や同様のコネクタを使用した他の外部機器)との間で通信を行うことが可能である。

[0057] 図 6は、電源供給を受けるような通信素子 105の概要構成を示す説明図である。ただし、電源供給を受けない場合であっても、同様の構成を採用することができる。以下、本図を参照して説明する。

[0058] 本図に示す通り、通信素子 105は、正端子 501、負端子 502、抵抗 503、ダイォード 504、コンデンサ 505、送信回路 506、受信回路 507、制御回路 508を備える。なお、構成設定によっては、ダイオード 504を省略することとしても良い。

[0059] コンデンサ 505には、抵抗 503を介して充電が行われる。ダイオード 504は、通信素子 105内の電源電位 VDDが端子間電圧 OUTを下回ったときに電流が流れる状態となり、速やかに充電が行われる。 OUT < VDDである限り、ダイオード 504は高インピ一ダンス状態となるので、送信回路 506による信号の発信等を妨げることはない。このコンデンサ 505から、送信回路 506、受信回路 507、制御回路 508に動作電力が供給されることとなる。

[0060] 突起 104は円柱状の形状をしており、その半径が、通信に用いる信号の電磁波の波長よりも十分小さい場合に、通信素子 105から通信層を見たときの放射インピーダンス Zは誘導'性であり、

のような形をしている。 [0061] 放射インピーダンス Zは有限である。たとえば、 2.5GHz帯の通信を行い、層の間隔を lmm程度、突起の半径を数 mm程度としたとき、 aは 1 Ω— 10 Ω程度となる。一方、通信層は直流的には抵抗はゼロとみなせる。直流的には十分低いインピーダンスで電源供給が行える。このように、第 1導体層 101と第 2導体層 102とを用いることで、信号の伝達と電力の供給が行えることとなる。

[0062] 正端子 501と負端子 502は、電極 201と電極 202のいずれかに接続される。また、容量結合を行う場合 (第 1導体層 101と第 2導体層 102からの電源供給を受けなヽ場合）については、抵抗 503およびダイオード 504を省略し、コンデンサ 505を電源に置換すれば良い。

[0063] 制御回路 508には、より一般的な論理回路や、さらに進んで小型コンピュータなど、各種の情報処理装置を採用することができる。制御回路 508は、受信回路 507と送信回路 506とを制御して、隣り合う通信素子 105と通信を行い、ネットワークを形成する。このような通信の制御手法については、上記 [特許文献 1]に開示されている技術を適用することができるほか、後述する技術を採用することができる。

[0064] 図 7は、本実施形態における通信素子の送信回路の概要構成を示す回路図である。以下、本図を参照して説明する。

[0065] 本図に示す通り、送信回路 506は、 pMOSトランジスタ 601、ダイオード 602、 nM OSトランジスタ 603を備える。

[0066] 制御回路 508による制御は、 pMOSトランジスタ 601、 nMOSトランジスタ 603のゲート電圧を変化させることによって行う。

(1)制御回路 508は、信号を発しない状態の場合、 nMOSトランジスタ 603のゲートをチップ内でのグラウンド (VSS)電位、 pMOSトランジスタ 601のゲートを VDD電位とする。この場合、両者において、ソースドレイン間のインピーダンスは十分高い値になっており、 OUTは VDD電位にほぼ等しくなる。

(2)制御回路 508によって、 nMOSトランジスタ 603および pMOSトランジスタ 601 の両方のゲートに H (High)電位が印加されると、 OUTは L (Low)電位となる。

(3)制御回路 508によって、 nMOSトランジスタ 603および pMOSトランジスタ 601 の両方のゲートに L電位が印加されると、 OUTは H電位となる。 [0067] このように電位を変化させることによって、第 1導体層 101と第 2導体層 102との間で電磁波を発生させて、信号を伝達するのである。

[0068] なお、 nMOSトランジスタ 603と pMOSトランジスタ 601にはさまれたダイオード 602 は、出力電圧の振幅を調整するために挿入されている。ダイオード 602を設けずに、ここで両者を短絡すると、 OUTの Hレベルは電源電位、 Lレベルはチップ内の接地電位となってしまうが、ダイオード 602を挿入しておくと、その順方向電圧降下分、 L レベルの電位が高くなり、消費電力を節約できる。

