JP2005274936A - Projector, game machine, and image projection method - Google Patents

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JP2005274936A JP2004087623A JP2004087623A JP2005274936A JP 2005274936 A JP2005274936 A JP 2005274936A JP 2004087623 A JP2004087623 A JP 2004087623A JP 2004087623 A JP2004087623 A JP 2004087623A JP 2005274936 A JP2005274936 A JP 2005274936A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain superior images by using a Fresnel lens, having a focal length larger than the actual projection distance in a small/thin apparatus, such as a rear projection pachinko machine. <P>SOLUTION: In a rear projector having a Fresnel lens on its screen, it becomes possible to utilize the light of the screen center most efficiently and to suppress the luminance uneven at the upper and lower sections of the screen by using a Fresnel lens of a focal length larger than the actual projector distance, and offsetting the optical axis of the projection optical system and the optical axis of the Fresnel lens. Further, it becomes possible to reduce the luminance differences in the lateral directions by changing the shape of the Fresnel lens. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、遊技機等に好適に組み込まれるプロジェクタ、かかるプロジェクタを用いた遊技機、及び画像投影方法に関する。   The present invention relates to a projector preferably incorporated in a gaming machine or the like, a gaming machine using such a projector, and an image projection method.

リアプロジェクタ型パチンコ機のような小型・薄型の遊技機では、短焦点で広角な投射を行う必要があるが、実状として、遊技機内に収まる範囲での焦点距離を持つレンズは設計困難である。一般的なプロジェクタでは、これを薄型にするため、光学シフトによるあおりを加えるか、もしくは斜め投射した後に画像修正によって台形補正を行う等の対策が行われている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−319501号公報
A small and thin gaming machine such as a rear projector pachinko machine needs to perform a wide-angle projection with a short focus, but in reality, it is difficult to design a lens having a focal length within a range that can be accommodated in the gaming machine. In general projectors, in order to reduce the thickness, countermeasures such as adding a tilt due to an optical shift or performing trapezoid correction by image correction after oblique projection are performed (for example, see Patent Document 1).
JP-A-10-319501

しかしながら、この場合、スクリーンの背後に配置されて像光の射出角を調整しているフレネルレンズに対する像光の入射角が上端位置で極めて大きくなるので、射出光を平行までに屈折するフレネルレンズを作成することが出来ず、フレネルレンズの屈折力を最も高めた場合であってもフレネルレンズからの射出光は放射状になる。   However, in this case, since the incident angle of the image light with respect to the Fresnel lens arranged behind the screen and adjusting the emission angle of the image light is extremely large at the upper end position, a Fresnel lens that refracts the emitted light to be parallel is used. Even when the refractive power of the Fresnel lens cannot be made, the light emitted from the Fresnel lens becomes radial.

このようにスクリーンからの射出光が放射状である場合において、パチンコ機のように近距離でスクリーンを見る場合、射出光の角度の違いにより、スクリーン下側では像光が遊技者の目の方向に向かうため輝度が高いが、スクリーン上側では像光が上に逸れるため輝度が低くなる。また、斜めに投射しているため、上端側より下端側の投射距離が短く、構造的にも光束の密度差が生じて上端側が暗くなるため、輝度ムラはさらに顕著になる。   In this way, when the light emitted from the screen is radial, when viewing the screen at a short distance like a pachinko machine, the image light is directed toward the player's eyes on the lower side of the screen due to the difference in the angle of the emitted light. The brightness is high because it goes, but the brightness is low because the image light deviates upward on the upper side of the screen. Further, since the projection is performed obliquely, the projection distance on the lower end side is shorter than the upper end side, and the density difference of the light flux is structurally generated and the upper end side becomes dark.

従って、本発明では、投射光の輝度ムラが少ない良好な画質の像を形成することができるプロジェクタを提供することを目的とする。また、本発明は、輝度ムラの少ないディスプレイを有する遊技機やかかる遊技機で好適に使用される画像投影方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a projector that can form an image with a good image quality with little luminance unevenness of projection light. It is another object of the present invention to provide a gaming machine having a display with less luminance unevenness and an image projection method that is preferably used in the gaming machine.

本発明の課題を解決するために、本発明に係る第1のプロジェクタは、投射光学系によって投影画像を背面から投射する背面投射型の投射装置本体と、上記投射装置本体より投射される投射光の光路を補正する光路補正光学系と、上記光路補正光学系により光路補正された上記投射装置本体による投射光を上記投影画像として表示するスクリーンとを備え、上記投射装置本体は、上記投射光学系の主点が上記光路補正光学系の光軸から離間するようにオフセットして配置されており、上記投射装置本体からの投射光の光束のうち、中心部が通過する中心光路は、上記光路補正光学系の所定の焦点光路に沿って配置されていることを特徴とする。ここで、焦点光路とは、上記光路補正光学系の焦点を通る光路を指す。   In order to solve the problems of the present invention, a first projector according to the present invention includes a rear projection type projection apparatus main body that projects a projected image from the rear by a projection optical system, and projection light projected from the projection apparatus main body. An optical path correction optical system that corrects the optical path of the projection apparatus, and a screen that displays, as the projection image, light projected by the projection apparatus main body that has been optical path corrected by the optical path correction optical system, the projection apparatus main body includes the projection optical system Are arranged so as to be separated from the optical axis of the optical path correction optical system, and the central optical path through which the central portion of the light beam of the projection light from the projection apparatus main body passes is the optical path correction The optical system is arranged along a predetermined focal path of the optical system. Here, the focus optical path refers to an optical path passing through the focal point of the optical path correction optical system.

この場合、投射装置本体を、光路補正光学系の光軸に対してオフセットする際に、投射光の中心光路を光路補正光学系の焦点光路上に持ってくることができる。つまり、投射光の中心光路を光路補正光学系に適合させつつ、投射光の光路方向の調整を行うことが可能となる。例えば、投射装置本体内の投射光学系の主点を焦点光路上でシフトさせる。主点は投射光の光路中心上にあるので、中心光路の向きを焦点光路に合わせることができる。この調整により、投射光の中心光路は、光路補正光学系通過後、スクリーンの垂線に対して略平行になる。   In this case, when the projection apparatus main body is offset with respect to the optical axis of the optical path correction optical system, the center optical path of the projection light can be brought on the focal optical path of the optical path correction optical system. That is, the optical path direction of the projection light can be adjusted while adapting the center optical path of the projection light to the optical path correction optical system. For example, the principal point of the projection optical system in the projection apparatus main body is shifted on the focal light path. Since the principal point is on the center of the optical path of the projection light, the direction of the central optical path can be adjusted to the focal light path. By this adjustment, the central optical path of the projection light becomes substantially parallel to the normal of the screen after passing through the optical path correction optical system.

プロジェクタの具体的な一態様として、上記光路補正光学系の焦点距離が、上記投射光の投射距離より長い。この場合、光路補正光学系の焦点位置より手前に投射装置本体を設置できるので、投射装置本体を光路補正光学系により近づけることができ、プロジェクタの小型化が図れる。   As a specific aspect of the projector, a focal length of the optical path correction optical system is longer than a projection distance of the projection light. In this case, since the projection apparatus main body can be installed in front of the focal position of the optical path correction optical system, the projection apparatus main body can be brought closer to the optical path correction optical system, and the projector can be miniaturized.

