WO2019030979A1

WO2019030979A1 - 表示装置

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Publication number: WO2019030979A1
Application number: PCT/JP2018/014786
Authority: WO
Inventors: 正徳森; 佳彦 ▲高▼木; 潤岸本; 翔伍池田; ▲祥▼平久木; 純也藤田
Original assignee: オムロン株式会社
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2019-02-14
Also published as: JP6394765B1; JP2019035808A

Abstract

表示装置は、透明な部材で形成され、少なくとも一つのパターンを表示可能であり、かつ、少なくとも一つの入射面を有する導光板（２）と、少なくとも一つの入射面の何れかと対向するように配置され、かつ、互いに異なる色を持つ光を発する複数の光源（３－１～３－３）とを有する。そして導光板（２）は、導光板の一方の面に、パターン（２１）に沿って配列され、複数の光源のそれぞれから発して入射面から導光板内に入射した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（１１）を有し、パターン（２１）の色に応じて、複数の光源（３－１～３－３）のそれぞれについて、複数のプリズム（１１）のうちのその光源からの光を反射するプリズムの配置密度が設定される。

Description

表示装置

　本発明は、パターンをカラー表示可能な表示装置に関する。

　従来より、複数の光源のうちの点灯する光源に応じて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

　特許文献１に開示された表示装置は、複数の光源の発光色を互いに異ならせることで、パターンごとに色を変えることができる。しかし、この表示装置では、パターンの色は、対応する光源の発光色となるので、表現可能なパターンの色は、使用される光源の発光色に限られる。そこで、導光板を用いた表示装置において、導光板に設けられたパターンを表す色の種類を増やすことが求められている。

　そこで、本発明は、導光板に設けられたパターンを表す色の種類を増やす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、透明な部材で形成され、少なくとも一つのパターンを表示可能であり、かつ、少なくとも一つの入射面を有する導光板と、少なくとも一つの入射面の何れかと対向するように配置され、かつ、互いに異なる色を持つ光を発する複数の光源とを有する。そして導光板は、導光板の一方の面に、パターンに沿って配列され、複数の光源のそれぞれから発して入射面から導光板内に入射した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を有し、パターンの色に応じて、複数の光源のそれぞれについて、複数のプリズムのうちのその光源からの光を反射するプリズムの配置密度が設定される。

　この表示装置において、複数の光源のうちの第１の光源は第１の色を持つ光を発し、第２の光源は第２の色を持つ光を発し、パターンの色に含まれる第１の色の成分が第２の色の成分よりも多い場合、複数のプリズムのうち、第１の光源からの光を反射する第１のプリズムの配置密度は、複数のプリズムのうち、第２の光源からの光を反射する第２のプリズムの配置密度よりも高くなるように、第１のプリズム及び第２のプリズムの配置密度が設定されることが好ましい。

　またこの表示装置において、複数のパターンは、第３の色を持つ第１のサブパターンと、第４の色を持つ第２のサブパターンとを有し、第３の色に応じて、複数の光源のそれぞれについて、複数のプリズムのうち、第１のサブパターンに沿って配列され、かつ、その光源からの光を反射するプリズムの配置密度が設定され、第４の色に応じて、複数の光源のそれぞれについて、複数のプリズムのうち、第２のサブパターンに沿って配列され、かつ、その光源からの光を反射するプリズムの配置密度が設定されることが好ましい。

　本発明に係る表示装置は、導光板に設けられたパターンを表す色の種類を増やすことができるという効果を奏する。

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。図２は、表示装置が有する導光板の概略正面図である。図３は、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。図４Ａは、プリズムの概略正面図である。図４Ｂは、プリズムの概略斜視図である。図４Ｃは、プリズムの概略側面図である。図４Ｄは、図４Ａにおける線ＢＢ’に沿った、プリズムの概略断面図である。図５Ａは、変形例によるプリズムの形状の一例を示す図である。図５Ｂは、変形例によるプリズムの形状の一例を示す図である。図６は、他の変形例による、プリズムの概略正面図である。図７Ａは、さらに他の変形例による、プリズムの概略正面図である。図７Ｂは、図７Ａに示される変形例によるプリズムの概略側面図である。図８は、さらに他の変形例による表示装置の概略正面図である。図９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。

