(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面を有する入射部と、
前記入射部の幅方向および前記入射部の高さ方向に直交する奥行き方向に延設され、前記入射部から入射した光を、前記奥行き方向に導き、設置面を備えた導光部と、
前記導光部により導かれた光を、前記設置面の位置と高さ方向に異なる位置に設けた出射面から前記奥行き方向に出射する出射部と、
を備えたことを特徴とする導光体。
【請求項２】
前記出射面は、高さ方向に延在することを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
前記入射面は、曲面、または複数の平面からなる形状である請求項１または請求項２に記載の導光体。
【請求項４】
前記入射部は、前記入射面から前記導光部に向かって、幅を徐々に狭くする絞り部を備え、
前記導光部は、前記絞り部の幅によって決定された幅を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の導光体。
【請求項５】
前記導光部は、前記奥行き方向から前記高さ方向に曲がる円弧状導光路を備え、
前記円弧状導光路は、前記円弧の半径によって決定された厚みを有していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の導光体。
【請求項６】
前記出射部は、前記導光部から離れるにつれて、厚みが薄くなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の導光体。
【請求項７】
前記出射部は、前記出射面に対向する面に反射パターンが設けられることにより、前記出射面から前記奥行き方向に光を出射する請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の導光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入射した光、特に赤外線信号を、全反射しながら導光し、入射位置とは異なる位置から出射する導光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般家庭においても、臨場感のある音響を再生するために、テレビ又はプレーヤ等のＡＶ（Audio Visual）機器にスピーカが接続されることが多くなっている。このようなスピーカとして、これまでに、テレビスタンド前方に設置して使用するバースピーカと呼ばれるものが提案されている（特許文献１を参照）。バースピーカはバー状の一つの筐体に複数のスピーカが配列されて構成されている。しかしながら、テレビの下部にはリモートコントローラ（以下、リモコンという）から出力される赤外線信号を受光する受光部が設けられていることが多く、バースピーカを設置した場合、受光部がバースピーカにより隠れてしまい、テレビがリモコンからの赤外線信号を受光できなくなるといった問題があった。
【０００３】
そこで、例えば特許文献２のように、リモコンとテレビの間にリモコンの操作信号を中継する中継機器を介在させることが考えられる。特許文献２の中継装置は、ユーザがリモコンを操作して操作信号を送信すると、リモコンから受信した操作信号をテレビに送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６７９５６号公報
【特許文献２】特開平０９−２７５５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、テレビの受光部は全てのテレビにおいて同じ位置に設けられているわけではない。したがって、特許文献２のような中継装置を設置するとしても、テレビの幅方向に対する設置位置の変更が容易ではなく、どの位置に設置するのかが課題となる。
【０００６】
そこで、この発明は、どの様な位置にテレビの受光部が設けられていたとしても容易に所望の位置へと導光できる導光体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の導光体は、入射面を有する入射部と、前記入射部の幅方向および前記入射部の高さ方向に直交する奥行き方向に延設され、前記入射部から入射した光を、前記奥行き方向に導き、設置面を備えた導光部と、前記導光部により導かれた光を、前記設置面の位置と高さ方向に異なる位置に設けた出射面から前記奥行き方向に出射する出射部と、を備えている。
