JP5563704B1 - Led照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構成により、小型化による工数とコスト削減をすることができるとともに、LED素子の点灯誤作動を防止し、外観上の体裁も良い薄型化したLED照明装置を提供する。
【解決手段】筐体に、LED素子が実装されたLED基板と、前記LED基板を覆う透光性カバー25と、前記LED素子を点灯駆動するための点灯回路を構成する電子部品が実装された点灯ユニットと、前記LED素子の点減動作を制御するセンサユニットと、を備えたLED照明装置100である。センサユニットは、該センサユニットの表面部となるセンサユニットカバー29が前記透光性カバー25の表面と略同一平面となるように配置されている。センサユニットは、発光素子と受光素子を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、LED素子を光源に使用したLED照明装置に関し、特に天井面や側壁に直接取り付ける直付型LED照明装置における光源の点減動作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、天井埋め込み型のダウンライトや、天井直付型のシーリングライトにおいても、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。
天井面や側壁に直接取り付ける照明装置は、光信号を発信する投光器と、この投光器より発信された光信号の物体からの反射信号を受信する受光器とを一体に併設して反射信号の受信に応じて照明装置の光源の点減動作を制御する反射型光電センサのスイッチ手段を具備している。反射型光電センサの光信号の投受光部とそのセンサ検知窓とを、照明装置の本体長さの変化に関わらず照明装置の本体前面カバーの中央部に設けている照明装置が検討されている(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、反射型光電センサの投受光部を照明装置の本体長さの変化に関わらず照明装置本体の前面カバーの中央部に配設して、照明を円滑にON/OFF操作でき、このため使用者の操作のための移動範囲が短縮され、調理作業の効率化が図れて使い勝手が良くなる照明装置が提供される。
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、本体前面カバーの中央部に投受光部を設けているために、外観的な体裁も悪いばかりか、部材や工数のコストが掛かり、構造や配線等が複雑になるという問題が生じていた。
特許第2969901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て提案されたものであり、簡単な構成により、小型化による工数とコスト削減をすることができるとともに、LED素子の点灯誤作動を防止し、外観上の体裁も良い薄型化したLED照明装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明にあっては、筐体に、LED素子が実装されたLED基板と、前記LED素子を点灯駆動するための点灯回路を構成する電子部品が実装された点灯ユニットと、前記LED素子の点減動作を制御するセンサユニットと、を備え
筐体の内部は、前記LED基板を上面部に配置したLED照射部と、前記点灯ユニットの収納部とが中央面部で区画され、前記点灯ユニットの収納部の端部方向に前記センサユニットが配置されており、
前記LED照射部のLED照射方向は、透光性カバーで覆われるとともに、前記点灯ユニットの収納部は、前記透光性カバーと略同一平面状の点灯ユニットカバーで覆われており、
前記センサユニットは、前記透光性カバー及び前記点灯ユニットカバーと略同一平面状のセンサユニットカバーで覆われていることを特徴とする。
また請求項2の発明にあっては、前記センサユニットは、発光素子と受光素子を搭載した基板と、前記発光素子及び前記受光素子を覆うセンサ保護カバーと、前記センサ保護カバーを含む前記基板の全体を覆うセンサカバー部材と、を備えており、
前記センサカバー部材に前記センサユニットカバーが被着されていることを特徴とする。
また請求項3の発明にあっては、前記センサ保護カバーは、前記発光素子の収納部と前記受光素子の収納部が仕切面で仕切られており、前記発光素子の収納部には発光素子の頂部を露出する開口部が形成され、前記受光素子の収納部には受光素子の頂部を露出する開口部が形成されていることを特徴とする