また、別のプロジェクタの具体的な一態様として、上記投射装置本体の上記中心光路が、上記スクリーンの中心を垂直に通過する光路を、上記光路補正光学系を介して逆方向に延長した線上にある。この場合、スクリーンの中心に視点を配置することができ、スクリーン中心部に対面する者に対して輝度ムラの少ない画像が提供できる。   As another specific aspect of the projector, the central optical path of the projection apparatus main body is on a line extending in the reverse direction through the optical path correction optical system, the optical path passing through the center of the screen vertically. is there. In this case, the viewpoint can be arranged at the center of the screen, and an image with less luminance unevenness can be provided to the person facing the center of the screen.

プロジェクタのさらに具体的な一態様として、上記光路補正光学系が、上記スクリーンから射出する投射光の射出角を調整するフレネルレンズである。この場合、フレネルレンズを用いることによって投射光は光路の補正がなされ、通常のレンズを上記光路補正光学系として用いるのに比べ、レンズの薄型化が図れる。   As a more specific aspect of the projector, the optical path correction optical system is a Fresnel lens that adjusts an emission angle of projection light emitted from the screen. In this case, by using a Fresnel lens, the optical path of the projection light is corrected, and the lens can be made thinner as compared to using a normal lens as the optical path correction optical system.

プロジェクタの具体的な別の一態様として、上記フレネルレンズの光軸が、上記スクリーンの中心を通る垂線を下方に所定間隔だけシフトさせた平行線と一致する。この場合、投射装置本体をフレネルレンズ焦点から下方にずらした位置にシフトして配置することができる。   As another specific aspect of the projector, the optical axis of the Fresnel lens coincides with a parallel line obtained by shifting a perpendicular passing through the center of the screen downward by a predetermined distance. In this case, the projection apparatus main body can be shifted to a position shifted downward from the Fresnel lens focal point.

また、プロジェクタの具体的な別の一態様として、上記光路補正光学系が、上記投射装置本体からの投射光のうち、上記中心光路のまわりのうち少なくとも縦方向の周辺光路を上記スクリーンの垂線に関して平行化する。この場合、中心画像周辺の像光は、縦方向に関して、射出角や光束の密度が均一化されているので、映し出される画像は輝度ムラの少ない良質なものとなる。   Further, as another specific aspect of the projector, the optical path correction optical system may include at least a vertical peripheral optical path of the projection light from the projection apparatus main body around the central optical path with respect to the normal of the screen. Parallelize. In this case, the image light around the center image has a uniform exit angle and luminous flux density in the vertical direction, so that the projected image is of high quality with little luminance unevenness.

また、プロジェクタの具体的なさらに別の一態様として、上記光路補正光学系が、さらに上記中心光路のまわりの横方向の周辺光路も上記スクリーンの垂線に関して平行化する。この場合、中心画像周辺の像光は、横方向に関しても、射出角や光束の密度が均一化されているので、映し出される画像はさらに輝度ムラの少ない良質なものとなる。   As another specific aspect of the projector, the optical path correction optical system further parallelizes the peripheral optical path in the lateral direction around the central optical path with respect to the normal of the screen. In this case, the image light around the central image has a uniform emission angle and luminous flux density in the horizontal direction, so that the projected image is of a high quality with less luminance unevenness.

本発明の課題を解決するために、第2のプロジェクタは、投射光学系によって投影画像を背面から投射する背面投射型の投射装置本体と、フレネルレンズの輪帯の曲率を変化させることにより得られ、上記投射装置本体からの投射光の光束のうち中心部が通過する中心光路のまわりのうち少なくとも横方向の周辺光路を上記中心光路に対して相対的に平行化するフレネルレンズ型の光路補正光学系と、上記光路補正光学系により光路補正された前記投射装置本体による投射光を前記投影画像として表示するスクリーンとを備える。   In order to solve the problems of the present invention, the second projector is obtained by changing the curvature of the annular zone of the Fresnel lens, and a rear projection type projection apparatus main body that projects a projected image from the rear by a projection optical system. The optical path correction optics of the Fresnel lens type that makes the peripheral optical path in the lateral direction relatively parallel to the central optical path out of the central optical path through which the central portion of the luminous flux of the projection light from the projection apparatus body passes. And a screen for displaying, as the projection image, light projected by the projection apparatus main body whose optical path has been corrected by the optical path correction optical system.

背面投射によって画像投影を行う際、通常、平行光を得るために、例えばフレネルレンズが用いられるが、プロジェクタの小型化等のために、斜め投射や投射光学系等の光軸をレンズの光軸からオフセットする投射といった投射方法を強いられる場合がある。この場合、上記のような通常のフレネルレンズによっては、投射光の横方向に関して、平行光を得ることが出来ないことがある。特にフレネルレンズの周辺部等を使用した場合、横方向について投射光が発散してしまうことがある。これに対し、本発明では、フレネルレンズの輪帯の曲率を変化させることにより、投射光の光路の横方向に関する補正が可能となり、投射光が上記スクリーンに射出される際に発散してしまうのを防ぐことが出来る。   When performing image projection by rear projection, for example, a Fresnel lens is usually used to obtain parallel light. However, in order to reduce the size of the projector, the optical axis of the oblique projection or projection optical system is used as the optical axis of the lens. There are cases in which a projection method such as projection offset from the projection is forced. In this case, depending on the normal Fresnel lens as described above, parallel light may not be obtained in the lateral direction of the projection light. In particular, when the periphery of the Fresnel lens is used, the projection light may diverge in the lateral direction. On the other hand, in the present invention, by changing the curvature of the annular zone of the Fresnel lens, it is possible to correct the lateral direction of the optical path of the projection light, and the projection light diverges when it is emitted to the screen. Can be prevented.

上記プロジェクタの光路補正光学系に関するさらに具体的な一態様として、上記光路補正光学系が、フレネルレンズの輪帯の軸外し光学断面を当該フレネルレンズの光軸から所定距離だけ平行に離間した対称軸のまわりに回転させた形状を有する。   As a more specific aspect relating to the optical path correction optical system of the projector, the optical path correction optical system includes a symmetrical axis in which an off-axis optical section of a ring zone of the Fresnel lens is spaced in parallel by a predetermined distance from the optical axis of the Fresnel lens. It has a shape rotated around.

通常のフレネルレンズの一部を上記光路補正光学系としてそのまま用いた場合、特に使用されるフレネルレンズの一部がレンズの周辺部であると、左右方向に関して投射光の発散が顕著になり投影画像の輝度ムラ等の原因となることがある。しかし、この場合、フレネルレンズの輪帯に新たな曲率を持たせるので、左右方向に関して投射光の光路の補正を行うことが可能となる。   When a part of a normal Fresnel lens is used as it is as the optical path correction optical system, especially when a part of the Fresnel lens used is the peripheral part of the lens, the divergence of the projected light becomes remarkable in the left-right direction, and the projected image May cause uneven brightness. However, in this case, since a new curvature is given to the annular zone of the Fresnel lens, the optical path of the projection light can be corrected in the left-right direction.

