JP2021072476A - 車両用窓ガラス及び車両用窓ガラス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＶＨＦ帯のアンテナ利得の確保と防曇を可能にする。【解決手段】ガラス板と、前記ガラス板に対向する側の第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有する誘電体と、前記ガラス板と前記第１の面との間に設けられ、導電膜と、前記導電膜に接続される第１のバスバーおよび第２のバスバーと、を有する平面状導体と、前記第２の面の側に設けられる少なくとも一つの給電部と、を備え、前記平面状導体は、前記第１のバスバーと前記第２のバスバーとの間に電圧を印加することによって発熱し、前記給電部は、前記平面状導体に前記誘電体を介して対向し、少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号を出力し、受信する前記電波の周波数帯の中心波長をλ、前記ガラス板の波長短縮率をｋとするとき、前記第１のバスバーから前記第１の延長導体の先端部までの最長距離Ｄ１Ａは、１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下である、車両用窓ガラス。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用窓ガラス及び車両用窓ガラス装置に関する。

車両用窓ガラスには、例えば、ＡＭ放送、ＦＭ放送、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）、リモートキーレスエントリー、地上デジタルテレビ放送、４Ｇ通信など、異なる周波数帯にわたって多種用途のアンテナ素子を配置することが求められる。一方、車両用窓ガラス（特に、リアガラス）では、窓ガラス面に形成された透明又は半透明の導電膜を加熱して、窓ガラスの防氷や防曇を行う技術がある。窓ガラスの防曇等のために導電膜を用いる場合、複数本の並走する電熱線を用いる場合に比べて、視界や見栄えが向上する利点がある。このような導電膜とアンテナ素子とを併設した車両用窓ガラスとして、導電膜に重ならないように配置されたＤＡＢ用アンテナ素子を備える車両用窓ガラスが知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１６／１８５８９８号

しかしながら、従来の技術では、ＶＨＦ（Very High Frequency）帯のアンテナ利得を確保することが難しい場合がある。

本開示は、ＶＨＦ帯のアンテナ利得を確保でき、防曇等の効果を併せ持つ車両用窓ガラス及び車両用窓ガラス装置を提供する。

本開示の技術は、
ガラス板と、
前記ガラス板に対向する側の第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有する誘電体と、
前記ガラス板と前記第１の面との間に設けられ、導電膜と、前記導電膜に接続される第１のバスバーおよび第２のバスバーと、を有する平面状導体と、
前記第１のバスバーに一端が接続され、前記第２の面まで延伸する第１の延長導体と、
前記第２のバスバーに一端が接続され、前記第２の面まで延伸する第２の延長導体と、
前記第２の面の側に設けられる少なくとも一つの給電部と、を備え、
前記平面状導体は、前記第１のバスバーと前記第２のバスバーとの間に電圧を印加することによって発熱し、
前記給電部は、前記平面状導体に前記誘電体を介して対向し、少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号を出力し、
受信する前記電波の周波数帯の中心波長をλ、前記ガラス板の波長短縮率をｋとするとき、前記第１のバスバーから前記第１の延長導体の先端部までの最長距離Ｄ_１Ａは、１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下である、
車両用窓ガラス及び車両用窓ガラス装置を提供する。

本開示の技術によれば、ＶＨＦ帯のアンテナ利得を確保でき、防曇等の効果を併せ持つ車両用窓ガラス及び車両用窓ガラス装置を提供できる。

一実施形態における車両用窓ガラスの一構成例を示す分解斜視図である。 一実施形態における車両用窓ガラスの一構成例を平面視で示す図である。 一実施形態における車両用窓ガラスの一構成例を平面視で示す部分拡大図である。 延長導体の折り返し部を広げて平面的に示した模式図である。 一実施形態における車両用窓ガラスの一構成例を平面視で示す部分拡大図である。 ＦＭ放送波帯のアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。 ＤＡＢのBand IIIのアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。 ＦＭ放送波帯のアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。 ＤＡＢのBand IIIのアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。 ＦＭ放送波帯のアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。 ＤＡＢのBand IIIのアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本開示に係る実施形態について説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は、実際とは異なる場合がある。平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、実施形態の効果を損なわない程度のずれが許容される。角部の形状は、直角に限られず、弓状に丸みを帯びてもよい。Ｘ軸に平行な方向（Ｘ軸方向）、Ｙ軸に平行な方向（Ｙ軸方向）、Ｚ軸に平行な方向（Ｚ軸方向）は、それぞれ、ガラス板の左右方向（横方向）、ガラス板の上下方向（縦方向）、ガラス板の表面に直角な方向（法線方向とも称する）を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。

本実施形態における車両用窓ガラスとして、車両の後部に取り付けられるリアガラスが好適である。しかしながら、車両用窓ガラスは、車両の前部に取り付けられるフロントガラス、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でもよい。

図１は、一実施形態における車両用窓ガラスの一構成例を示す分解斜視図である。図１において、Ｚ軸方向の正側は、車外側を表し、Ｚ軸方向の負側は、車内側を表す。窓ガラス１０１は、車外側に配置されるガラス板１０と、車内側に配置されるガラス板２０とが、中間膜４０を介して貼り合わされる合わせガラスの構造を有する。図１は、窓ガラス１０１の構成要素を、ガラス板１０又はガラス板２０の表面の法線方向に分離して示している。

窓ガラス１０１は、車外側に配置されるガラス板１０と、車内側に配置されるガラス板２０と、合わせガラスの内部に配置される平面状導体５０とを備える。

ガラス板１０及びガラス板２０は、透明な板状の誘電体である。ガラス板１０及びガラス板２０のいずれか一方又は両方は、半透明でもよい。ガラス板１０は、第１のガラス板の一例であり、ガラス板２０は、第２のガラス板の一例である。

