(57)【要約】【課題】発熱用導電体における光芒を目立たなくさせる。【解決手段】発熱用導電体３０は、複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンで配置された、線状導電体３１を有するパターン導電体３３を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンで配置された、線状導電体を有するパターン導電体を備える、発熱用導電体。
【請求項２】
前記複数の環状部は、一以上の円環を含む、請求項１に記載の発熱用導電体。
【請求項３】
一対のバスバーをさらに備え、
前記パターン導電体は、一対のバスバー間を連結する、請求項１または２に記載の発熱用導電体。
【請求項４】
前記一対のバスバー間には複数のパターン導電体が設けられ、
複数のパターン導電体は、前記一対のバスバーを結ぶ方向と非平行な方向に配列されている、請求項３に記載の発熱用導電体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の発熱用導電体と、
基材フィルムと、を備えた、導電体付きシート。
【請求項６】
一対のガラス板と、
前記一対のガラス板の間に、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発熱用導電体、または、請求項５に記載の導電体付きシートと、を備えた、発熱板。
【請求項７】
請求項６に記載の発熱板を備えた、乗り物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱用導電体、この発熱用導電体を有する導電体付きシート、一対の基板と一対の基板間に配置された発熱用導電体または導電体付きシートとを有する発熱板、及び、この発熱板を有する乗り物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の基板と一対の基板間に配置された発熱用導電体とを有する発熱板が知られている。代表的な適用例として、発熱板は、ヒーターやデフロスタ装置として利用されている。デフロスタ装置としての発熱板は、車両のフロントウィンドウやリアウィンドウ等の窓ガラスとして用いられる。例えば特許文献１及び２では、窓ガラスとして利用される発熱板が、当該窓ガラス全体に配置されたタングステン線等からなる電熱線を有している。この発熱板では、電熱線への通電によって、当該電熱線が、その抵抗加熱により昇温する。発熱板からなる窓ガラスの昇温により、窓ガラスの曇りを取り除いて、又は、窓ガラスに付着した雪や氷を溶かして、乗員の視界を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７３４０２号公報
【特許文献２】特開平８−７２６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の発熱板は、接合層及び電熱線を間に挟み込んで一対のガラス板を加熱圧着することで、作製される。また、電熱線としては、別工程で製造されたタングステン等の細線を用い、この細線を一対のガラス板の間に配置していた。ところが、このような発熱板を介して光、例えば対向車の照明を観察した場合、尾を引くように観察される光の筋、すなわち光芒が当該照明の周囲に観察される。このような光芒の発生は、窓ガラスを介した視認性に悪影響を及ぼし得る。
【０００５】
一方、本件発明者らが鋭意検討を重ねたところ、光芒は、光（例えば、対向車の照明光）が、電熱線によって回折される方向に生じていた。すなわち、光芒は、電熱線での回折光が視認される現象と考えられた。本発明は、本件発明者らのこのような知見に基づくものである。すなわち、本発明は、発熱板における電熱線（発熱用導電体）による光芒を目立たなくさせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における発熱用導電体は、複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンで配置された、線状導電体を有するパターン導電体を備える。
【０００７】
本発明の発熱用導電体において、前記複数の環状部は、一以上の円環を含んでもよい。
【０００８】
本発明の発熱用導電体は、一対のバスバーをさらに備え、
前記パターン導電体は、一対のバスバー間を連結してもよい。
【０００９】
本発明の発熱用導電体において、
一対のバスバー間には複数のパターン導電体が設けられ、
複数のパターン導電体は、一対のバスバーを結ぶ方向と非平行な方向に配列されていてもよい。
【００１０】
