(57)【要約】【課題】スクリーンの背面側から投影光を投射する背面投射型表示装置を、奥行きを浅く、高さ低くしてコンパクトに構成する。【解決手段】スクリーン５と、このスクリーン５の背面側に設けた第１の反射面３と、この第１の反射面３の背面側に設けた投影装置２と、この投影装置２か投影される投影光を第１の反射面３に導光する導光部４を備えており、投影装置２から投影される投影光が、第１の反射面３の端部を回り込むようにして第１の反射面３に導光されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンと、前記スクリーンの背面側に設けた第１の反射面と、前記第１の反射面の背面側に設けた投影装置と、前記投影装置から投影される投影光を導光する導光部とを備えた背面投射型表示装置であって、
前記投影装置から投影された投影光は、前記導光部により前記第１の反射面の下側の端部を回り込むようにして前記第１の反射面に導光され、前記第１の反射面において反射され前記スクリーンに投影される背面投射型表示装置。
【請求項２】
前記投影装置から投影された投影光は、前記導光部により前記第１の反射面の下側の端部を中心にして１８０°以上回り込むように導光されることを特徴とする請求項１に記載の背面投射型表示装置。
【請求項３】
前記導光部は、前記投影装置から投影された投影光を反射する第２の反射面と、前記第２の反射面から反射された投影光を前記第１の反射面に向けて反射する第３の反射面から構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の背面投射型表示装置。
【請求項４】
前記導光部は、前記第２の反射面と前記第３の反射面との間に設置される第４の反射面を備え、前記投影装置から投影された投影光は、前記第２の反射面、前記第４の反射面、前記第３の反射面及び前記第１の反射面において順次反射して前記スクリーンに投影されることを特徴とする請求項３に記載の背面投射型表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の背面投射型表示装置と、遊技領域に遊技部材が設置された遊技盤とを備え、前記遊技領域の全部又は一部が前記背面投射型表示装置のスクリーンにより構成されていることを特徴とする遊技機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像が投影されるスクリーンの背面側に投影装置が設置された背面投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、投影像が投影されるスクリーンの背面側に投影装置を設置し、スクリーンの背面側から投影像を表示するリアプロジェクション装置が知られている。しかし、単にスクリーンの背面側に投影装置を設置して、スクリーンに投影像を投影しようとすると、スクリーンの背面側に大きなスペースを設ける必要があり、装置が大掛かりとなった。そこで、スクリーンの背面側下部に投影装置を設置して、スクリーンに斜め方向から投影光を照射して、投影装置とスクリーンとの間の背面側の距離を縮小したリアプロジェクション装置が実用化されている。しかし、この場合でも、スクリーンの下部に投影装置を設置することから、投影装置全体が縦方向に大きなスペースを必要とした。
【０００３】
特許文献１には、リアプロジェクション装置をよりコンパクトに構成するために、スクリーンの裏面側に平面鏡を設け、その平面鏡の裏面側にプロジェクタ装置を設置した構成が記載されている。
【０００４】
より具体的に、図５（特許文献１の図１）を用いて説明する。背面投射ディスプレイ装置５２は、スクリーン部５７と、このスクリーン部５７の背面に設置した第１の反射面５４と、第１の反射面５４の背面側に設置した第３の反射面５６と、スクリーン部５７の下部背面に設置した第２の反射面５５と、第３の反射面５６の裏面に設置した小型のプロジェクタ装置５１と、これらを収納する筐体とから構成されている。第３の反射面５６の中心部には開口部５３が形成されている。第１の反射面５４は半透過型の反射面であり、光の入射角に応じて透過率が異なる。
【０００５】
プロジェクタ装置５１から出射された投影光は、第３の反射面５６の中央部に形成された開口部５３を通過して、第１の反射面５４の下部領域に照射される。第１の反射面５４の下部領域で反射された投影光は、第２の反射面５５で反射され、再び第１の反射面５４のほぼ全面に照射される。第１の反射面５４で再び反射した投影光は、第３の反射面５６で反射され、スクリーン部１７に照射されて、表示される。小型のプロジェクタ装置５１からの投影光をこのように反射させて投影することにより、プロジェクタ装置５１を極めて薄く構成できるとともに、光学収差のない投影光学系を構成することができる、というものである。