ガラス板１０は、板面１１と、Ｚ軸方向において板面１１とは反対側の板面１２とを有する。板面１１は、車内側の表面を表し、板面１２は、車外側の表面を表す。特に、板面１２は、合わせガラスの車外側の外面に相当する。ガラス板１０は、可視光を透過する透過領域１４を有する。透過領域１４の外側には、可視光を遮光する遮光膜１３が設けられている。遮光膜１３については後述する。

ガラス板２０は、ガラス板１０の板面１１に対向する側の板面２１と、Ｚ軸方向において板面２１とは反対側の板面２２とを有する。板面２１は、車外側の表面を表し、板面２２は、車内側の表面を表す。特に、板面２２は、合わせガラスの車内側の外面に相当する。板面２１は、第１の面の一例であり、板面２２は、第２の面の一例である。

中間膜４０は、ガラス板１０とガラス板２０との間に介在する透明又は半透明な誘電体である。ガラス板１０とガラス板２０とは、中間膜４０によって接合される。中間膜４０は、例えば、熱可塑性のポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等が挙げられる。なお、中間膜４０の比誘電率は、２．４以上３．５以下が好ましい。

図１は、平面状導体５０が、ガラス板１０とガラス板２０との間に配置される形態を示す。図１に示す実施形態では、平面状導体５０は、ガラス板１０の板面１１とガラス板２０の板面２１との間に設けられており、分離されていない一つの導体面により形成されている。

平面状導体５０は、導電膜５５と、導電膜５５に接続される一対のバスバー５１，５２とを有する。バスバー５１は、第１のバスバーの一例であり、バスバー５２は、第２のバスバーの一例である。平面状導体５０（特に、導電膜５５）は、バスバー５１とバスバー５２との間に電圧を印加することによって発熱する。平面状導体５０が発熱することによって、窓ガラス１０１の防氷や防曇などを実現できる。

バスバー５１は、平面状導体５０の左縁部に接続される帯状電極であり、バスバー５２は、平面状導体５０の右縁部に接続される帯状電極である。一対のバスバー５１，５２は、板面１１と板面２１との間に配置されている。一対のバスバー５１，５２は、導電膜５５よりも低いシート抵抗（表面抵抗率又は面抵抗率とも呼ばれる）を有する。一対のバスバー５１，５２には、例えば、銅、銀などの金属箔や薄膜が使用される。

窓ガラス１０１は、バスバー５１にフラットワイヤ５３を介して接続される正極３７と、バスバー５２にフラットワイヤ５４を介して接続される負極３８とを有する。正極３７は、第１の電極の一例であり、負極３８は、第２の電極の一例である。図１は、正極３７が、車内側から見て板面２２の左縁部に設けられ、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形状に形成された矩形エレメントであり、負極３８が、車内側から見て板面２２の右縁部に設けられ、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形状に形成された矩形エレメントである形態を示す。しかし、正極３７及び負極３８の形状は、円形や他の多角形などの他の形状でもよい。

車内側から見てバスバー５１が板面２１の左縁部に設けられている場合、フラットワイヤ５３の一端５３ａがバスバー５１に接続され、フラットワイヤ５３の他端５３ｂが正極３７に接続される。同様に、車内側から見てバスバー５２が板面２１の右縁部に設けられている場合、フラットワイヤ５４の一端５４ａがバスバー５２に接続され、フラットワイヤ５４の他端５４ｂが負極３８に接続される。

正極３７と負極３８との間に電圧を印加することによって、バスバー５１とバスバー５２との間に電圧が印加されるので、平面状導体５０は発熱し、窓ガラス１０１の防氷や防曇などを実現できる。正極３７と負極３８は板面２２側に露出しているので、一対のバスバー５１，５２が一対のガラス板１０，２０の間に挟まれて露出していなくても、一対のバスバー５１，５２にフラットワイヤ５３，５４を介して電圧を印加できる。

導電膜５５は、中間膜４０とガラス板２０との間に配置される透明又は半透明な導体であり、例えば、Ａｇ膜などの金属膜、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）膜などの金属酸化膜、または導電性微粒子を含む樹脂膜や、複数種類の膜を積層したものが挙げられる。導電膜５５は、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂フィルムに蒸着処理等でコーティングされたものでもよい。

導電膜５５は、板面２２の平面視において、一対のバスバー５１，５２の間に挟まれており、窓ガラス１０１を加熱するヒータとして機能する。導電膜５５は、直流電圧が一対のバスバー５１，５２間に印加されることにより窓ガラス１０１を加熱させて、窓ガラス１０１の防氷、防曇などを行う。例えば、車内側から見て平面状導体５０の左縁部に設けられる一方のバスバー５１は、フラットワイヤ５３を介して直流電源の正極側に接続され、車内側から見て平面状導体５０の右縁部に設けられる他方のバスバー５２は、フラットワイヤ５４を介して直流電源の負極側に接続される。

窓ガラス１０１は、合わせガラスの車内側の外面に配置される給電電極３３を備える。給電電極３３は、給電部の一例であり、例えば、板面２２の側に設けられる導体パターンである。図１は、給電電極３３が、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状に形成された矩形エレメントである形態を示す。しかし、給電電極３３の形状は、円形や他の多角形などの他の形状でもよい。

給電電極３３は、平面状導体５０が少なくともＶＨＦ帯の電波を受信するように、平面状導体５０にガラス板２０を介して対向する。平面状導体５０の少なくとも一部が少なくともＶＨＦ帯の電波を受信する放射導体として機能するように、給電電極３３は、ガラス板２０を介して平面状導体５０と対向するので、少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号を出力する。受信信号は、例えば、ＦＭ放送波帯とＤＡＢのBand IIIの少なくとも一方の電波の受信信号を含む。

