WO2022004559A1 - 車両用窓ガラス及び車両構造 - Google Patents

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WO2022004559A1
WO2022004559A1 PCT/JP2021/024015 JP2021024015W WO2022004559A1 WO 2022004559 A1 WO2022004559 A1 WO 2022004559A1 JP 2021024015 W JP2021024015 W JP 2021024015W WO 2022004559 A1 WO2022004559 A1 WO 2022004559A1
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WO
WIPO (PCT)
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slot
window glass
conductive layer
slot antenna
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/024015
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
聡史 船津
諭 徳永
Original Assignee
Agc株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271Supports; Mounting means for mounting on windscreens

Definitions

  • This disclosure relates to vehicle windowpanes and vehicle structures.
  • Is known see, for example, Patent Document 1.
  • a technique for realizing a slot antenna by a slot provided in a bus bar that supplies power to a defogger heater wire is known (see, for example, Patent Document 2).
  • a technique for realizing a slot antenna by a slot opened in a transparent conductive film interposed between laminated glasses is known (see, for example, Patent Document 3).
  • the present disclosure provides a vehicle window glass and a vehicle structure having a slot antenna that can obtain a high gain even when a conductive layer having a relatively high electric resistance is used.
  • a first glass plate having a first main surface and A conductive layer arranged on the side of the first main surface with respect to the first glass plate, It has a slot antenna arranged on the side of the first main surface with respect to the first glass plate, and has.
  • the slot antenna has a conductor portion electrically connected to the conductive layer and a slot surrounded by the conductor portion.
  • the conductor portion has a lower electrical resistance than the conductive layer and has a lower electrical resistance. At least a portion of the slot provides a vehicle windowpane that vertically overlaps the first region without the conductive layer.
  • this disclosure is Provided is a vehicle structure including a window glass for the vehicle and a vehicle body capacitively coupled to the slot antenna.
  • a window glass for a vehicle and a vehicle structure provided with a slot antenna that can obtain a high gain by using a conductive layer.
  • the scale of each part in the drawing may differ from the actual scale.
  • the shape of the corner portion is not limited to a right angle, and may be rounded in a bow shape.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction represent a direction parallel to the X-axis, a direction parallel to the Y-axis, and a direction parallel to the Z-axis, respectively.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other.
  • the XY plane, YZ plane, and ZX plane are a virtual plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction, a virtual plane parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and a virtual plane parallel to the Z-axis direction and the X-axis direction, respectively. Represents.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are the left-right direction (horizontal direction) of the glass plate, the vertical direction (vertical direction) of the glass plate, and the directions perpendicular to the surface of the glass plate (method). Also called the line direction).
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other.
  • Examples of the window glass for a vehicle in the present embodiment include a rear glass attached to the rear part of the vehicle, a windshield attached to the front part of the vehicle, a side glass attached to the side part of the vehicle, a roof glass attached to the ceiling part of the vehicle, and the like. be.
  • Vehicle windowpanes are not limited to these examples.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration example of a vehicle structure including a window glass for a vehicle according to the first embodiment.
  • the vehicle structure 201 shown in FIG. 1 includes a window glass 101 for a vehicle and a vehicle body portion 62 to which the window glass 101 is attached.
  • the vehicle body portion 62 is a metal portion of the vehicle body, and is, for example, a window frame to which a window glass 101 is attached.
  • the positive side in the Z-axis direction represents the inside of the vehicle
  • the negative side in the Z-axis direction represents the outside of the vehicle.
  • FIG. 1 shows the components of the vehicle structure 201 separated in the normal direction of the surface of the glass plate 10.
  • the window glass 101 is a single-plate window glass having a glass plate 10, a conductive layer 30, and a slot antenna 70 as its main configuration.
  • the single-plate window glass refers to a window glass having only one glass plate (in this example, the glass plate 10).
  • the glass plate 10 has a plate-like shape having a main surface 11 facing the positive side in the Z-axis direction and a main surface 12 facing the opposite side (negative side in the Z-axis direction) from the main surface 11 in the Z-axis direction. It is a dielectric.
  • the glass plate 10 may be transparent or translucent.
  • the main surface 11 is the inner surface of the vehicle, and the main surface 12 is the outer surface of the vehicle.
  • the glass plate 10 is an example of a first glass plate having a first main surface, and the main surface 11 is an example of a first main surface.
  • the conductive layer 30 is a planar conductor on the side of the main surface 11 with respect to the glass plate 10.
  • the conductive layer 30 may be a conductor in contact with the main surface 11, or may be a conductor arranged on the side of the main surface 11 via a transparent or translucent dielectric (not shown).
  • the conductive layer 30 may be transparent or translucent.
  • a metal film such as an Ag (silver) film, a metal oxide film such as an ITO (indium tin oxide) film, a resin film containing conductive fine particles, or a laminate obtained by laminating a plurality of types of films. And so on.
  • the conductive layer 30 may be a resin film such as polyethylene terephthalate coated with a vapor deposition treatment or the like.
  • the conductive layer 30 may be a conductive film coated on the main surface 11 of the glass plate 10.
  • Specific examples of the conductive film include a low emissivity film such as a Low-E (Low Emissivity) film that exhibits low emissivity performance.
  • a low radiation means reducing heat transfer due to radiation.
  • a low emissivity film such as a Low-E film secures heat insulating properties by suppressing heat transfer due to radiation.
  • the low emissivity film may be a general one, and may be, for example, a laminated film containing a transparent dielectric film, an infrared reflective film, and a transparent dielectric film in this order.
  • the transparent dielectric film metal oxides and metal nitrides are typical. Typical metal oxides are zinc oxide and tin oxide.
  • a metal film is typical as an infrared reflective film.
  • silver (Ag) is typical.
  • one or more layers of the infrared reflective film may be formed between the transparent dielectric films.
  • the conductive layer 30 is not limited to a low radiation film such as a Low-E film, and may have other functions as long as it is a conductive layer.
  • the conductive layer 30 may have functions such as anti-icing and anti-fog of the window glass 101 due to heat generated by applying a voltage.
  • the slot antenna 70 is a planar antenna located on the side of the main surface 11 with respect to the glass plate 10, and in the example shown in FIG. 1, the slot antenna 70 is arranged on the side opposite to the main surface 11 of the glass plate 10 with respect to the conductive layer 30. Will be done.
  • the slot antenna 70 has a conductor portion 71 electrically connected to the conductive layer 30 and a slot 72 surrounded by the conductor portion 71.
  • the slot antenna 70 may be used as a receiving antenna for receiving radio waves outside the vehicle such as broadcast waves, or may be used as a wireless communication antenna for transmitting and receiving radio waves to and from communication devices outside the vehicle.
  • the slot antenna 70 is, for example, an antenna formed so as to be able to receive radio waves in the UHF (Ultra High Frequency) band having a frequency of 300 MHz to 3 GHz.
  • the frequency band included in the UHF band include a terrestrial digital television broadcast wave band (for example, 473 MHz to 713 MHz).
  • the slot antenna 70 may be, for example, an antenna formed so as to be able to receive radio waves in the VHF (Very High Frequency) band having a frequency of 30 MHz to 300 MHz.
  • the frequency band included in the VHF band include an FM broadcast wave band (for example, 76 MHz to 108 MHz) and a DAB Band III band (for example, 170 MHz to 240 MHz).
  • the slot antenna 70 By arranging the slot antenna 70 so that the longitudinal direction of the slot 72 is substantially perpendicular to the horizontal plane (approximately vertical direction), the gain at the time of receiving horizontally polarized light increases, so that horizontally polarized light (for example, terrestrial digital) is used. The reception sensitivity of TV broadcast waves) is improved.
  • the slot antenna 70 By arranging the slot antenna 70 so that the longitudinal direction of the slot 72 is substantially parallel to the horizontal plane (substantially horizontal direction), the gain at the time of receiving the vertically polarized wave increases, so that the vertically polarized wave (for example, for example) is arranged.
  • the reception sensitivity of FM broadcast waves, DAB Band III radio waves, etc. is improved.
  • the window glass 101 may have a plurality of slot antennas 70.
  • the longitudinal directions of the slots 72 may be the same or different from each other.
  • the slot antenna 70 may be arranged at each position on the left side and the right side of the window glass 101 so that the longitudinal direction of the slot 72 is substantially vertical, and the longitudinal direction of the slot 72 is substantially horizontal. It may be arranged at each position of the upper side and the lower side of the window glass 101.
  • each slot antenna may be formed so as to be able to receive radio waves having frequencies in the same band, or may be formed so as to be able to receive radio waves having frequencies in different bands.
  • the two or more slot antennas 70 when two or more slot antennas 70 are formed so as to be able to receive radio waves having frequencies in the same band, a diversity function can be obtained.
  • the two or more slot antennas 70 when two or more slot antennas 70 are formed so as to be able to receive radio waves having frequencies of different bands, the two or more slot antennas 70 function as wideband antennas capable of receiving radio waves having a wide band frequency.
  • the two slot antennas 70 may be arranged so that the longitudinal directions of the slots 72 are substantially orthogonal to each other.
  • the two slot antennas 70 are formed at positions on the left side and the upper side of the window glass 101 so that radio waves of the same band frequency can be received and the longitudinal directions of the slots 72 are substantially orthogonal to each other. It may be arranged.
  • the plane of the window glass 101 is attached so as to be substantially parallel to the vertical direction, any polarization reached from the direction substantially parallel to the horizontal direction (for example, vertical polarization of frequencies in the same band). Waves, horizontally polarized light, circularly polarized light, etc.) can be received.
