(57)【要約】【課題】  薄型の表示構造に加えて１つの表示領域でのドットパターンの干渉を無くして正確な表示を実現できる高表示性能を有する表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  導光板の平面部に文字や図柄などの表示情報を表すドットパターンを形成し、該導光板の側面より光源から発光される出射光を入光させて表示情報を表示する表示装置であって、導光板の側方に出射光の方向が異なるように複数の光源を配置し、前記導光板の平面部に前記出射光のそれぞれに対応して前記表示情報を表示可能な複数のドットパターンを混在して形成し、それぞれの光源の点灯に対応して異なる表示情報を表示するようにしたことを特徴とする。【選択図】  図２
2006075362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板の平面部に文字や図柄などの表示情報を表すドットパターンを形成し、該導光板の側面より光源から発光される出射光を入光させて表示情報を表示する表示装置であって、
導光板の側方に出射光の方向が異なるように複数の光源を配置し、
前記導光板の平面部に前記出射光のそれぞれに対応して前記表示情報を表示可能な複数のドットパターンを混在して形成し、
それぞれの光源の点灯に対応して異なる表示情報を表示するようにしたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ドットパターンは入光された出射光を反射させる反射面と、前記出射光と異なる方向からの出射光を透過させる透過面とを有する凹ドットからなり、それぞれのドットパターンの凹ドットの反射面は１つの出射光のみに反射するように配設させてなる請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
１つの光源から発光した出射光を前記導光板の側面幅方向に沿う幅広の発光領域に広げ、この幅広の発光領域より出射光を平行させて入光させるレンズを、前記光源と導光板の側面との間に介在させた請求項１または２記載の何れかの表示装置。
【請求項４】
前記導光板の側面より入光させる光源からの出射光を幅広の発光領域に広げ、この幅広の発光領域より出射光を平行させて入光させるためのレンズ面を、前記導光板の側面に弯曲形成して設けた請求項１〜３記載の何れかの表示装置。
【請求項５】
前記導光板の側面より入光させる出射光の拡散角度に合せ、前記導光板に加工される凹ドットの加工方向を前記出射光の拡散方向と直交する方向に形成した請求項１〜４記載の何れかの表示装置。
【請求項６】
前記導光板の平面部に複数のドットパターンを表示情報として形成し、これらのドットパターンの表示情報を視認不可にする補助ドットパターンを施した請求項１〜５記載の何れかの表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば遊技店のパチンコ機、パチスロ機などの遊技機や、その他の機器に組込み、あるいは単独で用いられるような表示装置に関し、さらに詳しくは１枚の導光板の１つの表示領域に複数の表示情報を表示可能にした表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、導光板を用いた表示手段としては、発光ダイオードなどの発光素子から導光板の側面に出射光を透光させて導いた光を効率良く反射させることにより発光出力を得る光学的な表示構造を有している。このため、導光板の平面部には出射光を効率良く屈折させるために多数の微細な凹部形状のドット部を形成している。このドット部の凹部形状は、図３２(Ａ)に示すように、円錐形のドット部３２１や図３２(Ｂ)に示すように、半球状のドット部３２２のものが多かった。
【０００３】
これらのドット部３２１，３２２の形状だと、全ての方向から入光した出射光を反射するため、例えば、図３２(Ｃ)および図３２(Ｄ)に示すように、導光板３２３の図中左から右へ発せられた出射光３２４はドット部３２１，３２２の屈折面での反射作用により右上へ反射し、図中右から左へ発せられた出射光３２５は左上へ反射するため、発光素子から発せられた出射光３２４，３２５を導光板３２３に入光させる際に別段工夫しなくても、比較的効率よくドット部３２１，３２２を発光させることができた。
【０００４】
このため、ドット部の集合体からなるドットパターンによって図柄を表示させようとした場合、１つのドットパターンの表示は可能であるが、導光板の１つの表示領域に複数の文字や図柄を加工して複数のドットパターンを表示するように構成すると、入光させた際に、全てのドット部３２１，３２２が一斉に発光し、表示される文字や図柄が視認できないものになってしまう。それゆえ、図３３および図３４に示すように、例えば３枚１組の導光板３３１〜３３３を重ね合せて用いる方法がある。この場合は、表示させたい図柄３３１ａ〜３３３ｃ毎に導光板３３１〜３３３を分けて表示させる必要があった。
【０００５】
