JP2012064441A - 照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】エッジライト方式の照明器具において、所望の照明範囲や照明方向に変更可能で、不使用時には邪魔にならないような形態とすることのできる照明器具を提供する。
【解決手段】光源と、光源からの光を端面から入射させ導光する可撓性を有する導光シートと、導光シートの撓み状態を維持する撓み維持部材を有し、導光シートの光源からの光が入射する端面が変形しないよう固定した状態で導光シートを撓ませ、撓み維持部材により撓み状態を維持させるよう構成した照明器具とする。
【選択図】図4

Description

本発明は照明器具、特にエッジライト方式の照明器具に関するものである。
従来より、エッジライト方式の照明器具が知られている。
エッジライト方式の照明器具として、導光板の一端面からLEDの光を導光板内に入射させ、導光板内を全反射させて導き、導光板に点在させた拡散部により外へ出射させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようなエッジライト方式のLED照明器具において、LEDの光を薄い導光板の端面に効率よく導く為に、LED発光面の面方向と導光板の入射面の面方向が交差するように配置し、LEDの光を反射部材で反射させて導光板に入射させるものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
一方、LEDを面状に配置した灯部と、灯部を取り付ける取り付け部と、基部とを備え、取り付け部を着脱可能にして、電気スタンドとした使用形態やフットライト等の壁掛け型の形態に変更可能とした照明器具も知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開平6−312600号公報 特開2007−80531号公報 特開2009−301806号公報
エッジライト方式のLED照明器具において、導光板に可撓性を有する部材を用いて、所望の照明範囲や配光方向を変更可能とし、不使用時には邪魔にならないような形態となるものが要望されている。
このような要望に対し、上記特許文献1、2には照明範囲や配光方向の変更や不使用時の形態に関しては、何ら考慮されておらず、また上記特許文献3に記載のような構成は、可撓性を有する導光板は柔らかく形状が不安定であるため不向きである。
本願発明は上記問題に鑑み、エッジライト方式の照明器具において、所望の照明範囲や照明方向に変更可能で、不使用時には邪魔にならないような形態とすることのできる照明器具を提供することを目的とするものである。
上記の目的は、下記の構成により達成される。
(1)光源と、前記光源からの光を端面から入射させ導光する可撓性を有する導光シートと、前記導光シートの撓み状態を維持する撓み維持部材を有し、前記導光シートの前記光源からの光が入射する端面が変形しないよう固定した状態で前記導光シートを撓ませ、前記撓み維持部材により撓み状態を維持させるよう構成したことを特徴とする照明器具。
(2)前記光源がLEDであることを特徴とする前記(1)に記載の照明器具。
(3)前記導光シートが撓み状態となされた際に、前記光源を発光させることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の照明器具。
(4)前記撓み維持部材は、一方の端部に磁石が配置された棒状の部材であり、前記導光シートの面に対向して磁性体の板が配置されていることを特徴とする前記(1)から(3)までの何れかに記載の照明器具。
(5)前記磁性体側に前記磁石の位置を検知するセンサが配置され、該センサにより検知した位置に基づいて、光量及び色調の少なくとも一方を変化させることを特徴とする前記(4)に記載の照明器具。
(6)前記撓み維持部材は、多関節のフレキシブルなアーム部材であることを特徴とする前記(1)から(3)までの何れかに記載の照明器具。
(7)前記アーム部材の内部に、連通したワイヤと該ワイヤを引っ張るバネ部材が配置されていることを特徴とする前記(6)に記載の照明器具。
(8)前記アーム部材の内部に、中心からオフセットした位置に形状記憶合金製のワイヤが配置されていることを特徴とする前記(6)に記載の照明器具。
(9)前記撓み維持部材は、形状記憶合金で形成されたワイヤであることを特徴とする前記(1)から(3)までの何れかに記載の照明器具。
