JP6904338B2 - 窓部材および車両用窓ガラス - Google Patents

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Description

本発明は、窓部材に関する。
近年、レーダーを用いて車両の周囲の物体を検出する技術を利用して、衝突回避、運転補助、自動運転等の研究が行われており、レーダーによる検出とカメラ画像との双方を利用して、より高度な検出技術も開発されている。ここで、一般的な自動車では、レーダーは車体の前方（例えばフロントグリル）等、ステレオカメラは車体のフロントガラスの近傍等に設けられる。
また、前の車との車間距離を測るレーダーが、ステレオカメラと近接配置されたり、一体化して車室内に配置されることがある（例えば特許文献１参照）。レーダー装置を車室内に設けた場合、フロントガラスを構成するガラス板による反射および吸収により、レーダー波は減衰する。特に分解能を高めるため、レーダーに用いられる周波数帯のような高周波数帯（例えばミリ波）では、波長の短い電波を利用するため、電波が通過するガラス板からの影響が大きくなる。
上記のような事情を鑑み、特許文献２は、レーダー電波の送受信の効率の低下を抑制する車載用レーダー装置を開示している。本レーダー装置では、ガラスへの入射角度を適切に設定することにより、反射と透過の両方の効率を向上させる技術が用いられている。また、特許文献３は、自動車のみならず建造物にも適用されるガラス基板上に透明誘電体層（窒化アルミ層を除く）を被覆した表面に連続層よりなるＡｇ層を被覆し、熱処理することにより粒状よりなるＡｇ層に変化生成させたガラスを開示している。
日本国特開２０１４−０５１２８４号公報 日本国特開２０１６−０７１９１６号公報 日本国特開２０００−３４４５４８号公報
しかしながら、上述した様な従来の技術では、電波がガラス板を透過する際の効率については考慮されていない。
また、次世代通信である５ＧやＷｉＧｉｇ（Wireless Gigabit）（登録商標）等でも高周波帯域を用いる検討が進められており、同様に効率について考慮する必要性がある。
本発明は、レーダーや通信機器の如き情報デバイスが送受信する信号の電波透過性を向上させる窓部材を提供する。
本発明の窓部材は、透明基板を備える窓部材であって、当該窓部材の平面視において、前記透明基板のそれ自身に、第１の領域と、当該第１の領域よりも電波透過率の高い第２の領域と含む。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記透明基板が、第１のガラス板と、前記第１のガラス板と中間膜を介して貼り合わせられる第２のガラス板とを備える。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第２のガラス板が、縁部の少なくとも一部において前記第１のガラス板と重なり合わない非重複部を有し、当該非重複部において、前記第２の領域が画定される。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第１の領域よりも高い電波透過率を有する電波透過材が、前記非重複部に配置されている。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記電波透過材が、前記透明基板の厚み方向に突出する凸部を有するとともに、前記第１のガラス板には、前記凸部と嵌合する凹部が形成されている。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第１のガラス板が、縁部の少なくとも一部において前記第２のガラス板の非重複部と厚み方向において連続する様に配置される非重複部を有する。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第１の領域よりも高い電波透過率を有する電波透過材が、前記第１のガラス板および前記第２のガラス板の前記非重複部に配置されている。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第２のガラス板において、厚み方向の少なくとも一部に渡って貫通する孔が形成され、当該孔において、前記第２の領域が画定される。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第１の領域よりも高い電波透過率を有する電波透過材が、前記孔に配置されている。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第１のガラス板と、前記中間膜と、前記第２のガラス板を貫通する孔が形成され、当該孔において、前記第２の領域が画定される。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第１の領域よりも高い電波透過率を有する電波透過材が、前記孔に配置されている。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記第１の領域が１枚のガラス板により画定され、前記第２の領域が、前記ガラス板の縁部の少なくとも一部に隣接して配置され、前記第１の領域よりも高い電波透過率を有する電波透過材により画定される。
