JP5431612B1 - Led照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 点灯基板とLED基板から放熱される熱エネルギーが、LEDランプ本体において相互に干渉するのを抑制して、照明効率の低下を防止すると共に、省スペース化を図る。
【解決手段】 LED照明装置100は、天井面等の被取付部に取り付けられるLEDランプ本体1と、このLEDランプ本体1を覆う透光性カバー3とを備えている。LEDランプ本体1は、ベース部材10と、このベース部材10を天井面等の被取付部に取り付ける取付部11と、この取付部11よりも外周側においてベース部材10に配設される点灯基板13と、この点灯基板13に電気的に接続されるLED基板16と、このLED基板16に実装されるLED素子17とを有する。LED基板16は、断熱性部材15を介して、ベース部材10に配設されている。
【選択図】 図5

Description

本発明は、LED素子を光源に使用したLED照明装置に係り、特に天井に設置された引掛シーリングボディに接続される天井直付け型シーリングライトのLED照明装置の改良に関するものである。
近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたLED素子を光源に使用した、電源内蔵型の電球型LEDランプが普及してきた。更に最近は、天井直付け型のシーリングライトや、天井面式の円盤灯においても、LED素子を使用した照明装置が開発され、市場に導入されてきている。
この天井直付けシーリングライトは、例えば、天井面に取り付けられた引掛シーリングボディに、引掛シーリングアダプタを取り付けた照明装置を装着したものであり、特に最近は厚みの薄いシーリングライトが検討されている(例えば、特許文献1等参照)。
この特許文献1に記載されている照明装置は、器具取付面に設置された配線器具に取付けられる取付部を有する本体と、取付部の外周側に配設される点灯装置と、前面側に実装面が設けられ点灯装置の外側に点灯装置と重なり合わないように裏面側が本体に配設された基板と、半径の異なる略同心円の円周上に複数の列をなし、略等間隔の離間距離において、基板に実装されたLED素子とを具備している。それにより、簡素化された構成で、LED素子の温度上昇を抑制しやすく、LED素子から出射される光のイメージを均一化できる照明器具が提供される。
しかし、この特許文献1に記載されている照明装置においては、点灯装置は本体の中央部に形成された凹部に配置され取り付けられ、この本体に放熱することにより温度上昇が抑制されると同時に、基板も、点灯装置と重なり合わないように裏面側が本体に配設され、この本体に熱が伝導されて放熱されるようになっている。このため、この特許文献1に記載されている従来技術では、点灯装置から伝導された熱と基板から伝導された熱のいずれもが、本体に集中するため、熱の相互作用による、放熱効果の低下が見られて、照明器具の効率が悪くなることがあった。
一方、LED発光基板をモジュール化して構成された照明機器により、修理が必要時にLED発光モジュール毎に簡単に交換し、廃棄物量を低減させることも検討されている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2に記載されているLED灯具は、複数のLED発光モジュールと、電源制御回路と、検出センサと、飾りリングからなり、それぞれ着脱自在とすることにより、一つのLEDが故障した場合でも、一つのLEDモジュールの交換のみで対応することができ、また、電源制御回路と、検出センサと、飾りリング等もそれぞれ簡単に交換することができる。
しかし、この特許文献2に記載されている照明器具においても、基板の底部に放熱弾性ゴムが設置され、LED発光モジュールからの熱エネルギーが放熱弾性ゴムを介して、特許文献1に記載された照明装置と同様にアルミニウム金属からなる底板に直接に伝達されて放熱の効果が得られる構造となっている。一方で、この底板には、電源制御回路板が固定されており、さらに充電式電池も設置されているため、これらの熱エネルギーが底板に集中することにより、熱の相互作用による放熱効率の低下が見られ、同様に、照明器具の効率が悪くなることがあった。
特許第5126635号公報 実用新案登録第3154761号公報
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、点灯基板とLED基板から放熱される熱エネルギーが、LEDランプ本体において相互に影響するのを抑制して、照明効率の低下を防止することができるLED照明装置を提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するための第1の手段として、天井面等の被取付部に取り付けられるLEDランプ本体と、このLEDランプ本体を覆う透光性カバーとを備えたLED照明装置であって、LEDランプ本体は、ベース部材と、このベース部材を天井面等の被取付部に取り付ける取付部と、この取付部よりも外周側においてベース部材に配設される点灯基板と、この点灯基板に電気的に接続されるLED基板と、このLED基板に実装されるLED素子とを有し、LED基板は、断熱性部材を介して、ベース部材に配設されていることを特徴とするLED照明装置を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第2の手段として、上記第1の解決手段において、点灯基板の裏面は、ベース部材に配設されていることを特徴とするLED照明装置を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第3の手段として、上記第1又は第2のいずれかの解決手段において、LED基板は、点灯基板と直交する方向において位置するようにベース部材に配設されていることを特徴とするLED照明装置を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第4の手段として、上記第1乃至第3のいずれかの解決手段において、LED素子は、LEDランプ本体の厚み方向においてLEDランプ本体を貫くようにLEDランプ本体と直交する軸を囲む複数の周上に配置されていることを特徴とするLED照明装置を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第5の手段として、上記第1乃至第4のいずれかの解決手段において、LED基板上に常夜灯が配設されることを特徴とするLED照明装置を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第6の手段として、上記第1乃至第5のいずれかの解決手段において、点灯基板とLED基板とはケーブルを介して電気的に接続され、このケーブルは、LED基板に配設されたケーブル用接続端子に接続されることを特徴とするLED照明装置を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第7の手段として、上記第1乃至第6のいずれかの解決手段において、LEDランプ本体は、取付部から延びる取付延出部を有し、この取付延出部には、点灯基板とLED基板を接続するケーブルを固定するケーブル固定部材が形成されていることを特徴とするLED照明装置を提供するものである。
本発明によれば、上記のように、点灯基板をベース部材に配設して点灯基板で発生した熱をベース部材に放熱する一方、この点灯基板に電気的に接続されるLED基板を、断熱性部材を介してベース部材に配設しているため、LED基板において発生した熱は断熱性部材により遮断されてベース部材へ伝導することがないため、ベース部材において点灯基板からの放熱とLED基板からの放熱が相互に干渉することを抑制することができ、照明効率の低下を防止することができる実益がある。
本発明のLED照明装置の被照射面側から見た取り付け前外観斜視図である。 本発明のLED照明装置の垂直断面図である。 本発明のLED照明装置の分解斜視図である。 本発明のLED照明装置のLEDランプ本体の平面図である。 本発明のLED照明装置の第1の実施の形態における一部拡大断面図である。 本発明のLED照明装置の第2の実施の形態における一部拡大断面図である。 本発明のLED照明装置の第3の実施の形態における一部拡大断面図である。
以下に本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は一例であり、これに限定されるものではない。
図1乃至図5は、本発明のLED照明装置100の実施の形態の一つを示し、この本実施形態に係わるLED照明装置100は、図1乃至図5に示すように、天井面4等の被取付部に取り付けられるLEDランプ本体1と、このLEDランプ本体1を覆う透光性カバー3とを備えている。
このLED照明装置100は、特に図2に示すように、天井面4にあらかじめ設置されている被取付部であるロゼット6に、外部電源線と接続するための引掛シーリングボディ5を装着し、この引掛シーリングボディ5にLEDランプ本体1を着脱自在に装着することにより、天井面4に設置される。この天井面4にLED照明装置100が装着されるときに、引掛シーリングボディ5と透光性カバー3を取り付けたLEDランプ本体1の取付部11とが接続され、LED照明装置100はシーリングライトとして使用可能となる。なお、被取付部としてのロゼット6が天井面4に設けられていれば、天井面4に、新たに特別な補強を施すことなく、施工性良くLED照明装置100を取付けることができる。
(1.LEDランプ本体)
LEDランプ本体1は、ベース部材10と、このベース部材10を天井面4等の被取付部に取り付ける取付部11と、この取付部11よりも外周側においてベース部材10に配設される点灯基板13と、この点灯基板13に電気的に接続されるLED基板16と、このLED基板16に実装されるLED素子17とを有している。
(1.−1 ベース部材)
ベース部材10は、冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属材料を使用して、打抜加工、プレス加工、折曲加工等によって作成されて、表面が塗装される。このベース部材10は、図2乃至図4に示すように、円盤形状に形成される。なお、このベース部材10の周縁部10aは、図2及び図3に示すように、ベース部材10の中心部より前面側(天井面4に取り付けた場合の床面側)に位置するように環状に加工されている。
(1.−2 取付部)
この円盤状に形成されたベース部材10は、その中心部に円形の開口が形成され、この開口内に、引っ掛けシーリングボディ5に回動により係止することができる取付部11が形成されている。
(1.−3 取付延出部)
また、LEDランプ本体1には、図2及び図3に示すように、この取付部11の開口の縁部から延びるようにして円筒状に形成された取付延出部12が前面側に形成されている。LEDランプ本体1を被取付面に取り付ける際に、この取付延出部12を把持することにより、作業性が高まる。この取付延出部12は、前面側の端面で、後述する透光性カバー3の円形開口部に接続された後、透光性カバー3の蓋31を回動により取付けることにより、取付部11が外部より目視出来ないようにして、LED照明装置100を形成する。
