表示装置
【課題】遠くからでも容易に把握可能な態様で各種内容を表示する。
【解決手段】透明な表示板の表面に透明な光散乱領域を形成しておき、表示板の端面から表示板の内部に光を入射することで、光散乱領域を光らせる。入射した光は光散乱領域を光らせながら表示板の内部を進行するので、下流側では光の強さが不足し得る。そこで、光散乱領域の各箇所での光の散乱割合を、その箇所での目標輝度だけでなく、光を入射した側の端面からその箇所までの光散乱割合の分布も考慮して設定する。こうすれば光の強さの不足を、光散乱割合で補えるので、全ての光散乱領域を適切な明るさで光らせることが可能となる。表示板は透明なので向こうを見通すことができ、遠くからでも表示内容を容易に把握可能な態様で表示することが可能となる。
【解決手段】透明な表示板の表面に透明な光散乱領域を形成しておき、表示板の端面から表示板の内部に光を入射することで、光散乱領域を光らせる。入射した光は光散乱領域を光らせながら表示板の内部を進行するので、下流側では光の強さが不足し得る。そこで、光散乱領域の各箇所での光の散乱割合を、その箇所での目標輝度だけでなく、光を入射した側の端面からその箇所までの光散乱割合の分布も考慮して設定する。こうすれば光の強さの不足を、光散乱割合で補えるので、全ての光散乱領域を適切な明るさで光らせることが可能となる。表示板は透明なので向こうを見通すことができ、遠くからでも表示内容を容易に把握可能な態様で表示することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明板に文字や図形などを表示する表示装置に関し、詳しくは、表示装置の向こう側を見通すことが可能でありながら、表示内容が容易に視認可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊技ホールでは、遊技客を呼び込むために、種々の演出が行われることが通常である。例えば、月毎に何日かのサービスデーを設け、サービスデーには遊技客が遊技球を獲得し易くするなどの特別なサービスを行うとともに、のぼりを立てたり、ポスターを貼ることによって、遊技客にサービスデーを報知するための演出が広く行われている。また、遊技客が獲得した遊技球をいわゆる球箱に入れて、他の遊技客から見易い位置に積み上げることで、遊技球を獲得し易い遊技ホールであることをアピールすることを狙った「球積み」と呼ばれる演出も広く行われている。
【０００３】
もっとも「球積み」は、遊技ホールの通路に球箱を積み上げる関係上、遊技客の通行に支障が出たり、また、遊技客が遊技機を移動することも困難となったりする。そこで、こうした点に鑑みて、遊技機に設置されたシートの背面側や遊技機の上方に表示パネルを設けて、球箱を積み上げる代わりに、獲得した球数などを表示パネルに表示する技術も提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５６０２６号公報
【特許文献２】特開２００４−８１５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、提案されている技術では、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技客に対して効果的な演出を行うことが難しいという問題があった。すなわち、遊技ホールに入った遊技客は遊技機の近くまで行かなければ、その遊技機での遊技球の獲得状況を確認することはできない。そのため、たとえ大量の遊技球を獲得している遊技機が多数存在していたとしても、それらの遊技機を容易には見つけ出すことができないので、結果として、遊技球の獲得が容易な遊技ホールであることを遊技客に効果的に印象付けることは困難である。このため、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技客が容易に把握できるような態様で、各遊技機での遊技球の獲得状況を演出することが可能となるような技術の開発が要請されている。
【０００６】
また、遊技ホール内で遊技機を探している遊技客からでも容易に把握できるような演出が可能となれば、上述した球積みの演出に限らず、サービスデーの報知など、遊技客に対する種々の演出に活用することも可能となる。更には、このような演出が可能となれば、単に遊技ホール内での演出や報知に限らず、より広い範囲の対象に向けて種々の内容を表示することも可能となる。
【０００７】
この発明は、従来の技術における上述した課題に対応してなされたものであり、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技者など、遠くからでも容易に把握可能な態様で表示する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の表示装置は次の構成を採用した。すなわち、
遊技ホールにおいて遊技機とともに用いられる表示装置において、
隣接して設置された前記遊技機の間に設けられるベース部と、
前記ベース部から立設されて、前記隣接する遊技機の間に設けられる透明な表示板と、
前記表示板の端面から該表示板の内部に向けて光を入射する光入射部と
を備え、
前記表示板の表面には、該表示板の内部から該表面に到達した光を散乱させる光散乱領域が、透明インクによって形成されていることを特徴とする。
【０００９】
かかる態様の本発明の表示装置においては、隣接して設置された遊技機の間に透明な表示板が立設されている。そして、表示板の表面には、透明インクによって光散乱領域が形成されており、表示板の端面から表示板の内部に光を入射することで、光散乱領域を光らせることが可能となっている。
【００１０】
光散乱領域は透明インクによって形成されているから、光を入射して光散乱領域を光らせない限り、一見した程度では、表示板は単なる透明な板のようにしか見えず、表示板の向こう側を容易に見通すことができる。このような状態で表示板の端面から光を入射してやれば、光散乱領域だけを光らせることができ、その結果、何もなかったところから、光散乱領域が光って浮き上がってきたかのような印象深い態様で表示することができる。そして、表示板自身は透明であるから、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技者からも表示内容を容易に把握することができる。このため、遊技ホールで遊技機を選んでいる遊技客に対して、各種の表示内容を容易に認識させることが可能となる。
【００１１】
尚、本明細書中で言う「透明インク」とは、インクの表面で光を反射させるために塗布されるインク（例えばペンキや、修正液、各種の印刷用インクなど。以下、反射型インクと呼ぶ）とは異なり、光がインク層を透過することを前提として塗布されるインクを言う。例えば、市販のいわゆるクリアインクを用いて、市販のいわゆる反射型インクを半分程度に希釈したインクは、光がインク層を十分に透過することができないので、本明細書中で言う「透明インク」には該当しない。これに対して、市販のクリアインクを用いて、市販の反射型インクを４分の１以下に希釈したインクであれば、光がインク層を十分に透過し得るので、本明細書中の「透明インク」に該当する。尚、ここでクリアインクと反射型インクとの比率は、それぞれのインク中の揮発成分を除いた体積比率によって定義される。例えば、「クリアインクを用いて反射型インクを半分に希釈する」とは、希釈したインクを乾燥（あるいは固化）させた時に、クリアインクに由来する成分と、反射型インクに由来する成分とが、同体積ずつ含まれていることを言う。
【００１２】
また、透明インクでインク層を形成した場合、ほとんどの光はインク層を透過することができるが、反射型インクでインク層を形成した場合は、多くの光がインク層で遮られてしまう。従って、アクリル板などの上に一定面積以上の連続したインク層を形成して、その背面側から光を照らしたときに、インク層が形成された部分を透過する光が７割以下に減衰するインク（インク層を透過しようとする光のうち、３割以上の光を遮ってしまうインク）は、本明細書に言う「透明インク」には該当しない。これに対して、７割より多くの光がインク層を透過するインクであれば、本明細書に言う「透明インク」に該当する。
【００１３】
尚、透明インクで画像を印刷した場合でも、光の加減によっては白っぽく見えてしまうことがある。これは、インク層を形成することで表示板の表面に微細な凹凸ができてしまい、その凹凸で光が乱反射される結果、インク層自体は透明であるにも拘わらず、画像が白っぽく見えてしまう場合があるためである。しかし、この場合でも、凹凸による乱反射を抑えてやれば、画像は透明となる。従って、たとえ画像が白っぽく見えた場合でも、上から透明なアクリルラッカーを塗布することで画像が透明になるのであれば、その画像は本明細書に言う「透明インク」を用いて形成されていると言うことができる。何故なら、このような場合は、インク層は透明である（ほとんどの光を透過させる）にも拘わらず、表面の凹凸で光が乱反射していたために、画像が白っぽく見えていたと判断できるからである。逆に言えば、アクリルラッカーを塗布しても、ほとんど透き通らないようであれば、本明細書で言う「透明インク」で形成された画像には該当しない。
【００１４】
また、このような本発明の表示装置においては、表示板の表面に光散乱領域を形成する際に、光散乱領域の各箇所での光散乱割合を、その箇所での目標輝度だけでなく、光を入射した側の端面からその箇所までの光散乱割合の分布も考慮して設定しておいてもよい。
【００１５】
表示板の端面から光を入射して光散乱領域を光らせる場合、入射された光は光散乱領域を光らせながら表示板の内部を進行することになるので、下流側になると光の強さが不足して、十分な明るさで光らせることが困難になる場合がある。しかし、光散乱領域の各箇所での光散乱割合を、その箇所での目標輝度だけでなく、光を入射した側の端面からその箇所までの光散乱割合の分布も考慮して設定しておけば、光強さの不足分を、光散乱割合によって補うことができるので、全ての光散乱領域を適切な明るさで光らせることができる。その結果、遊技ホール内の遊技客に対して、より明確な表示を行って、各種の表示内容を容易に認識させることが可能となる。
【００１６】
また、かかる本発明の表示装置においては、表示板に光が入射される側の端面から、光散乱領域の各箇所までの距離も考慮して、各箇所での光散乱割合を設定してもよい。
【００１７】
表示板の端面から入射された光は、表示板の内部を進行するだけでも減衰によって光の強さが減少し、また、光源からの距離が長くなるほど、拡散によって光の強さが減少する場合もある。これらの影響は、表示板の端面からの距離に依存するから、光散乱領域の各箇所での光散乱割合を設定する際に、端面からの距離も考慮して設定することで、各箇所での光散乱割合をより適切に設定することが可能となる。
【００１８】
また、上述した本発明の表示装置においては、表示板の表面を複数の均等な画素に区分して、各画素内に、透明なインクによるインク層を形成することによって光散乱領域を形成しても良い。そして、各画素内に形成されるインク層の面積を変更することによって、光散乱領域の各箇所での光散乱割合を変更することとしても良い。
【００１９】
このような方法によれば、印刷技術を用いて光散乱領域を形成することができるので、光散乱領域を、適切に且つ簡単に形成することが可能となる。
【００２０】
画素内に形成するインク層の面積は、次のようにして決定しても良い。先ず、光が入射する方向から見て最も上流側にある画素について、その画素に形成するインク層の面積に比例した指標値を決定する。この指標値は、その画素を光らせようとする目標の輝度（目標輝度）に応じて決定すればよい。次いで、それより下流の画素については、その画素の目標輝度と、その画素よりも上流側にある画素について既に得られている指標値とに基づいて、指標値を決定する。こうして、各画素についての指標値を決定する。その後、各画素について得られた指標値の中で最も大きな指標値（最大指標値）が所定の面積となるように各画素の指標値を読み替えることによって、各画素に形成するインク層の面積を決定することとしてもよい。
【００２１】
こうすれば、光散乱領域の画素が、表示板内での光の進行方向に沿って上流側にあるか、下流側にあるかに拘わらず、その画素を目標輝度に応じた適切な明るさで光らせることが可能となる。また、最大指標値を読み替える面積の設定値を変更すれば、光散乱領域を光らせる際のコントラストを、適切なコントラストに変更することができる。従って、入射する光の強さを徒に増加させずとも、光散乱領域を、十分なコントラストで表示させることが可能となる。
【００２２】
また、かかる本発明の表示装置において、次のようにしてカラー画像を表示可能としても良い。先ず、赤色光を入射するＲ光入射部が端部に設けられたＲ成分表示板と、緑色光を入射するＧ光入射部が端部に設けられたＧ成分表示板と、青色光を入射するＢ光入射部が端部に設けられたＢ成分表示板とを、三枚合わせに重ねて表示板を構成する（尚、Ｒ成分表示板、Ｇ成分表示板、Ｂ成分表示板をまとめて、ＲＧＢの各成分表示板と称することがある）。また、ＲＧＢの各成分表示板の表面には、それぞれに光散乱領域を形成しておく。ここで、それぞれの光散乱領域は、各箇所での光散乱割合を次のようにして決定する。先ず、ＲＧＢの各成分表示板について、各画素の指標値を決定する。各画素での指標値は、上述した方法によって決定することができる。次いで、ＲＧＢの各成分表示板について得られた全ての指標値の中から最大指標値を抽出した後、ＲＧＢの各成分表示板の各画素について得られた指標値を読み替えて、各画素に形成するインク層の面積を決定する。指標値をインク層の面積に読み替える際には、最大指標値が所定の面積となるような比率で読み替える。こうして決定した面積に従って、各画素にインク層を形成することによって、ＲＧＢの各成分についての光散乱領域を形成することとしてもよい。
【００２３】
カラー画像を適切な色で表示するためには、Ｒ色の光と、Ｇ色の光と、Ｂ色の光とを適切な比率で混合させる必要がある。従って、ＲＧＢの各成分についての表示板を重ね合わせて、適切にカラー画像を表示するためには、次のようなことが重要となる。先ず、ＲＧＢの各成分についての表示板では、光の進行方向に沿って上流側から下流側までの全ての光散乱領域で、適切な明るさで光らせることが重要である。また、ＲＧＢの各成分の光散乱領域を光らせた時に、各成分間の明るさの比率も、表示しようとする色に応じた適切な比率となっていることが重要である。上述した本発明の表示装置では、ＲＧＢの各成分表示板の光散乱領域は、画素毎に求めた指標値をインク層の面積に読み替えることによって形成されているので、全ての光散乱領域を適切な明るさで光らせることが可能である。また、画素毎に求めた指標値をインク層の面積に読み替える際には、ＲＧＢの各成分表示板について別個に読み替えるのではなく、ＲＧＢの各成分表示板について得られた全ての指標値の中から最大指標値を抽出し、その最大指標値が所定の面積となるように、ＲＧＢの各成分表示板の指標値を読み替えている。このため、ＲＧＢの各成分間の明るさが適切な比率となるように、ＲＧＢの各成分表示板の光散乱領域を光らせることができる。その結果、カラー画像を適切に表示させることが可能となる。
【００２４】
あるいは、各画素で得られた最大指標値を用いる代わりに、各画素で得られた指標値の平均値が所定の基準面積となるように各画素の指標値を読み替えることによって、各画素に形成するインク層の面積を決定することとしてもよい。尚、指標値の平均値を読み替える基準面積は、上述した最大指標値を読み替える所定の面積よりも小さな面積に設定しておく。
【００２５】
実際に各画素での指標値を算出すると、極一部の画素でだけ、大きな指標値が得られる場合がある。このような場合に、その僅かな画素で得られた最大指標値が所定の面積となるように、他の画素の指標値を読み替えると、全体的に小さな面積に読み替えられてしまい、十分な明るさを確保できない場合が起こり得る。このような場合には、各画素で得られた指標値の平均値が、所定の基準面積となるように読み替えてやれば、たとえ極一部の画素が大きな指標値を有する場合でも、他の画素の指標値を適切な面積に読み替えることが可能となる。
【００２６】
もちろん、カラー画像を表示する場合には、ＲＧＢの各成分について得られた指標値の平均値が、所定の基準面積となるように読み替えてやればよい。こうすれば、ＲＧＢの各成分間の明るさを適切な比率に保ったまま、ＲＧＢの各成分表示板の画像を光らせて、適切にカラー画像を表示することが可能となる。
【００２７】
また、上述した本発明の表示装置においては、表示板の表面の、少なくとも光散乱領域以外の部分には、透明な樹脂材料を用いて形成された透明膜を設けることとして、この透明膜の屈折率を、表示板の屈折率およびインク層の屈折率よりも小さな屈折率としてもよい。
【００２８】
こうすれば、光散乱領域以外の部分にも、透明な樹脂材料による透明膜が形成されるので、表示板の表面に、透明インクによる光散乱領域が形成されていることを、より気付かれ難くすることが可能となる。このとき、透明膜の屈折率を、表示板の屈折率およびインク層の屈折率よりも小さな屈折率としておけば、表示板の内部に光を入射したときに、光散乱領域のみを光らせることが可能となる。尚、透明膜は、光散乱領域以外の部分にだけ形成しても良いし、光散乱領域が形成されている部分にも、光散乱領域の上から透明膜を形成しても良い。
【００２９】
また、上述した本発明の表示装置においては、複数の透明な板状部材を、光入射部に対して並列に設けることによって、表示板を構成してもよい。
【００３０】
複数の透明な板状部材を光入射部に対して並列に設けておけば、ある板状部材に入射した光は、その板状部材の内部だけを進行する。これは、たとえ見かけ上は、板状部材の端面が接するように設けられていたとしても、実際には、端面の間に極薄い空気層が介在するため、板状部材の内部を進行してきた光が端面で反射されてしまうためである。従って、複数の透明な板状部材を光入射部に対して並列に設けることによって、表示板を構成しておけば、各板状部材の表面に形成された光散乱領域だけを光らせることが可能となる。
【００３１】
また、上述した本発明の表示装置においては、表示板の表面を保護する透明な板状部材を、表示板の表面を覆うように設けても良い。
【００３２】
表示板の表面に傷が付くと、光散乱領域ではない部分が光ったり、あるいは逆に、光散乱領域のインク層が剥がれてしまい、適切な明るさで光らせることができなくなってしまったりする。従って、透明な板状部材によって、表示板の表面を保護しておけば、こうした事態を未然に回避することが可能となるので好適である。
【００３３】
また、上述した本発明の表示装置においては、表示板を内部に収納可能な収納部と、表示部を支えながら摺動可能な摺動部材とベース部に設けておき、そして、表示板を摺動させることによって、ベース部から立設した状態と、収納部に収納された状態とに切り換え可能に構成してもよい。
【００３４】
表示装置の表示板は板状部材であるため、この表示板が、遊技機の各種メンテナンス等、何らかの作業の邪魔になることが起こり得る。従って、必要に応じて表示板を摺動させて、収納部に収納しておけば、他の作業（例えば、遊技機の各種メンテナンス）に支障を来すことを回避することができる。また、メンテナンスの終了後は、表示板を摺動させて収納部から引き出してやれば、遊技客に対して、各種の表示を行うことが可能となる。
【００３５】
また、上述した本発明の表示装置においては、透明な平板によって形成された可動パネルを、表示板に対して摺動可能に設けることとしてもよい。
【００３６】
表示板は、遊技機の間に立設されるので、隣の遊技者が喫煙するタバコの煙が入ってくることを防ぐ機能（分煙機能）も有している。従って、透明な平板によって形成された可動パネルを、表示板に対して摺動可能に設けておけば、分煙機能が不十分と感じられた場合でも、必要に応じて可動パネルを引き出すことで、十分な分煙機能を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．図形の表示原理：
Ｃ．インク層の形成方法：
Ｄ．カラー表示方法：
Ｅ．変形例：
Ｅ−１．第１の変形例：
Ｅ−２．第２の変形例：
Ｅ−３．第３の変形例：
Ｅ−４．第４の変形例：
Ｅ−５．第５の変形例：
【００３８】
Ａ．装置構成 ：
図１は、本実施例の表示装置１００が遊技機１２とともに遊技ホールに設置されている様子を示した説明図である。周知のように遊技ホールには、複数台の遊技機がひとかたまりに並べられて、「島」を構成する状態で設置されている。図１には、島１０を構成する複数の遊技機１２の中から、３台分の遊技機１２のみが抜き出されて表示されている。本実施例の表示装置１００は、連続して設置された遊技機１２と遊技機１２との間に設けられて、遊技機１２とともに用いられるようになっている。
【００３９】
図１に示されるように、本実施例の表示装置１００の構成を大まかに見ると、遊技機１２の間に設けられるベース部１０２と、ベース部１０２から立設された透明板１０４などから構成されている。このため、遊技機１２と遊技機１２との間が透明板１０４によって仕切られた形となるが、透明板１０４は、アクリル樹脂やガラスなどの透明材料で形成されているため、島１０の端からでも視界が遮られることなく、向こう側の遊技機１２まで見通すことが可能である。そして、必要に応じて、後述するように透明板１０４に文字や図形を浮き上がらせるように表示させることによって、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技客に対しても、効果的な演出を行うことが可能となっている。
【００４０】
図２は、遊技機１２と遊技機１２との間に表示装置１００が設けられている様子を示す説明図である。図示されるように、遊技機１２の隣には、遊技球（あるいは遊技メダルなど）の貸出機１４が設けられ、貸出機１４の隣に表示装置１００が設けられている。そして、遊技機１２、貸出機１４、表示装置１００を１セットとして、このセットが繰り返されるようにして、１つの島１０が構成されている。尚、遊技機１２、貸出機１４、表示装置１００の順序については、図２に示した順序に限られるものではなく、例えば、貸出機１４、遊技機１２、表示装置１００の順序で並べることも可能である。
【００４１】
図３は、本実施例の表示装置１００の構成を示す組み立て図である。図１を用いて前述したように、表示装置１００は、大きくは、ベース部１０２と透明板１０４とから構成されている。このうちベース部１０２は、金属製の枠体によって構成されており、内部に透明板１０４を収納可能となっている。透明板１０４の上端および下端には、金属製のガイドレール１０８が嵌め込まれており、このガイドレール１０８が、ベース部１０２の内部に設けられた金属製の誘導レール１１０に嵌め込まれ、そして誘導レール１１０は、約半分程度までベース部１０２の内部からせり出すことができるように構成されている。このため、透明板１０４は、ベース部１０２の内部に収納された状態から、誘導レール１１０とともにベース部１０２の外部に引き出され、誘導レール１１０が半分程度まで引き出された後は、ガイドレール１０８の部分で誘導レール１１０に対して摺動して、透明板１０４のほぼ全面をベース部１０２の外部に引き出すことが可能となっている。尚、誘導レール１１０には図示しないロック機構が設けられており、誘導レール１１０をベース部１０２に対して半分以上、引き出そうとしても、誘導レール１１０がロックされて、それ以上には引き出せないようになっている。また、ガイドレール１０８にも図示しないロック機構が設けられている。このため、透明板１０４のほぼ全面が引き出された時点でロックされて、それ以上は透明板１０４を引き出すことができないように構成されている。
【００４２】
また、透明板１０４の端部には、ベース部１０２側に、ＬＥＤユニット１０６が設けられており、透明板１０４の端面から、透明板１０４の内部に向かって光を入射することが可能となっている。更に、透明板１０４の表面には、透明なインクで所望の文字あるいは図形などが印刷されている。この文字あるいは図形などは、透明なインクを用いて印刷されている。このため、印刷された文字や図形などは、一見した程度ではなかなか気付かれ難いが、ＬＥＤユニット１０６を用いて透明板１０４の内部に光を入射すると、透明板１０４の上に浮き上がって見えるようになっている。図３では、透明板１０４の表面に透明なインクを用いて図形が印刷されている様子を、細い破線によって表している。
【００４３】
図４は、本実施例の表示装置１００に組み込まれている透明板１０４およびＬＥＤユニット１０６の大まかな構造を示した説明図である。図示されるように、透明板１０４の端部にはＬＥＤユニット１０６が設けられており、ＬＥＤユニット１０６の内部には、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１０６Ｌが、透明板１０４の端面に向けて一列に搭載されている。このため、これらの発光ダイオード１０６Ｌを発光させることにより、透明板１０４の端面から透明板１０４の内部に光を入射することが可能となっている。
【００４４】
また、透明板１０４の表面には、透明なインクによって箱の図形が印刷されている。透明なインクで印刷されているので、通常の状態では、図形が印刷されていることは、一見した程度では分かり難い。しかし、発光ダイオード１０６Ｌを点灯して透明板１０４の内部に光を入射すると、表面に形成されたインク層１０５の部分が光って、印刷された図形が浮かび上がるように表示されるようになっている。以下では、透明インクで印刷された図形が浮かび上がるように表示されるメカニズムについて説明する。
【００４５】
Ｂ．図形の表示原理 ：
図５は、透明板１０４の表面に形成された透明なインク層１０５が、浮かび上がるように表示される原理を示した説明図である。図５（ａ）に示されるように、透明板１０４の端部に発光ダイオード１０６Ｌを設けて、透明板１０４の端面から内部に光を入射すると、入射した大部分の光は、透明板１０４の内部を進行して、透明板１０４の表面と浅い角度で交差する。このように、透明板１０４の表面に対して浅い角度で交差した光は、透明板１０４の表面に達しても外部には透過することなく、全ての光が表面で反射して、再び透明板１０４の内部を進行し、今度は反対側の表面で反射する。こうして反射を繰り返しながら透明板１０４の内部を伝播していく。このような現象は、光の屈折の一態様として現れる現象であり、「完全反射」と呼ばれることがある。
【００４６】
図５（ｂ）は、光が屈折する様子を概念的に示した説明図である。光の屈折は、屈折率の異なる２つの媒質の境界面を光が通過しようとするときに生じる現象であり、「スネルの法則」としてまとめられている。ここで屈折率とは、媒質中での光の通り易さに関連する一種の物性値である。スネルの法則によれば、ある屈折率の媒質中を進行している光が、異なる屈折率を有する媒質との境界面に達すると、一部の光は境界面で反射し、残りの光は境界面を通過して異なる屈折率の媒質中を進行する。このとき、境界面で反射する光は、境界面に光が入射する角度（入射角θi ）と境界面から光が反射する角度（反射角θr ）とが等しくなる方向に反射する。ここで、入射角θi は、通常、境界面から法線を立てて、法線と境界面に入射する光（入射光）の進行方向との間の角度によって表され、反射角θr は、境界面の法線と境界面で反射した光（反射光）の進行方向とのなす角度によって表されている。
【００４７】
また、異なる屈折率の媒質中を進行する光（透過光）の進行方向は、上流側の媒質の屈折率をｎ1 、下流側の媒質の屈折率をｎ2 とし、下流側の媒質中を進行する透過光の角度（透過角度θt ）とすると、
ｎ1 ・ｓｉｎθi ＝ｎ2 ・ｓｉｎθt
