JP2016004663A - 照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】グレア並びに効率の低下を抑制しつつ、光量の増大を図る。
【解決手段】照明器具は、器具本体1と、光源ユニット2と、グローブ3と、反射部材4とを備える。グローブ3は、光を拡散させることでグレアの発生を抑制する部材であって、筒状の側壁31と外側に突出する曲面に形成された底壁32とを有する。反射部材4は、グローブ3を透過した光を照射面に集光する部材であって、筒状に形成される。反射部材4は、グローブ3の底壁32よりも外側へ突出するように形成される。
【選択図】図1

Description

本発明は、照明器具に関し、特に発光ダイオード(LED(Light-emitting Diode))を光源とする照明器具に関する。
従来、発光ダイオード(LED)を光源とする照明器具が提供されている。例えば、特許文献1記載の照明器具は、LEDから照射される光の眩しさを抑えつつ、LEDの光量ロスを低減することができる。
特許文献1記載の照明器具は、複数のLEDからなる光源と、前記光源を設置する照明器具本体と、照明カバーと、リフレクタとを備える。前記光源は、前記照明器具本体の下面に設置される。照明カバーは、前記光源を覆う有底筒状に形成され、底板部にシボ加工が施され、前記光源から放射される光を拡散するように形成される。なお、前記照明カバーの側壁部は、シボ加工が施されておらず、前記光源からの光が拡散することなく高効率で透過するように形成される。前記リフレクタは、前記照明カバーを覆い、下方に向かって内径が大きくなるような円筒状に形成され、前記側壁部から透過された光を内側の鏡面に反射させて作業面に集光させる。さらに、前記照明カバーの側壁部は、前記リフレクタに覆われているので、作業面から前記光源を視認することができない。したがって、特許文献1記載の照明器具は、グレアが抑制されるように形成されている。
また、特許文献1記載の照明器具では、透過率の高い前記側壁部から透過された光が、前記リフレクタに反射して作業面に集光されるので、光量ロスを低減することができる。
特開2008−270096号公報
ところで、特許文献1記載の従来例において、光源の光量(光束)を増大する場合、グレアの発生を抑制するために、照明カバーの底板部の透過率を低くしなければならない。しかし、透過率を低くすると透過損失による光量ロスが増加してしまう。さらに、照明カバーの側壁部から透過されてリフレクタの反射面で反射された光の光量も増大し、グレアがより生じ易くなる。つまり、上記従来例では、光源の光量を増大しようとした場合、光量ロスを抑えつつグレアの発生を抑制することが困難である。
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、グレア並びに効率の低下を抑制しつつ、光量の増大を図ることを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の照明器具は、器具本体と、光源を有する光源ユニットと、グローブと、反射部材とを備え、前記光源ユニットは、前記器具本体の一面に光源が外側に向くように取り付けられ、前記グローブは、光を拡散させることでグレアの発生を抑制する部材であって、筒状の側壁と外側に突出する曲面に形成された底壁とを有し、前記光源ユニットを覆うように前記器具本体に取り付けられ、前記反射部材は、前記グローブを透過した光を照射面に集光する部材であって、筒状に形成され、前記グローブを覆うように前記器具本体に取り付けられ、前記反射部材が前記グローブの前記底壁よりも外側へ突出するように形成されていることを特徴とする。
本発明の照明器具は、グレア並びに効率の低下を抑制しつつ、光量の増大を図ることができるという効果がある。
