JP6477805B2 - 表示装置及び導光板 - Google Patents

Description

本発明は、表示されるパターンを切り替え可能な表示装置、及び、そのような表示装置に用いられる導光板に関する。

従来より、導光板の一方の面に、表示する複数のパターンのそれぞれに応じてプリズムを配列し、導光板の周囲を囲むように配置された複数の光源のうちの点灯する光源を切り替えることで、表示させるパターンを動的に切り替えることを可能とする表示装置が提案されている。しかしながら、表示装置を配置するスペース、あるいは、表示装置が組み込まれる装置の構造によっては、導光板の一つの側面に沿った位置にしか光源を配置できないことがある。そこで、導光板の一つの側面に沿って配置された複数の光源のうち、点灯する光源を切り替えることで、表示するパターン動的に切り替える技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

例えば、特許文献１に開示された表示装置は、複数のパターンを表示可能な導光板と、導光板の側壁の一辺に沿って並べて配置される複数の光源と、点灯順序情報に従って複数の光源の点灯及び消灯を制御する制御部とを有する。導光板は、その一方の面において、パターンごとに、そのパターンに沿って配列され、複数の光源のうち、そのパターンに対応する光源から発して導光板の入射面から導光板内に入射した可視光を導光板の他方の面へ向けて反射する複数のプリズムを有する。

特開２０１７−１０７０４８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された表示装置では、個々のパターン内に配列された各プリズムが、何れも導光板の入射面側を向くように配置される。そのため、表示しようとするパターンに対応する光源から発した光は、その光源と対応しない他のパターン内に配列されたプリズムによっても反射されて観察者の方へ向かうことがあり、その結果として、点灯する光源と対応しない他のパターンの一部も、観察者により視認可能となってしまうことがある。

そこで、本発明は、導光板の一つの側面に沿ってしか光源を配置できない場合でも、複数のパターンのうち、発光する光源に対応するパターン以外のパターンの視認性を低下させることが可能な表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの形態として、表示装置が提供される。この表示装置は、透明な部材で板状に形成され、複数のパターンを表示可能であり、かつ、側面の一つが入射面として形成される導光板と、入射面と対向するように配置され、かつ、複数のパターンのそれぞれに対応する複数の光源と、複数の光源の点灯及び消灯を制御する制御部とを有する。そして導光板は、導光板の他の側面の少なくとも一つに形成された、複数の光源のうちの第１の光源から発して入射面から導光板内に入射した光を反射して、その光の伝搬方向を変える第１の反射面と、導光板の一方の面に、複数のパターンのそれぞれについて、そのパターンに沿って配列され、複数の光源のうち、そのパターンに対応する光源から発して入射面から導光板内に入射し、かつ、そのパターンへ向かう光と対向し、その光を導光板の他方の面から出射させるように反射する複数のプリズムとを有する。

この表示装置において、導光板は、導光板の第１の反射面と異なる他の側面に形成され、第１の反射面で反射された第１の光源からの光をさらに反射してその光を複数のパターンのうちの第１の光源に対応するパターンへ向ける第２の反射面をさらに有することが好ましい。

またこの表示装置において、導光板の第１の反射面は、複数の光源のうちの第２の光源から発して入射面から導光板内に入射した光を反射して、その光を複数のパターンのうちの第２の光源に対応するパターンへ向けることが好ましい。

さらに、この表示装置において、導光板の第１の反射面は、入射面と平行な方向、または入射面及び複数のプリズムが形成される一方の面と直交する方向に沿ってステップ状に形成されることが好ましい。

本発明の他の側面によれば、透明な部材で板状に形成され、複数のパターンを表示可能な導光板が提供される。この導光板は、複数の光源と対向するように、導光板の側面の一つに形成される入射面と、導光板の他の側面の少なくとも一つに形成された、複数の光源のうちの何れかの光源から発して入射面から導光板内に入射した光を反射して、その光の伝搬方向を変える反射面と、導光板の一方の面に、複数のパターンのそれぞれについて、そのパターンに沿って配列され、複数の光源のうち、そのパターンに対応する光源から発して入射面から導光板内に入射し、かつ、そのパターンへ向かう光と対向し、その光を導光板の他方の面から出射させるように反射する複数のプリズムとを有する。

本発明に係る表示装置は、導光板の一つの側面に沿ってしか光源を配置できない場合でも、複数のパターンのうち、発光する光源に対応するパターン以外のパターンの視認性を低下させることができるという効果を奏する。

本発明の一つの実施形態に係る表示装置の概略構成図である。 表示装置が有する導光板の概略正面図である。 図２の矢印ＡＡ’で示される線における導光板の概略側面断面図である。 （ａ）は、プリズムの概略正面図であり、（ｂ）は、プリズムの概略斜視図であり、（ｃ）は、プリズムの概略側面図であり、（ｄ）は、（ａ）における線ＢＢ’に沿った、プリズムの概略断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、変形例による、導光板の部分拡大図である。 他の変形例による導光板の概略構成図である。 さらに他の変形例による導光板の概略構成図である。 （ａ）及び（ｂ）は、変形例によるプリズムの形状の一例を示す図である。 さらに他の変形例によるプリズムの概略正面図である。 （ａ）は、さらに他の変形例による、プリズムの概略正面図であり、（ｂ）は、この変形例によるプリズムの概略側面図である。 上記の実施形態または変形例による表示装置を有する弾球遊技機を遊技者側から見た、その弾球遊技機の概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態による表示装置を、図を参照しつつ説明する。この表示装置は、複数の光源が発する光に対して透明な材料を板状に形成した導光板を有し、その導光板の一方の面が観察者に面する出射面として形成される。さらに、導光板の出射面を囲う周囲の側面の一つが、複数の光源と対向する入射面として形成される。また、入射面以外の導光板の側面のうちの少なくとも一つが、複数の光源のうちの対応する光源から発して導光板内に入射した光を反射して、その光の伝搬方向を変える反射面として形成される。そして導光板には、複数の光源のそれぞれと１対１に対応する複数のパターンが設けられ、複数のパターンのそれぞれに沿って、出射面と対向する導光板の他方の面に、対応する光源から発し、導光板内に入射した光を出射面へ向けて反射する複数のプリズムが形成される。そして複数のパターンのうち、反射面にて光が反射される光源に対応するパターンに沿って配列される各プリズムは、その反射面により反射された光の伝搬方向を向くように配列される。これにより、パターンごとに、そのパターンに沿って配列されるプリズムが向く方向を大きく異ならせることができるので、この表示装置は、複数のパターンのうち、発光する光源に対応するパターン以外のパターンの視認性を低下させることができる。
なお、以下では、説明の便宜上、観察者と対向する側を正面とし、その反対側を背面とする。

