JP2020013707A - Lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting fixture.
従来、光源から出射する光を長尺状の導光体の端面から入射させて、導光体の長尺状の側面から線状の光を出射させることができる照明器具が知られている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a lighting apparatus that can emit light emitted from a light source from an end surface of a long light guide and emit linear light from a long side surface of the light guide ( For example, Patent Document 1).
しかしながら、長尺状の導光体の長手方向の両端部の各々に光源を配置して導光体の長手方向の両端部から導光体に光を入射させた場合、熱又は水分等によって導光体が膨張又は収縮して光源から出射する光の導光体への入光効率が低下するという課題がある。 However, when a light source is arranged at each of both ends in the longitudinal direction of the long light guide and light is incident on the light guide from both ends in the longitudinal direction of the light guide, the light is guided by heat or moisture. There is a problem that the light body expands or contracts, and the light entering efficiency of light emitted from the light source to the light guide decreases.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、長尺状の導光体の両端部の各々に光源を配置した場合であっても、光源から導光体に入射する光の入光効率が低下することを抑制することができる照明器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and even when a light source is disposed at each of both ends of a long light guide, light enters the light guide from the light source. An object of the present invention is to provide a lighting fixture that can suppress a decrease in light incident efficiency.
上記目的を達成するために、本発明に係る照明器具の一態様は、側面から光が取り出される長尺状の導光体と、前記導光体の長手方向の一方の端部の端面に対向して配置された第1光源と、前記導光体の長手方向の他方の端部の端面に対向して配置された第2光源と、前記導光体の長手方向の前記一方の端部及び前記他方の端部の各々を摺動可能に保持し、前記一方の端部と前記第1光源との間の空間を囲む光反射面と前記他方の端部と前記第2光源との間の空間を囲む光反射面とを有する保持部材とを備え、前記導光体は、長手方向の略中央で固定されている。 In order to achieve the above object, one embodiment of a lighting device according to the present invention has a long light guide from which light is extracted from a side surface and an end face at one end in a longitudinal direction of the light guide. A first light source arranged in a manner, a second light source arranged to face an end surface of the other end in the longitudinal direction of the light guide, the one end in the longitudinal direction of the light guide, and Each of the other ends is slidably held, and a light reflecting surface surrounding a space between the one end and the first light source and a light reflecting surface between the other end and the second light source And a holding member having a light reflecting surface surrounding the space, wherein the light guide is fixed substantially at the center in the longitudinal direction.
長尺状の導光体の両端部の各々に光源を配置した場合であっても、光源から導光体に入射する光の入光効率が低下することを抑制することができる。 Even when the light sources are arranged at both ends of the long light guide, it is possible to suppress a decrease in the light input efficiency of light incident on the light guide from the light source.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of components, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. Therefore, among the components in the following embodiments, components that are not described in the independent claims that represent the highest concept of the present invention are described as arbitrary components.
各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。また、下記の実施の形態において、「略」、「ほぼ」又は「約」の表現には、製造誤差や寸法公差等を含むという意味もある。 Each drawing is a schematic diagram, and is not necessarily shown exactly. In each of the drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted or simplified. Further, in the following embodiments, the expression “substantially”, “substantially” or “about” also means that a manufacturing error, a dimensional tolerance, and the like are included.
また、本明細書及び図面において、X軸、Y軸及びZ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。したがって、X軸及びY軸は、互いに直交し、かつ、いずれもZ軸に直交する軸である。 Further, in this specification and the drawings, the X axis, the Y axis, and the Z axis represent three axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system. Therefore, the X axis and the Y axis are axes orthogonal to each other and both are orthogonal to the Z axis.
(実施の形態)
実施の形態に係る照明器具1の構成について、図1〜図8を用いて説明する。図1及び図2は、実施の形態に係る照明器具1を斜め上方から見たときの外観斜視図である。図3は、同照明器具1の上面図である。図4は、同照明器具1の側面図である。図5は、図3のV−V線における同照明器具1の断面図であり、図6は、図3のVI−VI線における同照明器具1の断面図である。図7は、図4のVII−VII線における同照明器具1の断面図であり、図8は、図4のVIII−VIII線における同照明器具1の断面図である。
(Embodiment)
The configuration of the
図1及び図2に示すように、照明器具1は、長尺状の照明装置であり、線状の照明光を照射する。照明器具1は、例えば高欄照明等の屋外照明として用いることができる。なお、照明器具1は、住宅、施設又は店舗等の建物内に配置される屋内照明として用いられてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1〜図8に示すように、照明器具1は、長尺状の導光体10と、第1光源21と、第2光源22と、保持部材30と、基台40とを有する。図5及び図6に示すように、第1光源21及び第2光源22は、基台40内に配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 8, the