本発明に係る照明器具の実施形態1を示す側面断面図である。 同上の斜視図である。 同上の側面断面図である。 図4Aは同上の反射部材がない場合の側面断面図、図4Bは同上の側面断面図、図4Cは同上の反射部材がない場合の配光曲線、図4Dは同上の配光曲線である。 本発明に係る照明器具の実施形態2を示し、図5Aは側面断面図、図5Bは図5Aにおけるグローブ3が下段に位置する場合の配光曲線、図5Cは図5Aにおけるグローブ3が中段に位置する場合の配光曲線、図5Dは図5Aにおけるグローブ3が上段に位置する場合の配光曲線である。 同上におけるグローブの要部を示す一部省略した斜視図である。 図7Aから図7Eは同上のグローブの移動手順を説明するための説明図である。 本発明に係る照明器具の実施形態3を示し、反射部材を省略した側面断面図である。 同上の要部を示す分解斜視図である。 同上の要部を示し、図10Aは光源が内側に位置する場合の底面図、図10Bは光源が外側に位置する場合の底面図、図10Cは光源が内側に位置する場合の配光曲線、図10Dは光源が外側に位置する場合の配光曲線である。 本発明に係る照明器具の実施形態4を示す側面断面図である。 同上の要部を示す斜視図である。 同上の比較例を示す側面断面図である。 同上の比較例を示す斜視図である。
以下、本発明に係る照明器具の実施形態1から4について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本実施形態では、発光ダイオード(LED(Light-emitting Diode))を光源としているが、蛍光ランプ等を光源としてもかまわない。
(実施形態1)
本実施形態の照明器具は、図1及び図2に示すように、器具本体1と、光源ユニット2と、グローブ3と、反射部材4と、電源装置5とを備える。ただし、以下の説明では、特に断りのない限り、図1において照明器具の上下左右の各方向を規定する。
器具本体1は、金属によって、底面に円形の開口部を設けた矩形の箱形に形成される。ただし、器具本体1は、矩形の箱形に限定される必要はなく、例えば円筒形の箱形に形成されても良い。器具本体1の開口部の周縁には、内側に向かって段部11が設けられる。
光源ユニット2は、取付板21と、複数の光源22(図示例では4個)と、ヒートシンク23とで構成される。取付板21は、高熱伝導性を有するアルミ等の金属によって矩形の板状に形成される。光源22は、発光ダイオードで構成され、取付板21の下面に取り付けられる。各光源22は、取付板21の中心から同じ距離であって、且つ隣り合う光源22との距離が等間隔となるように取り付けられる。ヒートシンク23は、アルミ等の金属によって、矩形の土台と、土台の上面に複数の放熱板が並べられるように形成される。ヒートシンク23は、取付板21の上面に取り付けられ、光源22から発生する熱を放熱する。ただし、取付板21の形状は、例えば円盤形状でも良い。さらに、光源22の数や形状は、本実施形態に限定されない。また、ヒートシンク23の形状は、本実施形態に限定されない。
グローブ3は、透光性を有する合成樹脂(例えば、乳白色のポリカーボネート樹脂等)によって、円筒形状の側壁31と、半球形状の底壁32とで構成される。側壁31の下端に、底壁32が設けられる。側壁31の上端の周縁には、側壁31に対して外側に向かって垂直に突出するフランジ33が設けられる。ただし、グローブ3の形状や材料は本実施形態に限定されない。
反射部材4は、グローブ3の外周を覆うように器具本体1に設置され、下方に向かって径が広がるような円錐台形状に形成される。また、反射部材4は、器具本体1に取り付けられた状態で、グローブ3の底壁32よりも下方に長く形成される。反射部材4の下端には、円筒形の突出部41が設けられている。反射部材4は、内側に鏡面加工が施されており、図3に示すように、グローブ3を透過した光が反射部材4の内周面(反射面)で反射し、下方へ照射される。
電源装置5は、外部電源から電力が供給されて光源22を点灯するように構成される。電源装置5は、矩形箱型の外郭を有し、器具本体1の天面の中央付近に取り付けられる。
光源ユニット2は、器具本体1の開口部から光源22を露出させるようにして器具本体1の底面に内側から固定される。グローブ3は、器具本体1の段部11の上にフランジ33を載せるようにして器具本体1に取り付けられる。
光源ユニット2、グローブ3、反射部材4、及び電源装置5は、器具本体1にねじ止めされることが好ましい。
本実施形態の照明器具の配光について、図4を参照して説明する。図4C,Dの配光曲線は、水平方向から見た配光曲線を表す。
器具本体1に反射部材4が取り付けられていない場合(図4A参照)、配光曲線は、図4Cに示すように、下方鉛直方向の光が弱まり、横方向に広がっている。つまり、グローブ3を透過した光が、拡散されることでグレアが抑制されるが、光源22の直下の照度は低下してしまう。