(1.−4 点灯基板)
また、ベース部材10の中心部には、図2及び図3に示すように、取付延出部12を取巻くように点灯基板13が配設されている。この点灯基板13の電子部品が搭載されていない裏面を、ベース部材10に直接配設することにより、点灯基板13から発生する熱をベース部材10を通じて放熱することが可能となる。
また、この点灯基板13を構成する電子部品としては、過電流保護、ノイズカット、整流、平滑、調光制御などを行うための各種ダイオード、コンデンサ、IC、抵抗などの公知の電子部品を使用することができる。
(1.−5 LED基板)
LED基板16には、図3及び図4に示すように、LED素子17が、LEDランプ本体1の厚み方向においてこのLEDランプ本体1を貫くようにLEDランプ本体1と直交する軸を囲む複数の円周上に配置され、一つの円周上のLED素子17が他の円周上のLED素子17と、LEDランプ本体1の厚み方向においてこのLEDランプ本体1を貫くようにLEDランプ本体1と直交する軸からの放射方向における位置をずらして千鳥状の関係を構成するように配置されている。それにより、LED基板16は、透光性カバー3が均一な明るさになるLED基板16を構成している。
また、このLED基板16は、円環形状の平板で、両面に銅箔が貼られたガラスエポキシ基板を、図示の実施の形態では、1枚のリング状に加工して成り、片面側にLED素子17と電子部品とが実装されている。LED素子17の搭載面側に、高反射シートを貼合することや、高反射用樹脂を塗布することにより、光取り出し効率を改善することができる。
また、図4に示すように、このLED基板16は、ケーブルを介して点灯基板13に電気的に接続され、このケーブルは、LED基板16に配設されたケーブル用の接続端子20に接続される。なお、図示の実施の形態と異なり、LED基板16は、複数のLED基板16を組み合わせて使用することもできるが、この場合には、このケーブル用の接続端子20は、複数のLED基板16のうち、任意のLED基板16に配設されて、ケーブルに接続され、さらに、このケーブル用接続端子20が配設されたLED基板16から、他の複数のLED基板16同士を接続線で接続することにより、電気的に接続された環状のLED基板16を構成することができる。
この場合、点灯基板13とLED基板16を接続するケーブルは、取付部11の外縁部である取付延出部12に形成されたケーブル固定部材19を介して配線される。ケーブル固定部材19を用いることにより、ケーブルの長さ調整が行いやすく、断線防止が可能となり、組み立て工数の削減や信頼性向上が可能となる。
(1.−6 LED素子)
なお、このLED基板16に実装されるLED素子17としては、公知の種々のLEDを用いることができる。図示の実施の形態では、照明用の白色光を発光する高輝度タイプのLED素子が用いられている。
(1.−7 常夜灯)
なお、図4に示すように、LED基板16の適宜の位置に常夜灯18を配設することにより、透光性カバー3に影が出にくく全体をやさしく照らす常夜灯とすることが可能となる。
(1.−8 断熱性部材)
また、本発明におけるLEDランプ本体1は、図2及び図3並びに図5乃至図7に示すように、断熱性部材15をも更に備え、LED基板16は、図2及び図3並びに図5乃至図7に示すように、この断熱性部材15を介して、ベース部材10に配設されている。
このため、LED基板16において発生した熱は、この断熱性部材15により遮断されてベース部材10へ伝導することがない一方、上記のように、点灯基板13はベース部材10に配設されるため、点灯基板13で発生した熱はベース部材10に放熱され、ベース部材10において点灯基板13からの放熱とLED基板16からの放熱が相互に干渉することを抑制することができ、照明効率の低下を防止することができる。
この断熱性部材15としては、例えば、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン等の断熱性を有する樹脂材料を、特に図3に示すように、LED基板15に対応するリング状の形状に成形することにより、形成することができる。
ここに、ベース部材10と、このベース部材10に配設される点灯基板13と、同じくベース部材10にこの断熱性部材15を介して配設されるLED基板16の位置関係については、種々の形態が考えられるが、下記に主な3つの実施の形態を取り上げて説明する。
<第1の実施の形態>
まず、第1の実施の形態としては、図5に示すように、点灯基板13は、取付部11よりも外周側においてベース部材10に配設され、LED基板16は、ベース部材10の周縁部10aと取付延出部12の間において、この点灯基板13と重ならないように、点灯基板13よりも更に外周側において断熱性部材15を介してベース部材10上に直接配設されている。この場合、LED基板16を、断熱性部材15を介してベース部材10に配設することにより、LED基板16から発生する熱がベース部材10に伝導することを防止している。
また、断熱性部材15を介したLED基板16を、ベース部材10の周縁部10aより背面側(天井面4に取り付けた場合の天井面4側)に配設することにより、透光性カバー3とLED基板16の端部との距離を離すことが可能となる。この図5に示す第1の実施の形態における位置関係により、点灯基板13とLED基板16から放熱される熱エネルギーの相互作用を抑えた、広く均一に照らせるLED照明装置100を得ることができる。