上記第1及び第2のプロジェクタの別の具体的な一態様として、上記投射装置本体が、上記スクリーンとの間にさらに上記投射光の光路を折り曲げる光路方向変換部材を有する。この場合、光路方向変換部材により、投射光の向きが制御できるので、上記プロジェクタのさらなる小型化が可能となる。   As another specific aspect of the first and second projectors, the projection apparatus main body further includes an optical path direction changing member that bends the optical path of the projection light between the projector and the screen. In this case, since the direction of the projection light can be controlled by the optical path direction conversion member, the projector can be further downsized.

上述のような装置を例えば、パチンコ機のような投影画像表示機能を有する遊技機に組み込むことが可能である。上述のプロジェクタを用いた遊技機の一態様として、遊技機は、上記いずれかのプロジェクタと、当該プロジェクタの上記スクリーンを設けた遊技盤とを備え、上記プロジェクタによって上記スクリーンに遊技に関連する画像を投影する。この場合、スクリーンに映し出される画像は、画面中央部周辺の投射光が遊技盤盤面の垂線に対して平行化されているので、全体として輝度ムラの少ない良好な画質となる。   The above-described device can be incorporated into a gaming machine having a projection image display function such as a pachinko machine. As an aspect of the gaming machine using the projector described above, the gaming machine includes any one of the projectors described above and a gaming board provided with the screen of the projector, and the projector displays an image related to the game on the screen. Project. In this case, the image displayed on the screen has a good image quality with little luminance unevenness as a whole because the projection light around the center of the screen is parallel to the perpendicular of the game board surface.

画像投影を行うにあたって、様々な手法によって良好な画質を保ちつつ、プロジェクタの小型化、薄型化が必要になる。投影を行う際に光路を調整することによってプロジェクタの小型化、薄型化を図るために、本発明における画像投影方法は、画像投射手段によって投影画像を表示すための投射光をスクリーンの背面側から投射する工程と、光路補正光学系によって上記投射光の光路を上記スクリーンの入射前に補正する工程とを備え、上記光路補正光学系による光路補正を行う際に、上記投射光の中心光路が上記スクリーンの中央を垂直に透過するように前記投射光の画像投射手段の位置をシフトさせる。   When performing image projection, it is necessary to reduce the size and thickness of the projector while maintaining good image quality by various methods. In order to reduce the size and thickness of the projector by adjusting the optical path when performing projection, the image projection method according to the present invention uses the projection light for displaying the projection image by the image projection means from the back side of the screen. A step of projecting, and a step of correcting the optical path of the projection light by an optical path correction optical system before incidence of the screen, and when performing optical path correction by the optical path correction optical system, the central optical path of the projection light is the above The position of the image projection means for the projection light is shifted so that it passes through the center of the screen vertically.

プロジェクタを小型化するには、光路補正光学系の焦点距離より短い投射距離で投射を行う必要が生じる。このように、通常焦点位置より手前側に投射光の光源点を持ってきた場合、投射光を平行にすることは不可能であるが、本発明による方法では、投射光の画像投射手段の位置をシフトしているので、当該投射光の中心光路をスクリーンの垂線に対して平行にすることができ、またその周辺光も略平行化されるので、輝度ムラの少ない良好な画質を投影することが可能となる。   In order to reduce the size of the projector, it is necessary to perform projection at a projection distance shorter than the focal length of the optical path correction optical system. Thus, when the light source point of the projection light is brought to the near side from the normal focus position, it is impossible to make the projection light parallel, but in the method according to the present invention, the position of the image projection means of the projection light Therefore, the center optical path of the projection light can be made parallel to the normal of the screen, and the surrounding light is also made substantially parallel to project a good image quality with little luminance unevenness. Is possible.

〔第1実施形態〕
図1は、本発明に係る遊技機の第1実施形態であるリアプロジェクタを備えるパチンコ遊技機の正面図である。本パチンコ遊技機は、パチンコ玉の供給、回収、通過チェック等を行うための内部動作機構を収める遊技機本体部1と、正面画像前面に設置され、遊技者に当該パチンコ機の図柄を視認させる透視板10と、玉射出を調節するハンドル31と、出玉を受ける玉受け32と、さらに余剰に生じる出玉を受ける余剰玉受け33と、画像を映し出すスクリーン8と、各種遊技で必要となる入賞口34や釘35等の表面突起構造物を有することにより遊技用の図柄を形成する遊技盤9とを備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a front view of a pachinko gaming machine including a rear projector, which is a first embodiment of a gaming machine according to the present invention. This pachinko gaming machine is installed in the front of the front image of the gaming machine main body 1 that houses the internal operation mechanism for supplying, collecting, and passing the pachinko balls, and allows the player to visually recognize the design of the pachinko machine. Necessary for various games such as the see-through plate 10, the handle 31 for adjusting the ball injection, the ball receiver 32 for receiving the ball, the surplus ball receiver 33 for receiving the extra ball, the screen 8 for displaying the image. A game board 9 is provided that has a surface projection structure such as a winning opening 34 or a nail 35 to form a game symbol.

図2は、パチンコ遊技機の内部構造を説明するための側断面図である。本遊技機は、遊技機本体部(不図示)1と、画像を作り出すためのプロジェクタ機構2と、プロジェクタ機構2によって作り出された画像を含む各種図柄を表示する画像形成部6とを備える。   FIG. 2 is a side sectional view for explaining the internal structure of the pachinko gaming machine. This gaming machine includes a gaming machine main body (not shown) 1, a projector mechanism 2 for creating an image, and an image forming unit 6 for displaying various symbols including images created by the projector mechanism 2.

プロジェクタ機構2は、映像を投射する投射装置本体であり、投射光学系である投影レンズOLを内蔵するプロジェクタ本体3と、プロジェクタ本体3からの投射光PLを画像表示方向に反射する光路方向変換部材である反射ミラー4と、反射された投射光PLを平行化する光路補正光学系であるフレネルレンズ5とからなる。   The projector mechanism 2 is a projection device main body that projects an image, and includes a projector main body 3 including a projection lens OL that is a projection optical system, and an optical path direction conversion member that reflects the projection light PL from the projector main body 3 in the image display direction. And a Fresnel lens 5 which is an optical path correction optical system for collimating the reflected projection light PL.

画像形成部6は、投射光PLによる画像を映し出し、適当な角度で発散させるスクリーン8と、入賞口34や釘35等の表面突起構造物を備えることにより遊技用の図柄を形成する遊技盤9と、遊技盤9前面に位置し、遊技盤面を遊技者に視認させる透視板10よりなる。   The image forming unit 6 includes a screen 8 that projects an image by the projection light PL and diverges at an appropriate angle, and a surface protrusion structure such as a winning opening 34 or a nail 35, thereby forming a game board 9 that forms a game pattern. And a see-through board 10 that is positioned in front of the game board 9 and that allows the player to visually recognize the game board surface.