器具本体1に反射部材4が取り付けられる場合(図4B参照)、配光曲線は、グローブ3で拡散された光が反射部材4に集光されることで直下の照度が高くなり、図4Cと比較して照射範囲が狭くなる。つまり、光源22から放射された光がグローブ3によって拡散されることでグレアが抑えられる。また、グローブ3で拡散される光が反射部材4に反射されるために、図4Dに示すように、横方向に拡散された光は下方へ効率良く均一に配光される。
ところで、照明器具の用途に合わせて、光源22の出力を上げると、グローブ3の表面の輝度が高くなる。そのため、グローブ3の底壁32の輝度も高くなり、グレアが発生し易くなる。この場合、例えば、反射部材4が底壁32より短く形成されていると、底壁32は広範囲に亘って利用者に直視され、グレアが生じ易くなってしまう。そこで、反射部材4は、器具本体1に取り付けられた状態で、底壁32よりも下方に長く形成されることにより、光源22の出力を弱めることなく、直視される範囲を狭めてグレアの発生を抑制することができる。
本実施形態の照明器具は、器具本体1と、光源22を有する光源ユニット2と、グローブ3と、反射部材4とを備える。光源ユニット2は、器具本体1の一面に光源22が外側に向くように取り付けられる。グローブ3は、光を拡散させることでグレアの発生を抑制する部材であって、筒状の側壁31と外側に突出する曲面に形成された底壁32とを有し、光源ユニット2を覆うように器具本体1に取り付けられる。反射部材4は、グローブ3を透過した光を照射面に集光する部材であって、筒状に形成され、グローブ3を覆うように器具本体1に取り付けられる。反射部材4がグローブ3の底壁32よりも外側へ突出するように形成されている。
したがって、本実施形態の照明器具では、光源22からの光を、グローブ3で拡散することにより、グレアを抑えることができる。さらに、本実施形態の照明器具は、反射部材4によって光源22の光が効率よく集光され照射することができる。また、反射部材4がグローブ3の底壁32よりも外側へ突出するように形成されるので、グローブ3の輝度が高くなっても、反射部材4によって、グレアの発生を抑制することができる。
(実施形態2)
以下、本発明に係る照明器具の実施形態2について、図5から図7を参照して説明する。ただし、以下の説明では、特に断りのない限り、図5において照明器具の上下左右の各方向を規定する。なお、実施形態1と共通する構成については、同じ符号を付け、詳しい説明は省略する。また、実施形態1では器具本体1に段部11が設けてられていたが、本実施形態において、グローブ3は後に説明するグローブ支持部12によって支持されるので、段部11は器具本体1に設けられなくても良い。
本実施形態の照明器具は、グローブ3を支持する3つのグローブ支持部12を備える。グローブ支持部12は、四角柱に形成される。グローブ支持部12には、グローブ3を支持する3か所の支持溝121と、突部122とが設けられる。なお、以下の説明において、3か所を区別する場合は上から、支持溝121A、支持溝121B、支持溝121Cとし、区別しない場合は支持溝121とする。支持溝121は、3つの側面に跨って開口するように形成され、開口されていない面が器具本体1の開口部と反対に向くように設置される。突部122は、グローブ3が上下に移動する際の移動範囲を制限するために、器具本体1の開口部側に向かって突出するように形成される。
グローブ支持部12は、器具本体1の開口部の周縁付近且つ内部に、隣り合うグローブ支持部12の距離が等間隔になるように設置される。ただし、グローブ支持部12の数は、3つに限定されない。
グローブ3のフランジ33には、図6に示すように、深さ(径方向の寸法)の異なる第1取付溝331と、第2取付溝332の組が隣り合うように3組設けられる。第1取付溝331と第2取付溝332は、フランジ33の外縁側が開口するように形成される。第1取付溝331の深さは、第2取付溝332の深さよりも大きく形成される。なお、第1取付溝331の深さは、グローブ支持部12の支持溝121の深さよりも大きく形成される。
ところで、グローブ3は、図7Aに示すように、支持溝121(図示例では支持溝121B)とフランジ33の第2取付溝332とが嵌め合わされて、フランジ33が支持溝121に挟まり、グローブ支持部12に支持される。
以下、グローブ3を上下方向に移動させる手順について、図7を参照して説明する。
まず、作業者は、グローブ3を時計回りに回転させて、第1取付溝331と支持溝121Bとの位置を合せる。第1取付溝331の深さは、支持溝121の深さよりも大きく形成されるので、グローブ支持部12とフランジ33とが重ならない。したがって、グローブ3は、上下に移動可能な状態になる(図7B参照)。