給電電極３３は、誘電体であるガラス板２０を介して平面状導体５０と対向しているので、平面状導体５０と容量結合する。給電電極３３と平面状導体５０との容量結合部は、ＶＨＦ帯の波長に比べて十分に長い導体長を有する平面状導体５０の電気長を短くする短縮コンデンサとして機能する。これにより、平面状導体５０をＶＨＦ帯の電波を受信するアンテナの一部として使用できるので、ＶＨＦ帯（例えば、ＦＭ放送波帯）のアンテナ利得を確保できる。

平面状導体５０は、少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号に対して接地されなくても、ＶＨＦ帯のアンテナ利得は確保される。この場合、窓ガラス１０１には、ＶＨＦ帯の電波の受信のための接地用電極が形成されなくてもよい。その結果、窓ガラス１０１に接続される複数の配線のうちＶＨＦ帯の受信用の接地配線を削減できる。

図１は、給電電極３３が、板面２２の左側上縁部に設けられる形態を示す。しかし、給電電極３３は、平面状導体５０の少なくとも一部とガラス板２０を介して対向する箇所であれば、板面２２の上側左縁部などの他の箇所に配置されてもよい。

ＶＨＦ帯は、３０ＭＨｚ以上３００ＭＨｚ以下の周波数帯を表す。ＶＨＦ帯の電波として、例えば、ＦＭ放送波、ＤＡＢのBand IIIの電波などが挙げられる。したがって、給電電極３３は、平面状導体５０が少なくともＦＭ放送波を受信するように、平面状導体５０にガラス板２０を介して対向してもよい。あるいは、給電電極３３は、平面状導体５０が少なくともＤＡＢのBand IIIの電波を受信するように、平面状導体５０にガラス板２０を介して対向してもよい。

また、給電電極３３は、少なくともＵＨＦ（Ultra high Frequency）帯の電波を受信するように形成されてもよい。つまり、給電電極３３は、ＶＨＦ帯の電波の受信に加え、少なくともＵＨＦ帯の電波を受信する放射導体として機能するように形成されてもよい。給電電極３３がこのように形成されることにより、ＶＨＦ帯とＵＨＦ帯の共用のアンテナを構成できる。

ＵＨＦ帯は、３００ＭＨｚ以上３ＧＨｚ以下の周波数帯を表す。ＵＨＦ帯の電波として、地上デジタルテレビ放送波、移動体通信用電波などが挙げられる。したがって、給電電極３３は、ＶＨＦ帯の電波の受信に加え、少なくとも地上デジタルテレビ放送波を受信するように形成されてもよいし、少なくとも移動体通信用電波を受信するように形成されてもよい。

給電電極３３の少なくとも一部は、ガラス板２０を挟んで、バスバー５１と導電膜５５との少なくとも一方と対向している。給電電極３３には、アンプ６０の第１の入力部が接続されている。平面状導体５０で電波を受信して得られる信号は、平面状導体５０と給電電極３３との間の容量結合を介してアンプ６０の第１の入力部に入力され、給電電極３３で電波を受信して得られる信号も、アンプ６０の第１の入力部に入力される。第１の入力部に入力された信号は、バンドパスフィルタを介して、アンプ６０から出力される。

窓ガラス１０１は、合わせガラスの車内側の外面に配置される給電電極３５を更に備えてもよい。給電電極３５は、給電部の一例であり、例えば、板面２２の側に設けられる導体パターンである。図１は、給電電極３５が、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状に形成された矩形エレメントである形態を示す。しかし、給電電極３５の形状は、円形や他の多角形などの他の形状でもよい。

給電電極３５を、上述の給電電極３３と同様の構成にすることで、ダイバーシティアンテナを構成できる。給電電極３５の構成についての説明は、上述の説明を援用することで省略する。

給電電極３５の少なくとも一部は、ガラス板２０を挟んで、バスバー５２と導電膜５５との少なくとも一方と対向している。給電電極３５には、アンプ６１の第１の入力部が接続されている。平面状導体５０で電波を受信して得られる信号は、平面状導体５０と給電電極３５との間の容量結合を介してアンプ６１の第１の入力部に入力され、給電電極３５で電波を受信して得られる信号も、アンプ６１の第１の入力部に入力される。第１の入力部に入力された信号は、バンドパスフィルタを介して、アンプ６１から出力される。

窓ガラス１０１は、合わせガラスの車内側の外面に配置される給電電極３２を更に備えてもよい。給電電極３２は、給電部の一例であり、例えば、板面２２の側に設けられる導体パターンである。図１は、給電電極３２が、車内側から見て板面２２の上縁部に設けられ、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状に形成された矩形エレメントである形態を示す。しかし、給電電極３２の形状は、円形や他の多角形などの他の形状でもよい。

給電電極３２は、平面状導体５０が少なくともＭＦ（Medium Frequency）帯の電波を受信するように、平面状導体５０にガラス板２０を介して対向する。つまり、平面状導体５０の少なくとも一部が少なくともＭＦ帯の電波を受信する放射導体として機能するように、給電電極３２は、平面状導体５０にガラス板２０を介して対向する。

あるいは、給電電極３２は、平面状導体５０が少なくともＭＦ帯とＨＦ（High Frequency）帯の電波を受信するように、平面状導体５０にガラス板２０を介して対向してもよい。つまり、平面状導体５０の少なくとも一部が少なくともＭＦ帯とＨＦ帯の電波を受信する放射導体として機能するように、給電電極３２は、平面状導体５０にガラス板２０を介して対向する。

