JP2021051861A - Light emitting module and lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、例えば、天井に取り付けるベースライトなどの照明器具及び発光モジュールに関する。 Embodiments of the present invention relate, for example, to lighting fixtures such as ceiling-mounted base lights and light-emitting modules.
従来、天井に取り付ける照明器具として、例えば、複数のLED素子を基板に実装した発光モジュールを備えたベースライトが知られている。また、この種のベースライトとして、複数のLED素子を点灯させるための回路を構成する複数の電子部品を発光モジュールの基板にまとめて実装したものが知られている。この発光モジュールの基板は、複数のLED素子を実装する領域の他に、複数の電子部品を実装するために増設した領域を有する。 Conventionally, as a lighting fixture to be mounted on a ceiling, for example, a base light including a light emitting module in which a plurality of LED elements are mounted on a substrate is known. Further, as this kind of base light, a device in which a plurality of electronic components constituting a circuit for lighting a plurality of LED elements are collectively mounted on a substrate of a light emitting module is known. The substrate of this light emitting module has an area for mounting a plurality of LED elements and an additional area for mounting a plurality of electronic components.
上述した従来の発光モジュールの基板は、電子部品を実装するために増設した領域が歪な形状を有するため、基板の歩留まりが悪く、その分、基板の製造コストが高くなる。また、発熱する複数のLED素子を実装した基板に他の電子部品を実装するための領域を増設した場合、LED素子の放熱を考慮した基板形状にする必要がある。 In the above-mentioned substrate of the conventional light emitting module, since the region added for mounting the electronic component has a distorted shape, the yield of the substrate is low, and the manufacturing cost of the substrate is increased accordingly. Further, when an area for mounting other electronic components is added to a board on which a plurality of LED elements that generate heat are mounted, it is necessary to form the board in consideration of heat dissipation of the LED elements.
よって、基板材料の歩留まりがよく放熱性に優れた発光モジュール及び照明器具の開発が望まれている。 Therefore, it is desired to develop a light emitting module and a lighting fixture having a good yield of substrate material and excellent heat dissipation.
実施形態に係る発光モジュールは、複数の発光素子と;複数の発光素子を点灯させる点灯回路と;第1の方向に沿った第1の端部及び第2の端部を有するとともに複数の発光素子を第1の方向に並べて実装した第1の部分と、第1の部分の第1の端部に対して第1の方向と直交する第2の方向に隣接した第3の端部及び第1の端部と第2の端部の間で第1の部分に対して第2の方向に隣接した第4の端部を有するとともに点灯回路の電子部品を実装した第2の部分と、を一体に有する1枚の基板と;を有する。 The light emitting module according to the embodiment has a plurality of light emitting elements; a lighting circuit for lighting the plurality of light emitting elements; a first end portion and a second end portion along a first direction, and a plurality of light emitting elements. A first portion mounted side by side in the first direction, and a third end and a first end adjacent to a second direction orthogonal to the first direction with respect to the first end of the first portion. A second portion having a fourth end adjacent to the first portion in the second direction between the end portion and the second end portion of the lighting circuit and mounting an electronic component of the lighting circuit is integrated. It has one substrate and;
実施形態によると、基板材料の歩留まりがよく放熱性に優れた発光モジュール及び照明器具を提供することができる。 According to the embodiment, it is possible to provide a light emitting module and a lighting fixture having a good yield of a substrate material and excellent heat dissipation.
