JP5677863B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光源からの入射光を導光して周面から出射する導光体を備えた照明装置に関する。
従来の照明装置は特許文献1に開示されている。この照明装置は対向配置されたLEDから成る光源と、光源に両端面を対向して光を導光する細長状の導光体とを備えている。導光体の周面の所定領域には長手方向に渡って光を拡散反射する拡散部が粗面化処理や所定のパターン印刷等により形成される。
光源から出射される光は導光体の両端面から導光体に入射して導光する。導光体を導光して拡散部に到達した光は拡散反射し、導光体の周面から出射される。これにより、導光体の長手方向に渡って周面から照明光が出射され、一方向に広い範囲の照明が行われる。
特開2010−103742号公報(第5頁−第10頁、第1図)
しかしながら、上記従来の照明装置によると、長手方向に延びる導光体の両端に光源が配されるため、導光体の長手方向の中央部で照明装置の照明光が暗くなる問題があった。
本発明は、照明光の明るさを均一にできる照明装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、第1光源及び第2光源の出射光を両端面の入射面からそれぞれ入射して導光する細長状の導光体を備え、前記導光体から照明光を出射して照明を行う照明装置において、前記導光体の長手方向の所定位置に、導光を反射または拡散することにより前記導光体から出射される照明光を均一にするための導光可変部を設けてなることを特徴としている。
この構成によると、第1光源の出射光は導光体の一端の入射面から導光体に入射して導光される。第2光源の出射光は導光体の他端の入射面から導光体に入射して導光される。導光体の周面に臨界角よりも小さい入射角で到達した光は導光体から出射され、照明を行う。導光体の所定位置に到達した光は導光可変部により反射または拡散され、照明光を均一にして出射される。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記導光可変部が反射シートから成ることを特徴としている。この構成によると、導光体を導光された光は反射シートで反射し、入射面に向かって導光する。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記導光体の周縁から所定距離離れて前記反射シートを配置したことを特徴としている。この構成によると、導光体の周面から照明光が出射されるとともに、反射シートの周囲から照明光が出射される。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記導光体が互いに対向する対向面を有して長手方向に並設される第1導光部及び第2導光部を備えるとともに、前記対向面の周部に面取りを施し、前記反射シートを該面取りの内周側に配したことを特徴としている。この構成によると、第1光源の出射光は第1導光部の入射面から導光体に入射して導光される。第2光源の出射光は第2導光部の入射面から導光体に入射して導光される。第1、第2導光部を導光して反射シートに到達した光が反射シートで反射するとともに、反射シートの周囲の面取りから出射される。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記導光可変部が前記所定位置に粗面化処理を施して形成されることを特徴としている。この構成によると、導光体に導光されて粗面化処理を施した所定位置に到達した光は拡散透過し、拡散した光の一部が照明光として出射される。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記導光体が互いに対向する対向面を有して長手方向に並設される第1導光部及び第2導光部を備え、前記導光可変部が前記対向面を傾斜した傾斜面により形成されることを特徴としている。この構成によると、第1導光部及び第2導光部に導光されて傾斜面から成る対向面に到達した光の一部は傾斜面で反射し、導光体の周面から出射される。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記導光体が互いに対向する対向面を有して長手方向に並設される第1導光部及び第2導光部を備え、前記導光体に凹設した溝部により前記対向面を形成するとともに前記対向面に前記導光可変部を配し、第1導光部及び第2導光部が前記溝部の外側に形成される連結部で連続することを特徴としている。