図１は、本発明の一つの実施形態に係る表示装置の概略構成図である。表示装置１は、導光板２と、３個の光源３−１〜３−３と、コリメートレンズ４と、記憶部５と、制御部６とを有する。

導光板２は、各光源３−１〜３−３から発する光に対して透明な板状に形成された部材である。導光板２は、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーといった、可視光に対して透明な樹脂を成型することで形成される。そして導光板２には、光源３−１〜３−３の点灯によって表示可能な３個のパターン２１〜２３が設けられる。すなわち、導光板２は、光源３−１が点灯している間、光源３−１からの光をその内部で伝搬させるとともに、背面側に形成された、光源３−１に対応し、パターン２１を形成するように配列された複数のプリズム（詳細は後述）により正面側において出射面の法線方向を基準とする所定の角度範囲内に位置する観察者へ向けて反射させることで、観察者が発光するパターン２１を視認できるようにする。同様に、導光板２は、光源３−２が点灯している間、光源３−２からの光をその内部で伝搬させるとともに、背面側に形成された、光源３−２に対応し、パターン２２を形成するように配列された複数のプリズムにより正面側において出射面の法線方向を基準とする所定の角度範囲内に位置する観察者へ向けて反射させることで、観察者が発光するパターン２２を視認できるようにする。さらに、導光板２は、光源３−３が点灯している間、光源３−３からの光をその内部で伝搬させるとともに、背面側に形成された、光源３−３に対応し、パターン２３を形成するように配列された複数のプリズムにより正面側において出射面の法線方向を基準とする所定の角度範囲内に位置する観察者へ向けて反射させることで、観察者が発光するパターン２３を視認できるようにする。
なお、導光板２の詳細については後述する。

複数の光源３−１〜３−３は、それぞれ、可視光を発する少なくとも一つの発光素子を有する。本実施形態では、光源３−１〜３−３は、それぞれ、発光素子の発光面が導光板２の側壁のうちの一つである入射面２ａと対向するように配置される。また各光源３−１〜３−３は、入射面２ａに沿って一列に並べて互いに異なる位置に配置される。なお、各光源は、複数の発光素子を有する場合、各発光素子は、入射面２ａの長手方向に沿って一列に並ぶように配置されればよい。

光源３−１〜３−３は、それぞれ、制御部６からの制御信号に応じて点灯または消灯する。そして制御部６が光源３−１を点灯させている間、光源３−１から発した光は、コリメートレンズ４により平行光化された後、入射面２ａを介して導光板２内に入射する。入射した光は、導光板２内を伝搬した後に導光板２の背面側の拡散面に設けられた、パターン２１を形成する複数のプリズムで反射されて正面側の出射面から出射する。同様に、制御部６が光源３−２を点灯させている間、光源３−２から発した光は、コリメートレンズ４により平行光化された後、入射面２ａを介して導光板２内に入射する。入射した光は、導光板２内を伝搬した後に導光板２の背面側の拡散面に設けられた、パターン２２を形成する複数のプリズムで反射されて正面側の出射面から出射する。さらに、制御部６が光源３−３を点灯させている間、光源３−３から発した光は、コリメートレンズ４により平行光化された後、入射面２ａを介して導光板２内に入射する。入射した光は、導光板２内を伝搬した後に導光板２の背面側の拡散面に設けられた、パターン２３を形成する複数のプリズムで反射されて正面側の出射面から出射する。

なお、光源３−１〜３−３が有する発光素子は、例えば、発光ダイオード、白熱灯あるいは蛍光灯である。そして光源３−１〜３−３のそれぞれの発光色は互いに同じでもよく、あるいは、互いに異なっていてもよい。また、光源３−１〜３−３のそれぞれの発光輝度は互いに同じでもよく、あるいは、互いに異なっていてもよい。

コリメートレンズ４は、光源３−１〜３−３と入射面２ａの間に配置され、光源３−１〜３−３のそれぞれが有する各発光素子から発した光を平行光化する。なお、各光源が、入射面２ａの長手方向に沿って一列に配列された複数の発光素子を有している場合、コリメートレンズ４も、入射面２ａの長手方向に沿って複数のレンズが一列に配列されたレンズアレイとして形成されてもよい。そして複数のレンズのそれぞれは、複数の発光素子の何れかと１対１に対応するように設けられ、対応する発光素子から発した光を平行光化して、入射面２ａに対して垂直に入射させる。

