JP2019139176A - 導光板、発光装置、表示装置及び遊技機 - Google Patents

導光板、発光装置、表示装置及び遊技機 Download PDF

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Abstract

【課題】光源からの光の入射面から該入射面に対向する対向面に向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る導光板、発光装置、表示装置及び遊技機を提供する。【解決手段】導光板10Aは、視差による立体画像SIを表示させる。光源4からの光が側面11aを介して入射され、かつ内部を全反射されながら導光される該光を反射して出射面11cから出射させる傾斜面12aを有する複数の偏向部12を側面11aに平行な行毎に備えている。各行に配された複数の偏向部12における各傾斜面12aは、同一の行内では全て同じ向きとなっている。側面11aからの距離に応じて各行の傾斜面12aの向きが変化するようになっている。【選択図】図1

Description

本開示は、視差による立体画像を表示させる導光板、発光装置、表示装置及び遊技機に関するものである。
従来、導光板を用いて視差に基づく立体画像を表示可能とする発光装置が知られている。例えば、特許文献1では、導光板は、側面から入射した第1光源からの光を反射させる第1反射パターンを備えており、反射光を出射面から出射する。出射面は、該出射面を観測する観測者の一方の目に向けて第1出射光を出射する第1地点と、他方の目に向けて第2出射光を出射する第2地点とを含む。また、第1地点と一方の目の中心を通る直線と、第2地点と他方の目の中心を通る直線とは交差する。これにより、視差による立体画像が表示可能となっている。
特開2015−87769号公報(2015年5月7日公開)
しかしながら、従来の特許文献1に開示された導光体及び発光装置においては、光源の入射面からこの入射面に対向する対向面に向かう直線的な立体画像しか表示できないという問題点を有している。
本開示の一態様は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、光源からの光の入射面から該入射面に対向する対向面に向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る導光板、発光装置、表示装置及び遊技機を提供することにある。
本開示の一態様における導光板は、前記の課題を解決するために、視差による立体画像を表示させる導光板において、光源からの光が入射面を介して入射され、かつ内部を全反射されながら導光される該光を反射して出射面から出射させる反射面を有する複数の偏向部を前記入射面に平行な行毎に備えており、前記各行に配された複数の偏向部における各反射面は、同一の行内では全て同じ向きとなっており、かつ前記入射面からの距離に応じて各行の反射面の向きが変化するようになっていることを特徴としている。
従来、この種の導光板では、入射面に平行な各行における複数の偏向部の反射面の向きが、全ての行においていずれも入射面に平行となっていた。その結果、視差による立体画像の表示においては、入射面から該入射面の対向面に向かう方向において直線として表示させることしかできなかった。
そこで、本開示の一態様における導光板では、各行に配された複数の偏向部における各反射面は、同一の行内では全て同じ向きとなっており、かつ入射面からの距離に応じて各行の反射面の向きが変化するようになっている。
この結果、視差による立体画像の表示においては、入射面から該入射面の対向面に向かう方向において曲線又は折曲線を表示させることが可能となる。
したがって、光源からの光の入射面から該入射面に対向する対向面に向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る導光板を提供することができる。
本開示の一態様における導光板では、前記各行に配された複数の偏向部における各反射面の向きである、前記入射面に対する角度は、前記入射面からの距離に応じて、連続して逐次的に大きく又は小さくなるように変化するとすることができる。
これにより、複数の偏向部における反射面の向きである、前記入射面に対する角度は、視差による立体画像の結像位置を前記入射面から該入射面の対向面に向かって行毎に連続して逐次的に大きく又は小さくなるように変化する。
この結果、光源からの光の入射面から該入射面に対向する対向面に向かう曲線を具体的に立体表示し得る導光板を提供することができる。
本開示の一態様における導光板では、前記各行に配された複数の偏向部における各反射面の向きである、前記入射面に対する角度は、前記入射面からの距離に応じて、不連続に変化するとすることができる。
これにより、例えば、複数の偏向部における反射面の向きが、視差による立体画像の結像位置を前記入射面から該入射面の対向面に向かって数行に亘って連続的に同じとした場合には、直線の立体画像を表示させることができる。次いで、各行に配された複数の偏向部における各反射面の向きである、入射面に対する角度を、入射面からの距離に応じて、不連続に大きく又は小さくなるように変化させて、数行に亘って連続的に同じとした場合には、前記直線が、急に方向を変化させた後、直線の立体画像を表示させることができる。この結果、例えば稲妻線等の折曲線となる立体画像を表示させることが可能となる。
本開示の一態様における発光装置は、前記導光板と、前記導光板の入射面に平行に配された複数の光源とを備えていることを特徴としている。
前記構成によれば、光源からの光の入射面から該入射面に対向する対向面に向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る発光装置を実現することができる。
本開示の一態様における発光装置は、前記光源と前記導光板との間に配置された光学部材をさらに備え、前記光学部材は、前記光源から出射された光を集光して、前記導光板に入射させるとすることができる。
これにより、光学部材によって集光された光が導光板に入射する。このような光を偏向部によって反射した場合、視差による交点が出射面に対して観測者側に位置するような角度範囲で光を出射させることができる。この結果、飛び出し感のある立体表示を好適に行うことができる。