(10)前記撓み維持部材は、初期状態が撓んだ状態の板状の部材であることを特徴とする前記(1)から(3)までの何れかに記載の照明器具。
(11)前記撓み維持部材は、電極接合型イオン導電性高分子アクチュエータ又はバイモルフ型板状アクチュエータであることを特徴とする前記(1)から(3)までの何れかに記載の照明器具。
本発明によれば、エッジライト方式の照明器具において、所望の照明範囲や照明方向に変更可能で、不使用時には邪魔にならないような形態とすることのできる照明器具を提供することが可能となる。
本実施の形態に係る照明器具の概要を示す斜視図である。 本実施の形態に係る照明器具の構造の一例を示す図である。 束ね部材のベース部材との接離を検知する他の例を示す図である。 撓み維持部材の第1の形態を示す図である。 図4に示す第1の形態の変形例を示す斜視図である。 撓み維持部材の第2の形態を示す図である。 第2の形態の撓み維持部材であるアーム部材の構造を示す図である。 図7に示す第2の形態の変形例を示す図である。 撓み維持部材の第3の形態を示す図である。 撓み維持部材の第4及び第5の形態を示す図である。 本実施の形態に係る照明器具に付加される機能例を示す図である。
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は、本実施の形態に係る照明器具1の概要を示す斜視図である。図1(a)は照明OFF時の状態、図1(b)は照明ON時の状態、図1(c)は照明ON時の照明方向を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態に係る照明器具1は大別して、基体部10と光源部20と、照明シート部30と、シート束ね部40で構成されている。
同図(a)に示すように、照明器具1の照明シート部30が基体部10に略平行な状態となされ、全体として平板状となされているときは照明OFFとなる。
照明シート部30は可撓性を有しており、同図(b)に示すように、シート束ね部40を基体部10から離間させると光源部20内の光源が発光し、この光は照明シート部30の導光シート内を伝搬し、該導光シートに形成された拡散部により導光シート外に射出され照明を行うようになっている。
本実施の形態に係る照明器具1は、同図(c)に示すように、照明シート部30の基体部10側の面から照明光が射出されるようになっている。
図2は、本実施の形態に係る照明器具1の構造の一例を示す図である。図2(a)は照明器具1の側面図、図2(b)は光源部20周辺(図2(a)に示すX部)の拡大断面図、図2(c)はシート束ね部40周辺(図2(a)に示すY部)の拡大断面図である。
同図(a)に示すように、本実施の形態に係る照明器具1の照明シート部30は可撓性を有して形成されており、実線で示す照明OFF時の状態と破線で示す照明ON時の状態を取り得るようになっている。
同図(b)に示すように、光源部20の光源部カバー21内にはLED22が、紙面表裏方向に複数個配置される。導光シート32は、その端面がLED22の発光部に対向するように配置される。導光シート32の両面にはスペーサ23を介して、基体部10側に拡散シート33、外面側に反射シート31が配置されている。
導光シート32は、可撓性を有する略透明のシートであり、LED22からの光が空気との境界面で全反射するよう表面が滑面で形成されている。また、導光シート32の反射シート31側の面には、印刷等による拡散反射部32aが点在して形成されている。この拡散反射部32aにより、導光シート32内部で全反射した光は拡散反射され、導光シート32の基体部10側の面から出射されるようになっている。
反射シート31には、導光シート32側の面に反射面31aが形成され、外面側の面にはデザイン上の各種パターンが選択して形成される。この反射面は、導光シート32から反射シート31側に漏れ出る光を、導光シート32方向に反射させるものである。なお、導光シート32側の外面側の面に反射面、デザイン上の各種パターンの順に積層してもよい。
拡散シート33は、導光シート32から出射される光及び反射シート31で反射され導光シート32を通過した光を拡散させ、基体部10側に出射させるものである。拡散シート33は、例えば、少なくとも何れか一方の面に粗し面が形成されているものであり、この拡散シート33により照明ムラをより少なくし、均一な照明面とするものである。
