WO2022259699A1 - Ledランプ - Google Patents

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WO2022259699A1
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cover
support portion
side support
substrate
led lamp
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Inventor
富志雄 高橋
徳晃 寺沢
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • F21K9/27Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
    • F21K9/272Details of end parts, i.e. the parts that connect the light source to a fitting; Arrangement of components within end parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • F21K9/27Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
    • F21K9/275Details of bases or housings, i.e. the parts between the light-generating element and the end caps; Arrangement of components within bases or housings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Straight-tube LED lamps which use LEDs as light sources, are widely used as an alternative to straight-tube fluorescent lamps (lamps) because they are excellent in power saving and long life.
  • a straight tube LED lamp is provided with a heat sink made of metal, as disclosed in Patent Document 1, for example.
  • a substrate on which the LEDs are mounted is attached to a heat sink.
  • the heat sink dissipates heat from the LEDs arranged on the heat sink.
  • the heat sink is provided with a hollow portion to efficiently dissipate heat from the LED.
  • the heat sink becomes larger by that amount, and the heat sink occupies a larger proportion of the cylindrical tube of the straight tube type LED lamp. Therefore, the LED arranged on the heat sink is arranged at a position close to the center of the tubular tube, which causes a problem that the light distribution characteristic is degraded due to the reduction of the surface emitting range.
  • an LED lamp includes a cylindrical cover, a substrate arranged inside the cover and having an LED as a light source mounted on the surface thereof, the cover and a non-metallic support provided inside the cover, which abuts on the substrate and supports the substrate with respect to the cover.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an LED lamp according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view showing part of the cover of the LED lamp shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED lamp taken along the cutting plane D1 shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of one end in the longitudinal direction of the LED lamp taken along the cutting plane D2 shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a perspective view showing a side cover of the LED lamp shown in FIG. 1; 1. It is sectional drawing which cut
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of one end in the longitudinal direction of the LED lamp taken along a cutting plane D3 shown in FIG. 1;
  • FIG. It is a figure which shows the modification 1 of the support part which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows the modification 2 of the support part which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an LED lamp according to Embodiment 2 of the present invention;
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an LED lamp 1 according to this embodiment.
  • 2 is a perspective view showing the cover 2 of the LED lamp 1 shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the LED lamp 1 cut along the cutting plane D1 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of one end in the longitudinal direction of the LED lamp 1 cut along the cutting plane D2 shown in FIG.
  • a cut surface D1 is a cut surface parallel to the direction orthogonal to the longitudinal direction of the LED lamp 1 .
  • a cut surface D2 is a cut surface parallel to the longitudinal direction of the LED lamp 1 .
  • the LED lamp 1 includes a cover 2, side covers 3 provided at both ends of the cover 2, and a substrate 5 (see FIG. 3) on which LEDs (light emitting diodes) 6 are mounted.
  • the cover 2 is made of a resin material that transmits light. Examples thereof include polycarbonate resins and acrylic resins.
  • the cover 2 is a member having a longitudinal direction and is formed by extrusion molding or injection molding.
  • the cover 2 has a cylindrical cover main body 20 and a support portion 24 that is provided inside the cover 2 and supports the substrate 5 .
  • the cover 2 has openings at both ends in the longitudinal direction.
  • Side covers 3 are attached to openings at both ends of the cover 2 so as to close the openings.
  • a substrate 5 on which an LED 6 is mounted is arranged inside the cover 2 .
  • the cover 2 is not limited to a cylindrical shape, and the cross-sectional shape of the cover 2 may be rectangular or polygonal. Further, the cover 2 may have a cylindrical shape with a bottom.
  • the support portion 24 provided inside the cover 2 is composed of a front side support portion 21 and a back side support portion 22 .
  • the front side support portion 21 and the back side support portion 22 are formed along the longitudinal direction of the cover 2 .
  • the front side support portion 21 and the back side support portion 22 are provided on the cover 2 by integral molding.
  • the surface-side support portion 21 is positioned inside the cover body 20 and protrudes from the inner peripheral surface of the cover body 20 toward the internal space.
  • the front side support portion 21 is provided so as to abut on the surface of the substrate 5 inserted into the support portion 24 .
  • the surface of the substrate 5 on which the LEDs 6 are mounted is referred to as the front surface
  • the surface of the substrate 5 opposite to the surface on which the LEDs 6 are mounted is referred to as the back surface.
  • the surface-side supporting portion 21 supports the substrate 5 from the surface side of the substrate 5 and prevents the position of the substrate 5 from shifting to the surface side.
  • the front side support portion 21 has a first front side support portion 21a and a second front side support portion 21b.
  • the first surface side support portion 21a is provided so as to support the first end portion 5a side corresponding to one end portion of the substrate 5 in the width direction.
  • the second surface side support portion 21b is provided so as to support the second end portion 5b side corresponding to the other end portion of the substrate 5 in the width direction.
  • the substrate 5 is supported on both sides in the short direction by the first surface side support portion 21a and the second surface side support portion 21b.
  • the back side support part 22 is located inside the cover body 20 and protrudes from the inner peripheral surface of the cover body 20 toward the internal space.
  • the back side support portion 22 is a rib formed along the longitudinal direction of the cover body 20 .
  • the back side support portion 22 is provided so as to contact the back surface of the substrate 5 inserted into the support portion 24 .
  • the back-side support portion 22 has a rectangular cross-sectional shape at the tip portion, and is provided so as to abut on the back surface of the substrate 5 on the plane of the tip portion.
