JPH117261A

JPH117261A - 両面面光源素子及びこれを用いた両面標示装置

Info

Publication number: JPH117261A
Application number: JP15839897A
Authority: JP
Inventors: Kazukiyo Chiba; 一清千葉
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1999-01-12
Anticipated expiration: 2017-06-16
Also published as: JP3560273B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い輝度を有するとともに、光出射面内での
輝度分布の均一性に優れた両面面光源素子を提供する。【解決手段】第１面側（Ａ方向）へ光を出射させる第
１素子１２Ａと、第面側（Ｂ方向）へ光を出射させる第
２素子１２Ｂとを備えている。第１素子１２Ａは、光源
２と、光源２に対向する側端面を光入射面２２とし、こ
の光入射面２２と直交する面を光出射面２４とする導光
体４Ａと、導光体４Ａの光出射面側に配された光変角シ
ート６Ａと、導光体４Ａの光出射面と反対側に付された
反射フィルム８Ａとからなり、導光体４Ａの光出射面２
４が平均傾斜角０．５〜２５゜で光入射面２２と平行な
方向の多数のレンズ列から構成されている。第２素子１
２Ｂは、第１素子１２Ａと共通の光源２と、導光体４Ｂ
と、光変角シート６Ｂと、反射フィルム８Ｂとからな
り、第１素子１２Ａと同等な構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駅や公共施設等に
おける案内標示板や大型看板、あるいは高速道路や一般
道路における種々の案内標識や交通標識等の標示装置を
構成する面光源素子及びこれを用いた両面標示装置に関
するものであり、さらに詳しくは、高い輝度を有すると
ともに、光出射面内での均一な輝度分布が得られる両面
面光源素子及びこれを用いた両面標示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】案内標
示板や大型看板等の標示装置、高速道路や一般道路での
案内標識や交通標識等の標示装置においては、夜間の視
認性、判読性を高めるために、内部照明方式と外部照明
方式の２つの照明方式が採用されている。内部照明方式
では、メタクリル板等の半透明のプラスチック板に切抜
きや印刷等によって文字、図形、写真等を形成して標示
板（標示素子）とし、この標示板の内側に光源を配置
し、この光源により標示板を照らすようにしたものであ
り、光源としては直管形または環形の蛍光灯が一般的に
使用されている。また、外部照明方式では、標示内容を
形成した標示板の前面側の上方、下方、側方等に光源を
配置し、この光源により標示板の全面を照らすようにし
たもので、光源としては直管形の蛍光灯が一般的に使用
されている。

【０００３】このような従来の標示装置においては、標
示板の全面の輝度分布が不均一となり、すなわち輝度の
最大値／最小値の値が非常に大きくなり、このような方
式では輝度分布の均一性が高く均一な明るさを有する標
示装置を得ることは困難であった。この傾向は、外部照
明方式において特に著しいものであった。また、内部照
明方式においては、光源として使用する蛍光灯等が標示
板を通して透けて見えるシースルー現象が起こるという
問題点をも有していた。

【０００４】ところで、標示装置としては両面側に標示
を行うものが次第に利用されるようになってきている。
このような両面標示装置においては、光源の有効利用の
観点から、内部照明方式が採用されることが多い。その
場合、上記問題点の回避のために、光源から標示板まで
の距離を大きくして両面の標示板の間隔を大きくするこ
とが必要であった。即ち、輝度分布の均一性の向上とシ
ースルー現象の回避とを図るためには、標示装置の厚さ
を厚くせざるを得なかった。これは、表示装置の薄型化
の要求と逆行するものである。

【０００５】そこで、本発明は、高い輝度を有するとと
もに、光出射面内での輝度分布の均一性に優れた両面面
光源素子を提供することを目的とする。また、本発明
は、このような両面面光源素子を用いた薄型化可能な両
面標示装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
如き状況に鑑み、導光体の光出射面あるいはその裏面の
構造について鋭意検討した結果、光出射面あるいはその
裏面を特定の平均傾斜角を有する微細な凹凸形状からな
る粗面あるいは多数のレンズ列からなる微細な凹凸面と
することによって、高い輝度を有するとともに、光出射
面内での出射光の輝度分布の均一性に優れた両面面光源
素子が得られることを見出し、本発明に到達したもので
ある。

【０００７】即ち、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、第１面側へ光を出射させる第１素
子と、前記第１面側と反対側の第２面側へ光を出射させ
る第２素子とを備えており、前記第１素子及び第２素子
はそれぞれ、光源と、該光源に対向する少なくとも１つ
の側端面を光入射面とし、この光入射面と略直交する１
つの面を光出射面とする導光体と、該導光体の光出射面
側に配設された光変角シートとからなり、前記導光体の
光出射面およびその裏面の少なくとも一方の面が平均傾
斜角０．５〜２５゜の微細構造を有しており、前記第１
素子と前記第２素子とを導光体の裏面側どうしが対向す
るように配置してなることを特徴とする両面面光源素
子、が提供される。

