JPH03206491A - 両面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、両面照明や両面光源に関するもので、特に薄
型の両面広告看板、両面表示装置、両面照明器具等に好
適な両面光源装置に関するものである． （従来の技術） 従来より実用化されている特に大型の広告看板や照明装
置は，ハウジング内に１本または２本以上の蛍光灯を設
置すると共に、この蛍光灯から適当な距離を離して拡散
板を配置した構造のものが主流となっている。ところが
このような装置においては、蛍光灯と拡散板との距離を
十分にとらないと、スリムラインと称される蛍光灯の輝
線が見えてしまい、明るさの均一性を確保するためには
必然的に装置の奥行を大きくしなければならない。特に
、両面タイプの場合は奥行が極めて大きくなる。このよ
うな装置で奥行を小さくしようとすると、拡散板の拡散
性能を上げざるを得ないが、このことは光線透過率の低
下を招き暗くなるので、同一の明るさを維持するために
は，蛍光灯の本数を増さざるを得す、消費電力の増加や
温度上昇の対策等の問題が生じている。

これらの問題点を解決するため、古くから多くの提案が
なされているが（実公昭４２−１８２７８号公報、特開
昭５５−１５１２６号公報、特開昭５５−１３３００８
号公報、実開昭５６−３５６６７号公報および特開昭５
９−２２４９３号公報）、これらの多くは光源直上部を
遮蔽して輝線を消すものであるため、面の暗い部分に水
準を合せて均一化することとなり、光量の利用効率の観
点からは好ましいとはいえない。

また原理的に考えられることとして、点光源近似を用い
て凸レンズの焦点にランプを配置し、凸レンズを通過し
た光が平行光になることを応用して、このような機能を
有するフレネルレンズを光源に組込むことは可能である
が、蛍光灯はいわゆる点光源でないため、原理の再現性
は悪く、実用に供しえないのが現状である． （発明が解決しようとする課題） 本発明者等はこのような状況に鑑み、照光面に蛍光灯の
ような線状光源を近接させようとすると輝線があらわれ
ること、そしてこのような輝線を解消するため遮蔽部材
を用いると全体として輝度を低下させ光量の利用効率を
下げてしまうこと、また同様に拡散性能の高い拡散板を
用いて均一化を図ろうとすると面が暗くなること、のい
わば面輝度を低下させずに装置を薄型化するという“二
律背反”の現象であることを認識し、できるだけ光源の
発する光エネルギーを有効に活用しながら両面光源の薄
型化を達成すべく鋭意検討を行ったところ、反射光の制
御と独特のマルチプリズムシートの使用により達成し得
ることを見出し、本発明を完成した． （課題を解決するための手段） すなわち、本発明は上記の課題を達成するためになされ
たもので、その要旨とするところは、線状光源または線
状に配列された光源を内蔵し、対向する正面と背面とに
それぞれマルチプリズムシートを備え、かつ２つの側面
部にそれぞれ反射面を備えたボックス型の両面光源装置
であって、上記反射面は先鋭端が光源に向かう略横形の
断面をもち光源に平行に延びて配列されており、該反射
面はその正面側部分と背面側部分とでそれぞれ反射した
光の大部分をそれぞれ上記正面側及び背面側のマルチプ
リズムシートに対し斜めに入射させる機能を有しており
、かつ上記マルチプリズムシートの内面には光源に平行
に延びて配列し、直接ないし反射して斜めに入射した光
を所定方向に集中出光させる機能を有するプリズム群が
形成されており、しかも上記マルチプリズムシートの外
面側には光源直上位置の暗部を解消するための暗部除去
シートが配置されていることを特徴とする、両面光源装
置にある。

（実施例） 以下、本発明を実施例の図面に従ってさらに詳細に説明
する． 第１図は本発明の一実施例の一部切欠き斜視図である。

図中、１が光源、２，３が断面模形の反射面、４ａ，４
ｂがマルチプリズムシート、５ａ，５ｂが暗部除去シー
ト、６がハウジングである。図において４ａ，５ａ側が
正面であり、４ｂ，５ｂ側が背面である。２ａ，２ｂは
それぞれ反射面２の正面側部分及び背面側部分であり、
３ａ，３ｂはそれぞれ反射面３の正面側部分及び背面側
部分である。

