JP6123078B2 - 受光装置および表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、表示装置のような電子機器を遠隔制御するワイヤレスリモートコントローラ（以下リモコン装置と称す）からのリモコン信号光を受光する受光装置および表示装置に関する。

液晶表示装置などを用いたテレビジョンや各種の広告宣伝のためのモニターなどの薄型表示装置は、一般家庭や多くの商業施設に普及するに伴い、多種多様な設置形態で使用されるようになってきている。設置形態として、例えば、家屋の壁に設置する形態、家具に据え置く形態、組み込む形態、天井から吊り下げる形態などがある。

また、近年は、薄型表示装置は大画面でかつ外形寸法がコンパクトな狭額縁の外観デザインが増えている。

さらに、薄型表示装置は、電源のオンオフからチャンネルの切り替え、入力信号の切り替えなどの機器の操作は、リモコン装置を用いて行うことが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

従って、薄型表示装置において、リモコン装置からのリモコン信号光を受光する受光装置に対して、コンパクトで受光感度が良好な装置が求められている。

特開２００８−７８８９６号公報

本開示は、リモコン装置からのリモコン信号光を受光する受光装置および表示装置において、コンパクトで受光感度が良好な受光装置および表示装置を提供する。

本開示における受光装置は、リモコン装置からのリモコン信号光を受光して電気信号に変換する受光センサと、リモコン信号光を受光センサまで導く導光体で構成される。導光体は、少なくとも、リモコン信号光を入射する入射面を含む第１の導光体と、リモコン信号光を出射する出射面を含む第２の導光体を含み、第１の導光体の断面は角丸長方形状であり、第２の導光体の断面は略長方形状である。

本開示における受光装置は、角丸長方形状の受光窓と嵌合するように導光体の断面の一部を角丸長方形状としつつ、リモコン装置から出射されたリモコン信号光が、導光体の内部に入射して、受光センサに入射する割合が多くなり、リモコン装置の受光感度の低下を防止できる。

図１Ａは、実施の形態における受光装置を備えた薄型液晶テレビを示す斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａの点線部を拡大して示す拡大図である。 図２Ａは、従来の受光装置を備えた液晶テレビを示す斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａの点線部を拡大して示す拡大図である。 図３は、図２Ａの３−３断面図である。 図４は、図１Ａの４−４断面図である。 図５は、図１Ａの薄型液晶テレビの受光装置の斜視図である。 図６Ａは、導光体の断面が長方形状の場合の、導光体内部におけるリモコン信号光の反射・屈折する様子を示す模式図である。 図６Ｂは、導光体の断面が角丸長方形状の場合の、導光体内部におけるリモコン信号光の反射・屈折する様子を示す模式図である。 図７は、導光体の断面が長方形状のみの受光装置、導光体の断面が角丸長方形状のみの受光装置、導光体の断面が長方形状と角丸長方形状を組み合わせた受光装置に対して、リモコン装置のリモコン信号光の入射角を左右に変化させた場合のリモコン感度を示す特性図である。 図８Ａは、実施の形態における導光体の斜視図である。 図８Ｂは、図８Ａの８Ｂ−８Ｂの断面の高さに対する直線の割合を説明する図である。 図８Ｃは、第２の導光体４４ｂ断面の高さに対する直線の割合を変化させた結果を示す特性図である。 図９Ａは、実施の形態における導光体の斜視図である。 図９Ｂは、図９Ａの導光体の奥行きを変化させた結果を示す特性図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態）
以下、図を用いて、実施の形態を説明する。実施の形態では、表示装置として薄型液晶テレビを例にして説明する。

［１−１．構成］
図１Ａは、実施の形態における受光装置を備えた薄型液晶テレビを示す斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａの点線で囲んだ部分を拡大して示す拡大図である。