このような給電電極３２が設けられることにより、ＭＦ帯（又は、ＭＦ帯とＨＦ帯）の電波も受信可能な共用のアンテナを構成できる。ＭＦ帯は、３００ｋＨｚ以上３ＭＨｚ以下の周波数帯を表す。ＭＦ帯の電波として、ＡＭ放送波などが挙げられる。ＨＦ帯は、３ＭＨｚ以上３０ＭＨｚ以下の周波数帯を表し、ＳＷ（Short Wave）帯とも称される。したがって、給電電極３２及び平面状導体５０は、少なくともＡＭ放送波を受信するように形成されてもよい。なお、ＡＭ放送波は、１５ｄＢμＶ以上であれば適切な受信感度が得られるので好ましく、１８ｄＢμＶ以上がより好ましい。

図１では、給電電極３２の少なくとも一部は、車内側から見てガラス板２０を挟んで、導電膜５５の上縁部の少なくとも一部と対向している。給電電極３２には、アンプ６０の第２の入力部が接続されている。したがって、平面状導体５０で電波を受信して得られる信号は、平面状導体５０と給電電極３２との間の容量結合を介してアンプ６０の第２の入力部に入力される。また、平面状導体５０で電波を受信して得られる信号は、平面状導体５０と給電電極３２との間の容量結合を介さずに取り出されてもよい。例えば図２において、第１のチョークコイル８１（または第２のチョークコイル８３）、キャパシタ８２（またはキャパシタ８４）、またはチョークトランス８６に接続される配線から、平面状導体５０で電波を受信して得られる信号を取り出す構造が考えられる。図２の詳細については後述する。

図１において、窓ガラス１０１は、合わせガラスの車内側の外面に配置される給電電極３９を更に備えてもよい。給電電極３９は、給電部の一例であり、例えば、板面２２の側に設けられる導体パターンである。図１は、給電電極３９が、車内側から見て板面２２の上縁部に設けられ、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状に形成された矩形エレメントである形態を示す。しかし、給電電極３９は、板面２２の側縁部に設けられてもよいし、下縁部に設けられてもよい。さらに、給電電極３９の形状は、円形や他の多角形などの他の形状でもよい。

給電電極３９は、少なくともＵＨＦ帯の電波を受信するように形成されてもよい。つまり、給電電極３９は、それ自体が少なくともＵＨＦ帯の電波を受信する放射導体として機能するように形成されてもよい。給電電極３３，３５，３９を使用する３チャネル分のＵＨＦアンテナを構成できる。

給電電極３９の少なくとも一部は、ガラス板２０を挟んで、導電膜５５と対向してもよいし対向してなくてもよい。給電電極３９は、平面視で、導電膜５５よりも外側に位置する導体パターンでもよい。給電電極３９で電波を受信して得られる信号は、アンプ６１の第２の入力部に入力される。

ガラス板１０は、可視光を遮光する遮光膜１３を備えている。遮光膜１３は、ガラス板１０の外周縁部に設けられている。遮光膜１３は、平面視において、一対のバスバー５１，５２、正極３７、負極３８、給電電極３２，３３，３５，３９及びスタブ７１，７２，７３，７４と、ガラス板１０の厚さ方向で重複する。重複には、全部が重複する形態に限られず、一部が重複する形態が含まれてもよい。遮光膜１３の具体例として、黒色セラミックス膜等のセラミックスが挙げられる。一対のバスバー５１，５２、正極３７、負極３８、給電電極３２，３３，３５，３９及びスタブ７１，７２，７３，７４は、ガラス板１０の平面視で遮光膜１３と重複する部分が存在する場合、窓ガラス１０１を車外側から見ると、その重複する部分が視認しにくくなる。よって、窓ガラス１０１や車両のデザイン性が向上する。

このように、窓ガラス１０１の平面視において、一対のバスバー５１，５２、正極３７、負極３８、給電電極３２，３３，３５，３９及びスタブ７１，７２，７３，７４は、遮光膜１３と重複するので、見栄えの向上と視界の確保を両立できる。

例えば、給電電極３２，３３，３５，３９及びスタブ７１，７２，７３，７４のうち少なくとも一つは、導電性金属を含有するペースト（例えば、銀ペースト等）を、ガラス板２０の板面２２にプリントして焼き付けることによって形成されてもよく、金属板（金属箔）で形成されてもよい。

図２は、一実施形態における車両用窓ガラスの一構成例を平面視で示す図であり、車両用窓ガラスを車両に取り付けた状態で車内側から見た図である。つまり、図２において、車両用窓ガラスを車両に取り付けた状態でＹ軸方向の正の方向は、地表から離れる方向に相当する。

遮光膜１３の内縁１３ａは、平面状導体５０の外縁５０ａよりも内側にある。これにより、外縁５０ａは、平面視で遮光膜１３と重複するので、平面状導体５０がある部分とない部分の境目が車外側から見ると遮光膜１３により隠れ、見栄えが向上する。

窓ガラス装置１０１０は、車両用窓ガラス装置の一例である。窓ガラス装置１０１０は、窓ガラス１０１と、正極３７に接続される第１のチョークコイル８１と、負極３８に接続される第２のチョークコイル８３とを備える。第１のチョークコイル８１，第２のチョークコイル８３は、少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号を遮断する。これにより、ＶＨＦ帯の高周波信号が直流電源８０及びグランド側に漏洩することを抑制できる。第１のチョークコイル８１，第２のチョークコイル８３は、例えば、ＶＨＦ帯の電波の受信信号のうち、ＦＭ放送波とＤＡＢのBand IIIの少なくとも一方の周波数帯の信号を遮断する。

第１のチョークコイル８１の正極３７とは反対側は、キャパシタ８２を介してグランドに接続されてもよいし、第２のチョークコイル８３の負極３８とは反対側は、キャパシタ８４を介してグランドに接続されてもよい。キャパシタ８２，８４によって、配線のインピーダンスを調整できる。例えば、平面状導体５０でＭＦ帯の電波を受信する場合、キャパシタ８２、キャパシタ８４は、ＭＦ帯でハイインピーダンスとなるような値に設定することが好ましい。