を満足するような透過角度θt の方向に、下流側の媒質中を進行する。ここで、透過角度θt は、屈折率の異なる媒質間の境界面の法線と、透過光の進行方向との間の角度によって表されている。図５（ｂ）には、このようなスネルの法則に従って、入射光の一部が反射するとともに、残りの光が透過光として、異なる媒質中を進行する様子が概念的に示されている。例えば、アクリル樹脂の板の中を進行している光が樹脂の表面に達すると、スネルの法則によって、表面部分で進行方向が曲げられた後に、空気中を進行することになる。ここで、アクリル樹脂の屈折率は約１．５、空気の屈折率は約１．０であり、屈折率の高い媒質から低い媒質中に侵入する場合に相当するから、空気中に入った透過光は、境界面（すなわち、アクリル樹脂の表面）に近付く方向に進行方向が曲げられて、空気中を進行することになる。また逆に、空気中を進行する光がアクリル樹脂内に侵入する場合のように、屈折率の低い媒質から高い媒質中に侵入する場合は、境界面から離れる方向に、光の進行方向が曲げられることになる。
【００４８】
上述したスネルの法則から、屈折率の高い媒質中を進行していた光が、屈折率の低い媒質との境界に達した場合に、全ての光が反射するような特別な条件が存在していることが分かる。すなわち、上述したように、屈折率の高い媒質から低い媒質中に光が進行する場合、下流側の媒質中を進行する光は、入射してきた方向に対して、若干、境界面の側に進行方向が曲げられる。従って、境界面に入射する光の角度を次第に寝かせて（入射角θi を大きくして）いくと、境界面の向こう側に透過した光の向きは、スネルの法則によって境界面に近付く方向に曲げられるので、ある入射角θi に達した時点で透過光の進行方向が境界面と平行になってしまう。このような状態は、下流側の媒質中に光が侵入できない状態である。更に、この入射角θi よりも寝かせて（大きな角度入射角θi で）境界面に光が入射すると、全ての光が境界面で反射してしまうことを意味している。図５（ｃ）には、このような状態が概念的に示されている。また、このような状態（透過光の進行方向が境界面と平行になる状態）となる入射角θi は、臨界角θc と呼ばれている。
【００４９】
これに対して、屈折率の低い媒質中から屈折率の高い媒質中に光が進行しようとする場合には、境界面を透過した光は、スネルの法則によって境界面から遠ざかる方向に曲げられる。このため、透過光の進行方向が境界面と平行になる状態は起こり得ず、臨界角θc は存在しない。
【００５０】
以上に説明したように、屈折率の高い媒質中から低い媒質中に光が出ようとする場合には、臨界角θc を考えることができ、境界面に対して臨界角θc よりも大きな角度で（すなわち、境界面に対して寝かせて）光が入射すると、全ての光が境界面で反射してしまい、屈折率の低い媒質中に出ていくことができなくなる。本明細書中では、このような条件を、「完全反射の条件」と呼ぶことにする。ちなみに、アクリル樹脂（屈折率は約１．５）内から空気（屈折率は約１．０）中に光が出ようとする場合には、臨界角θc は約４２度となる。
【００５１】
本実施例の表示装置１００では、上述した完全反射の条件を利用することにより、発光ダイオード１０６Ｌからの光を、透明板１０４の表面に印刷されたインク層１０５まで効率よく導いて、インク層１０５を光らせるようになっている。すなわち、透明板１０４は、アクリル樹脂あるいはガラスなどの透明材料によって形成されているが、これらの材料は何れも、空気よりは屈折率が大きな媒質である。また、薄い透明板１０４の端面から光を入射すると、入射された光の大部分は、透明板１０４の表面に対して浅い角度で（大きな入射角で）進行することとなる。結局、端面から入射した光の中で、透明板１０４の表面に対して臨界角θc よりも大きな入射角で入射した光については完全反射の条件が成り立ち、その結果、端面から入射した光の多くは透明板１０４の表面で反射を繰り返しながら、透明板１０４の内部を進行していくことになる。
【００５２】
図５（ａ）には、透明板１０４の端面から入射した光が、透明板１０４の表面で反射を繰り返しながら、透明板１０４の内部を進行していく様子を、太い破線あるいは太い一点鎖線の矢印によって表されている。尚、端面の近傍では、臨界角θc よりも小さな角度で（すなわち、表面に対して垂直に近い方向から）、透明板１０４の表面に入射する光も存在する。図５（ａ）中に細い二点差線で示した矢印は、臨界角θc よりも小さな角度で、透明板１０４の表面に入射する光を例示したものである。このような光については、完全反射の条件が成り立っていないので、光の一部は透明板１０４の表面を透過して空気中に進行し、残りの光は透明板１０４の内部に反射する。反射した光は透明板１０４の内部を通過して反対側の表面に達して、またこの表面で一部の光は空気中に進行し、残りの光は反射して再び透明板１０４の内部を通過する。完全反射の条件を満たさない光は、こうしたことを繰り返しながら急激に減衰するため、端面から少し進行するまでにほとんど消滅してしまう。そして、それより先の領域では、完全反射の条件を満たした光のみが、透明板１０４の内部を進行することになる。
【００５３】
こうして透明板１０４の内部を進行した光は、やがて透明板１０４の表面にインク層１０５が形成された領域に到達する。インク層の材質は、透明板１０４の材質とは違うので、屈折率も異なっているが、透明板１０４と空気との違いに比べれば、透明板１０４とインク層１０５とでは、屈折率が大きく異なることはない（実際には、透明板１０４の屈折率よりも若干大きく、例えば透明板１０４がアクリル材料で形成されている場合であれば、アクリルの屈折率である約１．５に対して、１．６程度の屈折率であることが望ましい）。このため、透明板１０４とインク層１０５との境界面に達した光は、ほとんど進行方向を曲げられることなく、そのまま境界面を通過して、インク層１０５の表面に到達する。
【００５４】
ここで、インク層１０５の表面には、微視的に見れば凹凸が存在しており、表面の角度も場所によって種々に変化している。このため、インク層１０５の表面では完全反射の条件が崩れる箇所が発生していることになり、一部の光がインク層１０５の表面から透過して、外部に洩れるようになる。また、残りの光はインク層１０５の表面で反射して、透明板１０４側に戻っていくが、しかし、この光についても完全反射の条件が成立するとは限らない。このため、透明板１０４の端面近傍で起こった現象と同様な理由により、表面での反射を繰り返す度に少しずつ外部に光が透過し、それとともに透明板１０４の内部を伝播する光は減衰していく。このように、完全反射の条件によって透明板１０４の表面で反射を繰り返しながら、透明板１０４の内部を進行してきた光は、インク層１０５に到達すると、インク層１０５の表面の一部で完全反射の条件が崩れて、少しずつ外部に光が漏れ出すようになり、その結果、インク層１０５の部分が明るく光っているように見えることになる。これに対して、インク層１０５よりも上流側の領域、すなわち、完全反射の条件を満たしながら透明板１０４の内部を進行している領域では、透明板１０４の表面から光が漏れ出すことはないので、光って見えることはない。
【００５５】
尚、このようなメカニズムは、透明板１０４の表面のインク層１０５を、いわゆるインクジェットプリンタを用いて印刷した場合に、より顕著に表れる。周知のように、インクジェットプリンタでは、細かなインク滴を吐出することによって画像を印刷する。従って、インクジェットプリンタを用いて、透明板１０４の表面に印刷されたインク層１０５は、細かな（小さな面積の）インク層１０５が集まって形成されている。しかも、インク層１０５の面積が小さいと、インクの表面張力の働きで、インク層１０５の表面（空気との境界面）は曲面状に形成される。このため、インクジェットプリンタを用いて透明板１０４を印刷した場合、インク層１０５に到達した光の中で完全反射の条件を満たさずに、外部に透過する光の比率が大きくなるので、透明板１０４を十分な明るさで光らせることが可能となる。
【００５６】
また、透明板１０４の端面からの光の入射を停止すると、インク層１０５は光らなくなる。そして、インク層１０５が光らなくなると、透明な透明板１０４の上に、透明なインクの層が形成されているだけなので、一見した程度では、インク層１０５が形成されていることには気が付き難くなっている。このような状態で、透明板１０４の端面から光を入射すると、透明な透明板１０４の上に、インク層１０５が形成された部分だけが明るく光って、あたかも浮き上がっているかのように見えるのである。
【００５７】
尚、図５（ａ）では、透明板１０４の端面の近傍で、完全反射の条件を満たさない光が減衰した後、完全反射の条件を満たす光のみが反射を繰り返しながら、透明板１０４の内部を伝播する領域を、「光伝播領域」と表示している。また、光伝播領域から伝播してきた光の完全反射の条件が崩れて、一部の光が少しずつ外部に漏れ出す領域（すなわち、インク層１０５が形成されている領域）を、「光散乱領域」と表示している。
【００５８】
Ｃ．インク層の形成方法 ：
以上に説明したように、透明板１０４の表面にインク層１０５を形成しておけば、その部分を光らせることができる。また、ある領域を、隣の領域よりも明るく光らせたいのであれば、その領域内に形成するインク層１０５の面積を大きくしておけばよい。例えば、透明板１０４の表面を格子状の小さなマス目に分割しておき、ある領域内の各マス目には、マス目の１／４の面積に相当するインク層１０５を形成し、別の領域内の各マス目には、マス目の１／２の面積のインク層１０５を形成したとする。すると、マス目の１／２の面積のインク層１０５が形成された領域は、マス目の１／４の面積のインク層１０５が形成された領域に比べて、約２倍の明るさに光らせることが可能となる。そして、このような原理を用いれば、明るさが滑らかに変化するような自然画像を、透明板１０４の上に浮かび上がらせることも可能となる。
【００５９】
もっとも、実際に試してみると、各マス目の面積を、光らせたい明るさに応じて単純に設定したのでは足らず、画像を適切に光らせるためには更なる工夫が必要となることが判明した。以下では、画像を適切に光らせるために行われた工夫について説明するが、その準備として、光らせたい明るさに応じて、単純にインク層１０５の面積を設定する方法について簡単に説明しておく。
【００６０】
図６は、表示しようとする画像の画像データを概念的に表した説明図である。一般に、画像データは、画像を、画素と呼ばれる小さなマス目に分割し、各マス目について、明るさを示す輝度データが設定された形式で表現されている。また、いわゆる白黒画像の画像データであれば、各画素（すなわち、マス目）に１つずつ輝度データが設定されているが、カラー画像の画像データでは、それぞれの画素について、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の各色成分の輝度データが設定されている。以下では、説明を単純にするために、白黒画像の画像データを用いて説明するが、カラー画像の画像データに対しても、ほぼ同様な説明が成立する。また、輝度データは、いわゆる８ビットのデータであり、０〜２５５の階調値を取り得る２５６階調のデータとして表現されているものとする。最も単純な方法としては、画像の各画素に設定されている輝度データに応じて、画素毎にインク層１０５の面積を設定していけばよい。
【００６１】
図７は、画素毎の輝度データに応じた面積で、画素内にインク層１０５を形成する様子を示した説明図である。本実施例では、１つの画素を縦横２つずつの４つの小領域に分割して、輝度データに応じた数の小領域にインク層１０５を形成することとしている。もちろん、このような方法に限らず、例えば縦横４つずつ、合計で１６個の小領域に画素を分割して、輝度データに応じた数の小領域にインク層１０５を形成しても良いし、更には、より多くの小領域に分割しても良い。また、１つの画素の大きさは、画像データの縦方向および横方向の画素数（すなわち、解像度）と、画像を印刷する大きさとによって決定されるが、画像データの解像度が高すぎるため、あるいは印刷する大きさが小さすぎるために、１つの画素の大きさが小さくなってしまう場合には、複数の画素をまとめて大きな画素を形成した後、その大きな画素を複数の小領域に分割して、同様の処理を行えばよい。
【００６２】
１つの画素を４つの小領域に分割する場合について考えると、１つの画素では、「画素内にインク層１０５を全く形成しない状態」、「１つの小領域にだけインク層１０５を形成する状態」、「２つの小領域にインク層１０５を形成する状態」、「３つの小領域にインク層１０５を形成する状態」、「全ての小領域にインク層１０５を形成する状態」の、５つの状態を表現することができる。当然、画素内の全ての小領域にインク層１０５を形成した状態が最も明るい状態となり、画素内には全くインク層１０５を形成しない状態が、最も暗い状態となる。また、画素内の半分の小領域にインク層１０５を形成すれば、中間の明るさを得ることができる。
【００６３】
このことから、輝度データの階調値が０〜２５５の範囲を取り得るとすると、図７（ａ）に示すように、輝度データの階調値が０〜６３の画素については、画素内にインク層１０５を形成せず、輝度データの階調値が６４〜１２７の画素については、１つの小領域にだけインク層１０５を形成すればよい。図中では、インク層１０５が形成された小領域には、斜線が付されて表示されている。また、輝度データの階調値が１２８〜１９１の画素については、２つの小領域にインク層１０５を形成し、輝度データの階調値が１９２〜２５４の画素については、３つの小領域にインク層１０５を形成すればよい。そして、輝度データの階調値が２５５の画素については、画素内の全ての小領域にインク層１０５を形成すればよい。こうすれば、輝度データの階調値が大きくなるに従って、画素を明るく光らせるようにすることが可能となる。
【００６４】
もっとも、図７（ａ）に示した方法では、輝度データは階調値０〜階調値２５５の２５６段階に変化するのに対して、画素の明るさは、全く光らない状態を含めて５段階にしか変化させることができない。そこで、これを補うために、本実施例では次のような方法も組み合わせて使用している。
【００６５】
例えば、図７（ｂ）に示したように、ある画素での輝度データが階調値１６であり、その画素の右の画素、下の画素、右下の画素についても、輝度データの階調値が１６であったものとする。何れの画素の輝度データも階調値１６であるから、図７（ａ）の方法に従えば、どの画素についてもインク層１０５は形成されない筈であり、これら４つの画素は全く光らない状態となる。しかし、実際には、輝度データの階調値は「１６」であるから、いわば階調値１６分だけ積み残した状態となっている。各画素で階調値１６の積み残しが発生しているのであるから、４つの画素をまとめれば階調値６４（＝１６×４）の積み残しが発生していると考えることができる。そして、階調値６４の輝度データであれば、１つの小領域にインク層１０５を形成することで表現することが可能である。
【００６６】
こうしたことを利用すれば、輝度データの階調値に応じて、より適切にインク層１０５を形成することが可能となる。すなわち、図７（ａ）に示すようにして、輝度データの階調値が「６４」増える毎に、インク層１０５を形成する小領域を１つずつ増やすこととすると、輝度データの階調値が６４の倍数にならない限り、各画素にはインク層１０５の面積に反映させきれない積み残しの階調値が少しずつ発生する。そこで、これら積み残した階調値をまとめて、階調値６４に達したら、小領域１つ分だけ追加してインク層１０５を形成するのである。図７（ｂ）には、輝度データの階調値が「１６」の４つの画素について、それぞれ階調値に応じてインク層１０５を形成する小領域の数を決定した後、各画素で積み残した階調値をまとめて、小領域１つ分だけ、追加でインク層１０５を形成することとしている様子が、概念的に示されている。
【００６７】
図７（ｃ）には、輝度データの階調値が「８０」の４つの画素について、同様にして、インク層１０５を形成する小領域の数を画素毎に決定している様子が示されている。すなわち、階調値８０の画素に対しては、図７（ａ）に示したように、１つの小領域にインク層１０５が形成される。しかし、小領域の１つ分は輝度データの階調値６４に相当するから、これでは画素あたり階調値１６（＝８０−６４）の積み残しが生じる。そして、４つの画素での積み残しの階調値を合わせれば、小領域１つ分の階調値に達する。そこで、小領域１つ分だけ、追加のインク層１０５を形成することで、４つの画素で生じた積み残しの階調値を解消する。
【００６８】
以上に説明した例では、４つの画素に対して１つの小領域にインク層１０５を形成しているから、１つの画素に換算すれば、１／４の小領域にインク層１０５を形成したことに対応する。従って、図７（ａ）に示した方法では、画素あたりのインク層１０５の面積を５段階にしか変化させることができないのに対して、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示した方法を用いれば、１３（＝４×３＋１）段階に変化させることが可能となる。更に、４つの画素をまとめるのではなく、縦横３つずつの９つの画素、あるいは縦横４つずつの１６個の画素と、まとめる画素数を増やしていけば、より多段階に変化させることも可能である。
【００６９】
尚、図７（ｂ）および図７（ｃ）では、４つの画素で発生した積み残しの階調値をまとめても、階調値が６４に達しなかった場合は、積み残した階調値は一旦、キャンセルしてしまい、小領域の数には反映させないものとしている。しかし、積み残した階調値の合計が階調値６４に達しなかった場合には、更に隣の画素に繰り越して、合計値が階調値６４に達するまで、どんどん積み増していくようにしても良い。こうすれば、原理的には、１画素あたりのインク層１０５の面積を、輝度データと同じく２５６段階に変化させることも可能となる。
【００７０】
以上のようにすれば、画素毎に輝度データが設定された画像データを、画素内に形成するインク層１０５の面積に置き換えることが可能となる。そして、画素に形成されているインク層１０５の面積は、透明板１０４の内部からの光が到達したときの、その画素の明るさに比例するから、このようにして画像データをインク層１０５の面積に置き換えてやれば、画像データによって表現される画像を、透明板１０４の上に浮かび上がらせることが可能となる筈である。
【００７１】
図８には、画像データの画素一列分の輝度データを、画素内に形成するインク層１０５の面積に変換した様子が示されている。図８では、図６に示した画像の中から、破線で囲って示した画素１列分の画像データを抜き出して表示している。図中で斜線を付して示した部分がインク層１０５を形成する領域である。そして、図５を用いて前述したように、完全反射の条件を満たしながら透明板１０４の内部を伝播してきた光は、インク層１０５の部分に達すると外部に洩れ出す結果、図８で斜線を付したインク層１０５の部分が明るく光ることになる。
【００７２】
ところが、透明板１０４の上に、図８に斜線で示したようなインク層１０５を形成して（インクを用いて印刷して）、透明板１０４の端面から光を入射させて画像を光らせてみたところ、光の進行方向に沿って下流側になるほど、暗い画像になってしまうことが分かった。このようなことが生じる理由としては、上流側のインク層１０５で光が漏れ出すことで、下流側のインク層１０５に供給される光が足りなくなり、その結果、下流側になるほど暗い画像になってしまうものと考えられる。従って、図７に示した方法で、画像データの各画素に設定されている輝度データを、単純にインク層１０５の面積に変換したのでは、画像を適切に光らせることができず、更なる工夫が必要となる。そこで、本実施例の表示装置１００では、上流側のインク層１０５で光が漏れ出すことも考慮して、各画素に形成するインク層１０５の面積を適切に設定するために、次のような方法を開発した。
【００７３】
図９は、本実施例の表示装置１００において、画像データをインク層１０５の面積に変換する際の、基本的な考え方を示した説明図である。図９（ａ）には、ある画素（光の進行方向に沿って上流側からｎ番目の画素）に着目して、その画素位置に上流側から伝播してくる光の光量Ｉ（ｎ）と、その画素内に形成されるインク層１０５の面積Ｓ（ｎ）と、画素内のインク層１０５を光らせるために使用される光量Ｒ（ｎ）と、その画素位置から下流側に伝播していく光の光量Ｉ（ｎ＋１）との関係が示されている。尚、インク層１０５が形成されている透明板１０４には厚みがあるから、「ある画素位置」と言ったときには、透明板１０４の厚みに相当する深さも考慮しておく必要がある。従って、上流側から画素位置に伝播してくる光の量としては、透明板１０４の表面の着目している画素に入射する光の量だけではなく、透明板１０４の厚さ方向も考慮して、画素がある位置の下方の領域に入射する全ての光の量を含めて表している。
【００７４】
また、図９（ｂ）には、着目している画素に入射する光の光量Ｉ（ｎ）と、その画素に形成されるインク層１０５の面積Ｓ（ｎ）と、インク層１０５を光らせるために使われる光量Ｒ（ｎ）と、隣の画素に伝播していく光量Ｉ（ｎ＋１）との間に成り立つ関係が示されている。図９（ｂ）の一番上の式に示されるように、インク層１０５を光らせるために使われる光量Ｒ（ｎ）は、上流側から伝播してくる光量Ｉ（ｎ）に比例すると考えられる。また、画素内に形成されるインク層１０５の面積Ｓ（ｎ）は、上流側から伝播してくる光量Ｉ（ｎ）と、インク層１０５を光らせるための光量Ｒ（ｎ）との比例係数を決めていると考えられる。このことと対応して、図９（ｂ）の一番上の式では、光量Ｉ（ｎ）と光量Ｒ（ｎ）との比例係数を、面積Ｓ（ｎ）の関数として、ｆ（Ｓ（ｎ））と表している。
【００７５】
ここで、インク層１０５の面積Ｓ（ｎ）が２倍になれば、明るさも２倍（すなわち、光らせるために使われた光量も２倍）になるから、光量Ｉ（ｎ）と光量Ｒ（ｎ）との比例係数ｆ（Ｓ（ｎ））は、もっとも単純には、インク層１０５の面積Ｓ（ｎ）に比例していると考えることができる。すなわち、図９（ｃ）に示したように、ｆ（Ｓ（ｎ））＝ｋ・Ｓ（ｎ）とすることができる。あるいは、人間の視覚の特性は、面積Ｓ（ｎ）が大きくなると認識する明るさが次第に飽和する傾向にあることを考慮して、図９（ｄ）に示した関数形を用いることも可能である。
【００７６】
着目している画素では、上流側から伝播してきた光量Ｉ（ｎ）の中から、インク層１０５を光らせるために光量Ｒ（ｎ）だけ使用された後、残りの光量Ｔ（ｎ）が、次の画素に伝播する。図９（ｂ）の上から２番目の式には、このような関係が示されている。しかし、透明板１０４の内部を伝播する際にも光は減衰する。そこで、この光の減衰を考慮すると、隣の画素に伝播する光量Ｉ（ｎ＋１）は、残りの光量Ｔ（ｎ）に、ｅｘｐ（−μＬ）を乗算した値となる。ここで、μは、光の減衰係数であり、透明板１０４の材質によって決まる物性値である。また、Ｌは、画素１つ分の大きさであり、前述したように、画像データの解像度と、画像を印刷しようとする大きさによって決まる値である。従って、図８に示すような画素一列分の画像データが与えられたときに、一番上流側の画素から、図９に示した関係を用いて、透明板１０４内を伝播する光量Ｉ（ｎ）を順番に計算しながら、インク層１０５の面積Ｓ（ｎ）を決定していけば、各画素の輝度データに応じた明るさが得られるように、画素毎のインク層１０５の面積を決定することが可能となる。
【００７７】
図１０は、透明板１０４の内部での光の減衰や、透明板１０４の表面でインク層１０５を光らせることによる光の損失や考慮しながら、画素毎にインク層１０５の面積を決定する様子を示した説明図である。図示した例では、着目している画素に入射した光量Ｉ（ｎ）と、その画素を光らせるために光量Ｒ（ｎ）との係数を表すｆ（Ｓ）として、人間の視覚の特性を考慮した図９（ｄ）の関数形を使用し、関数中に現れる定数Ｋの値は、４．５を使用した。また、画素の大きさに対応する値Ｌは、実際の画素の大きさではなく、１画素あたりで考えることにして、Ｌの値は１を使用した。これは、実際の画素の大きさは、表示する画像の大きさなどによって種々に代わり得ることを考慮したためである。更に、光の減衰係数μとしては、０．００４を使用した。
【００７８】
尚、厳密には、ｆ（Ｓ）中の定数Ｋは、インク層１０５の表面状態などの種々の要因によって決定される値であるが、ここではこれらの要因について解析することはせずに、経験上から得られた値を用いている。また、光の減衰係数μについても、本来であれば透明板１０４の材質によって決まる物性値であるが、ここでは、経験上から得られた値を使用している。これは次のような理由によるものである。図４に示したように、実際の表示装置１００では、点光源である発光ダイオード１０６Ｌから光が供給されている関係上、透明板１０４を伝播する光は、光源から離れるほど広がって、光の強さが弱くなっている。もちろん、ＬＥＤユニット１０６には複数の発光ダイオード１０６Ｌが設けられているから、単独の発光ダイオード１０６Ｌが設けられている場合のように、距離に反比例して光が弱くなるわけではない。しかし、それでも完全な平行光では無い以上、厳密に言えば、光源から離れるに従って光の強さが弱くなると考えられる。そこで、計算が複雑になることを避けるために、このような光の拡散によって光が弱くなる現象も一種の光の減衰と扱うことにして、光の拡散による影響と本来の光の減衰による影響とをまとめて、１つの減衰係数μとして考慮することとした。また、画素の大きさに対応する値Ｌを、実際の長さではなく、１画素あたりで考えることとしているので、厳密な値を決定することには、あまり意味がない。これらの理由から、図１０に示した計算では、透明板１０４の物性によって決まる減衰係数μではなく、経験上から得られた値を使用している。
【００７９】
先ず初めに、図１０（ａ）について説明する。図１０（ａ）には、上段、中段、下段と三段に分けて数表が示されているが、上段の数表は、計算する際の入力値を示している。また、中段の数表は、上段の入力に基づいて行われる計算の途中経過を示しており、下段の数表は最終的に得られた計算結果を示している。図１０（ａ）の上段には、画素位置と、その画素についての画像データ（すなわち、その画素の目標輝度）が示されている。尚、図１０（ａ）に示した例では、画像の端から２つの画素を除いて、１画素毎に画像データの階調値が大きく変化している。しかし、実際に用いた画素の大きさは一辺の長さが約０．１ｍｍ程度であるから、隣り合う画素間でこのように大きく階調値が変化することはなく、実際の画像データでは、もっとゆっくりと階調値が変化している。もっとも、実際の画像データを例に用いたのでは、全体的な動きを示すことが困難なので、図１０では、仮想的に作成したデータを用いている。
【００８０】
図１０（ａ）に示されるように、左端にある１番の画素位置の画素については、光らせる目標輝度は、階調値０となっている。すなわち、この画素については光らせなくて良いのであるから、画素内に形成するインク層１０５の面積Ｓ（１）は０でよい。また、この画素では、画素を光らせるために使われる反射光量Ｒ（１）は階調値０だから、入射光量Ｉ（１）がそのまま透過することとなる。入射光量Ｉ（１）は、発光ダイオード１０６Ｌによって比較的自由に設定することができるので、ここでは十分な光量の光を入射することとして、入射光量Ｉ（１）を階調値１０００とすれば、この画素の透過光量Ｔ（１）は階調値１０００となる。
【００８１】
もっとも、透過光量Ｔ（１）が、そのまま次の画素への入射光量Ｉ（２）となるわけではない。図９（ｂ）を用いて前述したように、透過光量Ｔ（１）に１画素分だけの光の減衰が働いて、その結果が、次の画素の入射光量Ｉ（２）となる。図１０（ａ）には、画素位置１での透過光量Ｔ（１）は階調値１０００であるが、この光が隣の画素に入射するまでの間に減衰し、その結果、隣の画素（画素位置２）の入射光Ｉ（２）は、階調値９９６に減少している様子が示されている。
【００８２】
画素位置２の画素についても目標輝度は階調値２であるから、画素位置１の画素の場合と同様に、画素内に形成するインク層１０５の面積Ｓ（２）は０となり、また、入射光量Ｉ（２）がそのまま透過光量Ｔ（２）となって、透過光量Ｔ（２）の階調値９９６となる。そして、この透過光量Ｔ（２）の光が、次の画素に入射する間に１画素分だけ光が減衰し、その結果、次の画素への入射光量Ｉ（３）は階調値９９２に減少する。