また請求項4の発明にあっては、前記センサカバー部材に前記発光素子及び前記受光素子の光が透過するセンサ窓が設けられ、前記センサユニットカバーに前記センサ窓が嵌合するセンサ開口部が設けられていることを特徴とする
また請求項5の発明にあっては、前記基板に作動モード切換えスイッチが搭載されており、前記センサカバー部材と前記センサユニットカバーの前記作動モード切換えスイッチに対応した位置に開口部が設けられていることを特徴とする。
また請求項6の発明にあっては、前記センサユニットカバーにLEDランプ本体のON/OFFスイッチを設け、前記センサユニットカバー部材に前記ON/OFFスイッチの端子と絶縁するためのスイッチ絶縁部を設けたことを特徴とする
請求項1〜請求項6の発明によれば、簡単な構成により、小型化による工数とコスト削減をすることができるとともに、LED素子の点灯誤作動を防止し、外観上の体裁も良い薄型化したLED照明装置を提供することができる。また、下述する本発明の実施形態で説明した特有の効果が得られる。
本実施形態に係わるLED照明装置の外観斜視図 本実施形態に係わるLED照明装置の分解斜視図 本実施形態に係わるLED照明装置の断面図 本実施形態に係わる筐体の外観斜視図 本実施形態に係わる点灯ユニットの分解斜視図 本実施形態に係わるセンサユニットとセンサユニットカバーの外観斜視図 本実施形態に係わるセンサユニットの分解斜視図 本実施形態に係わるセンサユニットカバーの外観斜視図 本実施形態に係わる筐体端部内部の斜視図 本実施形態に係わる端部カバーの外観斜視図
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3は、本発明のLED照明装置100の実施の形態の一つを示し、この実施形態に係わるLED照明装置100は、図1乃至図3に示すように、天井面や側壁等の被取付部5に固定されるLEDランプ本体2を備えている。
このLED照明装置100は、図1及び図2に示すように、外部電源線(Fケーブル)4が出ている直径15mmの通孔5aがあいた天井面や側壁等の被取付部5に、LEDランプ本体2の筐体21の電力供給孔21bを合わせて、筐体21の直付孔21cをネジ等の固定手段により固定する。直付孔21cの一方は、だるま穴となっており、固定作業がし易い構造となっている。LEDランプ本体2が固定されるときに、LEDランプ本体2と外部電源線4とが速結端子7を用いて接続され、LED照明装置100が使用可能となる。
(1.LEDランプ本体)
LEDランプ本体2は、図1乃至図3に示すように、筐体21と、筐体21の内部に収納される外部電源線4が接続されてLED素子23を点灯させる点灯回路を構成する各種電子部品とが実装された点灯基板27e(図5)からなる点灯ユニット27と、スイッチとセンサ部が設置されているセンサユニット28と、複数のLED素子23を搭載しているLED基板22と、点灯ユニット27を覆う点灯ユニットカバー25と、LED基板22を配置した位置の筐体21の開口部を覆う透光性カバー24とから概略構成されている。
(2.筐体)
筐体21は、図2乃至図4に示すように、全体が略矩形体であり、アルミニウムの押出成形による一体成形で作成されている。筐体21は、長方形の上面部21iと、上面部21iの幅方向一側部から垂直に延出した背面部21hと、背面部21hと対向するように上面部21iの中央部から垂直に延出した中央面部21fと、上面部21iの幅方向他側部から垂直に延出した前面部21dから、概略構成されている。上面部21iには上述した電力供給孔21bと直付孔21cが開口されている。中央面部21fによって筐体21の内部はLED基板収納部と点灯ユニット収納部に区画されている。中央面部21fは筐体21の内部中央部に配置する必要はなく、LED基板又は点灯ユニットの構成割合に応じて配置位置を変更できる。
前面部21dと背面部21hの上端部は上面部21iに突出しており、中央面部21fに対応する上面部21iには凸部21jが突設されている。これにより、天井面や側壁等の被取付部5に固定するときに、被取付部5の凹凸部分を吸収して、取り付け固定できることが可能となる。
