JP2018113587A

JP2018113587A - 窓ガラス

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Publication number: JP2018113587A
Application number: JP2017002868A
Authority: JP
Inventors: 浩輔田中; Kosuke Tanaka; 徳田　健己; Takemi Tokuda; 健己徳田
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2017-01-11
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2037-01-11
Also published as: EP3570370B1; JP6868396B2; WO2018131647A1; EP3570370A1; EP3570370A4; CN110168805A

Abstract

【課題】デフォッガ及びアンテナを用いて受信性能をさらに向上することができる、窓ガラスを提供する。
【解決手段】本発明の窓ガラスは、ガラス板１と、ガラス板１上に形成された１対のバスバー２１ａ、２１ｂ及び１対のバスバー２１ａ、２１ｂを連結する複数の水平加熱線を有するデフォッガ２と、ガラス板１上に形成されたアンテナ３と、を備える。アンテナ３は、第１給電部３１と、第１給電部３１から延びる第１アンテナエレメント３３と、第２給電部３２と、第２給電部３２から延びる第２アンテナエレメント３４と、を備える。第１アンテナエレメント３３及び第２アンテナエレメント３４により、第１メディアの周波数域の電波を受信するように構成され、第１アンテナエレメント３３及び第２アンテナエレメント３４は、ともにデフォッガ２と容量結合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、窓ガラス及びこれを備えたバックドアに関する。

自動車に取り付けられる車両用の窓ガラス（特に、リアガラス）の表面には、結露又は氷結を除去するためのデフォッガ、及び所定の電波を受信するためのアンテナ等が設けられることがある。デフォッガは、窓ガラスの水平方向全体に亘って延びる複数の水平加熱線を有している。また、アンテナとしては、例えば、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcasting。以下、「ＤＡＢ」と称する）の放送を受信するためのＤＡＢアンテナ素子が用いられることがあり、特許文献１では、ＤＡＢアンテナ素子をデフォッガとともに設けた車両用の窓ガラスが提案されている。そして、このＤＡＢアンテナ素子は、デフォッガと容量結合をしており、デフォッガもアンテナの一部として利用することで、受信性能を向上している。

国際公開第２０１６／１９００６４号公報

しかしながら、デフォッガを利用した受信性能の向上には改良の余地があり、さらなる受信性能の向上が要望されていた。また、このような問題は、ＤＡＢに限らず、他のメディアの受信においても共通する問題である。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、デフォッガ及びアンテナを用いて受信性能をさらに向上することができる、窓ガラス及びこれを備えたバックドアを提供することを目的とする。

本発明に係る窓ガラスは、ガラス板と、前記ガラス板上に形成された１対のバスバー、及び前記１対のバスバーを連結する複数の水平加熱線を有するデフォッガと、前記ガラス板上に形成されたアンテナと、を備え、前記アンテナは、第１給電部と、前記第１給電部から延びる第１アンテナエレメントと、第２給電部と、
前記第２給電部から延びる第２アンテナエレメントと、を備え、前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントにより、第１メディアの周波数域の電波を受信するように構成され、前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントは、ともに前記デフォッガと容量結合している。

なお、本発明における「水平」とは、車両の設置面と概ね平行な方向を意味する。したがって、「水平」は必ずしも厳密な方向を示すものではなく、例えば、「水平」と称しても、車両の設置面と厳密に平行ではなく、多少傾いていてもよいこととする。そして、この「水平」の意味は、本明細書において同じである。

上記窓ガラスにおいて、前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントは、前記デフォッガの異なる部位において、それぞれ容量結合させることができる。

上記窓ガラスにおいて、前記デフォッガは、いずれかの前記水平加熱線から延びる補助エレメントを有しており、前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントのいずれか一方は、前記補助エレメントと容量結合させることができる。

上記窓ガラスにおいて、前記補助エレメントは、前記水平加熱線のうち、最上部または最下部の水平加熱線から延びており、前記デフォッガは、少なくとも前記補助エレメントが接続された前記最上部または最下部の水平加熱線を含む複数の前記水平加熱線と交差する第１垂直エレメントを備えており、前記第１垂直エレメントと前記補助エレメントとの距離が１００ｍｍ以下であるものとすることができる。

上記窓ガラスにおいて、前記デフォッガは、前記第１垂直エレメントよりも前記第１給電部または第２給電部側に配置され、複数の前記水平加熱線と交差する第２垂直エレメントを備えており、前記第１垂直エレメントと第２垂直エレメントとの距離をＬ、前記ガラス板の波長短縮率をα、前記第１メディアの周波数域に対応する最短波長をλとしたとき、Ｌ≦α・λ／２を充足するものとすることができる。

