JP2013214844A - アンテナ被覆部材、アンテナ装置及びドアハンドル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光沢を有する十分な外観品質が得られると共に、効率よく電波の送受信を行うことが可能なアンテナ被覆部材と、アンテナ装置と、ドアハンドル装置と、を提供する。
【解決手段】アンテナ１３を被覆して外部から視認されるアンテナ被覆部材１４が、外部側に配置されて可視光及び電波を透過可能な高屈折率層２１と、高屈折率層２１のアンテナ１３側に配置され、可視光及び電波を透過可能で高屈折率層２１より低い屈折率を有する低屈折率層２２と、を備え、低屈折率層２２と接する高屈折率層２１の裏面に微細凹凸構造３１が設けられ、微細凹凸構造３１が、電波を通過し且つ高屈折率層２１に外部側から入射した可視光を反射するように、多数の微細な傾斜面を含む形状を有している。
【選択図】図２

Description

本発明はアンテナを被覆するためのアンテナ被覆部材と、アンテナ被覆部材を用いたアンテナ装置並びにアンテナ被覆部材を用いたドアハンドルに関する。

従来、電波が透過可能なアンテナ被覆部材によりアンテナを覆い、外部からアンテナが視認されないように配設したアンテナ装置が種々の場所で使用されている。
例えば車両のスマートエントリーシステム等では、送信用アンテナと受信用アンテナとの一方又は双方が、外部から視認されないようにドアハンドル内に収容されている。

このようなドアハンドルでは光沢を有する外観が付与されているものが多い。例えば下記特許文献１では、ハンドル本体にアンテナ部が収容されて樹脂製のカバーで覆われており、カバーに金属光沢を備えた意匠膜が設けられている。ここでは意匠膜が金属微粒子を堆積させた金属微粒子塗装膜により形成されている。

下記特許文献２では、アンテナが外殻部材に収納されており、外殻部材の表面にスパッタリングによる金属薄膜層が形成されている。

特開２００５−１１３４７５号公報 特開２００７−１４２７８４号公報

しかしながら、従来のアンテナ装置では、金属を用いた薄膜により光沢を有する外観を得るため、薄膜の金属が不足すると外観品質が低下し、薄膜の金属が過剰に配置されると送受信される電波が薄膜で遮蔽されて減衰する。そのため外観品質を確保しつつ効率よく電波の送受信を行うことが困難であった。

そこで本発明は、光沢を有する十分な外観品質が得られると共に、効率よく電波の送受信を行うことが可能なアンテナ被覆部材を提供することを第１の目的とし、このアンテナ被覆部材を用いたアンテナ装置を提供することを第２の目的とし、さらに、このアンテナ装置を用いたドアハンドル装置提供することを第３の目的とする。

上記第１の目的を達成する本発明のアンテナ被覆部材は、アンテナを被覆するアンテナ被覆部材であり、外部側に配置されて可視光及び電波を透過可能な高屈折率層と、高屈折率層のアンテナ側に配置され、可視光及び電波を透過可能で高屈折率層より低い屈折率を有する低屈折率層と、を備え、低屈折率層と接する高屈折率層の裏面に微細凹凸構造が設けられ、微細凹凸構造が、電波を通過し且つ高屈折率層に外部側から入射した可視光を反射するように、多数の微細な傾斜面を含む形状で成っている。

微細凹凸構造には、略同一形状のパターンが面方向に繰り返し設けられているのがよい。
低屈折率層よりアンテナ側に電波を透過可能で可視光を遮光可能な遮光層を備えていてもよい。低屈折率層は空気からなるのが好適である。

上記第２の目的を達成する本発明のアンテナ装置は、アンテナと、アンテナを収容した収容体と、収容体に装着され、アンテナを被覆して外部から視認されるアンテナ被覆部材と、を備えていて、このアンテナ被覆部材が、外部側に配置されて可視光及び電波を透過可能な高屈折率層と、高屈折率層のアンテナ側に配置され、可視光及び電波を透過可能で高屈折率層より低い屈折率を有する低屈折率層と、を備え、低屈折率層と接する高屈折率層の裏面に微細凹凸構造が設けられ、この微細凹凸構造は、電波を通過し且つ高屈折率層に外部側から入射した可視光を反射するように、多数の微細な傾斜面を含む形状を呈している。