【００８３】
画素位置３の画素については、目標輝度は階調値６５に設定されている。また、上述した計算から、この画素への入射光量Ｉ（３）は階調値９９２である。従って、この画素については、階調値９９２の入射光量Ｉ（３）で、階調値６５に相当する明るさで画素を光らせなければならない（換言すれば、その画素の反射光量Ｒ（３）が階調値６５）。ここで、図９（ｂ）に示したように、画素を光らせるために使われる光量（反射光量Ｒ）と、その画素への入射光量Ｉとの間には、Ｒ（３）＝ｆ（Ｓ）・Ｉ（３）の関係が成り立つ。そして、Ｒ（３）＝６５であり、Ｉ（３）＝９９２であるから、ｆ（Ｓ）＝６５／９９２となるので、ｆ（Ｓ）の関数形が分かれば、面積Ｓ（３）を決定することが可能となる。図１０に示した例では、ｆ（Ｓ）の関数形として図９（ｄ）に示す関数形を用い、関数の中に現れる定数Ｋの値は、経験的に４．５とすればよいことが分かっているから、Ｓ（３）を求めることができる。
【００８４】
図１０（ａ）中の画素位置３の箇所に示された面積Ｓ（３）の値は、このようにして決定された値である。換言すれば、画素位置３の面積Ｓ（３）をこのような値に設定しておけば、階調値９９２の入射光量Ｉ（３）に対しても、階調値６５の光量で画素を光らせることが可能となる。その結果、画素位置３での透過光量Ｔ（３）は、入射光量Ｉ（３）から反射光量Ｒ（３）を減算した階調値９２７となる。尚、面積Ｓ（３）の値が意味するところについては、後述する。
【００８５】
画素位置４の画素については、目標輝度は階調値７５に設定されている。また、この画素への入射光量Ｉ（４）は、上述した画素位置３での透過光量Ｔ（３）に減衰が作用して、階調値９２３となっている。従って、この画素についても、入射光量Ｉ（４）と、反射光量Ｒ（４）が分かるので、画素位置３の場合と同様にして、その画素での面積Ｓ（４）を決定することができる。以降は、全く同様にして、画素位置５の画素については、入射光量Ｉ（５）は階調値８４５で、反射光量Ｒ（５）は階調値１３０となるので、面積Ｓ（５）は８１８．２となる。更に、画素位置６の画素については、入射光量Ｉ（６）は階調値７１２で、反射光量Ｒ（６）は階調値９５となるので、面積Ｓ（６）は６９２．８となる。このように、全ての画素について、順番に面積Ｓを算出していく。
【００８６】
以上のようにして、各画素について得られた面積Ｓの値は、実際には、個々の画素の値に意味があるのではなく、画素間での相対的な大きさに意味がある値となっている。例えば、画素位置３の画素については、目標輝度の階調値６５に対して面積Ｓ（３）＝３１５．５という値が得られているが、発光ダイオード１０６Ｌの設定によって、入射光量は幾らでも変更し得るからである。従って、図１０（ａ）の中段の数表に得られた面積Ｓの値は、画素間での比率にのみ意味のある値となっている。
【００８７】
そこで、一例として、得られた面積Ｓの値を、次のように解釈する。そもそも、図１０に示した計算を行ったのは、画像の輝度データをインク層１０５の面積に置き換える際に、図７に示したような単純な方法で置き換えたのでは、光の進行方向に沿って下流側に行くに従って、暗い画像になってしまう現象を解決するためであった。そこで、取り敢えず、上流側にある画素位置３の画素に着目して、この画素については、図７に示した方法で、単純に目標輝度をインク層１０５の面積に置き換えても問題ないと考える。すなわち、図１０（ａ）で得られた面積Ｓ（３）＝３１５．５を、階調値６５と読み替えるのである。その上で、画素位置３の面積Ｓ（３）と、画素位置４について得られた面積Ｓ（４）との相対的な比率が保たれるように、面積Ｓ（４）＝３９７．８を変換する。その結果、面積Ｓ（４）＝３９７．８は、階調値８２に変換される。以下の画素についても同様にして、画素位置５についての面積Ｓ（５）は、階調値１６８に変換され、画素位置６についての面積Ｓ（６）は、階調値１４３に変換される。
【００８８】
図１０（ａ）の下段の数表には、このようにして面積Ｓを読み替えて得られた階調値（修正面積）が示されている。図中に破線で囲って示した画素位置３と、画素位置５とを比較すれば明らかなように、画素位置５の目標輝度は画素位置３のちょうど２倍となっているが、画素内に形成するインク層１０５の面積は、２倍以上の面積となっている。これは、画素位置５よりも上流側で、画素を光らせるために使われたため、あるいは減衰によって、入射光量Ｉが減少した影響を考慮して面積が修正されたことによる。そして、このようにして得られた階調値（修正面積）に対して、図７に示した方法を適用してインク層１０５の面積を決定していけば、光の進行方向の下流側になっても暗い画像になることの無い、良好な画像を浮き上がらせて表示させることが可能となるのである。
【００８９】
尚、ここでは、１列の画素のみについて説明したが、実際の画像では、画素が二次元的に配列されており、これら全ての画素について同様な操作を行って、修正面積を決定することは言うまでもない。すなわち、各画素について、目標輝度に対応する面積Ｓを算出し、そして、算出した面積Ｓの値を、ある比率で読み替えることによって修正面積に変換する。また、各画素について得られた面積Ｓを読み替えるときの比率は、画像を構成する全画素について同じ比率で読み替えてやればよい。
【００９０】
上述した手順で面積Ｓを修正面積の階調値に読み替える方法、すなわち、上流側の画素で得られた面積Ｓの値を、その画素での目標輝度と読み替える方法では、図１０（ａ）の下段の数表から明らかなように、下流側に行くほど、読み替えられた修正面積が大きくなる。従って、目標輝度はそれほど大きな階調値ではない画素（例えば、目標輝度が階調値１５０程度の画素）であっても、修正面積が階調値２５５に貼り付いてしまう可能性がある。そこで、中段の数表で得られた最も大きな値の面積Ｓが、階調値２５５となるような比率で、面積Ｓを修正面積に読み替えることが望ましい。
【００９１】
図１０（ｂ）には、このようにして、算出された面積Ｓの中で最も大きな値が階調値２５５となるように、面積Ｓを修正面積に読み替えた結果が示されている。尚、図１０（ｂ）の上段の数表には、参考として、各画素についての目標輝度（反射光量Ｒ）と、その目標輝度に対して算出された面積Ｓとがまとめて表示されている。また、面積Ｓを読み替えて得られた修正面積は、下段の数表に示されている。図１０（ｂ）の上段の数表に示されているように、目標輝度に対して算出された面積Ｓが最も大きな値となるのは、画素位置５について得られた値８１８．２である。そこで、この値８１８．２が階調値２５５となるように、上段の数表の面積Ｓを読み替えると、下段の数表に示した修正面積を得ることができる。
【００９２】
尚、図１０では、１列の画素のみが示されているが、実際の画像は画素が二次元的に配列されている。従って、実際の画像では、二次元的に配列された全ての画素について得られた面積Ｓの中から、最も大きな値を選択して、この値が階調値２５５となるように、面積Ｓを読み替えてやればよい。このようにして得られた修正面積に対して、図７に示した方法を適用してインク層１０５の面積を決定していけば、光の進行方向の下流側になると暗い画像になってしまうことを回避して、良好な画像を表示させることが可能となる。
【００９３】
また、面積Ｓの最も大きな画素がちょうどベタ塗り状態（画素内の４つの小領域に全てインク層１０５を形成した状態）となるように、修正面積を設定することができる。このため、画素内に形成するインク層１０５の面積を用いて表現可能な階調範囲を最大限に活用して、効率よく画像を表示させることが可能となり、透明板１０４の上にコントラストの良好な画像を浮かび上がらせることが可能となる。
【００９４】
尚、上述した説明では、面積Ｓの最も大きな画素が、ちょうどベタ塗り状態となるように、修正面積を設定するものとした。しかし、例えば、ある１つの画素だけが大きな面積Ｓを有していた場合などには、この画素の影響で、他の画素の修正面積が小さくなってしまう可能性がある。このような場合には、最も大きな面積Ｓではなく、各画素で得られた面積Ｓの平均値（あるいは中間値、メジアン値など）が、適切な修正面積となるように読み替えることとしてもよい。こうすれば、たとえ、ごく僅かの画素が大きな面積Ｓを有する場合でも、大部分の画素については適切な修正面積に読み替えることが可能となる。
【００９５】
また、目標輝度から算出した面積Ｓは、個々の画素についての絶対的な大きさではなく、画素間の相対的な大きさに意味のある値であり、この相対的な大きさに意味のある面積Ｓに基づいて、絶対的な大きさに意味のある修正面積を決定している。また、前述したように、面積Ｓを算出するために用いた減衰係数μや、定数Ｋなどの各パラメータは、物性や形状などによって一意的に決定される数値ではなく、半ば経験的に求められた値を使用している。更に、画素の大きさＬについても、図９に示した論理からは長さの次元を持つ値でなければならないが、前述したように面積Ｓの算出に際しては、「１画素あたり」という長さの次元を持たない値を用いて算出している。こうしたことが可能となるのは、面積Ｓが、個々の画素についての絶対的な大きさではなく、画素間の相対的な大きさに意味のある値であることによるものである。
【００９６】
このように、面積Ｓが相対的な大きさにしか意味を持たず、そして面積Ｓを、絶対的な大きさに意味のある修正面積に変換していることに着目すると、面積Ｓを算出するための各種パラメータ（例えば、減衰係数μや、定数Ｋ、画素の大きさＬ）などを適切な値に調整しておくことで、面積Ｓを経由させずとも直接に、修正面積を算出することが可能であるように思われる。しかし、画素内に形成するインク層１０５の面積を変えることにより、効率よく画像を表示させるためには、相対的な大きさに意味のある面積Ｓを経由して、修正面積を決定することは極めて重要なことである。更には、画素内のインク層１０５の面積を変えるのではなく、例えばインク層１０５の表面により大きな凹凸を形成したり、あるいはインク層１０５の中に散乱粒子を混入させるなどの方法で、各画素を光らせる強さを変えることによって、画像を表示させる場合にも、効率よく画像を表示させるためには、面積Ｓを経由して修正面積を決定することが重要である。以下では、この点について、若干補足して説明しておく。
【００９７】
確かに、面積Ｓとして示された値の代わりに、修正面積に示された値を直接、算出することは可能である。例えば、最も単純には、面積Ｓの算出式に新たな比例係数Ａを持ち込んで、従来の面積Ｓの値に比例係数Ａを乗算した値を、新たな面積Ｓとしてやればよい。図１０（ｂ）に示した例では、従来の面積Ｓの値８１８．２が、階調値２５５になればよいのであるから、比例係数Ａの値を２５５／８１８．２としておけば、修正面積の階調値を、面積Ｓの値として直接算出することが可能である。
【００９８】
しかし、こうしたことが可能となるのは、同じ画像データに対してだけであり、ある画像データに対して設定した比例係数Ａを、別の画像データに対して適用することはできない。例えば、図１０（ｂ）に示した例で、画素位置３の目標輝度が階調値７０に変わっただけで、それに伴って画素位置５への入射光量Ｉ（５）が減ってしまうので、面積Ｓ（５）の値も８１８．２より増やさなくてはならない。それに伴って、比例係数Ａの値も変わってしまう。あるいは、画素位置１から画素位置５までの目標輝度は同じであっても、その下流側の画素位置７に、例えば目標輝度の階調値１３０の画素が追加された場合を考えると、その画素についての面積Ｓ（７）の値が最大となるので、比例係数Ａの値は全く異なったものとなってしまう。更には、画素位置１の上流側に画素位置１と同じ目標輝度の画素が追加されただけでも、上流側での光の減衰量が変わってしまうので、厳密には、比例係数Ａの値は同じにはならない。
【００９９】
このように、たとえ新たな比例係数Ａを導入するとしても、比例係数Ａの値は画像データ毎に違うので、その値を求めるために、結局は、相対的な大きさにしか意味を持たない面積Ｓを、一旦は算出しなければならない。逆に言えば、本実施例の表示装置１００のように、画素内に形成するインク層１０５の面積を変えることによって、効率よく画像を表示させるためには、相対的な大きさに意味のある面積Ｓを経由して、修正面積を決定することは極めて重要なことである。更には、画素内のインク層１０５の面積を変える場合に限らず、例えばインク層１０５の表面により大きな凹凸を形成したり、インク層１０５の中に散乱粒子を混入させるなどにより、各画素を光らせる強さを変えて画像を表示する方法においては一般的に、相対的な大きさに意味を有する面積Ｓを経由して修正面積（画素を光らせる強さ）を決定することが、効率よく画像を表示させるために重要なのである。
【０１００】
また、以上の説明では、透明板１０４に表示される画像は、画素の明暗だけを用いて表現された白黒画像であるものとして説明した。しかし、上述したように、目標輝度から面積Ｓを算出し、得られた面積Ｓに基づいて修正面積を決定する方法を採用することで、カラー画像を表示することも容易に実現することが可能となる。以下では、本実施例の表示装置１００でカラー画像を表示する方法について説明する。
【０１０１】
Ｄ．カラー表示方法 ：
図１１は、カラー画像を表示可能な本実施例の表示装置１００に搭載される透明板１０４の構成を示す分解組立図である。周知のように、カラー画像を表示するためのカラー画像データは、ＲＧＢの各成分の輝度データによって構成されており、このことに対応して、本実施例の表示装置１００でカラー画像を表示するためには、Ｒ成分用の透明板１０４ｒと、Ｇ成分用の透明板１０４ｇと、Ｂ成分用の透明板１０４ｂとを重ね合わせて使用する。また、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの端部には、赤色の光を照射するＬＥＤユニット１０６ｒが装着されており、Ｇ成分用の透明板１０４ｇの端部には緑色の光を照射するＬＥＤユニット１０６ｇが、Ｂ成分用の透明板１０４ｂの端部には青色の光を照射するＬＥＤユニット１０６ｂが装着されている。また、各ＬＥＤユニット１０６の内部には、それぞれの色の光を照射する発光ダイオード１０６Ｌが搭載されている。そして、これら各成分の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂが重ね合わされた状態で、上端および下端にガイドレール１０８が嵌め込まれることによって一体化され、その状態で、ベース部１０２の中に収納されている。
【０１０２】
図１２は、ＲＧＢ各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂが一体に重ね合わされている様子を概念的に示した断面図である。図示されているように、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの表面には、それぞれの成分用のインク層が形成されている。すなわち、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの表面には、Ｒ成分の画像（以下では、Ｒ画像と呼ぶ）用のインク層１０５ｒが形成されており、Ｇ成分用の透明板１０４ｇの表面には、Ｇ成分の画像（以下では、Ｇ画像と呼ぶ）用のインク層１０５ｇが、そして、Ｂ成分用の透明板１０４ｂの表面には、Ｂ成分の画像（以下では、Ｂ画像と呼ぶ）用のインク層１０５ｂが形成されている。
【０１０３】
尚、Ｒ画像用のインク層１０５ｒといっても赤色インクを用いて形成した層ではなく、透明インクによって形成されたインクの層である。同様に、Ｇ画像用のインク層１０５ｇ、Ｂ画像用のインク層１０５ｂといっても、緑色インクや青色インクによるインクの層ではなく、透明インクによって形成されたインクの層である。そして、これら各成分用のインク層を、後述する方法によって適切に形成することで、Ｒ成分用の透明板１０４ｒ、Ｇ成分用の透明板１０４ｇ、Ｂ成分用の透明板１０４ｂを全体として見たときに、適切にカラー画像を表示することが可能となっている。
【０１０４】
また、図１２では、図示の都合から、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの間に、僅かな隙間が設けられているように表示している。しかし実際には、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂが互いに接する状態で重ね合わせておいても良い。これは、次の理由によるものである。すなわち、外見的には平らな透明板であっても、表面は厳密に平面になっているわけではないので、たとえ２枚の透明板を重ね合わせても、透明板の間には極薄い空気の層が形成されている。従って、透明板内を伝播してきた光が表面に達しても、前述した「完全反射の条件」が保たれている限り、この薄い空気層に阻まれて、隣の透明板に光が侵入することはない。換言すれば、重ね合わせた透明板の表面同士が完全に密着するように特別なことをしない限り、普通に透明板を重ね合わせた程度では、一方の透明板から隣の透明板に光が侵入することはない。
【０１０５】
特に、図１２に示したように、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの表面には、インク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂが形成されているので、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの間には、自ずから、各インク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂに相当する厚さの空気層が形成されている。また、各インク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂと、隣の透明板との間に関しては、各インク層の表面も透明板の表面も完全には平面ではないので、上述した理由によって、極薄い空気層が形成されている。このため、例えば、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの内部を伝播してきた赤色の光が、Ｇ成分用の透明板１０４ｇの中に侵入して、本来は緑色に光らせるべき図形を赤く光らせたり、あるいは
Ｇ成分用の透明板１０４ｇの内部を伝播してきた緑色の光が、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの中に侵入して、本来は赤色に光らせるべき図形を緑色に光らせるといった問題は生じない。このような理由から、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂを互いに接する状態で重ね合わせておいても、適切にカラー画像を表示することが可能となるのである。
【０１０６】
図１３は、適切にカラー画像を表示するために、Ｒ成分用のインク層１０５ｒ、Ｇ成分用のインク層１０５ｇ、Ｂ成分用のインク層１０５ｂの面積を決定する様子を示した説明図である。このような方法で、ＲＧＢ各成分のインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの面積を決定することによって初めて、適切なカラー画像を表示することが可能となる。
【０１０７】
カラー画像を表示するに際しては、先ず初めに、表示しようとするカラー画像の画像データを取得する。カラー画像データは、通常、Ｒ成分の輝度データと、Ｇ成分の輝度データと、Ｂ成分の輝度データとによって表現されている。そこで、取得したカラー画像データを、これらＲＧＢの各成分についての輝度データに分離する。
【０１０８】
次いで、Ｒ成分の輝度データに基づいて、Ｒ成分についての面積Ｓｒを算出する。ここで、面積Ｓｒは、図１０を用いて前述したように、画素間での相対的な大きさに意味のある値である。面積Ｓｒは、図１０（ａ）に示した数表で、「目標輝度」の部分を、Ｒ成分の輝度データに置き換えるだけで、あとは全く同様にして算出することができる。また、他の成分についても同様に、Ｇ成分の輝度データからはＧ成分についての面積Ｓｇを算出し、Ｂ成分の輝度データからはＢ成分についての面積Ｓｂを算出する。この結果、カラー画像を構成する全ての画素について、Ｒ成分の面積Ｓｒ、Ｇ成分の面積Ｓｇ、Ｂ成分の面積Ｓｂが得られることになる。そこで、これら全画素を含めた全ての面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの中で、最も値の大きな面積Ｓｍａｘを抽出する。そして、抽出した最大の面積Ｓｍａｘが、ある階調値（代表的には、階調値２５５）となるような比率で、Ｒ成分の面積Ｓｒ、Ｇ成分の面積Ｓｇ、Ｂ成分の面積Ｓｂを変換することにより、Ｒ成分の修正面積、Ｇ成分の修正面積、Ｂ成分の修正面積を算出する。
【０１０９】
最大の面積Ｓｍａｘを抽出して、Ｒ成分の面積Ｓｒ、Ｇ成分の面積Ｓｇ、Ｂ成分の面積Ｓｂを、それぞれの成分毎の修正面積に変換する操作は、図１０（ｂ）を用いて前述した操作とほぼ同様である。すなわち、図１０（ｂ）では、画像を構成する各画素について目標輝度が与えられたときに、各画素の目標輝度に基づいて面積Ｓを算出し、それら全ての面積Ｓの中で最も大きな値が階調値２５５となるように、面積Ｓを読み替えて修正面積に変換した。これに対して、カラー画像を表示する場合には、各画素について、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の輝度データが与えられているので、成分毎に面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを算出する。すなわち、１つの画素について、３種類の面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂが算出されることになる。そして、画像を構成する全画素について３種類ずつ得られた全ての面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの中で、最も大きな値である面積Ｓｍａｘを抽出し、その面積Ｓｍａｘが階調値２５５（あるいは所定の階調値）となるように、面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを、それぞれの成分毎の修正面積に変換する。
【０１１０】
次いで、このようにして画素毎に得られた各成分の修正面積に基づいて、各画素内に形成するインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの面積を決定する。修正面積に基づいて画素内のインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの面積を決定する際には、図７を用いて前述した方法を適用すればよい。そして最後に、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの上にはＲ成分用のインク層１０５ｒを形成し、Ｇ成分用の透明板１０４ｇの上にはＧ成分用のインク層１０５ｇを形成し、Ｂ成分用の透明板１０４ｂの上にはＢ成分用のインク層１０５ｂを形成する。
【０１１１】
前述したように、各成分の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂは透明な材料で形成されており、各成分のインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂも透明なインクで形成されている。このため、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させなければ、向こうが透けて見える状態となっている。ところが、各成分の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂに装着されているＬＥＤユニット１０６ｒ、１０６ｇ、１０６ｂを点灯させると、Ｒ成分の透明板１０４ｒに形成されたインク層１０５ｒは赤く光り、Ｇ成分の透明板１０４ｇに形成されたインク層１０５ｇは緑色に光り、Ｂ成分の透明板１０４ｂに形成されたインク層１０５ｂは青く光るので、全体としては、いわゆるフルカラーのカラー画像が浮かび上がるように表示されることになる。
【０１１２】
また、各成分のインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの面積は、上流側の画素を光らせたことによる光の損失や、途中の透明板１０４ｒ，１０４ｇ、１０４ｂの内部を伝播する際の光の減衰を考慮して決定されているので、下流側になっても画像が暗くなることが無く、適切な明るさで画像を表示することが可能となる。
【０１１３】
加えて、適切な色を表示するためには、Ｒ色の光と、Ｇ色の光と、Ｂ色の光とを適切な比率で混合させる必要があるから、カラー画像を適切な色で表示するためには、個々の画素で、ＲＧＢ各色の光の強さが適切な比率となっている必要がある。このことは、カラー画像を適切に表示するためには、次の２つのことが重要であることを意味している。先ず第１は、光の進行方向に沿って、上流側から下流側に行くに従って画像が暗くなってしまうのでは、ＲＧＢの各成分の比率が崩れてしまうので、適切な色でカラー画像を表示することは事実上、不可能なことである。次いで第２は、たとえ、各成分内では下流側になっても暗くならないように画像を表示できたとしても、成分間で明るさのバランスが崩れていると、適切な色でカラー画像を表示することはできないことである。すなわち、カラー画像を適切に表示するためには、単にＲＧＢの３色の画像を重ねて表示しただけでは足らず、上述した２つの条件を満足させる必要がある。そして、このような観点からすると、上述した方法によってカラー画像を表示することは、極めて合理的で優れた方法となっている。以下では、この点について説明する。
【０１１４】
先ず、図１３を用いて前述したように、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の何れについても、輝度データに基づいて面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを算出している。この面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂは、画素間での相対的な大きさに意味のある値であり、図９および図１０に示したように、上流側の画素を光らせたことによる光の損失や、上流側から伝播してくる際の光の減衰などの影響を考慮して、輝度データに応じた明るさで各画素を光らせるためには、各画素をどの程度の比率で光らせれば良いかを表した値となっている。そして、このようにして得られた面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを、画素毎に形成するインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの修正面積に変換した後、図７を用いて前述した方法によって、Ｒ成分用のインク画像、Ｇ成分用のインク画像、Ｂ成分用のインク画像を印刷している。このため、上述した第１の条件、すなわち、ＲＧＢの何れの成分の画像についても、光の進行方向に沿って、上流側から下流側に行くに従って画像が暗くなってしまうことがないという条件を満足させることが可能である。
【０１１５】
