JP2017208171A - 照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】十分な絶縁距離が確保され、照明器具の小型化に資することができる照明器具を提供する。【解決手段】複数の半導体発光素子33cを有する光源モジュール33と、熱伝導性を有する放熱シート34と、板状のスペーサ35とを有する。複数の半導体発光素子33cからの光の主出射方向を下とした場合に、スペーサ35は、下面35bに光源モジュール33が配置される光源モジュール配置領域35b1を有し、上面35aに放熱シート34が配置される放熱シート配置領域35a1を有する。そして、平面視で、光源モジュール33と放熱シート34とは、それぞれの中心が、上下方向に沿った1つの仮想直線X2上に位置している。【選択図】図7

Description

本発明は、照明器具に関し、特に、半導体発光素子を光源に用いる照明器具に関する。
近年、半導体発光素子の1つであるLEDを利用する照明器具が普及している。LEDは、温度が上昇すると発光効率が低下してしまうため、LEDの温度上昇を抑制する目的で放熱シートが用いられている。放熱シートは、樹脂等の電気絶縁性の材料からなる場合が多く、LEDの絶縁距離を確保する役割も果たしている。
特許第5732612号
ところが、光源モジュールを組み付ける際に、放熱シートを配置する位置がずれることがある。放熱シートを配置する位置がばらつくと、絶縁距離の実力値が変動し、例えば、照明器具の小型化を図る場合に十分な絶縁距離が確保できないことがある。絶縁距離の実力値が変動した場合であっても、十分な絶縁距離を確保しようとすると、照明器具が大型化する等の問題があった。
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、十分な絶縁距離が確保され、照明器具の小型化に資することができる照明器具を提供することを目的とする。
本発明の照明器具は、複数の半導体発光素子を有する光源モジュールと、電気絶縁性を有する放熱シートと、板状のスペーサとを有する。前記スペーサは、前記複数の半導体発光素子からの光の主出射方向を下とした場合に、上下方向に直交する態様で配されている。前記スペーサは、下面に前記光源モジュールが配置される光源モジュール配置領域を有し、上面に前記放熱シートが配置される放熱シート配置領域を有する。平面視で、前記光源モジュール配置領域の周縁部は、前記光源モジュールの周縁部と一致しているか又は外側に位置し、前記光源モジュール配置領域の周縁部の少なくとも一部は、前記光源モジュールの周縁部と一致している。平面視で、前記放熱シート配置領域の周縁部は、前記放熱シートの周縁部と一致しているか又は外側に位置し、前記放熱シート配置領域の周縁部の少なくとも一部は、前記放熱シートの周縁部と一致している。そして、平面視で、前記光源モジュールと前記放熱シートとは、それぞれの中心が、上下方向に沿った1つの仮想直線上に位置していることを特徴とする。
本発明の照明器具は、十分な絶縁距離が確保され、照明器具の小型化に資することができる。
実施形態1に係る照明器具を斜め上から見た外観斜視図である。 同上の照明器具を斜め下から見た外観斜視図である。 同上の照明器具の図2におけるA−A線で切断した断面図である。 同上の照明器具において光源ユニットを取り外した状態を斜め下から見た斜視図である。 同上の照明器具における光源ユニットと電源ケーブルとを示す斜視図である。 同上の照明器具における光源ユニットの斜視断面図であって、(a)は斜め下から見た斜視断面図であり、(b)は斜め上から見た斜視断面図である。 同上の照明器具における光源ユニットの斜め上から見た分解斜視図である。 同上の照明器具における光源ユニットの斜め下から見た分解斜視図である。 (a)は、同上の照明器具の光源ユニットにおけるスペーサに放熱シートが配置された状態を示す上面図である。(b)は、同上のスペーサに光源モジュールが配置された状態を示す底面図である。 (a)は、実施形態2に係る照明器具の光源モジュールにおけるベース、放熱シート、スペーサ、及び光源モジュールを斜め上から見た分解斜視図である。(b)は、同上のベース、放熱シート、スペーサ、及び光源モジュールを斜め下から見た分解斜視図である。 実施形態2に係るベース、放熱シート、スペーサ、及び光源モジュールが組み付けられた状態の断面図である。 (a)は、実施形態3に係る照明器具の光源モジュールにおけるベース、放熱シート、スペーサ、及び光源モジュールを斜め上から見た分解斜視図である。(b)は、同上のベース、放熱シート、スペーサ、及び光源モジュールを斜め下から見た分解斜視図である。 実施形態3に係るベース、放熱シート、スペーサ、及び光源モジュールが組み付けられた状態の断面図である。
以下、実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図は、模式図であり、図面に示された部品等の各構成要素の形状や寸法および比等については、必ずしも厳密に図示したものではない。また、以下に説明する照明器具は、実施形態の一例に過ぎない。下記の実施形態に限定されることはなく、以下の実施形態以外であっても、技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能である。
≪実施形態1≫
[1.全体構成]
図1は、実施形態1に係る照明器具100を斜め上から見た場合の斜視図である。図2は、照明器具100を斜め下から見た場合の斜視図である。図1及び図2に示すように、照明器具100は、主な構成要素として、円筒状のケース10、ケース10を造営材の埋込穴に取り付けるための取付部20、及びケース10の内部に保持される光源ユニット30等を備える。照明器具100は、例えば、一般家屋やビルの天井などの造営材に取り付けられる、所謂ダウンライトである。
なお、埋込穴に挿入される側を上(各図面におけるZ軸の矢印方向)、埋込穴に挿入される側の反対側であって、光源ユニット30からの光の主出射方向を下(各図面におけるZ軸の矢印と反対方向)とする。ただし、当該規定された上下方向は、本実施形態の照明器具の使用状態を限定する趣旨ではない。