本発明における導電体付きシートは、上述のパターン導電体と、基材フィルムと、を備える。
【００１１】
本発明における発熱板は、
一対のガラス板と、
前記一対のガラス板の間に、上述のパターン導電体、または、上述の導電体付きシートと、を備える。
【００１２】
本発明における乗り物は、上述の発熱板を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発熱用導電体における光芒を目立たなくさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、発熱板を備えた乗り物を概略的に示す斜視図である。特に図１では、乗り物の例として、発熱板で構成されたフロントウィンドウを備えた自動車を概略的に示している。
【図２】図２は、発熱板をその板面の法線方向から示す図である。
【図３】図３は、図２のIII−III線における発熱板の横断面図である。
【図４】図４は、発熱用導電体をそのシート面の法線方向から示す平面図であって、発熱用導電体の一例を示す平面図である。
【図５】図５は、発熱用導電体をそのシート面の法線方向から示す平面図であって、発熱用導電体の他の例を示す平面図である。
【図６】図６は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図７】図７は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図８】図８は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図９】図９は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１０】図１０は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１１】図１１は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１２】図１２は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１３】図１３は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１４】図１４は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１５】図１５は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１６】図１６は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１７】図１７は、光芒の発生原理について説明するための図である。
【図１８】図１８は、理想的な光芒の形の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１６】
なお、本明細書において、「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状（板状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（板状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。
【００１７】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１８】
図１乃至図１８は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、発熱板を備えた自動車を概略的に示す図であり、図２は、発熱板をその板面の法線方向から見た図であり、図３は、図２の発熱板の横断面図である。
【００１９】
図１に示されているように、乗り物の一例としての自動車１は、フロントウィンドウ、リアウィンドウ、サイドウィンドウ等の窓ガラスを有している。ここでは、フロントウィンドウ５が発熱板１０で構成されている例を説明する。また、自動車１はバッテリー等の電源７を有している。
【００２０】
図２及び図３に示すように、本実施の形態における発熱板１０は、一対の基板１１，１２と、一対の基板１１，１２の間に配置された導電体付きシート２０と、各基板１１，１２と導電体付きシート２０とを接合する一対の接合層１３，１４と、を有している。なお、図１及び図２に示した例では、発熱板１０、基板１１，１２は湾曲しているが、他の図では、理解の容易のため、発熱板１０及び基板１１，１２を平板状にて図示している。
【００２１】