中央面部21fと前端部21dの筐体内部の上面部21i側には、LED基板22を装着させるための凹状の基板装着部21eが設けられており、LED基板22がスライド挿入されて装着される。同様に、中央面部21fと前端部21dの開放端側に、透光性カバー24を装着させるための凹状の1対の透光性カバー装着部21rが設けられており、透光性カバー24がスライド挿入されて装着される。また、中央面部21fと背面部21hの開放端側に、点灯ユニットカバー25とセンサユニットカバー29を装着させるための1対の凹凸状の装着部21sが設けられており、点灯ユニットカバー25とセンサユニットカバー29がスライド挿入されて装着される。点灯ユニットカバー25は、撓ませることによっても固定することができる。
また、LED素子23の搭載面側の筐体21の中央面部21fと前面部21dの内面側を、光沢面にすることや、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、LED素子23の照射光が中央面部21fと前面部21dの内面の間で反射を繰り返し、光の反射効率を高め、光取り出し効率を改善することができる。
点灯ユニット27を収納する筐体21の上面部21i部分内側に、筐体21の長手方向に並行に凸形状の位置決め部21gが設けられており、点灯ユニット27の凹形状と嵌合させることにより、位置決めを行うことが可能になる。位置決め部21gの凸形状は、その部分のアルミニウムの厚さを厚くしているので、位置決め部21gにネジ溝を切って、点灯ユニット27を固定するネジを直接に位置決め部21gに挿入することによって固定することが可能となっている。同様に、筐体21の長手方向両端部は、端部カバー26a,26bと嵌着する部分の複数の箇所にネジを挿入できるようにアルミニウムによる凹部を作成しておくことにより、端部カバー26を固定するネジを直接挿入して固定することが可能になっている。これにより、簡単に嵌め込むことができ作業性が向上し、工数とネジ挿入部を設けるコストを削減することができる。
また、筐体21の内側に配線を固定するための配線留め具8が設けられおり、筐体21の配線整理を行うことができる。
(3.LED基板)
LED基板22は、図2乃至図3に示すように、長方形の形状であり、LED素子23が搭載されて、筐体21の基板装着部21eにスライド挿入されることにより、装着されている。これにより、LED基板22が、筐体21に接触しているので、LED素子23の発熱を放熱して、温度上昇を抑制することが可能である。LED基板22の下面部にはLED素子23が長手方向の筐体21の中央に1列で整列されて配置されている。LED基板22の一方端に基板接続端子22aが設けられ、点灯ユニット27と電気的に接続されている。
また、LED素子23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。
なお、このLED基板22に実装されるLED素子23としては、公知の種々のLED素子や有機EL素子等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。
(4.透光性カバー)
透光性カバー24は、ポリカーボネートを使用して、長方形の形状に成型されている。図2乃至図3に示すように、透光性カバー24は、筐体21の前部21dと中央面部21fの端部に設けられた凹部分に、長手方向の端辺部をスライド挿入して、端部を端部カバー26により嵌合されて固定されている。
この透光性カバー24は、図2乃至図3に示すように、透光性カバー24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、光を均一に照射することができる。また、透光性カバー24で反射された光が拡散反射され、さらに、筐体21の前部21dと中央面部21fでも反射され、これが繰り返されて透光性カバー24の全面を光らせることができ、光源として均一に光を照射している。
このことにより、透光性カバー24の全面において、LED素子23からの光を均一に照射することが可能となっている。
(5.点灯ユニット)
点灯ユニット27は、図2乃至図3及び図5に示すように、筐体21の上面部21i内側において、位置決め部21gに嵌合して設置されている。点灯ユニット27は、LED素子23を点灯させるための点灯回路27dとそれを保護している絶縁カバー27cと金属カバー27aから構成されている。点灯回路27dは、電子部品27fを搭載した点灯基板27eからなり、電源端子台27iにおいて外部電源線4と接続されている。点灯回路27dは、筐体21と絶縁するために、ポリカーボネイト製の絶縁カバー27cによって、覆われている。また、点灯回路27dを構成する各種の電子部品27f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、コンデンサー、IC、抵抗などの公知の電子部品である。
