JP2006087055A - 窓構造，及び窓を介した無線伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する遮蔽手段を有するガラスを用いた窓構造を備え，窓が閉じた状態では，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で安定な状態で電波の伝送ができ，窓を開いた状態でも，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で電波の伝送がでる無線伝送装置を提供する。
【解決手段】電波を遮蔽する手段を有するガラスを備えた窓枠と，
窓を開閉する方向の端部であって，前記窓枠の近傍となる位置に配置されて前記電波を遮蔽する手段の１部を除去した窓部と，
前記ガラスの窓部に対向する，前記ガラスから離れた位置にそれぞれ設けた結合部とで構成される。

【選択図】 図６

Description

本発明は，建築物の窓を介して電波を伝送する無線伝送装置及びその窓の構造に関する。

従来の，建築物の窓を介して電波を伝送する装置では，窓ガラスに直接アンテナ素子を取り付けていたため，窓の開閉に伴いアンテナ素子の位置が変わったり，アンテナ素子に結合された同軸ケーブルに機械的なストレスがかかったりしていた。
また，一般のガラスには電波を遮蔽する手段が無いため，不要な電波が室内に飛び込む恐れがあった。（例えば，特許文献１参照）

実登３０２０６５８号公報

しかし，従来の建築物の窓を介して電波を伝送する装置では，窓ガラスに直接アンテナ素子を取り付けていたため，窓の開閉に伴いアンテナ素子の位置が変わったり，アンテナ素子に接続された同軸ケーブルに機械的なストレスがかかったりするといった問題があった。
また，一般のガラスには電波を遮蔽する手段が無いため，不要な電波が室内に飛び込む恐れがあるといった問題があった。
そのため，従来例のアンテナにより，例えばテレビ放送を受信する場合，受信状態が変わったりゴーストが発生したりする問題があった。
電波を遮蔽するガラスとして，金網入りガラスや，金属や金属酸化物などの電波を遮蔽する膜を用いた熱線反射ガラスが知られているが，これらをそのまま窓ガラスに使用すると，窓を閉じた状態では窓ガラスを通して室内でテレビ放送の電波を受信できないといった問題があった。

そこで本願においては，こうした問題点を解決するためになされたものであり，
その目的は，特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する遮蔽手段を有するガラスを用いた窓構造を備え，窓が閉じた状態でも，窓の外側の無線設備と窓の内側の無線設備との間で安定した電波の伝送ができる窓構造を提供することを課題とする。

他の目的は，窓が閉じた状態では窓の外側の無線設備と窓の内側のアンテナ部との間で安定な状態で電波の伝送ができ，窓を開いた状態では，特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する機能は無くなるが，窓の外側の無線設備と窓の内側のアンテナ部との間で電波の伝送ができる無線伝送装置を提供することを課題とする。

他の目的は，特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する遮蔽手段を有するガラスを用いた窓構造を備え，窓が閉じた状態では，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で安定な状態で電波の伝送ができ，窓を開いた状態では，特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する機能は無くなるが，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で電波の伝送ができる無線伝送装置を提供することを課題とする。

他の目的は，窓が閉じた状態でも開いた状態でも，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で電波の伝送ができる無線伝送装置を提供することを課題とする。
さらに，窓の開閉を妨げる事がなく，しかも，結合部に接続された同軸ケーブルに機械的なストレスを与える事も無い無線伝送装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために，請求項１の発明は
電波を遮蔽する手段を有するガラスを備えた窓枠と，
窓を開閉する方向の端部であって，前記窓枠の近傍となる位置に配置されて，前記電波を遮蔽する手段の１部を除去した窓部とで構成される。

請求項２の発明は，
電波を遮蔽する手段を有するガラスを備えた窓枠と，
窓を開閉する方向の端部であって，前記窓枠の近傍となる位置に配置されて，前記電波を遮蔽する手段の１部を除去した窓部と，
窓が閉じた状態のときに前記ガラスの窓部に対向する位置であって，前記ガラスから離れた一方側に設けたアンテナ部とで構成される。