上記窓ガラスにおいて、前記第２給電部を接地させることができる。

上記窓ガラスにおいて、前記第１メディアは、ＤＡＢとすることができる。

本発明に係るバックドアは、上述したいずれかの窓ガラスと、前記窓ガラスが取り付けられる窓用開口部を有し、当該窓ガラスを支持する樹脂製のカバー部材と、を備えている。

本発明に係る窓ガラスによれば、受信性能をさらに向上することができる。

本発明に係る車両用窓ガラスの一実施形態が実装された自動車のリアガラスの正面図である。図１に係る窓ガラスの他の例を示す正面図である。実施例１に係る窓ガラスのモデルを示す図である。比較例１に係る窓ガラスのモデルを示す図である。比較例２に係る窓ガラスのモデルを示す図である。実施例１及び比較例１、２の受信性能を示すグラフである。実施例２に係る窓ガラスのモデルを示す図である。実施例１、２及び比較例１の受信性能を示すグラフである。実施例２〜８及び比較例１の受信性能を示すグラフである。実施例９に係る窓ガラスのモデルを示す図である。比較例３に係る窓ガラスのモデルを示す図である。実施例１、９及び比較例３の受信性能を示すグラフである。実施例１０に係る窓ガラスを示す平面図である。実施例９、１０及び比較例３の受信性能を示すグラフである。実施例１１に係る窓ガラスのモデルを示す図である。実施例１０、１１及び比較例３の受信性能を示すグラフである。実施例１０、１２〜１４及び比較例３の受信性能を示すグラフである。実施例１５に係る窓ガラスのモデルを示す図である。実施例９、１０、１５及び比較例３の受信性能を示すグラフである。実施例１６に係る窓ガラスのモデルを示す図である。比較例４に係る窓ガラスのモデルを示す図である。実施例１０、１６及び比較例４の受信性能を示すグラフである。実施例１６、１７及び比較例４の受信性能を示すグラフである。

以下、本発明に係る車両用窓ガラスの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る車両用窓ガラスが適用される自動車のリアガラスの正面図である。なお、以下では、説明の便宜のため、図１の向きを基準に、図１の上下方向を、上下方向または垂直方向、図１の左右方向を、左右方向または水平方向と称することがあるが、この向きは、本発明を限定するものではない。

＜１．車両用窓ガラス＞
図１に示すように、本実施形態に係る車両用窓ガラスは、ガラス板１上に、デフォッガ２と、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）アンテナ３とが、実装されている。以下、各部材について、順に説明する。

＜１−１．ガラス板＞
ガラス板１は、自動車用の公知のガラス板を利用することができる。例えば、ガラス板１として、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラス若しくはグリーンガラス、又はＵＶグリーンガラスが利用されてもよい。ただし、このようなガラス板１は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、日射吸収率、可視光線透過率などが安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラスの組成の一例と、熱線吸収ガラス組成の一例を示す。

（クリアガラス）
ＳｉＯ₂:７０〜７３質量％
Ａｌ₂Ｏ₃：０．６〜２．４質量％
ＣａＯ：７〜１２質量％
ＭｇＯ：１．０〜４．５質量％
Ｒ²Ｏ：１３〜１５質量％（Ｒはアルカリ金属）
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）：０．０８〜０．１４質量％

（熱線吸収ガラス）
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）の比率を０．４〜１．３質量％とし、ＣｅＯ₂の比率を０〜２質量％とし、ＴｉＯ₂の比率を０〜０．５質量％とし、ガラスの骨格成分（主に、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃）をＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂及びＴｉＯ₂の増加分だけ減じた組成とすることができる。

なお、ガラス板１の種類は、クリアガラス又は熱線吸収ガラスに限られず、実施の形態に応じて適宜選択可能である。

また、このようなガラス板１は、単一のガラス板で構成するほか、複数のガラスで樹脂などの中間膜を挟持した合わせガラスであってもよい。ガラス板１の厚みは、単一のガラス板又は合わせガラス（合計厚さ）のいずれであっても、例えば、２〜５ｍｍであることが好ましく、２．５〜４．５ｍｍであることがさらに好ましく、３〜４ｍｍであることが特に好ましい。なお、ガラス板の波長短縮率αは、ガラス板の厚み等によっても変更されるが、例えば一枚のガラス板にデフォッガ、アンテナ素子等が形成されている場合は約０．７であり、二枚のガラス板により、中間膜が挟持された合わせガラスにおいては、約０．５であるが、より詳細に説明すると、対象となる放送波の周波数やガラス板の厚みによって、以下のように変化する。但し、以下の表１の波長短縮率は一例であり、他の条件によっても変化することがあり得る。