図1〜図4に示すように、長尺状の導光体10は、真っ直ぐな棒状の導光ロッド(導光棒)である。導光体10の長さは、例えば500mm以上である。本実施の形態において、導光体10の長さ(本実施の形態では、X軸方向の長さ)は、1000mmである。なお、導光体10の長さは、500mm未満であってもよい。また、導光体10の長さの上限は特に限定されるものではないが、導光体10の長さとしては3000mm以下である。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
導光体10のXY断面における断面形状は、押出形状である。つまり、導光体10の任意の断面形状は、長手方向に沿ってほぼ同じである。図7及び図8に示すように、本実施の形態において、導光体10の断面形状は、略楕円形の長軸方向の一方の端部が平坦にカットされた形状である。具体的には、導光体10の保持部材30の第3保持体33側の面が平坦面となっている。なお、導光体10の断面形状は、これに限るものではなく、円形、楕円形、又は、矩形等の多角形等であってもよい。また、導光体10は、押出成型によって形成することができるが、これに限るものではない。
The cross-sectional shape of the
導光体10は、透光材料によって構成されている。本実施の形態において、導光体10は、透明樹脂材料によって構成されている。具体的には、導光体10は、アクリル樹脂によって構成されているが、これに限るものではない。
The
導光体10は、側面から光が取り出される。具体的には、第1光源21及び第2光源22から出射した光は、導光体10を導光して、導光体10の長尺状の側面から出射する。これにより、導光体10からは線状の光が出射する。
Light is extracted from the side surface of the
図7及び図8に示すように、本実施の形態において、導光体10の光出射面となる側面(表側の側面)は、湾曲面である。なお、導光体10の光出射面とは反対側の側面(裏側の側面)は、平坦面であり、保持部材30の第3保持体33に接している。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the present embodiment, the side surface (the side surface on the front side) of the
導光体10には、導光体10の長手方向に沿って光取り出し構造が設けられているとよい。光取り出し構造を設けることによって、導光体10内を導光する光を導光体10の長手方向に沿って導光体10から出射させることができるので、導光体10の形状に沿った線状の光を出射させることができる。
The
光取り出し構造は、例えば、ドット状又は樋状の複数の凹部からなる複数のプリズムによって構成されたプリズム群等である。各プリズム(凹部)の形状は、例えば円錐形、角錐形又はV溝等である。具体的には、複数のプリズムは、一列又複数列で導光体10の長手方向に沿って、導光体10の光が出射する出射面とは反対側の側面(第3保持体33側の面)に形成される。この場合、各プリズムの内面は、光反射面となり、導光体10を導光する光は、プリズムの内面と空気層との界面で全反射して光出射面(表側の側面)に向けて進行し、光出射面から導光体10の外部に出射する。
The light extraction structure is, for example, a prism group formed of a plurality of prisms including a plurality of dot-shaped or trough-shaped concave portions. The shape of each prism (recess) is, for example, a conical shape, a pyramid shape, a V-groove, or the like. Specifically, the plurality of prisms are arranged in one row or a plurality of rows along the longitudinal direction of the
なお、光取り出し構造は、導光体10の裏側の側面ではなく表側の側面(つまり光出射面)に形成されていてもよい。この場合、プリズムの内面は屈折面となり、導光体10を導光する光は、プリズムの内面と空気層との界面で屈折して光出射面から導光体10の外部に出射する。このような光取り出し構造としては、直方体の複数の微小な凹部からなる凹凸構造がある。
The light extraction structure may be formed not on the back side surface of the
さらに、光取り出し構造としては、導光体10の表面に例えばドット状に印刷した塗料や、導光体10に微量に添加した光拡散材なども有効である。
Further, as the light extraction structure, a paint printed on the surface of the
また、本実施の形態では、後述するように、保持部材30の内面が光反射面になっており、導光体10を導光する光の一部が光取り出し構造で屈折あるいは光取り出し構造を透過して、保持部材30側に出射した光が保持部材30の光反射面で反射して、再度導光体10へ入射して光出射面へと導かれる。保持部材30の反射率が高いほど、より多くの光が有効に出射できるようになる。
Further, in the present embodiment, as described later, the inner surface of the holding
図5及び図6に示すように、導光体10には、第1光源21及び第2光源22から出射する光が入射する。第1光源21及び第2光源22は、導光体10の長手方向の両端部に配置されている。図5に示すように、第1光源21は、導光体10の長手方向の一方の端部である第1端部11の端面に対向して配置されている。また、図6に示すように、第2光源22は、導光体10の長手方向の他方の端部である第2端部12の端面に対向して配置されている。本実施の形態において、導光体10の第1端部11の端面と第1光源21との距離と、導光体10の第2端部12の端面と第2光源22との距離とは、略一致している。
As shown in FIGS. 5 and 6, light emitted from the
第1光源21及び第2光源22の各々は、LED(Light Emitting Diode)によって構成されたLED光源である。第1光源21及び第2光源22の各々は、例えば、白色光を放出する白色LED光源である。一例として、第1光源21及び第2光源22の各々は、COB(Chip On Board)構造であり、基板20aと、基板20aに実装された発光部20bとを有する。発光部20bは、1つ以上のLEDと、LEDを封止する封止部材とによって構成されている。本実施の形態において、第1光源21と第2光源22とは同じ構成である。
Each of the
基板20aは、LEDを実装するための実装基板であって、例えば、セラミックス基板、樹脂基板又はメタルベース基板等である。図示しないが、基板20aには、LEDを発光させるための直流電力を外部から受電するための一対の電極端子と、LEDに直流電力を供給するための金属配線とが設けられている。電極端子は、電源回路と電気的に接続されている。基板20aの平面視形状は、例えば矩形又は円形であるが、これに限るものではない。
The
LEDは、例えば、単色光を発するベアチップである。一例として、LEDは、青色光を発する青色LEDチップである。また、封止部材は、例えば透光性樹脂である。本実施の形態において、封止部材は、LEDからの光を波長変換する波長変換材として蛍光体を含んでいる。封止部材は、例えば、シリコーン樹脂に蛍光体を分散させた蛍光体含有樹脂である。蛍光体粒子としては、LEDが青色LEDチップである場合、白色光を得るために、例えばYAG系の黄色蛍光体を用いることができる。封止部材は、全てのLEDを一括封止するように円形状に形成されているが、複数のLEDを列ごとにライン状に封止してもよいし、各LEDを1つずつ個別に封止してもよい。 The LED is, for example, a bare chip that emits monochromatic light. As an example, the LED is a blue LED chip that emits blue light. The sealing member is, for example, a translucent resin. In the present embodiment, the sealing member contains a phosphor as a wavelength conversion material for converting the wavelength of light from the LED. The sealing member is, for example, a phosphor-containing resin in which a phosphor is dispersed in a silicone resin. As the phosphor particles, when the LED is a blue LED chip, for example, a YAG-based yellow phosphor can be used to obtain white light. Although the sealing member is formed in a circular shape so as to seal all the LEDs at once, a plurality of LEDs may be sealed in a line for each column, or each LED may be individually sealed one by one. It may be sealed.
