JP7340793B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、１枚の導光板の一つの表示領域に複数の表示情報を切り替えて表示する表示装置に関する。

導光板を用いた一般の表示装置は、発光ダイオードなどの発光素子から出射光した光を、前記導光板の底面，上面と側面のうちの側面から前記導光板の内部に入射させ、入射した光を前記導光板の内部で効率よく反射させ、前記導光板の上面の表示領域から出射させる光学的な表示構造を有している。前記導光板の底面には出射光を効率よく反射、あるいは屈折させるために、多数の微細な凹部形状の反射部を形成している。

凹部形状の反射部は、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、前記導光板の底面から内部に向かって凹んだ円錐形の反射部６１や半球状の反射部６２の形状の場合には、全ての方向から入光した光を出射光として反射するため、１枚の導光板の一つの表示領域には、一つの絵柄しか表示することができない。

そのため、パチンコ機、パチスロ機などの遊技機などのように、一つの表示領域に複数の絵柄を表示させたい場合には、反射部６１，６２の凹部形状によって表示情報が記録された一般的な導光板を、複数枚重ねる必要がある。複数枚の導光板が必要になると費用が高くなる。また、複数枚の導光板を設置するためのスペースが必要になり、機器が大きくなるなどの問題がある。

この問題を解決するために、特許文献１には、凹部形状の反射部の形状を、図１７（ｃ）に示すような、緩斜面６３と急斜面６４を持つ反射部６５にしたものが記載されている。この反射部６５への入射光の振る舞いについて、図１８（ａ）（ｂ）で説明する。

導光板６６の底面には、断面を切欠くなどによって反射部６５が形成されている。この反射部６５は、緩斜面６３と急斜面６４で形成されている。

図１８（ａ）は、急斜面６４がある側から導光板６６に光６７が入射した場合の振る舞いを示す。光６７は、急斜面６４と緩斜面６３で屈折して透過し、再び導光板６６の内部を伝播する。このように、急斜面６４側から入射された光は導光板６６から出射しにくい。

図１８（ｂ）は、緩斜面６３がある側から導光板６６に光６８が入射した場合の振る舞いを示す。光６８は緩斜面６３で全反射し、導光板６６の上面から光６９として出射する。このように、緩斜面６３側から入射された光は導光板６６から出射しやすい。

そこで、このようなプリズム形状の集合体によって導光板の一つの表示領域に絵柄「Ａ」と「Ｂ」の二つを記録した表示装置を、図１９，図２０を用いて説明する。

図１９（ａ）は単一の導光板６６に、反射部７０の集合体によって符号７１で示す絵柄「Ａ」が記録されるとともに、この絵柄「Ａ」と同じ表示領域に符号７２で示す絵柄「Ｂ」が反射部７３の集合体によって記録されている状態を示している。

なお、緩斜面６３と急斜面６４で構成されている反射部７０は、緩斜面６３が導光板６６の側面６６ａに向いている。緩斜面６３と急斜面６４で構成されている反射部７３は、緩斜面６３が導光板６６の側面６６ｂに向いている。

図１９（ａ）では２つの導光板６６が並べて記載されているが、実際には一枚の導光板６６であって、図１９（ｂ）のように導光板６６の一つの表示領域に符号７１，７２で示す２つの絵柄が記録されている。

絵柄「Ａ」を表示する場合には、図２０（ａ）のように光源７４からの略平行光を導光板６６の側面６６ａから内部に入射させる。この光源７４からの光７５は、各反射部７０の緩斜面６３で反射することで絵柄「Ａ」が表示される。光７５は反射部７３の急斜面６４に入射するが、反射部７３の緩斜面６３で屈折して透過し、導光板６６内を再び伝播して絵柄「Ｂ」は表示されない。

絵柄「Ｂ」を表示する場合には、図２０（ｂ）のように光源７６からの略平行光を側面６６ｂから導光板６６の内部に入射させる。この光源７６からの光７７は、各反射部７３の緩斜面６３で反射することで絵柄「Ｂ」が表示される。光７７は反射部７０の急斜面６４に入射するが、反射部７０の緩斜面６３で屈折して透過し、導光板６６の内部を再び伝播するため絵柄「Ａ」は表示されない。

このように、導光板６６に対向した方向の側面６６ａまたは６６ｂから光を入射することにより、絵柄「Ａ」と「Ｂ」を切り替えて表示できる。

図２１（ａ）（ｂ）は、光が入射する方向が図１９と図２０で示したような対向する方向ではなく、直交方向になっている従来の表示装置を示す。この表示装置では、辺の長さが異なっている。この表示装置においても図２０で説明したと同じように、反射部の緩斜面６３の方向を変えることにより、導光板６６へ入光する光の方向によって表示させる絵柄を切り替える。例えば、２種類の反射部の長手方向を直交するように配置し、光源から入射する光の方向と、２種類の反射部の長手方向が直交するように、２辺のそれぞれに２つの光源７４，７８を配置する。図２１（ａ）で示す光７５によって、符号７１で示す絵柄「Ａ」が表示され、図２１（ｂ）に示すように、光７５とはほぼ垂直方向の光７９によって、符号８０で示す絵柄「Ｃ」が表示される。

