JP4426058B2 - マイクロプリズムガイドによる表面の指向性照明デバイス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、少なくとも一つの光源から発生する光線を補正し、その光線を少なくとも一端で入射させる特殊な配置のマイクロプリズムを具備した固体光学ガイドを用いて平らな表面を照明する指向性照明デバイスに関するもので、固体光学ガイドの全長に沿ってその被照明面へ向くよう均一なグレーズ光を得るものである。
【０００２】
この発明は、より詳細には、小さな寸法の表面を照明する種類のデバイス、例えば計測機器や時計文字盤用のディスプレイデバイスに関する。
【０００３】
【従来の技術】
一般に長方形断面を有する半透明材の弾性素子で作製された光学ガイドにより表面を照明するデバイスは既に周知である。このようなガイドは一端に入射した光を内面全反射（ＴＩＲ）によりガイドに沿って導入でき、ガイド内部で被照明面へ向いた面に入射する光線を、臨界角θC（その値は、使用する材料の屈折率ｎに依存する）未満の角度で被照明面に取り出すことができる。前述の基準に対応する光線の数を増やすために、被照明面に向かない方の面を反射性ホワイトバニッシュで被覆することも提案される。このようなデバイスは例えば、欧州特許番号ＥＰ０８６０７５５に開示されたダイオードを用いた時計の文字盤の人工照明器具のデバイスに該当する。これらのデバイスは他の残りの壁への吸光による損失のために光の収量が少なく、且つ発光強度が光源から離れるにつれて徐々に減少するという欠点を持つ。
【０００４】
光エネルギー損失を減らすために、種々のデバイスは、反射時、あるいは透過時いずれかで機能するマイクロプリズムの使用を提案する。マイクロプリズムを反射時に使用する場合、マイクロプリズムをガイドの長手方向線に垂直なガイド表面上に配置し、入射光線が内面全反射により、表面を照明するために射出できる反対側の面に戻るようにする。マイクロプリズムを透過時に使用する場合、マイクロプリズムを、ガイドの長手方向線に垂直に、光線が表面を照明するように射出される面に配置する。この最後の構成は、例えば、米国特許番号５，５５５，１０９と欧州特許番号ＥＰ０６６６２４７に記述されたデバイスに該当する。マイクロプリズムを反射時、あるいは透過時に使用するかどうかにかかわらず、マイクロプリズムは常に、被照明面に実質的に垂直であるガイドの両面上に配置される。湾曲ガイドの場合、特にリング形状のガイドの場合に、マイクロプリズムを形成することは技術的に非常に難しくなり、当然のことながら照明デバイスのコストの増大に至る。従来技術のこれらのデバイスは、被照明面に向かう光線の方向に対して満足な解決策を与えていない。実際に、多くの光線はガイドから観察者の方に直接に進み、表面を照らす代わりに観察者の目をまばゆくする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、マイクロプリズムガイドにより平らな表面を照らすデバイスを提供することにより前記従来技術の欠点を解決することにあり、そのために、前記表面に対して実質的に垂直になるガイドの平面内に前記マイクロプリズムを、ガイドに沿って放射されてくる光線を前記表面への均一なグレーズ光として向けように配置し、それにより、眩惑効果を減らすことになり見やすくなる。
【０００６】
それ故に、本発明は、軸Ｏｚに沿って光線を伝播し、少なくとも一つのマイクロプリズムを含む一連の基本ブロックで形成され、高屈折率ｎ材料で製作された固体光学ガイドを用いる少なくとも一つのランバーティアン光源によるプレーナ面の指向性照明デバイスに関する。この屈折率はガイド内部の光伝播円錐体を限定するもので、その円錐体の回転角は臨界角θＣに対応する。ガイドの断面はどのような輪郭をも持つことができるが、少なくとも一つの平面角δを持つち、そのガイドの片側面は被照明面に実質的に平行なガイドの第一平面になり、別の片側面は被照明面に実質的に垂直な第二平面になる。ガイドの断面のその他の部分により作成されたその他の表面は、例えば前述の技術により入射光の射出を改善するのに寄与するが、この構成は本発明に直接関係するものではない。
【０００７】
【発明が解決するための手段】