第1光源21及び第2光源22は、電源回路から供給される電力によって発光する。第1光源21から出射した光は、導光体10の第1端部11の端面(第1光入射面)から導光体10内に入射する。また、第2光源22から出射した光は、導光体10の第2端部12の端面(第2光入射面)から導光体10内に入射する。つまり、導光体10は、長手方向の両端部から光が入光する。なお、第1光源21及び第2光源22は、同時に発光するが、これに限るものではない。
The
保持部材30は、導光体10を保持する部材である。保持部材30は、導光体10の長手方向の第1端部11(一方の端部)及び第2端部12(他方の端部)の各々を摺動可能に保持している。つまり、導光体10の第1端部11及び第2端部12は、保持部材30の内面と接触した状態で導光体10の長手方向に沿って移動することができる。
The holding
本実施の形態において、図1〜図4に示すように、保持部材30は、導光体10の全長にわたって設けられているが、これに限らない。例えば、保持部材30は、導光体10の第1端部11のみ及び第2端部12のみを保持していてもよい。つまり、保持部材30は、導光体10の第1端部11を保持する第1保持部材と第2端部12を保持する第2保持部材との2つに分離されていてもよい。この場合でも、導光体10の光取り出し構造を透過する光を有効活用するため、導光体10に隣接して光反射機能を有する部材を設けることが好ましい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, the holding
また、図5及び図6に示すように、保持部材30は、導光体10の第1端部11と第1光源21との間の空間と、導光体10の第2端部12と第2光源22との間の空間とを囲っている。この場合、保持部材30は、導光体10の第1端部11と第1光源21との間の空間を囲む光反射面と、導光体10の第2端部12と第2光源22との間の空間を囲む光反射面とを有する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the holding
なお、保持部材30は、導光体10の第1端部11近傍において、導光体10の第1端部11と第1光源21との間の空間の全周を囲んでいるとよいが、これに限るものではなく、導光体10の第1端部11と第1光源21との間の空間における導光体10の全周のうちの一部が保持部材30から露出していてもよい。例えば、図7に示される導光体10の中央と同様に、導光体10の第1端部11における光出射面に対応する側面が保持部材30から露出していてもよい。
It is preferable that the holding
導光体10の第2端部12でも同様に、保持部材30は、導光体10の第2端部12近傍において、導光体10の第2端部12と第2光源22との間の空間の全周を囲んでいるとよいが、これに限るものではなく、導光体10の第2端部12と第2光源22との間の空間における導光体10の全周のうちの一部が保持部材30から露出していてもよい。例えば、図7に示される導光体10の中央部分と同様に、導光体10の第2端部12における光出射面に対応する側面が保持部材30から露出していてもよい。
Similarly, at the
保持部材30の光反射面は、保持部材30の導光体10に対面する面であり、保持部材30の内面である。保持部材30の光反射面の光反射率は、例えば80%以上であり、好ましくは90%以上である。
The light reflecting surface of the holding
また、保持部材30の光反射面は、光を鏡面反射する鏡面であるとよい。なお、保持部材30の光反射面は、鏡面ではなく、光を散乱反射する拡散面であってもよい。
Further, the light reflecting surface of the holding
保持部材30は、導光体10よりも長い長尺状部材であり、図5及び図6に示すように、保持部材30の両端部は、導光体10の両端部から突出している。つまり、保持部材30の一方の端部は、導光体10の第1端部11からはみ出しており、保持部材30の他方の端部は、導光体10の第2端部12からはみ出している。具体的には、保持部材30の一方の端部は、第1光源21の基板20aに当接しており、保持部材30の他方の端部は、第2光源22の基板20aに当接している。したがって、導光体10の第1端部11と第1光源21(基板20a)との間の空間と、導光体10の第2端部12と第2光源22(基板20a)との間の空間とは、導光体10の両端部の各々からはみ出した保持部材30によって囲まれている。保持部材30における導光体10の両端部の各々からはみ出した部分は、筒状であってもよい。
The holding
図5〜図8に示すように、本実施の形態において、保持部材30は、第1保持体31と、第2保持体32と、第3保持体33とによって構成されている。
As shown in FIGS. 5 to 8, in the present embodiment, the holding
第1保持体31及び第2保持体32の各々は、断面L字状の長尺状の板材である。つまり、第1保持体31及び第2保持体32の各々は、長尺状の第1板部と、第1板部に立設する長尺状の第2板部とによって構成される。第1保持体31及び第2保持体32は、例えば、長尺状の板材を長手方向に沿って90度折り曲げることで形成される。
Each of the first holding
第1保持体31と第2保持体32とは、断面形状がコ字状となるように組み合わされている。具体的には、第1保持体31の第2板部と第2保持体32の第2板部とが重なり合うように組み合わされている。
The
第3保持体33は、長尺状の平板である。第3保持体33は、第1保持体31と第2保持体32とが重なり合う部分の内側に配置されている。
The
図8に示すように、第1保持体31と第3保持体33とは、ネジ34によって固定されている。また、第2保持体32と第3保持体33とは、ネジ35によって固定されている。また、図7に示すように、第1保持体31と第2保持体32と第3保持体33とは、ネジ36によって友締めされている。
As shown in FIG. 8, the
このように構成される保持部材30は、側面部分に長尺状の開口が形成された筐体となっており、導光体10は保持部材30に収納されている。具体的には、導光体10は、保持部材30の側面の開口から光出射面が露出するように保持部材30に収納されている。本実施の形態において、導光体10の光出射面(湾曲面)は、保持部材30の開口から突出している。
The holding
第1保持体31の内面及び第2保持体32の内面は、光反射面である。本実施の形態において、第1保持体31は、金属板の表面に光反射膜31aが形成された構成である。同様に、第2保持体32は、金属板の表面に光反射膜32aが形成された構成であり、第3保持体33は、金属板の表面に光反射膜33aが形成された構成である。光反射膜31a、32a及び33aは、表面が高反射率の高反率射膜である。
The inner surface of the
本実施の形態において、第1保持体31の内面、第2保持体32の内面及び第3保持体33の内面は、鏡面になっている。具体的には、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33の表面に形成された光反射膜31a、32a及び33aが、鏡面膜になっている。一例として、光反射膜31a、32a及び33aは、銀によって構成された銀鏡面膜である。
In the present embodiment, the inner surface of the
また、第1保持体31の内面、第2保持体32の内面及び第3保持体33の内面は、拡散面であってもよい。この場合、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33の表面に形成された光反射膜31a、32a及び33aは、例えば、白色樹脂材料によって構成された白色塗膜等である。