本開示の一態様における発光装置では、前記光源は、前記導光板の入射面に沿って配された第1光源と、前記導光板の入射面及び出射面に直交する側面に沿って配された第2光源とを含み、前記導光板は、前記第1光源からの光を反射させる前記偏向部と、前記第2光源からの光を反射させる第2光源用偏向部とを含むと共に、前記第1光源の発光及び第2光源の発光はそれぞれ互いに影響されることなく、前記第1光源の発光により偏向部に対応する立体画像を表示し、第2光源により第2光源用偏向部に対応する立体画像を表示するとすることができる。
これにより、第1光源の発光及び第2光源の発光はそれぞれ互いに影響されることなく、第1光源の発光により偏向部に対応する立体画像を表示し、第2光源により第2光源用偏向部に対応する立体画像を表示する。この結果、例えば、立体画像の位置が出射面に対して観測者とは反対側に位置する場合、第2光源用偏向部に対応する立体画像に対して偏向部に対応する立体画像がさらに奥側にあるように観測者に観測させることができる。
したがって、第2偏向部に対応する立体画像が浮遊したような浮遊感のある立体表示を行うことが可能となる。
本開示の一態様における発光装置は、前記光源と前記導光板との間に配置されたマスク部材をさらに備え、前記マスク部材は、前記光源から出射された光を通過させる少なくとも1つのスリットを有していることが好ましい。
これにより、マスク部材のスリットを通過した光が導光板の入射面から入射するため、入射する光の幅を狭くすることが可能となる。この結果、より細い線で構成された立体画像を立体表示することができる。
本開示の一態様における発光装置は、前記光源が配置された前記入射面と対向する前記導光板の対向側面に配置された反射部材をさらに備え、前記反射部材は、前記光源からの光のうち、前記導光板を導光して前記対向側面に到達した光を前記入射面側へ反射することが好ましい。
これにより、光源からの光のうち偏向部によって反射されずに導光板の対向側面に到達した光を、反射部材によって反射して、再び偏向部へ向かわせることができる。この結果、光源から出射されて対向側面に到達した光を出射面から出射することが可能となるため、光の利用効率を高めることができる。
本開示の一態様における表示装置は、前記発光装置を備えていることを特徴としている。
前記構成によれば、光源からの光の入射面から該入射面に対向する対向面に向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る発光装置を備えた表示装置を提供することができる。
本開示の一態様における表示装置は、前記発光装置における光源の発光タイミング、及び互いに異なる色を発光する複数の光源の切り換え制御の少なくとも1つを制御する制御部を備えていることが好ましい。
これにより、表示装置において、突然、曲線又は折曲線を立体表示させたり、曲線又は折曲線の色を変えたりする演出を行わせることが可能となる。
本開示の一態様における遊技機は、表示装置を備えていることを特徴としている。
前記構成によれば、光源からの光の入射面から該入射面に対向する対向面に向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る表示装置を備えた遊技機を提供することができる。
本開示の一態様によれば、光源からの光の入射面から該入射面に対向する対向面に向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る導光板、発光装置、表示装置及び遊技機を提供するという効果を奏する。
(a)は本実施の形態1における発光装置の構成を示す平面図であり、(b)は前記発光装置の構成を示す断面図である。 前記発光装置を備えた遊技機及び表示装置を示す斜視図である。 前記発光装置に備えられた導光板に導光される光の経路を示す断面図である。 (a)〜(d)は、前記導光板に形成された偏向部の形状の一例を示す断面図である。 前記発光装置における導光板の出射面から出射される出射光の指向性を説明するための斜視図である。 前記発光装置における視差に基づく立体表示の原理を示すものであって、第1地点及び観測者の一方の目の中心を通る直線と、第2地点及び観測者の他方の目の中心を通る直線とが交差する交点を複数示す斜視図である。 折曲線を立体表示させる場合の導光板における1つの折曲線に関係する偏向部のみについての向きの変化を示す平面図である。 前記発光装置における視差に基づく立体表示の一例としての折曲線である稲妻線を示す斜視図である。 (a)は発光装置における導光板について、偏向部の向きが変化した場合の出射面から出射される出射光の指向性の変化を示す斜視図であり、(b)はその平面図であり、(c)は発光装置における立体画像が見える奥行方向の位置を示す断面図である。 (a)は発光装置において、S字の曲線を立体表示させる場合の導光板における全偏向部の向きの変化を示す平面図であり、(b)はS字の曲線を立体表示させる場合の導光板におけるS字に関係する偏向部のみについての向きの変化を示す平面図である。 本実施の形態2における発光装置の構成を示す斜視図である。 本実施の形態3における発光装置の構成を示す斜視図である。 (a)は前記発光装置の導光板に形成された第2偏向部の形状を説明するための斜視図であり、(b)はその平面図であり、(c)はその側面図である。 本実施の形態4における発光装置の構成を示す斜視図である。 前記発光装置におけるマスクの構成を示す正面図である。 本実施の形態5における発光装置の構成を示す斜視図である。 前記発光装置の発光状態の一例を示す斜視図である。 (a)は参考形態の発光装置における導光板の出射面から出射される出射光の指向性を示す斜視図であり、(b)は参考形態の発光装置における導光板について、偏向部の向きが入射面に平行である場合には直線からなる立体画像が表示されることを示すと共に、入射面からの距離が長い程、左右の両側からの光が減少することを示す平面図であり、(c)は参考形態の発光装置における立体画像が見える奥行方向の位置を示す断面図である。 参考形態の発光装置における視差に基づく立体表示の出射光の出射角度と奥行き感との関係を説明するための斜視図である。 参考形態の発光装置における視差に基づく立体表示の一例を示す平面図である。
以下、本開示の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。
(適用例)
まず、図1の(a)(b)に基づいて、本開示が適用される場面の一例について説明する。図1の(a)は、本開示の一態様における発光装置3Aの構成を示す平面図である。図1の(b)は、発光装置3Aの構成を示す断面図である。
図1の(a)(b)に示すように、本開示における発光装置3Aは、導光板10Aと、導光板10Aの側面11aに平行に配された複数の光源4とを備えている。尚、側面11aは、本開示の入射面として機能する。
