JP2000147216A - 光学的に透明なフィルム - Google Patents

光学的に透明なフィルム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力光線の特性を制御できる光学的に透明な
フィルムを提供する。 【解決手段】 光学的に透明なフィルムにおいて、第１
と第２の表面を有し、第１の表面は、その上に複数の三
角プリズムの形態の構造を有していて、各々のプリズム
が頂角をもっていて、その頂角のうちのいくつかは他の
頂角とは相違している。別の光学的に透明なフィルム
は、第１の表面が複数の三角プリズムの構造を有し、第
２の表面が、フィルムを通過して出る光のビームによっ
て照らされた領域の形を変化させる手段を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に透明でそ
の一面に構造を有するフィルムに関する。より具体的に
は光線の出力特性を有する光学的に透明なフィルムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】多くの状況下において、特殊な光線出力
特性を有する光源固定具、即ち、光の放射を制御する照
明器具が所望される。例えば後方照射のディスプレイは
ときに平行とされた出力を有する線光源を必要とする。
平行とされた、とは、光がビームの形態に集中されてい
ることを示し、ビームとしてほぼ互いに平行な光線をも
つものも含まれる。そのような照明器具はディスプレイ
の縁部照射に用いることができる。
【０００３】別の状況下においては、標識を一方の縁部
に沿って光源により前方から照射することができる。そ
のような状況下においては、標識の照射がより均一とな
るように近くの縁部より離れた縁部により多くの光源を
導くことが望ましい。そのような特殊な光線分布を要す
る状況下においては複雑な形状のレフレクタを照明要素
の背後に位置させて望ましい特性を有する光線ビームを
発生させることがよくある。ビームとは、一定の範囲の
方向に集中した光線の流れを示す。そのようなレフレク
タは一般的に崇高いもので、照明要素の寸法を大きく
し、かつきわめて高価であることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光線の出力特性を制御
できる光学的に透明なフィルムおよびそれを使用するこ
とによって光線の出力特性を制御できることが望まれ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、光学
的に透明なフィルムが第１と第２の表面を有する。第１
の表面は、複数の三角プリズムの形態の構造を有してい
て、各々のプリズムが頂角をもっていて、その頂角のう
ちのいくつかは他の頂角とは相違している。本発明の別
の光学的に透明なフィルムは、第１の表面が複数の三角
プリズムの形態の構造を有し、第２の表面が、フィルム
を通過して出る光のビームによって照らされた領域の形
を変化させる手段を含んでいる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明において、照明器具は一方
の面において光線抽出構造体を、反対側の面においてビ
ームを成形するフレネルレンズを有するフィルムを使用
し概ねビームに集光された光線ビームを受け入れる。光
線ビームには２つの変形が考えられることに注目すべき
である。一方は小さい光源及びパラボラリフレクタから
出てくる直接のビームに集光された光線ビームである。
第２は、光線ガイド内をある距離進行するよう光線が抑
制される拘束ビームである。
【０００７】前記光線ガイドは米国特許第４，２６０，
２２０号と同第４，８０５，９８４号において教示され
ている。これらの特許の教示により作られた光線ガイド
は外壁を有している。前記外壁の外側は複数の直線の直
角プリズムを有している。光線ガイドに沿って進み、か
つ外壁へ入る光線はプリズムと衝突し、全反射し、そし
てガイドの内側へ戻される。本発明は直接ビームあるい
は拘束ビームのいずれかから光線を抽出するのに有用で
ある。
【０００８】図１は本発明による照明器具を示す。図１
に示す照明器具においては、ハウジング１０が光学的空
洞１２を画成する。前記の光学的空洞１２内に光源１４
がある。図示のように、光源１４は光線をビームにする
ためのパラボラミラーを有する。代替的に、ハウジング
１０は光線ガイド材料とし、そのため直接ビームに集光
されたビームでなくむしろ拘束されたビームを用いるよ
うにしてもよい。
【０００９】ハウジング１０は一方の側に光学的ウイン
ドウを有する。光学的ウインドウには本発明の実施例の
フィルム１６が位置している。フィルム１６は第１の主
要面（表面）１８と第２の主要面（表面）２０とを有す
る。前記主要面１８は光線抽出装置として作用する複数
のプリズムを有し、一方主要面２０は出力光線を形成す
るフレネルレンズを有する。フィルム１６は透明材料で
あって、透明の高分子材であることが好ましい。特に好
ましい材料はポリカーボネートとアクリルである。
【００１０】図２は図１の線２−２に沿って視たフイル
ム１６の断面図である。面２０には複数の構造体２２や
複数の構造体２４のような複数種の構造体があるのが判
る。これらの複数の構造体は直線状フレネルレンズの要
素である。直線状フレネルレンズは一般的に好ましいも
のの、本発明の特定の適用においては、円形あるいはそ
の他の形状の要素を有するフレネルレンズを必要とする
ことがありうる。各要素の軸線は光線ビームの方向に対
して平行に延びている。
【００１１】前記面２０上の構造体により形成されたフ