プロジェクタ本体3より投射された投射光PLは、遊技盤裏面に設置された反射ミラー4によって反射され、正面の画像表示方向に向けられる。この場合、反射ミラー4を用いることにより、遊技機本体部1の薄型化が図れる。反射された投射光PLは、フレネルレンズ5を介して平行化され、スクリーン8を経て遊技盤9を背面から照射する。遊技盤9を透過した投射光PLは、スクリーン8によって規定される適当な角度で発散される。遊技者は、透視板10越しに、遊技盤9の表面パターンや表面突起構造物の像等を図柄として捉えることができる。   The projection light PL projected from the projector main body 3 is reflected by the reflection mirror 4 installed on the back side of the game board and is directed to the front image display direction. In this case, the gaming machine main body 1 can be thinned by using the reflection mirror 4. The reflected projection light PL is collimated through the Fresnel lens 5 and irradiates the game board 9 from the back through the screen 8. The projection light PL that has passed through the game board 9 is diverged at an appropriate angle defined by the screen 8. The player can grasp the surface pattern of the game board 9, the image of the surface protrusion structure, and the like through the see-through board 10 as a pattern.

以上説明した光学系装置は、一見一般的なリアプロジェクタ型遊技機と同様の光学系構造である。この場合、プロジェクタ機構2によって投射光PLをスクリーン8に対して斜め投射させるとともに、反射ミラー4によって光路を折り曲げることにより薄型化が図られてはいるものの、これだけでは十分とは言えない。そこで、本実施形態においては、通常はフレネルレンズ5の光軸上に存在する投影レンズOLの主点即ち射出瞳の位置を光軸上からシフトし、さらに、フレネルレンズ5側に近づけることによってさらなる薄型化を実現している。   The optical system apparatus described above has an optical system structure similar to that of a general rear projector type game machine. In this case, the projector mechanism 2 projects the projection light PL obliquely onto the screen 8 and the reflection mirror 4 bends the optical path to reduce the thickness. However, this is not sufficient. Therefore, in the present embodiment, the principal point of the projection lens OL that normally exists on the optical axis of the Fresnel lens 5, that is, the position of the exit pupil is shifted from the optical axis, and further closer to the Fresnel lens 5 side. Thinner.

図3は、本実施形態における特徴を説明するための投射光PLの光路を示す図である。尚、簡単に説明するため、反射ミラー4は省略し、光路は折り曲げないものとする。実際の使用に際しては、後述するように、本発明のみで十分な薄型化が可能であるときは反射ミラー4を用いなくてもよく、必要であれば、反射ミラー4を用いてさらに薄型化を図ってもよい。   FIG. 3 is a diagram showing an optical path of the projection light PL for explaining the feature in the present embodiment. For simplicity, the reflecting mirror 4 is omitted and the optical path is not bent. In actual use, as will be described later, when the thickness can be sufficiently reduced only by the present invention, the reflection mirror 4 does not have to be used. If necessary, the reflection mirror 4 can be further reduced in thickness. You may plan.

フレネルレンズ5の光軸をOA、主点をS、焦点をFとする。この場合、主点S、焦点Fはともに光軸OA上に存在する。距離SFはフレネルレンズ5の焦点距離となる。これをfで表す。焦点位置からフレネルレンズ5への光路である焦点光路を破線で示し、OA、OB、OCとする。つまり、光軸OAも焦点光路の1つである。一方、遊技者の観察点をEとする。焦点光路のうち、特に観察点Eを通過するものは破線OBとなっている。プロジェクタ本体3に内蔵されており、投射光PLを投射する投影レンズOLの主点をRとする。主点Rを中心として投射される投射光PLを実線で表す。投射光PLの光束のうち、中心部が通過するものを中心光路とし、CPで表す。よって主点Rは中心光路CP上にある。中心光路CPの周辺光の光路をAP、BPとする。   The optical axis of the Fresnel lens 5 is OA, the principal point is S, and the focal point is F. In this case, the principal point S and the focal point F are both on the optical axis OA. The distance SF is the focal length of the Fresnel lens 5. This is represented by f. A focal optical path that is an optical path from the focal position to the Fresnel lens 5 is indicated by a broken line and is denoted as OA, OB, and OC. That is, the optical axis OA is one of the focal light paths. On the other hand, the observation point of the player is E. Among the focal light paths, those passing through the observation point E are broken lines OB. Let R be the principal point of the projection lens OL that is built in the projector body 3 and projects the projection light PL. The projection light PL projected around the principal point R is represented by a solid line. Of the luminous flux of the projection light PL, the light passing through the center is defined as the central optical path, and is represented by CP. Therefore, the principal point R is on the central optical path CP. The optical paths of the peripheral light around the central optical path CP are AP and BP.

焦点Fよりスクリーン8に対して垂直に投射光PLが投射された場合、フレネルレンズ5を透過後、投射光PLは平行光となる。しかし、光軸OA上、フレネルレンズ5に関して焦点Fより近い位置に投射光PLの光源点をもってきた場合、投射光PLはフレネルレンズ透過後、平行光とはなり得ない。そこで、本実施形態では、主点Rの位置を光軸OAから外れた位置に持ってくることによって、当該遊技機のスクリーン8による画面の中央部にあたる遊技者の観察点Eを通過する中心光路CP上の像光をスクリーン8の垂線に対して平行にし、また、その周辺の像光を中心光路CPに対して平行化することによってスクリーン8全体からの像光の光束を均一化し、本課題を解決する。   When the projection light PL is projected perpendicularly to the screen 8 from the focal point F, after passing through the Fresnel lens 5, the projection light PL becomes parallel light. However, when the light source point of the projection light PL is brought closer to the focal point F with respect to the Fresnel lens 5 on the optical axis OA, the projection light PL cannot become parallel light after passing through the Fresnel lens. Therefore, in this embodiment, by bringing the position of the principal point R to a position off the optical axis OA, the central optical path passing through the player's observation point E corresponding to the center of the screen by the screen 8 of the gaming machine. By making the image light on the CP parallel to the perpendicular of the screen 8 and making the peripheral image light parallel to the central optical path CP, the luminous flux of the image light from the entire screen 8 is made uniform. To solve.

上述のように、焦点光路である破線OBは、フレネルレンズ5通過後、光軸OAに平行となる。従って、まず、主点Rの位置を破線OB上でシフトする。さらに、主点Rを中心として発せられる投射光PLの中心光路CPの方向を破線OBの方向に合わせる。これにより、中心光路CPは、フレネルレンズ5透過後、光軸OAに対して平行となる。即ち、中心光路CPは、スクリーン8に対して垂直となる。またこの際、周辺光路AP、BPも、例えば、従来の斜め投射の場合と比較して、スクリーン8に対してより垂直に近くなり、光束は均一化されている。(詳しくは後述する。)これにより、遊技者の視点である観察点E及びその周辺において、当該画像は像光が均一された、輝度ムラの少ない良質な画像が形成され、遊技者は画像を遊技画面として認識できる。   As described above, the broken line OB that is the focal light path becomes parallel to the optical axis OA after passing through the Fresnel lens 5. Therefore, first, the position of the principal point R is shifted on the broken line OB. Furthermore, the direction of the central optical path CP of the projection light PL emitted around the principal point R is matched with the direction of the broken line OB. Thereby, the central optical path CP becomes parallel to the optical axis OA after passing through the Fresnel lens 5. That is, the central optical path CP is perpendicular to the screen 8. At this time, the peripheral light paths AP and BP are also more perpendicular to the screen 8 than in the case of the conventional oblique projection, for example, and the light flux is made uniform. (Details will be described later.) As a result, at the observation point E, which is the player's viewpoint, and the periphery thereof, the image is formed with a high quality image with uniform image light and less unevenness of brightness. It can be recognized as a game screen.

