JP2003281925A - 照明器具、照明器具本体及びled素子 - Google Patents
照明器具、照明器具本体及びled素子Info
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- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 LEDを用いた省エネルギー型の照明器具を
提供する。 【解決手段】光源として、任意数のLED素子とこれを挿
入着脱可能として装着時に通電可能にした照明器具本体
としてのLED素子保持体とを備え、前記LED素子は、LED
チップとこれの正負の端子に電源を供給するための端子
としての脚部とを有し、前記脚部においては、軸方向に
沿って、前記正負の端子に電気的に導通する第1の脚端
子と第2の脚端子が互いに絶縁された状態に形成されて
おり、前記LED素子保持体は、外部から給電される第1
の給電端子及び第2の給電端子と、前記任意数のLED素
子を保持する保持ユニットを有し、前記保持ユニットは
互いに絶縁状態とされた第1の送電被膜と第2の送電被
膜を有し、これら第1及び第2の送電被膜は、それぞれ
前記第1及び第2の給電端子に電気的に導通させられて
おり且つ前記脚部よりも小径な被挿入部を有するものと
して構成されており、この被挿入部に挿入された前記LE
D素子における前記脚部の前記第1及び第2の脚端子と
それぞれ電気的に導通するものとして構成されている。
提供する。 【解決手段】光源として、任意数のLED素子とこれを挿
入着脱可能として装着時に通電可能にした照明器具本体
としてのLED素子保持体とを備え、前記LED素子は、LED
チップとこれの正負の端子に電源を供給するための端子
としての脚部とを有し、前記脚部においては、軸方向に
沿って、前記正負の端子に電気的に導通する第1の脚端
子と第2の脚端子が互いに絶縁された状態に形成されて
おり、前記LED素子保持体は、外部から給電される第1
の給電端子及び第2の給電端子と、前記任意数のLED素
子を保持する保持ユニットを有し、前記保持ユニットは
互いに絶縁状態とされた第1の送電被膜と第2の送電被
膜を有し、これら第1及び第2の送電被膜は、それぞれ
前記第1及び第2の給電端子に電気的に導通させられて
おり且つ前記脚部よりも小径な被挿入部を有するものと
して構成されており、この被挿入部に挿入された前記LE
D素子における前記脚部の前記第1及び第2の脚端子と
それぞれ電気的に導通するものとして構成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明器具、その照
明器具における光源を除いた部分としての照明器具本
体、及びその光源としてのLED素子に関する。
明器具における光源を除いた部分としての照明器具本
体、及びその光源としてのLED素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、道路や公園等の野外や各種室内に
おける照明として各種の照明器具が用いられている。例
えば、野外における照明は、当然のように大電力を消費
する種々のいわゆる電球、蛍光灯を用いて行われてい
た。このような野外における照明では、大電力を消費す
ることになるが、従来はこれ以外に方法がないと思われ
ており、とりたてて何らかの方策は講じられていなかっ
た。これに対し、省エネルギーを図るには、蛍光灯より
も小さな電力で動作する例えばLEDなどを用いればよ
いが、LEDは実際の野外等での照明には適さないとい
うのが現状である。そのため、省エネルギーは図られて
いなかった。
おける照明として各種の照明器具が用いられている。例
えば、野外における照明は、当然のように大電力を消費
する種々のいわゆる電球、蛍光灯を用いて行われてい
た。このような野外における照明では、大電力を消費す
ることになるが、従来はこれ以外に方法がないと思われ
ており、とりたてて何らかの方策は講じられていなかっ
た。これに対し、省エネルギーを図るには、蛍光灯より
も小さな電力で動作する例えばLEDなどを用いればよ
いが、LEDは実際の野外等での照明には適さないとい
うのが現状である。そのため、省エネルギーは図られて
いなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来は
省エネルギーに適した照明器具がなく、大きな電力が消
費されるのを有効に防止することができなかった。
省エネルギーに適した照明器具がなく、大きな電力が消
費されるのを有効に防止することができなかった。
【0004】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的は、LEDを使用して省エネルギーを図ること
のできる各種の、例えば屋内外で使用できる照明器具、
照明器具本体、LED素子を提供しようとするものであ
る。
その目的は、LEDを使用して省エネルギーを図ること
のできる各種の、例えば屋内外で使用できる照明器具、
照明器具本体、LED素子を提供しようとするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の照明器具は、光
源として、任意数のLED素子とこれを着脱可能として
挿入装着時に通電可能にした照明器具本体としてのLE
D素子保持体とを備え、前記LED素子は、LEDチッ
プとこれの正負の端子に電源を供給するための端子とし
ての脚部とを有し、前記脚部においては、軸方向に沿っ