The inner surface of the
上述のように、保持部材30は、導光体10の長手方向の第1端部11及び第2端部12の各々を摺動可能に保持している。本実施の形態では、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33の各々に光反射膜31a、32a及び33aが形成されているので、導光体10の第1端部11及び第2端部12は、第1保持体31の光反射膜31a、第2保持体32の光反射膜32a及び第3保持体33の光反射膜33aの各々と摺動する。つまり、導光体10の第1端部11及び第2端部12は、光反射膜31a、32a及び33aの表面と接触した状態で導光体10の長手方向に沿って移動することができる。
As described above, the holding
なお、本実施の形態のように、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33に光反射膜31a、32a及び33aを形成する場合、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33のベース材料は、金属材料に限らず、樹脂材料等の金属材料以外であってもよい。また、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33のベース材料が金属材料であって表面が高反射率の光反射面になっている場合、又は、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33のベース材料が白色樹脂材料であって表面が拡散面になっている場合は、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33に光反射膜31a、32a及び33aが形成されていなくてもよい。
When the
図8に示すように、導光体10は、ネジ50によって長手方向の略中央で固定されている。具体的には、保持部材30の第1保持体31に設けられたネジ穴にネジ50をねじ込んでネジ50の先端を導光体10に押し付けることで、導光体10の長手方向の略中央を保持部材30に固定している。なお、ネジ50は、導光体10を固定するための固定部材の一例である。また、導光体10は、長手方向の略中央のみで固定されており、略中央以外の箇所は、どこにも固定されていない。
As shown in FIG. 8, the
このように、導光体10は、導光体10の長手方向の第1端部11及び第2端部12においては、保持部材30に対して摺動可能になっているが、導光体10の略中央においては、保持部材30に固定されている。なお、導光体10の略中央とは、導光体10の全長の±10%以内の範囲の領域である。
As described above, the
また、導光体10の略中央に対応する位置には支持部材60が設けられている。支持部材60は、導光体10の略中央を支持している。具体的には、支持部材60は、保持部材30の略中央に設けられており、保持部材30を介して導光体10を支持している。支持部材60は、例えば、金属材料からなる断面略L字状の補強板である。
A
このように、導光体10の略中央を支持部材60で支持することによって、長尺状の導光体10及び長尺状の保持部材30がたわむことを抑制することができる。特に、導光体10及び保持部材30の長さが1000mmを超えると、導光体10及び保持部材30がたわみやすくなるが、支持部材60によって導光体10及び保持部材30を支持することで導光体10及び保持部材30がたわむことを効果的に抑制できる。
As described above, by supporting the substantially center of the
図1〜図4に示すように、導光体10の長手方向の両端部の各々には、基台40が配置されている。図5に示すように、導光体10の第1端部11に配置された基台40には、第1光源21が載置されている。また、図6に示すように、導光体10の第2端部12に配置された基台40には、第2光源22が載置されている。基台40は、導光体10及び保持部材30の長手方向の端部を支持するとともに、第1光源21及び第2光源22を支持している。
As shown in FIGS. 1 to 4, a
また、基台40は、第1光源21及び第2光源22で発生する熱を放熱するヒートシンクとしても機能する。したがって、基台40は、アルミニウム等の金属材料又は高熱伝導樹脂等の熱伝導率の高い材料によって作製されているとよい。本実施の形態では、第1光源21及び第2光源22で発生する熱を効率よく放熱するために、基台40には、放熱フィンが設けられている。
Further, the
図5及び図6に示すように、基台40は、第1基台部41、第2基台部42及び第3基台部43によって構成されている。本実施の形態において、第1基台部41、第2基台部42及び第3基台部43は、金属材料よって構成された金属ブロックである。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
第1光源21及び第2光源22は、第1基台部41の表面に載置される。第1基台部41は、基台40のベース部となる。放熱フィンは、第1基台部41に設けられている。
The
第2基台部42は、第1基台部41の上に配置される。具体的には、第2基台部42は、第1基台部41に載置された第1光源21(第2光源22)の基板20aを押さえるようにして第1基台部41の上に配置される。つまり、第1光源21及び第2光源22の基板20aは、第1基台部41と第2基台部42とによって挟持されている。
The
また、第2基台部42には、貫通孔が設けられている。第2基台部42の貫通孔には、保持部材30が挿入される。具体的には、保持部材30の長手方向の端部が第2基台部42の貫通孔にはめ込まれている。
Further, a through hole is provided in the
第3基台部43は、第2基台部42を押さえ付けている。具体的には、第2基台部42は、第1基台部41と第3基台部43とに挟持されている。第1基台部41と第3基台部43とはネジによって固定されている。
The
次に、実施の形態に係る照明器具1の作用効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。
Next, the operation and effect of the
従来より、光源から出射する光を長尺状の導光体の端面から入射させて、導光体の長尺状の側面から線状の光を出射させることができる照明器具が知られている
長尺状の導光体は、アクリル樹脂等の樹脂材料によって構成することができるが、長尺状の導光体を樹脂材料によって構成すると、導光体は、熱や水分等によって長手方向に膨張又は収縮する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a lighting apparatus that can emit light emitted from a light source from an end surface of a long light guide and emit linear light from a long side surface of the light guide. The long light guide can be made of a resin material such as an acrylic resin.However, if the long light guide is made of a resin material, the light guide will move in the longitudinal direction due to heat or moisture. Expands or contracts.
