JP2009236957A - Rear-projection display device and game machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像が投影されるスクリーンの背面側に投影装置が設置された背面投射型表示装置に関する。 The present invention relates to a rear projection display device in which a projection device is installed on the rear side of a screen on which an image is projected.
従来から、投影像が投影されるスクリーンの背面側に投影装置を設置し、スクリーンの背面側から投影像を表示するリアプロジェクション装置が知られている。しかし、単にスクリーンの背面側に投影装置を設置して、スクリーンに投影像を投影しようとすると、スクリーンの背面側に大きなスペースを設ける必要があり、装置が大掛かりとなった。そこで、スクリーンの背面側下部に投影装置を設置して、スクリーンに斜め方向から投影光を照射して、投影装置とスクリーンとの間の背面側の距離を縮小したリアプロジェクション装置が実用化されている。しかし、この場合でも、スクリーンの下部に投影装置を設置することから、投影装置全体が縦方向に大きなスペースを必要とした。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rear projection apparatus is known in which a projection apparatus is installed on the back side of a screen on which a projection image is projected and the projection image is displayed from the back side of the screen. However, when a projection device is simply installed on the back side of the screen and a projection image is projected on the screen, it is necessary to provide a large space on the back side of the screen, which makes the device large. Therefore, a rear projection device has been put into practical use in which a projection device is installed in the lower part on the back side of the screen and the screen is irradiated with projection light from an oblique direction to reduce the distance on the back side between the projection device and the screen. Yes. However, even in this case, since the projection apparatus is installed below the screen, the entire projection apparatus requires a large space in the vertical direction.
特許文献1には、リアプロジェクション装置をよりコンパクトに構成するために、スクリーンの裏面側に平面鏡を設け、その平面鏡の裏面側にプロジェクタ装置を設置した構成が記載されている。
より具体的に、図5(特許文献1の図1)を用いて説明する。背面投射ディスプレイ装置52は、スクリーン部57と、このスクリーン部57の背面に設置した第1の反射面54と、第1の反射面54の背面側に設置した第3の反射面56と、スクリーン部57の下部背面に設置した第2の反射面55と、第3の反射面56の裏面に設置した小型のプロジェクタ装置51と、これらを収納する筐体とから構成されている。第3の反射面56の中心部には開口部53が形成されている。第1の反射面54は半透過型の反射面であり、光の入射角に応じて透過率が異なる。
This will be described more specifically with reference to FIG. 5 (FIG. 1 of Patent Document 1). The rear
プロジェクタ装置51から出射された投影光は、第3の反射面56の中央部に形成された開口部53を通過して、第1の反射面54の下部領域に照射される。第1の反射面54の下部領域で反射された投影光は、第2の反射面55で反射され、再び第1の反射面54のほぼ全面に照射される。第1の反射面54で再び反射した投影光は、第3の反射面56で反射され、スクリーン部17に照射されて、表示される。小型のプロジェクタ装置51からの投影光をこのように反射させて投影することにより、プロジェクタ装置51を極めて薄く構成できるとともに、光学収差のない投影光学系を構成することができる、というものである。
しかしながら、特許文献1の背面投射ディスプレイ装置52は、第1の反射面54に開口部53を設ける必要があること、第1の反射面54は投影光の入射角に応じて反射率が異なるように表面処理が施された特殊な構成であるため、製造コストが上昇する。また、第1の反射面54は半透過型の反射面であり、この半透過の反射面において投影光は2回反射されることから、投影光の光強度が大きく低下する。また、第1の反射面54の上半分の領域には、第2の反射面55から反射された投影光と、第3の反射面56から反射された投影光とが重なって照射される。また、第1の反射面54の下半分の領域には、開口部53から出射された投影光の3つの投影光が重なって照射される。そのため、重ねて照射される投影光はスクリーン部57では重なって表示され、投影像の画像品質が低下することになる。
However, in the rear
本発明においては上記課題を解決するために以下の手段を講じた。 In the present invention, the following means have been taken in order to solve the above problems.