投射光PLが十分広角であれば、主点Rの位置をフレネルレンズ5に近づけることが可能であり、焦点距離fに比べ、主点Rとフレネルレンズ5との距離dは短くなり、プロジェクタの十分な小型化が図れる。これにより、パチンコ機等の遊技機本体部1の薄型化が可能となる。   If the projection light PL is sufficiently wide, the position of the principal point R can be brought closer to the Fresnel lens 5, and the distance d between the principal point R and the Fresnel lens 5 becomes shorter than the focal length f, and the projector Sufficient miniaturization can be achieved. Thereby, thickness reduction of the game machine main-body parts 1, such as a pachinko machine, is attained.

以下、本実施形態の光学的機能の説明のために、比較対象となる従来型の構造について記述する。図4(a)は、一般的なリアプロジェクタの光学的構造を説明する側断面図である。投影方法については、図2と同様であるから説明を割愛する。また、図3同様、フレネルレンズ5の光軸をOA、主点をS、焦点をFとし、焦点距離SFをfで表す。反射ミラー4を用いない場合、投射光PLの発生源であるプロジェクタ本体3′(図中点線にて図示)は、焦点F近辺に設置されなければならない。従って、反射ミラー4を用いることによって確かにプロジェクタ機構の小型化が図られている。しかし、例えば、通常のパチンコ遊技機においてスクリーン8全体に十分な大きさの投射を行うためには、焦点距離fは、最小でも360mm程度が設計上限界である。一方、当該リアプロジェクタ型パチンコ機では、スクリーンから本体背面までを200mm程度に収める必要がある。この厚みでは、短焦点で広角にし、スクリーン8と反射ミラー4とを鋭角に配置するだけでは不十分であり、斜め投射等による薄型化が必要になる。   Hereinafter, in order to explain the optical function of this embodiment, a conventional structure to be compared will be described. FIG. 4A is a side sectional view for explaining an optical structure of a general rear projector. Since the projection method is the same as that in FIG. Similarly to FIG. 3, the optical axis of the Fresnel lens 5 is OA, the principal point is S, the focal point is F, and the focal length SF is represented by f. When the reflection mirror 4 is not used, the projector main body 3 ′ (illustrated by a dotted line in the figure) that is a generation source of the projection light PL must be installed in the vicinity of the focal point F. Therefore, the size of the projector mechanism is surely reduced by using the reflection mirror 4. However, for example, in order to perform projection of a sufficiently large size on the entire screen 8 in a normal pachinko gaming machine, the focal length f has a minimum design limit of about 360 mm. On the other hand, in the rear projector type pachinko machine, the distance from the screen to the back of the main body needs to be within about 200 mm. With this thickness, it is not sufficient to have a short focal point and a wide angle, and to arrange the screen 8 and the reflection mirror 4 at an acute angle, and it is necessary to reduce the thickness by oblique projection or the like.

図4(b)は、従来用いられてきた斜め投射によるリアプロジェクタ型パチンコ遊技機の光学的構造を説明する側断面図である。図3のものと同名の各符号の意味するところは、図3と同様であるから説明を割愛する。尚、比較を簡単にするため、反射ミラー4を用いない場合について図示する。点R′は、投影レンズOLの主点を示し、主点R′は、フレネルレンズ5の光軸OA上にあり、焦点Fに比べ、フレネルレンズ5に対して手前側に位置する。主点Sから主点R′までの距離をeとする。尚、実際の使用に際しては、投射光PLを、斜め上方に投射することにより、反射ミラー4とスクリーン8のなす角をより鋭角にできる。これにより、リアプロジェクタ型パチンコ遊技機内において使用可能な薄型化が図れる。しかし、この場合、中心光路CPを含め、全ての投射光路の方向が斜め上方であるため、フレネルレンズ5透過後、屈折による光路方向の差はさらに大きくなり、実線AP側は光量が密である一方、実線BP側は光量が疎になってしまう。つまり、上述のようにスクリーン上、下端側に比べ、上端側が暗くなってしまう。また、それに応じて画像補正を行う必要がある。さらに、中心光路CPの傾斜角が大きくなった場合、フレネルレンズ5で投射光PLを屈折させることができなくなる。   FIG. 4B is a side sectional view for explaining the optical structure of a rear projector type pachinko gaming machine using oblique projection conventionally used. The meanings of the respective symbols having the same names as those in FIG. 3 are the same as those in FIG. In order to simplify the comparison, the case where the reflection mirror 4 is not used will be illustrated. A point R ′ indicates the principal point of the projection lens OL, and the principal point R ′ is on the optical axis OA of the Fresnel lens 5 and is located on the front side with respect to the Fresnel lens 5 compared to the focal point F. Let e be the distance from the principal point S to the principal point R ′. In actual use, the angle between the reflection mirror 4 and the screen 8 can be made more acute by projecting the projection light PL obliquely upward. Thereby, it is possible to reduce the thickness of the projector that can be used in the rear projector type pachinko gaming machine. However, in this case, since the direction of all the projection optical paths including the central optical path CP is obliquely upward, the difference in the optical path direction due to refraction after passing through the Fresnel lens 5 is further increased, and the light amount on the solid line AP side is dense. On the other hand, the amount of light on the solid line BP side is sparse. That is, as described above, the upper end side becomes darker than the lower end side on the screen. Further, it is necessary to perform image correction accordingly. Further, when the inclination angle of the central optical path CP becomes large, the projection light PL cannot be refracted by the Fresnel lens 5.

図4(c)は、図3において説明された本実施形態によるリアプロジェクタ型パチンコ遊技機の光学的構造を比較のため再度示した側断面図である。各符号については図3と同様であるから説明を割愛する。上述のように、主点Rは、破線OBの光路上にあり、中心光路CPの方向を破線OBと一致させることによって観察点Eが、投射光PLの中心光路CP上にあるようにでき、さらに、この時、中心光路CPは水平である。この場合、投射光PLはもともと、中心光路CPを中心に放射状に広がっているため、周辺光路である光路AP及びBPも略平行化される。よって、AP側の光量とBP側の光量との差が図4(b)に比べ小さく、特に遊技機の画面中央部付近における光量のバランスがとれ、良質な画像が得られる。   FIG. 4C is a side sectional view showing again the optical structure of the rear projector type pachinko gaming machine according to the present embodiment described in FIG. 3 for comparison. Since each symbol is the same as in FIG. 3, the description thereof is omitted. As described above, the principal point R is on the optical path of the broken line OB, and the observation point E can be on the central optical path CP of the projection light PL by matching the direction of the central optical path CP with the broken line OB. Further, at this time, the central optical path CP is horizontal. In this case, since the projection light PL originally spreads radially around the central optical path CP, the optical paths AP and BP, which are peripheral optical paths, are also substantially parallelized. Therefore, the difference between the light amount on the AP side and the light amount on the BP side is smaller than that in FIG. 4B, and the light amount in the vicinity of the center of the screen of the gaming machine is balanced, so that a high-quality image can be obtained.