次に、作業者は、グローブ3を下段の位置に移動させる場合、グローブ3を下方に移動させ、支持溝121Cと第1取付溝331との位置をあわせる(図7C参照)。
また、作業者は、グローブ3を上段の位置に移動させ、そして保持させる場合、グローブ3を上方に移動し、グローブ支持部12の支持溝121Aと第1取付溝331との位置をあわせる(図7D参照)。なお、第1取付溝331とグローブ支持部12の支持溝121Aとの位置が合わされている状態のとき、フランジ33は、突部122の下面に当たり、グローブ支持部12から抜け出すことができない。
そして最後に、作業者は、グローブ3を反時計回りに回すことで、第2取付溝332を支持溝121A(121C)に嵌め合わす。その結果、フランジ33が支持溝121A(121C)に挟まり、グローブ3がグローブ支持部12の上段の支持位置(又は下段の支持位置)で支持される。
本実施形態の照明器具の配光について、図5を参照して説明する。図5B,C,Dの配光曲線は、水平方向から見た配光曲線を表す。
配光曲線は、グローブ3の位置を上下方向に移動させることによって変化する。グローブ3が下段の指示位置にある場合の配光曲線は、図5Bに示すように、照射面に近づくほど照射範囲が広がる。グローブ3が上段の指示位置にある場合の配光曲線は、図5Dに示すように、照射面での照射範囲が絞られる(狭くなる)。グローブ3が中段の指示位置にある場合の配光曲線は、図5Cに示すように、図5Bと図5Dの配光曲線の中間の配光曲線となる。つまり、光源22との距離が離れていると照射範囲が広がり、逆に、両者が近くなると、照射範囲が絞られる。
本実施形態の照明器具は、グローブ3を支持する1乃至複数のグローブ支持部12を備えることが好ましい。グローブ支持部12は、複数の支持位置(支持溝121)のなかから選択される1つの支持位置でグローブ3を支持するように構成されることが好ましい。グローブ3は、複数の支持位置毎に、光源ユニット2との距離を変化させるように構成されることが好ましい。
したがって、本実施形態の照明器具では、グローブ3と光源22との距離を変更することによって、照射範囲を容易に変更できる。
(実施形態3)
以下、本発明に係る照明器具の実施形態3について、図8から図10を参照して説明する。ただし、以下の説明では、特に断りのない限り、図8において照明器具の上下左右の各方向を規定する。なお、実施形態1と重複する構成については、同じ符号を付け、詳しい説明は省略する。また、図8では、反射部材4の図示を省略している。
光源ユニット2は、図9に示すように、ベース25と、複数の光源22(図示では3個)と、支持部材26とを備える。
ベース25は、金属等によって、矩形の板状に形成される。ベース25には、下面に、光源22の移動範囲を制限する可動凹部251が設けられる(図示では3か所)。各可動凹部251は、図9に示すように、扇型に形成され、外周面2511と、内周面2512とを備える。外周面2511は、可動凹部251の径方向の外側の面である。内周面2512は、可動凹部251の周方向の内側の面である。ただし、ベース25の形状は、本実施形態に限定されない。
光源22は、LEDモジュール220と、実装基板221とで構成される。なお、実装基板221の側面は、下から見て時計回りに第1側面2211、第2側面2212、第3側面2213、第4側面2214の符号を付している。光源22の電極(アノード)は、隣り合う光源22の電極(カソード)にリード線222によって接続される(図10A参照)。光源22は、リード線223と、リード線224とによって電源装置5に接続される。3つの光源22は、リード線222,223,224によって電源装置5に対して直列に接続される。なお、リード線223,224は、配線孔252と後に説明する配線孔264を通って電源装置5に接続される。