本発明の一態様に係る窓部材は、前記電波透過材は樹脂、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラスの少なくともいずれか一つである。
本発明の窓部材により、例えば車両用窓ガラスが提供される。前記車両用窓ガラスを透過する電波の周波数は、例えば７６ＧＨｚ〜８１ＧＨｚである。
本発明の窓部材は、平面視において第１の領域と、当該第１の領域よりも電波透過率の高い第２の領域とを含むため、情報デバイスが送受信する信号の電波透過性を向上させることができる。
図１は、窓部材の一実施形態である車両用窓ガラスが車両に取り付けられた状態を示す概念図である。 図２は、図１におけるＳ部分の拡大図であり、車両用窓ガラスにハウジングが取り付けられている部分を示す斜視図である。 図３は、図２に対応する部位の側面図である。 図４は、車両用窓ガラスの具体例を、第１のガラス板、第２のガラス板、電波透過材に分解した状態を示し、図４（ａ）は、図２、図３で示した合わせガラスと同じ例を示す図であり、図４（ｂ）は、第２のガラス板が、縁部に沿って第１のガラス板と重なり合わない非重複部とともに平面視で突出した非重複部を有する例を示す図である。 図５は、車両用窓ガラスの具体例を、第１のガラス板、第２のガラス板、電波透過材に分解した状態を示し、図５（ａ）は、非重複部の下縁が円弧状を呈する例を示す図であり、図５（ｂ）は、非重複部の下縁が直線状を呈する例を示す図である。 図６は、非重複部および電波透過材の断面視における種々の形状を示すものであり、図６（ａ）は、図２、図３で示した合わせガラスと同じ例を示す断面図であり、図６（ｂ）は、電波透過材が車両用窓ガラスの厚み方向に突出する凸部を有し、第１のガラス板には凸部と嵌合する凹部が形成されている例を示す断面図である。 図７は、図６（ｂ）と類似の例であり、電波透過材が複数列の凸部を有するとともに、第１のガラス板には凸部と嵌合する複数列の凹部が形成されている例を示す断面図である。 図８は、車両用窓ガラスの具体例を、第１のガラス板、第２のガラス板、電波透過材に分解した状態を示し、図８（ａ）は、第１のガラス板の非重複部と第２のガラス板の非重複部が、平面視で同じ形状を有している例を示す図であり、図８（ｂ）は、第１のガラス板の非重複部と第２のガラス板の非重複部が、平面視で異なる形状を有している例を示す図である。 図９は、車両用窓ガラスの具体例について、非重複部および電波透過材の断面視における種々の形状を示すものであり、図９（ａ）は、図８（ａ）で示した合わせガラスの断面に相当する例であり、図９（ｂ）はさらに接合部分における両面の表面に接着剤を追加した例であり、図９（ｃ）は、図８（ｂ）で示した合わせガラスの断面に相当する例であり、図９（ｄ）は、図９（ａ）の例において、さらに電波透過材の第１のガラス板側の表面に、薄ガラス板を貼付した例である。 図１０は、他の実施形態の合わせガラス２０における第２のガラス板の具体例を示し、図１０（ａ）は、平面視で長方形状の孔および電波透過材を有する例を示し、図１０（ｂ）は、平面視で図４（ａ）と同様な台形状の孔および電波透過材を有する例を示し、図１０（ｃ）は、平面視で真円形状の孔および電波透過材を有する例を示し、図１０（ｄ）は、平面視で図４（ａ）とは上下逆の台形状の孔および電波透過材を有する例を示す。 図１１は図４、車両用窓ガラスの孔および電波透過材の断面視における種々の形状を示すものであり、図１１（ａ）は、孔の形状が断面方向において同一な例を示し、図１１（ｂ）は、孔の形状が、第２のガラス板から第１のガラス板に向かう断面方向において、徐々に（テーパー状に）拡大する例を示し、図１１（ｃ）は、孔が第２のガラス板の厚み方向の一部のみに形成された例を示し、図１１（ｄ）は、孔が第１のガラス板と、中間膜と、第２のガラス板を貫通するように形成されつつ、（ａ）と同様に孔の形状が断面方向において同一な例を示し、図１１（ｅ）は、孔が第１のガラス板と、中間膜と、第２のガラス板を貫通するように形成されつつ、（ｂ）と同様に貫通孔の形状が第２のガラス板から第１のガラス板に向かう断面方向において、徐々に（テーパー状に）拡大する例を示す。 