JP6298252B2 - 照明器具 - Google Patents

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Description

本発明は、導光板を備えた照明器具に関する。
従来、導光板を用いて面状の照明光を出射する照明装置が種々提案されている。
例えば、光を入射する入射面と該入射面から入射した光を出射する出射面とを有する導光板と、該導光板を介して光を装置本体の外側に照射する光源部とを備えた照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、照明装置の一種として非常時に避難者を誘導するための誘導灯が開示されている。
この誘導灯は、天井から吊り下げる導光板を備え、LEDを光源とする誘導灯である。具体的には、この誘導灯は、光源部として矩形の導光板の一端面(入射面)に沿ってLEDを複数個実装した基板が対向配置され、該光源部からの光を導光板の一端面(入射面)から導光板内に入射して導光板の表面を発光させるものである。
この導光板は、該導光板の一端側にある光の入射面が本体の内側に配置され、導光板の光の出射面が本体の外側に配置されるとともに、導光板の他端側を下方に突出させて天井に取り付けられる。この誘導灯は、光源からの光を導光板を介して本体の外側に照射し、本体の外側部分(避難者に視認される側)に配置された表示板に、導光板の出射面から光が出射されることで、避難者を誘導するための文字や図柄が表示される構成となっている。
特開2010−170695号公報
しかしながら、特許文献1に開示された照明装置は、誘導灯として表示板の文字や図柄を避難者に明示すること、すなわち表示板の文字や図柄を発光させることでその視認性を高めることを目的としたものである。すなわち、屋内等の空間を照らす照明光を得ることを目的としたものではなく、このような誘導灯では照明光として所定の照度を確保することは困難である。
例えば、屋内等の空間を明るく照らす照明光を得たい場合、導光板を用いた照明器具としては、導光板の片面だけを発光面として使用するだけでなく導光板の両面を発光面として用いるものであって、該導光板の一方の面と他方の面とにおいて均等に発光させるとともに導光板の両面の全面に亘って均一に発光させて、照明光としての発光ムラを低減したものが求められる。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、導光板の両面を発光面として用いる照明器具であって、該導光板の一方の面と他方の面とにおいて均等に発光させるとともに導光板の両面の全面に亘って均一に発光させて、照明光としての発光ムラを低減した照明器具を提供することを目的とする。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、本願に開示する照明器具は、
光源と、該光源からの光を導光して外部に出射する導光板と、前記導光板を保持する器具本体とを備える照明器具において、
前記光源は、前記導光板の一端面に対向する位置に配置され、
前記器具本体は、取付壁部の裏側において固定され、
前記導光板は、
前記取付壁部に形成された開口部内に配置され、
前記光源からの光を透過及び反射して前記取付壁部の表側に出射する光調整部を有し、
前記導光板の上部の両側面に当接する遮光部材を備え、
前記遮光部材は、前記導光板の上部の両側面に対向する面で光を反射可能であり、
前記遮光部材の下端が前記取付壁部の開口部内に位置するものである。
本願に開示する照明器具において、
前記光源は、弾性部材を介して保持部材に保持されている構成とすることが好ましい。
本願に開示する照明器具において、
前記光源は、前記導光板が前記導光板の延出方向に進退した際に、前記導光板の一端面に追従する構成とすることが好ましい。
本願に開示する照明器具において、
前記光源が前記導光板の一端面に追従する際に、当該光源と前記導光板と一端面との間隔を一定に保持するスペーサを有する構成とすることが好ましい。
本願に開示する照明器具において、
前記導光板は、一対の挟持部材に挟持されるとともに該一対の挟持部材間を連結部材で連結される構成とすることが好ましい。