て、前記正負の端子に電気的に導通する第1の脚端子と
第2の脚端子が互いに絶縁された状態に形成されてお
り、前記LED素子保持体は、外部から給電される第1
の給電端子及び第2の給電端子と、前記任意数のLED
素子を保持する保持ユニットとを有し、前記保持ユニッ
トは互いに絶縁状態とされた第1の送電被膜と第2の送
電被膜を有し、これら第1及び第2の送電被膜は、それ
ぞれ前記第1及び第2の給電端子に電気的に導通させら
れており且つ前記脚部よりも小径な被挿入部を有するも
のとして構成されており、この被挿入部に挿入された前
記LED素子における前記脚部の前記第1及び第2の脚
端子とそれぞれ電気的に導通するものとして構成されて
いる。
源として、任意数のLED素子とこれを着脱可能として
挿入装着時に通電可能にした照明器具本体としてのLE
D素子保持体とを備え、前記LED素子は、LEDチッ
プとこれの正負の端子に電源を供給するための端子とし
ての脚部とを有し、前記脚部においては、軸方向に沿っ
て、前記正負の端子に電気的に導通する第1の脚端子と
第2の脚端子が互いに絶縁された状態に形成されてお
り、前記LED素子保持体は、外部から給電される第1
の給電端子及び第2の給電端子と、前記任意数のLED
素子を保持する保持ユニットとを有し、前記保持ユニッ
トは互いに絶縁状態とされた第1の送電被膜と第2の送
電被膜を有し、これら第1及び第2の送電被膜は、それ
ぞれ前記第1及び第2の給電端子に電気的に導通させら
れており且つ前記脚部よりも小径な被挿入部を有するも
のとして構成されており、この被挿入部に挿入された前
記LED素子における前記脚部の前記第1及び第2の脚
端子とそれぞれ電気的に導通するものとして構成されて
いる。
【0006】本発明の照明器具本体は、光源としての任
意数のLED素子が着脱可能とされ、装着時にはそれら
に通電可能とした照明器具本体であって、外部から給電
される第1の給電端子及び第2の給電端子と、前記任意
数のLED素子を保持する保持ユニットとを有し、前記
保持ユニットは互いに絶縁状態とされた第1の送電被膜
と第2の送電被膜を有し、これら第1及び第2の送電被
膜は、それぞれ前記第1及び第2の給電端子に電気的に
導通させられており且つ前記脚部よりも小径な被挿入部
を有するものとして構成されており、この被挿入部に挿
入された前記LED素子における前記脚部の前記第1及
び第2の脚端子とそれぞれ電気的に導通するものとして
構成されている。
意数のLED素子が着脱可能とされ、装着時にはそれら
に通電可能とした照明器具本体であって、外部から給電
される第1の給電端子及び第2の給電端子と、前記任意
数のLED素子を保持する保持ユニットとを有し、前記
保持ユニットは互いに絶縁状態とされた第1の送電被膜
と第2の送電被膜を有し、これら第1及び第2の送電被
膜は、それぞれ前記第1及び第2の給電端子に電気的に
導通させられており且つ前記脚部よりも小径な被挿入部
を有するものとして構成されており、この被挿入部に挿
入された前記LED素子における前記脚部の前記第1及
び第2の脚端子とそれぞれ電気的に導通するものとして
構成されている。
【0007】本発明のLED素子は、照明器具本体に対
して着脱可能とされ、装着時には前記照明器具本体から
給電される、光源としてのLED素子であって、LED
チップとこれの正負の端子に電源を供給するための端子
としての脚部とを有し、前記脚部は軸方向に沿って、前
記正負の端子に電気的に導通する第1の脚端子と第2の
脚端子が互いに絶縁された状態に形成されているものと
して構成される。
して着脱可能とされ、装着時には前記照明器具本体から
給電される、光源としてのLED素子であって、LED
チップとこれの正負の端子に電源を供給するための端子
としての脚部とを有し、前記脚部は軸方向に沿って、前
記正負の端子に電気的に導通する第1の脚端子と第2の
脚端子が互いに絶縁された状態に形成されているものと
して構成される。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る照明器具の
全体を示す断面図である。同図において、1はいわゆる
口金であり、汎用の電球等と同様に正負の電源が供給さ
れる第1及び第2の端子1a,1bを有する。つまり、
この口金1は汎用のソケットに着脱可能に構成されてい
る。この口金1の図中下方に丸い基盤2が固定されてい
る。この基盤2は、図では倒立しているが、浅い容器状
をしており、立ち下がった周縁部2aの内面が雌ねじと
されている。上記基盤2の中心側の底面には、図3に示
すLED素子11,11,…を着脱可能に挿入する、L
ED用保持ユニット3が固定されている。この保持ユニ
ット3は、図1及び図2からわかるように、差し込まれ
た任意数のLED素子11,11,…を、これにおける
2つの端子を前記口金1における2つの端子1a,1b
と電気的に接続した状態で機械的に保持するものであ
る。つまり、LED素子11,11,…は、保持ユニッ
ト3の予め形成された案内孔5a,9a(図3)に差し
込むことにより後述のシリコンゴム膜7によってここに
保持され、口金1の前記第1、第2の端子1a,1bか
ら最終的に後述の2つの端子11c,11dを介して通
電されて点灯可能な状態となる。このシリコンゴム膜7
としては、シリコンゴムのほか、挿入されたLED素子
11を保持する他の材質のものとすることもできる。
全体を示す断面図である。同図において、1はいわゆる
口金であり、汎用の電球等と同様に正負の電源が供給さ