　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うちの少なくとも一つが、互いに異なる色の光を発する複数の光源と対向する入射面として形成される。出射面と対向する導光板の他方の面には、複数の光源の何れかから発し、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。複数のプリズムのそれぞれは、表示装置が表示させる少なくとも一つのパターンに合わせて配列される。そしてこの表示装置では、パターンの色に応じて、光源ごとに、その光源からの光を反射するプリズムの配置密度が設定される。これにより、この表示装置は、複数の光源からの色を混色して得られる色を持つパターンを表示することができる。
　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、３個のコリメートレンズ４－１～４－３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パターン２１が設けられる。すなわち、導光板２は、光源３－１～３－３が点灯している間、光源３－１～３－３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、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。
　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、導光板２の四つの側面のうちの三つの側面のそれぞれに形成される入射面２ａ－１～２ａ－３と、コリメートレンズ４－１～４－３を挟んで対向するように配置される。すなわち、光源３－１が有する各発光素子は、その発光面が、導光板２の側面のうちの一つである入射面２ａ－１と対向し、かつ、入射面２ａ－１の長手方向に沿って一列に並ぶように配置される。また、光源３－２が有する各発光素子は、その発光面が、導光板２の側面のうちの他の一つであり、かつ、入射面２ａ－１と反対側の側面である入射面２ａ－２と対向し、かつ、入射面２ａ－２の長手方向に沿って一列に並ぶように配置される。さらに、光源３－３が有する各発光素子は、その発光面が、入射面２ａ－１及び入射面２ａ－２と直交する導光板２の他の側面である入射面２ａ－３と対向し、かつ、入射面２ａ－３の長手方向に沿って一列に並ぶように配置される。

　光源３－１～３－３が発する光の色は互いに異なる。例えば、光源３－１は、赤色光を発し、光源３－２は、青色光を発し、光源３－３は、緑色光を発する。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４－１により平行光化された後、入射面２ａ－１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２ｂに設けられた、パターン２１を形成する複数のプリズムのうち、光源３－１側に反射面が向けられたプリズムで反射されて正面側の出射面２ｃ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４－２により平行光化された後、入射面２ａ－２を介して導光板２内に入射する。入射した光は、導光板２内を伝搬した後に拡散面２ｂに設けられた、パターン２１を形成する複数のプリズムのうち、光源３－２側に反射面が向けられたプリズムで反射されて出射面２ｃ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４－３により平行光化された後、入射面２ａ－３を介して導光板２内に入射する。入射した光は、導光板２内を伝搬した後に拡散面２ｂに設けられた、パターン２１を形成する複数のプリズムのうち、光源３－３側に反射面が向けられたプリズムで反射されて出射面２ｃ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、発光ダイオードである。なお、光源３－１～３－３のそれぞれの発光輝度は同じでもよく、あるいは、異なっていてもよい。

　コリメートレンズ４－１は、光源３－１と入射面２ａ－１の間に配置され、光源３－１が有する各発光素子から発した光を平行光化する。なお、光源３－１が、入射面２ａ－１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４－１も、入射面２ａ－１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－１に対して垂直に入射させる。

　同様に、コリメートレンズ４－２は、光源３－２と入射面２ａ－２の間に配置され、光源３－２が有する各発光素子から発した光を平行光化する。なお、光源３－２が、入射面２ａ－２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４－２も、入射面２ａ－２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－２に対して垂直に入射させる。

　さらに、コリメートレンズ４－３は、光源３－３と入射面２ａ－３の間に配置され、光源３－３が有する各発光素子から発した光を平行光化する。なお、光源３－３が、入射面２ａ－３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４－３も、入射面２ａ－３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－３に対して垂直に入射させる。

　なお、コリメートレンズ４－１～４－３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４－１～４－３は、それぞれ、対応する光源からの光を、対応する入射面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が見えるようにする場合には、光源３－１～３－３を点灯させる。また、その観察者からパターン２１が見えないようにする場合には、制御部６は、光源３－１～３－３を消灯させる。また、制御部６は、光源３－１～３－３のうちの何れか一つまたは二つのみを点灯させてもよい。さらに、制御部６は、パターン２１の色を動的に変化させるために、光源３－１～３－３のうち、点灯する光源の組み合わせを順次変更してもよい。

　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。したがって、制御部６は、点灯制御情報で示された点灯タイミングになると、光源３－１～３－３を点灯させ、パターン２１が表示されるようにする。一方、制御部６は、点灯制御情報で示された消灯タイミングになると、光源３－１～３－３を消灯させ、パターン２１が視認されないようにする。なお、光源３－１～３－３の全てを常に点灯させる場合には、制御部６は、点灯制御情報を参照せず、表示装置１が動作している間、常に各光源を点灯させてもよい。

　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と対向する入射面２ａ－１として形成される。上記のように、光源３－１から発した光は入射面２ａ－１から導光板２の内部に入射する。そして導光板２の内部を伝搬した、光源３－１からの赤色光は、導光板２の背面側に位置する拡散面２ｂに形成された、パターン２１に沿って配列される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－１と対向するように配置された各プリズムにて全反射された後、導光板２の正面側に位置し、かつ、拡散面２ｂと対向する出射面２ｃから出射する。

