JP7040526B2 - 自動車用窓ガラス - Google Patents

Description

本発明は、自動車用窓ガラスに関する。

近年、カメラ等の情報デバイスを有する車載システムを車内に搭載して窓ガラス（例えば車両のフロントガラス）を介して、道路状況等の情報信号の送受信を行うことが知られている（特許文献１参照）。これらの車載システムは年々高度化しており、カメラにより取得した被写体の撮影画像を解析することで、対向車、前走車、歩行者、交通標識、車線境界線等を認識し、運転者に危険を知らせる等の様々な運転の支援を行うことができる。

また、この車載システムのカメラは、フロントガラスの中央上部近傍等、遮蔽層を有する位置に設置されるケースが多い。その場合、カメラの撮影範囲に対応する遮蔽層には、情報信号を送受信するための透過領域として、光学的開口部が設けられる。すなわち、情報信号を送受信するための透過領域の周囲には遮蔽層が設けられている場合が多い（特許文献２参照）。

特開２０１６－１０７７５５号公報 特開２００６－３２７３８１号公報

ところで、特許文献１や特許文献２のようにカメラ等の情報デバイスを車内に搭載する場合、カメラで得られた画像情報等を計算処理したり、通信を行ったりするためにカメラに加えて情報処理装置を併せて設けた車載システムとする場合が多い。近年はカメラで得られた情報から瞬時に衝突を抑制する機構を作動させたり、運転者の運転操作を補助する機能を持たせたり、とカメラで得られた情報の処理は益々重要かつ高度になってきている。

その一方で、処理する情報量が高速かつ膨大になってくることによる情報処理装置への負荷が問題となってくる。他の家庭用のコンピュータと同様に、情報処理装置の負荷が大きくなることによる発熱の問題は避けられない。そのため、処理により発生した熱に加え、自動車の窓ガラスの外側から入り込む熱をさらに受けてしまった場合、カメラや情報処理装置がオーバーヒートし、誤作動を起こしたり動作しなくなったりする問題があった。

本発明は、カメラをはじめとする情報送受信装置および情報処理装置等を備える車載システムへの熱による負荷を低減可能な自動車用窓ガラスを提供することを目的とする。

本発明の自動車用窓ガラスは、車外と電波および／または光の信号の送受信を行う車載システムを車内に取り付け可能な自動車用窓ガラスであって、板状ガラス部材と、前記板状ガラス部材の車内面上に、前記板状ガラス部材の外周に沿って設けられた遮蔽層と、を有し、前記遮蔽層は、前記板状ガラス部材の上辺中央から面内方向に突出する突出部を有し、前記突出部は、前記信号の送受信にともない該信号が透過する信号透過領域を備える開口部を有し、低放射層が、前記板状ガラス部材の車内面上に、前記開口部の外周の少なくとも一部に沿うように、かつ前記信号透過領域の少なくとも一部を取り囲むように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、カメラをはじめとする情報送受信装置および情報処理装置等を備える車載システムへの熱による負荷を低減可能な自動車用窓ガラスを提供できる。

本発明に係るフロントガラスの一実施形態の平面図である。 図１に示すフロントガラスのＸ－Ｘ線における断面図である。 本発明に係るフロントガラスの別の実施形態の上辺中央付近の拡大平面図である。 本発明の実施形態に係るフロントガラスの低放射層の構成例を説明する平面図である。 本発明の実施形態に係るフロントガラスの低放射層の別の構成例を説明する平面図である。 本発明の実施形態に係るフロントガラスの低放射層の別の構成例を説明する平面図である。 本発明の実施形態に係るフロントガラスの低放射層の構成例を説明する断面図である。 本発明の実施形態に係るフロントガラスの低放射層の別の構成例を説明する断面図である。 本発明の実施形態に係るフロントガラスの低放射層の別の構成例を説明する断面図である。 本発明の実施形態に係るフロントガラスの低放射層の別の構成例を説明する断面図である。 本発明の実施形態に係るフロントガラスの低放射層の別の構成例を説明する断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態を、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、変更または変形することができる。

図１は本発明に係るフロントガラスの一実施形態の平面図である。図２は図１に示すフロントガラスのＸ－Ｘ線における断面図である。本発明の自動車用窓ガラスは、車外と電波および／または光の信号の送受信を行う車載システムを車内に取り付け可能な自動車用窓ガラスであって、フロントガラス、リヤガラス、サイドガラス、ルーフガラス等に適用可能であり、フロントガラスへの適用が好適である。

本明細書において「上」および「下」の表記は、自動車用窓ガラスを車両に搭載した際のそれぞれ上および下を示す。自動車用窓ガラスの「上部」とは、自動車用窓ガラスが車両に搭載された場合の上側の部分のことであり、また、その「下部」とは、自動車用窓ガラスが車両に搭載された場合の下側の部分のことである。

また、本明細書において、板状ガラス部材の「周縁部」とは、板状ガラス部材の外周から主面の中央部に向かって、ある一定の幅を有する領域を意味する。本明細書において、板状ガラス部材の主面において中央部から見て外周側を外側、外周からみて中央部側を内側という。本明細書において、低放射層および遮蔽層の「端面」とは、一方の主面と他方の主面とを接続する面をいい、「端部」とは、端面から主面の中央部に向かってある一定の幅を有する部分をいう。