支持部材26は、金属等によって、円盤形状に形成される。支持部材26は、貫通孔261と(図示では3か所)、配線孔264とを有する。貫通孔261は、長方形であって、短辺の側面を第1側面2611と、第3側面2613と呼び、長辺の側面を第2側面2612と、第4側面2614呼ぶ。第1側面2611と第3側面2613は、光源22の第1側面2211とほぼ同じ長さに形成される。第2側面2612と、第4側面2614は、光源22の第2側面2212よりも長く形成される。また、支持部材26には、1対の保持片262が貫通孔261の第2側面2612の中心付近に向かい合って設けられる。光源22は、保持片262によって、貫通孔261から抜け落ちることがないように保持される。ただし、保持片262の数や形状は、本実施形態の数や形状に限定されない。光源22は、支持部材26の第2側面2612及び第4側面2614に沿って、支持部材26の中心側から外周側へ、及び外周側から中心側に向かって移動する。配線孔264は、支持部材26の中心に開口され、配線孔252と上下方向に並ぶように配置される。リード線223,224は、支持部材26の下方から配線孔264を通り、さらに、配線孔252を通ってベース25の上方へ向かい、最終的に電源装置5に接続される。
光源22は、照射面が貫通孔261から露出するように、且つ光源22の照射面が下方になるように支持部材26に支持される。ベース25は、可動凹部251が下向きになるように設置される。ベース25の可動凹部251に、それぞれ光源22が収納される。光源22は、ベース25と支持部材26が相対的に回転することによって、移動させられる。光源22は、支持部材26の貫通孔261を径方向に移動させられる。さらに、光源22は、ベース25の可動凹部251内で周方向に移動させられる。
ところで、グローブ3のフランジ33に係止溝333が設けられることが好ましい(図示では3か所)。係止溝333は、フランジ33の外縁側に開口されるように形成される。支持部材26には、外縁に下方に向かって突出した係止爪263が設けられる。係止爪263は、グローブ3の係止溝333と係止されることで、支持部材26がグローブ3に機械的に接続され、グローブ3を回転させると支持部材26もグローブ3に連動して回転するように形成される。
本実施形態の照明器具では、ベース25が器具本体1に固定されており、グローブ3を回転させることで、光源22が移動する。
なお、本実施形態の照明器具の配光について、図10を参照して説明する。図10B,C,Dの配光曲線は、水平方向から見た配光曲線を表す。
作業者がグローブ3を時計回りに回転させると、支持部材26がグローブ3に連動して時計回りに回転する。光源22は、第1側面2211がベース25の可動凹部251の外周面2511押されて、貫通孔261の第2側面2612に案内されて第1側面2611から第3側面2613へ向かって移動する。そして、光源22は、図10Aに示すように、最終的に支持部材26の最も中心に近い位置で止まる。このとき、光源22同士の距離が近くなり、配光曲線の照射範囲は絞られる(図10C参照)。
逆に、作業者がグローブ3を反時計回りに回転させると、支持部材26がグローブ3に連動して反時計回りに回転する。光源22は、第3側面2213がベース25の可動凹部251の内周面2512に押されて、貫通孔261の第2側面2612に案内されて第3側面2613側から第1側面2611へ向かって移動する。光源22は、図10Bに示すように、最終的に支持部材26の中心から最も外側の位置で止まる。このとき、光源22同士の距離が遠くなり、配光曲線の照射範囲は広くなる(図10D参照)。
つまり、作業者がグローブ3を回転させることで、光源22は、隣り合う光源22との距離が変更させられる。
本実施形態の照明器具の光源ユニット2は、複数の光源22と、複数の光源22を支持する支持部材26とを備えることが好ましい。支持部材26は、複数の光源22同士の距離を変更可能となるように光源22を支持することが好ましい。
したがって、本実施形態の照明器具は、光源22同士の距離を変えることで、配光を調整することができる。
さらに、本実施形態の照明器具の光源ユニット2は、ベース25を備えることが好ましい。ベース25は、光源22の移動範囲を制限する板状の部材であって、各光源22に対応する可動凹部251を有することが好ましい。支持部材26によって支持された光源22は、可動凹部251に収納されることが好ましい。支持部材26とベース25は、相対的に回転可能であって、回転角度に応じて光源22が可動凹部251内で移動することが好ましい。
したがって、本実施形態の照明器具では、グローブ3を回転させることで、隣り合う光源22との距離が変更され、容易に照射角度を変えることができる。
(実施形態4)