　また、入射面２ａ－１の反対側の導光板２の側面は、光源３－２と対向する入射面２ａ－２として形成される。そして入射面２ａ－２から導光板２の内部に入射して、導光板２の内部を伝搬した光源３－２からの青色光は、拡散面２ｂに形成された、パターン２１に沿って配列される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－２と対向するように配置された各プリズムにて全反射された後、出射面２ｃから出射する。

　さらに、入射面２ａ－１及び入射面２ａ－２と直交する導光板２の側面の一つは、光源３－３と対向する入射面２ａ－３として形成される。そして入射面２ａ－３から導光板２の内部に入射して、導光板２の内部を伝搬した光源３－３からの緑色光は、拡散面２ｂに形成された、パターン２１に沿って配列される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－３と対向するように配置された各プリズムにて全反射された後、出射面２ｃから出射する。

　各プリズムは、光源３－１～３－３からの光を、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。したがって、観察者は、光源３－１～３－３の少なくとも一つが点灯している間、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。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。

　本実施形態では、パターン２１は、複数のサブパターン２２－１～２２－ｎ（ｎは２以上の整数）に分割される。なお、パターン２１全体を同じ色とする場合には、パターン２１はサブパターンに分割されなくてもよい。

　サブパターン２２－１～２２－ｎのそれぞれは、発光色の調整単位となる。個々のサブパターン内に、光源３－１～３－３のうちの一つ以上に対して反射面が対向するように配置された複数のプリズム１１が配置される。そして個々のサブパターンの発光色に応じて、各光源と対向する反射面を持つプリズムの配置密度が設定される。

　例えば、サブパターン２２－１の発光色が紫色であるとする。この場合、サブパターン２２－１内に配置される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－１または光源３－２を向くように配置されるプリズムの配置密度が相対的に高くなる。例えば、サブパターン２２－１内に配置される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－１（赤色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－２（青色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－３（緑色）を向くように配置されるプリズムの配置密度とは、例えば、１：１：０の比率となるように各プリズムが配置される。

　また、サブパターン２２－２の発光色が桃色であるとする。この場合、サブパターン２２－１内に配置される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－１（赤色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－２（青色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－３（緑色）を向くように配置されるプリズムの配置密度とは、例えば、３：２：１の比率となるように各プリズムが配置される。

　さらに、サブパターン２２－３の発光色が黄色であるとする。この場合、サブパターン２２－３内に配置される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－１（赤色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－２（青色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－３（緑色）を向くように配置されるプリズムの配置密度とは、例えば、４：１：４の比率となるように各プリズムが配置される。

　さらにまた、サブパターン２２－４の発光色が白色であるとする。この場合、サブパターン２２－４内に配置される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－１（赤色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－２（青色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－３（緑色）を向くように配置されるプリズムの配置密度とは、例えば、１：１：１の比率となるように各プリズムが配置される。

　さらにまた、サブパターン２２－５の発光色が赤色であるとする。この場合、サブパターン２２－５内に配置される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－１（赤色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－２（青色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－３（緑色）を向くように配置されるプリズムの配置密度とは、例えば、１：０：０の比率となるように各プリズムが配置される。

　同様に、サブパターン２２－６の発光色が青色であるとする。この場合、サブパターン２２－６内に配置される複数のプリズム１１のうち、反射面が光源３－１（赤色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－２（青色）を向くように配置されるプリズムの配置密度と、反射面が光源３－３（緑色）を向くように配置されるプリズムの配置密度とは、例えば、０：１：０の比率となるように各プリズムが配置される。

　なお、サブパターンごとに、明るさが異なっていてもよい。この場合には、明るいサブパターンほど、そのサブパターン内のプリズム１１の配置密度が高くなればよい。プリズム１１の配置密度が高いほど、光源３－１～３－３からの光のうち、そのサブパターン内に配置されるプリズムで反射され、出射面２ｃから正面側へ向けて出射する光の量が増えるので、そのサブパターンは明るく見える。

　例えば、サブパターン２２－７の発光色が白色であり、かつ、サブパターン２２－７の明るさが、同じく白色であるサブパターン２２－４よりも暗いとする。この場合、サブパターン２２－７におけるプリズム１１の配置密度が、サブパターン２２－４におけるプリズム１１の配置密度よりも低くなる。

