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JP6089275B2 - 照明器具 - Google Patents
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Description

本発明は、照明器具に関するものである。
従来、天井面に形成された取付孔に設置され、光源を収納した筐体を、天井面に対して垂直な軸線を中心として回転可能とし、かつ、天井面に対して平行な線を中心として回転可能とした照明器具があった(例えば特許文献1参照)。
特開2007−317556号公報
特許文献1に記載された照明器具では、光源を収納した筐体が、天井面に対して平行な線を中心として回転可能になっているので、照明器具の直下にない被照射物に対しても、筐体を回転させることで、光を照射させることができる。しかしながら、長方形状の被照射物が光軸方向に対して斜めに配置された場合、被照射物の端が配光領域から外れてしまい、被照射物の端では必要な明るさが確保できない可能性があった。
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、配光をより細かく調整することができる照明器具を提供することにある。
本発明の照明器具は、光源を保持する灯具と、天井面に設けられた取付用の穴の周りに固定される枠部と、前記灯具を支持して、前記枠部に取り付けられる支持部とを備える。前記支持部は、前記枠部に取り付けられる取付部材と、天井面と平行な第1回転軸を中心として回転自在に前記取付部材に取り付けられたアームとを備える。前記アームは、中央片と、前記中央片の両側から同じ方向にそれぞれ突出する突出片とを備える。前記突出片に前記第1回転軸が設けられており、前記中央片に、前記第1回転軸と直交する第2回転軸が設けられている。前記アームには、前記第1回転軸と直交する第2回転軸を中心として回転自在に前記灯具が取り付けられることを特徴とする。
この照明器具において、前記枠部に取り付けられて、前記枠部との間で前記取付部材を保持する押さえ部材を備え、前記取付部材は、天井面と直交する第3回転軸を中心として回転自在な状態で、前記枠部と前記押さえ部材との間に保持されることも好ましい。
この照明器具において、前記光源からの照射光の配光が、前記第2回転軸と平行な方向を長軸方向とする楕円状の配光であることも好ましい。
本発明によれば、取付部材に対して第1回転軸の周りにアームを回転させることで、天井面と平行し且つ第1回転軸と直交する方向に沿って配光領域をスライド移動させることができる。また、アームに対して第2回転軸の周りに灯具を回転させることで、天井面と平行し且つ第2回転軸と直交する方向に沿って配光領域をスライド移動させることができる。したがって、天井面と平行する面内で、互いに直交する2つの方向に沿って配光領域をそれぞれスライド移動させることができるから、配光をより細かく調整することができる。
実施形態における照明器具を示し、(a)は下側から見た外観斜視図、(b)は上側から見た外観斜視図である。 同上の分解斜視図である。 (a)は同上の外観斜視図、(b)は灯具ユニットが枠ユニットに取り付けられた状態の斜視図である。 同上のレンズを示し、(a)は下側から見た斜視図、(b)は上側から見た斜視図である。 同上の灯具ユニットが直下を照明する位置に移動している状態を示し、(a)は正面図、(b)は背面図、(c)は右側面図、(d)は下面図である。 同上の灯具ユニットが第1回転軸を中心に回転した状態を示し、(a)は正面図、(b)は背面図、(c)は右側面図、(d)は下面図である。 同上の灯具ユニットが第1回転軸及び第2回転軸を中心に回転した状態を示し、(a)は正面図、(b)は背面図、(c)は右側面図、(d)は下面図である。 同上の配光特性の説明図であり、(a)は直下を照明している状態の説明図、(b)は灯具ユニットが第1回転軸を中心に回転した状態の説明図、(c)は灯具ユニットが第1回転軸及び第2回転軸を中心に回転した状態の説明図、(d)は灯具ユニットが第1回転軸及び第3回転軸を中心に回転した状態の説明図である。