  • the back side support portion 22 supports the substrate 5 from the back side of the substrate 5 and prevents the position of the substrate 5 from shifting to the back side.
  • the back side support portion 22 has a first back side support portion 22a and a second back side support portion 22b.
  • the first back side support portion 22a is provided on the side of the first end portion 5a in the lateral direction of the substrate 5 .
  • the second back side support portion 22b is provided on the second end portion 5b side of the substrate 5 .
  • the first rear surface side support portion 22a and the second rear surface side support portion 22b are provided so as to contact the first region R1 on the rear surface of the substrate 5.
  • the substrate 5 has a first region R1 and a second region R2 on its back surface.
  • the first region R1 is a region corresponding to a region where the LEDs 6 are not mounted on the surface.
  • the second region R2 is a region corresponding to the region where the LEDs 6 are mounted on the surface.
  • the first region R1 is a region that does not overlap with the LEDs 6, and the second region R2 is a region that overlaps with the LEDs 6 as indicated by the dashed line. be. That is, the second region R2 is a region directly behind the LEDs 6, and the first region R1 is a region other than the LEDs 6 directly behind.
  • the first back side support portion 22a and the second back side support portion 22b are provided over the longitudinal direction of the substrate 5 so as to abut on the first region R1 on the back surface of the substrate 5.
  • the first rear surface side support portion 22a and the second rear surface side support portion 22b are provided so as not to be located directly behind the LED 6 . Since the first back side support portion 22a and the second back side support portion 22b are provided so as to abut on the first region R1, heat from the LEDs 6 is less than when provided so as to abut on the second region R2. Conduction to the cover main body 20 via the back side support portion 22 can be suppressed.
  • the cover 2 tends to be distorted due to the heat from the LED 6 that is conducted through the back side support portion 22 .
  • the back-side support portion 22 so as to abut on the first region R1 avoiding the true back of the LED 6 in this way, the conduction of heat from the LED 6 to the cover body 20 can be suppressed. As a result, it is possible to provide a high-quality LED lamp in which the cover 2 is less likely to be distorted.
  • the substrate 5 is supported by the front side support portion 21 and the back side support portion 22 as the support portion 24 provided on the cover 2 . Since the front side support portion 21 and the back side support portion 22 are provided so as to protrude from the inner peripheral surface of the cover main body 20 , the LED 6 can be arranged closer to the inner peripheral surface of the cover main body 20 . As a result, the area A for surface emission can be increased, and the light distribution characteristics of the LED lamp 1 can be improved.
  • the substrate 5 is a substrate having a longitudinal direction and a mounting surface on which the LED 6 is mounted.
  • the board 5 is electrically connected to a power supply terminal 4 provided on the side cover 3 .
  • the substrate 5 is inserted into the gap H3 formed by the front side support portion 21 and the back side support portion 22 .
  • a plurality of LEDs 6 are mounted on the substrate 5 side by side in the longitudinal direction of the substrate 5 .
  • the number of LEDs 6 mounted on substrate 5 is not particularly limited.
  • a substrate on which a single LED 6 is mounted may be used, or a substrate on which a plurality of LEDs 6 are mounted may be used.
  • the LEDs mounted on the substrate may not be arranged side by side in the longitudinal direction.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the side cover 3 of the LED lamp 1 shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a portion where the side cover 3 is inserted into the cover 2 of the LED lamp 1 along a cut plane parallel to the cut plane D1 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of one end in the longitudinal direction of the LED lamp 1 cut along the cutting plane D3 shown in FIG.
  • the cut surface D3 is parallel to the longitudinal direction of the LED lamp 1 and perpendicular to the cut surface D2.
  • the side covers 3 close the openings at both ends of the cover 2.
  • the side covers 3 are provided on both ends of the cover 2, but both have the same shape. .
  • the side cover 3 is made of a resin material such as polycarbonate resin. As shown in FIG. 5, the side cover 3 is a shallow cylindrical member with a bottom, and includes a disk-shaped bottom portion 30, a first wall portion 31, a second wall portion 32, a protrusion 33, and a holding portion. a portion 35;
  • the first wall portion 31 is provided on the peripheral portion of the bottom portion 30 and extends in one direction orthogonal to the bottom portion 30 .
  • the first wall portion 31 has a tubular shape that follows the shape of the outer peripheral surface of the cover body 20 , and the inner diameter of the first wall portion 31 is slightly larger than the outer diameter of the cover body 20 .
  • the second wall portion 32 is provided inside the first wall portion 31 of the bottom portion 30 and extends in one direction orthogonal to the bottom portion 30 .
  • the second wall portion 32 has a tubular shape along the inner peripheral surface of the cover body 20 except for a portion where the protrusion 33 is provided, and the outer diameter of the second wall portion 32 is larger than the inner diameter of the cover body 20. formed a little smaller.
  • the cover main body 20 is inserted into the gap formed by the first wall portion 31 and the second wall portion 32 .
  • the projecting portion 33 is provided on the bottom portion 30 and extends in one direction perpendicular to the bottom portion 30 like the first wall portion 31 and the second wall portion 32 .
  • the projecting portion 33 includes a first thick portion 34 and a second thick portion 36 .
  • a first thick portion 34 is provided at both ends of the protrusion 33 in the width direction.
  • the thickness of the first thick portion 34 is the first thickness H1.
  • a second thick portion 36 is provided in the central portion of the protrusion 33 .
  • the thickness of the second thick portion 36 is a second thickness H2 that is thicker than the first thickness H1.