具体的には、光源が点灯したときに、光源から発生した熱によって導光体の温度が上昇して導光体が熱膨張する。逆に、光源が点灯状態から消灯状態になったときに、導光体の温度が低下して導光体が熱収縮する。あるいは、照明器具が屋外で使用される場合には、環境温度の変化によって導光体の加熱又は冷却が繰り返されて導光体が熱膨張又は熱収縮することもある。 Specifically, when the light source is turned on, the temperature of the light guide rises due to heat generated from the light source, and the light guide thermally expands. Conversely, when the light source changes from the on state to the off state, the temperature of the light guide decreases, and the light guide thermally contracts. Alternatively, when the lighting apparatus is used outdoors, the light guide may be thermally expanded or contracted due to repeated heating or cooling of the light guide due to a change in environmental temperature.
また、導光体に水分が浸入したり(吸湿)導光体から水分が抜けていったりして、導光体が膨張又は収縮することもある。特に、照明器具を屋外で使用する場合には、水分による影響が大きい。 Further, the light guide may expand or contract due to the intrusion of moisture into the light guide (moisture absorption) or the removal of moisture from the light guide. In particular, when the lighting equipment is used outdoors, the influence of moisture is large.
このため、長尺状の導光体を用いた照明器具において、導光体の長手方向の両端部を固定すると、導光体が膨張又は収縮して導光体に歪みが生じ、所望の光学特性を得られない場合がある。 For this reason, in a lighting fixture using a long light guide, when the both ends in the longitudinal direction of the light guide are fixed, the light guide expands or contracts, and the light guide is distorted. In some cases, characteristics cannot be obtained.
そこで、導光体を摺動可能に保持することが考えられるが、導光体の長手方向の両端面の各々に光源を対向配置させた照明器具では、導光体の膨張又は収縮により導光体の長手方向の寸法が変化し、導光体の端面と光源との距離が変動する。この結果、光源から出射する光の導光体への入光効率が低下する。 Therefore, it is conceivable to hold the light guide so as to be slidable. However, in a lighting fixture in which a light source is arranged to face each of both end faces in the longitudinal direction of the light guide, the light guide is expanded or contracted by the light guide. The longitudinal dimension of the body changes, and the distance between the end face of the light guide and the light source changes. As a result, the efficiency with which light emitted from the light source enters the light guide decreases.
特に、導光体の長さが比較的に長い場合には(例えば1mや2m以上)、導光体の膨張時又は収縮時のストロークが大きくなるため、樹脂材料からなる導光体は、長手方向に数ミリ程度も変動することになる。このため、導光体と導光体の両端部の各光源との距離に偏りが生じると、一方の光源から導光体に入射する光の入光効率と他方の光源から導光体に入射する光の入光効率との差も無視することができない。 In particular, when the length of the light guide is relatively long (for example, 1 m or 2 m or more), the stroke of the light guide when expanding or contracting becomes large. It will vary by several millimeters in the direction. For this reason, when the distance between the light guide and each light source at both ends of the light guide is deviated, the light input efficiency of light entering the light guide from one light source and the light entering the light guide from the other light source are increased. The difference between the incident light efficiency and the incident light efficiency cannot be ignored.
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、本願発明者らが鋭意検討した結果、長尺状の導光体の両端部の各々に光源を配置した場合であっても、光源から出射する光の導光体への入光効率の低下を抑制できる構造を見出した。 The present invention has been made based on such findings, and as a result of intensive studies by the present inventors, even when light sources are arranged at each of both ends of a long light guide, The present inventors have found a structure capable of suppressing a decrease in the efficiency with which light emitted from a light source enters a light guide.
