JP2004303614A - 蛍光灯型ledランプ - Google Patents
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- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Abstract
【課題】既製の蛍光灯照明器具にその蛍光灯に代えて取り付けて使用する蛍光灯型LEDランプとして、複数の発光ダイオードの取付け姿勢を容易かつ的確に保持すること、その各発光ダイオードを点灯させるための電力の取り入れやその電力の変換、調整をより簡易な構成で実現すること等が可能なLEDランプを提供する。
【解決手段】足を有する複数の発光ダイオードと、この各発光ダイオードをその足により起立させた状態で取り付ける基板と、この基板に取り付けられた前記各発光ダイオードを差し込んでその各取付け姿勢を保持する複数の貫通孔がその各取付け角度に応じて形成された外装材と、蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、外部の電源から電気コードを用いて取り入れる電力を前記各発光ダイオードが点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオードに供給する点灯回路とを備えたLEDランプである。
【選択図】 図1
【解決手段】足を有する複数の発光ダイオードと、この各発光ダイオードをその足により起立させた状態で取り付ける基板と、この基板に取り付けられた前記各発光ダイオードを差し込んでその各取付け姿勢を保持する複数の貫通孔がその各取付け角度に応じて形成された外装材と、蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、外部の電源から電気コードを用いて取り入れる電力を前記各発光ダイオードが点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオードに供給する点灯回路とを備えたLEDランプである。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード(LED)を光源とするランプであって、既製の蛍光灯照明器具にその蛍光灯(管)に代えて取り付けて使用することが可能な蛍光灯型LEDランプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、既設の蛍光灯照明器具に取り付けて使用する照明装置として、以下に例示するような発光ダイオードを光源とするタイプの照明装置が提案されている。
【0003】
その一例としては、透明または半透明な円筒パイプ内に、複数の発光ダイオードを設けた支持板を配置し、その支持板の両端部に設けた端子を蛍光灯器具のソケット部に嵌合させるとともに、その端子から取り入れられる交流電圧を前記支持板に設けたAC/DC変換器および電圧制御部を通して変換しかつ調整して発光ダイオードに供給する蛍光灯型LED照明装置の提案がある(特許文献1)。
【0004】
また、その他の例としては、発光ダイオードを光源とする発光部と、蛍光灯用ソケットに装着可能で発光ダイオードに電気的に接続されたピン部と、交流電圧を受けて生成した直流電圧を前記ソケットおよびピン部を介して前記発光部に出力する電源部とを備えた照明装置の提案がある(特許文献2)。この照明装置の発光部については、光透過性があり、両端部にピンを有する直管の内部に複数の発光ダイオードを配列するとともに各発光ダイオードと各ピンとを電気的に接続したものであることが示されている。
【0005】
【特許文献1】特開2001−351402号公報(請求項1、図1〜3、6など)
【特許文献2】特開2001−525504号公報(請求項3、4、図4、6など)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案の各照明装置においては次のような課題がある。
【0007】
まず、いずれの照明装置においても、その図面に示すように複数の発光ダイオードが基板に直付けされたような状態で取り付けられているため、例えば、各発光ダイオードの一部についてその取付け姿勢を基板面に対して所望の角度で傾斜させた状態に設定したりあるいは調整したい場合が生じても、その取付け姿勢の設定や調整を簡単に行うことはできないという不具合がある。
【0008】
また、仮にその複数の発光ダイオードをその下部から突出する端子(足)により起立させた状態で基板に取り付けた場合には、その各発光ダイオードの端子の部分で曲げて所望の取付け姿勢に設定したりあるいは調整することが可能になるが、その発光ダイオードが取り付けられた基板を取り扱う際に発光ダイオードに触れてしまうおそれがある。これにより、その触れた発光ダイオードの取付け姿勢が取り扱い途中で狂ってしまうという不具合がある。また、仮にその各発光ダイオードの取付け姿勢を1つ1つ調整することで対応した場合には、その調整作業はきわめて煩雑となり、しかも正確に行うことが難しい。
【0009】
さらに、いずれの照明装置であっても、その発光ダイオードを点灯させるための電力を、蛍光灯照明器具のソケットにある差込孔(蛍光灯の電極ピンを差し込む孔)に差し込む端子やピンを介して取り込む構成になっているため、既存のソケットから取り込まれて蛍光灯を点灯させるための電力を、発光ダイオードを点灯させるための電力に改めて変換および調整する必要がある。このため、その蛍光灯を点灯させるための電力の変換や調整を行う分だけ、その変換や調整のための回路を構成する電気部品や電子部品を基板に搭載しなければならず照明装置の簡素化が困難となる。
【0010】
しかも、上記提案のうち後者の照明装置では、発光ダイオードの点灯用の電源部(トランス、ダイオードブリッジおよびコンデンサを備えたもの)を支持板ではなく蛍光灯照明器具側に設置し、電源部から出力される直流電圧を蛍光灯用ソケットおよびピンを介して発光ダイオード側に印加する構成例(特許文献2の図4参照)がある。しかし、この場合には、その電源部を蛍光灯照明器具側に別途設ける必要があり、また、かかる電源部が照明装置(LEDランプ)の外部に存在することになるため照明装置の簡素化が困難になる。
【0011】
本発明は、このような種々の課題を解決するためになされたものであり、特に複数の発光ダイオードの取付け姿勢を容易かつ的確に保持することができ、また、その各発光ダイオードを点灯させるための電力の取り入れやその電力の変換、調整をより簡易な構成で実現することができ、さらに、その組み立て作業が比較的容易に行うことができる蛍光灯型LEDランプを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の蛍光灯型LEDランプは、複数の発光ダイオードと、この各発光ダイオードがそれぞれ差し込まれてその各取付け姿勢が保持される複数の貫通孔が形成された外装材と、蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、外部の電源から電気コードを用いて取り入れる電力を前記各発光ダイオードが点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオードに供給する点灯回路とを備えたことを特徴とするものである。上記貫通孔は、各発光ダイオードの取付け角度を保持できる状態で形成される。
【0013】
また、本発明の蛍光灯型LEDランプは、足を有する複数の発光ダイオードと、この各発光ダイオードをその足により起立させた状態で取り付ける基板と、この基板に取り付けられた前記各発光ダイオードを差し込んでその各取付け姿勢を保持する複数の貫通孔がその各取付け角度に応じて形成された外装材と、蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、外部の電源から電気コードを用いて取り入れる電力を前記各発光ダイオードが点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオードに供給する点灯回路とを備えたことを特徴とするものである。上記貫通孔は、各発光ダイオードの取付け角度を保持できる状態で形成される。
【0014】