  • substantially parallel to the vertical direction means a range within ⁇ 30 ° with respect to the vertical direction, but may be within ⁇ 15 °, may be within ⁇ 10 °, and may be within ⁇ 5 °. It may be in the range of ⁇ 3 ° or less. Even when the longitudinal directions of the slots 72 are substantially orthogonal to each other, the two slot antennas 70 may be formed so as to be able to receive radio waves having frequencies in different bands.
  • the window glass 101 may be attached so that the plane surface is substantially horizontal.
  • the substantially horizontal direction refers to a range within ⁇ 30 ° with respect to the horizontal plane, but may be a range within ⁇ 15 °, a range within ⁇ 10 °, or a range within ⁇ 5 °. It may be within ⁇ 3 °.
  • a roof glass can be exemplified.
  • the window glass 101 may be a roof glass in which two slot antennas 70 are formed so as to be able to receive radio waves having frequencies in the same band, and the longitudinal directions of the slots 72 are substantially orthogonal to each other.
  • the slot antenna 70 may be formed so as to be able to receive a GNSS signal in a predetermined frequency band, which is for satellite broadcasting communication and reaches by circularly polarized waves.
  • the predetermined frequency band may be a 1.2 GHz band or a 1.6 GHz band.
  • the 1.2 GHz band may be, for example, 1.226 GHz to 1.228 GHz, and the 1.6 GHz band may be, for example, 1.559 GHz to 1.606 GHz.
  • the slot antenna 70 may be formed so as to be able to receive an SDARS (Satellite Digital Audio Radio Service) signal in the S band (2.320 GHz to 2.345 GHz) in the 2.3 GHz band.
  • the window glass 101 may have three or more slot antennas 70, and can be arbitrarily formed according to the polarization of the receivable band. Further, when the slot antenna 70 has a plurality of slots 72, the (single) slot antenna 70 in each embodiment can be arbitrarily combined.
  • the vehicle window glass of the present embodiment will be described assuming that the slot antenna 70 has one slot 72, unless otherwise specified.
  • the conductor portion 71 is a conductor frame surrounding the slot 72, and the slot 72 is an elongated notch inside the conductor portion 71.
  • the form in which the conductor portion 71 surrounds the slot 72 is not limited to the form in which the slot 72 is completely surrounded by the conductor portion 71, and the conductor portion 71 is provided with a minute gap for communicating the outside of the conductor portion 71 with the slot 72. May include other forms.
  • a metal foil such as copper or silver or a thin film is used.
  • At least a part of the slot 72 overlaps the first region without the conductive layer 30 (in this example, the elongated hole 31 formed in the conductive layer 30) in a plan view.
  • the entire slot 72 overlaps the first region without the conductive layer 30 in a plan view.
  • the conductor portion 71 is electrically connected to the conductive layer 30, the area of the conductor region in which the high-frequency current generated around the slot 72 flows is expanded, so that the gain of the slot antenna 70 can be increased.
  • the conductor portion 71 is electrically connected to the conductive layer 30 by direct coupling or capacitive coupling. Further, the conductor portion 71 has a lower electric resistance than the conductive layer 30. Since the conductor portion 71 has an electric resistance lower than that of the conductive layer 30, a high frequency current easily flows through the conductor portion 71 around the slot 72, so that the gain of the slot antenna 70 can be increased. Therefore, even if the conductive layer 30 having a relatively high electric resistance is used, it is possible to provide the window glass 101 having the slot antenna 70 and the vehicle structure 201 in which a high gain can be obtained.
  • the sheet resistance of the conductive layer 30 is 300 [ ⁇ / ⁇ (ohms per square)] or less, the gain of the slot antenna 70 is improved.
  • the sheet resistance of the conductive layer 30 is preferably 200 [ ⁇ / ⁇ ] or less, more preferably 100 [ ⁇ / ⁇ ] or less, and even more preferably 80 [ ⁇ / ⁇ ] or less. ..
  • the lower limit of the sheet resistance of the conductive layer 30 may be larger than the sheet resistance of the conductor portion 71, and is, for example, 5 [ ⁇ / ⁇ ] or more.
  • the upper limit of the sheet resistance of the conductor portion 71 may be smaller than the sheet resistance of the conductive layer 30, and the gain of the slot antenna 70 is improved.
  • 2 [ ⁇ / ⁇ ] or less is preferable, and 1 [ ⁇ / ⁇ / ⁇ ] The following is more preferable.
  • the magnitude of the electric resistance between the conductor portion 71 and the conductive layer 30 can be compared by using, for example, the sheet resistance as an index.
  • the window glass 101 can increase the gain of the slot antenna 70 when the conductor portion 71 of the slot antenna 70 is attached to the vehicle body portion 62 at a distance that can be capacitively coupled to the vehicle body portion 62. This is because the high frequency current generated around the slot 72 flows to the vehicle body portion 62 through the capacitive coupling, and the area of the conductor region through which the high frequency current flows expands. For example, if the coupling capacitance between the conductor portion 71 of the slot antenna 70 and the vehicle body portion 62 is 0.4 [pF] or more, the gain of the slot antenna 70 can be increased.
  • the lower limit of the coupling capacitance is preferably 1.0 [pF] or more, and more preferably 2.0 [pF] or more.
  • the upper limit of the coupling capacity is not particularly specified, but can be set to, for example, 35 [pF] or less.
  • the window glass 101 may have a light-shielding portion 50 on the main surface 11 side with respect to the glass plate 10.
  • the light-shielding portion 50 is, for example, a light-shielding film that shields visible light. Specific examples of the light-shielding film include ceramics such as a black ceramic film.
  • the light-shielding portion 50 overlaps at least a part of the conductor portion 71 in a plan view, and in the example shown in FIG. 1, the side opposite to the main surface 11 with respect to the slot antenna 70 (more specifically, conductive with respect to the slot antenna 70). On the opposite side of layer 30). Since the light-shielding portion 50 overlaps at least a part of the conductor portion 71 in a plan view, in the example shown in FIG. 1, when the window glass 101 is viewed from the positive side (inside the vehicle) in the Z-axis direction, the overlapping portion is visually recognized. Since it becomes difficult, the appearance of the window glass 101 and the design of the vehicle is improved.
  • the slot 72 overlaps the second region without the light-shielding portion 50 (in this example, the opening 51 surrounded by the light-shielding portion 50) in a plan view.
  • the slot antenna 70 can pass the amplifier 60 or the feeder through the opening 51.
  • the amplifier 60 amplifies the signal received by the slot antenna 70, for example, and outputs the amplified signal to a receiving device (not shown).
  • the slot antenna 70 may be arranged between the main surface 11 and the conductive layer 30.
  • the amplifier 60 or the feeder can be electrically connected to the slot antenna 70 through the opening 51 and the elongated hole 31. Further, the opening 51 may be omitted.
  • a feeder line such as a flat wire may be electrically connected to the conductor portion 71 of the slot antenna 70 via the end surface on the negative side in the X-axis direction of the window glass 101, or a light-shielding portion may be provided.
  • the amplifier 60 or the feeder line may be electrically connected to the conductor portion 71 by capacitive coupling in the thickness direction of 50.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration example of a vehicle structure including a window glass for a vehicle according to the second embodiment.
  • the vehicle structure 202 shown in FIG. 2 includes a window glass 102 for a vehicle and a vehicle body portion 62 to which the window glass 102 is attached.
  • the window glass 102 of the first embodiment is such that the light-shielding portion 50 is arranged between the glass plate 10 and the slot antenna 70 (more specifically, between the conductive layer 30 and the slot antenna 70). Different from.
  • the window glass can be seen from the negative side (outside the vehicle) in the Z-axis direction. Looking at 102, it becomes difficult to visually recognize the portion where the conductor portion 71 overlaps with the light-shielding portion 50. Therefore, the appearance of the window glass 101 and the design of the vehicle is improved.
  • the conductor portion 71 of the slot antenna 70 is electrically connected to the conductive layer 30 by capacitive coupling via the light-shielding portion 50.
  • the conductor portion 71 may be electrically connected to the conductive layer 30 by direct coupling through an opening (not shown) formed in the light-shielding portion 50.
  • FIG. 3 is a diagram showing a first configuration example in which at least a part of the slots overlaps the first region without the conductive layer in a plan view.
  • FIG. 4 is a diagram showing a second configuration example in which at least a part of the slots overlaps the first region without the conductive layer in a plan view.
  • FIG. 5 is a diagram showing a third configuration example in which at least a part of the slots overlaps the first region without the conductive layer in a plan view.
  • FIGS. 3, 4 and 5 show a form in which at least a part of the conductor portion 71 is on the positive side in the Z-axis direction with respect to the conductive layer 30.
  • the slot 72 overlaps the first region (in this example, the elongated hole 31 surrounded by the conductive layer 30) without the conductive layer 30 in a plan view.
  • the slot 72 may overlap the entire first region in a plan view.
  • the elongated hole 31 having the Y-axis direction as the longitudinal direction penetrates the conductive layer 30.
  • At least a part of the conductor portion 71 (in the example of FIG. 3, the entire conductor portion 71) overlaps the conductive layer 30 in a plan view.
  • the conductor portion 71 may overlap the entire conductive layer 30 in a plan view.
  • the slot 72 overlaps the first region (in this example, the recess 32 formed on the outer edge of the conductive layer 30) without the conductive layer 30 in a plan view.
  • the slot 72 may overlap the entire first region in a plan view.
  • the recess 32 having the Y-axis direction as the longitudinal direction is a region outside the conductive layer 30.
  • At least a part of the conductor portion 71 overlaps the outer edge of the conductive layer 30 forming the recess 32 in a plan view.
  • the slot 72 overlaps the first region (in this example, the peripheral region 33 outside the conductive layer 30) without the conductive layer 30 in a plan view.