なお、コリメートレンズ４は、屈折レンズとして構成されてもよく、あるいは、フレネルゾーンプレートといった回折レンズとして構成されてもよい。また、コリメートレンズ４は、それぞれ、対応する光源からの光を、入射面２ａの長手方向についてのみ平行光化するシリンドリカルレンズであってもよい。

記憶部５は、例えば、揮発性あるいは不揮発性のメモリ回路を有する。そして記憶部５は、光源３−１〜３−３の点灯順序あるいは点灯及び消灯のタイミングを表す点灯制御情報などを記憶する。

制御部６は、例えば、プロセッサと、光源３−１〜３−３の駆動回路とを有する。そして制御部６は、点灯制御情報に従って、光源３−１〜３−３の点灯及び消灯を制御する。

制御部６は、例えば、導光板２の正面側において、導光板２の出射面の法線方向を基準とする所定の角度範囲内に位置する観察者からパターン２１のみが見えるようにする場合には、光源３−１を点灯させ、一方、光源３−２及び光源３−３を消灯する。また、その観察者からパターン２２のみが見えるようにする場合には、制御部６は、光源３−１及び３−３を消灯させ、一方、光源３−２を点灯する。さらに、その観察者からパターン２３のみが見えるようにする場合には、制御部６は、光源３−１及び光源３−２を消灯させ、一方、光源３−３を点灯する。また、パターン２１〜２３のうちの二つ以上を観察者から同時に見えるようにするために、制御部６は、表示するパターンに対応する光源のそれぞれを同時に点灯させればよい。例えば、パターン２１とパターン２２の両方がその観察者から同時に見えるようにする場合には、制御部６は、光源３−１及び３−２を同時に点灯させればよい。

光源３−１〜３−３を点灯または消灯させるタイミングは、点灯制御情報により指定される。点灯制御情報は、例えば、単純に、光源３−１〜３−３の点灯順序に従って、その点灯する光源を特定する識別番号が表されたデータとすることができる。例えば、光源３−１の識別番号が'1'、光源３−２の識別番号が'2'、光源３−３の識別番号が'3'であるとする。そして各光源は、光源３−１→光源３−２→光源３−３の順序で、予め設定された期間ごとに一つの光源が点灯し、一定周期ごとに各光源が繰り返し点灯されるものとする。この場合、点灯制御情報は、'1'、'2'、'3'の順序で識別番号が表されればよい。

以下、導光板２の詳細について説明する。

図２は、導光板２の概略正面図である。また図３は、図２の矢印ＡＡ’で示される線における、導光板２の概略側面断面図である。図２及び図３に示されるように、導光板２の側面の一つは、光源３−１〜３−３と対向する入射面２ａとして形成される。上記のように、光源３−１〜３−３のそれぞれから発した光は、コリメートレンズ４により平行光化された後、入射面２ａから導光板２の内部に入射する。

また、導光板２の背面側に位置する拡散面２ｂには、パターン２１〜２３のそれぞれに沿って配列される複数のプリズム１１が形成される。各プリズム１１は、光源３−１〜３−３のそれぞれから発して導光板２内に入射し、導光板２内を伝搬する光を反射して、その反射された光を拡散面２ｂと対向し、導光板２の正面側に位置する出射面２ｃから出射させる。

また、導光板２の入射面２ａと隣接する導光板の二つの側面は、それぞれ、入射面２ａと対向する側の側面に近い方の一部がテーパ状に形成され、そのテーパ状に形成された部分２ｄ、２ｅは、それぞれ、反射面として形成される。そして反射面２ｄは、導光板２内を伝搬する光源３−１からの光を全反射してその光の伝搬方向を変える。例えば、入射面２ａと反射面２ｄとがなす角が45°であれば、反射面２ｄにより反射された光源３−１からの光は、入射面２ａの長手方向と略平行な方向へ伝搬する。同様に、反射面２ｅは、導光板２内を伝搬する光源３−３からの光を全反射してその光の伝搬方向を変える。例えば、入射面２ａと反射面２ｅとがなす角が45°であれば、反射面２ｅにより反射された光源３−３からの光は、入射面２ａの長手方向と略平行な方向、かつ、光源３−１から発して反射面２ｄで反射された光の伝搬方向と逆向きに伝搬する。

上記のように、各プリズム１１は、パターン２１〜２３のそれぞれに沿って配列される。そしてパターン２１内に配列される各プリズム１１は、光源３−１から発して入射面２ａから導光板２内に入射し、その後、反射面２ｄにより反射された光を、観察者の方、すなわち、導光板２の出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲内の方向に向けて反射する。そのために、パターン２１に沿って配列される各プリズム１１は、その反射面が、反射面２ｄにより反射された光源３−１からの光の伝搬方向を向くように形成される。例えば、上記のように、入射面２ａと反射面２ｄとがなす角が45°であれば、パターン２１に沿って配列される各プリズム１１は、その反射面が反射面２ｄと対向し、かつ、拡散面２ｂと平行な面においてその反射面が入射面２ａと直交するように形成されればよい。

また、パターン２２内に配列される各プリズム１１は、光源３−２から発して入射面２ａから導光板２内に入射した光を、導光板２の出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲内の方向に向けて反射する。そのために、パターン２２に沿って配列される各プリズム１１は、拡散面２ｂと平行な面においてその反射面が入射面２ａと略平行となるように、すなわち、その反射面が光源３−２の何れかの発光素子と正対するように形成されればよい。