導電体付きシート２０は、基材フィルム２１と、基材フィルム２１の一方の基板１１に対面する面上に設けられた発熱用導電体３０と、を有する。発熱用導電体３０は、線状導電体３１を有するパターン導電体３３と、パターン導電体３３に通電するための一対のバスバー３５と、を有する。
【００２２】
また、図１及び図２によく示されているように、発熱板１０は、発熱用導電体３０に通電するための配線部１５を有している。図示された例では、バッテリー等の電源７によって、配線部１５から導電体付きシート２０のバスバー３５を介して発熱用導電体３０に通電し、発熱用導電体３０を抵抗加熱により発熱させる。発熱用導電体３０で発生した熱は基板１１，１２に伝わり、基板１１，１２が温められる。これにより、基板１１，１２に付着した結露による曇りを取り除くことができる。また、基板１１，１２に雪や氷が付着している場合には、この雪や氷を溶かすことができる。したがって、乗員の視界が良好に確保される。
【００２３】
また、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「導電体付きシート」は板やフィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「導電体付きシート」は、「導電体付き板（基板）」や「導電体付きフィルム」と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
【００２４】
以下、発熱板１０の各構成要素について説明する。
【００２５】
まず、基板１１，１２について説明する。基板１１，１２は、図１で示された例のように自動車のフロントウィンドウに用いる場合、乗員の視界を妨げないよう可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。このような基板１１，１２の材質としては、ソーダライムガラスや青板ガラスが例示できる。基板１１，１２の可視光透過率は９０％以上であることが好ましい。ただし、基板１１，１２の一部または全体に着色するなどして、この一部分の可視光透過率を低くしてもよい。この場合、太陽光の直射を遮ったり、車外から車内を視認しにくくしたりすることができる。
【００２６】
また、基板１１，１２は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚みを有していることが好ましい。このような厚みであると、強度及び光学特性に優れた基板１１，１２を得ることができる。一対の基板１１，１２は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、或いは、材料および構成の少なくとも一方において互いに異なるようにしてもよい。
【００２７】
次に、接合層１３，１４について説明する。一方の接合層１３が、一方の基板１１と導電体付きシート２０との間に配置され、一方の基板１１と導電体付きシート２０とを互いに接合する。他方の接合層１４が、他方の基板１２と導電体付きシート２０との間に配置され、他方の基板１２と導電体付きシート２０とを互いに接合する。
【００２８】
このような接合層１３，１４としては、種々の接着性または粘着性を有した材料からなる層を用いることができる。また、接合層１３，１４は、可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。典型的な接合層としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）からなる層を例示することができる。接合層１３，１４の厚みは、それぞれ０．１５ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。一対の接合層１３，１４は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、或いは、材料および構成の少なくとも一方において互いに異なるようにしてもよい。
【００２９】
なお、発熱板１０には、図示された例に限られず、特定の機能を発揮することを期待されたその他の機能層が設けられても良い。また、１つの機能層が２つ以上の機能を発揮するようにしてもよいし、例えば、発熱板１０の基板１１，１２、接合層１３，１４、後述する導電体付きシート２０の基材フィルム２１の、少なくとも一つに何らかの機能を付与するようにしてもよい。発熱板１０に付与され得る機能としては、一例として、反射防止（ＡＲ）機能、耐擦傷性を有したハードコート（ＨＣ）機能、赤外線遮蔽（反射）機能、紫外線遮蔽（反射）機能、防汚機能等を例示することができる。
【００３０】