図１および図２に示す、フロントガラス１は、板状ガラス部材２と、板状ガラス部材２の車内面Ｓａ上であって、板状ガラス部材２の外周に沿って設けられた、可視光を遮蔽する遮蔽層５を有する。遮蔽層５は、板状ガラス部材２の上辺中央から面内方向（下方）に向けて突出するように形成された突出部７を有する。突出部７は、中央部に車載システムの信号の送受信にともない該信号が透過する信号透過領域３を備える開口部４を有する。開口部４の車内面Ｓａ上には、開口部４の外周の少なくとも一部に沿うように、かつ、信号透過領域３の少なくとも一部を取り囲むように低放射層６が設けられている。なお、図１は、フロントガラス１の車内側から見た平面図である。

図１に車載システムの取り付け部Ａを点線で示す。取り付け部Ａは遮蔽層５の開口部４の周辺に位置する。図２にフロントガラス１に車載システムが取り付けられた場合の車載システム４０の概略の構成を点線で示す。車載システム４０は、情報送受信装置４１、情報処理装置４２、およびこれらを収容する筐体４３を有する。車載システム４０は、例えば、筐体４３が取り付け部Ａに接着層４４を介して取り付けられていてもよい。筐体４３は不図示のブラケットに取り付けられていてもよく、その場合、ブラケットが接着層４４を介して取り付け部Ａに取り付けられていてもよい。

遮蔽層５は、板状ガラス部材２の車内面Ｓａの少なくとも車載システムの取り付け部Ａを含む領域に設けられる。フロントガラスにおいて、車載システムの取り付け部Ａは、通常、フロントガラスの上部に位置する。遮蔽層５は取り付け部Ａを含み、かつ運転者の視界を妨げない領域に設けられる。

フロントガラス１において、遮蔽層５は、板状ガラス部材２の車内面Ｓａ上の周縁部に設けられている。そして、開口部４を有し取り付け部Ａを含む遮蔽層５が、突出部７として、周縁部の遮蔽層５と連続的に設けられている。なお、周縁部の遮蔽層５と開口部４を有し取り付け部Ａを含む遮蔽層５は離間して設けられていても構わない。また、遮蔽層５は、例えば、フロントガラス１の車体取り付け部分を隠蔽する目的でその周縁部の全部に帯状に設けられることがあるが、必ずしも周縁部の４辺全部である必要はなく、周縁部の一部に遮蔽層５が形成されることもある。

遮蔽層５は、黒色セラミックス層等の従来公知の材料からなってよい。遮蔽層５の厚みは、視認性に問題のない範囲であれば特に制限されない。遮蔽層５の厚みは、８～２０μｍ程度が好ましく、１０～１５μｍがより好ましい。

フロントガラス１が有する板状ガラス部材２は合わせガラスである。板状ガラス部材２である合わせガラスは、車内ガラス板２Ａと、車外ガラス板２Ｂが、中間接着層２Ｃを介して接着された構成である。以下、板状ガラス部材２である合わせガラスに２の符号を付して説明する。車内ガラス板２Ａおよび車外ガラス板２Ｂは、それぞれ、ガラス板２Ａおよびガラス板２Ｂともいう。

板状ガラス部材２が合わせガラスの場合、遮蔽層５は車内ガラス板２Ａの中間接着層２Ｃとは反対側の主面、すなわち合わせガラス２の車内面Ｓａ上に設けられる。ただし、遮蔽層５は、必要に応じて、車外ガラス板２Ｂの中間接着層２Ｃ側の主面に設けられてもよい。遮蔽層５は、車内ガラス板２Ａの中間接着層２Ｃとは反対側の主面と、車外ガラス板２Ｂの中間接着層２Ｃ側の主面の両方に設けられていてもよい。

合わせガラス２における２枚のガラス板２Ａ、２Ｂとしては、自動車の窓ガラスに用いられる従来公知のガラス板が使用可能である。ガラス板２Ａ、２Ｂは、例えば、公知のフロート法で製造されたガラス板が好ましい。フロート法では、溶かしたガラス素地を錫等の溶融金属の上に浮かべ、厳密な温度操作で厚み、板幅の均一なガラス板を成型する。

ガラス板２Ａ、２Ｂの板厚は特に限定されないが、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましい。ガラス板２Ａ、２Ｂの板厚は同じであってもよいし、異なっていてもよい。ガラス板２Ａ、２Ｂの板厚が異なる場合、車内ガラス板２Ａの板厚は、０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下であることが好ましい。車内ガラス板２Ａの板厚が０．３ｍｍ以上であることによりハンドリング性がよく、２．３ｍｍ以下であることによりフロントガラス１の質量が大きくなり過ぎない。

また、車内ガラス板２Ａの板厚を０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下とすることで、ガラス品質（例えば、残留応力）を維持できる。車内ガラス板２Ａの板厚を０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下とすることは、曲がりの深いガラス板におけるガラス品質（例えば、残留応力）の維持に特に有効である。車内ガラス板２Ａの板厚は、０．５ｍｍ以上２．１ｍｍ以下がより好ましく、０．７ｍｍ以上１．９ｍｍ以下がさらに好ましい。