さらに、パターン２３内に配列される各プリズム１１は、光源３−３から発して入射面２ａから導光板２内に入射し、その後、反射面２ｅにより反射された光を、導光板２の出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲内の方向に向けて反射する。そのために、パターン２３に沿って配列される各プリズム１１は、その反射面が、反射面２ｅにより反射された光源３−３からの光の伝搬方向を向くように形成される。例えば、上記のように、入射面２ａと反射面２ｅとがなす角が45°であれば、パターン２３に沿って配列される各プリズム１１は、その反射面が反射面２ｅと対向し、かつ、拡散面２ｂと平行な面においてその反射面が入射面２ａと直交するように形成されればよい。

上記のように各プリズム１１が形成されることにより、観察者は、光源３−１が点灯している間、導光板２の表面において発光して見えるパターン２１を観察できる。同様に、観察者は、光源３−２が点灯している間、導光板２の表面において発光して見えるパターン２２を観察できる。さらに、観察者は、光源３−３が点灯している間、導光板２の表面において発光して見えるパターン２３を観察できる。なお、図２及び図３において、図の見易さの向上のために、各プリズムのサイズ及び導光板２の厚さは誇張されている点に留意されたい。

複数のプリズム１１のうち、パターン２１を形成する各プリズムは、パターン２１内において千鳥足状、格子状あるいは、プリズムの配置密度がパターン２１内で一定となるようにランダムに配置される。同様に、複数のプリズム１１のうち、パターン２２を形成する各プリズムは、パターン２２内において千鳥足状、格子状あるいは、プリズム１１の配置密度がパターン２２内で一定となるようにランダムに配置される。さらに、複数のプリズム１１のうち、パターン２３を形成する各プリズムは、パターン２３内において千鳥足状、格子状あるいは、プリズム１１の配置密度がパターン２３内で一定となるようにランダムに配置される。
なお、パターン２１〜パターン２３の何れか二つ以上が重なっている領域においては、それら重なっているパターンのそれぞれを形成するプリズムが配置されればよい。

なお、パターン２１を形成するプリズム１１と、パターン２２を形成するプリズム１１と、パターン２３を形成するプリズム１１とは、向き及び配置が異なるだけで同じ構成とすることができる。

図４（ａ）は、プリズム１１の概略正面図であり、図４（ｂ）は、プリズム１１の概略斜視図である。そして図４（ｃ）は、プリズム１１の概略側面図である。また、図４（ｄ）は、図４（ａ）における線ＢＢ’に沿った、プリズム１１の概略断面図である。プリズム１１は、例えば、拡散面２ｂを底面とする三角錐状の溝として形成される。そしてプリズム１１の３個の斜面のうちの一つは、拡散面２ｂに対して所定の角度をなす反射面１１ａとして形成される。なお、所定の角度は、導光板２へ入射した、対応する光源（例えば、パターン２１を形成するプリズムの場合、光源３−１）からの光を全反射させて、出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲内の方向へ向けるように設定される。また、プリズム１１の３個の斜面のうちの他の二つは、対応する光源以外からの光（例えば、パターン２１を形成するプリズムの場合、光源３−２または光源３−３からの光）を観察者が視認できないように、出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲外の方向へ向けて反射させる拡散面１１ｂ、１１ｃとして形成される。

再度図２を参照すると、複数のプリズム１１のうち、パターン２１を形成する各プリズムは、反射面１１ａが光源３−１から発して反射面２ｄにより反射された光の伝搬方向を向くように、例えば、拡散面２ｂと平行な面において入射面２ａと反射面１１ａとが略直交するように配置される。同様に、複数のプリズム１１のうち、パターン２２を形成する各プリズムは、反射面１１ａが光源３−２の何れかの発光素子と正対するように、すなわち、拡散面２ｂと平行な面において入射面２ａと反射面１１ａとが略平行となるように配置される。さらに、複数のプリズム１１のうち、パターン２３を形成する各プリズムは、反射面１１ａが光源３−３から発して反射面２ｅにより反射された光の伝搬方向を向くように、例えば、拡散面２ｂと平行な面において入射面２ａと反射面１１ａとが略直交するように配置される。

これにより、光源３−１から発して導光板２内に入射し、パターン２１を形成する何れかのプリズムへ向かう光は、そのプリズムの反射面１１ａにより反射され、導光板２の正面側に位置する観察者へ向けて出射面２ｃから導光板２を出射する。一方、光源３−２または光源３−３から発して導光板２内に入射し、パターン２１を形成する何れかのプリズムへ向かう光は、そのプリズムの拡散面１１ｂまたは１１ｃにより、観察者に視認されないように、導光板２の出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲外の方向へ向けて反射される。

ここで、光源３−２または光源３−３から発して導光板２内に入射した光が、パターン２１を形成するプリズムの拡散面１１ｂまたは１１ｃにより反射される方向は、光源３−１から発して反射面２ｄにより反射された光の伝搬方向と直交する方向、すなわち、入射面２ａと直交する方向とプリズムの拡散面１１ｂまたは１１ｃとがなす角（以下、便宜上、回転角と呼ぶ）θと、導光板２の拡散面２ｂとプリズムの拡散面１１ｂまたは１１ｃとがなす角度（以下、便宜上、傾斜角と呼ぶ）αの組み合わせで決定される。さらに、その反射された光が導光板２から出射する際の出射面２ｃの法線方向に対してなす角度は、導光板２を形成する材料の屈折率により影響される。同様に、光源３−３から発して導光板２内に入射した光が、プリズムの拡散面１１ｂまたは１１ｃにより反射される方向も、回転角θと傾斜角αの組み合わせで決定される。さらに、その反射された光が導光板２から出射する際の出射面２ｃの法線方向に対してなす角度は、導光板２を形成する材料の屈折率により影響される。