　対応する光源ごとのプリズムの配置密度をサブパターンの色に応じて設定する際、配置密度は、各プリズム１１のサイズが同じであれば、単位面積当たりのプリズム１１の数により決定される。すなわち、単位面積当たりのプリズム１１の数が多いほど、配置密度は高くなる。

　あるいは、単位面積当たりのプリズム１１の数は、光源ごとに同一であってもよい。この場合、サブパターンの色に占める発光色の比率が高い光源ほど（すなわち、配置密度が高いほど）、その光源に対応するプリズムの反射面のサイズを大きくしてもよい。

　なお、複数のプリズム１１は、例えば、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サブパターン内で一定となるようにランダムに配置されればよい。また、各サブパターン内で、観察者と導光板２間の想定距離だけ離れた位置から観察者が表示装置１を見た場合における、観察者の眼の分解能に応じたサイズの任意の領域でも、光源ごとに設定された配置密度となるように各プリズムが配置されることが好ましい。これにより、個々のサブパターンは色ムラが無いように表現される。

　図４Ａは、プリズム１１の概略正面図であり、図４Ｂは、プリズム１１の概略斜視図である。そして図４Ｃは、プリズム１１の概略側面図である。また、図４Ｄは、図４Ａ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、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、光源３－１からの光を正面側へ向けて反射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、光源３－１からの光を正面側へ向けて反射する各プリズムは、反射面１１ａが光源３－１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－１と反射面１１ａとが略平行となるように配置される。同様に、複数のプリズム１１のうち、光源３－２からの光を正面側へ向けて反射する各プリズムは、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－２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、光源３－３からの光を正面側へ向けて反射する各プリズムは、反射面１１ａが光源３－３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－３と反射面１１ａとが略平行とな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、光源３－１からの光を正面側へ向けて反射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、光源３－１からの光を正面側へ向けて反射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は、光源３－２からの光の伝搬方向と直交する方向、すなわち、入射面２ａ－２と平行な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。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各プリズム１１の拡散面１１ｂまたは１１ｃ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、拡散面１１ｂ及び１１ｃの回転角θは25°～65°の範囲内となり、かつ、拡散面１１ｂ及び１１ｃの傾斜角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各プリズム１１の拡散面１１ｂまたは１１ｃ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各プリズム１１の拡散面１１ｂまたは１１ｃ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。

　以上に説明してきたように、この表示装置では、導光板の入射面と対向するように配置される複数の光源が互いに異なる色の光を発する。そして、導光板に表示されるパターンに沿って複数のプリズムが配置され、各光源から発して導光板内に入射した光を正面側へ向けて反射することで、パターンが表示される。そしてそのパターンのうち、発光色の設定単位となる個々のサブパターンごとに、そのサブパターンの発光色に応じて、各光源と対向する反射面を持つプリズムの配置密度が設定される。これにより、この表示装置は、各光源から発した光の色を混色して得られる色のパターンを表示することができるとともに、個々のサブパターンごとに、色を変えることができる。したがって、この表示装置は、導光板に設けられたパターンを表す色の種類を増やすことができる。

　変形例によれば、光源の数は３個に限られず、２個であってもよい。例えば、上記の実施形態において、光源３－３が省略されてもよい。

　また、光源の数は、４個以上であってもよい。そして各光源から発する光の色は、互いに異なっていてもよい。例えば、上記の実施形態において、入射面２ａ－３の反対側の導光板２の側面が入射面として形成され、その入射面と対向するように光源がさらに設けられてもよい。なお、この変形例において、複数の光源のうちの何れか二つ以上が同じ色の光を発してもよい。

　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。

　また他の変形例によれば、コリメータレンズは省略されてもよい。この変形例では、各光源は、一つの発光素子を有する。そして各光源から発した光は、それぞれ、その光源と対向する入射面を介して導光板２内に入射する。入射した光は、導光板２内を伝搬するにつれて、入射した入射面に平行な方向において拡がる。

　したがって、この変形例では、パターン２１を形成する各プリズム１１は、反射面１１ａが対応する光源と正対するように、すなわち、導光板２の拡散面２ｂに平行な面上で、対応する光源を中心とする円弧に沿って反射面１１ａが位置するように形成されることが好ましい。これにより、各プリズム１１は、パターン２１内の位置によらず、対応する光源から発して導光板２内に入射した光を、導光板２の正面側において、出射面２ｃ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の方へ向けて反射することができる。一方、対応する光源以外の光源から発して導光板２内に入射した光については、各プリズム１１の拡散面１１ｂまたは１１ｃにより反射され、観察者が位置する方向とは異なる方向、すなわち、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られる。