本実施形態の照明器具を図1〜図8に基づいて説明する。
本実施形態の照明器具1は、天井材に形成された取付用の穴に、上部が埋設された状態で使用される。尚、以下の説明では特に断りがないかぎり、天井材に照明器具が取り付けられた状態を基準に上下の方向を規定するが、この方向は説明の便宜上規定するものである。
この照明器具1は、図1〜図3及び図5〜図7に示すように、灯具ユニット2(灯具)と、枠ユニット3(枠部)と、支持ユニット4(支持部)とを備えている。
灯具ユニット2は、図2に示すように、光源であるLED(Light Emitting Diode)を保持する本体21と、LEDの周りを囲うようにして本体21の下側に取り付けられる前枠22とを備える。
本体21は、例えばアルミニウムのダイカスト成型品からなる。本体21は、円板状の主部21aと、主部21aの上面から上向きに突出する複数の放熱フィン21bとを備えている。主部21aの下面には1乃至複数のLED(図示せず)が配置されており、天井材に取り付けられた状態ではLEDの光は下向きに照射される。なお光源はLEDに限定されず、有機ELなどの半導体発光素子でもよいし、ハロゲンランプや蛍光ランプでもよい。
前枠22は、例えばアルミニウムのダイカスト成型品からなる。前枠22は、上端及び下端がそれぞれ開口した円筒状に形成されている。前枠22の内部には反射鏡23とレンズ24とグレア防止部材25とが収納されている。
反射鏡23は、合成樹脂(例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)など)の成型品からなり、上端及び下端がそれぞれ開口した筒状に形成されている。反射鏡23の内面は回転放物面に形成されており、反射率を高めるために白色塗装が施されている。反射鏡23は、主部21aの下面に配置されたLEDが上端側の開口に臨むようにして、前枠22内に配置されており、LEDから斜め下向きに照射された光を反射してレンズ24に入射させる。
レンズ24は、合成樹脂(例えばポリカーボネート)の成型品からなる。レンズ24は、円板状のフレネルレンズで構成されており、前枠22の開口付近に、前枠22の開口を塞ぐようにして取り付けられている。図4(a)はレンズ24の下面の形状を示し、図4(b)はレンズ24の上面の形状を示している。レンズ24の上面には、レンズ24の上面と平行な面内で、矢印C方向において配光を広げ、且つ、矢印C方向と直交する矢印D方向においては配光を変化させないようなレンズ形状24bが形成されている。レンズ24の下面には、凸レンズを構成する同心円状のレンズ形状24aが形成されている。レンズ24の表面(上面及び下面)には上記のようなレンズ形状24a,24bが形成されており、レンズ24によってLEDからの照射光が楕円状の領域に配光されている。
グレア防止部材25は円筒状に形成されており、円筒部分の内側には2枚のルーバ25aが平行に配置されている。グレア防止部材25は、前枠22の下部に、グレアを低減するために取り付けられているが、グレアの低減が不要であればグレア防止部材25を備えていなくてもよい。
反射鏡23及びレンズ24は、レンズ24を下側にして前枠22の内部に収納されている。グレア防止部材25は、前枠22の下部に取り付けられている。本体21は、前枠22の上端側の開口を主部21aで塞ぐようにして前枠22に取り付けられており、本体21と前枠22とはネジで結合されている。
枠ユニット3は、枠体31と、複数個(例えば3個)の取付バネ32と、押さえ板33とを備える。
枠体31は、例えばアルミニウムのダイカスト成型品からなる。枠体31は、円筒状の筒部31aと、筒部31aの下端部から径方向の外側に突出するリング状の鍔部31bとを備える。枠体31は、天井材に形成された穴に筒部31aが挿入され、鍔部31bの上面が天井材の下面に当接した状態で、天井材に取り付けられる。