例えば、観察者が位置する方向、すなわち、導光板２の出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲が導光板２の出射面２ｃの法線方向から30°以内であるとする。この場合において、導光板２がポリカーボネート（屈折率1.59）またはPMMA（屈折率1.49）で形成される場合、対応する光源以外の光源から発してプリズム１１により反射された光が観察者へ向かわないように、その反射光を所定の角度範囲外の方向へ向けるためには、回転角θは25°〜65°の範囲内となり、かつ、傾斜角αは25°〜55°の範囲内となるように、各プリズム１１は形成されることが好ましい。

また、導光板２の出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲が導光板２の出射面２ｃの法線方向から45°以内であるとする。この場合において、導光板２がポリカーボネートまたはPMMAで形成される場合、対応する光源以外の光源から発してプリズム１１により反射された光を所定の角度範囲外の方向へ向けるためには、回転角θは35°〜55°の範囲内となり、かつ、傾斜角αは25°〜55°の範囲内となるように、各プリズム１１は形成されることが好ましい。

さらに、導光板２の出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲が導光板２の出射面２ｃの法線方向から60°以内であるとする。この場合において、導光板２がポリカーボネートまたはPMMAで形成される場合、対応する光源以外の光源から発してプリズム１１により反射された光を所定の角度範囲外の方向へ向けるためには、回転角θは40°〜50°の範囲内となり、かつ、傾斜角αは25°〜55°の範囲内となるように、各プリズム１１は形成されることが好ましい。

なお、パターン２２及びパターン２３内の各プリズム１１の各拡散面の回転角及び傾斜角についても、同様に設定されればよい。

以上に説明してきたように、この表示装置では、導光板の側面のうち、入射面以外の側面のうちの少なくとも一つが、複数の光源のうちの対応する光源から発して導光板内に入射した光を全反射して、その光の伝搬方向を変える反射面として形成される。そして導光板に形成される複数のパターンのうち、導光板の反射面にて光が反射される光源に対応するパターンに沿って配列される各プリズムは、その反射面で反射された光の伝搬方向を向くように配列される。これにより、パターンごとに、そのパターンに沿って配列されるプリズムが異なる方向を向くので、この表示装置は、複数のパターンのうち、発光する光源に対応するパターン以外のパターンの視認性を低下させることができる。特に、この表示装置は、複数のパターンが密接に配置され、あるいは、互いに重なるように配置されていても、表示するパターン以外のパターンの視認性を低下させることができる。

変形例によれば、導光板２の反射面は、ステップ状に形成されてもよい。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、この変形例による、導光板２の部分拡大図である。図５（ａ）に示される例では、導光板２の反射面２ｄは、入射面２ａと平行な方向に沿ってステップ状に形成される。そのため、図２に示される例と比較して、入射面２ａと対向する側の側面に近づくほど、反射面２ｄは反射面２ｅ側により近づくので、導光板２を小型化できる。

図５（ｂ）に示される例では、入射面２ａに近い方の反射面２ｄの一部は、入射面２ａと直交し、かつ、拡散面２ｂと直交する方向に沿ってステップ状に形成される。これにより、反射面２ｄにより反射された光源３−１からの光についての、入射面２ａと直交する方向における幅を広くすることができる。そのため、その幅を同一とする場合、このようなステップを設けない場合と比較して、入射面２ａの長手方向に沿った導光板２の長さを短くすることができる。

また他の変形例によれば、何れかの光源から発した光が、導光板に形成される２以上の反射面でそれぞれ反射されてから、パターンを形成するプリズムにより観察者側へ向けられるように導光板は形成されてもよい。

図６は、この変形例による導光板の概略構成図である。この変形例によれば、導光板３１の側面のうちの一つが入射面２ａとして形成され、導光板３１の他の側面に、３個の反射面２ｄ〜２ｆが形成される。さらに、導光板３１には、４個のパターン２１〜２４が設けられる。そして、上記の実施形態と同様に、各パターンのそれぞれに沿って、導光板３１内を伝搬する光を出射面２ｃから観察者の方へ向けて出射させる複数のプリズム１１が配列される。また、入射面２ａの長手方向に沿って、４個の光源３−１〜３−４が一列に並べて配置される。光源３−１〜３−４は、それぞれ、パターン２１〜２４と１対１に対応し、対応するパターンを表示するために用いられる。また、光源３−１〜３−４と入射面２ａとの間にコリメートレンズ４が配置される。したがって、光源３−１〜３−４のそれぞれから発した光は、コリメートレンズ４により平行光化され、その平行光化された光は、入射面２ａを介して導光板３１内に入射する。

反射面２ｄは、上記の実施形態と同様に、光源３−１から発して入射面２ａから導光板３１内に入射した光を全反射して、パターン２１を形成する各プリズム１１の方へ向ける。同様に、反射面２ｅは、上記の実施形態と同様に、光源３−４から発して入射面２ａから導光板３１内に入射した光を全反射して、パターン２４を形成する各プリズム１１の方へ向ける。また光源３−３から発して入射面２ａから導光板３１内に入射した光は、パターン２３を形成する各プリズム１１により、観察者の方へ向けて反射される。

さらに、この変形例では、入射面２ａと対向する側の側面において、反射面２ｄと対向するように、反射面２ｆが形成されている。そのため、光源３−２から発して入射面２ａから導光板３１内に入射した光は、反射面２ｄにて反射された後、反射面２ｆにて再度反射され、パターン２２が設けられる領域の方へ向かう。例えば、反射面２ｄと入射面２ａ間の角度が45°であり、反射面２ｄと反射面２ｆ間の角度が90°であれば、反射面２ｆにて再度反射された、光源３−２からの光は、入射面２ａの法線方向に沿って、入射面２ａの方へ向かう。そして反射面２ｆにより再度反射された光は、パターン２２を形成する各プリズム１１により、観察者の方へ向けて反射される。