また、各成分の輝度データから面積ＳＳｒ，Ｓｇ，Ｓｂを算出する操作も、面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを各成分の修正面積に変換する操作も、得られた修正面積に従ってインクによる画像を形成する操作も、基本的には成分毎に行われるのであるが、各成分の面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを修正面積に読み替える比率を決定する時だけは、ＲＧＢの各成分を一体的に扱って、読み替える比率を決定している。すなわち、図１３に示したように、画像を構成する全画素について３成分ずつ得られた全面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの中で、最も大きな値である面積Ｓｍａｘを抽出し、その面積Ｓｍａｘが階調値２５５（あるいは所定の階調値）となるように、面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを、それぞれの成分毎の修正面積に変換している。このため、上述した第２の条件、すなわち、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像の明るさのバランスが、カラー画像データに示されるＲＧＢ各成分のバランスに保たれているという条件を満足させることができる。
【０１１６】
結局、本実施例の表示装置１００では、図１３に示すような方法でカラー画像を表示させることにより、上述した第１の条件および第２の条件を同時に満足させて、適切な色彩のカラー画像を表示させることが可能となるのである。
【０１１７】
Ｅ．変形例 ：
上述した本実施例の表示装置１００には、種々の変形例が存在している。以下では、これらの変形例について簡単に説明する。
【０１１８】
Ｅ−１．第１の変形例 ：
上述した本実施例の表示装置１００では、透明な材質で形成された透明板１０４の表面に、透明なインクを用いて画像を印刷している。このため、一見しただけでは、透明板１０４に画像が印刷されていることにはなかなか気が付き難く、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させると初めて、印刷された画像が浮かび上がるようになっている。とは言え、画像が印刷されている部分と、印刷されていない部分とでは、微妙に見え方が違うので、良く見れば、透明板１０４の表面に画像が印刷されていることが分かってしまう可能性がある。仮に、画像が印刷されていることが分かってしまうと、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させても、印刷されていた画像が光っているだけに過ぎないことが明らかとなり、透明な板から画像を浮き上がらせるという演出上の効果が減少してしまう。こうした虞を回避するため、次のようにして、透明板１０４の表面に画像が印刷されていることが、より分かり難い状態にしてもよい。
【０１１９】
図１４は、透明板１０４の表面に画像が印刷されていることをカモフラージュする第１の変形例についての説明図である。図１４（ａ）には、第１の変形例で用いられる透明板１０４を正面側から見た様子が示されており、図１４（ｂ）には、側面側から見た断面の様子が、そして図１４（ｃ）には、断面の一部を拡大した様子が示されている。図示されているように、第１の変形例の透明板１０４は、前述した本実施例の透明板１０４に画像を印刷した上から、更に、透明なインクを用いて全体に薄い透明膜を形成したような構成となっている。図１４（ａ）中では、印刷画像に対応するインク層１０５の部分を破線で表しており、その上から透明なインクを用いて覆うように形成された薄い透明膜１０５ｃに、斜線を付して表している。また、図１４（ｂ）および図１４（ｃ）には、インク層１０５を覆うようにして、透明膜１０５ｃが形成されている様子が示されている。
【０１２０】
ここで、透明膜１０５ｃを形成するためのインクを、インク層１０５を形成するために用いたインクとは異なるインクを用いることにより、透明膜１０５ｃの部分の屈折率が、インク層１０５の部分の屈折率よりも小さくなるようにしておく。例えば、透明板１０４をアクリル樹脂で形成した場合には、透明板１０４の屈折率は約１．５であり、インク層１０５の屈折率は約１．５前後、そして、空気の屈折率は約１．０であるから、透明膜１０５ｃの屈折率ができるだけ１．０に近くなるようなインクを用いればよい。透明膜１０５ｃの屈折率は、インク中に含まれる基材の材質によって変わるから、適切な基材を選択しておくことで、透明膜１０５ｃの屈折率を１．０に近づけることができる。そして、光らせようとする画像を印刷したインク層１０５の上に、このようなインクによって薄い透明膜１０５ｃを形成しておけば、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させていない間は、画像が印刷されていることに気付かれる虞を回避しつつ、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させることで、印刷された画像のみを光らせることが可能となる。以下では、この理由について説明する。
【０１２１】
先ず初めに、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させていない間は、透明板１０４の表面に画像が印刷されていることに気付かれないのは、次のような理由によるものである。図４に示したように、透明膜１０５ｃが形成されていない本実施例の透明板１０４では、画像が印刷されていない部分は、透明板１０４の表面がそのまま現れているのに対して、画像が印刷されている部分は、透明板１０４の表面の上にインク層１０５が形成されている。このため、透明板１０４の表面がそのまま現れている部分と、その上にインク層１０５が形成されている部分との間で見え方が微妙に異なるため、良く見れば、画像が印刷されていることに気付かれてしまう。
【０１２２】
これに対して、第１の変形例の透明板１０４では、図１４に示されているように、画像が印刷されていない部分にも透明膜１０５ｃが形成されており、透明板１０４の表面がそのまま現れることがない。このため、画像が印刷されている部分と、印刷されていない部分との見え方が異ならないので、インク層１０５による画像が印刷されていることに、より一層、気付かれ難くすることが可能となる。
【０１２３】
尚、図１４では、インク層１０５によって印刷された画像の上から、覆うようにして透明膜１０５ｃを形成するものとしているが、インク層１０５の部分を除いて、他の部分にだけ透明膜１０５ｃを形成するようにしてもよい。こうすると、画像が印刷されている部分にはインク層１０５が形成されており、画像が印刷されていない部分には異なる材質による透明膜１０５ｃが形成されていることになる。しかし、インク層１０５または透明膜１０５ｃの何れも、同じような透明インクを用いて同じように印刷することによって形成されているので、見え方が異なることはない。従って、このようにしても、インク層１０５による画像が印刷されていることを、より一層、気付かれ難くすることが可能である。
【０１２４】
もっとも、このように画像が印刷されていない部分にも透明膜１０５ｃを形成することで、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させていない状態では、画像が印刷されていることに気付かれないとしても、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させたときに透明膜１０５ｃの部分も光ってしまい、その結果、インク層１０５による画像が浮かび上がらなくなってしまったのでは意味がない。しかし、第１の変形例では、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させたときに、透明膜１０５ｃの部分は光らせず、インク層１０５の部分のみを光らせることが可能となっている。これは、透明膜１０５ｃの屈折率を、インク層１０５および透明板１０４の屈折率よりも、できるだけ小さな値としているためである。以下、この理由について説明する。
【０１２５】
図５を用いて前述したように、インク層１０５が形成された部分が明るく見えるのは、「完全反射の条件」が成立しているために、透明板１０４の表面から外部に洩れ出すことなく光伝播領域を伝播してきた光が、インク層１０５の部分に到達すると、インク層１０５の表面の一部の箇所では「完全反射の条件」が崩れて、インク層１０５の表面から、少しずつ光が外部に洩れ出すようになるためであった。
【０１２６】
一方、第１の変形例においては、インク層１０５が形成されていない部分には、透明膜１０５ｃが形成されている。このことは、透明板１０４の内部を進行する光にとって見れば、透明板１０４の表面に接している媒質が、空気から透明膜１０５ｃに変わっただけである。そして、透明膜１０５ｃの屈折率は、空気の屈折率ほどには小さくなかったとしても、透明板１０４の屈折率（≒インク層１０５の屈折率）に比べれば小さいので、透明板１０４と透明膜１０５ｃとの間でも「完全反射の条件」は成立し得る。もちろん、透明膜１０５ｃの屈折率が空気の屈折率よりも大きくなると、完全反射の条件を成立させるためには、より浅い角度で表面に光を入射させなければならなくなる。しかし、例えば、アクリル樹脂製の透明板１０４と空気とを組合せた場合の臨界角θc が約４２度であることから明らかなように、透明膜１０５ｃの屈折率が空気の屈折率よりも多少大きくなっても、十分に実用的な範囲で完全反射の条件が成立する。従って、第１の変形例においても、透明板１０４内に入射された光は、透明板１０４と透明膜１０５ｃとの間で完全反射を繰り返しながら、光伝播領域内を伝播して行くことになる。
【０１２７】
こうして光伝播領域を伝播してきた光が、光散乱領域（インク層１０５が形成されている領域）に達すると、伝播してきた光は透明板１０４内からインク層１０５に侵入して、インク層１０５の表面に達する。このとき、インク層１０５の表面には、空気が接していても良いし、透明膜１０５ｃが接していても良い。図１４に示すように、インク層１０５の上から覆うように透明膜１０５ｃを形成した場合には、インク層１０５の表面には透明膜１０５ｃが接していることになる。これに対して、インク層１０５が形成されていない部分にだけ透明膜１０５ｃを形成した場合には、インク層１０５の表面には空気が接していることになる。前述したようにインク層１０５の表面には凹凸があるため、インク層１０５の表面に接している媒質が空気または透明膜１０５ｃの何れであっても、インク層１０５の表面の少なくとも一部の箇所では完全反射の条件が崩れて、少しずつ光が外に漏れ出し、その結果、明るく光って見えることになる。
【０１２８】
以上に説明した理由から、第１の変形例では、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させていない状態では、インク層１０５が透明膜１０５ｃに紛れてしまうので、インク層１０５による画像が印刷されていることに気付かれる虞を回避しつつ、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させると、インク層１０５の部分のみを光らせて、画像を浮かび上がらせることが可能となっているのである。
【０１２９】
Ｅ−２．第２の変形例 ：
上述した実施例では、透明板１０４は、１枚の板で構成されているものとして説明した。カラー画像を表示する場合には、Ｒ画像用の透明板１０４ｒと、Ｇ画像用の透明板１０４ｇと、Ｂ画像用の透明板１０４ｂとを組み合わせて用いたが、それでも各成分について見れば、１枚の板で構成されていた。しかし、光の入射方向に沿って１枚の板を分割することにより、透明板１０４を複数段に構成することとしても良い。以下では、このような第２の変形例について説明する。
【０１３０】
図１５は、透明板１０４を複数段に構成した第２の変形例についての説明図である。図示されているように、第２の変形例では、小さな透明板１０４を並べてＬＥＤユニット１０６に装着されており、それぞれの小さな透明板１０４には、側面側から光が入射されている。また、ＬＥＤユニット１０６が装着されている側とは逆側の端面には、コの字断面の金具１０７が装着されて、それぞれの小さな透明板１０４の端面同士がずれないように固定されている。その結果、小さな透明板１０４を複数段に積み重ねて、１枚の大きな透明板１０４を構成した状態となっている。尚、図１５では、小さな透明板１０４を上下方向に並べて、横方向から光を入射した構成が例示されているが、これには限らず、例えば、小さな透明板１０４を左右方向に並べて、上側あるいは下側から光を入射することも可能である。
【０１３１】
このように、光の入射方向に対して交差する方向に、小さな透明板１０４を並べて一枚の大きな透明板１０４を構成しておくと、ある透明板１０４に入射された光は、その透明板１０４の中だけを伝播するようになる。何故なら、たとえ隣接する透明板１０４の端面が互いに接するように設けたとしても、端面の間には極薄い空気層ができてしまうので、透明板１０４の内部を進行する光は端面の部分で反射してしまうからである。
【０１３２】
このため、第２の変形例においては、１つの画像だけをハッキリと光らせることが可能となる。例えば、図１５中で斜線を付して示した発光ダイオード１０６Ｌのみを点灯させると、光は上から２段目の透明板１０４の中だけを伝播する。このため、一番上の画像や上から３つめの画像は全く光らせることなく、上から２つめの画像だけを光らせることが可能となる。
【０１３３】
また、小さな透明板１０４毎に、発光ダイオード１０６Ｌの色を異ならせておけば、それぞれの透明板１０４に印刷された画像を、隣の画像の色が混ざってしまうことなく、純粋な色で光らせることも可能となる。
【０１３４】
Ｅ−３．第３の変形例 ：
上述した各種の実施例では、透明板１０４を直接目視するようになっていたが、透明な保護カバーを介して目視するようにしても良い。図１６は、透明板１０４の両面側に保護カバー１１２が設けられた第３の変形例についての説明図である。このように、保護カバー１１２を設けておけば、透明板１０４の表面に傷が付いて、光らせるべきではない箇所が光ったり、あるいは透明板１０４の表面に印刷されたインク層１０５が剥がれてしまい、光らせるつもりの箇所が光らなくなる事態を回避することが可能となる。
【０１３５】
Ｅ−４．第４の変形例 ：
また、上述した各種の実施例では、透明板１０４がベース部１０２の中から引き出されるものとして説明したが、引き出された状態の透明板１０４から、透明な分煙パネルが引き出されるようにしても良い。
【０１３６】
図１７は、透明な分煙パネル１１４が透明板１０４に対して引き出し可能に設けられた第４の変形例についての説明図である。図示した例では、透明板１０４の上下に設けられたガイドレール１０８の側面側に、分煙パネル１１４が摺動可能に取り付けられており、透明板１０４を引き出した状態から、必要に応じて、更に分煙パネル１１４を引き出すことが可能となっている。
【０１３７】
透明板１０４は、画像を浮き上がらせるように表示させる演出上の機能の他に、遊技機１２と遊技機１２との間に立設されることから、隣の遊技者が喫煙するタバコの煙が入ってくることを防ぐ機能（分煙機能）も有している。しかし、この分煙機能が不十分と感じられた場合には、必要に応じて分煙パネル１１４を引き出すことで、十分な分煙機能を確保することが可能となる。もちろん、分煙パネル１１４は透明な材質で形成されているので、分煙パネル１１４を引き出していない状態でも、透明板１０４に表示された画像は容易に視認することが可能である。
【０１３８】
Ｅ−５．第５の変形例 ：
上述した各種の実施例では、インク層１０５の表面に形成された凹凸によって、表面の一部で「完全反射の条件」が満足されなくなることで、インク層１０５の表面から少しずつ光が漏れ出すことによって、インク層１０５を光らせるものとして説明した。こうした効果の他に、インク層１０５の中に微少な光散乱粒子１０５ｐを分散させることによって、インク層１０５を光らせることも可能である。
【０１３９】
図１８は、第５の変形例において、光散乱粒子１０５ｐを用いてインク層１０５を光らせる原理を示した説明図である。図１８のインク層１０５の中の小さな丸印は、微少な光散乱粒子１０５ｐを表している。透明板１０４の表面にインク層１０５を形成する際に、予めインクの中に光散乱粒子１０５ｐを混入させておけば、図示したように、光散乱粒子１０５ｐが分散した状態のインク層１０５を形成することができる。
【０１４０】
このような光散乱粒子１０５ｐが分散したインク層１０５に光が侵入すると、光は光散乱粒子１０５ｐに衝突して散乱するので、インク層１０５を光らせることができる。もちろん、このような光散乱粒子１０５ｐを多量に混入させると、インク層１０５の透明度が低下するので、透明板１０４の表面にインク層１０５が形成されていることに気付かれ易くなるが、実際には、インク層１０５の透明度があまり低下しない程度に、僅かな量の光散乱粒子１０５ｐを混入させただけでも、十分な明るさでインク層１０５を光らせることが可能なことが分かっている。また、このようにインク層１０５に光散乱粒子１０５ｐを分散させて（インク中に光散乱粒子１０５ｐを混入させて）インク層１０５を光らせる方法では、インク層１０５の面積だけでなく、光散乱粒子１０５ｐの濃度を調整することによっても、インク層１０５を光らせる際の明るさを調整することが可能となる。
【０１４１】
尚、光散乱粒子１０５ｐを分散させることによってインク層１０５を光らせる場合、光散乱粒子１０５ｐの濃度を高くすれば、より明るくハッキリとインク層１０５を光らせることができる。このようにインク層１０５が明るくハッキリと光って表示されること自体は、印象深い表示を行うために有効なことである。しかしその一方で、光散乱粒子１０５ｐの濃度が高くなると、インク層１０５が次第に白濁した状態に近付いていく。インク層１０５の白濁が進むと、端面から光を入射していない時でも、透明板１０４の表面にインク層１０５が形成されていることに気付かれ易くなるので、この点からは、光散乱微粒子１０５ｐの濃度をあまりに高くすることは、印象深い表示を阻害する方向に作用する。従って、透明インクに含まれる光散乱微粒子１０５ｐの濃度は、インク層１０５を明るくハッキリと光らせる観点と、インク層１０５が形成されていることに気付かれ難くするために白濁を抑制する観点とを考慮して、最も印象的な表示が可能な濃度に設定されている。また、光散乱粒子１０５ｐは光を散乱させるために使用されている。従って、できるだけ効率よく光を散乱させる観点からは、白色の微粉末（例えば、酸化アルミニウムや、酸化チタンなどの金属酸化物の粉末）を用いることが望ましい。
【０１４２】
以上、本発明について各種の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。
【０１４３】
例えば、上述した各種の実施例では、透明板１０４に対してベース部１０２側の側面にＬＥＤユニット１０６が装着されており、光はベース部１０２側から水平方向に入射されるものとして説明した。しかし、透明板１０４の上端あるいは下端側にＬＥＤユニット１０６を設けておき、透明板１０４の上側あるいは下側から光を入射するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本実施例の表示装置１００が遊技機１２とともに遊技ホールに設置されている様子を示した説明図である。
【図２】遊技機１２と遊技機１２との間に表示装置１００が設けられている様子を示す説明図である。
【図３】本実施例の表示装置１００の構成を示す組み立て図である。
【図４】本実施例の表示装置１００に組み込まれている透明板１０４およびＬＥＤユニット１０６の大まかな構造を示した説明図である。
【図５】透明板１０４の表面に形成された透明なインク層１０５が浮かび上がるように表示される原理を示した説明図である。
【図６】表示しようとする画像の画像データを概念的に表した説明図である。
【図７】画素毎の輝度データに応じた面積で画素内にインク層１０５を形成する様子を示した説明図である。
【図８】画像データの輝度データに応じて単純にインク層１０５を形成する様子を示す説明図である。
【図９】本実施例の表示装置１００において画像データをインク層１０５の面積に変換する際の基本的な考え方を示した説明図である。
【図１０】上流側での光の減衰や損失や考慮しながら画素毎にインク層１０５の面積を決定する様子を示した説明図である。
【図１１】カラー画像を表示可能な本実施例の表示装置１００に搭載される透明板１０４の構成を示す分解組立図である。
【図１２】ＲＧＢ各成分用の透明板が一体に重ね合わされている様子を概念的に示した断面図である。
【図１３】適切にカラー画像を表示するためにＲＧＢ各成分についてのインク層の面積を決定する様子を示した説明図である。
【図１４】透明板１０４の表面に画像が印刷されていることをカモフラージュする第１の変形例についての説明図である。
【図１５】透明板１０４を複数段に構成した第２の変形例についての説明図である。
【図１６】透明板１０４の両面側に保護カバー１１２が設けられた第３の変形例についての説明図である。
【図１７】透明な分煙パネル１１４が透明板１０４に対して引き出し可能に設けられた第４の変形例についての説明図である。
【図１８】微細な光散乱粒子を用いてインク層を光らせる第５の変形例についての説明図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…島、 １２…遊技機、 １４…貸出機、 １００…表示装置、
１０２…ベース部、 １０４…透明板、 １０５…インク層、
１０５ｃ…透明膜、 １０６…ＬＥＤユニット、 １０６Ｌ…発光ダイオード、
１０７…金具、 １０８…ガイドレール、 １１０…誘導レール、
１１２…保護カバー、 １１４…分煙パネル、
θｉ…入射角、 θｒ…反射角、 θｔ…透過角度、 θｃ…臨界角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明板に文字や図形などを表示する表示装置に関し、詳しくは、表示装置の向こう側を見通すことが可能でありながら、表示内容が容易に視認可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊技ホールでは、遊技客を呼び込むために、種々の演出が行われることが通常である。例えば、月毎に何日かのサービスデーを設け、サービスデーには遊技客が遊技球を獲得し易くするなどの特別なサービスを行うとともに、のぼりを立てたり、ポスターを貼ることによって、遊技客にサービスデーを報知するための演出が広く行われている。また、遊技客が獲得した遊技球をいわゆる球箱に入れて、他の遊技客から見易い位置に積み上げることで、遊技球を獲得し易い遊技ホールであることをアピールすることを狙った「球積み」と呼ばれる演出も広く行われている。
【０００３】
もっとも「球積み」は、遊技ホールの通路に球箱を積み上げる関係上、遊技客の通行に支障が出たり、また、遊技客が遊技機を移動することも困難となったりする。そこで、こうした点に鑑みて、遊技機に設置されたシートの背面側や遊技機の上方に表示パネルを設けて、球箱を積み上げる代わりに、獲得した球数などを表示パネルに表示する技術も提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５６０２６号公報
【特許文献２】特開２００４−８１５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、提案されている技術では、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技客に対して効果的な演出を行うことが難しいという問題があった。すなわち、遊技ホールに入った遊技客は遊技機の近くまで行かなければ、その遊技機での遊技球の獲得状況を確認することはできない。そのため、たとえ大量の遊技球を獲得している遊技機が多数存在していたとしても、それらの遊技機を容易には見つけ出すことができないので、結果として、遊技球の獲得が容易な遊技ホールであることを遊技客に効果的に印象付けることは困難である。このため、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技客が容易に把握できるような態様で、各遊技機での遊技球の獲得状況を演出することが可能となるような技術の開発が要請されている。
【０００６】
また、遊技ホール内で遊技機を探している遊技客からでも容易に把握できるような演出が可能となれば、上述した球積みの演出に限らず、サービスデーの報知など、遊技客に対する種々の演出に活用することも可能となる。更には、このような演出が可能となれば、単に遊技ホール内での演出や報知に限らず、より広い範囲の対象に向けて種々の内容を表示することも可能となる。
【０００７】
この発明は、従来の技術における上述した課題に対応してなされたものであり、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技者など、遠くからでも容易に把握可能な態様で表示する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の表示装置は次の構成を採用した。すなわち、
遊技ホールにおいて遊技機とともに用いられる表示装置において、
隣接して設置された前記遊技機の間に設けられるベース部と、
前記ベース部から立設されて、前記隣接する遊技機の間に設けられる透明な表示板と、
前記表示板の端面から該表示板の内部に向けて光を入射する光入射部と
を備え、
前記表示板の表面には、該表示板の内部から該表面に到達した光を散乱させる光散乱領域が、透明インクによって形成されていることを特徴とする。
【０００９】
かかる態様の本発明の表示装置においては、隣接して設置された遊技機の間に透明な表示板が立設されている。そして、表示板の表面には、透明インクによって光散乱領域が形成されており、表示板の端面から表示板の内部に光を入射することで、光散乱領域を光らせることが可能となっている。
【００１０】
光散乱領域は透明インクによって形成されているから、光を入射して光散乱領域を光らせない限り、一見した程度では、表示板は単なる透明な板のようにしか見えず、表示板の向こう側を容易に見通すことができる。このような状態で表示板の端面から光を入射してやれば、光散乱領域だけを光らせることができ、その結果、何もなかったところから、光散乱領域が光って浮き上がってきたかのような印象深い態様で表示することができる。そして、表示板自身は透明であるから、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技者からも表示内容を容易に把握することができる。このため、遊技ホールで遊技機を選んでいる遊技客に対して、各種の表示内容を容易に認識させることが可能となる。
【００１１】
尚、本明細書中で言う「透明インク」とは、インクの表面で光を反射させるために塗布されるインク（例えばペンキや、修正液、各種の印刷用インクなど。以下、反射型インクと呼ぶ）とは異なり、光がインク層を透過することを前提として塗布されるインクを言う。例えば、市販のいわゆるクリアインクを用いて、市販のいわゆる反射型インクを半分程度に希釈したインクは、光がインク層を十分に透過することができないので、本明細書中で言う「透明インク」には該当しない。これに対して、市販のクリアインクを用いて、市販の反射型インクを４分の１以下に希釈したインクであれば、光がインク層を十分に透過し得るので、本明細書中の「透明インク」に該当する。尚、ここでクリアインクと反射型インクとの比率は、それぞれのインク中の揮発成分を除いた体積比率によって定義される。例えば、「クリアインクを用いて反射型インクを半分に希釈する」とは、希釈したインクを乾燥（あるいは固化）させた時に、クリアインクに由来する成分と、反射型インクに由来する成分とが、同体積ずつ含まれていることを言う。
【００１２】