[0069] なお、上記の放射インピーダンス Zの抵抗成分 αは突起 104の半径がある値よりも小さくなれば、一定値に収束していく。

[0070] 一方、放射インピーダンス Ζのリアクタンス成分 βは、突起 104の半径を小さくしていくと発散して大きくなる。

[0071] このため、突起 104が小さい場合には、そのまま駆動したのでは電圧変化のェネルギ一が有効に電磁波の波動エネルギーに変換されない場合がある。

[0072] このときには、出力に βを打ち消すインピーダンスを持つコンデンサを正端子 501 と送信回路 506の間、もしくは、負端子 502と送信回路 506の間に直列接続する。

[0073] すると、送信回路 506から見た通信層の負荷を純抵抗とすることが可能となる。この場合、最小の電圧振幅で最大のエネルギーが送出できることとなり、負荷で消費されるエネルギーはそのまま電磁波の波動エネルギーに変換される。

[0074] 送信回路 506と、正端子 501もしくは負端子 502のいずれかと、の間に直列接続されるコンデンサの最適な容量 Coptは、数値計算や実験によって求めることとする。なお、回路構成や形状によっては、インダクタンスを接続することによって、上記のように通信層を純抵抗とすることができる場合もある。この場合についても、数値計算や実験等によって値を求めることとすれば良い。

[0075] なお、通信層において、電流や電磁場は、導体の向かい合う側の表面にしか存在せず、その深さは、表皮深さ (電流振幅が 1 倍になる深さ）として、

ζ = c((2 ε )/( σ ω))^{1 2}

で与えられる。ただし cは高速である。

[0076] したがって、通信層の表面付近のみを導電率の小さな材料で置き換え、その背面に十分に導電率の大きい材料を用いれば、信号を減衰させると同時に、直流的な電力供給は十分小さい通信層抵抗を介して行うことが可能になる。

[0077] 図 8は、本実施形態における通信素子の受信回路の概要構成を示す回路図である。以下、本図を参照して説明する。

[0078] 本図に示す通り、受信回路 507は、抵抗 (rl) 701、抵抗 (r2) 702、コンパレータ 70 3を備える。受信回路 507では、抵抗 701と抵抗 702の分圧比によって、受信された電位の変化が H力 Lかの閾値を設定する。

[0079] また、コンパレータ 703の入力インピーダンスで決まる入力端子と VSSの間のインピ一ダンスの抵抗成分は、受信回路 507が吸収するエネルギーを最大化する観点からは、放射インピーダンス Zの抵抗成分ひと同程度とすることが望ましい。そして、送信回路 506の場合と同様に、通信層のリアクタンス成分 j8を打ち消すようなコンデンサを、正端子 501と受信回路 507の間に直列接続する。これによつて、受信回路 507 に流入する電力が最大となる。

[0080] このときのコンデンサの最適な容量は、送信回路 506と受信回路 507の入力線の引き回しが同一であれば、 Coptとなるが、実際には数値計算や実験によって求めることとする。

[0081] なお、通信素子 105と第 1導体層 101、第 2導体層 102とが容量結合する場合には、上記の「直列接続されるコンデンサ」が必然的に形成されることになる。

[0082] したがって、このような場合等には、コンデンサをさらに直列接続するのではなぐィンダクタンスを直列接続することによって、上記のように通信層を純抵抗とすることができる場合もある。この場合についても、数値計算や実験等によって値を求めることとすれば良い。

[0083] このように、本実施例によれば、複数の通信素子 105が相互に通信するシート状の通信装置 100を提供することができる。

[0084] さて、一般に、電磁波を用いた通信では、反射による影響を排除する必要があることが多い。これは、本実施例においても同様である。そこで、以下では、反射の影響を排除するための方策について述べる。

[0085] 上記のように、電磁場の減衰を表すパラメータ ηによれば、第 1導体層 101や第 2 導体層 102の導電率 σを小さくする (抵抗率を高くする）と、電磁波の到達距離が短くなる。したがって、反射の生じそうな場所では、第 1導体層 101や第 2導体層 102の導電率 σを小さくするために、抵抗層を設けることによって、反射を抑えることができるよつになる。