【０００８】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、光源と、該光源に対向する少なく
とも１つの側端面を光入射面とし、この光入射面と略直
交する２つの面を第１面側及び第２面側の光出射面とす
る導光体と、該導光体の第１面側及び第２面側にそれぞ
れ配設された第１及び第２の光変角シートとからなり、
前記導光体の第１面側及び第２面側の光出射面の少なく
とも一方が平均傾斜角０．５〜２５゜の微細構造を有し
ていることを特徴とする両面面光源素子、が提供され
る。

【０００９】更に、本発明によれば、以上の如き両面面
光源素子の第１面側及び第２面側にそれぞれ第１及び第
２の透過型標示素子を配置してなることを特徴とする両
面標示装置、が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００１１】図１は本発明による両面面光源素子の第１
の実施形態を示す部分斜視図である。

【００１２】本発明の面光源素子は、図１に示したよう
に、第１素子１２Ａと第２素子１２Ｂとを有する。２は
ＣＤ方向に細長い光源である。該光源は、図示されてい
るように第１素子１２Ａと第２素子１２Ｂとで共用して
もよいし、第１素子１２Ａと第２素子１２Ｂのそれぞれ
の端部に別々のものを配置してもよい。また、光源を共
用する場合も個別に配置する場合も、第１素子１２Ａと
第２素子１２Ｂの一方の端部に配置してもよいし、対向
する両方の端部に配置してもよい。

【００１３】第１素子１２Ａは、光源２に対向する少な
くとも一つの光入射面２２およびこれと略直交する光出
射面２４を有する導光体４Ａと、導光体４Ａの光出射面
２４に載置されたプリズムシート等のレンズシートから
なる光変角シート６Ａと、導光体４Ａの光出射面２４と
対向する裏面に付された反射面を有する反射フィルム８
Ａとから構成される。

【００１４】第２素子１２Ｂは、第１素子１２Ａと同等
の構成を有し、光源に対向する少なくとも一つの光入射
面およびこれと略直交する光出射面を有する導光体４Ｂ
と、導光体４Ｂの光出射面に載置されたプリズムシート
等のレンズシートからなる光変角シート６Ｂと、導光体
４Ｂの光出射面と対向する裏面に付された反射面を有す
る反射フィルム８Ｂとから構成される。

【００１５】第１素子１２Ａと第２素子１２Ｂとは、反
射フィルム８Ａ，８Ｂどうしが対向するようにして、隣
接配置されている。尚、以下において、第１素子１２Ａ
につき説明されている内容は、配列の向きに関するもの
を除いて、第２素子１２Ｂにも当てはまる。

【００１６】このような両面面光源素子において、光源
２からＦ方向成分をもって光入射面２２を経て導光体８
Ａ中に入射した光は、導光体４Ａの光出射面２４、その
裏面あるいは該裏面に付された反射フィルム８Ａでの反
射（全反射を含む）を繰り返して導光体４Ａ中を伝搬す
る。導光体４Ａの表面（光出射面２４）に凹凸を形成し
た場合には、凹凸部分に到達した光のうち凹凸に対して
臨界角以下で入射する光は屈折して導光体４Ａの外へ出
射し、臨界角を越える角度で入射する光は全反射して導
光体４Ａを伝搬する。これは、光の進行方向が、スネル
の法則に従って媒体の屈折率と入射した面の法線に対す
る光の入射角によって決定されることによる。

【００１７】図２に、表面に凹凸を有する導光体４Ａで
の光の屈折および反射を模式的に示した。臨界角以内の
入射角ｉで凹凸部の斜面に入射した光は、スネルの法則
によりｎｓｉｎｉ＝ｓｉｎｉ’（ｎは導光体４Ａの屈折
率）の関係を満足する出射角ｉ’で導光体４Ａから出射
する。一方、臨界角を越える入射角ｋで入射した光は、
角度ｋ’（ｋ’＝ｋ）で全反射して導光体１内を伝搬す
る。一旦、凹凸部分に入射して反射した光は、次に凹凸
部分に入射する際に入射角が変化するため、導光体４Ａ
外へ出射する光が生ずる。平滑な裏面２６に入射する光
のうちには臨界角以下で入射するものもあり、その光は
裏面２６を経て導光体４Ａから出射する。この出射光
は、裏面２６に付された反射フィルム８Ａによって、再
び導光体４Ａ内へと戻される。

【００１８】本発明者等は、第１素子１２Ａのような面
光源素子において、光出射面２４内の或る点での光の出
射強度（Ｉ）と光入射面端での出射光強度（Ｉ₀）との
関係は、出射率（α）、光入射面端からの距離（Ｌ’）
および導光体４Ａの厚さ（ｔ）によって、実験的に次の
式（１）を満足することを見出した。