具体的には、本実施の形態における照明器具1では、導光体10の長手方向の第1端部11及び第2端部12の各々を摺動可能に保持する保持部材30を備えている。
Specifically, the
この構成により、導光体10が膨張又は収縮したときに、導光体10の長手方向の第1端部11及び第2端部12の各々が保持部材30の内面に沿って摺動する。例えば、導光体10の第1端部11近傍においては、図9に示すように、導光体10が長手方向に膨張又は収縮したときに、導光体10の長手方向の第1端部11が保持部材30の第1保持体31及び第2保持体32の内面に沿って摺動する。図示しないが、導光体10の第2端部12近傍においても同様である。この結果、導光体10が膨張又は収縮して導光体10の長さが変化したとしても、その変化は、保持部材30の内部の位置の変化として現れる。
With this configuration, when the
このとき、本実施の形態における照明器具1では、導光体10の長手方向の略中央がネジ50(固定部材)によって固定されている。
At this time, in the
この構成により、導光体10が膨張又は収縮して導光体10の長さが変化したとしても、導光体10の中央を基準にしたときの第1端部11側の長さの変化量と第2端部12側の長さの変化量とは、ほぼ同じになる。この結果、導光体10が膨張又は収縮したとしても、導光体10の第1端部11の端面と第1光源21との距離の変化量と、導光体10の第2端部12の端面と第2光源22との距離の変化量とは、ほぼ同じになる。
With this configuration, even if the length of the
具体的には、本実施の形態では、導光体10の第1端部11の端面と第1光源21との距離と導光体10の第2端部12の端面と第2光源22との距離とが、略一致している。これにより、導光体10が膨張又は収縮した結果、導光体10の第1端部11の端面と第1光源21との距離と、導光体10の第2端部12の端面と第2光源22との距離とがそれぞれ変化したとしても、導光体10の第1端部11の端面と第1光源21との距離と、導光体10の第2端部12の端面と第2光源22との距離とは、互いに同じままである。この結果、導光体10が膨張又は収縮して導光体10と第1光源21及び第2光源22との距離が変化した場合でも、第1光源21から導光体10に入射する光の入光効率と第2光源22から導光体10に入射する光の入光効率とは変化しないので(つまり第1光源21と第2光源22との入射光の差がない)、導光体10の長手方向(導光方向)の光出力のバラツキや誤差が生じることを抑制できる。つまり、導光体10と第1光源21及び第2光源22との距離が変化した場合に発生する光学ロスを軽減できる。
Specifically, in the present embodiment, the distance between the end face of the
しかも、本実施の形態における照明器具1では、保持部材30が、導光体10の第1端部11と第1光源21との間の空間を囲む光反射面と導光体10の第2端部12と第2光源22との間の空間を囲む光反射面とを有している。
Moreover, in the
この構成により、導光体10が膨張又は収縮して導光体10と第1光源21及び第2光源22との距離が変化した場合でも、第1光源21から導光体10に入射する光の入光効率と第2光源22から導光体10に入射する光の入光効率とが低下することを抑制できる。例えば、図9に示すように、第1光源21から出射した光のうち導光体10の第1端部11の端面に直接入射しない光は、保持部材30の内面である光反射面で反射して第1端部11の端面に入射する。これにより、導光体10が膨張又は収縮して導光体10と第1光源21との距離が変動したとしても、第1光源21から導光体10に入射する光の入光効率が低下することを抑制することができる。なお、第2光源22から導光体10に入射する光についても同様である。
With this configuration, even when the
ここで、保持部材30の内面が光反射面であることの有利な効果について、図10に示される比較例の照明器具1Xと比較して説明する。
Here, the advantageous effect of the inner surface of the holding
図10に示される比較例の照明器具1Xは、上記実施の形態における照明器具1に対して保持部材の構成のみが異なっており、それ以外は、上記実施の形態における照明器具1と同じである。
The
具体的には、比較例の照明器具1Xでは、保持部材30Xの内面が光反射面ではなく光吸収面になっている。例えば、保持部材30Xの第1保持体31X及び第2保持体32Xは、黒色材料によって構成されている。
Specifically, in the
そして、比較例の照明器具1Xと実施の形態に係る照明器具1とについて、導光体10に入射する光の入光効率についてシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、導光体10の材質をアクリル樹脂(屈折率1.49)とし、導光体10の長さを1000mmとした。また、導光体10の表面特性はフレネル反射とし、円周方向にプリズムが形成された導光体10とした。なお、プリズムの形成領域は、導光体10の長手方向に沿って約800mmとした。
Then, with respect to the
また、導光体10が膨張して伸びたときの第1光源21(第2光源22)と導光体10との距離を2mmとし、導光体10が収縮して縮んだときの第1光源21(第2光源22)と導光体10との距離を3.5mmとした。
The distance between the first light source 21 (second light source 22) when the
この場合、比較例の照明器具1Xの入光効率は、導光体10の膨張時では84%であり、導光体10の収縮時では71.2%であった。
In this case, the light entrance efficiency of the
一方、本実施の形態に係る照明器具1については、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33のベース材料を反射率97%の金属体とし、かつ、光反射膜31a、32a及び33aの表面を光がランバート散乱する拡散面とした場合、照明器具1の入光効率は、導光体10の膨張時では92.5%であり、導光体10の収縮時では88.9%であった。このように、本実施の形態に係る照明器具1の入光効率は、比較例の照明器具1Xの入光効率と比べて高くなることが分かった。
On the other hand, in the
さらに、本実施の形態に係る照明器具1において、第1保持体31、第2保持体32及び第3保持体33のベース材料を反射率97%の金属体とし、かつ、光反射膜31a、32a及び33aの表面を鏡面とした場合、照明器具1の入光効率は、導光体10の膨張時では93.4%となり、導光体10の収縮時では92.9%となり、さらに入光効率が高くなった。
Furthermore, in the
このように、内面が光反射面である保持部材30によって、導光体10の第1端部11と第1光源21との間の空間を囲むとともに、導光体10の第2端部12と第2光源22との間の空間を囲むことによって、第1光源21及び第2光源22から出射する光が導光体10に入光するときの入光効率を向上させることができる。
Thus, the space between the
以上説明したように、本実施の形態に係る照明器具1によれば、導光体10の長手方向の第1端部11及び第2端部12の各々を摺動可能に保持する保持部材30を備えている。そして、保持部材30は、導光体10の第1端部11と第1光源21との間の空間を囲む光反射面と、導光体10の第2端部12と第2光源22との間の空間を囲む光反射面とを有しており、導光体10は、ネジ50によって長手方向の略中央で固定されている。
As described above, according to the
この構成により、導光体10が膨張又は収縮した場合でも、第1光源21及び第2光源22から導光体10に入射する光の入光効率が低下することを効果的に抑制することができる。