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。
実施形態に係る発光モジュール10は、複数のLED素子1と、複数のLED素子1を点灯させる点灯回路20と、複数のLED素子1とともに点灯回路20の電子部品21、22を実装した基板30と、を有する。基板30は、複数のLED素子1を長手方向に並べて実装した第1の部分31と、点灯回路20の電子部品21、22を実装した第2の部分32と、を一体に有する1枚の板状体である。第1の部分31の長手方向の一端31aと第2の部分32の長手方向の一端32aが基板30の幅方向に隣接し、第2の部分32の他端32bが第1の部分31の一端31aと他端31bの間に配置されている。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
The
実施形態に係るベースライト100は、上述した発光モジュール10と、発光モジュール10をライティングレールLに機械的に取り付けるとともに電気的に接続するコネクタ40と、を有する。ベースライト100をライティングレールLに取り付けた状態で、点灯回路20の電子部品22は、ライティングレールLに干渉しない位置に配置されている。
The
図1は、本発明の一実施形態に係る照明器具の一例として、ベースライト100を建物の天井C側から見た斜視図を示す。図2は、図1のベースライト100をF2−F2に沿って切断した断面図である。図1に二点鎖線で示すように、天井Cには、ベースライト100を取り付けるためのライティングレールLが取り付けられている。ベースライト100は、後述する発光モジュール10(図3)と、発光モジュール10をライティングレールLに取り付けるためのコネクタ40と、天井Cに対向するシャーシ50と、カバー60と、を有する。コネクタ40は、ベースライト100の長手方向の略中央でシャーシ50の裏面52に設けられている。ベースライト100は、ライティングレールLの延設方向に沿う姿勢で天井Cに取り付けられる。コネクタ40は、ライティングレールLに対するベースライト100の機械的な接続および電気的な接続を担う。
FIG. 1 shows a perspective view of a
図2に示すように、発光モジュール10の基板30は、シャーシ50の表面51に熱伝導性の接着剤やネジ等により固定されている。シャーシ50は、基板30を取り付けた表面51及びコネクタ40を取り付けた裏面52を有する。シャーシ50は、例えば、1枚の金属板により形成されており、基板30の裏面30bに接触して基板30を保持するとともにLED素子1(発光素子)の熱を放熱する機能を担う。シャーシ50は、熱伝導性のよい金属材料により形成することが望ましいが、熱伝導性を有する樹脂などにより形成してもよい。また、シャーシ50は、必須の構成ではなく、基板30の裏面30bにコネクタ40を実装してシャーシ50を省略してもよい。この場合、基板30を熱伝導性のよい材料により形成することが望ましい。
As shown in FIG. 2, the
シャーシ50の基板30を取り付けた表面51側には、基板30の表面30a側を覆うカバー60が取り付けられている。カバー60は、例えば、透明な白色の樹脂材料により形成されており、天井Cから床(図示せず)に向けてドーム状に膨出した断面形状を有する。カバー60の長手方向の両端には、シャーシ50との間の開口部を塞ぐための端板部材61、62(図1)が取り付けられている。
A
シャーシ50は、その裏面52側に突出した突出部分54(図1、図2)を有する。突出部分54は、シャーシ50の一部を天井Cに向けて断面コ字状に折り曲げて形成されている。この突出部分54の内側には、基板30の裏面30bに実装した挿入実装タイプの電子部品22が収容配置される。つまり、突出部分54は、点灯回路20に対向する位置に設けられている。すなわち、突出部分54は、ベースライト100をライティングレールLに取り付けた状態(図2に示す状態)でライティングレールLに干渉しない位置に設けられている。
The
図3に示すように、基板30は、矩形板状の第1の部分31と、第1の部分31より短い矩形板状の第2の部分32と、を一体に有する。基板30は、1枚の平らな板状部材をL字状にした形状を有する。第1の部分31と第2の部分32は、基板30の長手方向と直交する幅方向に隣接して配置されている。基板30の第1の部分31の一端31a(第1の端部)と第2の部分32の一端32a(第3の端部)は、基板30の長手方向と直交する幅方向に隣接して配置されている。基板30の第2の部分32の他端32b(第4の端部)は、第1の部分31の長手方向に沿った長さの半分未満の長さで一端32aから長手方向に離れた位置にある。つまり、基板30の第2の部分32は、第1の部分31の一端31a側に片寄った位置にある。
As shown in FIG. 3, the
基板30の表面30aには、複数のLED素子1と点灯回路20の複数の電子部品21が実装されている。基板30の表面30aに実装した電子部品21は、例えば表面実装タイプの電子部品21である。複数のLED素子1は、基板30の第1の部分31の長手方向に沿って等間隔に並べて配置されている。複数のLED素子1の間隔は、ベースライト100の配光特性に応じて決まる。よって、基板30の長さも、第1の部分31の長さによって決まる。電子部品21は、種々の形状や大きさのものがあり、基板30の第2の部分32に設けられている。電子部品21は、LED素子1とは異なり、放熱を考慮する必要があまりない。このため、LED素子1と比べて電子部品21は密集した実装が可能である。言い換えると、電子部品21の実装領域はLED素子1の実装領域に比べて小さくすることが可能であり、例えばLED素子1の実装領域の半分未満の領域にすることもできる。
A plurality of LED elements 1 and a plurality of
電子部品21は、基板30の長手方向に沿って、第1の部分31に実装されたLED素子1の間に配置されている。言い換えると、電子部品21は、LED素子1に対して基板30の幅方向に対向する位置から外れた位置に設けられている。このように、電子部品21をLED素子1の間に配置することにより、電子部品21をLED素子1からできるだけ離れた位置に配置することができ、LED素子1と電子部品21との間に十分な沿面距離を確保することができる。また、このような電子部品21のレイアウトを採用することで、発熱するLED素子1からできるだけ離れた位置に電子部品21を実装することができ、同一基板にLED素子1と電子部品21を実装したことにより放熱性能を損なう不具合を抑制することができる。