この場合、導光板３３１〜３３３はアクリルやポリカーボネイト等の樹脂を透光素材に用い、これらの導光板３３１〜３３３の平面部に文字や図柄を表す加工を施し、導光板の側面(図においては下端面)に対設した発光素子３３４〜３３６より出射光を入光させることにより、導光板に加工したドットパターンの文字や図柄を発光表示する表示装置３３７である。
【０００６】
この際、表示する文字や図柄は前記３枚の導光板３３１〜３３３毎に分けて加工されており、複数の文字や図柄の１つを特定して表示するときは、導光板別に入光させる各発光素子の発光を切り換えることにより複数のドットパターンの１つを表示させている。また、導光板への文字や図柄の加工は、表示させる文字や図柄のみ、若しくは背景のみに対して施されている。このため、導光板の側面から出射光を入光させると、加工されたドット部のみが発光するため加工部分と未加工部分とで輝度差が発生し、この輝度差によって文字や図柄を表示させることができる。
【０００７】
しかしながら、複数の導光板を用いる方法では、表示させる文字や図柄の数だけ導光板が必要になるばかりでなく、各導光板が密着すると、他の導光板へ光が漏れてしまうため、導光板間にスペースを設けて互いの干渉を避ける必要があり、この結果、装置が大型化してしまう(例えば特許文献１参照)。
【０００８】
また、導光板の発光させる箇所のみを特定して加工する方法では、出射光を入光させていないときにも、加工部分と未加工部分との透明度の差が発生してしまい、図３５(Ａ)および図３５(Ｂ)にも示すように、文字や図柄の表示情報３５１を見せたくないときにおいても、薄っすらと表示情報３５１が見えてしまう問題を有していた(例えば特許文献２参照)。
【０００９】
さらに、３枚１組など複数枚の導光板を重ね合せた表示装置は、奥側の導光板を点灯させると、手前側の導光板に加工された文字や図柄のドットパターンも点灯の影響を受けて互いに干渉し合い、図３５(Ｃ)に示すように、干渉縞(モアレ縞)３５２が生じるなど明瞭な表示出力にならず、導光板同士のドットパターンの干渉が残り、正確な表示ができない問題を有していた。
【００１０】
【特許文献１】実開平５−６４８８５号
【特許文献２】実用新案第３０８４３７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこでこの発明は、微細な凹ドットに特有な加工を施して反射光に指向性を持たせることに着目し、１つの表示領域に複数のドットパターンを混在させても、複数のドットパターン間の反射光の干渉を完全に解消して正確に表示することができ、しかも表示構造を薄型に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】
【００１２】
この発明は、導光板の平面部に文字や図柄などの表示情報を表すドットパターンを形成し、該導光板の側面より光源から発光される出射光を入光させて表示情報を表示する表示装置であって、導光板の側方に出射光の方向が異なるように複数の光源を配置し、前記導光板の平面部に前記出射光のそれぞれに対応して前記表示情報を表示可能な複数のドットパターンを混在して形成し、それぞれの光源の点灯に対応して異なる表示情報を表示するようにしたことを特徴とする表示装置である。
【００１３】
この発明によると、１枚の導光板の１つの表示領域に複数の表示情報のドットパターン数を作成することができる。ことに、導光板の１つの表示領域に複数のドットパターンを形成しても、入光方向が対応する１つのドットパターンだけを発光させることになり、他のドットパターンは発光しないため、導光板に対する入光方向を変えるだけで特定の表示情報を表示させることができる。このように、ドットパターン別に光源を設けておき、発光させる光源を選択して入光方向を変えれば１枚の導光板でありながら該導光板の１つの表示領域に複数の表示情報を表示させることができる。
【００１４】
さらに、表示装置の構成部材としても、１枚の導光板と、表示情報数に対応する数の光源とを設けるだけで構築できる。このため、表示装置を薄型化および低コスト化できるばかりでなく、出射光を屈折させるという光の指向性を持たせているためドットパターン間の干渉を完全に解消した正確な表示を実現できる。
【００１５】
この発明の別の構成では、前記ドットパターンは入光された出射光を反射させる反射面と、前記出射光と異なる方向からの出射光を透過させる透過面とを有する凹ドットからなり、それぞれのドットパターンの凹ドットの反射面は１つの出射光のみに反射するように配設させてなることを特徴とする。
【００１６】
この発明によると、導光板の平面部に対する凹ドットの加工形状は平面部から深さ方向に垂直な透過面と傾斜方向の反射面との断面レの字形に切欠いた三角柱に凹部形成している。このため、導光板の側面より入光させた出射光は該凹ドットの溝方向と直交するとき、入光した出射光が凹ドットの反射面に至って屈折されるときのみ、入光させた出射光を該反射面の、ある傾斜角度より屈折させて発光させることができる。出射光と直交する全ての透過面では、出射光はそのまま透過することになる。このように凹ドットの、ある屈折角度を持つ１つの反射面だけを発光させて、発光方向を特定するという光の特性を有している。