＜１−２．デフォッガ＞
次に、デフォッガ２について説明する。図１に示すように、デフォッガ２は、ガラス板１における垂直方向の中央付近に配置されており、ガラス板１の左右方向全体に亘って延びるように形成されている。具体的には、このデフォッガ２は、ガラス板１の両側縁に沿って上下方向に延びる一対の給電用のバスバー２１ａ、２１ｂを備えている。ここでは、説明の便宜のため、左側のバスバーを第１バスバー２１ａと称し、右側のバスバーを第２バスバー２１ｂと称することとする。そして、両バスバー２１ａ、２１ｂの間には、複数の水平エレメント（水平加熱線）２２が所定間隔をおいて平行に配置されており、バスバー２１ａ、２１ｂからの給電により、防曇用の熱が発生するようになっている。また、このデフォッガ２には、上下方向に延びる３本の垂直エレメント４１〜４３が設けられている。ここでは、説明の便宜のため、左側の垂直エレメントを左垂直エレメント４１、中央の垂直エレメントを中央垂直エレメント４２、右側の垂直エレメントを右垂直エレメント４３と称することとする。これら垂直エレメント４１〜４３は、すべての水平エレメント２２と交差するように、最も上方にある水平エレメント（以下、最上部水平エレメントという）２２１と、最も下方にある水平エレメント（以下、最下部水平エレメントという）２２２とを結ぶように延びている。

また、このデフォッガ２には、最下部水平エレメント２２２と中央垂直エレメント４２との交差部分２５から延びる補助エレメント５が設けられている。より詳細に説明すると、この補助エレメント５は、上記交差部分２５から下方へ延びる第１部位５１と、この第１部位５１の下端から左側へ水平に延びる第２部位５２とを有するＬ字状に形成されている。但し、この補助エレメント５の位置は、調整可能であり、第１部位５１の上端を最下部水平エレメント２２２の水平方向のいずれの位置に配置することもできる。但し、いずれかの垂直エレメント４１〜４３との交差部分に接続することが好ましい。特に、中央垂直エレメント４２との交差部分を原点とすると、この原点を挟んで、右側へ１５０ｍｍから左側へ１５０ｍｍの範囲内に補助エレメント５を接続することが好ましく、右側へ１００ｍｍから左側へ１００ｍｍの範囲内であることがさらに好ましい。

ところで、デフォッガ２には常時、定在波が発生しており、この定在波の波長帯域はデフォッガ２の水平エレメント２２の長さに起因する。そして、デフォッガ２の近傍に後述するＤＡＢアンテナ３が配置され、このＤＡＢアンテナ３がデフォッガ２と容量結合している場合、水平エレメント２２の長さが、アンテナ３で受信する放送波の波長λの半分、つまりλ／２の整数倍であれば、アンテナ３は、デフォッガ２に発生する定在波の影響を受けることが本発明者によって見出された（但し、ここでのλはガラス板の波長短縮率を掛けたものとする）。すなわち、デフォッガ２で受信した電波が、デフォッガ２においてＤＡＢアンテナ３の周波数帯域の半分の定在波として励起すれば、その励起されるエネルギー分だけ、容量結合によりデフォッガ２からＤＡＢアンテナ３に供給されるエネルギーが、ＤＡＢアンテナ３の周波数帯域の電波がデフォッガ２にトラップされる。その結果、ＤＡＢアンテナ３の受信感度が低下することが見出された。但し、本実施形態のように、水平エレメント２２が垂直エレメント４１〜４３によって区切られている場合には、区切られた水平エレメント２２の長さ、つまりバスバー２１ａ、２１ｂと垂直エレメント４１〜４３との間隔や、隣接する垂直エレメント４１〜４３間の間隔に起因して定在波の影響がコントロールでき、その結果、ＤＡＢアンテナ３の受信感度の低下を抑制できることも分かった。

また、定在波が発生し、その周波数の整数倍が、ＤＡＢの周波数帯域に対応したものになると、アンテナとしての受信性能が低下し、ＤＡＢアンテナ３が十分機能しなくなる。しかし、上記のように、バスバー２１ａ、２１ｂと垂直エレメント４１〜４３との間隔や、隣接する垂直エレメント４１〜４３間の間隔を調整し、定在波の周波数をコントロールすることで、受信性能の低下を防止することができる。以下、この点について、検討する。

ここでは、第１バスバー２１ａと左垂直エレメント４１との水平方向の間隔を第１間隔Ｐ１、左垂直エレメント４１と中央垂直エレメント４２の水平方向の間隔を第２間隔Ｐ２、中央垂直エレメント４２と右垂直エレメント４３の水平方向の間隔を第３間隔Ｐ３、右垂直エレメント４３と第２バスバー２１ｂとの水平方向の間隔を第４間隔Ｐ４と称することとする。なお、これらの間隔Ｐは、下端部同士の間隔とする。

そして、これら４つの間隔のうち、最も小さい間隔をＰｍｉｎとし、ＤＡＢアンテナ３によるＤＡＢ放送波の波長域をλ₁〜λ₂、上述したガラス板１の波長短縮率をαとすると、以下の式（１）（２）のいずれかを充足するように、垂直エレメント４１〜４３が配置されることが好ましい。
Ｐｍｉｎ＜α・λ₁／２（１）
Ｐ２＜α・λ₁／２（２）

なお、ＤＡＢのバンドIIIの周波数域である１７０〜２４０ＭＨｚに対応する波長域は、一般的なガラス板の波長短縮率を考慮すると（α＝０．６５とする）、約８１３〜１１４７ｍｍ（＝αλ₁〜αλ₂）となる。

