(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主筐体と、
前記主筐体内に配設され、前面側および背面側を有する反射体と、
前記主筐体の１つの端部に熱的に結合された上面リムと、
前記反射体の前記前面側に面するように位置決めされた熱伝導体であって、前記上面リムに熱的に結合されたヒートパイプを備える、熱伝導体と、
前記熱伝導体に熱的に結合された少なくとも１つの発光ダイオードであって、前記少なくとも１つの発光ダイオードから放出される光が前記反射体の前記前面側に方向付けられるように、前記反射体の前記前面側に直接的に面するように位置決めされている少なくとも１つの発光ダイオードと
を備え、
前記熱伝導体は、実質的にＳ字形状であり、棒形状の中間部分と、前記中間部分から延び、それぞれが前記上面リムに結合されている湾曲した翼状部分とを備える、照明器具。
【請求項２】
前記熱伝導体は、前記少なくとも１つの発光ダイオードから前記上面リムに向かって流れる熱に経路をもたらす、請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記反射体は、中心光学軸を有し、前記照明器具は、
前記熱伝導体に結合され、且つ前記反射体の前記中心光学軸に隣接して、または前記中心光学軸に位置決めされ、前記少なくとも１つの発光ダイオードに熱的に結合された取付け用プラットフォームをさらに備える、請求項１に記載の照明器具。
【請求項４】
前記取付け用プラットフォームは、銅またはアルミニウムから作製される、請求項３に記載の照明器具。
【請求項５】
前記熱伝導体の少なくとも実質的な部分に結合された金属クラッドをさらに備える、請求項１に記載の照明器具。
【請求項６】
前記金属クラッドは、ステンレス鋼、アルミニウム、または銅から作製される、請求項５に記載の照明器具。
【請求項７】
前記反射体は、双曲線、楕円、または放物線の形状にある、請求項１に記載の照明器具。
【請求項８】
前記上面リムは、円形であり、熱伝導性材料から作製される、請求項１に記載の照明器具。
【請求項９】
前記主筐体は実質的に、形状が円錐台形、円筒形、または立方体形であり、熱伝導性材料から作製される、請求項１に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記主筐体は、１つまたは複数の熱放散フィンを備える、請求項１に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記主筐体に結合されたプラスチック筐体と、
前記プラスチック筐体に結合されたランプベースと
をさらに備える、請求項９に記載の照明器具。
【請求項１２】
前記ランプベースは、Ｅ２６ランプベース、ＧＵ１０ランプベース、Ｅ２７ランプベース、またはＧＵ２４ランプベースである、請求項１１に記載の照明器具。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの発光ダイオードに熱的に結合された取付け用プレートと、
前記取付け用プレートおよび前記熱伝導体に熱的に結合された取付け用プラットフォームと
をさらに備える、請求項１に記載の照明器具。
【請求項１４】
前記取付け用プレートは、銅から作製される、請求項１３に記載の照明器具。
【請求項１５】
前記上面リムに結合されたガラスカバーをさらに備え、前記ガラスカバーは、外部環境から、前記反射体と、前記熱伝導体と、前記少なくとも１つの発光ダイオードとを少なくともカバーする、請求項１に記載の照明器具。
【請求項１６】
全体的に円錐台形状の主筐体と、
前記主筐体内に配設され、前面側、背面側、および中心光学軸を有する円錐形状の反射体と、
前記主筐体に結合された円形上面リムと、
前記円錐形状の反射体の前記前面側に面するように位置決めされた実質的にＳ字形状のヒートパイプであって、前記円錐形状の反射体の前記中心光学軸に、または前記中心光学軸に隣接して配置された取付け用プラットフォームを備える中間部分、および前記中間部分のそれぞれの端部にそれぞれ結合され、前記上面リム内に結合された２つの湾曲した翼状部分を含む、実質的にＳ字形状のヒートパイプと、
前記取付け用プラットフォームに熱的に結合された少なくとも１つの発光ダイオードであって、前記少なくとも１つの発光ダイオードから放出される光が前記円錐形状の反射体の前記前面側に方向付けられるように、前記円錐形状の反射体の前記前面側に直接的に面するように位置決めされた少なくとも１つの発光ダイオードと
