特許 7327787 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-07

(45)【発行日】2023-08-16

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 13/18 20060101AFI20230808BHJP

【ＦＩ】

G09F13/18 N

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019142496

(22)【出願日】2019-08-01

(65)【公開番号】P2021026079

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-07-19

(73)【特許権者】

【識別番号】591044614

【氏名又は名称】株式会社足立ライト工業所

(74)【代理人】

【識別番号】100129676

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼荒 新一

(74)【代理人】

【識別番号】100158067

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 基

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 康一

【審査官】山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１０７０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０２５６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２８３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－００３４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０３６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１６４９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２８７６７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｆ １３／００－１３／４６

Ｇ０８Ｂ １／００－ ９／２０

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の凹部によって表示情報が表示される表示パターンを複数有する導光板と、
前記導光板の側面に配置された光源と、を備え、
複数の前記凹部は、それぞれの前記表示パターン内における入射光に対する直角方向のピッチが同一に形成されてなり、
少なくとも１つの前記表示パターンの前記凹部は、入射光に対する直角方向の幅が他の前記表示パターンの前記凹部と異なる幅であり、かつ前記凹部は、正面視で三日月形の溝に形成されてなり、かつ前記凹部の光入射方向の断面は、前記光源に近い側の斜面は前記導光板の表面との角度が４０°±１５°に形成され、前記光源に遠い側の斜面は前記導光板の表面との角度が７５°±１５°に形成されていることを特徴とする表示装置。

【請求項2】

複数の凹部によって表示情報が表示される表示パターンを有する導光板と、
前記導光板の側面に配置された光源と、を備え、
複数の前記凹部は、前記表示パターン内における入射光に対する直角方向のピッチが同一に形成されてなり、
前記表示パターン内の複数の前記凹部は、入射光に対する直角方向の幅が異なる幅の凹部を有し、かつ前記凹部は、正面視で三日月形の溝に形成されてなり、かつ前記凹部の光入射方向の断面は、前記光源に近い側の斜面は前記導光板との表面との角度が４０°±１５°に形成され、前記光源に遠い側の斜面は前記導光板との表面との角度が７５°±１５°に形成されていることを特徴とする表示装置。

【請求項3】

前記凹部は、明るさを変更するために入射光に対する直角方向の凹部の幅を変更した際に、溝の幅及び溝の深さは同一の長さとなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項4】

入射光に対する直角方向の前記凹部の幅は、３０μｍ～１２０μｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項5】

前記表示パターン内における前記凹部が、前記光源から遠くなるにしたがって入射光に対する直角方向の幅が広くなるように形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項6】

前記導光板に対してそれぞれの入射された光が直交するように配置されてなる２つの第１光源及び第２光源を有してなり、
前記導光板には、複数の前記表示パターンが設けられており、少なくとも１つの前記表示パターンは、前記第１光源に対して三日月状の凸側が対向するように配置されており、
残りの前記表示パターンは、前記第２光源に対して三日月状の凸側が対向するように配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の微細な凹部によって点、線、文字、数字、模様又は図柄等の表示パターンが形成された導光板に対して、導光板の側面から光を入射することによって正面側に表示パターンを光らせて表示することができる表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、透光性基板の少なくとも片面に設けた微小な凹部で表示パターンを形成するとともに、透光性基板の側面に少なくとも１つの光源を配置して表示パターンに入光する表示装置であって、表示パターンを形成する微小な凹部の面積密度が２０％以下であり、１個の凹部の開口面積が０．０３ｍｍ^２以下であることを特徴とする表示装置が提案されている。

【0003】

かかる表示装置は、凹部の面積密度を徐々に変えることにより、ぼかしを表現したり、面積密度を少しずつ高くすることによって、輝度を徐々に変化させて表示パターンの中央部が最も明るくなるようにしたりすることができる（特許文献１）。

【0004】

しかし、表示パターンの明るさを調整するに際して、凹部の面積密度で調整を行うという手段を採用した場合、例えば、表示パターンを暗くしたい場合には、凹部の面積密度を低くする必要がある。しかし、凹部の面積密度が低くなると、表示パターンの表示がぼけてしまい、模様、図柄等の表示パターンが崩れてしまうという問題がある。特に輪郭に与える影響が大きく、輪郭がぼやけてしまい何を表現しているのかわからなくなる可能性もあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００６－３４３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、点、線、文字、数字、模様又は図柄等の表示パターンの明るさを調整するにあたって、表示パターンを暗くする場合においても、表示パターンがぼやけることなく、かつ表示パターンが崩れることを防止することができる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】