請求項1に係る発明においては、スクリーンと、前記スクリーンの背面側に設けた第1の反射面と、前記第1の反射面の背面側に設けた投影装置と、前記投影装置から投影される投影光を導光する導光部とを備えた背面投射型表示装置であって、前記投影装置から投影された投影光は、前記導光部により前記第1の反射面の下側の端部を回り込むようにして前記第1の反射面に導光され、前記第1の反射面において反射され前記スクリーンに投影される背面投射型表示装置とした。
In the invention which concerns on
請求項2に係る発明においては、前記投影装置から投影された投影光は、前記導光部により前記第1の反射面の下側の端部を中心にして180°以上回り込むように導光されることを特徴とする請求項1に記載の背面投射型表示装置とした。
In the invention according to
請求項3に係る発明においては、前記導光部は、前記投影装置から投影された投影光を反射する第2の反射面と、前記第2の反射面から反射された投影光を前記第1の反射面に向けて反射する第3の反射面から構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の背面投射型表示装置とした。
According to a third aspect of the present invention, the light guide section includes a second reflection surface that reflects the projection light projected from the projection device, and the projection light that is reflected from the second reflection surface. The rear projection display device according to
請求項4に係る発明においては、前記導光部は、前記第2の反射面と前記第3の反射面との間に設置される第4の反射面を備え、前記投影装置から投影された投影光は、前記第2の反射面、前記第4の反射面、前記第3の反射面及び前記第1の反射面において順次反射して前記スクリーンに投影されることを特徴とする請求項3に記載の背面投射型表示装置とした。
In the invention which concerns on
請求項5に係る発明においては、請求項1〜4のいずれか1項に記載の背面投射型表示装置と、遊技領域に遊技部材が設置された遊技盤とを備え、前記遊技領域の全部又は一部が前記背面投射型表示装置のスクリーンにより構成されていることを特徴とする遊技機とした。
The invention according to
本発明に係る背面投射型表示装置は、スクリーンの背面側に第1の反射面を設け、第1の反射面の背面側に投影装置を設け、導光体により投影装置から投影された投影光を当該第1の反射面の下側の端部を回り込むようにして第1の反射面に導光する構成としている。これにより、スクリーンの奥行き方向とスクリーンの上下方向をコンパクトに構成することができるとともに、開口部を設けた反射面や、入射角度に応じて透過率が変化するような反射面を使用する必要がないので、低コストで構成することができ、投影面において投影像が重なることも無い、という利点を有する。 The rear projection display device according to the present invention is provided with a first reflection surface on the back side of the screen, a projection device on the back side of the first reflection surface, and projection light projected from the projection device by the light guide. Is guided to the first reflecting surface so as to wrap around the lower end of the first reflecting surface. As a result, the depth direction of the screen and the vertical direction of the screen can be configured in a compact manner, and it is necessary to use a reflective surface provided with an opening or a reflective surface whose transmittance varies depending on the incident angle. Therefore, there is an advantage that it can be configured at low cost and the projected images do not overlap on the projection surface.
また、投影装置から投影された投影光は、導光部により第1の反射面の下側の端部を中心にして180°以上回り込むように導光されるようにした。これにより、光路長を確保することができるので、画像のひずみの少ない投影像を投影することができる、という利点を有している。 Further, the projection light projected from the projection device is guided by the light guide portion so as to go around 180 ° or more around the lower end portion of the first reflection surface. Thereby, since the optical path length can be ensured, there is an advantage that a projected image with little distortion of the image can be projected.
また、導光部を、投影装置から投影された投影光を反射する第2の反射面と、当該第2の反射面から反射された投影光を第1の反射面に向けて反射する第3の反射面から構成した。これにより、部品点数を少なくして、軽量小型の背面投射型表示装置を構成することができる、という利点を有している。 In addition, the light guide unit reflects the projection light projected from the projection device, and the third reflection surface reflects the projection light reflected from the second reflection surface toward the first reflection surface. It consisted of a reflective surface. Thereby, it has the advantage that the number of parts can be reduced and a lightweight and small rear projection display device can be configured.
また、導光部は、第2の反射面と第3の反射面との間に設置される第4の反射面を備え、投影装置から投影された投影光は、第2の反射面、第4の反射面、第3の反射面及び第1の反射面において順次反射して前記スクリーンに投影されるようにした。これにより、投影装置からスクリーンまでの光路長を長くとることができるので、ひずみの少ない投影像を形成することができる、という利点を有している。
In addition, the light guide unit includes a fourth reflection surface installed between the second reflection surface and the third reflection surface, and the projection light projected from the projection device receives the second reflection surface, the second reflection surface, and the second reflection surface. The
また、上記背面投射型表示装置と、遊技領域に遊技部材が設置された遊技盤とを備え、遊技領域の全部又は一部を当該背面投射型表示装置のスクリーンにより構成した。これにより、遊技機の背面側と上下左右側をコンパクトに構成することができる、という利点を有する。遊技領域全部等に投影する場合などには、通常は変化しない背景を状況に応じて変化させられる効果がある。 Further, the rear projection display device and a game board in which game members are installed in the game area are provided, and all or a part of the game area is configured by the screen of the rear projection display device. Thereby, it has the advantage that the back side and the top, bottom, left, and right sides of the gaming machine can be configured compactly. When projecting onto the entire game area, etc., there is an effect that the background that does not normally change can be changed according to the situation.
