DE69017253T2

DE69017253T2 - Ebene Lichtquelle und Beleuchtungsvorrichtung unter Verwendung derselben.

Info

Publication number: DE69017253T2
Application number: DE69017253T
Authority: DE
Inventors: Issei C/Otokyo Kenkyusho Mitsubishi Rayon Kawasaki-Shi Kanagawa Chiba; Makoto C/O Tokyo Kenkyusho Mitsubishi Rayon Kawasaka-Shi Kanagawa-Ken Oe
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2010-04-25
Also published as: EP0395344B1; EP0395344A2; US5034864A; US5089944A; DE69017253D1; EP0395344A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ebene Kastenlichtquellen, wie sie in der Präambel des Anspruchs 1 angegeben werden. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus dem US-A-4383382 bekannt.
Die Erfindung betrifft ebenfalls Beleuchtungsvorrichtungen und ebene Lichtquellen nach den Ansprüchen 7 bis 11 und insbesondere einseitige oder doppelseitige ebene Lichtquellen, die für dünne Reklamefirmenschilder, Anzeigegeräte, ebene Beleuchtungsinstrumente oder dergleichen geeignet sind, und eine Beleuchtungsvorrichtung für das Beleuchten verschiedener Instrumente, wie beispielsweise Flüssigkristallanzeigeinstrumente oder dergleichen, in die die ebenen Lichtquellen eingebaut wurden. Die Erfindung betrifft außerdem optische Folien nach Anspruch 12 für einen Einsatz in den vorangehend erwähnten Vorrichtungen.
Die meisten der besonders großen Reklamefirmenschilder oder der Beleuchtungsvorrichtungen. die konventionell einer praktischen Verwendung zugeführt wurden, weisen eine derartige Konstruktion auf, daß eine oder mehrere Leuchtstofflampen innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, und eine Diffusionsplatte ist in einer Abstandsbeziehung zu den Leuchtstofflampen über einen geeigneten Abstand angeordnet. In einer derartigen Vorrichtung können jedoch, wenn der Abstand zwischen den Leuchtstofflampen und der Diffusionsplatte unzureichend ist, Emissionslinien der Leuchtstofflampen, die als "Lampenbilder" bezeichnet werden, beobachtet werden, so daß die Tiefe der Vorrichtung unvermeidlich größer werden muß, um die Gleichmäßigkeit der Helligkeit zu sichern. Wenn die Tiefe in einer derartigen Vorrichtung verringert wird, kann man nicht umhin, die Diffusionsleistung der Diffusionsplatte zu erhöhen. Da das jedoch eine Reduzierung des Durchlässigkeitsgrades des Lichtstrahles bewirkt, kann man nicht umhin, die Anzahl der Leuchtstofflampen zu erhöhen, um die gleiche Helligkeit beizubehalten. Daher ergeben sich derartige Probleme als Gegenmaßnahmen für eine Steigerung des Verbrauchs an elektrischer Leistung, ein Anstieg der Temperatur, usw.
Um diese Probleme zu lösen, wurden konventionell viele Vorschläge gemacht (Japanische Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. SHO 42-18278, vorläufige Japanische Patentveröffentlichung Nr. SHO 55-15126, vorläufige Japanische Patentveröffentlichung Nr. SHO 55-133008, vorläufige Japanische Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. SHO 56-35667 und vorläufige Japanische Patentveröffentlichung Nr. SHO 59-22493). Da diese Vorschläge jedoch hauptsächlich so sind, daß ein oberer Abschnitt unmittelbar oberhalb einer Lichtquelle abgeschirmt wird, um zu bewirken, daß die Emissionslinien verschwinden, wird eine Gleichmäßigkeit in Übereinstimmung mit einem Abschnitt bewirkt, der eine dunkle Oberfläche aufweist. Daher ist das vom Gesichtspunkt des Wirkungsgrades der Ausnutzung einer Lichtmenge nicht zu bevorzugen.
Wie es im Prinzip denkbar ist, erfolgt die Konstruktion außerdem so, daß eine Annäherung einer Punktquelle benutzt wird, um eine Lampe im Brennpunkt einer Konvexlinse anzuordnen, und ein Licht, das durch die Konvexlinse hindurchgeht, wird zu einem parallelen Licht gemacht, und es ist möglich, eine Fresnel-Linse einzubauen, die eine derartige Funktion in der Lichtquelle hat. Da die Leuchtstofflampe jedoch nicht die Punktquelle ist, wird die Reproduzierbarkeit des Prinzips so verschlechtert, daß es den Tatsachen entspricht, daß die Leuchtstofflampe praktisch nicht verwendet werden kann.
Eine Vorrichtung entsprechend der Präambel des Anspruchs 1 ist, wie bereits erwähnt, aus dem US-A-4383382 bekannt. Außerdem betrifft das EP-A-0290266 lichtdurchlässige Folien, die mit länglichen prismatischen Rippen ausgeführt sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der vorangehend angeführten tatsächlichen Umstände haben die Erfinder dieser Anmeldung das Phänomen eines sogenannten "Widerspruchs" erkannt, bei dem eine Vorrichtung hinsichtlich der Dicke verringert wird, ohne daß eine Reduzierung der Leuchtdichte der Oberfläche erfolgt, so daß, wenn sich eine lineare Lichtquelle, wie beispielsweise eine Leuchtstofflampe, einer Beleuchtungsfläche nähert, die Emissionslinien erscheinen, und, wenn ein Abschirmelement benutzt wird, um derartige Emissionslinien aufzulösen, die Leuchtdichte als Ganze so verringert wird, daß der Wirkungsgrad der Ausnutzung einer Lichtmenge verringert wird, und gleichfalls, wenn ein Versuch mit einer Gleichmäßigkeit durch Verwendung einer Diffusionsplatte mit einer hohen Diffusionsleistung unternommen wird, wird die Oberfläche dunkel. Die Erfinder haben ernsthaft das Zustandebringen der Reduzierung der Dicke in Betracht gezogen, während eine optische Energie, die durch eine Lichtquelle emittiert wird, soweit wie möglich wirksam ausgenutzt wird. Durch die Ergebnisse der ernsthaften Betrachtung ermittelten die Erfinder, daß die Reduzierung der Dicke durch die Steuerung eines reflektierenden Lichtes und die Anwendung einer speziellen Multiprismenfolie und die Kombination einer den dunklen Abschnitt beseitigenden Folie für das Beseitigen eines dunklen Abschnittes in der Position unmittelbar oberhalb der Lichtquelle mit der Seite einer Vorderfläche der Multiprismenfolie zustande gebracht wurde. Auf diese Weise haben die Erfinder diese Erfindung zum Abschluß gebracht.
Das heißt, die Erfindung wurde gemacht, um die vorangehend angeführte Aufgabe zu erfüllen, und sie wird durch eine ebene Kastenlichtquelle und eine Beleuchtungsvorrichtung gekennzeichnet, in die die Lichtquelle oder eine optische Folie dafür, wie sie in den Ansprüchen 1-6, 7-11 und bzw. 12 beschrieben werden. eingebaut sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführung der Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittdarstellung, die längs der Linie II-II in Fig. 1 aufgenommen wurde;
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht einer Multiprismenfolie;
Fig. 4 eine Teilansicht eines Beispiels im Querschnitt, das benutzt wird, um eine Breite eines streifenartigen, dunklen Abschnittes zu betrachten;
Fig. 5 eine Querschnittdarstellung eines Lichtkastens, der benutzt wird, um den Aufbau einer Spiegelfläche zu betrachten;
Fig. 6 bis 11 grafische Darstellungen, die die Leistung bei der ersten Ausführung der Erfindung bewerten;
Fig. 12 eine Querschnittdarstellung, die eine andere Ausführung der Erfindung zeigt;
Fig. 13 und 14 grafische Darstellungen, die die Kennlinie der Ausführung zeigen, die in Fig. 12 veranschaulicht wird;
Fig. 15 eine perspektivische Teilansicht im Querschnitt, die eine zweite Ausführung der Erfindung zeigt;
Fig. 16 eine Querschnittdarstellung, die längs der Linie XVI-XVI in Fig. 15 aufgenommen wurde;
Fig. 17 eine grafische Darstellung, die die Leistung bei der zweiten Ausführung der Erfindung bewertet;
Fig. 18 und 19 Querschnittdarstellungen anderer Aspekte der zweiten Ausführung der Erfindung;
Fig. 20 eine perspektivische Teilansicht im Querschnitt, die eine dritte Ausführung der Erfindung zeigt;
Fig. 21 und 22 grafische Darstellungen, die die Leistung der dritten Ausführung bewerten;
Fig. 23 eine Querschnittdarstellung, die einen weiteren Aspekt der dritten Ausführung der Erfindung zeigt;
Fig. 24 eine Querschnittdarstellung, die ein Beispiel einer optischen Folie zeigt, die bei der Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für ein Spiegelelement zeigt, das bei der Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 26 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für eine Beleuchtungsvorrichtung zeigt, bei der die Erfindung als Anzeigeeinrichtung für die Innenbeleuchtung zum Einsatz kommt;
Fig. 27 eine Querschnittdarstellung, die ein Beispiel für eine Beleuchtungsvorrichtung zeigt, bei der die Erfindung als Flüssigkristallanzeigeeinrichtung zum Einsatz kommt;
Fig. 28 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Erfindung als Beleuchtungsvorrichtung für einen Verkaufsautomaten zum Einsatz kommt;
Fig. 29 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Erfindung als Beleuchtungsvorrichtung für die Wandfläche eines Gebäudes zum Einsatz kommt; und
Fig. 30 eine perspektivische Teilansicht im Querschnitt, die ein Beispiel für eine Beleuchtungsvorrichtung zeigt, bei der die Erfindung als Beobachtungseinrichtung für einen Film oder dergleichen zum Einsatz kommt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN

Die Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

[Erste Ausführung: Ausführung, bei der sich eine Spiegelfläche aus ebenen Flächen zusammensetzt]

Fig. 1 zeigt das äußere Aussehen einer Ausführung der Erfindung. Fig. 2 ist eine Querschnittdarstellung, die längs der Linie II-II in Fig. 1 aufgenommen wurde. In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Lichtquelle; 2 eine Spiegelfläche; 3 eine Multiprismenfolie; 4 eine den dunklen Abschnitt beseitigende Folie; und 5 eine Gehäuse.
Bei dieser Ausführung wurde als Lichtquelle 1 eine Leuchtstofflampe "FL-10W" (100 V Wechselstrom, 10 W, 25 mm ) verwendet, die von Toshiba Co., Ltd. hergestellt wurde. Als Spiegelfläche 2 wurde ein Element eingesetzt, bei dem eine mit Silber im Vakuum aufgedampfte Polyesterfolie mit einer Dicke von 25 um auf eine Fläche einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 0,5 mm laminiert wurde. Als Multiprismenfolie 3 wurde eine farblose und transparente Acrylharzplatte (Dicke: 1 mm) verwendet, und sie wurde dadurch erhalten, daß die Acrylharzplatte zusammen mit einer Form warmgepreßt wurde. Wie in Fig. 3 gezeigt wird, wurde die Multiprismenfolie 3 eingesetzt, indem eine Gruppe von Prismen, deren Aufbau im allgemeinen ein regelmäßiges Dreieck war, deren Abstand P 0,38 mm betrug, deren Prismenwinkel a&sub1; und a&sub2; beide 31,5º betrugen, und deren Kopfscheitelwinkel a 63º betrug, so angeordnet wurde, daß sie sich in paralleler Beziehung zueinander erstrecken. Außerdem wurden für die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie 4 verschiedene synthetische harzhaltige durchsichtige Platten (Dicke: 2 mm und 1 mm) eingesetzt, die anschließend beschrieben werden. Das Gehäuse 5 wurde durch Benutzung einer synthetischen Harzplatte zu einem Kasten zusammengebaut. Die Abmessungen der Vorrichtung waren zu diesem Zeitpunkt so, daß l&sub1; 150 mm betrug, was das 6-fache des Durchmessers der Leuchtstofflampe war, l&sub2; 350 mm betrug und ein Spalt d&sub1; zwischen der Leuchtstofflampe und einer Öffnungsfläche des Gehäuses 5 bei 5 mm lag.

(1) Messung der Verteilung der Leuchtdichte als Lichtkasten

Aus den Vorrichtungen, die so konstruiert wurden, wie vorangehend beschrieben wurde, wurden, um die Lichtmenge des Gehäuses zu umfassen, das mit der Lichtquelle und der Spiegelfläche versehen ist, die Multiprismenfolie 3 und die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie 4, die in Fig. 2 veranschaulicht werden, zuerst entfernt, und eine farblose transparente Acrylharzplatte mit einer Dicke von 3 mm wurde anstelle der Multiprismenfolie 3 und der den dunklen Abschnitt beseitigenden Folie 4 angeordnet, um einen Lichtkasten zu bilden (hierin nachfolgend wurde der Lichtkasten aus Gründen der Zweckmäßigkeit für die Versuche benutzt). Die Leuchtdichte auf dieser Fläche wurde an Stellen gemessen, die gleichermaßen in Intervallen von 10 mm in einer Richtung der Länge l&sub1; in der Mitte des Lichtkastens in einer Richtung von l&sub2; verteilt waren. In diesem Zusammenhang wurde die Messung der Leuchtdichte durchgeführt, wobei ein Leuchtdichtemeßgerät nt-1, hergestellt von der Minolta Co., Ltd., bei einem Blickfeldwinkel von 1º und einem Punktdurchmesser von 7 mm eingesetzt wurde. Die Ergebnisse werden in der Tabelle 1 gezeigt, und es ist das 20-fache oder mehr hinsichtlich des maximalen Unterschiedes zwischen der Helligkeit und Dunkelheit zu verzeichnen. TABELLE 1 Meßstelle Leuchtdichte (cd/m²)

(2) Messung der Leuchtdichte der Multiprismenfolie

Die Gruppe der Prismen, die entsprechend der Erfindung konstruiert wurde, liegt auf dem Lichtkasten so auf, daß die Gruppe der Prismen zur Lichtquelle hin orientiert wurde, und die Leuchtdichte von fünfzehn (15) Stellen auf der ebenen Fläche der Multiprismenfolie wurde nach einer gleichen Methode gemessen. Die Ergebnisse der Messung werden in der Tabelle 2 gezeigt. Es wurde erkannt, daß, obgleich ein streifenartiger dunkler Abschnitt (Breite: etwa 20 mm) in der Mitte, die einer Stelle unmittelbar oberhalb der Leuchtstofflampe entspricht, gebildet wurde, die Stellen verschwanden, deren Leuchtdichte extrem niedrig war, und das Verhältnis zwischen Helligkeit und Dunkelheit betrug 3,75 oder weniger, so daß die Multiprismenfolie in Abhängigkeit vom Verwendungszweck eingesetzt werden konnte. TABELLE 2 Meßstelle Leuchtdichte (cd/m²)

(3) Betrachtung des Abstandes zwischen der Röhrenoberfläche der Leuchtstofflampe und der Multiprismenfolie sowie der Ausbildung des dunklen Abschnittes

Obgleich der Abstand zwischen der Röhrenoberfläche der Leuchtstofflampe und der Multiprismenfolie bei der Konstruktion der ebenen Lichtquelle, mit der die Messung in der Tabelle 2 vorgenommen wurde, 8 mm betrug, wurde nachgewiesen, wie die Breite des streifenartigen dunklen Abschnittes in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Röhrenoberfläche der Leuchtstofflampe und der Multiprismenfolie variierte.
Die transparente Acrylharzplatte an der oberen Stelle des Lichtkastens, die eine Dicke von 3 mm aufweist, wurde zuerst entfernt. Eine Zwischenlage 6, die aus einer transparenten Acrylharzplatte besteht, wurde für die Einstellung eines Abstandes in der Leuchtstofflampe 1 eingesetzt, wie in Fig. 4 gezeigt wird, und die Dicke der Zwischenlage 6 wurde verändert, um den Abstand von d&sub2; zu variieren, wobei die Messung durchgeführt wurde.
Die Ergebnisse der Messung werden in der Tabelle 3 gezeigt. TABELLE 3 Abstand von d&sub2; (mm) Breite des PE-artigen dunklen Abschnitts (mm)
Wie aus diesen Ergebnissen ersichtlich ist, wurde erkannt, daß, wenn der Abstand von d&sub2; verringert wurde, die Breite des dunklen Abschnittes allmählich verringert wurde. Unter Bezugnahme auf diese Tatsache wurde somit nachgewiesen, daß die Vorrichtung mit dieser Konstruktion einer praktischen Verwendung zugeführt werden konnte.
Vom Gesichtspunkt der praktischen Verwendung aus war es jedoch wünschenswert, daß ein derartiger dunkler Abschnitt eliminiert wurde. Dementsprechend erfolgte eine weitere Betrachtung. Speziell gesehen, wenn die Zwischenlage 6 aus der Konstruktion, die in Fig. 4 gezeigt wird, entfernt wurde, und wenn die Multiprismenfolie einen direkten Kontakt mit der Röhrenoberfläche der Leuchtstofflampe aufwies (d.h., d&sub2; = 0), verschwand der dunkle Abschnitt, und umgekehrt erschien ein Band oder ein Streifen mit einer höheren Leuchtdichte als das Umfeld, das eine Breite von 3 bis 5 mm aufwies.
Aus dem vorangegangenen Text war zu erfahren, daß ein Abstand vorhanden war, bei dem der Leuchtdichteunterschied verschwand. zwischen d&sub2; = 0-1 mm. Auf diese Weise ermöglichte die Verwendung einer Polyesterfolie mit einer Dicke von 0,1 mm als Zwischenlage 6, daß ein gleichmäßiger Zustand erhalten wurde, bei dem kein Leuchtdichteunterschied zwischen d&sub2; = 0,3 mm und 0,4 mm zu verzeichnen war. Dementsprechend wurde nachgewiesen, daß die Verwendung der Zwischenlage die Einhaltung des Abstandes ermöglichte, der den dunklen Abschnitt eliminiert. Da dieser Abstand jedoch extrem klein war, war die Anwendung der Zwischenlage bei der ebenen Lichtquelle und der Beleuchtungsvorrichtung praktisch nicht durchführbar. Daher versuchte man bei der Erfindung, daß der dunkle Abschnitt mittels anderer Hilfsmittel verschwand.