  • the first thickness H1 of the first thick portion 34 is formed thinner than the gap H3 formed by the front side support portion 21 and the back side support portion 22 on one side in the short direction. That is, the first thickness H1 is a thickness that allows the first thick portion 34 to be inserted into the gap H3 formed by the front side support portion 21 and the back side support portion 22 .
  • the second thickness H2 of the second thick portion 36 should be thicker than the first thickness H1.
  • the holding part 35 is provided on the bottom part 30 and holds the power supply terminal 4 .
  • a through hole is formed in the holding portion 35, and the power supply terminal 4 is inserted into the through hole.
  • the side cover 3 can be positioned with respect to the cover 2 by inserting the protrusion 33 of the side cover 3 into the gap H3 formed by the front side support portion 21 and the back side support portion 22 . Further, when the side cover 3 is rotated or twisted with respect to the cover 2 , the protrusion 33 abuts on the front side support portion 21 and the back side support portion 22 . More specifically, the first thick portion 34 of the projection 33 abuts the front side support portion 21 , and the bottom surface of the projection 33 abuts the back side support portion 22 . This prevents the side cover 3 from rotating with respect to the cover 2 . In other words, the fixing strength of the side cover 3 to the cover 2 is structurally ensured in the direction of rotation or twisting of the side cover 3 with respect to the cover 2 .
  • FIG. 9 is a diagram showing another modified example 2 of the supporting portion according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the LED lamp 1 cut along the cutting plane D1 shown in FIG.
  • the back side support portion 222 has a first back side support portion 222a and a second back side support portion 222b.
  • the first back side support portion 222a and the second back side support portion 222b are formed so that the cross-sectional shape of the tip portion is circular.
  • the width of the tip portion of the rear surface side support portion 222 is formed to be narrower than the width of the root portion.
  • the substrate 5 is inserted into the gap H3 formed by the front side support portion 21 and the back side support portion 222 .
  • the first rear surface side support portion 222a and the second rear surface side support portion 222b are provided so as to come into contact with the first region on the rear surface of the substrate 5 at their circular tip portions.
  • the cross-sectional shape is not limited to circular, and may be triangular or trapezoidal.
  • the front side support portion 21 and the back side support portion 222 are the support portion 24 b that supports the substrate 5 .
  • the areas of the first back side support portion and the second back side support portion that contact the substrate 5 are reduced. can be made smaller.
  • the heat from the LED 6 is less likely to be conducted to the cover 2, so that the cover can be prevented from being deformed by the heat, and a high-quality LED lamp can be provided.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an LED lamp 1a according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the LED lamp 1a cut at a location corresponding to the cut plane D1 shown in FIG.
  • the LED lamp 1a according to the second embodiment differs from the LED lamp 1 according to the first embodiment in that the back side support portion is provided by a board support member 40 which is a separate member from the cover 2 .
  • the LED lamp 1a in this embodiment is provided with a substrate supporting member 40 on the cover body 20.
  • the substrate support member 40 is made of a resin material such as polycarbonate resin or acrylic resin.
  • the substrate support member 40 may be fixed to the cover body 20 with an adhesive or the like.
  • the substrate support member 40 is composed of a substrate support member main body 41 and a back side support portion 42 .
  • the substrate support member main body 41 is a plate-like member having a longitudinal direction.
  • the back side support portion 42 is provided so as to abut on the first region R1 on the back side of the substrate 5 .
  • the substrate 5 is inserted into the gap H4 formed by the front side support portion 21 and the back side support portion 42 .
  • the back side support portion 42 has a first back side support portion 42a and a second back side support portion 42b.
  • the first rear surface side support portion 42a is provided on the first end side of the substrate 5 in the lateral direction.
  • the second backside support portion 42b is provided on the side of the second end portion 5b opposite to the first end portion of the substrate 5 .
  • the front-side support portion 21 and the back-side support portion 42 are support portions 24 c that support the substrate 5 .
  • the substrate support member 40 is a plate-like member that does not have a hollow portion. Therefore, even if the substrate 5 is supported by the front-side support portion 21 and the back-side support portion 42 , the LEDs 6 can be arranged closer to the inner peripheral surface of the cover body 20 . As a result, the area A for surface emission can be increased, and the light distribution characteristics of the LED lamp 1 can be improved.
  • the substrate support member 40 is provided with only the back side support portion 42, but is not limited to this.
  • the substrate support member 40 may have a front side support portion and a back side support portion.
  • the cross-sectional shape of the back side support portion 42 may be rectangular, circular, or any other shape.
  • the support portion that is continuously formed over the longitudinal direction has been described, but the present application is not limited to this.
  • the support portion may be provided partially in the longitudinal direction, or may be provided asymmetrically on both sides.
  • the LED lamp according to aspect 1 of the present invention includes a cylindrical cover 2, a substrate 5 arranged inside the cover 2 and having an LED 6 as a light source mounted on the surface thereof, and a substrate provided inside the cover 2, and a non-metallic support portion 24 that abuts on the substrate 5 and supports the substrate 5 with respect to the cover 2 .
  • the substrate having the longitudinal direction is fixed to the cover by being supported by the support portion located inside the cover.
  • the support portion is made of non-metal and abuts against the substrate to support the substrate.
  • the supporting portion supports the substrate instead of the metal heat sink that supports the substrate in the conventional configuration.
  • the support portions 24 are provided on the front surface side support portions 21 that abut on the surface of the substrate 5 over the longitudinal direction on both end sides in the short direction perpendicular to the longitudinal direction. and a back-side support portion 22 that abuts on the back surface, which is the surface opposite to the front surface of the substrate 5, over the longitudinal direction.