以下、本発明の構成を、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る背面投射型表示装置1の断面構成図である。背面投射型表示装置1は、背面側から投影光を受光して表面側に表示するスクリーン5と、このスクリーン5の背面側に設けた第1の反射面3と、この第1の反射面3の背面側に設けた投影光を投影する投影装置2と、投影装置2から投影される投影光を、第1の反射面3の下端部Oを回り込むようにして第1の反射面3に投影光を導光する導光部4と、これらの部材を収納する筐体9とから構成されている。投影装置2から出射された投影光は、導光部4により第1の反射面3の下端部Oを回りこんで第1の反射面3に照射される。第1の反射面から反射した投影光が背面側からスクリーン5に投影される。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a rear
なお、スクリーン5は矩形状の形状であってもよいし、円形形状であってもよい。第1の反射面3は、スクリーン5と同様に、矩形形状であってよいし、円形形状であってもよい。導光部4は、図1に示すように、第2の反射面6及び第3の反射面7の2枚の反射面により構成してもよいし、更に多数の反射面により構成してもよい。
Note that the
このように、スクリーン5、第1の反射面3及び投影装置2を重なるように配置したので、背面投射型表示装置1を薄く形成することができる。また、投影装置2から投影された投影光は、第1の反射面3の下端部を回りこむようにして導光されるので、背面投射型表示装置1の高さを低く構成することができる。また、半透過型の反射面を使用しないので、光源からの光の利用効率を高くすることができる。また、開口部を形成した反射面や、入射角に応じて透過率が変化する反射面を使用する必要がないので、製造コストを低減させることができる。また、投影装置2から投影された投影光は、第1の反射面3の下端部を回り込んで第1の反射面3の表面に達するので、投影光の光路長を確保することができ、投影像のひずみを低減することができる。
Thus, since the
導光部4は第2の反射面6と第3の反射面7とから構成されている。投影装置2から投影された投影光は第2の反射面6により第3の反射面7に向けて反射され、更に、第3の反射面7から第1の反射面3に向けて反射される。このように、導光部4は、投影装置2から投影された投影光を、第1の反射面3の下端部Oを回り込むようにして第1の反射面3に導光する。
The
図2は、投影装置2から投影された投影光15及び各構成要素の配置を具体的に説明するための模式図である。まず、投影光15の光路について説明する。図2に示すように、投影装置2から投影された投影光15の2つの外縁光路P1、P2は、夫々第2の反射面6、第3の反射面7及び第1の反射面3により折り曲げられて、スクリーン5に到達する。例えば外縁光路P1は、第2の反射面6から第3の反射面7に向けて、スクリーン5の表面の略垂線方向であって、第1の反射面3の下端部Oの近傍を通過する。更に、外縁光路P1は、第3の反射面7から第1の反射面3に向けて、スクリーン5の表面近傍を通過する。また、外縁光路P2は、第2の反射面6から第3の反射面7の下端部近傍を通過し、第1の反射面3の下端部O近傍において折り曲げられる。つまり、2つの外縁光路P1、P2のいずれも、第1の反射面3の下端部Oの周囲を投影装置2から第1の反射面3に達するまでに180°以上回り込む。従って、投影装置2から投影される投影光15の全ては、導光部4により第1の反射面3の下端部Oを中心にして180°以上回転して回り込むように導光される。ここで、投影光15の回り込みの角度は、第1の反射面3の下端部Oを基準位置として、投影光15の進行方向が回転する回転角をいう。
FIG. 2 is a schematic diagram for specifically explaining the arrangement of the
次に、各構成要素の配置について説明する。第1の反射面3は、スクリーン5の背面側に設置され、スクリーン5と同程度の面積又はスクリーン5よりも大きな面積を備えている。第1の反射面3とスクリーン5の表面との間の傾斜角θ1は、角度30°〜40°に設定されている。第1の反射面3は、スクリーン5の一方の端部に近接し、他方の端部から離間するように設置されている。第3の反射面7とスクリーン5の表面との間の傾斜角θ2は、角度40°〜50°に設定されている。第3の反射面7の一方の端部はスクリーン5の他方の端部に近接し、第3の反射面7の他方の端部はスクリーン5及び第1の反射面3から離間するように設置されている。
Next, the arrangement of each component will be described. The first reflecting
