JP3201561U - Led照明装置 - Google Patents

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旭 渡辺
旭 渡辺
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Abstract

【課題】軸方向の少なくとも一端をエンドキャップで閉塞し、エンドキャップからLED発光素子への給電ケーブルを導出するLED照明装置において、給電ケーブルの張力止めを容易且つ確実に行うLED照明装置を提供する。【解決手段】軸方向に延び、軸方向の少なくとも一端に開口を有しているフレーム20に、軸方向に延びた状態でLED発光素子50が列設された基板60を収容する。開口からエンドキャップ30の挿入部を挿入し、開口を閉塞部で閉塞する。LED発光素子50への給電ケーブル40の一端を基板60に接続し、他端をエンドキャップ30から導出する。固定ネジ70により挿入部がフレーム20に締結されると、給電ケーブル40が固定ネジ70の頭部の下方に延在して頭部と直接または間接的に当接し、頭部と挿入部との間で押圧挟持される。【選択図】図2

Description

本考案は、LED発光素子を列設した、軸方向に延びるLED照明装置に関する。より詳しくは、軸方向の少なくとも一端が開口しており、その開口をエンドキャップで閉塞し、そのエンドキャップからLED発光素子に給電する給電ケーブルが導出されるLED照明装置に関する。
従来から、天井や壁面や床面や陳列棚等の照明装置として、LED発光素子を列設した、軸方向に延びるLED照明装置が知られている。そして、このようなLED照明装置の中には、軸方向の端が開口しており、その開口をエンドキャップで閉塞し、そのエンドキャップからLED発光素子に給電する給電ケーブルが導出しているものがある。
そして、このようなLED照明装置を、ライン状に軸方向に並べて配設すると、エンドキャップが暗部となり、光の連続性が損なわれるという問題があった。また、給電ケーブルの敷設の自由度を高めるため、給電ケーブルの導出可能な方向を複数にしたいという要求もあった。
特許文献1には、透光性を有するエンドキャップを備え、エンドキャップからLED発光素子からの光を射出させ、且つ給電ケーブルを複数方向に導出できるように、互いに開口方向が異なる複数の導出口を設けたLED照明装置が提案されている。
ところで、給電ケーブルの敷設時には、給電ケーブルの取り回し作業により、給電ケーブルに過度の張力が掛かる可能性がある。そして、この過度の張力が給電ケーブルの基板接続部分を破損し、接続不良を発生させる虞もある。しかしながら、特許文献1には、給電ケーブルの張力止めに関する技術は何ら開示されていない。
特許文献2には、図10に示すように、給電ケーブルを一旦持ち上げて反対方向に折り曲げるために、基板とエンドキャップの間に突起を設け、給電ケーブルを蛇行させ、エンドキャップを蛇行した給電ケーブルに近接させて張力止めを行う技術が提案されている。
特開2011−28946号公報 特許4798499号
しかしながら、特許文献2のように、基板とエンドキャップとの間に張力止め用の突起を設けることは軸方向に余分な空間を必要とする。また、給電ケーブルを蛇行させる作業は煩わしく、且つ作業中に給電ケーブルに局所的な負荷が掛かり望ましくない。
さらに、特許文献2のエンドキャップは、図10中の矢印で示す基板と垂直な方向に不図示のネジで固定されるものであるため、エンドキャップと給電ケーブルの間に隙間があると、エンドキャップが給電ケーブルに当接せず、十分な張力止めをできない虞がある。
本考案の目的は、上記事情に鑑み、軸方向の少なくとも一端をエンドキャップで閉塞し、エンドキャップからLED発光素子に給電する給電ケーブルが導出するLED照明装置において、給電ケーブルの張力止めを容易且つ確実に実現することにある。