同図(b)に示すように、内部にLED22が配置された光源部カバー21は、反射シート31、導光シート32、拡散シート33及びスペーサ23と共に、ネジ等の固定部材24により、基体部10に固定されている。これにより、光源であるLED22からの光が入射する導光シート32の端面は、変形できないように固定される。固定部材24は、光源部カバー21の両側端部及び中央部の3点程度で固定することが好ましい。また、固定部材24の位置は、導光シート32に入射後のLED22からの光を遮らないよう、LED22の正面位置から、ずれて配置されていることが好ましい。また、固定部材24によって導光シート32の両端部で固定すると共に、間の領域である中央部には導光シート32の一方の面側に磁石を配置し、他方の面側に磁性体の板を配置して、磁力により導光シート32を挟持するようにしてもよい。この場合には、LED22からの光を遮ることがなく、より好ましい。
なお、本実施の形態では、この反射シート31、導光シート32及び拡散シート33をまとめて照明シート部30と称しているが、反射シート31及び拡散シート33は、照明シート部30としては必須ではなく、導光シート32のみや、導光シート32と反射シート31及び拡散シート33の何れか一方を備えているものであってもよい。
また、同図(c)に示すように、照明シート部30の光源部20と対向する側の端部には、シート束ね部40が設けられている。シート束ね部40は、束ね部材41、磁石45、導光シートを固定する固定部材44で構成されている。
図示の如く、導光シート32と束ね部材41は、ネジ等の固定部材44により固定される。一方、反射シート31及び拡散シート33の端面部は、束ね部材41に形成された長溝に挿入されており、固定されていない状態となっている。更に、長溝部の底面は、反射シート31及び拡散シート33の端面より空間46を有するよう深く形成されており、導光シート32を含む照明シート部30が撓んだ際に、反射シート31及び拡散シート33の端面が長溝部の底面に当接しないようになっている。
束ね部材41の基体部10側には、磁石45が埋設されている。また、基体部10のベース部材11には、図示のごとく、磁性体14が埋設されている。束ね部材41は、この磁石45と磁性体14の吸引力により、照明器具1は全体として平板状の形態を維持できるようになっている。
また、ベース部材11内には、束ね部材41がベース部材11と当接或いは極めて近接した状態となっているか否かを判別するスイッチ切片12及び導電パターンの形成された基板13が設けられている。スイッチ切片12及び導電パターンは、不図示の制御部に接続されている。
スイッチ切片12は、軸17を回動軸として回動可能に構成され、基板13とは離れる方向に圧縮コイルバネ16により付勢されている。更に、スイッチ切片12には、磁性体15が固着されている。束ね部材41がベース部材11と当接或いは極めて近接した状態になると、磁性体15が磁石45により吸引され、スイッチ切片12は、圧縮コイルバネ16の付勢力に抗して基板13に接触する。これにより、不図示の制御部は、照明器具1は全体として平板状の形態となったことを検知し、光源であるLEDの発光を停止させるようになっている。
一方、束ね部材41がベース部材11から離間すると、磁性体15への吸引力が低下し、スイッチ切片12は、圧縮コイルバネ16の付勢力により基板13から離れる。これにより、不図示の制御部は、照明シート部30が撓んだ形態となったことを検知し、光源であるLEDの発光を開始させるようになっている。
図3は、束ね部材41のベース部材11との接離を検知する他の例を示す図である。本例は、図2(c)と異なる部分についてのみ説明する。
図示のように、ベース部材11には穴部11aが形成され、束ね部材41には該穴部11aに対応する位置に突起部41tが形成されている。また、圧縮コイルバネ16がスイッチ切片12を基板13方向に付勢するよう配置されている。
このような構成で、束ね部材41がベース部材11と当接或いは極めて近接した状態になると、突起部41tがスイッチ切片12を押し上げ、スイッチ切片12は基板13と離間する。これにより、不図示の制御部は、照明シート部30が平板状の形態となったことを検知し、光源であるLEDの発光を停止させる。
一方、束ね部材41がベース部材11から離間すると、突起部41tが穴部11aから退避し、圧縮コイルバネ16の付勢力により、スイッチ切片12が基板13に接触する。これにより、不図示の制御部は、照明シート部30が撓んだ形態となったことを検知し、光源であるLEDの発光を開始させるように構成しても良い。