【０００８】
このように、設置面と高さ方向に異なる位置に出射面を有する導光体をバースピーカ等に設置することで、バースピーカで隠れたテレビの受光部に対し、リモコンの赤外線を到達させることができる。特に、導光体は、バースピーカ等に設置するだけで、幅方向の位置の変更が容易であるため、どのような位置にテレビの受光部が設けられていたとしても、容易に所望の位置へと導光することができる。
【０００９】
また、本発明の導光体は、入射面の形状を、曲面、または複数の平面からなる形状とすることで、光の入射角をより広く許容することができる。また、出射面を高さ方向に延在させることで、高さ方向に広く光を出射することができる。したがって、ユーザがテレビ前方のどの位置でリモコンを操作したとしても、かつ、テレビの受光部がどの位置にある場合でも、当該テレビの受光部にリモコンの赤外線を適切に到達させることができる。
【００１０】
また、前記入射部は、前記入射面から前記導光部に向かって、幅を徐々に狭くする絞り部を備え、前記導光部は、前記絞り部の幅によって決定された幅を有していることが好ましい。
【００１１】
この場合、入射部が徐々に絞り込まれることにより、導光部に導く光量を高くすることができる。なお、幅を狭く絞り込むほど、真正面方向からの赤外線を集光し、光量を高くして導光部に導くことができるが、幅が狭すぎると真正面以外の方向からの赤外線が導光されず、光量が低くなる。そのため、絞り部の幅（入射面の幅）に応じて、真正面以外の方向からの赤外線も高い光量で導くことができるように、導光部の幅を決定することが望ましい。
【００１２】
さらに、前記導光部は、前記奥行き方向から前記高さ方向に曲がる円弧状導光路を備え、前記円弧状導光路は、前記円弧の半径によって決定された厚みを有していることが好ましい。
【００１３】
この場合、導光部が円弧状に曲がる導光路を有しているため、導光部内部における赤外線は、全反射を繰り返しながら高さ方向に向かって進むことになる。ただし、円弧の半径が大きいと、導光体の大きさが大きくなってしまうため、なるべく半径は小さい方が望ましい。また、厚みが厚いほど、特に高さ方向の赤外線を高い光量で導くことができる。しかし、半径が小さくなり、厚みが厚くなるほど、導光部内部における赤外線が境界面から出射されてしまう可能性が高くなる。そこで、高さ方向の赤外線を所望の角度から導くことができる程度に（例えば水平面に対し、６０度程度の角度から到達した赤外線を導くことができる程度に）厚みを小さくすることで、導光部内部における赤外線を全反射させることが望ましい。
【００１４】
また、前記出射部は、前記導光部から離れるにつれて、厚みが薄くなることが好ましい。
【００１５】
出射部では、出射面に対向する面に設けられた反射パターンにより、光が反射されて出射面から出射することなる。したがって、導光部から遠くなるほど光量が低くなり、出射される光量が低くなってしまう。そこで、導光部から離れるにつれて出射部の厚みを薄くすることで、導光部から遠くなるほど反射する割合を多くし、均一な光量で出射するようにする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、光の入射角をより広く許容でき、確実に所望の位置へと導光できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】導光モジュールの設置状態を示す図である。
【図２】導光モジュールの外観斜視図である。
【図３】導光モジュールの上面図、側面図、および正面図である。
【図４】入射部の寸法を説明するための模式図
【図５】導光路の寸法を説明するための模式的に示す図
【図６】反射パターンの変形例を示す図である。
【図７】入射部の変形例を示す図である。
【図８】導光モジュールを上下逆に設置する場合の設置状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は本実施形態に係る導光モジュールの設置状態を示す図である。図１（Ａ）はバースピーカ２００をテレビ１００の前方に設置した状態の斜視図であり、図１（Ｂ）は側面図である。
【００１９】
バースピーカ２００は、テレビ１００の前方に設置される。より具体的には、バースピーカ２００は、テレビ１００のテレビスタンド前方であって、テレビ１００の表示画面１０１と高さ方向において被らないように設置される。