  • the slot 72 may overlap the entire first region in a plan view.
  • At least a part of the conductor portion 71 overlaps the outer edge of the conductive layer 30 in a plan view.
  • FIGS. 3, 4, and 5 show a form in which the slot antenna 70 is on the positive side in the Z-axis direction with respect to the conductive layer 30 (the side opposite to the main surface 11 of the glass plate 10 with respect to the conductive layer 30).
  • the slot antenna 70 may be arranged adjacent to the conductive layer 30 in the same layer.
  • the conductor portion 71 may be electrically connected to the conductive layer 30 by direct coupling by contacting the outer edge of the conductive layer 30 with the same layer.
  • FIG. 6A and 6B are exploded perspective views showing an example of a configuration of a vehicle structure including a window glass for a vehicle according to a third embodiment.
  • the vehicle structure 203A shown in FIG. 6A includes a window glass 103A for a vehicle and a vehicle body portion 62 to which the window glass 103A is attached.
  • the window glass 103A has the glass plate 20 on the side where the conductive layer 30 is arranged with respect to the glass plate 10 (more specifically, between the glass plate 10 and the slot antenna 70). It is different from the windowpanes 101 and 102.
  • the window glass 103A is a laminated glass in which a glass plate 10 arranged on the outside of the vehicle and a glass plate 20 arranged on the inside of the vehicle are bonded to each other via an interlayer film 40.
  • the glass plate 20 is a plate-shaped dielectric having a main surface 21 on the side facing the main surface 11 of the glass plate 10 and a main surface 22 on the side opposite to the main surface 21 in the Z-axis direction.
  • the glass plate 20 may be transparent or translucent.
  • the main surface 21 represents the outer surface of the vehicle, and the main surface 22 represents the inner surface of the vehicle. In particular, the main surface 22 corresponds to the outer surface of the inside of the laminated glass.
  • the glass plate 20 is an example of the second glass plate.
  • the interlayer film 40 is a transparent or translucent dielectric material interposed between the glass plate 10 and the glass plate 20.
  • the glass plate 10 and the glass plate 20 are joined by an interlayer film 40.
  • the interlayer film 40 include thermoplastic polyvinyl butyral (PVB), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and the like.
  • the relative permittivity of the interlayer film 40 is preferably 2.4 or more and 3.5 or less.
  • the interlayer film 40 may be arranged between the conductive layer 30 and the glass plate 20, or may be arranged between the glass plate 10 and the conductive layer 30. Further, the interlayer film 40 may be arranged both between the conductive layer 30 and the glass plate 20 and between the glass plate 10 and the conductive layer 30.
  • the glass plate 20 is arranged between the conductive layer 30 and the slot antenna 70.
  • the conductor portion 71 of the slot antenna 70 is electrically connected to the conductive layer 30.
  • the conductor portion 71 is electrically connected to the conductive layer 30 by capacitive coupling via the light-shielding portion 50, the glass plate 20, and the interlayer film 40.
  • the conductor portion 71 may be electrically connected to the conductive layer 30 by direct coupling via a flat wire or the like.
  • the window glass 102 can be seen from the negative side (outside the vehicle) in the Z-axis direction. When viewed, it becomes difficult to visually recognize the portion where the conductor portion 71 overlaps with the light-shielding portion 50. Therefore, the appearance of the window glass 101 and the design of the vehicle is improved.
  • the slot antenna 70 may be located between the light-shielding portion 50 and the glass plate 20, between the glass plate 20 and the conductive layer 30, or between the conductive layer 30 and the glass plate 10.
  • the vehicle structure 203B shown in FIG. 6B includes a window glass 103B for a vehicle and a vehicle body portion 62 to which the window glass 103B is attached.
  • the window glass 103B is different from the window glass 103A in that the intermediate film 40 includes the intermediate film 40A and the intermediate film 40B, and the conductive layer 30 is provided between the intermediate film 40A and the intermediate film 40B.
  • the intermediate film 40A and the intermediate film 40B are also referred to as a first intermediate film 40A and a second intermediate film 40B, respectively.
  • the conductive layer 30 is not limited to one layer and may have a plurality of layers. That is, the dimming film described later is not limited to the case where only one is provided, and a plurality of light control films may be provided.
  • the conductive layer 30 may be a conductive film contained in a light control film capable of actively changing the visible light transmittance of the opening of the window glass 103B by applying an AC voltage.
  • the photochromic film has, for example, a molecular layer (not shown) having optical anisotropy between a pair of facing resin substrates (not shown).
  • Each resin substrate has a conductive film (not shown) and an electrode electrically connected to the conductive film (not shown) on the main surface of each resin substrate. Then, the photochromic film is driven by applying a voltage between the pair of conductive layers via the electrodes.
  • the resin substrate is composed of, for example, a transparent resin.
  • the resin substrate may have, for example, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), or cycloolefin polymer (COP).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • COP cycloolefin polymer
  • the thickness of the resin substrate is, for example, in the range of 5 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably in the range of 100 ⁇ m to 200 ⁇ m, and more preferably in the range of 50 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the conductive film may have, for example, a transparent conductive oxide, a transparent conductive polymer, a laminated film of a metal layer and a dielectric layer, silver nanowires, and a silver or copper metal mesh.
  • the thickness of the conductive film may be, for example, in the range of 200 nm to 2 ⁇ m.
  • Examples of molecules having optical anisotropy include liquid crystals. That is, for example, a liquid crystal layer may be used as the molecular layer having optical anisotropy.
  • Examples of the liquid crystal layer include a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), a polymer network type liquid crystal (PNLC), and a guest host type liquid crystal.
  • PDLC polymer dispersed liquid crystal
  • PNLC polymer network type liquid crystal
  • guest host type liquid crystal Alternatively, iodine or the like may be used as the molecule having optical anisotropy.
  • the light control film 30 may have a suspended particle device (SPD) including such a molecular layer.
  • SPD suspended particle device
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a configuration example of a vehicle structure including a window glass for a vehicle according to a fourth embodiment.
  • the vehicle structure 204 shown in FIG. 7 includes a window glass 104 for a vehicle and a vehicle body portion 62 to which the window glass 104 is attached.
  • the window glass 104 is a laminated glass different from the window glass 103A or 103B of the third embodiment in that the glass plate 20 is provided between the glass plate 10 and the conductive layer 30.
  • the conductive layer 30 is, for example, a conductive film coated on the main surface 22 of the glass plate 20. Since the light-shielding portion 50 is located between the glass plate 10 and the conductive layer 30 (more specifically, between the glass plate 10 and the glass plate 20), the window glass 102 can be seen from the negative side (outside the vehicle) in the Z-axis direction. When viewed, it becomes difficult to visually recognize the portion where the conductor portion 71 overlaps with the light-shielding portion 50. Therefore, the appearance of the window glass 101 and the design of the vehicle is improved.
  • the slot antenna 70 may be located between the conductive layer 30 and the glass plate 20, between the glass plate 20 and the light-shielding portion 50, or between the light-shielding portion 50 and the glass plate 10.
  • FIG. 8 is a diagram showing a first configuration example of the slot antenna in a plan view.
  • the slot antenna 70A shown in FIG. 8 has a conductor portion 71 electrically connected to the conductive layer 30 by capacitive coupling or direct coupling, and a slot 72 surrounded by the conductor portion 71.
  • the conductor portion 71 has at least one (two in this example) convex portions 74 protruding from the intermediate portion in the longitudinal direction of the slot 72 in the width direction (short direction) of the slot 72 with a width w3.
  • the two protrusions 74 are located on both sides of the center line 73, which bisects the slot 72 in its longitudinal direction.
  • One convex portion 74 projects so as to enter the slot 72 from one intermediate portion in the longitudinal direction of the conductor portion 71, and the other convex portion 74 protrudes into the slot 72 from the other intermediate portion in the longitudinal direction of the conductor portion 71. Protrude to enter.
  • the two protrusions 74 project in opposite directions.
  • the convex portion 74 is an electrode (feeding point) electrically connected to the amplifier 60 or the feeding line.
  • the convex portion 74 overlaps the second region (for example, the opening 51 in FIG. 1) in a plan view without the light-shielding portion 50, the electrical connection with the amplifier 60 or the feeder line becomes easy.
  • the wavelength of the radio wave in the air in the frequency band received by the slot antenna 70 is ⁇
  • the wavelength shortening rate of the glass plate 10 is k
  • the length of the slot 72 in the longitudinal direction is the slot length b.
  • the slot length b is set to 1.1 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k ⁇ b ⁇ 2.6 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k If the above is satisfied, the gain of the slot antenna 70 is improved. In terms of improving the gain of the slot antenna 70, the slot length b has an upper limit value.
  • the slot length b has a lower limit value.
  • 1.0 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k ⁇ b It is preferable to satisfy 0.9 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k ⁇ b It is more preferable to satisfy 0.8 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k ⁇ b Is more preferable.
  • the wavelength of the radio wave in the air in the frequency band received by the slot antenna 70 is ⁇
  • the wavelength shortening rate of the glass plate 10 is k
  • the length of the slot 72 in the width direction is the slot width a.
  • the slot width a is 10 mm ⁇ a ⁇ 0.15 x ⁇ x k If the above is satisfied, the gain of the slot antenna 70 is improved.
  • the slot width a is such that the gain of the slot antenna 70 is improved. 10 mm ⁇ a ⁇ 0.13 x ⁇ x k It is preferable to satisfy 10 mm ⁇ a ⁇ 0.11 x ⁇ x k Is more preferable.
  • FIG. 9 is a diagram showing a second configuration example of the slot antenna in a plan view.