本発明は、被照明面に実質的に平行なガイドの第一面上のくぼみにマイクロプリズムを形成させ、且つ、各マイクロプリズムの平面の一つを、ガイドの第二平面の方向に傾斜させて光源の方に向けることを特徴とするもので、角度θ１で前記第二面から出る中央光線を前記被照明面に対して、及び前記被照明面の方に向けるものである。当該マイクロプリズムのこの面の傾斜は、一方で前記面のエッジによりガイドの第一面の平面内で測定した角度α（−）と基本ブロック内の光の伝播軸Ｏｚとにより形成され、他方で、前記面のエッジによりガイドの第二面の平面内で測定した角度γ（−）と被照明面に垂直な方向とにより形成される。角度α（−）と角度γ（−）は、一方で、ガイド内部でマイクロプリズム面上の入射中央光線の角度θＣ／２を決定する、ガイドに用いる材料の屈折率ｎから決まり、他方で射出光が当該表面全体を照明するように選択された平均入射角θ１から決まる。この平均入射角θ１は明らかにガイドの各々の寸法用に作られた選定と前記被照明面の、最終的にはガイドの断面の平面角δの値の関数である。
【０００８】
角度α（−）と角度γ（−）の値は反射光線や屈折光線の方向余弦のような発生パラメータから、デバイスの前記引用物理特性の関数として計算でき、これらの値は、各マイクロプリズムの断面と被照明面とに平行な直交全体集合ｘ、ｙ、ｚ内に引継がれる。
【０００９】
各マイクロプリズムでガイド断面の平面角δを所望のどのような値にもすることは可能であるが、望ましい値はΠ／２であり、この値は次の詳細な説明を良く理解するためにも持続される。
【００１０】
角度δは、第一表面を被照明面に厳密に平行に保つか、あるいは第二面を被照明面に厳密に垂直に保つか、どちらかにより、この基準値（Π／２）に対して約１０°（三角方向）だけ変化する。云いかえると、角度δは８０°と１００°の間で実質的に変化できる。
【００１１】
先に示したように、本発明を良く理解するために、上述のようにガイドを一つ以上のマイクロプリズムを持つことができる一連の直線基本ブロックＢｉとして考え、基本ブロックのつながり（リンク接続）が任意の長手方向線、あるいは直線、あるいは円のような定曲線のいずれかを形成できる。曲線の場合、角度α（−）は考慮するガイドのその点での接線に対して定義する。
【００１２】
ガイドにおいて、放射光が原因の、さらにガイド自身を形成するのに用いる材料による吸光に加えて≪非有効≫面による吸光、反射に因る損失のために光束の強度が減少しないでガイドに沿って均一な照明を得るために、本発明の好ましい実施態様では、光源から離れるにつれて、マイクロプリスムの密度を高めることによって、この光束の強度の減少を補正するのが望ましい。
【００１３】
第一実施態様によれば、マイクロプリズムをガイドの幅全体にわたり、かつ、光源から離れるにつれて基本ブロックＢｉによるマイクロプリズムの数が増加するように配置する。例えば、光源に最近接した基本ブロックは一つのマイクロプリズムを含み、光源から一番遠くに離れた基本ブロックは四つのマイクロプリズムを含む。
【００１４】
第二実施態様によれば、各基本ブロックＢｉは唯一つのマイクロプリズムを含むが、基本ブロックが光源から遠くになると、マイクロプリズムの長さが増加する。
これらの二つの実施態様は勿論、互いに互換性があり、両実施態様を双方同時に実行することは可能である。
【００１５】
マイクロプリズムを、例えば、適当なダイヤモンド付刃工具による機械加工、ホトレジストマスクによるエッチング、化学的手段、あるいはレーザビームによる直接あるいは間接の刻み込みによりガイドの第一面上に形成する。前記技術は上述したものに限定されるものではない。
【００１６】
成型によりガイドを得るために射出成形機に適合し、あるいはマイクロプリズムを作りたい表面を刻印するのに使用される彫刻ダイから複製することによって前記マイクロプリズムを作ることも可能である。どちらの技術を用いても、マイクロプリズムをガイド上に直接に、あるいはガイドと等しい屈折率を有し、且つガイドの第一面と同一の輪郭を有する板上のどちらかに作製できる。次に前記板を例えば接着剤を用いて前記第一面上に取付ける。
【００１７】
このように形成されたマイクロプリズムはそのまま、すなわち、どのような追加の処理も施さないでも、単純に内面全反射だけで光ベクトルの方向を変えることができる。入射角の関数として、前記面上の屈折作用によりガイドを出る光線は、各マイクロプリズムの第二面に与えられた傾斜の関数としてガイド内部で再び方向づけされる。
【００１８】
表面を照明するのに使用する光束を増やすことのできる別の実施態様によれば、光源の方に向いた各マイクロプリズムの面を反射膜で被覆することも可能である。しかし、この利点は製造コスト（非常に小さな表面を選択してコーティングするため）が結果として高くなること、さらに反射面による吸光のために光束が損なわれることにより相殺される。マイクロレンズを形成する表面を完全に被覆すると、製造コストの増加はわずかに減少するが、反射面の吸光により損失も増加する。このようにこれらの異なる実施態様のどれを選択するかは、ガイド、マイクロプリズム及び被照明面それぞれの寸法に本質的に依存する。
