JP2016105527A - 車両用窓ガラス - Google Patents
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Abstract
【課題】導電膜のアンテナ導体に対する影響を低減でき、アンテナ利得の低下を防止することができる、車両用窓ガラスを提供すること。【解決手段】ガラス板11と、前記ガラス板11に設けられた導電膜13と、前記ガラス板11の外縁であるガラス縁10と前記導電膜13の外縁である膜縁12との間の領域18内に設けられた線状導体アンテナ15とを備えた、車両用窓ガラスであって、前記導電膜13は、前記導電膜13の前記線状導体アンテナ15に対向する対向外縁部13aで開放する開放端24を有するスロット23を備えることを特徴とする、車両用窓ガラス。【選択図】図2
Description
本発明は、導電膜を備えた車両用窓ガラスに関する。
車内への熱線の進入を低減させるためや窓ガラスに生じた曇りを除去するために導電膜が全面に形成された窓ガラスが知られている。また、導電膜を窓ガラスの全面に設けると、線状導体アンテナを窓ガラスに設けるスペースがなくなるため、窓ガラスの外縁に対して導電膜の外縁を後退させることで形成された細隙にアンテナ導体を設けて、導電膜とアンテナ導体とを共存させることが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
しかしながら、窓ガラスに設けられた大面積の導体である導電膜の影響によりアンテナ導体のアンテナ利得が低下する場合がある。本発明は、導電膜のアンテナ導体への影響を低減させた車両用窓ガラスを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、ガラス板と、前記窓ガラスに設けられた導電膜とを備えた、車両用窓ガラスであって、前記導電膜は、スロットを備え、前記スロットは、前記導電膜の外縁よりも外方に位置するアンテナ導体に対向する前記導電膜の対向外縁部で開放する開放端を有することを特徴とする、車両用窓ガラスを提供するものである。
本発明によれば、アンテナ導体に対する導電膜の影響を低減できる。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、形態を説明するための図面において、方向について特に記載のない場合には図面上での方向をいうものとし、各図面の基準の方向は、記号、数字の方向に対応する。また、平行、直角などの方向は、本発明の効果を損なわない程度のズレを許容するものである。また、本発明が適用可能な窓ガラスとして、例えば、車両の前部に取り付けられるフロントガラス、車両の後部に取り付けられるリヤガラス、車両の側部に取り付けられるサイドガラス、車両の天井部に取り付けられるルーフガラスなどが挙げられる。
図1は、本発明の一実施形態である車両用の窓ガラス100の平面図である。窓ガラス100は、ガラス板11と、導電膜13と、アンテナ導体である線状導体(以下、線状導体アンテナということがある)15とを備えている。
ガラス板11は、透明又は半透明な板状の誘電体である。ガラス板11は、複数のガラス板を中間膜を介して貼り合わせた合わせガラスでもよい。
導電膜13は、透明又は半透明な導電性の膜であり、例えば、外部から到来する熱線を反射することができる導電性の熱線反射膜である。また、導電膜13は、例えば、電流が流れることによって窓ガラス100の曇りを抑える導体膜でもよく、その用途は限定されない。
導電膜13は、ガラス板11の表面に積層されて設けられてもよいし、ガラス板11の内部に積層されて設けられてもよい。導電膜13は、ガラス板11が合わせガラスの場合、合わせガラスに構成される第1のガラス板と第2のガラス板との間に挟まれて配置されてもよいし、第1のガラス板と第2のガラス板とを接合する中間膜と一方のガラス板との間に挟まれて配置されてもよい。
導電膜13は、ガラス板の表面に蒸着処理されてコーティング形成された形態でもよいし、ガラス板とは別部品である樹脂フィルム(例えば、ポリエチレンテレフタラートなど)の表面に蒸着処理されてコーティング形成された形態でもよい。
導電膜13の外縁である膜縁12は、ガラス板11の外縁であるガラス縁10からガラス板11の面内方向(内方)に所定距離だけ後退させた場所に位置している。導電膜13は車両用窓ガラスと相似形を有していてよい。車両用窓ガラスは通常台形を有しており、導電膜13も同様に台形を有している。ただし、これに限定されず、三角形、四角形などの多角形であってよい。また、導電膜13の角部は円弧で形成されていてよい。