上記第３の目的を達成する本発明のドアハンドル装置は、ドア本体に配設されたハンドル本体を有し、ハンドル本体に上述のようなアンテナ装置が装着されたドアハンドル装置であり、ドア本体側にアンテナが配設され、アンテナの車幅方向外側にアンテナ被覆部材が配設されている。

本発明によれば、アンテナを覆うアンテナ被覆部材が、外部側の高屈折率層とアンテナ側の低屈折率層とを有し、低屈折率層と接する高屈折率層の裏面に多数の微細な傾斜面を含む形状の微細凹凸構造が設けられている。これにより外部から入射した可視光の多くは微細凹凸構造により外部へ反射される。そのためアンテナが外部から視認されることが防止され、さらにアンテナ被覆部材が外部から光沢を有して視認されることができる。

その際、光沢を有する外観が微細凹凸構造により得られるため、金属層により光沢を得るものと異なり、電波がアンテナ被覆部材により減衰されることがない。また電波が可視光に比べて格段に波長が大きいため、微細凹凸構造が設けられていてもアンテナ被覆部材を透過してアンテナで確実に電波の送受信を行うことができる。

その結果、アンテナが外部から視認されることが防止できて光沢を有する優れた外観品質が得られ、しかもアンテナにより電磁波の送受信を効率よく行うことができるアンテナ被覆部材、アンテナ装置、ドアハンドル装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係り、アンテナ被覆部材及びアンテナ装置を適用したドアハンドル装置の側面図である。 本発明の実施形態に係るドアハンドル装置を示す図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係るドアハンドル装置の部分拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態における微細凹凸構造の一例を示す部分拡大斜視図である。 本発明の実施形態における微細凹凸構造の作用を説明する模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。ここではアンテナ被覆部材を備えたアンテナ装置が、車両用のスマートエントリーシステムを構成するドアハンドル装置に適用された例を用いて説明する。

図１及び図２に示すように、このドアハンドル装置１０は、使用者が把持してドアを開閉させるものであり、ドア本体に配設されたハンドル本体１１を有し、ハンドル本体１１にアンテナ装置が装着されている。

ハンドル本体１１は、ドア本体への固定部１１ａと、固定部１１ａと連続して車両前後方向に延びる把持部１１ｂとを有する。把持部１１ｂには、車幅方向の内側となるドア本体側に凹形状の収容部１１ｃが設けられ、その開口部が裏面カバー１２により閉止されている。収容部１１ｃはアンテナ１３を収容するもので、このハンドル本体１１はアンテナ装置の収容体を構成している。

このアンテナ装置としてのドアハンドル装置１０は、収容部１１ｃに配設されたアンテナ１３と、アンテナ１３の車幅方向外側に装着されたアンテナ被覆部材１４とを備える。アンテナ被覆部材１４は収容部１１ｃの外表面及び内部のアンテナ１３を被覆して、外部から視認される位置に装着されている。

このアンテナ被覆部材１４は、車幅方向外側となる外部側に配置された高屈折率層２１と、高屈折率層２１の車幅方向内側となるアンテナ１３側に配置された低屈折率層２２と、を備えている。

高屈折率層２１は、ハンドル本体１１の長手方向に延びて板状に形成されている。内側の上下方向両側縁にはハンドル本体１１に固定するための固定用突部２３が長手方向に連続して設けられ、上下の固定用突部２３間にはハンドル本体１１の表面と離間して配置されるように凹ませた凹面部２４が設けられている。

高屈折率層２１の裏面となる凹面部２４の表面には、図３に示すように、微細凹凸構造３１が設けられている。また高屈折率層２１の外部側表面は平滑な面となっている。

この高屈折率層２１は、可視光及び電波が透過可能で可視光の屈折率が低屈折率層２２よりも高い材料により形成されている。高屈折率層２１を構成する材料としては、透明材料が好ましく、可視光透過率が高いほどよい。例えばポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の樹脂を用いてもよい。

低屈折率層２２は高屈折率層２１の裏面に接して設けられており、可視光及び電波を透過可能で、可視光の屈折率が高屈折率層２１よりも低い材料により構成されている。低屈折率層２２の材料としては透明材料が好ましく、樹脂等の固体によって構成してもよいが、高屈折率層２１に対して屈折率が低い程好ましという理由で、例えば空気、二酸化炭素、ヘリウム等の各種の気体、減圧状態の気体、真空などによって構成するのが好適である。この実施形態では空気により構成されている。