上記光源ｌとしては、例えば管径Ｄの市販の直線状の蛍
光灯（例えばＬＯＷ，２０Ｗまたは３０Ｗ）を用いるこ
とができる。該管径は、例えば２５ｍｍφ，２７ｍｍφ
または３８ｍｍφである。

上記反射面２．３としては、例えば０．５ｍｍ厚アルミ
ニウムシ一トの表面に厚さ２５μｍの銀蒸着ポリエステ
ルフィルムを積層し折り曲げたものを用いることができ
る。

正面から背面までの距離Ｔは例えば光源管径Ｄの２倍で
あり、幅Ｗは例えば光源管径Ｄの６倍である。反射面２
．３の各部分２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂが正面及び背面と
なす角度θは、例えば２０〜３５＠である。

上記反射面２，３の正面側部分２ａ　＋　３　ａは、そ
こで反射した光が正面側マルチプリズムシート４ａに対
し斜めに入射するよう、より具体的にはプリズムシ一ト
の法線（第２図Ｎ）に対し５０〜８０”程度に入射する
ように構或しており、これが本発明の機能を達或するた
めの一つの条件になっている。上記反射面２，３の背面
側部分２ｂ，３ｂについても同様である。

上記マルチプリズムシート４ａ　＋　４　ｂは、第２図
に部分的に示されている様に、配列ピッチがＰ、プリズ
ム角がα，．α２で頭頂角がαのプリズム群が光源と平
行且つ互いに平行に延びて配列されて設けられたシート
からなる。該マルチプリズムシートは、例えば無色透明
のアクリル樹脂板（厚さ１　ｍｍ）を用い、これを金型
と共に熱プレス加工して得ることができる。

上記ビッチＰは例えば０．３８ｍｍであり、上記プリズ
ム角α，，α２は例えばともに３１．５°で頭頂角αは
６３°である。

上記反射面２．３は光源１と平行に配置されており、該
光ｉｌ！ｌは２つの反射面２，３のちょうど中央におい
て正面及び背面の中間に配置されるのが好ましい。Ｇは
光源ｌと正面または背面との間の間隔である。

上記正面側のマルチプリズムシート４ａは、直接入射し
た光ないし反射面部分２ａ，３ａにより反射された光が
該シートに斜めに入射すると、該入射光をほぼ法線方向
を中心とした光として出射させる作用をなす。裏面側の
マルチプリズムシート４ｂも同様である。

上記正面側の暗部除去シ一ト５ａは、上記マルチプリズ
ムシート４ａを通過した光による法線方向の輝度が、ラ
ンプ直上部において低くなる傾向がある（即ち、この部
分ではマルチプリズムシート４ａに対し光は主として法
線方向から入射し、かくして該シートからは斜め方向例
えば法線方向に対し６０〜８０’の方向に出射する）の
で、この様なマルチプリズムシート４ａからの出射光を
法線方向にそろえる作用をなすものである。裏面側の暗
部除去シ一ト５ｂも同様である。

この様な暗部除去シー｝５ａ，５ｂは、例えば各種の合
或樹脂半透明板（例えば、厚さ２ｍｍ，１一一や樹脂フ
ィルムを用いることができる。該シートの例を以下に示
す。

・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳半板「アクリライト
＃４３２Ｊ　　（厚さ２ｍｍ）・三菱レイヨン社製アク
リル樹脂乳半板「アクリライト＃４２２Ｊ　　（厚さ２
１Ｉｌｍ）・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳単板「ア
クリライト＃６０９Ｊ　　（厚さ２ＩＩｌｆｆｉ）・三
菱レイヨン社製アクリル樹脂乳単板「アクリライト＃６
１０Ｊ　　（厚さ２ｍｍ）・三菱レイヨン社製アクリル
樹脂乳半板「アクリライト＃６１３Ｊ　　（厚さ２ｍｍ
）・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳単板「アクリライ
ト＃Ｍ３Ｊ　　（厚さ１　ｍｍ）これら乳半板の光学的
特性を測定した結果を第１表に示す。