このような各LEDランプにおいて、前記外装材は、前記貫通孔が形成される領域が曲面であるように構成するとよい。このときの曲面は、貫通孔の各発光ダイオードの取付け角度に相応した曲率で形成するとその貫通孔の形成(穿設)が容易となるが、その各取付け角度と無関係な曲率で形成したり、あるいは独特な曲面に形成したものであっても勿論かまわない。また、曲面は、必要に応じて光を反射する面として構成してもよい。
【0015】
また、前記貫通孔が形成される領域が曲面である外装材を採用するLEDランプの場合、その外装材は、前記基板をその対向する両端部から挟んだ状態で支持する形状に形成された支持部と、その支持部から前記発光ダイオードが存在する基板面の中央部にむけて盛り上がるように湾曲するとともに前記貫通孔が形成される湾曲面部とからなる構造体を含む構成にすることができる。
【0016】
また、前記貫通孔が形成される領域が曲面である外装材を採用するLEDランプの場合、前記基板は長方形の板材であり、かつ、前記外装材は、前記基板の長辺の両端部から挟んだ状態で支持するように折り曲げた形状に形成された支持部と、前記基板の前記発光ダイオードが存在する面側をその長手方向にそって覆うようにほぼ半円筒状に形成されるとともに前記貫通孔が形成される湾曲面部とからなる構造体を含む構成にすることができる。
【0017】
さらに、前記各外装材を採用するLEDランプにおいて、前記発光ダイオードは前記基板の片面にのみ取り付けられており、前記外装材は前記基板の発光ダイオードのない面の少なくとも一部を覆いかつ前記構造体の支持部を外側から挟んだ状態で取り付けて一体化する背面カバー体を含む構成にすることができる。
【0018】
このような本発明の蛍光灯型LEDランプは、既製の蛍光灯を使用する照明器具に、その蛍光灯(管)に代えて取り付けて使用される。かかる照明器具としては、例えば、屋外の所定箇所(道路、公園、庭先など)に設置される防犯灯に使用することができる。この他にも、本発明の蛍光灯型LEDランプは、外部の電源として商用電源以外のソーラシステムまたは電池、発電機器、蓄電池等を使用することにより、商用電源の停電時や災害発生時等に、その停電場所や防災非難場所等における非常照明灯等として使用することも可能である。
【0019】
また、このような本発明のLEDランプにおいて、その発光ダイオードとしては、通常、照明に適した白色のものが使用されるが、LEDランプの用途によっては白色以外のものを使用することも可能である。また、外装材における貫通孔が形成される領域である曲面または湾曲面は、必要に応じて光を反射する面として構成してもよい。さらに、装着用突起は、本LEDランプを使用する対象である既製の蛍光灯照明器具のソケットにおける差込孔に嵌め入れることが可能な形状であればよい。この装着用突起は、通常、前記外装材の所定の部位に形成することができるが、特にこれに限定されない。
【0020】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1〜図3本発明の実施の形態1に係る蛍光灯型LEDランプを示すものであり、図1はその斜視図、図2はその分解斜視図、図3はその使用に際しての取付け状態または取り外し状態の1例を示す断面説明図である。
【0021】
蛍光灯型LEDランプ1Aは、複数の発光ダイオード2がかまぼこ形状に似た細長い外観形状からなる外装材3にその湾曲面3aから突出したような状態で取り付けられているとともに、その外装材3の長手方向の両端部に既製の防犯灯等のような蛍光灯照明器具8のソケット9の差込孔に嵌め入れるための装着ピン5が2本突出した状態で形成されているものである。また、このLEDランプ1Aは、その蛍光灯照明器具8に使用されている一般の商用電源(例えばAC100V)から電気コード7を用いて取り入れる電力を各発光ダイオード2が点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオード2に供給する点灯回路6を備えたものである(図12参照)。
【0022】
発光ダイオード2は、発光ダイオードチップがカプセル状の集光レンズ体の中に収納され、その集光レンズ体の外部に2本の端子(足、リード線)2xが突出形成された形態からなるものである。この発光ダイオード2としては白色光用のものが使用される。また、この発光ダイオード2は、長方形の平面板からなる基板(例えば、ベークライト等の絶縁板に1mm程度の孔が規則正しく多数形成され、その孔を中心に銅箔等のランドが形成されたものなど)20にその足2xにより起立(当初は直立)させた状態で取り付けられている(図2、図9〜10参照)。
【0023】
この実施の形態例では、発光ダイオード2を、後述するように所定の取り付け角度に調整しやすい等の観点から、その2本の足2xが基板20の長手方向に沿った状態で取り付けている(図2、図9〜10参照)。また、その発光ダイオード2は、基板20の長手方向にそって同じ間隔をあけて列状に並べられているとともに、その列が基板20の短手(幅)方向に同じ間隔をあけて4つ並ぶ(4列)になるように取り付けられている。さらに、4列の各発光ダイオード2は、その隣り合う列の発光ダイオード2が互いに向かい合う側の列にある発光ダイオード2どうしの中間に位置するように基板20の長手方向に対して上記間隔の半分だけずらした状態で配置されている。また、基板20の裏面(背面)の長手方向に沿う両端部側には、断面L字形状のアルミニウム等からなる補強部材21を取り付けている(図9)。
【0024】
外装材3は、図2や図4〜10等に示すように、発光ダイオード2を突出した状態で取り付けるための貫通孔31が形成される外装本体30と、この外装本体30の背面側に取り付けられる背面カバー体35と、この背面カバー体35を外装本体30に取り付けた後の構造体の長手方向両端部に取り付ける側面キャップ体51、52とで構成されている。
【0025】
外装本体30は、図1〜2、5、8〜11等に示すように、複数の発光ダイオード2がそれぞれ差し込まれその各取付け姿勢が保持される複数の貫通孔31が形成され、一定の曲率で湾曲する曲面からなる湾曲面部32と、この湾曲面部32の長手方向の両端部をいずれも下方側に折り曲げた後にその両端部をさらに外側に水平状態でそれぞれ折り返してなる折り曲げ部33を有するものである。折り曲げ部33は、下方にむけて鋭角に折り曲げられた下方折り曲げ部33aと、外側水平方向に鋭角に折り返された外側折り返し部33bと、その下方折り曲げ部33aと外側折り返し部33bの境界部である屈曲部33cとから構成されている。
【0026】
この外装本体の湾曲面部32は、発光ダイオード2の取付け角度との関係に応じて適切な曲率(R)で形成される。また、この湾曲面部32に形成される貫通孔31は、基板20に取り付けられた複数の発光ダイオード2を個別に差し込んでその各取付け姿勢を保持するためのものである。
【0027】
この実施の形態では、例えばLEDランプ1Aを地上高が7.5m程度の位置に設置される40W(ワット)蛍光灯用の防犯灯照明器具に使用することを想定した場合、図9や図11に示すように、列間隔をすべて10mm程度とした4列で並ぶ発光ダイオード2のうち内側に位置する2列の発光ダイオード2a,2bをその中心線L2a、L2bが基板20の表面20aの垂直線(H)となす取付け角度αが直角(90°)となるように取り付けるとともに、その外側に位置する2列の発光ダイオード2c,2dをその中心線L2c、L2dが基板20の表面20aとなす取付け角度αが9〜11°(好ましくは10°)となるように取り付けるように設定している。
【0028】
したがって、その各列の発光ダイオード2a〜2dをそれぞれ差し込むための貫通孔31は、上記各取付け角度αの条件を満たすように、基板20の取付け位置を基準にしてそれら各発光ダイオードの中心線L2a〜L2dに沿う方向(穿設角度)で発光ダイオード2の集光レンズ体の外径よりも若干大きめの孔径となるような条件で形成される。この実施形態では、基板20を外装本体30の折り曲げ部33における下方折り曲げ部33aの上下方向のほぼ中間部分に位置する状態に配置している。また、外装本体30において、その下方折り曲げ部33aにより基板20の長手方向に沿って対向する両端部から挟んだ状態で支持するようになっている。
【0029】