線状導体アンテナ15は、ガラス縁10と膜縁12との間に形成された領域18内に収まるようにガラス板11に設けられたアンテナであって、平面視で導電膜13に重ならないように設けられたものである。線状導体アンテナ15の個数は、一つでも複数でもよく、図1には2つの線状導体アンテナ15が例示されている。図1では、線状導体アンテナ15は車両用窓ガラスの上辺のガラス縁10と導電膜13の膜縁12との間の左端と右端に形成されているが、中央でもよくどこに形成されていてもよい。また、車両用窓ガラスの左辺または右辺のガラス縁10と導電膜13の膜縁12との間に形成されてもよい。
線状導体アンテナ15は、線状の導体から構成されていて、例えば、ガラス板11にプリントされた導体でもよいし、ガラス板11に封入された導体(例えば、ワイヤ導体)でもよい。
線状導体アンテナ15は、板状又はフィルム状の誘電体に形成されたアンテナでもよく、この場合、線状導体アンテナ15が形成された板状又はフィルム状の誘電体がガラス板11の表面に設置される。板状の誘電体の具体例として、プリント基板、フレキシブル基板等の樹脂基板などが挙げられ、フィルム状の誘電体として、合成樹脂製フィルムなどが挙げられる。
線状導体アンテナ15は、電極16,17を介して給電される。電極16,17は、領域18内に収まるようにガラス板11に設けられた給電部である。
導電膜13は、導電膜13の外縁である膜縁12よりも外方に位置するアンテナ導体に対向する対向外縁部13aで開放する開放端24を有するスロット23を備えている。すなわち、膜縁12のうち、導電膜13の面外方向に位置する線状導体アンテナ15に対向する対向外縁部13aにスロット23を備えている。スロット23は、導電膜13を除去したまたは導電膜を形成させていない細長い部位である。スロット23は、一つでもよいし、複数のスロットで構成されていてもよい。
スロット23は、導電膜13にレーザーを照射して導電膜13を除去することで形成してよい。または、導電膜13を形成させる際にマスキングなどによりスロット部分に初めから導電膜を形成させないことで形成させてもよい。後述する副スロット及び独立スロットも同様に形成できる。
図1には、2つの線状導体アンテナ15のそれぞれに対して、5本のスロットが導電膜13に形成された形態例が示されている。複数のスロットは、それぞれ、対向外縁部13aで開放する開放端24を有している。
このように、領域18のうち、スロット23の開放端24が設けられた対向外縁部13aに対向する領域に、線状導体アンテナ15を配置することで、スロット23が導電膜13に設けられてない形態に比べて、線状導体アンテナ15に対する導電膜13の影響を低減でき、アンテナ利得の低下を防止することができる。
図2は、図1に示した窓ガラス100の一部を拡大した平面図であって、窓ガラス100が車両に搭載された状態を示したものである。窓ガラス100は、ガラス板11のガラス縁10が重なるように車体開口端41に取り付けられる。車体開口端41は、窓ガラス100が取り付けられる車体部位であり、例えば、車体に形成された窓枠のフランジ部である。
線状導体アンテナ15は、効果的にアンテナとして機能させるには、ガラス縁10と膜縁12とに挟まれた領域18内において、窓ガラス100が車体開口端41に取り付けられたときに車体開口端41と膜縁12とに挟まれる領域内に設けられるとよい。窓ガラス100が車体開口端41に取り付けられたときに、図2には、電極16,17も、車体開口端41と膜縁12とに挟まれる領域内に設けられた形態が例示されている。
線状導体アンテナ15は、車両のルーフ側の車体開口端41の近傍に配置されることが、アンテナ利得向上の点で好ましいが、車両のルーフ側とは異なる車体開口端(例えば、ピラー側の車体開口端、シャシー側の車体開口端など)の近傍に配置されてもよい。
線状導体アンテナ15は、図2の場合、アンテナエレメント15Aとアンテナエレメント15Bとを含んで構成されたアンテナである。アンテナエレメント15Aは、電極16に導電的に接続された導体であり、アンテナエレメント15Bは、電極17に導電的に接続された導体である。また、図2の場合、電極16と電極17は、対向外縁部13aに沿う方向に平行な方向に並んで配置されているが、電極16と電極17の位置関係はこれに限定されない。
線状導体アンテナ15は、膜縁12に沿う方向において、線状導体アンテナ15の一方の最も端にある第1の端部であるアンテナ端15aと、第1の端部とは反対側のもう一方の最も端にある第2の端部であるアンテナ端15bとを有している。図2の場合、アンテナ端15aは、アンテナエレメント15Aの左方向において最も端にある一端であり、アンテナ端15bは、アンテナエレメント15Bの右方向において最も端にある一端である。