【００１７】
前記凹ドットの反射面は１つの出射光のみに反射するように加工方向が揃えられ、これらの凹ドット群からなる１つのドットパターンが１つの表示情報になるため、ドットパターンを構成する全凹ドットの加工方向を表示情報毎に変えれば、独立したドットパターンを加工方向別に複数パターン設けることができる。このため、１枚の導光板の１つの表示領域に複数の表示情報を加工でき、さらにその表示が可能になる。
【００１８】
前記凹ドットは、例えば導光板の平面方向に溝幅として開口する水平面長さと、導光板の厚さ方向の切欠き深さとなる垂直面(透過面)長さとを同長さにして、その間を結ぶ傾斜面(反射面)の角度を４５度に傾斜させた断面二等辺三角形(断面レの字形)の三角柱の切欠きとして設けることができる。
【００１９】
この発明の別の構成では、１つの光源から発光した出射光を前記導光板の側面幅方向に沿う幅広の発光領域に広げ、この幅広の発光領域より出射光を平行させて入光させるレンズを、前記光源と導光板の側面との間に介在させたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によると、光源と導光板の側面との間に介在したレンズによって、光源の一点から発光させた出射光を広域の平行光にして導光板に均一に入光させることができる。このため、光源の中心部付近が明るく、外側が暗くなるような不安定な入光にはならない。それゆえ、安定した入光作用を確保して表示出力の均一した発光化を図ることができる。
【００２１】
この発明の別の構成では、前記導光板の側面より入光させる光源からの出射光を幅広の発光領域に広げ、この幅広の発光領域より出射光を平行させて入光させるためのレンズ面を、前記導光板の側面に弯曲形成して設けたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、導光板の側面より均一に入光させる安定した入光作用を確保するためのレンズ面を該導光板の側面に一体に形成して兼用させてあるため、新たにレンズを配設せずに済み、低コスト化を図ることができる。また、複数の入光方向を要する場合は、その入光方向のそれぞれに合せて導光板の側面にレンズ面を形成すればよい。
【００２３】
この発明の別の構成では、前記導光板の側面より入光させる出射光の拡散角度に合せ、前記導光板に加工される凹ドットの加工方向を前記出射光の拡散方向と直交する方向に形成したことを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、１つの光源から導光板に出射光を入光させたとき、その入光した出射光は入光方向に次第に拡散するため、出射光の拡散角度に凹ドットの溝方向が直交する向きにそれぞれ合せて加工すれば、凹ドットの全てに光を最も効率よく直交させることができ、ドットパターンの発光効率を高めることができる。この場合は、凹ドットの輝度を最高に維持できるため、発光させたいドットパターンと発光させたくないドットパターンとの輝度差を最大にして表示出力を高めることができる。
【００２５】
この発明の別の構成では、前記導光板の平面部に複数のドットパターンを表示情報として形成し、これらのドットパターンの表示情報を視認不可にする補助ドットパターンを施したことを特徴とする。
【００２６】
この発明によると、導光板の１つの表示領域に表示させるべき表示情報のドットパターンの近傍に補助ドットパターンを形成したため、補助ドットパターンが均一な背景となり、表示情報のドットパターン上に混在して小さな凹ドットが広く分散することになる。このため、入光待機状態のドットパターンの表示情報は目立たなくなり、入光待機状態では表示情報を視認不可にすることができる。例えば、光源の全てを消灯しているときの導光板の表示情報を見せたくない場合には、補助ドットパターンを施しておけば、消灯時に表示待機されているドットパターンの表示情報を隠すことができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、単一の導光板の１つの表示領域に複数の表示情報を持たせておき、これらの表示情報から１つの表示情報を選択して表示させることができる。しかも導光板は１枚であるため薄型化を図った表示構造が得られる。また、発光方向を特定させる指向性を有しているため発光に際しては、向きの異なるドットパターン同士の干渉が生じず、正確な表示出力が得られる。また、薄型化することによって、小さなスペースにも取付けることができるほか、薄型化が要請される機器への組込みにも適している。
【実施例】
【００２８】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて説明する。  
図１は表示装置１１を示し、この表示装置１１は発光表示板としての導光板１２の外周囲を枠体１３で一体的に支持して構成している。
【００２９】