(4) Betrachtung der den dunklen Abschnitt beseitigenden Folie

Der streifenartige dunkle Abschnitt wird infolge der Tatsache hervorgerufen, daß der Ausgang des Lichtes in der normalen Richtung (L in Fig. 3) mit Bezugnahme auf das Prisma an der Stelle unmittelbar oberhalb der Leuchtstofflampe geringer ist (das Licht, das in der normalen Richtung einfällt, tritt im allgemeinen zwischen 60 und 80º aus). Dementsprechend kann der dunkle Abschnitt durch die Tatsache eliminiert werden, daß das Licht, das unter einem Winkel austritt, der von der normalen Richtung entfernt ist, im dunklen Abschnitt konvergiert. Als Folie mit einer derartigen Funktion wurde in Betracht gezogen, daß eine durchsichtige Platte oder eine undurchsichtige Platte mit einem gewissen Grad an Diffusionsvermögen geeignet ist. So wurden undurchsichtige Acrylharzplatten verschiedener Qualitäten (sechs (6) Ausführungen) zuerst vorbereitet, um die optische Leistung zu messen. Die verwendeten undurchsichtigen Platten waren die folgenden:
- undurchsichtige Acrylharzplatte, hergestellt von der Mitsubishi Rayon Co., Ltd. - "ACRYLITE (ein Markenname) # 432" (Dicke: 2 mm)
- undurchsichtige Acrylharzplatte, hergestellt von der Mitsubishi Rayon Co., Ltd. - "ACRYLITE # 422" (Dicke: 2 mm)
- undurchsichtige Acrylharzplatte, hergestellt von der Mitsubishi Rayon Co., Ltd. - "ACRYLITE # 609" (Dicke: 2 mm)
- undurchsichtige Acrylharzplatte, hergestellt von der Mitsubishi Rayon Co., Ltd. - "ACRYLITE # 610" (Dicke: 2mm)
- undurchsichtige Acrylharzplatte hergestellt von der Mitsubishi Rayon Co., Ltd. - "ACRYLITE # 613" (Dicke: 2 mm)
- undurchsichtige Acrylharzplatte, hergestellt von der Mitsubishi Rayon Co., Ltd. - "ACRYLITE # M3" (Dicke: 1 mm).
In Verbindung mit dem Vorangegangenen wurde die Verteilung der Einfallswinkel und der Austrittswinkel so angeordnet, daß ein Winkelmeßgerät, das von Murakami Shikisai Kenkyu Sho hergestellt wurde, eingesetzt wurde, um die Einfallswinkel des Lichtstrahles der entsprechenden Proben zu verändern, wobei die Verteilung des Durchlichtes gemessen wurde, und maximale Austrittswinkel mit Bezugnahme auf die Einfallswinkel und eine Winkelbreite (halber Wert) zu dem Zeitpunkt, zu dem dessen Stärke auf die halben Werte der entsprechenden maximalen Austrittsstärken verringert wurde, wurden erhalten. In Übereinstimmung mit dem JIS-K7105 wurde der gesamte Durchlässigkeitsgrad des Lichtstrahls gemessen.
Die Ergebnisse der Messung werden in der Tabelle 4 dargestellt. TABELLE 4 Verteilung des Einfallswinkel und Austrittswinkel (º) Gesamter Durchlässigkeitsgrad des Lichtstrahls (%) Einfallswinkel max. Austrittswinkel Winkelbreite

(5) Bewertung der Leistung zu dem Zeitpunkt, zu dem die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie eingesetzt wird

Der Lichtkasten (der mit der Multiprismenfolie aus einer transparenten Acrylharzplatte mit einer Dicke von 3 mm ausgestatttet ist) wurde zu dem Zeitpunkt benutzt, zu dem die Leuchtdichte der Multiprismenfolie gemessen wurde, und die undurchsichtige Platte lag weiter auf dem Lichtkasten auf, um die Leuchtdichte zu messen (als Fall A bezeichnet). Außerdem wurden ebenfalls für Vergleichszwecke der Fall, wo nur die Multiprismenfolie auf dem Lichtkasten aufliegt (der Fall B), und der Fall, wo nur die undurchsichtige Platte auf dem Lichtkasten aufliegt (der Fall C), gemessen.
Die Ergebnisse der Messung werden in Fig. 6 bis 11 gezeigt, und es wurde nachgewiesen, daß die Vorteile der Gleichmäßigkeit infolge der den dunklen Abschnitt beseitigenden Folie bemerkenswert waren. In diesem Zusammenhang wird in den grafischen Darstellungen dieser Fig. der Fall A durch die Zeichen + ausgedrückt, der Fall B durch die Zeichen und der Fall C durch die Zeichen .

(6) Nachweis der Funktionen der Spiegelfläche

Die vorangehend angeführte Ausführung ist so angeordnet, daß die Spiegelfläche 2 in einer geneigten Art und Weise bereitgestellt wird, wie in Fig. 2 oder Fig. 4 gezeigt wird, und das Licht. das durch eine Hauptfläche mit Ausnahme der Stelle unmittelbar unterhalb der linearen Lichtquelle reflektiert wird, fällt schräg auf die Multiprismenfolie 3, und insbesondere fällt das Licht auf die Normale der Prismen unter einem Winkel in der Größenordnung von 50-80º ein. Das ist eine der Bedingungen für das Zustandebringen der Funktion der Erfindung. Um diesen Punkt nachzuweisen, wurde die Verwendung der Spiegelfläche 2 in Betracht gezogen, die auf ihrer unteren Fläche einen ebenen Abschnitt aufweist, wie in Fig. 5 gezeigt wird. Die Betrachtung veranlaßte uns zu erkennen, daß, wenn der Abstand R der ebenen Fläche auf R = 2D bis R = 3D mit Bezugnahme auf den Durchmesser D der Leuchtstofflampe gebracht wurde, der Abschnitt von R so dunkel wird, daß die Gleichmäßigkeit nicht erreicht werden konnte.

[Zweite Ausführung: Ausführung, bei der die Spiegelfläche aus einer gekrümmten Fläche besteht]

Fig. 12 ist eine Querschnittdarstellung einer Ausführung der Erfindung. Hierin bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Lichtquelle; 2 eine Spiegelfläche; 3 eine Multiprismenfolie; 4 eine den dunklen Abschnitt beseitigende Folie; und 5 ein Gehäuse.
Die zweite Ausführung weicht von der ersten Ausführung, die in Fig. 1 und 2 veranschaulicht wird. hauptsächlich hinsichtlich des Aufbaus der Spiegelfläche 2 ab, aber die anderen Abschnitte sind im wesentlichen die gleichen wie jene der ersten Ausführung. In diesem Zusammenhang ist die Querschnittkonfiguration der Spiegelfläche 2 in der Richtung von l&sub1; ein Bogen mit einem Krümmungsradius r.
In Fig. 12 weist die Multiprismenfolie 3 eine untere Fläche auf, die durch eine Gruppe von Prismen, wie sie in Fig. 3 gezeigt werden, gebildet wird, gleichermaßen jenen, die in Fig. 2 gezeigt werden. Die Gruppe der Prismen wird aus der Veranschaulichung weggelassen.