  • the slot antenna 70B shown in FIG. 9 has a conductor portion 71 electrically connected to the conductive layer 30 by capacitive coupling or direct coupling, and a slot 72 surrounded by the conductor portion 71.
  • the slot antenna 70B further has an internal conductor 76 in the slot 72 that extends in the longitudinal direction of the slot 72 and does not contact the conductor portion 71.
  • the conductor portion 71 has only one convex portion 74 protruding from the intermediate portion in the longitudinal direction of the slot 72 in the width direction (short direction) of the slot 72.
  • the input to the slot antenna will be an unbalanced input, and the gain of the slot antenna will decrease.
  • an internal conductor 76 coupled to the conductor portion 71 is provided as an electrode to which the ground of the coaxial line is connected.
  • the inner conductor 76 has a convex portion 75 protruding in the width direction of the slot 72.
  • the convex portion 75 projects from the intermediate portion in the longitudinal direction of the inner conductor 76 in the direction opposite to the direction in which the convex portion 74 protrudes.
  • the convex portion 75 is an electrode (feeding point) electrically connected to the amplifier 60 or the ground of the feeding line.
  • the length of the inner conductor 76 in the longitudinal direction of the slot 72 is defined as the conductor length e.
  • the conductor length e is 0.01 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k ⁇ e ⁇ 2.00 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k If the above is satisfied, the gain of the slot antenna 70 is improved.
  • the conductor length e is 0.10 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k ⁇ e ⁇ 1.90 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k It is preferable to satisfy 0.20 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k ⁇ e ⁇ 1.80 ⁇ (1/2) ⁇ ⁇ ⁇ k Is more preferable.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a simulation model of a vehicle structure including a window glass for a vehicle in a plan view.
  • the vehicle structure model 200 shown in FIG. 10 is a simulation model in which a window glass having a slot antenna 70A and a conductive layer 30 is arranged in an opening 64 formed in a central portion of a plane conductor assuming a vehicle body portion 62.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a simulation result of the directivity of the slot antenna 70A using the vehicle structure model 200 shown in FIG.
  • FIG. 11 sets the ZX plane shown in FIG. 10 to a horizontal plane and shows the directivity in the ZX plane.
  • the “coat” means the conductive layer 30, and the “flange” means the vehicle body portion 62. “With flange” assumes a case where the slot antenna and the vehicle body portion 62 are capacitively coupled.
  • 11 and 1 show an example of simulation results for each of the four vehicle structure models 200A, 200B, 200C, and 200D in which the presence / absence of the conductive layer 30 and the vehicle body portion 62 are different in the horizontal polarization of 600 MHz included in the UHF band. Is shown.
  • Table 1 shows the average value (average gain) and variance of the gain in the 360 ° direction in the horizontal plane.
  • the results were obtained in which the average gain was high and the directivity was small.
  • the average gain is high, but the directivity is biased toward the flange side.
  • the average gain is lower than that of the vehicle structure model 200C, but the directivity bias is small.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a simulation result of a change in gain with respect to the seat resistance of the conductive layer 30 using the vehicle structure model 200 shown in FIG.
  • the seat resistance is 500 [ ⁇ / ⁇ (ohms per square)] or less, the result is obtained that the gain of the slot antenna 70A increases.
  • FIG. 13 is an example of the results of actual measurement of changes in the average sensitivity of the slot antenna 70B with respect to the slot width a in the terrestrial digital television broadcast wave band (473 MHz to 713 MHz) using an actual vehicle having the vehicle structure 210 shown in FIG. It is a figure which shows.
  • FIG. 18 shows the case of the left side glass attached to the window frame (flange 63) formed on the vehicle body portion 62 from the viewpoint from the inside of the vehicle.
  • the dimensions of each part of the slot antenna 70B (FIG. 9) and the vehicle structure 210 FIG.
  • Sheet resistance of conductive layer 30 10 ⁇ / ⁇ Electrical conductivity of the flange 63: 1.0 ⁇ 10 7 S / m ( iron) Sheet resistance of conductor 71: 0.02 ⁇ / ⁇ (copper foil)
  • Slot width a Change Slot length b: 290 mm Conductor length e: 200 mm e3: 5mm Conductor width f: 3 mm w1:10 mm w2: 10mm Width of convex portion 74 w3: 5 mm Distance d: 0 mm (the conductor portion 71 and the conductive layer 30 overlap and contact each other) And said.
  • the range above the threshold value “-9 dBd” capable of receiving terrestrial digital television broadcast waves with relatively high sensitivity is a ⁇ 9 mm.
  • the range of the threshold value “-8 dBd” or more a ⁇ 12 mm.
  • FIG. 14 measures the change in the average sensitivity of the inner conductor 76 of the slot antenna 70B with respect to the conductor length e in the terrestrial digital television broadcast wave band (473 MHz to 713 MHz) using the actual vehicle having the vehicle structure 210 shown in FIG. It is a figure which shows an example of the result.
  • the dimensions of each part of the slot antenna 70B (FIG. 9) and the vehicle structure 210 are Slot width a: 20 mm Conductor length e: It was changed, and the other dimensions were the same as those at the time of measurement in FIG.
  • the range above the threshold value “-9 dBd” capable of receiving terrestrial digital television broadcast waves with relatively high sensitivity is e ⁇ 20 mm.
  • FIG. 15 shows the average sensitivity to the distance d between the conductive layer 30 and the conductor portion 71 of the slot antenna 70B in the terrestrial digital television broadcast wave band (473 MHz to 713 MHz) using the actual vehicle having the vehicle structure 210 shown in FIG. It is a figure which shows an example of the result of having measured the change of.
  • the dimensions of each part of the slot antenna 70B (FIG. 9) and the vehicle structure 210 are Slot width a: 20 mm Distance d: It was changed, and the other dimensions were the same as those at the time of measurement in FIG.
  • the range above the threshold value “-9 dBd” capable of receiving terrestrial digital television broadcast waves with relatively high sensitivity is d ⁇ 10 mm.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the actual measurement result of the average gain of the band of the terrestrial digital television broadcasting wave using the actual vehicle having the vehicle structure 210 shown in FIG.
  • slot frame 10 mm width means that the widths w1 and w2 are 10 mm
  • slot frame 5 mm width means that the widths w1 and w2 are 5 mm
  • film means the conductive layer 30. Means. The result was obtained that the average gain in the band of the terrestrial digital television broadcast wave was higher when the conductive layer 30 was present and when it was not present.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of an actual measurement result of the directivity of the slot antenna 70B in the actual vehicle having the vehicle structure 210 shown in FIG. More specifically, FIG. 17 shows the results of actual measurement of the gain in the horizontal plane in the 360 ° direction with and without the conductive layer 30 in the horizontally polarized wave of 605 MHz included in the UHF band.
  • the dimensions of each part of the slot antenna 70B (FIG. 9) and the vehicle structure 210 are Slot width a: 20 mm The other dimensions were the same as those at the time of measurement in FIG.
  • the gains on the right side (inside the vehicle) and the front side of the vehicle are higher with respect to the slot antenna 70B on the left side glass than when the conductive layer 30 is not present, and the directivity is directional. The result was that the bias was small.