押さえ板33は、板金にプレス加工を施すことによって円環状に形成されており、筒部31aの上端部との間に所定の隙間を設けた状態で、筒部31aに対して取付ネジ34で固定されている。押さえ板33には、押さえ板33の外周縁からそれぞれ下向きに突出する取付片33aが、外周縁に沿って一定の間隔で設けられている。押さえ板33の外周縁の一部には、上向きに突出する突起33bが切り起こしによって形成されている(図5(b)参照)。
取付バネ32は、弾性係数が比較的大きい金属材料(例えばステンレス鋼)により形成された板ばねからなる。取付バネ32は、押さえ板33の3箇所に設けられた取付片33aに1個ずつ取り付けられており、3本の取付バネ32は筒部31aの中心から放射状に延びている。取付バネ32は、取付片33aに固定された部位から斜め上側に突出する。取付バネ32は、中間部で下向きに折り曲げられており、その先端側は斜め下向きに突出している。而して、天井材に形成された穴に筒部31aが挿入され、天井材の下面に鍔部31bの上面が当接した状態で、天井材の上面に取付バネ32が当接することで、枠ユニット3が天井材に固定される。
支持ユニット4は、アーム取付具41と、アーム42とで構成される。
アーム取付具41は、板金にプレス加工を施すことによって、円環状に形成されている。アーム取付具41の内周縁には、円環部分の中心位置を挟んで対向する部位からそれぞれ上向きに突出する取付片43が、アーム取付具41と一体に設けられている。各取付片43は、円環部分との連結部位における接線方向に沿って、円環部分との連結部位から同じ向きに突出するように形成されている。各取付片43の先端側には、アーム42を取り付けるための取付ネジ44を通す孔(図示せず)が設けられている。
アーム42は、細幅の金属板を折り曲げることによってU字形に形成されている。アーム42の中央片42aには、前枠22を取り付ける取付ネジ47を通すための孔(図示せず)が形成されている。アーム42の両端の取付片42b,42bは、中央片42aの両端側を同じ方向に折り曲げて形成されている。両側の取付片42b,42bは互いに平行しており、各取付片42bには取付ネジ44を通すための孔(図示せず)が設けられている。中央片42aの上側縁には、取付ネジ47を通す孔の上側に溝42cが形成されている。溝42cには、前枠22の周面に設けられた突起22bが挿入されており、取付ネジ47を中心として灯具ユニット2が回転する際に、突起22bが溝42cの端に当たることで、灯具ユニット2の回転範囲が規制される。
アーム42の取付片42bは取付片43の内側に重ねて配置される。取付ネジ44が、取付片43の孔と取付片42bの孔とに外側から通され、取付片42bの内側に配置されたナット45にねじ込まれることによって、アーム42とアーム取付具41とが結合されている。取付ネジ44の頭と取付片43との間にはバネ座金46が取り付けられており、取付ネジ44をナット45にねじ込むと、バネ座金46が撓められ、バネ座金46に弾性力が蓄積される。
取付片43は、バネ座金46に蓄積される弾性力によって取付片42bに押し付けられている。アーム42は、取付片43と取付片42bの間に発生する摩擦力によって、その回転角度で保持される。ユーザが、灯具ユニット2を取付ネジ44(第1回転軸)の周りに回転させるために、灯具ユニット2の片側を上向きに押すと、取付ネジ44の軸方向を中心に灯具ユニット2を回転させる力が灯具ユニット2に加えられる。この力が取付片43と取付片42bの間に発生する摩擦力よりも大きくなると、取付片42bが取付片43の表面に沿って摺動することで、アーム42がアーム取付具41に対して回転する。すなわち、灯具ユニット2が取付ネジ44を中心として回転する。灯具ユニット2が所望の角度まで回転した状態でユーザが灯具ユニット2を押すのを止めると、灯具ユニット2を回転させる力が灯具ユニット2に加えられなくなり、バネ座金46に蓄積される弾性力によって、灯具ユニット2は現在の回転位置で保持される。なお、灯具ユニット2が取付ネジ44を中心に回転する回転範囲は、例えば灯具ユニット2が筒部31aに当接したり、アーム42がアーム取付具41の円環部分に当接することによって、所定の角度範囲に制限されている。