図１２は、図３の実施形態の変形例の側面図である。 図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、図４（ａ）、（ｂ）の実施形態の変形例を示す図である。 図１４は、１枚のガラス板の縁部に電波透過材が接着された例の断面図である。 図１５は、窓部材の他の実施形態である建造物用窓ガラスが建造物に取り付けられた状態を示す概念図を示し、図１５（ａ）は、建造物用窓ガラスの上辺の領域に第２の領域が形成されている例であり、図１５（ｂ）は、建造物用窓ガラスの一側辺の領域に第２の領域が形成されている例であり、図１５（ｃ）は、建造物用窓ガラスの角部の領域に第２の領域が形成されている例である。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、窓部材の一実施形態である車両用窓ガラスが車両に取り付けられた状態を示す概念図である。本実施形態において、車両用窓ガラス（窓部材）１は、自動車等の車両１００の前方に形成された開口部１１０に装着されたフロントガラスとして機能する。
また、本実施形態では、車両用窓ガラス１には、車両の走行安全を確保するために情報デバイスを収納したハウジング（ケース）１０が、車両内部側の表面に取り付けられている。情報デバイスは、カメラやレーダー等を用いて車両の前方に存在する前方車、歩行者、障害物等への追突、衝突防止やドライバーに危険を知らせるためのデバイスで、例えば情報受信デバイスおよび／又は情報送信デバイス等であり、ミリ波レーダー、ステレオカメラ、赤外線レーザー等が含まれ、信号の送受信を行う。当該「信号」とは、ミリ波、可視光、赤外光等を含む電磁波のことである。
図２は、図１におけるＳ部分の拡大図であり、車両用窓ガラス１にハウジング１０が取り付けられている部分を示す斜視図である。ハウジング１０には、情報デバイス２００としてのミリ波レーダー２０１およびステレオカメラ２０２が設けられている。そして、後に詳しく説明するように、車両用窓ガラス１、特にその構成部材である透明基板としての合わせガラス２０は、それ自身が平面視において第１の領域Ａと、当該第１の領域Ａよりも電波透過率の高い第２の領域Ｂとを含む。なお、本明細書において、「平面視」とは、合わせ板の板厚方向からの投影視のことを指す。
情報デバイス２００を収納したハウジング１０は、車内側から見て、バックミラー１５０よりも車外側寄りに位置し、車両用窓ガラス１に接着されている。図１に示すように、本実施形態ではバックミラー１５０は、車両１００の室内天井に取り付けられているが、ハウジング１０と同様に車両用窓ガラス１に取り付けられてもよい。
図３は、図２の部分の側面図である。車両用窓ガラス１を構成する合わせガラス（透明基板）２０は、第１のガラス板２１と、第２のガラス板２２と、第１のガラス板２１と第２のガラス板２２との間に介在する中間膜２３とを備えている。即ち、第２のガラス板２２は、第１のガラス板２１と中間膜２３を介して貼り合わされる。また、第２のガラス板２２は、中間膜２３とは反対側に配置される第１主面２４を備える。
合わせガラス２０を製造する方法にはフロート法、フュージョン法等があるが、特に限定されない。
本実施形態で使用される第１のガラス板２１および第２のガラス板２２の組成の一例としては、酸化物基準のモル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ｂ２Ｏ３を０〜１０％、Ａｌ２Ｏ３を０．１〜２５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを３〜３０％、ＭｇＯを０〜２５％、ＣａＯを０〜２５％、ＳｒＯを０〜５％、ＢａＯを０〜５％、ＺｒＯ ２を０〜５％及びＳｎＯ２を０〜５％含むガラスが挙げられるが、特に限定されない。
中間膜２３の組成は、従来の車両用合わせガラスに一般に用いられるものでよく、例えばポリビニルブチラール（ＰＶＢ）やエチレンビニルアセタール（ＥＶＡ）等を用いることができる。また、加熱前は液状である熱硬化性樹脂を用いてもよい。すなわち、中間膜２３は合わせガラス２０とした状態の時に層状であればよく、第１のガラス板２１および第２のガラス板２２の接合前の状態で中間膜２３が液状などであっても良い。
ハウジング１０は、基板１１と基板１１に略垂直な立壁１２、および側壁１３（図２参照）とを備え、基板１１上に情報デバイス２００が固定されている。基板１１、立壁１２、側壁１３それぞれの一縁によって形成される開口縁１４が、第２のガラス板２２の第１主面２４に当接し、接着部１５で第１主面２４（正確には後述する第１主面２４から連続した電波透過材３０の面）に接着される。ハウジング１０は一般的な樹脂などにより作成されるが、その材料は特に限定はされない。