図１Ａ、図１Ｂにおいて、平板状の薄型液晶テレビ１００は、液晶表示パネル１１の周囲に設けられる狭額縁のベゼル１２を有する。ベゼル１２の下辺部には、ユーザー１３が操作するリモコン装置１４からの赤外線信号などのリモコン信号光１５を受光する受光装置１６が、ベゼルの開口部である受光窓１７に設置されている。ベゼル１２は、アルミなどの金属を押出し成形、プレス成形、もしくは樹脂成形して形成される。受光窓１７は、ベゼル１２の加工性を考慮し、角丸長方形状である。

まず、薄型液晶テレビにおける、受光装置の課題について説明する。図２Ａは、従来の液晶テレビを示す斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａの点線で囲んだ部分を拡大して示す拡大図である。図２Ａ、図２Ｂにおいて、液晶テレビ２００は、液晶表示パネル２１の周囲に設けられるベゼル２２を有する。ベゼル２２の下辺部には、ユーザー１３が操作するリモコン装置１４からの赤外線信号などのリモコン信号光１５を受光する受光装置２６が、ベゼル２２の開口部である受光窓２７に設置されている。図３は、図２Ａの液晶テレビ２００の３−３断面図である。

図３に示すように、狭額縁ではないベゼル２２を有する従来の液晶テレビ２００は、液晶表示パネル２１の下側には、ベゼル２２に開口部である受光窓２７が設けられている。受光装置２６は、リモコン信号光１５を透過する、柱状の透明樹脂で形成された導光体３１を介して、プリント基板３２に実装された受光センサ３３に、リモコン装置１４から照射されたリモコン信号光１５を導くように構成される。

受光装置２６の構成全てが、ベゼル２２の裏面かつ液晶表示パネル２１の下部に配置されているので、導光体３１の光路長を短くできる。従って、リモコン装置１４が受光窓２７に対し、左右の位置からのリモコン信号光１５の照射であっても、受光感度を低下することなく液晶テレビ２００を操作できていた。

しかし、液晶テレビの狭額縁のデザインが増え、受光装置全体をベゼルの裏面かつ液晶表示パネルの下部に配置することが困難になった。そのため、受光センサを液晶表示パネルよりも裏側に配置しなければならず、導光体の全長を延長させなければならなくなった。

そこで、本実施の形態では、導光体の形状として、２つの異なる断面形状を有するハイブリッド構成としている。図４は、図１Ａの薄型液晶テレビ１００の４−４断面図であり、図５は、図１Ａの薄型液晶テレビ１００の受光装置１６の斜視図であり、受光装置１６の周辺部分の外側部分を半断面にしている。

図４、図５に示すように、受光装置１６は、プリント基板４１に実装された、リモコン信号光１５を受光する受光窓４２を有する受光センサ４３と、受光窓４２にリモコン信号光１５を透過するアクリル樹脂製のライトガイド部材である柱状の導光体４４で構成されている。

薄型液晶テレビ１００の狭額縁化のため、プリント基板４１は、液晶表示パネル１１と液晶表示パネル１１の裏側のリアカバー４５との間に設置されている。

導光体４４は、少なくとも、リモコン信号光１５が入射する入射面１６ａを含む第１の導光体４４ａと、受光窓４２にリモコン信号光１５を出射する出射面１６ｂを含む第２の導光体４４ｂで構成される。第１の導光体４４ａは、角丸長方形状の受光窓１７と嵌合するように、角丸長方形状の断面である。第２の導光体４４ｂは、略長方形状の断面である。導光体４４は、少なくとも２つの断面形状を有したハイブリッド構成である。

また、リモコン角度５１はリモコン装置１４と受光装置１６とのなす角度、すなわち、リモコン装置１４の導光体４４の入射面１６ａに対するリモコン信号光１５の入射角である。入射面１６ａを中心として左右方向にそれぞれ±約４５度ずつの範囲で数メートル離れた場所においてリモコン操作が可能である。
［１−２．動作］
以上のように構成された受光装置１６について、その動作を説明する。