を備える、照明器具。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの発光ダイオードと、前記取付け用プラットフォームとに結合された金属コアＰＣＢをさらに備える、請求項１６に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００８年５月２３日に出願された米国特許仮出願第６１／０５５，８５８号、２００８年５月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／０５７，２８９号、および２００８年１１月２６日に出願された米国特許仮出願第６１／１１８，２０２号の３５米国特許法第１１９条（ｅ）の下で優先権を主張するＰＣＴ出願であり、それらの全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本願全体を通じて、いくつかの特許および参考文献を参照する。それらの全体におけるこれらの特許および参照文献の開示は、参照することによって本願中に本明細書により組み込まれる。
【０００３】
本発明は、電気照明装置およびシステムに関し、より詳細には、少なくとも１つの単一チップまたはマルチチップの発光ダイオード（「ＬＥＤ」）と、ＬＥＤに後方反射する集光光学部と、ＬＥＤから発生する熱の効率的な放散を促進するとともに、光の遮断およびグレアを最小限に抑える改良されたヒートシンク取付け用器具とを使用する照明器具に関する。
【背景技術】
【０００４】
多年にわたって、室内照明の課題に対処するために、従来型白熱照明器具または蛍光照明器具が使用されている。しかし、このような照明器具には、いくつかの欠点が存在する。例えば、普及しているＡＲ１１１ハロゲン器具には、以下の欠点、すなわち電力消費が比較的高いこと、ハロゲン球の視野線内にその金属シールドを配置するために、光分散が効率的でないこと、およびハロゲン球からのグレアを防ぐ際にその効果が限定されることが存在する。
【０００５】
近年、いくつかのＬＥＤ照明器具が、ＡＲ１１１ハロゲン器具、ならびに他の従来型白熱照明または蛍光照明器具に取って代わるように設計されている。一般に、このようなＬＥＤ照明器具において、ＬＥＤ光源は反射体の中心に配置され、その発光は反射体から外に向かって方向付けられる。加えて、ＰＡＲ３８など、複数のＬＥＤを使用するＬＥＤ照明器具があり、それらの発光は、１つまたは複数の反射体から外に向かって方向付けられる。これらの構成は、狭ビーム角を達成することが不可能であり、見ている人達は、ＬＥＤ光源から保護されていないので、大きなグレアを招く。さらには、これらの構成は、熱を効率的に分散せず、それによって、これらの構成における高パワーのＬＥＤの使用を事実上、禁止するものである。
【０００６】
これらの問題に対処するために、鏡面または反射面を使用して、光をＬＥＤ光源の方向の後方に反射する代替のＬＥＤ照明器具が開示されている。例えば、「Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｈａｖｉｎｇ  ａ  Ｈｅａｔ  Ｐｉｐｅ」と題されたＭｃＣｕｌｌｏｕｇｈらに対する米国特許第６，９７６，７６９号、「Ｂａｃｋ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ  ＬＥＤ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ」と題されたＪａｃｏｂｓｏｎらに対する米国特許第７，２４６，９２１号、および「Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ」と題されたＭａｇｎａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．に対するＰＣＴ国際公開第２００６／０３３９９８号を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許仮出願第６１／０５５，８５８号
【特許文献２】米国特許仮出願第６１／０５７，２８９号
【特許文献３】米国特許仮出願第６１／１１８，２０２号
【特許文献４】米国特許第６，９７６，７６９号
【特許文献５】米国特許第７，２４６，９２１号