<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態として、図6に示すように、点灯基板13は、取付部11よりも外周側においてベース部材10に配設され、LED基板16を、ベース部材10の周縁部10aと取付延出部12の間において、点灯基板13と直交する方向において位置するようにベース部材10に配設することができる。
より具体的には、この第2の実施の形態におけるLED基板16は、図6に示すように、ベース部材10に配設された点灯基板13を金属のカバーで覆った点灯回路14の前面側(天井面4に取り付けた場合の床面側)において、この点灯回路14に重なるように、断熱性部材15を介して点灯回路14の上に配設されている。このように、LED基板16を、断熱性部材15を介して点灯回路14の上に重ねて配設して、LED基板16とベース部材10との直接接触を回避すると共に両者の間に距離を設けることにより、LED基板16から発生する熱がベース部材10に伝導することを防止している。
特に、この図6に示す第2の実施の形態においては、点灯基板13を、図6に示すように、ベース部材10の前面側(天井面4に取り付けた場合の床面側)において、ベース部材10の周縁部10aより背面側(天井面4に取り付けた場合の天井面4側)に配設することにより、透光性カバー3とLED基板16の端部との距離を離すことが可能となる。加えて、LED基板16を、断熱性部材15を介して点灯回路14の上に重ねて配設することにより、LEDランプ本体1の周方向における大きさ(直径)を小さくすることができ、省スペース化を実現することもできる。この図6に示す第2の実施の形態における位置関係により、点灯基板13とLED基板16から放熱される熱エネルギーの相互作用を抑えた、広く均一に照らせるLED照明装置100を得ることができる。
<第3の実施の形態>
更に、第3の実施の形態として、図7に示すように、点灯基板13は、図6に示す第2の実施の形態と同様に、取付部11よりも外周側においてベース部材10に配設され、LED基板16は、ベース部材10の周縁部10aと取付延出部12の間において、点灯基板13と直交する方向において位置するようにベース部材10に配設した上で、ベース部材10に配設された点灯基板13を金属のカバーで覆った点灯回路14の前面側(天井面4に取り付けた場合の床面側)において、この点灯回路14に重なるように、断熱性部材15を介して点灯回路14の上に配設されている。これにより、図6に示す第2の実施の形態と同様に、LED基板16とベース部材10との直接接触を回避すると共に両者の間に距離を設けることにより、LED基板16から発生する熱がベース部材10に伝導することを防止している。
特に、この図7に示す第3の実施の形態においては、点灯基板13を金属のカバーに入れた点灯回路14を、図7に示すように、ベース部材10の背面側(天井面4に取り付けた場合の天井面4側)に配設する一方、ベース部材10を境に点灯回路14と相対向するようにして、ベース部材10の前面側(天井面4に取り付けた場合の床面側)において断熱性部材15を介したLED基板16を配設することにより、LEDランプ本体1の周方向における大きさ(直径)を小さくすることができ、省スペース化を実現することもできる。即ち、この第3の実施の形態においては、点灯回路14をベース部材10の背面側に配置し、このベース部材10を介して断熱性部材15に搭載されたLED基板16を配設する点において、図6に示す第2の実施の形態と異なる。
また、LED基板16を、図7に示すように、ベース部材10の前面側(天井面4に取り付けた場合の床面側)において、ベース部材10の周縁部10aより背面側(天井面4に取り付けた場合の天井面4側)に配設することにより、透光性カバー3とLED基板16の端部との距離を離すことが可能となる。この図7に示す第3の実施の形態における位置関係により、点灯基板13とLED基板16から放熱される熱エネルギーの相互作用を抑えた、広く均一に照らせるLED照明装置100を得ることができる。
(2.透光性カバー)
一方、透光性カバー3は、図1に示すように、ポリカーボネート等の熱可塑性プラスチックを使用して、頂上部に円形の開口部を有する円形のドーム形状に成型されている。この透光性カバー3は、特に図2及び図5乃至図7に示すように、LEDランプ本体1を密閉するようにLEDランプ本体1に取り付けられている。具体的には、特に図2及び図5乃至図7に示すように透光性カバー3の周縁部と、ベース部材10の周縁部10aは、端部同士に隙間が出ないように固定されている。また、透光性カバー3の頂上部の開口部は、LEDランプ本体1の取付延出部12と隙間がないように固定され、蓋31を回動させることにより開口部が閉じられる。
これにより、ベース部材10と透光性カバー3の間が密閉されて、LED照明装置100の設置時におけるLED素子17の保護ができ、従来のように、別にLED素子17を保護するカバーを設ける必要がなくなる。透光性カバー3が、LED素子17を保護するカバーの機能を併せ持つので、コストを低減することが可能になる。さらに、ベース部材10と透光性カバー3の間が密閉されているので、LED照明装置100内に虫等が侵入するのを防ぐ効果も併せて生じさせることができる。