この構成によると、溝部の壁面により形成される対向面に到達した光は導光可変部で反射または拡散し、照明光を均一にして出射される。また、溝部の外側で第1、第2導光部を連結した連結部の周面から照明光が出射される。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記導光体を覆う筒状のカバーを備え、前記カバーが前記導光体の出射光を拡散反射する拡散材を含有することを特徴としている。この構成によると、導光体の出射光がカバーにより拡散して照明が行われる。
本発明によると、長手方向に延びる導光体の照明光の明るさを均一にすることができる。
本発明の第1実施形態の照明装置の概略を示す正面断面図 図1のA部詳細図 本発明の第1実施形態の照明装置の導光体の中央部を示す上面図 図1のB部詳細図 本発明の第1実施形態の照明装置を示す側面図 図4のC−C断面図 本発明の第2実施形態の照明装置の導光体の中央部を示す正面図 本発明の第2実施形態の照明装置の導光体の中央部を示す上面図 本発明の第3実施形態の照明装置の導光体の中央部を示す正面図 本発明の第3実施形態の照明装置の導光体の中央部を示す上面図 本発明の第4実施形態の照明装置の導光体の中央部を示す正面図 本発明の第5実施形態の照明装置の導光体の中央部を示す正面図 本発明の第6実施形態の照明装置の導光体の中央部を示す正面図
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は第1実施形態の照明装置の概略を示す正面断面図である。照明装置1は一方向に延びた所謂、直管型LED照明装置であり、筒状のカバー20により外面が覆われる。カバー20はポリカーボネート(PC)等の樹脂により形成され、光を拡散反射する拡散材(不図示)を含有する。カバー20内には両端に配置されたLEDから成る光源2、3間に細長状の導光体10が配置される。
光源2、3にはアルミニウム等から成るヒートシンク4が熱接触する。ヒートシンク4は長手方向に所定距離離れて導光体10の両端部の周面に夫々対向して配される。ヒートシンク4が導光体10の長手方向の全長に渡っては設けられておらず、導光体10の両端部に光源2、3からの熱を放熱するために必要な長さのみ設けられてある。即ち、導光体10の中央部分の周面にはヒートシンク4が設けられていないので、導光部10の中央部にはヒートシンク4から熱が直接伝わらないようにすることができる。これにより、照明装置1を軽量化して長手方向の中央部の撓みを軽減するとともに、ヒートシンク4による遮光を低減することができる。
図2は図1のA部の詳細を示し、導光体10の長手方向の中央部の正面図を示している。また、図3は導光体10の長手方向の中央部の上面図を示している。導光体10はアクリル等により形成され、長手方向に並設された第1導光部11及び第2導光部12を有している。第1導光部11及び第2導光部12は略同じ長さに分離して別体に形成され、一端面の入射面11a、12a(図1参照)にそれぞれ光源2、3(図1参照)が対向配置される。入射面11a、12aから導光体10に入射した光は導光体10内に導光される。
導光体10に導光された光の非出射面を形成する底面10dには導光を乱反射して拡散させる拡散部10bが所定のパターンの印刷によって長手方向に連設して形成される。拡散部10bをサンドブラスト等による粗面化処理により形成してもよい。
第1導光部11及び第2導光部12の端面から成る対向面11b、12bは導光体10の長手方向の中央部で互いに対向する。対向面11b、12b間には反射シート13が設けられる。反射シート13は白色のポリエチレンテレフタラート(PET)等から成り、導光体10の導光を反射する。
図4は図1の照明装置1の一方の端部であるB部詳細図を示しており、照明装置1の他方の端部も同様に構成される。導光体10及びヒートシンク4は後述するようにカバー20により保持される。
導光体10の下方には底面10dに対向して白色のポリエチレンテレフタラート(PET)等から成る反射シート14が配される。反射シート14によって底面10dから出射される光が導光体10側に反射され、光の利用効率を高くすることができる。