請求項３の発明は，
電波を遮蔽する手段を有するガラスを備えた窓枠と，
窓を開閉する方向の端部であって，前記窓枠の近傍となる位置に配置されて，前記電波を遮蔽する手段の１部を除去した窓部と，
前記ガラスの窓部に対向する前記ガラスから離れた位置にそれぞれ設けた結合部とで構成される。

請求項４の発明は，
電波を遮蔽する手段を有するガラスを備えた窓枠と，
窓を開閉する方向の端部であって，前記窓枠の近傍となる位置に配置されて，前記電波を遮蔽する手段の１部を除去した窓部と，
前記ガラスの窓部に設けたアンテナ素子と，
前記ガラスの窓部に対向する，前記ガラスから離れた位置にそれぞれ設けた結合部とで構成される。

請求項５の発明は，
前記請求項1に記載の窓構造において，
前記電波を遮蔽する手段は金網または金属線，または金属や金属酸化物などの電波を遮蔽する膜で構成される。

請求項６の発明は，
前記請求項２乃至請求項４の何れかに記載の無線伝送装置において，前記電波を遮蔽する手段は金網または金属線，または金属や金属酸化物などの電波を遮蔽する膜で構成される。

請求項７の発明は，
電波を透過するガラスと，
そのガラスを介して，前記ガラスから離れた位置に対向させて設けた結合部とで構成される。

請求項１の発明によれば，
電波を遮蔽する手段を有するガラスを用いた窓構造において，前記ガラスは特定の電波を透過してそれ以外の電波を遮断するために，前記電波を遮蔽する手段の１部を除去した窓部を設け，該窓部は窓を開閉する方向の端部であって前記窓枠の近傍となる位置に配置したので，必要な電波のみをとりこみ，不要な電波が室内に飛び込まない窓構造を提供できる。

請求項２の発明によれば，
請求項１に記載の窓構造を用いて，窓が閉じた状態のときに前記ガラスの窓部に対向する位置であって，前記ガラスから離れた一方側にアンテナ部を設けて，該アンテナ部と，前記ガラスの他方側に設けられた無線設備との間で前記窓部を介して電波を伝送するので，
窓が閉じた状態では窓の外側の無線設備と窓の内側のアンテナ部との間で安定な状態で電波の伝送ができ，窓を開いた状態では，特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する機能は無くなるが，窓の外側の無線設備と窓の内側のアンテナ部との間で電波の伝送ができ，しかも，窓の開閉を妨げる事がない，電波の伝送装置を提供できる。

請求項３の発明によれば，
請求項１に記載の窓構造を用いて，窓が閉じた状態のときに前記ガラスの窓部に対向する，前記ガラスから離れた位置にそれぞれ結合部を設け，該結合部間で電波の伝送をするので，
窓が閉じた状態では窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で安定な状態で電波の伝送ができ，窓を開いた状態では，特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する機能は無くなるが，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で電波の伝送ができ，しかも，窓の開閉を妨げる事がない，無線伝送装置を提供できる。

請求項４の発明によれば，
請求項１に記載の窓構造を用いて，前記ガラスの窓部にアンテナ素子を設け，窓が閉じた状態のときに前記ガラスの窓部に対向する，前記ガラスから離れた位置にそれぞれ結合部を設け，該結合部間で電波の伝送をするので，
窓が閉じた状態では，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で安定な状態で，効率良く電波の伝送ができ，窓を開いた状態では，特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する機能は無くなるが，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で電波の伝送ができ，しかも，窓の開閉を妨げる事がない，無線伝送装置を提供できる。

請求項５の発明によれば，
前記請求項1に記載の窓構造において，前記電波を遮蔽する手段は金網または金属線，または金属や金属酸化物などの電波を遮蔽する膜であるので，
効率良く不要な電波を遮蔽でき，太陽の日射エネルギーを反射する機能も兼ね備える窓構造を提供できる。

請求項６の発明によれば，
前記請求項２乃至請求項４の何れかに記載の無線伝送システムにおいて，前記電波を遮蔽する手段は金網または金属線，または金属や金属酸化物などの電波を遮蔽する膜であるので，
効率良く不要な電波を遮蔽する無線伝送装置を提供でき，太陽の日射エネルギーを反射する機能も兼ね備える窓構造を提供できる。