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0008】

本発明にかかる表示装置は、
複数の凹部によって表示情報が表示される表示パターンを複数有する導光板と、
前記導光板の側面に配置された光源と、を備え、
複数の前記凹部は、それぞれの前記表示パターン内における入射光に対する直角方向のピッチが同一に形成されてなり、
少なくとも１つの前記表示パターンの前記凹部は、入射光に対する直角方向の幅が他の前記表示パターンの前記凹部と異なる幅であることを特徴とする。

【0009】

本発明にかかる表示装置は、複数の凹部によって表示情報が表示される表示パターンの明るさを凹部の数や密度を変更することによって達成するのではなく、入射光に対する直角方向のピッチは同一に保ったまま、入射光に対する直角方向の凹部の幅を変更することによって明るさを変更するという手段を採用したものである。すなわち、凹部の幅を広くすることによって明るくすることができ、凹部の幅を狭くすることによって暗くすることができる。このような手段により明るさを調整することで、明るさを暗くした場合であっても、凹部の数や密度によって変更させた場合のように、表示パターンがぼやけたり、輪郭が不明瞭になったりすることを防止することができる。

【0010】

また、本発明にかかる表示装置は、
複数の凹部によって表示情報が表示される表示パターンを有する導光板と、
前記導光板の側面に配置された光源と、を備え、
複数の前記凹部は、前記表示パターン内における入射光に対する直角方向のピッチが同一に形成されてなり、
前記表示パターン内の複数の前記凹部は、入射光に対する直角方向の幅が異なる幅の凹部であることを特徴とする。

【0011】

本発明にかかる表示装置は、１つの表示パターン内において、入射光に対する直角方向の凹部の幅が異なる凹部を形成したものである。かかる構成を採用することによって、１つの表示パターン内で明るさの異なる部位を設けることができ、かつ暗くした部分の表示パターンがぼやけたり、輪郭が不明瞭になったりすることを防止することができる。

【0012】

また、本発明にかかる表示装置において、前記凹部は、円錐形、円錐台形、四角錐形、四角錐台形、半球形及び溝形から選択される１又は２つ以上の組み合わせであることを特徴とするものであってもよい。

【0013】

凹部自体の形態は、特に限定するものではなく、上述した形態を任意に選択して採用することができる。

【0014】

さらに、本発明にかかる表示装置において、前記凹部は、正面視で三日月形に形成されてなり、かつ前記凹部の光入射方向の断面は、前記光源に近い側の斜面は溝表面との角度が４０°±１５°に形成され、前記光源に遠い側の斜面は溝表面との角度が７５°±１５°に形成されていることを特徴とするものであってもよい。

【0015】

三日月形の凹部を採用することによって、表示パターンの明るさの均一性が高くなり、また、凹部の幅に応じて比例的に明るさを調整することができる。

【0016】

さらに、本発明にかかる表示装置において、入射光に対する直角方向の前記凹部の幅は、３０μｍ～１２０μｍであることを特徴とするものであってもよい。

【0017】

かかる範囲は、特に、凹部の幅に応じて比例的に明るさを調整することができ、より簡易に表示パターンの明るさを調整することができる。

【0018】

さらに、本発明にかかる表示装置において、
前記表示パターン内における前記凹部が、前記光源から遠くなるにしたがって入射光に対する直角方向の幅が広くなるように形成されていることを特徴とするものであってもよい。

【0019】

かかる構成を採用することによって、光源から近い表示パターンの幅を広く形成し、光が弱くなる光源から遠い表示パターンの幅を狭く形成することによって、全体の明るさを均一にしやすくすることができる。

【0020】

さらに、本発明にかかる表示装置において、
前記導光板に対してそれぞれの入射された光が直交するように配置されてなる２つの第１光源及び第２光源を有してなり、
前記導光板には、複数の前記表示パターンが設けられており、少なくとも１つの前記表示パターンは、前記第１光源に対して三日月状の凸側が対向するように配置されており、残りの前記表示パターンは、前記第２光源に対して三日月状の凸側が対向するように配置されていることを特徴とするものであってもよい。