本発明によれば、導光板の一方の面と他方の面とにおいて均等に発光させるとともに導光板の両面の全面に亘って均一に発光させて、照明光としての発光ムラを低減した照明器具を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る照明器具を斜め上方から見た斜視図。 同じく照明器具の側面断面図。 図2のA−A矢視断面図。 図3における照明器具を示す断面図。 LEDを搭載した基板(LEDモジュール)を示す斜視図。 照明器具を複数連結した状態を示す側面図。 パターン印刷におけるドットパターンの一例を示す図。 照明器具におけるLED51の近傍の部分拡大断面図。
次に、本発明の実施形態に係る照明器具11について、図1から図7を用いて説明する。本実施形態に係る照明器具11は、LED光源部50の光を導光板31を介して照射する照明器具である。照明器具11は、例えば、器具本体21を天井等の取付壁部Cの裏側(室内の反対側)に配置された所定の固定部材に固定し、導光板31を天井等の取付壁部Cに形成される開口部Hから室内側に突出して設置されるものである。照明器具11は、取付壁部Cに単独で設置されたり、図6に示すように、複数(図6では、4つの照明器具11を連結)の照明器具11を所定方向に連続して連結して設置することができる。照明器具11を設置する向きは特に制限されず、所望する光の照射方向に応じて設置してよい。照明器具11は、例えば、図3に示すように天井に設置されるシーリングライトとして使用することができる。以下の説明では、照明器具11が備える導光板31に沿った方向(導光板31の延出方向)を上下方向とし、照明器具11において器具本体21側を上方とし、導光板31の先端側を下方として説明する。図1から図7においては図面の白抜き矢印方向Yを上方とする。また、図3に示す照明器具11の正面断面図において中心側を内側とし、その反対側を外側とする。
なお、本実施形態では、照明器具11を天井に設置するシーリングライトとして用いる場合を一つの例として挙げて説明するが、特に照明器具11の設置場所を限定するものではない。照明器具11の設置場所としては、本実施形態の天井の他、例えば、壁面、床面(足元)等であってもよく、これら以外であっても照明器具11の器具本体21を固定して設置することができる設置場所であればよく、特に設置場所を限定するものではない。
照明器具11は、図3、図4に示すように、主に器具本体21、導光板31、LED光源部50、光源位置調節機構61及び取付部材71を備える。
器具本体21は、照明器具11の本体を構成するものであり、一対の挟持部材22で主に構成されている。一対の挟持部材22は、図3、図4に示すように、正面視左右対称に配置されるものであり、一対の断面視略階段状に形成される板金部材を導光板31を介して対向して配置される。一対の挟持部材22は、導光板31の長手方向の長さと略同じ長さを有する部材であり、導光板31の一対の対向する面31x及び31y(以下では単に「導光板31の両側面」ともいう)の上部に配置され、該導光板31を挟持するものである。すなわち、挟持部材22は、下側から順に、第1平板部23、第1段部24、第2平板部25、第2段部26、第3平板部27、および一対の端板部28を備える。第1平板部23は、取付壁部Cの上面(裏面)に対向する。第1段部24は、該第1平板部23の内側端から略直角に上方へ立設され、導光板31の両側面31x及び31yにそれぞれ遮光板80を介して当接する当接面を有する。第2平板部25は、該第1段部24の上端から略直角に外側に向けて連設される。第2段部26は、該第2平板部25の外側端から略直角に上方へ立設される。第3平板部27は、該第2段部26の上端から略直角に外側に向けて連設される。一対の端板部28は、第1平板部23、第1段部24、第2平板部25、第2段部26及び第3平板部27の長手方向両端に連設される正面視L字状(図3の右側は正面視逆L字状)の部分である。一対の挟持部材22は、導光板31の上部において導光板31を挟持した状態で連結部材29(本実施形態では、ビスとナット)により取り付けられる。一対の挟持部材22は、導光板31の両側面31x及び31yの上部に取り付けられることで、図3に示すように、一対の挟持部材22の上部に照明器具11の長手方向に沿って延設される凹部30が形成される。該凹部30は、後述するLED光源部50と光源位置調節機構61が収容され配置される部分である。挟持部材22は、所定の熱伝導性を有する鉄系材料(スチール)等の金属部材を用いて形成されている。なお、挟持部材22は、熱伝導性を有する材料であれば金属部材に限定されない。また、挟持部材22は、例えば高い熱伝導性を有するアルミニウム系材料で形成されていることが好ましいが、熱伝導性を有することは必須ではない。