図２および図３は前記表示装置１１の内部構造を示し、導光板１２はアクリルやＰＣ（ポリカーボネイト）等の１枚の透明な樹脂板材により例えば長方形に形成され、この長方形の導光板１２の中央部裏面には表示情報として、「あ」と「Ａ」の２種類の文字のドットパターン１４，１５を加工している。
【００３０】
この導光板１２の一側端面１２ａには側方から発光させる横軸光源としての発光素子１６ａ〜１６ｄ群を該一側端面１２ａに沿って定間隔に対設させている。また、下端面１２ｂには下方から発光させる縦軸光源としての発光素子群１７ａ〜１７ｄを該下端面１２ｂに沿って定間隔に対設させている。
【００３１】
前記横軸方向の発光素子１６ａ〜１６ｄ群若しくは縦軸方向の発光素子１７ａ〜１７ｄ群から発せられた光は、導光板１２の一側端面１２ａ若しくは下端面１２ｂより入光して導光板１２の中央部に形成されているドットパターン１４，１５へと進む。前記ドットパターン１４，１５に到達した光は、９０度屈折してドットパターンの文字が表示情報として発光される。この発光された表示情報が、図４および図５に示すように、導光板１２の平面側に対向する観察者１８によって視認される。
【００３２】
なお、図２から図５では発光素子１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄを導光板１２の側方に配置しているが、発光素子を別な所に配置し、光ファイバーやプリズムなどを用いて光を導光板１２の側面に導いてもよい。
【００３３】
次に、１つの表示情報を表すドットパターンの構造について説明する。  
図６は表示情報が「あ」のドットパターン１４を示し、この「あ」のドットパターン１４は、図７(Ａ)〜図７(Ｃ)に示すように、溝状の微細なドット溝１９の多数を同方向に揃えて加工したドット溝群から構成されている。
【００３４】
ここで、図７(Ａ)はドット溝１９群の一部を拡大して示す背面図、図７(Ｂ)はドット溝１９群の拡大縦断面図、図７(Ｃ)はドット溝１９群の拡大横断面図を示している。
【００３５】
前記ドット溝１９は、導光板１２の平面部を微細に切欠いて三角柱の溝状に凹部加工するものであり、その凹部加工した面は、横軸方向の発光素子１６ａ〜１６ｄ群から水平に発せられた光を導光板１２の一側端面１２ａより入光させてそのまま透過させる垂直面２０と、入光させた光を表示用に反射させる傾斜面２１とを有する断面レの字形に凹部加工して設けている。
【００３６】
前記ドット溝１９を具体的に説明すると、導光板１２の裏面の平面方向に断面レの字形に凹部加工したときに開口する溝幅としての水平面２２長さと、導光板１２の厚さ方向の切欠き深さとしての垂直面２０長さとを、それぞれ数10μ〜100μ程度の微細な同長さにして、その間を結ぶ傾斜面２１の角度を４５度に傾斜させた断面二等辺三角形の三角柱の空間に設けている。このドット溝１９の三角柱の溝長さは長い程、発光表示面積が増えて表示が見やすくなる。このため、表示出力に適した長さに設定するものであり、また縦長に制限されるものではない。
【００３７】
図８は表示情報が「Ａ」のドットパターン１５を示し、この「Ａ」のドットパターン１５は、図９(Ａ)〜図９(Ｃ)に示すように、前記「あ」のドットパターン１４のドット溝１９とは全てのドット溝１９の向きが平面方向に９０度異なるだけであり、それぞれ断面レの字形の同形状に凹部加工するものである。
【００３８】
ここで、図９(Ａ)はドット溝１９群を拡大して示す背面図、図９(Ｂ)はドット溝１９群の拡大縦断面図、図９(Ｃ)はドット溝１９群の拡大横断面図を示している。
【００３９】
前記「Ａ」のドットパターン１５は、導光板１２の平面部を微細に切欠いて三角柱の溝状の空間に凹部加工するものであり、その凹部加工した面は、縦軸方向の発光素子１７ａ〜１７ｄ群から垂直に発せられた光を導光板１２の下端面１２ｂより入光させてそのまま直進させる垂直面２０と、入光させた光を表示用に屈折させる傾斜面２１とを有する断面レの字形に凹部加工して設けている。
【００４０】
従って、この「Ａ」のドットパターン１５のドット溝１９を加工する溝方向は縦軸方向の発光素子１７ａ〜１７ｄ群に対応させるため、前記「あ」のドットパターン１４のドット溝１９の溝方向に対して平面方向に９０度向きを変えて加工することになる。これらの両ドットパターン１４，１５の加工位置は導光板１２の平面中央部に双方が重なる１つの表示領域にそれぞれ加工している。この場合、一方のドットパターン１４のドット溝１９群と他方のドットパターン１５のドット溝１９群との双方が平面方向に９０度向きを変えて加工されているため、一方のドット溝１９群しか発光せず、一方のドット溝１９群にあっては傾斜面２１の全てが同方向に向いて光の指向性が特定されるため双方のドットパターン１４，１５を重ねて加工しても光の干渉は生じない。
【００４１】
図１０は導光板１２の裏面に形成される横軸方向のドット溝１９ａと、縦軸方向のドット溝１９ｂと、十字形に交差したドット溝１９ｃとをそれぞれ拡大して示したものであり、前記横軸方向の発光素子１６ａ〜１６ｄ群からの光２３、または縦軸方向の発光素子１７ａ〜１７ｄ群からの光２４は各々のドット溝１９ａ〜１９ｃに至ったとき、そのドット溝１９内の垂直面２０ではそのまま直進し、４５度の傾斜面２１では９０度屈折して表示方向へと方向変換する指向性を有している。