このような形状からなる外装本体30は、1枚の長方形状からなる金属板(アルミニウム等の比較的軽量なものが好ましい)を用いて折り曲げ加工をしたり、あるいは、プラスチック板を用いてプラスチック成形などを行うことにより作製することができる。また、貫通孔31の形成は、例えば外装本体30が金属板である場合にはレーザー加工法、孔開けドリル等を採用して行い、また外装本体30がプラスチック板である場合には成形法による同時成形、孔開けドリル等を採用して行うことができる。外装本体30の長手方向の寸法は、蛍光灯のワット数に応じた規定の長さに設定される。また、その幅方向の寸法は、既製の蛍光灯証明器具8に装着可能な長さであればよい。
【0030】
背面カバー体35は、図2、5、8〜9等に示すように、外装本体30の折り曲げ部33の側(背面側)から取り付けるものであり、その折り曲げ部33の端部33d(図9、図11)どうしの間隔幅に相当する部位において上方側に屈曲させるように折り曲げた上方折り曲げ部35bを有する板状の構造物である。また、この背面カバー体35は、軽量化を図ったりあるいは電気コードの引出し部として利用する等の観点から、その上方折り曲げ部35bを除く平面部35aに開口部36を形成している。このような背面カバー体35は、外装本体30と同様に、1枚の長方形状からなる金属板(アルミニウム等の比較的軽量なものが好ましい)を用いて折り曲げ加工をしたり、あるいは、プラスチック板を用いてプラスチック成形などを行うことにより作製することができる。なお、図5において背面カバー体35に形成した開口部36には、この実施の形態では、前記基板20の裏面やその基板20に取り付けた発光ダイオード2の足2xなどが見えて存在しているが、便宜上その図示を省略している。
【0031】
側面キャップ体51、52は、外装本体30に背面カバー体35を取り付けたときにその長手方向の両端部に形成される開口空間部に嵌め込むタイプのものであり、その開口空間部に相応した外観形状からなる構造体として形成されている。また、このキャップ体51、52は、その取付け時において外部側に位置する面の所定箇所に2つの装着ピン5が設けられている。この装着ピン5は、LEDランプ1Aを使用する蛍光灯照明器具8のソケット9における差込孔9aに嵌め入れることが可能な形状となるように形成されている。このような側面キャップ体51、52は、例えばプラスチック、硬質ゴム等の電気絶縁性を有する材料を用いて作製することができる。また、装着ピン5は、金属、硬質プラスチック等を用いて作製することができ、例えばキャップ体51、52に固定する。この装着ピン5は、キャップ体51、52が電気絶縁性を有する材料で形成されていない場合は、装着ピンそのものを絶縁性を有する材料で形成するかあるいは装着ピンとキャップ体51等との間を電気絶縁性処理を施すようにする。
【0032】
図12は、このLEDランプ1Aの回路図(点灯回路6)である。このLEDランプ1Aでは、その使用対象である既製の蛍光灯証明器具8に供給される商用電源(例えば交流100V)10を、前記した電気コード7を介して取り入れるようになっている。
【0033】
点灯回路6は、例えばその取り入れる100Vの交流電圧をダイオードブリッジ61により整流して直流電圧にした後、その直流電圧を並列に配した電解コンデンサ62を通過させ、その正極性側において4列の発光ダイオードの各列にそれぞれ対応させるように配置する、3端子可変出力素子(リニアレギュレータ)63と抵抗素子64で同様に構成される4つの定電流回路65a〜65dをそれぞれ経て、各列の発光ダイオード2a〜2d(例えば1列に例えば31個を直列に接続した発光ダイオード群)に例えば十数mA程度の定電流を同様に分配供給して点灯させるようになっている。この点灯回路6を構成する上記電気部品や電子部品(ダイオードブリッジ61、電解コンデンサー62、3端子可変出力素子63、抵抗素子64、接続線など)は、基板20の両端部などの空きスペースに取り付けられる。
【0034】
電気コード7は、図2に示すように、予めその一端部が前記基板20に接続固定されるとともに、その他端部が蛍光灯照明器具8にある商用電源用の電気コード(電線)7とコネクタ(コンセントとプラグを含む)11を介して接離可能に接続されるタイプのもの(当初からLEDランプ1と一体のもの)が使用される。なお、この他にも、電気コード7は、その一端部が蛍光灯照明器具8にある商用電源の供給終端部で接続固定されているとともに、その他端部が基板20においてコネクタ等を介して接離可能に接続されるタイプのもの(当初はLEDランプ1と別体のもの)であってもよい。
【0035】
蛍光灯型LEDランプ1Aを使用する蛍光灯照明器具8は、図3等に示すように、蛍光灯を取り付けるためのソケット9などが形成された器具本体80と、その器具本体80に着脱可能(開閉可能)に取り付けられる光透過性カバー(拡散レンズ面付きのもの等を含む)81と、蛍光灯照明器具8の設置対象物(例えば柱、壁など)に取り付ける際に支持する、器具本体80に固定された取付け支持アーム82とを備えている。支持アーム82の先には、図示しない取付け用金具などが装着されている。そして、この蛍光灯照明器具8に当初から設けられている蛍光灯点灯用のための電気部品、電子部品等は、取り外すことなくそのままにしておけばよい。ただし、ソケット9に供給される電圧電流については、不要であるため遮断処理(接続コード等の切断処理)しておくことが好ましい。
【0036】
このLEDランプ1Aでは、各発光ダイオードを点灯させるための電力の取り入れを照明器具8に供給されている商用電源から電気コード7を介して容易に行うことができ、また、その電力の変換、調整を前記したように基板20に設置した簡素でコンパクトな点灯回路6によって簡易に実現することができる。
【0037】
そして、このような構成からなる蛍光灯型LEDランプ1Aは、例えば次のようにして組み立てられる。
【0038】
はじめに、図13に示すように、基板20に直立した状態で取り付けられた4列の発光ダイオード2a〜2dのうち外側2列の発光ダイオード2c,2dについて、その取付け角度αを暫定的に決める角度出し処理を行う。
【0039】
この角度出し処理は、垂直面15aとその垂直面15aに対して当該発光ダイオード2c,2dの取付け角度αに対応した傾斜面15bとが形成された角度出し治具(工具)15を用い、その角度出し治具15を内側列の発光ダイオード2a,bと外側列の発光ダイオード2c,2dとの間の空間に、基板20に対して垂直方向真上から差し入れることで行われる。この治具15の差し入れにより、外側列の発光ダイオード2c,2dがその足2xの部分で外側に曲がり、前記した所定の取付け角度αとなるような角度まで傾けた状態になる。
【0040】
次に、この角度出し処理を行った後の基板20上の発光ダイオード2に対して、その上方から外装本体30を被せるように降ろして結合一体化する。
【0041】
この際、その外装本体30の湾曲面32に形成された貫通孔31に対して各発光ダイオード2が内側から差し込まれ、これによりその各取付け姿勢が貫通孔2の各穿設方向に沿う状態で保持される。また、このときの発光ダイオード2の貫通孔31への差込は、基板20が支持位置に達することで終了する。基板20の支持位置は、前記したように外装本体30の下方折り曲げ部33aのほぼ中間位置になるように設定されている。さらに、基板20の短辺方向に対する幅(横幅)は、外装本体30の屈曲部33cどうし間の幅よりも広いため、上記結合一体化作業時には、外装本体30の下方折り曲げ部33aを外側に押し広げた状態にしてから行う必要がある。
【0042】
このように複数の発光ダイオード2は、外装本体30の貫通孔31に差し込まれて保持されることにより、その各発光ダイオード2の取付け位置が容易に確定されることとなり、また、その取扱い時において発光ダイオード2に誤って触れたとしても、その取付け姿勢が狂うことはない。このため、その取扱い性に優れたものとなる。
【0043】
次に、この発光ダイオード20が取り付けられた後の外装本体20の背面に対して、背面カバー体35が取り付けられる。
【0044】
この取付けは、外装本体30の長手方向端部に一方から背面カバー体35を差し入れた状態で行う。これにより、背面カバー体の平面部35aと上方折り曲げ部35bとの境界部である内側屈曲部35c(図2等)が外装本体の外側折り返し部33bの端部33dを外側から挟んだ状態で保持するとなる。この結果、外装本体30と背面カバー体35とが結合一体化する。また、この際、基板20の裏面に取り付けられている補強部材21の下部が背面カバー35の平面部35aに接した状態になる(これによっても基板20の支持位置が位置決めされる)。