(1) Vergleich der Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte infolge des Aufbaus der Spiegelfläche

Die Multiprismenfolie und die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie, die mit Bezugnahme auf die erste Ausführung beschrieben werden, liegen auf dem Lichtkasten, der bei (1) der ersten Ausführung beschrieben wird, in der erwähnten Reihenfolge auf. Als den dunklen Abschnitt beseitigende Folie wurden drei Ausführungen eingesetzt, die "ACRYLITE #609", "ACRYLITE #432" und ACRYLITE #M3" umfassen. Diese drei Ausführungen der Vorrichtung werden als Ex 1-A, Ex 1-B und bzw. Ex 1-C bezeichnet.
Gleichfalls mit Bezugnahme auf die Konstruktion der zweiten Ausführung wurden drei Arten von Lichtkästen in der gleichen Weise hergestellt, und die Prismenfolie sowie die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie lagen gleichermaßen in der erwähnten Reihenfolge auf. Hierbei betrug der Krümmungsradius r der Spiegelfläche 100 mm. Außerdem wurden "ACRYLITE #609", "ACRYLITE #432" und "ACRYLITE #M3" als die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie eingesetzt. Diese drei Ausführungen der Vorrichtungen werden als Ex 2-A, Ex 2-B und bzw. Ex 2-C bezeichnet.
Die Messung der Leuchtdichte wurde mit Bezugnahme auf jede der vorangehend angeführten Vorrichtungen in einer Art und Weise durchgeführt, die der gleicht, die mit Bezugnahme auf (1) der ersten Ausführung beschrieben wird, um den maximalen Unterschied zwischen allen Meßstellen zu untersuchen. Indem man so verfährt, kann die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte ermittelt werden.
Die Ergebnisse der Untersuchung werden in der Tabelle 5 dargestellt. TABELLE 5 Vorrichtung max. Unterschied der Leuchtdichte (cd/m²) Beispiel
Wie aus den vorangegangenen Ergebnissen ersichtlich ist, könnte die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte durch die Anordnung der Spiegelfläche mit der gekrümmten Fläche verbessert werden. verglichen mit der Vorrichtung, bei der die Spiegelfläche durch die ebene Fläche gebildet wurde.

(2) Beziehung zwischen dem Abstand zwischen der Lampe und der Multiprismenfolie und der wirksamen Breite der Vorrichtung

Als nächstes wurde untersucht, wie die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte durch die Veränderung des Abstandes zwischen der Lampe und der Multiprismenfolie verändert wird.
Hierbei wurden als Lichtquelle 1 die Leuchtstofflampen "FL-10W" (100 V Wechselstrom, 10 W 25 mm ), hergestellt von der Toshiba Co., Ltd., und "FL-30S.EX-N" (100 V Wechselstrom, 30 W, 32 mm ), hergestellt von der Nippon Electric Co., Ltd., eingesetzt. Diese Lampen werden als La-1 und bzw. La-2 bezeichnet. Die Multiprismenfolie 3 und die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie 4 wurden eingesetzt, wobei sie jenen in der ersten Ausführung entsprachen. In diesem Zusammenhang wurden der Typ der eingesetzten Lichtquelle (Lampe), die Größe von d&sub1; und die Größe von l&sub1; festgelegt, wodurch der Krümmungsradius r der Spiegelfläche 2 eindeutig ermittelt wurde. Außerdem wurde l&sub2; auf 300 mm gebracht.
d&sub1; l&sub1;, r, der Typ der eingesetzten Lichtquelle und l&sub1;/D in den spezifischen Anordnungsbeispielen Con-1 bis Con-9 der entsprechenden Vorrichtungen, die in Fig. 12 gezeigt werden, werden in der folgenden Tabelle 6 aufgezeigt. Hierbei ist D der Durchmesser der Lichtquellenlampe. TABELLE 6 Anordnungsbeispiel Lichtquelle
Die Messung der Leuchtdichte wurde mit Bezugnahme auf die entsprechenden Anordnungsbeispiele in einer Art und Weise wie jener durchgeführt, die bei (1) der ersten Ausführung beschrieben wird. In diesem Zusammenhang wurde die Messung der Leuchtdichte ebenfalls mit Bezugnahme auf das gleiche Anordnungsbeispiel durchgeführt, bei dem die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie durch eine andere ersetzt wurde.
Die eingesetzte den dunklen Abschnitt beseitigende Folie, die Mittelwerte der Leuchtdichte und die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte werden in der folgenden Tabelle 7 mit Bezugnahme auf die Anordnungsbeispiele Con-1 bis Con-9 gezeigt. Hierbei wurde die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte mittels der folgenden Gleichung berechnet:
GLEICHMÄSSIGKEIT DER LEUCHTDICHTE = + (MAX. LEUCHTDICHTEWERT - MIN. LEUCHTDICHTEWERT)/MITTELWERT DER LEUCHTDICHTE x (1/2) x 100 [%] TABELLE 7 Anordnungsbeispiel Den dunklen Abschnitt beseitigende Folie mittlere Leuchtdichte (cd/m²) Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte (%)
Von den Anordnungsbeispielen Con-1 bis Con-9 werden die Anordnungsbeispiele, die "ACRYLITE #609" benutzen, und die grafische Darstellung der Beziehung zwischen d&sub1; und r mit Bezugnahme auf die Vorrichtung Ex 2-A in (1) in der Darstellung gezeigt, die in Fig. 13 veranschaulicht wird.
Unter Berücksichtigung dessen, daß der zulässige Bereich etwa +10% bei der Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte betrug, näherte sich die Beziehung zwischen r und d&sub1; innerhalb des zulässigen Bereichs dem folgenden Ausdruck dritten Grades (1) nach der Methode der kleinsten Quadrate:
r ≤ 22,12 + 11,33d&sub1; - 20,94d&sub1;²/10² + 1,747d&sub1;³/10³ (1)
Dieser Bereich entspricht einem Abschnitt unterhalb einer Bogenlinie C&sub1; in Fig. 13.
Wenn der Durchmesser D der eingesetzten Lampe und der Abstand d&sub1; durch Benutzung des Ausdruckes (1) ermittelt werden, wird die obere Grenze von r festgelegt, um die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte auf einen Wert innerhalb des zulässigen Bereichs zu bringen. Auf diese Weise wird der maximale Wert der Breite l&sub1; eindeutig erhalten.
Schließlich, wenn die eingesetzte Lampe und die Tiefe des Gehäuses festgelegt sind, wird die maximale Breite des Gehäuses, die in der Lage ist, die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte beizubehalten, so berechnet, daß die Konstruktion der ebenen Lichtquelle sehr leicht ausgeführt werden kann.
Mit Bezugnahme auf die beiden Fälle, wo der Durchmesser D der Lampe 25 mm und 32 mm beträgt, näherte sich die Beziehung zwischen d&sub1; und l&sub1; den folgenden Ausdrücken (2) und (3) dritten Grades entsprechend dem vorangehend angeführten Ausdruck (1).
- In dem Fall, wo D = 25 mm :
l&sub1; ≤ 78,75 + 10,58d&sub1; - 17,79d&sub1;²/10² + 2,029d&sub1;³/10³ (2)
- In dem Fall, wo D = 32 mm :
l&sub1; ≤ 100,35 + 9.03d&sub1; - 9,16d&sub1;²/10² + 0,693d&sub1;³/10³ (3)
Diese Bereiche entsprechen den Abschnitten unterhalb der entsprechenden Bogenlinien C&sub2; und C&sub3; in Fig. 14.