上記課題を解決するために、本考案のLED照明装置は、軸方向に延び、軸方向の少なくとも一端に開口を有しているフレームと、フレームに、軸方向に延びた状態で収容された、LED発光素子が列設された基板と、開口からフレーム内に挿入される挿入部と開口を閉塞する閉塞部とを有するエンドキャップと、一端が基板に接続され他端がエンドキャップから導出された、LED発光素子に給電する給電ケーブルとを備え、挿入部が固定ネジによりフレームに締結され、給電ケーブルが、締結時において固定ネジの頭部の下方に延在し頭部と直接または間接的に当接して頭部と挿入部との間で押圧挟持されることを特徴とする。
ここで、本考案のLED照明装置において、「LED発光素子が列設された基板」とは、複数のLED発光素子を軸方向に並べて搭載した基板であり、LED発光素子を軸方向に一列もしくは複数列に並べた基板を意味する。
上記「開口を閉塞する」とは、開口を密閉した状態に限定されるものではなく、たとえば給電ケーブルが導出される導出口が開口している状態をも含む意味である。また、上記「間接的に当接」とは、たとえばスペーサやワッシャ等を介して頭部と当接する状態を意味する。
また、本考案のLED照明装置において、挿入部が、頂面と底面と頂面および底面に繋がる壁面とからなる段差部を備え、固定ネジが頂面から挿通され挿入部をフレームに締結し、給電ケーブルが、頭部と底面との間で押圧挟持されてもよい。
また、本考案のLED照明装置において、挿入部は固定ネジの両側に段差部を有してもよい。また、本考案のLED照明装置において、固定ネジが頭部の一部を壁面より突出させ、給電ケーブルが突出した頭部の一部と底面との間で押圧挟持されてもよい。
また、本考案のLED照明装置において、挿入部は壁面との間で給電ケーブルを挟むように底面から立設する外壁面をさらに備えてもよい。また、本考案のLED照明装置において、閉塞部はLED発光素子からの光の少なくとも一部を透過させてもよい。
ここで、上記「少なくとも一部を透過」とは、エンドキャップに照射された光のうち、一部もしくは全部を透過し、一部を透過させる場合は残りの光を反射もしくは遮光することを意味する。また、上記「透過」とは、拡散した状態で透過させることを含む意味である。
また、本考案のLED照明装置において、閉塞部が、給電ケーブルを導出する導出口を複数有し、導出口の開口方向がそれぞれ異なっていてもよい。また、本考案のLED照明装置において、閉塞部が3つの導出口を有し、3つの導出口の1つの開口方向が軸方向であり、残り2つの開口方向が軸方向と直交する方向であってもよい。
本考案のLED照明装置によれば、挿入部が固定ネジによりフレームに締結され、給電ケーブルが、締結時において固定ネジの頭部の下方に延在し頭部と直接または間接的に当接して頭部と挿入部との間で押圧挟持されるため、フレームにエンドキャップを固定する際、特に意識することなく、給電ケーブルを容易且つ確実に張力止めできる。
また、本考案のLED照明装置によれば、挿入部が頂面と底面と頂面および底面に繋がる壁面とからなる段差部を備え、固定ネジを頂面から挿通させ、給電ケーブルが頭部と底面との間で押圧挟持される場合、頂面と底面との寸法差に応じて給電ケーブルを押圧する力を制御でき、給電ケーブルをより容易且つ確実に張力止めができる。
また、本考案のLED照明装置によれば、挿入部が固定ネジの両側に段差部を有する場合、給電ケーブルに近い方の段差部を用いて押圧挟持できるため、給電ケーブルをより容易に張力止めできる。
また、本考案のLED照明装置によれば、挿入部が、壁面との間で給電ケーブルを挟むように底面から立設する外壁面をさらに備えた場合、給電ケーブルが段差部に対して位置決めされるため、給電ケーブルをより容易且つ確実に張力止めできる。
本考案の一実施形態であるLED照明装置の斜視図 透光性カバーを取り外した状態のLED照明装置の部分拡大斜視図 フレームの断面図 右斜め上方から見たエンドキャップの斜視図 左斜め上方から見たエンドキャップの斜視図 エンドキャップの右側面図 エンドキャップの平面図 エンドキャップの背面図 エンドキャップの張力止めの態様を示す図 従来のエンドキャップによる張力止めの態様を示す図