【００１９】Ｉ＝Ｉ₀ （１−α／１００）^L'/t ・・・（１）（１）式から、導光体４Ａの長さ（Ｌ）と厚さ（ｔ）が
決まれば、光出射面２４内での出射光の輝度分布の均一
性は出射率（α）に依存することがわかる。なお、厚さ
ｔ（ｍｍ）の導光体４Ａの出射率（α）は、導光体４Ａ
の光入射面端から２０ｍｍ間隔で輝度の測定を行い、光
入射面端からの距離（Ｌ’）と導光体４Ａの厚さ（ｔ）
との比（Ｌ’／ｔ）と輝度の対数のグラフから、その勾
配（Ｋ（ｍｍ^-1））を求めて、次の（２）式によって求
められる。

【００２０】 α＝（１−１０^K ）×１００・・・（２）本発明においては、輝度分布の均一性の尺度として、次
の（３）式で示されるバラツキ度（Ｒ％）を用いて、面
光源素子における輝度分布の均一性についての評価およ
び検討を行った。バラツキ度（Ｒ％）は、導光体４Ａの
ほぼ中央部（光源２の長手方向即ちＣＤ方向に関する中
央部）において光入射面端から５０ｍｍ離れた点から対
向する端部までの範囲内を５０ｍｍ間隔で輝度測定を行
い、測定輝度の最大値（Ｉ_max）、測定輝度の最小値
（Ｉ_min）、測定輝度の平均値（Ｉ _av）を求め、次の
（３）式によって求める。

【００２１】Ｒ％＝｛（Ｉ_max −Ｉ_min ）／Ｉ_av｝×１００・・・（３）その結果、出射率（α）とバラツキ度（Ｒ％）とは、導
光体４Ａの長さ（Ｌ）と厚さ（ｔ）とに依存して特定の
関係にあることが見出され、出射率（α）が大きくなる
とバラツキ度（Ｒ％）はそれに伴って増加し、出射率
（α）が一定であれば導光体４Ａの長さ（Ｌ）と厚さ
（ｔ）との比（Ｌ／ｔ）が大きくなるに従ってバラツキ
度（Ｒ％）も大きくなる。すなわち、一定の大きさの導
光体４Ａにおいては、導光体４Ａの光出射面２４内での
輝度分布の均一性（バラツキ度）は、導光体４Ａからの
出射率（α）に依存するものであり、出射率（α）を制
御することによって輝度分布の均一性を図ることができ
ることがわかった。

【００２２】一方、本発明者等は、導光体４Ａの表面
（光出射面２４）を多数の微細な凹凸からなる粗面で構
成した場合や、導光体４Ａの表面に光入射面２２と平行
な方向即ちＣＤ方向に延びる多数のレンズ列を形成した
場合に、粗面を構成する凹凸の勾配あるいはレンズ列を
形成する傾斜面の勾配に依存して、導光体４Ａから出射
する光の出射方向や出射率が変化することを見出した。
微細な凹凸の粗面の場合には、この微細な凹凸形状を近
似的に１つの勾配を有する斜面であると考える。ここ
で、この勾配としてＩＳＯ４２８７／１−１９８７で規
定される平均傾斜角（θａ）を用いることができる。こ
の平均傾斜角（θａ）が大きくなると、導光体４Ａから
の出射光は光出射面２４の法線方向（導光体４Ａの厚さ
方向即ちＡＢ方向）に近づいた出射光となる。また、平
均傾斜角（θａ）が大きくなると、それに伴って導光体
４Ａからの出射率（α）も高くなる。このことから、面
光源素子の光出射面２４内での輝度分布の均一性は、導
光体４Ａからの出射率（α）を低くすることによって高
めることができ、平均傾斜角（θａ）を小さくすれば均
一化が図れることを見出した。

【００２３】また、本発明者等は、案内標示板や大型看
板等の標示装置において使用される面光源素子として
は、そのバラツキ度（Ｒ％）が４５０％以下のものであ
れば要求される良好な輝度分布均一性を満足することが
でき、このためには、粗面またはレンズ列の平均傾斜角
を２５°以下とすることが必要であることを見出した。
標示装置において使用される面光源素子のバラツキ度
（Ｒ％）は、好ましくは、１００％以下更に好ましくは
５０％以下である。