図６Ａは、導光体の断面が長方形状の場合の、導光体内部におけるリモコン信号光の反射・屈折する様子を示す模式図である。図６Ｂは、導光体の断面が角丸長方形状の場合の、導光体内部におけるリモコン信号光の反射・屈折する様子を示す模式図である。

図６Ａの導光体６１の断面が長方形状の場合と、図６Ｂの導光体６２の断面が角丸長方形状の場合とで、リモコン角度がおよそ＋３０度の位置のリモコン装置１４から出射されたリモコン信号光１５が、導光体６１、６２の内部で入射して反射・屈折する現象をレイトレーシングした結果を示している。なお、導光体６１のサイズは、高さ２．０ｍｍ、幅７．０ｍｍ、奥行き９．０ｍｍである。導光体６２のサイズは、高さ２．０ｍｍ、幅７．０ｍｍ、奥行き９．０ｍｍであり、断面の高さに対する直線の割合は０％である。

図６Ａのトレーシング結果と、図６Ｂのトレーシング結果を比べると、図６Ａの結果の方が、図６Ｂの結果よりも、リモコン信号光１５が受光窓４２まで到達する割合が多いことがわかった。

図７は、導光体の断面が長方形状のみの受光装置と、導光体の断面が角丸長方形状のみの受光装置と、導光体の断面が長方形状と角丸長方形状を組み合わせた受光装置、すなわち、本開示の受光装置１６、の３種類の受光装置に対して、リモコン装置１４のリモコン信号光１５の入射角を左右に変化させた場合の、リモコン感度、すなわち、リモコン装置１４と薄型液晶テレビとの距離が操作可能な最大距離、を示す特性図である。導光体のサイズは、高さ２．０ｍｍ、幅７．０ｍｍ、奥行き９．０ｍｍであり、断面が長方形状と角丸長方形状を組み合わせた受光装置の導光体については、奥行き９．０ｍｍのうち、断面が長方形状部分について８．０ｍｍ、断面が角丸長方形状部分について１．０ｍｍとした。断面が角丸長方形状の導光体の断面の高さに対する直線の割合は０％である。

図７において、横軸はリモコン左右角度、すなわち、リモコン装置１４のリモコン信号光１５の入射角、縦軸はリモコン装置１４と薄型液晶テレビとの距離が操作可能な最大距離とした。図７において、リモコン左右角度が±３０度の時に、３つの受光装置の最大距離に大きく差が出た。具体的には、最大距離は、導光体の断面が長方形状のみの受光装置、導光体の断面が長方形状と角丸長方形状を組み合わせた受光装置、導光体の断面が角丸長方形状のみの受光装置の順で短くなる。従って、本実施の形態の受光装置１６は、リモコン左右角度が０から±４５度の範囲で、導光体の断面が角丸長方形状のみの受光装置よりも、受光感度の低下を抑制することができる。

従って、薄型液晶テレビなどの薄型表示装置の狭額縁デザインの増加により、プリント基板が表示パネルの裏側に配設され、導光体の全長が長くなった場合においても、導光体４４は、少なくとも、リモコン信号光１５が入射する入射面１６ａを含む第１の導光体４４ａと、受光窓４２にリモコン信号光１５を出射する出射面１６ｂを含む第２の導光体４４ｂで構成される。さらに、第１の導光体４４ａは、角丸長方形状の受光窓１７と嵌合するように、角丸長方形状の断面であり、第２の導光体４４ｂは、長方形状の断面であることで、角丸長方形状の受光窓１７と嵌合するように導光体の一部の断面を角丸長方形状に取りつつも、リモコン装置１４から出射されたリモコン信号光１５が、導光体４４の内部に入射して、受光センサ４３に入射する割合が多くなり、リモコン装置１４の受光感度の低下を防止できる。

さらに、本実施の形態の第２の導光体４４ｂの断面を長方形状として説明したが、長方形状の四隅の角を取って丸く加工することをどこまで許容できるかについて、実験を行った。