車外ガラス板２Ｂの板厚は、１．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。車外ガラス板２Ｂの板厚が１．８ｍｍ以上であると、耐飛び石性能等の強度が十分であり、３ｍｍ以下であると、フロントガラス１の質量が大きくなり過ぎず、車両の燃費の点で好ましい。車外ガラス板２Ｂの板厚は、１．８ｍｍ以上２．８ｍｍ以下がより好ましく、１．８ｍｍ以上２．６ｍｍ以下がさらに好ましい。ただし、ガラス板２Ａ、２Ｂの板厚は常に一定ではなく、必要に応じて場所毎に変わってもよい。例えば、ガラス板２Ａ、２Ｂの一方または両方が、フロントガラス１を車両に取り付けたときの垂直方向の上端側の厚さが下端側よりも厚い断面視楔状の領域を備えていてもよい。

ガラス板２Ａ、２Ｂを構成するガラス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、ＳｉＯ_２を５０～８０％、Ｂ_２Ｏ_３を０～１０％、Ａｌ_２Ｏ_３を０．１～２５％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏを３～３０％、ＭｇＯを０～２５％、ＣａＯを０～２５％、ＳｒＯを０～５％、ＢａＯを０～５％、ＺｒＯ_２を０～５％およびＳｎＯ_２を０～５％含むガラスが挙げられるが、特に限定されない。

中間接着層２Ｃの組成は、従来の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中間接着層２Ｃの構成材料として用いてもよい。

図２に示される情報送受信装置４１は、例えば、カメラまたはセンサである。遮蔽層５において、突出部７における開口部４は、情報送受信装置４１が電波（３００ＭＨｚ－１０ＧＨｚ）および／または光（３８０ｎｍ－１１００ｎｍ）の信号の送受信を行う際に信号が透過する信号透過領域３を確保するために設けられる。電波には、ミリ波（３０－３００ＧＨｚ）が含まれる。信号透過領域３は、情報送受信装置４１がミリ波の信号を送受信する用途にも適用可能である。

信号透過領域３の形状、面積は、情報送受信装置４１による。信号透過領域３は、具体的には、板状ガラス部材２上に遮蔽層５を有しない構成であり、電波、光等の透過特性は、板状ガラス部材２の電波、光等の透過特性と同様である。

フロントガラス１おいて、板状ガラス部材２の日射透過率（Ｔｅ）は６０％以下であり、かつ、可視光透過率（Ｔｖ）は７０％以上であることが好ましい。日射透過率（Ｔｅ）は５５％以下がより好ましく、４８％以下が特に好ましい。また、日射反射率（Ｒｅ）は、５％以上がより好ましく、７％以上が特に好ましい。さらに、熱吸収の量を表すＡｅ（Ａｅ＝１００－Ｔｅ－Ｒｅ）は、２０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましく、４５％以上が特に好ましい。

可視光透過率（Ｔｖ）は７２％以上がより好ましく、７３％以上が特に好ましい。また、信号透過領域３のヘイズ値は１．０％以下であることが好ましく、０．８％以下がより好ましく、０．６％以下が特に好ましい。

なお、日射透過率（Ｔｅ）、日射反射率（Ｒｅ）および可視光透過率（Ｔｖ）は、分光光度計等により、少なくとも３００～２１００ｎｍが含まれる波長域の透過率、反射率を測定し、それぞれＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８年）およびＪＩＳ Ｒ３２１２（１９９８年）で規定される計算式から算出される値である。本明細書において、特に断りのない限り、日射透過率、日射反射率および可視光透過率は、上記の方法で測定、算出される日射透過率（Ｔｅ）、日射反射率（Ｒｅ）および可視光透過率（Ｔｖ）をいう。

信号透過領域３において、可視光透過率（Ｔｖ）、日射透過率（Ｔｅ）、日射反射率（Ｒｅ）やヘイズ値は、特に制限されず、上記のとおり板状ガラス部材２と同様とできる。ここで、信号透過領域３においては、赤外線透過率、具体的には、分光光度計等により測定される６００～１１００ｎｍにおける平均透過率が３０％以上であることが好ましく、４０％以上がより好ましい。

上記赤外線透過率は信号透過領域３に求められる特性である。したがって、このような信号透過領域３に求められる特性に応じて、板状ガラス部材２の信号透過領域３のみを信号透過領域３以外の領域と異なる特性に変更してもよい。例えば、板状ガラス部材が合わせガラス２である場合、適宜、中間接着層２Ｃの構成材料を上記の材料から変更することができる。また、信号透過領域３に対応する箇所の中間接着層２Ｃをくり抜き、信号透過領域３以外の領域と別の中間接着層にしても構わない。また、板状ガラス部材２の信号透過領域３には撥水機能、親水機能、防曇機能、遮熱機能、電熱機能等を付与するコーティングが施されていてもよい。

