【手続補正書】
【提出日】平成21年8月28日(2009.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のガラス部に設けられたアンテナ素子がグランド部と放射素子部とからなり、上記グランド部の一部が上記車両の金属部に重なり、上記グランド部の他の部分と放射素子部が上記金属部に重ならず、上記グランド部の上記金属部に重なる部分と重ならない部分との境界が上記放射素子の長手方向とほぼ平行であることを特徴とする車両用ガラスアンテナ。
【請求項２】
車両のガラス部に設けられたアンテナ素子がグランド部と放射素子部とからなり、上記グランド部の一部が導電性テープに重なり、上記グランド部の他の部分と放射素子部が上記導電性テープに重ならず、上記導電性テープが上記車両の金属部に重なり、上記グランド部の上記導電性テープに重なる部分と重ならない部分との境界が上記放射素子の長手方向とほぼ平行であることを特徴とする車両用ガラスアンテナ。
【請求項３】
上記アンテナ素子は、線状の導体を格子状にしたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項４】
上記グランド部の上記金属部又は上記導電性テープに重なる部分は、導体を面状にしたものであることを特徴とする請求項３記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項５】
上記グランド部は、上記金属部又は上記導電性テープに重なる部分と重ならない部分との境界にマーキング部を有することを特徴とする請求項３記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項６】
上記グランド部が矩形状であり、上記放射素子部が上記グランド部の一辺から垂直に伸びる第一の部分と、該第一の部分から上記グランド部の一辺に対して平行に伸びる第二の部分とを有することを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項７】
上記放射素子部の第二の部分は、共振周波数の異なる２つの共振部分を有することを特徴とする請求項６記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項８】
上記共振部分の少なくとも一方は、上記グランド部の端部を超えて伸びていることを特徴とする請求項７記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項９】
上記共振部分の少なくとも一方は、その長手方向に沿って幅が細い部分と太い部分を有することを特徴とする請求項７又は８記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項１０】
上記グランド部が重なる上記金属部は、ルーフフレームであることを特徴とする請求項１記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項１１】
上記アンテナ素子が設けられた上記ガラス部は、フロントガラスであることを特徴とする請求項１記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項１２】
上記アンテナ素子は、透明なシートに導体がプリントされたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項１３】
上記アンテナ素子は、金属板が打ち抜かれたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ガラスアンテナ。
【請求項１４】
上記アンテナ素子は、車両に組み込みする前の単体のガラスに印刷し、その後、焼き付けしたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ガラスアンテナ。 
【請求項１５】
上記グランド部の上記金属部又は上記導電性テープに重なる部分の面積と重ならない部分の面積との比が、５：１〜１０：１の範囲内であることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ガラスアンテナ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】車両用ガラスアンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定な動作特性を有する車両用ガラスアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の窓ガラスにアンテナ素子が設けられる車両用ガラスアンテナが知られている。この種の先行技術を記載した文献として、例えば、特許文献１，２がある。