れる第1及び第2の端子1a,1bを有する。つまり、
この口金1は汎用のソケットに着脱可能に構成されてい
る。この口金1の図中下方に丸い基盤2が固定されてい
る。この基盤2は、図では倒立しているが、浅い容器状
をしており、立ち下がった周縁部2aの内面が雌ねじと
されている。上記基盤2の中心側の底面には、図3に示
すLED素子11,11,…を着脱可能に挿入する、L
ED用保持ユニット3が固定されている。この保持ユニ
ット3は、図1及び図2からわかるように、差し込まれ
た任意数のLED素子11,11,…を、これにおける
2つの端子を前記口金1における2つの端子1a,1b
と電気的に接続した状態で機械的に保持するものであ
る。つまり、LED素子11,11,…は、保持ユニッ
ト3の予め形成された案内孔5a,9a(図3)に差し
込むことにより後述のシリコンゴム膜7によってここに
保持され、口金1の前記第1、第2の端子1a,1bか
ら最終的に後述の2つの端子11c,11dを介して通
電されて点灯可能な状態となる。このシリコンゴム膜7
としては、シリコンゴムのほか、挿入されたLED素子
11を保持する他の材質のものとすることもできる。
【0009】これについてさらに詳述する。上記保持ユ
ニット3は、図3からわかるように、五重構造の中空容
器状のものとして構成されている。その五重構造は、外
側から内側へ、外側樹脂カバー5、外側送電被膜6、シ
リコンゴム膜7、内側送電被膜8、内側樹脂カバー9と
して構成されている。外側、内側樹脂カバー5,9はあ
る程度の強度をもった硬質のものとして構成されてお
り、前記LED素子11の挿入を案内する案内孔5a,
9aをそれぞれ有している。このLED素子11は、同
じく図からわかるように、LEDチップ10をプラス電
極11aとマイナス電極11bで挟んで通電可能とし
て、樹脂封止したものである。即ち、これらの電極11
a,11bはそれぞれ、円錐状のプラス脚端子11c及
びマイナス脚端子11dと一体又は電気的に導通するも
のとして構成されている。これらの脚端子11c,11
dはいわゆる雄電極端子として機能し、これらと電気的
に接続する雌電極端子として後に詳述するメッシュ状の
上記外側、内側送電被膜6,8が用いられる。このLE
D素子11のプラス及びマイナス脚端子11c,11d
が案内孔5a,9aによって案内されて保持ユニット3
に挿入されシリコンゴム膜7で保持される。これらの脚
端子11c,11d同士は絶縁体11eによって互いに
絶縁されている。この保持状態において、上述のよう
に、これらの電極11c,11dは、前記口金1の2つ
の端子1a,1bと電気的に導通している外側及び内側
送電被膜6,8と電気的に導通している。即ち、これら
の送電被膜6、8はメッシュ状に構成されており、その
網目(被挿入部)の1つが、LED素子11の挿入に伴
って、先端のマイナス脚端子11dによって徐々に押し
拡げられて、これらの脚端子11d,11cの挿入通過
を許容する。この状態において、マイナス脚端子11d
は内側送電被膜8と、プラス脚端子11cは外側送電被
膜6と接触して電気的に導通している。これらの一対の
送電被膜6,8は各種の導電性材料で構成することがで
きる。また、一旦LED素子11を図3の如くに挿入し
た後に、抜出した際にも、送電被膜6,8の網目の大き
さがもと通りに小さく戻るようにするのが望ましい。こ
の場合には、少しの加熱によりもとに戻る安価なニッケ
ルを主成分とする形状記憶合金の線や、弾性復元力のあ
るベリリウム鋼合金線、リン青銅線等を用いることもで
きる。これらの送電被膜6,8はこれらの間に挟み込ま
れたシリコンゴム膜7で互いに絶縁されている。このシ
リコンゴム膜7は、上述のように差し込まれたLED素
子11を脱落防止状態に堅持する機能も併せ持つ。
ニット3は、図3からわかるように、五重構造の中空容
器状のものとして構成されている。その五重構造は、外
側から内側へ、外側樹脂カバー5、外側送電被膜6、シ
リコンゴム膜7、内側送電被膜8、内側樹脂カバー9と
して構成されている。外側、内側樹脂カバー5,9はあ
る程度の強度をもった硬質のものとして構成されてお
り、前記LED素子11の挿入を案内する案内孔5a,
9aをそれぞれ有している。このLED素子11は、同
じく図からわかるように、LEDチップ10をプラス電
極11aとマイナス電極11bで挟んで通電可能とし
て、樹脂封止したものである。即ち、これらの電極11
a,11bはそれぞれ、円錐状のプラス脚端子11c及
びマイナス脚端子11dと一体又は電気的に導通するも
のとして構成されている。これらの脚端子11c,11
dはいわゆる雄電極端子として機能し、これらと電気的
に接続する雌電極端子として後に詳述するメッシュ状の
上記外側、内側送電被膜6,8が用いられる。このLE
D素子11のプラス及びマイナス脚端子11c,11d
が案内孔5a,9aによって案内されて保持ユニット3
に挿入されシリコンゴム膜7で保持される。これらの脚
端子11c,11d同士は絶縁体11eによって互いに
絶縁されている。この保持状態において、上述のよう
に、これらの電極11c,11dは、前記口金1の2つ
の端子1a,1bと電気的に導通している外側及び内側
送電被膜6,8と電気的に導通している。即ち、これら
の送電被膜6、8はメッシュ状に構成されており、その
網目(被挿入部)の1つが、LED素子11の挿入に伴
って、先端のマイナス脚端子11dによって徐々に押し
拡げられて、これらの脚端子11d,11cの挿入通過
を許容する。この状態において、マイナス脚端子11d