特開２００６-７５３６２号公報

しかしながら図２０の構成では、図２２に示すように絵柄「Ａ」を表示する場合に導光板６６の内部を伝播して側面６６ｂに達した光の一部が、側面６６ｂで反射して反射部７３の緩斜面６３に入射する。そのため絵柄「Ａ」の表示中に、表示させたくない方の絵柄「Ｂ」が薄く表示されてしまう課題がある。さらに、絵柄「Ｂ」を表示する場合に導光板６６の内部を伝播して側面６６ａに達した光の一部が、側面６６ａで反射して反射部７０の緩斜面６３に入射する。そのため絵柄「Ｂ」の表示中に、表示させたくない方の絵柄「Ａ」が薄く表示されてしまう課題がある。

図２２を詳しく説明する。

図２２は導光板６６の断面とともに、導光板６６中を導光している光を示している。絵柄「Ａ」を表示中に導光している光７５は、導光板６６の上下面で全反射を繰り返しながら進み、入射した側面に対向した側面６６ｂに到達する。側面６６ｂでは、光７５は屈折透過する光７５ａと、フレネル反射する光７５ｂに分かれる。

一般にひろく知られているように、屈折率ｎ０から屈折率ｎ１の材質に垂直入射するときの反射率Ｒは、以下の（式１）で表される。

Ｒ ＝（ ｎ０－ｎ１ ）２／（ ｎ０ ＋ｎ１ ）２ ・・・・（式１）
導光板は、一般的にはポリカーボネートなど透明樹脂が使われる。透明樹脂の屈折率は材料によって様々あるが、一般的には屈折率１．５前後のものがよく使われる。屈折率１．５の透明樹脂から、屈折率１．０の空気層に光が入射するときの反射率は、（式１）より、
Ｒ ＝（１．５－１．０）２ ／（１．５＋１．０）２ ＝０．０４
となり、４％程度の反射光が生じる。この反射光は、もう一方の絵柄「Ｂ」の入射光となる。その結果、不要な絵柄「Ｂ」が表示されてしまう。

図２１（ａ）（ｂ）のように、光が入射する方向が直交方向になっている表示装置についても、次のような課題がある。

この場合には、光源７８から光が入射する側面６６ｃの形状が、製造時の成形など加工のいわゆる残留応力のため、あるいは外部から力が加わるなどのため、図２３に実線で示すように変形する場合がある。導光板６６の形状が長方形の場合、短辺側よりも長辺側の方が成形などによる変形が大きくなりやすい。その結果、側面６６ｃの形状が変形すると、側面６６ｃに光が入光する割合が部分的に小さくなり、絵柄「Ｃ」の表示状態では、入光量が少ない箇所で部分的に絵柄が薄くなるような現象が生じる。具体的には、導光板６６の長辺の中央部の短辺に平行な部分の出射光が少なくなる。あるいは長辺の両端部の短辺に平行な部分の出射光が少なくなることとなる。

本発明は、前記課題を解決するもので、複数の絵柄を切り替えて表示する表示装置において、表示させたい絵柄を美しく表示できる表示装置を提供することを目的とする。

本開示の表示装置は、第１側面と第２側面が互いに対向し、前記第１側面と第２側面の間の互いに対向した底面と上面が形成され、前記第１側面と前記第２側面のうちの一方から内部に入射した光を、他方に向かって伝播する導光板と、前記導光板の第１側面に光を入射する第１光源ユニットと、前記導光板の第２側面に光を入射する第２光源ユニットを設け、前記第１側面から前記導光板に入射した前記第１光源ユニットからの光を、前記導光板の前記底面に形成された第１反射部によって前記上面の側に反射させて前記導光板の外部に出射させて第１絵柄を表示し、前記第２側面から前記導光板に入射した前記第２光源ユニットからの光を、前記導光板の前記底面に形成された第２反射部によって前記上面の側に反射させて前記導光板の外部に出射させて第２絵柄を表示する表示装置であって、前記導光板の第１側面と第２側面の少なくとも一方の一部に斜面を設けた、ことを特徴とする。

本発明の表示装置は、第１側面と第１側面に隣接した第２側面とが互いに直交し、前記第１側面と第２側面とを形成するように互いに対向した底面と上面とが形成され、前記第１，第２側面から内部に入射した光を伝播する導光板と、前記第１，第２側面のうちの短手方向の第１側面に光を入射する第１光源ユニットと、前記第１，第２側面のうちの長手方向の第２側面に光を入射する第２光源ユニットとを設け、前記第１側面から前記導光板に入射した前記第１光源ユニットからの光を、前記導光板の前記底面に形成された第１反射部によって前記上面の側に反射させて前記導光板の外部に出射させて第１絵柄を表示し、前記第２側面から前記導光板に入射した前記第２光源ユニットからの光を、前記導光板の前記底面に形成された第２反射部によって前記上面の側に反射させて前記導光板の外部に出射させて第２絵柄を表示する表示装置であって、
前記導光板の上面の上にスイッチとして押される半透明板が設置され、
前記第２光源ユニットの、前記導光板の厚さ方向の長さの中心が、前記導光板の厚さ方向の長さの中心よりも、前記導光板の前記半透明板がある出射面とは逆方向に距離△ｃだけずれており、
前記導光板の第２側面の厚みをＴとし、
前記第２光源ユニットの前記導光板の厚さ方向の長さをｔ_ＬＳとしたとき、
Ｔ ＞ ｔ_ＬＳ ＞ △ｃ
を満たすことを特徴とする。