【特許文献６】国際公開第２００６／０３３９９８号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ  ／Ｉｍａｇｅ：Ｈｅａｔ＿Ｐｉｐｅ＿Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．ｐｎｇ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述を踏まえると、当技術分野をさらに改良する必要性が存在する。具体的には、グレアを除去するか、または抑え、（高パワーＬＥＤなどの）ＬＥＤから発生する熱の効率的な放散を促進するとともに、光路の遮断、およびこのようなアセンブリに必要な構成要素の数を最小限に抑える改良された小型の熱伝導性アセンブリを有するＬＥＤ照明器具の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様により、照明器具が、主筐体と、主筐体内に配設され、前面側および背面側を有する反射体と、主筐体の１つの端部に熱的に結合された上面リムと、反射体の前面側に面するように位置決めされた熱伝導体であって、上面リムに熱的に結合されたヒートパイプを備える、熱伝導体と、熱伝導体に熱的に結合された少なくとも１つの発光ダイオードであって、少なくとも１つの発光ダイオードから放出される光が反射体の前面側に方向付けられるように、反射体の前面側に直接的に面するように位置決めされた少なくとも１つの発光ダイオードとを備える。少なくとも１つのＬＥＤから放出される光は、反射体の前面側に実質的に、または全体的に方向付けられ、反射体の前面側から、少なくとも１つのＬＥＤおよび熱伝導体を越えて実質的に、または全体的に反射される。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、熱伝導体は、実質的にＳ字形状であり、棒形状の中間部分と、中間部分から延び、それぞれが上面リムに結合されている湾曲した翼状部分とを備える。熱伝導体の中間部分は、実質的に棒形状であってもよい。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、熱伝導体は、少なくとも１つの発光ダイオードから上面リムに向かって流れる熱に経路をもたらす。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、反射体は、中心光学軸を有し、照明器具は、熱伝導体に結合され、反射体の中心光学軸に隣接して、または中心光学軸に位置決めされ、少なくとも１つの発光ダイオードに熱的に結合された取付け用プラットフォームをさらに備える。取付け用プラットフォームは、銅、アルミニウム、または任意の他の高熱伝導性材料などの熱伝導性材料から作製される。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、熱伝導体は、棒形状であり、熱伝導体の少なくとも１つの端部は、上面リムに熱的に結合されている。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、反射体は、中心光学軸を有し、熱伝導体の１つの端部は、反射体の中心光学軸に隣接して、または中心光学軸に位置決めされ、少なくとも１つの発光ダイオードに熱的に結合されている。
【００１６】
本発明のさらなる態様によれば、照明器具は、熱伝導体の少なくとも実質的な部分に結合された金属クラッドをさらに備える。金属クラッドは、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、または任意の他の高熱伝導性材料などの熱伝導性材料から作製される。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、反射体は、双曲線、楕円、または放物線の形状にある。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、上面リムは、円形であり、アルミニウム、銅、亜鉛、または他の高熱伝導性材料など、熱伝導性材料から作製される。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、主筐体は実質的に、形状が円錐台形であり、（アルミニウム、銅、亜鉛、または任意の他の高熱伝導性材料などの）熱伝導性材料から作製される。主筐体は、１つまたは複数の熱放散フィンを含んでよい。主筐体はまた、形状が円筒形であっても、または立方体形であってもよい。
【００２０】
本発明のさらなる態様によれば、照明器具は、主筐体に結合されたプラスチック筐体と、プラスチック筐体に結合されたランプベースとをさらに備える。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、ランプベースは、Ｅ２６ランプベース、ＧＵ１０ランプベース、Ｅ２７ランプベース、またはＧＵ２４ランプベースである。
【００２２】