【００１９】
光源の位置決めに関しては、従来の周知の技術であるガイドの軸に沿う光源、それぞれの両端に配置した二つの光源から選択できる。後者の場合は、ガイドの中間点に対して対称的なマイクロプリズム構造とする。被照明面に実質的に平行なガイドの第一面内に形成した二面体に向き合うように被照明面に垂直に単一光源を配備することも可能で、経済的にも有利である。その二面体は、内面全反射により光束がガイドの二つの半体に入射できるような角度である。本発明の別の見方によれば、光源の放射円錐体は異なる入射角を有する光線で形成され、屈折され、従って損なわれるもので、前記二面体を二重二面体あるいは一連の無限小素子による湾曲面を形成する多二面体に置き換えることができる。
【００２０】
これまで記述してきたマイクロプリズム照明デバイスはどのような種類の表面をも照明できる。しかし、その優先的な用途は計測機器や時計文字盤のディスプレイデバイスのような小さな寸法の表面の照明である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の他の目的と諸利益とは添付図を参照にした次の種々の実施形態の説明で明らかになる。
【００２２】
図１は、一般的参照番号１０で表示されるマイクロレンズを備えた固体光学ガイドと、その一方の端部に配置した光源２を用いた平らな表面４用の照明デバイスの一部分を概略的に示す斜視図である。ガイドを形成する材料は良く知られた有機ポリマーから選択された１．４０と１．６５の間の高屈折率ｎを持つ半透明材料である。この有機ポリマーにより光源から一端に入る光束エネルギーは内面全反射（ＴＩＲ）により、ガイドに沿って伝播する。このような有機ポリマーは例えば、アクリルポリマー、特にポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート及びポリエステルから選ばれる。
【００２３】
光源２は、１．６５Ｖの電圧で６５０ｎｍで発光するＡｌＧａＡｓダイオードや３．５Ｖの電圧で４７０ｎｍで発光するＩｎＧａＮダイオードのような点光源と見られるランバーティアン（quasi-point Lambertian）光源である。
【００２４】
ガイド１０は点線で示すように長手方向線１に沿って表面４上に延びており、任意の形状を持つことができる。図２の拡大尺度で示すように一連の直線棒状基本ブロックＢ１、．．．Ｂｉ、Ｂｉ＋１のようなものと考えることができる。
【００２５】
各基本ブロックＢｉは被照明面４に実質的に平行な第一面１４と前記表面４に実質的に垂直な第二面１５とで形成される平面角δを有する少なくとも一つの二面体を持つ。各基本ブロックＢｉの面１４と１５を結合して基本ブロックの外形を構成する表面１６と１７は、被照明面４へのグレーズ光射出光線の方向には関与しないので任意の形状を持つことができる。
【００２６】
この後により詳細に述べるように、この射出光線の方向は、各基本ブロックＢｉの第一面１４上のくぼみの形に形成された一つ以上のマイクロプリズム２０、２０ａ、２０ｂ、．．．の光源の方向に対する面２１の向きとして得られる。この面２１の方向は後の実施形態により示すように、ガイド用に用いる材料、より正確にはその材料の屈折率ｎの精密な値、ガイドの断面の形状、より正確には二面体の平面角δのより精密な値、被照明面の広さ、すなわち射出光線が表面４に当たる所望の角度θ１について行った適切な選択により決定される。この面２１の正確な方向は、一方で当該マイクロプリズムの面２１のエッジ２２と対応基本ブロック内の光の伝播軸Ｏｚによりガイドの第一面１４の平面内に形成された角度α（−）の、他方で被照明面に垂直な方向Ｏｙと面２１のエッジ２３によりガイドの第二面１５の平面内に形成された角度γ（−）によって計算できる前述のパラメータから決定される。なお、本明細書において（−）は当該記号の上バーを意味する。
【００２７】
角度α（−）とγ（−）を面２１の垂線の方向余弦Ｋ、Ｌ、Ｍで表示できる。この方向余弦自身は、この後の実施形態により説明するように、前記パラメータｎ、δ、及びθ１から計算される。
【００２８】
ガイドの各基本ブロックは幅１．５ｍｍの正方形断面を持ち、（それ以外のパラメータδは値П／２を持つ）、屈折率ｎ＝１．４９のＰＭＭＡ製である。このブロックを、軸ｚがブロックの長手方向軸に平行で、面ｘｚが被照明面４に平行で、面ｘｙが断面に平行であるｘ、ｙ、ｚ基準で表示する。光源２により放射された光は臨界角θＣの下記の数式１の円錐体（上部半円錐体のみがこの後に使用され、下部半円錐体の光線は面２１に直接当たらないと仮定する）を形成するブロックに通る。
【００２９】
【数１】