は内側送電被膜8と、プラス脚端子11cは外側送電被
膜6と接触して電気的に導通している。これらの一対の
送電被膜6,8は各種の導電性材料で構成することがで
きる。また、一旦LED素子11を図3の如くに挿入し
た後に、抜出した際にも、送電被膜6,8の網目の大き
さがもと通りに小さく戻るようにするのが望ましい。こ
の場合には、少しの加熱によりもとに戻る安価なニッケ
ルを主成分とする形状記憶合金の線や、弾性復元力のあ
るベリリウム鋼合金線、リン青銅線等を用いることもで
きる。これらの送電被膜6,8はこれらの間に挟み込ま
れたシリコンゴム膜7で互いに絶縁されている。このシ
リコンゴム膜7は、上述のように差し込まれたLED素
子11を脱落防止状態に堅持する機能も併せ持つ。
【0010】このように構成したので、LED素子11
を保持ユニット3に差し込めば、ハンダ付等を必要とす
ることなく、それだけでLED素子11が保持ユニット
3によって確実に保持され、且つ、2つの端子11d,
11cは送電被膜8,6と電気的に導通し、給電可能な
状態となる。このとき、差し込むべきLED素子11の
数は適宜選択して明るさを調節することができる。ま
た、LED素子11として、各種の色のものを用いるこ
とができ、これにより全体としての色調も明るさと共に
容易に調節することができる。白色光を作るには、RG
B(赤、緑、青)の3色のLED素子を1ユニットとし
て、このユニット数の増減により明るさを調節するのが
よい。さらに、一旦差し込んだ後に引き抜くことも容易
である。これにより上記のように、明るさや色調の調節
もその後に容易に行うことができる。
を保持ユニット3に差し込めば、ハンダ付等を必要とす
ることなく、それだけでLED素子11が保持ユニット
3によって確実に保持され、且つ、2つの端子11d,
11cは送電被膜8,6と電気的に導通し、給電可能な
状態となる。このとき、差し込むべきLED素子11の
数は適宜選択して明るさを調節することができる。ま
た、LED素子11として、各種の色のものを用いるこ
とができ、これにより全体としての色調も明るさと共に
容易に調節することができる。白色光を作るには、RG
B(赤、緑、青)の3色のLED素子を1ユニットとし
て、このユニット数の増減により明るさを調節するのが
よい。さらに、一旦差し込んだ後に引き抜くことも容易
である。これにより上記のように、明るさや色調の調節
もその後に容易に行うことができる。
【0011】引き抜いた後にあっても、一対の送電被膜
6,8の網目も、自動的にあるいは例えば日光に当った
り、ドライヤー等による簡単な加熱で、元通りに小さく
なり、その後に再びLED素子11を差し込んでも、L
ED素子11の端子11c,11dと送電被膜6,8と
を確実に電気的に導通させることができる。上記外側及
び内側送電被膜6,8として、メッシュ状のものに代え
て、導電性ゴム膜又は金属薄膜に予め多数の孔(被挿入
部)を穿けたものを用いることもできる。即ち、前者の
場合は、導電性ゴム膜に、前記LED素子11のいわゆ
る脚部(11c,11d,11e)の挿入予定箇所に孔
をあけておく。これらの各孔の径は前記脚部の径よりも
小さめにしておく。LED素子11の脚部は導電性ゴム
膜に予め穿けてある孔を押し拡げながら差し込まれ、最
終的には図3に示す差し込み状態となり、互いの電気的
接続が確実に行われる。この差し込み状態からこのLE
D素子11を引き抜くと、この導電性ゴム膜における孔
は弾性復元力によってもとにもどり縮径する。また、後
者の、金属薄膜を用いた場合は、前記脚部よりも少し小
径の孔(被挿部)を穿けると共に、それら孔の内周縁に
放射状に複数の切れ目(スリット)を入れて複数の弾性
片が形成された形にしておく。これらにより、LED素
子11の挿入時には各弾性片が脚部の侵入方向に押され
て湾曲し、孔を広げられて脚部が挿入される。この状態
では、湾曲状態にある各弾性片がもとに戻ろうとして脚
部をしめつける状態となり、電気的に確実に導通する。
この状態から、脚部を引き抜くと、各弾性片は直立状態
に復元して、次の挿入に備えた状態となる。つまり、内
側及び外側送電被膜6,8として導電性ゴム膜や金属薄
膜を用いた場合にも、前述のメッシュ状のものを用いた
場合と同様に機能させることができる。
6,8の網目も、自動的にあるいは例えば日光に当った
り、ドライヤー等による簡単な加熱で、元通りに小さく
なり、その後に再びLED素子11を差し込んでも、L
ED素子11の端子11c,11dと送電被膜6,8と
を確実に電気的に導通させることができる。上記外側及
び内側送電被膜6,8として、メッシュ状のものに代え
て、導電性ゴム膜又は金属薄膜に予め多数の孔(被挿入
部)を穿けたものを用いることもできる。即ち、前者の
場合は、導電性ゴム膜に、前記LED素子11のいわゆ
る脚部(11c,11d,11e)の挿入予定箇所に孔
をあけておく。これらの各孔の径は前記脚部の径よりも
小さめにしておく。LED素子11の脚部は導電性ゴム
膜に予め穿けてある孔を押し拡げながら差し込まれ、最
終的には図3に示す差し込み状態となり、互いの電気的
接続が確実に行われる。この差し込み状態からこのLE
D素子11を引き抜くと、この導電性ゴム膜における孔
は弾性復元力によってもとにもどり縮径する。また、後
者の、金属薄膜を用いた場合は、前記脚部よりも少し小
径の孔(被挿部)を穿けると共に、それら孔の内周縁に
放射状に複数の切れ目(スリット)を入れて複数の弾性
片が形成された形にしておく。これらにより、LED素