また、透明インクでインク層を形成した場合、ほとんどの光はインク層を透過することができるが、反射型インクでインク層を形成した場合は、多くの光がインク層で遮られてしまう。従って、アクリル板などの上に一定面積以上の連続したインク層を形成して、その背面側から光を照らしたときに、インク層が形成された部分を透過する光が７割以下に減衰するインク（インク層を透過しようとする光のうち、３割以上の光を遮ってしまうインク）は、本明細書に言う「透明インク」には該当しない。これに対して、７割より多くの光がインク層を透過するインクであれば、本明細書に言う「透明インク」に該当する。
【００１３】
尚、透明インクで画像を印刷した場合でも、光の加減によっては白っぽく見えてしまうことがある。これは、インク層を形成することで表示板の表面に微細な凹凸ができてしまい、その凹凸で光が乱反射される結果、インク層自体は透明であるにも拘わらず、画像が白っぽく見えてしまう場合があるためである。しかし、この場合でも、凹凸による乱反射を抑えてやれば、画像は透明となる。従って、たとえ画像が白っぽく見えた場合でも、上から透明なアクリルラッカーを塗布することで画像が透明になるのであれば、その画像は本明細書に言う「透明インク」を用いて形成されていると言うことができる。何故なら、このような場合は、インク層は透明である（ほとんどの光を透過させる）にも拘わらず、表面の凹凸で光が乱反射していたために、画像が白っぽく見えていたと判断できるからである。逆に言えば、アクリルラッカーを塗布しても、ほとんど透き通らないようであれば、本明細書で言う「透明インク」で形成された画像には該当しない。
【００１４】
また、このような本発明の表示装置においては、表示板の表面に光散乱領域を形成する際に、光散乱領域の各箇所での光散乱割合を、その箇所での目標輝度だけでなく、光を入射した側の端面からその箇所までの光散乱割合の分布も考慮して設定しておいてもよい。
【００１５】
表示板の端面から光を入射して光散乱領域を光らせる場合、入射された光は光散乱領域を光らせながら表示板の内部を進行することになるので、下流側になると光の強さが不足して、十分な明るさで光らせることが困難になる場合がある。しかし、光散乱領域の各箇所での光散乱割合を、その箇所での目標輝度だけでなく、光を入射した側の端面からその箇所までの光散乱割合の分布も考慮して設定しておけば、光強さの不足分を、光散乱割合によって補うことができるので、全ての光散乱領域を適切な明るさで光らせることができる。その結果、遊技ホール内の遊技客に対して、より明確な表示を行って、各種の表示内容を容易に認識させることが可能となる。
【００１６】
また、かかる本発明の表示装置においては、表示板に光が入射される側の端面から、光散乱領域の各箇所までの距離も考慮して、各箇所での光散乱割合を設定してもよい。
【００１７】
表示板の端面から入射された光は、表示板の内部を進行するだけでも減衰によって光の強さが減少し、また、光源からの距離が長くなるほど、拡散によって光の強さが減少する場合もある。これらの影響は、表示板の端面からの距離に依存するから、光散乱領域の各箇所での光散乱割合を設定する際に、端面からの距離も考慮して設定することで、各箇所での光散乱割合をより適切に設定することが可能となる。
【００１８】
また、上述した本発明の表示装置においては、表示板の表面を複数の均等な画素に区分して、各画素内に、透明なインクによるインク層を形成することによって光散乱領域を形成しても良い。そして、各画素内に形成されるインク層の面積を変更することによって、光散乱領域の各箇所での光散乱割合を変更することとしても良い。
【００１９】
このような方法によれば、印刷技術を用いて光散乱領域を形成することができるので、光散乱領域を、適切に且つ簡単に形成することが可能となる。
【００２０】
画素内に形成するインク層の面積は、次のようにして決定しても良い。先ず、光が入射する方向から見て最も上流側にある画素について、その画素に形成するインク層の面積に比例した指標値を決定する。この指標値は、その画素を光らせようとする目標の輝度（目標輝度）に応じて決定すればよい。次いで、それより下流の画素については、その画素の目標輝度と、その画素よりも上流側にある画素について既に得られている指標値とに基づいて、指標値を決定する。こうして、各画素についての指標値を決定する。その後、各画素について得られた指標値の中で最も大きな指標値（最大指標値）が所定の面積となるように各画素の指標値を読み替えることによって、各画素に形成するインク層の面積を決定することとしてもよい。
【００２１】
こうすれば、光散乱領域の画素が、表示板内での光の進行方向に沿って上流側にあるか、下流側にあるかに拘わらず、その画素を目標輝度に応じた適切な明るさで光らせることが可能となる。また、最大指標値を読み替える面積の設定値を変更すれば、光散乱領域を光らせる際のコントラストを、適切なコントラストに変更することができる。従って、入射する光の強さを徒に増加させずとも、光散乱領域を、十分なコントラストで表示させることが可能となる。
【００２２】
また、かかる本発明の表示装置において、次のようにしてカラー画像を表示可能としても良い。先ず、赤色光を入射するＲ光入射部が端部に設けられたＲ成分表示板と、緑色光を入射するＧ光入射部が端部に設けられたＧ成分表示板と、青色光を入射するＢ光入射部が端部に設けられたＢ成分表示板とを、三枚合わせに重ねて表示板を構成する（尚、Ｒ成分表示板、Ｇ成分表示板、Ｂ成分表示板をまとめて、ＲＧＢの各成分表示板と称することがある）。また、ＲＧＢの各成分表示板の表面には、それぞれに光散乱領域を形成しておく。ここで、それぞれの光散乱領域は、各箇所での光散乱割合を次のようにして決定する。先ず、ＲＧＢの各成分表示板について、各画素の指標値を決定する。各画素での指標値は、上述した方法によって決定することができる。次いで、ＲＧＢの各成分表示板について得られた全ての指標値の中から最大指標値を抽出した後、ＲＧＢの各成分表示板の各画素について得られた指標値を読み替えて、各画素に形成するインク層の面積を決定する。指標値をインク層の面積に読み替える際には、最大指標値が所定の面積となるような比率で読み替える。こうして決定した面積に従って、各画素にインク層を形成することによって、ＲＧＢの各成分についての光散乱領域を形成することとしてもよい。
【００２３】
カラー画像を適切な色で表示するためには、Ｒ色の光と、Ｇ色の光と、Ｂ色の光とを適切な比率で混合させる必要がある。従って、ＲＧＢの各成分についての表示板を重ね合わせて、適切にカラー画像を表示するためには、次のようなことが重要となる。先ず、ＲＧＢの各成分についての表示板では、光の進行方向に沿って上流側から下流側までの全ての光散乱領域で、適切な明るさで光らせることが重要である。また、ＲＧＢの各成分の光散乱領域を光らせた時に、各成分間の明るさの比率も、表示しようとする色に応じた適切な比率となっていることが重要である。上述した本発明の表示装置では、ＲＧＢの各成分表示板の光散乱領域は、画素毎に求めた指標値をインク層の面積に読み替えることによって形成されているので、全ての光散乱領域を適切な明るさで光らせることが可能である。また、画素毎に求めた指標値をインク層の面積に読み替える際には、ＲＧＢの各成分表示板について別個に読み替えるのではなく、ＲＧＢの各成分表示板について得られた全ての指標値の中から最大指標値を抽出し、その最大指標値が所定の面積となるように、ＲＧＢの各成分表示板の指標値を読み替えている。このため、ＲＧＢの各成分間の明るさが適切な比率となるように、ＲＧＢの各成分表示板の光散乱領域を光らせることができる。その結果、カラー画像を適切に表示させることが可能となる。
【００２４】
あるいは、各画素で得られた最大指標値を用いる代わりに、各画素で得られた指標値の平均値が所定の基準面積となるように各画素の指標値を読み替えることによって、各画素に形成するインク層の面積を決定することとしてもよい。尚、指標値の平均値を読み替える基準面積は、上述した最大指標値を読み替える所定の面積よりも小さな面積に設定しておく。
【００２５】
実際に各画素での指標値を算出すると、極一部の画素でだけ、大きな指標値が得られる場合がある。このような場合に、その僅かな画素で得られた最大指標値が所定の面積となるように、他の画素の指標値を読み替えると、全体的に小さな面積に読み替えられてしまい、十分な明るさを確保できない場合が起こり得る。このような場合には、各画素で得られた指標値の平均値が、所定の基準面積となるように読み替えてやれば、たとえ極一部の画素が大きな指標値を有する場合でも、他の画素の指標値を適切な面積に読み替えることが可能となる。
【００２６】
もちろん、カラー画像を表示する場合には、ＲＧＢの各成分について得られた指標値の平均値が、所定の基準面積となるように読み替えてやればよい。こうすれば、ＲＧＢの各成分間の明るさを適切な比率に保ったまま、ＲＧＢの各成分表示板の画像を光らせて、適切にカラー画像を表示することが可能となる。
【００２７】
また、上述した本発明の表示装置においては、表示板の表面の、少なくとも光散乱領域以外の部分には、透明な樹脂材料を用いて形成された透明膜を設けることとして、この透明膜の屈折率を、表示板の屈折率およびインク層の屈折率よりも小さな屈折率としてもよい。
【００２８】
こうすれば、光散乱領域以外の部分にも、透明な樹脂材料による透明膜が形成されるので、表示板の表面に、透明インクによる光散乱領域が形成されていることを、より気付かれ難くすることが可能となる。このとき、透明膜の屈折率を、表示板の屈折率およびインク層の屈折率よりも小さな屈折率としておけば、表示板の内部に光を入射したときに、光散乱領域のみを光らせることが可能となる。尚、透明膜は、光散乱領域以外の部分にだけ形成しても良いし、光散乱領域が形成されている部分にも、光散乱領域の上から透明膜を形成しても良い。
【００２９】
また、上述した本発明の表示装置においては、複数の透明な板状部材を、光入射部に対して並列に設けることによって、表示板を構成してもよい。
【００３０】
複数の透明な板状部材を光入射部に対して並列に設けておけば、ある板状部材に入射した光は、その板状部材の内部だけを進行する。これは、たとえ見かけ上は、板状部材の端面が接するように設けられていたとしても、実際には、端面の間に極薄い空気層が介在するため、板状部材の内部を進行してきた光が端面で反射されてしまうためである。従って、複数の透明な板状部材を光入射部に対して並列に設けることによって、表示板を構成しておけば、各板状部材の表面に形成された光散乱領域だけを光らせることが可能となる。
【００３１】
また、上述した本発明の表示装置においては、表示板の表面を保護する透明な板状部材を、表示板の表面を覆うように設けても良い。
【００３２】
表示板の表面に傷が付くと、光散乱領域ではない部分が光ったり、あるいは逆に、光散乱領域のインク層が剥がれてしまい、適切な明るさで光らせることができなくなってしまったりする。従って、透明な板状部材によって、表示板の表面を保護しておけば、こうした事態を未然に回避することが可能となるので好適である。
【００３３】
また、上述した本発明の表示装置においては、表示板を内部に収納可能な収納部と、表示部を支えながら摺動可能な摺動部材とベース部に設けておき、そして、表示板を摺動させることによって、ベース部から立設した状態と、収納部に収納された状態とに切り換え可能に構成してもよい。
【００３４】
表示装置の表示板は板状部材であるため、この表示板が、遊技機の各種メンテナンス等、何らかの作業の邪魔になることが起こり得る。従って、必要に応じて表示板を摺動させて、収納部に収納しておけば、他の作業（例えば、遊技機の各種メンテナンス）に支障を来すことを回避することができる。また、メンテナンスの終了後は、表示板を摺動させて収納部から引き出してやれば、遊技客に対して、各種の表示を行うことが可能となる。
【００３５】
また、上述した本発明の表示装置においては、透明な平板によって形成された可動パネルを、表示板に対して摺動可能に設けることとしてもよい。
【００３６】
表示板は、遊技機の間に立設されるので、隣の遊技者が喫煙するタバコの煙が入ってくることを防ぐ機能（分煙機能）も有している。従って、透明な平板によって形成された可動パネルを、表示板に対して摺動可能に設けておけば、分煙機能が不十分と感じられた場合でも、必要に応じて可動パネルを引き出すことで、十分な分煙機能を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．図形の表示原理：
Ｃ．インク層の形成方法：
Ｄ．カラー表示方法：
Ｅ．変形例：
Ｅ−１．第１の変形例：
Ｅ−２．第２の変形例：
Ｅ−３．第３の変形例：
Ｅ−４．第４の変形例：
Ｅ−５．第５の変形例：
【００３８】
Ａ．装置構成 ：
図１は、本実施例の表示装置１００が遊技機１２とともに遊技ホールに設置されている様子を示した説明図である。周知のように遊技ホールには、複数台の遊技機がひとかたまりに並べられて、「島」を構成する状態で設置されている。図１には、島１０を構成する複数の遊技機１２の中から、３台分の遊技機１２のみが抜き出されて表示されている。本実施例の表示装置１００は、連続して設置された遊技機１２と遊技機１２との間に設けられて、遊技機１２とともに用いられるようになっている。
【００３９】
図１に示されるように、本実施例の表示装置１００の構成を大まかに見ると、遊技機１２の間に設けられるベース部１０２と、ベース部１０２から立設された透明板１０４などから構成されている。このため、遊技機１２と遊技機１２との間が透明板１０４によって仕切られた形となるが、透明板１０４は、アクリル樹脂やガラスなどの透明材料で形成されているため、島１０の端からでも視界が遮られることなく、向こう側の遊技機１２まで見通すことが可能である。そして、必要に応じて、後述するように透明板１０４に文字や図形を浮き上がらせるように表示させることによって、遊技ホール内で遊技機を選んでいる遊技客に対しても、効果的な演出を行うことが可能となっている。
【００４０】
図２は、遊技機１２と遊技機１２との間に表示装置１００が設けられている様子を示す説明図である。図示されるように、遊技機１２の隣には、遊技球（あるいは遊技メダルなど）の貸出機１４が設けられ、貸出機１４の隣に表示装置１００が設けられている。そして、遊技機１２、貸出機１４、表示装置１００を１セットとして、このセットが繰り返されるようにして、１つの島１０が構成されている。尚、遊技機１２、貸出機１４、表示装置１００の順序については、図２に示した順序に限られるものではなく、例えば、貸出機１４、遊技機１２、表示装置１００の順序で並べることも可能である。
【００４１】
図３は、本実施例の表示装置１００の構成を示す組み立て図である。図１を用いて前述したように、表示装置１００は、大きくは、ベース部１０２と透明板１０４とから構成されている。このうちベース部１０２は、金属製の枠体によって構成されており、内部に透明板１０４を収納可能となっている。透明板１０４の上端および下端には、金属製のガイドレール１０８が嵌め込まれており、このガイドレール１０８が、ベース部１０２の内部に設けられた金属製の誘導レール１１０に嵌め込まれ、そして誘導レール１１０は、約半分程度までベース部１０２の内部からせり出すことができるように構成されている。このため、透明板１０４は、ベース部１０２の内部に収納された状態から、誘導レール１１０とともにベース部１０２の外部に引き出され、誘導レール１１０が半分程度まで引き出された後は、ガイドレール１０８の部分で誘導レール１１０に対して摺動して、透明板１０４のほぼ全面をベース部１０２の外部に引き出すことが可能となっている。尚、誘導レール１１０には図示しないロック機構が設けられており、誘導レール１１０をベース部１０２に対して半分以上、引き出そうとしても、誘導レール１１０がロックされて、それ以上には引き出せないようになっている。また、ガイドレール１０８にも図示しないロック機構が設けられている。このため、透明板１０４のほぼ全面が引き出された時点でロックされて、それ以上は透明板１０４を引き出すことができないように構成されている。
【００４２】
また、透明板１０４の端部には、ベース部１０２側に、ＬＥＤユニット１０６が設けられており、透明板１０４の端面から、透明板１０４の内部に向かって光を入射することが可能となっている。更に、透明板１０４の表面には、透明なインクで所望の文字あるいは図形などが印刷されている。この文字あるいは図形などは、透明なインクを用いて印刷されている。このため、印刷された文字や図形などは、一見した程度ではなかなか気付かれ難いが、ＬＥＤユニット１０６を用いて透明板１０４の内部に光を入射すると、透明板１０４の上に浮き上がって見えるようになっている。図３では、透明板１０４の表面に透明なインクを用いて図形が印刷されている様子を、細い破線によって表している。
【００４３】
図４は、本実施例の表示装置１００に組み込まれている透明板１０４およびＬＥＤユニット１０６の大まかな構造を示した説明図である。図示されるように、透明板１０４の端部にはＬＥＤユニット１０６が設けられており、ＬＥＤユニット１０６の内部には、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１０６Ｌが、透明板１０４の端面に向けて一列に搭載されている。このため、これらの発光ダイオード１０６Ｌを発光させることにより、透明板１０４の端面から透明板１０４の内部に光を入射することが可能となっている。
【００４４】
また、透明板１０４の表面には、透明なインクによって箱の図形が印刷されている。透明なインクで印刷されているので、通常の状態では、図形が印刷されていることは、一見した程度では分かり難い。しかし、発光ダイオード１０６Ｌを点灯して透明板１０４の内部に光を入射すると、表面に形成されたインク層１０５の部分が光って、印刷された図形が浮かび上がるように表示されるようになっている。以下では、透明インクで印刷された図形が浮かび上がるように表示されるメカニズムについて説明する。
【００４５】
Ｂ．図形の表示原理 ：
図５は、透明板１０４の表面に形成された透明なインク層１０５が、浮かび上がるように表示される原理を示した説明図である。図５（ａ）に示されるように、透明板１０４の端部に発光ダイオード１０６Ｌを設けて、透明板１０４の端面から内部に光を入射すると、入射した大部分の光は、透明板１０４の内部を進行して、透明板１０４の表面と浅い角度で交差する。このように、透明板１０４の表面に対して浅い角度で交差した光は、透明板１０４の表面に達しても外部には透過することなく、全ての光が表面で反射して、再び透明板１０４の内部を進行し、今度は反対側の表面で反射する。こうして反射を繰り返しながら透明板１０４の内部を伝播していく。このような現象は、光の屈折の一態様として現れる現象であり、「完全反射」と呼ばれることがある。
【００４６】
図５（ｂ）は、光が屈折する様子を概念的に示した説明図である。光の屈折は、屈折率の異なる２つの媒質の境界面を光が通過しようとするときに生じる現象であり、「スネルの法則」としてまとめられている。ここで屈折率とは、媒質中での光の通り易さに関連する一種の物性値である。スネルの法則によれば、ある屈折率の媒質中を進行している光が、異なる屈折率を有する媒質との境界面に達すると、一部の光は境界面で反射し、残りの光は境界面を通過して異なる屈折率の媒質中を進行する。このとき、境界面で反射する光は、境界面に光が入射する角度（入射角θi ）と境界面から光が反射する角度（反射角θr ）とが等しくなる方向に反射する。ここで、入射角θi は、通常、境界面から法線を立てて、法線と境界面に入射する光（入射光）の進行方向との間の角度によって表され、反射角θr は、境界面の法線と境界面で反射した光（反射光）の進行方向とのなす角度によって表されている。
【００４７】
また、異なる屈折率の媒質中を進行する光（透過光）の進行方向は、上流側の媒質の屈折率をｎ1 、下流側の媒質の屈折率をｎ2 とし、下流側の媒質中を進行する透過光の角度（透過角度θt ）とすると、
ｎ1 ・ｓｉｎθi ＝ｎ2 ・ｓｉｎθt
を満足するような透過角度θt の方向に、下流側の媒質中を進行する。ここで、透過角度θt は、屈折率の異なる媒質間の境界面の法線と、透過光の進行方向との間の角度によって表されている。図５（ｂ）には、このようなスネルの法則に従って、入射光の一部が反射するとともに、残りの光が透過光として、異なる媒質中を進行する様子が概念的に示されている。例えば、アクリル樹脂の板の中を進行している光が樹脂の表面に達すると、スネルの法則によって、表面部分で進行方向が曲げられた後に、空気中を進行することになる。ここで、アクリル樹脂の屈折率は約１．５、空気の屈折率は約１．０であり、屈折率の高い媒質から低い媒質中に侵入する場合に相当するから、空気中に入った透過光は、境界面（すなわち、アクリル樹脂の表面）に近付く方向に進行方向が曲げられて、空気中を進行することになる。また逆に、空気中を進行する光がアクリル樹脂内に侵入する場合のように、屈折率の低い媒質から高い媒質中に侵入する場合は、境界面から離れる方向に、光の進行方向が曲げられることになる。
【００４８】
上述したスネルの法則から、屈折率の高い媒質中を進行していた光が、屈折率の低い媒質との境界に達した場合に、全ての光が反射するような特別な条件が存在していることが分かる。すなわち、上述したように、屈折率の高い媒質から低い媒質中に光が進行する場合、下流側の媒質中を進行する光は、入射してきた方向に対して、若干、境界面の側に進行方向が曲げられる。従って、境界面に入射する光の角度を次第に寝かせて（入射角θi を大きくして）いくと、境界面の向こう側に透過した光の向きは、スネルの法則によって境界面に近付く方向に曲げられるので、ある入射角θi に達した時点で透過光の進行方向が境界面と平行になってしまう。このような状態は、下流側の媒質中に光が侵入できない状態である。更に、この入射角θi よりも寝かせて（大きな角度入射角θi で）境界面に光が入射すると、全ての光が境界面で反射してしまうことを意味している。図５（ｃ）には、このような状態が概念的に示されている。また、このような状態（透過光の進行方向が境界面と平行になる状態）となる入射角θi は、臨界角θc と呼ばれている。
【００４９】
これに対して、屈折率の低い媒質中から屈折率の高い媒質中に光が進行しようとする場合には、境界面を透過した光は、スネルの法則によって境界面から遠ざかる方向に曲げられる。このため、透過光の進行方向が境界面と平行になる状態は起こり得ず、臨界角θc は存在しない。
【００５０】
以上に説明したように、屈折率の高い媒質中から低い媒質中に光が出ようとする場合には、臨界角θc を考えることができ、境界面に対して臨界角θc よりも大きな角度で（すなわち、境界面に対して寝かせて）光が入射すると、全ての光が境界面で反射してしまい、屈折率の低い媒質中に出ていくことができなくなる。本明細書中では、このような条件を、「完全反射の条件」と呼ぶことにする。ちなみに、アクリル樹脂（屈折率は約１．５）内から空気（屈折率は約１．０）中に光が出ようとする場合には、臨界角θc は約４２度となる。
【００５１】
本実施例の表示装置１００では、上述した完全反射の条件を利用することにより、発光ダイオード１０６Ｌからの光を、透明板１０４の表面に印刷されたインク層１０５まで効率よく導いて、インク層１０５を光らせるようになっている。すなわち、透明板１０４は、アクリル樹脂あるいはガラスなどの透明材料によって形成されているが、これらの材料は何れも、空気よりは屈折率が大きな媒質である。また、薄い透明板１０４の端面から光を入射すると、入射された光の大部分は、透明板１０４の表面に対して浅い角度で（大きな入射角で）進行することとなる。結局、端面から入射した光の中で、透明板１０４の表面に対して臨界角θc よりも大きな入射角で入射した光については完全反射の条件が成り立ち、その結果、端面から入射した光の多くは透明板１０４の表面で反射を繰り返しながら、透明板１０４の内部を進行していくことになる。
【００５２】
図５（ａ）には、透明板１０４の端面から入射した光が、透明板１０４の表面で反射を繰り返しながら、透明板１０４の内部を進行していく様子を、太い破線あるいは太い一点鎖線の矢印によって表されている。尚、端面の近傍では、臨界角θc よりも小さな角度で（すなわち、表面に対して垂直に近い方向から）、透明板１０４の表面に入射する光も存在する。図５（ａ）中に細い二点差線で示した矢印は、臨界角θc よりも小さな角度で、透明板１０４の表面に入射する光を例示したものである。このような光については、完全反射の条件が成り立っていないので、光の一部は透明板１０４の表面を透過して空気中に進行し、残りの光は透明板１０４の内部に反射する。反射した光は透明板１０４の内部を通過して反対側の表面に達して、またこの表面で一部の光は空気中に進行し、残りの光は反射して再び透明板１０４の内部を通過する。完全反射の条件を満たさない光は、こうしたことを繰り返しながら急激に減衰するため、端面から少し進行するまでにほとんど消滅してしまう。そして、それより先の領域では、完全反射の条件を満たした光のみが、透明板１０４の内部を進行することになる。
【００５３】
こうして透明板１０４の内部を進行した光は、やがて透明板１０４の表面にインク層１０５が形成された領域に到達する。インク層の材質は、透明板１０４の材質とは違うので、屈折率も異なっているが、透明板１０４と空気との違いに比べれば、透明板１０４とインク層１０５とでは、屈折率が大きく異なることはない（実際には、透明板１０４の屈折率よりも若干大きく、例えば透明板１０４がアクリル材料で形成されている場合であれば、アクリルの屈折率である約１．５に対して、１．６程度の屈折率であることが望ましい）。このため、透明板１０４とインク層１０５との境界面に達した光は、ほとんど進行方向を曲げられることなく、そのまま境界面を通過して、インク層１０５の表面に到達する。
【００５４】
ここで、インク層１０５の表面には、微視的に見れば凹凸が存在しており、表面の角度も場所によって種々に変化している。このため、インク層１０５の表面では完全反射の条件が崩れる箇所が発生していることになり、一部の光がインク層１０５の表面から透過して、外部に洩れるようになる。また、残りの光はインク層１０５の表面で反射して、透明板１０４側に戻っていくが、しかし、この光についても完全反射の条件が成立するとは限らない。このため、透明板１０４の端面近傍で起こった現象と同様な理由により、表面での反射を繰り返す度に少しずつ外部に光が透過し、それとともに透明板１０４の内部を伝播する光は減衰していく。このように、完全反射の条件によって透明板１０４の表面で反射を繰り返しながら、透明板１０４の内部を進行してきた光は、インク層１０５に到達すると、インク層１０５の表面の一部で完全反射の条件が崩れて、少しずつ外部に光が漏れ出すようになり、その結果、インク層１０５の部分が明るく光っているように見えることになる。これに対して、インク層１０５よりも上流側の領域、すなわち、完全反射の条件を満たしながら透明板１０４の内部を進行している領域では、透明板１０４の表面から光が漏れ出すことはないので、光って見えることはない。
【００５５】
尚、このようなメカニズムは、透明板１０４の表面のインク層１０５を、いわゆるインクジェットプリンタを用いて印刷した場合に、より顕著に表れる。周知のように、インクジェットプリンタでは、細かなインク滴を吐出することによって画像を印刷する。従って、インクジェットプリンタを用いて、透明板１０４の表面に印刷されたインク層１０５は、細かな（小さな面積の）インク層１０５が集まって形成されている。しかも、インク層１０５の面積が小さいと、インクの表面張力の働きで、インク層１０５の表面（空気との境界面）は曲面状に形成される。このため、インクジェットプリンタを用いて透明板１０４を印刷した場合、インク層１０５に到達した光の中で完全反射の条件を満たさずに、外部に透過する光の比率が大きくなるので、透明板１０４を十分な明るさで光らせることが可能となる。
【００５６】
