JP2005259383A

JP2005259383A - 照明機能付き載置台

Info

Publication number: JP2005259383A
Application number: JP2004066146A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nishihara; 茂生西原
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】載置面上の任意の位置に載置された載置物を、選択的に光らせることを可能とする、照明機能付き載置台を提供する。
【解決手段】載置物が載置される、照明機能付き載置台であって前記載置物が載置される載置面と、前記載置物に照射する光を発する光源と、前記光を前記載置面まで導く導光路と、を有し、前記導光路に前記載置面を設け、前記載置面に前記載置物が載置されることにより、前記載置面の前記載置物が載置された部分では、前記光の全反射の臨界角が、前記光の入射角以上となるよう構成したことを特徴とする照明機能付き載置台を用いた。
【選択図】図２

Description

本実施例は載置台に係り、特には照明機能を有する載置台に関する。

従来、例えばテーブルなどの載置台上に載置される載置物に照明をあてる場合には、照明器具を用いる場合が一般的であった。この場合、特に光らせる目的となる載置物を選択的に光らせる場合には、スポットライトなどの照明器具を用いたり、特許文献１に記載される載置台の載置物の周囲に埋設された発光部により、当該載置物に選択的に照明をあてて、当該載置物を選択的に光らせることが行われていた。
実開平８−１５４６号公報

しかし、従来のスポットライトなどの照明を用いた場合には、照明できる場所は固定されており、例えば光らせる目的とする載置物を載置台上で移動させた場合にはスポットライトによる照明の対象から外れてしまう問題があった。

そこで、本発明では上記の問題を解決した、新規で有用な照明機能付きテーブルを提供することを目的としている。

本発明の具体的な課題は、載置面上の任意の位置に載置された載置物を、選択的に光らせることを可能とする、照明機能付き載置台を提供することである。

本発明では、上記の課題を、載置物が載置される、照明機能付き載置台であって前記載置物が載置される載置面と、前記載置物に照射する光を発する光源と、前記光を前記載置面まで導く導光路と、を有し、前記導光路に前記載置面を設け、前記載置面に前記載置物が載置されることにより、前記載置面の前記載置物が載置された部分では、前記光の全反射の臨界角が、前記光の入射角以上となるよう構成したことを特徴とする照明機能付き載置台により、解決する。

本発明による載置台によれば、前記載置面上の載置物が載置された部分では、前記載置面から前記載置物に前記光が入射し、載置面上の任意の位置に載置された載置物を選択的に光らせることができる。

また、前記導光路は光ファイバからなると、前記導光路の形成が容易になり、好適である。

また、前記導光路は、複数の前記光ファイバにより複数形成され、当該光ファイバの周囲には、光吸収体が設置されていると、前記導光路の側壁から漏れる光が前記光吸収体により吸収されるため、好適である。

また、前記導光路が平板形状を有すると、平板形状の前記導光路の一面を前記載置面とすることができるために構造が単純となり、好適である。

本発明による照明機能付き載置台によれば、載置面上の任意の位置に載置された載置物を、選択的に光らせることが可能となる。

まず、本発明の原理を、図１に基づき、説明する。図１では、屈折率が、それぞれｎ１およびｎ２である、物質Ｓ１と物質Ｓ２が、境界面Ｈを隔て対向している状態を示している。ここで、前記物質Ｓ１中を進行する光が、前記境界面Ｈの入射点ｘに到達した場合、当該入射点ｘにおける前記境界面Ｈに対する法線Ｖと、入射光線が形成する角度、すなわち入射角を、ある角度以上とした場合には、光が透過せず、いわゆる全反射が生じる。このとき、全反射が生じる入射角は、臨界角または全反射の臨界角と呼ばれている。

また、屈折率ｎ１、屈折率ｎ２、臨界角θｆの関係は、
Ｓｉｎθｆ＝ｎ２／ｎ１（式１）
であらわすことができる。

この場合、全反射が生じるためには、
屈折率ｎ１＞屈折率ｎ２（式２）
を満たしている必要が有る。

本発明では、上記の全反射の性質を利用し、載置物が載置される載置面を有する照明機能付き載置台で、載置物が載置されない場合には載置面で全反射が起こり、また載置物が載置された場合には光が載置面を透過して載置物を照らすようにしている。そのため、載置面上で載置物が載置されない部分では全反射によって光源の光が漏れず、屈折率が大きい載置物が載置された載置面では、光源からの光が透過するようにしたために、載置面上の任意の位置の当該載置物を、選択的に光らせることを可能としている。