さらに、絶縁カバー27cは、外部に不要なノイズを遮断するための金属カバー27aにより覆われている。金属カバー27aの端部に、点灯回路27dからの配線用コネクタが、金属カバー27aの外部に出せるように、金属カバー27aと金属カバー27a底の両端から延出している金属延出部27bにまたがって、略円形の取出穴27gが形成されている。金属延出部27bの底面の凹形状部27hを、筐体21の位置決め部21gに嵌合して、金属延出部27bを、ネジにより筐体21の位置決め部21gに固定する。金属延出部27bを筐体21に固定するときに、点灯ユニット27からのグランド線を一緒に、筐体21に固定する。これにより、点灯ユニット27から発生するノイズを減衰させることが、可能となる。金属カバー27aと絶縁カバー27cの長さ方向の一端面部には外部電源線4を挿入する取出穴27gと挿入孔27jが開口されている。
また、点灯ユニット27の筐体21への固定方法としては、上記のネジによる固定方法のほかに、点灯ユニット27を筐体21にスライドで挿入させて、筐体21の背面部21hとの間に、ばねを配置して固定することも可能である。
(6.点灯ユニットカバー)
点灯ユニットカバー25は、ポリカーボネートを使用して、長方形の形状に成型されている。図2乃至図3に示すように、筐体21の背面部21hと中央面部21fの間に、点灯ユニットカバー25を撓ませて挿入して嵌合させる。これにより、外部より点灯ユニット27と、その配線が見えなくすることが、可能となる。点灯ユニットカバー25は、図1、図3に示すように、透光カバーと略同一平面状となるように配置されている。
(7.センサユニット)
センサユニット28は、図1に示すように、その表面部(後述するセンサユニットカバー29の表面部)が透光性カバー24面と略同一平面となるように配置され、光信号を発信するLED28dと、LED28dより発信された光信号の物質からの反射信号を受信する受光素子28eとを一体に併設されている。センサユニット28は、図2及び図6乃至図7に示すように、一方が開放されて、ポリカーボネートを使用して作成されている長方体形状のセンサカバー部材28aに、センサ基板28cを挟み爪28mにより、挟み込んで固定している。これにより、工数とコストの削減を行うことができる。センサカバー部材28aには、外部からの光を透過するセンサ窓28iと、スライドスイッチ28fの操作部を外部に出すためのスライドスイッチ窓28jと、スイッチ29aの端子との絶縁を図るためのスイッチ絶縁部28kが設けられている。センサ基板28cの表面に、LED28dと受光素子28eとスライドスイッチ28fとセンサ接続端子28gが、センサ基板28cの裏面に、電子部品28h(図6)が搭載されている。
これにより、LEDと受光素子が一つの基板に搭載されて一体化されているので、小型化、薄型化を図ることができ、工数とコストの削減をすることができる。
さらに、LED28dの光が、受光素子28eに漏れて誤動作しないように、黒のシリコンにより作成されたセンサ保護カバー28bによりLED28dと受光素子28eが覆われている。センサ保護カバー28dは、略円筒状のLED収納部28oと略立方体形状の受光素子収納部28pから構成され、これらLED収納部28oと受光素子収納部28pの内部は仕切面28sで仕切られている。また各収納部28o,28pの上面部には、LED28d、受光素子28eの頂部を露出する開口部28q,28rが開口されている。センサ基板28cには、センサ接続端子28gが設けられ、点灯ユニット27と電気的に接続されている。これにより、LED28d、受光素子28eは、センサ保護カバー28dの内部において仕切面28sで仕切られているため、相互の影響を少なくし誤動作を防いで、作動精度を向上させることができる。
LED28dから出力された光は、センサ窓28iを透して外部に出力され、外部で手等の反射物で反射された光が再度センサ窓28iを透して受光素子28eに入力されて、センサ基板28cで反射を判断される。これにより、LEDランプ本体2のON/OFFを制御する構成となっている。スライドスイッチ28fは、3つの設定ができるスイッチで、本実施形態では3モードで用いている。第1のモードは、OFF(センサによる制御はしない)で、第2のモードは、ON(センサによる制御はするが、センサ検出距離は短い)で、第3のモードは、ON(センサによる制御はするが、センサ検出距離は長い)と設定されている。