なお、正極３７と直流電源８０との間を結ぶ配線が少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号を遮断するインダクタンスを有すれば、第１のチョークコイル８１は、無くてもよい。負極３８とグランドとの間を結ぶ配線が少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号を遮断するインダクタンスを有すれば、第２のチョークコイル８３は、無くてもよい。

窓ガラス装置１０１０は、正極３７と負極３８に接続されるチョークトランス８６を更に備える。チョークトランス８６は、少なくともＭＦ帯の信号を遮断する。チョークトランス８６は、１次側コイルと２次側コイルを有するトランス構造を有する。正極３７は、１次側コイルを介して、直流電源８０の正極側に接続され、負極３８は、２次側コイルを介して、直流電源８０の負極側に接続される。そのため、とくに平面状導体５０でＭＦ帯の電波を受信する場合、チョークトランス８６の挿入により、ＡＭ放送波等のＭＦ帯の電波を平面状導体５０で受信して得られる受信信号が直流電源８０及びグランド側に漏洩することを抑制できる。

窓ガラス１０１は、一端が板面２１側の第１のバスバー５１に接続され、他端が板面２２まで延伸する第１の延長導体７５と、一端が板面２１側の第２のバスバー５２に接続され、他端が板面２２まで延伸する第２の延長導体７６とを備える。

図１，２に示す形態では、第１の延長導体７５は、一端５３ａが第１のバスバー５１に板面２１側で接続されるフラットワイヤ５３と、フラットワイヤ５３の他端５３ｂに板面２２側で接続される正極３７と、正極３７に板面２２側で接続されるスタブ７１，７２とを有する。同様に、図１，２に示す形態では、第２の延長導体７６は、一端５４ａが第２のバスバー５２に板面２２側で接続されるフラットワイヤ５４と、フラットワイヤ５４の他端５４ｂに板面２２側で接続される負極３８と、負極３８に板面２２側で接続されるスタブ７３，７４とを有する。

第１の延長導体７５，第２の延長導体７６が板面２２まで延伸することで、一対のバスバー５１，５２が一対のガラス板１０，２０の間に配置されていても、一対のバスバー５１，５２に第１の延長導体７５，第２の延長導体７６を介して電圧を印加できる。

図３は、一実施形態における車両用窓ガラスの一構成例を平面視で示す部分拡大図であり、第１の延長導体７５とその周辺部を拡大して示している。第１の延長導体７５は、ガラス板２０の外縁２０ａでフラットワイヤ５３により折り返されている。図４は、フラットワイヤ５３により図３のように折り返された第１の延長導体７５の折り返し部を広げて平面的に示した模式図である。

ＶＨＦ帯において受信する電波の周波数帯（以下、周波数帯ＷＨとも称する）の中心波長をλ、ガラス板１０の波長短縮率をｋとする。このとき、第１のバスバー５１から第１の延長導体７５の先端部までの最長距離Ｄ_１Ａは、１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下であると、周波数帯ＷＨ（例えば、ＤＡＢのBand III）のアンテナ利得が向上する。周波数帯ＷＨのアンテナ利得を向上させる点で、最長距離Ｄ_１Ａは、３／１６×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下がより好ましい。

例えば、ＤＡＢのBand III（１７０ＭＨｚ〜２４０ＭＨｚ）のアンテナ利得を向上させる場合、中心波長λは１．４６ｍであるので、ｋ＝０．６４とすると、最長距離Ｄ_１Ａを１１７ｍｍ以上３５０ｍｍ以下に調整すればよい。

最長距離Ｄ_１Ａは、第１のバスバー５１から第１の延長導体７５の先端部までの最長の中心経路長を表す。図４の場合、最長距離Ｄ_１Ａは、フラットワイヤ５３と第１のバスバー５１との接続点である一端５３ａから、フラットワイヤ５３と正極３７との接続点である他端５３ｂを経由して、スタブ７１の先端部７１ａまでの中心経路長（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）を表す。なお、正極３７の幅は、スタブ７１の幅およびスタブ７２の幅の少なくとも一方と、同一でも異なってもよい。正極３７の幅、スタブ７１の幅およびスタブ７２の幅は、遮光膜１３の正極３７側の内縁１３ａに沿う方向と略直交する。同様に、負極３８の幅は、スタブ７３の幅およびスタブ７４の幅の少なくとも一方と、同一でも異なってもよい。負極３８の幅、スタブ７３の幅およびスタブ７４の幅は、遮光膜１３の負極３８側の内縁１３ａに沿う方向と略直交する。例えば、正極３７の幅が、スタブ７１，７２の幅よりも広く、負極３８の幅がスタブ７３，７４の幅よりも広くてもよい。

図４において、
Ｌ１：一端５３ａから他端５３ｂまでの導体長と、他端５３ｂからフラットワイヤ５３の長手方向における正極３７の中心までの導体長との和
Ｌ２：フラットワイヤ５３の長手方向における正極３７の中心から正極３７の方向７８側の先端部までの導体長
Ｌ３：スタブ７１の方向７８における導体長
Ｌ４：フラットワイヤ５３の長手方向における正極３７の中心から正極３７の方向７９側の先端部までの導体長
Ｌ５：スタブ７２の方向７９における導体長
Ｂ：Ｌ２＋Ｌ３
Ｃ：Ｌ４＋Ｌ５
を表す。