式（１）は、区切られた水平エレメント２２の間隔のうち、最も小さい間隔Ｐｍｉｎが、α・λ₁／２よりも小さいことを示している。したがって、複数の間隔のうち、少なくとも１つの間隔がα・λ₁／２よりも小さくなると、定在波によるＤＡＢアンテナの受信性能の低下が抑制される。

また、式（２）は、補助エレメント５が接続されている中央垂直エレメント４２と、それよりもＤＡＢアンテナ３側に配置されている左垂直エレメント４１との間隔であるＰ２が、α・λ₁／２よりも小さいことを示している。後述するように、補助エレメント５は、受信性能に大きく影響するため、これと接続される中央垂直エレメント４２とそれよりもＤＡＢアンテナ３側の左垂直エレメント４１との間隔Ｐ２の調整は、ＤＡＢアンテナ３の受信性能の低下の抑制に寄与する。

＜１−３．ＤＡＢアンテナ＞
次に、ＤＡＢアンテナ３について説明する。本実施形態に係るＤＡＢアンテナ３は、ガラス板１において、デフォッガ２の下方に配置されている。具体的には、第１バスバー２１ａと左垂直エレメント４１との間に配置された第１給電部３１と、この第１給電部３１の右側に配置された第２給電部３２とを備えている。さらに、このＤＡＢアンテナ３は、第１給電部３１から右側へ延びる第１アンテナエレメント３３と、第２給電部３２から右側へ延びる第２アンテナエレメント３４とを備えている。

第１給電部３１及び第２給電部３２は、ＤＡＢ用のチューナー（図示省略）に接続されるが、例えば、同軸ケーブル（図示省略）により接続することができる。この場合、第１給電部３１が同軸ケーブルの信号線（芯線）に接続され、第２給電部３２が同軸ケーブルの接地線（外部導体）に接続される。但し、これを反対にすることもできる。すなわち、第１給電部３１を接地線に接続し、第２給電部３２を芯線に接続することもできる。

第１アンテナエレメント３３は、デフォッガ２の最下部水平エレメント２２２に沿って直線状に延びており、最下部水平エレメント２２２と容量結合している。一方、第２アンテナエレメント３４は、補助エレメント５の第２部位５２の上側で、この第２部位５２に沿って延びており、補助エレメント５と容量結合している。第１アンテナエレメント３３と最下部水平エレメント２２２との距離Ｓ１、及び第２アンテナエレメント３４と補助エレメント５の第２部位５２との距離Ｓ２は、容量結合を行うため、それぞれ５〜５０ｍｍであることが好ましく、５〜２０ｍｍであることがさらに好ましい。また、第１給電部３１と第２給電部３２との距離Ｓ３は、例えば、５〜５０ｍｍであることが好ましい。

以上のように構成された第１アンテナエレメント３３及び第２アンテナエレメント３４により、ＤＡＢの放送波が受信される。

＜１−４．材料＞
上記のようなデフォッガ２、ＤＡＢアンテナ３は、導電性を有する導電性材料をガラス板１の表面に所定の線状のパターンを有するように積層することで形成することができる。そのような材料としては、導電性を有していればよく、実施の形態に適宜選択可能であり、一例として、銀、金、白金等を挙げることができる。この上記各部材は、例えば、銀粉末、ガラスフリット等を含む導電性の銀ペーストをガラス板１の表面に印刷し焼成することによって形成することができる。

＜１−５．製造方法＞
次に、本実施形態に係る窓ガラスの製造方法を説明する。本実施形態に係る窓ガラスのガラス板１は、プレスによって成形するプレス成形工法、ガラス板１の自重で曲げる自重曲げ工法等によって成形することができる。

ここで、それぞれの工法においてガラス板１を成形する際には、ガラス板１は加熱炉内で軟化点付近まで加熱される。この加熱炉内に搬入される前には、ガラス板１は、平板状に形成されており、上述した各材料用のペースト、例えば、銀ペーストがこのガラス板１の表面に印刷される。そして、ガラス板１を加熱炉内に搬入することで、ガラス板１を成形すると共に、ガラス板１に印刷された銀ペーストを焼成して、デフォッガ２、ＤＡＢアンテナ３を形成することができる。

＜２．特徴＞
従来例で示すＤＡＢアンテナも第１給電部と第２給電部とを有しているが、これらの給電部は、通常は近接した位置にある。しかし、スペース的な問題や各エレメントの長さは、そのメディアに適した長さである必要があることから、従来例では、第１アンテナエレメントを容量結合させるのみであった。すなわち、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントの両方を容量結合させるという技術思想はなかった。特に、リアガラスは、金属製の車体やドアに取り付けられることが一般的であり、接地線側は金属製の車体等に接続（直接する場合の他、容量結合の場合も含む。以下同じ）させると性能が十分に担保できるため、第１及び第２アンテナエレメントの両方をデフォッガに容量結合させるという技術思想はなかった。