以上のような照明器具1の照明シート部30の撓み状態を維持させる撓み維持部材の構成について以下に説明する。
図4は、撓み維持部材の第1の形態を示す図である。図4(a)は照明ON時の状態を示す側面図、図4(b)は照明ON時の斜視図、図4(c)は照明OFF時の状態を示す側面図である。
第1の形態は、同図(a)、(b)に示すように、照明シート部30の撓み状態を維持させる撓み維持部材に、棒状部材51を用いたものである。
棒状部材51は、一方の端部に磁石52が形成され、他方の端部が束ね部材41に固定されている。また、ベース部材11には、板状の磁性体80が設けられ、棒状部材51に形成された磁石52の吸引力により、磁性体80上の任意の位置で一方の端部を係止させることができるようになっている。これにより、照明シート部30の撓み状態を任意に設定できるようになっている。
また、照明OFF時には、同図(c)に示すように、照明シート部30とベース部材11の間に予め形成されている空間81(図2(b)参照)に収められるようになっている。
図5は、図4に示す第1の形態の変形例を示す斜視図である。図5に示す照明装置は、棒状部材51の先端の磁石52の磁性体80上の位置を検知し、検知した位置に対応して光量及び色調の少なくとも一方を変化させるようにしたものである。
同図に示すように、磁性体80を複数の領域(図示では80a〜80iの9領域)に分割し、磁石52の位置がいずれの領域に有るかを検知し、光量や色調を変化させる。
磁石52の検知は、例えば磁性体80の裏面側に各領域に対応してホール素子を配置し、該ホール素子の出力から磁石の位置を検出する方法や、磁性体80の表面にタッチパネルの構成を形成する方法等、公知のものを用いることができる。
検出した磁石52の磁性体80上の位置による対応としては、例えば、検出された磁石52の位置が図示の領域80a、80b、80cの場合に光量を最も少なくし、領域80g、80h、80iの場合に光量を最も多くし、領域80d、80e、80fの場合に光量をその中間としてもよい。また、領域80a、80d、80g及び80c、80f、80iの場合に電球色とし、領域80b、80e、80hの場合に昼白色としてもよい。なお、光量、色調の変更制御はこれに限るものでないのはもちろんである。
図6は、撓み維持部材の第2の形態を示す図である。
同図に示す第2の形態は、照明シート部30とベース部材11の間に予め形成されている空間81(図2(b)参照)に多関節のフレキシブルなアーム部材60を配置したものである。
同図に示すように、アーム部材60は、光源部20側の不図示の部材と束ね部材41に固定された保持部材42とで支持されており、図示の如く湾曲することで、照明シート部30を撓ませ、該撓み状態を維持させるようになっている。
図7は、第2の形態の撓み維持部材であるアーム部材60の構造を示す図である。
アーム部材60は、関節部材61が連接されており、内部にはワイヤ63と、該ワイヤ63に連設された引っ張りコイルバネ64と、該引っ張りコイルバネ64の伸び量を規制するためのストッパ65が設けられている。ワイヤ63と引っ張りコイルバネ64は、一方で保持部材42を貫通して抓み部材62と繋がり、他方で光源部20に形成された固定部材25を貫通して係止部材と繋がっている。このため関節部材61は、引っ張りコイルバネ64の付勢力により、それぞれが大きな摩擦力で接触した状態となり、現形状を維持することができる。
照明シート部30を撓ませるには、抓み部材62を引っ張り、引っ張りコイルバネ64を伸長させ、関節部材61相互の摩擦力を減少させた状態とする。さらに、抓み部材62を所望の方向に移動させた後、抓み部材62から手を離せば、引っ張りコイルバネ64の付勢力により関節部材61には相互に大きな摩擦力が働き、図6に示すような状態を維持させることができる。また、関節部材61を直接的に手で湾曲させてもよい。
図8は、図7に示す第2の形態の変形例を示す図である。図8(a)は平面断面図、図8(b)は側断面図である。本例は、図7に示す、ワイヤ63及び引っ張りコイルバネ64の機能をワイヤ状の形状記憶合金66に置き換えたものである。