【特許文献１】特開２００４−４０６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の背面投射ディスプレイ装置５２は、第１の反射面５４に開口部５３を設ける必要があること、第１の反射面５４は投影光の入射角に応じて反射率が異なるように表面処理が施された特殊な構成であるため、製造コストが上昇する。また、第１の反射面５４は半透過型の反射面であり、この半透過の反射面において投影光は２回反射されることから、投影光の光強度が大きく低下する。また、第１の反射面５４の上半分の領域には、第２の反射面５５から反射された投影光と、第３の反射面５６から反射された投影光とが重なって照射される。また、第１の反射面５４の下半分の領域には、開口部５３から出射された投影光の３つの投影光が重なって照射される。そのため、重ねて照射される投影光はスクリーン部５７では重なって表示され、投影像の画像品質が低下することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては上記課題を解決するために以下の手段を講じた。
【０００８】
請求項１に係る発明においては、スクリーンと、前記スクリーンの背面側に設けた第１の反射面と、前記第１の反射面の背面側に設けた投影装置と、前記投影装置から投影される投影光を導光する導光部とを備えた背面投射型表示装置であって、前記投影装置から投影された投影光は、前記導光部により前記第１の反射面の下側の端部を回り込むようにして前記第１の反射面に導光され、前記第１の反射面において反射され前記スクリーンに投影される背面投射型表示装置とした。
【０００９】
請求項２に係る発明においては、前記投影装置から投影された投影光は、前記導光部により前記第１の反射面の下側の端部を中心にして１８０°以上回り込むように導光されることを特徴とする請求項１に記載の背面投射型表示装置とした。
【００１０】
請求項３に係る発明においては、前記導光部は、前記投影装置から投影された投影光を反射する第２の反射面と、前記第２の反射面から反射された投影光を前記第１の反射面に向けて反射する第３の反射面から構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の背面投射型表示装置とした。
【００１１】
請求項４に係る発明においては、前記導光部は、前記第２の反射面と前記第３の反射面との間に設置される第４の反射面を備え、前記投影装置から投影された投影光は、前記第２の反射面、前記第４の反射面、前記第３の反射面及び前記第１の反射面において順次反射して前記スクリーンに投影されることを特徴とする請求項３に記載の背面投射型表示装置とした。
【００１２】
請求項５に係る発明においては、請求項１〜４のいずれか１項に記載の背面投射型表示装置と、遊技領域に遊技部材が設置された遊技盤とを備え、前記遊技領域の全部又は一部が前記背面投射型表示装置のスクリーンにより構成されていることを特徴とする遊技機とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る背面投射型表示装置は、スクリーンの背面側に第１の反射面を設け、第１の反射面の背面側に投影装置を設け、導光体により投影装置から投影された投影光を当該第１の反射面の下側の端部を回り込むようにして第１の反射面に導光する構成としている。これにより、スクリーンの奥行き方向とスクリーンの上下方向をコンパクトに構成することができるとともに、開口部を設けた反射面や、入射角度に応じて透過率が変化するような反射面を使用する必要がないので、低コストで構成することができ、投影面において投影像が重なることも無い、という利点を有する。
【００１４】
また、投影装置から投影された投影光は、導光部により第１の反射面の下側の端部を中心にして１８０°以上回り込むように導光されるようにした。これにより、光路長を確保することができるので、画像のひずみの少ない投影像を投影することができる、という利点を有している。
【００１５】
また、導光部を、投影装置から投影された投影光を反射する第２の反射面と、当該第２の反射面から反射された投影光を第１の反射面に向けて反射する第３の反射面から構成した。これにより、部品点数を少なくして、軽量小型の背面投射型表示装置を構成することができる、という利点を有している。
【００１６】
また、導光部は、第２の反射面と第３の反射面との間に設置される第４の反射面を備え、投影装置から投影された投影光は、第２の反射面、第４の反射面、第３の反射面及び第１の反射面において順次反射して前記スクリーンに投影されるようにした。これにより、投影装置からスクリーンまでの光路長を長くとることができるので、ひずみの少ない投影像を形成することができる、という利点を有している。