【００２０】
テレビ１００は、操作信号としての赤外線信号（以下、赤外線という）を受光する受光部１０２を備えている。受光部１０２が受光する赤外線は、テレビ１００用のリモコン３００から送信される。受光部１０２は、表示画面１０１の下方に設けられている。本実施形態では、受光部１０２が設けられたパネルに対向するようにバースピーカ２００が設けられている。このため、受光部１０２は、バースピーカ２００により遮られ、リモコン３００からの赤外線を直接受光することができない。
【００２１】
バースピーカ２００は、一方向に長い直方体形状の筐体２０１を有している。バースピーカ２００は、筐体２０１の長手方向がテレビ１００の幅方向と一致し、かつ、筐体２０１の一面（以下、この面を背面という）がテレビ１００側となるようにテレビ１００の前方に設置されている。バースピーカ２００は、複数のスピーカ２０２，２０３，２０４，２０５，２０６を備えている。スピーカ２０２〜２０６は、筐体２０１の背面に平行な面（以下、前面という）の長手方向に沿って設けられている。バースピーカ２００は、図示しない配線によりテレビ１００と接続され、テレビ１００から音声信号を受信し、スピーカ２０２〜２０６により前方へ放音する。
【００２２】
バースピーカ２００には、導光モジュール１が設置されている。導光モジュール１は、図１（Ａ）に示すように、幅方向において、テレビ１００の受光部１０２と一致する位置で、バースピーカ２００の筐体２０１の上面および背面に沿って設置されている。導光モジュール１は、リモコン３００が操作され、図１（Ｂ）の点線矢印で示すように、バースピーカ２００前方から照射された赤外線が入射されると、内部で全反射を繰り返し、筐体２０１の奥行き方向（図１（Ｂ）の実線矢印）へ出射するよう構成されている。
【００２３】
導光モジュール１から出射された赤外線は、テレビ１００の受光部１０２により受光される。このように、テレビ１００は、バースピーカ２００により受光部１０２が遮られていても、導光モジュール１を介して、赤外線を受光することができる。
【００２４】
図２は、導光モジュール１の外観斜視図であり、図３（Ａ）は、導光モジュール１の上面図、図３（Ｂ）は側面図、図４（Ｃ）は正面図である。
【００２５】
導光モジュール１は、厚みの薄い板状の透明部材（例えばアクリル）であり、入射部１１、導光部１２、および出射部１３からなる。導光モジュール１は、一方の先端が入射部１１となり、他方の先端が出射部１３となる。導光モジュール１は、導光部１２の下面が筐体２０１の上面に接するように、バースピーカ２００に乗せられる。入射部１１は、筐体２０１の前方に向けて設置され、出射部１３は、筐体２０１の背面に設置される。
【００２６】
導光部１２は、奥行き方向に延びる途中で、約９０度、円弧状に曲げられ、高さ方向に延びる形状になっている。この円弧状に曲げられる部分が円弧状導光路１２１となる。したがって、導光モジュール１は、筐体２０１の上面および背面に沿って、設置される。
【００２７】
入射部１１は、幅方向に広く、高さ方向に狭い（厚みが薄い）曲面状の入射面１１１、および絞り部１１２からなる。入射面１１１は、上面視して半円（中心角が約１８０度の扇形）形状であり、この半円の法線方向から到来する赤外線を入射する。入射部１１は、入射面１１１の背部に絞り部１１２が設けられている。絞り部１１２は、上面視して台形状であり、入射面１１１から導光部１２に向かって、入射部１１の幅を徐々に狭くする形状になっている。この例では、入射部１１の幅が絞り部１１２によって直線状に狭くなっている。入射面１１１から入射された赤外線は、この絞り部１１２内部の境界面（空気との接面）で反射しながら導光部１２に導かれる。
【００２８】
図４（Ａ）の上面図、および図４（Ｂ）の表を参照して、入射部１１の寸法の決定手法を説明する。この例では、入射面１１１は、上面視して半円形状であるから、当該半円の半径をｒとすれば、入射面１１１の幅は２ｒとなる。導光部１２の幅をＬとすれば、絞り部１１２によって、入射部１１の幅が２ｒからＬまで絞り込まれることになる。
【００２９】