図8(a)に示すように、関節部材61の内部にはワイヤ状の形状記憶合金66が、滑車67を介して張架されている。また、図8(b)に示すように、形状記憶合金66は、関節部材61の中心線(一点鎖線で示す)から、照明シート部30側にオフセットして張架されている。形状記憶合金66に通電しないときの張力は、関節部材61が自由状態もしくは相互の摩擦力が極めて低い状態に設定されている。
このような状態から、形状記憶合金66に通電を行うと、形状記憶合金66が自身の発する熱により高温となり収縮し、オフセットして張架されているために関節部材61は図示矢印方向に湾曲する。これにより、図6に示すように照明シート部30を撓ませ、その状態を維持させることができる。また、照明シート部30が撓んだ状態から略平坦な状態へは、通電を断てば、常温に戻り自重で略平坦となる。
なお、図8に示すようなワイヤ状の形状記憶合金66をアーム部材60の駆動に用いる場合は、アーム部材60を左右に2つ設けることが好ましい。2つ設け、それぞれを独立して通電制御することで、上述のものと同様に照明シート部30を任意に、ねじった状態にもすることができるようになる。また、アーム部材60を、照明シート部30と基体部10の間に配置した例で説明したが、これに限らず照明シート部30の外側に配置してもよい。また、多関節のフレキシブルなアーム部材として、ボールジョイントを連設したような構成であってもよい。
図9は、撓み維持部材の第3の形態を示す図である。図9(a)は照明OFF時の状態、図9(b)は照明ON時の状態を示している。同図に示す第3の形態は、照明シート部30の外側にワイヤ状の形状記憶合金66を配置したものである。
同図に示すように、2つのワイヤ状の形状記憶合金66a、66bが、照明シート部30に固着された中間部材68を貫通し滑車67を介して張架されている。
同図(a)に示す状態で、形状記憶合金66a、66bに通電を行うと、形状記憶合金66a、66bが自身の発する熱により高温となり収縮し、同図(b)に示すように照明シート部30を撓ませることができる。また、同図(b)に示す状態で停止させるには、形状記憶合金66a、66bの放熱と発熱が均衡するように通電量を制御すればよい。また、照明シート部30が撓んだ状態から略平坦な状態へは、通電を断てば、常温に戻り自重で略平坦となる。また、形状記憶合金66a、66bそれぞれを独立して通電制御することで、上述のものと同様に照明シート部30を任意に、ねじった状態にもすることができるようになる。
図10は、撓み維持部材の第4の形態を示す図である。図10(a)は照明ON時の状態、図10(b)は照明OFF時の状態を示している。
同図に示す第4の形態は、照明シート部30の外側に、初期状態が撓んだ状態の板状部材71を配置したものである。
板状部材71の初期状態を撓んだ状態に形成するには、例えば薄い樹脂板を熱変形させることで行うことができる。
同図(b)に示すような照明OFF時、すなわち照明器具1が全体として平板状の形態とするには、板状部材71の初期状態が撓んだ状態のため、略平坦とするために必要な力より大きな磁力を有する磁石45(図2(c)参照)が用いられ、該磁力でロックされる。或いは、図3に示すような機構を用いる場合には、突起部41tを機械的にロックできる機構が付加される。
同図(b)に示す照明OFF状態から同図(a)に示す照明ON状態へは、上記の磁石によるロックを、手を用いてシート束ね部40と基体部10を離間させればよい。この後は、板状部材71が自身で初期状態の撓んだ状態となる。また、機械的にロックされている場合には、該ロックを手を用いてはずせばよい。照明ON状態から照明OFF状態へは、磁石の場合は手を用いてシート束ね部40と基体部10を近接させればよい。また、機械的にロックする場合には、シート束ね部40をロック位置まで押圧すればよい。
更に、撓み維持部材の第5の形態を、図10を用いて説明する。第5の形態は、図10に示す初期状態が撓んだ状態の板状部材71の代わりに、電極接合型イオン導電性高分子アクチュエータ(ICPFアクチュエータ)又はバイモルフ型板状アクチュエータを用いるものである。
ICPFアクチュエータは、パーフルオロスルホン酸(PFS)の両面に白金又は金の電極膜を無電解メッキし、その両面の電極膜に電圧を印加することにより屈曲させるものである。
このICPFアクチュエータの両面の電極膜に電圧を印加することにより屈曲させ、図10(a)に示すように、照明シート部30を撓ませてもよい。また、通電を断つことにより図10(b)に示すような、全体として略平坦な状態とすることができる。