次に、導電体付きシート２０について説明する。導電体付きシート２０は、基材フィルム２１と、基材フィルム２１の一方の基板１１に対面する面上に設けられた発熱用導電体３０と、を有する。導電体付きシート２０は、基板１１，１２と略同一の平面寸法を有して、発熱板１０の全体にわたって配置されてもよいし、図１の例における運転席の正面部分等、発熱板１０の一部にのみ配置されてもよい。
【００３１】
基材フィルム２１は、発熱用導電体３０を支持する基材として機能する。基材フィルム２１は、可視光線波長帯域の波長（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）を透過する一般に言うところの透明である電気絶縁性のフィルムである。基材フィルム２１としては、可視光を透過し、発熱用導電体３０を適切に支持し得るものであればいかなる材質のものでもよいが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィン等を挙げることができる。また、基材フィルム２１は、光透過性や、発熱用導電体３０の適切な支持性等を考慮すると、０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の厚みを有していることが好ましい。
【００３２】
なお、「透明」とは、当該基材フィルムを介して当該基材フィルムの一方の側から他方の側を透視し得る程度の透明性を有していることを意味しており、例えば、３０％以上、より好ましくは７０％以上の可視光透過率を有していることを意味する。可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。
【００３３】
次に、図４および図５を参照しながら、発熱用導電体３０について説明する。図４および図５は、導電体付きシート２０をそのシート面の法線方向から示す平面図であって、発熱用導電体３０の異なる例を示している。
【００３４】
発熱用導電体３０は、線状導電体３１を有するパターン導電体３３と、パターン導電体３３に通電するための一対のバスバー３５と、を有している。発熱用導電体３０において、パターン導電体３３は、一対のバスバー３５間を連結している。パターン導電体３３の線状導電体３１は、バッテリー等の電源７から、配線部１５及びバスバー３５を介して通電され、抵抗加熱により発熱する。そして、この熱が接合層１３，１４を介して基板１１，１２に伝わることで、基板１１，１２が温められる。
【００３５】
図４に示す例において、発熱用導電体３０は、一対のバスバー３５間を接続する複数のパターン導電体３３を有している、複数のパターン導電体３３は、一対のバスバー３５間を結ぶ方向と交差、とりわけ直交する方向に間隔を空けて配置されている。各パターン導電体３３は、所定のパターンで配置された線状導電体３１から形成されている。パターン導電体３３をなす線状導電体３１は、複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンで配置されている。複数の環状部は、一以上の円環を含むことが好ましい。特に、図４に示された例においては、複数の環状部の全てが、円環となっている。
【００３６】
尚、此処で、繋ぎ合わせるとは、隣接する各環状部同士が少なくとも１点に於いて幾何学的に繋がっていると同時に電気的に導通することを意味する。又、環状部の形状は円（円環）以外に、楕円、カージオイド（心臓形）、ランキンの卵形（ｒａｎｋｉｎ‘ｓ  ｏｖｏｉｄ）、アステロイド（星芒形）等の閉曲線でも良い。環状部の形状としては、図４の如く多角形（６角形、５角形等）でも良いが、光芒の低減の面からは、円、楕円等の滑らかな（微分不能な特異点を含まない）閉曲線が好ましい。パターン導電体３３の配置パターンは、図４に示すパターン導電体３３ａのように、それぞれが同じ大きさの環状部を直線に沿って繋ぎ合わせてなるパターンであってもよいし、図４に示すパターン導電体３３ｂのように、異なる大きさの環状部を直線に沿って繋ぎ合わせてなるパターンであってもよい。また、パターン導電体３３の配置パターンは、図４に示すパターン導電体３３ｃのように、環状部を曲線に沿って繋ぎ合わせてなるパターンであったり、環状部の繋ぎ合わせが分岐していたりしてもよい。さらには、複数の環状部が、互いに接して繋ぎ合わさっているだけでなく、互いに交差して繋ぎ合わさっていてもよい。ここで、環状部を直線に沿って繋ぎ合わせる、あるいは、曲線に沿って繋ぎ合わせるとは、環状部を繋ぎ合わせたときの、各環状部間の接点あるいは交点の中心点を結ぶ線が、直線であるか曲線であるかを考えている。
【００３７】