低屈折率層２２よりアンテナ１３側に配置されたハンドル本体１１は、電波を透過可能であって可視光を遮光可能な材料から形成されている。ここでは無彩色又は有彩色の不透明な樹脂等により形成されている。不透明とは可視光が不透過であればよい。

微細凹凸構造３１は、高屈折率層２１の低屈折率層２２と接する位置に設けられている。この微細凹凸構造３１は、図５に示すように、電波を透過し且つ高屈折率層２１の外部側から入射した可視光を反射する多数の微細な傾斜面３３を含む形状を有する。傾斜面３３では、外部から高屈折率層２１に入射した可視光が裏面の微細凹凸構造３１が形成されている界面に到達した際、より多くの可視光を反射できるのがよい。特に界面に到達した光が高屈折率層２１と低屈折率層２２との屈折率差に基づいてより広い入射角で全反射条件を満足できる傾斜面３３であれば好適である。互いに隣接する傾斜面３３間には平滑な面を有しないのが好ましい。

本実施形態の微細凹凸構造３１には、略同一形状のパターン３５が面方向に繰り返し設けられている。各パターン３５はそれぞれ凸形状であってもよく、凹形状であってもよい。繰り返しパターン３５の寸法は、例えばピッチを１〜５００μｍとしてもよい。

特に限定されるものではないが、微細凹凸構造３１の具体的な例としては、以下のようなものが挙げられる。
図４（ａ）に示すように、各パターン３５を直線的に延びるＶ溝又はＵ溝とし、各溝が互いに隣接して配置した微細凹凸構造３１を構成してもよい。
図４（ｂ）に示すように、各パターン３５を正面視で互いに隣接する六角形形状にし、各パターン３５の表面が低屈折率層２２側へ膨出した凸レンズ形状としてもよい。この場合、各パターン３５の表面が高屈折率層２１内に凹んだ凹レンズ形状とすることもできる。

図４（ｃ）に示すように、各パターン３５を互いに隣接する四角錐形状としてもよく、図４（ｄ）に示すように、各パターン３５を互いに隣接する六角錐形状としてもよい。これらの角錐形状も、低屈折率層２２側へ突出した形状としても、高屈折率層２１内に凹んだ形状としてもよい。

次に、このようなドアハンドル装置１０の動作について説明する。
まず外部から可視光が照射される環境下では、アンテナ被覆部材１４が視認される。このとき、図５に示すように、外部からアンテナ被覆部材１４の高屈折率層２１に入射した可視光Ｌ１は、微細凹凸構造３１の傾斜面３３に到達し、高屈折率層２１と低屈折率層２２との界面となる傾斜面３３において反射される。この反射光が、更に他の傾斜面３３で反射されることで、再び高屈折率層２１から外部へ放射される。そのため外部からはアンテナ被覆部材１４が恰も金属のように光沢を有して視認される。

一方、スマートエントリーシステムが稼働してアンテナ１３から電波Ｌ２が発信されると、アンテナ１３からの電波Ｌ２はハンドル本体１１を透過し、アンテナ被覆部材１４の低屈折率層２２及び高屈折率層２１を透過する。このとき低屈折率層２２側から高屈折率層２１側へ伝搬する電波Ｌ２は界面の微細凹凸構造を透過して高屈折率層２１から外部へ放射される。この電波Ｌは使用者が携帯する電子キー等で受信され、これに応じた信号が電子キー等から発信される。そして図示しない例えばドアミラー等に配置された受信用のアンテナで受信されて使用者が接近したことを検知し、ドアロック装置が作動する。

次に、以上のようなアンテナ被覆部材１４を備えたドアハンドル装置１０の作用効果について説明する。
このドアハンドル装置１０では、アンテナ被覆部材１４が外部側の高屈折率層２１とアンテナ１３側の低屈折率層２２とを有し、低屈折率層２２と接する高屈折率層２１の裏面に多数の微細な傾斜面３３を含む形状を有する微細凹凸構造３１が設けられている。これにより外部から入射した可視光の多くは微細凹凸構造３１により外部へ反射される。そのためアンテナ１３が外部から視認されることが防止され、さらにアンテナ被覆部材１４が外部から光沢を有して視認されることができる。