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Abstract

第1主面を有する第1ガラス板と、前記第1ガラス板に対して前記第1主面の側に配置される導電層と、前記第1ガラス板に対して前記第1主面の側に配置されるスロットアンテナと、を有し、前記スロットアンテナは、前記導電層に電気的に接続される導体部と、前記導体部に囲まれるスロットとを有し、前記導体部は、前記導電層よりも低い電気抵抗を有し、前記スロットの少なくとも一部は、前記導電層のない第1領域に平面視で重なる、車両用窓ガラス。

Description

車両用窓ガラス及び車両構造
 本開示は、車両用窓ガラス及び車両構造に関する。
 車両用の窓ガラスにおいて、水平方向に延伸する複数のデフォッガ熱線に直流電流を流すための電極と、複数のデフォッガ熱線に接続される導電線とで囲まれたスロットによって、スロットアンテナを実現する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、デフォッガのヒータ線に給電するバスバーに設けられたスロットによって、スロットアンテナを実現する技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。さらに、車両用窓ガラスにおいて、合わせガラス間に介在する透明の導電膜に開けられたスロットによって、スロットアンテナを実現する技術が知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開2005-080189号公報 特開2006-310953号公報 特開2006-203331号公報
 しかしながら、スロットアンテナの実現に導電膜のような導電層を利用する場合、電気抵抗が比較的高い導電層では、高利得が得られるスロットアンテナを実現することが難しい。
 本開示は、電気抵抗が比較的高い導電層を使用しても、高利得が得られるスロットアンテナを有する車両用窓ガラス及び車両構造を提供する。
 本開示は、
 第1主面を有する第1ガラス板と、
 前記第1ガラス板に対して前記第1主面の側に配置される導電層と、
 前記第1ガラス板に対して前記第1主面の側に配置されるスロットアンテナと、を有し、
 前記スロットアンテナは、前記導電層に電気的に接続される導体部と、前記導体部に囲まれるスロットとを有し、
 前記導体部は、前記導電層よりも低い電気抵抗を有し、
 前記スロットの少なくとも一部は、前記導電層のない第1領域に平面視で重なる、車両用窓ガラスを提供する。
 また、本開示は、
 当該車両用窓ガラスと、前記スロットアンテナに容量結合する車体と、を備える、車両構造を提供する。
 本開示によれば、導電層を利用して高利得が得られるスロットアンテナを備える車両用窓ガラス及び車両構造を提供できる。
第1実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。 第2実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。 スロットの少なくとも一部が導電層のない第1領域に平面視で重なる第1構成例を示す図である。 スロットの少なくとも一部が導電層のない第1領域に平面視で重なる第2構成例を示す図である。 スロットの少なくとも一部が導電層のない第1領域に平面視で重なる第3構成例を示す図である。 第3実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。 第3実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。 第4実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。 スロットアンテナの第1構成例を平面視で示す図である。 スロットアンテナの第2構成例を平面視で示す図である。 車両用窓ガラスを備える車両構造のシミュレーションモデルの一構成例を平面視で示す図である。 スロットアンテナの指向性のシミュレーション結果の一例を示す図である。 導電層のシート抵抗に対する利得の変化のシミュレーション結果の一例を示す図である。 スロットアンテナのスロット幅aに対する平均感度の変化を実測した結果の一例を示す図である。 スロットアンテナのスロット内の内部導体の長手方向の長さeに対する平均感度の変化の一例を示す図である。 導電層とスロットアンテナの導体部との距離に対する平均感度の変化の一例を示す図である。 地上デジタルテレビ放送波の帯域の平均利得の実測結果の一例を示す図である。 スロットアンテナの指向性の実測結果の一例を示す図である。 車両用窓ガラスを備える車両構造の一例を平面視で模式的に示す図である。
 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軸方向、Y軸方向、Z軸方向は、それぞれ、X軸に平行な方向、Y軸に平行な方向、Z軸に平行な方向を表す。X軸方向とY軸方向とZ軸方向は、互いに直交する。XY平面、YZ平面、ZX平面は、それぞれ、X軸方向及びY軸方向に平行な仮想平面、Y軸方向及びZ軸方向に平行な仮想平面、Z軸方向及びX軸方向に平行な仮想平面を表す。
 本実施形態では、X軸方向、Y軸方向、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の例として、車両の後部に取り付けられるリアガラス、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がある。車両用窓ガラスは、これらの例に限られない。
 図1は、第1実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。図1に示す車両構造201は、車両用の窓ガラス101と、窓ガラス101が取り付けられる車体部62とを備える。車体部62は、車体の金属部位であり、例えば、窓ガラス101が取り付けられる窓枠である。窓ガラス101が車体部62に取り付けられた状態において、Z軸方向の正側は、車内側を表し、Z軸方向の負側は、車外側を表す。図1は、車両構造201の構成要素を、ガラス板10の表面の法線方向に分離して示している。
 窓ガラス101は、主な構成として、ガラス板10、導電層30及びスロットアンテナ70を備える単板の窓ガラスである。単板の窓ガラスとは、構成されるガラス板が一枚のガラス板(この例では、ガラス板10)のみの窓ガラスをいう。
 ガラス板10は、Z軸方向の正側に面する主面11と、Z軸方向において主面11とは反対側(Z軸方向の負側)に面する主面12とを有する板状の誘電体である。ガラス板10は、透明でも半透明でもよい。主面11は、車内側の表面であり、主面12は、車外側の表面である。ガラス板10は、第1主面を有する第1ガラス板の一例であり、主面11は、第1主面の一例である。
 導電層30は、ガラス板10に対して主面11の側にある平面状導体である。導電層30は、主面11に接する導体でもよいし、不図示の、透明または半透明の誘電体を介して主面11の側に配置される導体でもよい。導電層30は、透明でも半透明でもよい。導電層30の具体例として、Ag(銀)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、複数種類の膜を積層した積層体などが挙げられる。導電層30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。
 導電層30は、ガラス板10の主面11にコートされる導電膜でもよい。導電膜の具体例として、低放射性能を発揮するLow-E(Low Emissivity)膜などの低放射膜が挙げられる。
 低放射とは、放射による伝熱を低減することをいう。Low-E膜などの低放射膜は、放射による伝熱を抑制することで、断熱性を確保する。低放射膜は、一般的なものであってよく、例えば、透明誘電体膜、赤外線反射膜、および透明誘電体膜をこの順で含む積層膜であってよい。透明誘電体膜としては、金属酸化物や金属窒化物が代表的である。金属酸化物としては、酸化亜鉛や酸化スズが代表的である。赤外線反射膜としては、金属膜が代表的である。金属膜としては、銀(Ag)が代表的である。ここで、赤外線反射膜は、透明誘電体膜同士の間に、1層以上形成されてよい。
 導電層30は、Low-E膜などの低放射膜に限られず、導電性の層であれば、他の機能を有してもよい。例えば、導電層30は、電圧印加による発熱によって、窓ガラス101の防氷や防曇などの機能を有するものでもよい。
 スロットアンテナ70は、ガラス板10に対して主面11の側にある平面状アンテナであり、図1に示す例では、導電層30に対してガラス板10の主面11とは反対側に配置される。スロットアンテナ70は、導電層30に電気的に接続される導体部71と、導体部71に囲まれるスロット72とを有する。スロットアンテナ70は、放送波等の車外の電波を受信する受信用アンテナとして使用されてもよいし、車外の通信機器との間で電波を送受する無線通信用アンテナとして使用されてもよい。
 スロットアンテナ70は、例えば、周波数が300MHz~3GHzのUHF(Ultra High Frequency)帯の電波を受信可能に形成されたアンテナである。UHF帯に含まれる周波数帯の具体例として、地上デジタルテレビ放送波の帯域(例えば、473MHz~713MHz)などがある。
 スロットアンテナ70は、例えば、周波数が30MHz~300MHzのVHF(Very High Frequency)帯の電波を受信可能に形成されたアンテナでもよい。VHF帯に含まれる周波数帯の具体例として、FM放送波の帯域(例えば、76MHz~108MHz)、DAB Band IIIの帯域(例えば、170MHz~240MHz)などがある。
 スロット72の長手方向が水平面に略垂直な方向(略鉛直方向)になるようにスロットアンテナ70を配置することで、水平偏波の受信時の利得が上がるので、水平偏波(例えば、地上デジタルテレビ放送波)の受信感度が向上する。あるいは、スロット72の長手方向が水平面に略平行な方向(略水平方向)になるようにスロットアンテナ70を配置することで、垂直偏波の受信時の利得が上がるので、垂直偏波(例えば、FM放送波やDAB Band IIIの電波など)の受信感度が向上する。
 また、窓ガラス101は、複数個のスロットアンテナ70を有してもよい。窓ガラス101が、互いに異なる位置に2個以上のスロットアンテナ70を有する場合、スロット72の長手方向が互いに同じ方向でもよく、異なる方向でもよい。例えば、スロットアンテナ70は、スロット72の長手方向が略鉛直方向になるように窓ガラス101の左辺と右辺の各位置に配置されてもよく、スロット72の長手方向が略水平方向になるように窓ガラス101の上辺と下辺の各位置に配置されてもよい。このとき、各々のスロットアンテナは、同じ帯域の周波数の電波を受信可能に形成されてもよく、異なる帯域の周波数の電波を受信可能に形成されてもよい。とくに、2個以上のスロットアンテナ70が同じ帯域の周波数の電波を受信可能に形成されると、ダイバーシティ機能が得られる。一方、2個以上のスロットアンテナ70が異なる帯域の周波数の電波を受信可能に形成されると、2個以上のスロットアンテナ70は、広帯域の周波数の電波を受信可能なワイドバンドアンテナとして機能する。