【０００３】
また、車両の窓ガラスにアンテナ素子が設けられる車両用ガラスアンテナにおいて、アンテナ素子の透視性を良くするために、アンテナ素子を格子状の導体線により形成することが知られている。この種の先行技術を記載した文献として、例えば、特許文献３がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０９８１１号公報
【特許文献２】特開２００７−３６４４６号公報
【特許文献３】特開２００５−１４２９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両用ガラスアンテナは、主に、運転者や乗員の視界を妨げないことが要求されるので、窓ガラスの隅である窓ガラスと車体フレームとの境界付近に設置される。一方、車両用ガラスアンテナは、車体フレームなどの外部部材による電気的な影響を受けずに安定な動作特性を有することが要求される。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、安定な動作特性を有する車両用ガラスアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、車両のガラス部に設けられたアンテナ素子がグランド部と放射素子部とからなり、上記グランド部の一部が上記車両の金属部に重なり、上記グランド部の他の部分と放射素子部が上記金属部に重ならなず、上記グランド部の上記金属部に重なる部分と重ならない部分との境界が上記放射素子の長手方向とほぼ平行であるものである。
【０００８】
また、本発明は、車両のガラス部に設けられたアンテナ素子がグランド部と放射素子部とからなり、上記グランド部の一部が導電性テープに重なり、上記グランド部の他の部分と放射素子部が上記導電性テープに重ならず、上記導電性テープが上記車両の金属部に重なり、上記グランド部の上記導電性テープに重なる部分と重ならない部分との境界が上記放射素子の長手方向とほぼ平行であるものである。
【０００９】
上記アンテナ素子は、線状の導体を格子状にしたものであってもよい。
【００１０】
上記グランド部の上記金属部又は上記導電性テープに重なる部分は、導体を面状にしたものであってもよい。
【００１１】
上記グランド部は、上記金属部又は上記導電性テープに重なる部分と重ならない部分との境界にマーキング部を有してもよい。
【００１２】
上記グランド部が矩形状であり、上記放射素子部が上記グランド部の一辺から垂直に伸びる第一の部分と、該第一の部分から上記グランド部の一辺に対して平行に伸びる第二の部分とを有してもよい。
【００１３】
上記放射素子部の第二の部分は、共振周波数の異なる２つの共振部分を有してもよい。
【００１４】
上記共振部分の少なくとも一方は、上記グランド部の端部を超えて伸びていてもよい。
【００１５】
上記共振部分の少なくとも一方は、その長手方向に沿って幅が細い部分と太い部分を有してもよい。
【００１６】
上記グランド部が重なる上記金属部は、ルーフフレームであってもよい。
【００１７】
上記アンテナ素子が設けられた上記ガラス部は、フロントガラスであってもよい。
【００１８】
上記アンテナ素子は、透明なシートに導体がプリントされたものであってもよい。
【００１９】
上記アンテナ素子部は、金属板が打ち抜かれたものであってもよい。
【００２０】
上記アンテナ素子は、車両に組み込みする前の単体のガラスに印刷し、その後、焼き付けしたものであってもよい。
【００２１】
上記グランド部の上記金属部又は上記導電性テープに重なる部分の面積と重ならない部分の面積との比が、５：１〜１０：１の範囲内であってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２３】
（１）安定な動作特性を有する車両用ガラスアンテナが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２５】
図１に示されるように、本発明に係る車両用ガラスアンテナ１０１は、車両４のガラス部５に設けられたアンテナ素子１がグランド部３と放射素子部２とからなり、上記グランド部３の一部３ｂが上記車両４の金属部６に重なり、上記グランド部３の他の部分３ａと放射素子部２が上記金属部６に重ならないものである。
【００２６】
グランド部３は、車両４のガラス部５に重なる部分３ａと車両４の金属部６に重なる部分３ｂとからなる。グランド部３の面積は、ガラス部５に重なる一部３ａの面積と、金属部６に重なる他の一部３ｂの面積との合計となる。
【００２７】