レネルレンズの特性は希望する光線出力によって変わ
る。もし照明器具が例えば縁部照明用の光源として用い
られるとすれば、面２０上の構造体は典型的に従来の凸
形円筒レンズの挙動を追従し光線を線状に集光する。代
替的に、もし別のパターンが望ましいとすれば、さらに
風変わりなスタイルのレンズを追従することが度々あり
うる。レンズの構成は希望する光線出力特性に対応すべ
きである。
【００１２】図３は図１の線３−３に沿って視たフィル
ム１６の断面図である。図３に示すように、フィルム１
６の側１８は複数の三角形プリズムが位置している。図
示のように、プリズムは二等辺三角形であるが、それが
必要とされるのではない。しかしながら二等辺三角形を
使用すると、いずれの方向からの光線に対しても均等に
よく作用するので好ましいことである。従って、照明器
具は両端で照射され、より多くの光線とより大きい均一
性の双方を提供する。
【００１３】光線抽出装置としてのプリズムの作動はプ
リズム２６を参照すれば理解される。プリズム２６は二
辺２８と３０とを有する。作動時、光線は二辺の中の一
方即ち側部２８を介してプリズム２６へ入り、プリズム
を横切り側部３０と衝突する。３０において光線は全反
射し、フィルム１６を通して反射され、面２０を通して
出ていき、面２０においてフィルムの残りの部分を通し
て進行している光線と組み合わされ希望する形状のビー
ムを形成する。
【００１４】適当に広い、概ねビームに集光された光の
光源とアクリルの抽出フィルムとに対して、５９から７
９度の範囲の、特に好ましいのは６９度の頂角を有する
プリズムが好ましいことが判明した。
【００１５】前述のように、出力ビームの特性は面２０
上のフレネルレンズにより形成される。もしフレネルレ
ンズが直線の要素により出力ビームを形成するとすれ
ば、元のビームに対して垂直の方向における光線の分布
に作用するのみである。
【００１６】光線の分布は面１８上の抽出構造体により
ビームに対して平行の方向において調整できる。もし図
３に示すように、構造体がすべて同じ頂角を有する三角
形であるとすれば、光線はもとの光線ビームに対して平
行の方向にビームに集光されて出ていく。
【００１７】図４に示すように、フィルム１６’は、頂
角が異なっている複数の二等辺三角形をその上に設けて
いる。典型的にはこれらでは一連の三角形が繰り返され
ている。図４で判るように、プリズム３２、３３、３
４、３５及び３６は異なった頂角をそれぞれ有してい
る。一連の並びは、それぞれプリズム３２、３３と等し
い頂角を有するプリズム３２’、３３’から始まる。
【００１８】繰り返される一連のプリズムの数は固定さ
れているのでなく、特定の設計要件により決められる。
例えば、あるテスト用に作られたある抽出フィルムにお
いては、一連が７個のプリズムが利用された。これらの
プリズムの頂角は７８．５度、６３．５度、７１．０
度、７６．０度、６６．０度、７３．５度及び６８．５
度であった。一群の前記プリズムの後同じパターンが繰
り返される。このようにプリズムの角度が変わることの
利点は、単一の頂角を使用するとき起こるように光線が
ビームに集光されるのではく、元のビームに対して平行
の方向においてより広範囲の角度にわたって光線が広が
ることである。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学的に
透明なフィルムは、光線の出力特性を制御することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態に係る光学的に透明なフィ
ルムを用いた照明器具を示す図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る光学的に透明なフィ
ルムの第１の断面図を示す図である。
【図３】本発明の１実施形態に係る光学的に透明なフィ
ルムの第２の断面図を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る光学的に透明なフ
ィルムの断面図を示す図である。
【符号の説明】
１０…ハウジング １２…空洞 １４…光源 １６…フィルム １８…第１の面 ２０…第２の面 ２２…構造体 ２４…構造体 ２６…プリズム ３２…プリズム ３３…プリズム ３４…プリズム ３５…プリズム ３６…プリズム

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一の表面と第二の表面とを有する光学
    的に透明なフィルムであって、前記第一の表面が構造を
    有していて、その構造が複数の三角プリズムの形態であ
    り、各々のプリズムが頂角を持っていて、その頂角のう
    ちのいくつかは他の頂角とは相違している光学的に透明
    なフィルム。
  2. 【請求項２】 フィルム表面上の構造における複数の頂
    角が繰り返しのグループを形成している請求項１に記載
    の光学的に透明なフィルム。
  3. 【請求項３】 第二の表面が、フィルムを通過して出る
    光のビームによって照らされた領域の形を変化させる手
    段を含んでいる請求項１または２に記載の光学的に透明
    なフィルム。
  4. 【請求項４】 第一の表面と第二の表面とを有する光学
    的に透明なフィルムであって、前記第一の表面が構造を
    有し、その構造が複数の三角プリズムの形態であり、第
    二の表面が、フィルムを通過して出る光のビームによっ
    て照らされた領域の形を変化させる手段を含んでいる光
    学的に透明なフィルム。
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