 また、2個のスロットアンテナ70は、スロット72の長手方向が互いに略直交するように配置されてもよい。例えば、2個のスロットアンテナ70は、同じ帯域の周波数の電波を受信可能に形成され、かつ、スロット72の長手方向が互いに略直交方向になるように窓ガラス101の左辺と上辺の各位置に配置されてもよい。このとき、窓ガラス101の平面が鉛直方向に対して略平行となるように取付けられていれば、水平面方向と略平行方向から到達する任意の偏波(例えば、同じ帯域の周波数の、垂直偏波、水平偏波、円偏波等のいずれの偏波)も受信可能となる。この場合、鉛直方向に対して略平行とは、鉛直方向に対して±30°以内の範囲を指すが、±15°以内の範囲でもよく、±10°以内の範囲でもよく、±5°以内の範囲でもよく、±3°以内の範囲でもよい。なお、スロット72の長手方向が略直交する場合でも、2個のスロットアンテナ70が異なる帯域の周波数の電波を受信可能に形成されてもよい。
 また、窓ガラス101の平面が略水平方向となるように取り付けられてもよい。この場合、略水平方向とは、水平面に対して±30°以内の範囲を指すが、±15°以内の範囲でもよく、±10°以内の範囲でもよく、±5°以内の範囲でもよく、±3°以内の範囲でもよい。平面が略水平方向となるように取り付けられる窓ガラス101としては、ルーフガラスが例示できる。例えば、窓ガラス101は、2個のスロットアンテナ70が同じ帯域の周波数の電波を受信可能に形成され、かつ、スロット72の長手方向が互いに略直交するルーフガラスでもよい。このとき、2個のスロットアンテナ70によって、鉛直方向(天頂方向)から到達する任意の偏波(例えば、同じ帯域の周波数の、垂直偏波、水平偏波、円偏波等のいずれの偏波)も受信可能となる。とくに、スロットアンテナ70は、衛星放送通信用であって円偏波で到達する、所定の周波数帯のGNSS信号を受信可能に形成されてもよい。所定の周波数帯は、1.2GHz帯でもよく、1.6GHz帯でもよい。1.2GHz帯は、例えば、1.226GHz~1.228GHz、1.6GHz帯は、例えば、1.559GHz~1.606GHzでもよい。さらに、スロットアンテナ70は、2.3GHz帯のSバンド(2.320GHz~2.345GHz)のSDARS(Satellite Digital Audio Radio Service)信号を受信可能に形成されてもよい。
 さらに、窓ガラス101は、3個以上のスロットアンテナ70を有してもよく、受信可能となる帯域の偏波に応じて任意に形成できる。また、スロットアンテナ70が複数のスロット72を有する場合は、各実施形態における(単一の)スロットアンテナ70を任意に組み合わせできる。以下、本実施形態の車両用窓ガラスは、とくにことわりが無い場合、スロットアンテナ70が1つのスロット72を有するとして説明する。
 導体部71は、スロット72を囲む導体枠であり、スロット72は、導体部71の内側にある細長の切り欠きである。導体部71がスロット72を囲む形態は、スロット72が完全に導体部71に囲まれた形態に限られず、導体部71の外部とスロット72とを連通させる微小なギャップが導体部71に設けられた形態を含んでもよい。導体部71には、例えば、銅、銀などの金属箔や薄膜が使用される。
 スロット72の少なくとも一部は、導電層30のない第1領域(この例では、導電層30に開けられた長孔31)に平面視で重なる。これにより、スロットアンテナ70が受信又は送信する電波が導電層30により遮蔽されることを抑制できる。当該電波の遮蔽を抑制する点で、スロット72の全体が、導電層30のない第1領域に平面視で重なることが好ましい。
 導体部71が導電層30に電気的に接続されていることで、スロット72の周囲に発生する高周波電流が流れる導体領域の面積が拡大するので、スロットアンテナ70の利得を上げることができる。導体部71は、導電層30に直接結合又は容量結合で電気的にされる。また、導体部71は、導電層30よりも低い電気抵抗を有する。導体部71が導電層30よりも低い電気抵抗を有することで、スロット72の周囲の導体部71に高周波電流が流れやすくなるので、スロットアンテナ70の利得を上げることができる。したがって、電気抵抗が比較的高い導電層30を使用しても、高利得が得られるスロットアンテナ70を有する窓ガラス101及び車両構造201の提供が可能となる。
 導電層30は、シート抵抗が300[Ω/□(ohms per square)]以下であると、スロットアンテナ70の利得が向上する。スロットアンテナ70の利得が向上する点で、導電層30のシート抵抗は、200[Ω/□]以下が好ましく、100[Ω/□]以下がより好ましく、80[Ω/□]以下がさらに好ましい。導電層30のシート抵抗の下限値は、導体部71のシート抵抗よりも大きければよく、例えば、5[Ω/□]以上である。
 導体部71のシート抵抗の上限値は、導電層30のシート抵抗よりも小さければよく、スロットアンテナ70の利得が向上する点で、例えば、2[Ω/□]以下がよく、1[Ω/□]以下がより好ましい。このように、導体部71と導電層30の電気抵抗の大小については、例えば、シート抵抗を指標にして比較できる。
 窓ガラス101は、スロットアンテナ70の導体部71が車体部62に容量結合可能な距離で車体部62に取り付けられると、スロットアンテナ70の利得を上げることができる。スロット72の周囲に発生する高周波電流がその容量結合を介して車体部62に流れ、高周波電流が流れる導体領域の面積が拡大するからである。例えば、スロットアンテナ70の導体部71と車体部62との結合容量は、0.4[pF]以上であると、スロットアンテナ70の利得を上げることができる。スロットアンテナ70の利得を上げる点で、当該結合容量の下限値は、1.0[pF]以上が好ましく、2.0[pF]以上がより好ましい。なお、当該結合容量の上限値はとくに規定されないが、例えば35[pF]以下に設定できる。
 窓ガラス101は、ガラス板10に対して主面11側にある遮光部50を有してもよい。遮光部50は、例えば、可視光を遮光する遮光膜である。遮光膜の具体例として、黒色セラミックス膜等のセラミックスが挙げられる。遮光部50は、導体部71の少なくとも一部に平面視で重なり、図1に示す例では、スロットアンテナ70に対して主面11とは反対側(より詳しくは、スロットアンテナ70に対して導電層30とは反対側)にある。遮光部50が導体部71の少なくとも一部に平面視で重なることにより、図1に示す例では、Z軸方向の正側(車内側)から窓ガラス101を見ると、その重なる部分が視認しにくくなるので、窓ガラス101や車両のデザイン性などの見栄えが向上する。
 図1に示す形態では、スロット72の少なくとも一部は、遮光部50のない第2領域(この例では、遮光部50に囲まれた開口51)に平面視で重なる。これにより、スロットアンテナ70が遮光部50とガラス板10との間に挟まれていることで窓ガラス101の表面に露出していなくても、アンプ60又は給電線を、開口51を通してスロットアンテナ70の導体部71に電気的に接続できる。アンプ60は、例えば、スロットアンテナ70で受信した信号を増幅し、増幅後の信号を不図示の受信装置に出力する。
 なお、スロットアンテナ70は、主面11と導電層30との間に配置されてもよい。この場合、アンプ60又は給電線を、開口51及び長孔31を通してスロットアンテナ70に電気的に接続できる。また、開口51は無くてもよい。開口51が無い形態では、例えば、窓ガラス101のX軸方向の負側の端面を経由して、フラットワイヤ等の給電線をスロットアンテナ70の導体部71に電気的に接続したり、遮光部50の厚さ方向でアンプ60又は給電線を導体部71に容量結合で電気的に接続したりしてもよい。
 図2は、第2実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。第2実施形態において、上述の実施形態と同様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。図2に示す車両構造202は、車両用の窓ガラス102と、窓ガラス102が取り付けられる車体部62とを備える。窓ガラス102は、遮光部50がガラス板10とスロットアンテナ70との間(より詳しくは、導電層30とスロットアンテナ70との間)に配置される点で、第1実施形態の窓ガラス101と異なる。
 遮光部50がガラス板10とスロットアンテナ70との間(より詳しくは、導電層30とスロットアンテナ70との間)に配置されることで、Z軸方向の負側(車外側)から窓ガラス102を見ると、導体部71が遮光部50と重な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などの見栄えが向上する。
 スロットアンテナ70の導体部71は、遮光部50を介して容量結合で導電層30に電気的に接続される。なお、導体部71は、遮光部50に形成された不図示の開口を介して直接結合で導電層30に電気的に接続されてもよい。
 図3は、スロットの少なくとも一部が導電層のない第1領域に平面視で重なる第1構成例を示す図である。図4は、スロットの少なくとも一部が導電層のない第1領域に平面視で重なる第2構成例を示す図である。図5は、スロットの少なくとも一部が導電層のない第1領域に平面視で重なる第3構成例を示す図である。図3,4,5は、いずれも、導体部71の少なくとも一部が導電層30に対してZ軸方向の正側にある形態を示す。
 図3は、スロット72の少なくとも一部が導電層30のない第1領域(この例では、導電層30に囲まれた長孔31)に平面視で重なっている。スロット72は、第1領域の全部に平面視で重なっていてもよい。Y軸方向を長手方向とする長孔31は、導電層30を貫通する。導体部71の少なくとも一部(図3の例では、導体部71の全体)は、導電層30に平面視で重なっている。導体部71は、導電層30の全部に平面視で重なっていてもよい。
 図4は、スロット72の少なくとも一部が導電層30のない第1領域(この例では、導電層30の外縁に形成された凹み32)に平面視で重なっている。スロット72は、第1領域の全部に平面視で重なっていてもよい。Y軸方向を長手方向とする凹み32は、導電層30の外側の領域である。導体部71の少なくとも一部は、凹み32を形成する導電層30の外縁に平面視で重なっている。
 図5は、スロット72の少なくとも一部が導電層30のない第1領域(この例では、導電層30の外側の周辺領域33)に平面視で重なっている。スロット72は、第1領域の全部に平面視で重なっていてもよい。導体部71の少なくとも一部は、導電層30の外縁に平面視で重なっている。
 図3,4,5は、スロットアンテナ70が導電層30に対してZ軸方向の正側(導電層30に対してガラス板10の主面11とは反対側)にある形態を示す。しかしながら、スロットアンテナ70は、導電層30と同一層で隣接して配置されてもよい。例えば図3,4,5に示す形態において、導体部71は、導電層30の外縁に同一層で接触することで、導電層30に直接結合で電気的に接続されてもよい。
 図6A、図6Bは、第3実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。第3実施形態において、上述の実施形態と同様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。図6Aに示す車両構造203Aは、車両用の窓ガラス103Aと、窓ガラス103Aが取り付けられる車体部62とを備える。窓ガラス103Aは、ガラス板10に対して導電層30が配置される側に(より詳しくは、ガラス板10とスロットアンテナ70との間に)ガラス板20を有する点で、上述の実施形態の窓ガラス101,102と異なる。
 窓ガラス103A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である。