【００２４】本発明においては、このような新たな知見
に基づいて、導光体４Ａの光出射面２４及びその裏面２
６の少なくとも一方の面を、平均傾斜角（θａ）が０．
５〜２５゜好ましくは０．５〜７．５゜である粗面ある
いは多数のレンズ列により構成することによって、導光
体４Ａからの出射率（α）を十分に低下させることがで
き、面光源素子の光出射面２４内における輝度分布の均
一化を図ることができたものである。これは、平均傾斜
角（θａ）が０．５゜未満であると、導光体４Ａの光出
射面２４から出射する全出射光量が低下して十分な輝度
が得られなくなったり、光出射面２４からの出射光の出
射角（光出射面２４の法線に対する角度）が大きくな
り、プリズムシート等の光変角シート６Ａを使用しても
十分に法線方向へ出射光を向けることができなくなるた
めである。逆に、平均傾斜角（θａ）が２５゜を超える
と、導光体４Ａの出射率（α）が大きくなり標示装置用
面光源素子として輝度の均一性が損なわれるためであ
る。好ましくは、平均傾斜角（θａ）が１〜５゜の範囲
であり、さらに好ましくは２〜４゜の範囲である。

【００２５】導光体４Ａの大きさは特に限定されるもの
ではないが、本発明の効果をより顕著に発揮させるため
には、導光体４Ａの長さ（Ｌ）と厚さ（ｔ）との比（Ｌ
／ｔ）が２００以下とするのが好ましい。Ｌ／ｔが２０
０を超えると、導光体４Ａの粗面やレンズ列の平均傾斜
角（θａ）を小さくしても、光出射面内での輝度分布の
均一性が十分に図れない傾向にあるためである。Ｌ／ｔ
は、好ましくは１５０以下、より好ましくは３０〜１０
０の範囲である。

【００２６】導光体４Ａとしては、ガラスや合成樹脂等
の透明板状体を使用することができる。合成樹脂として
は、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、塩化ビニル系樹脂等の高透明性の種々の合成樹脂を
用いることができ、この樹脂を押出成形、射出成形等の
通常の成形方法で板状体に成形することによって導光体
４Ａを製造することができる。特に、メタクリル樹脂
が、その光線透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形
加工性にも優れており、導光体用材料として好適であ
る。特に、メタクリル樹脂として、メタクリル酸メチル
単位が８０重量％以上である樹脂が好ましい。また、導
光体４Ａ中には、ガラスビーズ、酸化チタン等の無機微
粒子、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系
樹脂等の樹脂微粒子を光拡散材として分散させることも
できる。

【００２７】導光体４Ａに特定の平均傾斜角（θａ）を
もつ微細構造を形成する加工方法としては、特に限定さ
れるものではないが、例えば、フッ酸等を用いた化学エ
ッチングによって粗面を形成した金属製やガラス製等の
型、ガラスビーズ等の微粒子をブラストして粗面化した
型、ブラストと化学エッチングを併用して粗面を形成し
た型等を用いて、加熱プレス、射出成形等によって粗面
を転写する方法、印刷法等によって透明な物質を凹凸状
に導光体４Ａに塗布あるいは付着する方法、導光体４Ａ
をブラスト法やエッチング法等によって直接加工する方
法等が挙げられる。

【００２８】導光体４Ａの表面に形成する微細構造とし
ては、平均傾斜角（θａ）が０．５〜２５゜であれば特
に限定されるものではなく、例えば、マイクロレンズや
多角錐や円錐の形態を２次元に多数配列してなるもの
や、断面が弧状のレンチキュラーレンズからなるレンズ
列、断面が三角〜多角形状のプリズム列からなるレンズ
列等が挙げられる。このようなレンズ列は、導光体４Ａ
の光入射面２２に平行な方向にレンズ列が延びるように
形成される。レンズ列のピッチは、その用途によって適
宜選択されるが、通常は２０μｍ〜５ｍｍの範囲とする
ことが好ましい。

【００２９】特定の平均傾斜角（θａ）の多数のレンズ
列を形成する加工方法としては、例えば、化学エッチン
グ、バイト切削、レーザー加工等によってレンズパター
ンを形成した金属製やガラス製等の型を用いて、透明基
板を加熱プレスしたり、透明樹脂を射出成形することに
よって形成する方法、透明基板上に活性エネルギー線硬
化性樹脂を塗布して活性エネルギー線の照射によって賦
型硬化させてレンズパターンを転写する方法、導光体４
Ａをエッチング、バイト切削、レーザー加工等によって
直接加工する方法等が挙げられる。

【００３０】本発明の面光源素子では、上記のような導
光体４Ａの一方の端部（入射端面２２）に隣接して蛍光
灯等の光源２を配置し、光出射面２４と対向する裏面２
６には、反射面を有する反射フィルム８Ａを配置してい
る。