子11の挿入時には各弾性片が脚部の侵入方向に押され
て湾曲し、孔を広げられて脚部が挿入される。この状態
では、湾曲状態にある各弾性片がもとに戻ろうとして脚
部をしめつける状態となり、電気的に確実に導通する。
この状態から、脚部を引き抜くと、各弾性片は直立状態
に復元して、次の挿入に備えた状態となる。つまり、内
側及び外側送電被膜6,8として導電性ゴム膜や金属薄
膜を用いた場合にも、前述のメッシュ状のものを用いた
場合と同様に機能させることができる。
【0012】このようにした保持体3の外側には、透明
カバー13が着脱可能に取り付けられる。即ち、図1か
らわかるように、透明カバー13の縁部には外周を雄ね
じとしたストッパリング13aが嵌められている。この
ストッパリング13の雄ねじと、前記基盤2の周縁部2
aの内側の雌ねじとにより、透明カバー13が着脱され
る。
カバー13が着脱可能に取り付けられる。即ち、図1か
らわかるように、透明カバー13の縁部には外周を雄ね
じとしたストッパリング13aが嵌められている。この
ストッパリング13の雄ねじと、前記基盤2の周縁部2
aの内側の雌ねじとにより、透明カバー13が着脱され
る。
【0013】図4は上記LED素子11の頭部に必要に
応じて着脱されるレンズキャップ21を示す。このレン
ズキャップ21は、基端側の筒部21aとこれに着脱可
能な先端側のレンズ部21bを有する。レンズ部21b
としてはレンズ性能の異なる複数のものが準備される。
筒部21aは、弾性材によって構成され、前記LED素
子11の頭部を圧入させるもので、横断面に示される一
対のスリット状の隙間21c,21cを有する。この筒
部21aは、図4(c)に矢印で示したように、これら
のスリット21c,21cが図中左右方向に拡大、縮小
するように弾性変形し、ここに挿入されたLED素子1
1の頭部を圧着保持する。レンズ部21bはLED素子
11からの光の到達距離を必要に応じて、所望の距離ま
で伸ばすためのものである。即ち、このキャップ21は
必要に応じて用いるもので、常に取り付けて用いられる
ものではないが、これを用いることで照明光の分散の状
態や局所的に特定な場所の照度の大きさを任意に変える
ことができる。このキャップのレンズ的な効果を持たせ
ている部分には大概、凸レンズの機能を持たせている。
その為、このレンズ機能部とLED発光部との距離を任
意に変えてやることでレンズ部を通過した光に任意の広
がりを持たせることができる。図5に示すように、試み
にレンズ部が有する焦点距離をf、レンズ中心部から光
源までの距離をa、できる光源の像の位置のレンズ中心
部までの距離をbとすれば、薄肉凸レンズの場合を想定
して、これらの両の間には衆知のように次なる関係が成
立している。
応じて着脱されるレンズキャップ21を示す。このレン
ズキャップ21は、基端側の筒部21aとこれに着脱可
能な先端側のレンズ部21bを有する。レンズ部21b
としてはレンズ性能の異なる複数のものが準備される。
筒部21aは、弾性材によって構成され、前記LED素
子11の頭部を圧入させるもので、横断面に示される一
対のスリット状の隙間21c,21cを有する。この筒
部21aは、図4(c)に矢印で示したように、これら
のスリット21c,21cが図中左右方向に拡大、縮小
するように弾性変形し、ここに挿入されたLED素子1
1の頭部を圧着保持する。レンズ部21bはLED素子
11からの光の到達距離を必要に応じて、所望の距離ま
で伸ばすためのものである。即ち、このキャップ21は
必要に応じて用いるもので、常に取り付けて用いられる
ものではないが、これを用いることで照明光の分散の状
態や局所的に特定な場所の照度の大きさを任意に変える
ことができる。このキャップのレンズ的な効果を持たせ
ている部分には大概、凸レンズの機能を持たせている。
その為、このレンズ機能部とLED発光部との距離を任
意に変えてやることでレンズ部を通過した光に任意の広
がりを持たせることができる。図5に示すように、試み
にレンズ部が有する焦点距離をf、レンズ中心部から光
源までの距離をa、できる光源の像の位置のレンズ中心
部までの距離をbとすれば、薄肉凸レンズの場合を想定
して、これらの両の間には衆知のように次なる関係が成
立している。
【0014】
(1/a)−(1/b)=1/f (f>0) ……… (1)
よって、上式よりbについて解けば
b=af/(f−a)=−f+(f2/(f−a)) ……… (2)
となり、aとbとの関係は図5(b)の実線のようにな
り、aの値を変えることにより光源の像はレンズ右側の
手前から焦点までの間の位置(図ではbが0から−fま
での間)を除いて、それ以外の処では何処でもその像を
結ばすことができ、その像のできる付近は集光された明
るいスポットとなることがわかる。
り、aの値を変えることにより光源の像はレンズ右側の
手前から焦点までの間の位置(図ではbが0から−fま
での間)を除いて、それ以外の処では何処でもその像を
結ばすことができ、その像のできる付近は集光された明
るいスポットとなることがわかる。
【0015】而して、上述のように、レンズ部21bと
しては複数のもの、つまり、凸レンズとしての性能の異
なるものが複数準備されており、使用目的等に応じて適
宜選択して筒部21aに装着されて用いられる。
しては複数のもの、つまり、凸レンズとしての性能の異
なるものが複数準備されており、使用目的等に応じて適
宜選択して筒部21aに装着されて用いられる。
【0016】以上述べたところから明らかなように、本