本発明のさらなる態様によれば、照明器具は、少なくとも１つの発光ダイオードに熱的に結合された取付け用プレートと、取付け用プレートおよび熱伝導体に熱的に結合された取付け用プラットフォームとをさらに備える。取付け用プレートは、銅、または任意の他の高熱伝導性材料など、熱伝導性材料から作製される。
【００２３】
本発明のさらなる態様によれば、照明器具は、上面リムに結合されたガラスカバーをさらに備え、ガラスカバーは、外部環境から、反射体と、熱伝導体と、少なくとも１つの発光ダイオードとを少なくともカバーする。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、照明器具は、全体的に円錐台形状の主筐体と、主筐体内に配設され、前面側、背面側、および中心光学軸を有する円錐形状の反射体と、主筐体に結合された円形上面リムと、円錐形状の反射体の前面側に面するように位置決めされた実質的にＳ字形状のヒートパイプであって、円錐形状の反射体の中心光学軸に、または中心光学軸に隣接して配置された取付け用プラットフォームを備える中間部分、および中間部分のそれぞれの端部にそれぞれ結合され、上面リム内に結合された２つの湾曲した翼状部分を含む、実質的にＳ字形状のヒートパイプと、取付け用プラットフォームに熱的に結合された少なくとも１つの発光ダイオードであって、少なくとも１つの発光ダイオードから放出される光が円錐形状の反射体の前面側に方向付けられるように、円錐形状の反射体の前面側に直接的に面するように位置決めされる少なくとも１つの発光ダイオードとを備える。
【００２５】
本発明のさらなる態様によれば、照明器具は、少なくとも１つの発光ダイオードと、取付け用プラットフォームとに結合された金属コアＰＣＢをさらに備える。
【００２６】
本発明を示すために、図面は、現在、好ましい形態を反映しており、しかし、本発明は、図面が示す精密な形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の態様による照明器具の上面側からの斜視図である。
【図２】図１に示す照明器具の底面側からの斜視図である。
【図３】図１に示す照明器具の底面側からの「Ｘ線」図である。
【図４】図１に示す照明器具の上面側からの断面斜視図である。
【図５】図１に示す照明器具の底面側からの断面斜視図である。
【図６】図１に示す照明器具の断面図である。
【図７】（ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ  ／Ｉｍａｇｅ：Ｈｅａｔ＿Ｐｉｐｅ＿Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．ｐｎｇから）知られているヒートパイプの断面図である。
【図８】本発明の別の態様による照明器具の斜視図である。
【図９】図８に示す照明器具の底面側からの斜視図である。
【図１０】図８に示す照明器具の断面斜視図である。
【図１１】図８に示す照明器具の別の断面斜視図である。
【図１２】図８に示す照明器具の分解斜視図である。
【図１３】図８に示す照明器具の分解断面図である。
【図１４】本発明の態様による、ＬＥＤがその上に直接、結合されている熱伝導体（クラッドされたヒートパイプ）の斜視図である。
【図１５】本発明の別の態様による、ＬＥＤがその上に直接、結合されている熱伝導体（クラッドされていないヒートパイプ）の斜視図である。
【図１６】本発明の別の態様による（Ｓ字形状の熱伝導体を含む）照明器具の斜視図である。
【図１７】図１６に示す照明器具の側面図である。
【図１８】図１６に示す照明器具の断面斜視図である。
【図１９】図１６に示す照明器具の上面リムと、（金属クラッド、Ｓ字形状の熱伝導体、取付け用プラットフォーム、取付け用プレート、およびＬＥＤを含む）ヒートシンク取付け用器具の分解斜視図である。
【図２０】図１６に示す照明器具の（ガラスカバーがない）上面側からの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１〜図６に示すように、かつ本発明の態様により、照明器具１が、上面リム３に結合されている反射体４を有し、上面リム３は、熱伝導体２に結合されている。熱伝導体２は、クラッド９によってクラッドされているヒートパイプ８と、反射体４の前面側に対向している熱伝導体２の１つの側面に配置された取付け用プラットフォーム５とを含む。図３に示すように、ＬＥＤ６は、金属コアのプリント回路基板（「ＰＣＢ」）７に結合され、それは次いで、取付け用プラットフォーム５に結合される。取付け用プラットフォーム５は、既存の照明器具に対して、ＬＥＤからのノングレア保護の向上をもたらすような形に形作られる（本発明の本態様においては、円形である）。