The
また、基板30の第2の部分32の他端32bには、給電端子台24(給電部)が取り付けられている。給電端子台24は、コネクタ40を介してライティングレールLに電気的に接続される。給電端子台24とコネクタ40は、シャーシ50を貫通して設けた図示しない配線により電気的に接続されている。なお、基板30に実装した点灯回路20の電子部品21、22は、ライティングレールを介して給電される100Vの交流電圧を直流に変換して複数のLED素子1へ給電する。このため、基板30の表面30aであって第1の部分31の一端31aおよび第2の部分32の一端32aの近傍(一端31a及び一端32aを含む基板30の一端と点灯回路20及びLED素子1の間)には、点灯回路20を複数のLED素子1に電気的に接続した配線パターン26が設けられている。なお、図3では、点灯回路20の配線パターン及び複数のLED素子1の配線パターンの図示を省略してある。
Further, a power supply terminal block 24 (power supply unit) is attached to the
さらに、基板30の裏面30bには、点灯回路20に含まれる挿入実装タイプの複数の電子部品22が実装されている(図2)。これら複数の電子部品22は、リード端子を介して基板30の第2の部分32に取り付けられるため、上述した基板30の表面30aに実装した表面実装タイプの電子部品21と比較して、基板30に対する実装高さが高い。本実施形態では、このように高さを有する電子部品22を基板30の裏面30b側に配置するとともにシャーシ50の突出部分54の中に配置し、突出部分54をライティングレールLに干渉しない位置に設けた。
Further, a plurality of through-hole mounting type
言い換えると、本実施形態では、発光モジュール10の第1の部分31の長手方向に沿った中心線がベースライト100の中心線と重なるように発光モジュール10を図3に示す位置にレイアウトし、基板30の第2の部分32をベースライト100の幅方向の一側に片寄った位置にした。つまり、複数のLED素子1を実装した基板30の第1の部分31をベースライト100の中心線上に配置し、第1の部分31の幅方向の片側に第2の部分32を増設した。これにより、ベースライト100の中心線に対向するライティングレールLと基板30の第2の部分32に対向するシャーシ50の突出部分54を図2に示すように入れ子状に配置することができる。
In other words, in the present embodiment, the
以上のように、本実施形態の発光モジュール10は、第1の部分31の長さの半分未満の長さの第2の部分32に点灯回路20の電子部品21、22を実装したため、複数のLED素子1の略半数のLED素子1に隣接して配置した電子部品21、22が無い。このため、基板30の全体として、LED素子1の放熱性能をある程度維持することができ、同一基板にLED素子1と電子部品21、22を実装したにもかかわらず、LED素子1の熱を十分に放熱することができる。
As described above, the
また、本実施形態の発光モジュール10によると、基板30の第2の部分32の他端32bを第1の部分31の長手方向の略中間位置に配置しているため、この位置に点灯回路20への給電のための給電端子台24を設けることができる。また、第1の部分31の一端31aと第2の部分32の一端32aの近傍に点灯回路20とLED素子1を接続した配線パターン26を設けることができる。このため、配線のレイアウトを無駄無く効率的にすることができ、配線を短くすることができ、電気的特性を安定させることができ、ノイズによる不具合などを抑制することができる。
Further, according to the
図4は、上述したベースライト100の発光モジュール10の他端に他のベースライト100Aの別の発光モジュール10Aの一端を連結した長尺な発光モジュールを備えたベースライト200を示す。このように、2つの発光モジュール10、10Aを連結する場合、一方の発光モジュール10の基板30の第1の部分31の他端31bに接続端子台72(接続部)を設けて、もう一方の発光モジュール10Aの基板80の一端81に接続端子台74(接続部)を設ける。そして、接続端子台72、74を互いに電気的に接続する。ベースライト100、100Aは、上述したようにライティングレールLに取り付け可能である。つまり、ベースライト100Aも、ライティングレールLに対する機械的接続のためのコネクタ(図示せず)を有する。このため、ベースライト100とベースライト100Aを機械的に連結するための機構は不要である。
FIG. 4 shows a
別の発光モジュール10Aに対する給電は、接続端子台72、74を接続することによりなされる。つまり、この場合、別の発光モジュール10Aは独立した点灯回路を持たない。このため、別の発光モジュール10Aの基板30Aは、発光モジュール10の基板30の第1の部分31に相当する矩形板状に形成されている。本変形例の発光モジュール10、10Aは、基板30に実装した複数のLED素子1と基板30Aに実装した複数のLED素子1を直列に接続している。このため、異なる基板30、30Aそれぞれに点灯回路20から送り配線を設ける必要がない。
Power is supplied to another
次に、図5及び図6を参照して、上述した発光モジュール10のL字状の基板30を製造する方法について説明する。
上述したように、発光モジュール10の基板30は、第1の部分31と第1の部分31の半分未満の長さの第2の部分を基板30の幅方向に隣接して配置したL字形状を有する。このように特有の形状を有する基板30を製造する場合、例えば、基板30と同じ幅で且つ基板30の1.5倍強の長さの矩形の板材を図5に示すように2つの部分に切断して2枚の基板30を同時に製造することができる。図5に示す例では、各基板30の幅が狭い第1の部分を幅方向に重ねて、一方の基板30の第1の部分31の他端31bを他方の基板30の第2の部分32の他端32bに対向させ、他方の基板30の第1の部分31の他端31bを一方の基板30の第2の部分32の他端32bに対向させるレイアウトで、2枚の基板30を形成した。この場合、基板材料の無駄がほとんど無く、歩留まりを高めることができる。