上述の通り、図１，２において、給電電極３３と平面状導体５０との容量結合部により、平面状導体５０を、ＶＨＦ帯内で上記の周波数帯ＷＨより低い所望の周波数帯（以下、周波数帯ＷＬともいう）の電波を受信するアンテナの一部として使用できるので、周波数帯ＷＬのアンテナ利得を確保できる。周波数帯ＷＬの一例として、ＦＭ放送波帯がある。一方、周波数帯ＷＬよりも高い周波数帯ＷＨ（例えば、ＤＡＢのBand III）の高周波信号は、給電電極３３と平面状導体５０との容量結合部を通過してしまう。しかし、周波数帯ＷＨの高周波信号は、第１のチョークコイル８１や配線などのインダクタンスで遮断されるので、第１の延長導体７５は、周波数帯ＷＨの高周波信号に対するオープンスタブとして動作する。したがって、最長距離Ｄ_１Ａを周波数帯ＷＨで共振が生ずる長さ（１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下の長さ）に調整することで、周波数帯ＷＬ（例えば、ＦＭ放送波帯）と周波数帯ＷＨ（例えば、ＤＡＢのBand III）との両方で共振する広帯域のアンテナを窓ガラス１０１に形成できる。

図３，４において、正極３７の大きさは、正極３７に接続されるコネクタの大きさに応じて変わるので、スタブ７１の導体長Ｌ３とスタブ７２の導体長Ｌ５との少なくとも一方を調整することで、最長距離Ｄ_１Ａを所望の長さに容易に調整できる。

図３，４において、第１の延長導体７５は、板面２２の平面視において、屈曲部７７を有する。屈曲部７７は、第１の延長導体７５の延伸方向が変化する部分を表し、例えば、第１の延長導体７５の延伸方向が３０°以上１５０°以下の角度で変化する少なくとも１箇所の部分を表す。

図３，４は、屈曲部７７が方向７８と方向７９に分岐するＴ字状部である形態を例示する。屈曲部７７がこのようなＴ字状部であると、周波数帯ＷＨのアンテナ利得が向上する。方向７９は、方向７８とは反対側の方向を表すが、完全に１８０°反対向きでなくてもよい。

第１の延長導体７５において、第１のバスバー５１から方向７８の先端部７１ａまでの延伸距離を最長距離Ｄ_１Ａとし、第１のバスバー５１から方向７９の先端部７２ａまでの延伸距離をＤ_１Ｂとする。周波数帯ＷＨ（例えば、ＤＡＢのBand III）のアンテナ利得を向上させる点で、（Ｄ_１Ａ／Ｄ_１Ｂ）は、１．０以上３．０以下が好ましく、１．０以上２．７以下がより好ましく、１．０以上２．０以下がさらに好ましい。

延伸距離Ｄ_１Ｂは、図４の場合、フラットワイヤ５３と第１のバスバー５１との接続点である一端５３ａから、フラットワイヤ５３と正極３７との接続点である他端５３ｂを経由して、スタブ７２の先端部７２ａまでの中心経路長（＝Ｌ１＋Ｌ４＋Ｌ５）を表す。

なお、第１の延長導体７５において、第１のバスバー５１から方向７８の先端部７１ａまでの延伸距離が最長距離Ｄ_１Ａである形態の場合、方向７８が第１の方向の一例であり、方向７９が第２の方向の一例である。逆に、第１の延長導体７５において、第１のバスバー５１から方向７９の先端部７２ａまでの延伸距離が最長距離Ｄ_１Ａである形態の場合、方向７９が第１の方向の一例であり、方向７８が第２の方向の一例である。

屈曲部７７は、方向７９に折れ曲がらずに、方向７８に折れ曲がるＬ字状部（Ｃ＝０）でもよい。屈曲部７７がＬ字状部であると、周波数帯ＷＨのアンテナ利得が向上する。屈曲部７７は、方向７８に折れ曲がらずに、方向７９に折れ曲がるＬ字状部（Ｂ＝０）でもよい。

屈曲部７７がＬ字状部の第１の延長導体７５において、第１のバスバー５１から方向７８の先端部７１ａまでの延伸距離を最長距離Ｄ_１Ａとし、第１のバスバー５１から屈曲部７７までの延伸距離をＤ_１Ｃとする。周波数帯ＷＨ（例えば、ＤＡＢのBand III）のアンテナ利得を向上させる点で、（Ｄ_１Ａ／Ｄ_１Ｃ）は、１．１以上３．８以下が好ましく、１．１以上３．５以下がより好ましい。延伸距離Ｄ_１Ｃは、図４の場合、導体長Ｌ１を表す。

図４に示すように、窓ガラス１０１は、第１の延長導体７５の先端部７１ａに接続され、第１の延長導体７５よりも細い第１の線条導体９１を備えてもよい。第１の線条導体９１は、例えば、正極３７及びスタブ７１よりも狭い幅を有する。窓ガラス１０１が第１の線条導体９１を備えると、周波数帯ＷＨ（例えば、ＤＡＢのBand III）のアンテナ利得が向上する。周波数帯ＷＨのアンテナ利得を向上させる点で、第１の線条導体９１は、３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下の長さが好ましく、４０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の長さがより好ましい。周波数帯ＷＨのアンテナ利得を向上させる点で、第１の線条導体９１は、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の幅を有することが好ましく、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の幅を有することがより好ましい。

図５は、一実施形態における車両用窓ガラスの一構成例を平面視で示す部分拡大図であり、第２の延長導体７６とその周辺部を拡大して示している。第２の延長導体７６は、ガラス板２０の外縁２０ａでフラットワイヤ５４により折り返されている。

窓ガラス１０１の左縁部に設けられる第１の延長導体７５と同じ構成を、窓ガラス１０１の右縁部に設けられる第２の延長導体７６にも適用できる。例えば、第２のバスバー５２から第２の延長導体７６の先端部７３ａまでの最長距離Ｄ_２Ａは、１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下であると、周波数帯ＷＨ（例えば、ＤＡＢのBand III）のアンテナ利得が向上する。周波数帯ＷＨのアンテナ利得を向上させる点で、最長距離Ｄ_２Ａは、３／１６×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下がより好ましい。