また、バイモルフ型板状アクチュエータは、イオン交換樹脂膜に一対又は複数対の金属薄膜を形成したものであり、両面の金属薄膜に電圧を印加することにより屈曲させるものである。
このような、バイモルフ型板状アクチュエータを用いても、ICPFアクチュエータと同様に、両面の金属薄膜に電圧を印加することにより屈曲させ、図10(a)に示すように、照明シート部30を撓ませてもよい。また、通電を断つことにより図10(b)に示すような、全体として略平坦な状態とすることができる。
図11は、本実施の形態に係る照明器具1に付加される機能例を示す図である。図11(a)は照明OFF時の斜視図、図11(b)は照明ON時の斜視図である。
図11に示す照明器具1は、光源部カバー21の表面に時計を配置してある。このように、照明機能のみならず、時計、温度計、湿度計等を付加してもよい。
1 照明器具
10 基体部
11 ベース部材
11a 穴部
12 スイッチ切片
13 基板
14、15 磁性体
16 圧縮コイルバネ
17 軸
20 光源部
21 光源部カバー
22 LED
23 スペーサ
24、25 固定部材
30 照明シート部
31 反射シート
31a 反射面
32 導光シート
32a 拡散反射部
33 拡散シート
40 シート束ね部
41 束ね部材
41t、42t 突起部
42 保持部材
44 固定部材
45 磁石
51 棒状部材
52 磁石
60 アーム部材
61 関節部材
62 抓み部材
63 ワイヤ
64 引っ張りコイルバネ
65 ストッパ
66、66a、66b 形状記憶合金
67 滑車
71 板状部材
80 磁性体

Claims (11)

  1. 光源と、
    前記光源からの光を端面から入射させ導光する可撓性を有する導光シートと、
    前記導光シートの撓み状態を維持する撓み維持部材を有し、
    前記導光シートの前記光源からの光が入射する端面が変形しないよう固定した状態で前記導光シートを撓ませ、前記撓み維持部材により撓み状態を維持させるよう構成したことを特徴とする照明器具。
  2. 前記光源がLEDであることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
  3. 前記導光シートが撓み状態となされた際に、前記光源を発光させることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明器具。
  4. 前記撓み維持部材は、一方の端部に磁石が配置された棒状の部材であり、
    前記導光シートの面に対向して磁性体の板が配置されていることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載の照明器具。
  5. 前記磁性体側に前記磁石の位置を検知するセンサが配置され、該センサにより検知した位置に基づいて、光量及び色調の少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求項4に記載の照明器具。
  6. 前記撓み維持部材は、多関節のフレキシブルなアーム部材であることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載の照明器具。
  7. 前記アーム部材の内部に、連通したワイヤと該ワイヤを引っ張るバネ部材が配置されていることを特徴とする請求項6に記載の照明器具。
  8. 前記アーム部材の内部に、中心からオフセットした位置に形状記憶合金製のワイヤが配置されていることを特徴とする請求項6に記載の照明器具。
  9. 前記撓み維持部材は、形状記憶合金で形成されたワイヤであることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載の照明器具。
  10. 前記撓み維持部材は、初期状態が撓んだ状態の板状の部材であることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載の照明器具。
  11. 前記撓み維持部材は、電極接合型イオン導電性高分子アクチュエータ又はバイモルフ型板状アクチュエータであることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載の照明器具。
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