Next, a method of manufacturing the L-shaped
As described above, the
或いは、基板30の1.5倍の幅で且つ基板30と同じ長さの矩形の板材を図6に示すように3つの部分に切断することで、2枚の基板30を同時に製造することができる。図6に示す例では、一方の基板30の第1の部分31と他方の基板30の第2の部分を幅方向に対向させ、一方の基板30の第2の部分32と他方の基板30の第1の部分31を幅方向に対向させ、一方の基板30の第2の部分32の他端32bと他方の基板30の第2の部分32の他端32bを矩形の小片を介して対向させるレイアウトで2枚の基板30を形成した。この場合であっても、図5の製造方法と比較して基板材料の歩留まりの点でやや劣るものの、基板材料の歩留まりを十分に高くすることができる。
Alternatively, two
以上述べた実施形態の発光モジュール10及びベースライト100(照明器具)によれば、複数のLED素子1と点灯回路20の電子部品21、22を実装したL字状の基板30を用いたため、基板材料の歩留まりを高めることができ、LED素子1の熱を効果的に放熱させることができる。
According to the
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態または変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態または変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態またはその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described, this embodiment or modification is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These embodiments or modifications can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments or modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
例えば、上述した図4に示す変形例では、2枚の基板30、30Aを直線状に連結したベースライト200について説明したが、これに限らず、図7に示すように、4枚の基板30、30A、30B、30Cを連結した長尺な発光モジュールを備えたベースライト300を構成しても良い。この場合、ベースライト100の発光モジュール10の基板30と同じ形状の基板30Bを有する発光モジュール10Bを発光モジュール10に対して反転した向きで連結し、発光モジュール10の点灯回路20と発光モジュール10Bの点灯回路(図示せず)を近接配置する。そして、発光モジュール10Aを上述した変形例と同様に発光モジュール10の点灯回路20から離間した他端に連結し、発光モジュール10Aと略同じ構造の発光モジュール10Cを発光モジュール10Bの点灯回路から離間した他端に連結する。
For example, in the modification shown in FIG. 4 described above, the
上記のように2つの点灯回路をベースライト300の長手方向の中央に集中配置することで、ベースライト300に対する給電位置を中央にして配線構造をシンプルにすることができる。これにより、長尺なベースライト300を構成した場合であっても、ベースライト100と同等の電気的特性を維持することができ、ノイズによる不具合を生じることもない。
By centrally arranging the two lighting circuits in the center of the
1…LED素子、10…発光モジュール、10A…別の発光モジュール、20…点灯回路、21…電子部品(表面実装)、22…電子部品(挿入実装)、24…給電端子台、26…配線パターン、30…基板、30a…表面、30b…裏面、31…第1の部分、31a…一端(第1の端部)、31b…他端(第2の端部)、32…第2の部分、32a…一端(第3の端部)、32b…他端(第4の端部)、40…コネクタ、50…シャーシ、51…表面、52…裏面、54…突出部分、60…カバー、72、74…接続端子台、100…ベースライト、100A…別のベースライト、C…天井、L…ライティングレール。 1 ... LED element, 10 ... Light emitting module, 10A ... Another light emitting module, 20 ... Lighting circuit, 21 ... Electronic component (surface mount), 22 ... Electronic component (through hole mounting), 24 ... Power supply terminal block, 26 ... Wiring pattern , 30 ... substrate, 30a ... front surface, 30b ... back surface, 31 ... first part, 31a ... one end (first end), 31b ... other end (second end), 32 ... second part, 32a ... one end (third end), 32b ... the other end (fourth end), 40 ... connector, 50 ... chassis, 51 ... front, 52 ... back, 54 ... protruding part, 60 ... cover, 72, 74 ... Connection terminal block, 100 ... Base light, 100A ... Another base light, C ... Ceiling, L ... Lighting rail.