導光体10の両端部には導光棒押え15が被嵌され、導光棒押え15にはヒートシンク押え5が取り付けられる。導光棒押え15とヒートシンク押え5との間に光源2及びヒートシンク4が挟持される。光源2とヒートシンク4との間には無機熱伝導性フィラーを含有するシリコンゴム等により形成された熱伝導性の弾性体7が挟まれる。これにより、ヒートシンク4が光源2に熱接触する。
導光棒押え15及びヒートシンク押え5により一体化された導光体10の組品にはジョイント6が取り付けられる。ジョイント6はポリブチレンテレフタレート(PBT)やポリカーボネート(PC)等の樹脂により形成される。また、ジョイント6はカバー20の開口面を塞ぐ金属製の口金9に取り付けられる。この時、弾性体7と同様の熱伝導性の弾性体8がジョイント6の内部に配され、ヒートシンク4と口金9とが熱接触する。これにより、光源2、3の発熱がヒートシンク4及び口金9を介して放熱される。口金9には電源回路(不図示)に接続される端子9aが設けられる。
図5は照明装置1の口金9及びジョイント6を省いた状態の側面図を示している。また、図6は図4のC−C断面図を示している。導光体10は底面10dが平面の略台形の断面形状を有し、周面から対向する二方向に突出した鍔部10aが形成される。
カバー20には導光体10の底面10dに対して略平行な複数のリブ20a、20b、20cが図中、上方から順に内周面から突出して設けられる。リブ20a及びリブ20bによって第1嵌合部21が形成され、リブ20b及びリブ20cによって第2嵌合部22が第1嵌合部21の図中、下方に並んで形成される。
鍔部10a及びリブ20a、20bは導光体10の長手方向に延設され、鍔部10aが第1嵌合部21に嵌合する。これにより、導光体10がカバー20に保持され、第1嵌合部21によって導光体10を保持する導光体保持部が構成される。尚、本実施形態では鍔部10a及びリブ20a、20bが導光体10の長手方向の全長に亘って連続的に延設されている。鍔部10a及びリブ20a、20bのいずれかを導光体10の長手方向に分割して非連続的に複数設けて並設してもよい。
この時、導光体10の底面10dに面して配される反射シート14は鍔部10aとともに第1嵌合部21に嵌合して挟持される。これにより、反射シート14を導光体10の底面10dに接着する必要がなく、両面テープ等の接着部材による反射率の低下を防止することができる。
また、図中、上方のリブ20aには第1嵌合部21内に突出する突起部20dが設けられる。鍔部10aには外周側を薄く形成した段差部10eが設けられる。突起部20dが段差部10eに当接することにより、導光体10の図中、左右方向の移動を規制して導光体10を位置決めすることができる。
リブ20bとリブ20cとの間に形成される第2嵌合部22には導光体押え15及びヒートシンク4が嵌合して挟持される。上記と同様に、リブ20cを導光体10の長手方向に分割して非連続的に複数設けて並設してもよい。ヒートシンク4の底部は長手方向に延び、導光体押え15の図中、下方に配される。第2嵌合部22内の導光体押え15は導光体10の長手方向の外側に設けられる。このため、導光体10に対して空気層の隙間D(図4参照)を形成してヒートシンク4が保持される。これにより、隙間Dが導光体10とヒートシンク4との間で断熱層となり、ヒートシンク4の熱による導光体10の熱変形を防止することができる。
上記構成の照明装置1において、端子9aに電力が供給されると光源2、3が点灯する。光源2、3の出射光はそれぞれ入射面11a、12aを介して導光体10の第1導光部11及び第2導光部12に入射し、導光体10に導光される。
導光体10に導光されて拡散部10bに到達した光は拡散反射する。拡散部10bで反射して導光体10の周面に臨界角よりも小さい入射角で入射した光は矢印S1(図2参照)に示すように導光体10から出射される。そして、カバー20を透過した照明光により照明が行われる。拡散部10bは導光体10の長手方向に渡って連設されるため、照明装置1の長手方向の全体から照明光が出射される。
また、対向面11b、12bに到達した光は反射シート13で矢印S2(図2参照)に示すように反射して入射面11a、12aの方向に導光される。即ち、反射シート13は反射により導光の向きを可変する導光可変部を構成する。これにより、入射面11a、12aを介して第1、第2導光部11、12の一方側から他方側へ抜けていく光量が減少する。従って、導光体10の両端部に比較して光の出射量が少ない中央部から出射される照明光が増加して長手方向に渡って明るさを均一にすることができる。