本実施形態では、ハウジング１０の基板１１、立壁１２、側壁１３と合わせガラス２０とで画定される空間内に情報デバイス２００が収納される。情報デバイス２００の収納は、立壁１２及び／又は基板１１の一部が開閉可能な部位を備えることにより達成されてよい。また、立壁１２及び／又は基板１１の一部がくり貫かれ、そのくり貫き部を介して情報デバイス２００を収納してもよい。立壁１２及び／又は基板１１が、情報デバイス２００の位置を固定する爪部（不図示）を備え、収納した情報デバイス１０２を爪部で支持してもよい。また、ハウジング１０には、レインセンサ等他のデバイスを配置することもできる。
そして、特に本実施形態では、第２のガラス板２２が、その縁部の少なくとも一部において第１のガラス板２１と重なり合わない非重複部２２ａを有している。すなわち、本実施形態では、第２のガラス板２２の面積は、平面視において、非重複部２２ａに相当する領域の分だけ第１のガラス板２１の面積より小さい。また、非重複部２２ａには、例えば樹脂からなる板状の電波透過材３０が配置されている。そして、図３に示すように、当該非重複部２２ａにおいて、第２の領域Ｂが画定される。本実施形態では、非重複部２２ａに対応して中間膜２３も削除されている。
電波透過材３０を構成する樹脂の如き材料は、第１のガラス板２１、第２のガラス板２２を構成する一般的なガラス材料よりも高い電波透過率を有するため、電波透過材３０の電波透過率は、第１の領域Ａよりも高い。すなわち、第２のガラス板２２の代わりに電波透過材３０が存在する第２の領域Ｂは、第１のガラス板２１および第２のガラス板２２が存在する第１の領域Ａよりも高い電波透過率を有する（第１の領域Ａの電波透過率＜第２の領域Ｂの電波透過率）。そして、ハウジング１０は、収納した情報デバイス２００が送受信する電波の少なくとも一部が、第２の領域Ｂを通過するような車両用窓ガラス１の所定の位置に取り付けられている。尚、第１の領域Ａ、第２の領域Ｂは、それぞれ合わせガラス２０の平面視で異なる領域を指すが、それぞれ合わせガラス２０の表面層などではなく、その本体を構成する領域として把握される。すなわち、第１の領域Ａ、第２の領域Ｂは、透明基板としての合わせガラス２０自身に分布しており、合わせガラス２０の平面視における所定の領域であって、かつ、それぞれの領域における厚みも含めて画定される（各領域の厚さの概念は後述する図１２の説明を参照）。合わせガラス２０の表面の一部のみによって、第１の領域Ａ、第２の領域Ｂが画定されるわけではない。
第２の領域Ｂは高い電波透過率を有するため、特にミリ波レーダー２０１による電波（ミリ波）の送信および受信にあたって、電波の損失を抑制することができる。電波透過材３０は電波の反射及び通過吸収が少なく、反射及び通過吸収の双方による損失を抑制することができる。
電波透過材３０を構成する樹脂にはＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene；アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＶＣ（polyvinyl chloride；ポリビニルクロライド）、フッ素系樹脂、ポリカーボネート、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー樹脂）、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン樹脂）、変性ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）などがあるが、特に限定はされない。また、電波透過材３０は、炭素繊維などいわゆる樹脂以外の素材によっても作成してもよく、限定はされない。特に電波透過材３０には、低誘電率、低ｔａｎδ（誘電正接；δは損失角）、特に誘電損失の小さい材料が好ましく用いられる。この観点から、例えば、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどは一般的なガラスに比べ誘電損失が小さいため、電波透過材３０を構成する素材として適用可能である。
図４は、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の具体例を、第１のガラス板２１、第２のガラス板２２、電波透過材３０に分解した状態を示し、特に非重複部２２ａおよび電波透過材３０の平面視における種々の形状を示すものである。図４（ａ）は、図２、図３で示した合わせガラス２０と同じものであり、第２のガラス板２２が、縁部の一部において第１のガラス板２１と重なり合わない非重複部２２ａを有している。図４（ｂ）は、合わせガラス２０の他の例であり、第２のガラス板２２が、縁部に沿って第１のガラス板２１と重なり合わない非重複部２２ａを有し、さらに平面視で突出した非重複部２２ｂを有している。