開放端24は、アンテナ端15aとアンテナ端15aから最短距離にある導電膜13の膜縁12上の点12aとを通る第1の仮想線61と、アンテナ端15bとアンテナ端15bから最短距離にある導電膜13の膜縁12上の点12bとを通る第2の仮想線62とに挟まれた区域63内の対向外縁部13aに位置することが好ましい。開放端24が膜縁12のうち区域63内の対向外縁部13aに設けられることによって、線状導体アンテナ15に対する導電膜13の影響を低減でき、アンテナ利得の低下を防止することができる。なお、仮想線61,62は、仮想的に引いた線である。
スロット23は、対向外縁部13aから導電膜13の面内方向に向かって形成されている。対向外縁部13aは、導電膜13の外縁12のうちの一辺に含まれる部分である。スロット23は、アンテナ利得の低下を防止するために、例えば、開放端24から導電膜13内で閉じた先端部25まで導電膜13を直線的に除去したまたは導電膜を形成させていない縦スロット部を有することが好ましい。スロット23は、対向外縁部13aで開放する開放端24を有する複数のスロット23で構成されることが好ましい。
図2には、5本の縦スロット部23A〜23Eが例示されている。縦スロット部23A〜23Eは、開放端24を端部とする導電膜13を除去または形成させていないスロットである。縦スロット部23A〜23Eは、対向外縁部13aから離れる方向(導電膜13の面内方向)に延びるように設けられると(例えば、対向外縁部13aに沿う方向に対して直角になるように配置されると)、アンテナ利得向上の点で好ましい。また、縦スロット部23A〜23Eは、互いに平行に配置されると、アンテナ利得向上の点で好ましい。
線状導体アンテナ15が受信する電波の所定の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ0とし、スロット23が設けられた面におけるガラス波長短縮率をkとし、λg=k・λ0とする。なお、ガラス波長短縮率kは、例えば一枚のガラス板に導電膜が形成されている場合は約0.64であり、二枚のガラス板が中間膜を介して積層された合わせガラスであり、導電膜が中間膜に接する面に形成されている場合は約0.5である。この場合、対向外縁部13aと、スロット23の対向外縁部13aから最短距離で最も離れた位置との間隔は、(1/10)・λg以上であることが好ましく、(1/8)・λg以上であることが更に好ましい。なお、対向外縁部13aと、スロット23の対向外縁部13aから最短距離で最も離れた位置との間隔とは、対向外縁部13aのすべての位置において、それぞれの位置からスロット23のすべての位置まで直線で結んだ場合に最短距離になるもののうち最も長かった距離のことである。例えば、これらは、縦スロット部23A〜23Eの対向外縁部13aから離れる方向に開放端24から先端部25までの長さに相当する(図2の場合、この長さはスロット長L21に相当)。これにより、アンテナ利得の低下を効果的に防止することができる。
また、対向外縁部13aと、スロット23の対向外縁部12aから最短距離で最も離れた位置との間隔は、30mm以上であることが好ましく、40mm以上であることが更に好ましい。これにより、アンテナ利得の低下を効果的に防止することができる。なお、これらは、縦スロット部23A〜23Eの長さに相当する。
線状導体アンテナ15及び電極16,17の形態(形状,寸法など)は、線状導体アンテナ15が所定の周波数帯の電波を受信するために必要なアンテナ利得の要求値を満たすように設定されていればよい。例えば、線状導体アンテナ15が受信すべき周波数帯が地上デジタルテレビ放送帯470〜710MHzの場合、地上デジタルテレビ放送帯470〜710MHzの電波の受信に適するように、線状導体アンテナ15及び電極16,17は形成される。
縦スロット部23A〜23Eの長手方向は、例えば、対向外縁部13aに沿う方向に対して直交する方向に一致するとよいが、必ずしも一致していなくてもよく、対向外縁部13aに対する縦スロット部23A〜23Eの長手方向の角度が、5°以上90°未満であってもよい。
車両に対する窓ガラスの取り付け角度は、インピーダンスマッチングが取りやすい点及び放射効率向上の観点で、水平面(地平面)に対し、15〜90°、特には、30〜90°が好ましい。
例えば、電極17を信号線側の電極とし、電極16をアース線側の電極とした場合、電極17は、車体側に搭載された信号処理装置(例えば、アンプなど)に結線された信号線に導通可能に接続され、電極16は、車体側のグランド部位に結線された接地線に導通可能に接続される。車体側のグランド部位として、例えば、ボディーアース、電極17に接続される信号線が結線される信号処理装置のグランドなどが挙げられる。なお、電極17をアース線側の電極とし、電極16を信号線側の電極としてもよい。