θＣ＝逆正弦（１／ｎ）＝４２．２０°
【００３０】
この半円錐体は中央光線Ｓ（→）を面ｙｚ内に示すように形成し、従ってθＣ／２＝２１．１°の角度を形成する。光線Ｓ’（→）として反射されるマイクロプリズムの面２１によりこの後で反射される光線Ｓ（→）を表すベクトルは方向余弦に対して数式２を持つ。本明細書において（→）は矢印が当該文字の上につくことを意味する。
【００３１】
【数２】

【００３２】
ガイドを出る中央射出光線Ｓ”（→）は、屈折作用後の光線Ｓ’（→）に対応するもので、面ｘｙに平行な面内にあり、被照明面４と角度θ１＝１０°を形成する必要がある。ガイド内部の入射光線Ｓ’（→）により形成された角度θ'1（図示されない）は数式３のようになる。
【００３３】
【数３】

【００３４】
これは三角方向において１７３．３１°の角度に対応する。結果として、ベクトルＳ’（→）は方向余弦として数式４を持つ。
【００３５】
【数４】

【００３６】
面２１により反射された入射光線Ｓ（→）と光線Ｓ’（→）のパラメータを知ることにより、反射作用Ｓ’（→）＝Ｓ（→）−２ａｒ（→）のベクトル法則を適用することにより、面２１に垂直なベクトルｒ（→）の方向余弦Ｋ、Ｌ、Ｍを計算することも可能である。ここでａは数式５で表わされる。
【００３７】
【数５】

【００３８】
ｋ、ｌ、ｍとＫ，Ｌ，ＭはそれぞれベクトルＳ’（→）とｒ（→）の方向余弦である。面２１の表面に垂直なベクトルｒ（→）の方向余弦は数式６に等しいものとして決定される。
【００３９】
【数６】

【００４０】
図３Ａについて詳細に説明すると、マイクロプリズムのエッジ２２のガイドに沿う傾斜を表す角度α（−）は面ｘｚ内の垂直ベクトルｒ（→）の投影により形成された角度に対応することが分かり、従って三角方向に数式７の値になる。
【００４１】
【数７】

【００４２】
同じ様に、図３Ｂについて詳細に説明すると、マイクロプリズムエッジ２３のガイドの面１５上の傾斜を表す角度γ（−）は面ｘｚで垂直ベクトルｒ（→）の投影により形成された角度に対応し、従って三角法的に数式８の値を持つ。
【００４３】
【数８】