【００２９】
本発明の本態様においては、ＬＥＤ６は、反射体４の中心光学軸３００に、または中心光学軸に隣接して上方で配置され、ＬＥＤ６から放出される光が反射体４の前面側に実質的に、または全体的に方向付けられるように位置決めされ、それによって、図６に示すように、反射体４がＬＥＤ６から放出される光を集光し、コリメートし、コリメートされた光を反射体４から離れて、かつＬＥＤ６および熱伝導体２を越えて反射することを可能にする。熱伝導体２は、その平らな狭い構成のため、反射体４から出る反射され、コリメートされた光をほとんど遮断しない。図３に示すように、熱伝導体２の平らな狭い構成は、反射体４から出る反射され、コリメートされた光に小断面１０をもたらす。
【００３０】
本発明の本態様においては、ＬＥＤ６から発生する熱は、照明器具を通って、以下の熱経路を移動する：金属コアＰＣＢ７、取付け用プラットフォーム５、クラッド９、ヒートパイプ８、クラッド９、次いで、上面リム３および反射体４。ＬＥＤ６から発生する熱はまた、金属コアＰＣＢ７、取付け用プラットフォーム５、クラッド９、ヒートパイプ８、次いで、上面リム３および反射体４を通って移動することも可能である。上面リム３および反射体４は、ヒートシンクとして働く。
【００３１】
本発明の別の態様を図８〜図１３に示す。具体的には、照明器具５０は、上面リム５２に結合されている反射体５３を含み、上面リム５２は熱伝導体５１に結合されている。熱伝導体５１は、クラッド５９によってクラッドされているヒートパイプ５６と、反射体５３に対向している熱伝導体５１の１つの側面に配置された取付け用プラットフォーム５４とを含む。ＬＥＤ５５は、図１１に示すように、金属コアＰＣＢ６０に結合され、それは次いで、取付け用プラットフォーム５４に結合される。
【００３２】
本発明の本態様は、表面積を最大化するための１つまたは複数の熱放散フィン５８を有する主筐体５７を含み、それによって、その熱放散容量が高まる。上面リム５２と、反射体５３と、主筐体５７とは、ヒートシンクとして働き、主筐体５７は、一次ヒートシンクとして働く。
【００３３】
図１０および図１１に示すように、主筐体５７は、反射体縁部６３に結合されている。図１０および図１１に示すように、反射体５３および主筐体５７の間に空隙６２がある。空隙６２の大きさは、反射体５３の大きさに応じて変わってよい。ＬＥＤ５５から発生する熱は、金属コアＰＣＢ６０、取付け用プラットフォーム５４、クラッド５９、ヒートパイプ５６、クラッド５９、次いで、上面リム５２、反射体５３、および主筐体５７を通る移動を含む熱経路を移動する。熱はまた、金属コアＰＣＢ６０、取付け用プラットフォーム５４、クラッド５９、ヒートパイプ５６、その後、上面リム５２、反射体５３、および主筐体５７を通って移動することも可能である。
【００３４】
本発明の別の態様を図１８〜図２０に示す。この場合、照明器具５００は、主筐体５０１と、前面側および背面側を有する反射体５０２と、主筐体５０１に結合された上面リム５０３と、反射体５０２の前面側に位置決めされ、上面リム５０３に結合されている熱伝導体１０００と、ＬＥＤ５０４から放出される光が反射体５０２の前面側に実質的に、または全体的に方向付けられるように、反射体５０２の前面側に直接的に面して位置決めされているＬＥＤ５０４とを含む。
【００３５】
図１９に示すように、熱伝導体１０００は、実質的にＳ字形状であり、棒形状か、または実質的に棒形状の中間部分１００１と、中間部分１００１のそれぞれの端部から延びる湾曲した翼状部分１００２および１００３とを含む。図２０に示すように、湾曲した翼状部分１００２および１００３は、上面リム５０３に結合され、上面リム５０３は、スロット５２０、５２１を有し、それらのスロットは、湾曲した翼状部分１００２および１００３が、スロット５２０、５２１内にそれぞれ嵌合することを可能にし、それによって、熱伝導体１０００と、上面リム５０３との結合を可能にする。熱伝導体１０００と、上面リム５０３とは、はんだ付けによって結合されても、熱エポキシによって結合されても、または熱伝導体１０００と、上面リム５０３とを結合するために使用される当技術分野で知られている任意の他の技術によって結合されてもよい。
【００３６】
熱伝導体１０００は、反射体５０２の中心光学軸に隣接して、または中心光学軸に位置決めされる取付け用プラットフォーム５３０と、取付け用プラットフォーム５３０およびＬＥＤ５０４の間に結合された取付け用プレート５３１とを含む。熱伝導体１０００はまた、中間部分１００１および／または湾曲した翼状部分１００２と１００３とのうちの一方または両方に配置されたヒートパイプも含む。
【００３７】