線状導体アンテナ15によって受信された電波の受信信号は、一対の電極16,17に通電可能に接続された導電性部材を介して、車両に搭載された信号処理装置に伝達される。この導電性部材として、AV線や同軸ケーブルなどの給電線が用いられるとよい。
線状導体アンテナ15に電極16,17を介して給電するための給電線として、同軸ケーブルを用いる場合には、例えば、同軸ケーブルの内部導体を電極17に電気的に接続し、同軸ケーブルの外部導体を電極16に接続すればよい。また、信号処理装置に接続されている導線等の導電性部材と電極16,17とを電気的に接続するためのコネクタを、電極16,17に実装する構成を採用してもよい。このようなコネクタによって、同軸ケーブルの内部導体を電極17に取り付けることが容易になるとともに、同軸ケーブルの外部導体を電極16に取り付けることが容易になる。さらに、電極16,17に突起状の導電性部材を設置し、窓ガラス100が取り付けられる車体のフランジ部に設けられた給電部にその突起状の導電性部材が接触、嵌合するような構成としてもよい。
電極16,17の形状、及び各電極の間隔は、上記の導電性部材又はコネクタの実装面の形状や、それらの実装面の間隔を考慮して決めるとよい。例えば、正方形、略正方形、長方形、略長方形などの方形状や多角形状が実装上好ましい。なお、円、略円、楕円、略楕円などの円状でもよい。
また、線状導体アンテナ15及び電極16,17は、例えば、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを、ガラス板11の車内側表面にプリントし、焼付けて形成される。しかし、この形成方法に限定されず、銅等の導電性物質からなる、線状体又は箔状体を、ガラス板11の車内側表面に形成してもよく、ガラス板11に接着剤等により貼付してもよい。
また、電極16,17を車外側から見えなくするために、電極16,17とガラス板11との間に、ガラス板11の面に形成される隠蔽膜を設けてもよい。隠蔽膜は黒色セラミックス膜等の焼成体であるセラミックスが挙げられる。この場合、窓ガラスの車外側から見ると、隠蔽膜により隠蔽膜上に設けられている電極16,17及び線状導体アンテナ15の一部が車外から見えなくなり、デザインの優れた窓ガラスとなる。
図3〜7は、導電膜13に形成される他のスロット形態のバリエーションを示したものである。これらのスロット形態でも、アンテナ利得の低下を防止できる。
図3の場合、導電膜13は、スロット23として、開放端24を端部とし、対向外縁部13aから離れる方向に延伸する主スロット部である複数の縦スロット部と、縦スロット部に接続され、開放端を持たない副スロット部である横スロット部71を有している。横スロット部71は、その端部で縦スロット部23Dと縦スロット部23EとにT字状に交差するとともに、その中間部で縦スロット部23A,23B,23Cの中間部と十字状に交差している。横スロット部71は、対向外縁部13aに平行になるように導電膜13に形成されている。横スロット部71の数は、一又は複数あってよい。
図4の場合、導電膜13は、スロット23として、開放端24を端部とし、対向外縁部13aから離れる方向に延伸する主スロット部である複数の縦スロット部と、縦スロット部に接続され、開放端を持たない副スロット部である複数の横スロット部71,72を有している。図3に対して、横スロット部72が追加された例であり、横スロット部72は、その両端部で縦スロット部23D,23Eの先端部25と交差する。横スロット部72は、対向外縁部13aに平行になるように導電膜13に形成されている。
図5の場合、導電膜13は、スロットとして、開放端24を端部とし、対向外縁部13aから離れる方向に延伸する主スロット部である2本の縦スロット部と、縦スロット部に接続され、開放端を持たない副スロット部である1本の横スロット部73を有している。スロットは、2本の縦スロット部と1本の横スロット部によって、一方の開放端24からもう一方の開放端24まで一つのスロットで繋がって形成されている。横スロット部73は、その両端部で縦スロット部23B,23Cの先端部25と交差する。横スロット部73は、外縁部分13aに平行になるように導電膜13に形成されている。