図3は、照明器具100の図2におけるA−A線で切断した断面図である。図4は、光源ユニット30がケース10から取り外された状態の照明器具100を斜め下から見た場合の斜視図である。図3及び図4に示すように、照明器具100は、さらに、ソケット40及び帯状部50をケース10内部に有する。
[2.各部構成]
(1)ケース10
図3及び図4に示すように、ケース10は、光源ユニット30を収容する円筒状の筐体11と、筐体11の上方に連続的に配置された円筒状のコネクタ収容部12とからなる。本実施形態においては、筐体11及びコネクタ収容部12は、一体となっている。そして、筐体11の内部であって、筐体11の上端部には、光源ユニット30を保持するためのソケット40が配されている。筐体11は、収容部11a、拡径部11b、及びフランジ11cからなる。収容部11aには、ソケット40に保持された状態で光源ユニット30が収容される。拡径部11bは、収容部11aの下方に連続的に配置され、下方に向かうにつれて内径が拡径する形状を有する。フランジ11cは、拡径部11bの下端から径外方向に張り出すように連続的に配置されている。本実施形態においては、収容部11a、拡径部11b、及びフランジ11cは、一体となっている。
(2)取付部20
取付部20は、照明器具100を天井等に取り付けるためのものであり、図1、図2、図3に示すように、3個の取付部材21からなる。取付部材21は、側面視においてL字状に曲げられた金属製の板バネである。取付部材21は、ケース10の取付部材取付部10aに1つずつ取り付けられる。本実施形態においては、照明器具100は、3つの取付部材21により天井等に取り付けられる。従って、ケース10は3個の取付部材取付部10aを有している。
なお、取付部20を構成する取付部材21の数は、3個に限られないが、複数個であることが好ましい。取付部材21の数が複数個である場合、照明器具100が埋込穴に取り付けられた状態がより安定して維持されるように、取付部材21は、できるだけ偏りなく配置されることが好ましい。例えば、複数個の取付部材21が、ケース10の筒軸X1を中心として等角度間隔に配置されていることが好ましいが、必ずしも等角度間隔に限定されるものではない。
(3)光源ユニット30
図5は、光源ユニット30の斜め上から見た斜視図である。図6(a)は、斜め下から見た光源ユニット30の斜視断面図である。図6(b)は、斜め上から見た光源ユニット30の斜視断面図である。図7(a)は、斜め上から見た光源ユニット30の分解斜視図である。図7(b)は、斜め下から見た光源ユニット30の分解斜視図である。
光源ユニット30は、胴部31、カバー32、光源モジュール33、放熱シート34、スペーサ35、及び電源ケーブル36を有する。なお、光源モジュール33、放熱シート34、及びスペーサ35は、胴部31内部に収容されており、胴部31の一部として扱ってもよい。
(3−1.胴部31)
胴部31は、周壁31a、ベース31b、及び反射板31cを有する。周壁31aは、両端が開口した円筒状の部材である。ベース31bは、周壁31aの上側の開口を閉塞する。反射板31cは、周壁31aの下側の開口を閉塞して周壁31aの下端に連続的に配置され、光源モジュール33から発せられた光を下方へと反射させる。本実施形態においては、周壁31a及び反射板31cは、一体となっているが、当該構成に限られず、別部材として構成されていてもよい。
周壁31aは、樹脂やセラミック等の電気絶縁性の材料からなり、径外方向に突出する凸部31dを複数有する。本実施形態においては、周壁31aと凸部31dとは、同じ材料を用いて一体に形成されており、凸部31dも、樹脂やセラミック等の電気絶縁性の材料からなる。凸部31dは、周壁31aの径方向に見た場合(側面視)に、下方に先細りする五角形の形状を有する。本実施形態においては、周壁31aは2個の凸部31dを有し、平面視において、胴部31(周壁31a)の筒軸X2に対して対称な位置にそれぞれ配置されている。
なお、凸部31dの数は、2個に限られないが、複数個有することが好ましい。複数の凸部31dは、光源ユニット30がソケット40に取り付けられた状態で、光源ユニット30がより安定して保持されるように、できるだけ偏りなく配置されることが好ましい。例えば、複数の凸部31dが、胴部31の筒軸X2を中心として略等角度間隔に配置されていることが好ましいが、等角度間隔に限定されるものではない。
また、本実施形態においては、光源ユニット30がケース10に取り付けられた状態で、ケース10の筒軸X1と胴部31の筒軸X2とは一致している。
ベース31bは、熱伝導性の材料からなり、上面31b1は、平面となっている。ベース31bを構成する熱伝導性の材料としては、例えば、アルミやステンレス等の金属や、金属紛体が混合された樹脂等を用いることができる。ベース31bは、光源モジュール33と熱的に接続されている。
反射板31cは、樹脂等の材料からなり、中央に円形の開口31c1を有し、下方に向かうにつれて拡径する漏斗状の形状を有する。反射板31cの開口31c1内に光源モジュール33が位置するように配されている。従って、光源モジュール33から発せられた光は、反射板31cに遮られることなく開口31c1から下方へと出射される。また、反射板31cの下面は、光反射性を有する反射面31c2となっている。反射面31c2は、反射板31cが白色の着色料が混入された樹脂からなることにより光反射性を有してもよい。あるいは、反射面31c2の表面に鏡面加工が施されたり金属薄膜が形成されたりすることにより光反射性を実現してもよい。
また、反射板31cの開口縁31c3が、光源モジュール33を取り囲むように配置され、開口縁31c3とベース31bとで挟まれるようにして、光源モジュール33、放熱シート34、及びスペーサ35が胴部31内に固定される。
(3−2.カバー32)