本考案の一実施形態であるLED照明装置100について図面を用いて説明する。図1はLED照明装置100の斜視図である。LED照明装置100は、図1に示すように、透光性カバー10、透光性カバー10の下方で透光性カバー10を固定する、軸方向に延びるフレーム20、フレーム20の軸方向の両端に取り付けられたエンドキャップ30、エンドキャップ30から導出された給電ケーブル40を備えている。なお、図中一点鎖線で示す軸線の方向が軸方向である。
図2は、透光性カバー10を取り外した状態の、エンドキャップ30近傍の部分拡大斜視図である。LED照明装置100は、図2に示すように、複数のLED発光素子50が所定間隔を空けて列設した基板60を備えている。なお、LED発光素子50は複数列に並べて搭載してもよい。
図2に示すように、基板60は軸方向に延びた状態でフレーム20内に収容され、エンドキャップ30は、固定ネジ70によりフレーム20に固定されている。
最初に給電ケーブル40について説明する。図2に示すように、給電ケーブル40は先端部の被覆が剥ぎ取られ、基板60の左縁部に半田付けされている。なお、給電ケーブル40は、基板60の右縁部に半田付けされてもよい。なお、本図において、軸方向に直交する方向において、手前側を右、奥側を左とする。
そして、給電ケーブル40はエンドキャップ30から導出している。導出した給電ケーブル40は、不図示の外部電源に接続されてもよく、他のLED照明装置100の給電ケーブル40に接続されてもよい。
次に透光性カバー10について説明する。透光性カバー10は、プラスチック等の樹脂からなり、LED発光素子50からの光を全部透過、もしくは一部を透過させるものである。したがって、透光性カバー10は、透明、半透明もしくは乳白色のような有色透明である。また、透光性カバー10は、光を拡散させて透過させてもよく、透過させない光を反射または遮光してもよい。
透光性カバー10は、軸方向に延び、軸方向の両端が開口している。また、透光性カバー10は、逆U字状の断面形状を有している。図1に示すように、透光性カバー10は、エンドキャプ30により、両端が閉塞されている。なお、透光性カバー10の断面形状は、たとえば半円形等であってもよく、特に限定されるものではない。
次にフレーム20について説明する。フレーム20は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等を押出成形したものである。なお、フレーム20の材質には、耐熱性を有するプラスチックやセラミック等を用いてもよい。
図3はフレーム20の断面図である。図3に示すように、フレーム20は、左右の側板21および中間板22からなり、略H字状の断面形状を有している。左右の側板21の上方には突起21Aが形成され、透光性カバー10は、突起21Aと係合することにより、フレーム20と嵌合して固定されている。
また、基板60は中間板22上に載置され、公知の接着剤やネジ等により中間板22に固定される。また、中間板22の軸方向の両端近傍には、エンドキャップ30を固定する固定ネジ70が挿通するネジ孔22Aが形成されている。
ネジ孔22Aには、固定ネジ70と螺号するネジ溝を予め形成してもよい。また、タッピングビスを固定ネジ70として使用することにより、固定ネジ70の締結時にネジ溝が形成されてもよい。
また、フレーム20には、図3に示すように、中間板22の上方に上凹部23、下方に下凹部24を有している。上凹部23および下凹部24の軸方向の端は開口している。エンドキャップ30は、上凹部23および下凹部24の開口する端からその一部を挿入させ、残りの部分でフレーム20の開口を閉塞する。
フレーム20は、軸方向の長さ寸法が50mm〜2000mm程度、軸方向と直交する幅寸法が5mm〜100mm程度、高さ寸法が5mm〜100mm程度であってもよい。なお、各寸法は、特に限定されず、配設場所に応じて適宜調整可能である。透光性カバー10は、図1に示すように、フレーム20よりたとえば5〜20mm程度長い。また、基板60は、図2に示すように、フレーム20よりたとえば5〜20mm程度短い。