そして、導光板10Aは、視差による立体画像SIを表示させる。導光板10Aは、光源4からの光が側面11aを介して入射され、かつ内部を全反射されながら導光される光を反射して出射面11cから出射させる傾斜面12aを有する複数の偏向部12を側面11aに平行な行毎に備えており、各行に配された複数の偏向部12における各傾斜面12aは、同一の行内では全て同じ向きとなっており、かつ側面11aからの距離に応じて各行の傾斜面12aの向きが変化するようになっている。尚、傾斜面12aは反射面として機能する。
この結果、視差による立体画像SIの表示においては、側面11aから該側面11aに対する対向面に向かう方向において曲線又は折曲線を表示させることが可能となる。
したがって、側面11aから該側面11aに対向する側面11bに向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る導光板10A及び発光装置3Aを提供することができる。
また、本開示における表示装置2は発光装置3Aを備えていると共に、本開示における遊技機1は、表示装置2を備えている。したがって、側面11aから該側面11aに対向する側面11bに向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る導光板10A、発光装置3Aを備えた表示装置2及び遊技機1を提供することができる。
(構成例)
〔実施の形態1〕
本開示の実施の形態1について、図1〜図10に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施の形態における発光装置3Aを備えた遊技機1の構成について、図2に基づいて説明する。図2は、本実施の形態の発光装置3Aを備えた遊技機1及び表示装置2を示す斜視図である。
図2に示すように、遊技機1としての例えばパチンコ機やパチスロ機には、表示装置2が設けられている。表示装置2は、遊技機1の中央部付近に配置された例えば液晶表示装置を含んでいると共に、本実施の形態では、特に、導光板10Aを備えた発光装置3Aを含んでいる。本実施の形態の発光装置3Aは、例えば、大当りを示す演出画像や大当りの期待度を示す演出画像等、各種演出のための画像表示2aを行うものとなっている。具体的には、本実施の形態の発光装置3Aは、表示装置2の画像表示2aとして、図や絵柄等の立体画像SIを立体的に表示するものとなっている。尚、立体画像SIを表示させるか否かの制御、所定のタイミングで点灯させる光源4を切り換える制御、又は互いに異なる色を発光する複数の光源4の切り換えを所定のタイミングで行う制御等の制御は、表示装置2に設けられた図示しない制御部が行うようになっている。
(発光装置の構成)
図1の(a)(b)に基づいて、本実施の形態における発光装置3Aの構成について説明する。図1の(a)は、本実施の形態における発光装置3Aの構成を示す平面図である。図1の(b)は、発光装置3Aの構成を示す断面図である。
図1の(a)(b)に示すように、本実施の形態の発光装置3Aは、複数の光源4と導光板10Aとを備えている。
光源4は、導光板10Aに光を出射する発光素子である。光源4としては点光源であることが好ましく、例えば、LED(Light Emitting Diode)を好適に利用することができる。ただし、LEDの他、蛍光灯等の他の光源を利用してもよい。
本実施の形態では、光源4は、導光板10Aの入射面としての一つの側面11aに沿って複数配置されている。ただし、側面11aに沿って配置される光源4の数は、1つであってもよい。また、光源4は、側面11aに対向する側面11bに配置されていてもよい。
導光板10Aは、側面11aから入射した光源4からの光を出射面11cと下面11dとの間で全反射させて導光し、出射面11cから出射する導光材である。導光板10Aは、光を全反射する材料(例えば、アクリル樹脂等)からなる透明性を有する直方体の板状の部材である。ただし、導光板10Aは直方体の平面で構成された形状に限られず、円形若しくは多角形の平面であってよく、又は板が可撓性を有していてもよい。
導光板10Aには、出射面11cと対向する下面11dに、側面11aから入射した光を正反射させる偏向部12が複数形成されている。偏向部12は、光の入射方向に対して略垂直に伸びるV溝構造であり、該入射方向に複数列が並んで形成されている。尚、図面では、説明の便宜上、導光板10Aに形成される偏向部12の数を実際の数よりも減じて図示している。
偏向部12は、側面11aから入射した光源4からの光を出射面11cに向けて反射する反射面としての傾斜面12aを有している。本実施の形態では、側面11aから入射した光源4からの光を反射するために、偏向部12は、側面11aに対応した傾斜面12aを有している。尚、側面11bにも光源4が配されている場合には、側面11bの光源4に対応した傾斜面12aが形成される。
本実施の形態の発光装置3Aでは、偏向部12は、表示した立体画像SIが観測者によって立体的に知覚されるように、出射面11c上の所定の地点から、所定の指向性を有する光が出射されるように傾斜面12aの角度等が調整されている。尚、偏向部12及び出射面11cから出射される光の指向性については後述する。
次に、図3及び図4に基づいて、偏向部12の詳細について説明する。図3は、発光装置3Aに備えられた導光板10Aにて導光される光の経路を示す断面図である。尚、図3は、側面11aから入射した光を偏向部12によって反射させる場合を示している。図4の(a)〜(d)は、導光板10Aに形成された偏向部12の形状の一例を示す断面図である。図4の(a)〜(d)の上段は偏向部12の平面図を示し、下段は偏向部12の断面図を示している。
図3に示すように、偏向部12は、側面11aから入射した光源4からの光を傾斜面12aによって出射面11cへ向けて正反射させる。傾斜面12aによって正反射された光は、出射面11cから強い指向性を有する出射光Lとして出射される。
図4の(a)に示すように、本実施の形態では、側面11aから入射した光源4からの光を反射するために、偏向部12は、傾斜面12aを有する形状としている。しかしながら、偏向部12の断面形状及び傾斜面12aの向きは、光源4の配置位置、表示する立体画像SIの種類、及び観測地点(出射面11cに対する観測者の距離及び角度)等に応じて適宜変更可能である。
ここで、図4の(a)では、光源4が導光板10Aの両方の側面11a・11bに配置されている場合を考慮して、偏向部12は、両側の側面11a・11bに対応するように両側に傾斜面12a・12aを有している。しかし、例えば、光源4が導光板10Aの一方の側面11aにのみ配置されている場合に、図4の(b)に示すように、偏向部12は、側面11a側にのみ傾斜面12aを有する断面形状とすることができる。