With this configuration, even when the
また、本実施の形態において、保持部材30の光反射面は、鏡面である。
In the present embodiment, the light reflecting surface of the holding
この構成により、第1光源21及び第2光源22から導光体10に入射する光の入光効率が低下することを一層抑制できる。
With this configuration, it is possible to further suppress a decrease in the light incident efficiency of light incident on the
(変形例)
以上、本発明に係る照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Modification)
As described above, the lighting fixture according to the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、図11に示される照明器具1Aのように、第1光源21と導光体10の端面との間に集光レンズ70が配置されていてもよい。集光レンズ70は、例えばコリメートレンズ又は集束レンズである。さらに、第2光源22と導光体10の端面との間にも集光レンズ70が配置されていてもよい。集光レンズ70は、第1光源21及び第2光源22の少なくとも一方と導光体10の端面との間に配置されていればよい。
For example, as in a
このように、集光レンズ70を配置することで、第1光源21又は第2光源22から出射する光を効率よく導光体10に入射させることができる。また、保持部材30での内面反射を抑制することができる。これにより、光学ロスの発生を抑制できるので、第1光源21及び第2光源22から導光体10に入射する光の入光効率の低下を一層抑制することができる。
By arranging the
また、図12に示される照明器具1Bのように、第1光源21と保持部材30の開口部との間に、導光体10より耐熱性が高い透光部材80が配置されていてもよい。透光部材80は、例えばガラス板であり、保持部材30の開口部の開口端面を塞ぐように配置される。さらに、第2光源22と保持部材30の開口部との間にも透光部材80が配置されていてもよい。透光部材80は、第1光源21及び第2光源22の少なくとも一方と保持部材30との間に配置されていればよい。
Further, as in the
このように、耐熱性が高い透光部材80を配置することで、第1光源21及び第2光源22の光出力が大きい場合(例えば1万ルーメン以上)でも、導光体10への熱影響を小さくすることができる。これにより、導光体10が熱膨張することを抑制できるので、第1光源21及び第2光源22から導光体10に入射する光の入光効率が低下することを一層抑制することができる。また、導光体10が熱で劣化することを抑制することができる。
By arranging the
また、図13に示される照明器具1Cのように、第1光源21と保持部材30の開口部との間に、透光性を有する防水構造90が設けられていてもよい。防水構造90は、例えば、シリコーン等の透明樹脂材料によって構成された透明パッキンであり、保持部材30の開口部の開口端面を塞ぐように配置される。さらに、第2光源22と保持部材30の開口部との間にも、透光性を有する防水構造90が設けられていてもよい。透光性を有する防水構造90は、第1光源21及び第2光源22の少なくとも一方と保持部材30との間に設けられていればよい。
Further, as in the
このように、透光性を有する防水構造90を設けることで、第1光源21及び第2光源22から出射した光を導光体10に入射させつつも、第1光源21及び第2光源22の防水対策を施すことができる。これにより、照明器具1Cが屋外で使用される場合であっても、第1光源21及び第2光源22の周辺に水が浸入することができるので、第1光源21及び第2光源22が劣化することを抑制することができる。
As described above, by providing the
また、図14に示される照明器具1Dのように、導光体10が、導光体10の長手方向を軸として単独で回動可能となるように構成されていてもよい。具体的には、図14に示される照明器具1Dでは、導光体10が円柱状であり、また、保持部材30Dにおける導光体10の第1端部11及び第2端部12を保持する部分(根元部分)が円筒状で導光体10と相似形状になっている。なお、保持部材30Dの内面には光反射膜30Daが形成されている。
Moreover, like the
この構成により、導光体10を円周方向に回転させた場合、保持部材30を回転させることなく、且つ、第1光源21及び第2光源22の発光部20bと導光体10の端面との相対的な位置関係を変更させることなく、導光体10のみを保持部材30の内面(本変形例では光反射膜30Daの内面)に沿って摺動回転させることができる。つまり、導光体10は、長手方向だけではなく円周方向においても保持部材30の内面に対して摺動可能となっている。これにより、保持部材30を回転させることなく、かつ、第1光源21及び第2光源22の位置を変更させることなく、導光体10の側面から出射する光の向きを容易に変更することができる。特に、照明器具1Dが設置される設置現場において、照明器具1Dの照明光の照射方向を容易に調整することができる。
With this configuration, when the
また、図15に示される照明器具1Eのように、導光体10が、導光体10の長手方向を軸として保持部材30と一体となって回動可能となるように構成されていてもよい。具体的には、図15に示される照明器具1Eでは、導光体10が、円柱の側面の一部をカットした形状であり、また、保持部材30Eにおける導光体10の第1端部11及び第2端部12を保持する部分(根元部分)が、導光体10と相似形状の筒状になっている。なお、保持部材30Eの内面には光反射膜30Eaが形成されている。
Also, as in the
この構成により、導光体10を周方向に回転させた場合、第1光源21及び第2光源22の発光部20bと導光体10の端面との相対的な位置関係を変更させることなく、導光体10の回転に連動させて保持部材30を回転させることができる。これにより、導光体10を周方向に回転させるだけで、導光体10の側面から出射する光の向きを容易に変更することができる。特に、照明器具1Eが設置される設置現場において、照明器具1Eの照明光の照射方向を容易に調整することができる。
With this configuration, when the
また、上記実施の形態において、導光体10の略中央を固定する固定部材としてネジ50を用いたが、これに限らない。導光体10の略中央を固定する固定部材としては、金具や部品等のネジ以外の構造体を用いてもよいし、これらの構造体ともにネジを用いてもよい。あるいは、導光体10及び保持部材30とは別の構造体を用いて導光体10の略中央を固定するのではなく、導光体10及び保持部材30に形成された爪構造等の係止構造等によって、導光体10の略中央を固定してもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、第1光源21及び第2光源22は、基板上にLEDチップを直接実装したCOBタイプのLEDモジュールとしたが、これに限らない。例えば、COBタイプのLEDモジュールに代えて、SMD(Surface Mount Device)タイプのLEDモジュールを用いても構わない。SMDタイプのLEDモジュールは、樹脂製のパッケージ(容器)の凹部の中にLEDチップを実装して当該凹部内に封止部材(蛍光体含有樹脂)を封入したパッケージ型のLED素子(SMD型LED素子)を用いて、これを1個又は複数個、基板に実装した構成である。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、第1光源21及び第2光源22の発光部20bにLEDを用いたが、これに限らない。例えば、第1光源21及び第2光源22の発光部20bに、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機EL(Electro Luminescence)や無機EL等、LED以外の固体発光素子を用いてもよい。また、第1光源21及び第2光源22として、蛍光ランプや高輝度ランプ等の既存のランプを用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the LEDs are used for the
