(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置であって、
少なくとも第１の固体発光体と、
少なくとも１つの基板と、
少なくとも１つのファンと、及び
流出開口を有する少なくとも１つのノズルとを備え、
基板は少なくとも第１表面と第２表面とを備えており、
第１の固体発光体は第１表面上にあり、
ファンは第２表面に面しており、
基板は第１表面から第２表面に延びている少なくとも１つの穴を備えており、
前記ファンとノズルとは、電力がファンに供給されると、ファンにより流体を直接に流出開口から吹き抜けさせて直接に穴から吹き抜けさせるような姿勢で互いに配置されており、
前記ノズルは圧縮チャンバと膨張領域を備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、流体は少なくとも１つの気体を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の照明装置において、第１の固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
照明装置を冷却するための方法であって、該方法は、少なくとも１つのファンに電力を供給するステップを含み、
照明装置は少なくとも１つの第１の固体発光体と少なくとも１つの基板とファンと少なくとも１つのノズルとを備え、
基板は少なくとも第１表面と第２表面と該第１表面から第２表面へ延びている少なくとも１つの穴とを備えており、
第１の固体発光体は第１表面上にあり、
ファンは第２表面に面しており、
ノズルは流出開口を備え、
ファンとノズルとは、ファンにより流体を直接に流出開口から吹き抜けさせて直接に穴から吹き抜けさせるような姿勢で互いに配置されており、
ノズルは圧縮チャンバと膨張領域を備えていることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
第１の固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えており、
方法はさらに、第１の固体発光体及び層を、流動している冷却液の中に浸すステップをさらに含んでいることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の照明装置であって、電力がファンに供給されると、ファンは穴を通じて第２表面の近傍から第１表面の近傍へ流体を吹き付けることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項４に記載の方法であって、電力がファンに供給されると、ファンは穴を通じて第２表面の近傍から第１表面の近傍へ流体を吹き付けることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法であって、流体は少なくとも１つの気体を備える方法。
【請求項９】
第１の固体発光体は液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
圧縮チャンバは膨張領域から熱的に分離されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの層は第１の固体発光体の全ての側で第１の固体発光体を取り囲み、少なくとも１つの層は液体が第１の固体発光体に接触することを事実上妨げることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項１２】
請求項３に記載の照明装置であって、固体発光体要素が少なくとも１つの層を備え、第１の固体発光体が１５psi(ポンド・平方インチ)及び摂氏２５度で２４時間水に浸された場合、第１の固体発光体の重量の５％未満の重さの水量が固体発光体要素内に染み込んで残存する程度に、少なくとも１つの層は液体が第１の固体発光体に接触することを事実上妨げるよう構成されていることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び照明装置を冷却する方法に関する。幾つかの態様では、本発明の主題は、特に１又は複数の固体発光体、及び固体発光体を冷却するための１又は複数の素子を備えている。またいくつかの態様では、本発明の主題は、特に照明装置において１又は複数の固体発光体を冷却する方法に関する。
なお、本発明は、２００９年３月２６日に出願された米国特許出願第１２／４１１，９０５号に優先権を主張するものであり、その内容全体を参照によってここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
アメリカ合衆国で毎年発電される電力の大きな割合（２５パーセントにもなるという推定もある）が、照明のために使用されている。従って、よりエネルギ効率のよい照明を提供することが必要とされている。白熱電球は非常にエネルギ効率の悪い光源であることは周知である。白熱電球が消費する電気の約９０パーセントが光ではなく熱として放出されている。蛍光電球は白熱電球よりは効率的である（約１０倍）が、それでも発光ダイオード等の固体発光体よりは効率が悪い。
【０００３】
さらに、発光ダイオード等の固体発光体の通常の寿命と比較すると、白熱電球の寿命は比較的短く、約７５０〜１０００時間であることが通常である。それに比べて、例えば発光ダイオードは、５０，０００〜７０，０００時間であることが通常である。蛍光電球の寿命は白熱電球よりも長い（例えば、１０，０００〜２０，０００時間）が、色再現性は劣っている。
【０００４】