図５（ａ）は、合わせガラス２０の他の例であり、第２のガラス板２２が、縁部に沿って第１のガラス板２１と重なり合わない非重複部２２ａを有し、非重複部２２ａは下縁が円弧状を呈している。図５（ｂ）は、合わせガラス２０の他の例であり、第２のガラス板２２が、縁部に沿って第１のガラス板２１と重なり合わない非重複部２２ａを有し、非重複部２２ａは下縁が直線状を呈している。
図６は、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の具体例について、特に非重複部２２ａおよび電波透過材３０の断面視における種々の形状を示すものである。図６（ａ）は、図２、図３で示した合わせガラス２０と同じものである。本図では、電波透過材３０を第１のガラス板２１および第２のガラス板２２に接着する接着剤層４０を示している。接着剤層４０の接着剤には、ポリイミドなどが用いられるが特に限定はされない。また、接着剤層４０は必須ではなく、電波透過材３０自体が第１のガラス板２１および第２のガラス板２２に接着する性質を持つ場合は不要である。
図６（ｂ）は、合わせガラス２０の他の例であり、電波透過材３０が、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の厚み方向に突出する凸部３３を有するとともに、第１のガラス板２１には、凸部３３と嵌合する凹部２１ｂが形成されている。凸部３３と凹部２１ｂとの係合により、接合の強度が向上する。
図７は、図６（ｂ）の合わせガラス２０と類似の例であり、電波透過材３０が、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の厚み方向に突出する複数列の凸部３５を有するとともに、第１のガラス板２１には、凸部３５と嵌合する複数列の凹部２１ｂが形成されている。複数列の凸部３５と凹部２１ｂとの係合により、接合の強度がさらに向上する。図７では２列の凸部３５と凹部２１ｂが示されているが、凸部３５、凹部２１ｂの列の数は特に限定はされない。
図８は、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の他の実施形態の具体例を、第１のガラス板２１、第２のガラス板２２、電波透過材３０に分解した状態を示し、特に第１のガラス板２１の非重複部２１ａ、第２のガラス板２２の非重複部２２ａおよび電波透過材３０の平面視における種々の形状を示すものである。すなわち本例では、第２のガラス板２２のみならず、第１のガラス板２１が、縁部の少なくとも一部において、第２のガラス板２２の非重複部２２ａと厚み方向において連続する様に配置される非重複部２１ａを有する。すなわち、第１のガラス板２１の非重複部２１ａと、第２のガラス板２２の非重複部２２ａは、全体または一部において重なり合っており、一体的に電波透過率の高い領域を画定している。さらに、電波透過材３０が、非重複部２１ａ、２２ａの双方に配置されている。
図８（ａ）の例では、第１のガラス板２１の非重複部２１ａと第２のガラス板２２の非重複部２２ａが、平面視で同じ形状を有しており、それぞれの全領域で重なり合っている。図８（ｂ）は、合わせガラス２０の他の例であり、第１のガラス板２１の非重複部２１ａと第２のガラス板２２の非重複部２２ａが、平面視で同じ形状を有しておらず、非重複部２１ａが非重複部２２ａより平面視で小さく、非重複部２１ａの全体と非重複部２２ａの一部が重なり合っている。そして、電波透過材３０が、非重複部２１ａと形状が合致する第１の電波透過部３０ａと、非重複部２２ａと形状が合致する第２の電波透過部３０ｂを有する。本実施形態では、第１のガラス板２１と第２のガラス板２２の双方に電波透過材３０が配置されており、第２の領域Ｂの電波透過率がさらに向上する。
図９は、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の具体例について、特に非重複部２２ａおよび電波透過材３０の断面視における種々の形状を示すものである。図９（ａ）は、図８（ａ）で示した合わせガラス２０の断面に相当する。図９（ｂ）は、図９（ａ）の例において、さらに接合部分における両面の表面に接着剤６０を追加したものであり、接合強度を向上させたものである。図９（ｃ）は、図８（ｂ）で示した合わせガラス２０の断面に相当する。図９（ｄ）は、図９（ａ）の例において、さらに電波透過材３０の第１のガラス板２１側の表面に、薄ガラス板７０を貼付したものである。