【0045】
最後に、外装本体30と背面カバー体35とが結合一体化した長手方向両端部に形成された開口空間部に、側面キャップ体51、52が嵌め入れられる。この際、必要に応じて、図2に例示するように、側面キャップ体51、52が外装本体30のネジ通し孔34を通して装着される固定ネジ55によって外装本体30に対して強固に一体化してもよい。図2中における符号53は固定ネジ55が螺合されるネジ孔である。
【0046】
以上の作業工程を経て蛍光灯型LEDランプ1Aが組み立てられて完成する。ちなみに、このLEDランプ1Aの組立て手順は上記した例に限定されるものではなく適宜変更してもよい。
【0047】
そして、このように組み立てられた蛍光灯型LEDランプ1Aは、図2に示すような既製の蛍光灯照明器具8に取り付けられて使用される。
【0048】
その取付けに際しては、図2に示すように、既製の蛍光灯照明器具8におけるソケット9の差込孔9aに、LEDランプ1Aの側面キャップ体51、52の装着ピンを嵌め入れることで取り付けることができる。また、この取付け時には、LEDランプ1Aの電気コード7を蛍光灯照明器具8に設けたコネクタ11に接続する作業を行う。これにより、図14に示すようにLEDランプ1Aは既製の蛍光灯照明器具8に取り付けられる。このLEDランプ1Aの取付け後に、光透過性カバー81を器具本体80の取付け部位に取り付ける。
【0049】
既製の蛍光灯照明器具8に取り付けられた蛍光灯型LEDランプ1Aは、その照明器具8に商用電源から点灯時の電力が供給されると、その電力が電気コード7を介してLEDランプ1Aの点灯回路6に取り入れられることにより、複数の発光ダイオード2が一斉に点灯する。これにより、発光ダイオード2から発せられた白色光が照明器具8の光透過性カバー81を通して外部に放射され、これにより光透過性カバー81のある側を照明することになる。
【0050】
この蛍光灯型LEDランプ1Aを蛍光灯の代わりに取り付けた蛍光灯照明器具8によれば、その複数の発光ダイオード2から発せられた白色光が各発光ダイオードの取付け角度αに応じた方向に照射されるようになるため、かかる照明器具8に要求される照明範囲を所要の明るさで照らすことができる。また、この照明器具8においては、その光源として発光ダイオード2を使用するため、蛍光灯に比べてもその使用電力を低減することができるうえ、その耐用寿命も延長することできる。これにより、ランニングコストの低減化を図ることができ、しかも面倒な交換作業の到来時期の延長化を図ることもできる。
【0051】
[他の実施の形態]
図15〜17は、他の実施の形態に係る蛍光灯型LEDランプ1Bを示すものである。このLEDランプ1Bは、発光ダイオード2を外装材3の長手方向に3列に形成したことと、以下に説明すること以外は実施の形態1に係るLEDランプ1Aと同じ構成からなるものである。
【0052】
なお、このLEDランプ1Bは、例えば20Wの蛍光灯の代わりに使用するものであり、この20Wの蛍光灯に関する規格寸法に合わせる関係で、その外装材3の長手方向および短手方向の各長さ寸法がLEDランプ1Aの場合に比べて少し短くなる。また、このLEDランプ1Bの点灯回路6は、4列のLEDランプ1Aにおける点灯回路6において定電流回路の1つ(例えば65b)と1列分の発光ダイオード2bとを除いた構成になる。
【0053】
この3列の発光ダイオード2を備えたLEDランプ1Bは、例えばLEDランプ1Bを地上高が7.5m程度の位置に設置される20W蛍光灯用の防犯灯照明器具に使用することを想定した場合、図18に示すように、3列の間隔をすべて17mm程度とした3列で並ぶ発光ダイオード2のうち中央に位置する1列の発光ダイオード2aをその中心線L2aが基板20の表面20aの垂直線(H)となす取付け角度βが直角(90°)となるように取り付けるとともに、その外側に位置する2列の発光ダイオード2c,2dをその中心線L2c、L2dが基板20の表面20aとなす取付け角度βが10〜15°(好ましくは13°)となるように取り付けるように設定している。
【0054】
また、前記実施の形態1では、発光ダイオード2を取り付けた基板20の裏面がその発光ダイオードの足2xが露出したままの状態になっているが(図10)、必要により、その基板20裏面の少なくとも発光ダイオードの足2xが存在する領域に絶縁性の被覆層を形成してもよい。
【0055】
さらに、前記実施の形態1では、外装材3として背面カバー35を備えた構成のものを例示したが、必要に応じて背面カバー35を除いた構成にしてもよい。この場合には、基板20の裏面に上記した絶縁性の被覆層を形成することが望ましい。
【0056】
また、外装材3を構成する外装本体30の湾曲面32は、必要に応じて光を反射する反射面にしてもよい。また、その湾曲面32は、貫通孔31の形成の仕方で発光ダイオード2の取付け姿勢を所定の取付け角度α、βで保持することが可能であれば、平面であっても構わない。また、外装材3は、そのLEDランプ1の使用する対象の蛍光灯照明器具のタイプにより、その外観形状が円環状からなるものであってもよい。
【0057】
また、発光ダイオード2の配置の仕方や数等については、前記実施の形態で示す構成例に限定されるものではなく、そのLEDランプ1を適用する照明器具8のタイプに応じて適宜設定することが可能である。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の蛍光灯型LEDランプによれば、特に発光ダイオードの取付け姿勢を保持する貫通孔が形成された外装材を採用することにより、複数の発光ダイオードの取付け姿勢を容易かつ的確に保持することができる。これにより、その組立て時や取扱い時において発光ダイオードの取付け角度が狂うことがなく、利便性にも優れている。
【0059】
また、外部電源の電力を電気コードを介して直接取り入れ、その電力をLEDランプに装備されている点灯回路で必要な電圧電流に調整してから発光ダイオードに供給しているので、その各発光ダイオードを点灯させるための電力の取り入れやその電力の変換、調整をより簡易な構成で実現することができる。さらに、外装材等を採用していることにより、その組立て作業も比較的容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る蛍光灯型LEDランプ(4列タイプ)を示す斜視図。
【図2】図1のLEDランプの分解斜視図。
【図3】蛍光灯型LEDランプを既製の蛍光灯照明器具に取付けて使用する際の取付け状態を示す分解斜視図。
【図4】図1のLEDランプの正面図。
【図5】図1のLEDランプの背面図。
【図6】図1のLEDランプの上面図。
【図7】図1のLEDランプの底面図。
【図8】図1のLEDランプの左側面図。
【図9】図1のLEDランプのA−A線断面図。
【図10】図1のB−B線断面図。
【図11】4列の発光ダイオードの取付け角度を説明するための外装本体を示す説明図。
【図12】図1のLEDランプの点灯回路を示す電気回路図。
【図13】LEDランプの発光ダイオードと外装本体(の貫通孔)との組立て工程を示す説明図。
【図14】蛍光灯型LEDランプの使用態を示す斜視図。
【図15】他の実施の形態に係る蛍光灯型LEDランプ(3列タイプ)を示す斜視図。
【図16】図15のLEDランプの左側面図。
【図17】図15のLEDランプのA−A線断面図。
【図18】3列の発光ダイオードの取付け角度を説明するための外装本体を示す説明図。
【符号の説明】
1A,1B…蛍光灯型LEDランプ、2…発光ダイオード、3…外装材、5…装着ピン(装着用突起)、6…点灯回路、8…既製の蛍光灯照明器具、9…ソケット、20…基板、30…外装本体(外装材)、31…貫通孔、32…湾曲面、33a…下方折り曲げ部(支持部)、35…背面カバー体(外装材)、α、β…取付け角度。