図４に示された例において、一対のバスバー３５間に、一対のバスバー３５を結ぶ方向に長手方向を有する複数のパターン導電体３３が配置されていた。一方、図５に示された例では、一対のバスバー３５間に、メッシュパターンをなす単一のパターン導電体３３が形成されている。すなわち、図５に示された例において、一対のバスバー３５間に位置する線状導電体３１は、バスバー３５を介すことなく、すべて導通することができる。とりわけ、図５に示すパターン導電体３３ｄは、同じ大きさの円環が互いに接して繋ぎ合わせてなるメッシュパターンで配置されている。しかしながら、パターン導電体３３がメッシュパターンで配置される場合にも、異なる大きさの環状部を含むメッシュパターンであったり、複数の環状部が互いに交差して繋ぎ合わさったりしてもよい。さらには、メッシュパターンは、均一なパターンでなくてもよく、特にはランダムなパターンであってもよい。
【００３８】
なお、図４および図５に示したパターン導電体３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは例示であり、複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンであれば、パターン導電体３３の配置パターンは、任意のパターンであり得る。
【００３９】
このような発熱用導電体３０を構成するための材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン、及び、これらの合金の一以上を例示することができる。
【００４０】
発熱用導電体３０は、上述したように不透明な金属材料を用いて形成され得る。その一方で、発熱用導電体３０によって覆われていない基材フィルム２１上の領域の割合、すなわち非被覆率は、７０％以上９０％以下程度と高くなっている。また、線状導電体３１の線幅は、２μｍ以上２０μｍ以下程度となっている。このため、発熱用導電体３０が設けられている領域は、全体として透明に把握され、発熱用導電体３０の存在が発熱板１０の透視性を害さないようになっている。
【００４１】
図３に示された例では、線状導電体３１は、全体として矩形状の断面を有している。線状導電体３１の幅Ｗ、すなわち、発熱板１０の板面に沿った幅Ｗは２μｍ以上２０μｍ以下とし、高さ（厚さ）Ｈ、すなわち、発熱板１０の板面への法線方向に沿った高さ（厚さ）Ｈは１μｍ以上６０μｍ以下とすることが好ましい。このような寸法の線状導電体３１によれば、その線状導電体３１が十分に細線化されているので、発熱用導電体３０を効果的に不可視化することができる。
【００４２】
また、図３に示されたように、線状導電体３１は、導電性金属層３６、導電性金属層３６の表面のうち、基材フィルム２１に対向する側の面を覆う第１の暗色層３７、導電性金属層３６の表面のうち、基板１１に対向する側の面及び両側面を覆う第２の暗色層３８を含むようにしてもよい。優れた導電性を有する金属材料からなる導電性金属層３６は、比較的高い反射率を呈する。そして、発熱用導電体３０の線状導電体３１をなす導電性金属層３６によって光が反射されると、その反射した光が視認されるようになり、乗員の視界を妨げる場合がある。また、外部から導電性金属層３６が視認されると、意匠性が低下する場合がある。そこで、第１及び第２の暗色層３７，３８が、導電性金属層３６の表面の少なくとも一部分を覆っている。第１及び第２の暗色層３７，３８は、導電性金属層３６よりも可視光の反射率が低い層であればよく、例えば黒色等の暗色の層である。この暗色層３７，３８によって、導電性金属層３６が視認されづらくなり、乗員の視界を良好に確保することができる。また、外部から見たときの意匠性の低下を防ぐことができる。
【００４３】
なお、前述したように、発熱板１０の透視性または発熱板１０を介した視認性を確保する観点から、非被覆率が高くなるように、発熱用導電体３０の線状導電体３１は基材フィルム２１上に形成されている。このため、図３に示すように、接合層１３と導電体付きシート２０の基材フィルム２１とは、線状導電体３１の非被覆部、すなわち隣り合う線状導電体３１の間となる領域を介して接触している。このため、発熱用導電体３０は、接合層１３内に埋め込まれた状態となっている。
【００４４】
ところで、上述したように、電熱線を含んだ発熱板を介して光、例えば対向車の照明を観察した場合、尾を引くように観察される光の筋、すなわち光芒が当該照明の周囲に観察される。このような光芒の発生は、発熱板を介した視認性を悪化させることになる。そして、本件発明者らは、鋭意検討を重ねた結果として、光芒の発生する方向が、発熱板への入射光が電熱線で回折される方向と一致することを知見した。本件発明者らの知見に基づけば、発熱用導電体２０をなす線状導電体３１の長手方向を不規則化することにより、特定の方向へ光芒が延びることを防止し、光芒を目立たなくさせることができる。しかしながら、線状導電体３１の配列を完全に不規則化することは、設計負荷を増加させ好ましくない。そこで本件発明者らは、さらに鋭意検討を重ね、線状導電体３１の配置パターンを工夫することで極めて効果的に光芒を目立たなくさせることを可能にした。以下、光芒の発生原理、及び、光芒を目立たなくさせる方法について、図６乃至図１８を参照して説明する。
