JP2009137455A - 乗用移動体用窓 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 円の一部を切り欠いた円弧状の導電性を有する線材15が格子状に繰り返し配置されるとともに、円弧状の線材15の端部は、隣接する円弧状の線材15の中央部近傍に接続されるメッシュ層12が設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
特に、操縦者が外部を視認するために必須な窓は、電磁波の透過性が高い材料を用いて形成されているとともに、制御機器が窓の近くに配置されているため、電磁波を遮蔽する必要性が高かった。電磁波の遮蔽方法には、電磁波の吸収や反射などが挙げられ、特に電磁波を反射させる場合には、入射方向とは異なる方向に反射させたいという要望があった。
ここで数GHz帯の電磁波は、例えば、携帯電話などの無線通信や、一部のレーダなどに用いられている。
特に、円形状の繰り返しから構成されるメッシュパターンは、パターンを構成する導電材の線の配置密度がばらつきやすく、操縦者等の搭乗者にムラとして視認されやすいという問題があった。
しかしながら、メッシュパターンのピッチを短くすると、光がメッシュパターンにより回折される光条効果が発生するという問題があった。つまり、点状の光源を視た場合に、メッシュパターンに応じた光の帯が光源の回りに見え、外景が視認できない領域が発生するという問題があった。
特に、多角形状の繰り返しから構成されるメッシュパターンは、多角形状の辺を構成する線の側面が光の反射面となるため、上述の光の帯が発生しやすく、外景が視認できない領域が発生するという問題があった。
本発明の乗用移動体用窓は、円の一部を切り欠いた円弧状の導電性を有する線材が格子状に繰り返し配置されるとともに、前記円弧状の線材の端部は、隣接する円弧状の線材の中央部近傍に接続されるメッシュ層が設けられていることを特徴とする。
つまり、線材が多角形を形成するように配置されている場合には、多角形に応じた所定方向のみに光の回折が発生するため、外景が視認できない領域が発生しやすい。一方、円の一部を切り欠いた円弧状に線材を配置した場合には、全ての方向に光の回折が発生するため、上述の場合と比較すると外景が視認できない領域の発生が抑制される。
その一方、円弧状の線材の端部を、隣接する円弧状の線材の中央部付近に接続させるパターンを有する本発明のメッシュ層では、上記隙間の形状が、1つのパターンで構成されるため、線材の配置密度が比較的一定になりやすい。そのため、円を並べる等のパターンを有するメッシュ層と比較して、上記パターンそのものの視認が抑制される。
上記発明においては、前記メッシュ層における前記円弧状の線材は、約0.3mmから約0.4mmまでの範囲内のピッチ間隔で繰り返し配置されていることがより望ましい。
一方、ピッチ間隔を約0.5mmより好ましくは約0.4mmより狭くすることで、線材の配置密度のばらつきがムラとして知覚されにくくなる。
言い換えると、円弧の直径は、ピッチ間隔に対して約8/7倍から約√2倍の範囲の値であることが望ましい。
反射防止処理としては、線材の表面の色を艶のない黒色とする黒化処理、例えば、銅から形成された線材の表面に化学的な処理を施して、その表面の色を黒色化する黒化処理などが挙げられる。
反射防止処理が施される範囲としては、断面が略矩形の上記線材表面における三つの面や、全周面などを例示することができる。
本実施形態では、本発明の乗用移動体用窓を航空機におけるパイロットが搭乗するコクピットに用いられるキャノピー(乗用移動体用窓)1に適用して説明するが、コクピットのキャノピーに限られることなく、客室であるキャビンの窓に適用してもよく特に限定するものではない。さらに、上述のように航空機の窓に適用してもよいし、新幹線などの鉄道車両の窓や、艦艇などの船舶の窓に適用してもよく、特に限定するものではない。
キャノピー1は、コクピットの一部、少なくとも前面を構成するものであって、透光性を有する部材を用いて構成されるものである。パイロットが外景を視認する際には、キャノピー1を介して視認することとなる。
キャノピー1には、図1に示すように、透光性を有する部材から構成された窓部2と、窓部2を支持するフレーム3と、が設けられている。
本実施形態では、フレーム3として公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
窓部2は、キャノピー1のうちの透光性を有する部分であり、パイロットが外景を視認する際には窓部2を介して視認する。
窓部2には、図2に示すように、透光性の高い材料、例えばアクリルなどの透明樹脂を用いて形成された基材11と、電磁波をシールドするメッシュ層12と、メッシュ層12を保護する保護層13と、が設けられている。
本実施形態の基材11としては、公知の透光性を有する材料や構成等を用いることができ、特に限定するものではない。
メッシュ層12は、本実施形態の特徴部であって、キャノピー1に入射した電磁波を反射し、シールド性を発揮する部分である。
メッシュ層12は、図3および図4に示すように、導電性を有する材料、例えば銅の薄膜から形成された線材15から形成された層であって、後述する形状の線材15が格子状に繰り返し配置され、網目状とされた層である。
線材15は、図5に示すように、断面が略矩形状に形成され、その表面には黒化処理層16が形成されている。
黒化処理層16は光の反射を防止する反射防止処理が施された艶のない黒色の層であって、例えば、線材15を酸化処理することにより形成されている。黒化処理層16は、図5に示すように、略矩形状の線材15における全周面に形成されていてもよいし、外景と対向する面の除く三つの面にのみ形成してもよく、特に限定するものではない。