カバー32は、例えば、アクリル樹脂等の透光性の材料からなり、上下両端が開口した円筒状の周壁32aと、周壁32aの下端に連続的に配置され、周壁32aの下端を閉塞する放射パネル32bとからなる。本実施形態においては、周壁32a及び放射パネル32bは、一体となっている。カバー32は、光源モジュール33及び反射板31cを覆うように周壁32aの上端が胴部31の下端に嵌め込まれて取り付けられている。従って、光源モジュール33から放射パネル32bに直接入射した光及び、反射板31cで反射されて放射パネル32bに入射した光が、放射パネル32bの下面32b1から下方(外部)へと出射される。
また、光源ユニット30の平面視において、凸部31dの側面は、カバー32の外周と重なるか又は外周よりも内側に位置している。言い換えると、凸部31dは、カバー32よりも外側に飛び出していない。従って、光源ユニット30がソケット40に取り付けられた状態において、下から見た場合に、凸部31dがカバー32によって隠されるので、良好な美観を実現することができる。
そして、カバー32は、好ましくは、光拡散性をさらに有する。カバー32の光拡散性は、カバー32が、シリカ等の光拡散性の粒子が混入された樹脂により形成されることにより実現されてもよい。あるいは、放射パネル32bの上面及び下面の少なくとも一方にフロスト加工等の光拡散処理が施されることにより光拡散性が実現されてもよい。
放射パネル32bの下面には、下方に突出するつまみ32cが配置されている。本実施形態においては、つまみ32cは2個であり、周壁31aの筒軸X2を中心として、対称な位置に配置されている。そして、平面視において、凸部31dとつまみ32cとの筒軸X2を中心とした角度位置が一致している。なお、つまみ32cの個数は、必ずしも2個に限られないが、複数個配置されていることが好ましい。また、つまみ32cと凸部31dとの角度位置が一致している構成には、必ずしも限定されない。また、つまみ32cは、下面32b1からの光の出射を妨げず、美観を損なわない程度の大きさである。
(3−3.光源モジュール33)
図9(a)は、スペーサ35に放熱シート34が配置された状態の上面図である。図9(b)は、スペーサ35に光源モジュール33が配置された状態の底面図である。
図9(b)に示すように、光源モジュール33は、主な構成要素として、基板33a、基板33a上の半導体発光素子配置領域33bに配置された複数の半導体発光素子33c、複数の半導体発光素子33cを封止する封止部材33d等を有する。本実施形態においては、半導体発光素子33cは、LED(Light−emitting Diode)である。
本実施形態においては、基板33aは、平面視で略正方形の形状を有している。即ち、光源モジュール33は、平面視で略正方形の形状を有している。
そして、本実施形態においては、複数の半導体発光素子33cは、平面視で基板33aの中央部における円形の領域内に配置されている。従って、封止部材33dは、平面視で円形である。
なお、光源として用いられる半導体発光素子は、LEDに限られず、例えば、有機又は無機のEL(Electro−luminescence)素子等を用いてもよい。
封止部材33dは、樹脂等の透光性の材料からなり、半導体発光素子33cを封止して、半導体発光素子33cを外部からの湿気や埃等から保護する。封止部材33dは、必要に応じて、半導体発光素子33cから発せられた光の波長を変換する波長変換材料を含んでもよい。
また、光源モジュール33は、基板33aの下面に位置決め標識33gを有する。
(3−4.放熱シート34)
放熱シート34は、熱伝導性を有する樹脂等からなるシート状の部材であり、光源モジュール33から発せられた熱を外部へと伝導させて光源モジュール33の温度上昇を抑制する。本実施形態においては、放熱シート34は、平面視で長方形の形状を有している。
(3−5.スペーサ35)
スペーサ35は、光源モジュール33及び放熱シート34が配置される板状の部材である。図7に示すように、スペーサ35は、上面35aに放熱シート配置領域35a1を有する。本実施形態においては、放熱シート配置領域35a1は、上面35aから下方に凹入する凹部であって、当該凹部内に放熱シート34が載置されている。
また、図8に示すように、スペーサ35は、下面35bに光源モジュール配置領域35b1を有する。本実施形態においては、光源モジュール配置領域35b1は、スペーサ35の上面35aと下面35bとを連通する貫通孔であって、当該貫通孔内に光源モジュール33が保持されている。具体的には、図9(b)に示すように、スペーサ35は、光源モジュール配置領域35b1である貫通孔を規定する内周面に相当する部分に、側壁から貫通孔の中心側へと突出する突起35b2を複数有する。
なお、光源モジュール配置領域35b1は貫通孔であるが、スペーサ35の下面35bに設けられているとして扱う。
また、平面視で、光源モジュール配置領域35b1は、放熱シート配置領域35a1よりも小さい。従って、スペーサ35を上から見た場合に、放熱シート配置領域35a1の凹部の底面の一部に、貫通孔である光源モジュール配置領域35b1が形成されている態様となる。
(3−6.電源ケーブル36)
図7及び図8に示すように、電源ケーブル36は、ケーブル本体36aと、ケーブル本体36aの一端に接続されたコネクタ36bとを有する。ケーブル本体36aの他端側は、二股に分かれ、金属線が樹脂等の絶縁性の材料で被覆されたリード線36a1、36a2となっている。そして、リード線36a1、36a2の先端は、それぞれ、絶縁性の被覆が除去されて内部の金属線が露出した接続端36a1a、36a2aとなっている。リード線36a1、36a2は、スペーサ35の下面35bに設けられたリード線ホルダ35cに保持される。そして、接続端36a1a、36a2aは、それぞれ、光源モジュール33のランド33e、33f(図9(b)参照)に接続される。
コネクタ36bは、ケース10の開口44a(図4参照)を通ってコネクタ収容スペース12c(図3参照)内に配置され、コネクタ収容スペース12cにおいて、不図示の電源ユニットに接続される。そして、電源ケーブル36を介して、電源ユニットからの電力が光源モジュール33に供給される。