Claims (6)
前記複数の発光素子を点灯させる点灯回路と;
第1の方向に沿った第1の端部及び第2の端部を有するとともに前記複数の発光素子を前記第1の方向に並べて実装した第1の部分と、前記第1の部分の前記第1の端部に対して前記第1の方向と直交する第2の方向に隣接した第3の端部及び前記第1の端部と前記第2の端部の間で前記第1の部分に対して前記第2の方向に隣接した第4の端部を有するとともに前記点灯回路の電子部品を実装した第2の部分と、を一体に有する1枚の基板と;
を有する発光モジュール。 With multiple light emitting elements;
With a lighting circuit that lights the plurality of light emitting elements;
A first portion having a first end portion and a second end portion along the first direction and mounting the plurality of light emitting elements side by side in the first direction, and the first portion of the first portion. A third end adjacent to the first direction in a second direction orthogonal to the first end and the first portion between the first end and the second end. On the other hand, a single substrate having a fourth end portion adjacent to the second direction and a second portion integrally having an electronic component of the lighting circuit mounted;
Luminous module with.
前記第1の部分の前記第1の端部及び前記第2の部分の前記第3の端部の近傍で前記点灯回路と前記複数の発光素子を接続した配線パターンと;
をさらに有する請求項1の発光モジュール。 With the feeding portion arranged at the fourth end portion of the second portion of the substrate;
A wiring pattern in which the lighting circuit and the plurality of light emitting elements are connected in the vicinity of the first end portion of the first portion and the third end portion of the second portion;
The light emitting module according to claim 1.
請求項1又は請求項2の発光モジュール。 The electronic component is arranged between the plurality of light emitting elements along the first direction.
The light emitting module according to claim 1 or 2.
前記第1の部分の前記第2の端部において前記基板に実装され、前記別の発光モジュールを電気的に接続する接続部と;
をさらに有する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の発光モジュール。 With another light emitting module having another substrate on which multiple light emitting elements are mounted;
With a connection portion mounted on the substrate at the second end portion of the first portion and electrically connecting the other light emitting module;
The light emitting module according to any one of claims 1 to 3, further comprising.
前記複数の発光素子を点灯させる点灯回路と;
第1の方向に沿った第1の端部及び第2の端部を有するとともに前記複数の発光素子を前記第1の方向に並べて実装した第1の部分と、前記第1の部分の前記第1の端部に対して前記第1の方向と直交する第2の方向に隣接した第3の端部及び前記第1の部分の前記第1の方向に沿った長さの半分未満の長さで前記第3の端部から前記第1の方向に離れた位置で前記第1の部分に隣接した第4の端部を有するとともに前記点灯回路の電子部品を実装した第2の部分と、を一体に有する1枚の基板と;
を有する発光モジュール。 With multiple light emitting elements;
With a lighting circuit that lights the plurality of light emitting elements;
A first portion having a first end portion and a second end portion along the first direction and mounting the plurality of light emitting elements side by side in the first direction, and the first portion of the first portion. A third end adjacent to a second direction orthogonal to the first direction with respect to one end and a length of less than half the length of the first portion along the first direction. A second portion having a fourth end portion adjacent to the first portion at a position away from the third end portion in the first direction and mounting an electronic component of the lighting circuit. With one board that is integrally held;
Luminous module with.
該発光モジュールをライティングレールに機械的に取り付けるとともに電気的に接続するコネクタと;を有し、
前記点灯回路の前記電子部品を前記ライティングレールに干渉しない位置に配置した、
照明器具。 With the light emitting module according to any one of claims 1 to 5.
It has a connector that mechanically attaches and electrically connects the light emitting module to the writing rail;
The electronic component of the lighting circuit is arranged at a position that does not interfere with the lighting rail.
lighting equipment.
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