さらに、図中一点差線によって分かるように、フレネルレンズ5から主点Rの距離dをフレネルレンズ5から本来の主点R′の距離eより短くすれば、反射ミラー4を用いずに、プロジェクタ機構の薄型化を図ることが可能である。尚、従来技術と同様に反射ミラー4を用いることも可能である。   Further, as can be seen from the one-point difference line in the figure, if the distance d from the Fresnel lens 5 to the principal point R is shorter than the distance e from the Fresnel lens 5 to the original principal point R ′, the projector is used without using the reflection mirror 4. It is possible to reduce the thickness of the mechanism. In addition, it is also possible to use the reflection mirror 4 similarly to the prior art.

以上本実施形態について説明してきたが、本発明は、パチンコ遊技機にのみ関するものではなく、スロットマシーン等他の遊技機やその他近距離で観察をする全ての背面投射型プロジェクタを組み込んだ機器にも応用可能である。   Although the present embodiment has been described above, the present invention is not only related to pachinko gaming machines, but to other gaming machines such as slot machines and other devices that incorporate all rear projection projectors for observation at close distances. Is also applicable.

〔第2実施形態〕
第1実施形態においては、主に主点や投射方向について考察することによって当該課題を解決したが、本実施形態では、さらに光路補正光学系であるフレネルレンズ5(図3参照)について考察することとする。尚、フレネルレンズ5を除いては、本実施形態のプロジェクタは、第1実施形態のものと同様であるとする。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the problem is solved mainly by considering the principal point and the projection direction. However, in this embodiment, the Fresnel lens 5 (see FIG. 3) which is an optical path correction optical system is further considered. And Except for the Fresnel lens 5, the projector of this embodiment is the same as that of the first embodiment.

第1実施形態において、フレネルレンズ5に関し、通常の使用において、問題は発生しない。しかし、フレネルレンズ5として、特にフレネルレンズ全体のうち、光軸から大きく外れた周辺部分を用いた場合などに、画像面の左右方向について、投射光PLが発散してしまい、投影画像の画質が落ちるという問題が発生する場合がある。   In the first embodiment, the Fresnel lens 5 has no problem in normal use. However, the projection light PL diverges in the left-right direction of the image plane, particularly when the peripheral part of the entire Fresnel lens that is greatly deviated from the optical axis is used as the Fresnel lens 5, and the image quality of the projected image is reduced. The problem of falling may occur.

図5は、本実施形態における課題及びその解決方法を説明するための図であり、第1実施形態のフレネルレンズ5に代わる新たなレンズを作成するための基準となるフレネルレンズFL1の正面の様子を示している。同心状の円はフレネルレンズのピッチNTを示しており、これは言わばフレネルレンズを通常のレンズに置き換えた場合におけるレンズの等高線であり、これによってフレネルレンズFL1の曲がり具合が示されていると考えてよい。レンズの中央付近を切り出したものを領域a、レンズの周辺部を切り出したものを領域bとする。フレネルレンズ5の有効領域として、領域aのようにフレネルレンズFL1の中央付近を投影画像面とした場合、使われるレンズの上下方向と左右方向とも屈折力が十分で、投射光PLの各位置のフレネルレンズ5による光路変換が問題なく行われている。よってフレネルレンズ5による投射光PLの平行化に際して問題は生じない。しかし、フレネルレンズ5の有効領域として、領域bのようにフレネルレンズFL1の中心から大きく外れた周辺部分を切り出したものを用いると、特に、フレネルレンズFL1の径が大きい場合、フレネルレンズのピッチNTは左右方向に関して平行化している。焦点光路から投射光PLが投射される場合、左右方向に関しても投射光PLは平行化されるが、本実施形態においては、入射瞳位置である主点Rは、シフトによって焦点Fよりもフレネルレンズ5より近い位置にあるので、左右方向に関して投射光PLが発散してしまい、投影画像の画質が落ちてしまう。そこで、本実施形態ではさらに上下方向の曲率を左右方向に対しても用いることによってフレネルレンズ5に必要な屈折力を与えた新たなレンズを作成することによって、当該課題を解決する。   FIG. 5 is a diagram for explaining the problem in the present embodiment and a method for solving the problem, and a front view of the Fresnel lens FL1 serving as a reference for creating a new lens in place of the Fresnel lens 5 of the first embodiment. Is shown. The concentric circles indicate the pitch NT of the Fresnel lens, which is a contour line of the lens when the Fresnel lens is replaced with a normal lens, and this indicates that the degree of bending of the Fresnel lens FL1 is indicated. It's okay. A region a is obtained by cutting out the vicinity of the center of the lens, and a region b is obtained by cutting out the peripheral portion of the lens. When the vicinity of the center of the Fresnel lens FL1 is used as the projection image plane as the effective area of the Fresnel lens 5 as in the area a, the refractive power is sufficient in both the vertical and horizontal directions of the lens used, and each position of the projection light PL is The optical path conversion by the Fresnel lens 5 is performed without any problem. Therefore, no problem occurs when the projection light PL is collimated by the Fresnel lens 5. However, when an effective area of the Fresnel lens 5 is cut out from a peripheral part greatly deviating from the center of the Fresnel lens FL1, as in the area b, the pitch NT of the Fresnel lens is particularly large when the Fresnel lens FL1 has a large diameter. Are parallel in the horizontal direction. When the projection light PL is projected from the focal light path, the projection light PL is collimated also in the left-right direction. However, in this embodiment, the principal point R that is the entrance pupil position is shifted from the focal point F by the Fresnel lens. Since the position is closer to 5, the projection light PL diverges in the left-right direction, and the image quality of the projected image is degraded. Therefore, in the present embodiment, the problem is solved by creating a new lens that gives the necessary refractive power to the Fresnel lens 5 by using the curvature in the vertical direction also in the horizontal direction.