ここで、例えばＬ＝２ｒとして、絞り部１１２による絞り込みがないときの導光部１２に導かれる光量を基準（光量１）として、幅Ｌを小さくし（または半径ｒを大きくし）、絞り部１１２を設ける（絞り込みを強くする）と、正面以外の方向から入射される赤外線も絞り部１１２の側面に反射して導光部１２に導かれることになるため、導光部１２に導かれる光量が高くなる。図４（Ｂ）の表に示すように、例えばＬ＝２ｒ×０．９とすれば、正面方向Ｘ１でリモコン３００を操作した場合に導光部１２に導かれる光量は、約２倍となり、２０度の方向Ｘ２でリモコン３００を操作した場合に導光部１２に導かれる光量は、約１．２倍となる。
【００３０】
ただし、正面方向Ｘ１でリモコン３００を操作する場合は、Ｌを小さく（または半径ｒを大きく）して絞り込みを強くすればするほど、光量が高くなるが、正面以外の方向でリモコン３００を操作する場合は、Ｌを小さくし過ぎる（または半径ｒを大きくし過ぎる）と、入射面１１１から入射された赤外線は、絞り部１１２の側面に垂直に向かうことになり、側面から出射される赤外線の量が増えるため、導光部１２に導かれる光量が逆に低くなってしまう。この例では、図４（Ｂ）の表に示すように、Ｌ＝２ｒ×０．１とした場合に２０度の方向Ｘ２でリモコン３００を操作した場合に導光部１２に導かれる光量は、ほぼ０となることを確認している。
【００３１】
そこで、幅Ｌおよび半径ｒは、真正面以外の方向でリモコンを操作した場合にも高い光量を導光部１２に導くことができるように、導光部の幅を決定することが望ましい。図４（Ｂ）の表に示すように、この例では、Ｌ＝２ｒ×０．４とした場合に、２０度の方向Ｘ２でリモコン３００を操作した場合に導光部１２に導かれる光量が最大となることを確認している。ただし、本実施形態の導光モジュール１は、２０度よりも広い角度でリモコン３００を操作した場合にも、出射部１３から赤外線を出射可能な程度の光量が得られる。例えば、±６０度の範囲でリモコン３００が操作された場合であっても、リモコン３００からの赤外線を、筐体２０１の背面方向へ出射するよう構成されている。すなわち、図１（Ａ）に示すように、導光モジュール１の真正面に位置するリモコン３００からの赤外線の入射角度を０度とした場合、水平方向に左右それぞれ６０度に移動されたリモコン３０１またはリモコン３０２からの赤外線も筐体２０１の背面方向へ出射可能な構成となっている。これにより、ユーザは、導光モジュール１を中心として広範囲にわたる位置からのリモコン操作が可能となる。
【００３２】
次に、図５の側面図を参照して、円弧状導光路１２１の寸法の決定手法を説明する。この例では、導光部１２の厚みをｔ、円弧状導光路１２１の半径をＲとする。
【００３３】
ここで、円弧状導光路１２１において、導光部１２の内部を進む赤外線が境界面で全反射するためには、半径Ｒを大きくして、赤外線が導光部１２との境界面に対し、できるだけ水平に近い角度で向かうことが望ましい。しかし、円弧の半径Ｒが大きいと、導光モジュール１全体の大きさが大きくなってしまう。特に、導光モジュール１の高さ方向の長さは、バースピーカ２００の筐体２０１の高さよりも短くする必要があるため、半径Ｒが大きいと、出射部１３の高さ方向の長さが短くなってしまう。そのため、なるべく半径Ｒは小さい方が望ましい。
【００３４】
また、厚みｔが厚いほど、入射部１１の厚みも厚くなるため、リモコン３００を水平面から高さ方向に移動させた場合（図１（Ｂ）のリモコン３０３）であっても、当該リモコン３０３からの赤外線を高い光量で導くことができる。
【００３５】
しかし、半径Ｒが小さくなり、かつ厚みｔが厚くなるほど、導光部内部における赤外線が境界面に垂直に近い角度で向かうことになるため、円弧状導光路１２１から赤外線が出射され、出射部１３まで導光できない可能性が高くなる。
【００３６】
そこで、円弧状導光路１２１は、水平方向Ｙ１からある程度の角度（例えば高さ方向に６０度の方向Ｙ２）でリモコンが操作された場合であっても、赤外線を全反射させることが可能である程度に厚みｔを小さく、半径Ｒを小さくする必要がある。本実施形態の導光モジュール１では、厚みｔを約４ｍｍとし、この厚みｔの約４倍の半径Ｒである場合に、高さ方向に６０度で操作されたリモコンからの赤外線を出射部１３に導くことが可能であることを確認している。
【００３７】