次に、本発明の実施の形態に関して、図面に基づき、具体的に説明する。

図２は、本発明の実施例１による、照明機能付き載置台１０を、模式的に示した断面図である。

図２を参照するに、前記照明機能付き載置台１０の概略は、載置物Ｇが載置される載置面ｔと、前記載置物Ｇに照射する光Ｌを発する光源１４と、前記光Ｌを前記載置面ｔまで導く導光路１１からなる。

本実施例では、前記導光路１１の一部は前記載置面ｔを形成し、当該載置面ｔに前記載置物Ｇが載置されない状態では、前記導光路１１から前記載置面１１に入射する前記光Ｌの入射角が、前記光Ｌの全反射の臨界角以上となるように構成されている。

このため、前記光源１４から発せられ、前記導光路１１を進行する前記光Ｌ１は、前記載置面ｔ上に載置物が無い場合には、前記載置面ｔで全反射が起こるために、当該載置面ｔ上に漏れることはない。一方、前記載置面ｔ上に、前記導光路１１よりも屈折率の大きいガラスなどからなるグラスなどの載置物Ｇが載置された場合には、前記光Ｌが前記載置面ｔを透過して当該載置物Ｇに到達し、当該載置物Ｇを選択的に光らせることが可能となる。

このように、前記導光路１１は、前記載置面ｔに対して斜めに形成されて、おり、当該導光路１１によって導かれる前記光Ｌの、載置面ｔにおける入射角が、臨界角以上となるように形成されている。また、この場合、前記載置面ｔは平面となっていることが好ましく、面内で当該入射角が均一となることが好ましい。

従来、スポットライトなどの固定された照明器具では、載置台上の任意の位置に載置された載置物を選択的に光らせるのは困難であったが、本実施例によれば、載置台上の任意に位置に載置された載置物を、選択的に光らせることが可能となり、また載置物が複数であった場合や、載置物を移動した場合にも同様に光らせることが可能となる。

また、前記導光路１１は、例えば光ファイバからなるようにすると、当該導光路１１の形成が容易であり、またその場合の構成の一例として、図２に示すように、例えば複数の光ファイバを束ねて、当該光ファイバの間に光吸収体１２を充填して凝固させて、プレート状にして、載置面ｔを有する平板状の載置板Ｔを形成するようにすると、前記載置面ｔおよび前記導光路１１の形成が容易であり、好適である。また、このような載置板ＴをＦＯＰ（Fiber Optical Plate）と呼ぶこともある。

また、この場合、前記載置板Ｔの、前記載置面ｔに対向する側には、前記光源１４から発せられる光Ｌを前記導光路１１に導くための導光板１３を設けてもよい。例えば、前記導光板１３は、前記導光路１１の延伸方向と略垂直となる入射面１３ａを複数設けた形状を有していると、光源から入射する前記光Ｌの入射する方向を一方向に絞り込むことができ、前記導光路１１によって導かれた光のみを前記載置面ｔに入射させることができる。

また、本実施例においては、前記載置面ｔが面する側、すなわち前記載置物Ｇが載置される側の雰囲気Ａは、通常大気であるため、その屈折率ｎａは約１．０である。通常、導光路に用いられる光ファイバなどの透明材料の屈折率は１．５〜２程度であり、大気に対して屈折率が充分大きく、そのため前記式２の条件を満たすために、全反射が起こり、またその場合の臨界角は、前記式１より求めることができる。

この場合、前記光Ｌが、前記式１より求められる臨界角よりも大きい角度で前記載置面ｔに入射するようにすればよい。

例えば、前記雰囲気Ａの屈折率ｎａを１．０とし、前記導光路１１の屈折率ｎｗを１．６２とした場合には、臨界角は前記式１より、３８．１°となり、前記導光路１１によって導かれる前記光Ｌが、臨界角以上の角度である、３８．１°以上で、前記載置面ｔに入射するように、前記導光路１１を形成すればよい。