[0086] 図 2における実施例に対して、抵抗層を設けた実施例を図 9に示す。本図（a)では、抵抗層 801を第 1導体層 101に接続し、抵抗層 801と第 2導体層 102との間に絶縁層 106を設けている。本図（b)では、この逆に、抵抗層 801を第 2導体層 102に接続し、抵抗層 801と第 1導体層 101との間に絶縁層 106を設けている。他の形態においても、同様に、抵抗層 801を設けることによって、電磁波の到達距離を調整する。

[0087] 図 10は、特殊な形状の通信装置 100に対して、抵抗層 801を設けた方が良い部位を説明する説明図である。

[0088] 本図に示すシート状の通信装置 100は、 2つの大きな島を橋が繋ぐような形状となつている。本図で網カケで表示されている部分力抵抗層 801を配置すべき部位であり、それ以外の部分は、導電率 σは高いままとする。

[0089] まず、形状の辺縁部や領域の屈曲部などでは、反射が起きやす!/、。そこで、このような場所では、抵抗層を配置する。

[0090] また、本図の例では、孔 103 (図中では丸印で表記されている。 )の配置の密度も異なっている。そこで、高密度で通信素子 105が配置されうる場所についても、不要な信号の衝突を避けるために、抵抗層 801を配置して、電磁波の到達距離を短くするのである。

[0091] このような、抵抗層 801を設けるべき領域を選択するための手法としては、以下のようなものが考えられる。すなわち、抵抗層 801がない場合の模擬実験や数値解析を行って、各領域での反射の程度を調べ、その程度が所定の閾値よりも高い領域を選択する手法である。このほか、単位面積あたりの孔 103の数を調べ、これが所定の閾値より高!ヽ領域を選択しても良ヽ。

[0092] このように、抵抗層 801を設けることによって、反射による影響や信号の衝突を防止することがでさるよう〖こなる。

[0093] なお、基本構成は上記実施例と同様とした上で、突起 104と通信素子 105とを一体に構成することもできる。図 11は、そのような実施形態に係る通信装置の断面図を示すものである。

[0094] 本図に示すように、通信装置 100では、第 1導体層 101と第 2導体層 102とが床と天井、通信素子 105が柱となるように、配置されている。絶縁層 106と、部位によっては抵抗層 801とが用意されている。本例では、抵抗層 801は、第 2導体層 102に接するように配置されているが、抵抗層 801を配置する場所は上記実施例と同様に変更することができる。本例の場合には、通信素子 105は、第 1導体層 101と第 2導体層 102とから電力の供給を受けることになる。

[0095] このような態様であっても、複数の通信素子部が相互に通信するシート状の通信装置を実現することができる。

[0096] このほか、第 1導体層 101、絶縁層 106、抵抗層 801、絶縁層 106、第 2導体層 10 2のような 5層構造を採用することもできる。このような構成を採用した場合にも、 σを小さくする効果が得られる一方で、第 1導体層 101、第 2導体層 102の短絡を防止することがでさる。

[0097] また、抵抗層を導体層 101および 102の両方の表面に配置した構造、すなわち、第 1導体層 101、抵抗層 801、絶縁層 106、抵抗層 801、第 2導体層 102のような 5 層構造を採用しても、同様な効果が得られる。

[0098] 図 12は、通信素子と第 1導体層、第 2導体層とが接触して接続される場合の、他の実施例の孔付近の形状を示す断面図である。

[0099] 本図（a)に示す例は、電極 202として、ピン状の形状を採用し、突起 104の先端から中へ、電極 202のピン部分を挿入できるような窪みが用意されている。

[0100] 本図（b)に示す例は、突起 104を第 2導体層 102から延ばすのではなぐ通信素子

105から第 2導体層 101へ突起状の形状を設け、その先端に電極 202を設けて、接続を行うものである。第 1導体層 101と絶縁層 106には、通信素子 105の突起状の形状と嵌合する孔が設けられて、る。

[0101] 本図（c)に示す例は、電極 202そのものを本図（b)における突起状の形状として用いるものである。

[0102] このように、外部機器へのコネクタを含む通信素子 105と、これに嵌合する構成とについては、このような種々の形状を採用することができる。

産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明によれば、複数の通信素子部が相互に通信するシート状の通信装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の孔が設けられる第 1のシート導体部、