図１０は、他の実施形態の合わせガラス２０における第２のガラス板２２の具体例を示す。本形態では、第２のガラス板２２において、厚み方向の少なくとも一部に渡って貫通する孔２２ｃが形成されている。すなわち、孔２２ｃは、平面視において第２のガラス板２２の内側に形成されている。この孔２２ｃにおいて、第２の領域Ｂが画定される。尚、本例では電波透過材３０が、孔２２ｃに配置されている。
図１０（ａ）は、平面視で長方形状の孔２２ｃおよび電波透過材３０の例を示す。図１０（ｂ）は、平面視で図４（ａ）と同様な台形状の孔２２ｃおよび電波透過材３０の例を示す。図１０（ｃ）は、平面視で真円形状の孔２２ｃおよび電波透過材３０の例を示す。図１０（ｄ）は、平面視で図４（ａ）とは上下逆の台形状の孔２２ｃおよび電波透過材３０の例を示す。図１０（ｃ）では、真円形状に限定されず、楕円形状、オーバル形状（卵型、角丸長方形等）等にしてもよい。
図１１は、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の具体例について、特に孔２２ｃおよび電波透過材３０の断面視における種々の形状を示すものである。図１１（ａ）は、孔２２ｃの形状が断面方向において同一な例を示す。図１１（ｂ）は、孔２２ｃの形状が、第２のガラス板２２から第１のガラス板２１に向かう断面方向において、徐々に（テーパー状に）拡大する例を示す。
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）、図１１（ａ）、図１１（ｂ）の例においては、孔２２ｃが第２のガラス板２２の厚み方向の全てに渡るように形成されている、すなわち、孔２２ｃが第２のガラス板２２を貫通する貫通孔である。一方、図１１（ｃ）の例では、孔２２ｃが第２のガラス板２２の厚み方向の一部のみに形成されており、第２のガラス板２２を完全には貫通していない例を示す。ここでは孔２２ｃは、第２のガラス板２２の表面に形成された凹みの形状を呈する。このように、孔２２ｃが第２のガラス板２２の厚み方向の一部のみに形成され、電波透過材３０が第２のガラス板２２の厚み方向の一部のみに形成されていても、電波透過率は第１の領域Ａに比べて向上する。
図１１（ｄ）、図１１（ｅ）の例では、孔２２ｃが、第１のガラス板２１と、中間膜２３と、第２のガラス板２２を貫通するように形成されている。すなわち、孔２２ｃは、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０を貫通する貫通孔である。この孔２２ｃにおいて、第２の領域Ｂが画定される。さらに電波透過材３０が、孔２２ｃに配置されている。これらの例では、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の平面視形状が、図１０のようになる。また、図１１（ｄ）は、図１１（ａ）と同様に、孔２２ｃの形状が断面方向において同一な例を示す。図１１（ｅ）は、図１１（ｂ）と同様に、孔２２ｃの形状が、第２のガラス板２２から第１のガラス板２１に向かう断面方向において、徐々に（テーパー状に）拡大する例を示す。
尚、図１０、図１１のいずれの例においても、電波透過材３０が孔２２ｃに配置されているが、電波透過材３０の配置は必須ではない。孔２２ｃに電波透過材３０を配置しない場合、通常の仕様においては、孔２２ｃを空気が占有することになるが、空気の電波透過率は、ガラスの電波透過率より高いため、この場合も、孔２２ｃにおいて、第２の領域Ｂが画定されることになる。逆に言えば、空気が電波透過材３０と同等の役割を果たす。
図１２は、図３の実施形態の変形例である。図３とは異なり、本例では中間膜２３が、第２の領域Ｂにおいても形成されており、電波透過材３０が、接着剤層４０を介して中間膜２３および第２のガラス板２２に接着されている。また、電波透過材３０の厚みを薄くすることにより、第２の領域Ｂの厚さｔ２が、第１の領域Ａの厚さｔ１より小さくなっている。本例の様に第２領域Ｂの厚さを薄くすることにより、電波透過率を向上させることができる。第２の領域Ｂの厚さｔ２を減らす手法としては、第１のガラス板２１の厚さを減らしてもよく、また、中間膜２３を省略して、電波透過材３０を直接第１のガラス板２１に接着してもよい。また、共振現象などを利用することにより、第２の領域Ｂの厚さを厚くして電波透過性を向上させることも可能である。すなわち、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの厚さを異ならせることが考えられる。