【0021】

かかる構成を採用することによって、第１光源から入射された光では、第１光源側に三日月状の凸側が対向するように配置されている表示パターンが表示され、第２光源に対して三日月状の凸側が対向するように配置されている表示パターンは、ほとんど表示されない。一方、第２光源から入射された光では、第２光源側に三日月状の凸側が対向するように配置されている表示パターンが表示され、第１光源に対して三日月状の凸側が対向するように配置されている表示パターンは、ほとんど表示されない。このように、本発明に係る表示装置によれば、第１光源と第２光源とで光の出射を切り替えることによって、表示内容を変更させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、第１実施形態にかかる表示装置１００の斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態にかかる表示装置１００の導光板５０を示す正面図である。

【図3】図３は、第１実施形態にかかる表示装置１００の導光板５０の凹部６０のバリエーションを示す斜視図である。

【図4】図４は、第１実施形態にかかる導光板５０の表示パターン６５を示す概略図である。

【図5】図５は、第１実施形態にかかる導光板５０の表示パターン６５内の凹部６０の幅を変更した状態を示す模式図である。

【図6】図６は、第２実施形態にかかる凹部６０を示す模式図である。

【図7】図７は、第２実施形態にかかる凹部６０の断面図である。

【図8】図８は、第２実施形態にかかる凹部６０の幅を変化させた場合の模式図である。

【図9】図９は、第３実施形態にかかる表示装置１１０の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

（第１実施形態）
以下、本発明にかかる表示装置１００について、図面に沿って詳細に説明する。図１は、第１実施形態にかかる表示装置１００の斜視図である。図２は、表示パターン６５の例を示す図である。図３は、凹部６０の形態のバリーションを示す図である。

【0024】

本発明にかかる表示装置１００は、図１に示すように、主として、光源１０と、光源１０からの光を正面側に出射して表示パターン６５の表示情報を表示する導光板５０と、を備えている。

【0025】

光源１０は、導光板５０の側面５１から光を入射して後述する凹部６０（図２参照）で反射、屈折させて光らせるための部材であり、導光板５０の側面５１から光を入射可能なものであれば、ＬＥＤ、蛍光灯等特に限定するものではない。好ましくは、指向性の高いＬＥＤを使用することが好ましい。本実施形態においては、表面実装型ＬＥＤ（チップＬＥＤ）が並列に配置された基板１５をＣ型チャンネル１１に取付けて側面５１に設置してある。

【0026】

導光板５０は、透光性を有するプラスチック又はガラスからなる板状体であり、図２に示すように、表示パターン６５を表すように、正面又は裏面もしくはその両方に複数の凹部６０が設けられている。この複数の凹部６０によって導光板５０の側面５１から入射された光を反射又は屈曲させて正面側へ出射し、凹部６０を有する表示パターン６５を正面から視認させることができる。好ましくは、導光板５０の裏面に凹部６０を設けるとよい。なお、導光板の側面から光を入射していない状態においては、表示パターンを表す凹部を視認することは困難であり、したがって、光を入射した際には、突然表示パターンが表示されることとなるため、インパクトのある表示装置として利用することが可能である。

【0027】

凹部６０の形態は、特に限定するものではなく、図３に示すように、円錐形（図３Ａ）、円錐台形（図３Ｂ）、四角錐形（図３Ｃ）、四角錐台形（図３Ｄ）、半球状（図３Ｅ）、溝形状等種々の形態を採用することができる。凹部６０の大きさは、直径が２００μｍ以下、特に１００μｍ以下であることが好ましい。また、凹部６０の面積密度は２０％以下、より好ましくは１０％以下であることが好ましい。面積密度が２０％を超えると、透明性の確保が難しくなるからである。なお、面積密度とは、単位面積における凹部６０の開口面積の総和との比率をいう。凹部６０と凹部６０のピッチは、１００μｍ以上であることが好ましい。より好ましくは、２００μｍ以上である。