次にLED発光素子50について説明する。LED発光素子50は、発熱量が少なく長寿命の半導体発光素子を内蔵している。LED発光素子50は矩形状を有しており、略等間隔に軸方向に基板60の表面に実装されている。LED発光素子50は、たとえば5〜100mm程度の間隔を空けて実装されてもよい。
再び図2を参照して基板60について説明する。基板60は、軸方向に延びる矩形状である。基板60は、銅、CEM3、ポリイミドまたはガラスエポキシ等の材料で構成された、リジット基板または可撓性を有するフレキシブル基板である。
そして、基板60には、LED発光素子50に電力を供給する配線パターンが形成されている。また、基板60には、LED発光素子50の電力調整用のチップ抵抗等が実装されてもよい。
基板60は1〜5mm程度の厚み寸法を有している。基板60の幅寸法は上凹部23の寸法に応じて適宜調整可能である。また、基板60には、型番や製造年月日等がシルク印刷されてもよい。
次にエンドキャップ30について説明する。図4はエンドキャップ30を右斜め上方から見た斜視図、図5はエンドキャップ30を左斜め上方から見た斜視図、図6はエンドキャップ30の右側面図、図7はエンドキャップ30の平面図、図8はエンドキャップ30の背面図をそれぞれ示している。
エンドキャップ30は、LED発光素子50からの光の一部もしくは全部を透過させる。したがって、エンドキャップ30は、透明、半透明、または乳白色のような有色透明である。
また、エンドキャップ30はLED発光素子50からの光を拡散させて透過させてもよい。これにより、エンドキャップ30が暗部とならず、輝度の不均一を低減できる。また、エンドキャップ30は透過させない光を反射または遮光してもよい。エンドキャップは、たとえばポリカーボネート(polycarbonate)等の樹脂を成型したものである。
エンドキャップ30は、本体31と、本体31に軸方向に突設された上凸部32と、上凸部32の下方で本体31に軸方向に突設された下凸部33とからなる。
本体31は、図4および図5が示すように、湾曲した上部を有する外本体311と、上凸部32の一部を囲繞する内本体312とからなる。外本体311の上部は透光性カバー10と略同じ曲率で湾曲している。また、内本体312の上部は突起21A(図3)と略同じ形状である。
上凸部32は外本体311の内表面311Aに、下凸部33は内本体312の内表面312Aに軸方向に突設されている。上凸部32のうち、内本体312から突出した突出部321がフレーム20の開口から上凹部23(図3)に挿入される。
突出部321には、上凹部23への挿入を容易にするため、面取り加工が施されている。また、突出部321には、固定ネジ70が挿通される貫通孔322が形成されている。したがって、固定ネジ70はフレーム20内で締結されるため、LED照明装置100の美観を損ねず、エンドキャップ30をフレーム20に固定できる。貫通孔322の径寸法は、たとえば1〜8mm程度である。
また、上凸部32には貫通孔322の両側に、給電ケーブル40を収容する(図2)、軸方向に延在する溝323が形成されている。この溝323により、上凸部32には、貫通孔322が形成された頂面324と、溝323の底面325と、頂面324と底面325とに繋がる溝323の内壁面326とにより、段差部327が形成されている。また、溝323の外壁面328は、内壁面326との間で給電ケーブル40を挟持するように(図2)、底面325から立設している。
下凸部33は、中間板22(図3)の厚みと略同じ寸法の間隔を空けて上凸部32の下方に位置している。突出部321および下凸部33は、中間板22(図3)を挟持するように、突出部321は上凹部23(図3)に、下凸部33は下凹部24(図3)にそれぞれ挿入される。
下凸部33は、下凹部24への挿入を容易にするため、面取り加工が施されている。また、貫通孔322と連通する貫通孔331が形成されている。貫通孔331の径寸法は貫通孔322よりも0.1mm〜2mm程度小さい。なお、貫通孔331の径寸法は貫通孔322と同径であってもよい。