また、図4の(c)に示すように、偏向部12は、直線的な形状ではなく、曲線的な形状に形成されていてもよい。これにより、多様な立体画像SIを表示することができる。
さらに、図4の(d)に示すように、光源4が導光板10Aの一方の側面11bにのみ配置されている場合、図4の(d)に示すように、偏向部12は、側面11b側にのみ傾斜面12aを有する断面形状であってもよい。
隣り合う偏向部12の間隔は、人の目で偏向部12が形成されていることを判別できない程度であることが好ましく、例えば、約300μmである。偏向部12の間隔が広すぎると、表示される立体画像SIが断片的となり、観測者が立体画像SIを立体視し難くなる。
尚、本実施の形態では、導光板10Aの下面11dを切削した凹部(溝)状の偏向部12を形成しているが、偏向部12はこの構成に限定されない。例えば、導光板10Aの下面11dから突出した凸状の偏向部12を形成してもよい。或いは、偏向部12は、他の反射部材によって形成されていてもよい。
(出射面から出射される光による視差に基づく立体表示の原理)
次に、図5、図6及び図18の(a)(b)(c)〜図19に基づいて、導光板10Aの出射面11cから出射される光の指向性及び立体表示の原理について説明する。図5は、発光装置3Aにおける導光板10Aの出射面11cから出射される出射光の指向性を説明するための斜視図である。図6は発光装置3Aにおける視差に基づく立体表示の原理を示すものであって、第1地点及び観測者の一方の目の中心を通る直線と、第2地点及び観測者の他方の目の中心を通る直線とが交差する交点を示す斜視図である。図18の(a)は、参考形態の発光装置における発光状態の一例を示す斜視図である。図18の(b)は、参考形態の発光装置における偏向部の向きと直線からなる立体画像を示す平面図である。図18の(c)は、参考形態の発光装置における立体画像の奥行を示す断面図である。図19は、参考形態の発光装置における視差に基づく立体表示の一例を示す平面図である。
図5に示すように、導光板10Aの出射面11cの第1地点P1から出射される第1出射光L1は、所定の観測地点に位置する観測者の一方の目E1及びその近傍に照射される角度範囲で出射される。一方、出射面11cの第2地点P2から出射される第2出射光L2が同観測者の他方の目E2及びその近傍に照射される角度範囲で出射される。
すなわち、第1地点P1から出射される第1出射光L1は、観測者の一方の目E1によって視認されるが、他方の目E2によって視認されないか、又は一方の目E1によって視認される光量に比べて他方の目E2によって視認される光量が非常に小さい。この結果、第1出射光L1は指向性を有する。
一方、第2地点P2からの第2出射光L2は、観測者の他方の目E2によって視認されるが、一方の目E1によって視認されないか、又は他方の目E2によって視認される光量に比べて一方の目E1によって視認される光量が非常に小さい。この結果、第2出射光L2は指向性を有する。
尚、第1地点P1から出射される第1出射光L1の角度範囲(指向性)、及び第2地点P2から出射される第2出射光L2の角度範囲(指向性)は、観測地点における出射面11cに対する観測者の距離及び角度に基づいて、適宜設定される。
次に、図6に示すように、第1地点P1及び一方の目E1の中心つまり瞳孔・水晶体を通る直線と、第2地点P2及び他方の目E2の中心を通る直線とは、交点Cで交差する。換言すると、第1地点P1から出射された第1出射光L1のうち、観測者の一方の目E1によって視認された光の光軸と、第2地点P2から出射された第2出射光L2のうち、観測者の他方の目E2によって視認された光の光軸とは、交点Cで交差している。そのため、観測者は交点Cに発光点が存在しているように錯覚する。
交点Cが出射面11cに対して観測者側に位置する場合、観測者には発光点が出射面11cから飛び出して見える。一方、交点Cが出射面11cに対して観測者と反対側に位置する場合、観測者には発光点が出射面11cよりも奥側にあるように見える。本実施の形態では、交点Cは、例えば、出射面11cに対して観測者と反対側に位置の下面11dの下方に位置しているため、観測者は奥行き感を知覚することになる。
このように、第1出射光L1が観測者の一方の目E1及びその近傍に向かう角度範囲で出射され、かつ第2出射光L2が同観測者の他方の目E2及びその近傍に向かう角度範囲で出射されると共に、第1出射光L1の光軸と、第2出射光L2の前記光軸とが交点Cを有する場合、観測者は交点Cに発光点が存在しているように錯覚する。そのため、このような交点Cを複数の交点C1・C2…となるように連続する点の集合として形成させることによって、観測者は例えば直線となる立体的な立体画像SIを知覚することができる。
具体的には、図18の(a)(b)に示すように、光源4からの光の入射面である側面11aに平行であって該側面11aから最も近い行の複数の偏向部12によって交点C1に光が集結しているように見える。また、光源4からの光の入射面である側面11aに平行であって該側面11aから次の行の複数の偏向部12によって交点C2に光が集結しているように見える。以下、これを側面11aから最も遠い複数の偏向部12による交点Cnまで繰り返すことによって、交点C1〜Cnを形成し、これによって、交点C1〜Cnが連続した直線となる立体的な立体画像SIを知覚することができる。
ここで、表示される立体画像SIの奥行き感つまり導光板10Aの下面11dからどの位離れた位置に交点Cが存在するかについては、偏向部12による反射角度を変更することによって設計が可能である。具体的には、図19に示すように、例えば、第1地点P1及び一方の目E1の中心を通る直線と、第2地点P2及び他方の目E2の中心を通る直線とがなす角度θを大きくすることにより、表示する立体画像SIの奥行き感が小さくなる。つまり、交点Cの位置は下面11dに近づく。そのため、奥行き感があるように表示したい立体画像SIについては角度θが小さくなるように、対応する偏向部12による反射角度を変更すればよい。このように、偏向部12の傾斜面12aの傾斜角度を適宜調整して表示する立体画像SIの奥行き感を調整することが可能である。
尚、光源4が配置されている側面11aから等距離にある複数の偏向部12における傾斜面12aの傾斜角度は一定となっている。このため、前記図18の(b)に示すように、実際には、偏向部12の配置位置が光源4からの光の光軸から離れるに従って、光源4からの光を反射させる方向と、導光板10の法線方向とのなす角度が大きくなる。また、偏向部12の配置位置が光源4からの光の光軸との距離が同じであれば、偏向部12の配置位置が側面11aに近いほど、光源4からの光を反射させる方向と、導光板10の法線方向とのなす角度が大きくなる。