[Dritte Ausführung: Ausführung, bei der eine Vielzahl von Lichtquellen eingesetzt wird]

Fig. 15 ist eine perspektivische Teilansicht dieser Ausführung im Querschnitt. Fig. 16 ist eine Querschnittdarstellung, die längs der Linie XVI-XVI in Fig. 15 aufgenommen wurde. In den Fig. kennzeichnen die Bezugszahlen 1a und 1b die Lichtquellen; 2a, 2b, 2c und 2d die Spiegelflächen; 3 eine Multiprismenfolie; 4 eine den dunklen Abschnitt beseitigende Folie; und 5 ein Gehäuse.
Als Lichtquellen 1a und 1b wurden Leuchtstofflampen von 20 W eingesetzt, deren Röhrendurchmesser D 32 mm betrug. Als Spiegelflächen 2a-2d wurden Elemente eingesetzt, bei denen eine Polyesterfolie mit im Vakuum aufgedampftem Silber, deren Dicke 25 um beträgt, auf eine Fläche einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 0,5 mm laminiert wurde. Natürlich ist die Oberfläche der Polyesterfolie mit im Vakuum aufgedampftem Silber die obere Fläche.
Diese Spiegelflächen 2a-2d liegen aneinander und bilden einen Teil eines Zylinders. Die Krümmungsradien r&sub1; und r&sub4; der entsprechenden Spiegelflächen 2a und 2d betrugen 127 mm, die Breiten w&sub1;-w&sub4; der entsprechenden Spiegelflächen 2a-2d betrugen 100 mm, l&sub1; 400 mm, l&sub2; 350 mm und d&sub1; 17 mm.
d&sub3; wurde auf sechs Einstellungen gebracht, die 0 mm, 10 mm, 16 mm, 21 mm, 31 mm und 49 mm umfassen. Die Krümmungsradien r&sub2; und r&sub3; der entsprechenden Spiegelflächen 2b und 2c wurden so eingestellt, daß diese Spiegelflächen an einer Stelle unmittelbar unterhalb der Lichtquellenlampen in die Horizontale gebracht wurden, und jede Einstellung von d&sub3; wurde realisiert.
Die Multiprismenfolie 3, die bei diesem Beispiel eingesetzt wurde, zeigt ebenfalls den Aufbau, wie er in Fig. 3 veranschaulicht wird, gleichermaßen wie die erste Ausführung, und sie weist eine Dicke von 1 mm, einen Abstand P von 0.38 mm, Prismenwinkel a&sub1; und a&sub2; von 31,5º und einen Kopfscheitelwinkel von 63º auf.
Außerdem wurde als die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie 4 "ACRYLITE #M3" unter jenen ausgewählt, die in der Tabelle 4 angegeben werden.

(1) Betrachtung in der Höhe des Scheitels der Höhenlinie

Bei der Anordnung der Vorrichtung entsprechend der vorangehend beschriebenen wurde eine Veränderung der Verteilung der Leuchtdichte durch eine Veränderung der Höhe d&sub3; des Scheitels der Höhenlinie zwischen den Spiegelflächen 2b und 2c zwischen den Lichtquellen 1a und 1b untersucht.
Die Messung wurde so vorgenommen, daß die Leuchtdichte der Oberfläche an neunzehn (19) Stellen gemessen wurde, die gleichermaßen in Intervallen von 20 mm in der Richtung von l&sub1; in der Mitte in der Richtung von l&sub2; verteilt waren. In diesem Zusammenhang wurde die Messung der Leuchtdichte bei Verwendung des Leuchtdichtemeßgerätes nt-1, hergestellt von der Minolta Co., Ltd., durchgeführt, und sie erfolgte so, daß der Blickfeldwinkel 1º betrug und ein Punktdurchmesser von 7 mm zu verzeichnen war.
Die mittlere Leuchtdichte und der maximale Unterschied hinsichtlich der Leuchtdichte, die mittels dieser Messung erhalten wurden, werden in der Tabelle 8 aufgeführt. TABELLE 8 Mittlere Leuchtdichte (cd/m²) max. Unterschied der Leuchtdichte (cd/m²)
In Verbindung mit Vorangegangenen wurde in dem Fall, wo d&sub3; = 0 mm, ein Bereich zwischen den Lampen 1a und 1b dunkel.
Außerdem erschien in dem Fall, wo d&sub3; = 32 mm und 49 mm, eine helle Linie in der Mitte zwischen den Lampen 1a und 1b.
Im Gegensatz dazu war in dem Fall, wo d&sub3; = 10 mm, 16 mm und 21 mm, die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte besser, und es traten keine speziellen teilweisen Störungen bei der Leuchtdichte auf.
Dementsprechend wird man verstehen, daß es vom Gesichtspunkt der Realisierung einer besseren Leuchtdichtekennlinie aus zu bevorzugen ist, daß d3 kleiner ist als der Röhrendurchmesser D und größer als 0 (d.h.. 0 ≤ d&sub3; ≤ D). Insbesondere ist es wünschenswert, daß (1/4)D ≤ d&sub3; ≤ (3/4)D.

(2) Beschreibung des optimalen spezifischen Beispiels

Aus den Ergebnissen der vorangegangenen Betrachtung wurde bestätigt, daß der Scheitel der Höhenlinie oberhalb der Unterseite der Lichtquelle und unterhalb der Oberseite der Lichtquelle angeordnet wurde. Dementsprechend wurde die Betrachtung des spezifischen Beispiels vorgenommen, wobei festgelegt wurde, daß d&sub3; 16 mm und 19 mm betrug.
Die zu diesem Zeitpunkt verwendete Lichtquelle war eine Leuchtstofflampe "FL-20SS.EX-N" (Durchmesser: 28 mm), hergestellt von der Matsushita Denko Co., Ltd.. l&sub1; betrug 400 mm, r&sub1; und r&sub4; betrugen 127 mm und r&sub2; und r&sub3; 280 mm. Es wurde die Multiprismenfolie eingesetzt, die der entsprach, die beim vorangegangenen spezifischen Beispiel verwendet wurde. Als die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie wurde "ACRYLITE #432" (siehe Fig. 4) eingesetzt, deren Dicke 2 mm betrug. In diesem Zusammenhang war das Material der Spiegelfläche das gleiche wie bei der vorangegangenen Ausführung.
Die Ergebnisse der Betrachtung werden in Fig. 17 dargestellt, wobei die mittlere Leuchtdichte 3000 cd/m² über die gesamte Fläche der Austrittsfläche überstieg, und die Gleichmäßigkeit war ebenfalls extrem hoch und besser. Es waren neunzehn (19) Meßstellen in der Richtung l&sub1; zu verzeichnen, und die Messung der Leuchtdichte ist die gleiche wie die, die vorangehend beschrieben wurde.
Bei der dritten Ausführung sind verschiedene Aspekte anders als bei der vorangehend beschriebenen, und diese verschiedenen Aspekte werden in Fig. 18 und 19 gezeigt.
Fig. 18 ist eine Querschnittdarstellung dieses Beispiels, das einen Abschnitt zeigt, der der vorangegangenen Fig. 16 entspricht.
In der Fig. bezeichnen 1a, 1b und 1c die Lichtquellen; 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f die Spiegelflächen; 3 eine Multiprismenfolie; 4 eine den dunklen Abschnitt beseitigende Folie; und 5 ein Gehäuse.
Bei dieser Ausführung werden drei Lichtquellen zur Verfügung gestellt, und dementsprechend werden die Spiegelflächen ausgebildet. Die Scheitel der betreffenden Höhenlinien zwischen den Lichtquellen 1a und 1b und zwischen den Lichtquellen 1b und 1c weisen eine Höhe d&sub3; auf, die der Bedingung von 0 ≤ d&sub3; ≤ D mit Bezugnahme auf den Röhrendurchmesser D entspricht. Auf diese Weise müssen in dem Fall, wo die Anzahl der Lichtquellen größer wird, die Scheitel der entsprechenden Höhenlinien zwischen den entsprechenden Spiegelflächen zwischen den Lichtquellen so eingestellt werden, daß die Scheitel diese Bedingung erfüllen.
Fig. 19 ist eine Querschnittdarstellung einer Ausführung der Erfindung, die einen Abschnitt zeigt, der der vorangegangenen Fig. 16 entspricht.
In der Fig. bezeichnen 1a und 1b die Lichtquellen; 2a, 2b, 2c und 2d die Spiegelflächen; 3 eine Multiprismenfolie; 4 eine den dunklen Abschnitt beseitigende Folie; und 5 ein Gehäuse.
In der Ausführung besteht jede der Spiegelflächen 2a-2d aus einer ebenen Fläche. Auch in diesem Fall weist der Scheitel einer Höhenlinie zwischen den Spiegelflächen zwischen den Lichtquellen 1a und 1b eine Höhe d&sub3; auf, die der Bedingung 0 ≤ d&sub3; ≤ D mit Bezugnahme auf den Röhrendurchmesser D entspricht.