金属クラッド５５０が、熱伝導体１０００に結合可能である。例えば、図１９に示すように、熱伝導体１０００の中間部分１００１の実質的な部分が、金属クラッド５５０に結合されている。金属クラッド５５０は、上面リム５０３から延びる電気ケーブルまたはワイヤを固定し、熱伝導体１０００の中間部分１００１に沿ってＬＥＤ５０４に方向付けるために使用可能であり、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、または任意の他の高熱伝導性材料など、熱伝導性材料から作製される。
【００３８】
図１８に示すように、本発明は、上面リム５０３およびキャップリム５０９に結合されているガラスカバー８００を含むことが可能である。ガラスカバー８００は、水および塵など、環境危険から、反射体５０２と、熱伝導体１０００と、取付け用プラットフォーム５３０と、取付け用プレート５３１と、ＬＥＤ５０４とを少なくとも保護する。ガラスカバーはまた、図１〜図６および図８〜図１３に説明した本発明の態様と関連して使用可能である。
【００３９】
本発明はまた、主筐体５０１の底端部に結合されているプラスチック筐体７００と、プラスチック筐体７００に結合されているランプベース７０１（例えばＥ２６ランプベース、ＧＵ１０ランプベース、Ｅ２７ランプベース）とを含むことが可能である。
【００４０】
［熱伝導体］
図４および図１１に示すように、熱伝導体２、５１は、クラッド９、５９によってクラッドされているヒートパイプ８、５６と、反射体４、５３に対向している熱伝導体２、５１の１つの側面に配置された取付け用プラットフォーム５、５４とを含む。クラッド９、５９は、アルミニウム、銅、グラファイトまたは亜鉛などの熱伝導性材料から作製可能であり、取付け用プラットフォーム５、５４を含むことが可能である。クラッド９、５９は、ヒートパイプ８、５６の構造的強度を高め、ＬＥＤ６、５５からヒートパイプへの熱の伝達および伝播に役立ち、ヒートパイプ８、５６から、上面リム３、５２、反射体４、５３、および主筐体５７など、ヒートシンクへの熱の伝達および伝播に役立つために使用可能である。
【００４１】
前述したように、かつ図１９に示すように、熱伝導体１０００は、金属クラッド５５０に結合可能である。金属クラッド５５０は、熱伝導体１０００の中間部分１００１の実質的な部分をカバーし、美観のため、熱伝導体１０００および金属クラッド５５０の間の電気ケーブルもしくはワイヤを固定し、かつ／またはこのような電気ケーブルもしくはワイヤをＬＥＤ５０４に方向付けるために使用される。金属クラッド５５０は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、または任意の他の高熱伝導性材料など、熱伝導性材料から作製可能である。
【００４２】
あるいは、図１４に示すように、ＬＥＤ９１は、（クラッド９３の取付け用プラットフォーム９２を介して）熱伝導体９０上に直接、固定されてもよい。
【００４３】
本発明の別の態様においては、ヒートパイプは、クラッドされない。例えば、図１５は、熱伝導体１００を示しており、ＬＥＤ１０３が取付け用プラットフォーム１０２上に結合され、そのプラットフォームは続いて、ヒートパイプ１０１に直接、結合されている。取付け用プラットフォーム１０２は、円筒形状であってよく、ヒートパイプ１０１の少なくとも中心部を部分的に包み込んでも、または完全に包み込んでもよい。
【００４４】
（ヒートパイプ８、５６、１０１などの）ヒートパイプは、純水で満たされた多数の空洞部を組み込んだ多孔質銅から作製可能である。図７に示すように、ヒートパイプ内の水は、熱源からの熱的エネルギーを吸収するにつれて、水蒸気に蒸発する。図７の４００を参照のこと。蒸発した水は次いで、蒸気空洞部に沿ってヒートパイプのより冷温な部分に移動する。図７の４０１を参照のこと。水蒸気はそこで、急速に冷却し、液体へと戻って液化し、その液体は、ウィックによって吸収され、熱的エネルギーを解放する。図７の４０２を参照のこと。液体は次いで、内側空洞部に沿って加温部分に戻り（図７の４０３を参照のこと）、前述のヒートパイプ熱的サイクルを繰り返す。ヒートパイプは、上述の機構を使用して、熱的エネルギーをＬＥＤから上面リム３、５２、反射体４、５３、および主筐体５７、５０１など、ヒートシンクに伝達する。
【００４５】
ヒートパイプは、光吸収を最小限に抑えるために、薄いストリップに（断面方向に）平板化可能である。
【００４６】