また、中央片42aの孔に通した取付ネジ47を、前枠22の周面に形成されたネジ穴22aにねじ込むことによって、アーム42に灯具ユニット2が取り付けられる。取付ネジ47の頭と中央片42aとの間にはバネ座金48が取り付けられており、取付ネジ47がネジ穴22aにねじ込まれると、バネ座金48が撓められて、バネ座金48に弾性力が蓄積される。
前枠22の周面は、バネ座金48に蓄積される弾性力によって中央片42aに押し付けられており、灯具ユニット2は、中央片42aと前枠22の周面との間に発生する摩擦力によって、その回転角度で保持される。ユーザが、灯具ユニット2を取付ネジ47(第2回転軸)の周りに回転させるために、灯具ユニット2の片側を上向きに押すと、取付ネジ47の軸方向を中心に灯具ユニット2を回転させる力が灯具ユニット2に加えられる。この力が前枠22の周面と中央片42aとの間に発生する摩擦力よりも大きくなると、前枠22が中央片42aの表面に沿って摺動することで、灯具ユニット2が回転する。灯具ユニット2が所望の角度まで回転した状態でユーザが灯具ユニット2を押すのを止めると、灯具ユニット2を回転させる力が灯具ユニット2に加えられなくなり、バネ座金48に蓄積される弾性力によって、灯具ユニット2は現在の回転位置で保持される。なお、灯具ユニット2が取付ネジ47を中心に回転する回転範囲は、突起22bが溝42cの端に当たることによって、所定の角度範囲に制限されている。
また、アーム42を介して灯具ユニット2が取り付けられたアーム取付具41は、筒部31aの上側に載置されている。筒部31aの上側には、筒部31aと中心が一致するようにして押さえ板33が載置され、押さえ板33は筒部31aに対して取付ネジ34でネジ止めされている。アーム取付具41は、筒部31aの上端部と押さえ板33との間に保持され、筒部31aの中心軸(天井材の下面と垂直な第3回転軸)に対して回転自在となっている。なお、一方の取付片43には、切り起こしによって外向きに突出する突起43aが設けられ、この突起43aが押さえ板33の突起33bと当接することによって、支持ユニット4が第3回転軸を中心として回転可能な角度範囲が制限されている。
この照明器具1の配光調整機能について図5〜図8を参照して説明する。本実施形態の照明器具1では、縦横の長さが異なる矩形の被照射物(テーブルやベッドなど)を照明する場合に、被照射物の端まで作業に必要な明るさを確保できるように、水平面照度分布を楕円状としている。このような照明器具は、例えば病院や介護施設などでベッドの上面を照明する用途に好適である。図8(a)は照明器具1の配光を示し、照明器具1の配光領域A1は楕円状に設定されている。この照明器具1では、取付ネジ47の軸方向(第2回転軸)が配光領域A1の長軸方向と平行し、取付ネジ44の軸方向(第1回転軸)が配光領域A1の短軸方向と平行している。したがって、灯具ユニット2が取付ネジ44の軸方向を中心として回転すると、配光領域A1が長軸方向に沿ってスライド移動する。灯具ユニット2が取付ネジ47の軸方向を中心として回転すると、配光領域A1が短軸方向に沿ってスライド移動する。また、灯具ユニット2が天井面と直交する第3回転軸を中心に回転すると、配光領域A1も第3回転軸を中心に回転することになる。
図5(a)〜(c)は照明器具1が直下を照明する状態を示し、図5(a)に示すように、灯具ユニット2は、灯具ユニット2の中心軸CL1が鉛直方向と平行する位置に回転している。図8(a)は照明器具1が直下を照明する場合の配光を示している。楕円状の配光領域A1(一定の明るさが得られる領域)の長軸方向がベッド100の長手方向と一致し、配光領域A1の短軸方向がベッド100の短手方向に一致するように、ベッド100は配置されている。ベッド100は四隅を除く大部分の領域が配光領域A1に含まれている。ベッド100の四隅は配光領域A1から外れているため、配光領域A1に含まれる領域に比べれば若干暗くなるものの、配光領域A1から外れている距離は僅かであるから、作業に必要な明るさを確保することができる。