【００３１】図３に示されているように、光源２から導
光体４Ａ，４Ｂへ有効に光を導入するために、光源２お
よび導光体４Ａ，４Ｂの光入射面２２を内側に反射剤を
塗布したケースやシート１０で覆うように構成すること
もできる。尚、第１素子１２Ａと第２素子１２Ｂとで、
それぞれ独自の光源を使用する場合には、図４に示され
ているように、第１素子１２Ａでは光源２Ａおよび導光
体４Ａの光入射面２２を反射剤塗布のケースやシート１
０Ａで覆い、第２素子１２Ｂでは光源２Ｂおよび導光体
４Ｂの光入射面２２を反射剤塗布のケースやシート１０
Ｂで覆う。この場合、光源２Ａと光源２ＢとをＥＦ方向
に関して互いに反対側の端部に配置してもよい（即ち、
例えば光源２Ａを図示されているようにＥ方向端部に配
置し、光源２Ｂを図示と逆のＦ方向端部に配置する）。

【００３２】導光体４Ａ，４Ｂとしては、図１，３，４
に示されているように、光出射面２４及びその裏面（２
６）の表面微細構造を除く全体形状が平行平板状のもの
を用いることができる。更には、図５に示されているよ
うなくさび状（ＥＦ方向に厚さが徐々に減少するもの）
を用いることもできる。この場合、第１素子１２Ａと第
２素子１２Ｂとで、それぞれ光源２Ａ，２Ｂを１つづつ
用い、これら光源をＥＦ方向に関し反対側の端部に配置
することができる。これにより、両面面光源素子の厚さ
を、全体にわたって均等なものとすることができる。あ
るいは、ＥＦ方向に関する両端部において厚さが中央に
向かって徐々に減少するものを用いることができる。こ
の場合、第１素子１２Ａでは光源２Ａ，２Ａ’をＥＦ方
向に関し両端に配置し、第２素子１２Ｂでも光源２Ｂ，
２Ｂ’をＥＦ方向に関し両端に配置する。光源２Ａ，２
Ｂを共通化し、光源２Ａ’，２Ｂ’を共通化することも
可能である。

【００３３】本発明の面光源素子においては、通常、導
光体４Ａからの出射光の出射方向は、光出射面２４の法
線から６０〜８０゜の指向性を持った光となるため、出
射光を法線方向等の特定方向へ変角させるために、導光
体４Ａの上に光変角シート６Ａが載置される。この場
合、使用される光変角シート６Ａとしては、拡散シート
や、少なくとも一方の面に多数のレンズ単位が平行に形
成されたレンズ面を有するレンズシートなどが挙げられ
る。導光体４Ａからの出射光の出射方向が光出射面２４
の法線に対してなす角度が大きい場合には、多数のレン
ズ単位が平行に形成されたレンズ面を有するレンズシー
トが好適である。レンズシートに形成されるレンズ形状
は、目的に応じて種々の形状のものが使用され、例え
ば、プリズム形状（図７参照）、レンチキュラーレンズ
形状、波型形状等が挙げられる。レンズシートのレンズ
単位のピッチは３０μｍ〜２．０ｍｍ程度とすることが
好ましい。プリズムシートを使用する場合には、図７に
示されているように、そのプリズム頂角φは導光体から
の出射光の出射角に応じて適宜選定されるが、一般的に
は３０〜１２０゜の範囲とすることが好ましい。プリズ
ムシートのプリズム（プリズム列）の頂角を挟む第１の
プリズム面Ｓ１及び第２のプリズム面Ｓ２がプリズムシ
ートの法線Ｎの方向に対してなす傾き角φ１，φ２は、
等しく設定することができる。しかし、これら傾き角φ
１，φ２は、出射光に法線Ｎの方向以外の方向に指向性
をもたせる場合には、互いに異なるように設定すること
ができる。その場合、例えば、φ１を５〜４５°とし、
φ２を１５〜８５°とすることができる。但し、標示板
を観察する場合には、法線Ｎの方向に対して極端に大き
く傾いた方向か観察することは希であるので、通常、φ
１を３０〜４５°とし、φ２を３５〜５０°とする。

【００３４】また、レンズシートの向きについても、導
光体からの出射光の出射角に応じて適宜選定され、レン
ズ面が導光体側となるように載置してもよいし、逆向き
に載置してもよい。通常、上記のような特定の平均傾斜
角（θａ）を有する粗面や多数のレンズ列によって構成
される表面を有する導光体４Ａを用いる場合には、頂角
が４０〜８０゜のプリズムシートをプリズム面が導光体
側となるように載置することによって、ほぼ導光体の光
出射面１２の法線方向の出射光とすることができる。プ
リズムシートのプリズム頂角は５０〜７５゜であるのが
好ましい。