図１に示されるように、車両用ガラスアンテナ１０１は、ガラス部５としてのフロントガラス７に設けられ、金属部６としてのルーフフレーム８との境界近傍に配置される。フロントガラス７は、ルーフフレーム８の一部であるガラス支持枠（図示せず）に嵌め込まれるので、フロントガラス７とルーフフレーム８との境界では、フロントガラス７がルーフフレーム８の一部である上記ガラス支持枠に重なる。なお、車両用ガラスアンテナ１０１は、これに限らず、ガラス部５であれば金属部６との境界近傍のどこにでも設けることができる。
【００２８】
アンテナ素子１がフロントガラス７に設けられてなる車両用ガラスアンテナ１０１は、グランド部３の一部３ｂがルーフフレーム８の一部である上記ガラス支持枠に重なるが、放射素子部２とグランド部３の他の部分３ａはルーフフレーム８に重ならない。よって、アンテナ素子１を上記ガラス支持枠のある側から見ると、放射素子部２とグランド部３の他の部分３ａはガラス面に現れ、グランド部３の一部３ｂは上記ガラス支持枠に隠れる。
【００２９】
図２は、普通乗用車の右前部のフロントガラス７に車両用ガラスアンテナ１０１のアンテナ素子１を設けた例を示している。
【００３０】
図１に示した車両用ガラスアンテナ１０１への外部（車両４の内部に設けられた図示しない給電源）からの給電は、該外部からアンテナ素子１まで配線された同軸ケーブル９により行われる。同軸ケーブル９の信号線である内部導体をアンテナ素子１の第一の部分２１へ直接、はんだ付けし、同軸ケーブル９のグランド線である外部導体をグランド部３へ直接、はんだ付けする。ガラス部５の表面に現れるはんだ付け箇所は、カバー部材（図示せず）で覆って保護する。
【００３１】
次に、車両用ガラスアンテナ１０１の細部を説明する。
【００３２】
図３（ａ）によりアンテナ素子１の外形を説明する。図示されるように、アンテナ素子１は、放射素子部２とグランド部３とを有する。グランド部３は、細長い矩形状に形成され、放射素子部２は、グランド部３の一辺に平行な辺を有するさらに細長い形状に形成される。放射素子部２は、グランド部３の一辺に対して所定の間隔を隔てて設けられる。
【００３３】
放射素子部２は、グランド部３の一辺から垂直に伸びた第一の部分（以下、垂直部という）２１を介してグランド部３に繋がり、垂直部２１からグランド部３の一辺に対して平行に伸びる第二の部分を有する。放射素子部２の第二の部分は、垂直部２１の片側と反対側に共振周波数の異なる２つの共振部分２２，２３を有する。すなわち、放射素子部２は、グランド部３から垂直に伸びる垂直部２１と、垂直部２１からグランド部３に対して平行に伸びる２つの共振部分２２，２３を有する。
【００３４】
共振部分２２は、所定の幅と所定の長さを有し、グランド部３の一端まで伸びている。共振部分２２は、その全長にわたりグランド部３と対向している。
【００３５】
共振部分２３は、共振部分２２の幅よりも太い幅と所定の長さを有し、グランド部３の反対端を超えて伸びている。共振部分２３は、その一部がグランド部３と対向し、残りの部分がグランド部３の端よりはみ出している。
【００３６】
グランド部３の面積は、放射素子部２の面積より大きい。
【００３７】
車両用ガラスアンテナ１０１は、例えば、携帯電話用送受信アンテナとして利用される。
【００３８】
本発明の車両用ガラスアンテナ１０１の作用効果を説明する。
【００３９】
本発明によれば、アンテナ素子１のグランド部３が金属部６に重なる部分３ｂと金属部６に重ならない部分３ａとからなるので、グランド部３の面積が広く確保できると共に、金属部６に重ならない部分３ａがあることにより、安定な動作特性が得られる。
【００４０】
なお、グランド部３の全体を金属部６に重ねてしまうと、所望のアンテナ特性を得ることができない。これは、放射素子部２と、グランド部３のうち放射素子部２に対向する部分との間の電界分布がアンテナ特性に影響を与えるためである。本発明では、グランド部３のうち放射素子部２に対向する部分３ａが金属部６に重ならないようにしたので、所望のアンテナ特性を得ることができる。
【００４１】
図示した車両用ガラスアンテナ１０１のアンテナ素子１は、グランド部３が細長い矩形状であり、その長辺がガラス部５と金属部６の境界とほぼ平行となる姿勢で設置される。グランド部３は、ガラス部５に重なる一部３ａの面積と、金属部６に重なる他の一部３ｂの面積との比が所定値１：５〜１：１０となるよう設置される。この比は、使用周波数やアンテナ素子１の形状などによって適正値が違うので、違いに応じて適宜設定するのがよい。
【００４２】
本発明のさらに好適な実施形態を説明する。
【００４３】