開口部４は信号透過領域３の全域を開口部４の領域内に含むように設けられる。図１、図２に示されるフロントガラス１おいて、開口部４は信号透過領域３より面積の大きい領域である。開口部４の大きさは、開口部４の外周と信号透過領域３の外周の間に以下の低放射層６が配設できる大きさとする。開口部４の形状は特に限定されない。開口部４の形状は、例えば、信号透過領域３の形状の相似形状であってもよく、相似形状とは異なる形状であってもよい。

なお、フロントガラス１おいて、開口部４の下部には遮蔽層５がなくてもよい。図３に、開口部４の下部に遮蔽層５がない、フロントガラス１の変形例における、上辺中央付近の拡大平面図を示す。図３に示すように、開口部４において、下部の遮蔽層５がない場合、開口部４の両側部の最下端を結ぶ仮想線と、遮蔽層５とで囲まれる領域が開口部４の領域である。すなわち、開口部４において、下部の遮蔽層５がない場合であっても、開口部４の両側部の最下端を結ぶ仮想線と、遮蔽層５とで囲まれる領域は、信号透過領域３の全域をその領域内に含む。開口部４が形成されている突出部７は、開口部４を有してればよく、その面積、形状は特に限定されない。

低放射層６は開口部４の外周の少なくとも一部に沿うように設けられ、かつ、信号透過領域３の少なくとも一部を取り囲むように設けられる。低放射層６は、車載システム４０への熱の伝搬を抑制する効果を有する。

上記のとおり車載システム４０は、例えば、筐体４３が取り付け部Ａに接着されることで遮蔽層５上に固定される。これは、車載システム４０を固定する場所を隠ぺいすることによって意匠性を向上させること、固定する場所に用いられる接着層４４の劣化を防ぐこと、さらに板状ガラス部材２の面上よりも遮蔽層５の面上の方が安定して固定できることによる。

一方で、上記のように車載システム４０を遮蔽層５上に固定すると、車載システム４０と遮蔽層５との距離が近くなり、遮蔽層５が吸収した熱エネルギーが開口部４を介して車載システム４０に伝搬しやすくなる。また、情報送受信装置４１がカメラの場合、カメラを板状ガラス部材２に近づければ近づけるほど同じ大きさの開口部４に対してカメラの視野角が大きくなる。カメラを板状ガラス部材２に近づける場合、カメラと板状ガラス部材２との間の空間を密閉構造にする手段が現実的であるが、そうするとその空間から熱が逃げずに、車載システム４０に負荷を与える要因となる。したがって、開口部４には車載システム４０へのこのような熱の伝搬を抑制する方策が必要になる。

低放射層６を信号透過領域３の少なくとも一部を取り囲むように設けることにより遮蔽層５が吸収した熱エネルギーが開口部４を介して情報送受信装置４１や情報処理装置４２に伝搬するのを抑制できる。熱伝搬抑制効果を高めるために、低放射層６は信号透過領域３の全周の１０～１００％に対応する領域に、信号透過領域３を取り囲むように設けられていることが好ましく、信号透過領域３の全周を取り囲むように設けられていることがより好ましい。

低放射層６は、信号透過領域３を取り囲むように、かつ、遮蔽層５の開口部４の外周の少なくとも一部に沿って設けられる。低放射層６による上記熱伝搬抑制効果は、低放射層６の厚みが同じ場合その面積が大きいほど大きい。したがって、最大限の効果を発揮するためには、信号透過領域３の外周と開口部４の外周の間の領域全体に低放射層６を設けることが好ましい。一方、信号透過領域３を確実に確保するためには、信号透過領域３の外周から所定の距離をおいて低放射層６が設けられることが好ましい。

上記観点から、低放射層６は、例えば、図４に平面図示す構成の低放射層が好ましい。図４に示す低放射層６は、信号透過領域３の全周を取り囲む構成であり、低放射層６の外周が開口部４の外周に接するとともに、低放射層６の内周は信号透過領域３の外周から所定の距離をおいて設けられている。なお、図３に示すフロントガラス１のように開口部４の下部に遮蔽層５がない場合、低放射層６は、開口部４の遮蔽層５との境界の３辺に沿って設けられてもよい。この場合、低放射層６は、信号透過領域３の下部以外の外周を取り囲む構成である。

低放射層６の幅ｗは、３～２０ｍｍであることが好ましい。幅ｗは、より好ましくは５～１５ｍｍである。ここで、低放射層６の幅ｗとは、低放射層６の外周と内周の距離を指し、遮蔽層５の開口部４の外周から信号透過領域３の方向に向かう幅と一致する。また、低放射層６の内周と信号透過領域３の外周の距離Ｌは、該距離が最も短い箇所の距離Ｌ_ｍｉｎとして、５ｍｍ以上であることが好ましく、該距離が最大の箇所の距離Ｌ_ｍａｘとして、２０ｍｍ以下が好ましい。

低放射層６の厚みＴは、低放射層６の構成材料または製造方法による。低放射層６の厚みは、典型的にはスパッタリング法により製造される蒸着膜の場合、１５０～２５０ｎｍが好ましく、銀ペースト焼成膜の場合、３～２０μｍが好ましい。なお、本明細書における低放射層６の厚みとは低放射層６が設けられている領域における最大厚みのことである。