[Vierte Ausführung: Ausführung, bei der beide Seiten beleuchtet werden]

Fig. 20 ist eine perspektivische Teilansicht dieser Ausführung im Querschnitt.
Bei dieser Ausführung wurde als Lichtquelle 1 eine Leuchtstofflampe "FL-10W" mit 10 W verwendet, deren Röhrendurchmesser D 25 mm betrug. Als Spiegelflächen 2 und 2' wurden Elemente verwendet, bei denen eine Polyesterfolie mit im Vakuum aufgedampftem Silber mit einer Dicke von 25 um auf eine Fläche einer Aluminiumfolie, deren Dicke 0,5 mm betrug, laminiert wurde. Als Multiprismenfolien 3a und 3b wurden Elemente eingesetzt, die so erhalten wurden, daß eine farblose und transparente Acrylharzplatte (Dicke: 1 mm) zusammen mit einer Form warmgepreßt wurde, wobei der Abstand P 0,38 mm betrug, die Prismenwinkel a&sub1; und a&sub2; 31,5º und der Kopfscheitelwinkel 63º. Als die den dunklen Abschnitt beseitigenden Folien 4a und 4b wurden "ACRYLITE #609" und "ACRYLITE #M3" eingesetzt. Außerdem betrugen L 350 mm und W 150 mm.
θ, T und G wurden in geeigneter Weise eingestellt, um die Messung der Leuchtdichte durchzuführen. Da die Seite der Hinterfläche der Seite der Vorderfläche gleicht, wurde die Messung so durchgeführt, daß die Leuchtdichte der Oberfläche an zwölf (12) Stellen in Intervallen von 10 mm nur auf der Seite der Vorderfläche gemessen wurde, wobei die entfernteste Seite eine Stelle von 20 mm von beiden Enden aus in der Richtung W in der Mitte in der Richtung L war. In diesem Zusammenhang wurde die Messung durch Verwendung eines Leuchtdichtemeßgerätes nt-1, hergestellt von der Minolta Co., Ltd. , durchgeführt, wobei der Blickfeldwinkel 1º und der Punktdurchmesser 7 mm betrugen.
Die mittlere Leuchtdichte (ML), die durch diese Messung erhalten wurde, und ein R-Wert des maximalen Leuchtdichtewertes mit Bezugnahme auf die mittlere Leuchtdichte werden in der Tabelle 9 vorgelegt. TABELLE 9 Anordnungsbeispiel Nr.
In Verbindung mit dem Vorangegangenen wurde beim Anordnungsbeispiel #6-2 "ACRYLITE #M3" als die den dunklen Abschnitt beiseitigenden Folien 4a und 4b verwendet. Bei den anderen Anordnungsbeispielen als dem vorangehend angeführten Anordnungsbeispiel wurde "ACRYLITE #609" als die den dunklen Abschnitt beseitigenden Folien 4a und 4b eingesetzt.
Als nächstes wurde für Vergleichszwecke die Messung der Leuchtdichte, die der vorangehend beschriebenen gleicht, mit Bezugnahme auf folgende Beispiele durchgeführt: ein Beispiel (Anordnungsbeispiel Nr. 5-2), bei dem die den dunklen Abschnitt beseitigenden Folien 4a und 4b aus dem Anordnungsbeispiel Nr. 5-1 entfernt wurden; ein Beispiel (Anordnungsbeispiel Nr. 5-3), bei dem die Multiprismenfolien 3a und 3b aus dem vorangegangenen Anordnungsbeispiel Nr. 5-1 entfernt wurden; und ein Beispiel (Anordnungsbeispiel Nr. 5-4), bei dem die Multiprismenfolien 3a und 3b aus dem vorangegangenen Anordnungsbeispiel Nr. 5-1 entfernt wurden und "ACRYLITE #M3" als die den dunklen Abschnitt beseitigenden Folien 4a und 4b eingesetzt wurde. Die Ergebnisse der Messung werden in der Tabelle 10 gezeigt. TABELLE 10 Anordnungsbeispiel Nr.
Als nächstes wurde gleichfalls für Vergleichszwecke die Messung der Leuchtdichte, die der vorangehend beschriebenen gleicht, mit Bezugnahme auf folgende Beispiele durchgeführt: ein Beispiel (Anordnungsbeispiel Nr. 6-3), bei dem die den dunklen Abschnitt beseitigenden Folien 4a und 4b aus dem Anordnungsbeispiel Nr. 6-1 entfernt wurden; ein Beispiel (Anordnungsbeispiel Nr. 6-4), bei dem die Multiprismenfolien 3a und 3b aus dem vorangegangenen Anordnungsbeispiel Nr. 6-1 entfernt wurden; und ein Beispiel (Anordnungsbeispiel Nr. 6-5), bei dem die Multiprismenfolien 3a und 3b aus dem vorangegangenen Anordnungsbeispiel Nr. 6-2 entfernt wurden. Die Ergebnisse der Messung werden in der Tabelle 11 gezeigt. TABELLE 11 Anordnungsbeispiel Nr.
Die Ergebnisse der Messung der Leuchtdichte mit Bezugnahme auf die Anordnungsbeispiele Nr. 5-1 bis Nr. 5-4 werden in Fig. 21 veranschaulicht, und die Ergebnisse der Messung der Leuchtdichte mit Bezugnahme auf die Anordnungsbeispiele Nr. 6-1 bis Nr. 6-5 werden in Fig. 22 veranschaulicht.
Aus den vorangehend beschriebenen Ergebnissen ist zu sehen, daß das Vorhandensein der Spiegelflächen 2 und 2, der Multiprismenfolien 3a und 3b und der den dunklen Abschnitt beseitigenden Folien 4a und 4b wichtig ist.
Verschiedene Aspekte, die anders sind als in den vorher beschriebenen Beispielen, sind bei der Ausführung der Erfindung möglich.
Fig. 23 ist eine Querschnittdarstellung, die ein Beispiel zeigt. In der Fig. werden die Bestandteile, die denen in Fig. 20 gezeigten gleich sind, mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.
Dieses Beispiel weicht von dem in Fig. 20 gezeigten Beispiel hinsichtlich des Aufbaus des Paares der Spiegelflächen 2 und 2' ab, und der Seitenabschnitt der Vorderfläche sowie der Seitenabschnitt der Hinterfläche werden in ihrem entsprechenden Aufbau ausgeführt, bei dem sie gekrümmte Flächen aufweisen, die zur Multiprismenfolie 3a oder 3b hin konkav sind.
Die Beschreibung wurde vorangehend im Detail in Übereinstimmung mit den Ausführungen vorgenommen. Der Inhalt der Erfindung darf jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt werden, sondern es können verschiedene Modifizierungen der Erfindung vorgenommen werden. Beispielsweise können als Lichtquelle der Erfindung andere Lichtquellen als die lineare Lichtquelle, wie beispielsweise die Leuchtstofflampe, verwendet werden, die linear angeordnet sind, wie z.B. eine LED-Anordnung, eine Gliederlampe, eine abschreckende Lampe oder dergleichen.
Die Spiegelfläche 2 kann ebenfalls als eine geeignete metallische Spiegelfläche oder dergleichen ausgewählt werden. Wenn die Spiegelfläche eine derartige Funktion aufweist, daß ein Licht von der Lichtquelle reflektiert wird, um zu veranlassen, daß das Hauptlicht schräg auf die Multiprismenfolie 3 auftrifft, ist der Aufbau der Spiegelfläche egal, wie beispielsweise eine Fläche, die aus irgendeiner Kombination von ebenen Flächen, die eine nach oben zu konkave Fläche aufweisen, besteht oder dergleichen.
Als Multiprismenfolie 3, die bei der Erfindung zum Einsatz kommt, ist es möglich, außer dem Acrylharz ein synthetisches Harz, wie z.B. ein Polycarbonatharz, Styrolharz, Vinylchloridharz oder dergleichen, oder ein anorganisches Glas einzusetzen. Als Multiprismenfolie 3 ist es möglich, nicht nur ein Element wie eine Platte (Dicke: in der Größenordnung von 0,5-5 mm) einzusetzen, sondern ebenfalls ein filmartiges Element, das dünner ist als das plattenartige Element. Außerdem muß der Aufbau des Prismas ebenfalls so sein, daß das direkte Licht von der linearen Lichtquelle oder ein Licht, das, wenn es erst einmal reflektiert wird und aus einer schrägen Richtung heraus auftrifft, in einer Richtung senkrecht zur Multiprismenfolie 3 oder in einer wahlfreien Richtung konzentriert wird, um den Prismenwinkel in Übereinstimmung mit der Richtung einzustellen, in der das Licht austritt. In diesem Zusammenhang kann die Fläche, in der die Gruppe der Prismen nicht gebildet wird, eine feine, aufgerauhte Fläche sein, wie beispielsweise eine mattierte Fläche oder dergleichen.
Im Zusammenhang mit dem Vorangegangenen kann in dem Fall, wo eine dünne Platte oder ein Film als Multiprismenfolie 3 oder die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie 4 verwendet wird, und bei Notwendigkeit eine transparente Platte für die Verhinderung der Durchbiegung zwischen der Multiprismenfolie 3 und der Lichtquelle 1 angeordnet werden.
Außerdem ist es ebenfalls möglich, als Multiprismenfolie 3 und die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie 4 der Erfindung ein Element einzusetzen, bei dem die Multiprismenfolie und die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie miteinander verbunden und so zusammengefügt sind, wie es beispielsweise in Fig. 24 bei der Herstellung der Multiprismenfolie 3 oder zu einem Zeitpunkt, der von der Herstellung abwich, gezeigt wird. Außerdem kann, wie beispielsweise in Fig. 25, die Spiegelfläche 2 ebenfalls so ausgeführt werden, daß eine Vielzahl von Einheiten, deren Hälften aufliegen, sich längs der Lichtquelle erstrecken und eine Länge aufweisen, die im wesentlichen gleich der Lichtquelle ist, eingesetzt werden kann, wobei in dem Beispiel, das in Fig. 1 gezeigt wird, zwei Einheiten eingesetzt werden, und vier Einheiten bei dem Beispiel, das in Fig. 23 gezeigt wird.
Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen werden als nächstes Beispiele beschrieben, bei denen ebene Lichtquellen entsprechend der Erfindung bei verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen eingesetzt werden.