図８Ａは、本実施の形態における導光体４４の斜視図、図８Ｂは、図８Ａの８Ｂ−８Ｂの断面の高さに対する直線の割合を説明する図、図８Ｃは第２の導光体４４ｂ断面の高さに対する直線の割合を変化させた結果を示す特性図である。

導光体４４は、高さ２．０ｍｍ、幅７．０ｍｍ、奥行き９．０ｍｍで、奥行き９．０ｍｍのうち、第２の導光体４４ｂは８．０ｍｍ、第１の導光体４４ａは１．０ｍｍとした。

図８Ｂに示すように、断面の高さに対する直線の割合を１００％、８０％、６０％、・・、０％となるように四隅の角を丸く加工していき、リモコン装置１４と薄型液晶テレビとの距離が操作可能な最大距離を測定した。

図８Ｃにおいて、横軸は第２の導光体４４ｂの断面の高さに対する直線の割合、縦軸の左側はリモコン装置１４と薄型液晶テレビとの距離が操作可能な最大距離、縦軸の右側は第２の導光体４４ｂの断面の高さに対する直線の割合が１００％の最大距離に対する最大距離の減少率として感度減少率とした。リモコン装置１４のリモコン信号光１５の入射角は±３０度とした。図８Ｃに示すように、第２の導光体４４ｂの断面の高さに対する直線の割合が６０％以上では、最大距離が８ｍ以上で感度減少率が４％以下であるが、第２の導光体４４ｂの断面の高さに対する直線の割合が４０％では、最大距離が７．８ｍで感度減少率が７％で、第２の導光体４４ｂの断面の高さに対する直線の割合が２０％では、最大距離が７ｍで感度減少率が１６％で、第２の導光体４４ｂの断面の高さに対する直線の割合が０％では、最大距離が６．５ｍで感度減少率が２３％であることがわかった。

この結果から、感度減少率５％を許容範囲とすると、少なくとも第２の導光体４４ｂの断面の高さに対する直線の割合が５０％以上であれば受光感度の低下を防止できる。

さらに、本実施の形態の第１の導光体４４ａと第２の導光体４４ｂ奥行き方向の割合についてどの程度であれば許容できるかについても、実験を行った。

図９Ａは、実施の形態における導光体４４の斜視図、図９Ｂは図９Ａの第２の導光体４４ｂの奥行きを変化させた結果を示す特性図である。

導光体４４は、高さ２．０ｍｍ、幅７．０ｍｍ、奥行き９．０ｍｍで、奥行き９．０ｍｍのうち、第２の導光体４４ｂを０ｍｍ、２．０ｍｍ、４．０ｍｍ、６．０ｍｍ、９．０ｍｍと変化させ、リモコン装置１４と薄型液晶テレビ１００との距離が操作可能な最大距離を測定した。

図９Ｂにおいて、横軸は第２の導光体４４ｂの奥行きＬ、縦軸の左側はリモコン装置１４と薄型液晶テレビ１００との距離が操作可能な最大距離、縦軸の右側は第２の導光体４４ｂの奥行きＬが９．０ｍｍの最大距離に対する最大距離の減少率として感度減少率とした。リモコン装置１４のリモコン信号光１５の入射角は±３０度とした。

図９Ｂに示すように、第２の導光体４４ｂの奥行きＬが９．０ｍｍから減少するに従って、最大距離が減少し、感度減少率はほぼリニアに変化することがわかった。

この結果から、感度減少率５％を許容範囲とすると、第２の導光体４４ｂの奥行きＬが６ｍｍ以上、すなわち、導光体４４の全長に対して少なくとも２／３以上であれば受光感度の低下を防止できる。
［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態の受光装置１６は、リモコン装置１４からのリモコン信号光１５を受光して電気信号に変換する受光センサ４３と、リモコン信号光１５を受光センサ４３まで導く導光体４４とを備える。導光体４４は、少なくとも、リモコン信号光１５を入射する入射面１６ａを含む第１の導光体４４ａと、リモコン信号光１５を出射する出射面１６ｂを含む第２の導光体４４ｂを含み、第１の導光体４４ａの断面は角丸長方形状であり、第２の導光体４４ｂの断面は略長方形状である。