図6の場合、導電膜13は、スロットとして、開放端24を端部とし、対向外縁部13aから離れる方向に延伸する主スロット部である2本縦スロット部と、縦スロット部に接続され、開放端を持たない副スロット部である複数の横スロット部73,74を有している。図5に対して、横スロット部74が追加された例であり、横スロット部74は、その両端部で縦スロット部23B,23Cの中間部と交差する。横スロット部74は、対向外縁部13aに平行になるように導電膜13に形成されている。横スロット部74の数は、一又は複数あってよい。
図7の場合、導電膜13は、スロットとして、開放端24を端部とし、対向外縁部13aから離れる方向に延伸する主スロット部である1本の縦スロット部と、縦スロット部に接続され、開放端を持たない副スロット部である1本の横スロット部75を有している。横スロット部75は、その片側の端部で縦スロット部23Aの先端部25と交差する。横スロット部75は、対向外縁部13aに平行になるように導電膜13に形成されている。つまり、この場合の導電膜13は、開放端24を有するL字状のスロットを備えている。これにより、スロットの低背化が可能であり、導電膜13の面内方向へのスロット長さを短くできるため、窓ガラスの見栄えが向上する。
図8の場合、導電膜13は、スロットとして、開放端24を端部とし、対向外縁部13aから離れる方向に延伸する主スロット部である複数の縦スロット部と、縦スロット部に接続され、開放端を持たない副スロット部である1本の横スロット部75を有している。横スロット部75は、その片側の端部で縦スロット部23Aの先端部25と交差し、その中間部で縦スロット部23Cの先端部25と交差する。つまり、この場合の導電膜13は、開放端24を有するF字状のスロットを有している。これにより、対向外縁部13aと、スロットの対向外縁部13aから最短距離で最も離れた位置との間隔、すなわち、縦スロット部の面内方向への長さを短くできるため、窓ガラスの見栄えが向上する。
なお、L字状スロットやF字状スロットに限らず、例えばメアンダ状スロットでも、アンテナ利得及び窓ガラスの見栄えの向上が可能である。
以上、線状導体アンテナを備える車両用窓ガラスを実施形態例により説明したが、本発明は上記の実施形態例に限定されるものではない。他の実施形態例の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
例えば、図1及び図2に例示した線状導体アンテナ15は、2つの電極16,17を給電部とする2極タイプのアンテナであるが、単極タイプのアンテナであっても、上記の配置によってアンテナ利得を増大できる。また、図1及び図2に例示した線状導体アンテナ15の形態は一例であり、他の形態の線状導体アンテナであっても、上記の配置によってアンテナ利得の低下を防止できる。
また、アンテナ導体は、線状導体15ではなく導電膜13と同様に線状よりも幅広の導電膜からなる帯状導体(以下、帯状導体アンテナということがある)であってもよい。帯状導体アンテナを形成する導電膜の材料は導電膜13と同じであってよい。この場合、導電膜13と同時に窓ガラス100に形成させることができるため生産性がよい。
またアンテナ導体は、窓ガラス100上ではなく、導電膜13の膜縁12よりも面外方向(外方)に位置していてもよい。具体的には、窓ガラス100が設置される車体部分が樹脂ハッチバックのような樹脂パネルの場合、窓ガラス100に近い樹脂パネルに設けられていてよい。また、樹脂性のスポイラ―に設けられてもよい。また、アンテナ導体は、窓ガラス100に近い側の車両のルーフに設けられていてもよい。車両のルーフに設けられる場合、アンテナ導体はポールアンテナであってもよい。このような形態の導体アンテナであっても、上記の配置によってアンテナ利得の低下を防止できる。
また、導電膜13は、開放端を有するスロットの近傍に設けられた、該スロットと接続しない独立スロット部を備えてもよい。独立スロット部は、導電膜13の外縁12で開放する開放端を有さないスロットであり、導電膜13内で閉じたスロットである。
実際の車両のフロントガラスに取り付けられた線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測結果について示す。
アンテナ利得は、線状導体アンテナ15が形成された自動車用窓ガラスを、ターンテーブル上の自動車の窓枠に水平面に対して線状導体アンテナ部分が約25°傾けた状態で組みつけて実測された。電極17に同軸ケーブルの内部導体が接続されるように、また電極16に同軸ケーブルの外部導体が接続されるようにコネクタが取り付けられていて、給電部16,17は同軸ケーブルを介してネットワークアナライザに接続された。水平方向から窓ガラスに対して全方向から電波が照射されるように、ターンテーブルを回転させた。