投影装置2は、第1の反射面3の背面側に設置されている。投影装置2から投影される投影光15は、第1の反射面3の表面に対して略平行方向であり、スクリーン5から離間する方向に照射される。第2の反射面6は、第1の反射面3の表面を基準として、スクリーン5とは反対側に設置されている。第1の反射面3とスクリーン5の表面との間の傾斜角θ3は、傾斜角θ2から傾斜角θ1を差し引いた角度10°〜20°に設定されている。つまり、概ね傾斜角θ3=θ2−θ1の関係が成り立つように、スクリーン5、第1〜第3の反射面3、6、7が設置されている。第2の反射面6から第3の反射面7に向けて反射される投影光15は、スクリーン5の表面に対して概ね垂直方向となる。
The
なお、投影装置2として、液晶光弁素子やDMD(Digital Micromirror Device)素子を用いたプロジェクタを使用することができる。第1〜第3の反射面3、6、7として、平面型の反射面を使用することができる。また、平面型に代えて、凹面又は凸面からなる反射鏡を使用することができる。スクリーン5は透過光を散乱させる平面型の透過光散乱型を使用する。また、平面型に代えて曲面状の透過光散乱型を使用することができる。
Note that a projector using a liquid crystal light valve element or a DMD (Digital Micromirror Device) element can be used as the
図3は、本発明の他の実施形態に係る背面投射型表示装置1の模式的な構成図である。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a rear
図3に示すように、背面投射型表示装置1は、背面側から投影光を受光して表面側に表示するスクリーン5と、このスクリーン5の背面側に設けた第1の反射面3と、この第1の反射面3の背面側に設けた投影光を投影する投影装置2と、投影装置2から投影される投影光を、第1の反射面3の下端部Oを回り込むようにして第1の反射面3に投影光を導光する導光部4と、これらの部材を収納する筐体9とから構成されている。投影装置2から出射された投影光は、導光部4により第1の反射面3の下端部Oを回りこんで第1の反射面3に照射され、第1の反射面から反射した投影光が背面側からスクリーン5に投影される。
As shown in FIG. 3, the rear
導光部4は、第2の反射面6と、第4の反射面8と、第3の反射面7とから構成されている。投影装置2から投影された投影光は、第2の反射面6、第4の反射面8、第3の反射面7及び第1の反射面3の順に反射して、スクリーン5に投影される。本実施形態においても、導光部4において、投影装置2から投影された投影光は、第1の反射面3の下端部Oを回り込んで第1の反射面3に導光される。より具体的には、投影装置2から投影される投影光のすべては、導光部4により第1の反射面3の下端部Oを中心にして180°以上回転して回り込むように導光される。
The
図3に示される構成について、より具体的に説明する。第1の反射面3は、スクリーン5の背面側に設置され、スクリーン5と同程度の面積又はスクリーン5よりも大きな面積を備えている。第1の反射面3とスクリーン5の表面との間の傾斜角θ1は、角度30°〜40°に設定されている。第1の反射面3は、スクリーン5の一方の端部に近接し、他方の端部から離間するように設置されている。第3の反射面7とスクリーン5の表面との間の傾斜角θ2は、角度40°〜50°に設定されている。第3の反射面7の一方の端部はスクリーン5の他方の端部に近接し、第3の反射面7の他方の端部である下端部Oはスクリーン5及び第1の反射面3から離間するように設置されている。
The configuration shown in FIG. 3 will be described more specifically. The first reflecting
投影装置2から投影される投影光は、第1の反射面3の表面に対して略平行方向であり、スクリーン5から離間する方向に照射される。第2の反射面6は、第1の反射面3を基準として、スクリーン5とは反対側に設置されている。第1の反射面3とスクリーン5の表面との間の傾斜角θ3は、角度10°〜20°に設定されている。第4の反射面8は、一方の端部を第3の反射面7の端部に近接し、他方の端部を第2の反射面6に近接して設置されている。第4の反射面8と第3の反射面7とは略直交するように設置されている。言い換えると、第4の反射面8とスクリーン5の表面との間の傾斜角θ4は、角度40°〜50°に設定されている。
The projection light projected from the
このように、スクリーン5、第1の反射面3及び投影装置2を重なるように配置したので、背面投射型表示装置1を薄く形成することができる。特に、導光部4を構成する第2の反射面6の位置を、投影装置2に近接して設置することができる。そのため、上記図1に示した背面投射型表示装置1よりも奥行きを薄く構成することができる。また、投影装置2から投影された投影光は、第1の反射面3の下端部を回りこむようにして導光されるので、背面投射型表示装置1の高さを低く構成することができる。また、半透過型の反射面を使用しないので、光源からの光の利用効率を高くすることができる。また、開口部を形成した反射面や、入射角に応じて透過率が変化する反射面を使用する必要がないので、製造コストを低減させることができる。また、投影装置2から投影された投影光は、第1の反射面3の下端部を回り込んで第1の反射面3の表面に達するので、投影光の光路長を確保することができ、投影像のひずみを低減することができる。