また、ハウジング１０を、車両用窓ガラス１に取り付ける手法は特に限定されない。実施形態では、ハウジング１０は、接着部１５で車両用窓ガラス１に取り付けられているが、例えばハウジング１０に爪等を設け、車両用窓ガラス１に形成した凹部などに引っ掛けてもよい。また、ハウジング１０を、車両用窓ガラス１ではなく、車両１００の内部の他の場所に取り付けてもよい。
図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、図４（ａ）、図４（ｂ）の実施形態の変形例である。本例では、電波透過材３０に貫通孔３０ｃが設けられており、電波透過性の向上と軽量化を図っている。また、図５〜図１２の実施形態においても同様に、電波透過材３０に貫通孔３０ｃを設けてもよい。
これまで述べた実施形態においては、車両用窓ガラス１に合わせガラス２０が使用され、第１のガラス板２１と、中間膜２３と、第２のガラス板２２が存在することが前提となっている。ただし、本発明の思想は、１枚のガラス板にも適用される。図１４はこのような例を示している。図１４では、１枚のガラス板が第１のガラス板２１のみによって構成され、第１の領域Ａが、当該１枚のガラス板（第１のガラス板２１）により画定される。そして、第２の領域Ｂが、第１のガラス板２１の縁部の少なくとも一部に隣接して配置され、第１の領域Ａ（すなわち第１のガラス板２１）よりも高い電波透過率を有する電波透過材３０により画定される。本例では、第１のガラス板２１と電波透過材３０は、接着剤層４０により接着され、第１のガラス板２１と電波透過材３０によって、それ自身が第１の領域と第２の領域を含む透明基板が形成される。このような車両用窓ガラス１は、例えば車両の後方に形成された開口部に装着されるリアガラスとして用いられ得る。尚、図１０、図１１に示したように、１枚の第１のガラス板２１に対し、その厚み方向の少なくとも一部に渡って貫通する孔を形成することにより、第２の領域Ｂを画定してもよい。この孔に電波透過材３０を設けてもよい。
車両用窓ガラス１を透過する電波の周波数は特に限定されない。実施形態で説明したミリ波レーダー２０１が用いる周波数帯域は、例えば７６ＧＨｚ〜８１ＧＨｚである。本発明の車両用窓ガラス１は、このような周波数の電波を効率よく透過させる性能を持っている。
また、実施形態の車両用窓ガラス１は、車両１００の開口部１１０の上縁付近において、第２の領域Ｂが形成されているが、車両用窓ガラス１の平面視において、第２の領域Ｂの形成位置は任意である。ミリ波レーダー２０１などの情報デバイス２００が配置される位置に応じて、第２の領域Ｂの形成位置は設定可能である。
上述の実施形態は、窓部材が車両用窓ガラスに適用例他例である。しかしながら、本発明の窓部材は、車両用窓ガラスのみならず、建造物に利用される建造物用窓ガラスにも適用可能である。図１５は、窓部材の他の実施形態である建造物用窓ガラスが建造物に取り付けられた状態を示す概念図である。本実施形態において、建造物用窓ガラス（窓部材）１Ａは、ビルディング等の建造物３００の壁面に形成され、枠３０５によって囲まれた開口部３１０に装着された窓ガラスとして機能する。
建造物用窓ガラス１Ａは、車両用窓ガラス１と同様に、第１の領域Ａおよび第２の領域Ｂを有しており、（第１の領域Ａの電波透過率＜第２の領域Ｂの電波透過率）が成立している。各領域は、車両用窓ガラス１と同様な構成によって実現可能である。図１５（ａ）は、建造物用窓ガラス１Ａの上辺の領域に第２の領域Ｂが形成されている例であり、図１５（ｂ）は、建造物用窓ガラス１Ａの一側辺の領域に第２の領域Ｂが形成されている例であり、図１５（ｃ）は、建造物用窓ガラス１Ａの角部の領域に第２の領域Ｂが形成されている例である。
次世代通信である５ＧやＷｉＧｉｇ（登録商標）等では高周波帯域を用いる検討が進められており、建造物３００の内部でこのような高周波帯域の無線通信の送受信をする際、ガラス板の影響が大きくなることが予測される。しかしながら、ガラス板の全面を電波透過率の高い材料により構成することは、電波の人体に対する影響等の観点から種々の課題を生じさせる可能性がある。そこで、本実施形態のように、建造物用窓ガラス１Ａの一部の領域のみの電波透過率（第２の領域Ｂの電波透過率）を高くすることにより、潜在的な課題も解決しながら将来的な無線通信の通信帯域の変化にも対応することが可能となる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
本出願は、２０１６年４月２７日出願の日本特許出願、特願２０１６−０８９８０４および特願２０１６−０８９８０６、２０１６年８月２５日出願の日本特許出願、特願２０１６−１６５０７６に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明の車両用窓ガラスは、ミリ波レーダーの如き情報デバイスが送受信する信号の電波透過性を向上させることが可能であり、安全性など車両の運転性能の向上に資する車両用窓ガラスに好適に用いられる。