これに対して、本実施形態では、ＤＡＢアンテナ３を構成する第１アンテナエレメント３３と第２アンテナエレメント３４の両方がデフォッガ２に容量結合されている。これにより、両アンテナエレメント３３、３４にデフォッガ２から電流が流れるため、ＤＡＢアンテナ３の受信性能を向上することができる。

また、上記のように、第２アンテナエレメント３４と補助エレメント５とが容量結合すると、補助エレメント５も受信アンテナとして機能させることができるため、ＤＡＢの受信性能を向上することができる。さらに、後述するように、中央垂直エレメント４２と補助エレメント５との距離が１００ｍｍ以下の場合、垂直エレメントも受信アンテナとして機能させることができるので、受信性能をさらに向上させることができる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。

＜３−１＞
ＤＡＢアンテナ３の位置は、デフォッガ２と容量結合できる位置であれば、特には限定されない。したがって、デフォッガ２の中央付近、あるいは、デフォッガ２の上方であってもよい。また、各アンテナエレメント３３、３４の形状、向きも特には限定されず、例えば、両アンテナエレメント３３、３４が互いに反対方向を向くように形成されていてもよい。

＜３−２＞
補助エレメント５の形状、位置も特には限定されず、上記のようなＬ字形状以外でもよい。位置については、上述したとおりであるが、中央垂直エレメント４２の近傍、あるいはＤＡＢアンテナ３が配置されている側のバスバー２１ａに接続されれば、受信性能の向上に寄与する。また、複数の補助エレメントを設けることもでき、これらのいずれかと第２アンテナエレメント３４とが容量結合すればよい。

＜３−３＞
ＤＡＢアンテナ３と補助エレメント５との位置関係も特には限定されない。例えば、上記実施形態では、第２アンテナエレメント３４が補助エレメント５よりも上側に配置されているが、下側であってもよい。

＜３−４＞
上記実施形態では、第１及び第２アンテナエレメント３３、３４は、補助エレメント５を含むデフォッガ２の異なる位置に容量結合されているが、その位置は特には限定されない。例えば、第１給電部３１及び第１アンテナエレメント３３と、第２給電部３２及び第２アンテナエレメント３４を、デフォッガの上下に、それぞれ配置することもできる。また、第１及び第２アンテナエレメント３３、３４を同じ箇所で容量結合させることもできる。但し、第１及び第２アンテナエレメント３３、３４が、デフォッガ２の異なる箇所において容量結合すると、各アンテナエレメント３３、３４に流れる電流を増やすことができ、これによって受信性能を向上することができる。また、異なる箇所において容量結合をすると、デフォッガ２の全体で受信したエネルギーを効率的に第１給電部３１及び第２給電部３２に供給することができる。なお、異なる箇所とは、例えば、容量結合の端から端までの距離が２５ｍｍ以上離れている場合をいい、５０ｍｍ以上離れていることが好ましく、１００ｍｍ以上離れていることがさらに好ましい。

＜３−５＞
補助エレメント５は、必ずしも必要ではなく、例えば、図２に示すように、第１及び第２アンテナエレメント３３、３４を、ともにデフォッガ２の最下部水平エレメント２２２に容量結合させることもできる。

＜３−６＞
デフォッガ２に設けられる垂直エレメントの数、位置は特には限定されず、適宜変更することができる。

＜３−７＞
上記実施形態では、本発明のアンテナの一態様として、ＤＡＢアンテナ３が設けられているが、本発明のアンテナを、他のメディア、つまりＦＭなどの放送波を受信するアンテナに対して適用することもできる。また、上記実施形態では、第１アンテナエレメント第２アンテナエレメントとでＤＡＢアンテナを構成しているが、これに限定されるものではなく、ＤＡＢアンテナと他のメディアに係るアンテナ、例えばＦＭアンテナとを組み合わせた共用アンテナを構成することもできる。

＜３−８＞
上記実施形態では、本発明に係る窓ガラスを、自動車のリアガラスに適用した例を示したが、このリアガラスが取り付けられる車両は、樹脂製または金属製のいずれであってもよい。例えば、窓用開口部を有する樹脂製のカバー部材を備えたバックドアに、本発明の窓ガラスを取り付けることができる。また、本発明者によれば、この窓ガラスが取り付けられる車両やドアが、樹脂製あるいは金属製に関わらず、芯線側のアンテナエレメントと接地線側のアンテナエレメントの両方でデフォッガ２と容量結合させると、つまり、換言すると、接地線側のアンテナエレメントとデフォッガ２を容量結合させて、デフォッガ２をグラウンドとして機能させると、金属製の車体等と直結させるより効果がある事がわかった。