図５に示すように、窓ガラス１０１は、第２の延長導体７６の先端部７３ｂに接続され、第２の延長導体７６よりも細い第２の線条導体９２を備えてもよい。窓ガラス１０１が第２の線条導体９２を備えると、周波数帯ＷＨ（例えば、ＤＡＢのBand III）のアンテナ利得が向上する。周波数帯ＷＨのアンテナ利得を向上させる点で、第２の線条導体９２は、３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下の長さが好ましく、４０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の長さがより好ましい。周波数帯ＷＨのアンテナ利得を向上させる点で、第２の線条導体９２は、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の幅を有することが好ましく、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の幅を有することがより好ましい。

図５に示すように、窓ガラス１０１は、給電電極３５に接続され、給電電極３５よりも細い第３の線条導体９３を備えてもよい。窓ガラス１０１が第３の線条導体９３を備えると、ＵＨＦ帯（例えば、地上デジタルテレビ放送波帯）のアンテナ利得が向上する。同様に、給電電極３３よりも細い線条導体を給電電極３３（図１，２参照）に接続しても、ＵＨＦ帯（例えば、地上デジタルテレビ放送波帯）のアンテナ利得が向上する。

図５に示すように、窓ガラス１０１は、給電電極３９に接続され、給電電極３９よりも細い第４の線条導体９４を備えてもよい。窓ガラス１０１が第４の線条導体９４を備えると、ＵＨＦ帯（例えば、地上デジタルテレビ放送波帯）のアンテナ利得が向上する。

図１は、平面状導体５０がガラス板２０の板面２１に形成される形態を示す。例えば、ガラス板２０の板面２１に蒸着処理されることにより板面２１にコーティングされた導電膜に、平面状導体５０が形成される。

しかしながら、平面状導体５０は、ガラス板１０の板面１１に形成されてもよい。例えば、ガラス板１０の板面１１にスパッタリング処理により板面１１にコーティングされた導電膜に、平面状導体５０が形成される。平面状導体５０と給電電極３２との間には、ガラス板２０だけでなく、中間膜４０が存在してもよい。あるいは、平面状導体５０が、中間膜と中間膜との間に挟まれた形態でもよい。

また、本開示に係る車両用窓ガラスは、合わせガラスに限らない。この場合、平面状導体５０と給電電極３２との間に存在する誘電体は、ガラス板１０と同じ大きさでなくてもよく、給電電極３２を少なくとも形成できる程度の大きさの誘電体基板や誘電体フィルムなどであればよい。

表１は、窓ガラス１０１において、ヨーロッパと日本で使用される周波数帯で測定されたアンテナ利得の平均値を示す（単位：ｄＢ）。ヨーロッパで使用される周波数帯として、ＦＭ（８７〜１０８ＭＨｚ）及びＤＡＢ（１７０〜２４０ＭＨｚ）を選定し、日本で使用される周波数帯として、ＦＭ（７６〜１０８ＭＨｚ）を選定した。ＡＮＴ１は、給電電極３３から得られる信号のアンテナ利得を表し、ＡＮＴ２は、給電電極３５から得られる信号のアンテナ利得を表す。"スタブ無"は、窓ガラス１０１においてスタブ７１，７２，７３，７４が無く、最長距離Ｄ_１Ａが１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下を満たさない形態を示す。"スタブ有"は、窓ガラス１０１においてスタブ７１，７２，７３，７４が有り、最長距離Ｄ_１Ａが１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下を満たす形態を示す。

表１に示すように、ＤＡＢ（１７０〜２４０ＭＨｚ）のアンテナ利得（帯域平均利得）が、"スタブ無"に比べて、"スタブ有"の方が向上する結果が得られた。

図６〜１１は、給電電極３３の導体長Ａとスタブ７１を含む導体長Ｂとスタブ７２を含む導体長Ｃとの関係を調べるために、水平偏波において、窓ガラス１０１の給電電極３３から得られる信号のアンテナ利得を測定した結果を示す。なお、導体長Ｌ１（図４参照）は、いずれの場合においても、１４４ｍｍである。

図６は、Ａを４０ｍｍにＣを３５ｍｍに固定してＢを可変したときのＦＭ放送波帯のアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。図７は、Ａを４０ｍｍにＣを３５ｍｍに固定してＢを可変したときのＤＡＢのアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。図６および図７に示すように、スタブ７１，７２は、ＦＭ放送波帯のアンテナ利得には大きな変化を与えず、ＤＡＢの周波数特性とアンテナ利得を改善させる効果があるという結果が得られた。このとき、表２に示すとおり、（Ｄ_１Ａ／Ｄ_１Ｂ）は、１．０以上３．０以下であり、最長距離Ｄ_１Ａが１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下であった。

図８は、Ａを４０ｍｍにＢを３５ｍｍに固定してＣを可変したときのＦＭ放送波帯のアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。図９は、Ａを４０ｍｍにＢを３５ｍｍに固定してＣを可変したときのＤＡＢのアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。図８および図９に示すように、スタブ７１，７２は、ＦＭ放送波帯のアンテナ利得には大きな変化を与えず、ＤＡＢの周波数特性とアンテナ利得を改善させる効果があるという結果が得られた。このとき、表３に示すとおり、（Ｄ_１Ａ／Ｄ_１Ｂ）は、１．０以上３．０以下であり、最長距離Ｄ_１Ａが１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下であった。