なお、この例では、反射面２ｄは、光源３−１からの光と光源３−２からの光の両方を反射するように形成されている。すなわち、一つの反射面２ｄが、二つの光源からの光の伝搬方向を変えるので、各光源からの光の伝搬方向を互いに異ならせつつ、導光板３１の構造が簡単化される。

このように、この変形例によれば、表示装置は、４個のパターンのそれぞれについて、そのパターンを照明する光源からの光が伝搬する方向を互いに異ならせることができる。そのため、この表示装置は、４個のパターンのうち、発光する光源に対応するパターン以外のパターンの視認性を低下させることができる。特に、この表示装置は、何れかの光源から発して導光板内に入射した光を、二つの反射面でそれぞれ反射することで、入射面側へ向けることもできる。そのため、この表示装置は、その光源に対応するパターンを形成するプリズムの向きを、入射面とは逆向きとして、他の光源から発した光によりそのパターンが視認可能となることをより確実に防止できる。

図７は、さらに他の変形例による導光板の概略構成図である。この変形例による導光板４１は、入射面２ａ以外の側面に７個の反射面２ｄ〜２ｊが形成される。そして各反射面２ｄ〜２ｊは、互いに異なる方向を向いている。そのため、導光板４１は、入射面２ａから入射した、複数の光源からの光を、各反射面により、互いに異なる方向へ向けることができる。したがって、個々の反射面に対して、光源及びパターンを１対１に対応させることで、導光板４１は、上記の実施形態及び変形例よりも、パターンの数を増やしても、発光する光源に対応するパターン以外のパターンの視認性を低下させることができる。

なお、反射面に入射する光の方向によっては、反射面はその光を全反射しないことがある。そこで、対応する光源からの光の入射角が全反射臨界角よりも小さい導光板の反射面については、金属薄膜あるいは多層膜により形成される反射膜が設けられてもよい。

さらに他の変形例によれば、互いに直交する二つの入射面から入射する、２方向からの光のそれぞれに対応する二つのプリズムの代わりに、その二方向に面する斜面がそれぞれ反射面となるように形成されたプリズムが使用されてもよい。同様に、３方向または４方向からの光のそれぞれに対応する三つまたは四つのプリズムの代わりに、四角錐状に形成され、かつ、各斜面がそれぞれ反射面として形成されたプリズムが使用されてもよい。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、この変形例によるプリズムの形状の一例を示す図である。図８（ａ）に示されるプリズム１２は、三角錐状に形成され、三つの斜面のうちの二つが反射面１２ａ、１２ｂとして形成される。そしてプリズム１２は、例えば、図２における、反射面２ｄにより反射されてからパターン２１へと向かう光源３−１からの光に対して反射面が対向するように形成されたプリズムと、入射面２ａから導光板２内に入射して導光板２内を入射面２ａの法線方向に沿って伝播する光源３−２からの光に対して反射面が対向するように形成されたプリズムの代わりに用いられる。この場合には、プリズム１２の反射面１２ａは、反射面２ｄからパターン２１へと向かう光と対向するように形成され、反射面１２ｂは、入射面２ａと対向するように形成される。したがって、導光板２の拡散面２ｂにおいて、反射面１２ａと反射面１２ｂとは互いに直交する。また、プリズム１２の三つの斜面のうちの残りの一つは拡散面１２ｃとして、反射面２ｅにより反射された、光源３−３からの光の伝搬方向に対して斜め方向を向くように形成される。これにより、プリズム１２は、光源３−１から発して導光板２内に入射した光を、反射面１２ａにより、導光板２の正面側に位置する観察者へ向けて反射するとともに、光源３−２から発して導光板２内に入射した光を、反射面１２ｂにより、導光板２の正面側に位置する観察者へ向けて反射する。一方、光源３−３から発して導光板２内に入射し、反射面２ｅにより反射された光は、拡散面１２ｃにより、出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲外の方向へ向かうよう反射される。

なお、プリズム１２は、二つの反射面１２ａ、１２ｂが、それぞれ、入射面２ａと、反射面２ｅにより反射された、光源３−３からの光の伝搬方向と対向するように配置されてもよい。この場合には、プリズム１２は、光源３−２から発して導光板２内に入射した光を、反射面１２ａにより、導光板２の正面側に位置する観察者へ向けて反射するとともに、光源３−３から発して導光板２内に入射した光を、反射面１２ｂにより、導光板２の正面側に位置する観察者へ向けて反射する。一方、光源３−１から発して導光板２内に入射し、反射面２ｄにより反射された光は、拡散面１２ｃにより、出射面２ｃの法線方向を基準とする所定の角度範囲外の方向へ向かうよう反射される。

また、図８（ｂ）に示されるプリズム１３は、四角錐状に形成され、４個の斜面のそれぞれが反射面１３ａ〜１３ｄとして形成される。そしてプリズム１３は、例えば、光源３−１から発して導光板２内に入射し、反射面２ｄにより反射された光の伝搬方向と反射面とが対向するように形成されたプリズムと、光源３−２の何れかの発光素子と反射面とが対向するように形成されたプリズムと、光源３−３から発して導光板２内に入射し、反射面２ｅにより反射された光の伝搬方向と反射面とが対向するように形成されたプリズムの代わりに用いられる。この場合には、例えば、そして各反射面のうちの三つが、それぞれ、光源３−１から発して導光板２内に入射し、反射面２ｄにより反射された光の伝搬方向と、入射面２ａと、光源３−３から発して導光板２内に入射し、反射面２ｅにより反射された光の伝搬方向と対向するように、プリズム１３は配置されればよい。