図３（ｂ）に示したアンテナ素子３１は、放射素子部２とグランド部３がいずれも全面的に格子状に形成される。格子とは、例えば、複数の線状の導体（以下、導体線と称する）が交差させて組み合わされたことで多孔が形成されたことを言う。導体線の太さは、アンテナ素子３１が視界の妨げにならないよう、例えば、１００μｍ以下とするのが好ましい。本実施形態においては、導体線の太さは８０μｍである。これにより、導体線の１本１本が視認されにくいようになっている。導体線の配置ピッチは、例えば、６５０ｎｍである。
【００４４】
図示した格子のパターンは、グランド部３の長辺及び短辺に対して平行な縦横の導体線からなる碁盤目状である。これに限らず、グランド部３の長辺に対して±４５度に傾斜した２本の導体線からなる格子形状、１２０度で交差する３本の導体線からなる格子形状、千鳥格子状、ハニカム状、多孔状などでもよい。
【００４５】
放射素子部２やグランド部３が格子状であることにより、視界の妨げがいっそう抑えられる。
【００４６】
図３（ｃ）に示したアンテナ素子３２は、グランド部３の一部３ｃが格子状にされて形成され、他の一部３ｄが導体を、例えば、導体膜のように面状（いわゆる、べた状）にされて形成される。図１に示した金属部６に重ねない部分３ａが格子状部３ｃであって、金属部６に重ねる部分３ｂが面状部３ｄであるのが好ましい。
【００４７】
このアンテナ素子３２は、光透過性のよい格子状の部分（放射素子部２とグランド部３ａ）と、光透過性のよくない面状の部分（グランド部３ｂ）とが目視により容易に見分けられる。よって、アンテナ素子３２を車両に取り付ける際に、格子状の部分が金属部６に重ならず、面状の部分が金属部６に重なるよう、格子状の部分と面状の部分の境界線を金属部６の縁に一致させることで、望ましい位置に取り付けることができる。すなわち、車両用ガラスアンテナ１０１にアンテナ素子３２を用いることにより、これまで述べた視界を妨げない効果、安定な動作特性を得る効果に加えて、位置合わせを容易にする効果がある。
【００４８】
図３（ｄ）に示したアンテナ素子３３は、図３（ｂ）に示したアンテナ素子３１において、金属部６に重ならない部分３ａと金属部６に重なる部分３ｂとの境界となるべき部分３ｅにマーキング部を形成したものである。マーキング部３ｅは、導体を帯状にして形成される。この形態においても、図３（ｃ）に示したアンテナ素子３２を用いた場合と同様に、位置合わせを容易にする効果がある。
【００４９】
次に、本発明に係る車両用ガラスアンテナ１０１を構成する材料及び製造方法に関するいくつかの実施形態を説明する。
【００５０】
本発明に係る車両用ガラスアンテナ１０１は、アンテナ素子１の放射素子部２及びグランド部３が、例えば、ガラスエポキシ基板からなるプリント配線基板で構成されてもよい。プリント配線基板の板厚は、透明性をよくするために、０．１ｍｍ以下とする。
【００５１】
プリント配線基板は、透明なシートからなるものが好ましい。このような透明なシートからなるプリント配線基板に導体がプリントされて放射素子部２及びグランド部３が形成されると、いわゆるシート状アンテナが構成される。シート状アンテナからなるアンテナ素子１は、車両４のガラス部５に、例えば、両面粘着テープで貼り付けて固定することができる。
【００５２】
また、本発明に係る車両用ガラスアンテナ１０１のアンテナ素子は、フロントガラス７等のガラス部５を車両４に組み込みする以前に、単体のガラスに、直接、スクリーン印刷等で銀ペーストを印刷し、このガラスをフロントガラス７等の曲面を有するガラス部５に仕上げる際に、同時に焼き付けして形成してもよい。
【００５３】
また、本発明に係る車両用ガラスアンテナ１０１のアンテナ素子は、放射素子部２及びグランド部３が金属板を打ち抜かれて形成されてもよい。放射素子部２及びグランド部３の外形を打ち抜くと共に、格子の孔部分も打ち抜く。金属板は、銅、りん青銅、銅合金、ステンレスなどである。
【００５４】
本発明に係る車両用ガラスアンテナ１０１のアンテナ素子１をシート状アンテナとする実施形態について、そのシート状アンテナの製造方法を以下に説明する。
【００５５】
図４（ａ）に示されるように、長尺矩形状のプリント配線基板（素材の状態）４１を用意する。図４（ｂ）に示されるように、このプリント配線基板４１の全面に銅めっきなどにより、導体膜４２を形成する。
【００５６】
図４（ｃ）に示されるように、導体膜４２の全面に露光用のマスク４３を張り付ける。マスク４３は、アンテナ素子１の外形全体を覆い、その外形内がメッシュになっている。露光処理後、マスク４３を剥がして不要部分の導体膜４２をエッチングにて除去する。なお、銅めっきの際に導体膜４２を厚付けし、さらに腐食防止のためにＮｉめっき液に浸漬させてＮｉめっきを施してもよい。また、Ａｕめっき液に浸漬させ、はんだ付け部分（後述）のはんだ付け性を安定化させるためにＡｕめっきを施してもよい。
【００５７】