アンテナ利得の測定は、ターンテーブルの中心に、線状導体アンテナ15が形成された自動車用窓ガラスを組みつけた自動車の車両中心をセットして、自動車を360°回転させて行った。アンテナ利得のデータは、回転角度5°毎に、地上デジタルテレビ放送帯470〜710MHzの周波数範囲において6MHz毎に測定された。電波の発信位置とアンテナ導体との仰角は略水平方向(地面と平行な面を仰角=0°、天頂方向を仰角=90°とする場合、仰角=0°の方向)で測定した。アンテナ利得は、半波長ダイポールアンテナを基準とし、半波長ダイポールアンテナのアンテナ利得が0dBとなるように標準化した。
<測定例1>
図9は、水平偏波の電波を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。図10は、垂直偏波の電波を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。「例1」は、図2においてスロット23が導電膜13に形成されていない形態を表す。「例2」は、図2において縦スロット部23Aの1本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。「例3」は、図2において縦スロット部23A〜23Cの計3本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。「例4」は、図2において縦スロット部23A〜23Dの計5本が導電膜13に形成されている形態を表す。
図9は、水平偏波の電波を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。図10は、垂直偏波の電波を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。「例1」は、図2においてスロット23が導電膜13に形成されていない形態を表す。「例2」は、図2において縦スロット部23Aの1本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。「例3」は、図2において縦スロット部23A〜23Cの計3本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。「例4」は、図2において縦スロット部23A〜23Dの計5本が導電膜13に形成されている形態を表す。
図9及び図10に示した470〜710MHzの周波数範囲において6MHz毎に測定されたアンテナ利得について、その平均値は、単位をdBdとすると、表1のように算出された。
なお、図9及び図10において、アンテナ利得の測定時の図1,2の各部の寸法は、単位をmmとすると、
L1:80
L2:20
L3:50
L5:125
L6:15
L7:100
L8:50
L11:1
L12:21
L14:48
L15:18
L16(電極16,17ともに):12.5
L17(電極16,17ともに):11
L21(各縦スロット部のスロット長):100
L22(各縦スロット部のスロット幅):3
L23(各縦スロット部間のピッチ):50
L51:1166
L52:1104
L55:1285
L56:1402
L57:802
L58:693
L59:650
L60:757
とした。導電膜13のシート抵抗は、1.0[Ω]であった。
L1:80
L2:20
L3:50
L5:125
L6:15
L7:100
L8:50
L11:1
L12:21
L14:48
L15:18
L16(電極16,17ともに):12.5
L17(電極16,17ともに):11
L21(各縦スロット部のスロット長):100
L22(各縦スロット部のスロット幅):3
L23(各縦スロット部間のピッチ):50
L51:1166
L52:1104
L55:1285
L56:1402
L57:802
L58:693
L59:650
L60:757
とした。導電膜13のシート抵抗は、1.0[Ω]であった。
<測定例2>
図11は、水平偏波の場合を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。図12は、垂直偏波の電波を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。「例1」は、図2においてスロット23が導電膜13に形成されていない形態を表す。「例5」は、図2において縦スロット部23A〜23Eの計5本が導電膜13に形成されている形態を表す。「例6」は、図3において縦スロット部23A〜23Eの計5本及び横スロット部71の1本が導電膜13に形成されている形態を表す。「例7」は、図4において縦スロット部23A〜23Eの計5本及び横スロット部71,72の計2本が導電膜13に形成されている形態を表す。