図6を参照する。エンドキャップ30においては、突出部321および下凸部33がフレーム20内に挿入される。そして、突出部321および下凸部33が実用新案登録請求の範囲における挿入部に相当し、本体31および上凸部32のうち内本体312に囲繞された囲繞部329が実用新案登録請求の範囲における閉塞部に相当するものである。
図7に示すように、底面325には、内表面311Aとの境界近傍に、溝323に延在している給電ケーブル40を導入する導入口325Aが形成されている。
また、図8が示すように、外本体311の外表面311Bには、軸方向に導出口34が開口し、図4に示すように、本体31の右側面35には軸方向と直交する方向に導出口36が開口し、図5に示すように、本体31の左側面37には軸方向と直交する方向に導出口38が開口している。
導入口325Aと、導出口34、導出口36および導出口38とは、囲繞部329および本体31内に形成された不図示の通路を通じて、互いに連通している。溝323に延在する給電ケーブル40は、導入口325Aからエンドキャップ30内に導入され、導出口34、導出口36および導出口38のいずれかより導出される。
導出口34から導出された給電ケーブル40は軸方向に導出され、導出口36または導出口38から導出された給電ケーブル40は軸方向と直交する方向に導出される。
図9は、LED照明装置100による給電ケーブル40の張力止めの態様を示す図である。フレーム20は軸方向の一端が開口している(ST1)。そして、突出部321および下凸部33をフレーム20内に挿入すると、囲繞部329および本体31によりフレーム20の開口が閉塞され、貫通孔322、貫通孔331およびネジ孔22A(図3)が互いに連通する(ST2)。
給電ケーブル40が接続された基板60が軸方向に延びた状態で収容される。ここで、給電ケーブル40の一部は頂面324より上方に突出している。給電ケーブル40は、内壁面326と外壁面328と挟持された状態で溝325内を延在し、導入口325Aから導入され導出口36から軸方向と直交する方向に導出される(ST3)。なお、給電ケーブル40は、導出口34または導出口38から導出してもよい。
次に貫通孔322より固定ネジ70を挿入すると、固定ネジ70の頭部71は内壁面326から突出する。また、給電ケーブル40は、頭部71の下方に延在しており、固定ネジ70を締結すると、頭部71が給電ケーブル40に当接し、頭部71と底面325との間で押圧挟持され、給電ケーブル40が張力止めされる(ST4)。最後に透光性カバー10をフレーム20に嵌合させる(ST5)。
本実施形態の変形例について説明する。フレーム20は、必ずしも軸方向の両端が開口している必要はなく、一方の端のみが開口していればよい。そして、エンドキャップ30は、少なくとも給電ケーブル40を導出する側の開口端に取り付ければよい。
また、溝325は、必ずしも貫通孔322の両側に形成される必要はなく、片側のみでもよい。上凸部32は、必ずしも溝325を有する必要はない。たとえば外壁面328を設けず、頂面324と、底面325と、内壁面326とからなる少なくとも1つの段差部327であってもよい。そして、給電ケーブルを内壁面326に近接させた状態で、頭部71と底面325との間で押圧挟持すればよい。
また、固定ネジ70は、必ずしも頭部71を内壁面326から突出させて給電ケーブル40に当接させる必要はない。たとえば頭部71と頂面324との間にワッシャやスペーサ等を設け、ワッシャやスペーサを内壁面326から突出させ、ワッシャやスペーサと底面325との間で給電ケーブルを押圧挟持してもよい。
また、必ずしも給電ケーブル40の一部は頂面324より突出している必要はなく、ワッシャやスペーサの縁部に下方に延びる突起を設け、頂面324より下方にある給電ケーブル40をこの突起と底部325との間で押圧挟持してもよい。