  • the front side supporting portion and the back side supporting portion support the substrate by sandwiching the substrate from the front and back in the longitudinal direction.
  • the surface-side support portion abuts on the surface over the longitudinal direction, it is possible to prevent the substrate from bending when it is installed in the LED lamp.
  • the back-side support portion abuts on the back surface along the longitudinal direction, even if the lamp is placed with the back surface facing downward during storage, the substrate can be prevented from bending.
  • the back-side support portion abuts against the first region that avoids the region directly behind the region in which the LEDs are arranged, so that the heat from the LED is conducted to the cover via the support portion. It becomes difficult to prevent the cover from being deformed by heat.
  • the cover 2 and the surface-side support portion 21 may be integrally molded from a resin material.
  • the cover 2 and the back side support portion 22 may be integrally molded from a resin material.
  • the back side support portion 22 may be a rib formed over the longitudinal direction of the cover 2 .
  • any one of aspects 2 to 6 even if the width of the back side support portion 22 is narrower at the tip portion than at the root portion good.
  • the LED lamp according to aspect 8 of the present invention is, in any one of aspects 2 to 7, further provided with a side cover 3 attached to an end portion of the cover 2 and covering the opening of the cover 2, the side cover 3
  • the surface facing the inner space of the cover 2 has a protrusion 33 that protrudes toward the inner space of the cover 2, and the protrusion 33 is formed in the gap H3 formed by the front side support section 21 and the back side support section 22. may be inserted in
  • the position of the side cover relative to the cover is determined by inserting the convex portion of the side cover into the gap formed by the front side support portion and the back side support portion. can be prevented from rotating.
  • the provision of the protrusion increases the strength of the side cover and makes it resistant to deformation.
  • protrusion 33 has a first thickness H1 inserted into a gap formed by front-side support 21 and back-side support 22 .
  • a first thick portion 34 and a second thick portion 36 having a second thickness H2 greater than the first thickness H1 may be provided.
  • the thickness of the second thick portion that is not inserted into the gap formed by the front side support portion and the back side support portion can be made thicker than the first thickness.
  • the thickness of the protrusion can be increased as a whole. Therefore, the strength of the protrusion can be increased.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

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Abstract