＜３−９＞
また、本発明の窓ガラスを自動車のリアガラス以外のガラスに適用することもできる。

以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。

図３は、実施例１に係る窓ガラスであり、上記実施形態の図１と同様の構成を有している。図３中の寸法の単位はｍｍである。なお、他の図面において記載のない寸法は、それ以前の図面で記載したものと同じであるとする。図４以降の図面そして、この実施例１を含むすべての実施例及び比較例に係る窓ガラスについて、ＤＡＢのバンドIII（１７４〜２４０ＭＨｚ）における受信性能を以下の条件により実
測することで評価した。

すなわち、電波暗室内でＤＡＢのバンドIIIの電波を各実施例及び比較例に係るリアガラスが取り付けられた車両に対して放射し、各リアガラスのＤＡＢアンテナによって、当該放送波を受信することで、各ＤＡＢアンテナの感度を測定した。各ＤＡＢアンテナの感度の測定にはネットワークアナライザー（アジレント社製、型版：Ｅ−５０７１Ｃ）を利用した。測定に当たっての具体的な条件は以下のとおりである。

・ガラス板の取付角度：水平方向に対して、上下方向の下辺の点で６２度傾斜、上下方向
の中央の点で５４度傾斜、上下方向の上辺の点で４５度傾斜
・角度分解能：角度３度毎に車両を３６０度回転させて測定
・周波数分解能：１７４ＭＨｚ〜２４０ＭＨｚの範囲で３ＭＨｚ毎に測定
・電波の発信位置とアンテナとの仰角：１．７度（地面と水平方向を０度、天頂方向を９０度とする）
なお、各ＤＡＢ用ガラスアンテナの感度は、半波長ダイポールアンテナを基準とする相対利得（ｄＢｄ）で定義した。受信機と各ＤＡＢ用ガラスアンテナとの間にはアンプを設けず、スルーケーブルを利用した。

なお、後述する他の実施例及び比較例において、デフォッガの寸法は実施例１と同じである。その他の寸法については、後述するが、記載のないものについては、既出の寸法と同じである。また、特に断りのない限り、第１給電部は同軸ケーブルの芯線に接続され、第２給電部は同軸ケーブルの接地線に接続されているものとする。

＜１．評価１＞
以下、実施例１、比較例１、２の受信性能について検討する。図３に示すように、実施例１は上記実施形態と同様の構成である。図４は比較例１を示すが、比較例１が実施例１と相違するのは、補助エレメントの有無であり、比較例１では補助エレメントを設けていない。また、図５は比較例２を示すが、比較例２が実施例１と相違するのは、補助エレメントの向きであり、調整エレメンの第２部位は右側を向いている。そのため、補助エレメントと第２アンテナエレメントとは容量結合していない。また、第２アンテナはデフォッガの他の部位とも容量結合していない。

上記実施例１、比較例１、２におけるＤＡＢの周波数域における受信性能を図６の通り算出した。図６に示すように、実施例１は、比較例１、２に比べ、概ね全ての周波数域で高い受信性能を示している。特に、約２００ＭＨｚ以下の周波数域では、比較例１、２よりも特に高い受信性能を示している。したがって、２つのアンテナエレメントがともにデフォッガと容量結合していると、受信性能が高くなることが分かった。なお、ＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、実施例１が−５．９ｄＢｄ、比較例１が−７．８ｄＢｄ、比較例２が−７．８ｄＢｄであった。

＜２．評価２＞
図７に示す実施例２を準備した。この実施例２は、実施例１と異なり、補助エレメントの第２部位が、第２アンテナエレメントの上側を通過するように形成されている。その他の構成は、実施例１と同じである。

そして、この実施例２の受信性能を実施例１、比較例１とともに図８にした。図８に示すように、実施例２は比較例１よりも高い受信性能を示し、さらに実施例１とほぼ同様の受信性能を示した。したがって、第２アンテナエレメントに対し、補助エレメントを上側または下側のいずれに配置しても受信性能は概ね同じであることが分かった。なお、実施例２のＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、−６．０ｄＢｄであった。

＜３．評価３＞
以下では、補助エレメントと最下部水平エレメントとの接続位置について評価した。実施例２は、補助エレメントの第１部位が、中央垂直エレメントと最下部水平エレメントとの交差部分に接続されているが、以下の表１に示すように、この位置から右側または左側に接続位置を変更した実施例３〜９を準備し、受信性能を算出した。なお、以下の表では、中央垂直エレメントと最下部水平エレメントとの交差部分を原点とし、ここから左側をマイナス、右側をプラスとして、接続位置を示している。

結果は、図９に示すとおりである。同図に示すように、実施例２〜８は、いずれも比較例１よりも概ね良好な受信性能を示している。特に、補助エレメントの接続位置が中央垂直エレメントに近い方が良好な受信性能を示している。以上より、少なくとも中央垂直エレメントから±１５０ｍｍの位置に補助エレメントを接続すれば、良好な受信性能を得られることが分かった。なお、ＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、実施例３が−６．６ｄＢｄ、実施例４が−６．１ｄＢｄ、実施例５が−５．９ｄＢｄ、実施例６が−６．２ｄＢｄ、実施例７が−６．５ｄＢｄ、実施例８が−６．８ｄＢｄであった。