また、透明板１０４の端面からの光の入射を停止すると、インク層１０５は光らなくなる。そして、インク層１０５が光らなくなると、透明な透明板１０４の上に、透明なインクの層が形成されているだけなので、一見した程度では、インク層１０５が形成されていることには気が付き難くなっている。このような状態で、透明板１０４の端面から光を入射すると、透明な透明板１０４の上に、インク層１０５が形成された部分だけが明るく光って、あたかも浮き上がっているかのように見えるのである。
【００５７】
尚、図５（ａ）では、透明板１０４の端面の近傍で、完全反射の条件を満たさない光が減衰した後、完全反射の条件を満たす光のみが反射を繰り返しながら、透明板１０４の内部を伝播する領域を、「光伝播領域」と表示している。また、光伝播領域から伝播してきた光の完全反射の条件が崩れて、一部の光が少しずつ外部に漏れ出す領域（すなわち、インク層１０５が形成されている領域）を、「光散乱領域」と表示している。
【００５８】
Ｃ．インク層の形成方法 ：
以上に説明したように、透明板１０４の表面にインク層１０５を形成しておけば、その部分を光らせることができる。また、ある領域を、隣の領域よりも明るく光らせたいのであれば、その領域内に形成するインク層１０５の面積を大きくしておけばよい。例えば、透明板１０４の表面を格子状の小さなマス目に分割しておき、ある領域内の各マス目には、マス目の１／４の面積に相当するインク層１０５を形成し、別の領域内の各マス目には、マス目の１／２の面積のインク層１０５を形成したとする。すると、マス目の１／２の面積のインク層１０５が形成された領域は、マス目の１／４の面積のインク層１０５が形成された領域に比べて、約２倍の明るさに光らせることが可能となる。そして、このような原理を用いれば、明るさが滑らかに変化するような自然画像を、透明板１０４の上に浮かび上がらせることも可能となる。
【００５９】
もっとも、実際に試してみると、各マス目の面積を、光らせたい明るさに応じて単純に設定したのでは足らず、画像を適切に光らせるためには更なる工夫が必要となることが判明した。以下では、画像を適切に光らせるために行われた工夫について説明するが、その準備として、光らせたい明るさに応じて、単純にインク層１０５の面積を設定する方法について簡単に説明しておく。
【００６０】
図６は、表示しようとする画像の画像データを概念的に表した説明図である。一般に、画像データは、画像を、画素と呼ばれる小さなマス目に分割し、各マス目について、明るさを示す輝度データが設定された形式で表現されている。また、いわゆる白黒画像の画像データであれば、各画素（すなわち、マス目）に１つずつ輝度データが設定されているが、カラー画像の画像データでは、それぞれの画素について、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の各色成分の輝度データが設定されている。以下では、説明を単純にするために、白黒画像の画像データを用いて説明するが、カラー画像の画像データに対しても、ほぼ同様な説明が成立する。また、輝度データは、いわゆる８ビットのデータであり、０〜２５５の階調値を取り得る２５６階調のデータとして表現されているものとする。最も単純な方法としては、画像の各画素に設定されている輝度データに応じて、画素毎にインク層１０５の面積を設定していけばよい。
【００６１】
図７は、画素毎の輝度データに応じた面積で、画素内にインク層１０５を形成する様子を示した説明図である。本実施例では、１つの画素を縦横２つずつの４つの小領域に分割して、輝度データに応じた数の小領域にインク層１０５を形成することとしている。もちろん、このような方法に限らず、例えば縦横４つずつ、合計で１６個の小領域に画素を分割して、輝度データに応じた数の小領域にインク層１０５を形成しても良いし、更には、より多くの小領域に分割しても良い。また、１つの画素の大きさは、画像データの縦方向および横方向の画素数（すなわち、解像度）と、画像を印刷する大きさとによって決定されるが、画像データの解像度が高すぎるため、あるいは印刷する大きさが小さすぎるために、１つの画素の大きさが小さくなってしまう場合には、複数の画素をまとめて大きな画素を形成した後、その大きな画素を複数の小領域に分割して、同様の処理を行えばよい。
【００６２】
１つの画素を４つの小領域に分割する場合について考えると、１つの画素では、「画素内にインク層１０５を全く形成しない状態」、「１つの小領域にだけインク層１０５を形成する状態」、「２つの小領域にインク層１０５を形成する状態」、「３つの小領域にインク層１０５を形成する状態」、「全ての小領域にインク層１０５を形成する状態」の、５つの状態を表現することができる。当然、画素内の全ての小領域にインク層１０５を形成した状態が最も明るい状態となり、画素内には全くインク層１０５を形成しない状態が、最も暗い状態となる。また、画素内の半分の小領域にインク層１０５を形成すれば、中間の明るさを得ることができる。
【００６３】
このことから、輝度データの階調値が０〜２５５の範囲を取り得るとすると、図７（ａ）に示すように、輝度データの階調値が０〜６３の画素については、画素内にインク層１０５を形成せず、輝度データの階調値が６４〜１２７の画素については、１つの小領域にだけインク層１０５を形成すればよい。図中では、インク層１０５が形成された小領域には、斜線が付されて表示されている。また、輝度データの階調値が１２８〜１９１の画素については、２つの小領域にインク層１０５を形成し、輝度データの階調値が１９２〜２５４の画素については、３つの小領域にインク層１０５を形成すればよい。そして、輝度データの階調値が２５５の画素については、画素内の全ての小領域にインク層１０５を形成すればよい。こうすれば、輝度データの階調値が大きくなるに従って、画素を明るく光らせるようにすることが可能となる。
【００６４】
もっとも、図７（ａ）に示した方法では、輝度データは階調値０〜階調値２５５の２５６段階に変化するのに対して、画素の明るさは、全く光らない状態を含めて５段階にしか変化させることができない。そこで、これを補うために、本実施例では次のような方法も組み合わせて使用している。
【００６５】
例えば、図７（ｂ）に示したように、ある画素での輝度データが階調値１６であり、その画素の右の画素、下の画素、右下の画素についても、輝度データの階調値が１６であったものとする。何れの画素の輝度データも階調値１６であるから、図７（ａ）の方法に従えば、どの画素についてもインク層１０５は形成されない筈であり、これら４つの画素は全く光らない状態となる。しかし、実際には、輝度データの階調値は「１６」であるから、いわば階調値１６分だけ積み残した状態となっている。各画素で階調値１６の積み残しが発生しているのであるから、４つの画素をまとめれば階調値６４（＝１６×４）の積み残しが発生していると考えることができる。そして、階調値６４の輝度データであれば、１つの小領域にインク層１０５を形成することで表現することが可能である。
【００６６】
こうしたことを利用すれば、輝度データの階調値に応じて、より適切にインク層１０５を形成することが可能となる。すなわち、図７（ａ）に示すようにして、輝度データの階調値が「６４」増える毎に、インク層１０５を形成する小領域を１つずつ増やすこととすると、輝度データの階調値が６４の倍数にならない限り、各画素にはインク層１０５の面積に反映させきれない積み残しの階調値が少しずつ発生する。そこで、これら積み残した階調値をまとめて、階調値６４に達したら、小領域１つ分だけ追加してインク層１０５を形成するのである。図７（ｂ）には、輝度データの階調値が「１６」の４つの画素について、それぞれ階調値に応じてインク層１０５を形成する小領域の数を決定した後、各画素で積み残した階調値をまとめて、小領域１つ分だけ、追加でインク層１０５を形成することとしている様子が、概念的に示されている。
【００６７】
図７（ｃ）には、輝度データの階調値が「８０」の４つの画素について、同様にして、インク層１０５を形成する小領域の数を画素毎に決定している様子が示されている。すなわち、階調値８０の画素に対しては、図７（ａ）に示したように、１つの小領域にインク層１０５が形成される。しかし、小領域の１つ分は輝度データの階調値６４に相当するから、これでは画素あたり階調値１６（＝８０−６４）の積み残しが生じる。そして、４つの画素での積み残しの階調値を合わせれば、小領域１つ分の階調値に達する。そこで、小領域１つ分だけ、追加のインク層１０５を形成することで、４つの画素で生じた積み残しの階調値を解消する。
【００６８】
以上に説明した例では、４つの画素に対して１つの小領域にインク層１０５を形成しているから、１つの画素に換算すれば、１／４の小領域にインク層１０５を形成したことに対応する。従って、図７（ａ）に示した方法では、画素あたりのインク層１０５の面積を５段階にしか変化させることができないのに対して、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示した方法を用いれば、１３（＝４×３＋１）段階に変化させることが可能となる。更に、４つの画素をまとめるのではなく、縦横３つずつの９つの画素、あるいは縦横４つずつの１６個の画素と、まとめる画素数を増やしていけば、より多段階に変化させることも可能である。
【００６９】
尚、図７（ｂ）および図７（ｃ）では、４つの画素で発生した積み残しの階調値をまとめても、階調値が６４に達しなかった場合は、積み残した階調値は一旦、キャンセルしてしまい、小領域の数には反映させないものとしている。しかし、積み残した階調値の合計が階調値６４に達しなかった場合には、更に隣の画素に繰り越して、合計値が階調値６４に達するまで、どんどん積み増していくようにしても良い。こうすれば、原理的には、１画素あたりのインク層１０５の面積を、輝度データと同じく２５６段階に変化させることも可能となる。
【００７０】
以上のようにすれば、画素毎に輝度データが設定された画像データを、画素内に形成するインク層１０５の面積に置き換えることが可能となる。そして、画素に形成されているインク層１０５の面積は、透明板１０４の内部からの光が到達したときの、その画素の明るさに比例するから、このようにして画像データをインク層１０５の面積に置き換えてやれば、画像データによって表現される画像を、透明板１０４の上に浮かび上がらせることが可能となる筈である。
【００７１】
図８には、画像データの画素一列分の輝度データを、画素内に形成するインク層１０５の面積に変換した様子が示されている。図８では、図６に示した画像の中から、破線で囲って示した画素１列分の画像データを抜き出して表示している。図中で斜線を付して示した部分がインク層１０５を形成する領域である。そして、図５を用いて前述したように、完全反射の条件を満たしながら透明板１０４の内部を伝播してきた光は、インク層１０５の部分に達すると外部に洩れ出す結果、図８で斜線を付したインク層１０５の部分が明るく光ることになる。
【００７２】
ところが、透明板１０４の上に、図８に斜線で示したようなインク層１０５を形成して（インクを用いて印刷して）、透明板１０４の端面から光を入射させて画像を光らせてみたところ、光の進行方向に沿って下流側になるほど、暗い画像になってしまうことが分かった。このようなことが生じる理由としては、上流側のインク層１０５で光が漏れ出すことで、下流側のインク層１０５に供給される光が足りなくなり、その結果、下流側になるほど暗い画像になってしまうものと考えられる。従って、図７に示した方法で、画像データの各画素に設定されている輝度データを、単純にインク層１０５の面積に変換したのでは、画像を適切に光らせることができず、更なる工夫が必要となる。そこで、本実施例の表示装置１００では、上流側のインク層１０５で光が漏れ出すことも考慮して、各画素に形成するインク層１０５の面積を適切に設定するために、次のような方法を開発した。
【００７３】
図９は、本実施例の表示装置１００において、画像データをインク層１０５の面積に変換する際の、基本的な考え方を示した説明図である。図９（ａ）には、ある画素（光の進行方向に沿って上流側からｎ番目の画素）に着目して、その画素位置に上流側から伝播してくる光の光量Ｉ（ｎ）と、その画素内に形成されるインク層１０５の面積Ｓ（ｎ）と、画素内のインク層１０５を光らせるために使用される光量Ｒ（ｎ）と、その画素位置から下流側に伝播していく光の光量Ｉ（ｎ＋１）との関係が示されている。尚、インク層１０５が形成されている透明板１０４には厚みがあるから、「ある画素位置」と言ったときには、透明板１０４の厚みに相当する深さも考慮しておく必要がある。従って、上流側から画素位置に伝播してくる光の量としては、透明板１０４の表面の着目している画素に入射する光の量だけではなく、透明板１０４の厚さ方向も考慮して、画素がある位置の下方の領域に入射する全ての光の量を含めて表している。
【００７４】
また、図９（ｂ）には、着目している画素に入射する光の光量Ｉ（ｎ）と、その画素に形成されるインク層１０５の面積Ｓ（ｎ）と、インク層１０５を光らせるために使われる光量Ｒ（ｎ）と、隣の画素に伝播していく光量Ｉ（ｎ＋１）との間に成り立つ関係が示されている。図９（ｂ）の一番上の式に示されるように、インク層１０５を光らせるために使われる光量Ｒ（ｎ）は、上流側から伝播してくる光量Ｉ（ｎ）に比例すると考えられる。また、画素内に形成されるインク層１０５の面積Ｓ（ｎ）は、上流側から伝播してくる光量Ｉ（ｎ）と、インク層１０５を光らせるための光量Ｒ（ｎ）との比例係数を決めていると考えられる。このことと対応して、図９（ｂ）の一番上の式では、光量Ｉ（ｎ）と光量Ｒ（ｎ）との比例係数を、面積Ｓ（ｎ）の関数として、ｆ（Ｓ（ｎ））と表している。
【００７５】
ここで、インク層１０５の面積Ｓ（ｎ）が２倍になれば、明るさも２倍（すなわち、光らせるために使われた光量も２倍）になるから、光量Ｉ（ｎ）と光量Ｒ（ｎ）との比例係数ｆ（Ｓ（ｎ））は、もっとも単純には、インク層１０５の面積Ｓ（ｎ）に比例していると考えることができる。すなわち、図９（ｃ）に示したように、ｆ（Ｓ（ｎ））＝ｋ・Ｓ（ｎ）とすることができる。あるいは、人間の視覚の特性は、面積Ｓ（ｎ）が大きくなると認識する明るさが次第に飽和する傾向にあることを考慮して、図９（ｄ）に示した関数形を用いることも可能である。
【００７６】
着目している画素では、上流側から伝播してきた光量Ｉ（ｎ）の中から、インク層１０５を光らせるために光量Ｒ（ｎ）だけ使用された後、残りの光量Ｔ（ｎ）が、次の画素に伝播する。図９（ｂ）の上から２番目の式には、このような関係が示されている。しかし、透明板１０４の内部を伝播する際にも光は減衰する。そこで、この光の減衰を考慮すると、隣の画素に伝播する光量Ｉ（ｎ＋１）は、残りの光量Ｔ（ｎ）に、ｅｘｐ（−μＬ）を乗算した値となる。ここで、μは、光の減衰係数であり、透明板１０４の材質によって決まる物性値である。また、Ｌは、画素１つ分の大きさであり、前述したように、画像データの解像度と、画像を印刷しようとする大きさによって決まる値である。従って、図８に示すような画素一列分の画像データが与えられたときに、一番上流側の画素から、図９に示した関係を用いて、透明板１０４内を伝播する光量Ｉ（ｎ）を順番に計算しながら、インク層１０５の面積Ｓ（ｎ）を決定していけば、各画素の輝度データに応じた明るさが得られるように、画素毎のインク層１０５の面積を決定することが可能となる。
【００７７】
図１０は、透明板１０４の内部での光の減衰や、透明板１０４の表面でインク層１０５を光らせることによる光の損失や考慮しながら、画素毎にインク層１０５の面積を決定する様子を示した説明図である。図示した例では、着目している画素に入射した光量Ｉ（ｎ）と、その画素を光らせるために光量Ｒ（ｎ）との係数を表すｆ（Ｓ）として、人間の視覚の特性を考慮した図９（ｄ）の関数形を使用し、関数中に現れる定数Ｋの値は、４．５を使用した。また、画素の大きさに対応する値Ｌは、実際の画素の大きさではなく、１画素あたりで考えることにして、Ｌの値は１を使用した。これは、実際の画素の大きさは、表示する画像の大きさなどによって種々に代わり得ることを考慮したためである。更に、光の減衰係数μとしては、０．００４を使用した。
【００７８】
尚、厳密には、ｆ（Ｓ）中の定数Ｋは、インク層１０５の表面状態などの種々の要因によって決定される値であるが、ここではこれらの要因について解析することはせずに、経験上から得られた値を用いている。また、光の減衰係数μについても、本来であれば透明板１０４の材質によって決まる物性値であるが、ここでは、経験上から得られた値を使用している。これは次のような理由によるものである。図４に示したように、実際の表示装置１００では、点光源である発光ダイオード１０６Ｌから光が供給されている関係上、透明板１０４を伝播する光は、光源から離れるほど広がって、光の強さが弱くなっている。もちろん、ＬＥＤユニット１０６には複数の発光ダイオード１０６Ｌが設けられているから、単独の発光ダイオード１０６Ｌが設けられている場合のように、距離に反比例して光が弱くなるわけではない。しかし、それでも完全な平行光では無い以上、厳密に言えば、光源から離れるに従って光の強さが弱くなると考えられる。そこで、計算が複雑になることを避けるために、このような光の拡散によって光が弱くなる現象も一種の光の減衰と扱うことにして、光の拡散による影響と本来の光の減衰による影響とをまとめて、１つの減衰係数μとして考慮することとした。また、画素の大きさに対応する値Ｌを、実際の長さではなく、１画素あたりで考えることとしているので、厳密な値を決定することには、あまり意味がない。これらの理由から、図１０に示した計算では、透明板１０４の物性によって決まる減衰係数μではなく、経験上から得られた値を使用している。
【００７９】
先ず初めに、図１０（ａ）について説明する。図１０（ａ）には、上段、中段、下段と三段に分けて数表が示されているが、上段の数表は、計算する際の入力値を示している。また、中段の数表は、上段の入力に基づいて行われる計算の途中経過を示しており、下段の数表は最終的に得られた計算結果を示している。図１０（ａ）の上段には、画素位置と、その画素についての画像データ（すなわち、その画素の目標輝度）が示されている。尚、図１０（ａ）に示した例では、画像の端から２つの画素を除いて、１画素毎に画像データの階調値が大きく変化している。しかし、実際に用いた画素の大きさは一辺の長さが約０．１ｍｍ程度であるから、隣り合う画素間でこのように大きく階調値が変化することはなく、実際の画像データでは、もっとゆっくりと階調値が変化している。もっとも、実際の画像データを例に用いたのでは、全体的な動きを示すことが困難なので、図１０では、仮想的に作成したデータを用いている。
【００８０】
図１０（ａ）に示されるように、左端にある１番の画素位置の画素については、光らせる目標輝度は、階調値０となっている。すなわち、この画素については光らせなくて良いのであるから、画素内に形成するインク層１０５の面積Ｓ（１）は０でよい。また、この画素では、画素を光らせるために使われる反射光量Ｒ（１）は階調値０だから、入射光量Ｉ（１）がそのまま透過することとなる。入射光量Ｉ（１）は、発光ダイオード１０６Ｌによって比較的自由に設定することができるので、ここでは十分な光量の光を入射することとして、入射光量Ｉ（１）を階調値１０００とすれば、この画素の透過光量Ｔ（１）は階調値１０００となる。
【００８１】
もっとも、透過光量Ｔ（１）が、そのまま次の画素への入射光量Ｉ（２）となるわけではない。図９（ｂ）を用いて前述したように、透過光量Ｔ（１）に１画素分だけの光の減衰が働いて、その結果が、次の画素の入射光量Ｉ（２）となる。図１０（ａ）には、画素位置１での透過光量Ｔ（１）は階調値１０００であるが、この光が隣の画素に入射するまでの間に減衰し、その結果、隣の画素（画素位置２）の入射光Ｉ（２）は、階調値９９６に減少している様子が示されている。
【００８２】
画素位置２の画素についても目標輝度は階調値２であるから、画素位置１の画素の場合と同様に、画素内に形成するインク層１０５の面積Ｓ（２）は０となり、また、入射光量Ｉ（２）がそのまま透過光量Ｔ（２）となって、透過光量Ｔ（２）の階調値９９６となる。そして、この透過光量Ｔ（２）の光が、次の画素に入射する間に１画素分だけ光が減衰し、その結果、次の画素への入射光量Ｉ（３）は階調値９９２に減少する。
【００８３】
画素位置３の画素については、目標輝度は階調値６５に設定されている。また、上述した計算から、この画素への入射光量Ｉ（３）は階調値９９２である。従って、この画素については、階調値９９２の入射光量Ｉ（３）で、階調値６５に相当する明るさで画素を光らせなければならない（換言すれば、その画素の反射光量Ｒ（３）が階調値６５）。ここで、図９（ｂ）に示したように、画素を光らせるために使われる光量（反射光量Ｒ）と、その画素への入射光量Ｉとの間には、Ｒ（３）＝ｆ（Ｓ）・Ｉ（３）の関係が成り立つ。そして、Ｒ（３）＝６５であり、Ｉ（３）＝９９２であるから、ｆ（Ｓ）＝６５／９９２となるので、ｆ（Ｓ）の関数形が分かれば、面積Ｓ（３）を決定することが可能となる。図１０に示した例では、ｆ（Ｓ）の関数形として図９（ｄ）に示す関数形を用い、関数の中に現れる定数Ｋの値は、経験的に４．５とすればよいことが分かっているから、Ｓ（３）を求めることができる。
【００８４】
図１０（ａ）中の画素位置３の箇所に示された面積Ｓ（３）の値は、このようにして決定された値である。換言すれば、画素位置３の面積Ｓ（３）をこのような値に設定しておけば、階調値９９２の入射光量Ｉ（３）に対しても、階調値６５の光量で画素を光らせることが可能となる。その結果、画素位置３での透過光量Ｔ（３）は、入射光量Ｉ（３）から反射光量Ｒ（３）を減算した階調値９２７となる。尚、面積Ｓ（３）の値が意味するところについては、後述する。
【００８５】
画素位置４の画素については、目標輝度は階調値７５に設定されている。また、この画素への入射光量Ｉ（４）は、上述した画素位置３での透過光量Ｔ（３）に減衰が作用して、階調値９２３となっている。従って、この画素についても、入射光量Ｉ（４）と、反射光量Ｒ（４）が分かるので、画素位置３の場合と同様にして、その画素での面積Ｓ（４）を決定することができる。以降は、全く同様にして、画素位置５の画素については、入射光量Ｉ（５）は階調値８４５で、反射光量Ｒ（５）は階調値１３０となるので、面積Ｓ（５）は８１８．２となる。更に、画素位置６の画素については、入射光量Ｉ（６）は階調値７１２で、反射光量Ｒ（６）は階調値９５となるので、面積Ｓ（６）は６９２．８となる。このように、全ての画素について、順番に面積Ｓを算出していく。
【００８６】
以上のようにして、各画素について得られた面積Ｓの値は、実際には、個々の画素の値に意味があるのではなく、画素間での相対的な大きさに意味がある値となっている。例えば、画素位置３の画素については、目標輝度の階調値６５に対して面積Ｓ（３）＝３１５．５という値が得られているが、発光ダイオード１０６Ｌの設定によって、入射光量は幾らでも変更し得るからである。従って、図１０（ａ）の中段の数表に得られた面積Ｓの値は、画素間での比率にのみ意味のある値となっている。
【００８７】
そこで、一例として、得られた面積Ｓの値を、次のように解釈する。そもそも、図１０に示した計算を行ったのは、画像の輝度データをインク層１０５の面積に置き換える際に、図７に示したような単純な方法で置き換えたのでは、光の進行方向に沿って下流側に行くに従って、暗い画像になってしまう現象を解決するためであった。そこで、取り敢えず、上流側にある画素位置３の画素に着目して、この画素については、図７に示した方法で、単純に目標輝度をインク層１０５の面積に置き換えても問題ないと考える。すなわち、図１０（ａ）で得られた面積Ｓ（３）＝３１５．５を、階調値６５と読み替えるのである。その上で、画素位置３の面積Ｓ（３）と、画素位置４について得られた面積Ｓ（４）との相対的な比率が保たれるように、面積Ｓ（４）＝３９７．８を変換する。その結果、面積Ｓ（４）＝３９７．８は、階調値８２に変換される。以下の画素についても同様にして、画素位置５についての面積Ｓ（５）は、階調値１６８に変換され、画素位置６についての面積Ｓ（６）は、階調値１４３に変換される。
【００８８】
図１０（ａ）の下段の数表には、このようにして面積Ｓを読み替えて得られた階調値（修正面積）が示されている。図中に破線で囲って示した画素位置３と、画素位置５とを比較すれば明らかなように、画素位置５の目標輝度は画素位置３のちょうど２倍となっているが、画素内に形成するインク層１０５の面積は、２倍以上の面積となっている。これは、画素位置５よりも上流側で、画素を光らせるために使われたため、あるいは減衰によって、入射光量Ｉが減少した影響を考慮して面積が修正されたことによる。そして、このようにして得られた階調値（修正面積）に対して、図７に示した方法を適用してインク層１０５の面積を決定していけば、光の進行方向の下流側になっても暗い画像になることの無い、良好な画像を浮き上がらせて表示させることが可能となるのである。
【００８９】
尚、ここでは、１列の画素のみについて説明したが、実際の画像では、画素が二次元的に配列されており、これら全ての画素について同様な操作を行って、修正面積を決定することは言うまでもない。すなわち、各画素について、目標輝度に対応する面積Ｓを算出し、そして、算出した面積Ｓの値を、ある比率で読み替えることによって修正面積に変換する。また、各画素について得られた面積Ｓを読み替えるときの比率は、画像を構成する全画素について同じ比率で読み替えてやればよい。
【００９０】
上述した手順で面積Ｓを修正面積の階調値に読み替える方法、すなわち、上流側の画素で得られた面積Ｓの値を、その画素での目標輝度と読み替える方法では、図１０（ａ）の下段の数表から明らかなように、下流側に行くほど、読み替えられた修正面積が大きくなる。従って、目標輝度はそれほど大きな階調値ではない画素（例えば、目標輝度が階調値１５０程度の画素）であっても、修正面積が階調値２５５に貼り付いてしまう可能性がある。そこで、中段の数表で得られた最も大きな値の面積Ｓが、階調値２５５となるような比率で、面積Ｓを修正面積に読み替えることが望ましい。
【００９１】
図１０（ｂ）には、このようにして、算出された面積Ｓの中で最も大きな値が階調値２５５となるように、面積Ｓを修正面積に読み替えた結果が示されている。尚、図１０（ｂ）の上段の数表には、参考として、各画素についての目標輝度（反射光量Ｒ）と、その目標輝度に対して算出された面積Ｓとがまとめて表示されている。また、面積Ｓを読み替えて得られた修正面積は、下段の数表に示されている。図１０（ｂ）の上段の数表に示されているように、目標輝度に対して算出された面積Ｓが最も大きな値となるのは、画素位置５について得られた値８１８．２である。そこで、この値８１８．２が階調値２５５となるように、上段の数表の面積Ｓを読み替えると、下段の数表に示した修正面積を得ることができる。
【００９２】
尚、図１０では、１列の画素のみが示されているが、実際の画像は画素が二次元的に配列されている。従って、実際の画像では、二次元的に配列された全ての画素について得られた面積Ｓの中から、最も大きな値を選択して、この値が階調値２５５となるように、面積Ｓを読み替えてやればよい。このようにして得られた修正面積に対して、図７に示した方法を適用してインク層１０５の面積を決定していけば、光の進行方向の下流側になると暗い画像になってしまうことを回避して、良好な画像を表示させることが可能となる。
【００９３】
また、面積Ｓの最も大きな画素がちょうどベタ塗り状態（画素内の４つの小領域に全てインク層１０５を形成した状態）となるように、修正面積を設定することができる。このため、画素内に形成するインク層１０５の面積を用いて表現可能な階調範囲を最大限に活用して、効率よく画像を表示させることが可能となり、透明板１０４の上にコントラストの良好な画像を浮かび上がらせることが可能となる。
【００９４】