図11は、水平偏波の場合を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。図12は、垂直偏波の電波を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。「例1」は、図2においてスロット23が導電膜13に形成されていない形態を表す。「例5」は、図2において縦スロット部23A〜23Eの計5本が導電膜13に形成されている形態を表す。「例6」は、図3において縦スロット部23A〜23Eの計5本及び横スロット部71の1本が導電膜13に形成されている形態を表す。「例7」は、図4において縦スロット部23A〜23Eの計5本及び横スロット部71,72の計2本が導電膜13に形成されている形態を表す。
図11,図12に示した470〜710MHzの周波数範囲において6MHz毎に測定されたアンテナ利得について、その平均値は、単位をdBdとすると、表2のように算出された。
なお、図11及び図12において、アンテナ利得の測定時の図3,4の各部の寸法は、図1,2の各部と共通する箇所については、上記の<測定例1>の場合と同一である。図3,4の横スロット部71は、縦スロット部23A〜23Eそれぞれの中点を通るスロットであり、図4の横スロット部72は、縦スロット部23A〜23Eそれぞれの先端部25を通るスロットである。
<測定例3>
図13は、水平偏波の場合を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。図14は、垂直偏波の電波を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。「例1」は、図2においてスロット23が導電膜13に形成されていない形態を表す。「例8」は、図2において縦スロット部23B,23Cの計2本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。「例9」は、図5において縦スロット部23B,23C及び横スロット部73の計3本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。「例10」は、図6において縦スロット部23B,23C及び横スロット部73,74の計4本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。
図13は、水平偏波の場合を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。図14は、垂直偏波の電波を照射したときの、線状導体アンテナ15のスロット形態別のアンテナ利得の実測データである。「例1」は、図2においてスロット23が導電膜13に形成されていない形態を表す。「例8」は、図2において縦スロット部23B,23Cの計2本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。「例9」は、図5において縦スロット部23B,23C及び横スロット部73の計3本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。「例10」は、図6において縦スロット部23B,23C及び横スロット部73,74の計4本のみが導電膜13に形成されている形態を表す。
図13,図14に示した470〜710MHzの周波数範囲において6MHz毎に測定されたアンテナ利得について、その平均値は、単位をdBdとすると、表3のように算出された。
なお、図13及び図14において、アンテナ利得の測定時の図5,6の各部の寸法は、図1,2の各部と共通する箇所については、上記の<測定例1>の場合と同一である。図5,6の横スロット部73は、縦スロット部23B,23Cそれぞれの先端部25を通るスロットであり、図6の横スロット部74は、縦スロット部23B,23Cそれぞれの中点を通るスロットである。
本発明は、例えば、地上波デジタルテレビ放送、UHF帯のアナログテレビ放送及び米国のデジタルテレビ放送、欧州連合地域のデジタルテレビ放送又は中華人民共和国のデジタルテレビ放送を受信する自動車用のアンテナとして利用されると好適である。その他、日本のFM放送帯(76〜90MHz)、米国のFM放送帯(88〜108MHz)、テレビVHF帯(90〜108MHz、170〜222MHz)、車両用キーレスエントリーシステム(300〜450MHz)にも利用できる。