本発明の別の態様は、１つまたは複数のヒートパイプを有する熱伝導体を含む。複数のヒートパイプの場合、それぞれのヒートパイプは、反射体の中心光学軸に隣接して、または中心光学軸に位置決めされた（車輪に対するスポークのように）中心ハブに接続される。中心ハブは、１つまたは複数のＬＥＤに対する取付け用プラットフォームとして働き、アルミニウム、銅、または任意の他の高熱伝導性材料などの熱伝導性材料から作製される。
【００４７】
本発明の別の態様においては、熱伝導体は、反射体の中心軸に、または中心軸に隣接して上方へ延び、（図１では接続点９００もしくは９０１、または図８では接続点９１０もしくは９１１などの）１つの接続点のみで上面リムに結合されている。結果として、熱伝導体は、図１および図８の上面リムに対する弦、または上面リムの直径を形成しない。反射体の中心軸に、または中心軸に隣接して、熱伝導体は、取付け用プラットフォームを含み、ＬＥＤがそれに直接的に結合されるか、またはＬＥＤが金属コアＰＣＢもしくは取付け用プレートに結合され、それは次いで、取付け用プラットフォームに結合される。本発明のこの代替の態様は、熱伝導体によってもたらされる光妨害を抑え、レンズ効率を向上させるとともに、熱放散およびアンチグレアを促進する。
【００４８】
取付け用プラットフォーム５、５４、１０２、５３０は、アルミニウム、銅、または任意の他の高熱伝導性材料などの熱伝導性材料から作製される。また、前述したように、取付け用プラットフォームは、既存の照明器具に対して、ＬＥＤからのノングレア保護の向上をもたらす。本発明においては、（１）ＬＥＤは、取付け用プラットフォーム上に結合され、ＬＥＤから放出される光が反射体に実質的に、または全体的に方向付けられるように、反射体に直接的に面して位置決めされ、（２）取付け用プラットフォームは、いずれの視野角においても、ＬＥＤが直接見えないようにする形に形作られるので（例えば、円形）、ＬＥＤからの直接グレアの可能性は除去される（または少なくとも軽減される）。
【００４９】
［反射体］
反射体４、５３、５０２は、アルミニウムなどの熱伝導性材料から作製され、ヒートシンクとして働く。あるいは、反射体４、５３、５０２は、プラスチックなどの熱的に伝導性でない材料から作製されてもよい。
【００５０】
図６に示すように、ＬＥＤ６から放出される光は、反射体４に向かって実質的に、または全体的に方向付けられ、反射体４は、ＬＥＤ６から放出される光を光ビームにコリメートし、その光ビームを特定のビーム角で反射する。ビーム角は、半値全幅（「ＦＷＨＭ」）が２度から６０度までの幅にわたってよい。グレアを除去するため、または抑えるために、本発明の反射体４は、ＬＥＤ６から放出される光を実質的に、または全体的に集光し、直接グレアのゾーン（すなわち、垂直線に対して約４５度から８５度）内の本発明の輝度を除去する（または少なくとも軽減する）やり方で光を方向付けし直すように設計される。
【００５１】
反射体４、５３、５０２は、様々な光ビームパターンを達成するために、様々な形状をとることが可能である。それは、単独でもしくは様々な組み合わせで使用される、２次元または３次元の形状の任意の円錐部分（例えば双曲線、楕円、または放物線）に形作られてよい。
【００５２】
［ＬＥＤ］
ＬＥＤは、１つまたは複数のチップを有するＬＥＤモジュールであってよい。ＬＥＤは、高パワーのＬＥＤであってよい。１つまたは複数のＬＥＤが、本発明に使用可能である。
【００５３】
ＬＥＤ６、５５、５０４は、金属コアＰＣＢ７、６０、または取付け用プレート５３１に結合される。代替としては、ＬＥＤ９１、１０３は、取付け用プラットフォーム９２および１０２に結合される。ＬＥＤは、金属コアＰＣＢ、取付け用プレート、または取付け用プラットフォーム上に、はんだ付け可能である。熱ペースト、熱グリース、はんだ付け、リフローはんだ付け、または当技術分野で知られている任意の他のはんだ付け材料もしくは技術は、金属コアＰＣＢ、取付け用プレート、または取付け用プラットフォーム上にＬＥＤを結合するために使用可能である。
【００５４】
［金属コアＰＣＢまたは取付け用プレート］
本発明は、金属コアＰＣＢを含む（図３に示す金属コアＰＣＢ７、図１２に示す金属コアＰＣＢ６０を参照のこと）。金属コアＰＣＢは、ＬＥＤ回路を含み、熱輸送用媒体として働く。例えば、金属コアＰＣＢは、ベース金属プレート（銅またはアルミニウム、約０．８ｍｍから３ｍｍ厚）、誘電層（ベース金属プレートの上面にラミネート加工済み、約０．１ｍｍ厚）、および銅回路トラック（誘電層の上面にプリント加工済み、約０．０５ｍｍから０．２ｍｍ厚）を備える。
【００５５】
あるいは、図１５および図１６に示すように、金属コアＰＣＢは、熱的抵抗をさらに抑え、それによって、ＬＥＤ接合部温度を抑え、最大ＬＥＤパワーを高めるために、本発明には含まれていない。