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード(LED)を光源とするランプであって、既製の蛍光灯照明器具にその蛍光灯(管)に代えて取り付けて使用することが可能な蛍光灯型LEDランプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、既設の蛍光灯照明器具に取り付けて使用する照明装置として、以下に例示するような発光ダイオードを光源とするタイプの照明装置が提案されている。
【0003】
その一例としては、透明または半透明な円筒パイプ内に、複数の発光ダイオードを設けた支持板を配置し、その支持板の両端部に設けた端子を蛍光灯器具のソケット部に嵌合させるとともに、その端子から取り入れられる交流電圧を前記支持板に設けたAC/DC変換器および電圧制御部を通して変換しかつ調整して発光ダイオードに供給する蛍光灯型LED照明装置の提案がある(特許文献1)。
【0004】
また、その他の例としては、発光ダイオードを光源とする発光部と、蛍光灯用ソケットに装着可能で発光ダイオードに電気的に接続されたピン部と、交流電圧を受けて生成した直流電圧を前記ソケットおよびピン部を介して前記発光部に出力する電源部とを備えた照明装置の提案がある(特許文献2)。この照明装置の発光部については、光透過性があり、両端部にピンを有する直管の内部に複数の発光ダイオードを配列するとともに各発光ダイオードと各ピンとを電気的に接続したものであることが示されている。
【0005】
【特許文献1】特開2001−351402号公報(請求項1、図1〜3、6など)
【特許文献2】特開2001−525504号公報(請求項3、4、図4、6など)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案の各照明装置においては次のような課題がある。
【0007】
まず、いずれの照明装置においても、その図面に示すように複数の発光ダイオードが基板に直付けされたような状態で取り付けられているため、例えば、各発光ダイオードの一部についてその取付け姿勢を基板面に対して所望の角度で傾斜させた状態に設定したりあるいは調整したい場合が生じても、その取付け姿勢の設定や調整を簡単に行うことはできないという不具合がある。
【0008】
また、仮にその複数の発光ダイオードをその下部から突出する端子(足)により起立させた状態で基板に取り付けた場合には、その各発光ダイオードの端子の部分で曲げて所望の取付け姿勢に設定したりあるいは調整することが可能になるが、その発光ダイオードが取り付けられた基板を取り扱う際に発光ダイオードに触れてしまうおそれがある。これにより、その触れた発光ダイオードの取付け姿勢が取り扱い途中で狂ってしまうという不具合がある。また、仮にその各発光ダイオードの取付け姿勢を1つ1つ調整することで対応した場合には、その調整作業はきわめて煩雑となり、しかも正確に行うことが難しい。
【0009】
さらに、いずれの照明装置であっても、その発光ダイオードを点灯させるための電力を、蛍光灯照明器具のソケットにある差込孔(蛍光灯の電極ピンを差し込む孔)に差し込む端子やピンを介して取り込む構成になっているため、既存のソケットから取り込まれて蛍光灯を点灯させるための電力を、発光ダイオードを点灯させるための電力に改めて変換および調整する必要がある。このため、その蛍光灯を点灯させるための電力の変換や調整を行う分だけ、その変換や調整のための回路を構成する電気部品や電子部品を基板に搭載しなければならず照明装置の簡素化が困難となる。
【0010】
しかも、上記提案のうち後者の照明装置では、発光ダイオードの点灯用の電源部(トランス、ダイオードブリッジおよびコンデンサを備えたもの)を支持板ではなく蛍光灯照明器具側に設置し、電源部から出力される直流電圧を蛍光灯用ソケットおよびピンを介して発光ダイオード側に印加する構成例(特許文献2の図4参照)がある。しかし、この場合には、その電源部を蛍光灯照明器具側に別途設ける必要があり、また、かかる電源部が照明装置(LEDランプ)の外部に存在することになるため照明装置の簡素化が困難になる。
【0011】
本発明は、このような種々の課題を解決するためになされたものであり、特に複数の発光ダイオードの取付け姿勢を容易かつ的確に保持することができ、また、その各発光ダイオードを点灯させるための電力の取り入れやその電力の変換、調整をより簡易な構成で実現することができ、さらに、その組み立て作業が比較的容易に行うことができる蛍光灯型LEDランプを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の蛍光灯型LEDランプは、複数の発光ダイオードと、この各発光ダイオードがそれぞれ差し込まれてその各取付け姿勢が保持される複数の貫通孔が形成された外装材と、蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、外部の電源から電気コードを用いて取り入れる電力を前記各発光ダイオードが点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオードに供給する点灯回路とを備えたことを特徴とするものである。上記貫通孔は、各発光ダイオードの取付け角度を保持できる状態で形成される。
【0013】
また、本発明の蛍光灯型LEDランプは、足を有する複数の発光ダイオードと、この各発光ダイオードをその足により起立させた状態で取り付ける基板と、この基板に取り付けられた前記各発光ダイオードを差し込んでその各取付け姿勢を保持する複数の貫通孔がその各取付け角度に応じて形成された外装材と、蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、外部の電源から電気コードを用いて取り入れる電力を前記各発光ダイオードが点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオードに供給する点灯回路とを備えたことを特徴とするものである。上記貫通孔は、各発光ダイオードの取付け角度を保持できる状態で形成される。
【0014】
このような各LEDランプにおいて、前記外装材は、前記貫通孔が形成される領域が曲面であるように構成するとよい。このときの曲面は、貫通孔の各発光ダイオードの取付け角度に相応した曲率で形成するとその貫通孔の形成(穿設)が容易となるが、その各取付け角度と無関係な曲率で形成したり、あるいは独特な曲面に形成したものであっても勿論かまわない。また、曲面は、必要に応じて光を反射する面として構成してもよい。
【0015】
また、前記貫通孔が形成される領域が曲面である外装材を採用するLEDランプの場合、その外装材は、前記基板をその対向する両端部から挟んだ状態で支持する形状に形成された支持部と、その支持部から前記発光ダイオードが存在する基板面の中央部にむけて盛り上がるように湾曲するとともに前記貫通孔が形成される湾曲面部とからなる構造体を含む構成にすることができる。
【0016】
また、前記貫通孔が形成される領域が曲面である外装材を採用するLEDランプの場合、前記基板は長方形の板材であり、かつ、前記外装材は、前記基板の長辺の両端部から挟んだ状態で支持するように折り曲げた形状に形成された支持部と、前記基板の前記発光ダイオードが存在する面側をその長手方向にそって覆うようにほぼ半円筒状に形成されるとともに前記貫通孔が形成される湾曲面部とからなる構造体を含む構成にすることができる。
【0017】
さらに、前記各外装材を採用するLEDランプにおいて、前記発光ダイオードは前記基板の片面にのみ取り付けられており、前記外装材は前記基板の発光ダイオードのない面の少なくとも一部を覆いかつ前記構造体の支持部を外側から挟んだ状態で取り付けて一体化する背面カバー体を含む構成にすることができる。
【0018】
このような本発明の蛍光灯型LEDランプは、既製の蛍光灯を使用する照明器具に、その蛍光灯(管)に代えて取り付けて使用される。かかる照明器具としては、例えば、屋外の所定箇所(道路、公園、庭先など)に設置される防犯灯に使用することができる。この他にも、本発明の蛍光灯型LEDランプは、外部の電源として商用電源以外のソーラシステムまたは電池、発電機器、蓄電池等を使用することにより、商用電源の停電時や災害発生時等に、その停電場所や防災非難場所等における非常照明灯等として使用することも可能である。
【0019】