安価でかつ配光特性を向上させたLEDランプを提供することを目的とする。LEDランプは、筒状のカバー(2)と、カバー(2)の内部に配置され、表面に光源であるLED(6)が実装されている基板(5)と、カバー(2)の内部に設けられ、基板(5)と当接し、カバー(2)に対して基板(5)を支持する非金属製の支持部と、を備えることを特徴とする。

Description

LEDランプ
 本発明は、LEDを光源とするLEDランプに関する。
 省電力化および長寿命化に優れているLEDを光源とする直管型LEDランプが、直管型蛍光灯(ランプ)の代替品として、広く普及されている。
 一般に、LEDは発熱する。そのため、例えば特許文献1のように、直管型LEDランプには金属製のヒートシンクが設けられている。LEDが実装される基板はヒートシンクに取り付けられる。ヒートシンクは、ヒートシンク上に配置されるLEDからの熱を放熱する。
日本国公開特許公報特開2013-235688号公報
 ところで、近年、LEDの性能は向上し、LEDの発熱をある程度抑えることが可能となっている。しかし、特許文献1のように、別途金属製のヒートシンクを設け、ヒートシンク上に基板を取り付けると、製造コストが高くなるという問題がある。
 また、ヒートシンクは、LEDからの熱を効率的に放熱するために中空部が設けられている。ヒートシンクに中空部を設けたことにより、ヒートシンクはその分だけ大きくなり、直管型LEDランプの筒管内を占めるヒートシンクの割合が大きくなる。そのため、ヒートシンク上に配置されるLEDは、筒管の中心に近い位置に配置されることとなり、面発光する範囲が小さくなることにより配光特性が低下するという問題点がある。
 本発明の一態様は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価でかつ配光特性を向上させたLEDランプを提供することを目的とする。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るLEDランプは、筒状のカバーと、前記カバーの内部に配置され、表面に光源であるLEDが実装されている基板と、前記カバーの内部に設けられ、前記基板と当接し、前記カバーに対して前記基板を支持する非金属製の支持部と、を備える。
 本発明の一態様によれば、安価でかつ配光特性を向上させたLEDランプを提供することできる。
本発明の実施形態1に係るLEDランプの外観を示す斜視図である。 図1に示したLEDランプのカバーの一部を示す斜視図である。 図1に示した切断面D1で切ったLEDランプの断面図である。 図1に示した切断面D2で切った、LEDランプの長手方向の一端側の断面図である。 図1に示したLEDランプのサイドカバーを示す斜視図である。 図1に示した切断面D1と平行な切断面にてLEDランプのカバーにサイドカバーが挿入されている部分を切断した断面図である。 図1に示した切断面D3で切った、LEDランプの長手方向の一端側の断面図である。 本発明の実施形態1に係る支持部の変形例1を示す図である。 本発明の実施形態1に係る支持部の変形例2を示す図である。 本発明の実施形態2に係るLEDランプの断面図である。
 〔実施形態1〕
 以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るLEDランプ1の外観を示す斜視図である。図2は、図1に示したLEDランプ1のカバー2を示す斜視図である。図3は、図1に示した切断面D1で切ったLEDランプ1の断面図である。図4は、図1に示した切断面D2で切った、LEDランプ1の長手方向の一端側の断面図である。切断面D1が、LEDランプ1の長手方向と直交する方向に平行な切断面である。切断面D2は、LEDランプ1の長手方向と平行な切断面である。
 図1に示すように、LEDランプ1は、カバー2と、カバー2の両端に設けられるサイドカバー3と、LED(発光ダイオード)6が実装されている基板5(図3参照)とを備える。カバー2は、光を透過する樹脂材料からなる。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。カバー2は長手方向を有する部材であり、押出成形または射出成形により形成される。
 図2に示すように、カバー2は、円筒状のカバー本体20と、カバー2の内部に設けられ基板5を支持する支持部24とを有する。カバー2は、長手方向の両端に開口を有する。カバー2の両端の開口には、開口を塞ぐようにサイドカバー3が取り付けられる。カバー2の内部には、LED6が実装された基板5が配置される。なお、カバー2は、円筒形状に限られるものではなく、カバー2の断面形状が矩形状または多角形状であってもよい。また、カバー2は有底の筒形状であってもよい。
 カバー2の内部に設けられる支持部24は、表面側支持部21と、裏面側支持部22とにより構成される。表面側支持部21および裏面側支持部22は、カバー2の長手方向に沿って形成されている。本実施形態において、表面側支持部21および裏面側支持部22は、一体成形によりカバー2に設けられている。
 図3に示すように、表面側支持部21は、カバー本体20の内部に位置し、カバー本体20の内周面から内部の空間に向かって突出する。表面側支持部21は、支持部24に挿入された基板5の表面と当接するように設けられている。ここで、本願において、基板5のLED6が実装される側の面は表面と、基板5の当該LED6が実装される面とは反対側の面は裏面と称する。表面側支持部21は、基板5を基板5の表面側から支持し、基板5の位置が表面側へずれてしまうことを阻止する。
 表面側支持部21は、第1表面側支持部21aおよび第2表面側支持部21bを有する。第1表面側支持部21aは、基板5の短手方向の一方の端部に相当する第1端部5a側を支持するように設けられている。第2表面側支持部21bは、基板5の短手方向の他方の端部に相当する第2端部5b側を支持するように設けられている。基板5は、第1表面側支持部21aおよび第2表面側支持部21bにより、短手方向の両側において支持されている。
 裏面側支持部22は、カバー本体20の内部に位置し、カバー本体20の内周面から内部の空間に向かって突出する。裏面側支持部22は、カバー本体20の長手方向に沿って形成されるリブである。裏面側支持部22は、支持部24に挿入された基板5の裏面と当接するように設けられている。裏面側支持部22は、先端部分の断面形状が矩形状に形成され、先端部分の平面において基板5の裏面と当接するように設けられている。裏面側支持部22は、基板5を基板5の裏面側から支持し、基板5の位置が裏面側へずれてしまうことを阻止する。
 裏面側支持部22は、第1裏面側支持部22aと第2裏面側支持部22bとを有する。第1裏面側支持部22aは、基板5の短手方向における第1端部5a側に設けられている。第2裏面側支持部22bは、基板5の第2端部5b側に設けられている。このように、裏面側支持部22を複数設けることにより、裏面側支持部22の基板5と当接する面積を小さくしつつ、安定した状態で基板5を支持することができる。