また、導光体10の第1、第2導光部11、12間には反射シート13の厚みの隙間が形成される。該隙間は光の非出射領域となるため、長手方向に渡って出射される照明光に縞状の暗部が反射シート13に対応する位置に形成される場合がある。しかしながら、カバー20の透過光が拡散材によって拡散されるため、非出射領域の周囲の出射光が拡散して縞状の暗部を目立たなくすることができる。
本実施形態によると、反射シート13(導光可変部)は導光体10の導光を反射して中央部から出射される照明光を増加させる。従って、反射シート13(導光可変部)を設けることにより、長手方向に延びる導光体10から出射される照明光の明るさを均一にすることができる。
また、導光体10が長手方向の中央部で対向面11b、12bを対向して長手方向に並設される第1導光部11及び第2導光部12から成り、各対向面11b、12bに反射シート13を設けたので、導光体10の中央部から出射される照明光を容易に増加させることができる。
また、入射面11a、12aの一方から入射した光が導光して他方から出射されると、入射面11a、12aの周囲では口金9やジョイント6等の構成部材により遮光されるので光の利用効率が低下する。更に、LEDである光源2、3が受光素子を形成し、光の吸収によって光源2、3の発光効率が低下する。これらによって、照明装置1の照明器具効率が低下する。このため、反射シート13によって入射面11a、12aから出射されて遮光または吸収される光を低減し、照明装置1の照明器具効率を向上することができる。
また、対向面11b、12bに配されるシート状の反射シート13によって導光体10の長手方向の中央部から出射される照明光を容易に増加させることができる。
また、カバー20が導光体10の出射光を拡散反射する拡散材を含有するので、反射シート13によって照明光の縞状の暗部を目立たなくすることができる。
次に、図7、図8は第2実施形態の照明装置1の導光体10の長手方向の中央部を示す正面図及び上面図である。説明の便宜上、前述の図1〜図6に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は反射シート13の配置が第1実施形態と異なっている。その他の部分は第1実施形態と同一である。
反射シート13は導光体10の周縁から所定距離離れて配置される。反射シート13の厚みによって反射シート13の周囲には第1、第2導光部11、12の隙間が形成される。これにより、対向面11b、12bの周部が反射シート13を介さずに互いに対向する。
拡散部10bで反射した光の一部は導光体10の周面から出射される。また、矢印S3に示すように反射シート13を介さずに互いに対向する対向面11b、12bの周部から第1、第2導光部11、12の隙間を介して出射される。これにより、対向面11b、12bの周部から出射される照明光を増加させることができる。従って、第1実施形態と同様の効果に加え、反射シート13による縞状の暗部を対向面11b、12bの周部の出射光によって目立たなくすることができる。
次に、図9、図10は第3実施形態の照明装置1の導光体10の長手方向の中央部を示す正面図及び上面図である。説明の便宜上、前述の図7、図8に示す第2実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第1、第2導光部11、12の対向面11b、12bの形状が第2実施形態と異なっている。その他の部分は第2実施形態と同一である。
第1、第2導光部11、12の対向面11b、12bの周部にはそれぞれ面取り11c、12cが施される。また、反射シート13が導光体10の周縁から所定距離離れ、面取り11c、12cの内周側に配される。
拡散部10bで反射した光は導光体10の周面から出射されるとともに、矢印S4に示すように対向面11b、12bの周部の面取り11c、12cから出射される。これにより、第2実施形態と同様に、反射シート13による縞状の暗部を面取り11c、12cからの出射光によって目立たなくすることができる。
この時、拡散部10bに対して面取り11c、12cが傾斜するため、面取り11c、12cに到達する光の入射角が小さくなる。これにより、対向面11b、12bの周部での光の反射を低減し、反射シート13の厚みによる第1、第2導光部11、12の隙間からの出射光を増加させることができる。従って、反射シート13に対応する位置の縞状の暗部をより確実に目立たなくすることができる。