【００４２】
例えば、図１１(Ａ)および図１１(Ｂ)に示すように、透光方向にドット溝１９が縦横に交差している場合、ドット溝１９ｃに入光してきた光が溝方向に直交するときは図中実線で示すドット溝１９ｄの傾斜面に交差して屈折し、光が溝方向に平行するときは、図中破線で示すドット溝１９ｅの傾斜面に平行するため直進することになる。
【００４３】
また、図１１(Ｃ)に示すように、横軸方向のドット溝１９ａと縦軸方向のドット溝１９ｂの配置は密集していても、互いに干渉しないように配置することが望ましいが、図１１(Ｄ)に示すように、ドット溝１９ａ，１９ｂ同士が交差していても、これらの溝方向は入光方向と同方向（０度）か、これより直交方向（９０度）かの２方向に限定されるため方向の異なるドット溝が混在していても干渉することはない。
【００４４】
前記ドット溝１９は、図１２(Ａ)に示すように、三角柱の空間部分であり、この三角柱の空間部分の凹部加工面は垂直面２０と傾斜面２１と溝方向の垂直端面２０ａであり、これらの定められた各面をドット溝１９毎に有している。
【００４５】
このドット溝１９の各面２０，２１，２０ａと光との関係を図１２(Ｂ)に示すと、図中左から右へ発せられた光２３ａは、垂直面２０を通過し、４５度に対応する傾斜面２１にて直角に屈折し、図中真上へ抜ける。このとき、傾斜面２１からの発光により観察者１８は視認可能になる。逆に、図中右から左へ発せられた光２３ｂは、１３５度に対応する傾斜面２１により斜め下方に屈折し、図中左下へ抜けることになる。このときは光が観察者１８側に出力されないため視認不能になる。よって、ドット溝１９は一方向からの入光によってのみ表示される。
【００４６】
次に、図１３(Ａ)に示すドット溝１９を加工する場合に、図１３(Ｂ)に示すように、導光板１２の平面部にドット溝１９の加工方向を前記図１２(Ｂ)に比べて９０度向きを異ならせて加工している場合は、図中左から右へ発せられた光２３ａは、一方の垂直端面２０ａを通過した後、他方の垂直端面２０ｂも通過し、上方への屈折は発生しないので、このドット溝１９の向きでは発光しない。逆に、図中右から左へ発せられた光２３ｂは、他方の垂直端面２０ｂを通過した後、一方の垂直端面２０ａも通過し、上方への屈折は発生しないので、この場合もドット溝１９では発光しない。
【００４７】
次に、ドット溝１９での光の屈折現象およびこれに伴う光量の出力度合いを考察した結果を図１４〜図１８に基づいて説明する。  
図１４はドット溝１９と、光２３の進行方向ｘとがなす角度をθとする場合、図１５に示すように、発光素子１６から発せられた光２３がドット溝１９の傾斜面に当って屈折し、この屈折したときに観察者側へ出る光の量をＣ（θ＝９０度のときの、Ｃの値を１００とした無次元量）とする。
【００４８】
このモデルでドット溝１９の配置角度と、ここに入光される光との関係から求められるパラメータθ(角度)を−１８０度から１８０度まで変化させて、角度θと光量Ｃとの関係を得たシミュレーション結果を図１６に表している。この結果、ドット溝１９の傾斜面の角度によって光量は変化し、角度θ＝０度の時に光量Ｃの値が最大値をとり、角度θが−６０度以下および６０度以上では、光量Ｃの値はほぼ０値となっている。
【００４９】
従って、図１７に示すように、ドット溝を平面上で６０度ずつ回転させて配置すれば、６０度毎に対応する特定のドット溝のみを光らせることができ、この結果、１つの表示領域に６種類の向きの異なるパターンＰ１〜Ｐ６を表示可能になる。例えば、図中θ＝０度では「Ｐ４」が、θ＝６０度では「Ｐ５」が、θ＝１２０度では「Ｐ６」がドット溝の発光に適した角度であり、最も光るといった具合である。
【００５０】
この場合、発光素子からの光を平行光にすることが望まれるが、現実には光を完全な平行光にすることは困難であり、図１８に示すように、ドット溝の向きを９０度ずつ、ずらして４種類のドット溝のパターンＰ１１〜Ｐ１４を得ることが現実的である。
【００５１】
次に、発光表示する場合の一例を図１９(Ａ)〜図１９(Ｃ)を参照して説明する。  
図１９(Ａ)は図２および図３にも示したように、導光板１２の１つの表示領域には表示情報として、「あ」と「Ａ」の２種類の文字のドットパターン１４，１５が加工されている。前記導光板１２の一側端面(図中左)には横軸方向の発光素子１６ａ〜１６ｄ群が対設され、導光板１２の下端面(図中下)には縦軸方向の発光素子１７ａ〜１７ｄ群が対設されている。
【００５２】
前記２種類のドットパターン１４，１５のうち、「Ａ」のドットパターン１５を表示させるときは、図１９(Ｂ)に示すように、縦軸方向の発光素子１７ａ〜１７ｄ群を点灯させる。すると、「Ａ」のドットパターン１５を構成するドット溝のみが発光し、結果として表示情報「Ａ」のみが発光することとなる。
【００５３】