【００４４】
ガイドの幾何学的形状を完全に形成するためには、マイクロプリズムの深さＰｙを選ぶ必要がある。Ｌｙを高さとすると、影郊果を避ける為に、数式９の関係を持つことが望ましい。
【００４５】
【数９】

【００４６】
数式９の関係は図３Ｂに関わるものではないが図面を良く理解できる。
選んだ例（断面積１．５×１．５ｍｍ２の棒）では、深さは１５０μｍを超えてはならない。
【００４７】
図４について詳しく説明すると、正方形断面積２×２ｍｍと長さ５０ｍｍを有する直線ＰＭＭＡガイドを持つ照明ガイドの一部分を示す。マイクロプリズムは長さΔｚ＝１ｍｍの３０個の基本ブロック内に上記特性のとおりに組立て、第一ブロックを光源から１０ｍｍの所に位置決めする。マイクロプリズムの密度、すなわち基本ブロック当たりの平均マイクロプリズム数は第一ブロックの値１から最終ブロックの値４に増加し、マイクロプリズムの総数が５６個になる。ガイドに沿ったこれらのマイクロプリズムの精密な分布はＰＭＭＡ（０．０００２２８ｍｍ^-1）の吸光係数を考慮し、さらに各基本ブロックＢｉにより放射された光束エネルギーＩｉがガイドを形成する全ブロックに対するものと同じであると仮定することにより決定される。照明デバイスでは、ガイドの各面によって分離された光束をエネルギーセンサーを用いて測定する。
【００４８】
Ｉ−ｘ：面１５から出て、表面４を照明できる光束、
Ｉ＋ｘ：面１５の対向面１６から出る光束、
Ｉ−ｙ：マイクロプリズムを含む面１４の対向面１３から出る光束、
Ｉ＋ｙ：マイクロプリズムを含む面１４から出る光束、
Ｉ−ｚ：光源を配備するガイドの入口で面１７から出る光束、
Ｉ＋ｚ：ガイドの他端で面１８から出る光束、
第一実験では、ガイド表面はどれも反射膜を持たない。
第二実験では、マイクロプリズムの面２１上にアルミニウム膜を付着した。
第三実験では、アルミニウム膜の付着をマイクロプリズムの面２１を含む第一表面１４の全面に行った。
【００４９】
これら三つの実験の結果を以下の表１に示す。この表１は同じ特性（屈折率とガイドの幾何学形状）を有する、マイクロプリズムや反射膜を用いていない棒を用いて観察した結果を基準にして表示している。
【００５０】
【表１】