【0028】

凹部６０は、複数の凹部６０によって、点、線、文字、数字、模様又は図柄等の表示パターン６５が形成されている。導光板５０には、こうした表示パターン６５が複数設けられる。これら表示パターン６５内の凹部６０は、図４Ａに示すように、光源１０からの光が導光板５０の側面５１から入射された場合に、光の入射方向に対して直交する方向のピッチαは、すべて同じピッチとなるように配置される。本発明にかかる表示装置１００は、複数の表示パターン６５のうち少なくとも１つの表示パターン６５の明るさが異なるように作製される。この明るさの違いを表現するために、光源１０から入射される光に直交するそれぞれの凹部６０の幅が異なるように作製される。例えば、図４Ａに示すように、基準の明るさを有する表示パターン６５の凹部６０の光源１０から入射される光に対する幅をβとした場合に、表示パターン６５の明るさを基準より暗くしたい場合には、図４Ｂに示すように、凹部６０の光源１０から入射される光に直交する幅γはγ＜βとなるように形成する。この場合に各凹部６０間の光の入射方向に対して直交する方向のピッチαの長さは変更することはない。そのため、入射される光源１０からの光を反射又は屈折させる領域が小さくなるため、正面側へ出射される光が少なくなり、全体的に暗くなる。一方、表示パターン６５の明るさを基準より明るくしたい場合には、光源１０から入射される光に直交する幅γはγ＞βとなるように形成する（図示しない。）。この場合も各凹部６０間の光の入射方向に対して直交する方向のピッチの長さは変更することはない。そのため、光源１０からの入射される光を反射又は屈折させる領域が大きくなるため、正面側へ出射される光が多くなり、全体的に明るくなる。

【0029】

このように、異なる明るさを表現する場合において、従来のように、凹部６０のサイズを同一にした状態で、密度を変更するという手段を採用した場合、表示パターン６６の明るさを暗くしようとするには、図４Ｃに示すように、凹部６６ａの密度を低くする必要がある。しかしながら密度を低くして明るさを暗くすると、表示パターン６６内の凹部６６ａの数が減ってしまうため、図柄、絵柄が荒くなり、崩れてしまうという問題がある。特に輪郭に与える影響が大きく、輪郭がぼやけてしまい何を表現しているのかわからなくなる可能性もある。これに対して、図４Ｂに示すように、凹部６０の密度（ピッチ）を変えることなく、光源１０から入射される光に直交する幅を変化することによって、図柄、絵柄等を維持した状態のまま明るさを暗くすることができる。

【0030】

上述した実施形態においては、一つの表示パターン６５内の凹部６０の光源１０から入射される光に直交する幅はすべて同じ幅であるものとしたが、一つの表示パターン６７内にある凹部６０の幅を変更してもよい。例えば、図５に示すように、中央付近は、幅の広い凹部６０ａとし、左右にいくほど凹部６０ｂ、凹部６０ｃと幅を狭く形成することによって、中央が明るく、左右にいくほど暗く見えるグラデーションのように表示することができる。

【0031】

（第２実施形態）
第２実施形態にかかる導光板５０の凹部６０の一部拡大図が図６に示されている。第２実施形態にかかる表示装置（図示しない。）は、凹部６０の形態が異なるのみであり、その他の構成は同一である。

【0032】

第２実施形態にかかる凹部６０は、図６の導光板５０の表面から見た図に示すように、導光板５０の表面から視認した場合に三日月状であって、導光板５０の側面から見た図に示すように、端部が最も浅く、中央近傍が深くなるような溝に形成されている。また、入射方向に切断したＡ－Ａ断面図に示すように、断面が三角形となるような溝状に形成されている。三日月のカーブ６２、６３は２次曲線で形成することが好ましい。三日月のカーブ６２、６３の凸側が光源１０側に対向するように配置される。また、溝を形成するそれぞれの斜面の角度は、図７に示すように、光源１０側の斜面６２ａは、溝表面との溝角度δが４０°±１５°、光源１０から遠い方の側の斜面６２ｂは、溝表面との角度εが７５°±１５°となるように形成するとよい。かかる構成を有する凹部６０を採用することによって、表示パターン６５の明るさの均一性を高くすることができ、また、凹部６０の幅に応じて明るさの比率を比例的に変化させやすくなる。

【0033】

凹部６０の大きさは、入射光に対する直角方向の凹部６０の幅βが３０μｍ～２００μｍであることが好ましい。溝の幅ζは１５μｍ～２５μｍであることが好ましい。この範囲であると特に、凹部６０の幅に応じて明るさの比率を比例的に変化させることができる。