発明の実施態様によれば、以下のような各種の利点が得
られる。
発明の実施態様によれば、以下のような各種の利点が得
られる。
【0017】発光素子にLED素子を使用したので、著
しく省エネルギーが図れると共に、LEDの発光色には
白、赤、青など幾つかの種類があるが、これらを適宜、
混ぜ合わせ、同じにまとめて発光させることで好みの色
調の照明光を得ることができる。
しく省エネルギーが図れると共に、LEDの発光色には
白、赤、青など幾つかの種類があるが、これらを適宜、
混ぜ合わせ、同じにまとめて発光させることで好みの色
調の照明光を得ることができる。
【0018】通常、市販されているLEDは+、−の2
本の電極線が出ているような構造なっており、これらを
ハンダ付け等によって電源端子に連続しなければならな
い。そのため実用上、取り付け、取り外しが面倒、限ら
れた場所に多くのLED素子を密に取り付けることが困
難、従って点集光源的な光を作り出すことは難しい、と
いう難点があった。これに対し、本発明では、LEDの
電極端子を図1に示すように一本脚型の電極にしたの
で、以下の効果が得られる。 a. LED素子の取り付け、取り外しは脚部を相手方
の穴部(網目)に差し込み、もしくは引き出すことで素
子の脱着が容易、かつ何度も行うことができる。 b. LED素子頭部の大きさによる制約があるもの
の、原理的には素子同士が接触する程度まで密に並べて
取り付けが可能である。その結果、集光源的なライトを
作り出すことができる。 c. 曲面状の面上でもLED素子の脱着は可能である
ため、種々の形の発光集合体を作り出すことができる。
本の電極線が出ているような構造なっており、これらを
ハンダ付け等によって電源端子に連続しなければならな
い。そのため実用上、取り付け、取り外しが面倒、限ら
れた場所に多くのLED素子を密に取り付けることが困
難、従って点集光源的な光を作り出すことは難しい、と
いう難点があった。これに対し、本発明では、LEDの
電極端子を図1に示すように一本脚型の電極にしたの
で、以下の効果が得られる。 a. LED素子の取り付け、取り外しは脚部を相手方
の穴部(網目)に差し込み、もしくは引き出すことで素
子の脱着が容易、かつ何度も行うことができる。 b. LED素子頭部の大きさによる制約があるもの
の、原理的には素子同士が接触する程度まで密に並べて
取り付けが可能である。その結果、集光源的なライトを
作り出すことができる。 c. 曲面状の面上でもLED素子の脱着は可能である
ため、種々の形の発光集合体を作り出すことができる。
【0019】雌電極端子に金網状電極、有孔の導電性ゴ
ム膜又は有孔の金属薄膜採用したので、以下の効果が得
られる。図3にはLED集合体ランプが例示されてい
る。また同時にLED素子が差し込まれる部分の断面構
造も示されている。ここでの主たる特徴の1つは、電極
に形状記憶合金の細線を素材とした金網が使われている
点である。この素材は合金とは言え金属であるので、十
分な電気伝導度を有し、主成分は概してニッケルである
ため、それほど高価ではない。その上、適切な温度にす
る事でたとえ局部的な金網メッシュの変形が生じたとし
ても、例えばドライヤー等で加熱することで元に戻すこ
とができる。また、弾性材性のメッシュや多孔を備えた
導電ゴム膜又は金属薄膜を用いた場合は、自動的に網目
や孔が復元する。これにより、LED素子の脚を幾度と
なく出し入れし、その為に金網メッシュの網目や孔に変
形が生じたとしても、この合金電極等を採用しているが
故に、その変形は容易に修復され、電極接触不備による
トラブルも解消される。
ム膜又は有孔の金属薄膜採用したので、以下の効果が得
られる。図3にはLED集合体ランプが例示されてい
る。また同時にLED素子が差し込まれる部分の断面構
造も示されている。ここでの主たる特徴の1つは、電極
に形状記憶合金の細線を素材とした金網が使われている
点である。この素材は合金とは言え金属であるので、十
分な電気伝導度を有し、主成分は概してニッケルである
ため、それほど高価ではない。その上、適切な温度にす
る事でたとえ局部的な金網メッシュの変形が生じたとし
ても、例えばドライヤー等で加熱することで元に戻すこ
とができる。また、弾性材性のメッシュや多孔を備えた
導電ゴム膜又は金属薄膜を用いた場合は、自動的に網目
や孔が復元する。これにより、LED素子の脚を幾度と
なく出し入れし、その為に金網メッシュの網目や孔に変
形が生じたとしても、この合金電極等を採用しているが
故に、その変形は容易に修復され、電極接触不備による
トラブルも解消される。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、用
いるべきLED素子の数を任意に選択することができ、
しかもこれらのLED素子の取り付けに当っては単に本
体側に差し込むだけでよく、煩雑で時間のかかるハンダ
付等の作業は必要なく、且つ一旦差し込んだLED素子
も引き抜きにより容易に取り外すことができ、このよう
な着脱を繰り返してもLED素子と本体側の機械的且つ
電気的な接続保持状態を確実なものとできるだけでな
く、LED素子の本体への取り付け状態におけるLED
素子の2つの端子と本体側の2つの端子との電気的な接
続を、脚状の端子をメッシュ状の端子へ圧入することに
より実現するようにしたので、従来のハンダ付等による
接続手段のものに比して、LED素子の装着密度を著し
く高いものとすることができ、さらに、用いるLED素