【００１７】
また、上記背面投射型表示装置と、遊技領域に遊技部材が設置された遊技盤とを備え、遊技領域の全部又は一部を当該背面投射型表示装置のスクリーンにより構成した。これにより、遊技機の背面側と上下左右側をコンパクトに構成することができる、という利点を有する。遊技領域全部等に投影する場合などには、通常は変化しない背景を状況に応じて変化させられる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の構成を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る背面投射型表示装置１の断面構成図である。背面投射型表示装置１は、背面側から投影光を受光して表面側に表示するスクリーン５と、このスクリーン５の背面側に設けた第１の反射面３と、この第１の反射面３の背面側に設けた投影光を投影する投影装置２と、投影装置２から投影される投影光を、第１の反射面３の下端部Ｏを回り込むようにして第１の反射面３に投影光を導光する導光部４と、これらの部材を収納する筐体９とから構成されている。投影装置２から出射された投影光は、導光部４により第１の反射面３の下端部Ｏを回りこんで第１の反射面３に照射される。第１の反射面から反射した投影光が背面側からスクリーン５に投影される。
【００２０】
なお、スクリーン５は矩形状の形状であってもよいし、円形形状であってもよい。第１の反射面３は、スクリーン５と同様に、矩形形状であってよいし、円形形状であってもよい。導光部４は、図１に示すように、第２の反射面６及び第３の反射面７の２枚の反射面により構成してもよいし、更に多数の反射面により構成してもよい。
【００２１】
このように、スクリーン５、第１の反射面３及び投影装置２を重なるように配置したので、背面投射型表示装置１を薄く形成することができる。また、投影装置２から投影された投影光は、第１の反射面３の下端部を回りこむようにして導光されるので、背面投射型表示装置１の高さを低く構成することができる。また、半透過型の反射面を使用しないので、光源からの光の利用効率を高くすることができる。また、開口部を形成した反射面や、入射角に応じて透過率が変化する反射面を使用する必要がないので、製造コストを低減させることができる。また、投影装置２から投影された投影光は、第１の反射面３の下端部を回り込んで第１の反射面３の表面に達するので、投影光の光路長を確保することができ、投影像のひずみを低減することができる。
【００２２】
導光部４は第２の反射面６と第３の反射面７とから構成されている。投影装置２から投影された投影光は第２の反射面６により第３の反射面７に向けて反射され、更に、第３の反射面７から第１の反射面３に向けて反射される。このように、導光部４は、投影装置２から投影された投影光を、第１の反射面３の下端部Ｏを回り込むようにして第１の反射面３に導光する。
【００２３】
図２は、投影装置２から投影された投影光１５及び各構成要素の配置を具体的に説明するための模式図である。まず、投影光１５の光路について説明する。図２に示すように、投影装置２から投影された投影光１５の２つの外縁光路Ｐ１、Ｐ２は、夫々第２の反射面６、第３の反射面７及び第１の反射面３により折り曲げられて、スクリーン５に到達する。例えば外縁光路Ｐ１は、第２の反射面６から第３の反射面７に向けて、スクリーン５の表面の略垂線方向であって、第１の反射面３の下端部Ｏの近傍を通過する。更に、外縁光路Ｐ１は、第３の反射面７から第１の反射面３に向けて、スクリーン５の表面近傍を通過する。また、外縁光路Ｐ２は、第２の反射面６から第３の反射面７の下端部近傍を通過し、第１の反射面３の下端部Ｏ近傍において折り曲げられる。つまり、２つの外縁光路Ｐ１、Ｐ２のいずれも、第１の反射面３の下端部Ｏの周囲を投影装置２から第１の反射面３に達するまでに１８０°以上回り込む。従って、投影装置２から投影される投影光１５の全ては、導光部４により第１の反射面３の下端部Ｏを中心にして１８０°以上回転して回り込むように導光される。ここで、投影光１５の回り込みの角度は、第１の反射面３の下端部Ｏを基準位置として、投影光１５の進行方向が回転する回転角をいう。
【００２４】
次に、各構成要素の配置について説明する。第１の反射面３は、スクリーン５の背面側に設置され、スクリーン５と同程度の面積又はスクリーン５よりも大きな面積を備えている。第１の反射面３とスクリーン５の表面との間の傾斜角θ１は、角度３０°〜４０°に設定されている。第１の反射面３は、スクリーン５の一方の端部に近接し、他方の端部から離間するように設置されている。第３の反射面７とスクリーン５の表面との間の傾斜角θ２は、角度４０°〜５０°に設定されている。第３の反射面７の一方の端部はスクリーン５の他方の端部に近接し、第３の反射面７の他方の端部はスクリーン５及び第１の反射面３から離間するように設置されている。