なお、スペーサ35の下面35bは、位置決め標識35eを有する。位置決め標識35eと光源モジュール33の位置決め標識33gとが合うように光源モジュール33が配置されることにより、接続端とランドとが正しい組み合わせで接続される。すなわち、接続端36a1aがランド33eに接続され、接続端36a2aがランド33fに接続される。
また、図6(a)、(b)においては、電源ケーブル36の図示を省略している。そして、図6(a)は、凸部31dを通らない断面を示し、図8(b)は、凸部31dを通る断面を示している。
そして、図7及び図8に示すように、ネジ37が、ベース31bのネジ孔31b3と、スペーサ35のネジ孔35fに通され、胴部31のボス31eにネジ留めされることにより、光源ユニット30が、一体に保持される。
(4)ソケット40
図4に示すように、ソケット40は、第1規制部41、保持部42、第2規制部43、放熱部44を有する。
第1規制部41は放熱部44の外周を取り囲むように一体に形成されており、第1規制部41と放熱部44とで中底45を構成する。また、中底45は、筐体11とコネクタ収容部12とを仕切るように(図3参照)、ケース10の内周面に連続的に配置されている。そして、少なくとも放熱部44は、熱伝導性の材料により形成されている。本実施形態においては、放熱部44及びケース10は、一体となっている。
保持部42は、弾性部材を有する。本実施形態においては、弾性部材は、金属製の板バネである。光源ユニット30がケース10内に挿入されて回転されると、光源ユニット30の凸部31dがソケット40に嵌まる。すると、凸部31dがソケット40の弾性部材により上方に付勢され、ベース31bの上面31b1が中底45(図3、図4参照)に対して押圧される。そして、上面31b1と中底45との密着性が高まり、半導体発光素子33cで発生した熱が、上面31b1を介して中底45へと伝導しやすくなる。従って、半導体発光素子33cで発生した熱は、ケース10を介して造営材等に放熱されやすくなるため、光源モジュール33(半導体発光素子33c)の温度上昇を抑制することができる。
また、本実施形態においては、ソケット40は、弾性部材を2つ有するが、2つに限られず、1つでもよいし、3つ以上でもよい。
(5)帯状部50
図4に示すように、帯状部50は、中底45の下方において、筐体11の収容部11aの内周面11a1から径内方向に厚みを有し、内周面11a1に沿って筐体11の周方向に帯状に形成されている。
帯状部50は、0mm以上の所定の厚みを有する規制領域と、厚みを有しない(即ち、0mmの厚みを有する。)許容領域とからなる。なお、0mmの厚みも厚みとして扱い、厚みを有しない場合は、0mmの厚みを有するとして考えることができる。
規制領域は、上下方向の大きさを幅とした場合に、周方向の幅が一定である平行部分51と、平行部分51に周方向において隣接し、平行部分51から遠ざかるにつれて上方に傾斜する傾斜部分52とからなる。帯状部50は、規制領域及び許容領域をそれぞれ2つずつ有し、許容領域を介して規制領域同士が繋がっており、全体として周方向にひとつながりになっている。
本実施形態においては、帯状部50は、筐体11及び中底45と一体的に形成されている。
[3.光源モジュール、放熱シート、ベースの位置決め]
(1)光源モジュール33及び放熱シート34の位置決め
本実施形態に係る光源ユニット30を組み付ける際の、光源モジュール33、放熱シート34、スペーサ35、及びベース31bの位置決めについて、以下に説明する。
図7及び図8に示すように、スペーサ35は、上面35aに放熱シート配置領域35a1を有し、下面35bに光源モジュール配置領域35b1を有する。そして、図9(a)、(b)に示すように、放熱シート配置領域35a1と光源モジュール配置領域35b1とは、平面視におけるそれぞれの中心が、胴部31の周壁31aの筒軸X2上に位置している。
また、図9(a)に示すように、平面視で、凹部である放熱シート配置領域35a1の周縁部は、放熱シート34の周縁部と一致しているか又は外側に位置している。具体的には、本実施形態においては、平面視で、放熱シート配置領域35a1の周縁部の一部である放熱シート34の長方形の辺に対応する部分35a1aは、放熱シート34の周縁部と一致している。従って、放熱シート34を放熱シート配置領域35a1に配置する際に、ずれることなく正確に配置することができる。
そして、放熱シート34の長方形の角に対応する部分35a1bは、放熱シート34の周縁部の外側に位置している。言い換えると、放熱シート34と角に対応する部分35a1bとの間に空隙が存在する。よって、放熱シート34が熱膨張した場合に、当該空隙で膨張分を吸収することができ、光源ユニット30内部に余計なストレスが発生するのを防ぐことができる。
なお、上記説明においては、平面視で、放熱シート配置領域35a1の周縁部の一部である放熱シート34の長方形の辺に対応する部分35a1aは、放熱シート34の周縁部と一致しているとした。しかし、完全に一致している場合に限られず、放熱シート34及びスペーサ35の製造誤差や温度変化による膨張、収縮等を考慮して、放熱シート34と放熱シート配置領域35a1との間に若干の空隙が存在していてもよい。当該若干の空隙が存在する場合も、平面視で、放熱シート配置領域35a1の周縁部の一部が放熱シート34の周縁部と一致している場合に含まれる。上記若干の空隙の大きさは、具体的には、例えば、0.1〜0.5mmであって、より好ましくは、0.2〜0.3mmであるが、もちろん、前記具体的な数値範囲に限定されるものではない。
また、図9(b)に示すように、平面視で、貫通孔である光源モジュール配置領域35b1の周縁部は、光源モジュール33の周縁部と一致しているか又は外側に位置している。具体的には、本実施形態においては、光源モジュール33の周縁部のうち正方形の辺に相当する部分の一部と、光源モジュール配置領域35b1の周縁部の突起35b2とが平面視で一致している。従って、光源モジュール33を光源モジュール配置領域35b1に配置する際に、突起35b2によって位置決めされるので、ずれることなく正確に光源モジュール33を所望の位置に配置することができる。