同様に前記２種類のドットパターン１４，１５のうち、「あ」のドットパターン１４を表示させるときは、図１９(Ｃ)に示すように、横軸方向の発光素子１６ａ〜１６ｄ群を点灯させる。すると、「あ」のドットパターン１４を構成するドット溝のみが発光し、結果として表示情報「あ」のみが発光することとなる。
【００５４】
図２０(Ａ)は導光板の同一面上に４種類のドットパターンを加工した場合を示し、ドット溝１９は１方向のみに発光することからドット溝１９の加工方向を４方向(−１８０度、−９０度、０度、９０度)に設定して、「Ａ」「あ」「ア」「α」の４種類の文字のドットパターンＰ２１〜Ｐ２４を導光板１２の同一面上に、図２０(Ｂ)に示すように、向きを変えてそれぞれ加工している。
【００５５】
この場合の発光表示動作を図２１(Ａ)〜図２１(Ｄ)を参照して説明する。
【００５６】
図２１(Ａ)は導光板１２の下方に対設した発光素子２１１ａ〜２１１ｄ群から光を入光させれば、この入光方向に対応して最大光量で発光する向きのドットパターンＰ２１のみが発光して表示情報「Ａ」が表示される。
【００５７】
図２１(Ｂ)は導光板１２の左側に対設した発光素子２１２ａ〜２１２ｄ群から光を入光させれば、この入光方向に対応して最大光量で発光する向きのドットパターンＰ２２のみが発光して表示情報「あ」が表示される。
【００５８】
図２１(Ｃ)は導光板１２の上方に対設した発光素子２１３ａ〜２１３ｄ群から光を入光させれば、この入光方向に対応して最大光量で発光する向きのドットパターンＰ２３のみが発光して表示情報「ア」が表示される。
【００５９】
図２１(Ｄ)は導光板１２の右側に対設した発光素子２１４ａ〜２１４ｄ群から光を入光させれば、この入光方向に対応して最大光量で発光する向きのドットパターンＰ２４のみが発光して表示情報「α」が表示される。
【００６０】
このように、導光板１２の外周囲４方向から特定方向の発光素子２１１ａ〜２１４ｄ群を選択して光を入光させれば、４種類の文字を選択して表示することができる。このときの発光素子群の選択操作は発光素子群別に電気的なスイッチ(図示せず)を接続しておいて、そのスイッチを切換え操作することによって簡単に選択操作することができる。
【００６１】
図２２(Ａ)および図２２(Ｂ)は導光板１２の同一面上に「Ａ」「あ」「ア」「α」の４種類の文字のドットパターンＰ３１〜Ｐ３４のドット溝を縦横方向ではなく、４５度ずつ順に向きを変えて斜め４方向(−１３５度、−４５度、４５度、１３５度)に加工を施した場合を示している。
【００６２】
この場合の発光表示に際しても、図２３(Ａ)のドットパターンＰ３１に対しては、導光板１２の下方に傾斜対設した発光素子２２１ａ〜２２１ｃ群からの入光方向を斜め左上向きに設定している。これにより、入光方向に対応して最大光量で発光する向きのドットパターンＰ３１のみが発光して表示情報「Ａ」が表示される。
【００６３】
図２３(Ｂ)のドットパターンＰ３２に対しては、導光板１２の下方に傾斜対設した発光素子２２２ａ〜２２２ｃ群からの入光方向を斜め右上向きに設定している。これにより、入光方向に対応して最大光量で発光する向きのドットパターンＰ３２のみが発光して表示情報「あ」が表示される。
【００６４】
図２３(Ｃ)のドットパターンＰ３３に対しては、導光板１２の左側に傾斜対設した発光素子２２３ａ〜２２３ｃ群からの入光方向を左方から斜め右下向きに設定している。これにより、入光方向に対応して最大光量で発光する向きのドットパターンＰ３３のみが発光して表示情報「ア」が表示される。
【００６５】
図２３(Ｄ)のドットパターンＰ３４に対しては、導光板１２の右側に傾斜対設した発光素子２２４ａ〜２２４ｃ群からの入光方向を右方から斜め左下向きに設定している。これにより、入光方向に対応して最大光量で発光する向きのドットパターンＰ３４のみが発光して表示情報「α」が表示される。
【００６６】
このように発光素子２２１ａ〜２２４ｃ群を斜めに配置した場合は導光板１２の下端面に向きの異なる２方向の発光素子群を対設できるため、導光板１２の上端面に対する発光素子群を省略できる配置構成になり、この結果、導光板１２の図中上面に部品を配置しない空間部分を設けることが可能になる。この場合は、表示装置１１の小型化および省スペース化を図ることができる。
【００６７】
図２４は発光素子の一例にＬＥＤ(発光ダイオード)を用いた場合の発光分布特性を表している。この場合のＬＥＤの発光分布出力２４１は発光方向が０度の付近を中心に約±１０度の範囲で高輝度に発光するという指向性を有していることが知られている。
【００６８】
図２５(Ａ)において、このような指向性を有する発光素子２５１を用いてドットパターン２５２に光を照射すると、中心付近が明るく、外側が暗い文字表示になってしまう。
【００６９】
この現象を抑えるために、図２５(Ｂ)に示すように、発光素子２５１と、導光板１２との間にレンズ２５３を介在させて光を入光させれば、発光素子２５１からの光を広幅の発光領域に広げ、さらに光を入光方向に向かう平行光にすることができる。この場合は、安定した入光作用を確保してドットパターン２５２を均一に点灯させることができる。