以下、本発明に係る照明器具の実施形態4について、図11から図14を参照して説明する。ただし、以下の説明では、特に断りのない限り、図11において照明器具の上下左右の各方向を規定する。なお、実施形態1と重複する構成については、同じ符号を付け、詳しい説明は省略する。
ここで、実施形態1の照明器具では、図13及び図14に示すように、器具本体1の天面における電源装置5の左右両側に通気口13が設けられる。ヒートシンク23の放熱で暖められた空気は通気口13を通して器具本体1の外に放出される。しかしながら、外部からの埃が通気口13を通して器具本体1内に進入してヒートシンク23に堆積してしまい、埃によってヒートシンク23の放熱機能が低下してしまう虞がある。
そこで、本実施形態の照明器具は、通気口13とヒートシンク23の間に電源装置5を配置している。電源装置5には、側面に凸部51が設けられる。凸部51は、器具本体1の側壁にねじ52によってねじ止めされる。
通気口13は、電源装置5の上方の器具本体1の天面に開口される。さらに通気口13は、矩形且つ電源装置5の天面よりも小さく形成される。ただし、通気口13の形状は、矩形に限定されない。
本実施形態の照明器具は、電源装置5と、ヒートシンク23とを備えることが好ましい。電源装置5は、外部電源から電力が供給されて光源22を点灯するように構成されることが好ましい。ヒートシンク23は、光源22が発生する熱を放熱する部材であって、光源ユニット2の照射面と反対側の面に取り付けられることが好ましい。器具本体1は、箱形に形成されることが好ましい。光源ユニット2が取り付けられた底面と対向する天面に通気口13を備えることが好ましい。ヒートシンク23と通気口13との間に電源装置5が設けられることが好ましい。
したがって、本実施形態の照明器具では、ヒートシンク23の放熱で暖められた空気を通気口13から排出しつつ、ヒートシンク23に埃が堆積することを防止することが可能である。
1 器具本体
2 光源ユニット
22 光源
3 グローブ
31 側壁
32 底壁
4 反射部材

Claims (5)

  1. 器具本体と、光源を有する光源ユニットと、グローブと、反射部材とを備え、前記光源ユニットは、前記器具本体の一面に光源が外側に向くように取り付けられ、前記グローブは、光を拡散させることでグレアの発生を抑制する部材であって、筒状の側壁と外側に突出する曲面に形成された底壁とを有し、前記光源ユニットを覆うように前記器具本体に取り付けられ、前記反射部材は、前記グローブを透過した光を照射面に集光する部材であって、筒状に形成され、前記グローブを覆うように前記器具本体に取り付けられ、
    前記反射部材が前記グローブの前記底壁よりも外側へ突出するように形成されていることを特徴とする照明器具。
  2. 前記グローブを支持する1乃至複数のグローブ支持部を備え、前記グローブ支持部は、複数の支持位置のなかから選択される1つの支持位置で前記グローブを支持するように構成され、前記グローブは、複数の前記支持位置毎に、前記光源ユニットとの距離を変化させるように構成されることを特徴とする請求項1記載の照明器具。
  3. 前記光源ユニットは、複数の前記光源と、前記複数の光源を支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、複数の前記光源同士の距離を変更可能となるように前記光源を支持することを特徴とする請求項1記載の照明器具。
  4. 前記光源ユニットは、ベースを備え、前記ベースは、前記光源の移動範囲を制限する板状の部材であって、前記各光源に対応する可動凹部を有し、前記支持部材によって支持された前記光源は、前記可動凹部に収納され、前記支持部材と前記ベースは、相対的に回転可能であって、回転角度に応じて前記光源が前記可動凹部内で移動することを特徴とする請求項3記載の照明器具。
  5. 電源装置と、ヒートシンクとを備え、前記電源装置は、外部電源から電力が供給されて前記光源を点灯するように構成され、前記ヒートシンクは、前記光源が発生する熱を放熱する部材であって、前記光源ユニットの照射面と反対側の面に取り付けられ、前記器具本体は、箱形に形成され、前記光源ユニットが取り付けられた底面と対向する天面に通気口を備え、前記ヒートシンクと前記通気口との間に前記電源装置が設けられることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載の照明器具。
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