(57)【要約】  【課題】電子機器の入力操作部を簡単に立体的に視認でき、薄型化に優れる３Ｄレンズ付き表示ユニットを提供すること。  【解決手段】透明樹脂フィルム１０と、透明樹脂フィルム１０の裏面に配置される微細な凹凸を有する透明なフレネルレンズ２０と、フレネルレンズ２０の裏方向に配置されるキーシート５０と、フレネルレンズ２０とキーシート５０との間にあってそれらの間に空間を設ける保持手段３０とを備える３Ｄレンズ付き表示ユニットとする。【選択図】図２
2010251084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂フィルムと、
上記透明樹脂フィルムの裏面に配置される微細な凹凸を有する透明なフレネルレンズと、
上記フレネルレンズの裏方向に配置されるキーシートと、
上記フレネルレンズと上記キーシートとの間にあってそれらの間に空間を設ける保持手段とを備えることを特徴とする３Ｄレンズ付き表示ユニット。
【請求項２】
前記保持手段は、前記透明樹脂フィルムの裏面において、前記フレネルレンズの周囲に設けられる前記凹凸の高さより突出するスリーブであることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄレンズ付き表示ユニット。
【請求項３】
前記フレネルレンズを設ける領域と対応する前記透明樹脂フィルムの表側の面に印刷表示部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の３Ｄレンズ付き表示ユニット。
【請求項４】
前記透明樹脂フィルムの裏面において、前記フレネルレンズの以外の領域に加飾層が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の３Ｄレンズ付き表示ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器などの入力操作部に好適に用いられる３Ｄレンズ付き表示ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等の電子機器においては、薄型化が要求されている。このため、電子機器の入力操作部に用いられる部材、例えば、キーシートにおいても同様に、薄型化が求められている。また、キーシートには電子機器の差別化または高級感を表現するために意匠性を高める様々なデザインが施されており、そのデザインの一つとして、立体的に視認できるようなものがある。
【０００３】
電子機器の入力操作部に用いられるキーシートは、樹脂製キートップとゴム状弾性体から成るキーパッドとを備えているものが一般的である。例えば、透明な樹脂からなるキートップとゴム状弾性体からなるキーパッドが接着されたキーシートにおいて、キートップの裏面に、０．３ｍｍ以上の深さを有する表示部を凹設し、さらに該表示部の凹部の周壁面が底面に向かって内方に傾斜し、該表示部の凹部内を着色したキーシートが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、携帯電話などのキーシートを立体的に視認させるため、次のような技術も知られている。キーシートを構成する樹脂キートップを形成するために、まず、透明樹脂にて樹脂キートップを成形する際、樹脂キートップの裏面側に表示体が入る凹部を形成する。次に、樹脂キートップの裏面に形成した凹部の奥側に、所望の形状を有する表示体を設置する。その後、樹脂キートップの裏面側を、表示体を埋設するように未硬化の透明樹脂を注入し、平坦にした後硬化する。最後に、樹脂キートップの裏面側に反射層を、印刷、塗装、転写、蒸着等の方法で形成する（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１１５４６号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献２】特開２００２−２１６５７２号公報（段落番号［００１９］等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のキーシートには、次のような問題がある。特許文献１および特許文献２に開示されるキーシートの場合には、ある程度、キーシートを立体的に視認できるという有利な効果が認められる。しかしながら、特許文献１に開示されるキーシートの場合には、インクを塗布する方法などにて表示部の凹部の周壁面を着色するので、凹部が小さく細かなものであると凹部の外へインクがはみ出し易く、凹部の周囲にインクが付着してしまう。このため、細かな模様を有する表示部を形成することが難しく、キーシートのデザインが低下するという問題がある。また、特許文献２に開示される樹脂キートップを備えるキーシートの場合には、樹脂キートップの凹部に表示体を埋設するので、当該凹部には、ある程度の深さが必要となる。このため、樹脂キートップの自体が厚肉となりやすく、キーシートの薄型化の要請に応えにくいという不都合もある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、電子機器の入力操作部を簡単に立体的に視認でき、薄型化に優れる３Ｄレンズ付き表示ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、透明樹脂フィルムと、透明樹脂フィルムの裏面に配置される微細な凹凸を有する透明なフレネルレンズと、フレネルレンズの裏方向に配置されるキーシートと、フレネルレンズとキーシートとの間にあってそれらの間に空間を設ける保持手段とを備える３Ｄレンズ付き表示ユニットとしている。
【０００９】
上述のような３Ｄレンズ付き表示ユニットとすることで、電子機器の薄型化を確保すると同時に、その入力操作部を簡単に立体的に視認することができる。すなわち、フレネルレンズとキーシートとを組み合わせ、保持手段でフレネルレンズとキーシートとの間に空間を設けることによって、下方からキーシートの表面を照射する光線はフレネルレンズを透過する際に屈折が生じる。このため、キーシートは、その表面を拡大させると共に、透明樹脂フィルムの上方に浮かんだように見え、立体的に視認することが可能となる。また、特許文献１に開示されるようにキーシートを構成する樹脂性キートップの内部に凹部を形成する必要がないので、キーシートを構成する各部材の厚みを従来の厚みの限度より薄くすることができる。この結果、電子機器のさらなる薄型化を図ることができる。
【００１０】
また、別の発明は、上述の発明に加え、保持手段は、透明樹脂フィルムの裏面において、フレネルレンズの周囲に設けられる凹凸の高さより突出するスリーブである３Ｄレンズ付き表示ユニットとしている。
【００１１】
このような３Ｄレンズ付き表示ユニットとすることで、透明樹脂フィルムの裏面において、フレネルレンズの周囲に設けられる凹凸の高さより突出するスリーブによって、フレネルレンズとキーシートとの間に簡単に空間を設けることができる。
【００１２】
また、別の発明は、上述の発明に加え、フレネルレンズを設ける領域と対応する透明樹脂フィルムの表側の面に印刷表示部が形成されている３Ｄレンズ付き表示ユニットとしている。
【００１３】
このような３Ｄレンズ付き表示ユニットとすることで、フレネルレンズを設ける領域と対応する透明樹脂フィルムの表側の面に印刷表示部を形成することによって、部材の視認性および装飾性を向上することができる。その結果、多種多様なデザインの要望に応えることができる。
【００１４】
また、別の発明は、上述の発明に加え、透明樹脂フィルムの裏面において、フレネルレンズの以外の領域に加飾層が設けられている３Ｄレンズ付き表示ユニットとしている。
【００１５】
このような３Ｄレンズ付き表示ユニットとすることで、透明樹脂フィルムの裏面において、フレネルレンズの以外の領域に加飾層を設けることによって、先の発明と同様、部材の視認性および装飾性をより向上することができる。その結果、多種多様なデザインの要望に応えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電子機器の入力操作部を簡単に立体的に視認でき、薄型化に優れる３Ｄレンズ付き表示ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る３Ｄレンズ付き表示ユニットの平面図である。
【図２】図１に示す３Ｄレンズ付き表示ユニットのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す３Ｄレンズ付き表示ユニットを構成するフレネルレンズの機能を説明する簡略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る３Ｄレンズ付き表示ユニットの平面図である。
【図５】図４に示す３Ｄレンズ付き表示ユニットのＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る視認性改良シートを図１のＡ−Ａ線と同様の線で切断して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る３Ｄレンズ付き表示ユニットの好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。ただし、本発明は、以下に説明する好適な各実施の形態に何ら限定されるものではない。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る３Ｄレンズ付き表示ユニット１００の平面図である。図２は、図１に示す３Ｄレンズ付き表示ユニット１００のＡ−Ａ線断面図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、３Ｄレンズ付き表示ユニット１００は、透明樹脂フィルム１０と、その片面（裏面）に配置される微細な凹凸からなるフレネルレンズ２０と、透明樹脂フィルム１０の裏面においてフレネルレンズ２０の周囲に設けられる凹凸の高さより突出するスリーブ３０と、当該フレネルレンズ２０の裏方向に配置されるキーシート５０と、を主に備えている。キーシート５０の表面に対してスリーブ３０にてフレネルレンズ２０が持ち上げられる。これによって、フレネルレンズ２０とキーシート５０との間に空間が設けられている。ここで、キーシート５０は、少なくともキートップとベースシートとを備えている部材であり、具体的な形態については、図示せず、説明を省略する。
【００２１】
透明樹脂フィルム１０は、所要寸法の形状に成形される表面が平滑な板状部材である。透明樹脂フィルム１０に用いられる材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などを好適に用いることができる。これらの樹脂材料の内、透明性、易成形性、入手容易性、表面状態が良好であることから、特に、ポリカーボネート樹脂またはポリエチレンテレフタレート樹脂を好適に用いることができる。ただし、上述の樹脂材料は一例に過ぎず、他の樹脂材料を採用しても良い。なお、樹脂材料は、上記のような一種類の樹脂材料でも、二種類以上の樹脂材料の混合物でも良い。また、透明樹脂フィルム１０には、本発明の効果を損なわない範囲で、熱安定剤、抗酸化剤、光安定剤などの添加剤を添加することもできる。
【００２２】
また、透明樹脂フィルム１０の製造方法は、特に制限されるものではなく、公知の技術を用いることができる。例えば、透明性樹脂のような原料を使用したキャスト成形あるいは押出成形、射出成形、プレス成形などによって、透明樹脂フィルム１０を製造することができる。
【００２３】
フレネルレンズ２０は、キーシート５０の表面から光線が透過する際の屈折によって、キーシート５０の表面の形態を拡大させると共に、光線の進行方向を変更させる部材である。フレネルレンズ２０は、レンズ面を連続面ではなく、微細な階段状の凹凸を有するレンズである。また、同一平面に対して同心円状のプリズムを並べて構成しても良い。通常の凹凸構造を有する球状レンズ、非球面レンズまたは半円筒レンズに比べて、フレネルレンズ２０自体の厚みを薄くできると共に、短い焦点距離を実現させることができる。このため、３Ｄレンズ付き表示ユニット１００の薄型化を図ることができる。
【００２４】
フレネルレンズ２０に用いられる材料は、透明性が高いものが好ましく、特に制限はない。例えば、樹脂、ゴム、エラストマーまたはプラストマーからなるものなどを好適に用いることができる。樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。また、ゴムとしては、天然ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムおよびウレタンゴムなどが挙げられる。また、エラストマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系あるいはポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーが挙げられる。また、プラストマーとしては、ポリオレフィン系プラストマーが例示される。なお、これらの透明の材料は、単体で用いても良く、また２種類以上を混合して用いても良い。これらの材料のうち、透明性、入手容易性または粘着力の易調整性が良好であることから、特に、ポリカーボネート樹脂またはシリコーンゴムを好適に用いることができる。また、上記の透明の材料は、透明度を阻害しない範囲で各種の機能化剤または安定化剤などを含有することができる。
【００２５】
フレネルレンズ２０を形成する方法としては、例えば、透明樹脂フィルム１０の裏側の所望の部分に、透明の樹脂を押出法、塗工法、注型法、プレス法、射出成形法、紫外線硬化法、あるいは熱硬化法などによって形成することができる。このフレネルレンズ２０は、透明樹脂フィルム１０の片側の全面に形成しても良く、また部分的に形成しても良い。この部分的に形成する手段としては、スクリーン印刷法を例示できる。
【００２６】
スリーブ３０は、フレネルレンズ２０とキーシート５０との間に空間を設けるために、透明樹脂フィルム１０の裏面においてフレネルレンズ２０の周囲に形成される部材である。透明樹脂フィルム１０より低硬度であり、柔軟性および繰り返し着脱可能な粘着性を有する透明の材料を用いることによってスリーブ３０を形成するのが好ましい。このため、キーシート５０の表面に、直接、スリーブ３０をその自己粘着力で貼り付けることによって、３Ｄレンズ付き表示ユニット１００を簡単に得られる。この場合は、所望の大きさを有する透明樹脂フィルム１０とフレネルレンズ２０との一体物をキーシート５０の表面の目的領域に当て、手で押さえることにより、両者を容易に貼り付けることができる。また、必要に応じて、透明樹脂フィルム１０とフレネルレンズ２０との一体物を剥離し、３Ｄレンズ付き表示ユニット１００を分解することが可能である。
【００２７】
スリーブ３０に用いられる材料は、３Ｄレンズ付き表示ユニット１００を構成するフレネルレンズ２０と同じ材料、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、シリコーンゴム、ウレタンゴム、あるいはポリエステル系、ポリアミド系もしくはポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーなどを好適に用いることができる。特に、シリコーンゴムまたはウレタンゴムをより好適に用いることができる。
【００２８】
スリーブ３０を形成する方法としては、例えば、透明樹脂フィルム１０の裏側のフレネルレンズ２０の周囲に、柔軟性および繰り返し着脱可能な粘着性を有する透明のポリマーを押出法または塗工法などによって形成することができる。また、必要に応じて、別途、成型加工によって所要形状および寸法に形成したスリーブ３０を、所望位置に接着剤により接着しても良い。スリーブ３０は、フレネルレンズ２０の全周囲に設けるのが好ましいが、周囲に沿うように、部分的に形成しても良い。
【００２９】
図３は、図１に示す３Ｄレンズ付き表示ユニット１００を構成するフレネルレンズの機能を説明する簡略図である。
【００３０】
このような形態の３Ｄレンズ付き表示ユニット１００とすることで、電子機器の薄型化を確保すると同時に、その入力操作部（キーシート５０）を簡単に立体的に視認させることができる。すなわち、図３に示すように、フレネルレンズ２０とキーシート５０とを組み合わせ、スリーブ３０を設けることによって、フレネルレンズ２０とキーシート５０の表面ａとの間に空間ｂが形成されている。表面ａの下方からの光線は、表面ａから出射して空間ｂを通過し、フレネルレンズ２０に到達する。そして、フレネルレンズ２０の屈折で光線の進行方向を変更させる。このため、キーシート５０は、その表面ａを拡大させると共に、透明樹脂フィルム１０の上方に浮かんだ平面ａ´にあるかのように見え、立体的に視認可能となる。また、従来例のような立体形状の表示要素を埋設しているものに比べて薄型化できる。その結果、電子機器の薄型化の要請にも対応できる。さらに、簡単な技術で透明樹脂フィルム１０とフレネルレンズ２０との一体物を形成できるため、歩留まりの良い高品質の３Ｄレンズ付き表示ユニット１００を得ることが可能となる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る３Ｄレンズ付き表示ユニット２００について説明する。
【００３２】
第２の実施の形態に係る３Ｄレンズ付き表示ユニット２００は、先に説明した第１の実施の形態に係る３Ｄレンズ付き表示ユニット１００と共通の部分を有している。なお、以後、第２の実施の形態以降の実施の形態の説明において、各共通の部分については、第１の実施の形態と同じ符号にて示し、また、同じ構造の部分については、重複する説明を省略する。
【００３３】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る視３Ｄレンズ付き表示ユニット２００の平面図である。図５は、図４に示す３Ｄレンズ付き表示ユニット２００をＢ−Ｂ線と同様の線で切断して示す断面図である。
【００３４】
第２の実施の形態では、図４および図５に示すように、第１の実施の形態と異なり、３Ｄレンズ付き表示ユニット２００において、さらに、フレネルレンズ２０を設ける領域と対応する透明樹脂フィルム１０の表面であって、文字、数字あるいは図柄等装飾を有する印刷表示部１２が塗装あるいは印刷等によって形成されている。
【００３５】
印刷表示部１２を形成するインクまたは塗料の材料としては、特に限定されず、公知のインクや塗料を用いることができる。また、印刷表示部１２の形成方法は、特に限定されず、形成面となる透光性樹脂フィルム層１０の表面の所望領域に、インクまたは塗料等を用いた公知の方法によって形成することができる。
【００３６】
このような形態の３Ｄレンズ付き表示ユニット２００とすることで、高い意匠性を確保すると同時に、その入力操作部（キーシート５０）を簡単に立体的に視認することができる。すなわち、第１の実施の形態に記述したように、図３において、表面ａの下方からを放射される光線は、表面ａと空間ｂを通過し、フレネルレンズ２０に到達し、フレネルレンズ２０の屈折で光線の進行方向を変えられる。そして、キーシート５０は、その表面ａを拡大させると共に、透明樹脂フィルム１０の上方に浮かんだ平面ａ´にあるかのように見え、立体的に視認することが可能となる。このため、透明樹脂フィルム１０の表面に設けられた印刷表示部１２を平面ａ´と透明樹脂フィルム１０の表面との間に立体的に浮いて見える。この結果、使用者の意匠性の要請により対応できる。また、印刷表示部１２は、透明樹脂フィルム１０の表面に形成されているので、外部の光量が十分でないときでもはっきりと視認できる。
【００３７】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係る３Ｄレンズ付き表示ユニット３００について説明する。
【００３８】
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る３Ｄレンズ付き表示ユニット３００を図１のＡ−Ａ線と同様の線で切断して示す断面図である。
【００３９】
第３の実施の形態では、図６に示すように、第２の実施の形態と異なり、３Ｄレンズ付き表示ユニット３００において、さらに、透明樹脂フィルム１０の裏面であって、フレネルレンズ２０の以外の領域の全部もしくは一部には文字、数字あるいは図柄等の模様を有する加飾層１６が設けられている。
【００４０】
加飾層１６の形成方法は、特に限定されず、インクまたは塗料等を用いた印刷法または蒸着法などの公知の方法によって形成することができる。なお、インクまたは塗料等の定着性、密着性あるいは発色性等を改善するために、透明樹脂フィルム１０の裏面のフレネルレンズ２０の以外の領域に、予め各種公知の表面処理等を施して改質するのが好ましい。
【００４１】
このような形態の３Ｄレンズ付き表示ユニット３００とすることで、加飾層１６と、キーシート５０の表面の模様と、印刷表示部１２とが組み合わされたように視認することができる。すなわち、第１の実施の形態に記述したように、図３において、表面ａの下方からを放射される光線は、表面ａと空間ｂを通過し、フレネルレンズ２０に到達し、フレネルレンズ２０の屈折で光線の進行方向を変えられる。そして、キーシート５０は、その表面ａの模様を拡大させると共に、透明樹脂フィルム１０の上方に浮かんだ平面ａ´にあるかのように見え、立体的に視認することが可能となる。また、透明樹脂フィルム１０の表面に設けられた印刷表示部１２を平面ａ´と透明樹脂フィルム１０の表面との間に立体的に浮いて見える。また、透明樹脂フィルム１０の裏面の可飾層１６は、実際にキーシート５０の表面の模様の上方にあるが、上述の平面ａ´の下方にあるかのように見える。これによって、３Ｄレンズ付き表示ユニット３００の美的効果を向上させ、使用者の意匠性の要請により対応できる。
【００４２】
以上、本発明に係る３Ｄレンズ付き表示ユニットの好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の各実施の形態に何ら限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００４３】
例えば、各実施の形態では、３Ｄレンズ付き表示ユニット１００，２００，３００を構成する透明樹脂フィルム１０とフレネルレンズ２０との一体物の形状または大きさは、キーシート５０の寸法に応じて適切に変更することが可能である。
【００４４】
また、必ずしも上述のスリーブ３０を透明樹脂フィルム１０の裏面に設けなくても良い。例えば、キーシート５０の表面にスリーブ３０と同様の突出部を備えている場合、その突出部を介して透明樹脂フィルム１０とフレネルレンズ２０との一体物を載置することにより、キーシート５０とフレネルレンズ２０との間に空間を形成することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…透明樹脂フィルム
１２…印刷表示部
１６…可飾層
２０…フレネルレンズ
３０…スリーブ（保持手段）
５０…キーシート
１００，２００，３００…３Ｄレンズ付き表示ユニット
【図１】
2010251084.tif 000003
【図２】
2010251084.tif 000004
【図３】
2010251084.tif 000005
【図４】
2010251084.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010251084.tif 000008