請求項７の発明によれば，
電波を透過するガラスを介して，前記ガラスから離れた位置に，対向させて結合部を設け，該結合部間で電波の伝送をするので，
窓が閉じた状態でも開いた状態でも，窓の外側と内側にそれぞれ設けた結合部間で電波の伝送ができ，さらに，窓の開閉を妨げる事がなく，しかも，結合部に接続された同軸ケーブルに機械的なストレスを与える事も無い無線伝送装置を提供できる。

以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。
図１は本発明に係る窓構造の例を示し，図２乃至図６及び図７,８は前記窓構造を用いた無線伝送装置の例を示している。また，図９,１０は請求項７の無線伝送装置の例を示している。

図１に本発明に係る窓構造の例を示す。
窓１０は壁１５に固定された支持枠１７と，周りを窓枠１３で囲まれたガラス１４から構成される。ガラス１４の表面には電波を遮蔽する例えば金属または酸化金属膜１１で覆われている。窓部１２はこの電波を遮蔽する膜１１の一部を除去した部分である。
窓部１２はその形状及び寸法により，特定の電波を通してそれ以外の電波を遮断する。例えば，水平偏波を伝送する場合，図１の窓部１２は長方形に作られていて，長辺の長さが半波長となる周波数以上の電波は窓部１２を通過できるが，それより低い周波数は反射される。

図２は，本発明に係る窓構造を用いて，窓１０が閉じた状態のときに前記ガラス１４の窓部１２に対向する，前記ガラス１４から離れた一方側にアンテナ部１６を設けた無線伝送装置の例を示す。例えば図示しない室外のテレビ電波送信設備から送信された電波は，窓部１２を通過し，室内に設置されたアンテナ部１６に入力され，コネクタ１８から同軸ケーブルでテレビやＶＴＲに伝送される。図２のように，窓が閉じた状態では，受信するテレビ電波の周波数に窓部１２の寸法を合わせることにより，例えば，それより周波数の低い市民バンド用無線機やアマチュア無線の無線機などから送信される電波を遮蔽することができる。

図３は，窓を開けた状態を示す。この場合，アンテナ部１６における電波到来方向には，窓部１２が無く，また，電波を遮蔽する膜１１も無いので，必要な電波以外の電波が室内に飛び込む可能性はあるものの，必要な電波は直接アンテナ部１６で受信する事ができる。また，アンテナ部１６はガラス１４から離して壁１５に取り付けているので窓の開閉を妨げる事が無い。図４は図２のＡ−Ａ線断面図を示し，図５は図３のＢ−Ｂ線断面図を示す。

次に，本発明に係る窓構造を用いて，窓１０が閉じた状態のときにガラス１４の窓部１２に対向する，ガラス１４から離れた位置にそれぞれ結合部２０を設けた例を図６に示す。結合部２０はアンテナ部１６と同じ構造である。
例えば，室外の結合部２０−２のコネクタ１８−２には，良好な受信点に設置した図示しない屋外のアンテナで受信した信号を伝送する同軸ケーブルが接続される。室外の結合部２０−２から窓部１２へその電波が放射され，更に室内の結合部２０−１で受信され，室内に設けた受信装置へ接続される。
この動作は，室内に設けた送信装置から屋外に設置したアンテナへ信号を伝送することもできるので，携帯電話や無線ＬＡＮのリピーターとして使用できる。

図７,８は窓部１２にアンテナ素子３０を設けた例を示す。窓部１２にアンテナ素子３０を設けた場合，アンテナ素３０子の共振周波数と伝送する周波数が等しい場合は，２つの結合部２０が窓部１２のみを介して伝送するより効率よく伝送できる。
ここで用いるアンテナ素子３０は，必要な形状に加工した金属箔を薄い樹脂板に貼り付けたものや，プリント基板をエッチングして使用することができる。