図４（ｄ）に示されるように、プリント配線基板（アンテナ素子となる部分が形成された状態）４１の個別の枠４５ごとに打ち抜く。これにより、図４（ｅ）に示されるように、矩形の枠４５内に形成されたアンテナ素子４４が製造される。１回の打ち抜き又は複数回の打ち抜きで複数個のアンテナ素子４４が製造される。
【００５８】
この実施形態では、放射素子部２とグランド部３の全体を格子状にしてある。以上のようにして製造したアンテナ素子４４を車両４のガラス部５と金属部６の境界に張り付けることになる。
【００５９】
この製造方法によれば、生産性の高いプリント配線基板を使用し、いわゆるシート状アンテナとしてのアンテナ素子４４を打ち抜いて形成するため、量産性が向上すると共に、寸法のばらつきを抑えて寸法精度を高めることができる。
【００６０】
図５（ａ）に示したアンテナ素子６１は、隣接する二辺の長さが近い矩形状又は正方形状のグランド部６２と、グランド部６２の一端から垂直に伸びた垂直部６３と、垂直部６３からグランド部６２に平行に伸びた直線状部６４とを有し、直線状部６４の所定位置に給電部６５を設け、グランド部６２の給電部６５に対向する位置にグランド接続部６６を設けたものである。直線状部６４の給電部６５より先端側が放射素子部６７となる。
【００６１】
図５（ｂ）に示したアンテナ素子７１は、隣接する二辺の長さが近い矩形状又は正方形状のグランド部７２と、グランド部７２の一端から垂直に伸びた垂直部７３と、垂直部７３からグランド部７２に平行に伸びた直線状部７４と、直線状部７４の所定位置からカギ状（Ｌ字状）に突き出たカギ状部７５と、グランド部７２からカギ状部７５に対向する位置まで突き出た突出部７６とを有し、カギ状部７５に給電部７７を設け、突出部７６にグランド接続部７８を設けたものである。
【００６２】
これらのアンテナ素子６１，７１をガラス部５に設けた車両用ガラスアンテナにあっても、グランド部６２，７２の一部が車両４の金属部６に重なり、放射素子部６７とグランド部６２，７２のうち放射素子部６７に対向する一部が金属部６に重ならないようにすれば、本発明の効果が発揮される。
【００６３】
本発明の車両用ガラスアンテナに用いるアンテナ素子の形状は、図１、図５等に示したものに限定されず、アンテナ特性、動作特性等の特性や用途に応じて適宜な形状とすることができる。
【００６４】
図６に示した車両用ガラスアンテナ１０２は、アンテナ素子８１の放射素子部２、グランド部３の形状・配置については、図１に示した車両用ガラスアンテナ１０１のアンテナ素子１のそれと同じであり、同軸ケーブル９の接続形態が異なる。アンテナ素子８１は、多層プリント基板で構成されており、放射素子部２が多層プリント基板の表面の給電部に接続され、該給電部がスルーホール８２に接続され、該スルーホール８２が内層に設けたストリップライン８３に接続される。そのストリップライン８３にコネクタ８４が接続され、該コネクタ８４に同軸ケーブル９の内部導体が接続される。
【００６５】
図７に、本発明の他の実施形態の車両用ガラスアンテナ１０３を示す。図１の実施形態との違いは、アンテナ素子１のグランド部３と車両４の金属部６が導電性テープ９１によって接続されている点である。車両用ガラスアンテナ１０３は、アンテナ素子１が車両４のガラス部５に設けられ、アンテナ素子１のグランド部３の一部分３ｂに導電性テープ９１が重ねられ、導電性テープ９１が車両４の金属部６に重ねられているという構成を備える。導電性テープ９１として、例えば、銅テープが用いられる。
【００６６】
本実施形態においても、図１の実施形態と同様に安定な動作特性を有する車両用ガラスアンテナを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両用ガラスアンテナの構成図である。
【図２】図１の車両用ガラスアンテナを採用した車両の部分斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、各種実施形態によるアンテナ素子の平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、アンテナ素子の製造工程図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態を示すアンテナ素子の平面図である。
【図６】本発明の一実施形態を示す車両用ガラスアンテナの構成図である。
【図７】本発明の一実施形態を示す車両用ガラスアンテナの構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ アンテナ素子
２ 放射素子部
３ グランド部
４ 車両
５ ガラス部
６ 金属部
１０１，１０２，１０３ 車両用ガラスアンテナ