したがって、観測者の左右の目に入る光は、側面11aに近い位置に配置されている偏向部12からは、導光板10の法線方向とのなす角度が大きくなり、側面11aに遠い位置に配置されている偏向部12からは、導光板10の法線方向とのなす角度が小さくなる。ここで、観測者の左右の目に入る光が導光板10の法線方向とのなす角度が大きい場合には、図18の(c)に示すように、結像位置である交点C1は導光板10Aの下面11dの近くに存在するように見える。一方、観測者の左右の目に入る光が導光板10の法線方向とのなす角度が小さい場合には、図18の(c)に示すように、結像位置である交点Cnは導光板10Aの下面11dの遠くに存在するように見える。
(曲線又は折曲線を立体表示させるための構成)
本実施の形態の導光板10A及び発光装置3Aによって、曲線又は折曲線を立体表示させるための構成について、図1の(a)(b)、図7、図8及び図20に基づいて説明する。図7は、折曲線を立体表示させる場合の導光板10Aにおける1つの折曲線に関係する偏向部12のみについての向きの変化を示す平面図である。図8は、発光装置3Aにおける視差に基づく立体表示の一例としての折曲線である稲妻線を示す斜視図である。図20は、参考形態の発光装置における視差に基づく立体表示の一例を示す平面図である。
前述した図18の(b)においては、複数の偏向部12における反射面の向きを、側面11aからの直線距離が変化しても同じに形成している。詳細には、複数の偏向部12の向きは全て側面11aと平行になっている。この結果、表示される立体の立体画像SIは、側面11aから側面11bに向かう直線となる。具体的には、図20に示すように、図19において上下に延びる光のラインが立体表示される。尚、図20においては、左右に延びる複数の光のラインが立体表示されており、この複数の光のラインは、側面11aに配置された光源4の数に対応している。
しかしながら、単なる直線の立体画像SIでは、面白さに欠ける。そこで、本実施の形態の発光装置3Aの導光板10Aでは、図1の(a)(b)に示すように、光源4からの光が入射面としての側面11aを介して入射され、かつ内部を全反射されながら導光される光を反射して出射面11cから出射させる反射面としての傾斜面12aを有する複数の偏向部12を側面11bに平行な行毎に備えており、各行に配された複数の偏向部12における各傾斜面12aは、同一の行内では全て同じ向きとなっており、かつ側面11bからの距離に応じて各行の傾斜面12aの向きが変化するようになっている。尚、行の間隔は必ずしも互いに等しくなくてもよいと共に、各行において偏向部12が側面11aの或る1点に垂直な方向にそれぞれ直線的に並んでいる必要もない。
具体的には、本実施の形態の導光板10Aでは、各行に配された複数の偏向部12における各傾斜面12aの向きである、側面11bに対する角度αは、側面11bからの距離に応じて、不連続に変化するようになっている。例えば、図1の(a)においては、偏向部12の各傾斜面12aの向きである、側面11bに対する角度αである第1角度α1は第1行〜第6行までは略同じか又は徐々に変化しているが、第7行は側面11bに対する角度αは第1角度α1とは急激に異なる第2角度α2となっている。つまり、第1行〜第6行までは第1角度α1が連続的に略同じか又は徐々に変化しているのに対して、第6行と第7行との間では、偏向部12の各傾斜面12aの向きである第1角度α1から、第7行以降の偏向部12の各傾斜面12aの向きである第2角度α2に急に変化しており、両者は不連続に変化している。
尚、図7に示すように、折曲線の立体画像SI上に存在する各偏向部12の傾斜面12aは、光源4の位置を向いている。詳細には、視差によって、少なくともそのように見える。
導光板10Aの偏向部12がこのように配されていることによって、図8に示すように、稲妻線等の折曲線の立体画像SIを表示することが可能となる。尚、各偏向部12の傾斜面12aによる個々の立体画像SIは、傾斜面12aに垂直な結像位置に現れる。
ここで、偏向部12の向きが変化した場合の出射面11cから出射される出射光の指向性の変化について、図9の(a)(b)(c)に基づいて説明する。図9の(a)は、発光装置3Aにおける導光板10Aについて、偏向部12の向きが変化した場合の出射面11cから出射される出射光の指向性の変化を示す斜視図である。図9の(b)は、発光装置3Aにおける導光板10Aについて、偏向部12の向きが変化した場合の出射面11cから出射される出射光の指向性の変化を示す平面図である。図9の(c)は、発光装置3Aにおける立体画像SIが見える奥行方向の位置を示す断面図である。
前記図18の(b)に示すように、偏向部12の向きが、側面11bに平行である場合には、側面11bに垂直な立体画像SIが表示される。しかし、図9の(a)(b)(c)に示すように、偏向部12の向きが、側面11bに平行でない場合には、前記直線に対して左右方向に移動した点P1及び点P2、並びに点P1n及び点P2nから光が出射され、その結果点C1及び点Cnに立体画像SIされるように見える。この結果、偏向部12の向きによって、交点位置が横方向つまり側面11bに平行な方向に変化する。したがって、立体画像SIの線が曲がっているように見せることができるものとなる。
ところで、前述した説明では、立体画像SIとして稲妻線等の折曲線の表示方法について説明した。しかし、本実施の形態の発光装置3Aでは、折曲線だけではなく、曲線の立体画像SIも表示することが可能である。
図10の(a)(b)に基づいて、曲線の立体画像SIを表示する方法について説明する。尚、以下の説明では、曲線としてのS字線の立体画像SIを表示する方法について説明する。図10の(a)は、発光装置3Aにおいて、S字の曲線を立体表示させる場合の導光板10Aにおける全ての偏向部12の向きの変化を示す平面図である。図10の(b)は、S字の曲線を立体表示させる場合の導光板10AにおけるS字に関係する偏向部12のみについての向きの変化を示す平面図である。
図10の(a)(b)に示すように、S字の曲線を立体表示させる場合には、各行に配された複数の偏向部12における前記各傾斜面12aの向きである、側面11aに対する角度αは、側面11aからの距離に応じて、連続して逐次的に大きく又は小さくなるように変化する。これにより、光源4からの光の側面11aから該側面11aに対向する側面11bに向かう曲線を具体的に立体表示し得る導光板10Aを提供することができる。