子の数及び色を任意に選定することにより、明るさや色
調の調節を実際の使用の場において極めて容易に行うこ
とができる。
いるべきLED素子の数を任意に選択することができ、
しかもこれらのLED素子の取り付けに当っては単に本
体側に差し込むだけでよく、煩雑で時間のかかるハンダ
付等の作業は必要なく、且つ一旦差し込んだLED素子
も引き抜きにより容易に取り外すことができ、このよう
な着脱を繰り返してもLED素子と本体側の機械的且つ
電気的な接続保持状態を確実なものとできるだけでな
く、LED素子の本体への取り付け状態におけるLED
素子の2つの端子と本体側の2つの端子との電気的な接
続を、脚状の端子をメッシュ状の端子へ圧入することに
より実現するようにしたので、従来のハンダ付等による
接続手段のものに比して、LED素子の装着密度を著し
く高いものとすることができ、さらに、用いるLED素
子の数及び色を任意に選定することにより、明るさや色
調の調節を実際の使用の場において極めて容易に行うこ
とができる。
【図1】本発明の実施形態の縦断面図。
【図2】その保持ユニットのA−A線断面。
【図3】図1の破線で囲んだ部分の断面拡大図。
【図4】レンズキャップを示し、(b)は全体の縦断面
図、(a)はそのB−B線断面図、(c)はC−C線断
面図。
図、(a)はそのB−B線断面図、(c)はC−C線断
面図。
【図5】レンズキャップの光路と光源と像との関係を示
すグラフ。
すグラフ。
1 口金
1a,1b 第1、第2の端子
2 基盤
3 保持ユニット
5 外側樹脂カバー
6 外側送電被膜
7 シリコンゴム膜
8 内側送電被膜
9 内側樹脂カバー
11 LED素子
11c,11d 脚端子
13 透明カバー
13a ストッパリング
21 レンズキャップ
21a 筒部
21b レンズ部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
// F21Y 101:02 F21S 1/02 G
(72)発明者 藤 井 石 根
神奈川県川崎市多摩区東三田1−1−1
明治大学 理工学部内
(72)発明者 岸 村 俊 二
神奈川県相模原市上鶴間169−1 有限会
社キシムラインダストリー内
(72)発明者 堀 井 伸一郎
神奈川県横浜市港北区新羽町575 有限会
社アーマライト内
Fターム(参考) 3K013 AA02 AA03 BA01 CA02 CA16
DA09 EA03 EA09
5F041 DA39 DA43 DA77 DC07 DC22
DC67 DC82 EE16 FF11
Claims (13)
- 【請求項1】光源として、任意数のLED素子とこれを
着脱可能として挿入装着時に通電可能にした照明器具本
体としてのLED素子保持体とを備え、 前記LED素子は、LEDチップとこれの正負の端子に
電源を供給するための端子としての脚部とを有し、前記
脚部においては、軸方向に沿って、前記正負の端子に電
気的に導通する第1の脚端子と第2の脚端子が互いに絶
縁された状態に形成されており、 前記LED素子保持体は、外部から給電される第1の給
電端子及び第2の給電端子と、前記任意数のLED素子
を保持する保持ユニットとを有し、前記保持ユニットは
互いに絶縁状態とされた第1の送電被膜と第2の送電被
膜を有し、これら第1及び第2の送電被膜は、それぞれ
前記第1及び第2の給電端子に電気的に導通させられて
おり且つ前記脚部よりも小径な被挿入部を有するものと
して構成されており、この被挿入部に挿入された前記L
ED素子における前記脚部の前記第1及び第2の脚端子
とそれぞれ電気的に導通するものとして構成されてい
る、ことを特徴とする照明器具。 - 【請求項2】前記保持ユニットは、前記第1及び第2の
送電被膜の間に、ここに差し込まれた前記LED素子に
おける前記脚部を保持する絶縁性の弾性中間層をさらに
備えることを特徴とする請求項1の照明器具。 - 【請求項3】前記保持ユニットは、前記第1及び第2の
送電被膜のそれぞれの外側に、前記LED素子の前記脚
部の挿入を案内する案内孔が設けられた外側のカバー及
び内側のカバーをさらに備えることを特徴とする請求項
1又は2の照明器具。 - 【請求項4】前記保持ユニットにおける前記第1及び第
2の送電被膜は、前記LED素子の前記脚部の挿入によ
り前記被挿入部が押し広げられるが、抜出後には再びも
との大きさの径に戻る復元性を有する材料によって構成
されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
1つの照明器具。 - 【請求項5】前記LED素子における前記脚部は、基端
側に前記第1の脚端子を、先端側に前記第2の脚端子を
それぞれ形成したものであることを特徴とする請求項1
乃至4のいずれか1つの照明器具。 - 【請求項6】前記LED素子は、光の到達距離を調節す
る着脱可能なレンズキャップをさらに備えることを特徴
とする請求項1乃至5のいずれか1つの照明器具。 - 【請求項7】光源としての任意数のLED素子が着脱可
能とされ、挿入装着時にはそれらに通電可能とした照明
器具本体であって、外部から給電される第1の給電端子
及び第2の給電端子と、前記任意数のLED素子を保持
する保持ユニットとを有し、前記保持ユニットは互いに
絶縁状態とされた第1の送電被膜と第2の送電被膜を有
し、これら第1及び第2の送電被膜は、それぞれ前記第
1及び第2の給電端子に電気的に導通させられており且
つ前記脚部よりも小径な被挿入部を有するものとして構
成されており、この被挿入部に挿入された前記LED素