【００５１】
基準に比べて、注目すべきは、分離値Ｉ−ｘが増加し、この増加はマイクロプリズムが反射膜を持つ場合に強調される。しかし、全発生光束は反射膜がある場合に著しく減少することが観察される。
【００５２】
第二実験で、センサーの適切な配置により、被照明面４の方に向いたエネルギー量Ｉ−ｘ₁と表面４に平行な平面８の方に向かうエネルギー量Ｉ−ｘ₂を分離値Ｉ−ｘにして図４Ａに示すように測定した。
【００５３】
Ｉ−ｘ₁では値５２．３３％が得られ、Ｉ−ｘ₂では値３．７１％が得られ、このことは本発明によるマイクロプリズムの特殊な配置が被照明面に向かうガイドの面２１から出る光線の方向決めに著しく寄与することを示す。
【００５４】
図５と図５Ａに、普通の腕時計文字盤を照らすように本発明により指向性を持つ照明デバイスの実用例を示す。それはバックカバー３ｂにより密封され、時計動作部と少なくとも照明デバイスに与える光源７を含む中央部３ａにより形成された円形状のケース３を持つ。時間表示を文字盤４上で例えば、針５ｂにより、且つ文字盤４の周辺上に配置した時間表示５ａを用いてアナログモードで行う。時間表示をベゼル９により所定の位置に保持されたガラス８により密封し、ベゼルの拡張部９ａは前記ガラス８と文字盤４の縁を部分的に覆い、適切な手段によりケースに固定される。ガラス８とベゼル９を部分的に切り欠いた部分に矩形断面を持ち、文字盤４とガラス８の対向面とベゼル９とにより境界を定めた空間内に収納された管状の光学ガイド１０を示す。図５Ａから明らかなように、ガイド１０はそのハウジング内にスペーサ１１により保持され、ガイドの表面１３、１４、１５と両壁の間に小さなエアーギャップを設けるように等間隔に配置される。ミラー面１２が非放射面１３と１６に面して配置され、その面からガイドを出る光線を反射する。これらのミラー面は例えば銀皮膜ＰＥＴシート製である。
【００５５】
図５に示すように、ガイドは１２時位置に、背中合せに配置した二つのダイオードで形成された光源２を収納するハウジングを形成する中断部を持つ。光源は例えば、必要に応じて中央部３ａにある押しボタン６を作動することにより点灯することができる。
【００５６】
ガイドの上部面１４はこれまでに述べたようなマイクロプリズムを持ち、面ｚｘ内でのその傾斜角α（−）をガイドを形成する円形輪に対する接線から形成する。マイクロプリズムは６時−１２時軸に対して対称的に分布されている。６時の位置により近づくにつれて、その密度は徐々に増加することが分かる。
【００５７】
図６は時計文字盤を照明するのに使用できる環状ガイドの実施形態の平面図を示し、ここでは、マイクロプリズムは規則的な間隔に配置されるが、その長さは光源２から離れるにつれて徐々に外側から内部の方に、すなわち被照明面の方に延びている。この実施形態の別の特徴によれば、光源をマイクロプリズムを含む面１４の反対側の面１３に向けて軸Ｏｙに沿って配置した単一ダイオードにより構成している。面１４は、入射ビームを内面全反射によりガイドの二つの半体内に入射させる二つのハーフビームに分割するような角度で切り欠いた二面体１９を持つ。図６Ａに示す側面図はこの実施形態に対応するもので、二面体は実際は各面を向きの異なる二つの面１９ａと１９ｂで構成する二重二面体である。この二つの面により光源から発生する光線の分散を良く考慮できる。
【００５８】
これまで述べてきた実施形態は多くの変化を生じることが可能であるが、それらは本発明の範囲から逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の最も一般的な実施形態による照明デバイスの部分斜視図である。
【図２】図１に示すデバイスのガイドを形成するブロックの一つの拡大斜視図である。
【図３】面ｘｚ、ｙｚ及びマイクロプリズムのエッジに垂直な面それぞれにおける図２のマイクロプリズムの投影図を示し（Ａ、Ｂ）、マイクロプリズム上への光線の反射を示す（Ｃ）。
【図４】光学ガイドが矩形断面の直線棒である本発明による照明デバイスの斜視図である。
【図４Ａ】ガイド軸に垂直な、図４の断面略図である。
【図５】ガイドが環状である本発明による照明デバイスを具備した時計の部分裂斜視図である。
【図５Ａ】図５の線Ｖａ−Ｖａに沿った断面である。
【図６】図５に示すガイドの別の実施形態の平面図である。
【図６Ａ】光源の付近の図６のガイドの矢ＶＩａに沿う側面図である。

Claims (20)