なお、上記説明においては、光源モジュール33の周縁部のうち正方形の辺に相当する部分の一部と、光源モジュール配置領域35b1の周縁部の突起35b2とが平面視で一致しているとした。しかし、完全に一致している場合に限られず、光源モジュール33及びスペーサ35の製造誤差や温度変化による膨張、収縮等を考慮して、光源モジュール33と光源モジュール配置領域35b1との間に若干の空隙が存在していてもよい。当該若干の空隙が存在する場合も、平面視で、光源モジュール配置領域35b1の周縁部の一部が光源モジュール33の周縁部と一致している場合に含まれる。上記若干の空隙の大きさは、具体的には、例えば、0.1〜0.5mmであって、より好ましくは、0.2〜0.3mmであるが、もちろん、前記具体的な数値範囲に限定されるものではない。
また、突起35bにより光源モジュール33が貫通孔である光源モジュール配置領域35b1内に保持されてもよい。さらには、突起35bは必須ではなく、貫通孔である光源モジュール配置領域35b1が、突起35bを有しない構成であってもよい。
そして、光源モジュール配置領域35b1の周縁部の上記以外の部分は、光源モジュール33の周縁部よりも外側に位置している。言い換えると、スペーサ35の光源モジュール配置領域35b1を規定する部分であって貫通孔の側壁に相当する部分と光源モジュール33との間に空隙が存在する。よって、光源モジュール33が熱膨張した場合に、当該空隙で膨張分を吸収することができ、光源ユニット30内部に余計なストレスが発生するのを防ぐことができる。
さらには、光源モジュール33の正方形の対角線上の2つの角に対応する部分の空隙35b1aは、他の部分の空隙よりも大きくなっている。空隙35b1aは、組み付け作業の際の治具等のための空間に利用したり、ネジ留めに利用したりすることができる。
放熱シート配置領域35a1に放熱シート34が配置され、光源モジュール配置領域35b1に光源モジュール33が配置された状態において、放熱シート34及び光源モジュール33は、平面視におけるそれぞれの中心が筒軸X2上に位置している。言い換えると、光源モジュール33の中心と放熱シート34の中心とを通る仮想直線は、上下方向に沿った仮想直線であり、筒軸X2と一致している。以下、当該仮想直線について、筒軸X2と同符号を用い、仮想直線X2と表記する。
(2)スペーサ35及びベース31bの位置決め
図7、図8、及び図9(a)に示すように、スペーサ35は、上面35aに位置決め凸部35dを有する。図7及び図8に示すように、ベース31bは、下面に位置決め凹部31b2を有する。位置決め凸部35dと位置決め凹部31b2とは、平面視で仮想直線X2を中心とする角度位置が揃っており、位置決め凸部35dが、位置決め凹部31b2に嵌まることにより、スペーサ35に対してベース31bが位置決めされる。スペーサ35にベース31bが組み付けられた状態において、スペーサ35及びベース31bは、平面視におけるそれぞれの中心が仮想直線X2上に位置している。即ち、光源モジュール33、放熱シート34、スペーサ35、ベース31bは、平面視におけるそれぞれの中心が仮想直線X2上に位置している。
上記実施形態1に係る照明器具100における光源ユニット30においては、スペーサ35の光源モジュール配置領域35b1が貫通孔である。そして、平面視で光源モジュール33の全体が、貫通孔である光源モジュール配置領域35b1内に配置されている。従って、図3に示すように、光源モジュール33と放熱シート34とが直接接触している。従って、半導体発光素子33cで発生した熱が、光源モジュール33から放熱シート34へと効率よく伝導することができる。そして、放熱シート34とベース31bとが直接接触しており、ベース31bと中底45とが面接触している。従って、半導体発光素子33cで発生した熱が、放熱シート34を介してベース31b、中底45へと伝わり、さらにケース10から外部の造営材へと放熱される。
なお、スペーサ35の上下方向の厚みは、光源モジュール33の上下方向の厚みよりも若干小さい。よって、光源ユニット30が組み付けられた状態において、光源モジュール33は、胴部31の開口縁31c3により放熱シートに対して押圧される。さらに、光源モジュール33が放熱シート34に押圧されることにより、放熱シート34がベース31bに対して押圧される。言い換えると、光源モジュール33、放熱シート34、スペーサ35、及びベース31bが組み付けられた場合に、光源モジュール33と放熱シート34との密着性及び、放熱シート34とベース31bとの密着性がより高められる。従って、光源モジュール33と放熱シート34との間、及び放熱シート34とベース31bとの間に、断熱層である空気層が介在する可能性をより低下させて、上記の放熱性がより高められる。
上記、スペーサ35の上下方向の厚みが光源モジュール33の上下方向の厚みよりも小さい若干量は、具体的には、例えば、0.1〜0.5mmであって、より好ましくは、0.2〜0.3mmである。
なお、放熱シート34が樹脂等からなり、多少の変形を許容するため、実際には、光源モジュール33は、放熱シート34に若干食い込むような態様で押圧される。
[4.実施形態1のまとめ]