前記第 1のシート導体部と略平行に配置される第 2のシート導体部、

前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、を結合する複数の通信素子部

を備え、

前記複数の通信素子部のそれぞれは、前記複数の孔のいずれかに重複なく対応付けられて、これを貫通して、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、を結合し、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、の間を伝播する電磁波によって、他の通信素子部と通信する

ことを特徴とする通信装置。

[2] 請求項 1に記載の通信装置であって、

前記第 2のシート導体部には、前記第 1のシート導体部に対向する面に複数の突起が設けられ、

前記複数の突起のそれぞれは、前記複数の孔のいずれかに重複なく対応付けられて、これを貫通し、

前記複数の通信素子のそれぞれは、これに対応付けられた孔の周縁と、前記複数の突起のうち当該孔を貫通する突起と、を結合することにより、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、を結合する

ことを特徴とする通信装置。

[3] 請求項 1または 2に記載の通信装置であって、

前記複数の通信素子部のそれぞれは、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、のそれぞれに、電極を介して接続されて、これらを結合する

ことを特徴とする通信装置。

[4] 請求項 1または 2に記載の通信装置であって、

前記複数の通信素子部のそれぞれは、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、のそれぞれに、絶縁体を介して容量結合されて、これらを結合することを特徴とする通信装置。

[5] 請求項 4に記載の通信装置であって、

前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、の間には、当該絶縁体が充填される

ことを特徴とする通信装置。

[6] 請求項 1に記載の通信装置であって、

前記複数の孔には、前記複数の通信素子部のいずれにも対応付けられない孔（以下、「嵌合孔」という。）が含まれ、当該嵌合孔に嵌合する他の通信機器と通信し、当該他の通信機器は、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、を結合し、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、の間を伝播する電磁波によって、前記複数の通信素子部の、ずれかと通信する

ことを特徴とする通信装置。

[7] 請求項 6に記載の通信装置であって、

前記複数の通信素子部のそれぞれ、ならびに、前記他の通信機器は、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、のそれぞれに、絶縁体を介して容量結合されて、これらを結合する

ことを特徴とする通信装置。

[8] 請求項 7に記載の通信装置であって、

ことを特徴とする通信装置。

[9] 請求項 7または 8に記載の通信装置であって、

前記嵌合孔は、略円形であり、

当該他の通信機器が前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、に結合される部分の形状は、当該略円形の中心を中心として円対称である

ことを特徴とする通信装置。

[10] 請求項 2に記載の通信装置であって、

ことを特徴とする通信装置。

[11] 請求項 10に記載の通信装置であって、

ことを特徴とする通信装置。

[12] 請求項 11に記載の通信装置であって、

ことを特徴とする通信装置。

[13] 請求項 11または 12に記載の通信装置であって、

前記嵌合孔は、略円形であり、

ことを特徴とする通信装置。

[14] 請求項 1また 2に記載の通信装置であって、

前記複数の通信素子部のそれぞれは、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、の電位差を電源として動作する

ことを特徴とする通信装置。

[15] 請求項 14に記載の通信装置であって、

前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、のうち、一方が他方に対向する面には、シート状抵抗が接続され、当該シート状抵抗は、当該他方から絶縁される

ことを特徴とする通信装置。

[16] 請求項 14に記載の通信装置であって、前記第 1のシート導体部と、前記第 2のシート導体部と、の間には、これら力絶縁されるシート状抵抗が配置される

ことを特徴とする通信装置。

[17] 請求項 14に記載の通信装置であって、

前記第 1のシート導体部の前記第 2のシート導体部に対向する面のうち、前記複数の通信素子部が用いる周波数帯の電磁波が所定の割合よりも高く反射する領域には、シート状抵抗が接続される

ことを特徴とする通信装置。

[18] 請求項 14に記載の通信装置であって、

前記第 1のシート導体部の前記第 2のシート導体部に対向する面のうち、前記複数の通信素子部が単位面積あたりに配置される数が所定の閾値より高い領域には、シート状抵抗が接続される

ことを特徴とする通信装置。