すなわち、本実施の形態では、偏向部12の向きが側面11aから側面11bに向かう方向に直交する方向において連続して変化した場合には、立体画像SIは曲線となる。一方、偏向部12の向きが側面11aから側面11bに向かう方向に直交する方向において不連続に変化した場合には、立体画像SIは折曲線となる。
尚、図10の(a)(b)においても、曲線の立体画像SI上に存在する各偏向部12の傾斜面12aは、光源4の位置を向いている。詳細には、視差によって、少なくともそのように見える。
以上のように、本実施の形態に係る発光装置3Aは、導光板10Aと、導光板10Aの側面11aに平行に配された複数の光源4とを備えている。そして、導光板10Aは、視差による立体画像SIを表示させる。導光板10Aは、光源4からの光が入射面としての側面11aを介して入射され、かつ内部を全反射されながら導光される光を反射して出射面11cから出射させる傾斜面12aを有する複数の偏向部12を側面11aに平行な行毎に備えている。各行に配された複数の偏向部12における各傾斜面12aは、同一の行内では全て同じ向きとなっており、かつ側面11aからの距離に応じて各行の傾斜面12aの向きが変化するようになっている。
この結果、視差による立体画像SIの表示においては、側面11aから該側面11aに対する対向面に向かう方向において曲線又は折曲線を表示させることが可能となる。
したがって、側面11aから該側面11aに対向する側面11bに向かう曲線又は折曲線を立体表示し得る導光板10A及び発光装置3Aを提供することができる。
また、本実施の形態における導光板10Aは、各行に配された複数の偏向部12における各傾斜面12aの向きである、側面11aに対する角度αは、側面11aからの距離に応じて、連続して逐次的に大きく又は小さくなるように変化する。
これにより、光源4からの光の側面11aから該側面11aに対向する側面11bに向かう曲線を具体的に立体表示し得る導光板10Aを提供することができる。
また、本実施の形態における導光板10Aでは、各行に配された複数の偏向部12における各傾斜面12aの向きである、側面11aに対する角度αは、側面11aからの距離に応じて、不連続に変化するとすることができる。
これにより、例えば、複数の偏向部12における傾斜面12aの向きが、視差による立体画像SIの結像位置を側面11aから側面11bに向かって数行に亘って連続的に同じとした場合には、直線の立体画像SIを表示させることができる。次いで、各行に配された複数の偏向部12における各傾斜面12aの向きである、側面11aに対する角度αを、側面11aからの距離に応じて、不連続に変化させて、数行に亘って連続的に同じとした場合には、前記直線が、急に方向を変化させた後、直線の立体画像SIを表示させることができる。この結果、例えば稲妻線等の折曲線となる立体画像SIを表示させることが可能となる。
また、本実施の形態における表示装置2は発光装置3Aを備えていると共に、発光装置3Aにおける光源4の発光タイミング、及び互いに異なる色を発光する複数の光源4の切り換え制御の少なくとも1つを制御する制御部を備えている。これにより、表示装置2において、突然、曲線又は折曲線を立体表示させたり、曲線又は折曲線の色を変えたりする演出を行わせることが可能となる。
また、本実施の形態では、表示装置2を備えた遊技機1を提供することができる。
〔実施の形態2〕
本開示の他の実施形態について、図11に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、説明の便宜上、前記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図11は、本実施の形態における発光装置3Bの構成を示す斜視図である。図11に示すように、発光装置3Bは、光源4、導光板10B及び光学部材としての集光レンズ5を備えている。本実施の形態では、導光板10Bの側面11a側に1つの光源4が配置されている。
集光レンズ5は、光源4から出射された光を集光する光学系である。集光レンズ5は、光源4と導光板10Bとの間に配置されている。この集光レンズ5は、光源4から出射された光を集光して、導光板10Bの側面11aに入射させる。そのため、進行方向に対してビーム径が徐々に減少する光が、導光板10Bの側面11aに入射することになる。
したがって、導光板10Bの出射面11cに対して垂直な方向から見たとき、入射した光は、進行方向に対して垂直な方向の幅が徐々に減少するように導光板10B内を導光する。このような光を、例えば、光の入射方向に対して略垂直な傾斜面12aを有する偏向部12によって反射させた場合、交点Cが出射面11cに対して例えば観測者側に位置するように、第1出射光L1及び第2出射光L2を出射面11cから好適に出射することができる。
このように、交点Cが出射面11cに対して観測者側に位置している場合、観測者には発光点が出射面よりも手前にあるように見える。したがって、飛び出し感のある立体画像SIの立体表示が可能となる。
以上のように、発光装置3Bは、光源4、導光板10B、及び光源4と導光板10Bとの間に配置された集光レンズ5を備え、集光レンズ5は、光源4から出射された光を集光して、導光板10Bに入射させる。
したがって、本実施の形態によれば、飛び出し感のある立体画像SIを好適に表示する導光板10B及び発光装置3Bを実現することができる。
尚、表示される立体画像SIの飛び出し量は、偏向部12による反射角度を変更することによって設計が可能である。例えば、立体画像SIの飛び出し量を大きく表示したい部分については、交点Cにおける、第1地点P1及び一方の目E1の中心を通る直線と、第2地点P2及び他方の目E2の中心を通る直線とがなす前記角度θが小さくなるように、対応する偏向部12による反射角度を変更すればよい。
〔実施の形態3〕
本開示のさらに他の実施形態について、図12及び図13に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、説明の便宜上、前記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図12は、本実施の形態における発光装置3Cの構成を示す斜視図である。図12に示すように、発光装置3Cは、光源としての第1光源4a及び第2光源4bと、第2偏向部22がさらに形成された導光板10Cを備えている。
第1光源4aは、導光板10Cの入射面である側面11aに沿って設けられており、前述した光源4である。