実施形態1に係る照明器具100は、複数の半導体発光素子33cを有する光源モジュール33と、熱伝導性を有する放熱シート34と、板状のスペーサ35とを有する。複数の半導体発光素子33cからの光の主出射方向を下とした場合に、スペーサ35は、上下方向に直交する態様で配されている。スペーサ35は、下面35bに光源モジュール33が配置される光源モジュール配置領域35b1を有し、上面35aに放熱シート34が配置される放熱シート配置領域35a1を有する。平面視で、光源モジュール配置領域35b1の周縁部は、光源モジュール33の周縁部と一致しているか又は外側に位置し、光源モジュール配置領域35b1の周縁部の少なくとも一部は、光源モジュール33の周縁部と一致している。平面視で、放熱シート配置領域35a1の周縁部は、放熱シート34の周縁部と一致しているか又は外側に位置し、放熱シート配置領域35a1の周縁部の少なくとも一部は、放熱シート34の周縁部と一致している。そして、平面視で、光源モジュール33と放熱シート34とは、それぞれの中心が、上下方向に沿った1つの仮想直線X2上に位置していることを特徴とする。
実施形態1に係る照明器具100が上記のように構成されていることにより、光源モジュール33と放熱シート34とを、スペーサ35の所望の位置に配置することができる。従って、光源モジュール33と放熱シート34との相対的な配置を所望の配置とすることができる。また、当該所望の配置は、平面視で光源モジュール33と放熱シート34との中心が揃った配置である。よって、絶縁距離の実力値の変動が抑制され、十分な絶縁距離が確保されて、照明器具の小型化に資することができる。
実施形態1に係る照明器具100においては、光源モジュール配置領域35b1は、スペーサ35の上面35aと下面35bとを連通する貫通孔であってもよい。そして、光源モジュール33は、平面視でスペーサ35の貫通孔内に全体が配置されていてもよい。
照明器具100が上記のように構成されているため、光源モジュール33の配置が容易である。
また、光源モジュール配置領域35b1が貫通孔であるので、光源モジュール33と放熱シート34とが直接接触し、光源モジュール33で発生した熱が放熱シート34へと直接伝わることができる。従って、光源モジュール33の温度上昇を効率的に抑制することができる。
そして、光源モジュール33の全体がスペーサ35の貫通孔内に配置されているため、上下方向の長さを短くすることができ、照明器具100の小型化に資することができる。
実施形態1に係る照明器具100においては、放熱シート配置領域35a1は、スペーサ35の上面35aにおいて下方に凹入する凹部であってもよい。
照明器具100が上記のように構成されていることにより、凹部内に放熱シート34を載置することにより、放熱シート34を放熱シート配置領域35a1に容易に配置することができる。また、凹部の深さの分だけ、上下方向の長さを短くすることができ、照明器具100の小型化に資することができる。
実施形態1に係る照明器具100においては、スペーサ35上に配置され、熱伝導性を有するベース31bを有してもよい。また、スペーサ35及びベース31bの一方は、位置決め凸部35dを有してもよく、他方は、位置決め凸部35dが嵌まる位置決め凹部31b2又は貫通孔を有してもよい。
照明器具100が上記のように構成されていることにより、スペーサ35とベース31bとの位置決めを容易に行うことができる。また、ベース31bを介して光源モジュール33で発生した熱を外部へと伝導させることができるので、放熱性を向上させることができる。
実施形態に係る照明器具100においては、平面視で、ベース31bの中心は、仮想直線X2上に位置していてもよい。
照明器具100が上記のように構成されていることにより、光源モジュール33、放熱シート34、及びベース31bのそれぞれの中心が揃っている。従って、光源ユニット30が組み付けられた際に、光源モジュール33の放熱シート34に対する押圧力、及び放熱シート34のベース31bに対する押圧力が、より均一に働き、より均一に密着させることができる。よって、より均一な放熱性の向上を実現することができる。
実施形態に係る照明器具100においては、スペーサ35の上下方向の厚みは、光源モジュール33の上下方向の厚みよりも小さくてもよい。
照明器具100が上記のように構成されていることにより、光源ユニット30が組み付けられた際に、光源モジュール33は、胴部31の開口縁31c3により放熱シート34に対して押圧される。さらに、光源モジュール33が放熱シート34に押圧されることにより、放熱シート34がベース31bに対して押圧される。よって、光源モジュール33と放熱シート34との密着性及び、放熱シート34とベース31bとの密着性がより高められる。従って、光源モジュール33と放熱シート34との間、及び放熱シート34とベース31bとの間に、断熱層である空気層が介在する可能性をより低下させて、光源モジュール33から放熱シートを介したベース31bへの放熱性を高めることができる。
≪実施形態2≫
以上、実施形態1について説明したが、実施形態1の構成に限られず、以下のような実施形態2を実施することができる。なお、以下の実施形態2についての説明においては、説明の重複を避けるため、実施形態1に係る照明器具100と同様の構成要素には同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
図10(a)は、実施形態2に係る照明器具(不図示)におけるベース31b、放熱シート34、スペーサ235、及び光源モジュール33を斜め上から見た分解斜視図である。図10(b)は、実施形態2に係る照明器具におけるベース31b、放熱シート34、スペーサ235、及び光源モジュール33を斜め下から見た分解斜視図である。
図10(a)及び図10(b)に示すように、実施形態2に係るスペーサ235は、光源モジュール配置領域235b1が貫通孔ではなく、下面235bから上方に凹入する凹部である。従って、放熱シート配置領域235a1の凹部の底面は貫通孔を有さず、連続している。
図11は、実施形態2に係るベース31b、放熱シート34、スペーサ235、及び光源モジュール33が組み付けられた状態における断面図である。図11に示すように、光源モジュール33と放熱シート34とは、直接接触しておらず、双方の間には、スペーサ235の一部が介在している点が、図3に示す実施形態1の構成とは異なっている。
実施形態2の構成によっても、光源モジュール33と放熱シート34とは、平面視におけるそれぞれの中心が仮想直線X2上に位置している。従って、絶縁距離の実力値の変動が抑制され、十分な絶縁距離が確保されて、照明器具の小型化に資することができる。