以上に説明した通り、本実施形態によれば、固定ネジ70を頂面324から挿通し、固定ネジ70を締めてエンドキャップ30をフレーム20に固定すると、固定ネジ70の下方に延在している給電ケーブル40が頭部71に当接して押圧挟持されるため、エンドキャップ30の固定中に、特に意識することなく、給電ケーブル40の張力止めを容易且つ確実にできる。
また、本実施形態によれば、給電ケーブル40を頭部71と底面325との間で押圧挟持されるため、頂面324と底面325との高低差に応じて給電ケーブル40を押圧する力を制御でき、給電ケーブル40への荷重過多や荷重不足を回避でき、張力止めを容易且つ確実にできる。
また、本実施形態によれば、固定ネジ70の両側に段差部327が形成されるため、給電ケーブル40が基板60の左右のいずれの縁に接続されている場合であっても、給電ケーブル40を溝323に延在しやすくなり、給電ケーブル40の張力止めを容易且つ確実にできる。
また、本実施形態によれば、給電ケーブル40が内壁面326と外壁面328との間で挟持されるため、給電ケーブル40を頭部71の下方に正確に位置決めされ、給電ケーブル40の張力止めを容易且つ確実にできる。
10 透光性カバー
20 フレーム
30 エンドキャップ
31 本体(閉塞部)
33 下凸部(挿入部)
34,36,38 導出口
40 給電ケーブル
50 LED発光素子
60 基板
70 固定ネジ
100 LED照明装置
321 突出部(挿入部)
324 頂面
325 底面
326 内壁面
327 段差部
328 外壁面
329 囲繞部(閉塞部)

Claims (8)

  1. 軸方向に延び、該軸方向の少なくとも一端に開口を有しているフレームと、
    該フレームに、前記軸方向に延びた状態で収容された、LED発光素子が列設された基板と、
    前記開口から前記フレーム内に挿入される挿入部と前記開口を閉塞する閉塞部とを有するエンドキャップと、
    一端が前記基板に接続され他端が前記エンドキャップから導出された、前記LED発光素子に給電する給電ケーブルとを備え、
    前記挿入部が固定ネジにより前記フレームに締結され、前記給電ケーブルが、前記締結時において前記固定ネジの頭部の下方に延在し該頭部と直接または間接的に当接して該頭部と前記挿入部との間で押圧挟持されることを特徴とするLED照明装置。
  2. 前記挿入部が、頂面と底面と該頂面および底面に繋がる壁面とからなる段差部を備え、
    前記固定ネジが前記頂面から挿通され前記挿入部を前記フレームに締結し、前記給電ケーブルが、前記頭部と前記底面との間で押圧挟持されることを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。
  3. 前記挿入部が、前記固定ネジの両側に前記段差部を有することを特徴とする請求項2に記載のLED照明装置。
  4. 前記固定ネジが前記頭部の一部を前記壁面より突出させ、前記給電ケーブルが前記突出した頭部の一部と前記底面との間で押圧挟持されることを特徴とする請求項2または3に記載のLED照明装置。
  5. 前記挿入部が、前記壁面との間で前記給電ケーブルを挟むように前記底面から立設する外壁面をさらに備えることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のLED照明装置。
  6. 前記閉塞部が、前記LED発光素子からの光の少なくとも一部を透過させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のLED照明装置。
  7. 前記閉塞部が、前記給電ケーブルを導出する導出口を複数有し、該導出口の開口方向がそれぞれ異なることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のLED照明装置。
  8. 前記閉塞部が3つの前記導出口を有し、該3つの導出口の1つの前記開口方向が前記軸方向であり、残り2つの前記開口方向が前記軸方向と直交する方向であることを特徴とする請求項7に記載のLED照明装置。
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