 また、図3に示すように、本実施形態において第1裏面側支持部22aおよび第2裏面側支持部22bは、基板5の裏面における第1領域R1と当接するように設けられている。基板5は、裏面に第1領域R1と第2領域R2とを有している。ここで、第1領域R1は、表面においてLED6が実装されていない領域と対応する領域である。第2領域R2は、表面においてLED6が実装されている領域と対応する領域である。図4に示すように、基板5の裏面を下にして平面視したとき、第1領域R1はLED6と重ならない領域であり、第2領域R2は、破線で示すように、LED6と重なる領域である。つまり、第2領域R2はLED6の真裏に当たる領域であり、第1領域R1はLED6の真裏以外に当たる領域である。
 図4に示すように、第1裏面側支持部22aおよび第2裏面側支持部22bは、基板5の長手方向に渡って、基板5の裏面の第1領域R1と当接するように設けられている。換言すれば、第1裏面側支持部22aおよび第2裏面側支持部22bは、LED6の真裏に位置しないように設けられている。第1裏面側支持部22aおよび第2裏面側支持部22bが第1領域R1と当接するように設けられることで、第2領域R2と当接するように設けた場合に比べ、LED6からの熱が裏面側支持部22を介してカバー本体20に伝導することを抑制することができる。一般に、カバー2を構成する樹脂材料は熱膨張率が高いため、裏面側支持部22を介して伝導されるLED6からの熱により、カバー2は歪みを生じやすい。しかしながら、このように、裏面側支持部22をLED6の真裏を避けた第1領域R1と当接するように設けることで、LED6からカバー本体20への熱の伝導を抑制することができる。これにより、カバー2の歪みが生じにくい、品質の良いLEDランプを提供することができる。
 また、図3に示すように、カバー2に設けた支持部24としての表面側支持部21および裏面側支持部22により、基板5は支持されている。表面側支持部21および裏面側支持部22は、カバー本体20の内周面から突出するように設けられるため、LED6をカバー本体20の内周面により近づけて配置することができる。これにより、面発光する範囲Aを大きくすることができ、LEDランプ1の配光特性を向上させることができる。
 基板5は、長手方向を有し、表面にLED6が実装される実装面を有する基板である。基板5は、サイドカバー3に設けられる給電端子4と電気的に接続される。基板5は、表面側支持部21と裏面側支持部22とにより形成される隙間H3に挿入される。基板5には、複数のLED6が基板5の長手方向に並んで実装されている。本発明において、基板5に実装されるLED6の数は、特に限定されない。単一のLED6が実装される基板であってもよいし、複数のLED6が実装される基板であってもよい。基板に実装されるLEDは長手方向に並んで配置されていなくてもよい。
 次に、サイドカバー3の構成について説明する。図5は、図1に示したLEDランプ1のサイドカバー3を示す斜視図である。図6は、図1に示した切断面D1と平行な切断面にてLEDランプ1のカバー2にサイドカバー3が挿入されている部分を切断した断面図である。図7は、図1に示した切断面D3で切った、LEDランプ1の長手方向の一端側の断面図である。切断面D3は、LEDランプ1の長手方向と平行で、切断面D2と垂直をなす切断面である。
 サイドカバー3は、カバー2の両端の開口を塞ぐものである。本実施形態においては、サイドカバー3はカバー2の両端側に設けられているが、どちらも同一の形状であるため、一方のサイドカバー3について説明し、他方のサイドカバー3について説明は省略する。
 サイドカバー3は、例えばポリカーボネート樹脂などの樹脂材料により形成されている。図5に示すように、サイドカバー3は、浅い有底筒状の部材であり、円盤状をなす底部30と、第1壁部31と、第2壁部32と、突部33と、保持部35と、を有する。
 第1壁部31は、底部30の周縁部に設けられ、底部30と直交する一方向に延びる。第1壁部31は、カバー本体20の外周面の形状に沿った筒状をなし、第1壁部31の内径がカバー本体20の外径よりも若干大きく形成されている。第2壁部32は、底部30の第1壁部31よりも内側に設けられ、底部30と直交する一方向に延びる。第2壁部32は、突部33が設けられている一部分を除いてカバー本体20の内周面に沿った筒状をなし、第2壁部32の外径がカバー本体20の内径よりも若干小さく形成されている。第1壁部31と第2壁部32とにより形成される隙間に、カバー本体20が挿入される。
 突部33は、底部30に設けられ、第1壁部31および第2壁部32と同じ、底部30と直交する一方向に延びる。突部33は、第1肉厚部34と、第2肉厚部36とを備える。突部33の幅方向の両端側には、第1肉厚部34が設けられている。第1肉厚部34の厚みは第1の厚みH1である。突部33の中央部分には、第2肉厚部36が設けられている。第2肉厚部36の厚みは、第1の厚みH1よりも厚い第2の厚みH2である。
 第1肉厚部34の第1の厚みH1は、短手方向における一方側の表面側支持部21と裏面側支持部22とにより形成される隙間H3よりも薄く形成されている。つまり、第1の厚みH1は、表面側支持部21と裏面側支持部22とにより形成される隙間H3に第1肉厚部34を挿入可能とする厚さである。一方、第2肉厚部36の第2の厚みH2は、第1の厚みH1よりも厚くなっていればよい。
 保持部35は、底部30に設けられ、給電端子4を保持する。保持部35には貫通孔が形成され、貫通孔に給電端子4が挿入される。
 図6および図7に示すように、カバー2の端部が、サイドカバー3の第1壁部31と第2壁部32とにより形成される隙間に挿入される。サイドカバー3は、カバー本体20の外周面と第1壁部31の内周面とが接着剤により接着されることで、カバー2に取り付けられている。接着剤は、例えばエポキシ系樹脂接着剤、ウレタン系樹脂接着剤などが使用される。
 図6に示すように、突部33は、表面側支持部21と裏面側支持部22とにより形成される隙間H3に挿入される。より詳細には、突部33の両端側に設けられた第1肉厚部34が、表面側支持部21と裏面側支持部22とにより形成される隙間H3に挿入されている。つまり、第1肉厚部34は、基板5が挿入される隙間H3に挿入されている。突部33の第2肉厚部36は、第1表面側支持部21aと第2表面側支持部21bとの間の空間に位置する。図7に示すように、突部33は、カバー本体20の内部の空間を向く底部30の面から、カバー本体20の内部の空間に向かって突出している。カバー2にサイドカバー3が挿入された状態では、突部33と基板5は互いに間隔を空けて配置されている。