【００４５】
一般に、構造に形成された隙間や開口の透過部を光が通過するとき、当該光は回折する。このとき生成される回折像が、光芒として視認され得る。回折像の形状は、構造の透過部の形状、より詳しくは、透過部と遮蔽部の境界の形状によって決定される。回折像は、０次以外の各次数の回折光の集合として視認されるようになる。各次数の回折効率は、物体の開口率（非被覆率）Ｄ〔％〕に依存する。０次から無限次の回折光の回折効率の総和、すなわち全透過率は、Ｄ〔％〕となる。このうち、０次回折光の回折効率は（Ｄ／１００）２×１００〔％〕となり、光芒に寄与する０次回折光以外の回折光の回折効率の総和は（（Ｄ／１００）−（Ｄ／１００）２）×１００〔％〕となる。したがって、０次回折光以外の回折光の回折効率の総和は、言い換えると、光芒の視認されやすさに相当する回折像の強度は、開口率（非被覆率）Ｄが５０％で最も大きくなり、５０％から小さくなる又は大きくなるにつれて低下する。しかも、この回折像の強度の値は、５０％を中心として対称的となる。
【００４６】
ある構造に光が入射した際に観察される０次以外の回折像は、当該ある構造の透過部と遮蔽部が反転した相補的な構造に光が入射した際に観察される０次以外の回折像と形状・強度ともに一致する。このことは、バビネの原理として知られている。つまり、例えば図６に示されたハニカム配列で配列された正六角形状の透過部５０ａ（開口領域）を有する構造５０に光が入射した際に観察されるようになる０次以外の回折像は、図６の構造と相補的な構造６０、すなわち、図７に示されたハニカム配列で配列された正六角形状の遮蔽部６０ｂを有する構造６０に光が入射した際に観察される０次以外の回折像と同一となる。回折像の考察において、図６のように開口が複雑な形状（六角形）よりも、図７のように単純な形状（矩形）の集合のほうが見通しがよく、したがって以下においては、見通しの良い形状にて回折を検討する。また、以降「回折像」とは０次以外の回折光による像を表すこととする。
【００４７】
次に、観察される回折像の形状を検討する。回折像の形状は、以下の方法によって特定される。ここでは、例として、ハニカム配列で透過部５０ａ（開口領域、非被覆領域）が規則性を持って配列された図６のパターン構造５０に光が入射した際に観察される回折像について検討する。まず、図６のパターン構造５０で観察される回折像は、前述のように、図７のパターン構造６０で観察される回折像と同一となる。したがって、図６のパターン構造５０を、ハニカム配列で遮蔽部６０ｂが規則性を持って配列された図７のパターン構造６０に置き換えて、観察される回折像について検討を行う。図７のパターン構造６０において、透過部６０ａは、正六角形状の遮蔽部６０ｂの周囲を取り囲む一定の幅を有したスリットとなっている。図７のパターン構造６０の透過部６０ｂは、平行なスリット毎に分割すると、３つの単位パターン要素６１、６２、６３に分類することができる。したがって、図７のパターン構造６０を光が進む際に生じる回折現象は、図８〜図１０に示された３つの単位パターン要素６１、６２、６３の各々を光が進む際に生じる回折現象の総和となる。
【００４８】
このうち、図８の単位パターン要素６１について考える。ここでは、この単位パターン要素６１は、長さ２ｌ、線幅２ｄのスリットが中心間隔ａで無数に配置されてなる透過部、言い換えると窓要素である。この単位パターン要素６１は、２つの成分、すなわち図１１のような長さ２ｌ、線幅２ｄの１つの基準要素６１Ａと、図１２のような間隔ａで無数に配置される点群６１Ｂとの畳み込みで表される。次に、構造５０から観測者が十分離れているとして、空間振幅分布をフラウンホーファの回折とし、空間振幅分布を畳み込みの定理を用いてフーリエ変換して回折像を求める。回折する光の波長をλとすると、図１１の基準要素６１Ａのフーリエ変換は、図１３のような１次の明線が線幅λ／ｌ、長さλ／ｄである中心部が最も強いカーディナル・サイン型の分布６１Ａ１が得られる。ただし、この寸法はラジアンで表した回折角度である。観測者からパターン構造５０の距離をＲとすると、パターン平面上にて、１次の明線が線幅λＲ／ｌ、長さλＲ／ｄとなると考えてもよい。図１３には、幅方向の分布は十分小さいので一周期まで、長さ方向の分布は簡略化のため二周期までしか記載されていない。また、二周期目は振幅が強調されて描かれている。図１２の無数に配置された点のフーリエ変換からは、図１４のような間隔２λ／（√３×ａ）の無数に配置された点の分布６１Ｂ１が得られる。これらの分布６１Ａ１と６１Ｂ１の積が、図８の単位パターン要素６１の振幅回折像となる。ただし、分布６１Ａ１と６１Ｂ１の積において、図１４の無数に配置された点の分布６１Ｂ１は、目視できない微細構造となって図１３の振幅分布６１Ａ１の内部に配置されるので、図１３の振幅分布６１Ａ１を図８の構造６１の実質的な振幅回折像と考えることができる。