図１０は、Ａを４０ｍｍに固定してＢ，Ｃを可変したときのＦＭ放送波帯のアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。図１１は、Ａを４０ｍｍに固定してＢ，Ｃを可変したときのＤＡＢのアンテナ利得の測定結果の一例を示す図である。図１０及び図１１に示すように、スタブ７１，７２は、ＦＭ放送波帯のアンテナ利得には大きな変化を与えず、ＤＡＢの周波数特性とアンテナ利得を改善させる効果があるという結果が得られた。このとき、表４に示すとおり、（Ｄ_１Ａ／Ｄ_１Ｂ）は、１．０以上３．０以下（１．０固定）であり、最長距離Ｄ_１Ａが１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下であった。また、導体長Ｂ，Ｃがそれぞれ６０ｍｍ以上あれば、ＤＡＢの周波数特性をフラットにする効果が見られた。

以上、実施形態を説明したが、本開示の技術は上記の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態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可能である。

１０ ガラス板
１３ 遮光膜
１４ 透過領域
２０ ガラス板
２１ 板面
２２ 板面
３３，３５ 給電電極
４０ 中間膜
５０ 平面状導体
５１ 第１のバスバー
５２ 第２のバスバー
５５ 導電膜
７１〜７４ スタブ
７５ 第１の延長導体
７６ 第２の延長導体
７７ 屈曲部
７８ 方向
７９ 方向
９１ 第１の線条導体
９２ 第２の線条導体
９３ 第３の線条導体
１０１ 窓ガラス
１０１０ 窓ガラス装置

Claims (18)

1. ガラス板と、
   前記ガラス板に対向する側の第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有する誘電体と、
   前記ガラス板と前記第１の面との間に設けられ、導電膜と、前記導電膜に接続される第１のバスバーおよび第２のバスバーと、を有する平面状導体と、
   前記第１のバスバーに一端が接続され、前記第２の面まで延伸する第１の延長導体と、
   前記第２のバスバーに一端が接続され、前記第２の面まで延伸する第２の延長導体と、
   前記第２の面の側に設けられる少なくとも一つの給電部と、を備え、
   前記平面状導体は、前記第１のバスバーと前記第２のバスバーとの間に電圧を印加することによって発熱し、
   前記給電部は、前記平面状導体に前記誘電体を介して対向し、少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号を出力し、
   受信する前記電波の周波数帯の中心波長をλ、前記ガラス板の波長短縮率をｋとするとき、前記第１のバスバーから前記第１の延長導体の先端部までの最長距離Ｄ_１Ａは、１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下である、車両用窓ガラス。
2. 前記第１の延長導体は、前記第２の面の平面視において、屈曲部を有する、請求項１に記載の車両用窓ガラス。
3. 前記屈曲部は、第１の方向と第２の方向に分岐するＴ字状部である、請求項２に記載の車両用窓ガラス。
4. 前記第１の延長導体において、前記第１のバスバーから前記第１の方向の先端部までの延伸距離を前記最長距離Ｄ_１Ａとし、前記第１のバスバーから前記第２の方向の先端部までの延伸距離をＤ_１Ｂとするとき、
   （Ｄ_１Ａ／Ｄ_１Ｂ）は、１．０以上３．０以下である、請求項３に記載の車両用窓ガラス。
5. 前記屈曲部は、第１の方向に折れ曲がるＬ字状部である、請求項２に記載の車両用窓ガラス。
6. 前記第１の延長導体において、前記第１のバスバーから前記第１の方向の先端部までの延伸距離を前記最長距離Ｄ_１Ａとし、前記第１のバスバーから前記屈曲部までの延伸距離をＤ_１Ｃとするとき、
   （Ｄ_１Ａ／Ｄ_１Ｃ）は、１．１以上３．８以下である、請求項５に記載の車両用窓ガラス。
7. 前記第１の延長導体の先端部に接続され、前記第１の延長導体よりも細い第１の線条導体をさらに備える、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。
8. 前記第１の線条導体は、３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下の長さで延伸する、請求項７に記載の車両用窓ガラス。
9. 前記第１の線条導体は、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の幅を有する、請求項７又は８に記載の車両用窓ガラス。
10. 前記第２のバスバーから前記第２の延長導体の先端部までの最長距離Ｄ_２Ａは、１／８×λ×ｋ以上３／８×λ×ｋ以下である、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。
11. 前記第２の延長導体の先端部に接続され、前記第２の延長導体よりも細い第２の線条導体をさらに備える、請求項１０に記載の車両用窓ガラス。
12. 前記第２の線条導体は、３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下の長さで延伸する、請求項１１に記載の車両用窓ガラス。
13. 前記給電部に接続され、前記給電部よりも細い第３の線条導体をさらに備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
14. 前記受信信号は、ＦＭ放送波帯とＤＡＢのBand IIIの少なくとも一方の電波の受信信号を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
15. 前記ガラス板は、可視光を透過する透過領域を有し、可視光を遮る遮光膜が前記透過領域の外側に設けられ、
    前記遮光膜は、平面視において、前記給電部、前記第１のバスバー、前記第２のバスバー、前記第１の延長導体及び前記第２の延長導体と重複する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
16. 前記ガラス板が、第１のガラス板であり、前記誘電体が第２のガラス板であり、
    前記第１のガラス板と前記第２のガラス板とが中間膜を介して貼り合わされる合わせガラスの構造を有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の車両用窓ガラスと、
    前記第１の延長導体に接続される第１のチョークコイルと、
    前記第２の延長導体に接続される第２のチョークコイルと、を備え、
    前記第１のチョークコイルおよび前記第２のチョークコイルは、少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号を遮断する、車両用窓ガラス装置。
18. 前記平面状導体は、少なくともＶＨＦ帯の電波の受信信号に対して接地されない、請求項１７に記載の車両用窓ガラス装置。

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