1. マイクロプリズム（２０）を持ち、軸（Ｏｚ）に沿って伸び、一定断面を持ち、臨界角（θＣ）が対応している高屈折率（ｎ）の材料で作製した固体光学ガイド（１０）を用いて少なくとも一つのランバーティアン光源（２）によって平らな表面（４）を照明する指向性照明デバイスであって、前記ガイドの断面が片側が被照明面に実質的に平行なガイド（２０）の第一面（１４）となり、もう一方の別の片側が前記表面に実質的に垂直な第二面（１５）となる少なくとも一つの平面角δを持つ指向性照明デバイスにおいて、
   マイクロプリズム（２０）を第一面（１４）のくぼみ内に形成した二つの面（２１、２５）で構成し、さらに光源（２）の方に向いた一つの面（２１）を、前記面（１５）から射出する中央ビームが角度（θ１）で表面（４）に入射するように第二面（１５）の方に傾斜させ、前記傾斜はマイクロプリズム（２０）のエッジ（２２）と当該マイクロプリズムでの軸（Ｏｚ）により第一面（１４）の平面内に形成された角度（α（−））によって、他方で前記面（２１）のエッジ２３と被照明面に垂直な方向（Ｏｙ）により第二面（１５）の平面内に形成された角度（γ（−））によって限定されるもので、角度（α（−））と角度（γ（−））を照明デバイスが保有する特性（ｎ、θ１、δ）から決めることを特徴とする指向性照明デバイス。
2. 角度（α（−））と角度（γ（−））をマイクロプリズム（２０）の面（２１）に対する垂線の方向余弦から決め、前記方向余弦をパラメータ（ｎ、θ１、δ）から計算することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
3. 面（１４）と（１５）の一方あるいは他方あるいは両方が、この両面が平面角δ＝Π／２を形成する指定位置に対し０°から−１０°に傾斜するもので、前記二つの面はその後に被照明面（４）に対してそれぞれ平行、垂直になることを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
4. ガイドの断面が四辺長方形であることを特徴とする前記請求項３に記載の照明デバイス。
5. ガイド（１０）の長手方向線Ｏｚが直線であり、角度（α（−））を前記直線に対して形成することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
6. ガイド（１０）の長手方向線が円形線であり、角度（α（−））を当該マイクロプリズム（２０）の湾曲点での接線に対して形成することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
7. 単位長あたりのマイクロプリズム（２０）の数が、光源（２）から離れるにつれて徐々に増えることを特徴する前記請求項１に記載の照明デバイス。
8. マイクロプリズム（２０）はガイドに沿って規則正しく分布され、その長さが光源（２）から離れると徐々に外側から被照明面（４）の方向に増えることを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
9. 各マイクロプリズム（２０）の第二面（２５）が被照明面（４）に対して垂直であることを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
10. 各マイクロプリズム（２０）の第二面（２５）がガイドの断面に対して第一面（２１）と対称であることを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
11. 各マイクロプリズム（２０）の少なくとも第一面（２１）を反射膜で被覆することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
12. マイクロプリズム（２０）を直接あるいは間接的に刻み込み、例えば化学的手段やレーザビームによりマスクを通した機械加工やエッチングにより形成することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
13. マイクロプリズム（２０）をダイス型から得ることにより、前記マイクロプリズムを前記ダイス型を組込んだ鋳型への注入により、あるいは表面を打ち抜くように前記ダイス型を使用することにより形成することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
14. マイクロプリズム（２０）をガイドを形成する材料内に直接に形成することを特徴とする前記請求項１２や１３に記載の照明デバイス。
15. マイクロプリズム（２０）をガイドの屈折率に等しいか近い屈折率を有する材料の板上に形成し、次に前記板をガイドの第一面にはめ込むことを特徴とする前記請求項１２または１３に記載の照明デバイス。
16. １．４０と１．６５の間の屈折率ｎを有する有機ポリマー材でガイドを形成することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
17. ガイドを形成する材料が屈折率ｎ＝１．４９を持つＰＭＭＡであり、θ１＝１０°を選択した場合に、傾斜角度（α（−））が値４７°を持ち、傾斜角度（γ（−））が値２７°を持つことを特徴とする前記請求項３に記載の照明デバイス。
18. 光源（２）をガイドの軸（Ｏｚ）に沿って背中合せに配備した二つのダイオードで構成することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
19. 光源（２）をマイクロプリズム（２０）を含む面１４に向い合う面１３に向かう軸（Ｏｙ）に沿って配置した単一ダイオードで構成し、さらに前記面（１４）が二面体あるいは多二面体形状内に切込み溝を持ち、それにより光ビームをガイドの二つの半体内に分離することを特徴とする前記請求項１に記載の照明デバイス。
20. 時計仕掛け機構を収納し、時刻をアナログあるいはディジタル表示するための文字盤上に配置したガラスにより密封されたケースを持つ時計において、
    この文字盤を前記請求項１から１９による照明デバイスにより照明することを特徴とする時計。

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