本開示の表示装置によれば、第１光源から導光板に入射した光の一部は、導光板に形成された第１反射部によって反射させて導光板の上面に第１絵柄を表示する。第１光源から導光板に入射した光の一部は、導光板の第１光源に対向する入光面に到達するが、対向の入光面に設定された斜面により、到達した光の多くは導光板外へ反射される。そのため、対向反射面で反射して再び導光板を伝播する光は減少する。これにより、不要な第２絵柄が表示されてしまう現象を抑制することができる。

本発明の表示装置によれば、導光板の変形があっても導光板と入光との位置ずれを小さく抑えることができる。そのため、導光板へ入光する光の割合が変形場所によって変わっても、入光箇所ごとに導光板内を伝播する光の強度が異なる現象を抑制できる。これにより、表示する絵柄の発光強度が場所によって異なる現象を抑えられ、一様な発光強度の美しい表示を実現できる。

本開示の実施の形態１の（ａ）実施例１の表示装置の平面図と（ｂ）Ｘ－Ｘ断面図 同実施の形態１の導光板における（ａ）（ｂ）光の挙動を説明する図 同実施の形態１の実施例２の表示装置の導光板の断面図 同実施の形態１の実施例３の表示装置の導光板の断面図 同実施の形態１の実施例４の表示装置の導光板の（ａ）（ｂ）（ｃ）それぞれ別の断面図 同実施の形態１の実施例１の表示装置の導光板の別の例を示す斜視図 同実施の形態１の実施例２の表示装置の導光板の別の例を示す斜視図 同実施の形態１の実施例３の表示装置の導光板の別の例を示す斜視図 同実施の形態１の図５（ａ）の表示装置の導光板の別の例を示す斜視図 同実施の形態１の図５（ｂ）の表示装置の導光板の別の例を示す斜視図 同実施の形態１の図５（ｃ）の表示装置の導光板の別の例を示す斜視図 本開示の実施の形態２の表示装置の平面図 本開示の実施の形態２の表示装置の（ａ）Ｘ－Ｘ断面図と（ｂ）Ｙ－Ｙ断面図 本発明の表示装置の実施の形態の平面図 本発明の表示装置の実施の形態の（ａ）Ｘ－Ｘ断面図と（ｂ）Ｙ－Ｙ断面図 本発明の表示装置の実施の形態における導光板の最適条件を説明する図 （ａ）（ｂ）（ｃ）従来の導光板に反射部して形成された凹部形状の斜視図 （ａ）（ｂ）凹部形状をプリズム形状にした従来の導光板における光の振る舞いの説明図 （ａ）プリズム形状の反射部の集合体によって表示領域に絵柄「Ａ」と「Ｂ」の二つの絵柄を記録した導光板の動作原理の説明図と（ｂ）その表示領域状態の説明図 （ａ）表示領域に絵柄「Ａ」を表示中の従来例の説明図と（ｂ）同じ表示領域に絵柄「Ｂ」を表示中の従来例の説明図 （ａ）（ｂ）従来の別の導光板を示す図 図２０で説明した導光板の端面での光の反射状態を示す断面図 図２１で説明した導光板の変形状態を示す図

以下、本開示および本発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。

（本開示の実施の形態１）
図１（ａ）（ｂ），図２（ａ）（ｂ），図３～図１１は本開示の実施の形態１を示す。

図１（ａ）は本開示の表示装置の正面図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ－Ｘ断面図を示す。

平板状の導光板１の底面２ａと上面２ｂの間の外周面で、互いに対向する第１側面３と第２側面４のうちの第１側面３は、下端が底面２ａの外周に接続されて垂直に立ち上がる第１入射面３ａと、導光板１の上面２ｂの外周と第１入射面３ａの上端の間に位置し導光板１の内側に向かって傾斜した第１斜面３ｂとで構成されている。第１斜面３ｂは、第１側面３の長さ方向の全体に形成されている。

第２側面４も第１側面３と同様で、下端が底面２ａの外周に接続されて垂直に立ち上がる第２入射面４ａと、導光板１の上面２ｂの外周と第２入射面４ａの上端の間に位置し導光板１の内側に向かって傾斜した第２斜面４ｂとで構成されている。第２斜面４ｂは、第２側面４の長さ方向の全体に形成されている。

導光板１の底面２ａには、上面２ｂから見た状態で全体として「Ａ」の絵柄５が表示されるように多数の第１反射部６が内側に窪んだ凹部として刻み込まれている。さらに、上面２ｂから見た状態で絵柄５と同じ表示範囲に、全体として「Ｂ」の絵柄７が表示されるように多数の第２反射部８が内側に窪んだ凹部として刻み込まれている。