その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, a form obtained by performing various modifications that can be conceived by those skilled in the art to the above-described embodiment, or a combination of components and functions in the above-described embodiment arbitrarily without departing from the gist of the present invention is realized. Embodiments are also included in the present invention.
1、1A、1B、1C、1D、1E 照明器具
10 導光体
11 第1端部
12 第2端部
21 第1光源
22 第2光源
30、30D、30E 保持部材
50 ネジ(固定部材)
70 集光レンズ
80 透光部材
90 防水構造
DESCRIPTION OF
70 condensing
Claims (11)
前記導光体の長手方向の一方の端部の端面に対向して配置された第1光源と、
前記導光体の長手方向の他方の端部の端面に対向して配置された第2光源と、
前記導光体の長手方向の前記一方の端部及び前記他方の端部の各々を摺動可能に保持し、前記一方の端部と前記第1光源との間の空間を囲む光反射面と前記他方の端部と前記第2光源との間の空間を囲む光反射面とを有する保持部材とを備え、
前記導光体は、長手方向の略中央で固定されている、
照明器具。 A long light guide from which light is extracted from the side,
A first light source arranged to face an end surface of one end in the longitudinal direction of the light guide;
A second light source arranged to face an end surface of the other end in the longitudinal direction of the light guide;
A light reflecting surface that slidably holds each of the one end and the other end in the longitudinal direction of the light guide, and surrounds a space between the one end and the first light source; A holding member having a light reflecting surface surrounding a space between the other end and the second light source,
The light guide is fixed substantially at the center in the longitudinal direction,
lighting equipment.
請求項1に記載の照明器具。 A substantially center of the light guide is fixed by a fixing member,
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1又は2に記載の照明器具。 The light guide is provided with a light extraction structure along a longitudinal direction of the light guide,
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明器具。 The light reflecting surface of the holding member is a mirror surface,
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の照明器具。 A condensing lens is arranged between at least one of the first light source and the second light source and an end face of the light guide,
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の照明器具。 A translucent member having higher heat resistance than the light guide is disposed between at least one of the first light source and the second light source and the holding member,
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の照明器具。 A waterproof structure having translucency is provided between at least one of the first light source and the second light source and the holding member,
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明器具。 The light guide is independently rotatable around the longitudinal direction of the light guide,
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明器具。 The light guide is rotatable integrally with the holding member about a longitudinal direction of the light guide as an axis,
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の照明器具。 The distance between the end face of the one end of the light guide and the first light source and the distance between the end face of the other end of the light guide and the second light source are substantially the same.
The lighting fixture according to claim 1.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の照明器具。 The length of the light guide is 1000 mm or more;
The lighting fixture according to any one of claims 1 to 10.
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