図6は、本実施形態によるリアプロジェクタ型パチンコ遊技機の光学的構造を説明するための側断面図である。図3におけるフレネルレンズ5の代わりに本実施形態においては、フレネルレンズを変形したレンズであるレンズ105を用いる。その他の各符号の意味するところは図3等と同様であるが、説明のため、仮想的にフレネルレンズFL1が点線にて表示されている。実際の使用においては、レンズ105のみが用いられるが、本実施形態における光軸OA、焦点F等の光学系における基準は全てフレネルレンズFL1によるものとする。尚、主点Sから光軸OAに対して垂直に延ばした直線L1と主点Rから光軸OAに対して平行に延ばした直線L2との交点を点Pとする。以下、本実施形態における発明であるレンズ105の設計方法について説明する。   FIG. 6 is a side sectional view for explaining the optical structure of the rear projector type pachinko gaming machine according to the present embodiment. Instead of the Fresnel lens 5 in FIG. 3, in the present embodiment, a lens 105 that is a lens obtained by deforming the Fresnel lens is used. The meanings of the other symbols are the same as in FIG. 3 and the like, but for the sake of explanation, the Fresnel lens FL1 is virtually displayed with a dotted line. In actual use, only the lens 105 is used, but all the references in the optical system such as the optical axis OA and the focal point F in this embodiment are based on the Fresnel lens FL1. Note that an intersection point between a straight line L1 extending perpendicularly to the optical axis OA from the principal point S and a straight line L2 extending parallel to the optical axis OA from the principal point R is defined as a point P. Hereinafter, a method for designing the lens 105 according to the present embodiment will be described.

図7は、仮想的なフレネルレンズFL1を正面から見た図である。尚、ピッチNTは省略されている。フレネルレンズFL1のレンズ中心は、主点Sである。ここからあらたなレンズ形成を行う。まず、上述した点Pを中心としてフレネルレンズFL1から切り出すことによって得られるレンズをレンズFL2とする。直線L1と、レンズFL2の縁との交点を点Qとする。本実施形態では、レンズFL2をさらに設計上の意味で加工することとする。   FIG. 7 is a front view of the virtual Fresnel lens FL1. Note that the pitch NT is omitted. The lens center of the Fresnel lens FL1 is a principal point S. New lens formation is performed from here. First, a lens obtained by cutting out from the Fresnel lens FL1 around the above-described point P is referred to as a lens FL2. Let the point Q be the intersection of the straight line L1 and the edge of the lens FL2. In the present embodiment, the lens FL2 is further processed in terms of design.

図8(a)、(b)は、本実施形態に用いるレンズ105の設計方法を説明するための図である。図8(a)は、レンズFL2の正面図である。この場合、ピッチNTは、主点S即ちフレネルレンズFL1の中心から同心円状に広がっており、レンズFL2は、フレネルレンズFL1の光軸位置を示す主点Sから大きく外れているので、レンズFL2をそのまま用いると図5で説明した課題が発生してしまう。そこで、レンズFL2の中心である点Pから点Qにかけての断面SFを取り、図8(b)のように、点Pを中心にして断面SFを回転させることによって新たなレンズFL3の形状を得る。レンズFL3の中心点をP′、円周のうち点Qに対応する点をQ′とする。この設計方法により、レンズFL3は左右方向に関しても上下方向と同様の曲率を持つ。ただし、この場合、点Pは、ピッチNTの中心ではないので、レンズFL3の中心点P′は滑らかでない。よって本実施形態では、レンズFL3の不連続を発生させる中心点P′以外の領域cをレンズ105の有効領域として用いる。例えば、図示のように中心点P′より上の領域を領域cとする。これにより、左右方向に関する投射光PLの発散を防ぐことが可能となり、画質の良い投影画像が得られる。尚、投射に十分であるようにレンズFL3の半径P′Q′は、スクリーン8の縦幅より大きくとっておく必要がある。   8A and 8B are diagrams for explaining a design method of the lens 105 used in the present embodiment. FIG. 8A is a front view of the lens FL2. In this case, the pitch NT spreads concentrically from the principal point S, that is, the center of the Fresnel lens FL1, and the lens FL2 is greatly deviated from the principal point S indicating the optical axis position of the Fresnel lens FL1. If used as it is, the problem described in FIG. 5 occurs. Therefore, a new shape of the lens FL3 is obtained by taking a cross section SF from the point P to the point Q, which is the center of the lens FL2, and rotating the cross section SF around the point P as shown in FIG. 8B. . The center point of the lens FL3 is P ′, and the point corresponding to the point Q on the circumference is Q ′. With this design method, the lens FL3 has the same curvature in the horizontal direction as in the vertical direction. However, in this case, since the point P is not the center of the pitch NT, the center point P ′ of the lens FL3 is not smooth. Therefore, in the present embodiment, the region c other than the center point P ′ that causes the discontinuity of the lens FL3 is used as the effective region of the lens 105. For example, as shown in the figure, a region above the center point P ′ is defined as a region c. Thereby, it becomes possible to prevent the divergence of the projection light PL in the left-right direction, and a projection image with good image quality can be obtained. It should be noted that the radius P′Q ′ of the lens FL 3 needs to be larger than the vertical width of the screen 8 so as to be sufficient for projection.

以上本実施形態について説明してきたが、本発明は、パチンコ遊技機にのみ関するものではなく、スロットマシーン等他の遊技機やその他近距離で観察をする全ての背面投射型プロジェクタを組み込んだ機器にも応用可能である。   Although the present embodiment has been described above, the present invention is not only related to pachinko gaming machines, but to other gaming machines such as slot machines and other devices that incorporate all rear projection projectors for observation at close distances. Is also applicable.

本発明に係る遊技機の第1実施形態であるリアプロジェクタを備えるパチンコ遊技機の正面図である。1 is a front view of a pachinko gaming machine including a rear projector that is a first embodiment of a gaming machine according to the present invention. FIG. リアプロジェクタを備えるパチンコ遊技機の光学系構造を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for demonstrating the optical system structure of a pachinko game machine provided with a rear projector. 本実施形態における特徴を説明するための投射光PLの光路を示す図である。It is a figure which shows the optical path of the projection light PL for demonstrating the characteristic in this embodiment. (a)は、一般的なリアプロジェクタの光学的構造を説明する側断面図である。(b)は、従来用いられてきた斜め投射によるリアプロジェクタ型パチンコ遊技機の光学的構造を説明する側断面図である。(c)は、図3において説明された本実施形態によるリアプロジェクタ型パチンコ遊技機の光学的構造を比較のため再度示した側断面図である。(A) is a sectional side view explaining the optical structure of a general rear projector. (B) is a sectional side view for explaining the optical structure of a rear projector type pachinko gaming machine using oblique projection which has been conventionally used. (C) is the sectional side view which showed again the optical structure of the rear projector type pachinko game machine by this embodiment demonstrated in FIG. 3 for the comparison. 第2実施形態における課題及びその解決方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject in 2nd Embodiment, and its solution method. 第2実施形態によるリアプロジェクタ型パチンコ遊技機の光学的構造を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for demonstrating the optical structure of the rear projector type | mold pachinko game machine by 2nd Embodiment. 第2実施形態に用いる光路補正光学系を作成するための基準となるフレネルレンズの様子を示す正面図である。It is a front view which shows the mode of the Fresnel lens used as the reference | standard for creating the optical path correction | amendment optical system used for 2nd Embodiment. (a)、(b)は、第2実施形態に用いる光路補正光学系の形成方法を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the formation method of the optical path correction | amendment optical system used for 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