低放射層６の放射率は０．８以下が好ましく、より好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．２以下、特に好ましくは０．１以下である。なお、低放射層６の放射率は、ＪＩＳ Ｒ３１０６に規定された方法で測定できる。

低放射層６は、金属または金属酸化物からなることが好ましい。金属としては銀が好ましい。金属酸化物としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）が好ましい。低放射層６は、例えば、銀ペースト焼成膜、ＩＴＯ膜等の低放射性の膜からなることが好ましい。低放射層６は、銀を主成分とする金属層（以下、銀層ともいう）が誘電体層の間に挟み込まれるように積層された銀系多層膜からなってもよい。銀系多層膜における誘電体層は、金属の酸化物、窒化物、酸窒化物等を主成分とする材料からなる層である。ＩＴＯ膜や銀系多層膜は、例えば、スパッタリング法により製造される膜である。

低放射層６は、低放射性の膜であれば適宜使用することができる。所望の領域へ選択的に成膜し易い点や、コスト的な観点から低放射層６は銀ペースト焼成膜が好ましい。

低放射層６は、図４に示す低放射層６のように熱伝搬抑制効果を高めるために信号透過領域３の全周を取り囲むように枠状に設けられてもよい。また、図５に平面図を示すように、図４に示す低放射層６の枠形状の一か所が切断された形状として、外部電源等の通電機構と接続することで通電可能な構成としてもよい。図５に示す、低放射層６は、例えば、２つの端部を外部電源に接続することで、外気温が低く板状ガラス部材２が曇り易いおよび／または氷結し易い環境下にある場合に、通電することで加熱して信号透過領域３が曇るおよび／または氷結することを抑制することが可能である。なお、外気温が低い場合には、低放射層６を加熱しても、車載システム４０にかかる熱の負荷は殆どない。

また、図５に示す、低放射層６は、例えば、２つの端部を外部電源に接続して通電状態に保持していれば、信号透過領域３の周辺の板状ガラス部材２が破損した場合に、低放射層６が断線することで、該破損を検知できるため好ましい。

なお、低放射層６は、信号透過領域３に近い領域の膜厚が他の領域の膜厚よりも薄くなっていたり、信号透過領域３に近い領域がドットパターンで構成されるように形成されたりしても構わない。図６は信号透過領域３に近い領域がドットパターンで構成されるように形成された低放射層６の例を示す平面図である。図６に示す低放射層６は、信号透過領域３に近い領域がドットパターンで構成される以外、図４に示す低放射層６と同様にできる。低放射層６を図６のように構成することで信号透過領域３との境界部をシームレスに形成し外部から信号透過領域３を目立ち難くすることができる。ドットパターンにおけるドットの形状は、円形に限定されず、楕円、長方形、多角形、星形等とすることもできる。また、ドットの部分を透明にして、他の部分に低放射層を設けるドットパターンとすることもできる。

図１、図２および図３に示すフロントガラス１は、低放射層６が板状ガラス部材２の車内面Ｓａに接するように形成されている例である。低放射層６は、開口部４の外周の少なくとも一部に沿うように、かつ、信号透過領域３の少なくとも一部を取り囲むように設けられる限り、板状ガラス部材２の車内面Ｓａ上に形成された遮蔽層５の車内面に接するように形成されてもよい。すなわち、本発明において、「低放射層が板状ガラス部材の車内面上に設けられる」とは、低放射層と板状ガラス部材の車内面との間に別の層が存在する場合を含む。

例えば、平面形状は図４や図５と同様に枠形状または枠形状の一か所が切断された形状であるが、その内周が開口部４の外周と一致する大きさの低放射層６を、該内周が開口部４の外周と一致するように遮蔽層５の車内面上に設けてもよい。図６に示す低放射層６を同様に、その内周が開口部４の外周と一致するように、遮蔽層５の車内面上に設けてもよいが、ドットパターンの効果が発揮されないため、生産性の点から好ましくない。低放射層６を、その内周が開口部４の外周と一致するように、遮蔽層５の車内面上に設ける場合、ドットパターンは、例えば、後述の図１０に示すように外側に設けるのが好ましい。

低放射層６の断面の構成例を図７、図８、図９、図１０および図１１を参照して説明する。図７、図８、図９、図１０および図１１は、各構成例におけるフロントガラス１の上部の開口部４付近における上下方向の断面図を示す。

図７に示すフロントガラス１の構成例において、低放射層６の平面形状は、例えば、図４で示されるのと同様の枠状の形状である。図７に示す低放射層６は、外側の端面が、遮蔽層５の端面と接するように、内側の端面が信号透過領域３の外周を臨むように設けられる。図７に示す低放射層６は、層内全体において略均一の厚みＴを有する構成である。図７に示す低放射層６の、厚みＴ、幅ｗ、内側の端面と信号透過領域３の外周の距離Ｌは、上記で説明したのと同様にできる。