(8.センサユニットカバー)
センサユニットカバー29は、図2及び図6及び図8に示すように、長方形の略平板形状に成型されている。センサユニットカバー29にセンサユニット28のセンサカバー部材28aが固定され、センサユニットカバー29が、筐体21の背面部21hと中央面部21fの間に、スライドにより挿入される。これにより、外部よりセンサユニット28が見えなくすることが可能となる。センサユニットカバー29はセンサユニット28の表面カバーとなるものであり、その平面部は前記透光性カバー24と略同一平面となるように配置される。また、センサユニットカバー29は、図1、図2に示すように、点灯ユニットカバー25とも略同一平面状となるように配置される。
センサユニットカバー29には、LEDランプ本体2をON/OFFするスイッチ29aと、センサ窓28iと嵌合するセンサ開口部29bと、スライドスイッチ28fを外部から操作できるようにするスライドスイッチ開口部29cが、設けられている。
(9.端部カバー)
端部カバー26a,26bは、図2及び図9乃至図10に示すように、一対で、筐体21の両端を覆いLEDランプ本体2を構成するものであり、端部カバー26aと、端部カバー延出部26cが設けられている端部カバー26bの2種類よりなる。端部カバー26bは、背面部21hから外部電源線4を供給できるように、端部カバー延出部26cに、押圧することにより閉塞板が破断して開口可能なケーブル用開口部26dを設けている。これにより、LED照明装置100に上面以外からケーブル挿入が可能になり、多方面の用途に対応することができる。
端部カバー26aは、筐体21とLED基板22と透光性カバー24とセンサユニットカバー29の各端面と嵌合させて、覆いネジにより筐体21に固定されている。このとき、LED基板22の基板接続端子22aと点灯ユニット27を接続する電線を配線するために、筐体21の中央面部21fの端部の設けられている配線用開口部21mは、シリコンゴム製の封止栓21nにより封止される。
また、端部カバー26bは、筐体21又は端部カバー挿入開口部21pとLED基板22と透光性カバー24と点灯ユニットカバー25の各端面と嵌合させて、覆いネジにより筐体21に固定されている。これにより、LEDランプ本体2は、取り付けのときに使用する点灯ユニットカバー25以外は、固定される構造となり、粉塵や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。
(10.動作)
本発明のLED照明装置100の取付方法と操作方法について、説明する。まず、LEDランプ本体2の点灯ユニットカバー25を外して、電力供給孔21bに、被取付部5の外部電源線4を挿通して、速結端子7と接続する。LEDランプ本体2の直付孔21cを用いて、ネジ等の固定手段によりLEDランプ本体2を被取付部5に固定する。その後、点灯ユニットカバー25を筐体21に嵌め込み、LED照明装置100の取付が完了する。
センサユニットカバー29のスイッチ29aにより、LED照明装置100のON/OFF操作を行う。また、センサユニットカバー29のスライドスイッチ開口部29cから操作するスライドスイッチ28fにより、センサの検出モードを切換えることができる。センサによる検出モードをONにすることにより、LED28dからの光がセンサカバー部材28aを透過して、センサユニットカバー29のセンサ開口部29bから照射される。照射された光が、手等により反射してセンサユニットカバー29のセンサ開口部29bから、センサカバー部材28aを透過して受光素子28eに入力される。入力された光の強さにより、LED照明装置100のON/OFF操作が行われる。
(11.その他)
本発明のLED照明装置100は、筐体21の上面部21iを直接被取付部5に固定する形態について、記載したが、別に取付板を設けて取り付けることも可能である。これにより、使用者が用途に合わせて、LED照明装置100の取付場所を自由に選択できるように設定されている。
以上のように、本実施形態では、センサユニットの構成により、小型化による工数とコスト削減をすることができる、正確な動作を行う薄型化したLED照明装置を提供し、良好な意匠性を示している。
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、当然なし得る各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