3…プロジェクタ本体、 4…反射ミラー、 5…フレネルレンズ、 8…スクリーン、 9…遊技盤、 OL…投影レンズ、 PL…投射光、 CP…中心光路、 OA…フレネルレンズの光軸、 E…観察点、 S…フレネルレンズの主点、 F…フレネルレンズの焦点、 R、R′…投影レンズの主点
3 ... projector body, 4 ... reflection mirror, 5 ... Fresnel lens, 8 ... screen, 9 ... game board, OL ... projection lens, PL ... projection light, CP ... central optical path, OA ... optical axis of Fresnel lens, E ... observation Point, S: principal point of Fresnel lens, F: focal point of Fresnel lens, R, R '... principal point of projection lens

Claims (12)

投射光学系によって投影画像を背面から投射する背面投射型の投射装置本体と、
前記投射装置本体より投射される投射光の光路を補正する光路補正光学系と、
前記光路補正光学系により光路補正された前記投射装置本体による投射光を前記投影画像として表示するスクリーンとを備え、
前記投射装置本体は、前記投射光学系の主点が前記光路補正光学系の光軸から離間するようにオフセットして配置されており、前記投射装置本体からの投射光の光束のうち、中心部が通過する中心光路は、前記光路補正光学系の所定の焦点光路に沿って配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
A rear projection type projection apparatus main body for projecting a projected image from the back by a projection optical system;
An optical path correction optical system for correcting the optical path of the projection light projected from the projection apparatus main body,
A screen for displaying, as the projection image, the projection light from the projection apparatus main body whose optical path is corrected by the optical path correction optical system,
The projection apparatus main body is arranged so as to be offset so that the principal point of the projection optical system is separated from the optical axis of the optical path correction optical system, and the center part of the light flux of the projection light from the projection apparatus main body A projector is characterized in that a central optical path through which the optical path passes is arranged along a predetermined focal optical path of the optical path correction optical system.
前記光路補正光学系の焦点距離は、前記投射光の投射距離より長いことを特徴とする請求項1記載のプロジェクタ。   The projector according to claim 1, wherein a focal length of the optical path correction optical system is longer than a projection distance of the projection light. 前記投射装置本体の前記中心光路は、前記スクリーンの中心を垂直に通過する光路を、前記光路補正光学系を介して逆方向に延長した線上にあることを特徴とする請求項1及び請求項2のいずれか一項記載のプロジェクタ。   3. The center optical path of the projection apparatus main body is on a line obtained by extending an optical path perpendicularly passing through the center of the screen in the reverse direction through the optical path correction optical system. The projector according to any one of the above. 前記光路補正光学系は、前記スクリーンから射出する投射光の射出角を調整するフレネルレンズであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項記載のプロジェクタ。   4. The projector according to claim 1, wherein the optical path correction optical system is a Fresnel lens that adjusts an emission angle of projection light emitted from the screen. 5. 前記フレネルレンズの光軸は、前記スクリーンの中心を通る垂線を下方に所定間隔だけシフトさせた平行線と一致することを特徴とする請求項4記載のプロジェクタ。   5. The projector according to claim 4, wherein the optical axis of the Fresnel lens coincides with a parallel line obtained by shifting a perpendicular passing through the center of the screen downward by a predetermined distance. 前記光路補正光学系は、前記投射装置本体からの投射光のうち、前記中心光路のまわりのうち少なくとも縦方向の周辺光路を前記スクリーンの垂線に関して平行化することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項記載のプロジェクタ。   The optical path correction optical system collimates at least a vertical peripheral optical path of the projection light from the projection apparatus main body around the central optical path with respect to a normal of the screen. Item 6. The projector according to any one of items 5. 前記光路補正光学系は、さらに前記中心光路のまわりの横方向の周辺光路も前記スクリーンの垂線に関して平行化することを特徴とする請求項6記載のプロジェクタ。   7. The projector according to claim 6, wherein the optical path correction optical system further parallelizes a lateral peripheral optical path around the central optical path with respect to a normal of the screen. 投射光学系によって投影画像を背面から投射する背面投射型の投射装置本体と、
フレネルレンズの輪帯の曲率を変化させることにより得られ、前記投射装置本体からの投射光の光束のうち中心部が通過する中心光路のまわりのうち少なくとも横方向の周辺光路を前記中心光路に対して相対的に平行化するフレネルレンズ型の光路補正光学系と、
前記光路補正光学系により光路補正された前記投射装置本体による投射光を前記投影画像として表示するスクリーンとを備えることを特徴とするプロジェクタ。
A rear projection type projection apparatus main body for projecting a projected image from the back by a projection optical system;
It is obtained by changing the curvature of the annular zone of the Fresnel lens, and at least a lateral peripheral optical path around the central optical path through which the central portion of the light beam of the projection light from the projection apparatus main body passes with respect to the central optical path Fresnel lens type optical path correction optical system that is relatively parallel,
A projector comprising: a screen that displays, as the projection image, light projected by the projection apparatus main body whose optical path has been corrected by the optical path correction optical system.
前記光路補正光学系は、フレネルレンズの輪帯の軸外し光学断面を当該フレネルレンズの光軸から所定距離だけ平行に離間した対称軸のまわりに回転させた形状を有することを特徴とする請求項8記載のプロジェクタ。   The optical path correcting optical system has a shape obtained by rotating an off-axis optical section of an annular zone of a Fresnel lens around a symmetrical axis spaced in parallel by a predetermined distance from the optical axis of the Fresnel lens. 8. The projector according to 8. 前記投射装置本体と、前記スクリーンとの間にさらに前記投射光の光路を折り曲げる光路方向変換部材を備えることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項記載のプロジェクタ。   The projector according to claim 1, further comprising an optical path direction changing member that bends an optical path of the projection light between the projection apparatus main body and the screen. 請求項1から請求項10のいずれか一項記載のプロジェクタと、当該プロジェクタの前記スクリーンを設けた遊技盤とを備え、前記プロジェクタによって前記スクリーンに遊技に関連する画像を投影することを特徴とする遊技機。   A projector according to any one of claims 1 to 10, and a game board provided with the screen of the projector, wherein an image related to a game is projected onto the screen by the projector. Gaming machine. 画像投射手段によって投影画像を表示するための投射光をスクリーンの背面側から投射する工程と、
光路補正光学系によって前記投射光の光路を前記スクリーンの入射前に補正する工程とを備え、
前記光路補正光学系による光路補正を行う際に、前記投射光の中心光路が前記スクリーンの中央を垂直に透過するように前記投射光の画像投射手段の位置を前記光路補正光学系の光軸に対してシフトさせることを特徴とする画像投影方法。
Projecting projection light for displaying a projected image by the image projection means from the back side of the screen;
A step of correcting the optical path of the projection light by an optical path correction optical system before incidence of the screen,
When performing optical path correction by the optical path correction optical system, the position of the image projection means of the projection light is set to the optical axis of the optical path correction optical system so that the center optical path of the projection light passes through the center of the screen vertically. An image projection method characterized by shifting the image.
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JP2008173162A (en) * 2007-01-16 2008-07-31 Daiichi Shokai Co Ltd Game machine

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