なお、線材15を形成する導電性を有する材料としては、上述の銅のほかに、金や、銀や、ニッケルなども例示することができ、特に限定するものではない。
8/7≦2R/D≦√2 ・・・(1)
2R=(√2)D ・・・(2)
2R=(8/7)D ・・・(3)
このように、ピッチ間隔Dを約200μm(約0.2mm)より好ましくは約300μm(約0.3mm)より広くすることで、メッシュ層12における光の回折が発生しにくくなり、外景が視認できない領域の発生を抑制することができる。
一方、ピッチ間隔Dを約500μm(約0.5mm)より好ましくは約400μm(約0.4mm)より狭くすることで、線材15の配置密度のばらつきがムラとして知覚されにくくなる。
なお、右に隣接する円との交点が複数の場合には上側の交点において円を円弧に分割し、下に隣接する円との交点が複数の場合には左側の交点において円を円弧に分割している。
エッチングによる形成方法では、まず、銅箔などの導電性を有する金属の薄膜に対して、化学エッチングなどにより、上述のパターンを有する線材15を形成し、その後、線材15を基材11に貼り付けることにより、メッシュ層12が形成される。
なお、基材11が曲面を有する場合には、最初に平らな基材11を準備し、基材11にめっきのタネを塗布した後、または、エッチングなどによりめっきタネを上述のパターンに形成した後に、基材11を曲げ加工してもよい。
外部または内部からキャノピー1に入射した電磁波は、基材11または保護層13を透過してメッシュ層12に入射する。メッシュ層12に入射した電磁波は、メッシュ層12においてその大半が反射される。
このとき、電磁波はメッシュ層12に対する入射角に対応する角度で反射されるため、電磁波がメッシュ層12に対して垂直に入射した場合を除き、電磁波の入射方向に反射される電磁波が大幅に削減される。つまり、電磁波に対するステルス性が高くなる。
言い換えると、隣り合う線材15の間隔の大小が、例えば線材15が円状に配置された場合と比較して、小さくなる。そのため、キャノピー1を介して外景を視認する操縦者等に、線材15の配置密度のばらつきがムラとして視認されにくくなる。
上記表におけるCからEまでは、比較評価の対象となる他のパターンを有するメッシュ層である。具体的には、図6に示す、正方形が約300μmのピッチ間隔で繰り返し配置されたものがCであり、図7に示す、円形が約900μmのピッチ間隔で重なるように繰り返し配置されたものがD1であり、同じく約500μmのピッチ間隔で重なるように繰り返し配置されたものがD2である。一方、図8に示す、円形が約500μmのピッチ間隔で隣接するように繰り返し配置されたものがEである。
比較評価の結果、本実施形態に係るメッシュ層12(A1からB2)は○か△であり、比較対象のメッシュ層(CからE)は×であり、視認性に関する効果が確認される。
メッシュのないキャノピーが、この評価の基準(◎)として用いられている。
評価の基準であるITOコーティングが施されたキャノピーの光透過率は約80%であることから、評価に用いられた全てのメッシュ層(A1からE)は、比較的良好な光透過特性を有すると判断される。
つまり、線材15が多角形を形成するように配置されている場合には、多角形に応じた所定方向のみに光の回折が発生するため、外景が視認できない領域の発生が発生しやすい。一方、本実施形態のキャノピー1のように、円の一部を切り欠いた円弧状に線材15を配置した場合には、全ての方向に光の回折が発生するため、上述の場合と比較すると外景が視認できない領域の発生を抑制することができる。
その一方、円弧状の線材15の端部を、隣接する円弧状の線材15の中央部付近に接続させるパターンを有する本実施形態のメッシュ層12では、上記隙間の形状が、1つのパターンで構成されるため、線材15の配置密度が比較的一定になりやすい。そのため、円を並べる等のパターンを有するメッシュ層と比較して、上記パターンそのものの視認を抑制することができる。
11 基材
12 メッシュ層
13 保護層
15 線材
Claims (7)
- 円の一部を切り欠いた円弧状の導電性を有する線材が格子状に繰り返し配置されるとともに、前記円弧状の線材の端部は、隣接する円弧状の線材の中央部近傍に接続されるメッシュ層が設けられていることを特徴とする乗用移動体用窓。
- 前記メッシュ層における前記円弧状の線材は、約0.2mmから約0.5mmまでの範囲内のピッチ間隔で繰り返し配置されていることを特徴とする請求項1記載の乗用移動体用窓。
- 前記メッシュ層における前記円弧状の線材は、約0.3mmから約0.4mmまでの範囲内のピッチ間隔で繰り返し配置されていることを特徴とする請求項1記載の乗用移動体用窓。
- 前記円弧状の線材における円弧の半径は、前記ピッチ間隔に対して約0.5倍から約0.75倍の範囲の値であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の乗用移動体用窓。
- 前記線材の周囲に反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の乗用移動体用窓。
- 透光性を有するとともに、前記メッシュ層を間に挟んで支持する基材および保護層が設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の乗用移動体用窓。
- 導電性を有する線材が格子状に繰り返し配置されるとともに、前記線材の周囲に反射防止処理が施されたメッシュ層が設けられていることを特徴とする乗用移動体用窓。
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