＜４．評価４＞
実施例９及び比較例３について評価した。図１０に示す実施例９が、実施例１と相違するのはＤＡＢアンテナの位置である。すなわち、実施例９では、補助エレメントの第１部位の右側近傍に、第１給電部を配置し、この第１給電部の左側に第２給電部を配置した。そして、第１給電部に接続された第１アンテナエレメントは左側に延びつつ、最下部水平エレメントと容量結合している。一方、第２給電部に接続された第２アンテナエレメントは、補助エレメントの第２部位の上側で、この第２部位に沿って左側に延びている。これにより、第２アンテナエレメントは、補助エレメントと容量結合している。

一方、比較例３は、図１１に示すように、補助エレメントが設けられていない点で、実施例９と相違する。したがって、比較例３の第１アンテナエレメントは最下部水平エレメントと容量結合しているが、第２アンテナエレメントは最下部水平エレメントと容量結合していない。

以上の実施例９、比較例３について、受信性能を算出した。また、給電部の位置及びアンテナエレメントの向きの異なる実施例１とも対比した。結果は、図１２に示すとおりである。同図に示すように、実施例１と実施例９とを比較すると、約２１０ＭＨｚ以上の周波数で実施例１の方が受信性能が高いが、実施例１、実施例９ともに、比較例３よりは概ね受信性能が高かった。したがって、実施例１、９より、各給電部及びそこから延びるアンテナエレメントが補助エレメントから離れる方が、受信性能が向上することが分かった。また、上記のように、実施例１は約２１０ＭＨｚ以上の周波数で実施例９よりも受信性能が高いが、このような効果が期待できる周波数域は、「給電部の位置」、「垂直エレメントの長さ」、「容量結合の長さ」など様々考えられるため、これらを適宜変更することで、所望の周波数域での受信性能を向上することができる。これに対して、比較例３は一方のみが容量結合しており、また、補助エレメントが設けられていないため、性能が悪い。なお、ＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、実施例９が−６．６ｄＢｄ、比較例３が−７．７ｄＢｄであった。

＜５．評価５＞
実施例９とは補助エレメントの接続位置が異なる実施例１０を準備した。図１３に示すように、この実施例１０では、補助エレメントの第１部位を左側の第１バスバーの下端部付近に接続し（具体的には、第１バスバーから右側へ５０ｍｍ）、第２部位を、第１部位の下端部から右側へ延びるように接続した。その他のアンテナに関する構成は実施例９と同じである。

以上の実施例１０について、受信性能を算出した。また、補助エレメントの接続位置が異なる実施例９、及び補助エレメントが設けられていない比較例３とも対比した。結果は図１４に示す通りである。実施例９と１０とを対比すると、実施例９は約２００ＭＨｚより小さい周波数域で実施例１０よりも受信性能が高いが、約２００ＭＨｚよりも大きい周波数域では、実施例１０の方が受信性能が高かった。また、実施例９、１０のいずれも比較例３よりも概ね高い受信性能を示した。なお、実施例１０のＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、−６．１ｄＢｄであった。

＜６．評価６＞
図１５に示す実施例１１を準備した。実施例１０では、補助エレメントの第２部位の上側を第２アンテナエレメントが通過するように構成されているが、実施例１１では、補助エレメントの第１部位を短くし、第２部位の下側を第２アンテナエレメントが通過するように構成されている。

図１６に、実施例１０、実施例１１、及び比較例３の受信性能を示す。同図によれば、実施例１０の方が、実施例１１よりも概ね受信性能が高いことが分かった。しかし、実施例１０、１１のいずれも比較例１よりも概ね高い受信性能を示した。したがって、補助エレメントを左側のバスバーに接続した場合、第２アンテナエレメントは、補助エレメントよりも上側に配置されている方が受信性能が概ね高いことが分かった。

＜７．評価７＞
以下では、補助エレメントと最下部水平エレメントとの接続位置について評価した。実施例１０は、補助エレメントの第１部位が、左側のバスバー付近に接続されているが、以下の表２に示すように、補助エレメントの第１部位の接続位置を変更した実施例１２〜１５を準備し、受信性能を算出した。なお、以下の表では、左側のバスバーを原点とし、ここから右側をプラスとして、接続位置を示している。

結果は、図１７に示すとおりである。同図に示すように、補助エレメントの接続位置が左側のバスバーから５０ｍｍの実施例１２は、実施例１０とほぼ同様の受信性能を示している。しかし、実施例１３、１４のように、接続位置が左側のバスバーから１００ｍｍ以上離れると、受信性能は周波数によってばらつくことが分かった。なお、ＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、実施例１２が−７．０ｄＢｄ、実施例１３が−６．６ｄＢｄ、実施例１４が−７．１ｄＢｄ、比較例３が−７．７ｄＢｄであった。したがって、実施例１３、１４の平均の受信性能は、補助エレメントのない比較例３よりも高かった。