ここで、入射角と出射角との分布は、村上色彩研究所製
ゴニオメーターを使用して、各試料に対して光ビーム入
射角を変え、透過光分布を測定し、それぞれの入射角に
対するピーク出射角および、ピーク出射強度のイに強度
が低下するときの角度幅（ｈａｌｆ−ｖａｌｕｅ）を求
めた。また全光線透過率は、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準拠
して測定した．実際には、全光線透過率、入射光に対す
るピーク出射角及びそのときの角度幅を考慮して、目的
に合致するものを選択すればよい。

第 １ 表 上記ハウジング６としては、例えば合成樹脂板を用いて
正面側及び背面側が開放された枠形状としたものを用い
ることができる。

本実施例において、装置有効幅Ｗは例えば１５０１ＩＩ
ｍであり、装置長さＬは例えば３５０ｍｍである。

次に、上記本発明実施例の装置の特性測定を行った結果
につき説明する。

ここで、光源ｌとして管径Ｄが２５ｍｍφのｌＯＷ蛍光
灯丁ＦＬ−１０ＷＪを用い、反射面２，３としては０．
５ｍｍ厚アルミニウムシ一トの表面に厚さ２５μｍの銀
蒸着ポリエステルフィルムを積層したものを用い，マル
チプリズムシート４ａ，４ｂとしては無色透明のアクリ
ル樹脂板（厚さ１ｍｍ）を金型と共に熱プレス加工して
得たピッチＰ０．３８ｍｍ、プリズム角Ｑ＋，Ｑ２３１
．５゜で頭頂角α６３゜のものを用い、暗部除去シ一ト
５ａ，５ｂとしては＃アクリライト６０９，＃アクリラ
イトＭ３を用いた。また、Ｌを３５０ｍｍとし、Ｗを１
５０ｍｍとした。

そして、θ，Ｔ，Ｇを適宜設定して、輝度測定を行った
。背面側は正面側と同等であるので、測定は、正面側に
ついてのみ、表面の輝度をＬ方向の中央においてＷ方向
に両端から２０ｍｍの位置を最外側として１０ｍｍ間隔
の１２点で測定した。尚、測定はミノルタ社製ｎｔ−１
の輝度計を用い、視野角ｌ゜でスポット径７ｍｍφで行
った。

この測定で得られた平均輝度（ＭＬ）と、輝度最大差の
上記平均輝度に対するＲ値とを、第２表に示す。

第 ２ 表 尚、上記構成例Ｎｏ．　６−２では暗部除去シ一ト５ａ
，５ｂとして＃アクリライトＭ３を用い、それ以外の構
或例では暗部除去シ一ト５ａ，５ｂとして＃アクリライ
ト６０９を用いた。

次に、比較のため、上記構成例Ｎｏ．５−１から暗部除
去シ一ト５ａ，５ｂを除いたもの（構成例Ｎｏ．５−２
　）　．上記構成例Ｎｏ．５−１からマルチプリズムシ
ート４ａ，４ｂを除いたもの（構成例Ｎｏ．５−３）及
び上記構成例Ｎｏ．５−１からマルチブリズムシート４
ａ，４ｂを除き且つ暗部除去シ一ト５ａ，５ｂとして＃
アクリライトＭ３を用いたもの（構成例Ｎｏ．５−４　
）につき、上記と同様の輝度測定を行った。その結果を
第３表に示す．第　　３　　表 次に、同様に、比較のため、上記構成例Ｎｏ．６−１か
ら暗部除去シート５ａ，５ｂを除いたもの（構戊例Ｎｏ
．６−３　）　、上記構成例Ｎｏ．６−１からマルチプ
リズムシート４ａ，４ｂを除いたもの（構成例Ｎｏ．６
−４　）及び上記構成例Ｎｏ．　６−２からマルチプリ
ズムシート４ａ，４ｂを除いたもの（構成例Ｎｏ．６−
５　）につき，上記と同様の輝度測定を行った。その結
果を第４表に示す。