また、このような本発明のLEDランプにおいて、その発光ダイオードとしては、通常、照明に適した白色のものが使用されるが、LEDランプの用途によっては白色以外のものを使用することも可能である。また、外装材における貫通孔が形成される領域である曲面または湾曲面は、必要に応じて光を反射する面として構成してもよい。さらに、装着用突起は、本LEDランプを使用する対象である既製の蛍光灯照明器具のソケットにおける差込孔に嵌め入れることが可能な形状であればよい。この装着用突起は、通常、前記外装材の所定の部位に形成することができるが、特にこれに限定されない。
【0020】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1〜図3本発明の実施の形態1に係る蛍光灯型LEDランプを示すものであり、図1はその斜視図、図2はその分解斜視図、図3はその使用に際しての取付け状態または取り外し状態の1例を示す断面説明図である。
【0021】
蛍光灯型LEDランプ1Aは、複数の発光ダイオード2がかまぼこ形状に似た細長い外観形状からなる外装材3にその湾曲面3aから突出したような状態で取り付けられているとともに、その外装材3の長手方向の両端部に既製の防犯灯等のような蛍光灯照明器具8のソケット9の差込孔に嵌め入れるための装着ピン5が2本突出した状態で形成されているものである。また、このLEDランプ1Aは、その蛍光灯照明器具8に使用されている一般の商用電源(例えばAC100V)から電気コード7を用いて取り入れる電力を各発光ダイオード2が点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオード2に供給する点灯回路6を備えたものである(図12参照)。
【0022】
発光ダイオード2は、発光ダイオードチップがカプセル状の集光レンズ体の中に収納され、その集光レンズ体の外部に2本の端子(足、リード線)2xが突出形成された形態からなるものである。この発光ダイオード2としては白色光用のものが使用される。また、この発光ダイオード2は、長方形の平面板からなる基板(例えば、ベークライト等の絶縁板に1mm程度の孔が規則正しく多数形成され、その孔を中心に銅箔等のランドが形成されたものなど)20にその足2xにより起立(当初は直立)させた状態で取り付けられている(図2、図9〜10参照)。
【0023】
この実施の形態例では、発光ダイオード2を、後述するように所定の取り付け角度に調整しやすい等の観点から、その2本の足2xが基板20の長手方向に沿った状態で取り付けている(図2、図9〜10参照)。また、その発光ダイオード2は、基板20の長手方向にそって同じ間隔をあけて列状に並べられているとともに、その列が基板20の短手(幅)方向に同じ間隔をあけて4つ並ぶ(4列)になるように取り付けられている。さらに、4列の各発光ダイオード2は、その隣り合う列の発光ダイオード2が互いに向かい合う側の列にある発光ダイオード2どうしの中間に位置するように基板20の長手方向に対して上記間隔の半分だけずらした状態で配置されている。また、基板20の裏面(背面)の長手方向に沿う両端部側には、断面L字形状のアルミニウム等からなる補強部材21を取り付けている(図9)。
【0024】
外装材3は、図2や図4〜10等に示すように、発光ダイオード2を突出した状態で取り付けるための貫通孔31が形成される外装本体30と、この外装本体30の背面側に取り付けられる背面カバー体35と、この背面カバー体35を外装本体30に取り付けた後の構造体の長手方向両端部に取り付ける側面キャップ体51、52とで構成されている。
【0025】
外装本体30は、図1〜2、5、8〜11等に示すように、複数の発光ダイオード2がそれぞれ差し込まれその各取付け姿勢が保持される複数の貫通孔31が形成され、一定の曲率で湾曲する曲面からなる湾曲面部32と、この湾曲面部32の長手方向の両端部をいずれも下方側に折り曲げた後にその両端部をさらに外側に水平状態でそれぞれ折り返してなる折り曲げ部33を有するものである。折り曲げ部33は、下方にむけて鋭角に折り曲げられた下方折り曲げ部33aと、外側水平方向に鋭角に折り返された外側折り返し部33bと、その下方折り曲げ部33aと外側折り返し部33bの境界部である屈曲部33cとから構成されている。
【0026】
この外装本体の湾曲面部32は、発光ダイオード2の取付け角度との関係に応じて適切な曲率(R)で形成される。また、この湾曲面部32に形成される貫通孔31は、基板20に取り付けられた複数の発光ダイオード2を個別に差し込んでその各取付け姿勢を保持するためのものである。
【0027】
この実施の形態では、例えばLEDランプ1Aを地上高が7.5m程度の位置に設置される40W(ワット)蛍光灯用の防犯灯照明器具に使用することを想定した場合、図9や図11に示すように、列間隔をすべて10mm程度とした4列で並ぶ発光ダイオード2のうち内側に位置する2列の発光ダイオード2a,2bをその中心線L2a、L2bが基板20の表面20aの垂直線(H)となす取付け角度αが直角(90°)となるように取り付けるとともに、その外側に位置する2列の発光ダイオード2c,2dをその中心線L2c、L2dが基板20の表面20aとなす取付け角度αが9〜11°(好ましくは10°)となるように取り付けるように設定している。
【0028】
したがって、その各列の発光ダイオード2a〜2dをそれぞれ差し込むための貫通孔31は、上記各取付け角度αの条件を満たすように、基板20の取付け位置を基準にしてそれら各発光ダイオードの中心線L2a〜L2dに沿う方向(穿設角度)で発光ダイオード2の集光レンズ体の外径よりも若干大きめの孔径となるような条件で形成される。この実施形態では、基板20を外装本体30の折り曲げ部33における下方折り曲げ部33aの上下方向のほぼ中間部分に位置する状態に配置している。また、外装本体30において、その下方折り曲げ部33aにより基板20の長手方向に沿って対向する両端部から挟んだ状態で支持するようになっている。
【0029】
このような形状からなる外装本体30は、1枚の長方形状からなる金属板(アルミニウム等の比較的軽量なものが好ましい)を用いて折り曲げ加工をしたり、あるいは、プラスチック板を用いてプラスチック成形などを行うことにより作製することができる。また、貫通孔31の形成は、例えば外装本体30が金属板である場合にはレーザー加工法、孔開けドリル等を採用して行い、また外装本体30がプラスチック板である場合には成形法による同時成形、孔開けドリル等を採用して行うことができる。外装本体30の長手方向の寸法は、蛍光灯のワット数に応じた規定の長さに設定される。また、その幅方向の寸法は、既製の蛍光灯証明器具8に装着可能な長さであればよい。
【0030】
背面カバー体35は、図2、5、8〜9等に示すように、外装本体30の折り曲げ部33の側(背面側)から取り付けるものであり、その折り曲げ部33の端部33d(図9、図11)どうしの間隔幅に相当する部位において上方側に屈曲させるように折り曲げた上方折り曲げ部35bを有する板状の構造物である。また、この背面カバー体35は、軽量化を図ったりあるいは電気コードの引出し部として利用する等の観点から、その上方折り曲げ部35bを除く平面部35aに開口部36を形成している。このような背面カバー体35は、外装本体30と同様に、1枚の長方形状からなる金属板(アルミニウム等の比較的軽量なものが好ましい)を用いて折り曲げ加工をしたり、あるいは、プラスチック板を用いてプラスチック成形などを行うことにより作製することができる。なお、図5において背面カバー体35に形成した開口部36には、この実施の形態では、前記基板20の裏面やその基板20に取り付けた発光ダイオード2の足2xなどが見えて存在しているが、便宜上その図示を省略している。
【0031】
側面キャップ体51、52は、外装本体30に背面カバー体35を取り付けたときにその長手方向の両端部に形成される開口空間部に嵌め込むタイプのものであり、その開口空間部に相応した外観形状からなる構造体として形成されている。また、このキャップ体51、52は、その取付け時において外部側に位置する面の所定箇所に2つの装着ピン5が設けられている。この装着ピン5は、LEDランプ1Aを使用する蛍光灯照明器具8のソケット9における差込孔9aに嵌め入れることが可能な形状となるように形成されている。このような側面キャップ体51、52は、例えばプラスチック、硬質ゴム等の電気絶縁性を有する材料を用いて作製することができる。また、装着ピン5は、金属、硬質プラスチック等を用いて作製することができ、例えばキャップ体51、52に固定する。この装着ピン5は、キャップ体51、52が電気絶縁性を有する材料で形成されていない場合は、装着ピンそのものを絶縁性を有する材料で形成するかあるいは装着ピンとキャップ体51等との間を電気絶縁性処理を施すようにする。