この透光性カバー3は、図1乃至図3及び図5乃至図7に示すように、透光性カバー3を連続した曲面形状にすることや、透光性カバー3に高密度となる光拡散面を形成するシボ加工を施したり、材料に拡散剤を含有させたりして、さらに均一に照射することができる。
(3.その他)
以上のように、本実施形態では、LED基板16が断熱性部材15を介してベース部材10に配設されている。これによって、LED基板と点灯基板13から放熱される熱エネルギーのベース部材10における相互干渉が少なくなり良好な照明特性を示すことができる。また、本発明のLED基板16の固定構造によって、省スペース化されて、天井面4の引掛シーリングボディ5へ簡単に取り付けられる施工性が良好なLED照明装置100を提供することができる。なお、本実施形態ではベース部材10の形状を円盤形にしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、断面が4角形等からなる扁平な多角柱であってもよい。
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
本発明は、リビングや和室、更に、寝室や子供部屋等の各居室や廊下、玄関等の天井面や壁面等に沿って設置されるLED照明装置として、広く適用することができる。
1:LEDランプ本体
10:ベース部材
10a:ベース部材の周縁部
11:取付部
12:取付延出部
13:点灯基板
14:点灯回路
15:断熱性部材
16:LED基板
17:LED素子
18:常夜灯
19:ケーブル固定部材
20:接続端子
3:透光性カバー
31:蓋
4: 天井面
5: 引掛シーリングボディ
6:ロゼット
100:LED照明装置

Claims (7)

  1. 天井面等の被取付部に取り付けられるLEDランプ本体と、前記LEDランプ本体を覆う透光性カバーとを備えたLED照明装置であって、
    前記LEDランプ本体は、
    ベース部材と、
    前記ベース部材を前記天井面等の被取付部に取り付ける取付部と、
    前記取付部よりも外周側において前記ベース部材に配設される点灯基板と、
    前記点灯基板に電気的に接続されるLED基板と、
    前記LED基板に実装されるLED素子とを有し、
    前記LED基板は、断熱性部材を介して、前記ベース部材に配設されていることを特徴とするLED照明装置。
  2. 請求項1に記載されたLED照明装置であって、前記点灯基板の裏面は、前記ベース部材に配設されていることを特徴とするLED照明装置。
  3. 請求項1又は請求項2のいずれかに記載されたLED照明装置であって、前記LED基板は、前記点灯基板と直交する方向において位置するように前記ベース部材に配設されていることを特徴とするLED照明装置。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載されたLED照明装置であって、前記LED素子は、前記LEDランプ本体の厚み方向において前記LEDランプ本体を貫くように前記LEDランプ本体と直交する軸を囲む複数の周上に配置されていることを特徴とするLED照明装置。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載されたLED照明装置であって、前記LED基板上に常夜灯が配設されることを特徴とするLED照明装置。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載されたLED照明装置であって、前記点灯基板と前記LED基板とはケーブルを介して電気的に接続され、前記ケーブルは、前記LED基板に配設されたケーブル用接続端子に接続されることを特徴とするLED照明装置。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載されたLED照明装置であって、前記LEDランプ本体は、前記取付部から延びる取付延出部を有し、前記取付延出部には、前記点灯基板と前記LED基板を接続するケーブルを固定するケーブル固定部材が形成されていることを特徴とするLED照明装置。
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CN103953882A (zh) * 2014-05-12 2014-07-30 谢娟 一种基于led灯带的亚克力吸顶灯
JP5701429B1 (ja) * 2014-05-16 2015-04-15 コイズミ照明株式会社 照明器具
JP2016018618A (ja) * 2014-07-04 2016-02-01 コイズミ照明株式会社 照明器具
JP2016051802A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 日亜化学工業株式会社 光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタ
JP2016076465A (ja) * 2014-10-09 2016-05-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明器具
JP2016170988A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明器具

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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