【００３５】本発明の面光源素子においては、光変角シ
ート６Ａは、必要に応じて複数枚を重ね合わせて使用す
ることができる。例えば、２枚のレンズシートを使用す
る場合には、２枚のレンズシートが、それぞれのレンズ
列が互いに角度をなしてまたは平行するように積層して
使用することができる。レンズシートは、それぞれのレ
ンズ面が上側または下側のいずれの方向となるようにも
載置することができ、また、双方のレンズシートのレン
ズ面が反対方向となるように載置することもできる。こ
の場合、本発明の面光源素子においては、導光体４Ａに
隣接する１枚目のレンズシートをレンズ面が導光体側と
なり、そのレンズ列が光源と平行となるように載置し、
さらに２枚目のレンズシートをレンズ面が導光体と反対
側となり、そのレンズ列が１枚目のレンズシートのレン
ズ列と直交するように載置することが好ましい。レンズ
シートとしてプリズムシートを使用する場合には、１枚
目のプリズムシートとしてはプリズム頂角５０〜７５゜
のものを使用し、２枚目のプリズムシートとしてはプリ
ズム頂角が８０〜１００゜のものを使用することが好ま
しい。

【００３６】レンズシートは、可視光透過率が高く、屈
折率の比較的高い材料を用いて製造することが好まし
く、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、塩化ビニル系樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂等
が挙げられる。中でも、レンズシートの耐擦傷性、取扱
い性、生産性等の観点から活性エネルギー線硬化型樹脂
が好ましい。また、レンズシートには、必要に応じて、
酸化防止剤、紫外線吸収剤、黄変防止剤、ブルーイング
剤、顔料、拡散剤等の添加剤を添加することもできる。
レンズシートを製造する方法としては、押出成形、射出
成形等の通常の成形方法が使用できる。活性エネルギー
線硬化型樹脂を用いてレンズシートを製造する場合に
は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボ
ネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミ
ド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の透明樹脂からなる
透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エ
ネルギー線硬化型樹脂によってレンズ部を形成する。ま
ず、所定のレンズパターンを形成したレンズ型に活性エ
ネルギー線硬化型樹脂液を注入し、透明基材を重ね合わ
せる。次いで、透明基材を通して紫外線、電子線等の活
性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化型樹脂
液を重合硬化して、レンズ型から剥離してレンズシート
を得る。

【００３７】本発明の面光源素子においては、上記した
ようなレンズシートとともに、拡散シート、カラーフィ
ルター、偏光膜等、光学的に光を変角、集束、拡散させ
たり、その光学特性を変化させる種々の光学素子を使用
することができる。また、光源２としては、一般的な直
管型の蛍光灯が使用できるが、光源２の交換作業が困難
な場合等には、複数の光ファイバーから構成されるライ
ンライトを用いて別途設置された光源から光を伝送する
こともできる。

【００３８】このようにして構成された第１素子１２Ａ
及び第２素子１２Ｂの組に対して、第１面側（第１素子
１２ＡのＡ方向側）及び第２面側（第２素子１２ＢのＢ
方向側）にそれぞれ、図１に示される様に、メタクリル
板等の半透明のプラスチック板に切抜きや印刷等によっ
て文字、図形、写真等を形成して標示板（透過型標示素
子）１４Ａ，１４Ｂを載置することによって、駅や公共
施設等における案内標示板や大型看板等の標示装置が形
成される。

【００３９】図８は本発明による両面面光源素子の第２
の実施形態を説明するための部分断面図である。本図に
おいて、上記図１〜７におけると同様の機能を有する部
材には同一の符号が付されている。

【００４０】本実施形態においては、第１素子１２Ａの
反射面と第２素子１２Ｂの反射面とが共通の反射部材た
る反射フィルム８に形成されている。これにより、構成
部品点数を低減することができる。

【００４１】図９は本発明による両面面光源素子の第３
の実施形態を説明するための部分断面図である。本図に
おいて、上記図１〜８におけると同様の機能を有する部
材には同一の符号が付されている。

【００４２】本実施形態においては、反射面を介在させ
ることなしに、第１素子１２Ａの導光体４Ａの平滑な裏
面２６と第２素子１２Ｂの導光体４Ｂの平滑な裏面２６
とが対向配置されている。これにより、図９に示されて
いるように、臨界角以下の角度で導光体４Ａ側から裏面
２６に入射する光は第１素子１２Ａを出射後直ちに第２
素子１２Ｂに入射し、臨界角以下の角度で導光体４Ｂ側
から裏面２６に入射する光は第２素子１２Ｂを出射後直
ちに第１素子１２Ａに入射する。本実施形態によれば、
第１素子１２Ａと第２素子１２Ｂとの間での光の流通が
存在するけれども、第１素子１２Ａと第２素子１２Ｂと
の間に反射面を介在させたのと同様な作用効果を構成部
品点数を低減した上で得ることができる。

【００４３】図１０は本発明による両面面光源素子の第
４の実施形態を説明するための部分断面図である。本図
において、上記図１〜９におけると同様の機能を有する
部材には同一の符号が付されている。