第2光源4bは、導光板10Cに光を出射する発光素子であり、第1光源4aが配置された側面11a及び出射面11cと直交する側面11eに沿って複数配されている。この第2光源4bから出射された光は、側面11eから導光板10Cに入射して、第2偏向部22によって反射され、出射面11cがから出射される。
導光板10Cは、側面11aから入射した第1光源4aからの光を導光し、出射面11cから出射する導光部材である。本実施の形態では、導光板10Cには、前述した偏向部12と共に、尖形の突端部eを有する第2偏向部22が複数形成されている。
この第2偏向部22は、突端部eを入射面である側面11aに向けて配されている。これにより、第2偏向部22は、側面11aから入射した第1光源4aからの光を反射させず、側面11a及び出射面11cと直交する側面11eから入射した第2光源4bからの光のみを反射する。
図13(a)は、第2偏向部22の形状を説明するための斜視図であり、図13の(b)はその平面図であり、図13(c)は、その側面図である。
第2偏向部22としては、例えば、図13の(a)〜(c)に示すように、第2光源4bからの光の進行方向D1と直交する方向に尖形の突端部eが配置されている。また、第2光源4bからの光の進行方向D1と、突端部eに接続される第2偏向部22の反射面22aの縁端部の法線方向D2とのなす角度βが−38.327x2+152.3x4.014(xは導光板10Cの屈折率)以下のものを好適に用いることができる。
このような第2偏向部22を導光板10Cに形成することにより、第2偏向部22が側面11aから入射した光源4からの光によって発光することを好適に抑制することが可能となる。そのため、第2偏向部22に対応する立体画像SIを発光させることができる。
以上のように、発光装置3Cは、第1光源4a及び第2光源4b、並びに偏向部12及び第2光源用偏向部としての第2偏向部22が形成された導光板10Cを備えている。
発光装置3Cでは、第1光源4aの発光及び第2光源4bの発光はそれぞれ互いに影響されることなく、第1光源4aの発光により偏向部12に対応する立体画像SIを表示し、第2光源4bにより第2偏向部22に対応する立体画像SIを表示する。
具体的には、発光装置3Cでは、第2偏向部22は尖形の突端部eが導光板10Cの側面11a側に向けて配されているため、側面11aから入射した第1光源4aからの光による第2偏向部22の発光を抑制することが可能となる。このため、偏向部12に対応する立体画像SIを第1光源4aによって発光させ、第2偏向部22に対応する立体画像SIを第2光源4bによって発光させることができる。この結果、例えば、立体画像SIの位置が出射面11cに対して観測者とは反対側に位置する場合、第2偏向部22に対応する立体画像SIに対して偏向部12に対応する立体画像SIがさらに奥側にあるように観測者に観測させることができる。
したがって、本実施の形態によれば、第2偏向部22に対応する立体画像SIが浮遊したような浮遊感のある立体画像SIの立体表示が可能な発光装置3Cを実現することができる。
〔実施の形態4〕
本開示のさらに他の実施形態について、図14及び図15に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、説明の便宜上、前記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図14は、本実施の形態における発光装置3Dの構成を示す斜視図であり、図15は、発光装置3Dの導光板10Dの入射面としての側面11aに設けられたマスク6の構成を示す正面図である。
図14及び図15に示すように、本実施の形態の発光装置3Dは、光源4、導光板10D及びマスク部材としてのマスク6を備えている。
マスク6は、遮光性を有する板状部材である。マスク6は、光源4と導光板10Dとの間に配置されており、光源4から出射された光を通過させるスリット6aを有している。
スリット6aは、導光板10Dの側面11aに平行であり、かつ出射面11cに対して略直交する方向に形成されている。そのため、マスク6のスリット6aを通過した光を導光板10Dの側面11aから入射させることにより、入射する光の幅を狭くすることが可能となる。その結果、より細くシャープな光の線の立体画像SIを表示することができる。
スリット6aは、複数有していてもよく、その場合、各スリット6aの幅が異なっていてもよい。これにより、異なる幅の複数の光の線の立体画像SIを表示することができる。
また、スリット6aに、カラーフィルム6bが取り付けられていてもよい。これにより、光源4の色とは異なる色を用いて立体画像SIを表示することが可能となる。
さらに、マスク6に複数のスリット6aを設けると共に、各スリット6aに異なる色のカラーフィルム6bを取り付けてもよい。これにより、複数の色を用いて立体画像SIを表示することができる。
以上のように、発光装置3Dは、光源4、導光板10D、及び光源4と導光板10Dとの間に配置されたマスク6を備え、マスク6は、光源4から出射された光を通過させる少なとも1つのスリット6aを有している。
これにより、発光装置3Dでは、マスク6のスリット6aを通過した光が導光板10Dの側面11aから入射するため、入射する光の幅を狭くすることが可能となる。したがって、本実施の形態では、より細くシャープな光の線の立体画像SIを表示することが可能な発光装置3Dを実現することができる。
〔実施の形態5〕
本開示のさらに他の実施形態について、図16及び図17に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、説明の便宜上、前記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図16は、本実施の形態における発光装置3Eの構成を示す斜視図である。図16に示すように、本実施の形態の発光装置3Eは、光源4、導光板10E、並びに第1反射部材7及び第2反射部材8を備えている。
第1反射部材7は、光源4が配置された側面11aと対向する導光板10Eの側面11bに沿って配置されている。この第1反射部材7は、側面11aに配置された光源4から入射されて導光板10Eを導光して対向する側面11bに到達した光を反射して側面11a側へ戻すものである。
側面11bに第1反射部材7が配置されていることにより、光源4からの光のうち前記偏向部12(図示省略)によって反射されずに導光板10Eの側面11bに到達した光を、第1反射部材7によって側面11a側へ反射して、再び偏向部12へ向かわせることができる。これにより、導光板10Eの側面11bに疑似光源4’を配置した場合と同様の効果を得ることができ、光源4から側面11bに到達した光を出射面11cから出射することが可能となる。したがって、発光装置3Eの光の利用効率を高めることができる。