次に、図11は第4実施形態の照明装置1の導光体10の長手方向の中央部を示す正面図である。説明の便宜上、前述の図1〜図6に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は導光体10の構成が第1実施形態と異なっている。その他の部分は第1実施形態と同一である。
導光体10の長手方向の中央部には底面10dから延びる溝部10cが凹設される。溝部10cの壁面によって対向面11b、12bが形成され、第1、第2導光部11、12が溝部10cの外側に形成される連結部10fで連続する。
拡散部10bで反射した光の一部は導光体10の周面から出射されるとともに、矢印S5に示すように対向面11b、12bの外側の連結部10fから出射される。これにより、第1実施形態と同様の効果に加え、反射シート13の厚みによる第1、第2導光部11、12の周部の隙間からの出射光を増加させることができる。従って、反射シート13による縞状の暗部を連結部10fの出射光によって目立たなくすることができる。
次に、図12は第5実施形態の照明装置1の導光体10の長手方向の中央部を示す正面図である。説明の便宜上、前述の図1〜図6に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第1、第2導光部11、12の対向面11b、12bの構成が第1実施形態と異なり、反射シート13(図1参照)が省かれている。その他の部分は第1実施形態と同一である。
対向面11b、12bにはサンドブラスト等による粗面化処理が施され、対向面11b、12bに到達した導光は拡散透過する。これにより、粗面化処理を施した対向面11b、12bによって導光の進行方向を可変する導光可変部が構成される。
導光体10を導光して拡散部10bで反射した光の一部は導光体10の周面から出射される。また、対向面11b、12bに到達した光は矢印S6に示すように拡散して出射される。
本実施形態によると、対向面11b、12bに粗面化処理を施して導光を拡散する導光可変部を形成したので、導光体10の導光を拡散して中央部から出射される照明光を増加させることができる。従って、粗面化処理によって導光を拡散させる導光可変部を設けることにより、長手方向に延びる導光体10から出射される照明光の明るさを均一にすることができる。
また、導光体10が長手方向の中央部で対向面11b、12bを対向して長手方向に並設される第1導光部11及び第2導光部12から成り、各対向面11b、12bに粗面化処理を施して導光可変部が形成されるので、導光体10の中央部から出射される照明光を容易に増加させることができる。
この時、対向面11b、12bを近接することができるため、反射シート13(図2参照)を設けた場合の縞状の暗部の発生を防止することができる。
また、粗面化処理によって第1、第2導光部11、12の対向面11b、12bを透過して入射面11a、12aから出射される光を低減することができる。従って、照明装置1の照明器具効率を向上することができる。
尚、前述の図11に示す第4実施形態と同様の溝部10cを設け、溝部10cの壁面に粗面化処理を施してもよい。また、光を拡散反射する部材を対向面11b、12bに面して配置しても同様の効果を得ることができる。
次に、図13は第6実施形態の照明装置1の導光体10の長手方向の中央部を示す正面図である。説明の便宜上、前述の図1〜図6に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は導光体10の構成が第1実施形態と異なり、反射シート13(図2参照)が省かれている。その他の部分は第1実施形態と同一である。
導光体10の長手方向の中央部には底面10dから延びる断面三角形の溝部10cが凹設される。溝部10cの壁面によって傾斜面から成る対向面11b、12bが形成され、第1、第2導光部11、12が溝部10cの外側に形成される連結部10fで連続する。
導光体10に導光されて拡散部10bで反射した光の一部は導光体10の周面から出射される。また、対向面11b、12bに到達した光は矢印S7に示すように底面10dの反対方向に反射して導光体10の周面から出射される。これにより、傾斜面から成る対向面11b、12bによって導光を反射して進行方向を可変する導光可変部が構成される。