【００４４】本実施形態では、ちょうど上記第３の実施
形態の第１素子１２Ａの導光体４Ａと第２素子１２Ｂの
導光体４Ｂとを一体化したような単一導光体４が使用さ
れている。即ち、該導光体４は、第１面側及び第２面側
の双方（即ち両面側）に光出射面２４Ａ，２４Ｂが形成
されている。これら光出射面２４Ａ，２４Ｂの構成は上
記光出射面２４と同様である。尚、光出射面２４Ａ，２
４Ｂのうちの一方のみを上記光出射面２４と同様な構成
にし、他方を例えば平坦面としてもよい。本実施形態に
よれば、上記第３の実施形態と同等の作用効果が得られ
る。

【００４５】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。

【００４６】以下の実施例において、平均傾斜角（θ
ａ）は、ＩＳＯ４２８７／１−１９８７に従って、次の
ようにして得た。即ち、触針として０１０−２５２８
（１μｍＲ、５５°円錐、ダイヤモンド）を用いた触針
式表面粗さ計（東京精器社製：サーフコム５７０Ａ）に
て、駆動速度０．０３ｍｍ／秒で表面粗さを測定した。
この測定により得られたチャートより、その平均線を差
し引いて傾斜を補正し、下記（４）〜（５）式によって
計算して求めた： Δａ＝（１／Ｌ”）∫₀ ^L" ｜( ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ・・・（４） θａ＝ｔａｎ^-1Δａ・・・（５）なお、ここでＬ”は触針で走査した距離、ｘは測定位
置、ｆ（ｘ）は触針の変位を表す。

【００４７】（実施例１）ガラス板の表面を、粒径１２
５〜１４９μｍのガラスビーズ（不二製作所社製：ＦＧ
Ｂ−１２０）を用い、ガラス板から吹付けノズルまでの
距離を１０ｃｍとし、吹付け圧力を４Ｋｇ／ｃｍ² でブ
ラスト処理を行った。その後、フッ酸処理を行うことに
よりブラスト面の化学エッチングを行い、電鋳によりレ
プリカ型を取って得た電鋳型を用いて、５ｍｍ（厚さ）
×１２００ｍｍ×８００ｍｍの透明アクリル樹脂板の一
方の表面に熱転写によって粗面を転写し、導光体とし
た。この導光体を２つ得た。得られた導光体の粗面の平
均傾斜角（θａ）は、２．０°であった。

【００４８】得られた２つの導光体のそれぞれについ
て、１２００ｍｍの１つの端面及び８００ｍｍの２つの
端面に銀蒸着したＰＥＴフィルムを粘着加工して貼り付
けた。そして、粗面化した光出射面どうしが互いに外側
となるようにし、銀蒸着ＰＥＴフィルムの貼り付けられ
ていない１２００ｍｍの端面どうしを対応させて、２つ
の導光体を重ね合わせ、導光体重ね合わせ体を得た。そ
の際、２つの導光体の裏面どうしの間に銀蒸着したＰＥ
Ｔフィルムを介在させ、反射面を形成した。

【００４９】銀蒸着ＰＥＴフィルムの貼り付けられてい
ない１２００ｍｍの端面に隣接して、直管型の蛍光灯
（２８Ｗ、管径１６ｍｍ、管長１１４９ｍｍ）を配置し
た。そして、各導光体の光出射面上に、ＰＥＴフィルム
上に屈折率１．５３のアクリル系紫外線硬化型樹脂で頂
角６３°、ピッチ５０μｍのプリズム列を平行に多数形
成してなるプリズムシートを、プリズム面が導光体の光
出射面側に向くように載置して、両面面光源素子とし
た。得られた両面面光源素子の法線方向の平均輝度は８
２０Ｃｄ／ｍ² でバラツキ度（Ｒ％）は１１０％であっ
た。

【００５０】以上のようにして得られた両面面光源素子
のプリズムシートの上に、写真を印刷した透明アクリル
樹脂板を透過型標示素子として配置して、両面看板を作
製した。この両面看板は、明るく、輝度分布の均一性が
良好であった。

【００５１】（実施例２）導光体重ね合わせ体を得る際
に２つの導光体の裏面どうしの間に銀蒸着ＰＥＴフィル
ムを介在させないことを除いて、実施例１と同様にして
両面面光源素子を得た。得られた両面面光源素子の法線
方向の平均輝度は１０５０Ｃｄ／ｍ² でバラツキ度（Ｒ
％）は１０３％であった。

【００５２】以上のようにして得られた両面面光源素子
のプリズムシートの上に、写真を印刷した透明アクリル
樹脂板を透過型標示素子として配置して、両面看板を作
製した。この両面看板は、明るく、輝度分布の均一性が
良好であった。

