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1. (WO2019030978) DISPLAY DEVICE AND LIGHT GUIDING PANEL
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明 細 書

発明の名称 表示装置及び導光板

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008   0009   0010   0011  

発明の効果

0012  

図面の簡単な説明

0013  

発明を実施するための形態

0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069  

符号の説明

0070  

請求の範囲

1   2   3   4   5  

図面

1   2   3   4A   4B   4C   4D   5A   5B   6   7   8A   8B   9   10A   10B   11  

明 細 書

発明の名称 : 表示装置及び導光板

技術分野

[0001]
 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。

背景技術

[0002]
 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)。
[0003]
 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。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2017-107048号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 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。
[0006]
 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。

課題を解決するための手段

[0007]
 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。
[0008]
 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。
[0009]
 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。
[0010]
 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。
[0011]
 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。

発明の効果

[0012]
 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。

図面の簡単な説明

[0013]
[図1] 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] 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] 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] 図4Aは、プリズムの概略正面図である。
[図4B] 図4Bは、プリズムの概略斜視図である。
[図4C] 図4Cは、プリズムの概略側面図である。
[図4D] 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] 図5Aは、変形例による、導光板の部分拡大図である。
[図5B] 図5Bは、変形例による、導光板の部分拡大図である。
[図6] 他の変形例による導光板の概略構成図である。
[図7] さらに他の変形例による導光板の概略構成図である。
[図8A] 図8A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8B] 図8B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9] 図9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10A] 図10A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10B] 図10Bは、図10A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11] 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。

発明を実施するための形態

[0014]
 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。
[0015]
 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。
[0016]
 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。
[0017]
 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。
[0018]
 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。
[0019]
 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。
[0020]
 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。
[0021]
 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。
[0022]
 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。
[0023]
 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。
[0024]
 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。
[0025]
 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。
[0026]
 以下、導光板2の詳細について説明する。
[0027]
 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。
[0028]
 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。
[0029]
 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。
[0030]
 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。
[0031]
 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。
[0032]
 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。
[0033]
 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。
[0034]
 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。
[0035]
 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。
[0036]
 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、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。
[0037]
 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。
[0038]
 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。
[0039]
 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。
[0040]
 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。
[0041]
 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。
[0042]
 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。
[0043]
 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。
[0044]
 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。
[0045]
 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5A及び図5Bは、この変形例による、導光板2の部分拡大図である。図5A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。
[0046]
 図5B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。
[0047]
 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。
[0048]
 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。
[0049]
 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。
[0050]
 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。
[0051]
 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。
[0052]
 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。
[0053]
 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。
[0054]
 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。
[0055]
 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。
[0056]
 図8A及び図8B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8A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。
[0057]
 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。
[0058]
 また、図8B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。
[0059]
 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。
[0060]
 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。
[0061]
 図10A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10B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。
[0062]
 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。
[0063]
 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。
[0064]
 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。
[0065]
 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。
[0066]
 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。
[0067]
 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。
[0068]
 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。
[0069]
 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。

符号の説明

[0070]
 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

請求の範囲

[請求項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反射して、当該光の伝搬方向を変える第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、
を有する表示装置。
[請求項2]
 前記導光板は、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の反射面をさらに有する、請求項1に記載の表示装置。
[請求項3]
 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2に記載の表示装置。
[請求項4]
 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、請求項1~3の何れか一項に記載の表示装置。
[請求項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反射して、当該光の伝搬方向を変える反射面と、
 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。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4A]

[ 図 4B]

[ 図 4C]

[ 図 4D]

[ 図 5A]

[ 図 5B]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8A]

[ 図 8B]

[ 図 9]

[ 図 10A]

[ 図 10B]

[ 図 11]