【００４９】
同様の操作によって、図９の単位パターン要素６２からは図１５の振幅分布６２Ａ１が、図１０の単位パターン要素６３からは図１６の振幅分布６３Ａ１が、それぞれ空間振幅分布として得られる。それぞれの振幅分布６１Ａ１，６２Ａ１，６３Ａ１を重ね合わせたものが、もとのパターン構造６０の振幅回折像であり、その２乗が観測される回折像の強度分布となる。すなわち、図６のパターン構造５０からは、図１３、図１５、図１６の振幅分布６１Ａ１，６２Ａ１，６３Ａ１を重ね合わせて２乗した強度分布である図１７の強度分布６０Ａ１が回折像として観測される。
【００５０】
以上のように、図６に例示したパターン構造５０から観測される回折像は、図１７の強度分布６０Ａ１のように異なる３方向に延びる３つの筋状の光となる。この筋状の光が、光芒として観察される。そして、このような光芒は、発熱板１０を介した視認性に強い影響を及ぼす。
【００５１】
一方、発熱板１０を介した視認性に対して影響が小さい回折像とは、筋状の光、すなわち光芒を含まない像である。このような回折像の一例として、多数次回折光の回折効率が低いもの、光芒が全方向に延び出して個々の光芒が識別できなくなっているものが考えられる。後者については、図１８のように円形状の回折像７０として観察されることが好ましい。
【００５２】
図８に示された単位パターン要素６１によって生じる図１３に示された振幅分布６１Ａ１、図９に示された単位パターン要素６２によって生じる図１５に示された振幅分布６２Ａ１、図１０に示された単位パターン要素６３によって生じる図１６に示された振幅分布６３Ａ１、から理解されるように、長手方向を有する線状の構造に起因して生じる回折像は、当該構造の長手方向に直交する方向に延びて光芒となる。したがって、光芒が全方向に亘って延び出し、結果として多数の光芒が互いに重なって円形状に視認されるには、一つの構造をなす各構造要素の長手方向に直交する法線が全方向に亘って分布していればよい。構造を形成する各部の長手方向に直交する法線が全方向に亘って分布している場合、すなわち、パターン導電体３３に含まれる線状導電体３１の各部における長手方向に直交する法線が全方向に亘って分布している場合には、各部での回折光の総和として把握される光芒が円形状の明部として把握されるようになる。
【００５３】
そのような構造として、ここでは上述の図４および図５のような、複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンの構造を考える。複数の環状部はそれぞれ、一つの構造をなす各構造要素、すなわち各環状部の長手方向に直交する法線が全方向に亘って分布している。したがって、上述したように、それぞれの環状部から生じる光芒は、全方向に亘って延び、光芒が目立ちにくくなる。
【００５４】
とりわけ、円環は、構造をなす各構造要素の長手方向に直交する法線が全方向に亘って等しい割合で分布するので、円環から生じる光芒は、全方向に亘って等しく延びる。すなわち、円環の構造から生じる光芒は、特定の方向に光芒が延びることがなく、特に目立ちにくい。よって、光芒を目立たなくさせるためには、複数の環状部は、一以上の円環を含んでいることが好ましい。
【００５５】
したがって、図４および図５に示すような、複数の環状部として円環を繋ぎ合わせてなるパターンから生じる光芒は、全方向に亘って等しく延び、特に目立ちにくい。以上から、パターン導電体３３の配置パターンを、円環を繋ぎ合わせてなるパターンとすることで、パターン導電体３３の配置パターンに起因する光芒を目立たなくさせることができることが理解される。
【００５６】