本実施形態によると、対向面11b、12bの傾斜によって導光を出射方向に反射する導光可変部を形成したので、導光体10の導光を反射して中央部から出射される照明光を増加させることができる。従って、導光を反射させる傾斜面から成る導光可変部を設けることにより、長手方向に延びる導光体10から出射される照明光の明るさを均一にすることができる。
また、導光体10が長手方向の中央部で対向面11b、12bを対向して長手方向に並設される第1導光部11及び第2導光部12から成り、各対向面11b、12bを傾斜して導光可変部が形成されるので、導光体10の中央部から出射される照明光を容易に増加させることができる。
また、溝部10cによって第1、第2導光部11、12の対向面11b、12bを透過して入射面11a、12aから出射される光を低減することができる。従って、照明装置1の照明効率を向上することができる。
尚、上記第1〜第6実施形態では、導光体10の長手方向の中央部に照明光を均一にするための導光可変部が配置される例について示したが、導光可変部が配置される位置は前記中央部に限定されない。具体的には、例えば光源2、3から出射される光量の比率等に応じて、導光体10からの照明光が均一となる長手方向の所定位置に導光可変部が配置されていればよい。
また第1〜第6実施形態において、光源2、3に電力を供給する電源基板を導光体10の底面10dとカバー20との間に設置してもよい。また、照明装置1が天井壁に埋め込まれる所謂、スクエア型の場合は筒状のカバー20を省いてもよい。
本発明によると、光源からの入射光を導光して周面から出射する導光体を備えた照明装置に利用することができる。
1 照明装置
2、3 光源
4 ヒートシンク
5 ヒートシンク押え
6 ジョイント
7、8 弾性体
9 口金
10 導光体
10a 鍔部
10b 拡散部
10c 溝部
10d 底面
10f 連結部
11 第1導光部
11a、12a 入射面
11b、12b 対向面
11c、12c 面取り
12 第2導光部
13、14 反射シート
15 導光体押え
20 カバー
20a、20b、20c リブ
21 第1嵌合部
22 第2嵌合部

Claims (5)

  1. 第1光源及び第2光源の出射光を両端面の入射面からそれぞれ入射して導光する細長状の導光体を備え、前記導光体から照明光を出射して照明を行う照明装置において、前記導光体の長手方向の所定位置に、導光を反射または拡散することにより前記導光体から出射される照明光を均一にするための導光可変部を設けてなり、
    前記導光可変部が反射シートから成るとともに、前記導光体の周縁から所定距離離れて前記反射シートを配置したことを特徴とする照明装置。
  2. 前記導光体が互いに対向する対向面を有して長手方向に並設される第1導光部及び第2導光部を備えるとともに、前記対向面の周部に面取りを施し、前記反射シートを該面取りの内周側に配したことを特徴とする請求項に記載の照明装置。
  3. 第1光源及び第2光源の出射光を両端面の入射面からそれぞれ入射して導光する細長状の導光体を備え、前記導光体から照明光を出射して照明を行う照明装置において、前記導光体の長手方向の所定位置に、導光を反射または拡散することにより前記導光体から出射される照明光を均一にするための導光可変部を設けてなり、
    前記導光可変部が前記所定位置に粗面化処理を施して形成されることを特徴とする照明装置。
  4. 第1光源及び第2光源の出射光を両端面の入射面からそれぞれ入射して導光する細長状の導光体を備え、前記導光体から照明光を出射して照明を行う照明装置において、前記導光体の長手方向の所定位置に、導光を反射または拡散することにより前記導光体から出射される照明光を均一にするための導光可変部を設けてなり、
    前記導光体が互いに対向する対向面を有して長手方向に並設される第1導光部及び第2導光部を備え、前記導光体に凹設した溝部により前記対向面を形成するとともに前記対向面に前記導光可変部を配し、第1導光部及び第2導光部が前記溝部の外側に形成される連結部で連続することを特徴とする照明装置。
  5. 前記導光体を覆う筒状のカバーを備え、前記カバーが前記導光体の出射光を拡散反射する拡散材を含有することを特徴とする請求項1〜請求項のいずれかに記載の照明装置。
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