Fig. 26 ist ein Beispiel für eine Wegweiserlampe, die so eingesetzt wird, daß sie an einem Notausgang oder dergleichen angeordnet werden kann. Die Wegweiserlampe besitzt eine Vorderseite, die mit einer Anzeige 7 versehen ist, die auf den Weg hinweist. In diesem Zusammenhang ist der Querschnitt mit Ausnahme der Anzeige (im allgemeinen eine bedruckte Kunststoffolie) im wesentlichen der gleiche wie der, der in Fig. 2 gezeigt wird. Die Wegweiserlampe ist gleichmäßig und hell, und es ist möglich, das Gehäuse 5 dünner auszuführen. Wie vorangehend beschrieben wird, ist dieses Beispiel im wesentlichen das gleiche wie der Querschnitt, der in Fig. 2 gezeigt wird, und dementsprechend wird die Beschreibung darauf verweisen. Das Gehäuse, das mit der Bezugszahl 5 bezeichnet wird, dient ebenfalls als Gehäuse für die Beleuchtungsvorrichtung. Die Multiprismenfolie 3 und die den dunklen Abschnitt beseitigende Folie 4 werden an der Seite der Vorderfläche des Gehäuses 5 angeordnet, und die Spiegelfläche 2 wird an der Seite bereitgestellt, die der Lichtquelle 1 gegenüberliegt. Die Anzeige 7, die in Fig. 26 gezeigt wird, wird außerdem an der Seite der Vorderfläche der Multiprismenfolie 3 angebracht.
In Verbindung mit dem Vorangegangenen bevorzugt man, wenn die Länge der Beleuchtungsvorrichtung in der Richtung l&sub2; zunimmt, um die Fläche zu vergrößern, daß die ebene Lichtquelle, die in Fig. 15 oder Fig. 18 gezeigt wird, in die Beleuchtungsvorrichtung eingebaut wird. Wenn die Anzeigen entsprechend auf beiden Seiten vorgesehen werden, bevorzugt man außerdem, daß die ebene Lichtquelle, die in Fig. 20 oder Fig. 23 gezeigt wird, in die Beleuchtungsvorrichtung eingebaut wird. Die Beleuchtungsvorrichtung, die in dieser Fig. gezeigt wird, ist nicht auf eine derartige Wegweiserlampe begrenzt, sondern in starkem Umfang für Anzeigeeinrichtungen bei einer Beleuchtung von innen anwendbar. Es ist selbstverständlich, daß andere Anzeigen montiert werden können, wodurch die Beleuchtungsvorrichtung für die Anzeige für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden kann, bei denen, wenn eine Reklameanzeige an der Beleuchtungsvorrichtung montiert wird, eine Anzeigelampe angeordnet werden kann; bei denen, wenn eine Zeitanzeige für Züge an der Beleuchtungsvorrichtung montiert wird, eine Zeitanzeigelampe angeordnet werden kann; und bei denen außerdem, wenn ein Teil einer länglichen Anzeigetafel für die Bestimmungsorte mit einer Anzeigefläche in Berührung ist, eine Anzeigetafel für die Bestimmungsorte der Busse, Züge oder dergleichen angeordnet werden kann, oder dergleichen.
Fig. 27 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige, die bei der ebenen Lichtquelle entsprechend der Erfindung angewendet wird. In der Fig. kennzeichnet die Bezugszahl 8 eine ebene Lichtquelle, die im Aufbau mit der vorangehend beschriebenen ebenen Lichtquelle identisch ist. Ein Flüssigkristallanzeigeelement 9 liegt auf einer Beleuchtungsfläche der ebenen Lichtquelle auf.
Diese Flüssigkristallanzeigeeinrichtung ist so angeordnet, daß die Lichtquelle 1 der ebenen Lichtquelle 8 eingeschaltet wird, damit ein Licht zum Flüssigkristallelement 9 hin von der Vorderfläche der Multiprismenfolie 3 ausgeht, wobei eine Bildsignalspannung an eine Stelle zwischen einem Paar der inneren Elektroden 15 und 16 des Flüssigkristallelementes 9 angelegt wird, wodurch ein Farbbild auf der Flüssigkristallanzeigefläche des Flüssigkristallanzeigeelementes 9 dargestellt wird. In diesem Zusammenhang weist das Flüssigkristallanzeigeelement 9, das beleuchtet wird, auf: ein Paar der Glassubstrate 10 und 11, die mit einem vorgegebenen Abstand durch eine Zwischenlage getrennt angeordnet sind; ein Paar Ablenkplatten 12 und 13. die entsprechend auf den äußeren Flächen der Glassubstrate 10 und 11 bereitgestellt werden; eine Farbfilterschicht 14, die auf einer inneren Fläche des oberen Glassubstrates 10 angebracht wird; die innere Elektrode 15, die auf einer äußeren Fläche der Farbfilterschicht 14 bereitgestellt wird; die innere Elektrode 16, die auf einer inneren Fläche des unteren Glassubstrates 11 bereitgestellt wird; und ein Flüssigkristall 17, das zwischen das Paar der Glassubstrate 10 und 11 gefüllt wird.
Die innere Elektrode 16 ist so konstruiert, daß eine Vielzahl von feinen Bildelementelektroden in Längsrichtung und in Querrichtung angeordnet ist. Außerdem ist die Farbfilterschicht 14 so, daß drei Farbfilter, die rot, grün und blau umfassen, entsprechend bei den vorangehend beschriebenen Bildelementelektroden angeordnet sind, um die Bildelemente zu bilden.
Die Flüssigkristallanzeigeeinrichtung 1, die so konstruiert ist, wie vorangehend beschrieben, zeigt einen derartigen Vorteil, daß bei der ebenen Lichtquelle 8 ein Hauptteil des Lichtes, das durch die Spiegelfläche 2 reflektiert wird, schräg auf die Multiprismenfolie 3 auftrifft, und das Licht, das direkt oder schräg auf die Multiprismenfolie 3 auftrifft, tritt in einer Konzentration in der Richtung zur Flüssigkristallanzeigeeinrichtung hin aus, und dementsprechend wird das Licht von der Lichtquelle 1 wirksam ausgenutzt, so daß eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung geliefert werden kann, die hell ist, eine hohe Gleichmäßigkeit aufweist, und die ausreichend dünner ausgeführt werden kann. Es ist selbstverständlich, daß ein Digitaluhrenanzeigeelement, ein Prozessoranzeigeelement oder ein Flüssigkristallanzeigeelement für das Anzeigen der Wegweisung oder der Reklame anstelle des farbigen Flüssigkristallanzeigeelementes montiert werden kann, wodurch die betreffende Flüssigkristallanzeigeeinrichtung als Flüssigkristallanzeigeeinrichtung für verschiedene Zwecke eingesetzt werden kann.
Fig. 28 zeigt ein Beispiel, bei dem die ebene Lichtquelle entsprechend der Erfindung als Anzeigeeinrichtung für eine Beleuchtung von innen her in einen Verkaufsautomaten eingebaut wird. Ein derartiger Verkaufsautomat ist sehr vorteilhaft, weil eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine große Tiefe aufweist, nicht relativ zu dem Raum montiert werden kann, der für die Unterbringung zur Verfügung steht.
In dieser Fig. wird die ebene Lichtquelle 8 entsprechend der Erfindung an der Vorderfläche des Verkaufsautomaten 18 angeordnet. Es ist natürlich klar, daß die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist. Da als innere Konstruktion der ebenen Lichtquelle 8 die innere Konstruktion, die in Fig. 2 gezeigt wird, so eingesetzt werden kann, wie sie ist, wird die Beschreibung der inneren Konstruktion weggelassen. Ein Film oder dergleichen, auf den noch dazu eine wahlfreie Anzeige oder dergleichen aufgebracht wurde, wird mit der Vorderfläche der ebenen Lichtquelle 8 verbunden. In diesem Zusammenhang bezeichnet die Bezugszahl 19 in der Fig. einen Abschnitt, der das Muster zeigt; 20 einen Geldeinwurf- und Betriebsabschnitt; und 21 einen Abschnitt für die Entnahme des Artikels.
Fig. 29 zeigt ein Beispiel, bei dem die ebene Lichtquelle entsprechend der Erfindung in einer Beleuchtungsvorrichtung eingebaut ist, die an einer Wandfläche eines Gebäudes montiert ist. Dieses Beispiel kann in breitem Umfang für Beleuchtungsvorrichtungen für Wandflächen angewandt werden, die beispielsweise an einer äußeren Wandfläche oder einer inneren Wandfläche eines Gebäudes oder an einer Wandfläche eines unterirdischen Marktes oder einer unterirdischen Passage montiert sind, und die als Beleuchtung oder als eine von innen her beleuchtete Anzeige eingesetzt werden.
Bei diesem Beispiel ist die ebene Lichtquelle 8 entsprechend der Erfindung an der Wandfläche des Gebäudes montiert. Da jedoch die ebene Lichtquelle 8, die eine Konstruktion aufweist, wie sie in Fig. 2 oder Fig. 15 gezeigt wird, so eingesetzt werden kann, wie sie ist, wird die Beschreibung der ebenen Lichtquelle 8 weggelassen. In diesem Zusammenhang ist in dem Fall, wo die Aufstellung im Freien erfolgt, eine derartige Betrachtung oder Aufmerksamkeit derart erforderlich, daß die ebene Lichtquelle in eine wasserdichte Konstruktion oder dergleichen hineingebracht wird.
Fig. 30 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung wie beispielsweise einen Schaukasten oder dergleichen, in dem die ebene Lichtquelle entsprechend der Erfindung eingebaut wurde. Die Beleuchtungsvorrichtung weicht nicht speziell von der ab. die in Fig. 15 gezeigt wird, außer daß ein Rahmen 23, der mit einer Feststellvorrichtung 22 versehen ist, wie beispielsweise einem Film oder dergleichen, eingesetzt wird.
Da die Erfindung so konstruiert ist, wie vorangehend beschrieben wird, weist die Erfindung derartige Vorteile auf, daß das Licht von der Lichtquelle wirksam genutzt wird, so daß eine ebene Lichtquelle zur Verfügung gestellt werden kann, die hell ist, eine hohe Gleichmäßigkeit aufweist und ausreichend dünner ausgeführt werden kann. Außerdem weist die Erfindung einen derartigen Vorteil auf, daß verschiedene Beleuchtungsvorrichtungen bereitgestellt werden können, in die jeweils die ebene Lichtquelle eingebaut wurde.