　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５Ａ及び図５Ｂ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５Ａ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、光源３－１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、プリズム１２の反射面１２ａは、光源３－１と対向するように形成され、反射面１２ｂは、光源３－３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、光源３－２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３－３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３－２から発して導光板２内に入射した光は、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、光源３－２と光源３－３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５Ｂ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３－１～３－３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６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。
　また、コリメートレンズが省略され、各光源が有する発光素子が一つの場合でも、反射面１４ａが点状に光って見えることが防止される。

　図７Ａ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７Ｂ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。

　図８は、さらに他の変形例による表示装置５１の概略正面図である。なお、図８において、記憶部及び制御部の図示は省略される。この変形例による表示装置５１と、図１に示される表示装置１とは、導光板の形状について相違する。表示装置５１では、導光板２の側面のうちの一つが入射面２ａとして形成される。そして入射面２ａの長手方向に沿って、３個の光源３－１～３－３が一列に並べて配置される。また、光源３－１～３－３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３－１～３－３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、その平行光化された光は、入射面２ａを介して導光板２内に入射する。なお、表示装置５１においても、光源３－１～３－３は、互いに異なる色の光を発する。例えば、光源３－１は赤色光を発し、光源３－２は青色光を発し、光源３－３は緑色光を発する。

　またこの変形例では、導光板２は台形状に形成され、入射面２ａは台形の底面に相当する側面に形成される。また、台形の斜面に相当する、入射面２ａと隣接する導光板２の二つの側面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により全反射された光源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。したがって、パターン２３内に配置される各プリズム１１のうち、光源３－１に対応するプリズムは、反射面が反射面２ｄ側を向くように形成されればよい。

　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により全反射された光源３－３からの光は、入射面２ａの長手方向と略平行な方向へ伝搬する。したがって、パターン２３内に配置される各プリズム１１のうち、光源３－３に対応するプリズムは、反射面が反射面２ｅ側を向くように形成されればよい。

　したがって、この変形例による表示装置５１は、光源を配置するためのスペースを導光板の一つの側面側のみにしか確保できない場合でも、上記の実施形態による表示装置１と同様に、各光源からの色を混色して得られる色を持つパターンを表示できるとともに、サブパターンごとに、色を変えることができる。

　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９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９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。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、各光源を点灯させることで、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、パターンを視認できるようにする。あるいは、制御部は、点灯制御情報に従って、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、５１　　表示装置
　２　　導光板
　２ａ、２ａ－１～２ａ－３　　入射面
　２ｂ　　拡散面
　２ｃ　　出射面
　２ｄ、２ｅ　　反射面
　３－１～３－３　　光源
　１１～１５　　プリズム
　１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ～１３ｄ、１４ａ、１５ａ　　反射面
　１１ｂ、１１ｃ、１２ｃ、１４ｂ、１５ｂ　　拡散面
　２１、２３　　パターン
　２２－１～２２－ｎ　　サブパターン
　４、４－１～４－４　　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

　透明な部材で形成され、少なくとも一つのパターンを表示可能であり、かつ、少なくとも一つの入射面を有する導光板と、
　前記少なくとも一つの入射面の何れかと対向するように配置され、かつ、互いに異なる色を持つ光を発する複数の光源と、
を有し、
　前記導光板は、
　　前記導光板の一方の面に、前記パターンに沿って配列され、前記複数の光源のそれぞれ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を有し、
　前記パターンの色に応じて、前記複数の光源のそれぞれについて、前記複数のプリズムのうちの当該光源からの光を反射するプリズムの配置密度が設定される、
表示装置。
　前記複数の光源のうちの第１の光源は第１の色を持つ光を発し、
　前記複数の光源のうちの第２の光源は第２の色を持つ光を発し、
　前記パターンの色に含まれる前記第１の色の成分が前記第２の色の成分よりも多い場合、前記複数のプリズムのうち、前記第１の光源からの光を反射する第１のプリズムの配置密度は、前記複数のプリズムのうち、前記第２の光源からの光を反射する第２のプリズムの配置密度よりも高くなるように、前記第１のプリズム及び前記第２のプリズムの配置密度が設定される、請求項１に記載の表示装置。
　前記複数のパターンは、第３の色を持つ第１のサブパターンと、第４の色を持つ第２のサブパターンとを有し、
　前記第３の色に応じて、前記複数の光源のそれぞれについて、前記複数のプリズムのうち、前記第１のサブパターンに沿って配列され、かつ、当該光源からの光を反射するプリズムの配置密度が設定され、
　前記第４の色に応じて、前記複数の光源のそれぞれについて、前記複数のプリズムのうち、前記第２のサブパターンに沿って配列され、かつ、当該光源からの光を反射するプリズムの配置密度が設定される、請求項１または２に記載の表示装置。