この変形例によれば、表示装置は、パターン内に配置するプリズムの数を減らすことができる。そのため、導光板の加工が容易となる。また、プリズムの数が減少することで、光源当たりのプリズムの反射面の密度の低下を抑制できるので、複数のパターンが重なった領域の明るさが低下することを抑制できる。

図９は、さらに他の変形例による、導光板に形成されるプリズムの概略正面図である。この変形例によるプリズム１４は、上記の実施形態によるプリズム１１と比較して、プリズム１４の反射面１４ａが凸面となる曲面状に形成される点で相違する。これにより、光源から発して導光板内を伝搬する光が反射面１４ａに入射する位置により、反射方向が変わるので、観察者が導光板２から出射する光を視認できる範囲が広くなる。したがって、点灯している光源に対応するパターンを視認可能な視野角が広くなる。

図１０（ａ）は、さらに他の変形例による、導光板に形成されるプリズムの概略正面図であり、図１０（ｂ）は、この変形例によるプリズムの概略側面図である。この変形例では、プリズム１５は、導光板の拡散面２ｂにおいて三角柱状の溝として形成される。そしてプリズム１５の二つの斜面の一方が対応する光源からの光を出射面の法線方向を基準とする所定の角度範囲外の方向へ向けて反射する反射面１５ａとして形成され、二つの斜面の他方が他の光源からの光を観察者が位置する方向とは異なる方向へ向けて反射する拡散面１５ｂとして形成される。この変形例では、拡散面１５ｂの傾斜角が反射面１５ａの傾斜角よりも小さくなるようにプリズム１５は形成される。したがって、拡散面１５ｂにより反射された光の方向と、導光板２の出射面２ｃの法線方向とがなす角は、反射面１５ａにより反射された光の方向と、導光板２の出射面２ｃの法線方向とがなす角よりも大きくなる。そのため、拡散面１５ｂにより反射された光は、導光板２の正面側に位置する観察者からは視認されないか、あるいは、導光板２の出射面２ｃにて全反射され、導光板２から出射しない。

さらに他の変形例によれば、パターンの明るさを局所ごとに変更して、階調を持つパターンを表示するために、各プリズムの反射面のサイズは局所ごとに変更されてもよい。例えば、パターンにおいて明るい部分に配置されるプリズムほど、反射面が大きくなるように、各プリズムは形成されてもよい。

あるいは、階調を持つパターンを表示するために、プリズムの配置密度が局所ごとに変更されてもよい。例えば、パターンにおいて明るい部分ほど、その部分におけるプリズムの配置密度が高くなるように、各プリズムは配置されてもよい。

さらに他の変形例によれば、表示されるパターンにおいていわゆるキラキラ感を表現するために、光源に対する正対方向と反射面とがなす角が所定の角度範囲内でプリズムごとにランダムに変更されるように各プリズムは配置されてもよい。その際、プリズムごと回転されてもよく、あるいは、反射面だけ回転するようにプリズムが形成されてもよい。なお、所定の角度範囲は、導光板の出射面の法線方向を基準として、観察者がパターンを視認可能な角度範囲に応じて設定されればよく、例えば、±5°〜±10°程度に設定されればよい。

上記の実施形態または変形例による表示装置は、弾球遊技機または回胴遊技機といった遊技機に搭載されてもよい。
図１１は、上記の実施形態または変形例による表示装置を有する弾球遊技機を遊技者側から見た、その弾球遊技機の概略斜視図である。図１１に示すように、弾球遊技機１００は、上部から中央部の大部分の領域に設けられ、遊技機本体である遊技盤１０１と、遊技盤１０１の下方に配設された球受け部１０２と、ハンドルを備えた操作部１０３と、遊技盤１０１の略中央に設けられた液晶ディスプレイ１０４と、液晶ディスプレイ１０４の前面に配置された、表示装置１０５とを有する。

また弾球遊技機１００は、遊技の演出のために、遊技盤１０１の前面において遊技盤１０１の下方または表示装置１０５の周囲に配置された役物１０６を有する。また遊技盤１０１の側方にはレール１０７が配設されている。また遊技盤１０１上には多数の障害釘（図示せず）及び少なくとも一つの入賞装置１０８が設けられている。

操作部１０３は、遊技者の操作によるハンドルの回動量に応じて図示しない発射装置より所定の力で遊技球を発射する。発射された遊技球は、レール１０７に沿って上方へ移動し、多数の障害釘の間を落下する。そして遊技球が何れかの入賞装置１０８に入ったことを、図示しないセンサにより検知すると、遊技盤１０１の背面に設けられた主制御回路（図示せず）は、遊技球が入った入賞装置１０８に応じた所定個の遊技球を玉払い出し装置（図示せず）を介して球受け部１０２へ払い出す。さらに主制御回路は、遊技盤１０１の背面に設けられた演出用CPU（図示せず）を介して液晶ディスプレイ１０４及び表示装置１０５を駆動する。そして演出用CPUは、遊技の状態に応じた点灯制御情報を含む制御信号を表示装置１０５へ送信する。