１ 車両用窓ガラス（窓部材）
１Ａ 建造物用窓ガラス（窓部材）
１０ ハウジング
１１ 基板
１２ 立壁
１３ 側壁
１４ 開口縁
１５ 接着部
２０ 合わせガラス（透明基板）
２１ 第１のガラス板
２２ 第２のガラス板
２２ａ 非重複部
２２ｃ 孔
２３ 中間膜
２４ 第１主面
３０ 電波透過材
１００ 車両
２０１ ミリ波レーダー
２０２ ステレオカメラ
Ａ 第１の領域
Ｂ 第２の領域

Claims (15)

  1. 透明基板を備える窓部材であって、
    当該窓部材の平面視において、前記透明基板のそれ自身に、第１の領域と、当該第１の領域よりも電波透過率の高い第２の領域と含み、
    前記透明基板が、第１のガラス板と、前記第１のガラス板と中間膜を介して貼り合わせられる第２のガラス板とを備え、
    前記第２のガラス板が、縁部の少なくとも一部において前記第１のガラス板と重なり合わない非重複部を有して、前記第２の領域が画定され、
    前記非重複部に、前記第１の領域よりも電波透過率が高い電波透過材が配置される、窓部材。
  2. 前記電波透過材が、前記透明基板の厚み方向に突出する凸部を有するとともに、前記第１のガラス板には、前記凸部と嵌合する凹部が形成されている、請求項１に記載の窓部材。
  3. 前記第１のガラス板が、縁部の少なくとも一部において前記第２のガラス板の非重複部と厚み方向において連続する様に配置される非重複部を有する、請求項１に記載の窓部材。
  4. 前記非重複部は、前記中間膜が削除されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の窓部材。
  5. 前記電波透過材は、接着剤層を介して前記第１のガラス板および前記第２のガラス板に接着されている、請求項４に記載の窓部材。
  6. 前記電波透過材は、前記第１のガラス板および前記第２のガラス板に接着する性質を有する、請求項４に記載の窓部材。
  7. 前記第２の領域には、前記中間膜が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の窓部材。
  8. 前記電波透過材は、接着剤層を介して前記中間膜および前記第２のガラス板に接着されている、請求項７に記載の窓部材。
  9. 前記第２の領域の厚さｔ ２ が、前記第１の領域の厚さｔ １ より小さい、請求項７又は８に記載の窓部材。
  10. 透明基板を備える窓部材であって、
    当該窓部材の平面視において、前記透明基板のそれ自身に、第１の領域と、当該第１の領域よりも電波透過率の高い第２の領域と含み、
    前記透明基板が、第１のガラス板と、前記第１のガラス板と中間膜を介して貼り合わせられる第２のガラス板とを備え、
    前記第２のガラス板の平面視において、厚み方向に渡って貫通する孔が前記第２のガラス板の内側に形成され、当該孔において、前記第１のガラス板と重なり合わない非重複部を有して、前記第２の領域が画定され、
    前記第１の領域よりも電波透過率が高い電波透過材が、前記孔に配置される、窓部材。
  11. 前記第１のガラス板および前記第２のガラス板は、酸化物基準のモル％で表示した組成で、ＳｉＯ ２ を５０〜８０％、Ｂ ２ Ｏ ３ を０〜１０％、Ａｌ ２ Ｏ ３ を０．１〜２５％、Ｌｉ ２ Ｏ＋Ｎａ ２ Ｏ＋Ｋ ２ Ｏを３〜３０％、ＭｇＯを０〜２５％、ＣａＯを０〜２５％、ＳｒＯを０〜５％、ＢａＯを０〜５％、ＺｒＯ ２ を０〜５％及びＳｎＯ ２ を０〜５％含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の窓部材。
  12. 前記電波透過材は樹脂または低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラスの少なくともいずれか一つである、請求項１から１１のいずれか１項に記載の窓部材。
  13. 前記第２の領域は、前記第１の領域よりも、７６ＧＨｚ〜８１ＧＨｚの周波数の電波透過率が高い、請求項１から１２のいずれか１項に記載の窓部材。
  14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の窓部材により構成される車両用窓ガラス。
  15. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の窓部材により構成される建築用窓ガラス。
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