 ガラス板20は、ガラス板10の主面11に対向する側の主面21と、Z軸方向において主面21とは反対側の主面22とを有する板状の誘電体である。ガラス板20は、透明でも半透明でもよい。主面21は、車外側の表面を表し、主面22は、車内側の表面を表す。特に、主面22は、合わせガラスの車内側の外面に相当する。ガラス板20は、第2ガラス板の一例である。
 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。中間膜40は、導電層30とガラス板20との間に配置されてもよいし、ガラス板10と導電層30との間に配置されてもよい。さらに、中間膜40は、導電層30とガラス板20との間と、ガラス板10と導電層30との間との両方に配置されてもよい。
 図6Aに示す形態では、ガラス板20は、導電層30とスロットアンテナ70との間に配置される。スロットアンテナ70の導体部71は、導電層30に電気的に接続される。例えば、導体部71は、遮光部50、ガラス板20及び中間膜40を介して容量結合で導電層30に電気的に接続される。導体部71は、フラットワイヤ等を介して直接結合で導電層30に電気的に接続されてもよい。
 遮光部50は、導電層30とスロットアンテナ70との間(より詳しくは、ガラス板20とスロットアンテナ70との間)にあるので、Z軸方向の負側(車外側)から窓ガラス102を見ると、導体部71が遮光部50と重な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などの見栄えが向上する。
 なお、スロットアンテナ70は、遮光部50とガラス板20との間にあっても、ガラス板20と導電層30との間にあっても、導電層30とガラス板10との間にあってもよい。
 図6Bに示す車両構造203Bは、車両用の窓ガラス103Bと、窓ガラス103Bが取り付けられる車体部62とを備える。窓ガラス103Bは、中間膜40が、中間膜40Aと中間膜40Bとを含み、中間膜40Aと中間膜40Bと間に導電層30が備えられる点で、窓ガラス103Aとは異なる。なお、本明細書において、中間膜40A、中間膜40Bは、それぞれ、第1中間膜40A、第2中間膜40Bとも言う。さらに、導電層30は、1層に限らず複数層有してもよい。つまり、後述する調光フィルムは1つのみ備えられる場合に限らず、複数備えられてもよい。
 窓ガラス103Bにおいて、導電層30は、交流電圧を印加することによって窓ガラス103Bの開口部の可視光透過率をアクティブに変化可能な調光フィルムに含まれる導電膜でもよい。調光フィルムは、例えば(不図示の)一対の対向する樹脂基板の間に光学異方性を有する(不図示の)分子層を有する。そして、それぞれの樹脂基板の主面には(不図示の)導電膜と、該導電膜に電気的に接続された(不図示の)電極を有する。そして、電極を介して、一対の導電層間に電圧を印加することにより、調光フィルムを駆動させられる。
 樹脂基板は、例えば、透明な樹脂で構成される。樹脂基板は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、またはシクロオレフィンポリマー(COP)を有してよい。また、一対の対向する樹脂基板として、例えば上述の樹脂を組み合わせて用いてもよい。樹脂基板の厚さは、例えば、5μm~500μmの範囲であり、100μm~200μmの範囲が好ましく50μm~150μmの範囲がより好ましい。
 導電膜は、例えば、透明導電性酸化物、透明導電性ポリマー、金属層と誘電体層との積層膜、銀ナノワイヤー、および銀または銅のメタルメッシュ等を有してもよい。導電膜の厚さは、例えば、200nm~2μmの範囲でもよい。
 光学異方性を有する分子として、例えば液晶が挙げられる。すなわち、光学異方性を有する分子層として、例えば液晶層を用いてもよい。液晶層は、例えば、高分子分散型液晶(PDLC)、高分子ネットワーク型液晶(PNLC)、ゲストホスト型液晶が挙げられる。あるいは、光学異方性を有する分子として、ヨウ素等を用いてよい。調光フィルム30は、このような分子層を含む、懸濁粒子デバイス(Suspended Particle Device:SPD)を有してもよい。
 図7は、第4実施形態における車両用窓ガラスを備える車両構造の一構成例を示す分解斜視図である。第4実施形態において、上述の実施形態と同様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。図7に示す車両構造204は、車両用の窓ガラス104と、窓ガラス104が取り付けられる車体部62とを備える。窓ガラス104は、ガラス板10と導電層30との間にガラス板20を有する点で、第3実施形態の窓ガラス103Aまたは103Bと異なる合わせガラスである。
 導電層30は、例えば、ガラス板20の主面22にコートされる導電膜である。遮光部50は、ガラス板10と導電層30との間(より詳しくは、ガラス板10とガラス板20との間)にあるので、Z軸方向の負側(車外側)から窓ガラス102を見ると、導体部71が遮光部50と重な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などの見栄えが向上する。
 なお、スロットアンテナ70は、導電層30とガラス板20との間にあっても、ガラス板20と遮光部50との間にあっても、遮光部50とガラス板10との間にあってもよい。
 図8は、スロットアンテナの第1構成例を平面視で示す図である。図8に示すスロットアンテナ70Aは、導電層30に容量結合又は直接結合で電気的に接続される導体部71と、導体部71に囲まれるスロット72とを有する。
 導体部71は、スロット72の長手方向の中間部分からスロット72の幅方向(短手方向)に幅w3で突出する少なくとも一つ(この例では、2つ)の凸部74を有する。2つの凸部74は、スロット72をその長手方向で2等分する中心線73に対してそれぞれ両側に位置する。一方の凸部74は、導体部71の長手方向における一方の中間部分からスロット72に進入するように突出し、他方の凸部74は、導体部71の長手方向における他方の中間部分からスロット72に進入するように突出する。2つの凸部74は、互いに反対向きに突出する。凸部74は、アンプ60又は給電線に電気的に接続される電極(給電点)である。凸部74は、遮光部50のない第2領域(例えば図1における開口51)に平面視で重なると、アンプ60又は給電線との電気的な接続が容易になる。
 ここで、スロットアンテナ70が受信する周波数帯の空気中の電波の波長をλ、ガラス板10の波長短縮率をk、スロット72の長手方向の長さをスロット長bとする。このとき、スロット長bは、
  1.1×(1/2)×λ×k≦b≦2.6×(1/2)×λ×k
を満足すると、スロットアンテナ70の利得が向上する。スロットアンテナ70の利得を向上させる点で、スロット長bは、上限値に関して、
  b≦2.5×(1/2)×λ×k
を満足するのが好ましく、
  b≦2.4×(1/2)×λ×k
を満足するのがより好ましく、
  b≦2.2×(1/2)×λ×k
を満足するのが更に好ましい。スロットアンテナ70の利得を向上させる点で、スロット長bは、下限値に関して、
  1.0×(1/2)×λ×k≦b
を満足するのが好ましく、
  0.9×(1/2)×λ×k≦b
を満足するのがより好ましく、
  0.8×(1/2)×λ×k≦b
を満足するのが更に好ましい。
 スロットアンテナ70が受信する周波数帯の空気中の電波の波長をλ、ガラス板10の波長短縮率をk、スロット72の幅方向の長さをスロット幅aとする。このとき、スロット幅aは、
  10mm≦a≦0.15×λ×k
を満足すると、スロットアンテナ70の利得が向上する。スロットアンテナ70の利得を向上させる点で、スロット幅aは、
  10mm≦a≦0.13×λ×k
を満足するのが好ましく、
  10mm≦a≦0.11×λ×k
を満足するのがより好ましい。
 図9は、スロットアンテナの第2構成例を平面視で示す図である。図9に示すスロットアンテナ70Bは、導電層30に容量結合又は直接結合で電気的に接続される導体部71と、導体部71に囲まれるスロット72とを有する。スロットアンテナ70Bは、さらに、スロット72の長手方向に延伸し且つ導体部71に接しない内部導体76をスロット72内に有する。また、図9において、導体部71は、スロット72の長手方向の中間部分からスロット72の幅方向(短手方向)に突出する凸部74を一つのみ有する。
 スロットアンテナに接続する給電線に同軸線を使用すると、スロットアンテナへの入力が不平衡入力となるので、スロットアンテナの利得が低下してしまう。図9に示すスロットアンテナ70Bでは、同軸線のグランドが接続される電極として、導体部71と結合する内部導体76が設けられている。同軸線の信号線を導体部71に電気的に接続し且つ同軸線のグランドを内部導体76に電気的に接続することで、アンテナへの入力が平衡入力となり、スロットアンテナ70Bの利得の低下を抑制できる。
 図9に示す形態では、内部導体76は、スロット72の幅方向に突出する凸部75を有する。凸部75は、内部導体76の長手方向の中間部分から、凸部74が突出する向きとは反対向きに突出する。凸部75は、アンプ60又は給電線のグランドに電気的に接続される電極(給電点)である。凸部74,75は、遮光部50のない第2領域(例えば図1における開口51)に平面視で重なると、アンプ60又は給電線との電気的な接続が容易になる。
 ここで、スロット72の長手方向における内部導体76の長さを導体長eとする。このとき、導体長eは、
  0.01×(1/2)×λ×k≦e≦2.00×(1/2)×λ×k
を満足すると、スロットアンテナ70の利得が向上する。スロットアンテナ70の利得を向上させる点で、導体長eは、
  0.10×(1/2)×λ×k≦e≦1.90×(1/2)×λ×k
を満足するのが好ましく、
  0.20×(1/2)×λ×k≦e≦1.80×(1/2)×λ×k
を満足するのがより好ましい。
 図10は、車両用窓ガラスを備える車両構造のシミュレーションモデルの一構成例を平面視で示す図である。図10に示す車両構造モデル200は、スロットアンテナ70Aと導電層30を有する窓ガラスが、車体部62を想定した平面導体の中央部に形成された開口部64に配置されたシミュレーションモデルである。
 図11は、図10に示す車両構造モデル200を用いて、スロットアンテナ70Aの指向性のシミュレーション結果の一例を示す図である。図11は、図10に示すZX平面を水平面に設定し、ZX平面における指向性を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1において、“コート”とは、導電層30を意味し、“フランジ”とは、車体部62を意味する。“フランジあり”とは、スロットアンテナと車体部62とが容量結合する場合を想定している。図11及び表1は、UHF帯に含まれる600MHzの水平偏波において、導電層30と車体部62の有無が異なる4つの車両構造モデル200A,200B,200C,200Dのそれぞれについてのシミュレーション結果の一例を示す。表1は、水平面内の360°方向における利得の平均値(平均利得)と分散を示す。
 図11及び表1によれば、車両構造モデル200Aの場合、平均利得が高く、指向性も偏りが小さい結果が得られた。車両構造モデル200Bの場合、平均利得が高いが、指向性がフランジ側へ偏っている結果が得られた。車両構造モデル200Dの場合、車両構造モデル200Cに比べて、平均利得が低いものの、指向性の偏りが小さい結果が得られた。