【００５３】（実施例３）プリズムシートとしてそのプ
リズム列の第１面及び第２面がプリズムシート法線方向
とそれぞれ２６°，３７°の角度をなしているものを使
用することを除いて、実施例２と同様にして両面面光源
素子を得た。この両面面光源素子からの出射光の分布の
ピークは、法線方向に対して約１４°傾いた方向であっ
た。

【００５４】以上のようにして得られた両面面光源素子
のプリズムシートの上に、写真を印刷した透明アクリル
樹脂板を透過型標示素子として配置して、両面看板を作
製した。この両面看板は、明るく、輝度分布の均一性が
良好であった。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の両面面光
源素子によれば、導光体の光出射面およびその裏面の少
なくとも一方の面に平均傾斜角０．５〜２５゜の微細構
造を形成しているので、高い輝度を有するとともに、光
出射面内での輝度分布の均一性に優れている。また、こ
のような両面面光源素子を用いた本発明の両面標示装置
は、容易に薄型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による両面面光源素子の第１の実施形態
を示す部分斜視図である。

【図２】本発明による両面面光源素子の導光体における
光の進行状態を示す図である。

【図３】本発明による両面面光源素子の第１の実施形態
を示す部分断面図である。

【図４】本発明による両面面光源素子の第１の実施形態
の変形例を示す部分断面図である。

【図５】本発明による両面面光源素子の導光体の形状の
変形例を示す断面図である。

【図６】本発明による両面面光源素子の導光体の形状の
変形例を示す断面図である。

【図７】本発明による両面面光源素子の第１の実施形態
のプリズムシートを示す部分断面図である。

【図８】本発明による両面面光源素子の第２の実施形態
を説明するための部分断面図である。

【図９】本発明による両面面光源素子の第３の実施形態
を説明するための部分断面図である。

【図１０】本発明による両面面光源素子の第４の実施形
態を説明するための部分断面図である。

【符号の説明】

２，２Ａ，２Ｂ，２Ａ，２Ｂ光源４，４Ａ，４Ｂ導光体６Ａ，６Ｂ光変角シート８，８Ａ，８Ｂ反射フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂ反射シート１２Ａ第１素子１２Ｂ第２素子１４Ａ，１４Ｂ透過型標示素子２２，２２’ 光入射面２４，２４Ａ，２４Ｂ光出射面２６裏面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１面側へ光を出射させる第１素子と、
前記第１面側と反対側の第２面側へ光を出射させる第２
素子とを備えており、前記第１素子及び第２素子はそれぞれ、光源と、該光源
に対向する少なくとも１つの側端面を光入射面とし、こ
の光入射面と略直交する１つの面を光出射面とする導光
体と、該導光体の光出射面側に配設された光変角シート
とからなり、前記導光体の光出射面およびその裏面の少
なくとも一方の面が平均傾斜角０．５〜２５゜の微細構
造を有しており、前記第１素子と前記第２素子とを導光体の裏面側どうし
が対向するように配置してなることを特徴とする両面面
光源素子。
【請求項２】前記第１素子及び前記第２素子は導光体
の裏面側に対向して隣接配置された反射面を有すること
を特徴とする、請求項１に記載の両面面光源素子。
【請求項３】前記第１素子の反射面と前記第２素子の
反射面とが共通の部材に形成されていることを特徴とす
る、請求項２に記載の両面面光源素子。
【請求項４】前記第１素子の光源と前記第２素子の光
源とが共用されていることを特徴とする、請求項１〜３
のいずれかに記載の両面面光源素子。
【請求項５】光源と、該光源に対向する少なくとも１
つの側端面を光入射面とし、この光入射面と略直交する
２つの面を第１面側及び第２面側の光出射面とする導光
体と、該導光体の第１面側及び第２面側にそれぞれ配設
された第１及び第２の光変角シートとからなり、前記導
光体の第１面側及び第２面側の光出射面の少なくとも一
方が平均傾斜角０．５〜２５゜の微細構造を有している
ことを特徴とする両面面光源素子。
【請求項６】前記微細構造は粗面から構成されている
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の両
面面光源素子。
【請求項７】前記微細構造は前記光入射面と平行な方
向に延びた多数のレンズ列から構成されていることを特
徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の両面面光源
素子。
【請求項８】前記微細構造の平均傾斜角が０．５〜
７．５゜の範囲内であることを特徴とする、請求項１〜
７のいずれかに記載の両面面光源素子。
【請求項９】前記光変角シートは少なくとも一方の面
に多数のレンズ列が互いに平行に形成されたレンズシー
トからなることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか
に記載の両面面光源素子。
【請求項１０】前記レンズシートは少なくとも一方の
面に多数のプリズム列が互いに平行に形成されたプリズ
ムシートであることを特徴とする、請求項９に記載の両
面面光源素子。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載の両
面面光源素子の第１面側及び第２面側にそれぞれ第１及
び第２の透過型標示素子を配置してなることを特徴とす
る両面標示装置。