【0032】
図12は、このLEDランプ1Aの回路図(点灯回路6)である。このLEDランプ1Aでは、その使用対象である既製の蛍光灯証明器具8に供給される商用電源(例えば交流100V)10を、前記した電気コード7を介して取り入れるようになっている。
【0033】
点灯回路6は、例えばその取り入れる100Vの交流電圧をダイオードブリッジ61により整流して直流電圧にした後、その直流電圧を並列に配した電解コンデンサ62を通過させ、その正極性側において4列の発光ダイオードの各列にそれぞれ対応させるように配置する、3端子可変出力素子(リニアレギュレータ)63と抵抗素子64で同様に構成される4つの定電流回路65a〜65dをそれぞれ経て、各列の発光ダイオード2a〜2d(例えば1列に例えば31個を直列に接続した発光ダイオード群)に例えば十数mA程度の定電流を同様に分配供給して点灯させるようになっている。この点灯回路6を構成する上記電気部品や電子部品(ダイオードブリッジ61、電解コンデンサー62、3端子可変出力素子63、抵抗素子64、接続線など)は、基板20の両端部などの空きスペースに取り付けられる。
【0034】
電気コード7は、図2に示すように、予めその一端部が前記基板20に接続固定されるとともに、その他端部が蛍光灯照明器具8にある商用電源用の電気コード(電線)7とコネクタ(コンセントとプラグを含む)11を介して接離可能に接続されるタイプのもの(当初からLEDランプ1と一体のもの)が使用される。なお、この他にも、電気コード7は、その一端部が蛍光灯照明器具8にある商用電源の供給終端部で接続固定されているとともに、その他端部が基板20においてコネクタ等を介して接離可能に接続されるタイプのもの(当初はLEDランプ1と別体のもの)であってもよい。
【0035】
蛍光灯型LEDランプ1Aを使用する蛍光灯照明器具8は、図3等に示すように、蛍光灯を取り付けるためのソケット9などが形成された器具本体80と、その器具本体80に着脱可能(開閉可能)に取り付けられる光透過性カバー(拡散レンズ面付きのもの等を含む)81と、蛍光灯照明器具8の設置対象物(例えば柱、壁など)に取り付ける際に支持する、器具本体80に固定された取付け支持アーム82とを備えている。支持アーム82の先には、図示しない取付け用金具などが装着されている。そして、この蛍光灯照明器具8に当初から設けられている蛍光灯点灯用のための電気部品、電子部品等は、取り外すことなくそのままにしておけばよい。ただし、ソケット9に供給される電圧電流については、不要であるため遮断処理(接続コード等の切断処理)しておくことが好ましい。
【0036】
このLEDランプ1Aでは、各発光ダイオードを点灯させるための電力の取り入れを照明器具8に供給されている商用電源から電気コード7を介して容易に行うことができ、また、その電力の変換、調整を前記したように基板20に設置した簡素でコンパクトな点灯回路6によって簡易に実現することができる。
【0037】
そして、このような構成からなる蛍光灯型LEDランプ1Aは、例えば次のようにして組み立てられる。
【0038】
はじめに、図13に示すように、基板20に直立した状態で取り付けられた4列の発光ダイオード2a〜2dのうち外側2列の発光ダイオード2c,2dについて、その取付け角度αを暫定的に決める角度出し処理を行う。
【0039】
この角度出し処理は、垂直面15aとその垂直面15aに対して当該発光ダイオード2c,2dの取付け角度αに対応した傾斜面15bとが形成された角度出し治具(工具)15を用い、その角度出し治具15を内側列の発光ダイオード2a,bと外側列の発光ダイオード2c,2dとの間の空間に、基板20に対して垂直方向真上から差し入れることで行われる。この治具15の差し入れにより、外側列の発光ダイオード2c,2dがその足2xの部分で外側に曲がり、前記した所定の取付け角度αとなるような角度まで傾けた状態になる。
【0040】
次に、この角度出し処理を行った後の基板20上の発光ダイオード2に対して、その上方から外装本体30を被せるように降ろして結合一体化する。
【0041】
この際、その外装本体30の湾曲面32に形成された貫通孔31に対して各発光ダイオード2が内側から差し込まれ、これによりその各取付け姿勢が貫通孔2の各穿設方向に沿う状態で保持される。また、このときの発光ダイオード2の貫通孔31への差込は、基板20が支持位置に達することで終了する。基板20の支持位置は、前記したように外装本体30の下方折り曲げ部33aのほぼ中間位置になるように設定されている。さらに、基板20の短辺方向に対する幅(横幅)は、外装本体30の屈曲部33cどうし間の幅よりも広いため、上記結合一体化作業時には、外装本体30の下方折り曲げ部33aを外側に押し広げた状態にしてから行う必要がある。
【0042】
このように複数の発光ダイオード2は、外装本体30の貫通孔31に差し込まれて保持されることにより、その各発光ダイオード2の取付け位置が容易に確定されることとなり、また、その取扱い時において発光ダイオード2に誤って触れたとしても、その取付け姿勢が狂うことはない。このため、その取扱い性に優れたものとなる。
【0043】
次に、この発光ダイオード20が取り付けられた後の外装本体20の背面に対して、背面カバー体35が取り付けられる。
【0044】
この取付けは、外装本体30の長手方向端部に一方から背面カバー体35を差し入れた状態で行う。これにより、背面カバー体の平面部35aと上方折り曲げ部35bとの境界部である内側屈曲部35c(図2等)が外装本体の外側折り返し部33bの端部33dを外側から挟んだ状態で保持するとなる。この結果、外装本体30と背面カバー体35とが結合一体化する。また、この際、基板20の裏面に取り付けられている補強部材21の下部が背面カバー35の平面部35aに接した状態になる(これによっても基板20の支持位置が位置決めされる)。
【0045】
最後に、外装本体30と背面カバー体35とが結合一体化した長手方向両端部に形成された開口空間部に、側面キャップ体51、52が嵌め入れられる。この際、必要に応じて、図2に例示するように、側面キャップ体51、52が外装本体30のネジ通し孔34を通して装着される固定ネジ55によって外装本体30に対して強固に一体化してもよい。図2中における符号53は固定ネジ55が螺合されるネジ孔である。
【0046】
以上の作業工程を経て蛍光灯型LEDランプ1Aが組み立てられて完成する。ちなみに、このLEDランプ1Aの組立て手順は上記した例に限定されるものではなく適宜変更してもよい。
【0047】
そして、このように組み立てられた蛍光灯型LEDランプ1Aは、図2に示すような既製の蛍光灯照明器具8に取り付けられて使用される。
【0048】
その取付けに際しては、図2に示すように、既製の蛍光灯照明器具8におけるソケット9の差込孔9aに、LEDランプ1Aの側面キャップ体51、52の装着ピンを嵌め入れることで取り付けることができる。また、この取付け時には、LEDランプ1Aの電気コード7を蛍光灯照明器具8に設けたコネクタ11に接続する作業を行う。これにより、図14に示すようにLEDランプ1Aは既製の蛍光灯照明器具8に取り付けられる。このLEDランプ1Aの取付け後に、光透過性カバー81を器具本体80の取付け部位に取り付ける。
【0049】
既製の蛍光灯照明器具8に取り付けられた蛍光灯型LEDランプ1Aは、その照明器具8に商用電源から点灯時の電力が供給されると、その電力が電気コード7を介してLEDランプ1Aの点灯回路6に取り入れられることにより、複数の発光ダイオード2が一斉に点灯する。これにより、発光ダイオード2から発せられた白色光が照明器具8の光透過性カバー81を通して外部に放射され、これにより光透過性カバー81のある側を照明することになる。
【0050】