Claims

1. Ebene Kastenlichtquelle, in die mindestens eine Lichtquelle (1; 1a-c) eingebaut ist, die geradlinig ausgebildet ist oder sich geradlinig erstreckt, und die hinter der Lichtquelle mit einer Spiegelfläche (2; 2a-e; 2'a,b) und vor der Lichtquelle mit einer lichtdurchlässigen Folie (3; 3a,b) und einer lichtstreuenden Folie (4; 4a,b) versehen ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche so ausgebildet ist, daß ein Hauptteil des reflektierten Lichtes schräg auf die lichtdurchlässige Folie (3; 3a,b) auftrifft; daß bei der lichtdurchlässigen Folie (3; 3a,b) jene Fläche, die näher zur Lichtquelle liegt, mit länglichen, geradlinigen, parallelen prismatischen Rippen versehen ist, die sich ebenfalls parallel zur Lichtquelle erstrecken. und die so ausgebildet sind, daß das darauffallende Licht in einer Bündelung in einer vorgegebenen Richtung durchgelassen wird; und daß die lichtstreuende Folie (4; 4a,b) auf jener Fläche der lichtdurchlässigen Folie (3; 3a,b) angeordnet wird, die weiter von der Lichtquelle (2) entfernt ist, um den sichtbar dunkleren Abschnitt der lichtdurchlässigen Folie, die sich über der oder jeder Lichtquelle (1; 1a-c) befindet, zu beseitigen.

2. Ebene Kastenlichtquelle nach Anspruch 1, in die zwei oder mehrere derartige Lichtquellen (1a-c). dementsprechend zwei oder mehrere entsprechende Spiegelflächen (2a-e; 2'a,b) und eine einzelne prismatische Folie 4 eingebaut wurden; dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Spiegelflächen im Scheitel einer Höhenlinie, die sich über der Rückseite der entsprechenden Lichtquellen (1a-c) und unterhalb der Oberseite der entsprechenden Lichtquel len (1a-c) befindet, aneinander angrenzen.

3. Ebene Kastenlichtquelle nach Anspruch 1 in der Form einer Kastenkonstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von gegenüberliegenden Flächen dieser mit den entsprechenden Anordnungen der lichtstreuenden Folie (4a,b), der prismatischen Folie (3a,b) und mindestens einer Lichtquelle (1; 1a-c) versehen sind; und dadurch, daß die entsprechenden Spiegelflächen (2; 2a-c; 2'a,b) auf im allgemeinen keilförmigen Konstruktionen gebildet werden, die von beiden Seiten reflektieren und sich von der Seitenwand der Kastenkonstruktion (5) nach innen zu erstrecken, wobei sich ihre Spiegelflächen (2; 2a-c; 2'a,b) einsatzfähig hinter den entsprechenden Lichtquellen erstrecken.

4. Ebene Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Spiegelfläche (2; 2a-c; 2'a,b) aus einer ebenen Fläche besteht oder eine Kombination von ebenen Flächen aufweist.

5. Ebene Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Spiegelfläche (2; 2a-c; 2'a,b) eine Krümmung aufweist, die in Richtung der Multiprismenfolie konkav ist.

6. Ebene Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchlässige Platte (6) für das Verhindern einer Ablenkung zwischen der prismatischen Folie und der oder jeder Lichtquelle eingesetzt wird.

7. Beleuchtungsvorrichtung, die eine ebene Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigefläche (7) am Kastengehäuse (5) vorhanden ist und von innen her durch die ebene Lichtquelle (1-4) beleuchtet wird.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Flüssigkristallanzeige (8) an der Anzeigefläche (7) für eine Beleuchtung von innen her durch die ebene Lichtquelle (1-4) aufweist.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wenn sie eine Anzeigeeinrichtung an einem Verkaufsautomaten (18) ist.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wenn sie eine Beobachtungseinrichtung (23) für einen Film oder dergleichen ist, der mittels des Lichtes betrachtet wird, das durch die ebene Lichtquelle durchgelassen wird.

11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wenn sie als Anzeige (8) an der Wand eines Gebäudes angeordnet wird.

12. Optische Folie für die Bildung einer Beleuchtungsfläche einer ebenen Lichtquelle, die eine Beleuchtungsvorrichtung ist oder in einer derartigen eingebaut ist, und die darin mindestens eine Lichtquelle aufweist, die geradlinig ausgebildet ist oder sich geradlinig erstreckt; dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schicht des durchlässigen Materials aufweist, das (a) auf einer Seite geradlinige, parallele prismatische Rippen (3) aufweist, die sich in der Richtung der Lichtquelle erstrecken, wobei die Rippen so ausgeführt sind, daß sie das darauffallende Licht in einer Bündelung in der vorgegebenen Richtung durchlassen, und (b) auf der anderen Seite mit einer halbdurchlässigen, lichtstreuenden Schicht (4) des Materials verbunden ist.