また、実施形態2に係るスペーサ235は、上記の点において実施形態1に係るスペーサ35と異なる以外は、スペーサ35と同じであって、上面235aに位置決め凸部235dを有する。位置決め凸部235dは、実施形態1に係るスペーサ35の位置決め凸部35dと同様の役割を果たす。即ち、位置決め凸部235dがベース31bの位置決め凹部31b2に嵌まることにより、スペーサ235に対するベース31bの位置決めを容易に且つ正確に行うことができる。よって、光源モジュール33、放熱シート34、及びベース31bが、平面視でそれぞれの中心が仮想直線X2上に位置し、絶縁距離の実力値の変動が抑制され、十分な絶縁距離が確保されて、照明器具の小型化に資することができる。
なお、上記異なる点を除いては、実施形態2に係る照明器具は、実施形態1に係る照明器具100と同じ構成を有する。
実施形態2に係る照明器具は、光源モジュール配置領域235b1は、スペーサ235の下面235bにおいて上方に凹入する凹部であってもよい。
実施形態2に係る照明器具が上記のように構成されていることにより、光源モジュール配置領域235b1に光源モジュール33を容易に配置することができる。
≪実施形態3≫
さらには、以下のような実施形態3を実施することができる。なお、以下の実施形態3についての説明においても、説明の重複を避けるため、実施形態1に係る照明器具100と同様の構成要素には同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
図12(a)は、実施形態3に係る照明器具(不図示)におけるベース31b、放熱シート334、スペーサ335、及び光源モジュール33を斜め上から見た分解斜視図である。図12(b)は、実施形態3に係る照明器具におけるベース31b、放熱シート334、スペーサ335、及び光源モジュール33を斜め下から見た分解斜視図である。
図12(a)及び図12(b)に示すように、実施形態3に係るスペーサ335は、上面335aに、放熱シート配置領域335a1を有し、下面335bに、光源モジュール配置領域335b1を有する。放熱シート配置領域335a1は、図12(a)に示すように、凹部の底面に相当する部分である底面部分335a1aに、平面視で光源モジュール配置領域335b1よりも小さい放熱シート貫通孔335a1bを有する。従って、図12(b)に示すように、下から見た場合に、光源モジュール配置領域335b1内に、放熱シート貫通孔335a1bが位置している。上記の点において、スペーサ335は、実施形態1に係るスペーサ35と異なっている。
そして、図12(b)に示すように、放熱シート334は、下面334aに、下方に突出する凸部334bを有する。上記の点において、放熱シート334は、実施形態1に係る放熱シート34と異なっている。
図13は、実施形態3に係るベース31b、放熱シート334、スペーサ335、及び光源モジュール33が組み付けられた状態における断面図である。図13に示すように、放熱シート334の凸部334bが、放熱シート配置領域335a1の放熱シート貫通孔335a1b内に位置している。そして、凸部334bは、光源モジュール33と直接接触している。即ち、放熱シート334の一部である凸部334bが、放熱シート貫通孔335a1b内に配置され、凸部334bは光源モジュール33と直接接触している。そして、放熱シート334の凸部334b以外の部分と光源モジュール33との間には、スペーサ335の底面部分335a1aが介在している。上記の点において、実施形態3に係る放熱シート334、スペーサ335、及び光源モジュール33の構成は、図3に示す実施形態1の構成とは異なっている。
実施形態3の構成によっても、光源モジュール33と放熱シート334とは、平面視におけるそれぞれの中心が仮想直線X2上に位置している。従って、絶縁距離の実力値の変動が抑制され、十分な絶縁距離が確保されて、照明器具の小型化に資することができる。
また、実施形態3に係るスペーサ335は、上記の点において実施形態1に係るスペーサ35と異なる以外は、スペーサ35と同じであって、上面335aに位置決め凸部335dを有する。位置決め凸部335dは、実施形態1に係るスペーサ35の位置決め凸部35dと同様の役割を果たす。即ち、位置決め凸部335dがベース31bの位置決め凹部31b2に嵌まることにより、スペーサ335に対するベース31bの位置決めを容易に且つ正確に行うことができる。よって、光源モジュール33、放熱シート334、及びベース31bが、平面視でそれぞれの中心が仮想直線X2上に位置し、絶縁距離の実力値の変動が抑制され、十分な絶縁距離が確保されて、照明器具の小型化に資することができる。
なお、上記異なる点を除いては、実施形態3に係る照明器具は、実施形態1に係る照明器具100と同じ構成を有する。
実施形態3に係る照明器具は、スペーサ335は、放熱シート配置領域335a1において、スペーサ335の上面335aと下面335bとを連通する放熱シート貫通孔335a1bを有してもよい。放熱シート貫通孔335a1bは、平面視で、光源モジュール配置領域335b1よりも小さくてもよい。放熱シート貫通孔335a1b内に、放熱シート334の一部(である凸部)334bが配されていてもよい。そして、放熱シート334の一部(である凸部)334bは、光源モジュール33と接していてもよい。
実施形態3に係る照明器具が上記のように構成されていることにより、光源モジュール33で発生した熱が、放熱シート334の一部である凸部334bへと直接伝わることができるため、光源モジュール33の温度上昇を効率的に抑制することができる。
≪変形例≫
以上、実施形態1〜3に基づいて説明したが、上記各実施形態の構成に限られず、以下のような変形例を実施することができる。なお、以下に説明する各変形例においては、実施形態1〜3に係る照明器具と同様の構成要素には同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