これにより、角丸長方形状の受光窓１７と嵌合するように導光体４４の断面の一部を角丸長方形状としつつ、リモコン装置１４から出射されたリモコン信号光１５が、導光体４４の内部に入射して、受光センサ４３に入射する割合が多くなり、リモコン装置１４の受光感度の低下を防止できる。

さらに、本実施の形態の受光装置１６は、第２の導光体４４ｂの断面は、略長方形状であり、第２の導光体４４ｂの断面の高さに対する直線の割合が、５０％以上である。

これにより、リモコン装置１４の受光感度の低下を顕著に防止できる。

また、第２の導光体４４ｂの奥行きは、導光体４４の奥行きに対して、少なくとも２／３以上である。

これにより、リモコン装置１４の受光感度の低下を顕著に防止できる。

また、本実施の形態の表示装置は、受光装置１６と液晶表示パネル１１と、液晶表示パネル１１の周囲に設けられ、下辺部にリモコン装置１４からリモコン信号光１５を受光する角丸長方形状の受光窓１７を有するベゼル１２を備える。受光装置１６の第１の導光体４４ａの断面は、角丸長方形状であり、受光窓１７と嵌合する構成である。

これにより、リモコン装置１４の受光感度の低下を防止できる表示装置が提供できる。

なお、ベゼル１２の材料をアルミなどの金属であるとして説明したが、樹脂であってもよい。

本開示は、表示装置などに用いられるリモコン装置の受光装置に適用可能である。さらに、この受光装置は、特に狭額縁化した薄型表示装置に対して有効である。

１１、２１ 液晶表示パネル
１２、２２ ベゼル
１３ ユーザー
１４ リモコン装置
１５ リモコン信号光
１６、２６ 受光装置
１６ａ 入射面
１６ｂ 出射面
１７、２７ 受光窓
３１、４４、６１、６２ 導光体
３２、４１ プリント基板
３３、４３ 受光センサ
４２ 受光窓
４４ａ 第１の導光体
４４ｂ 第２の導光体
４５ リアカバー
５１ リモコン角度
１００ 薄型液晶テレビ
２００ 液晶テレビ

Claims (3)

1. リモコン装置からのリモコン信号光を受光して電気信号に変換する受光センサと、
   前記リモコン信号光を前記受光センサまで導く導光体と、を備え、
   前記導光体は、少なくとも、前記リモコン信号光を入射する入射面を含む第１の導光体と、前記リモコン信号光を出射する出射面を含む第２の導光体を含み、前記第１の導光体の断面は角丸長方形状であり、前記第２の導光体の断面は略長方形状であり、
   前記第２の導光体の断面は、略長方形状であり、前記第２の導光体の断面の高さに対する直線の割合が、５０％以上である、
   受光装置。
2. リモコン装置からのリモコン信号光を受光して電気信号に変換する受光センサと、
   前記リモコン信号光を前記受光センサまで導く導光体と、を備え、
   前記導光体は、少なくとも、前記リモコン信号光を入射する入射面を含む第１の導光体と、前記リモコン信号光を出射する出射面を含む第２の導光体を含み、前記第１の導光体の断面は角丸長方形状であり、前記第２の導光体の断面は略長方形状であり、
   前記第２の導光体の奥行きは、前記導光体の奥行きに対して、少なくとも２／３以上である、
   受光装置。
3. 請求項１又は２記載の受光装置と
   表示パネルと、
   前記表示パネルの周囲に設けられ、下辺部にリモコン装置からリモコン信号光を受光する角丸長方形状の受光窓を有するベゼルと、を備え、
   前記受光装置の前記第１の導光体は、前記受光窓と嵌合する、
   表示装置。

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