【００２５】
投影装置２は、第１の反射面３の背面側に設置されている。投影装置２から投影される投影光１５は、第１の反射面３の表面に対して略平行方向であり、スクリーン５から離間する方向に照射される。第２の反射面６は、第１の反射面３の表面を基準として、スクリーン５とは反対側に設置されている。第１の反射面３とスクリーン５の表面との間の傾斜角θ３は、傾斜角θ２から傾斜角θ１を差し引いた角度１０°〜２０°に設定されている。つまり、概ね傾斜角θ３＝θ２−θ１の関係が成り立つように、スクリーン５、第１〜第３の反射面３、６、７が設置されている。第２の反射面６から第３の反射面７に向けて反射される投影光１５は、スクリーン５の表面に対して概ね垂直方向となる。
【００２６】
なお、投影装置２として、液晶光弁素子やＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）素子を用いたプロジェクタを使用することができる。第１〜第３の反射面３、６、７として、平面型の反射面を使用することができる。また、平面型に代えて、凹面又は凸面からなる反射鏡を使用することができる。スクリーン５は透過光を散乱させる平面型の透過光散乱型を使用する。また、平面型に代えて曲面状の透過光散乱型を使用することができる。
【００２７】
図３は、本発明の他の実施形態に係る背面投射型表示装置１の模式的な構成図である。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００２８】
図３に示すように、背面投射型表示装置１は、背面側から投影光を受光して表面側に表示するスクリーン５と、このスクリーン５の背面側に設けた第１の反射面３と、この第１の反射面３の背面側に設けた投影光を投影する投影装置２と、投影装置２から投影される投影光を、第１の反射面３の下端部Ｏを回り込むようにして第１の反射面３に投影光を導光する導光部４と、これらの部材を収納する筐体９とから構成されている。投影装置２から出射された投影光は、導光部４により第１の反射面３の下端部Ｏを回りこんで第１の反射面３に照射され、第１の反射面から反射した投影光が背面側からスクリーン５に投影される。
【００２９】
導光部４は、第２の反射面６と、第４の反射面８と、第３の反射面７とから構成されている。投影装置２から投影された投影光は、第２の反射面６、第４の反射面８、第３の反射面７及び第１の反射面３の順に反射して、スクリーン５に投影される。本実施形態においても、導光部４において、投影装置２から投影された投影光は、第１の反射面３の下端部Ｏを回り込んで第１の反射面３に導光される。より具体的には、投影装置２から投影される投影光のすべては、導光部４により第１の反射面３の下端部Ｏを中心にして１８０°以上回転して回り込むように導光される。
【００３０】
図３に示される構成について、より具体的に説明する。第１の反射面３は、スクリーン５の背面側に設置され、スクリーン５と同程度の面積又はスクリーン５よりも大きな面積を備えている。第１の反射面３とスクリーン５の表面との間の傾斜角θ１は、角度３０°〜４０°に設定されている。第１の反射面３は、スクリーン５の一方の端部に近接し、他方の端部から離間するように設置されている。第３の反射面７とスクリーン５の表面との間の傾斜角θ２は、角度４０°〜５０°に設定されている。第３の反射面７の一方の端部はスクリーン５の他方の端部に近接し、第３の反射面７の他方の端部である下端部Ｏはスクリーン５及び第１の反射面３から離間するように設置されている。
【００３１】
投影装置２から投影される投影光は、第１の反射面３の表面に対して略平行方向であり、スクリーン５から離間する方向に照射される。第２の反射面６は、第１の反射面３を基準として、スクリーン５とは反対側に設置されている。第１の反射面３とスクリーン５の表面との間の傾斜角θ３は、角度１０°〜２０°に設定されている。第４の反射面８は、一方の端部を第３の反射面７の端部に近接し、他方の端部を第２の反射面６に近接して設置されている。第４の反射面８と第３の反射面７とは略直交するように設置されている。言い換えると、第４の反射面８とスクリーン５の表面との間の傾斜角θ４は、角度４０°〜５０°に設定されている。
【００３２】
このように、スクリーン５、第１の反射面３及び投影装置２を重なるように配置したので、背面投射型表示装置１を薄く形成することができる。特に、導光部４を構成する第２の反射面６の位置を、投影装置２に近接して設置することができる。そのため、上記図１に示した背面投射型表示装置１よりも奥行きを薄く構成することができる。また、投影装置２から投影された投影光は、第１の反射面３の下端部を回りこむようにして導光されるので、背面投射型表示装置１の高さを低く構成することができる。また、半透過型の反射面を使用しないので、光源からの光の利用効率を高くすることができる。また、開口部を形成した反射面や、入射角に応じて透過率が変化する反射面を使用する必要がないので、製造コストを低減させることができる。また、投影装置２から投影された投影光は、第１の反射面３の下端部を回り込んで第１の反射面３の表面に達するので、投影光の光路長を確保することができ、投影像のひずみを低減することができる。
【００３３】
なお、以上説明した実施形態において、投影装置２の投影光の投影方向を第１の反射面３の表面に略平行としたが、これに限定されない。例えば、図１及び図２に示す実施形態において、投影装置２から投影される投影光を、スクリーン５の垂線方向であってスクリーン５とは反対方向に投影し、これを新たに設けた反射面により、第２の反射面６に反射させるようにしてもよい。この場合、図１に示す導光部４は、新たに設けた反射面と、第２の反射面６と、第３の反射面７により構成される。また、図３に示す導光部４は、新たに設けた反射面と、第２の反射面６と、第４の反射面８と、第３の反射面７により構成される。この構成では、投影装置２から投影される投影光は、導光部４により第１の反射面３の端部を２７０°以上回り込むようにして第１の反射面３に導光される。これにより、光路長をより長く確保することができるので、投影像の歪みをより低減することができる。
【００３４】
図４は、本発明の実施形態に係る遊技機１０を表す構成図である。図４（ａ）が遊技機１０の模式的な縦断面図であり、図４（ｂ）が模式的な正面図である。遊技機１０は、正面から見て、操作盤１２と遊技盤１３が設置されている。遊技盤１３には遊技領域１１が構成され、遊技領域１１には演出効果を出力する演出部や遊技玉の落下を規制する釘等が設置されている。遊技領域１１の遊技盤１３は、背面からの投影光を表面側に散乱するスクリーン５により構成されている。
【００３５】
遊技機１０の筐体９内には、背面投射型表示装置１が収納されている。背面投射型表示装置１は、投影装置２と、導光部４と、第１の反射面３と、遊技盤１３の一部又は全部を構成するスクリーン５が含まれている。第１の反射面３はスクリーン５の背面側に設けられ、投影装置２は第１の反射面３の背面側に設けられている。投影装置２から投影された投影光は、導光部４により第１の反射面３の端部を回り込むようにして第１の反射面３に導光される。
【００３６】
これにより、背面投射型表示装置１を収納した場合でも、奥行きが浅く、高さの低い小型の遊技機１０を構成することができる。また、投影光を反射させるための反射面として半透過型を使用する必要がないので、光の利用効率を高くすることができる。また、投影光を反射させるための反射面として、開口部や角度依存性を付与する必要がないので、コストを低減することができる。また、投影装置２はビディオ映像や画像を表示できるので、演出効果の高い遊技機を構成することができる。なお、図４において、導光部４を第２の反射面６と第３の反射面７により構成したが、これに限定されず、更に多数の反射面を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る背面投射型表示装置の模式的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る背面投射型表示装置の投影光の光路を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る背面投射型表示装置の模式的な構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る遊技の模式的な構成図である。
【図５】従来公知の背面投射ディスプレイ装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  背面投射型表示装置
２  投影装置
３  第１の反射面
４  導光部
５  スクリーン
６  第２の反射面
７  第３の反射面
８  第４の反射面
９  筐体
１０  遊技機
【図１】
2009236957.tif 000003
【図２】
2009236957.tif 000004
【図３】
2009236957.tif 000005
【図４】
2009236957.tif 000006
【図５】
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