【００５６】
あるいは、図１９に示すように、取付け用プレート５３１が使用され、取付け用プレート５３１は、ＬＥＤ５０４に、および取付け用プラットフォーム５３０に結合されている。取付け用プレートは、銅、または任意の他の高熱伝導性材料などの、かつ約０．８ｍｍから３ｍｍ厚の熱伝導性材料から作製される。当技術分野で知られている（ねじなどの）機械技術は、取付け用プレートを取付け用プラットフォームに結合するために使用され、高い熱伝導性を有する熱グリースまたは熱ペーストは、取付け用プレートおよび取付け用プラットフォームの間に使用可能である。
【００５７】
［上面リムおよびキャップリム］
上面リム３、５２、５０３は、アルミニウム、銅もしくは亜鉛、または任意の他の高熱伝導性材料など、熱伝導性材料から作製される。上面リム３は、一次ヒートシンクとして働き（例えば、図１を参照のこと）、または同様に、上面リム５２、５０３は、二次ヒートシンクとして働く（例えば、図８および図１８を参照のこと）。
【００５８】
図１６および図１８に示すように、本発明は、ガラスカバー８００を上面リム５０３に固定するのに役立つキャップリム５０９を含む。
【００５９】
［主筐体、プラスチック筐体、およびランプベース］
主筐体５７、５０１は、アルミニウム、銅、亜鉛、または任意の他の高熱伝導性材料など、熱伝導性材料から作製される。主筐体５７、５０１は、一次ヒートシンクとして働く（例えば、図８および図１７を参照のこと）。図８および図１７に示すように、主筐体５７、５０１は、１つまたは複数のフィン５８もしくは５７０を有することが可能であり、かつ／またはその熱放散容量を高めるために、その表面積を増大させる円錐形のような形状をとることが可能である。主筐体５７、５０１は実質的に、形状が円錐台形であってよい。主筐体はまた、形状が円筒形であっても、または立方体形であってもよい。
【００６０】
本発明の態様においては、主筐体５７、５０１の１つの端部は、プラスチック筐体７００と結合され、プラスチック筐体７００は、ランプベース７０１（例えばＥ２６ランプベース、ＧＵ１０ランプベース、Ｅ２７ランプベース、ＧＵ２４ランプベース）に結合されている。プラスチック筐体７００は、主回路基板を含み、このような主回路基板を主筐体５７、５０１から電気的に絶縁する。
【００６１】
当業者は、主筐体は、図１〜図６に説明した本発明の態様と関連して使用可能であり、プラスチック筐体７００およびランプベース７０１は、図１〜図６および図８〜図１３に示した本発明の態様とともに使用可能であることを理解するであろう。
【００６２】
具体的な実施形態を本明細書に示し、説明してきたが、当業者は、様々な代替の実装および／または等価な実装が、本発明の範囲から逸脱することなく、示しかつ説明した具体的な実施形態の代わりになり得ることを理解するであろう。本願は、本明細書に論じた具体的な実施形態のいずれの適応または変形をもカバーするように意図される。そのため、本発明が、その特許請求の範囲およびその等価物によってのみ限定されることを意図している。
【符号の説明】
【００６３】
１  照明器具
２  熱伝導体
３  上面リム
４  反射体
５  取付け用プラットフォーム
６  ＬＥＤ
７  金属コアＰＣＢ
８  ヒートパイプ
９  クラッド
１０  小断面
５０  照明器具
５１  熱伝導体
５２  上面リム
５３  反射体
５４  取付け用プラットフォーム
５５  ＬＥＤ
５６  ヒートパイプ
５７  主筐体
５８  熱放散フィン
５９  クラッド
６０  ＰＣＢ
６２  空隙
６３  反射体縁部
９０  熱伝導体
９１  ＬＥＤ
９２  取付け用プラットフォーム
９３  クラッド
１００  熱伝導体
１０１  ヒートパイプ
１０２  取付け用プラットフォーム
１０３  ＬＥＤ
３００  中心光学軸
５００  照明器具
５０１  主筐体
５０２  反射体
５０３  上面リム
５０４  ＬＥＤ
５０９  キャップリム
５２０  スロット
５２１  スロット
５３０  取付け用プラットフォーム
５３１  取付け用プレート
５５０  金属クラッド
５７０  フィン
７００  プラスチック筐体
７０１  ランプベース
８００  ガラスカバー
９００  接続点
９０１  接続点
９１０  接続点
９１１  接続点
１０００  熱伝導体
１００１  中間部分
１００２  湾曲した翼状部分
１００３  湾曲した翼状部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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