導光板１の第１入射面３ａには、第１光源ユニットＰｈ１から光が入射する。第１光源ユニットＰｈ１は発光ダイオードなどの光源９とレンズ１０から構成されている。導光板１の第２入射面４ａには、第２光源ユニットＰｈ２から光が入射する。第２光源ユニットＰｈ２は発光ダイオードなどの光源１１とレンズ１２から構成されている。レンズ１０，１２は光を拡散して出射するタイプのレンズである。

第１，第２反射部６，８は、図１７（ｃ）に示したように緩斜面６３と急斜面６４を有している。第１反射部６は、第１光源ユニットＰｈ１から入射した光を反射して上面２ｂから出射させるように緩斜面６３が第１入射面３ａに向けて形成されている。第２反射部８は、第２光源ユニットＰｈ２から入射した光を反射して上面２ｂから出射させるように緩斜面６３が第２入射面４ａに向けて形成されている。

この表示装置における光の振る舞いを、図２（ａ）（ｂ）を用いて説明する。

一例として、ここでは第１，第２光源ユニットＰｈ１，Ｐｈ２のうちの第１光源ユニットＰｈ１だけが点灯する際についての光の挙動を説明する。

第１光源ユニットＰｈ１から出射した光は、第１側面３の第１入射面３ａから導光板１に入射する。入射した光は、図２（ａ）に示すように導光板１内で全反射しながら導光板１中を進む。そして、導光板１中を伝播しながら、第１反射部６で反射されることによって、導光板１から出射する。第１反射部６で反射して導光板１の上方へ反射される光の集合が全体として「Ａ」という絵柄５を表示する。

また、導光板１中を進む光の中には、第１反射部６で反射されることなく第２側面４に到達する成分がある。図２（ｂ）に示すように第２側面４の第２斜面４ｂにあたる光は、反射して導光板１の底面２ａから外部に出射する。このため、第１光源ユニットＰｈ１とは反対側の第２側面４に反射して導光板１内を戻って伝播してくる成分を減少させることができる。

第２光源ユニットＰｈ２から第２入射面４ａに入射した光は、導光板１内で全反射しながら導光体１中を進む。そして、第２反射部８で反射されることによって、導光板１の上方へ反射される光の集合が全体として「Ｂ」という絵柄７を表示する。

また、導光板１中を進む光の中には、第２反射部８で反射されることなく第１側面３に到達する成分がある。第１側面３の第１斜面３ｂにあたる光は、反射して導光板１の底面２ａから外部に出射する。このため、第２光源ユニットＰｈ２とは反対側の第１側面３に反射して導光板１内を戻って伝播してくる成分を減少させることができる。

なお、第１，第２斜面３ｂ，４ｂは、何れも第１，第２側面３，４の長さ方向の全体に形成したが、第１，第２側面３，４の長さ方向の一部に形成であっても、反射戻り光を抑制する効果は得られる。

第１斜面３ｂ，第２斜面４ｂの領域が大きいほど、入射面と反対の側面から戻ってくる不要な光を抑制することができる。しかしながら、第１斜面３ｂ，第２斜面４ｂの領域が大きすぎると、光を入光する第１入射面３ａ，第２入射面４ａの面積が小さくなるため、入光する効率が低くなる、あるいは、導光板１に入光しても、入射面に近い方の反射部で遮られて導光板内で導光しにくくなる、という現象が生じる。これを抑制し、反射戻り光を抑えつつ、導光板内で光を伝播させるために、次の式（１）を満たすことが望ましい。

導光板１の側面全体の長さ（出射面の法線と平行な側面の厚み）をＴ、第１，第２斜面３ｂ，４ｂの領域の長さ（出射面の法線と平行な方向の斜面の長さ）をｔ０、Ｔからｔ０を差し引いた、いわゆる斜面ではない部分の第１，第２入射面３ａ，４ａの長さ（出射面の法線と平行な方向の側面の斜面ではない部分の長さ）をｔ１とし、第１，第２反射部６，８の平均高さをｈとすると、
Ｔ ＞ ｔ１ ＞ ｈ ・・・・ 式（１）
であることが望ましい。

なお、第１，第２斜面３ｂ，４ｂを第１，第２反射部６，８が形成されている面とは反対側に設置したが、図３に示すように第１，第２反射部６，８が形成された面と同じ側に設置しても同様の効果が得られる。この場合、第１，第２斜面３ｂ，４ｂで反射した光は、導光板１の上面２ｂから出射することとなるが、上面２ｂ上に設けた遮光板１３で遮光すればよい。

また、図４に示すように、斜面の形成される位置を、反射部が形成された面に対し、同じ側と反対側とで構成してもよい。この図４の場合には、次の式（２）を満たすことが望ましい。

