Hallo,
da alle deine Lichtquellen letztlich kugelig abstrahlen, muss man entweder Licht, das woanders hinläuft blocken, oder umlenken. Das bedeutet aber gleichsam, dass man die Lichtquelle halbwegs von allen Seiten (bis auf dort, wo das Licht raus soll) irgendwie umschließen muss und alles Licht aufsammeln und in die richtige Richtung schicken. Damit hat man auch schon ungefähr die Form, die du brauchst.
Z.B. könntest du eine spiegelnde Parabelrinne nehmen. Wenn du in den Fokus einer Parabel (naja, ungefähr in den Fokus reicht auch) ne Lichtquelle stellst, so wird das ganze Licht parallel rausgeschickt (siehe Abbildung
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/01/P…
und zugehörigen Artikel auf wiki). Wenn du dir diese Parabel jetzt als waagerechten Querschnitt durch eine vertikal aufgestellte Parabelrinne denkst, so brauchst du auch eine längliche Lichtquelle. (Oder du stellst vor, dass du diese Parabel auf den Boden legst und hochziehst, und die Spur dieser Bewegung ist dann eine Parabelrinne und die Spur des Fokus eine Gerade.)
In deinem Fall sind aber 5 cm viel zu klein, d.h. man würde eher einen runden Querschnitt nehmen. Das Licht, was da rauskommt ist im wesentlichen so etwas wie ein zulaufender Kegel, d.h. durch Einstellen des Abstandes solltest du das Licht „fokussieren können“ (falls der Abstand veränderlich sein soll, wirds schwierig, funktioniert also nur, wenn du das einmal einstellst, und nicht mehr anfassen musst). Damit würde ich das also mit einer Halbkugelrinne machen. Als Lichtquelle brauchst du eine, die ausgedehnt ist längs dieser RInne, ich würde vielleicht eine Leuchtstoffröhre vorschlagen. Im Prinzip ist die Idee die gleiche, wie die hiner einer Taschenlampe – dort ist ja auch eine Birne und drum rum eine mehgr oder weniger paraboloidförmige Spiegelanordnung. Ansonsten sollten einige LEDs oder so auch gehen, werden aber für ungleichmäßige Ausleuchtung verantwortlich sein. Vielleicht kann man durch Spiel mit deren Abständen diese auch unmerklich werden lassen.
So, wie baut man eine Halbkreisrinne
Je nachdem wie dein Etat ist, gehst du in eine Werkstatt und sagst, „baut mir eine spiegelnde Halbkreisrinne, denkt selbst nach, wie ihr das schafft“. Wenn du es slebst machen musst, würde ich ein Grundgerüst machen, das erstmal keine Fläche in dem Sinne ist, sondern nur ein Skelett, also zwei-drei Latten entlang der zukünftigen Rinne und einige Halbkreis-Streben quer dazu (als Rippen sozusagen). Sowas kann man ja (Laubsäge oder so) noch wirklcih genau zusägen. Die Fläche slebst kommt dann auf diese Rippen entweder als Flickenteppich langer Spiegelstreifen (oder erst Holzplättchen und darauf dann die Spiegelstreifen, je nachdem wie groß das ganze ist, würde ich so etwa 10 machen), oder als irgendeine Kunststofffläche, die biegsam ist, und spiegelt oder hinterher durch aufkleben geeigneter Folien spiegeln wird. Je nachdem wie gut der Spiegel justiert ist, und spiegelt könnte das shcon ganz ordentlich fetzen 
Die Leuchtstoffröhre müsste man dann noch im Mittelpunkt fixieren. Vorsicht: Auch Leuchtstoffröhren werden HEIß, nie komplett einschließen, direkten Kontakt mit Zeug (~Papier!) vermeiden. Daran denken, falls man Heißkleber uä verwendet.
Wie gesagt, dann kommt konisch zulaufendes Licht raus. Da die Kugelform NICHT optimal ist in diesem Fall (aber einfacher herzustellen, zumal deine Lichtquelle ja nicht punktförmig ist, usw), wirst du sicherlich auch eine Blende verwenden müssen, diese wird aber nur einen ganz geringen Randbereich filtern, und nicht mehr 90% oder so, wie jetzt.
Schönen Gruß
w.bars