尚、上述した説明では、面積Ｓの最も大きな画素が、ちょうどベタ塗り状態となるように、修正面積を設定するものとした。しかし、例えば、ある１つの画素だけが大きな面積Ｓを有していた場合などには、この画素の影響で、他の画素の修正面積が小さくなってしまう可能性がある。このような場合には、最も大きな面積Ｓではなく、各画素で得られた面積Ｓの平均値（あるいは中間値、メジアン値など）が、適切な修正面積となるように読み替えることとしてもよい。こうすれば、たとえ、ごく僅かの画素が大きな面積Ｓを有する場合でも、大部分の画素については適切な修正面積に読み替えることが可能となる。
【００９５】
また、目標輝度から算出した面積Ｓは、個々の画素についての絶対的な大きさではなく、画素間の相対的な大きさに意味のある値であり、この相対的な大きさに意味のある面積Ｓに基づいて、絶対的な大きさに意味のある修正面積を決定している。また、前述したように、面積Ｓを算出するために用いた減衰係数μや、定数Ｋなどの各パラメータは、物性や形状などによって一意的に決定される数値ではなく、半ば経験的に求められた値を使用している。更に、画素の大きさＬについても、図９に示した論理からは長さの次元を持つ値でなければならないが、前述したように面積Ｓの算出に際しては、「１画素あたり」という長さの次元を持たない値を用いて算出している。こうしたことが可能となるのは、面積Ｓが、個々の画素についての絶対的な大きさではなく、画素間の相対的な大きさに意味のある値であることによるものである。
【００９６】
このように、面積Ｓが相対的な大きさにしか意味を持たず、そして面積Ｓを、絶対的な大きさに意味のある修正面積に変換していることに着目すると、面積Ｓを算出するための各種パラメータ（例えば、減衰係数μや、定数Ｋ、画素の大きさＬ）などを適切な値に調整しておくことで、面積Ｓを経由させずとも直接に、修正面積を算出することが可能であるように思われる。しかし、画素内に形成するインク層１０５の面積を変えることにより、効率よく画像を表示させるためには、相対的な大きさに意味のある面積Ｓを経由して、修正面積を決定することは極めて重要なことである。更には、画素内のインク層１０５の面積を変えるのではなく、例えばインク層１０５の表面により大きな凹凸を形成したり、あるいはインク層１０５の中に散乱粒子を混入させるなどの方法で、各画素を光らせる強さを変えることによって、画像を表示させる場合にも、効率よく画像を表示させるためには、面積Ｓを経由して修正面積を決定することが重要である。以下では、この点について、若干補足して説明しておく。
【００９７】
確かに、面積Ｓとして示された値の代わりに、修正面積に示された値を直接、算出することは可能である。例えば、最も単純には、面積Ｓの算出式に新たな比例係数Ａを持ち込んで、従来の面積Ｓの値に比例係数Ａを乗算した値を、新たな面積Ｓとしてやればよい。図１０（ｂ）に示した例では、従来の面積Ｓの値８１８．２が、階調値２５５になればよいのであるから、比例係数Ａの値を２５５／８１８．２としておけば、修正面積の階調値を、面積Ｓの値として直接算出することが可能である。
【００９８】
しかし、こうしたことが可能となるのは、同じ画像データに対してだけであり、ある画像データに対して設定した比例係数Ａを、別の画像データに対して適用することはできない。例えば、図１０（ｂ）に示した例で、画素位置３の目標輝度が階調値７０に変わっただけで、それに伴って画素位置５への入射光量Ｉ（５）が減ってしまうので、面積Ｓ（５）の値も８１８．２より増やさなくてはならない。それに伴って、比例係数Ａの値も変わってしまう。あるいは、画素位置１から画素位置５までの目標輝度は同じであっても、その下流側の画素位置７に、例えば目標輝度の階調値１３０の画素が追加された場合を考えると、その画素についての面積Ｓ（７）の値が最大となるので、比例係数Ａの値は全く異なったものとなってしまう。更には、画素位置１の上流側に画素位置１と同じ目標輝度の画素が追加されただけでも、上流側での光の減衰量が変わってしまうので、厳密には、比例係数Ａの値は同じにはならない。
【００９９】
このように、たとえ新たな比例係数Ａを導入するとしても、比例係数Ａの値は画像データ毎に違うので、その値を求めるために、結局は、相対的な大きさにしか意味を持たない面積Ｓを、一旦は算出しなければならない。逆に言えば、本実施例の表示装置１００のように、画素内に形成するインク層１０５の面積を変えることによって、効率よく画像を表示させるためには、相対的な大きさに意味のある面積Ｓを経由して、修正面積を決定することは極めて重要なことである。更には、画素内のインク層１０５の面積を変える場合に限らず、例えばインク層１０５の表面により大きな凹凸を形成したり、インク層１０５の中に散乱粒子を混入させるなどにより、各画素を光らせる強さを変えて画像を表示する方法においては一般的に、相対的な大きさに意味を有する面積Ｓを経由して修正面積（画素を光らせる強さ）を決定することが、効率よく画像を表示させるために重要なのである。
【０１００】
また、以上の説明では、透明板１０４に表示される画像は、画素の明暗だけを用いて表現された白黒画像であるものとして説明した。しかし、上述したように、目標輝度から面積Ｓを算出し、得られた面積Ｓに基づいて修正面積を決定する方法を採用することで、カラー画像を表示することも容易に実現することが可能となる。以下では、本実施例の表示装置１００でカラー画像を表示する方法について説明する。
【０１０１】
Ｄ．カラー表示方法 ：
図１１は、カラー画像を表示可能な本実施例の表示装置１００に搭載される透明板１０４の構成を示す分解組立図である。周知のように、カラー画像を表示するためのカラー画像データは、ＲＧＢの各成分の輝度データによって構成されており、このことに対応して、本実施例の表示装置１００でカラー画像を表示するためには、Ｒ成分用の透明板１０４ｒと、Ｇ成分用の透明板１０４ｇと、Ｂ成分用の透明板１０４ｂとを重ね合わせて使用する。また、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの端部には、赤色の光を照射するＬＥＤユニット１０６ｒが装着されており、Ｇ成分用の透明板１０４ｇの端部には緑色の光を照射するＬＥＤユニット１０６ｇが、Ｂ成分用の透明板１０４ｂの端部には青色の光を照射するＬＥＤユニット１０６ｂが装着されている。また、各ＬＥＤユニット１０６の内部には、それぞれの色の光を照射する発光ダイオード１０６Ｌが搭載されている。そして、これら各成分の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂが重ね合わされた状態で、上端および下端にガイドレール１０８が嵌め込まれることによって一体化され、その状態で、ベース部１０２の中に収納されている。
【０１０２】
図１２は、ＲＧＢ各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂが一体に重ね合わされている様子を概念的に示した断面図である。図示されているように、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの表面には、それぞれの成分用のインク層が形成されている。すなわち、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの表面には、Ｒ成分の画像（以下では、Ｒ画像と呼ぶ）用のインク層１０５ｒが形成されており、Ｇ成分用の透明板１０４ｇの表面には、Ｇ成分の画像（以下では、Ｇ画像と呼ぶ）用のインク層１０５ｇが、そして、Ｂ成分用の透明板１０４ｂの表面には、Ｂ成分の画像（以下では、Ｂ画像と呼ぶ）用のインク層１０５ｂが形成されている。
【０１０３】
尚、Ｒ画像用のインク層１０５ｒといっても赤色インクを用いて形成した層ではなく、透明インクによって形成されたインクの層である。同様に、Ｇ画像用のインク層１０５ｇ、Ｂ画像用のインク層１０５ｂといっても、緑色インクや青色インクによるインクの層ではなく、透明インクによって形成されたインクの層である。そして、これら各成分用のインク層を、後述する方法によって適切に形成することで、Ｒ成分用の透明板１０４ｒ、Ｇ成分用の透明板１０４ｇ、Ｂ成分用の透明板１０４ｂを全体として見たときに、適切にカラー画像を表示することが可能となっている。
【０１０４】
また、図１２では、図示の都合から、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの間に、僅かな隙間が設けられているように表示している。しかし実際には、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂが互いに接する状態で重ね合わせておいても良い。これは、次の理由によるものである。すなわち、外見的には平らな透明板であっても、表面は厳密に平面になっているわけではないので、たとえ２枚の透明板を重ね合わせても、透明板の間には極薄い空気の層が形成されている。従って、透明板内を伝播してきた光が表面に達しても、前述した「完全反射の条件」が保たれている限り、この薄い空気層に阻まれて、隣の透明板に光が侵入することはない。換言すれば、重ね合わせた透明板の表面同士が完全に密着するように特別なことをしない限り、普通に透明板を重ね合わせた程度では、一方の透明板から隣の透明板に光が侵入することはない。
【０１０５】
特に、図１２に示したように、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの表面には、インク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂが形成されているので、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの間には、自ずから、各インク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂに相当する厚さの空気層が形成されている。また、各インク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂと、隣の透明板との間に関しては、各インク層の表面も透明板の表面も完全には平面ではないので、上述した理由によって、極薄い空気層が形成されている。このため、例えば、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの内部を伝播してきた赤色の光が、Ｇ成分用の透明板１０４ｇの中に侵入して、本来は緑色に光らせるべき図形を赤く光らせたり、あるいは
Ｇ成分用の透明板１０４ｇの内部を伝播してきた緑色の光が、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの中に侵入して、本来は赤色に光らせるべき図形を緑色に光らせるといった問題は生じない。このような理由から、各成分用の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂを互いに接する状態で重ね合わせておいても、適切にカラー画像を表示することが可能となるのである。
【０１０６】
図１３は、適切にカラー画像を表示するために、Ｒ成分用のインク層１０５ｒ、Ｇ成分用のインク層１０５ｇ、Ｂ成分用のインク層１０５ｂの面積を決定する様子を示した説明図である。このような方法で、ＲＧＢ各成分のインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの面積を決定することによって初めて、適切なカラー画像を表示することが可能となる。
【０１０７】
カラー画像を表示するに際しては、先ず初めに、表示しようとするカラー画像の画像データを取得する。カラー画像データは、通常、Ｒ成分の輝度データと、Ｇ成分の輝度データと、Ｂ成分の輝度データとによって表現されている。そこで、取得したカラー画像データを、これらＲＧＢの各成分についての輝度データに分離する。
【０１０８】
次いで、Ｒ成分の輝度データに基づいて、Ｒ成分についての面積Ｓｒを算出する。ここで、面積Ｓｒは、図１０を用いて前述したように、画素間での相対的な大きさに意味のある値である。面積Ｓｒは、図１０（ａ）に示した数表で、「目標輝度」の部分を、Ｒ成分の輝度データに置き換えるだけで、あとは全く同様にして算出することができる。また、他の成分についても同様に、Ｇ成分の輝度データからはＧ成分についての面積Ｓｇを算出し、Ｂ成分の輝度データからはＢ成分についての面積Ｓｂを算出する。この結果、カラー画像を構成する全ての画素について、Ｒ成分の面積Ｓｒ、Ｇ成分の面積Ｓｇ、Ｂ成分の面積Ｓｂが得られることになる。そこで、これら全画素を含めた全ての面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの中で、最も値の大きな面積Ｓｍａｘを抽出する。そして、抽出した最大の面積Ｓｍａｘが、ある階調値（代表的には、階調値２５５）となるような比率で、Ｒ成分の面積Ｓｒ、Ｇ成分の面積Ｓｇ、Ｂ成分の面積Ｓｂを変換することにより、Ｒ成分の修正面積、Ｇ成分の修正面積、Ｂ成分の修正面積を算出する。
【０１０９】
最大の面積Ｓｍａｘを抽出して、Ｒ成分の面積Ｓｒ、Ｇ成分の面積Ｓｇ、Ｂ成分の面積Ｓｂを、それぞれの成分毎の修正面積に変換する操作は、図１０（ｂ）を用いて前述した操作とほぼ同様である。すなわち、図１０（ｂ）では、画像を構成する各画素について目標輝度が与えられたときに、各画素の目標輝度に基づいて面積Ｓを算出し、それら全ての面積Ｓの中で最も大きな値が階調値２５５となるように、面積Ｓを読み替えて修正面積に変換した。これに対して、カラー画像を表示する場合には、各画素について、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の輝度データが与えられているので、成分毎に面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを算出する。すなわち、１つの画素について、３種類の面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂが算出されることになる。そして、画像を構成する全画素について３種類ずつ得られた全ての面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの中で、最も大きな値である面積Ｓｍａｘを抽出し、その面積Ｓｍａｘが階調値２５５（あるいは所定の階調値）となるように、面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを、それぞれの成分毎の修正面積に変換する。
【０１１０】
次いで、このようにして画素毎に得られた各成分の修正面積に基づいて、各画素内に形成するインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの面積を決定する。修正面積に基づいて画素内のインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの面積を決定する際には、図７を用いて前述した方法を適用すればよい。そして最後に、Ｒ成分用の透明板１０４ｒの上にはＲ成分用のインク層１０５ｒを形成し、Ｇ成分用の透明板１０４ｇの上にはＧ成分用のインク層１０５ｇを形成し、Ｂ成分用の透明板１０４ｂの上にはＢ成分用のインク層１０５ｂを形成する。
【０１１１】
前述したように、各成分の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂは透明な材料で形成されており、各成分のインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂも透明なインクで形成されている。このため、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させなければ、向こうが透けて見える状態となっている。ところが、各成分の透明板１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂに装着されているＬＥＤユニット１０６ｒ、１０６ｇ、１０６ｂを点灯させると、Ｒ成分の透明板１０４ｒに形成されたインク層１０５ｒは赤く光り、Ｇ成分の透明板１０４ｇに形成されたインク層１０５ｇは緑色に光り、Ｂ成分の透明板１０４ｂに形成されたインク層１０５ｂは青く光るので、全体としては、いわゆるフルカラーのカラー画像が浮かび上がるように表示されることになる。
【０１１２】
また、各成分のインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの面積は、上流側の画素を光らせたことによる光の損失や、途中の透明板１０４ｒ，１０４ｇ、１０４ｂの内部を伝播する際の光の減衰を考慮して決定されているので、下流側になっても画像が暗くなることが無く、適切な明るさで画像を表示することが可能となる。
【０１１３】
加えて、適切な色を表示するためには、Ｒ色の光と、Ｇ色の光と、Ｂ色の光とを適切な比率で混合させる必要があるから、カラー画像を適切な色で表示するためには、個々の画素で、ＲＧＢ各色の光の強さが適切な比率となっている必要がある。このことは、カラー画像を適切に表示するためには、次の２つのことが重要であることを意味している。先ず第１は、光の進行方向に沿って、上流側から下流側に行くに従って画像が暗くなってしまうのでは、ＲＧＢの各成分の比率が崩れてしまうので、適切な色でカラー画像を表示することは事実上、不可能なことである。次いで第２は、たとえ、各成分内では下流側になっても暗くならないように画像を表示できたとしても、成分間で明るさのバランスが崩れていると、適切な色でカラー画像を表示することはできないことである。すなわち、カラー画像を適切に表示するためには、単にＲＧＢの３色の画像を重ねて表示しただけでは足らず、上述した２つの条件を満足させる必要がある。そして、このような観点からすると、上述した方法によってカラー画像を表示することは、極めて合理的で優れた方法となっている。以下では、この点について説明する。
【０１１４】
先ず、図１３を用いて前述したように、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の何れについても、輝度データに基づいて面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを算出している。この面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂは、画素間での相対的な大きさに意味のある値であり、図９および図１０に示したように、上流側の画素を光らせたことによる光の損失や、上流側から伝播してくる際の光の減衰などの影響を考慮して、輝度データに応じた明るさで各画素を光らせるためには、各画素をどの程度の比率で光らせれば良いかを表した値となっている。そして、このようにして得られた面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを、画素毎に形成するインク層１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂの修正面積に変換した後、図７を用いて前述した方法によって、Ｒ成分用のインク画像、Ｇ成分用のインク画像、Ｂ成分用のインク画像を印刷している。このため、上述した第１の条件、すなわち、ＲＧＢの何れの成分の画像についても、光の進行方向に沿って、上流側から下流側に行くに従って画像が暗くなってしまうことがないという条件を満足させることが可能である。
【０１１５】
また、各成分の輝度データから面積ＳＳｒ，Ｓｇ，Ｓｂを算出する操作も、面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを各成分の修正面積に変換する操作も、得られた修正面積に従ってインクによる画像を形成する操作も、基本的には成分毎に行われるのであるが、各成分の面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを修正面積に読み替える比率を決定する時だけは、ＲＧＢの各成分を一体的に扱って、読み替える比率を決定している。すなわち、図１３に示したように、画像を構成する全画素について３成分ずつ得られた全面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの中で、最も大きな値である面積Ｓｍａｘを抽出し、その面積Ｓｍａｘが階調値２５５（あるいは所定の階調値）となるように、面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを、それぞれの成分毎の修正面積に変換している。このため、上述した第２の条件、すなわち、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像の明るさのバランスが、カラー画像データに示されるＲＧＢ各成分のバランスに保たれているという条件を満足させることができる。
【０１１６】
結局、本実施例の表示装置１００では、図１３に示すような方法でカラー画像を表示させることにより、上述した第１の条件および第２の条件を同時に満足させて、適切な色彩のカラー画像を表示させることが可能となるのである。
【０１１７】
Ｅ．変形例 ：
上述した本実施例の表示装置１００には、種々の変形例が存在している。以下では、これらの変形例について簡単に説明する。
【０１１８】
Ｅ−１．第１の変形例 ：
上述した本実施例の表示装置１００では、透明な材質で形成された透明板１０４の表面に、透明なインクを用いて画像を印刷している。このため、一見しただけでは、透明板１０４に画像が印刷されていることにはなかなか気が付き難く、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させると初めて、印刷された画像が浮かび上がるようになっている。とは言え、画像が印刷されている部分と、印刷されていない部分とでは、微妙に見え方が違うので、良く見れば、透明板１０４の表面に画像が印刷されていることが分かってしまう可能性がある。仮に、画像が印刷されていることが分かってしまうと、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させても、印刷されていた画像が光っているだけに過ぎないことが明らかとなり、透明な板から画像を浮き上がらせるという演出上の効果が減少してしまう。こうした虞を回避するため、次のようにして、透明板１０４の表面に画像が印刷されていることが、より分かり難い状態にしてもよい。
【０１１９】
図１４は、透明板１０４の表面に画像が印刷されていることをカモフラージュする第１の変形例についての説明図である。図１４（ａ）には、第１の変形例で用いられる透明板１０４を正面側から見た様子が示されており、図１４（ｂ）には、側面側から見た断面の様子が、そして図１４（ｃ）には、断面の一部を拡大した様子が示されている。図示されているように、第１の変形例の透明板１０４は、前述した本実施例の透明板１０４に画像を印刷した上から、更に、透明なインクを用いて全体に薄い透明膜を形成したような構成となっている。図１４（ａ）中では、印刷画像に対応するインク層１０５の部分を破線で表しており、その上から透明なインクを用いて覆うように形成された薄い透明膜１０５ｃに、斜線を付して表している。また、図１４（ｂ）および図１４（ｃ）には、インク層１０５を覆うようにして、透明膜１０５ｃが形成されている様子が示されている。
【０１２０】
ここで、透明膜１０５ｃを形成するためのインクを、インク層１０５を形成するために用いたインクとは異なるインクを用いることにより、透明膜１０５ｃの部分の屈折率が、インク層１０５の部分の屈折率よりも小さくなるようにしておく。例えば、透明板１０４をアクリル樹脂で形成した場合には、透明板１０４の屈折率は約１．５であり、インク層１０５の屈折率は約１．５前後、そして、空気の屈折率は約１．０であるから、透明膜１０５ｃの屈折率ができるだけ１．０に近くなるようなインクを用いればよい。透明膜１０５ｃの屈折率は、インク中に含まれる基材の材質によって変わるから、適切な基材を選択しておくことで、透明膜１０５ｃの屈折率を１．０に近づけることができる。そして、光らせようとする画像を印刷したインク層１０５の上に、このようなインクによって薄い透明膜１０５ｃを形成しておけば、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させていない間は、画像が印刷されていることに気付かれる虞を回避しつつ、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させることで、印刷された画像のみを光らせることが可能となる。以下では、この理由について説明する。
【０１２１】
先ず初めに、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させていない間は、透明板１０４の表面に画像が印刷されていることに気付かれないのは、次のような理由によるものである。図４に示したように、透明膜１０５ｃが形成されていない本実施例の透明板１０４では、画像が印刷されていない部分は、透明板１０４の表面がそのまま現れているのに対して、画像が印刷されている部分は、透明板１０４の表面の上にインク層１０５が形成されている。このため、透明板１０４の表面がそのまま現れている部分と、その上にインク層１０５が形成されている部分との間で見え方が微妙に異なるため、良く見れば、画像が印刷されていることに気付かれてしまう。
【０１２２】
これに対して、第１の変形例の透明板１０４では、図１４に示されているように、画像が印刷されていない部分にも透明膜１０５ｃが形成されており、透明板１０４の表面がそのまま現れることがない。このため、画像が印刷されている部分と、印刷されていない部分との見え方が異ならないので、インク層１０５による画像が印刷されていることに、より一層、気付かれ難くすることが可能となる。
【０１２３】
尚、図１４では、インク層１０５によって印刷された画像の上から、覆うようにして透明膜１０５ｃを形成するものとしているが、インク層１０５の部分を除いて、他の部分にだけ透明膜１０５ｃを形成するようにしてもよい。こうすると、画像が印刷されている部分にはインク層１０５が形成されており、画像が印刷されていない部分には異なる材質による透明膜１０５ｃが形成されていることになる。しかし、インク層１０５または透明膜１０５ｃの何れも、同じような透明インクを用いて同じように印刷することによって形成されているので、見え方が異なることはない。従って、このようにしても、インク層１０５による画像が印刷されていることを、より一層、気付かれ難くすることが可能である。
【０１２４】
もっとも、このように画像が印刷されていない部分にも透明膜１０５ｃを形成することで、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させていない状態では、画像が印刷されていることに気付かれないとしても、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させたときに透明膜１０５ｃの部分も光ってしまい、その結果、インク層１０５による画像が浮かび上がらなくなってしまったのでは意味がない。しかし、第１の変形例では、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させたときに、透明膜１０５ｃの部分は光らせず、インク層１０５の部分のみを光らせることが可能となっている。これは、透明膜１０５ｃの屈折率を、インク層１０５および透明板１０４の屈折率よりも、できるだけ小さな値としているためである。以下、この理由について説明する。
【０１２５】
図５を用いて前述したように、インク層１０５が形成された部分が明るく見えるのは、「完全反射の条件」が成立しているために、透明板１０４の表面から外部に洩れ出すことなく光伝播領域を伝播してきた光が、インク層１０５の部分に到達すると、インク層１０５の表面の一部の箇所では「完全反射の条件」が崩れて、インク層１０５の表面から、少しずつ光が外部に洩れ出すようになるためであった。
【０１２６】
一方、第１の変形例においては、インク層１０５が形成されていない部分には、透明膜１０５ｃが形成されている。このことは、透明板１０４の内部を進行する光にとって見れば、透明板１０４の表面に接している媒質が、空気から透明膜１０５ｃに変わっただけである。そして、透明膜１０５ｃの屈折率は、空気の屈折率ほどには小さくなかったとしても、透明板１０４の屈折率（≒インク層１０５の屈折率）に比べれば小さいので、透明板１０４と透明膜１０５ｃとの間でも「完全反射の条件」は成立し得る。もちろん、透明膜１０５ｃの屈折率が空気の屈折率よりも大きくなると、完全反射の条件を成立させるためには、より浅い角度で表面に光を入射させなければならなくなる。しかし、例えば、アクリル樹脂製の透明板１０４と空気とを組合せた場合の臨界角θc が約４２度であることから明らかなように、透明膜１０５ｃの屈折率が空気の屈折率よりも多少大きくなっても、十分に実用的な範囲で完全反射の条件が成立する。従って、第１の変形例においても、透明板１０４内に入射された光は、透明板１０４と透明膜１０５ｃとの間で完全反射を繰り返しながら、光伝播領域内を伝播して行くことになる。
【０１２７】
こうして光伝播領域を伝播してきた光が、光散乱領域（インク層１０５が形成されている領域）に達すると、伝播してきた光は透明板１０４内からインク層１０５に侵入して、インク層１０５の表面に達する。このとき、インク層１０５の表面には、空気が接していても良いし、透明膜１０５ｃが接していても良い。図１４に示すように、インク層１０５の上から覆うように透明膜１０５ｃを形成した場合には、インク層１０５の表面には透明膜１０５ｃが接していることになる。これに対して、インク層１０５が形成されていない部分にだけ透明膜１０５ｃを形成した場合には、インク層１０５の表面には空気が接していることになる。前述したようにインク層１０５の表面には凹凸があるため、インク層１０５の表面に接している媒質が空気または透明膜１０５ｃの何れであっても、インク層１０５の表面の少なくとも一部の箇所では完全反射の条件が崩れて、少しずつ光が外に漏れ出し、その結果、明るく光って見えることになる。
【０１２８】
以上に説明した理由から、第１の変形例では、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させていない状態では、インク層１０５が透明膜１０５ｃに紛れてしまうので、インク層１０５による画像が印刷されていることに気付かれる虞を回避しつつ、発光ダイオード１０６Ｌを点灯させると、インク層１０５の部分のみを光らせて、画像を浮かび上がらせることが可能となっているのである。
【０１２９】
Ｅ−２．第２の変形例 ：
上述した実施例では、透明板１０４は、１枚の板で構成されているものとして説明した。カラー画像を表示する場合には、Ｒ画像用の透明板１０４ｒと、Ｇ画像用の透明板１０４ｇと、Ｂ画像用の透明板１０４ｂとを組み合わせて用いたが、それでも各成分について見れば、１枚の板で構成されていた。しかし、光の入射方向に沿って１枚の板を分割することにより、透明板１０４を複数段に構成することとしても良い。以下では、このような第２の変形例について説明する。
【０１３０】
図１５は、透明板１０４を複数段に構成した第２の変形例についての説明図である。図示されているように、第２の変形例では、小さな透明板１０４を並べてＬＥＤユニット１０６に装着されており、それぞれの小さな透明板１０４には、側面側から光が入射されている。また、ＬＥＤユニット１０６が装着されている側とは逆側の端面には、コの字断面の金具１０７が装着されて、それぞれの小さな透明板１０４の端面同士がずれないように固定されている。その結果、小さな透明板１０４を複数段に積み重ねて、１枚の大きな透明板１０４を構成した状態となっている。尚、図１５では、小さな透明板１０４を上下方向に並べて、横方向から光を入射した構成が例示されているが、これには限らず、例えば、小さな透明板１０４を左右方向に並べて、上側あるいは下側から光を入射することも可能である。
【０１３１】
このように、光の入射方向に対して交差する方向に、小さな透明板１０４を並べて一枚の大きな透明板１０４を構成しておくと、ある透明板１０４に入射された光は、その透明板１０４の中だけを伝播するようになる。何故なら、たとえ隣接する透明板１０４の端面が互いに接するように設けたとしても、端面の間には極薄い空気層ができてしまうので、透明板１０４の内部を進行する光は端面の部分で反射してしまうからである。
【０１３２】
このため、第２の変形例においては、１つの画像だけをハッキリと光らせることが可能となる。例えば、図１５中で斜線を付して示した発光ダイオード１０６Ｌのみを点灯させると、光は上から２段目の透明板１０４の中だけを伝播する。このため、一番上の画像や上から３つめの画像は全く光らせることなく、上から２つめの画像だけを光らせることが可能となる。
【０１３３】
また、小さな透明板１０４毎に、発光ダイオード１０６Ｌの色を異ならせておけば、それぞれの透明板１０４に印刷された画像を、隣の画像の色が混ざってしまうことなく、純粋な色で光らせることも可能となる。
【０１３４】
Ｅ−３．第３の変形例 ：
上述した各種の実施例では、透明板１０４を直接目視するようになっていたが、透明な保護カバーを介して目視するようにしても良い。図１６は、透明板１０４の両面側に保護カバー１１２が設けられた第３の変形例についての説明図である。このように、保護カバー１１２を設けておけば、透明板１０４の表面に傷が付いて、光らせるべきではない箇所が光ったり、あるいは透明板１０４の表面に印刷されたインク層１０５が剥がれてしまい、光らせるつもりの箇所が光らなくなる事態を回避することが可能となる。
【０１３５】
Ｅ−４．第４の変形例 ：
また、上述した各種の実施例では、透明板１０４がベース部１０２の中から引き出されるものとして説明したが、引き出された状態の透明板１０４から、透明な分煙パネルが引き出されるようにしても良い。
【０１３６】
図１７は、透明な分煙パネル１１４が透明板１０４に対して引き出し可能に設けられた第４の変形例についての説明図である。図示した例では、透明板１０４の上下に設けられたガイドレール１０８の側面側に、分煙パネル１１４が摺動可能に取り付けられており、透明板１０４を引き出した状態から、必要に応じて、更に分煙パネル１１４を引き出すことが可能となっている。
【０１３７】
透明板１０４は、画像を浮き上がらせるように表示させる演出上の機能の他に、遊技機１２と遊技機１２との間に立設されることから、隣の遊技者が喫煙するタバコの煙が入ってくることを防ぐ機能（分煙機能）も有している。しかし、この分煙機能が不十分と感じられた場合には、必要に応じて分煙パネル１１４を引き出すことで、十分な分煙機能を確保することが可能となる。もちろん、分煙パネル１１４は透明な材質で形成されているので、分煙パネル１１４を引き出していない状態でも、透明板１０４に表示された画像は容易に視認することが可能である。
【０１３８】
Ｅ−５．第５の変形例 ：
上述した各種の実施例では、インク層１０５の表面に形成された凹凸によって、表面の一部で「完全反射の条件」が満足されなくなることで、インク層１０５の表面から少しずつ光が漏れ出すことによって、インク層１０５を光らせるものとして説明した。こうした効果の他に、インク層１０５の中に微少な光散乱粒子１０５ｐを分散させることによって、インク層１０５を光らせることも可能である。
【０１３９】
図１８は、第５の変形例において、光散乱粒子１０５ｐを用いてインク層１０５を光らせる原理を示した説明図である。図１８のインク層１０５の中の小さな丸印は、微少な光散乱粒子１０５ｐを表している。透明板１０４の表面にインク層１０５を形成する際に、予めインクの中に光散乱粒子１０５ｐを混入させておけば、図示したように、光散乱粒子１０５ｐが分散した状態のインク層１０５を形成することができる。
【０１４０】
このような光散乱粒子１０５ｐが分散したインク層１０５に光が侵入すると、光は光散乱粒子１０５ｐに衝突して散乱するので、インク層１０５を光らせることができる。もちろん、このような光散乱粒子１０５ｐを多量に混入させると、インク層１０５の透明度が低下するので、透明板１０４の表面にインク層１０５が形成されていることに気付かれ易くなるが、実際には、インク層１０５の透明度があまり低下しない程度に、僅かな量の光散乱粒子１０５ｐを混入させただけでも、十分な明るさでインク層１０５を光らせることが可能なことが分かっている。また、このようにインク層１０５に光散乱粒子１０５ｐを分散させて（インク中に光散乱粒子１０５ｐを混入させて）インク層１０５を光らせる方法では、インク層１０５の面積だけでなく、光散乱粒子１０５ｐの濃度を調整することによっても、インク層１０５を光らせる際の明るさを調整することが可能となる。
【０１４１】
尚、光散乱粒子１０５ｐを分散させることによってインク層１０５を光らせる場合、光散乱粒子１０５ｐの濃度を高くすれば、より明るくハッキリとインク層１０５を光らせることができる。このようにインク層１０５が明るくハッキリと光って表示されること自体は、印象深い表示を行うために有効なことである。しかしその一方で、光散乱粒子１０５ｐの濃度が高くなると、インク層１０５が次第に白濁した状態に近付いていく。インク層１０５の白濁が進むと、端面から光を入射していない時でも、透明板１０４の表面にインク層１０５が形成されていることに気付かれ易くなるので、この点からは、光散乱微粒子１０５ｐの濃度をあまりに高くすることは、印象深い表示を阻害する方向に作用する。従って、透明インクに含まれる光散乱微粒子１０５ｐの濃度は、インク層１０５を明るくハッキリと光らせる観点と、インク層１０５が形成されていることに気付かれ難くするために白濁を抑制する観点とを考慮して、最も印象的な表示が可能な濃度に設定されている。また、光散乱粒子１０５ｐは光を散乱させるために使用されている。従って、できるだけ効率よく光を散乱させる観点からは、白色の微粉末（例えば、酸化アルミニウムや、酸化チタンなどの金属酸化物の粉末）を用いることが望ましい。
【０１４２】
以上、本発明について各種の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。
【０１４３】
例えば、上述した各種の実施例では、透明板１０４に対してベース部１０２側の側面にＬＥＤユニット１０６が装着されており、光はベース部１０２側から水平方向に入射されるものとして説明した。しかし、透明板１０４の上端あるいは下端側にＬＥＤユニット１０６を設けておき、透明板１０４の上側あるいは下側から光を入射するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本実施例の表示装置１００が遊技機１２とともに遊技ホールに設置されている様子を示した説明図である。
【図２】遊技機１２と遊技機１２との間に表示装置１００が設けられている様子を示す説明図である。
【図３】本実施例の表示装置１００の構成を示す組み立て図である。
【図４】本実施例の表示装置１００に組み込まれている透明板１０４およびＬＥＤユニット１０６の大まかな構造を示した説明図である。
【図５】透明板１０４の表面に形成された透明なインク層１０５が浮かび上がるように表示される原理を示した説明図である。
【図６】表示しようとする画像の画像データを概念的に表した説明図である。
【図７】画素毎の輝度データに応じた面積で画素内にインク層１０５を形成する様子を示した説明図である。
【図８】画像データの輝度データに応じて単純にインク層１０５を形成する様子を示す説明図である。
【図９】本実施例の表示装置１００において画像データをインク層１０５の面積に変換する際の基本的な考え方を示した説明図である。
【図１０】上流側での光の減衰や損失や考慮しながら画素毎にインク層１０５の面積を決定する様子を示した説明図である。
【図１１】カラー画像を表示可能な本実施例の表示装置１００に搭載される透明板１０４の構成を示す分解組立図である。
【図１２】ＲＧＢ各成分用の透明板が一体に重ね合わされている様子を概念的に示した断面図である。
【図１３】適切にカラー画像を表示するためにＲＧＢ各成分についてのインク層の面積を決定する様子を示した説明図である。
【図１４】透明板１０４の表面に画像が印刷されていることをカモフラージュする第１の変形例についての説明図である。
【図１５】透明板１０４を複数段に構成した第２の変形例についての説明図である。
【図１６】透明板１０４の両面側に保護カバー１１２が設けられた第３の変形例についての説明図である。
【図１７】透明な分煙パネル１１４が透明板１０４に対して引き出し可能に設けられた第４の変形例についての説明図である。
【図１８】微細な光散乱粒子を用いてインク層を光らせる第５の変形例についての説明図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…島、 １２…遊技機、 １４…貸出機、 １００…表示装置、
１０２…ベース部、 １０４…透明板、 １０５…インク層、
１０５ｃ…透明膜、 １０６…ＬＥＤユニット、 １０６Ｌ…発光ダイオード、
１０７…金具、 １０８…ガイドレール、 １１０…誘導レール、
１１２…保護カバー、 １１４…分煙パネル、
θｉ…入射角、 θｒ…反射角、 θｔ…透過角度、 θｃ…臨界角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊技ホールにおいて遊技機とともに用いられる表示装置において、
隣接して設置された前記遊技機の間に設けられるベース部と、
前記ベース部から立設されて、前記隣接する遊技機の間に設けられる透明な表示板と、
前記表示板の端面から該表示板の内部に向けて光を入射する光入射部と
を備え、
前記表示板の表面には、該表示板の内部から該表面に到達した光を散乱させる光散乱領域が、透明インクによって形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記光散乱領域は、該光散乱領域の各箇所で、前記表示板の内部から当該箇所に到達した光を散乱させる割合である光散乱割合が、当該箇所を光らせようとする目標輝度と、該表示板の前記端面から当該箇所までの該光散乱割合の分布とに基づいて設定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、
前記光散乱領域の各箇所での光散乱割合は、前記表示板の前記端面から当該箇所までの距離も考慮して設定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の表示装置において、
前記光散乱領域は、前記表示板の表面を均等に区分して得られる複数の画素に、前記透明インクによるインク層を形成することによって設けられており、
前記光散乱領域の各画素での前記光散乱割合は、該画素内に形成される前記インク層の面積を変更することによって制御されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、
前記画素内に形成される前記インク層の面積を決定するに際しては、
光が入射する方向から見て最も上流側にある前記画素については、当該画素に形成する前記インク層の面積に比例した指標値を、当該画素の前記目標輝度に応じて決定し、
前記最も上流側にある画素よりも下流の画素については、当該画素の前記目標輝度と、当該画素よりも上流側の画素について得られた前記指標値とに基づいて当該画素の指標値を決定することにより、各画素についての前記指標値を決定し、
各画素について得られた前記指標値の中で最も大きな最大指標値が所定の面積となるように各画素の指標値を読み替えることによって、各画素に形成する前記インク層の面積を決定することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置において、
前記表示板は、赤色光を入射するＲ光入射部が端部に設けられたＲ成分表示板と、緑色光を入射するＧ光入射部が端部に設けられたＧ成分表示板と、青色光を入射するＢ光入射部が端部に設けられたＢ成分表示板とが、三枚合わせに重ねられているとともに、ＲＧＢの各成分表示板の表面には、それぞれに前記光散乱領域が形成された表示板であり、
前記ＲＧＢの各成分表示板に形成されたぞれぞれの前記光散乱領域は、
前記ＲＧＢの成分表示板毎に前記各画素についての前記指標値を決定し、
前記ＲＧＢの成分表示板について得られた全ての前記指標値の中から前記最大指標値を抽出し、
前記最大指標値が所定の面積となるように、前記ＲＧＢの成分表示板の前記画素毎に得られた前記指標値を読み替えることによって、各画素に形成する前記インク層の面積を決定し、
前記決定された面積の前記インク層が、前記各画素に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の表示装置において、
前記画素内に形成される前記インク層の面積を決定するに際しては、
光が入射する方向から見て最も上流側にある前記画素については、当該画素に形成する前記インク層の面積に比例した指標値を、当該画素の前記目標輝度に応じて決定し、
前記最も上流側にある画素よりも下流の画素については、当該画素の前記目標輝度と、当該画素よりも上流側の画素について得られた前記指標値とに基づいて当該画素の指標値を決定することにより、各画素についての前記指標値を決定し、
各画素について得られた前記指標値の平均値が所定の基準面積となるように各画素の指標値を読み替えることによって、各画素に形成する前記インク層の面積を決定することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置において、
前記表示板は、赤色光を入射するＲ光入射部が端部に設けられたＲ成分表示板と、緑色光を入射するＧ光入射部が端部に設けられたＧ成分表示板と、青色光を入射するＢ光入射部が端部に設けられたＢ成分表示板とが、三枚合わせに重ねられているとともに、ＲＧＢの各成分表示板の表面には、それぞれに前記光散乱領域が形成された表示板であり、
前記ＲＧＢの各成分表示板に形成されたぞれぞれの前記光散乱領域は、
前記ＲＧＢの成分表示板毎に前記各画素についての前記指標値を決定し、
前記ＲＧＢの成分表示板について得られた全ての前記指標値の平均値を算出し、
前記平均値が所定の基準面積となるように、前記ＲＧＢの成分表示板の前記画素毎に得られた前記指標値を読み替えることによって、各画素に形成する前記インク層の面積を決定し、
決定された面積の前記インク層が前記各画素に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項４ないし請求項８の何れか一項に記載の表示装置において、
前記表示板は、少なくとも前記光散乱領域以外の表面には、透明な樹脂材料を用いて形成され、該表示板および前記インク層よりも小さな屈折率を有する透明膜が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９の何れか一項に記載の表示装置において、
前記表示板は、複数の透明な板状部材が、前記光入射部に対して並列に設けられた状態で構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０の何れか一項に記載の表示装置において、
前記表示板の表面を覆うように設けられ、該表面を保護する透明な板状部材を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１の何れか一項に記載の表示装置において、
前記ベース部には、前記表示板を内部に収納可能な収納部と、該表示部を支えながら摺動可能な摺動部材とが設けられており、
前記表示板は、前記摺動部材によって支えられながら摺動することによって、前記ベース部から立設した状態と、前記収納部に収納された状態とに切り換え可能に構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２の何れか一項に記載の表示装置において、
前記表示板には、透明な平板によって形成された可動パネルが、該表示板に対して摺動可能に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
遊技ホールにおいて遊技機とともに用いられる表示装置において、
隣接して設置された前記遊技機の間に設けられるベース部と、
前記ベース部から立設されて、前記隣接する遊技機の間に設けられる透明な表示板と、
前記表示板の端面から該表示板の内部に向けて光を入射する光入射部と
を備え、
前記表示板の表面には、該表示板の内部から該表面に到達した光を散乱させる光散乱領域が、透明インクによって形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記光散乱領域は、該光散乱領域の各箇所で、前記表示板の内部から当該箇所に到達した光を散乱させる割合である光散乱割合が、当該箇所を光らせようとする目標輝度と、該表示板の前記端面から当該箇所までの該光散乱割合の分布とに基づいて設定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、
前記光散乱領域の各箇所での光散乱割合は、前記表示板の前記端面から当該箇所までの距離も考慮して設定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の表示装置において、
前記光散乱領域は、前記表示板の表面を均等に区分して得られる複数の画素に、前記透明インクによるインク層を形成することによって設けられており、
前記光散乱領域の各画素での前記光散乱割合は、該画素内に形成される前記インク層の面積を変更することによって制御されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、
前記画素内に形成される前記インク層の面積を決定するに際しては、
光が入射する方向から見て最も上流側にある前記画素については、当該画素に形成する前記インク層の面積に比例した指標値を、当該画素の前記目標輝度に応じて決定し、
前記最も上流側にある画素よりも下流の画素については、当該画素の前記目標輝度と、当該画素よりも上流側の画素について得られた前記指標値とに基づいて当該画素の指標値を決定することにより、各画素についての前記指標値を決定し、
各画素について得られた前記指標値の中で最も大きな最大指標値が所定の面積となるように各画素の指標値を読み替えることによって、各画素に形成する前記インク層の面積を決定することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置において、
前記表示板は、赤色光を入射するＲ光入射部が端部に設けられたＲ成分表示板と、緑色光を入射するＧ光入射部が端部に設けられたＧ成分表示板と、青色光を入射するＢ光入射部が端部に設けられたＢ成分表示板とが、三枚合わせに重ねられているとともに、ＲＧＢの各成分表示板の表面には、それぞれに前記光散乱領域が形成された表示板であり、
前記ＲＧＢの各成分表示板に形成されたぞれぞれの前記光散乱領域は、
前記ＲＧＢの成分表示板毎に前記各画素についての前記指標値を決定し、
前記ＲＧＢの成分表示板について得られた全ての前記指標値の中から前記最大指標値を抽出し、
前記最大指標値が所定の面積となるように、前記ＲＧＢの成分表示板の前記画素毎に得られた前記指標値を読み替えることによって、各画素に形成する前記インク層の面積を決定し、
前記決定された面積の前記インク層が、前記各画素に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の表示装置において、
前記画素内に形成される前記インク層の面積を決定するに際しては、
光が入射する方向から見て最も上流側にある前記画素については、当該画素に形成する前記インク層の面積に比例した指標値を、当該画素の前記目標輝度に応じて決定し、
前記最も上流側にある画素よりも下流の画素については、当該画素の前記目標輝度と、当該画素よりも上流側の画素について得られた前記指標値とに基づいて当該画素の指標値を決定することにより、各画素についての前記指標値を決定し、
各画素について得られた前記指標値の平均値が所定の基準面積となるように各画素の指標値を読み替えることによって、各画素に形成する前記インク層の面積を決定することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置において、
前記表示板は、赤色光を入射するＲ光入射部が端部に設けられたＲ成分表示板と、緑色光を入射するＧ光入射部が端部に設けられたＧ成分表示板と、青色光を入射するＢ光入射部が端部に設けられたＢ成分表示板とが、三枚合わせに重ねられているとともに、ＲＧＢの各成分表示板の表面には、それぞれに前記光散乱領域が形成された表示板であり、
前記ＲＧＢの各成分表示板に形成されたぞれぞれの前記光散乱領域は、
前記ＲＧＢの成分表示板毎に前記各画素についての前記指標値を決定し、
前記ＲＧＢの成分表示板について得られた全ての前記指標値の平均値を算出し、
前記平均値が所定の基準面積となるように、前記ＲＧＢの成分表示板の前記画素毎に得られた前記指標値を読み替えることによって、各画素に形成する前記インク層の面積を決定し、
決定された面積の前記インク層が前記各画素に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項４ないし請求項８の何れか一項に記載の表示装置において、
前記表示板は、少なくとも前記光散乱領域以外の表面には、透明な樹脂材料を用いて形成され、該表示板および前記インク層よりも小さな屈折率を有する透明膜が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９の何れか一項に記載の表示装置において、
前記表示板は、複数の透明な板状部材が、前記光入射部に対して並列に設けられた状態で構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０の何れか一項に記載の表示装置において、
前記表示板の表面を覆うように設けられ、該表面を保護する透明な板状部材を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１の何れか一項に記載の表示装置において、
前記ベース部には、前記表示板を内部に収納可能な収納部と、該表示部を支えながら摺動可能な摺動部材とが設けられており、
前記表示板は、前記摺動部材によって支えられながら摺動することによって、前記ベース部から立設した状態と、前記収納部に収納された状態とに切り換え可能に構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２の何れか一項に記載の表示装置において、
前記表示板には、透明な平板によって形成された可動パネルが、該表示板に対して摺動可能に設けられていることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−１７２３６８（Ｐ２００９−１７２３６８Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２４８２４（Ｐ２００８−３２４８２４）
【出願日】平成２０年１２月２１日（２００８．１２．２１）
【出願人】（０００１０６６９０）サン電子株式会社 (161)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２１日（２００８．１２．２１）
【出願人】（０００１０６６９０）サン電子株式会社 (161)
【Ｆターム（参考）】
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