また、自動車電話用の800MHz帯(810〜960MHz)、自動車電話用の1.5GHz帯(1.429〜1.501GHz)、GPS(Global Positioning System)、人工衛星のGPS信号1575.42MHz)、VICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System:2.5GHz)にも利用できる。
さらに、ETC通信(Electronic Toll Collection System:ノンストップ自動料金収受システム、路側無線装置の送信周波数:5.795GHz又は5.805GHz、路側無線装置の受信周波数:5.835GHz又は5.845GHz)、専用狭域通信(DSRC:Dedicated Short Range Communication、915MHz帯、5.8GHz帯、60GHz帯)、マイクロ波(1GHz〜30GHz)、ミリ波(30〜300GHz)、及び、SDARS(Satellite Digital Audio Radio Service (2.34GHz、2.6GHz))の通信に利用してもよい。
10 ガラス縁
11 ガラス板
12 膜縁
13 導電膜
13a 対向外縁部
15 線状導体アンテナ
15A,15B アンテナエレメント
15a,15b アンテナ端
16,17 電極
18 領域
23 スロット
24 開放端
25 先端部
41 車体開口端
61,62 仮想線
63 区域
71,72,73,74,75 横スロット部
100 窓ガラス
11 ガラス板
12 膜縁
13 導電膜
13a 対向外縁部
15 線状導体アンテナ
15A,15B アンテナエレメント
15a,15b アンテナ端
16,17 電極
18 領域
23 スロット
24 開放端
25 先端部
41 車体開口端
61,62 仮想線
63 区域
71,72,73,74,75 横スロット部
100 窓ガラス
Claims (10)
- ガラス板と、前記ガラス板に設けられた導電膜とを備えた、車両用窓ガラスであって、
前記導電膜は、スロットを備え、
前記スロットは、前記導電膜の外縁よりも外方に位置するアンテナ導体に対向する前記導電膜の対向外縁部で開放する開放端を有することを特徴とする、車両用窓ガラス。 - 前記アンテナ導体は、前記ガラス板の外縁と前記導電膜の外縁との間の前記ガラス板の領域内に設けられた、請求項1に記載の車両用窓ガラス。
- 前記アンテナ導体は、線状導体で構成された、請求項1または2に記載の車両用窓ガラス。
- 前記アンテナ導体は、帯状導体で構成された、請求項1または2に記載の車両用窓ガラス。
- 前記開放端は、前記外縁に沿う方向において、前記アンテナ導体の一方の最も端にある第1の端部と該第1の端部から最短距離にある前記外縁上の点とを通る第1の仮想線と、前記第1の端部とは反対側のもう一方の最も端にある前記アンテナ導体の第2の端部と該第2の端部から最短距離にある前記外縁上の点とを通る第2の仮想線とに挟まれた区域内の前記対向外縁部に位置する、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 前記スロットは、前記対向外縁部で開放する開放端を有する複数のスロットで構成された、請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 前記アンテナ導体が受信する電波の所定の周波数帯の中心周波数における空気中の波長をλ0とし、前記スロットが設けられた面におけるガラス波長短縮率をkとし、λg=k・λ0とすると、
前記対向外縁部と、前記スロットの前記対向外縁部から最短距離で最も離れた位置との間隔は、(1/10)・λg以上である、請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。 - 前記対向外縁部と、前記スロットの前記対向外縁部から最短距離で最も離れた位置との間隔は、30mm以上である、請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 前記スロットは、前記開放端を端部とし、前記対向外縁部から離れる方向に延伸する主スロット部と、前記主スロット部に接続され、前記開放端を持たない副スロット部とを備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 前記導電膜は、前記スロットの近傍に設けられた、前記スロットと接続しない独立スロット部を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
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