図８に示すフロントガラス１は、低放射層６が遮蔽層５の端部を覆うように設けられた構成例である。図８に示す低放射層６は、外側の端面が遮蔽層５の端面を超えて遮蔽層５の車内面上に位置するように、言い換えれば、外側の端部が遮蔽層５の内側の端部の上に重なるように設けられ、内側の端面は信号透過領域３の外周を臨むように設けられる。低放射層６の遮蔽層５の内側の端部に重ねて設けられる部分は、それ以外の部分の厚みＴと略同じ厚みｔ１に形成される。図８に示す低放射層６の平面形状は、例えば、枠状の形状であって、図７に示す低放射層６よりも車内側から見て幅が大きい構成である。なお、低放射層６が図８に示す断面形状である場合、車外側から見た平面の形状は、図７に示す断面形状の低放射層６と同様に見え、意匠性の点では２者は同様である。

図８に示す低放射層６の、厚みＴ、内側の端面と信号透過領域３の外周の距離Ｌは、上記で説明したのと同様にできる。図８に示す低放射層６の幅ｗは、上記の幅より端部の重なり部分の幅ｗｓの分だけ大きくできる。端部の重なり部分の幅ｗｓは、例えば、２～５ｍｍ程度が好ましい。また、端部の重なり部分における低放射層６の厚みｔ１は、銀ペースト焼成膜の場合、上記厚みＴと同様３～２０μｍ程度が好ましい。

図８に示す、低放射層６は、遮蔽層５の端部を覆うように設けられていることによって、より効果的に遮蔽層５が吸収した熱エネルギーが開口部４を介してカメラ等を含む車載システム４０に伝搬するのを抑制できる。

なお、図５および図６に示す平面形状の低放射層６においても、上記同様に低放射層６の外側の端面を遮蔽層５の端面に接するような構成としてもよく、低放射層６の外側の端部を遮蔽層５の内側の端部の上に重ね合わせて設けた構成としてもよい。

図９に示すフロントガラス１の構成例において、低放射層６の平面形状は、例えば、図４で示されるのと同様の枠状の形状であるが、その内周が開口部４の外周と略一致する大きさである。図９に示す低放射層６は、内側の端面の位置が遮蔽層５の内側の端面の位置と略一致し、全体が遮蔽層５と重なるように、遮蔽層５の車内面上に設けられている。すなわち、図９に示す構成においては、低放射層６は、開口部４内に設けられていない。つまり、低放射層６が図９に示す断面形状である場合、車外側から低放射層６を視認できず、意匠性の点で好ましい。

図９に示す構成においては、開口部４と信号透過領域３とは略同じ面積としてもよい。一方、図４に示されるのと同様に信号透過領域３を確実に確保するためには、信号透過領域３の外周から所定の距離Ｌをおいて低放射層６が設けられることが好ましい。そのため、図９に示す構成においても、低放射層６の内周と信号透過領域３の外周の距離Ｌは、該距離が最も短い箇所の距離Ｌ_ｍｉｎとして、５ｍｍ以上であることが好ましく、該距離が最大の箇所の距離Ｌ_ｍａｘとして、２０ｍｍ以下が好ましい。

図９に示す構成において、低放射層６の幅ｗは、低放射層６の外周と内周の距離であり、遮蔽層５の形成領域に応じて適宜調整できる。低放射層６の幅ｗは、好ましくは３～５０ｍｍ、より好ましくは５～３０ｍｍとできる。低放射層６の幅ｗは、枠形状の全体で同じであってもよく、異なってもよい。例えば、下部における低放射層６の幅ｗを、遮蔽層５の形成領域に合わせて上部や左右の側部における低放射層６の幅ｗに比べて小さく設定してもよい。なお、車載システム４０の取り付け部Ａと低放射層６の形成領域は、接着性の観点から重ならないことが好ましい。図９に示す構成において、低放射層６の厚みＴは、上記と同様に蒸着膜の場合、１５０～２５０ｎｍが好ましく、銀ペースト焼成膜の場合、３～２０μｍが好ましい。

なお、低放射層６は遮蔽層５よりも車内側に設けられていることが必要である。例えば、遮蔽層５を２層にしてその間に低放射層６を挟む構成では低放射層６を介して車外側の遮蔽層５から車内側の遮蔽層５に熱エネルギーが伝搬してしまうためである。

図１０に示すフロントガラス１の構成例において、低放射層６の平面形状は、例えば、枠状の形状であり、その内周が開口部４の外周と略一致する大きさである。図１０に示す低放射層６は、内側の端面の位置が遮蔽層５の内側の端面の位置と略一致し、全体が遮蔽層５と重なるように、遮蔽層５の車内面上に設けられている。図１０に示す低放射層６は、開口部４の外周からに離れた領域がドットパターンで構成される例である。ドットパターンにおけるドットの形状は、上記で説明したのと同様にできる。

図１０に示す低放射層６では、ドットパターンは開口部４の外周からに離れるほどドットの幅が小さく（ｗ４＜ｗ３＜ｗ２）、ドット間の距離が大きい構成である。低放射層６のうち幅ｗ１で示される領域はドットが形成されていない領域である。すなわち、図１０に示す低放射層６では、開口部４の外周から離れるほどドットの形成領域の面積が小さく、ドットが形成されていない領域の面積が大きくなる構成である。言い換えれば、図１０に示す低放射層６は、低放射層６が遮蔽層５を覆う面積の割合が、開口部４の外周から離れるにつれて減少する構成である。該面積の割合の減少は段階的であってもよく連続的であってもよい。図１０に示す低放射層６の、幅ｗ、厚みＴ、内側の端面と信号透過領域３の外周の距離Ｌは、図９に示す低放射層６で説明したのと同様にできる。