Thus, since the
なお、以上説明した実施形態において、投影装置2の投影光の投影方向を第1の反射面3の表面に略平行としたが、これに限定されない。例えば、図1及び図2に示す実施形態において、投影装置2から投影される投影光を、スクリーン5の垂線方向であってスクリーン5とは反対方向に投影し、これを新たに設けた反射面により、第2の反射面6に反射させるようにしてもよい。この場合、図1に示す導光部4は、新たに設けた反射面と、第2の反射面6と、第3の反射面7により構成される。また、図3に示す導光部4は、新たに設けた反射面と、第2の反射面6と、第4の反射面8と、第3の反射面7により構成される。この構成では、投影装置2から投影される投影光は、導光部4により第1の反射面3の端部を270°以上回り込むようにして第1の反射面3に導光される。これにより、光路長をより長く確保することができるので、投影像の歪みをより低減することができる。
In the embodiment described above, the projection direction of the projection light of the
図4は、本発明の実施形態に係る遊技機10を表す構成図である。図4(a)が遊技機10の模式的な縦断面図であり、図4(b)が模式的な正面図である。遊技機10は、正面から見て、操作盤12と遊技盤13が設置されている。遊技盤13には遊技領域11が構成され、遊技領域11には演出効果を出力する演出部や遊技玉の落下を規制する釘等が設置されている。遊技領域11の遊技盤13は、背面からの投影光を表面側に散乱するスクリーン5により構成されている。
FIG. 4 is a configuration diagram showing the
遊技機10の筐体9内には、背面投射型表示装置1が収納されている。背面投射型表示装置1は、投影装置2と、導光部4と、第1の反射面3と、遊技盤13の一部又は全部を構成するスクリーン5が含まれている。第1の反射面3はスクリーン5の背面側に設けられ、投影装置2は第1の反射面3の背面側に設けられている。投影装置2から投影された投影光は、導光部4により第1の反射面3の端部を回り込むようにして第1の反射面3に導光される。
The rear
これにより、背面投射型表示装置1を収納した場合でも、奥行きが浅く、高さの低い小型の遊技機10を構成することができる。また、投影光を反射させるための反射面として半透過型を使用する必要がないので、光の利用効率を高くすることができる。また、投影光を反射させるための反射面として、開口部や角度依存性を付与する必要がないので、コストを低減することができる。また、投影装置2はビディオ映像や画像を表示できるので、演出効果の高い遊技機を構成することができる。なお、図4において、導光部4を第2の反射面6と第3の反射面7により構成したが、これに限定されず、更に多数の反射面を使用することができる。
Thereby, even when the rear
1 背面投射型表示装置
2 投影装置
3 第1の反射面
4 導光部
5 スクリーン
6 第2の反射面
7 第3の反射面
8 第4の反射面
9 筐体
10 遊技機
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記投影装置から投影された投影光は、前記導光部により前記第1の反射面の下側の端部を回り込むようにして前記第1の反射面に導光され、前記第1の反射面において反射され前記スクリーンに投影される背面投射型表示装置。 A screen, a first reflecting surface provided on the back side of the screen, a projection device provided on the back side of the first reflecting surface, and a light guide unit for guiding projection light projected from the projection device A rear projection display device comprising:
The projection light projected from the projection device is guided by the light guide unit to the first reflection surface so as to wrap around the lower end of the first reflection surface, and the first reflection surface. A rear projection display device that is reflected and projected onto the screen.
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