図6(a)〜(d)は、灯具ユニット2が、取付ネジ44を回転軸として図6(c)の右回りに回転し、且つ、取付ネジ47を回転軸とする回転方向においては中央位置(図5に示す状態と同じ位置)に位置する状態を示している。この状態では、図8(b)に示すように、照明器具1の配光領域A1が、直下を照明している場合の領域(図8(a)参照)から、配光領域A1の長軸方向に沿ってスライド移動している。ベッド100の位置が、ベッド100の長手方向、すなわち配光領域A1の長手方向に沿ってスライド移動した場合には、取付ネジ44を回転軸として灯具ユニット2を回転させることで、配光領域A1をベッド100の位置に追随させることができる。
図7(a)〜(d)は、灯具ユニット2が、取付ネジ44を回転軸として図7(c)の右回りに回転し、且つ、取付ネジ47を回転軸として図7(a)の右回りに回転した状態を示している。灯具ユニット2は、第1回転軸(取付ネジ44の中心軸)と第2回転軸(取付ネジ47の中心軸)とを中心にそれぞれ回転しているので、図8(c)に示すように、配光領域A1は、図8(b)の位置から配光領域A1の短軸方向に沿ってスライド移動している。ベッド100の位置が、図8(b)の位置からベッド100の短手方向に沿ってスライド移動した場合には、取付ネジ47を回転軸として灯具ユニット2を回転させることで、配光領域A1をベッド100の位置に追随させることができる。
ところで、灯具ユニット2が、天井面と直交する回転軸を中心に回転自在であって、天井面と平行な1つの回転軸(例えば取付ネジ44の軸方向)を中心に回転自在となっている場合、配光領域A1は以下のように調整される。図8(d)に示すように、ベッド100が、照明器具1の直下の位置から、ベッド100の長手方向及び短手方向に沿ってそれぞれスライド移動した場合、配光領域A1をベッド100の動きに追随させるように、灯具ユニット2の向きを調整する必要がある。この場合、灯具ユニット2は、図8(d)に示すように、天井面と平行な回転軸の周りに回転させられ、且つ、天井面と直交する回転軸CL2の周りに回転させられる。これにより、配光領域A1は、長軸方向に沿ってスライド移動し、且つ、中心軸CL2の周りに回転させられるので、ベッド100の上面を照明することは可能であるが、楕円状の配光領域A1の長軸方向が、ベッド100の長手方向に対して斜めに交差する。そのため、ベッド100の四隅のうち、配光領域A1の長軸方向にある2つの角部は十分な明るさで照明されるが、配光領域A1の短軸方向にある2つの角部には光が十分に届かず、必要な照度を確保できない可能性がある。
それに対して、本実施形態の照明器具1では、灯具ユニット2が、天井面と平行な第1回転軸(取付ネジ44の軸方向)、及び、第1回転軸と直交する第2回転軸(取付ネジ47の軸方向)をそれぞれ中心として回転自在となっている。したがって、取付ネジ44の軸方向を中心に灯具ユニット2を回転させることで、天井面と平行し且つ取付ネジ44の軸方向と直交する方向(図8(c)の左右方向)に沿って配光領域A1をスライド移動させることができる。また、取付ネジ47の軸方向を中心に灯具ユニット2を回転させることで、天井面と平行し且つ取付ネジ47の軸方向と直交する方向(図8(c)の上下方向)に沿って配光領域A1をスライド移動させることができる。すなわち、照明器具1の配光領域A1を、直下を照明する場合の配光領域から、図8(c)の左右方向及び上下方向にそれぞれスライド移動させることができる。これにより、楕円状の配光領域A1の長軸方向がベッド100の長手方向と一致し、配光領域A1の短軸方向がベッド100の短手方向と一致するように、配光領域A1の位置が調整される。よって、ベッド100が照明器具1の直下にある場合と同じようにベッド100の上面を照明することができ、ベッド100の四隅に十分な光を照射して、ベッド100の四隅においても作業に必要な明るさを確保することができる。