第 ４ 表 上記構成例Ｎｏ．５−１〜Ｎｏ．５−４の輝度測定結果
を第３図に示し、上記構成例Ｎｏ．６−１　〜Ｎｏ．６
−５の輝度測定結果を第４図に示す。

以上の結果から、本発明においては、マルチプリズムシ
ート４ａ，４ｂ及び暗部除去シ一ト５ａ，５ｂの双方の
存在が重要であることが分る。

本発明は上記の例以外についても種々の態様が可能であ
る。

第５図はその例を示す断面図である。本図において、上
記第１図におけると同様の部材には同一の符号が付され
ている。

この例では、反射面２．３の形状が上記第１図の例と異
なり、正面側部分及び背面側部分がそれぞれマルチプリ
ズムシー｝４ａまたは４ｂに向って凹の曲面を有する形
状とされている。

以上実施例に従って詳細に説明したが、本発明の内容は
これらの例に限定されるものではなく、種々の改変が可
能である．例えば本発明の光源ｌとしては、蛍光灯の如
き線状光源の外に、ＬＥＤアレイ、リンクランプあるい
はクエンチングランプ等の線状に配列された光源を用い
ることができる。

また反射面２，３も適宜な金属反射面等を選ぶことがで
き、光源１からの光を反射して大部分の光をマルチプリ
ズムシー｝４ａまたは４ｂに対し斜めに入射させる機能
を有していれば、例えば平面の組合わせからなる上方に
凹の面にする等その形状は問われない。

本発明に使用するマルチプリズムシート４ａ，４ｂとし
ても、アクリル樹脂以外にボリカーボネート樹脂、スチ
レン樹脂、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂あるいは無機ガ
ラスが使用できる。そして、マルチプリズムシート４ａ
，４ｂは、板状（厚さ０．５〜５ｍｍ程度）だけでなく
、これより薄いフィルム状のものも使用し得る．またプ
リズムの形状も、線状光源の直接の光ないし一旦反射し
て斜め方向から入射した光をマルチプリズムシート４ａ
または４ｂに直交する方向、あるいは任意の方向に集中
して出射する方向に応じてプリズム角を設定すればよい
． なお、マルチプリズムシート４ａ，４ｂや暗部除去シ一
ト５ａ，５ｂとして、薄い板やフィルムを用いたときで
必要があるときは、撓み防止のための透明板をマルチプ
リズムシー｝４ａ，４ｂと光源１との間に介在させても
よい。

（発明の効果） 本発明は以上詳述した如き構戒からなるものであるから
、光源からの光を有効に活用して、明るく均一性の高い
、しかも十分に薄型化が可能な両面光源装置を提供しつ
る利点がある。

４．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部切欠き斜視図、第２図
はマルチプリズムシートの部分拡大図、第３図及び第４
図は輝度測定結果を示すグラフ、第５図は本発明の一実
施例の断面図である．ｌ・・・光源、　　　　２，３・
・・反射面、２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ−反射面部分、４
ａ，４ｂ・・・マルチプリズムシート、５ａ，５ｂ・・
・暗部除去シート、 ６・・・ハウジング。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）線状光源または線状に配列された光源を内蔵し、
   対向する正面と背面とにそれぞれマルチプリズムシート
   を備え、かつ２つの側面部にそれぞれ反射面を備えたボ
   ックス型の両面光源装置であって、上記反射面は先鋭端
   が光源に向かう略横形の断面をもち光源に平行に延びて
   配列されており、該反射面はその正面側部分と背面側部
   分とでそれぞれ反射した光の大部分をそれぞれ上記正面
   側及び背面側のマルチプリズムシートに対し斜めに入射
   させる機能を有しており、かつ上記マルチプリズムシー
   トの内面には光源に平行に延びて配列し、直接ないし反
   射して斜めに入射した光を所定方向に集中出光させる機
   能を有するプリズム群が形成されており、しかも上記マ
   ルチプリズムシートの外面側には光源直上位置の暗部を
   解消するための暗部除去シートが配置されていることを
   特徴とする、両面光源装置。
2. （２）上記反射面が平面からなる正面側部分及び背面側
   部分を有する、請求項１に記載の両面光源装置。
3. （３）上記反射面がマルチプリズムシートに向って凹の
   曲面からなる正面側部分及び背面側部分を有する、請求
   項１に記載の両面光源装置。