第１，第２反射部６，８が形成された面と同じ側にある第１斜面３ｂの領域の長さをｔ０Ｒ、導光板１の厚さ：Ｔからｔ０Ｒを差し引いた第１入射面３ａの長さをｔ１Ｒ、導光板１で表示させる絵柄を形成する第１反射部６あるいは第２反射部８の平均高さをｈとすると、
Ｔ ＞ ｔ１Ｒ ＞ ｈ ・・・・式（２）
であることが望ましい。ここでは、第２斜面４ｂの領域の長さもｔ０Ｒである。

さらに、上記の各実施例では、第１側面３に１つの第１斜面３ｂ、第２側面４に１つの第２斜面４ｂであったが、１つの側面に複数の斜面を設けることもできる。具体的には、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように構成しても、反射戻り光を抑制する効果が得られる。

図５（ａ）では、第１側面３において第１入射面３ａを挟んで、導光板１の底面２ａの側に第１入射面３ａの下端から導光板１の外側に拡がる方向に傾斜した斜面３ｂ１、導光板１の上面２ｂの側に第１入射面３ａの上端から導光板１の外側に拡がる方向に傾斜した斜面３ｂ２が形成され、第２側面４において第２入射面４ａを挟んで導光板１の底面２ａの側に第２入射面４ａの下端から導光板１の外側に拡がる方向に傾斜した斜面４ｂ１、導光板１の上面２ｂの側に第２入射面４ａの上端から導光板１の外側に拡がる方向に傾斜した斜面４ｂ２が形成されている。

図５（ｂ）では、第１側面３において第１入射面３ａを挟んで、導光板１の底面２ａの側に第１入射面３ａの下端から導光板１の外側に拡がる方向に傾斜した斜面３ｂ１、導光板１の上面２ｂの側に第１入射面３ａの上端から導光板１の内側に向かって傾斜した斜面３ｂ２が形成され、第２側面４において第２入射面４ａを挟んで導光板１の底面２ａの側に第２入射面４ａの下端から導光板１の外側に拡がる方向に傾斜した斜面４ｂ１、導光板１の上面２ｂの側に第２入射面４ａの上端から導光板１の内側に向かって傾斜した斜面４ａ２が形成されている。

図５（ｃ）では、第１側面３において第１入射面３ａを挟んで、導光板１の底面２ａの側に第１入射面３ａの下端から導光板１の外側に拡がる方向に傾斜した斜面３ｂ１、導光板１の上面２ｂの側に第１入射面３ａの上端から導光板１の内側に向かって傾斜した斜面３ｂ２が形成され、第２側面４において第２入射面４ａを挟んで導光板１の底面２ａの側に第２入射面４ａの下端から内側に向かって傾斜した斜面４ｂ１、導光板１の上面２ｂの側に第２入射面４ａの上端から導光板１の外側に拡がる方向に傾斜した斜面４ｂ２が形成されている。

なお、図１（ａ）（ｂ）では、導光板１が平板状で導光板１の出射面である上面２ｂに対して第１，第２側面３，４の面の方向が交差する方向であったが、導光板１が平板状で導光板１の上面２ｂと第１，第２側面３，４の面の方向とを平行に構成することもできる。具体的には導光板１の形状を、例えば図６に示すように構成する。

図６の導光板１は、底面２ａに第１，第２反射部６，８が形成されている平板状の導光板本体１ａの一部に、曲面形状の光導入路１ｂ，１ｃが一体に形成されている。光は光導入路１ｂ，１ｃの端面１４ａ，１４ｂから入射して光導入路１ｂ，１ｃを介して導光板本体１ａに入射する。この光導入路１ｂ，１ｃによって、第１，第２入射面３ａ，４ａの方向が導光板本体１ａの上面２ｂの方向と平行になるように変更することができ、導光板１の上面２ｂの法線方向である下からあるいは上から光を入光させることができる。

ここでは、光導入路１ｂ，１ｃを設けて第１，第２入射面３ａ，４ａの方向が共に導光板本体１ａの上面２ｂの方向と平行になるように変更したが、光導入路１ｂまたは光導入路１ｃの一方だけを導光板本体１ａに設けることもできる。

図３，図４，図５（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施例においても同様で、図７，図８，図９，図１０，図１１に示すように、導光板本体１ａの少なくとも一部に光導入路１ｂ，１ｃを一体に成形することによって、導光板１の上面２ｂと第１，第２側面３，４の面の方向とを平行に構成することもできる。

また、図１（ａ）（ｂ）に示した実施例では、第１側面３の長さ方向の全体に第１斜面３ｂが形成され、第２側面４の長さ方向の全体に第２斜面４ｂが形成されていたが、第１斜面３ｂまたは第２斜面４ｂを設けるだけでも反射戻り光を一部だけ抑制する効果は得られる。さらに、第１，第２側面３，４の長さ方向の一部にだけ第１，第２斜面３ｂ，４ｂを設けるだけでも反射戻り光を一部だけ抑制する効果は得られる。さらに、第１側面３の長さ方向の一部に第１斜面３ｂを設け、第２側面４には第２斜面４ｂを設けない場合、または第２側面４の長さ方向の一部に第２斜面４ｂを設け、第１側面３には第１斜面３ｂを設けない場合でも反射戻り光を一部だけ抑制する効果は得られる。このことは、本開示の実施の形態１のその他の実施例でも同様である。