 このように、サイドカバー3の突部33を表面側支持部21と裏面側支持部22とにより形成される隙間H3に挿入することで、カバー2に対するサイドカバー3の位置決めをすることができる。また、突部33は、サイドカバー3がカバー2に対して回転方向または捻じれ方向に移動したとき、表面側支持部21および裏面側支持部22と当接する。より詳細には、突部33の第1肉厚部34は表面側支持部21と当接し、突部33の下面は裏面側支持部22と当接する。これにより、カバー2に対してサイドカバー3が回転すること阻止することができる。つまり、カバー2に対するサイドカバー3の回転方向または捻じれ方向において、カバー2に対するサイドカバー3の固定強度を構造的に担保している。
 〔変形例1〕
 図8は、本発明の実施形態1に係る支持部の変形例1を示す図である。図8は、図1に示した切断面D1で切ったLEDランプ1の断面図である。図8に示すように、本変形例において、単一の裏面側支持部221が形成されている。基板5は、表面側支持部21と裏面側支持部221とにより形成される隙間H3に挿入される。裏面側支持部221は、第2領域R2と当接するように設けられている。裏面側支持部221の先端部分の断面形状は矩形状に形成され、先端部分の平面において基板5の裏面と当接する。裏面側支持部221の幅は、LED6と同程度の幅である。表面側支持部21および裏面側支持部221は、基板5を支持する支持部24aである。
 〔変形例2〕
 図9は、本発明の実施形態1に係る支持部の別の変形例2を示す図である。図9は、図1に示した切断面D1で切ったLEDランプ1の断面図である。図9に示すように、裏面側支持部222は、第1裏面側支持部222aおよび第2裏面側支持部222bを有する。
 第1裏面側支持部222aおよび第2裏面側支持部222bは、先端部分の断面形状が円形状に形成されている。換言すれば、裏面側支持部222の先端部分の幅が、根本部分の幅よりも狭くなるように形成されている。基板5は、表面側支持部21と裏面側支持部222とにより形成される隙間H3に挿入される。第1裏面側支持部222aおよび第2裏面側支持部222bは、円形状の先端部分において基板5の裏面の第1領域と当接するように設けられている。本変形例においては、断面形状が円形である場合に限られず、三角形状または台形状であってもよい。表面側支持部21および裏面側支持部222は、基板5を支持する支持部24bである。
 このように、第1裏面側支持部222aおよび第2裏面側支持部222bの先端部分の幅を狭くすることで、第1裏面側支持部および第2裏面側支持部の基板5と当接する面積を小さくすることができる。これにより、LED6からの熱がカバー2へより伝導しにくくなるため、カバーが熱により変形するのを防ぐことができ、品質のよいLEDランプを提供することができる。
 〔実施形態2〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
 図10は、本発明の実施形態2に係るLEDランプ1aの断面図である。図10は、図1に示した切断面D1の相当する箇所で切ったLEDランプ1aの断面図である。実施形態2に係るLEDランプ1aは、実施形態1に係るLEDランプ1と比較して、裏面側支持部がカバー2とは別部材の基板支持部材40により設けられている点で異なる。
 図10に示すように、本実施形態におけるLEDランプ1aには、カバー本体20に基板支持部材40が設けられている。基板支持部材40は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材料により形成されている。基板支持部材40は、接着剤などにより、カバー本体20に固定されていてもよい。
 基板支持部材40は、基板支持部材本体41と、裏面側支持部42とにより構成されている。基板支持部材本体41は、長手方向を有する板状の部材である。裏面側支持部42は、基板5の裏面の第1領域R1と当接するように設けられている。基板5は、表面側支持部21と裏面側支持部42とにより形成される隙間H4に挿入される。裏面側支持部42は、第1裏面側支持部42aおよび第2裏面側支持部42bを有する。第1裏面側支持部42aは基板5の短手方向における第1端部側に設けられている。第2裏面側支持部42bは基板5の第1端部とは反対側の第2端部5b側に設けられている。表面側支持部21および裏面側支持部42は、基板5を支持する支持部24cである。
 また、図10に示すように、基板支持部材40は中空部分を有さない板状の部材である。そのため、表面側支持部21および裏面側支持部42により基板5を支持したとしても、LED6をカバー本体20の内周面により近づけて配置することができる。これにより、面発光する範囲Aを大きくすることができ、LEDランプ1の配光特性を向上させることができる。
 本実施形態において、基板支持部材40は裏面側支持部42のみが設けられているが、これに限られるものではない。基板支持部材40は、表面側支持部および裏面側支持部を有していてもよい。裏面側支持部42の断面形状は、矩形、円形、またはその他の形状であってもよい。
 なお、上述の実施形態においては、長手方向に渡って連続的に形成される支持部について説明したが、本願はこれに限られるものではない。支持部は、長手方向に部分的に設けたものであってもよく、また、両側の支持部が非対称に設けられたものであってもよい。
 〔まとめ〕
 本発明の態様1に係るLEDランプは、筒状のカバー2と、カバー2の内部に配置され、表面に光源であるLED6が実装されている基板5と、カバー2の内部に設けられ、基板5と当接し、カバー2に対して基板5を支持する非金属製の支持部24と、を備えることを特徴とするLEDランプ、を備えている。
 上記の構成によれば、長手方向を有する基板は、カバーの内部に位置する支持部に支持されることで前記カバーに対して固定されている。支持部は非金属製であり、基板に当接して基板を支持する。つまり、支持部は、従来構成において基板を支持していた金属製のヒートシンクに替わって基板を支持する。金属製のヒートシンクを省くことで、部品コストおよび製造コストを低下させることができ、安価にて提供することができる。また、金属製のヒートシンクを省くことで、カバーの内周面により近づけて基板を配置することができるため、配光特性を向上させることができる。
 本発明の態様2に係るLEDランプは、上記態様1において、支持部24は、基板5の長手方向と直交する短手方向の両端側において表面と長手方向に渡って当接する表面側支持部21と、基板5の表面とは反対側の面である裏面と長手方向に渡って当接する裏面側支持部22と、を有してもよい。
 上記の構成によれば、表面側支持部と裏面側支持部とが、長手方向に渡って基板を表と裏から挟み込むようにして基板を支持する。これにより、基板の傾き、基板の位置が所定の位置からずれてしまうことを阻止することができる。また、表面側支持部が、長手方向に渡って表面に当接することで、LEDランプに設置された場合に、基板が撓むことを阻止できる。さらに、裏面側支持部が、長手方向に渡って裏面に当接することで、保管時等にランプが裏面側を下に向けて置かれていたとしても、基板が撓むことを阻止できる。