上述のように、本実施形態の照明器具1は、光源を保持する灯具ユニット2(灯具)と、天井面に設けられた取付用の穴の周りに固定される枠ユニット3(枠部)と、灯具ユニット2を支持して、枠ユニット3に取り付けられる支持ユニット4(支持部)とを備える。支持ユニット4は、枠ユニット3に取り付けられるアーム取付具41(取付部材)と、天井面と平行な第1回転軸(取付ネジ44の中心軸)を中心として回転自在にアーム取付具41に取り付けられたアーム42とを備える。アーム42には、第1回転軸と直交する第2回転軸(取付ネジ47の中心軸)を中心として回転自在に灯具ユニット2が取り付けられている。
これにより、アーム取付具41に対して第1回転軸の周りにアーム42を回転させることで、天井面と平行し且つ第1回転軸と直交する方向に沿って配光領域をスライド移動させることができる。また、アーム42に対して第2回転軸の周りに灯具ユニット2を回転させることで、天井面と平行し且つ第2回転軸と直交する方向に沿って配光領域をスライド移動させることができる。したがって、天井面と平行する面内で、互いに直交する2つの方向に沿って配光領域をそれぞれスライド移動させることができるから、配光をより細かく調整することができる。なお、第1回転軸は天井面と平行しているが、組立や施工の誤差によって多少傾いていてもよく、人の目で見て、天井面とほぼ平行しているとみなせる角度範囲で天井面と交差していてもよい。
また、枠ユニット3に取り付けられて、枠ユニット3との間でアーム取付具41を保持する押さえ板33(押さえ部材)を備え、アーム取付具41が、天井面と直交する第3回転軸(筒部31aの中心軸CL2)を中心として回転自在な状態で、枠ユニット3と押さえ板33との間に保持されることも好ましい。灯具ユニット2を第3回転軸の周りに回転させることによって、天井面と直交する第3回転軸の周りに配光領域A1を回転させることができるから、配光領域A1をより細かく調整することができる。なお、第3回転軸は天井面と直交しているが、組立や施工の誤差によって多少傾いていてもよく、人の目で見て、天井面とほぼ直交しているとみなせる角度範囲で天井面と交差していてもよい。
また、LEDからの照射光の配光が、第2回転軸(取付ネジ47の中心軸)と平行な方向を長軸方向とする楕円状の配光であることも好ましい。これにより、天井面と平行する面内で、楕円状の配光領域A1を、楕円の長軸方向及び短軸方向に沿ってそれぞれスライド移動させることができる。
なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。
1 照明器具
2 灯具ユニット(灯具)
3 枠ユニット(枠部)
4 支持ユニット(支持部)
31 枠体
31a 筒部
31b 鍔部
33 押さえ板(押さえ部材)
41 アーム取付具(取付部材)
42 アーム
44 取付ネジ(第1回転軸)
47 取付ネジ(第2回転軸)
CL2 中心軸(第3回転軸)

Claims (3)

  1. 光源を保持する灯具と、
    天井面に設けられた取付用の穴の周りに固定される枠部と、
    前記灯具を支持して、前記枠部に取り付けられる支持部とを備え、
    前記支持部は、前記枠部に取り付けられる取付部材と、天井面と平行な第1回転軸を中心として回転自在に前記取付部材に取り付けられたアームとを備え、
    前記アームは、中央片と、前記中央片の両側から同じ方向にそれぞれ突出する突出片とを備え、前記突出片に前記第1回転軸が設けられており、前記中央片に、前記第1回転軸と直交する第2回転軸が設けられており、前記アームには、前記第2回転軸を中心として回転自在に前記灯具が取り付けられていることを特徴とする照明器具。
  2. 前記枠部に取り付けられて、前記枠部との間で前記取付部材を保持する押さえ部材を備え、
    前記取付部材は、天井面と直交する第3回転軸を中心として回転自在な状態で、前記枠部と前記押さえ部材との間に保持されたことを特徴とする請求項1記載の照明器具。
  3. 前記光源からの照射光の配光が、前記第2回転軸と平行な方向を長軸方向とする楕円状の配光であることを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の照明器具。
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