前記光Ｌの前記載置面ｔへの入射角度に関しては、所定のマージンを持つように前記導光路１１を形成することが好ましく、想定される前記導光路１１の材料の屈折率のバラつきの幅、また構造上の組み立ての誤差やマージンなどを考慮して、前記導光路１１を形成することが好ましい。

なお、載置面で光源からの光が全反射を生じるように導光路を設定しているが、厳密には僅かに屈折率が小さい物質の側（本実施例では大気側）にも光が漏れるが、実質的に問題になる光量ではなく、実質的に光の漏れは無いものと考えられる。

次に、前記導光路１１の詳細に関して、図３および図４を用いて説明する。

図３は、光ファイバからなる前記導光路１１の断面の一部を模式的に示した拡大図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

前記導光路１１内を進行する前記光Ｌは、当該導光路１１の側壁面に衝突した場合には、入射角が大きい場合には、例えば反射角θｔ（この場合の入射角は９０°―θｔ）で反射され、前記載置面ｔへと導かれることになる。しかし、入射角が小さい場合には当該側壁面を透過する。この場合には、前記導光路１１の周囲に形成された前記光吸収体１２が、当該側壁面を透過した前記光Ｌを吸収する。

図４は、前記導光路１１に光が入射する状態を模式的に示した断面図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図４を参照するに、前記光Ｌは前記導光路１１を進行して前記載置面ｔに到達するが、この場合、前記載置面ｔでは前記光Ｌの全反射が起こるように、前記導光路１１を形成すればよい。具体的には、前記導光路１１の中心方向の軸が前記載置面ｔと形成する導光路角度をθａとした場合に、前記光Ｌの前記載置面ｔに対する入射角θｘは、９０°―（θａ＋θｔ）となる。

本実施例では、前記入射角θｘが、前記載置面ｔで、臨界角以上となるように前記導光路１１が形成されているため、前記載置面ｔに載置物が載置されない場合には、前記Ｌが当該載置面ｔで全反射され、前記光Ｌが前記雰囲気Ａ側にもれることはない。

また、前記載置面ｔ上に、前記導光路１１より屈折率の高い材料からなる載置物が載置された場合には、前記光Ｌが前記載置面ｔを透過して当該載置物を光らせる効果を奏する。

例えば、光ファイバからなる前記導光路１１を用いた場合には、前記入射角θｘを、構造上の誤差や、導光路の屈折率のバラつきなどのためのマージンを考慮にいれて、４５°以上となるようにすることが好ましい。この場合、前記反射角θｔは、１５°〜２５°程度である。

また、上記の入射角の下限は一例であり、導光路の屈折率に応じて、適宜導光路を形成することができる。

次に、本発明の実施例２による照明機能付き載置台１０Ａを、図５に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図５を参照するに、本実施例では、実施例１の場合に設けられていた前記導光板１３が省略された構造になっており、このように前記導光板１３を省略した構造でも実施例１の場合と同様の効果を奏する。また、前記導光板１３の材質によっては、光が前記導光板１３内で減衰する場合があるので、本実施例を適用すると、前記光Ｌの利用効率が向上する場合がある。

次に、本発明の実施例３による照明機能付き載置台１０Ｂを、図６に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図６を参照するに、本実施例では、実施例１の場合における前記導光板１３が、平板形状を有する導光板１３Ｂに変更されている。前記導光板１３Ｂは、屈折率が、導光板１３Ｂ周辺に存在する大気の屈折率以上であって、前記導光路１１の屈折率以下となる材料からなる。

そのため、前記光Ｌが前記導光板１３Ｂを介して前記導光路１１に導かれる際に、大気と前記導光板１３Ｂの界面、および当該導光板１３Ｂと前記導光路１１の界面で、光が反射される割合を減少させて、光が入射する割合を大きくすることが可能となり、光の利用効率が良好となる効果を奏する。