導光板31は、LED光源部50から出る光を導光して外部に出射する板状部材である。導光板31は、該導光板31の一端面である入射部20に隣接し互いに対向する一対の面のうち一方の面(本実施形態では他方の面31y)に一部の光を透過させ一部の光を反射させる光調整部(本実施形態では、パターン印刷部41)を有する。導光板31は、該導光板31の先端側を取付壁部Cの開口部Hから突出して取り付けられるものである。導光板31は、取付壁部Cの開口部Hから室内側へ突出して取り付けられるものである。導光板31は、導光部材32と保護板81とから構成される。導光部材32は、透光性を有する透明のアクリル樹脂素材等で形成される側面視略長方形状の板状部材である。導光板31は、遮光板80で覆われる部分を除く面が光を発光する発光面(光が出射される面)となる。具体的には、導光板31の両側面のうち一方の面31xは、導光板31内に導かれた光を透過して導光板31の外側に出射される透明な面である。一方、導光板31の両側面のうち他方の面31yは、その表面に所定のドットパターン形状のパターン印刷41(図7参照)が施されている。導光板31は、導光板31内に導かれた光の一部がドットパターンが印刷されていない部分を透過して導光板31の外側に出射するともに、導光板31内に導かれた光の一部がパターン印刷41のドットパターンにおいて内側に反射する。導光板31は、LED光源部50から出射された直接光を導光部材32の内側で反射(拡散反射)させながら、導光板31の一方の面31xと他方の面31yとにおいて光を均等に発光(出射)させるものである。さらに、導光板31の下端部31a、導光板31の長手方向両端に位置する両端部31bは導光板31内に導かれた光を透過して導光板31の外側に出射される透明な部分(本実施形態の場合は、透明な平面)である。導光板31の上端には、LED光源部50から出射された光を導光板31内に入射する入射部20を有している。導光板31は、LED光源部50から出射された光が入射部20を介して入射され、入射した光は導光板31の互いに対向した一方の面31x及び他方の面31yとで互いに反射しながら所定方向(本実施形態では、下方向)に導かれるとともに、導光板31の両側面31x及び31yから均等に外側に光を出射させるものである。導光板31には、導光板31の長手方向の所定位置(導光板31の長手方向の両端上部近傍)に取付穴を有しており、一対の挟持部材22に挟持された状態で連結部材29により一対の挟持部材22が固定される。導光板31の両面には、導光板31を保護するために導光板31よりも薄いアクリル製の保護板81が配置されている。
なお、本実施形態では、1枚の導光板31を用いて照明器具11を構成しているが、特に限定するものではなく、複数枚からなる導光板を連続して配置することにより導光板31を構成してもかまわない。また、導光板31は、図2及び図7に示すように側面から見た形状を略長方形としたが、他の形状であってもよい。
導光板31の入射部20は、導光板31の上端面であり、器具本体11内に配置されたLED光源部50の前面に対向する位置でLED光源部50に近接して配置され、該LED光源部50から出射された出射光を導光板31内に入射させる部分である。導光板31の入射部20は、LED光源部50から出射される直接光を透光することが可能である。
遮光板80は、導光板31上部の両側面31x及び31yに当接され、該導光板31上部の両側面31x及び31yから出射される光を遮光する一対の板状の遮光部材である。遮光板80は、黒色のアクリル製部材である。遮光板80は、該遮光板80の上端が第2平板部25の上面と略面一であり、遮光板80の下端が開口部H内に位置するように配置される。遮光板80は、入射部20を介して入射した入射光が導光板31上部の両面側に出射しないように遮光するとともに、該入射光を導光板31内に反射させる部分である。遮光板80は、取付壁部Cの開口部H内や開口部Hの上端近傍を光で照らさないようにするためのものであり、こうすることで開口部H内や開口部Hの上端近傍を暗くして目立たなくして、見栄えを向上することができる。なお、遮光板80は、必要に応じて適宜用いればよく、照明器具11において必須の構成ではない。