第2反射部材8は、隙間8aを有して光源4の入射面である側面11aに沿って配置されている。第2反射部材8は、第1反射部材7によって反射され、導光板10Eを導光して側面11aに到達した光を再度側面11b側へ反射するものである。
第2反射部材8には、光源4から出射された光が導光板10Eの側面11aへ入射可能なように、光源4と対向する部分に前記隙間8aが設けられており、この隙間8aを通って、光源4から出射された光が導光板10Eの側面11aへ入射する。
側面11aに沿って第2反射部材8を配置することにより、第1反射部材7によって反射された光のうち偏向部12によって反射されずに導光板10Eの側面11aに戻った光を、第2反射部材8によって側面11b側へ反射して、再び偏向部12へ向かわせることができる。したがって、側面11aに戻った光を出射面11cから出射することが可能となるため、発光装置3Eの光の利用効率をさらに高めることができる。
図17は、発光装置3Eの発光状態の一例を示す斜視図である。図17示すように、発光装置3Eでは、例えば、光源4側の側面11aから側面11bに向かう線と、側面11bにおいて第1反射部材7によって折り返された線との両方の立体画像SIを表示することができる。
以上のように、本実施の形態の発光装置3Eは、光源4及び導光板10E、並びに第1反射部材7及び第2反射部材8を備え、第1反射部材7が側面11bに配置され、第2反射部材8が側面11aに配置されている。
発光装置3Eでは、光源4からの光のうち偏向部12によって反射されずに導光板10Eの側面11bに到達した光を、第1反射部材7によって側面11a側へ反射して、再び偏向部12へ向かわせることができる。
また、第1反射部材7によって反射された光のうち偏向部12によって反射されずに導光板10Eの側面11aに戻った光を、第2反射部材8によって側面11b側へ反射して、再び偏向部12へ向かわせることができる。
したがって、本実施の形態によれば、光の利用効率を高めた発光装置3Eを実現することができる。
尚、本開示は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
1 遊技機
2 表示装置
2a 画像表示
3A〜3E 発光装置
4 光源
4a 第1光源
4b 第2光源
5 集光レンズ(光学部材)
6 マスク(マスク部材)
6a スリット
6b カラーフィルム
7 第1反射部材
8 第2反射部材
8a 隙間
10A〜10E 導光板
11a 側面(入射面)
11b 側面(対向面)
11c 出射面
11d 下面
11e 側面
12 偏向部
12a 傾斜面(反射面)
12X 第1偏向部群
12Y 第2偏向部群
22 第2偏向部
22a 反射面
C1・C2・Cn 交点
E1 一方の目
E2 他方の目
e 突端部
L1 第1出射光
L2 第2出射光
P1 第1地点
P2 第2地点
α 側面に対する角度(反射面の向き)
α1 第1角度(第1向き)
α2 第2角度(第2向き)
β・θ 角度

Claims (11)

  1. 視差による立体画像を表示させる導光板において、
    光源からの光が入射面を介して入射され、かつ内部を全反射されながら導光される該光を反射して出射面から出射させる反射面を有する複数の偏向部を前記入射面に平行な行毎に備えており、
    前記各行に配された複数の偏向部における各反射面は、同一の行内では全て同じ向きとなっており、かつ前記入射面からの距離に応じて各行の反射面の向きが変化するようになっていることを特徴とする導光板。
  2. 前記各行に配された複数の偏向部における各反射面の向きである、前記入射面に対する角度は、前記入射面からの距離に応じて、連続して逐次的に大きく又は小さくなるように変化することを特徴とする請求項1に記載の導光板。
  3. 前記各行に配された複数の偏向部における各反射面の向きである、前記入射面に対する角度は、前記入射面からの距離に応じて、不連続に変化することを特徴とする請求項1に記載の導光板。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の導光板と、前記導光板の入射面に平行に配された複数の光源とを備えていることを特徴とする発光装置。
  5. 前記光源と前記導光板との間に配置された光学部材をさらに備え、
    前記光学部材は、前記光源から出射された光を集光して、前記導光板に入射させることを特徴とする請求項4に記載の発光装置。
  6. 前記光源は、前記導光板の入射面に沿って配された第1光源と、前記導光板の入射面及び出射面に直交する側面に沿って配された第2光源とを含み、
    前記導光板は、前記第1光源からの光を反射させる前記偏向部と、前記第2光源からの光を反射させる第2光源用偏向部とを含むと共に、
    前記第1光源の発光及び第2光源の発光はそれぞれ互いに影響されることなく、前記第1光源の発光により偏向部に対応する立体画像を表示し、第2光源により第2光源用偏向部に対応する立体画像を表示することを特徴とする請求項4に記載の発光装置。
  7. 前記光源と前記導光板との間に配置されたマスク部材をさらに備え、
    前記マスク部材は、前記光源から出射された光を通過させる少なくとも1つのスリットを有していることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の発光装置。
  8. 前記光源が配置された前記入射面と対向する前記導光板の対向側面に配置された反射部材をさらに備え、
    前記反射部材は、前記光源からの光のうち、前記導光板を導光して前記対向側面に到達した光を前記入射面側へ反射することを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載の発光装置。
  9. 請求項4〜8のいずれか1項に記載の発光装置を備えていることを特徴とする表示装置。
  10. 前記発光装置における光源の発光タイミング、及び互いに異なる色を発光する複数の光源の切り換え制御の少なくとも1つを制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
  11. 請求項9又は10に記載の表示装置を備えていることを特徴とする遊技機。
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