【００７０】
図２５(Ｃ)は導光板２５４の下端面にレンズ面２５５を弯曲形成して設けたものである。この場合は、レンズ面２５５を導光板２５４自体に形成して同一部材を兼用しているため、新たにレンズを配設せずに済み、低コスト化を図ることができる。
【００７１】
また、複数の入光方向を要する場合は、その入光方向のそれぞれに合せて導光板の端面にレンズ面を形成すればよい。例えば、図２５(Ｄ)に示すように、導光板２５６の左下隅部と右下隅部とにレンズ面２５７，２５８を形成し、これらのレンズ面２５７，２５８に対応させて発光素子２５９ａ，２５９ｂをそれぞれ対設させれば構成することができる。
【００７２】
図２６は発光素子２６１が持つ指向性に合せてドットパターン２６２を構成するドット溝の向きを対応させて加工したものである。この場合、導光板２６３の下端面に対設させた発光素子２６１より入光させる光２６４の拡散角度に合せて、導光板２６３に加工されるドット溝の加工方向を前記光２６４の拡散方向と直交する方向に合せる。
【００７３】
この場合は、導光板２６３に光２６４を入光させたとき、その入光した光２６４は入光方向に次第に拡散するため、光２６４の拡散角度にドット溝の溝方向が直交する向きにそれぞれ対応することになる。このため、対応するドットパターンのドット溝の全てに拡散した光２６４を最も効率よく直交させることができ、ドットパターン２６２の発光効率を高めることができる。この場合は、ドット溝の輝度を最高に維持できるため、発光させたいドットパターンと発光させたくないドットパターンとの輝度差を最大にして表示出力を高めることができる。
【００７４】
図２７は横長の導光板２７１に適用した場合を示す。このような長い導光板２７１であっても、導光板２７１の一側端面と下端面に発光素子群をそれぞれ対設させれば同様に１方向にのみ発光させる特性（指向性）を有するドット溝に対する正確な表示出力が得られる。この横長の導光板２７１の場合は、広域面積になるため発光素子群の配置数の削減および発光領域の拡大を考慮して導光板２７１の下端面に傾斜対設するのが適している。
【００７５】
図２７(Ａ)は導光板２７１の下端面に、左斜め上向きに発光方向を設定した発光素子２７２ａ〜２７２ｇ群を傾斜対設して、「○□株式会社」の横長の長いドットパターン２７３の文字列を表示させている場合を示す。
【００７６】
図２７(Ｂ)は導光板２７１の下端面に、右斜め上向きに発光方向を設定した発光素子２７４ａ〜２７４ｇ群を傾斜対設して、「いらっしゃいませ」の長いドットパターン２７５を表示させている場合を示す。
【００７７】
図２７(Ｃ)は導光板２７１の一側端面に、横軸方向に発光方向を設定した発光素子２７６ａ〜２７６ｇ群を傾斜対設して、「営業中」のドットパターン２７７を表示させている場合を示す。
【００７８】
図２８は図柄が連続的に変化する第１〜第８ドットパターンＰ４１〜Ｐ４８を表す動画の１例を示し、横長の導光板２８１には全図柄の一連の動きに対応したドットパターン数を４５度ずつ、ずらして加工している。
【００７９】
このため、図２９(Ａ)の第１ドットパターンＰ４１から図２９(Ｈ)の第８ドットパターンＰ４８までの各ドットパターンＰ４１〜Ｐ４８は４５度ずつ順に入光方向をずらして発光素子２８２〜２８９群を対設している。
【００８０】
この場合、発光するか否かを完全に分離するためにはドットパターンのドット溝の向きを６０度ずつ順にずらすのが適しているが、動画などで多少図柄が混在しても許容される場合は、この角度を小さくし、図柄数を増やすことができる。そして、この導光板２８１に各発光素子２８２〜２８９群から順に角度を変えた光を入光させると、簡易的な動画の表示(図においては図柄が右から左に移動するように表示すること)を行うことができる。
【００８１】
図３０(Ａ)は導光板３０１に加工されている表示情報「Ａ」のドットパターン３０２を発光素子３０３からの入光によって発光表示させている。  
この発光表示状態から発光素子３０３を消灯させると、ドットパターンは発光しないため、図３０(Ｂ)に示すように、導光板３０１には何も表示されない表示待機状態になる。この導光板３０１の表示待機状態では、発光素子３０３が消灯している場合にも薄っすらと表示情報「Ａ」が見えることがないように、導光板３０１の表示領域の全体には、均一に図示しない非表示用に設定したドット溝を分散配置させる混在する補助ドットパターンを加工している。
【００８２】
このため、導光板３０１の１つの表示領域には表示情報のドットパターン以外に非表示用の補助ドットパターンを共存させることができるため、未入光時には補助ドットパターンが均一な背景となり、表示情報のドットパターンは目立たなくなり、入光待機状態では表示情報を視認不可にして表示情報のドットパターンである「Ａ」を隠すことができる。
【００８３】