本発明は、キッチンやクローゼット、更に、流し台、棚下等の天板や壁側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。
2:LEDランプ本体
21:筐体
21b:電力供給孔
21c:直付孔
21d:前面部
21e:基板装着部
21f:中央面部
21g:位置決め部
21h:背面部
21i:上面部
21j:凸部
21m:配線用開口部
21n:封止栓
21p:端部カバー挿入開口部
22:LED基板
22a:基板接続端子
23:LED素子
24:透光性カバー
25:点灯ユニットカバー
26:端部カバー
26a:端部カバーA
26b:端部カバーB
26c:端部カバー延出部
26d:ケーブル用開口部
27:点灯ユニット
27a:金属カバー
27b:金属延出部
27c:絶縁カバー
27d:点灯回路
27e:点灯基板
27f:電子部品A
27g:取出穴
27h:凹形状部
27i:電源端子台
27j:挿入孔
28:センサユニット
28a:センサカバー部材
28b:センサ保護カバー
28c:センサ基板
28d:LED
28e:受光素子
28f:スライドスイッチ
28g:センサ接続端子
28h:電子部品B
28i:センサ窓
28j:スライドスイッチ窓
28k:スイッチ絶縁部
28m:挟み爪
28o:LED収納部
28p:受光素子収納部
28q:開口部
28r:開口部
28s:仕切面
29:センサユニットカバー
29a:スイッチ
29b:センサ開口部
29c:スライドスイッチ開口部
4: 外部電源線
5: 被取付部
5a:通孔
7:速結端子
8:配線留め具
100:LED照明装置

Claims (6)

  1. 筐体に、LED素子が実装されたLED基板と、前記LED素子を点灯駆動するための点灯回路を構成する電子部品が実装された点灯ユニットと、前記LED素子の点減動作を制御するセンサユニットと、を備え
    筐体の内部は、前記LED基板を上面部に配置したLED照射部と、前記点灯ユニットの収納部とが中央面部で区画され、前記点灯ユニットの収納部の端部方向に前記センサユニットが配置されており、
    前記LED照射部のLED照射方向は、透光性カバーで覆われるとともに、前記点灯ユニットの収納部は、前記透光性カバーと略同一平面状の点灯ユニットカバーで覆われており、
    前記センサユニットは、前記透光性カバー及び前記点灯ユニットカバーと略同一平面状のセンサユニットカバーで覆われていることを特徴とするLED照明装置。
  2. 前記センサユニットは、発光素子と受光素子を搭載した基板と、前記発光素子及び前記受光素子を覆うセンサ保護カバーと、前記センサ保護カバーを含む前記基板の全体を覆うセンサカバー部材と、を備えており、
    前記センサカバー部材に前記センサユニットカバーが被着されていることを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。
  3. 前記センサ保護カバーは、前記発光素子の収納部と前記受光素子の収納部が仕切面で仕切られており、前記発光素子の収納部には発光素子の頂部を露出する開口部が形成され、前記受光素子の収納部には受光素子の頂部を露出する開口部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のLED照明装置。
  4. 前記センサカバー部材に前記発光素子及び前記受光素子の光が透過するセンサ窓が設けられ、前記センサユニットカバーに前記センサ窓が嵌合するセンサ開口部が設けられていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のLED照明装置。
  5. 前記基板に作動モード切換えスイッチが搭載されており、前記センサカバー部材と前記センサユニットカバーの前記作動モード切換えスイッチに対応した位置に開口部が設けられていることを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれかに記載のLED照明装置。
  6. 前記センサユニットカバーにLEDランプ本体のON/OFFスイッチを設け、前記センサユニットカバー部材に前記ON/OFFスイッチの端子と絶縁するためのスイッチ絶縁部を設けたことを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれかに記載のLED照明装置。
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