(変形例1)
実施形態1〜3においては、位置決め凹部31b2は、ベース31bの下面から上方に凹入する凹部であった。しかし、当該構成に限られず、位置決め凹部31b2は、ベース31bの側面から径内方向に凹入する凹部であってもよい。言い換えると、位置決め凹部は、ベース31bの側面から径内方向に切り欠かれた形状であってもよい。
(変形例2)
また、スペーサの位置決め凸部が、スペーサの外周縁部から径内方向に離間して設けられていてもよい。上記の場合、ベースの位置決め凹部は、ベースの上面と下面とを連通する貫通孔であってもよい。
(変形例3)
実施形態1〜3においては、スペーサの位置決め凸部35d、235d、335dが突起であって、ベース31bの位置決め凹部31b2が凹部であった。しかし、当該構成に限られず、凹凸が逆であってもよい。例えば、スペーサ35が位置決め凹部を有し、ベース31bが位置決め凸部を有してもよい。
(変形例4)
実施形態3においては、放熱シート334は、下面334aに凸部334bを有していた。しかし、当該構成に限られない。例えば、変形可能な材料からなる放熱シートが、放熱シート配置領域335a1に配置された状態で上からベース31bにより押圧されることで、放熱シートの一部が放熱シート貫通孔335a1b内にはみ出して光源モジュール33と接触してもよい。
上記変形可能な材料としては、例えば、シリコーンゴム等の弾性を有する樹脂を用いることができる。好ましくは、上記弾性を有する樹脂に金属紛体を混入させる等の処理を施して、熱伝導性を付与してもよい。
(変形例5)
実施形態1〜3においては、放熱シート34、334は、平面視で長方形の形状を有していたが、当該構成に限られない。放熱シートは、平面視で円形、楕円形、正方形、多角形であってもよいし、ハート形等の他の形状であってもよい。
(変形例6)
実施形態1〜3においては、光源モジュール33の基板33aは、平面視で略正方形であったが、当該構成に限られない。基板は、平面視で円形、楕円形、正方形、多角形であってもよいし、ハート形等の他の形状であってもよい。
(変形例7)
実施形態1〜3においては、仮想直線X2は、胴部31の筒軸X2と一致していたが、当該構成に限られない。十分な絶縁距離を確保することができれば、筒軸X2と異なる何れの仮想直線であってもよい。
(変形例8)
また、放熱シート配置領域が、凹部ではなく、平面であってもよい。そして、スペーサが、上面に放熱シートの位置決め用の突起を複数有してもよい。
(変形例9)
さらには、光源モジュール配置領域が、貫通孔や凹部ではなく、平面であってもよい。そして、スペーサが、下面に光源モジュールの位置決め用の突起を複数有してもよい。
31b ベース
31b1 上面
31b2 位置決め凹部(凸部又は凹部)
33 光源モジュール
33c 半導体発光素子
34、334 放熱シート
35、235、335 スペーサ
35a、235a、335a 上面
35a1、235a1、335a1 放熱シート配置領域
35b、235b、335b 下面
35b1、235b1、335b1 光源モジュール配置領域
35d、235d、335d 位置決め凸部(凹部又は凸部)
334b 凸部(放熱シートの一部)
335a1b 放熱シート貫通孔
X2 仮想直線(筒軸)

Claims (8)

  1. 複数の半導体発光素子を有する光源モジュールと、
    電気絶縁性を有する放熱シートと、
    前記複数の半導体発光素子からの光の主出射方向を下とした場合に、上下方向に直交する態様で配された板状のスペーサとを有し、
    前記スペーサは、下面に前記光源モジュールが配置される光源モジュール配置領域を有し、上面に前記放熱シートが配置される放熱シート配置領域を有し、
    平面視で、
    前記光源モジュール配置領域の周縁部は、前記光源モジュールの周縁部と一致しているか又は外側に位置し、前記光源モジュール配置領域の周縁部の少なくとも一部は、前記光源モジュールの周縁部と一致しており、
    前記放熱シート配置領域の周縁部は、前記放熱シートの周縁部と一致しているか又は外側に位置し、前記放熱シート配置領域の周縁部の少なくとも一部は、前記放熱シートの周縁部と一致しており、
    前記光源モジュールと前記放熱シートとは、それぞれの中心が、上下方向に沿った1つの仮想直線上に位置している
    照明器具。
  2. 前記光源モジュール配置領域は、前記スペーサの上面と下面とを連通する貫通孔であって、
    前記光源モジュールは、平面視で前記スペーサの貫通孔内に全体が配置されている
    請求項1に記載の照明器具。
  3. 前記光源モジュール配置領域は、前記スペーサの下面において上方に凹入する凹部である
    請求項1に記載の照明器具。
  4. 前記放熱シート配置領域は、前記スペーサの上面において下方に凹入する凹部である
    請求項1から3の何れか1項に記載の照明器具。
  5. 前記スペーサは、前記放熱シート配置領域において、前記スペーサの上面と下面とを連通する放熱シート貫通孔を有し、
    前記放熱シート貫通孔は、平面視で、前記光源モジュール配置領域よりも小さく、
    前記放熱シート貫通孔内に、前記放熱シートの一部が配され、前記放熱シートの一部は、前記光源モジュールと接している
    請求項4に記載の照明器具。
  6. 前記スペーサ上に配置され、熱伝導性を有するベースを有し、
    前記スペーサ及びベースの一方は、位置決め凸部を有し、他方は、前記位置決め凸部が嵌まる位置決め凹部又は貫通孔を有する
    請求項1から5の何れか1項に記載の照明器具。
  7. 平面視で、前記ベースの中心は、前記仮想直線上に位置している
    請求項6に記載の照明器具。
  8. 前記スペーサの上下方向の厚みは、前記光源モジュールの上下方向の厚みよりも小さい
    請求項2に記載の照明器具。
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