上述した実施例３〜８では、少なくとも中央垂直エレメントから±１５０ｍｍの位置に補助エレメントを接続すれば、良好な受信性能を得られることが分かった。一方、実施例１０〜１４は１００ｍｍ以下である。したがって、これらの結果を参酌すると、補助エレメントの位置は、垂直エレメントやバスバーから１００ｍｍ以下の位置に接続されれば、良好な受信感度を得られることが分かった。

＜８．評価８＞
補助エレメントを２本設けた実施例１５を準備した。図１８に示すように、実施例１５は、実施例９に加え、実施例１０のような左側のバスバーに接続される補助エレメントが設けられている。結果は、図１９に示すとおりである。同図に示すように、補助エレメントを２本有する実施例１５は、補助エレメントを１本ずつ有する実施例９と実施例１０の概ね中間の受信性能を示すことが分かった。なお、ＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、実施例１５が−６．６ｄＢｄであった。

＜９．評価９＞
実施例１０から第１アンテナエレメントの延びる方向を変えた実施例１６を準備した。図２０に示すように、実施例１６では、第１アンテナエレメントを右側に延ばしているが、その他の点は、実施例１０と同じである。また、図２１に示すように、実施例１６から補助エレメントを取り外した比較例４を準備した。

図２２に、実施例１６、実施例１０、及び比較例４の受信性能を示す。同図において、実施例１６と実施例１０とを対比すると、実施例１０は、約２１５ＭＨｚ以上の周波数域で実施例１６よりも高い受信性能を示したが、それよりも低い周波数域では実施例１６と概ね同じであった。したがって、第１アンテナエレメントの向きが変わっても受信性能はあまり変わらなかった。また、実施例１６、１０ともに、比較例４よりも概ね高い受信性能を示した。なお、ＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、実施例１６が−７．２ｄＢｄ、比較例４が−８．７ｄＢｄであった。

＜１０．評価１０＞
実施例１６と同じアンテナの構造を有する実施例１７を準備した。但し、実施例１７では、第１給電部が接地線に接続され、第２給電部が芯線に接続されている。結果は、図２３に示すとおりである。図２３に示すように、実施例１７は、実施例１６に比べ、約２２５ＭＨｚ以上の周波数域で受信性能が大きく低下することが分かった。したがって、第１給電部に芯線を接続し、第２給電部に接地線を接続する方が受信性能が良好であることが分かった。なお、ＤＡＢの周波数域における受信感度の平均は、実施例１７が−７．０ｄＢｄであった。

１：ガラス板
２：デフォッガ
２１ａ：バスバー
２１ｂ：バスバー
２２：水平エレメント（水平加熱線）
３：ＤＡＢアンテナ
３１：第１給電部
３２：第２給電部
３３：第１アンテナエレメント
３４：第２アンテナエレメント

Claims

ガラス板と、
前記ガラス板上に形成された１対のバスバー、及び前記１対のバスバーを連結する複数の水平加熱線を有するデフォッガと、
前記ガラス板上に形成されたアンテナと、
を備え、
前記アンテナは、
第１給電部と、
前記第１給電部から延びる第１アンテナエレメントと、
第２給電部と、
前記第２給電部から延びる第２アンテナエレメントと、
を備え、
前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントにより、第１メディアの周波数域の電波を受信するように構成され、
前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントは、ともに前記デフォッガと容量結合している、窓ガラス。
前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントは、前記デフォッガの異なる部位において、それぞれ容量結合している、請求項１に記載の窓ガラス。
前記デフォッガは、いずれかの前記水平加熱線から延びる補助エレメントを有しており、
前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントの少なくとも一方は、前記補助エレメントと容量結合している、請求項１または２に記載の窓ガラス。
前記補助エレメントは、前記水平加熱線のうち、最上部または最下部の水平加熱線から延びており、
前記デフォッガは、少なくとも前記補助エレメントが接続された前記最上部または最下部の水平加熱線を含む複数の前記水平加熱線と交差する第１垂直エレメントを備えており、
前記第１垂直エレメントと前記補助エレメントとの距離が１００ｍｍ以下である、請求項３に記載の窓ガラス。
前記デフォッガは、前記第１垂直エレメントよりも前記第１給電部または第２給電部側に配置され、複数の前記水平加熱線と交差する第２垂直エレメントを備えており、
前記第１垂直エレメントと第２垂直エレメントとの距離をＬ、前記ガラス板の波長短縮率をα、前記第１メディアの周波数域に対応する最短波長をλとしたとき、Ｌ≦α・λ／２を充足する、請求項４に記載の窓ガラス。
前記第２給電部は接地されている、請求項１から５のいずれかに記載の窓ガラス。
前記第１メディアは、ＤＡＢである、請求項１から６のいずれかに記載の窓ガラス。
請求項１から７のいずれかに記載の窓ガラスと、
前記窓ガラスが取り付けられる窓用開口部を有し、当該窓ガラスを支持する樹脂製のカバー部材と、
を備えている、バックドア。