図１１に示すフロントガラス１の構成例において、低放射層６の平面形状は、例えば、図１０に示す低放射層６と外周と内周が略一致する枠形状であり、図１０に示す低放射層６と同様に遮蔽層５の車内面上に設けられている。図１１に示す低放射層６の厚みは、開口部４に近い領域より開口部４からに離れた領域が小さくなるように構成される。具体的には、低放射層６の内側の端面の高さ（厚み）をＴとし、外側の端面の高さ（厚み）をｔ２としたときに、Ｔ＞ｔ２の関係を満たす。このように、図１１に示す低放射層６は、厚みが、開口部４の外周から離れるにつれて減少する構成である。低放射層６の厚みの減少は段階的であってもよく連続的であってもよい。

図１１に示す低放射層６の幅ｗ、内側の端面と信号透過領域３の外周の距離Ｌは、図９に示す低放射層６で説明したのと同様にできる。なお、図１０に示すように、低放射層６が開口部４の外周からに離れた領域がドットパターンで構成され、低放射層６が遮蔽層５を覆う面積の割合が、開口部４の外周から離れるにつれて減少する構成に、低放射層６の厚みが、開口部４の外周から離れるにつれて減少する構成を組み合わせてもよい。

図１０や図１１に示すように遮蔽層５の車内面上に形成されている低放射層６の遮蔽層５を覆う面積の割合が、開口部４の外周から離れるにつれて減少するように形成する構成や、遮蔽層５の車内面上に形成されている低放射層６の厚みが、開口部の外周から離れるにつれて減少するように形成する構成とすることで、またはこれらの構成を組み合わせることで効果的に熱エネルギーの輻射を防ぐことができる。また、これらの構成を単独でまたは組み合わせてフロントガラス１に適用することで、遮蔽層５と低放射層６の熱膨張率差があったとしても、板状ガラス部材２に生じる残留応力を減らし、耐衝撃性を向上させることができる。

本発明の自動車窓ガラスへの車載システムの取り付けは、上記のとおり、例えば、図２に示すように行うことができる。すなわち、車載システム４０は遮蔽層５上に、例えば、接着剤等を介して係合等の手段により固定される。なお、車載システム４０の取り付けに際して、カメラ等の情報送受信装置４１と板状ガラス部材２の車内側主面との間の空間を密封する封止部が設けられていてもよい。封止部は、情報送受信装置４１の外径幅に合わせた形状であってもよく、車載システム４０と板状ガラス部材２との間に形成される空間全体を密封する形状であってもよい。

上記のように封止部で密封した場合、情報送受信装置４１と板状ガラス部材２との間が密閉空間であり、該空間内は、外部との空気の流通がなく、車室内の温度や湿度の変化に影響されない環境である。したがって、カメラ等の情報送受信装置４１のレンズ表面や信号透過領域３で、結露等の曇りが生じにくくなる。その一方で、外部からの熱エネルギーが逃げることもないため、該空間への熱エネルギーの伝搬自体を抑えることが非常に重要である。本実施形態の自動車窓ガラスは、遮蔽層の開口部の周囲に低放射層が設けられていることで熱エネルギーの伝搬が効果的に抑制できる。

また、封止部内の一例として、封止部で密封されて得られる密閉空間が減圧されていることが望ましい。減圧することにより密閉空間内に存在し得る湿気を減らすことができる。

さらに、別の一例として、封止部で密封されて得られる密閉空間内に、板状ガラス部材２に対して屈折率が±１０％以内の液体またはゲル体が充填されていてもよい。液体またはゲル体は、例えばマッチングオイルやジェルなどであり、屈性率整合剤などである。液体やゲル体を充填させることにより、密閉空間内の湿気を除去することが可能である。

（自動車用窓ガラスの製造方法）
本発明の自動車用窓ガラスは一般的に用いられる公知の技術により製造できる。本発明の自動車用窓ガラスの製造方法を図１に示すフロントガラス１を例に以下に説明する。フロントガラス１において板状ガラス部材２は合わせガラスである。

合わせガラス２の製造に際して、まず、車内ガラス板２Ａおよび車外ガラス板２Ｂの間に中間接着層２Ｃを挿入して、圧着前の合わせガラスである合わせガラス前駆体を準備する。この合わせガラス前駆体をゴムバッグのような真空バッグの中に入れ、この真空バッグを排気系に接続する。真空バッグ内の圧力が約－６５～－１００ｋＰａの減圧度（絶対圧力約３６～１ｋＰａ）となるように減圧吸引（脱気）しながら温度約７０～１１０℃で予備接着（予備圧着）を行った後、この予備接着された合わせガラス前駆体をオートクレーブの中に入れ、温度約１２０～１５０℃、圧力約０．９８～１．４７ＭＰａの条件で加熱加圧して本接着（本圧着）を行うことにより、合わせガラス２を得ることができる。