 本発明の態様3に係るLEDランプは、上記態様1または2において、裏面側支持部22は、前記裏面における、前記表面においてLED6が実装されていない領域と対応する第1領域と当接してもよい。
 上記の構成によれば、裏面側支持部はLEDが配置されている領域の真裏となる領域をさけた第1領域に当接することで、LEDからの熱が支持部を介してカバーに伝導しにくくなり、カバーが熱により変形するのを防ぐことができる。
 本発明の態様4に係るLEDランプは、上記態様2または3において、カバー2および表面側支持部21は、樹脂材料により一体成形されていてもよい。
 上記の構成によれば、表面側支持部を別部材として設けなくてもよいため、部品点数を削減することができる。また、カバーと表面側支持部が一体成形されるため、カバーの強度を高めることができる。
 本発明の態様5に係るLEDランプは、上記態様2から4のいずれかにおいて、カバー2および裏面側支持部22は、樹脂材料により一体成形されてもよい。
 上記の構成によれば、裏面側支持部を別部材として設けなくてもよいため、部品点数を削減することができる。また、カバーと裏面側支持部が一体成形されるため、カバーの強度を高めることができる。
 本発明の態様6に係るLEDランプは、上記態様5において、裏面側支持部22は、カバー2の長手方向に渡って形成されたリブであってもよい。
 上記の構成によれば、裏面側支持部がリブとして設けられるため、LEDランプの強度を高めることができる。
 本発明の態様7に係るLEDランプは、上記態様2から6のいずれかにおいて、裏面側支持部22は、裏面側支持部22の幅が根本部分よりも先端部分の方が狭くなっていてもよい。
 上記の構成によれば、裏面側支持部の先端部分の幅を狭くすることで、裏面側支持部と基板とが当接する面積を小さくすることができる。これにより、LEDからの熱がカバーへより伝導しにくくなるため、カバーが熱により変形するのを防ぐことができる。
 本発明の態様8に係るLEDランプは、上記態様2から7のいずれかにおいて、カバー2の端部に取り付けられ、カバー2の開口を塞ぐサイドカバー3を更に備え、サイドカバー3は、カバー2の内部の空間を向く面に、カバー2の内部の空間に向かって突出する突部33を有し、突部33は、表面側支持部21と裏面側支持部22とにより形成される隙間H3に挿入されていてもよい。
 上記の構成によれば、サイドカバーの凸部を表面側支持部と裏面側支持部とにより形成される隙間に挿入することで、カバーに対するサイドカバーの位置を決定し、カバーに対してサイドカバーが回転すること阻止できる。また、突部が設けられることで、サイドカバーの強度が増し、変形に強くなる。
 本発明の態様9に係るLEDランプは、上記態様8において、突部33は、表面側支持部21と裏面側支持部22とにより形成される隙間に挿入される第1の厚みH1を有する第1肉厚部34と、第1の厚みH1よりも厚い第2の厚みH2を有する第2肉厚部36と、を備えていてもよい。
 上記の構成によれば、表面側支持部と裏面側支持部とにより形成される隙間に挿入されない第2肉厚部は、第1の厚みよりも肉厚を厚くすることができる。これにより、突部の厚さを全体的に厚くすることができる。そのため、突部の強度を高めることができる。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
1、1a LEDランプ
2 カバー
3 サイドカバー
4 給電端子
5 基板
5a 第1端部
5b 第2端部
6 LED
20 カバー本体
21 表面側支持部
21a 第1表面側支持部
21b 第2表面側支持部
22、42、221、222 裏面側支持部
22a、42a、222a 第1裏面側支持部
22b、42b、222b 第2裏面側支持部
24、24a、24b、24c 支持部
30 底部
31 第1壁部
32 第2壁部
33 突部
34 第1肉厚部
35 保持部
36 第2肉厚部
40 基板支持部材
41 基板支持部材本体
R1 第1領域
R2 第2領域

Claims (9)

  1.  筒状のカバーと、
     前記カバーの内部に配置され、表面に光源であるLEDが実装されている基板と、
     前記カバーの内部に設けられ、前記基板と当接し、前記カバーに対して前記基板を支持する非金属製の支持部と、
    を備えることを特徴とするLEDランプ。
  2.  前記支持部は、
     前記基板の長手方向と直交する短手方向の両端側において、前記表面と前記長手方向に渡って当接する表面側支持部と、
     前記基板の前記表面とは反対側の面である裏面と前記長手方向に渡って当接する裏面側支持部と、
    を有することを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
  3.  前記裏面側支持部は、前記裏面における、前記表面において前記LEDが実装されていない領域と対応する第1領域と当接することを特徴とする請求項2に記載のLEDランプ。
  4.  前記カバーおよび前記表面側支持部は、樹脂材料により一体成形されていることを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載のLEDランプ。
  5.  前記カバーおよび前記裏面側支持部は、樹脂材料により一体成形されていることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のLEDランプ。
  6.  前記裏面側支持部は、前記カバーの長手方向に渡って形成されたリブであることを特徴とする請求項5に記載のLEDランプ。
  7.  前記裏面側支持部は、前記裏面側支持部の幅が根本部分よりも先端部分の方が狭くなっていることを特徴とする請求項2から6のいずれか1項に記載のLEDランプ。
  8.  前記カバーの端部に取り付けられ、前記カバーの開口を塞ぐサイドカバーを更に備え、
     前記サイドカバーは、前記カバーの内部の空間を向く面に、前記カバーの内部の空間に向かって突出する突部を有し、
      前記突部は、前記表面側支持部と前記裏面側支持部とにより形成される隙間に挿入されていることを特徴とする請求項2から7のいずれか1項に記載のLEDランプ。
  9.  前記突部は、前記表面側支持部と前記裏面側支持部とにより形成される隙間に挿入される第1の厚みを有する第1肉厚部と、前記第1の厚みよりも厚い第2の厚みを有する第2肉厚部と、を備えていることを特徴とする請求項8に記載のLEDランプ。
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