子における前記脚部の前記第1及び第2の脚端子とそれ
ぞれ電気的に導通するものとして構成されている、こと
を特徴とする照明器具本体。 - 【請求項8】前記保持ユニットは、前記第1及び第2の
送電被膜の間に、ここに差し込まれた前記LED素子に
おける前記脚部を保持する絶縁性の弾性中間層をさらに
備えることを特徴とする請求項7の照明器具本体。 - 【請求項9】前記保持ユニットは、前記第1及び第2の
送電被膜のそれぞれの外側に、前記LED素子の前記脚
部の挿入を案内する案内孔が設けられた外側のカバー及
び内側のカバーをさらに備えることを特徴とする請求項
7又は8の照明器具本体。 - 【請求項10】前記保持ユニットにおける前記第1及び
第2の送電被膜は、前記LED素子の前記脚部の挿入に
より前記被挿入部が押し広げられるが、抜出後には再び
もとの大きさの網目に戻る復元性を有する材料によって
構成されていることを特徴とする請求項7乃至9のいず
れか1つの照明器具本体。 - 【請求項11】照明器具本体に対して着脱可能とされ、
装着時には前記照明器具本体から給電される、光源とし
てのLED素子であって、LEDチップとこれの正負の
端子に電源を供給するための端子としての脚部とを有
し、前記脚部は軸方向に沿って、前記正負の端子に電気
的に導通する第1の脚端子と第2の脚端子が互いに絶縁
された状態に形成されていることを特徴とするLED素
子。 - 【請求項12】前記脚部は、基端側に前記第1の脚端子
を、先端側に前記第2の脚端子をそれぞれ形成したもの
であることを特徴とする請求項11のLED素子。 - 【請求項13】発光部に着脱可能とされて、装着により
光の到達距離を調節可能なレンズキャップをさらに備え
ることを特徴とする請求項12のLED素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002164322A JP2003281925A (ja) | 2002-01-16 | 2002-06-05 | 照明器具、照明器具本体及びled素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002007762 | 2002-01-16 | ||
| JP2002-7762 | 2002-01-16 | ||
| JP2002164322A JP2003281925A (ja) | 2002-01-16 | 2002-06-05 | 照明器具、照明器具本体及びled素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003281925A true JP2003281925A (ja) | 2003-10-03 |
Family
ID=29252930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002164322A Withdrawn JP2003281925A (ja) | 2002-01-16 | 2002-06-05 | 照明器具、照明器具本体及びled素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003281925A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005286267A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Hitachi Lighting Ltd | 発光ダイオードランプ |
| WO2011012498A1 (de) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Lampe |
| JP2013519225A (ja) * | 2010-02-03 | 2013-05-23 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 織物を使用して少なくとも1つのチップを組み込むための方法およびチップ装置を備える織物 |
-
2002
- 2002-06-05 JP JP2002164322A patent/JP2003281925A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005286267A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Hitachi Lighting Ltd | 発光ダイオードランプ |
| WO2011012498A1 (de) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Lampe |
| US8851716B2 (en) | 2009-07-30 | 2014-10-07 | Osram Gmbh | Lamp incorporating a heat sink and an optically transmissive cover |
| JP2013519225A (ja) * | 2010-02-03 | 2013-05-23 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 織物を使用して少なくとも1つのチップを組み込むための方法およびチップ装置を備える織物 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |