显示切换装置、游戏机用的按钮装置及开关的制作方法

1.本发明涉及一种显示切换装置、具备显示切换装置的游戏机用的按钮装 置及开关。


背景技术：

2.公开了一种显示切换装置，其使来自多个光源的光透过由多个微小透镜 构成的透镜阵列，在显示层上会聚(聚光)，并通过扩散层使光扩散。
3.例如，在专利文献1中，公开了一种双凸图像卡片的自动目视用的背光 显示设备，其包含通过设计而选择性地照明形成在双凸介质上的各个图像的 照明源。在该背光显示设备中，显示器的照明源为了按顺序连续照明各个图 像，并适应卡片的视觉距离及所选择的视角，引导光通过双凸图像卡片的微 透镜侧。
4.具体而言，在专利文献1中，通过光源的切换，变更由双凸透镜会聚的 光的位置，由此选择性地对位于显示层的图像进行照明。
5.具体而言，现有技术中的背光灯显示设备至少具备由多个微透镜构成的 双凸透镜、朝向双凸透镜照射光的多个光源、和包含多个图像的显示层。
6.而且，通过切换多个光源的点亮、熄灭，来变更由双凸透镜会聚的光的 聚光位置，由此选择性地对位于显示层的图像进行照明。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特开2003－195216号公报
10.但是，在上述那样的现有技术中，由于背光源显示设备周围的干扰光， 在表面的扩散层的背面菲涅耳反射的光扩散而从视觉识别侧的正面方向入 射，所以存在画面的表面看起来发白的问题。


技术实现要素：

11.本发明的一方式的目的在于防止干扰光在扩散层的背面的与显示层的边 界部进行菲涅耳反射，抑制由于用户视觉识别被菲涅耳反射的干扰光而使显 示层的画面看起来发白的情况。
12.为了解决上述课题，本发明的一方式的显示切换装置是通过切换来自多 个光源位置的光的照射来切换显示图像的显示切换装置，其特征在于，具备： 透镜阵列，其排列有使从多个所述光源位置射出的光分别透过的多个透镜； 显示层，其包含使由所述透镜阵列的各个所述透镜会聚的光通过的像素区域； 扩散层，其相对于所述透镜阵列位于与所述光源位置相反侧，将透过的光扩 散，所述扩散层与位于所述扩散层的所述光源位置侧的层光学粘接、或者由 与位于所述扩散层的光源侧的层相同的材料构成。
13.根据上述结构，扩散层和显示层被光学粘接、或者扩散层和显示层由相 同材料一体构成，因此，能够抑制在扩散层的背面的与显示层的边界处干扰 光引起菲涅耳反射，因
此，能够抑制显示画面的表面看起来发白的情况。
14.另外，上述一方面的显示切换装置也可以从所述光源位置侧起按照透镜 阵列、扩散层、显示层的顺序进行配置。
15.根据上述结构，由于视觉识别侧的最外侧为显示层，因此来自视觉识别 侧的干扰光的反射被显示切换装置的显示层抑制，因此，能够抑制因干扰光 的反射而使显示层的表面看起来发白的情况。
16.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是在扩散层的雾度为98％ 以下的情况下，所述扩散层的厚度为构成所述透镜阵列的所述透镜的透镜间 距的0.3倍以下。
17.根据上述结构，能够防止来自光源的光在显示层中扩散，产生串扰而使 图像紊乱。
18.另外，在上述一方面的显示切换装置中，若θ1是从所述光源位置射出的 光入射到所述透镜阵列中的配置在最外侧的所述透镜时的入射角度、θ2是在 使平行光入射到所述透镜阵列中的所述透镜时成为中央光量的一半的光量的 角度、θ3是在所述扩散层的扩散特性中射出角成为0度的强度的10％的强 度的角度，则可以是θ3≥θ1－θ2。
19.根据上述结构，由于透过透镜阵列的光从用户的正面入射，因此，对于 用户能够确保从正面的视觉识别性。
20.另外，在上述一方面的显示切换装置中，在扩散层的折射率为n1、透镜 阵列的折射率为n2的情况下，n1和n2也可以是满足下式的关系。
21.n2－0.2≤n1≤n2 0.2
22.根据上述结构，由于扩散层的折射率n1与透镜阵列的折射率n2的值之 差较小，因此，能够抑制在透镜阵列与扩散层的边界部发生菲涅耳反射。
23.另外，在上述一方面的显示切换装置中，扩散层也可以由具有扩散功能 和与所述透镜阵列的粘接功能的材料构成为单一的层。
24.根据上述结构，由于从视觉识别侧观察，扩散层和位于扩散层下侧的透 镜阵列之间没有分界线，由相同的材料形成，因此，能够防止在扩散层和透 镜阵列的边界部产生的菲涅耳反射，防止显示层的表面看起来发白。
25.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以在透镜阵列的所述显示 层侧形成有使透过该透镜阵列的光扩散的扩散形状。
26.根据上述结构，通过形成在透镜阵列上的扩散形状，能够防止从视觉识 别侧照射的干扰光的菲涅耳反射，能够防止显示层的表面看起来发白。另外， 由于透镜阵列和扩散层是一体的，因此，不需要形成扩散层，能够抑制制造 成本。
27.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是所述透镜阵列的所述 扩散形状由多个透镜形状形成，该扩散形状的高度为构成所述透镜阵列的所 述透镜的透镜间距的0.3倍以下。
28.根据上述结构，能够防止来自光源的光在扩散层扩散而在显示层中产生 图像的串扰。在此，所谓“串扰”是指某光源的光进入与该光源照射的显示 层的图像相邻的、不同的光源照射的图像，由此在显示层中图像紊乱。
29.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是所述透镜阵列的所述 扩散形状由多个透镜形状形成，该透镜形状的各个截面端部的切线相对于与 所述显示层的边界面
的最大倾斜角(图16中的θ)为60度以下。
30.根据上述结构，来自光源的光被扩散形状扩散的角度变大，因此，即使 在来自光源的光入射到透镜阵列的角度变浅的透镜阵列上的位置，也能够使 光向正面方向射出。因此，对于用户而言，能够使从正面的视觉识别性良好。
31.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是所述透镜阵列的所述 扩散形状由多个单位形状形成，该多个单位形状包含2种以上的形状，各形 状分别分散配置。
32.根据上述结构，通过使不同形状的扩散形状分散，在相同形状的扩散形 状排列配置的情况下，能够防止因与透镜阵列的各透镜的位置关系而产生莫 尔条纹。
33.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是所述透镜阵列包含如 下形状的透镜，即、使来自所述光源位置的光通过该透镜会聚时的焦点位于 所述扩散层与所述显示层的边界部或者比边界部更远离光源位置。
34.根据上述结构，能够抑制来自光源的光在扩散层与显示层的边界部形成 的光斑的尺寸，因此能够抑制在显示层中产生图像的串扰。
35.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是所述透镜阵列包含如 下形状的透镜，即、使来自所述光源位置的光通过该透镜会聚时的焦点位于 比所述透镜与所述扩散层的边界部更远离光源位置。
36.根据上述结构，能够抑制来自光源位置的光在扩散层与显示层的边界部 形成的光斑的尺寸，因此，能够抑制在显示层中产生图像的串扰。
37.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以具备像素周围区域，该 像素周围区域位于所述像素区域的周围，抑制来自光源侧或与光源相反侧的 光的反射或透射。
38.根据上述结构，通过像素周围区域抑制干扰光的反射或来自光源的光的 透射，因此，能够抑制显示层看起来发白的情况。
39.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是所述像素周围区域对 来自与所述光源位置相反侧的光的反射率为50％以下。
40.根据上述结构，能够抑制从视觉识别侧照射的干扰光的反射，从而能够 抑制显示层看起来发白的情况。
41.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是所述像素周围区域对 来自光源位置的光的透射率为50％以下。
42.根据上述结构，能够防止因来自光源位置的光的透射而使显示层看起来 发白的情况。
43.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是在像素周围区域形成 有着色部，该着色部与通过来自与所述光源位置相反侧的光而能够视觉识别 的图案对应。
44.根据上述结构，通过像素周围区域，能够防止显示层中的发白，并且在 熄灯时显示图案。
45.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是所述像素周围区域在 所述显示层的厚度方向上至少位于所述扩散层侧。
46.另外，在上述一方面的显示切换装置中，也可以是在所述显示层的与所 述光源位置相反侧具有所述扩散层的情况下，与所述像素区域相接的区域中 的所述扩散层的厚度比与所述像素周围区域相接的区域中的所述扩散层的厚 度厚。
47.根据上述结构，能够在保持光源的光的扩散性的同时，抑制干扰光的反 射的扩散。
48.另外，在具备上述一方面的显示切换装置的游戏机用的按钮装置中，也 可以是具备按钮主体和上述记载的显示切换装置，并构成为所述按钮主体相 对于游戏机的壳体被按下的结构。
49.根据上述结构，能够提供一种可抑制显示层的表面看起来发白的游戏机 用按钮装置。
50.另外，在上述一方面涉及的开关中，也可以具备上述记载的显示切换装 置，检测用户对所述显示切换装置的操作。
51.根据上述结构，能够提供可抑制显示层的表面看起来发白的开关。
52.发明效果
53.根据上述结构，通过像素周围区域而抑制了从视觉识别侧照射的干扰光 的反射，因此能够抑制在显示层中看起来发白的情况。
附图说明
54.图1是表示本发明的实施方式1的显示切换装置的概略结构的示意图。
55.图2是表示本发明的实施方式2的显示切换装置的概略结构的示意图。
56.图3是说明在本发明的实施方式2的显示切换装置中扩散层的厚度与串 扰的关系的图。
57.图4是说明在本发明的实施方式2的显示切换装置中，因扩散层的厚度 而在显示层中产生串扰的图。
58.图5是说明在本发明的实施方式2的显示切换装置中，扩散层的扩散程 度与平行光入射到扩散层时的光的扩展的关系的图。
59.图6是表示本发明的实施方式2的显示切换设备中的扩散层的厚度/透镜 间距与显示层中的光的扩展/透镜间距之间的关系的曲线图。
60.图7是说明本发明的实施方式2的显示切换装置中的来自光源的光的路 径的角度的图。
61.图8是说明本发明的实施方式2的显示切换装置中的扩散层的扩散特性 的图。
62.图9是表示本发明的实施方式2的显示切换装置的概略结构的另一例的 示意图。
63.图10是说明本发明的实施方式2的显示切换装置中的扩散层与透镜阵列 的折射率之差的图。
64.图11是表示本发明的实施方式2的显示切换装置中的折射率之差与全反 射角度以及扩散性降低率之间的关系的图。
65.图12的(a)～(c)是表示本发明的实施方式的显示切换设备中来自光 源的光的焦点位置的图。
66.图13是表示本发明的实施方式3的显示切换装置的概略结构的示意图。
67.图14是表示本发明的实施方式3的显示切换设备中扩散形状与莫尔条纹 出现之间的关系的图。
68.图15是表示本发明的实施方式3的显示切换装置中的形成于透镜阵列的 扩散形
状的厚度与透镜间距的关系的图。
69.图16是表示本发明的实施方式3的显示切换装置中的形成于透镜阵列的 扩散形状的最大倾斜角的图。
70.图17是表示本发明的实施方式3的显示切换设备中的扩散形状的最大倾 斜角与扩散层的扩散特性之间的关系的曲线图。
71.图18是表示本发明的实施方式4的显示切换装置中的概略结构的示意 图。
72.图19是表示本发明的实施方式4的显示切换装置中的概略结构的另一例 的示意图。
73.图20是表示本发明的实施方式4的显示切换装置中的反射率的图。
74.图21是表示本发明的实施方式4的显示切换装置的另一例中的反射率的 图。
75.图22是说明在本发明的实施方式4的显示切换装置中通过像素周围区域 抑制串扰的情况的图。
76.图23是表示本发明的实施方式5的显示切换装置的概略结构的示意图。
77.图24是表示本发明的实施方式5的显示切换装置的另一例中的概略结构 的示意图。
78.图25是说明在本发明的实施方式5的显示切换装置中防止串扰的情况的 图。
79.图26是说明在本发明的实施方式5的显示切换装置的另一例中防止串扰 的情况的图。
80.图27是用于说明在本发明的实施方式5的显示切换装置中，局部的扩散 层的厚度的不同与来自光源的光的扩散效果以及干扰光的反射的抑制效果的 图。
81.图28是表示本发明的实施方式的显示切换装置的基本结构的示意图。
82.图29是表示本发明的实施方式1的显示切换装置的基本结构的详细情况 的示意图。
83.图30是表示本发明的实施方式的显示切换装置的微透镜阵列的结构例的 图，(a)是俯视图，(b)是局部立体图，以及(c)是局部剖面图。
84.图31是表示本发明的实施方式的透镜阵列中的透镜的排列的变化的图。
85.图32是表示本发明的实施方式的显示切换装置的微透镜阵列的会聚状态 (聚光状态)的例子的图。
86.图33的(a)～(d)是表示本发明实施方式的显示切换装置的显示层的 切换显示例的图。
87.图34是表示本发明的实施方式的显示切换装置的显示层、构成微透镜阵 列的透镜和光源之间的对应关系的图。
88.图35的(a)表示本发明的实施方式的显示切换装置的显示层的平面图， (b)放大表示显示层的一部分。
89.图36是具备本发明的一实施方式的显示切换装置的游戏机的概略立体 图。
90.图37是上述游戏机的停止按钮单元的俯视图。
91.附图标记说明
92.1：游戏机
93.1a：前门
94.1b：壳体
95.3：扩散层
96.4：显示层(图像层)
97.5：粘接层
98.6：透镜阵列
99.7：光源
100.8：基板
101.9：壳体
102.10：显示切换装置
103.45：显示部
104.45a：像素区域
105.45b：像素周围区域
106.45c：着色部
107.61：扩散形状
108.100：按压式按钮装置
109.101：按钮主体
110.102：显示部
111.103：投币按钮
112.104：游戏币投入口
113.105：开始杆
114.106：停止按钮单元
115.107：游戏币支付口
116.121：左卷筒
117.122：中卷筒
118.123：右卷筒
119.160：装饰面板
120.161：左卷筒停止按钮
121.162：中卷筒停止按钮
122.163：右卷筒停止按钮
123.p3：第三图像
124.p4：第四图像
125.p5：第五图像
126.p6：第六图像
具体实施方式
127.以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
128.(显示切换装置的基本结构)
129.在对本技术发明的一方式进行具体说明之前，以下参照图28和图29对 作为本实施方式的前提的基本结构进行说明。
130.图28是表示本发明的实施方式的显示切换装置的基本结构的示意图，图 29是表示其详细结构的图。
131.如图28及图29所示，显示切换装置10按附图中从上到下的顺序具备： 扩散层3、显示层4、透镜阵列6、多个光源7及基板8。在扩散层3和显示 层4之间具备粘接层5。
132.扩散层3在俯视下例如为正方形。另外，光源7有多个，优选为rgbled。 但是，根据需要也可以不包含光源7。在这种情况下，用户准备光源。
133.扩散层3优选其厚度为0.1mm，雾度值为90％。
134.显示层4也称为图像层，其厚度为0.1mm。显示层4例如具备像素区域 45a(也称为开口，以下相同)和作为像素区域45a以外的区域的像素周围区 域45b(也称为掩模，以下相同)。另外，这里所说的“像素周围区域45b
”ꢀ
是指位于各个像素区域45a的周围，透射率一定的区域。另外，像素周围区 域45b遮挡来自光源侧的光、即来自配置有透镜阵列6的一侧的光。
135.如图29所示，设置在显示层4的下方的透镜阵列6对安装在基板8上的 多个光源7射出的光进行会聚。其厚度例如为0.4mm。透镜阵列6通过排列 多个透镜而构成。
136.显示层4具备多个像素区域45a，其配置为包含使从多个光源7的位置射 出的光分别通过透镜阵列6的各个上述透镜而会聚的光通过的区域，各个像 素区域45a中的透射率对应于规定的静止图案而设定。
137.扩散层3、显示层4和透镜阵列6由壳体9支撑。进而，通过在安装有多 个光源7的基板8上安装壳体9，形成显示切换装置10的基本结构。另外， 显示切换装置10也可以在扩散层3的上方具备防止损伤用的保护层。
138.另外，在图29中，从光源7的上端部到透镜阵列6的下端部的距离h例 如为20mm。
139.在如上构成的显示切换装置10中，通过切换来自多个光源7的位置的光 的照射来切换显示于显示层4的显示图像p。另外，光源7的点亮、熄灭的切 换由未图示的光源控制部进行。光源控制部例如由设置在基板上的ic芯片等 构成，进行光源控制。
140.(透镜阵列的结构例)
141.接着，参照图30等对透镜阵列的结构例进行说明。
142.图30的(a)、(b)和(c)分别是表示图28中的透镜阵列6的结构例的 图。例如，如图30的(a)所示，透镜阵列6通过将多个透镜排列成二维矩 阵状而构成。
143.图30的(b)是放大表示透镜阵列6的一部分的立体图，图30的(c) 是放大表示透镜阵列6的一部分的局部剖面图。
144.图31是表示本发明的实施方式的透镜阵列中的透镜的排列的变化的图。
145.图31的(a)～(c)是表示显示层4的像素区域45a的排列的变化的图。 在图31的(a)中，透镜阵列6的各透镜一维地配置，在图31的(b)中， 像素区域45a及透镜阵列6的各透镜二维地配置成蜂窝状，在图31的(c) 中，像素区域45a及透镜阵列6的各透镜二维地配置成矩阵状。
146.如图31的(b)和(c)所示，在二维地配置像素区域45a的情况下，由 多个像素区域45a构成的像素也二维地排列，与各像素对应地配置透镜阵列6 的各透镜。在各像素中配置与切换的光源的数量对应的数量的像素区域45a。
147.图31的(a)所示的例子表示透镜阵列6如现有的双凸透镜阵列那样， 多个柱面透
镜沿一个方向排列的结构的情况。在这种情况下，沿着柱面透镜 的长边方向，像素区域45a被分割成任意的数量，并被配置在任意的位置。 由此，即使透镜阵列6是多个柱面透镜沿一个方向排列的结构，也能够切换 显示各种图案的图像。
148.图32是表示透镜阵列6的会聚状态的例子的图。如该图所示，可以确认 到通过改变光源的位置，会聚位置发生变化。
149.在将显示切换装置10应用于键盘的键顶的情况下，作为构成透镜阵列6 的多个透镜的尺寸的一例，相邻的透镜间的距离l设为约200μm，各透镜的 突出部分的曲率半径r设为约150μm，各透镜的光射出方向的最大厚度h 设为约400μm，透镜的折射率n设为1.5。
150.图33的(a)～(d)分别是表示显示层4的切换显示例的图。图33的 (a)是显示于显示层(也称为图像层)4的显示例，(b)是所显示的图案的例 示，(c)是(a)的a部的放大图，(d)是(c)的b部的放大图。
151.在图33所示的显示例中，例如可以在同一图像层上切换显示第三图像p3 (例示为平假名
“き”
)、第四图像p4(例示为图案
“△”
)、第五图像p5(例 示为大写字母“g”)、第六图像p6(例示为数字“6”)。
152.如图33的(d)所示，作为一例，可以将显示层4整体划分为多个区域 (多个像素)来切换显示，并使得在1个区域中最多包含4个像素区域45a。
153.在此，作为一例，可列举相邻的区域的间距约为200μm，同一区域内的 相邻的像素区域45a间的距离约为100μm，多个像素区域45a的直径为30～ 80μm。另外，如图33的(d)所示，显示部45的像素区域45a以外的区域 成为像素周围区域45b。
154.图34是表示显示层4(显示部45)、构成透镜阵列6的透镜及光源7的 对应关系的图。图34所示的光源7a～7d例如分别是射出白光、绿光、红光、 蓝光的光源。
155.在图34中，例示了2个像素，来自上述各光源的光会聚于透镜阵列6， 分别从对应的像素区域45a射出。各像素分别被分割为像素区域45a和像素 周围区域45b。
156.图35的(a)表示显示层4的平面图，该图的(b)放大表示显示层4的 一部分。如(b)所示，在像素周围区域45b上通过印刷等预先形成有图像。
157.即，相对于显示层4，从与配置有透镜阵列6一侧的相反侧照射的干扰光 的颜色或反射率根据像素周围区域45b的部位不同而不同。
158.根据上述结构，干扰光的颜色或反射率根据像素周围区域45b的部位不 同而不同，因此即使在未照射来自光源7的光的状态下，也能够使用户视觉 识别规定的图案。由此，能够使光源7不发光的状态下的像素区域45a的图 像不明显。
159.以上，对显示切换装置的基本结构进行了说明。以下，对各种实施方式 中的显示切换装置的结构进行说明。
160.(实施方式1)
161.如图1所示，实施方式1的显示切换装置10是通过切换来自多个光源7 的位置的光的照射来切换显示图像的显示切换装置，具备：透镜阵列6，其排 列有使从多个光源位置射出的光分别透过的多个透镜；显示层4，其包含使由 透镜阵列6的各个透镜会聚的光通过的像素区域45a；扩散层3，其相对于透 镜阵列6位于与光源位置相反侧，将透过的光扩散。扩散层3与位于扩散层3 的光源位置侧的层光学粘接、或者由与位于扩散层3的光源7侧的层(本实 施方式中为显示层4)相同的材料构成。
162.例如，在显示切换装置10中，从光源7侧(图1中的下侧)起依次配置 有透镜阵列6、显示层4、粘接层5、扩散层3。来自光源7的光被构成透镜 阵列6的透镜会聚，并照射到显示层4。照射到显示层4的光中的透过像素区 域45a的光在扩散层3被扩散，由此视场角被扩大，并射出到外部。显示层4 和扩散层3之间通过粘接层5光学粘接。
163.在上述显示切换装置10中，也可以代替设置粘接层5，而使扩散层3自 身具备与显示层4的粘接功能。例如，作为扩散层3，也可以使用在透明的粘 接剂中分散有粒子的材料。
164.在如上述构成那样扩散层3与显示层4的边界通过粘接层5光学粘接的 情况下，能够抑制从视觉识别侧(图的上侧、即扩散层3侧)照射到扩散层3 的干扰光在扩散层3的背面、即显示层4与扩散层3的边界部引起菲涅尔反 射，能够减少显示画面看起来发白的情况。
165.(实施方式2)
166.如上述实施方式1那样，以往为了防止来自光源位置的光在显示层4与 透镜阵列6之间扩散而使串扰恶化，将扩散层3配置在显示层4上(视觉识 别侧)。对此，本技术发明人发现，通过采用以下实施方式所示的结构，能够 将扩散层3配置在显示层4和透镜阵列6之间。
167.如图2所示，实施方式2的显示切换装置10也可以从光源位置侧起按照 透镜阵列6、扩散层3、显示层4的顺序进行配置。例如，从光源7(图2的 下方)侧起，按照透镜阵列6、扩散层3、显示层4的顺序配置，扩散层3和 透镜阵列6经由粘接层5光学粘接。另外，也可以代替在扩散层3与透镜阵 列6之间具备粘接层5，而使扩散层3具有与透镜阵列6的粘接功能。
168.根据上述结构，从视觉识别侧观察，扩散层3位于显示层4之下，因此， 能够减少从视觉识别侧向显示层4照射的干扰光反射而使显示层4的表面看 起来发白的情况。另外，由于将扩散层3与透镜阵列6光学粘接，因此能够 减少在扩散层3的背面、即扩散层3与透镜阵列6的边界干扰光反射。另外， 通过粘接扩散层3和透镜阵列6，能够进行透镜阵列6和显示层4的对位。
169.在扩散层3中的雾度为98％以下的情况下，扩散层3的厚度可以为构成 透镜阵列6的透镜的透镜间距的0.3倍以下。通过将扩散层3的厚度限制在该 范围内，能够抑制在扩散层3中来自光源7的光扩散而产生图像的串扰(来 自光源7的光进入设置在显示层4的多个开口、即像素区域45a中相邻的像 素区域45a，而发生图像紊乱的现象)。
170.以下使用图4和图6说明其理由。
171.如图4左侧所示，来自光源7的光由构成透镜阵列6的透镜会聚，透过 扩散层3，在与显示层4的边界结成图像。此时，扩散层3的厚度越大，扩散 层3与显示层4的边界处的光的扩散越大，透过扩散层3与显示层4的边界 的光的扩展越大。在图4的右侧，示出了在扩散层3和显示层4之间的边界 部的光的强度分布。若与显示层4的边界处的光的扩展超过透镜间距的0.5 倍，则光会进入显示层4中相邻的像素区域45a，而产生串扰。因此，为了防 止串扰，需要将与显示层4的边界处的光的扩展抑制在透镜间距的0.5倍以下。
172.另外，如图3所示，如果扩散层3的厚度过大，则最少2个光源的光相 互混杂，由此串扰增加，则来自光源的光无法切换。
173.图6是表示扩散层3的厚度/透镜间距与显示层4中的光的扩展/透镜间距 的关系的曲线图。如图6所示，为了将与显示层4的边界部的光的扩展抑制 为透镜间距的0.5倍以
下，需要使扩散层3的厚度为透镜间距的0.3倍以下。
174.图5是说明在本发明的实施方式2的显示切换装置10中，扩散层3的扩 散程度与平行光入射到扩散层3时的光的扩展之间的关系的曲线图。关于扩 散层3的扩散程度，假定平行光入射到扩散层3时的光的扩展如图5的图表 所示的情况。通常，作为表示扩散性的指标的雾度为98％左右，扩散性相当 高。在使用如图5所示的特性的扩散层3的情况下，优选为构成透镜阵列6 的透镜的透镜间距的0.3倍以下。
175.扩散层3在成为基体的材料中混合有微小的粒子，通过该粒子使光扩散。 作为基体的材料是丙烯酸、聚碳酸酯或pet(polyethylene terephthalate：聚对 苯二甲酸乙二醇酯)等树脂，作为微小粒子使用的珠子或填料使用硅或聚氨 酯这样的折射率与基体的基材不同的物质。混合在基体中的微小粒子的尺寸 为几μm～几十μm左右。
176.图7是说明本发明的实施方式2的显示切换装置中的来自光源的光的路 径的角度的图。
177.在图7中，若θ1是从所述光源位置射出的光入射到所述透镜阵列中配置 在最外侧的所述透镜时的入射角度，θ2是在使平行光入射到所述透镜阵列中 的所述透镜时成为中央光量的一半光量的角度，θ3是在所述扩散层的扩散特 性中射出角成为0度强度的10％强度的角度，则可以是θ3≥θ1－θ2。
178.图8是说明本发明的实施方式2的显示切换装置中的扩散层的扩散特性 的曲线图。即，图8表示来自光源的光入射到扩散层3时的角度(以直角入 射时的角度为0度)与光的强度的关系。从图8可知，以角度0度入射的光 强度最强，但随着角度变大，光的强度逐渐变弱。因此，从用户的正面进入 的光对于用户而言是可见的，但斜向进入的光不可见。因此，需要使来自光 源位置的光从用户的正面入射。透镜阵列6的端部的正面方向变暗，视认性 降低，但如果扩散特性的强度成为10％的θ3(在图8中约为60度)比θ1 －θ2大，则能够从正面方向没有问题地视觉识别。如果如上所述设计显示切 换装置10，则从视觉识别侧观察，透过扩散层3和显示层4的光从用户的正 面入射。
179.另外，将上述扩散层3的折射率设为n1，将透镜阵列6的折射率设为n2 时，也可以满足下式。
180.(n2－0.2)≤n1≤(n2 0.2)
181.通常，扩散层3的折射率n1大的一方能够抑制来自视觉识别侧的干扰光 的反射。若折射率n1较大，则扩散效果变小，但如果差值为0.2以下，则扩 散效果的降低10％左右，所以没有问题。另外，若扩散层3的折射率n1与透 镜阵列6的折射率n2之差为0.2以下，则全反射得到抑制，且扩散效果变大。 因此，优选扩散层3的折射率n1在n2－0.2《n1《n2 0.2的范围内。
182.另外，即使不在扩散层3与透镜阵列6之间设置粘接层，扩散层3也可 以由具有扩散功能和与透镜阵列6的粘接功能的材料构成为单一的层。例如， 作为扩散层3，也可以使用在透明的粘接剂中分散有粒子的材料(扩散透明油 墨等)。
183.另外，透镜阵列6也可以包括如下形状的透镜，即，来自光源位置的光 由透镜会聚时的焦点位于扩散层3与显示层4的边界部或比边界部更远离光 源位置。来自光源7的光在扩散层3与显示层4的边界处形成的光斑尺寸越 小，越能够抑制显示层4中的图像的串扰。
184.图12表示来自光源的光相对于透镜阵列6向垂直的方向入射时的光的扩 展。如图
12的(a)所示，在来自光源位置的光透过透镜阵列6之后，在比 扩散层3与显示层4的边界部更远的位置聚焦的情况下，在扩散层3与显示 层4的边界部的光的光斑尺寸变大。另外，如图12的(c)所示，在来自光 源位置的光透过透镜阵列6之后，在比扩散层3与显示层4的边界部更近的 位置聚焦的情况下，扩散层3与显示层4的边界部的光的光斑尺寸也变大。 如图12的(b)所示，在透镜阵列6的焦点位于扩散层3与显示层4的边界 部时，扩散层3与显示层4的边界部处的光的光斑尺寸最小，能够有效地抑 制图像的串扰。另外，“扩散层3与显示层4的边界部”表示扩散层3与显示 层4的边界的附近区域。在来自光源的光相对于透镜阵列6倾斜入射的部位， 焦点比扩散层3与显示层4的边界部更接近光源。因此，透镜阵列6可以包 含使得来自光源位置的光由透镜会聚时的焦点位于扩散层3与显示层4的边 界部或比边界部更远离光源位置的形状的透镜。
185.另外，透镜阵列6也可以包含使来自光源位置的光由该透镜会聚时的焦 点位于比透镜阵列6与扩散层3的边界部更远离光源位置的形状的透镜。通 过这样的结构，能够有效地抑制图像的串扰。
186.(实施方式3)
187.显示切换装置10也可以在透镜阵列6的显示层4侧形成使透过该透镜阵 列6的光扩散的扩散形状61。例如，如图13所示，也可以从视觉识别侧起依 次配置显示层4、透镜阵列6，在透镜阵列6的显示层4侧形成扩散形状61。
188.根据这样的结构，由于扩散层和透镜阵列6构成为一体，因此，能够抑 制来自视觉识别侧的干扰光引起菲涅耳反射。另外，由于可以不设置扩散层， 因此能够抑制显示切换装置10的制造成本。
189.在上述显示切换装置10中，透镜阵列6的扩散形状61由多个透镜形状 形成。在该结构中，透镜阵列6的扩散形状61的高度(图15中的l2)也可 以是构成透镜阵列6的透镜的透镜间距(图15中的l1)的0.3倍以下。
190.基于与在上述实施方式2中对扩散层3的厚度进行说明的相同的理由， 通过将扩散形状61的高度限制在该范围内，能够抑制由扩散形状61引起的 显示层4中的图像的串扰的发生。
191.另外，透镜阵列6的扩散形状61也可以由多个透镜形状形成，该透镜形 状的各个截面端部的切线相对于与显示层4的边界面的最大倾斜角为60度以 下。
192.图17是表示本发明的实施方式3的显示切换设备10中的扩散形状61的 最大倾斜角(θ)与扩散层3的扩散特性之间的关系的曲线图。如图17的图 表所示，若形成于透镜阵列6的扩散形状61的最大倾斜角度变大，则如图8 所示，光的入射角度越大，越偏离光的强度变弱的趋势，随着角度变大而再 次产生光的强度变强的部分。因此，在扩散层3的表面的不希望的位置产生 光的强度变强的部位。即，扩散指向性扩展变大。但是，如果扩散指向性扩 展比实施方式2所述的(透镜间距
×
0.5)小，则没有问题，只要扩散形状61 的最大倾斜角为60度以下，则满足该条件。由此，从视觉识别侧观察，能够 确保从用户的正面的视觉识别性。
193.另外，透镜阵列6的扩散形状61也可以由多个单位形状形成，该多个单 位形状包含2种以上的形状，各形状分别分散配置。
194.如图14上部所示，若作为扩散形状61将相同的形状排列配置，则根据 与透镜阵列
6的各透镜的位置关系，在透镜阵列6的周期和扩散形状61的周 期容易产生莫尔条纹(干涉引起的条纹花样)。与此相对，如图14下部所示， 在透镜阵列6包含多个不同的扩散形状61的情况下，由于透镜阵列6的周期 和扩散形状61的周期根据部位而发生变化，所以难以产生莫尔条纹。因此， 为了改善莫尔条纹，优选分散配置至少2种不同形状的单位形状。
195.例如，通过分散配置直径不同的透镜形状，能够提供分散配置了至少2 种不同形状的单位扩散形状的扩散形状61。
196.(实施方式5)
197.显示切换装置10也可以具备位于像素区域45a的周围，并抑制来自光源 7侧或与光源7相反侧的光的反射或透射的像素周围区域45b。例如，如图18 所示，也可以从光源7侧按照透镜阵列6、显示层4、扩散层3的顺序配置， 在显示层4的与扩散层3相邻一侧具备像素周围区域45b。由此，在像素周围 区域45b中，能够抑制来自视觉识别侧的干扰光的反射。另外，如图19所示， 也可以从光源7侧按照透镜阵列6、扩散层3、显示层4的顺序配置，在显示 层4的与扩散层3相邻一侧具备像素周围区域45b。由此，在像素周围区域 45b中，能够抑制来自视觉识别侧的干扰光的反射。根据图18以及图19所示 的结构，能够抑制干扰光的反射，减少在显示层看起来发白的情况。
198.在此，如图20或图21所示，像素周围区域45b对来自与光源7的位置 相反侧(即，目视侧)的光的反射率也可以为50％以下。
199.另外，也可以是所述像素周围区域相对于来自所述光源位置的光的透射 率为50％以下。根据上述结构，通过将由扩散层3反射的光在显示层4中抑 制为50％以下，能够抑制由于视觉识别侧(扩散层3或显示层4)的表面上 的干扰光的反射而使画面的表面看起来发白。另外，通过抑制来自光源侧的 光的透射，能够抑制画面的表面看起来发白的情况。
200.图22是说明在本发明的实施方式4的显示切换装置10中通过像素周围 区域45b抑制串扰的情况的图。从图22所示的显示切换装置10的光源侧起， 依次配置有透镜阵列6、扩散层3、显示层4。来自光源7的光由透镜阵列6 会聚，但由扩散层3再次扩散。但是，扩散后的光通过透射率低的像素周围 区域45b，由此抑制透过显示层4而透过到视觉识别侧。由此，能够抑制显示 层看起来发白的情况。
201.另外，如图23和图24所示，显示切换装置10也可以在像素周围区域45b 形成有与通过来自与光源7的位置相反侧(视觉识别侧)的光能够视觉识别 的图案相应的着色部45c。
202.根据上述结构，能够进行在干扰光下可见的、与基于来自光源7的光的 显示不同的显示。即，能够减少因干扰光的反射而使显示画面看起来发白的 情况，并且在光源7熄灭时也能够在显示画面上显示图案。
203.另外，显示切换装置10的像素周围区域45b也可以在显示层4的厚度方 向上至少位于扩散层3侧。例如，如图25所示，也可以从光源7侧依次配置 透镜阵列6、显示层4和扩散层3，在显示层4中，在扩散层3侧(与光源7 相反侧)具有像素周围区域45b。另外，例如，如图26所示，也可以从光源 7侧起按照透镜阵列6、扩散层3以及显示层4的顺序配置，在显示层4中， 在扩散层3侧(光源7侧)具备像素周围区域45b。
204.根据上述结构，能够抑制显示层4中的串扰。
205.另外，如图27所示，在所述显示层4的与所述光源位置相反侧具有所述 扩散层3的
情况下，与像素区域45a相接的区域中的扩散层3的厚度比与像 素周围区域45b相接的区域中的扩散层3的厚度厚。根据这样的构成，能够 提高像素区域45a中的光的扩散性并抑制干扰光的反射的扩散。另外，如图 27所示，显示层4中的像素区域45a也可以全部由扩散层3构成。
206.(显示切换装置10的适用例)
207.以上说明的显示切换装置10能够适用于各种用途。例如，除了文字输入 用的键盘的键顶、检测用户对该显示切换装置10的操作的开关，例如作为键 盘的键顶的开关以外，也可以适用于游戏机的开关、电梯的开关、家电开关、 车载开关等开关，还可以适用于车载显示等的向导、广告。以下，对将本实 施方式的显示切换装置适用于游戏机用的按压式按钮装置的情况进行说明。
208.游戏机用的按压式按钮装置具备按钮主体和上述记载的显示切换装置 10，是按钮主体相对于游戏机的壳体被按下的结构。
209.首先，参照图36，对作为本实施方式的按压式按钮装置(参照图36～28) 的适用对象的一例的游戏机(旋转式游戏机)1的概略结构进行说明。图36 是本实施方式的游戏机1的概略立体图。
210.如图36所示，游戏机1由面向游戏者等的前门1a、和安装为前门1a可 开闭的箱型形状的壳体1b构成。游戏机1还包括卷筒单元102、投币按钮103、 游戏币投入口104、开始杆105、停止按钮单元106和游戏币支付口107。以 下，在游戏机1中将前门1a所在的一侧作为前方、将其相反侧作为后方、朝 向前方将左侧作为左方、将右侧作为右方进行说明。
211.卷筒单元102设置于在壳体1b内的在前门1a的上下方向中央部设置的 显示窗的位置。卷筒单元2具备在左右方向上排列设置的圆筒形状的3个卷 筒121～123(左卷筒121、中卷筒122、右卷筒123)。卷筒121～123根据游 戏者的操作进行旋转和停止的动作。游戏者可以根据由所有卷筒121～123停 止时的图案的排列方式所确定的奖项来接受奖赏。
212.投币按钮103设置于在前门1a中形成于显示窗的下侧的操作台的水平面 的大致中央。另外，游戏币投入口104在前门1a中设置在操作台的水平面的 右侧。投币按钮103是用于提示游戏者从游戏币投入口104投入的游戏币中 对游戏机1的1个游戏跟进的游戏币的枚数(投币数)的按钮开关。提示游 戏者例如仅与按下投币按钮103的次数相对应的投币数。
213.开始杆105设置在前门1a中的操作台的前表面的左侧。通过开始杆105 的操作，卷筒121～123的旋转动作开始。
214.停止按钮单元106设置在前门1a的内部的操作台的前表面的大致中央的 位置。停止按钮单元106通过装饰面板(前面板)60固定在操作台的前表面。 另外，停止按钮单元106具备在左右方向上排列设置的3个停止按钮161～163 (左卷筒停止按钮161、中卷筒停止按钮162、右卷筒停止按钮163)。通过按 下停止按钮161～163，对应的卷筒121～123的旋转动作停止。稍后将参照图 37描述停止按钮单元106的详细结构。
215.游戏币支付口107设置在前门1a的下部。游戏机1从游戏币支付口107 排出游戏币。
216.另外，停止按钮161～163分别具备多个光源。
217.卷筒旋转控制部通过开始杆105的操作，输入卷筒121～123的旋转动作 的开始指
示。此时，卷筒旋转控制部向卷筒驱动控制部输出驱动脉冲，以使 卷筒121～123以规定的旋转速度旋转。卷筒驱动控制部基于输入到自身的驱 动脉冲，使卷筒121～123旋转。
218.卷筒旋转控制部从停止按钮161～163的光电微开关输入表示停止按钮 161～163被按下的信号。此时，卷筒旋转控制部向卷筒驱动控制部输出驱动 脉冲，以使卷筒121～123停止。卷筒驱动控制部基于输入到自身的驱动脉冲， 使卷筒121～123停止。
219.进而，点亮控制部控制使停止按钮161～163的多个光源中的哪个点亮、 或使哪个熄灭。
220.(停止按钮单元106的概略结构)
221.接着，对搭载在游戏机1上的停止按钮单元106的概略结构进行说明。 图37是停止按钮单元106的概略俯视图。
222.如图36所示，停止按钮单元106具备装饰面板160和作为停止按钮161～ 163的3个按压式按钮装置100。即，停止按钮161～163是3个按压式按钮 装置100分别设置在停止按钮单元106上的结构。以下，对按压式按钮装置 100的说明可适用于所有的停止按钮161～163。
223.如图36和图37所示，装饰面板160在设置3个按压式按钮装置100的 各个位置具有孔部。按压式按钮装置100具备其表面被游戏者等的手指按压 的按钮主体(按钮顶)101。另外，按压式按钮装置100在按钮主体101的背 面具备能够显示规定的显示图像的显示部(显示切换片)102。
224.图37的符号103a表示显示部102未显示显示图像的状态。图37的符号 103b表示显示部102显示停止按钮161～163的按下顺序作为显示图像的一 例的状态。这样，显示部102能够通过装饰面板160的孔部向游戏者显示规 定的显示图像。
225.本发明并不限定于上述的各实施方式，在请求项所示的范围内能够进行 各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实 施方式也包含在本发明的技术范围内。