図９は電波を遮蔽する膜１１が無い場合の例を示す。図１０は図９のＣ−Ｃ線断面図を示す。
なお，電波を遮蔽する膜１１は金属や金属酸化物などをガラスの表面に蒸着させたり，金属や金属酸化物などを蒸着したフィルムをガラスの表面に貼ったりして形成する。また，金属や金属酸化物などを蒸着したフィルムを２枚のガラスで挟んだ合わせガラスを使用しても良い。
また，電波を遮蔽する手段として網入りガラスや金属線を埋め込んだ線入りガラスを使用しても良い。
結合部２０の内部には必要に応じて整合回路，増幅回路周波数変換回路などを設けても良い。また，結合部２０またはアンテナ部１６と窓部１２との距離を調整することにより，それぞれの整合状態を調整することができる。
窓枠１３，支持枠１７はアルミニュームや鉄などの電気抵抗の小さい材料が望ましい。また，壁１５の材料は鉄筋コンクリートなどの電波を透過させにくいものが望ましい。

尚，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，以下に例示するように，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の構造を適宜に変更して実施することも可能である。
例えば，アンテナ素子はダイポール型，ループ型，などの形状でも良い。また，前記実施例では，電波を遮蔽する膜１１はガラス１４の片面に設けたが，ガラスの両面に対向させて設けても良い。その場合は両面の膜１１に窓部１２をそれぞれ設ける。
更に，窓部１２はスリットで構成しても良い。

本発明に係る窓構造の実施の形態の１例を示す。 本発明に係る窓構造を用いた無線伝送装置の実施の形態の１例を示す。 窓を開けた状態を示す。 図２のＡ−Ａ線断面図を示す。 図３のＢ−Ｂ線断面図を示す。 本発明に係る窓構造を用いて，結合部２０を設けた例を示す。 窓部１２にアンテナ素子３０を設けた例を示す。 図７の部分拡大図を示す。 電波を遮蔽する膜１１が無い場合の例を示す。 図９のＣ−Ｃ線断面図を示す。

符号の説明

１０…窓，１１…電波を遮蔽する膜，１２…窓，１３…窓枠，１４…ガラス，１５…壁，１６…アンテナ部，１７…支持枠，１８…コネクタ，２０…結合手段，３０…アンテナ素子

Claims (7)

1. 電波を遮蔽する手段を有するガラスを用いた窓構造において，前記ガラスは特定の電波を透過してそれ以外の電波を遮断するために，前記電波を遮蔽する手段の１部を除去した窓部を設け，該窓部は窓を開閉する方向の端部であって，前記窓枠の近傍となる位置に配置したことを特徴とした窓構造。
   
2. 請求項１に記載の窓構造を用いて，窓が閉じた状態のときに前記ガラスの窓部に対向する位置であって，前記ガラスから離れた一方側にアンテナ部を設けて，該アンテナ部と，前記ガラスの他方側に設けられた無線設備との間で前記窓部を介して電波を伝送することを特徴とした無線伝送装置。
   
3. 請求項１に記載の窓構造を用いて，窓が閉じた状態のときに前記ガラスの窓部に対向する両側の，前記ガラスから離れた位置にそれぞれ結合部を設け，該結合部間で電波の伝送をすることを特徴とした無線伝送装置。
   
4. 請求項１に記載の窓構造を用いて，前記ガラスの窓部にアンテナ素子を設け，窓が閉じた状態のときに前記ガラスの窓部に対向する両側の，前記ガラスから離れた位置にそれぞれ結合部を設け，該アンテナ素子を介して該結合部との間で電波の伝送をすることを特徴とした無線伝送装置。
5. 前記電波を遮蔽する手段は金網または金属線，または金属や金属酸化物などの電波を遮蔽する膜であることを特徴とする前記請求項1に記載の窓構造。
6. 前記電波を遮蔽する手段は金網または金属線，または金属や金属酸化物などの電波を遮蔽する膜であることを特徴とする前記請求項２乃至請求項４の何れかに記載の無線伝送装置。
   
7. 電波を透過するガラスを介して，前記ガラスから離れた位置に，対向させて結合部を設け，該結合部間で電波の伝送をすることを特徴とした無線伝送装置。

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