その際、光沢を有する外観が微細凹凸構造３１により得られるため、金属層により光沢を得るものと異なり、電波がアンテナ被覆部材１４により減衰されることがない。また可視光に比べて格段に波長が大きい電波のため、微細凹凸構造３１が設けられていてもアンテナ被覆部材１４を透過でき、アンテナ１３による電波の送受信が可能である。
その結果、アンテナ１３が外部から視認されることが防止でき、光沢を有する優れた外観品質が得られ、しかもアンテナ１３により電磁波の送受信を効率よく行うことができる。

このアンテナ被覆部材１４を備えたドアハンドル装置１０では、微細凹凸構造３１に略同一形状のパターンが面方向に繰り返し設けられているので、アンテナ被覆部材１４の広い範囲で略均等に反射光を放射するでき、より優れた外観品質を得ることができる。
また低屈折率層２２よりアンテナ１３側に、電波を透過可能で可視光を遮光可能なハンドル本体１１を備えているので、アンテナ１３が外部から視認されることをハンドル本体１１により確実に防止できる。しかも外部からの可視光が高屈折率層２１と低屈折率層２２との接触界面で反射するため、アンテナ被覆部材１４に覆われたハンドル本体１１の表面が外部から視認されることを防止でき、より優れた外観品質が得られる。
さらに、低屈折率層２２が空気からなるため、高屈折率層２１と高屈折率層２１に接する低屈折率層２２とを容易に設けることができ、製造が容易である。

なお上記実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば上記では、アンテナ被覆部材１４やアンテナ装置を車両用のスマートエントリーシステムを構成するドアハンドル装置に適用した例について説明したが、特に限定されるものではなく、電波を送信又は受信するためのアンテナを用いた各種の装置に適用できる。

また上記実施形態では、発信用のアンテナを収容した例について説明したが、受信用のアンテナを配置し、或いは発信用と受信用とのアンテナを配置することも可能である。その場合であっても、上記と何ら異なることなく、同様の構成とすることで、同様の作用効果を得ることが可能である。

１０ ドアハンドル装置
１１ ハンドル本体（収容体）
１１ａ 固定部
１１ｂ 把持部
１１ｃ 収容部
１２ 裏面カバー
１３ アンテナ
１４ アンテナ被覆部材
２１ 高屈折率層
２２ 低屈折率層
２３ 固定用突部
２４ 凹面部
３１ 微細凹凸構造
３３ 傾斜面
３５ パターン

Claims (6)

1. アンテナを被覆するアンテナ被覆部材であり、
   外部側に配置されて可視光及び電波を透過可能な高屈折率層と、該高屈折率層の上記アンテナ側に配置され、可視光及び電波を透過可能で上記高屈折率層より低い屈折率を有する低屈折率層と、を備え、
   上記低屈折率層と接する上記高屈折率層の裏面に微細凹凸構造が設けられ、
   該微細凹凸構造が、上記電波を通過し且つ上記高屈折率層に上記外部側から入射した可視光を反射するように、多数の微細な傾斜面を含む形状を有する、アンテナ被覆部材。
2. 前記微細凹凸構造には、略同一形状のパターンが面方向に繰り返し設けられている、請求項１に記載のアンテナ被覆部材。
3. 前記低屈折率層より上記アンテナ側に、電波を透過可能で可視光を遮光可能な遮光層を備えた、請求項１又は２に記載のアンテナ被覆部材。
4. 前記低屈折率層は空気からなる、請求項１乃至３の何れかに記載のアンテナ被覆部材。
5. アンテナと、該アンテナを収容した収容体と、該収容体に装着され、上記アンテナを被覆して外部から視認される請求項１乃至４の何れかに記載のアンテナ被覆部材と、を備えたアンテナ装置。
6. ドア本体に配設されたハンドル本体を有し、該ハンドル本体に請求項５に記載のアンテナ装置が装着されたドアハンドル装置であり、上記ドア本体側に前記アンテナが配設され、該アンテナの車幅方向外側に前記アンテナ被覆部材が配設されている、ドアハンドル装置。

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