この合わせガラス２の車内面Ｓａ上に、例えば、黒色セラミックスからなる遮蔽層５を従来公知の方法で形成する。黒色セラミックス層５としては、具体的には、耐熱性黒色顔料の粉末を低融点ガラス粉末とともに樹脂および溶剤に加えて混練した黒色セラミックスペーストを印刷等によって合わせガラス２の車内面Ｓａの所定の領域に塗布し、加熱して焼き付けることで形成された黒色セラミックス層が挙げられる。また、黒色セラミックス層の形成に用いる黒色顔料には、複数の有色顔料の組み合わせにより黒色となる顔料の組み合わせも含まれる。遮蔽層５の厚みは、上記のとおりである。

低放射層６として銀ペースト焼成膜を用いる場合、銀ペーストを印刷等によって合わせガラス２の車内面Ｓａの所定の領域に塗布し、加熱して焼き付けることで形成することができる。銀ペーストは、例えば、銀粉末と低融点ガラス粉末を樹脂および溶剤に加えて混練して調製できる。銀ペーストにおいては、得られる低放射層６において求められる放射率が得られるように、銀粉末と低融点ガラス粉末の割合が適宜調整される。

遮蔽層５および低放射層６は、遮蔽層５となる黒色セラミックスペーストと低放射層６となる銀ペーストをそれぞれ印刷後、加熱焼き付けを同時に行うことも可能であり、生産性の観点からこの方法が好ましい。この場合、黒色セラミックスペーストの印刷と銀ペーストの印刷は、上記実施形態に応じて低放射層６と遮蔽層５が重なり部分を有しない場合は、いずれが先に行われてもよいが、通常は、黒色セラミックスペーストの印刷を先に行う。黒色セラミックスペーストの印刷と銀ペーストの印刷を同時に行える場合は、同時に行ってもよい。なお、必要に応じて、黒色セラミックスペーストを印刷、焼成して遮蔽層５を形成後、銀ペーストを印刷、焼成して低放射層６を形成してもよい。

低放射層６として、銀系多層膜およびＩＴＯ膜を用いる場合、銀系多層膜およびＩＴＯ膜は、典型的にはスパッタリング法により成膜できる。成膜方法としては、例えば、スパッタリング法以外の物理的蒸着法（真空蒸着法、イオンプレーティング法）、化学的蒸着法（熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法）、イオンビームスパッタリング法等を適用してもよい。

この場合、遮蔽層５を形成後、低放射層６を所定の領域に選択的に形成するためにマスキングを行った後に低放射層６の成膜を行う。これに比べて、銀ペースト焼成膜の場合は、粘性のある銀ペーストをマスキングなしに所定の領域に簡便に塗布することができるため好ましい。

以上、図面等を用いてフロントガラスを例に本発明の実施形態に係る自動車用窓ガラスについて説明したが、本発明の自動車用窓ガラスはこれに限定されない。本発明の趣旨および範囲を逸脱することのない範囲で、設計を変更または変形することができる。

本発明の自動車用窓ガラスは、情報信号の送受信を行う自動車用窓ガラスにおいて、車内側に情報処理装置を搭載する自動車用窓ガラス、特にはフロントガラスに好適に用いられる。

１ フロントガラス
２ 板状ガラス部材
３ 信号透過領域
４ 開口部
５ 遮蔽層
６ 低放射層。

Claims (13)

1. 車外と電波および／または光の信号の送受信を行う車載システムを車内に取り付け可能な自動車用窓ガラスであって、
   板状ガラス部材と、
   前記板状ガラス部材の車内面上に、前記板状ガラス部材の外周に沿って設けられた遮蔽層と、を有し、
   前記遮蔽層は、前記板状ガラス部材の上辺中央から面内方向に突出する突出部を有し、
   前記突出部は、前記信号の送受信にともない該信号が透過する信号透過領域を備える開口部を有し、
   低放射層が、前記板状ガラス部材の車内面上に、前記開口部の外周の少なくとも一部に沿うように、かつ前記信号透過領域の少なくとも一部を取り囲むように設けられていることを特徴とする自動車用窓ガラス。
2. 前記低放射層は、金属または金属酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の自動車用窓ガラス。
3. 前記低放射層は、銀ペースト焼成膜により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用窓ガラス。
4. 前記低放射層は、ＩＴＯ膜により形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
5. 前記低放射層は、前記遮蔽層の端部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
6. 前記低放射層は、前記信号透過領域に近い領域がドット状に設けられていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
7. 前記板状ガラス部材は合わせガラスであり、フロントガラスであることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
8. 前記低放射層は、前記信号透過領域の全周を取り囲むように設けられていることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
9. 前記低放射層は、前記板状ガラス部材の曇りおよび／または氷結を防止するための加熱可能な通電機構に接続されていることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
10. 前記低放射層は、前記板状ガラス部材が破損した際に検知可能とする通電機構に接続されていることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
11. 前記低放射層の放射率は０．８以下であることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
12. 前記低放射層は、前記遮蔽層の車内面上に、前記低放射層の前記遮蔽層を覆う面積の割合が、前記開口部の外周から離れるにつれて減少するように形成されていることを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
13. 前記低放射層は、前記遮蔽層の車内面上に、前記低放射層の厚みが、前記開口部の外周から離れるにつれて減少するように形成されていることを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。

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