導光板31の両側面31x及び31yのうち他方の面31y(図3に示す導光板31においては右側の面)には、図7に示すような所定のパターン形状(本実施形態ではドットパターン形状)で白色(半透光性)の印刷部分であるパターン印刷部41が形成されている。パターン印刷部41は、導光板31の表面(本実施形態では導光板31の両側面31x及び31yのうち他方の面31y)にインクジェット法によってインクをドット状にパターン印刷することで形成される。パターン印刷部41は、所定の反射性と透過性を有するものであり、導光板31内に導かれた光の一部がパターン印刷部41により導光板31の一方の面31x側へと反射されるとともに導光板31内に導かれた光の一部がパターン印刷部41を透過して導光板31の外側に出射させるためのものである。導光板31は、LED光源部50から導光板31内に入射した直接光を導光板31内の一方の面31xと他方の面31yとで相互に反射及び透過させながら導光板31の外方(本実施形態では、導光板31の下方向及び下斜め方向)に導光し、導光板31の一方の面31xと他方の面31yからLED光源部50の光を照射するためのものである。
パターン印刷部41は、図7に示すように、導光板31の他方の面31y(図3に示す導光板31においては右側の面)において上下方向及び導光板31の長手方向に沿った方向に複数並ぶドット状に形成されたものであり、器具本体21(一対の挟持部材22)近傍においては大径のドットが配置され、該器具本体21(一対の挟持部材22)近傍から下方向に離間するにしたがって、ドットが徐々に小径となるように構成されている。すなわち、パターン印刷部41では、LED光源部50近傍の領域に比較的大きいドットが配置されるとともに、LED光源部50から下方向に離間するにしたがってドットの大きさを小さくするようにしたものである。これにより、導光板31内に導かれた光の一部がパターン印刷部41により導光板31の一方の面31x側へと反射される光量及び導光板31内から導光板31の他方の面31yの外側へと光が透過する光量を配光制御することができる。
つまり、導光板31にパターン印刷部41を形成することで、導光板31内から導光板31の他方の面31yの外側へと光が透過する光量及び他方の面31yで反射される光量をパターン印刷部41のドットパターンの形状を変更することにより制御して、導光板31にパターン印刷部41を形成しない場合と比較して、照明光として、より明暗等のムラを抑え、かつ広範囲に広がる光を導光板31の両側面31x及び31yから均等かつ均一に発光させることができる。
なお、パターン印刷部のドットパターン形状は上記パターン印刷部41に特に限定するものではなく、上記パターン印刷部41と同様の作用効果を有するドットパターン形状を適宜選定するとよい。
LED光源部50は、LEDモジュールであり、図5に示すように、光源である複数のLED(チップ)51と、該LED51が等間隔で配置される基板52から構成される。LED光源部50は、導光板31の一端面である入射部20に対向する位置に配置される。LED光源部50は、その後端部が正面視コ字状でアルミ合金製の保持部材83の下側中央部に後述するスプリング62を介して保持される。保持部材83は、ヒートシンクの機能も有し、LED(チップ)51から発生する熱を伝導して空気中に放熱するための部材である。LED光源部50は、電線を介して電源装置91と電気的に接続されている。
なお、本実施の形態では、光源としてLEDを用いたが、光源の種類はLEDに限定されず、例えば有機EL素子(OLED)であっても実現可能である。
電源装置91は、LED光源部50に給電を行って点灯させるための装置である。電源装置91は、天井等の取付壁部Cの裏側(室内の反対側)に配置された所定の固定部材に固定される。電源装置91とLED光源部50は電線によって電気的に接続される。