また、線状導電体３１を完全に不規則化することに比較して、複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンで線状導電体３１を配置してなるパターン導電体３３によれば、設計不可を低減することができる。さらに、線状導電体３１の配列を不規則化することは、面内での発熱むらを生じさせる可能性もある。さらに、近接して目視したとき、透過率、もしくは反射率の面内ムラとして認識される可能性もある。複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンによれば、線状導電体３１の配列の規則性を大きく崩すことなく、さらには線状導電体３１の配列の規則性を維持しながら、効果的に光芒を目立たなくさせることが可能となる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態における発熱用導電体３０は、複数の環状部を繋ぎ合わせてなるパターンで配置された、線状導電体３１を有するパターン導電体３３を備える。このような発熱用導電体３０によれば、発生する光芒の長手方向を全方向に亘って分布させることができる。従って、光芒が全方向に延び出し、結果として、各光芒が他の光芒から識別されることなく、多数の光芒が互いに重なって円形状に視認される。よって、光芒の視認性への影響を減少させることができ、発熱用導電体３０を通しても良好な視界を確保することができる。
【００５８】
また、本実施の形態における発熱用導電体３０において、複数の環状部は、一以上の円環を含む。このような発熱用導電体３０によれば、光芒が全方向に延び出し、しかも、各方向への光芒の強度を均一化することができる。したがって、多数の光芒が互いに重なって円形状に視認され、各光芒が他の光芒から区別されて認識されることを効果的に防止することができる。従って、光芒の視認性への影響を減少させることができ、発熱用導電体３０を通してより良好な視界を確保することができる。加えて、円環を繋ぎ合わせてなるパターンで線状導電体３１を配置することは、設計負荷が少なく、製造が容易である。このため、製造コストを下げることができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態における発熱用導電体３０は、一対のバスバー３５をさらに備え、パターン導電体３３は、一対のバスバー３５間を連結する。このような発熱用導電体３０は、通電するためのバスバーを有しているので、例えば発熱板１０に組み込む際に取り扱いが容易になる。
【００６０】
また、本実施の形態における発熱用導電体３０において、一対のバスバー３５間には複数のパターン導電体３３が設けられ、複数のパターン導電体３３は、一対のバスバー３５を結ぶ方向と非平行な方向に配列されている。このような発熱用導電体３０によれば、複数のパターン導電体３３によって一対のバスバー３５間が連結されるので、発熱用導電体３０に通電して発熱させる際、発熱用導電体３０の全体を均一に発熱させることができる。あるいは、パターン導電体３３を設ける箇所を限定することにより、特定の箇所のみを特に発熱させることもできる。
【００６１】
なお、上述した一実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００６２】
上述した実施の形態では、発熱板１０が、基材フィルム２１を有している導電体付きシート２０を備える例を示したが、製造過程において基材フィルム２１を剥離させる等によって、発熱板１０中に基材フィルム２１を有さないようにしてもよい。この場合、発熱板１０の全体を薄型にすることができ、また軽量化することができる。さらに、発熱用導電体３０から生じる熱を、発熱板１０全体により早く伝達させることもできる。
【００６３】
前述した実施の形態において、発熱板１０が曲面状に形成されている例を示したが、この例に限られず、発熱板１０が、平板状に形成されていてもよい。
【００６４】
発熱板１０は、自動車１のリアウィンドウ、サイドウィンドウやサンルーフに用いてもよい。また、自動車以外の、鉄道、航空機、船舶、宇宙船等の乗り物の窓に用いてもよい。
【００６５】
更に、発熱板１０は、乗り物以外にも、特に室内と室外とを区画する箇所、例えばビルや店舗、住宅の窓等に使用することもできる。
【符号の説明】
【００６６】
１    自動車
５    フロントウィンドウ
７    電源
１０    発熱板
１１    基板
１２    基板
１３    接合層
１４    接合層
１５    配線部
２０    導電体付きシート
２１    基材フィルム
３０    発熱用導電体
３１    線状導電体
３３    パターン導電体
３５    バスバー
３６    導電性金属層
３７    第１の暗色層
３８    第２の暗色層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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