なお、導光板１の対向する側面のうちの短手方向の第１，第２側面３，４の場合を説明したが、図１に示した導光板１の対向する側面のうちの長手方向の側面から光を入射させて絵柄５または７を表示するように第１，第２反射部６，８を設けた場合も同様である。

（本開示の実施の形態２）
図１２と図１３（ａ）（ｂ）は、本開示の実施の形態２を示す。

図１２は本開示の実施の形態２の表示装置の正面図を示し、図１３（ａ）は図１２のＸ－Ｘ断面図を、図１３（ｂ）は図１２のＹ－Ｙ断面図を示す。本開示の実施の形態１では、導光板１の互いに対向する第１，第２側面３，４に選択的に光を入射することによって、「Ａ」の絵柄５または「Ｂ」の絵柄７を切り替えて表示するものであったが、この本開示の実施の形態２では、「Ａ」または「Ｂ」の切り替え表示だけでなく、導光板１の互いに対向する第３，第４側面２３，２４に選択的に光を入射することによって、「Ｃ」の絵柄または「Ｄ」の絵柄を切り替えて表示するものである。

導光板１の第１，第２側面３，４における第１，第２側面３，４と第１，第２反射部６，８、第１，第２光源ユニットＰｈ１，Ｐｈ２は図１と同じである。

第３光源ユニットＰｈ３は発光ダイオードなどの光源２９とレンズ３０から構成されている。第４光源ユニットＰｈ４は発光ダイオードなどの光源３１とレンズ３２から構成されている。レンズ３０，３２は光を拡散して出射するタイプのレンズである。

平板状の導光板１の底面２ａと上面２ｂの間の外周面で、互いに対向する第３側面２３と第４側面２４の内の第３側面２３は、下端が底面２ａの外周に接続されて垂直に立ち上がる第３入射面２３ａと、導光板１の上面２ｂの外周と第３入射面２３ａの上端の間に位置し導光板１の内側に向かって傾斜した第３斜面２３ｂとで構成されている。第３斜面２３ｂは、第３側面２３の長さ方向（Ｘ方向）の全体に形成されている。

第４側面２４も第３側面２３と同様で、下端が底面２ａの外周に接続されて垂直に立ち上がる第４入射面２４ａと、導光板１の上面２ｂの外周と第４入射面２４ａの上端の間に位置し導光板１の内側に向かって傾斜した第４斜面２４ｂとで構成されている。第４斜面２４ｂは、第４側面２４の長さ方向（Ｘ方向）の全体に形成されている。

導光板１の底面２ａには、第３，第４反射部２６，２８が形成されている。第３反射部２６は、第３光源ユニットＰｈ３から第３入射面２３ａに入射した光によって「Ｃ」の絵柄２５を表示するように形成されている。第２反射部２８は、第４光源ユニットＰｈ４から第４入射面２４ａに入射した光によって「Ｄ」の絵柄２７を表示するように形成されている。

導光板１の上部には、静電センサーなどのスイッチ機能付き半透明板４１が設置されている。この明細書における半透明板４１はシート又は板材である。半透明板４１は、図１２では仮想線で図示されている。図１３（ａ）（ｂ）では実線で図示した。半透明板４１は、透過率が１～７０％程度のハーフミラーやあるいは黒色など色つきの光透過板であって、図１２ではスイッチ機能の操作エリア４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄで示した。

切換回路４３は、操作エリア４２ａが操作された検出信号４４ａを検出して第１光源９への通電をオンし、第２，第３，第４光源１１，２９，３１への通電をオフする。操作エリア４２ｂが操作された検出信号４４ｂを検出して第２光源１１への通電をオンし、第１，第３，第４光源９，２９，３１への通電をオフする。操作エリア４２ｃが操作された検出信号４４ｃを検出して第３光源２９への通電をオンし、第１，第２，第４光源９，１１，３１への通電をオフする。操作エリア４２ｄが操作された検出信号４４ｄを検出して第４光源３１への通電をオンし、第１，第２，第３光源９，１１，２９への通電をオフする。

このように導光板１に第３，第４の斜面２３ｂ，２４ｂを形成したため、第１，第２の斜面３ｂ，４ｂの場合と同様に、反射戻り光を抑制する効果が得られる。

また、半透明板４１があることにより、第１，第２，第３，第４の光源９，１１，２９，３１のいずれも点灯させていないときには、導光板の周辺の外からの光が半透明板４１で反射することになるので、導光板１の存在を隠すことができる。

導光板１は，Ｘ－Ｘ方向の長さがＹ－Ｙ方向の長さより長いものとする。このとき、導光板１の長手方向（Ｘ方向）になる第１，第２斜面３ｂ，４ｂの領域の大きさと、短手方向（Ｙ方向）になる第３，第４斜面２３ｂ，２４ｂと領域の大きさには、以下の点から最適条件がある。