図３１は導光板３１１の同一面上に２種類のドットパターンを加工しており、図３１(Ａ)に示すように、一方の「Ａ」のドットパターン３１２を発光している状態から発光素子を消灯しても、図３１(Ｂ)に示すように、消灯時でも「Ａ」のドットパターン３１２と「あ」のドットパターン３１３との間で干渉縞は発生しない。
【００８４】
上述のように、１枚の導光板の１つの表示領域に文字や図柄の複数の表示情報を加工しておいて、このうちの一つの表示情報を特定して表示できるようにして、表示装置の小型化、薄型化および低コスト化を図ることができる。さらに、表示に際しては、ドットパターン間の干渉を生じさせないため正確な表示を施すことができる。
【００８５】
この発明の構成と、上述の一実施例の構成との対応において、
この発明の透過面は、実施例の垂直面２０に対応し、
以下同様に、
反射面は、傾斜面２１に対応し、
凹ドットは、ドット溝１９，１９ａ〜１９ｅに対応し、
光源は、発光素子１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄ，２１１ａ〜２１１ｄ，２１２ａ〜２１２ｄ，２１３ａ〜２１３ｄ，２１４ａ〜２１４ｄ，２２１ａ〜２２１ｃ，２２２ａ〜２２２ｃ，２２３ａ〜２２３ｃ，２２４ａ〜２２４ｃ，２５１，２５９ａ，２５９ｂ，２６１，２７２ａ〜２７２ｇ，２７４ａ〜２７４ｇ，２７６ａ〜２７６ｇ，２８２〜２８９，３０３に対応するも、この発明の構成は上述の一実施例の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。例えば、上述の一実施例では導光板の形状は平面であったが、曲面であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】表示装置を示す外観斜視図。
【図２】表示装置の内部構造を示す要部斜視図。
【図３】表示装置の内部構造を示す要部正面図。
【図４】観察者の視認状態を示す表示装置の左側面図。
【図５】観察者の視認状態を示す表示装置の平面図。
【図６】表示情報が「あ」のドットパターンを示す正面図。
【図７】縦向きに加工されたドット溝を示す説明図。
【図８】表示情報が「Ａ」のドットパターンを示す正面図。
【図９】横向きに加工されたドット溝を示す説明図。
【図１０】各ドット溝の加工状態を示す拡大斜視図。
【図１１】直交する各ドット溝を示す説明図。
【図１２】光がドット溝から屈折して発光するときの原理図。
【図１３】光がドット溝を直進して屈折しないときの原理図。
【図１４】光とドット溝の向きとの関係を示す正面図。
【図１５】光とドット溝の向きとの関係を示す平面図。
【図１６】光がドット溝の角度によって変化する光量との関係を示す図表。
【図１７】１つの表示領域に得られる最大ドットパターン数を求めた図表。
【図１８】１つの表示領域に適した４ドットパターンの場合の図表。
【図１９】２つのドットパターンの発光表示例を示す説明図。
【図２０】４つのドットパターンの構成例を示す説明図。
【図２１】４つのドットパターンの発光表示例を示す説明図。
【図２２】４つのドットパターンの加工方向を異ならせた説明図。
【図２３】４つのドットパターンの傾斜発光表示例を示す説明図。
【図２４】発光素子の発光分布特性を示す図表。
【図２５】レンズを用いた場合の発光作用を示す説明図。
【図２６】発光素子の拡散方向にドット溝を対応させて示す正面図。
【図２７】横長の導光板を用いた発光表示例を示す正面図。
【図２８】動画用に多数のドットパターンを加工した状態を示す正面図。
【図２９】動画用に順に切換え表示させた状態を示す動作説明図。
【図３０】発光状態と発光待機状態を示す導光板の正面図。
【図３１】消灯しても干渉縞が生じない状態を示す導光板の正面図。
【図３２】従来のドット部の発光原理を示す説明図。
【図３３】従来の３枚１組の導光板を用いた表示装置の分解斜視図。
【図３４】従来の表示装置の使用状態を示す斜視図。
【図３５】従来の表示装置に発生した干渉縞を示す導光板の正面図。
【符号の説明】
【００８７】
１１…表示装置
１２，２５４，２５６，２６３，２７１，２８１，３０１，３１１…導光板
１４，１５，Ｐ２１〜Ｐ２４，Ｐ３１〜Ｐ３４，２５２，２６２，２７３，２７５，２７７，Ｐ４１〜Ｐ４８，３０２，３１２，３１３…ドットパターン
１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄ，２１１ａ〜２１１ｄ，２１２ａ〜２１２ｄ，２１３ａ〜２１３ｄ，２１４ａ〜２１４ｄ，２２１ａ〜２２１ｃ，２２２ａ〜２２２ｃ，２２３ａ〜２２３ｃ，２２４ａ〜２２４ｃ，２５１，２５９ａ，２５９ｂ，２６１，２７２ａ〜２７２ｇ，２７４ａ〜２７４ｇ，２７６ａ〜２７６ｇ，２８２〜２８９，３０３…発光素子
１９，１９ａ〜１９ｅ…ドット溝
２０…垂直面
２１…傾斜面
２３，２４，２３ａ，２４ｂ，２６４…光
２５３…レンズ
２５５，２５７，２５８…レンズ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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