次に、出射部１３について説明する。出射部１３は、赤外線を出射する面に対向する面に反射パターン１３１が設けられている。反射パターン１３１は、赤外線を乱反射させる特性を有するものであり、例えば当該対向する面の表面に微小な凹凸を設ける表面処理を行ったり、印刷したりする。導光部１２から出射部１３に導かれた赤外線は、反射パターン１３１に当たると、反射パターン１３１に対向する面へ向かって反射し、出射部１３の背面（筐体２０１の奥行き方向）に放射状に拡がって出射される。赤外線は、放射状に拡がって出射されるため、出射部１３がテレビ１００の受光部１０２と対向せず、幅方向に若干ずれた位置に設置された場合でも、受光部１０２に受光させることができる。
【００３８】
また、出射部１３は、高さ方向に長い形状であるため、高さ方向に広範囲にわたって赤外線を出射することができる。したがって、テレビ１００の受光部１０２が高さ方向のどの位置に存在したしても、当該受光部１０２に赤外線を受光させることができる。
【００３９】
さらに、本実施形態の出射部１３は、導光部１２から離れるにつれて、厚みが薄くなる形状になっている。出射部１３に導かれる赤外線は、反射パターン１３１により、一部が出射されながら、出射部１３の内部を進むことになる。したがって、光量は、導光部から遠くなるほど低くなり、出射される光量が低くなってしまう。そこで、上記のように、出射部１３をテーパ状に絞り込み、導光部１２から離れるにつれて出射部の厚みを薄くすることで、導光部１２から遠くなるほど反射パターン１３１で反射する光の割合を多くし、均一な光量で出射するようにする。
【００４０】
ただし、テーパ状に絞り込むことは、本発明において必須の要素ではなく、一様な厚みとしてもよい。
【００４１】
また、反射パターンは、上述の様な凹凸の表面処理に限らず、光を反射させる塗料を所定のパターンで塗布（印刷）する態様であってもよい。
【００４２】
また、反射パターンは、図６（Ａ）に示すようなグラデーションや、同図（Ｂ）に示すような線状のパターンや、同図（Ｃ）に示すようなドットパターン等、種々のパターンを用いることが可能である。
【００４３】
また、反射パターンは、導光部１２から離れるにしたがって、密度が高くなるようにすることが好ましい。この場合、テーパ状に絞り込むとともに反射パターンの密度を高くしてもよいし、テーパ状の絞り込みに代えて反射パターンの密度を高くしてもよいし、反射パターンの密度は一様にしてテーパ状に絞り込むだけでもよい。
【００４４】
また、反射パターンは、アクリル内部に光を乱反射させるような不純物を導光部１２から離れるにつれて密度が高くなるように含ませることでも作成可能である。
【００４５】
また、入射面１１１の形状は、上述のような円弧状（中心角が約１８０度の扇形）の形状に限るものではない。例えば、図７（Ａ）に示すような３つの平面を有する入射面や、図７（Ｂ）に示すような５つの平面を有する入射面など、多角形状の入射面とする態様も可能である。
【００４６】
また、上述の入射面１１１および絞り部１１２は、高さ方向に狭い（厚みが薄い）板状の形状になっているが、入射面１１は、高さ方向に厚みがある曲面（半球）形状や、複数の平面からなる多面体形状であってもよい。この場合、絞り部１１２は、入射面１１１側から導光部１２にかけて幅方向だけでなく、高さ方向の厚みも徐々に薄くする形状となる。
【００４７】
なお、本実施形態では、バースピーカ２００の筐体２０１の上部に導光モジュール１を載置する構成を示したが、図８に示すように、バースピーカ２００に脚部があり、バースピーカ２００の下部に空間が存在する場合、導光モジュール１を上下逆に設置することも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１…導光モジュール
１１…入射部
１２…導光部
１３…出射部
１００…テレビ
１０１…表示画面
１０２…受光部
１１１…入射面
１２１…円弧状導光路
１３１…反射パターン
２００…バースピーカ
２０１…筐体
２０２…スピーカ
２０２，２０３，２０４，２０５，２０６…スピーカ
３００，３０１，３０２，３０３…リモコン
【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７】
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【図８】
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【図６】
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