光源位置調節機構61は、前述した凹部30に配置され、保持部材83と、取付部材71と、弾性部材であるスプリング62と、ビス63、ナット64と、から構成される。保持部材83には、ビス63の軸部を挿通するための挿通穴が2箇所設けられている。保持部材83と取付部材71とが上下方向において所定の間隔となるように、スプリング62を換装したビス63とナット64によって位置決めされる。保持部材83は、下方向からの圧力がかかるとビス63の軸部に案内されて上方に移動可能であり、その際には圧縮されたスプリング62により下方への圧力がかかる構成となっている。つまり、保持部材83は、圧縮されたスプリング62が元の形状に戻ろうとする力によって、常に下方へ押される力がかかっている。光源位置調節機構61は、スペーサ65(図4及び図8参照)を介してLED51を導光板31の入射部20に押し当てている。スペーサ65は、LED51の上下方向寸法よりもやや大きい略直方体形状の部材であり、LED光源部50のLED51が導光板31の一端面である入射部20に追従する際に、当該LED51と導光板31と入射部20との間隔を一定に保持するものである。これにより光源位置調節機構61は、LED51と導光板31の入射部20との間隔を一定に調節して保持することができるので、輝度の変動を抑えることができる。つまり、LED51と導光板31との間隔が大きくなると、LED51から導光板31に入射する光量が少なくなり、導光板31の輝度が小さくなる。本実施形態ではLED51と導光板31との間隔を一定にすることで、輝度の変動を抑えている。また、スペーサ65を設けることで、保持部材83が導光板31側へ連続的に押されることによるLED51への加圧が無いため、LED51の損傷を防ぐことができる。この光源位置調節機構61によれば、導光板31が当該導光板31の延出方向(本実施形態では上下方向)に進退した際にLED光源部50は導光板31の一端面である入射部20に追従することができる。なお、LED51と導光板31と入射部20とは、接していてもよいし、離間していてもよい。すなわち、スペーサ65の高さは、LED51の高さ以上であることが好ましい。LED51と導光板31と入射部20とが接触する場合(スペーサ65の高さとLED51の高さとが同じ寸法)は、LED51が損傷を受けない程度の接触圧で接していることが好ましい。また、LED51と導光板31と入射部20とが離間している場合(スペーサ65の高さがLED51の高さよりも高い)は、LED51から導光板31に入射する光量が極端に少なくならない程度の間隙寸法であることが好ましい。
取付部材71は、側面視略コ字型の板金部材であり、器具本体21を図示しない取付具を用いて天井等の取付壁部Cの裏側(天井裏空間側)に配置された所定の固定部材に取り付けるためのものである。
上記の如く構成した照明器具11のLED光源部50を点灯させた場合、導光板31を有することで、LED光源部50から出射された光は、導光板31の入射部20から導光板31内に入射する。また、導光板31内に入射した光は、拡散反射される。また、拡散反射された反射光の一部は、導光板31の他方の面31yにおいて、その反射光の一部が導光板31の他方の面31yの外側に透過するとともに、その光の残部が反射されて再び導光板31の一方の面31x側へと向かう。すなわち、導光板31は、導光板31内において、導光板31の入射部20から入射された直接光を導光板31の一方の面31x及び導光板31の他方の面31yとの間において交互に反射を繰り返しながら、反射光をLED光源部50から離間する方向に導光し、導光板31の両側面31x及び31yから、反射光の一部を透過(出射)させることで、導光板31の両側面31x及び31yを均一に発光させることができる。加えて、上記のように、導光板31の他方の面31yにパターン印刷部41を設けているため、導光板31内の反射光の一部は、パターン印刷部41により導光板31内に反射されるとともに、ドット状のパターン印刷部41の間から導光板31の外側に出射される。このように、LED光源部50から出射された直接光を導光板31内で反射及び透過させて配光制御を行うため、導光板31の両面側31x及び31yから均等に光が照射される。