表示装置１０５は、上記の実施形態または変形例による表示装置の一例であり、導光板の出射面が遊技者へ向くように遊技盤１０１に取り付けられる。さらに、この例では、表示装置１０５の周囲にある役物１０６の形状などの関係上、光源の配置可能な位置が表示装置１０５の上側の一辺に限られるので、表示装置１０５の各光源は表示装置１０５の上側に位置するように、表示装置１０５は取り付けられる。そして表示装置１０５の制御部は、演出用CPUからの制御信号に含まれる点灯制御情報に従って、点灯する光源を順次変えることで、遊技者が、液晶ディスプレイ１０４に表示された映像とともに、点灯する光源に応じて動的に変化するパターンを視認できるようにする。あるいは、制御部は、全ての光源を消灯して、遊技者が、導光板を介して液晶ディスプレイ１０４に表示された映像のみを観察できるようにしてもよい。

このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。

１ 表示装置
２、３１、４１ 導光板
２ａ 入射面
２ｂ 拡散面
２ｃ 出射面
２ｄ〜２ｊ 反射面
３−１〜３−４ 光源
１１、１１−１〜１１−６、１２〜１５ プリズム
１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ〜１３ｄ、１４ａ、１５ａ 反射面
１１ｂ、１１ｃ、１２ｃ、１４ｂ、１５ｂ 拡散面
２１〜２４ パターン
４ コリメートレンズ
５ 記憶部
６ 制御部
１００ 弾球遊技機
１０１ 遊技盤
１０２ 球受け部
１０３ 操作部
１０４ 液晶ディスプレイ
１０５ 表示装置
１０６ 役物
１０７ レール
１０８ 入賞装置

Claims (5)

1. 透明な部材で板状に形成され、複数のパターンを表示可能であり、かつ、側面の一つが入射面として形成される導光板と、
   前記入射面と対向するように配置され、かつ、前記複数のパターンのそれぞれに対応する複数の光源と、
   前記複数の光源の点灯及び消灯を制御する制御部と、
   を有し、
   前記導光板は、
   前記導光板の他の側面の少なくとも一つに形成された、前記複数の光源のうちの第１の光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射した光を全反射して、当該光の伝搬方向を変えるよう、前記入射面に対して傾けられた第１の反射面と、
   前記導光板の前記第１の反射面と異なる他の側面に形成され、前記第１の反射面で反射された前記第１の光源からの前記光をさらに反射して当該光を前記複数のパターンのうちの前記第１の光源に対応するパターンへ向ける第２の反射面と、
   前記複数のパターンのそれぞれについて、前記導光板の一方の面に形成され、当該パターンに沿って配列され、前記複数の光源のうち、当該パターンに対応する光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射し、かつ、当該パターンへ向かう光と対向し、当該光を前記導光板の他方の面から出射させるように反射する複数のプリズムと、
   を有する表示装置。
2. 前記第１の反射面は、前記複数の光源のうちの第２の光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射した光を反射して、当該光を前記複数のパターンのうちの前記第２の光源に対応するパターンへ向ける、請求項１に記載の表示装置。
3. 透明な部材で板状に形成され、複数のパターンを表示可能であり、かつ、側面の一つが入射面として形成される導光板と、
   前記入射面と対向するように配置され、かつ、前記複数のパターンのそれぞれに対応する複数の光源と、
   前記複数の光源の点灯及び消灯を制御する制御部と、
   を有し、
   前記導光板は、
   前記導光板の他の側面の少なくとも一つに形成された、前記複数の光源のうちの第１の光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射した光を全反射して、当該光の伝搬方向を変えるよう、前記入射面に対して傾けられた第１の反射面と、
   前記複数のパターンのそれぞれについて、前記導光板の一方の面に形成され、当該パターンに沿って配列され、前記複数の光源のうち、当該パターンに対応する光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射し、かつ、当該パターンへ向かう光と対向し、当該光を前記導光板の他方の面から出射させるように反射する複数のプリズムと、
   を有し、
   前記第１の反射面は、前記入射面と平行な方向、または前記入射面及び前記一方の面と直交する方向に沿ってステップ状に形成される、表示装置。
4. 透明な部材で板状に形成され、複数のパターンを表示可能な導光板であって、
   複数の光源と対向するように、前記導光板の側面の一つに形成される入射面と、
   前記導光板の他の側面の少なくとも一つに形成された、前記複数の光源のうちの第１の光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射した光を全反射して、当該光の伝搬方向を変えるよう、前記入射面に対して傾けられた第１の反射面と、
   前記導光板の前記第１の反射面と異なる他の側面に形成され、前記第１の反射面で反射された前記第１の光源からの前記光をさらに反射して当該光を前記複数のパターンのうちの前記第１の光源に対応するパターンへ向ける第２の反射面と、
   前記複数のパターンのそれぞれについて、前記導光板の一方の面に形成され、当該パターンに沿って配列され、前記複数の光源のうち、当該パターンに対応する光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射し、かつ、当該パターンへ向かう光と対向し、当該光を前記導光板の他方の面から出射させるように反射する複数のプリズムと、
   を有する導光板。
5. 透明な部材で板状に形成され、複数のパターンを表示可能な導光板であって、
   複数の光源と対向するように、前記導光板の側面の一つに形成される入射面と、
   前記導光板の他の側面の少なくとも一つに形成された、前記複数の光源のうちの何れかの光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射した光を全反射して、当該光の伝搬方向を変えるよう、前記入射面に対して傾けられた反射面と、
   前記複数のパターンのそれぞれについて、前記導光板の一方の面に形成され、当該パターンに沿って配列され、前記複数の光源のうち、当該パターンに対応する光源から発して前記入射面から前記導光板内に入射し、かつ、当該パターンへ向かう光と対向し、当該光を前記導光板の他方の面から出射させるように反射する複数のプリズムと、
   を有し、
   前記反射面は、前記入射面と平行な方向、または前記入射面及び前記一方の面と直交する方向に沿ってステップ状に形成される導光板。

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