【0034】

以上のように作製された凹部６０によって形成された表示パターン６５の明るさを変更する場合には、図８に示すように、入射光に対する直角方向の凹部６０の幅βを変更し、溝の幅ζ及び溝の深さηは、同一の長さとなるようにするとよい。このように入射光に対する直角方向の凹部６０の幅を変化させた場合、凹部６０の幅が６０μｍ以上の場合は、概ね明るさは長さに比例しており、３０μｍ～６０μｍの場合は、０．０２３３×Ｌ－０．４（Ｌは、凹部６０の幅）の比で明るさが変化する。したがって、明るさの調整を凹部６０の幅の長さだけで調整しやすくすることができる。

【0035】

（第３実施形態）
第３実施形態にかかる表示装置１１０が図９に示されている。第３実施形態にかかる表示装置１１０は、第１光源１０ａ及び第２光源１０ｂからなる２つの光源１０と、導光板５０を備えている。

【0036】

第２実施形態にかかる導光板５０は、矩形に形成されており、第１光源１０ａ及び第２光源１０ｂの２つの光源１０が導光板５０の隣り合う側面５１、５２にそれぞれ配置されており、それぞれの第１光源１０ａからの光と、第２光源１０ｂからの光が直交するように導光板５０に入射される。

【0037】

導光板５０には、複数の表示パターン６５が複数の凹部６０（一部のみ記載）によって形成されている。これら複数の表示パターン６５は、第１光源１０ａによって表示される第１表示パターン６５ａ（太陽の図柄）と、第２光源１０ｂによって表示される第２表示パターン６５ｂ（星の図柄）とを有している。第１表示パターン６５ａの凹部６０は、第２実施形態と同様の三日月状の凹部６０によって形成されており、三日月状のすべての凹部６０は、第１光源１０ａ側に三日月のカーブの凸曲線側が対向するように配置される。第２表示パターン６５ｂの凹部６０は、第２実施形態と同様の三日月状の凹部６０によって形成されており、三日月状のすべての凹部６０は、第２光源１０ｂ側に三日月のカーブ６２、６３の凸曲線側が対向するように配置される。

【0038】

三日月状の凹部６０は、三日月の凸曲線側から光が入射された場合は、正面から表示パターン６５をよく視認させることができるが、三日月の凸部側に対して直交する方向から光が入射された場合には、ほとんど正面側からは視認されない。したがって、第１光源１０ａからのみ光を照射して、第２光源１０ｂから光を照射しなかった場合、第１光源１０ａから入射された光では、第１光源１０ａ側に三日月の凸側が対向するように配置されている第１表示パターン６５ａが表示され、第２光源１０ｂに対して三日月の凸側が対向するように配置されている第２表示パターン６５ｂは、ほとんど表示されない（図９Ａ）。一方、第２光源１０ｂからのみ光を照射して、第１光源１０ａから光を照射しなかった場合、第２光源１０ｂから入射された光では、第２光源１０ｂ側に三日月の凸側が対向するように配置されている第２表示パターン６５ｂが表示され、第１光源１０ａに対して三日月の凸側が対向するように配置されている第１表示パターン６５ａは、ほとんど表示されない（図９Ｂ）。したがって、第１光源１０ａと第２光源１０ｂとで光の照射を切り替えることにより、重なるように表示パターン６５を形成した場合でも、それぞれの表示パターンを切り替えて表示させることができる。

【0039】

なお、上述した実施形態において、表示パターン６５内の入射光に対する直角方向の凹部６０の幅は、すべて同じ幅に形成したが、表示パターン６５内における凹部６０が光源１０から遠くなるにしたがって入射光に対する直角方向の幅が広くなるように形成してもよい。かかる構成を採用することによって、光源１０から近い表示パターン６５の幅を広く形成し、光が弱くなる光源１０から遠い表示パターン６５の幅を狭く形成することによって、全体の明るさを均一にしやすくすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0040】

上述した実施の形態で示すように、遊技機の演出用の表示装置など各種表示装置として産業上利用することができる。

【符号の説明】

【0041】

１０…光源、１０ａ…第１光源、１０ｂ…第２光源、１１…Ｃ型チャンネル、１５…基板、５０…導光板、５１，５２…側面、６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ…凹部、６２，６３…カーブ、６２ａ…斜面、６２ｂ…斜面、６５，６７…表示パターン、６５ａ…第１表示パターン、６５ｂ…第２表示パターン、６６…表示パターン、６６ａ…凹部、１００…表示装置、１１０…表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】