次に、本発明の実施例４による照明機能付き載置台１０Ｃを、図７に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図７を参照するに、本実施例では、実施例１の場合における前記導光板１３が、平板形状を有する導光板１３Ｃに変更され、さらに前記光源１４が当該導光板１３Ｃの側面から前記光Ｌを供給し、当該光Ｌが当該導光板１３Ｃの内部を進行し、前記導光路１１に供給される構造になっている。

このため、導光板の構造を単純にできると共に、必要とする前記光源１４の個数を少なくすることが可能となり、例えば１個の光源で複数の前記導光路１１に光を供給することが可能となる効果を奏する。

次に、本発明の実施例５による照明機能付き載置台１０Ｄを、図８に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図８を参照するに、本実施例では、前記載置板Ｔの、前記載置面ｔに対向する側に、有機ＥＬ素子を含む、発光部１３Ｄが設けられている。

前記発光部１３Ｄは、透明な材料からなる上部電極１３ｆと下部電極１３ｇに、有機ＥＬ素子層１３ｅが矜持された構造を有しており、当該有機素子層１３ｅに、当該上部電極１３ｆおよび当該下部電極１３ｇを介して電圧を印加すると、当該有機ＥＬ素子層１３ｅが発光する構造になっている。このため、前記有機ＥＬ素子層１３ｅを、実施例１の前記光源１４に該当する、光源として用いることが可能であり、実施例１の場合と同様の効果を奏すると共に、光源を薄型化して載置台を薄型化・小型化することが可能となる。

次に、本発明の実施例６による照明機能付き載置台１０Ｅを、図９に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図９を参照するに、本実施例では、例えばアクリルなどの透明な材料からなる平板状の導光路１３Ｅを用いて、当該導光路１３Ｅの側面から前記光Ｌを供給し、当該光が平板状の当該導光路１３Ｅの内部を進行する構造になっている。

本実施例では、前記導光路１３Ｅが実施例１の前記導光路１１に該当し、導光路が平板状に形成され、さらに、平板状の導光路の一面が載置面ｔを構成している。このため、本実施例では、構造が単純となり、載置台の製造コストが抑制される効果を奏する。

このように、導光路や、導光路に光を供給する光源また、載置物を載置する載置面などは様々に変形・変更することが可能である。また、用いる光源の波長や、導光路の屈折率、載置物の屈折率に応じて、実施例中に記載された内容に沿って、それぞれに対応する照明機能付き載置台を形成することが可能となることは明らかである。

以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。

本発明の原理を説明する図である。実施例１による照明機能付き載置台を模式的に示した断面図である。図２の載置台に用いる導光路の詳細を模式的に示した断面図である。図３の導光路に光が入射する状態を模式的に示した断面図である。実施例２による照明機能付き載置台を模式的に示した断面図である。実施例３による照明機能付き載置台を模式的に示した断面図である。実施例４による照明機能付き載置台を模式的に示した断面図である。実施例５による照明機能付き載置台を模式的に示した断面図である。実施例６による照明機能付き載置台を模式的に示した断面図である。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ照明機能付き載置台
１１，１３Ｅ導光路
１２光吸収体
１３，１３Ｂ，１３Ｃ導光板
１３ａ入射面
１３Ｄ発光部
１４光源
Ｇ載置物
Ｌ光
ｔ載置面
Ｔ載置台
Ａ雰囲気
θｆ臨界角
θｘ入射角
θｔ反射角
θａ導光路角度
Ｓ１，Ｓ２物質
ｘ入射点
Ｖ法線
Ｈ境界面

Claims

載置物が載置される、照明機能付き載置台であって
前記載置物が載置される載置面と、
前記載置物に照射する光を発する光源と、
前記光を前記載置面まで導く導光路と、を有し、
前記導光路に前記載置面を設け、前記載置面に前記載置物が載置されることにより、前記載置面の前記載置物が載置された部分では、前記光の全反射の臨界角が、前記光の入射角以上となるよう構成したことを特徴とする照明機能付き載置台。
前記導光路は光ファイバからなることを特徴とする請求項１記載の照明機能付き載置台。
前記導光路は、複数の前記光ファイバにより複数形成され、当該光ファイバの周囲には、光吸収体が設置されていることを特徴とする請求項２記載の照明機能付き載置台。
前記導光路が平板形状を有することを特徴とする請求項１記載の照明機能付き載置台。