すなわち、本実施形態の照明器具11によれば、LED光源部50が発光した場合、LED光源部50に対向する一方の面31x側は透明であることにより光が透過される。LED光源部50から導光板31の入射部20に光が入射し、導光板31の他方の面31yで反射されると、続いて導光板31の一方の面31xで反射され、ジグザグ状に反射を繰り返しながら導光板31の延出方向(照明器具11の下方向)外側へと光が進行する。これにより、導光板31内で反射した光が導光板31内部に拡散していきながら透過し、導光板31の両側面31x及び31yで発光する。こうして、導光板31の端面である入射部20にLED(チップ)51から出射した光を入射させて、導光板31の他方の面31yに印刷したドットパターン形状のパターン印刷部41により反射拡散させて光の方向を変換し、導光板31の両側面31x及び31yの全面を均一に拡散反射させて導光板31の両側面31x及び31yから発光させることができる。こうして、導光板31を通して、広い範囲に均質で柔らかな光が広がる照明器具が提供することができる。この照明器具11は、導光板31を介することで、LED51からの直接光が外部から目視できないため、LED照明特有のまぶしさが軽減され、目に優しいという利点も得られる。
なお、本実施形態の導光板31の形状は一例であり、本実施形態の形状に限定されるものではない。例えば、導光板31の外形が長方形型以外の角型や丸型、その他の形状である場合には、それに応じた形状とすることができる。
本実施形態によれば、導光板31の一方の面31xと他方の面31yとにおいて均等に発光するとともに導光板31の両側面31x及び31yの全面に亘って均一に発光させて、照明光としての発光ムラ(明暗等のムラ)を低減した照明器具11を提供することができる。特に、LEDなどのように指向性が強い光を発する光源を備える照明器具において効果を発揮する。
また、本実施形態によれば、光源位置調節機構61が配置されているため、LED光源部50を保持する保持部材83をスプリング62で導光板31に沿った方向(本実施形態では上下方向)に移動可能に保持しているため、導光板31の上下変位(例えば、熱変形や経年劣化が原因によるもの)に追従してLED光源部50の位置を上下変位させることができる。LED光源部50と導光板31の相対位置が変わらないので、導光板31の変位による導光板31への入射光効率の低下を防ぐことができる。
また、本実施形態によれば、導光板31を一対の挟持部材22により挟持し、該一対の挟持部材22間を連結部材29により固定した。これにより、導光板31が下方にずれることを抑えることができる。
また、本実施形態によれば、導光板31に遮光板80を取り付けたことにより、余計な光漏れを防止し、開口部H内や開口部Hの上端近傍を暗くして目立たなくすることで、見栄えが向上する。
また、本実施形態の照明器具11を複数個、居室の天井に平行に並べて配置することで、室内空間全体を照らすことができる。つまり、複数の照明器具11を、導光板31が平行対向する姿勢で並べて配置することで、室内空間における照度を高めることができる。
11 照明器具
20 入射部
31 導光板
41 パターン印刷部
50 LED光源部
C 取付壁部

Claims (5)

  1. 光源と、該光源からの光を導光して外部に出射する導光板と、前記導光板を保持する器具本体とを備える照明器具において、
    前記光源は、前記導光板の一端面に対向する位置に配置され、
    前記器具本体は、取付壁部の裏側において固定され、
    前記導光板は、
    前記取付壁部に形成された開口部内に配置され、
    前記光源からの光を透過及び反射して前記取付壁部の表側に出射する光調整部を有し、
    前記導光板の上部の両側面に当接する遮光部材を備え、
    前記遮光部材は、前記導光板の上部の両側面に対向する面で光を反射可能であり、
    前記遮光部材の下端が前記取付壁部の開口部内に位置することを特徴とする照明器具。
  2. 前記光源は、弾性部材を介して保持部材に保持されている、請求項1に記載の照明器具。
  3. 前記光源は、前記導光板が前記導光板の延出方向に進退した際に、前記導光板の一端面に追従することを特徴とする請求項2に記載の照明器具。
  4. 前記光源が前記導光板の一端面に追従する際に、当該光源と前記導光板の一端面との間隔を一定に保持するスペーサを有することを特徴とする請求項3に記載の照明器具。
  5. 前記導光板は、一対の挟持部材に挟持されるとともに該一対の挟持部材間を連結部材で連結されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の照明器具。
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