操作エリア４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの何れかが押圧された場合には、半透明板４１が変形して、半透明板４１を介して導光板１が押圧されて変形する。導光板１の変形は長手方向の変形が相対的に大きくなる。また、導光板１の成形時の歪等による変形は、一般的に長手方向の方が短手方向よりも大きくなる。これらより、導光板１は、長手方向の機械的強度が高いほうがよい。したがって、次の式（３）を満たすことが望ましい。

図１３（ａ）（ｂ）に示すように、導光板１の厚みＴから第１，第２斜面３ｂ，４ｂの高さｔ０を差し引いたｔ１_shortと、導光板１の厚みＴから第３，第４斜面２３ｂ，２４ｂの高さｔ０を差し引いたｔ１_longは、
ｔ１_short ＜ ｔ１_long ・・・・式（３）
が成り立つ。このように設定することで、導光板１の長手方向の機械的強度を高めることができ、変形を抑制できるので、長辺の中央部の短辺に平行な部分の出射光が少なくなる、あるいは長辺の両端部の短辺に平行な部分の出射光が少なくなる、といった現象を抑制することができる。

本開示の実施の形態２の上記の説明では、本開示の実施の形態１における図１の変形例を例に挙げて説明したが、図３，図４，図５（ａ）（ｂ）（ｃ），図６～図１１の場合も同様である。

また、本開示の実施の形態２では導光板１の側面の長さ方向の全体に第１，第２，第３，第４斜面３ｂ，４ｂ，２３ｂ，２４ｂを設けたが、その一部であっても反射戻り光を抑制する効果は得られる。

また、半透明板４１としてスイッチ機能付きの板を用いたが、スイッチ機能を持たない半透明板でも、導光板の成形時の変形の大きさから式（３）を満たすことが好ましい。

（本発明の実施の形態）
図１４は本発明の実施の形態の表示装置の正面図を示し、図１５（ａ）は図１４のＸ－Ｘ断面図を、図１５（ｂ）は図１４のＹ－Ｙ断面図を示す。

本開示の実施の形態１は互いに対向した第１側面３と第２側面４の導光板１であったが、この本発明の実施の形態の導光板５１は、第１光源ユニットＰｈ１から第１側面３に光が入射し、第１側面３に隣接したと第２側面２３には、第２光源ユニットＰｈ２から光が入射する。導光板１の第１側面３と第２側面４が互いに直交している。

第１光源ユニットＰｈ１は発光ダイオードなどの光源９とレンズ１０から構成されている。第２光源ユニットＰｈ２は発光ダイオードなどの光源１１とレンズ１２から構成されている。レンズ１０，１２は光を拡散して出射するタイプのレンズである。

導光板５１の底面２ａには、上面２ｂから見た状態で全体として「Ａ」の絵柄５が表示されるように多数の第１反射部６が内側に窪んだ凹部として刻み込まれている。さらに、上面２ｂから見た状態で絵柄５と同じ表示範囲に、全体として「Ｃ」の絵柄２５が表示されるように多数の第２反射部８が内側に窪んだ凹部として刻み込まれている。

導光板５１の上面の上には、静電センサーなどのスイッチ機能付き半透明板４１が設置されている。半透明板４１は、透過率が１～７０％程度のもので、ハーフミラーやあるいは黒色など色つきの光透過板である。

スイッチ機能付き半透明板４１があることにより、第１，第２光源ユニットＰｈ１，Ｐｈ２のいずれも点灯させていないときには、導光板の外からの光が半透明板４１で反射することになるので、導光板５１の存在を隠すことができる。第１，第２光源ユニットＰｈ１，Ｐｈ２のいずれかを点灯させることにより、その光源に対応した絵柄５，２５のいずれかが表示され、半透明板４１を通して表示される。この表示装置は、本開示の実施の形態２で説明した切換回路４３と半透明板４１の組み合わせによって、絵柄が切り替わるスイッチとして使える。

図１６は図１４の第２側面２３を視点Ａ（矢印）から見た図であり、導光板５１の厚さと光源の大きさ、位置について適切な条件を説明する図である。導光板５１は、断面Ｘ－Ｘの長さが断面Ｙ－Ｙの長さより長いものとする。

半透明板４１がスイッチとして押されることを想定すると、長手方向の変形が相対的に大きくなる。また、導光板５１の成形時の歪等による変形は、一般的に長手方向の方が短手方向よりも大きくなる。これらより、導光板５１は、長手方向の辺において、第２光源ユニットＰｈ２と導光板５１の入光部の位置ズレが生じる可能性が高くなる。これを考慮すると、以下の式（４）を満たすことが望まれる。

導光板５１の厚みをＴ、第２光源ユニットＰｈ２の厚み方向の寸法をｔ_ＬＳ、導光板中心と第２光源ユニットＰｈ２中心とのズレ量を△ｃとすると、
Ｔ＞ｔ_ＬＳ＞△ｃ ・・・・式（４）
を満たす。これを満たすことにより、半透明板４１が押圧操作されて導光板５１が長手方向に変形しても、第２光源ユニットＰｈ２からの光が導光板５１に入光する効率が部分的に小さくなることを抑制でき、長辺の中央部の短辺に平行な部分の出射光が少なくなる、あるいは長辺の両端部の短辺に平行な部分の出射光が少なくなる、といった現象を抑えることができる。