 なお、図11の測定時において、図8,10に示す各部の寸法等のシミュレーション条件は、
  開口部64:縦595mm×横460mmの長方形
  導電層30:縦570mm×横440mmの長方形
  導電層30のシート抵抗:10Ω/□
  車体部62及び導体部71の電気伝導率:∞S/m(完全導体)
  (導体部71のシート抵抗:0Ω/□)
  車体部62と導体部71との間隔:5mm
  距離d:0mm(導体部71と導電層30とが重なり合って接触)
  スロット幅a:20mm
  スロット長b:290mm
  w1:10mm
  w2:10mm
  w3:5mm
とした。
 図12は、図10に示す車両構造モデル200を用いて、導電層30のシート抵抗に対する利得の変化のシミュレーション結果の一例を示す図である。シート抵抗が500[Ω/□(ohms per square)]以下であると、スロットアンテナ70Aの利得が上がるという結果が得られた。
 図13は、図18に示す車両構造210を有する実車を用いて、地上デジタルテレビ放送波の帯域(473MHz~713MHz)における、スロットアンテナ70Bのスロット幅aに対する平均感度の変化を実測した結果の一例を示す図である。図18は、車体部62に形成された窓枠(フランジ63)に取り付けられた左サイドガラスの場合を車内側からの視点で示す。図13の測定時において、スロットアンテナ70B(図9)及び車両構造210(図18)の各部の寸法は、
  導電層30のシート抵抗:10Ω/□
  フランジ63の電気伝導率:1.0×10S/m(鉄)
  導体部71のシート抵抗:0.02Ω/□(銅箔)
  スロット幅a:変化
  スロット長b:290mm
  導体長e:200mm
  e3:5mm
  導体幅f:3mm
  w1:10mm
  w2:10mm
  凸部74の幅w3:5mm
  距離d:0mm(導体部71と導電層30とが重なり合って接触)
とした。
 図13によれば、地上デジタルテレビ放送波を比較的高感度に受信できる閾値“-9dBd”以上の範囲は、a≧9mmとなった。閾値“-8dBd”以上の範囲は、a≧12mmとなった。
 図14は、図18に示す車両構造210を有する実車を用いて、地上デジタルテレビ放送波の帯域(473MHz~713MHz)における、スロットアンテナ70Bの内部導体76の導体長eに対する平均感度の変化を実測した結果の一例を示す図である。図14の測定時において、スロットアンテナ70B(図9)及び車両構造210の各部の寸法は、
  スロット幅a:20mm
  導体長e:変更
とし、それ以外の寸法は、図13の測定時と同じとした。
 図14によれば、地上デジタルテレビ放送波を比較的高感度に受信できる閾値“-9dBd”以上の範囲は、e≧20mmとなった。閾値“-8dBd”以上の範囲は、e≧80mmとなった。
 図15は、図18に示す車両構造210を有する実車を用いて、地上デジタルテレビ放送波の帯域(473MHz~713MHz)における、導電層30とスロットアンテナ70Bの導体部71との距離dに対する平均感度の変化を実測した結果の一例を示す図である。図15の測定時において、スロットアンテナ70B(図9)及び車両構造210の各部の寸法は、
  スロット幅a:20mm
  距離d:変更
とし、それ以外の寸法は、図13の測定時と同じとした。
 図15によれば、地上デジタルテレビ放送波を比較的高感度に受信できる閾値“-9dBd”以上の範囲は、d≦10mmとなった。閾値“-8dBd”以上の範囲は、d≦5mmとなった。
 図16は、図18に示す車両構造210を有する実車を用いて、地上デジタルテレビ放送波の帯域の平均利得の実測結果の一例を示す図である。図16において、“スロット枠10mm幅”は、幅w1,w2が10mmの場合、“スロット枠5mm幅”は、幅w1,w2が5mmの場合を意味し、“フィルム”とは、導電層30を意味する。導電層30が有る場合、無い場合に比べて、地上デジタルテレビ放送波の帯域の平均利得が高い結果が得られた。
 図17は、図18に示す車両構造210を有する実車において、スロットアンテナ70Bの指向性の実測結果の一例を示す図である。より詳しくは、図17は、UHF帯に含まれる605MHzの水平偏波において、導電層30が有る場合と無い場合のそれぞれについて、水平面における360°方向の利得を実測した結果を示す。図17の測定時において、スロットアンテナ70B(図9)及び車両構造210の各部の寸法は、
  スロット幅a:20mm
とし、それ以外の寸法は、図13の測定時と同じとした。
 図17によれば、導電層30が有る場合、導電層30が無い場合に比べて、左サイドガラス上のスロットアンテナ70Bに対して車両右側(車内側)及び車両前側の利得が高く、指向性の偏りが小さい結果が得られた。
 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。
 本国際出願は、2020年6月29日に出願した日本国特許出願第2020-111790号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2020-111790号の全内容を本国際出願に援用する。
 10 ガラス板
 11 主面
 12 主面
 20 ガラス板
 30 導電層
 31 長孔
 32 凹み
 33 周辺領域
 40,40A,40B 中間膜
 50 遮光部
 60 アンプ
 62 車体部
 63 フランジ
 64 開口部
 70 スロットアンテナ
 71 導体部
 72 スロット
 73 中心線
 74,75 凸部
 76 内部導体
 101,102,103A,103B,104 窓ガラス
 200 車両構造モデル
 201,202,203A,203B,204,210 車両構造

Claims (26)

  1.  第1主面を有する第1ガラス板と、
     前記第1ガラス板に対して前記第1主面の側に配置される導電層と、
     前記第1ガラス板に対して前記第1主面の側に配置されるスロットアンテナと、を有し、
     前記スロットアンテナは、前記導電層に電気的に接続される導体部と、前記導体部に囲まれるスロットとを有し、
     前記導体部は、前記導電層よりも低い電気抵抗を有し、
     前記スロットの少なくとも一部は、前記導電層のない第1領域に平面視で重なる、車両用窓ガラス。
  2.  構成されるガラス板は、前記第1ガラス板のみである、請求項1に記載の車両用窓ガラス。
  3.  前記第1ガラス板に対して前記導電層が配置される側に第2ガラス板を有する、請求項1に記載の車両用窓ガラス。
  4.  前記第2ガラス板は、前記第1ガラス板と前記スロットアンテナとの間に配置される、請求項3に記載の車両用窓ガラス。
  5.  前記第2ガラス板は、前記導電層と前記スロットアンテナとの間に配置される、請求項4に記載の車両用窓ガラス。
  6.  前記第2ガラス板は、前記第1ガラス板と前記導電層との間に配置される、請求項4に記載の車両用窓ガラス。
  7.  前記第1ガラス板に対して前記第1主面の側に配置される遮光部を有し、
     前記遮光部は、前記導体部の少なくとも一部に平面視で重なる、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.  前記遮光部は、前記スロットアンテナに対して前記第1主面とは反対側にあり、
     前記スロットの少なくとも一部は、前記遮光部のない第2領域に平面視で重なる、請求項7に記載の車両用窓ガラス。
  9.  前記第2領域は、前記遮光部に囲まれた領域である、請求項8に記載の車両用窓ガラス。
  10.  前記遮光部は、前記第1ガラス板と前記スロットアンテナとの間に配置される、請求項7に記載の車両用窓ガラス。
  11.  前記遮光部は、前記導電層と前記スロットアンテナとの間に配置される、請求項10に記載の車両用窓ガラス。
  12.  前記遮光部は、前記第1ガラス板と前記導電層との間に配置される、請求項10に記載の車両用窓ガラス。
  13.  前記導電層は、シート抵抗が5[Ω/□]以上300[Ω/□]以下である、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.  前記導電層は、低放射膜、または、調光フィルムに含まれる導電膜である、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.  前記スロットアンテナが受信する周波数帯の空気中の電波の波長をλ、前記第1ガラス板の波長短縮率をk、前記スロットの長手方向の長さをスロット長bとするとき、
     前記スロット長bは、
      1.1×(1/2)×λ×k≦b≦2.6×(1/2)×λ×k
    を満足する、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.  前記スロットアンテナが受信する周波数帯の空気中の電波の波長をλ、前記第1ガラス板の波長短縮率をk、前記スロットの幅方向の長さをスロット幅aとするとき、
     前記スロット幅aは、
      10mm≦a≦0.15×λ×k
    を満足する、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.  前記導体部は、前記スロットの長手方向の中間部分から前記スロットの幅方向に突出する少なくとも一つの凸部を有する、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。
  18.  前記スロットアンテナは、前記スロットの長手方向に延伸し且つ前記導体部に接しない内部導体を前記スロット内に有する、請求項1から17のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  19.  前記スロットの長手方向における前記内部導体の長さを導体長eとするとき、
     前記導体長eは、
      0.01×(1/2)×λ×k≦e≦2.00×(1/2)×λ×k
    を満足する、請求項18に記載の車両用窓ガラス。
  20.  前記内部導体は、前記スロットの幅方向に突出する凸部を有する、請求項18又は19に記載の車両用窓ガラス。
  21.  前記第1領域は、前記導電層に囲まれた領域である、請求項1から20のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  22.  前記スロットアンテナは、地上デジタルテレビ放送波を受信する、請求項1から21のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  23.  前記スロットアンテナは、FM放送波又はDAB Band IIIの電波を受信する、請求項1から21のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  24.  前記スロットアンテナは、前記導電層に対して前記第1主面とは反対側にある、請求項1から23のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
  25.  請求項1から24のいずれか一項に記載の車両用窓ガラスと、
     前記スロットアンテナに容量結合する車体部と、を備える、車両構造。
  26.  前記スロットアンテナと前記車体部との結合容量は、0.4[pF]以上である、請求項25に記載の車両構造。
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