この蛍光灯型LEDランプ1Aを蛍光灯の代わりに取り付けた蛍光灯照明器具8によれば、その複数の発光ダイオード2から発せられた白色光が各発光ダイオードの取付け角度αに応じた方向に照射されるようになるため、かかる照明器具8に要求される照明範囲を所要の明るさで照らすことができる。また、この照明器具8においては、その光源として発光ダイオード2を使用するため、蛍光灯に比べてもその使用電力を低減することができるうえ、その耐用寿命も延長することできる。これにより、ランニングコストの低減化を図ることができ、しかも面倒な交換作業の到来時期の延長化を図ることもできる。
【0051】
[他の実施の形態]
図15〜17は、他の実施の形態に係る蛍光灯型LEDランプ1Bを示すものである。このLEDランプ1Bは、発光ダイオード2を外装材3の長手方向に3列に形成したことと、以下に説明すること以外は実施の形態1に係るLEDランプ1Aと同じ構成からなるものである。
【0052】
なお、このLEDランプ1Bは、例えば20Wの蛍光灯の代わりに使用するものであり、この20Wの蛍光灯に関する規格寸法に合わせる関係で、その外装材3の長手方向および短手方向の各長さ寸法がLEDランプ1Aの場合に比べて少し短くなる。また、このLEDランプ1Bの点灯回路6は、4列のLEDランプ1Aにおける点灯回路6において定電流回路の1つ(例えば65b)と1列分の発光ダイオード2bとを除いた構成になる。
【0053】
この3列の発光ダイオード2を備えたLEDランプ1Bは、例えばLEDランプ1Bを地上高が7.5m程度の位置に設置される20W蛍光灯用の防犯灯照明器具に使用することを想定した場合、図18に示すように、3列の間隔をすべて17mm程度とした3列で並ぶ発光ダイオード2のうち中央に位置する1列の発光ダイオード2aをその中心線L2aが基板20の表面20aの垂直線(H)となす取付け角度βが直角(90°)となるように取り付けるとともに、その外側に位置する2列の発光ダイオード2c,2dをその中心線L2c、L2dが基板20の表面20aとなす取付け角度βが10〜15°(好ましくは13°)となるように取り付けるように設定している。
【0054】
また、前記実施の形態1では、発光ダイオード2を取り付けた基板20の裏面がその発光ダイオードの足2xが露出したままの状態になっているが(図10)、必要により、その基板20裏面の少なくとも発光ダイオードの足2xが存在する領域に絶縁性の被覆層を形成してもよい。
【0055】
さらに、前記実施の形態1では、外装材3として背面カバー35を備えた構成のものを例示したが、必要に応じて背面カバー35を除いた構成にしてもよい。この場合には、基板20の裏面に上記した絶縁性の被覆層を形成することが望ましい。
【0056】
また、外装材3を構成する外装本体30の湾曲面32は、必要に応じて光を反射する反射面にしてもよい。また、その湾曲面32は、貫通孔31の形成の仕方で発光ダイオード2の取付け姿勢を所定の取付け角度α、βで保持することが可能であれば、平面であっても構わない。また、外装材3は、そのLEDランプ1の使用する対象の蛍光灯照明器具のタイプにより、その外観形状が円環状からなるものであってもよい。
【0057】
また、発光ダイオード2の配置の仕方や数等については、前記実施の形態で示す構成例に限定されるものではなく、そのLEDランプ1を適用する照明器具8のタイプに応じて適宜設定することが可能である。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の蛍光灯型LEDランプによれば、特に発光ダイオードの取付け姿勢を保持する貫通孔が形成された外装材を採用することにより、複数の発光ダイオードの取付け姿勢を容易かつ的確に保持することができる。これにより、その組立て時や取扱い時において発光ダイオードの取付け角度が狂うことがなく、利便性にも優れている。
【0059】
また、外部電源の電力を電気コードを介して直接取り入れ、その電力をLEDランプに装備されている点灯回路で必要な電圧電流に調整してから発光ダイオードに供給しているので、その各発光ダイオードを点灯させるための電力の取り入れやその電力の変換、調整をより簡易な構成で実現することができる。さらに、外装材等を採用していることにより、その組立て作業も比較的容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る蛍光灯型LEDランプ(4列タイプ)を示す斜視図。
【図2】図1のLEDランプの分解斜視図。
【図3】蛍光灯型LEDランプを既製の蛍光灯照明器具に取付けて使用する際の取付け状態を示す分解斜視図。
【図4】図1のLEDランプの正面図。
【図5】図1のLEDランプの背面図。
【図6】図1のLEDランプの上面図。
【図7】図1のLEDランプの底面図。
【図8】図1のLEDランプの左側面図。
【図9】図1のLEDランプのA−A線断面図。
【図10】図1のB−B線断面図。
【図11】4列の発光ダイオードの取付け角度を説明するための外装本体を示す説明図。
【図12】図1のLEDランプの点灯回路を示す電気回路図。
【図13】LEDランプの発光ダイオードと外装本体(の貫通孔)との組立て工程を示す説明図。
【図14】蛍光灯型LEDランプの使用態を示す斜視図。
【図15】他の実施の形態に係る蛍光灯型LEDランプ(3列タイプ)を示す斜視図。
【図16】図15のLEDランプの左側面図。
【図17】図15のLEDランプのA−A線断面図。
【図18】3列の発光ダイオードの取付け角度を説明するための外装本体を示す説明図。
【符号の説明】
1A,1B…蛍光灯型LEDランプ、2…発光ダイオード、3…外装材、5…装着ピン(装着用突起)、6…点灯回路、8…既製の蛍光灯照明器具、9…ソケット、20…基板、30…外装本体(外装材)、31…貫通孔、32…湾曲面、33a…下方折り曲げ部(支持部)、35…背面カバー体(外装材)、α、β…取付け角度。
Claims (6)
- 複数の発光ダイオードと、
この各発光ダイオードがそれぞれ差し込まれてその各取付け姿勢が保持される複数の貫通孔が形成された外装材と、
蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、
外部の電源から電気コードを用いて取り入れる電力を前記各発光ダイオードが点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオードに供給する点灯回路と
を備えたことを特徴とする蛍光灯型LEDランプ。 - 突出した端子を有する複数の発光ダイオードと、
この各発光ダイオードをその端子により起立させた状態で取り付ける基板と、
この基板に取り付けられた前記各発光ダイオードを差し込んでその各取付け姿勢を保持する複数の貫通孔がその各取付け角度に応じて形成された外装材と、
蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、
外部の電源から電気コードを用いて取り入れる電力を前記各発光ダイオードが点灯する電圧電流に調整してその各発光ダイオードに供給する点灯回路と
を備えたことを特徴とする蛍光灯型LEDランプ。 - 前記外装材は、前記貫通孔が形成される領域が曲面である請求項1又は2に記載の蛍光灯型LEDランプ。
- 前記外装材は、前記基板をその対向する両端部から挟んだ状態で支持する形状に形成された支持部と、その支持部から前記発光ダイオードが存在する基板面の中央部にむけて盛り上がるように湾曲するとともに前記貫通孔が形成される湾曲面部とからなる構造体を含むものである請求項2に記載の蛍光灯型LEDランプ。
- 前記基板は長方形の板材であり、かつ、
前記外装材は、前記基板の長辺の両端部から挟んだ状態で支持するように折り曲げた形状に形成された支持部と、前記基板の前記発光ダイオードが存在する面側をその長手方向にそって覆うようにほぼ半円筒状に形成されるとともに前記貫通孔が形成される湾曲面部とからなる構造体を含むものである請求項2に記載の蛍光灯型LEDランプ。 - 前記発光ダイオードは、前記基板の片面にのみ取り付けられており、
前記外装材は、前記基板の発光ダイオードのない面の少なくとも一部を覆いかつ前記構造体の支持部を外側から挟んだ状態で取り付けて一体化する背面カバー体を含むものである請求項4又は5に記載の蛍光灯型LEDランプ。
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