なお、導光板５１が光出射面の法線方向に押されることを考慮すれば、第２光源ユニットＰｈ２中心は、導光板５１中心に対し、半透明板４１がある出射面となる上面２ｂとは逆方向の底面２ａの方向にずれているほうが望ましい。

なお、本発明の実施の形態では、導光板５１を平板とし、第１側面３に対向した第１光源ユニットＰｈ１から光を入光させたが、本開示の実施の形態１の図６に示したように曲面形状の光導入路１ｂを導光板５１に一体に形成して、導光板５１に光を入光させる部分を折り曲げて、下からあるいは上から光を入光させるようにしてもよい。

また、半透明板４１としてスイッチ機能付きの板を用いたが、スイッチ機能を持たない半透明板でも、式（４）を満たすことが好ましい。

（本開示の実施の形態３）
図１２に示した本開示の実施の形態２における導光板５１が断面Ｘ－Ｘ方向に長い長方形状で、図６などに見られた曲面形状の光導入路１ｂのような曲面形状の光導入路を介さずに、導光板５１の第３側面２３の第３入射面２３ａに第３光源ユニットＰｈ３から直接に光を入射させる場合や、導光板５１の第４側面２４の第４入射面２４ａに第４光源ユニットＰｈ４から直接に光を入射させる場合には、導光板５１は、長手方向の辺において、第３光源ユニットＰｈ３と導光板５１の第３側面２３の位置ズレ、第４光源ユニットＰｈ４と導光板５１の第４側面２３の位置ズレが生じる可能性が高くなる。これを考慮すると、この場合にも本発明の実施の形態の式（４）を満たすように設定することが非常に有効である。

本発明は、パチンコ機、パチスロ機などの遊技機や、その他の各種の機器になどに組み込みで使用される表示装置、単独で用いられる表示装置における表示の品質の向上に寄与する。

１ 導光板
２ａ 底面
２ｂ 上面
３ 第１側面
４ 第２側面
３ａ 第１入射面
３ｂ 第１斜面
４ａ 第２入射面
４ｂ 第２斜面
５ 絵柄
６ 第１反射部
８ 第２反射部
Ｐｈ１ 第１光源ユニット
Ｐｈ２ 第２光源ユニット
９ 光源
１０ レンズ
１１ 光源
１２ レンズ
３ｂ１ 斜面
３ｂ２ 斜面
４ｂ１ 斜面
４ｂ２ 斜面
２３ 第３側面
２４ 第４側面
２３ａ 第３入射面
２３ｂ 第３斜面
２４ａ 第４入射面
２４ｂ 第４斜面
２６ 第３反射部
２８ 第４反射部
２５ 絵柄
２７ 絵柄
Ｐｈ３ 第３光源ユニット
Ｐｈ４ 第４光源ユニット
２９ 光源
３０ レンズ
３１ 光源
３２ レンズ
４１ 半透明板
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ 操作エリア
４３ 切換回路
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ 検出信号
５１ 導光板
Ｔ 導光板１の厚さ
ｔ_ＬＳ 第２光源ユニットの導光板の厚さ方向の長さ
ｔ０Ｒ 第１斜面３ｂの領域の長さ
ｔ１Ｒ 第１入射面３ａの長さ
ｈ 反射部の平均高さ

Claims (2)

1. 第１側面と第１側面に隣接した第２側面とが互いに直交し、前記第１側面と第２側面とを形成するように互いに対向した底面と上面とが形成され、前記第１，第２側面から内部に入射した光を伝播する導光板と、
   前記第１，第２側面のうちの短手方向の第１側面に光を入射する第１光源ユニットと、
   前記第１，第２側面のうちの長手方向の第２側面に光を入射する第２光源ユニットとを設け、
   前記第１側面から前記導光板に入射した前記第１光源ユニットからの光を、前記導光板の前記底面に形成された第１反射部によって前記上面の側に反射させて前記導光板の外部に出射させて第１絵柄を表示し、前記第２側面から前記導光板に入射した前記第２光源ユニットからの光を、前記導光板の前記底面に形成された第２反射部によって前記上面の側に反射させて前記導光板の外部に出射させて第２絵柄を表示する表示装置であって、
   前記導光板の上面の上にスイッチとして押される半透明板が設置され、
   前記第２光源ユニットの、前記導光板の厚さ方向の長さの中心が、前記導光板の厚さ方向の長さの中心よりも、前記導光板の前記半透明板がある出射面とは逆方向に距離△ｃだけずれており、
   前記導光板の第２側面の厚みをＴとし、
   前記第２光源ユニットの前記導光板の厚さ方向の長さをｔ_ＬＳとしたとき、
   Ｔ ＞ ｔ_ＬＳ ＞ △ｃ
   を満たすことを特徴とする表示装置。
2. 前記導光板の少なくとも前記第１側面に、曲面部を有する光導入路を介して前記第１光源ユニットからの光を前記導光板の内部に入力することを特徴とする、
   請求項１記載の表示装置。

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