従来の照明設備が抱えている他の問題は、照明装置（例えば、電球等）を定期的に取り換える必要があることである。この問題は、アクセスしづらい場合（アーチ型天井、橋、高層建築、交通トンネル等）及び／又は交換費用が非常に高い場合に特に顕著である。従来の装置の寿命は約２０年間であり、これは発光装置を少なくとも約４４，０００時間使用することに相当する（２０年間、１日６時間使用するとして）。発光装置の寿命ははるかに短いことが通常であるため、定期的に交換する必要が発生する。
【０００５】
したがって、これらの理由等から、多種多様な応用において、白熱電球、蛍光電球、及び他の発光装置の代わりに固体発光体を使用することができる方法を開発する努力が続けられている。さらに、発光ダイオード（又は他の固体発光要素）がすでに使用されている場合は、例えばエネルギ効率、発光効率、及び／又は耐用期間(duration of service)が改善された発光ダイオード（又は他の固体発光要素）を提供する努力が続けられている。
【０００６】
周知のように、固体発光体が使用されている数多くの装置において、１又は複数の発光物質が使用されている。多種多様な発光物質（ルミファ(lumiphor)又は発光団媒体(luminophoric media)とも称され、例えば米国特許番号第６，６００，１７５号に開示されており、その全体を参照によってここに援用する）は、当業者には周知かつ利用可能なものである。例えば、蛍光体(phosphor)は、励起放射線源(source of exciting radiation)によって励起されると、応答放射線(responsive radiation)（例えば可視光線）を放出する発光物質である。多くの場合、応答放射線は励起放射線とは異なる波長を有している。発光物質の他の例は、シンチレータ(scintillator)、及び紫外線の照射により可視スペクトラム内で発光する蛍光テープ及び蛍光インク (day glow tapes and inks) 等がある。
【０００７】
発光物質は、ダウンコンバート、すなわち光子をより低いエネルギレベル（より長い波長）に変換する発光物質、又はアップコンバート、すなわち光子をより高いエネルギレベル（より短い波長）に変換する発光物質に分類される。
ＬＥＤ装置への発光物質の封止はさまざまな方法で達成されている。代表的な方法は、例えばブレンディング又はコーティング処理によって、上述したように、クリアなすなわち透明な封止物質(encapsulant material)（例えば、エポキシベース物質、シリコンベース物質、ガラスベース物質、又は酸化物ベース物質等）に、発光物質を添加することによる方法である。
【０００８】
例えば、従来の発光ダイオード照明の代表的なものは、発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップを覆う弾丸型で透明のハウジングと、発光ダイオードチップに電流を供給するリードと、発光ダイオードチップの放射を一定の方向に反射するための反射カップとを備えており、反射カップ内において発光ダイオードチップは第一の樹脂部で封止されており、それがさらに第２の樹脂部で封止されている。第１の樹脂部は、樹脂物質で反射カップを満たし、発光ダイオードチップが反射カップの底に取り付けられた後に樹脂物質を硬化させてから、その陰極及び陽極の電極をワイヤでリードに電気的に接続させることによって得られる。発光物質は、第１の樹脂内で拡散されて、発光ダイオードチップから放出された光Ａによって励起され、励起された発光物質が光Ａよりも波長の長い蛍光（「光Ｂ」）を発生し、光Ａの一部は、発光物質を含む第１の樹脂部を通り抜けるので、その結果、光Ａ及び光Ｂの混合物である光Ｃが照明光として用いられる。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、ＬＥＤ等の固体発光体を備える照明装置に関する。ただし、多くの固体発光体は高温状態ではうまく動作しない。例えばＬＥＤ光源は、何十年もの動作寿命を有している（それに対して、多くの白熱電球はほんの数カ月又は１乃至２年である）が、ＬＥＤの寿命は、昇温状態で動作すると著しく短縮されるのが通常である。ＬＥＤに長寿命を求めるなら、ＬＥＤの接合部温度は摂氏８５度を超えてはならないことが、一般に理解されていることである。
【００１０】
さらに、固体発光装置によっては、そこから放出された光の強度が、周辺温度に基づいて変化するものもある。例えば、赤色に発光するＬＥＤは非常に強い温度依存性を有している（例えば、ＡｌＩｎＧａＰ  ＬＥＤは、４０℃以上に上昇すると光出力は２０％以上低減する。すなわち、１℃につき約−０．５％である。また、青色ＩｎＧａＮ+ＹＡＧ：Ｃｅ  ＬＥＤは、１℃につき約−０．１５％が低減される。
【００１１】
本発明によると、例えば１又は複数の発光ダイオード等の１又は複数の固体発光体を備えている照明装置に、長寿命及び／又は高効率及び／又はより安定した色出力を与えるために、少なくとも１つの固体発光体を備えた照明装置であって、固体発光体の接合部温度が、固体発光体と直接接触している又は固体発光体に近接している流体運動すなわち流体冷却によって、固体発光体を能動的に冷却することにより管理される（製造者が推奨する接合部温度又はそれに近い温度に維持されるように）照明装置が提供される。
【００１２】
本発明の幾つかの実施形態では、提供される温度管理によって、ヒートシンクのサイズを低減する又はヒートシンクの使用を完全に排除することも可能になる。ヒートシンクは重く、高価で、かつ／又は潜在的に不安全であり（通常は導電性であるため）、かつ／又は場所をとり、かつ／又は光学性能に悪影響を与える（例えば、場所を取るため、かつ／又はオブスキュレーション(obscuration)を生じさせるため）。したがって、かかる実施形態は、熱を固体発光体から周辺へ移動するために通常は使用されるヒートシンク及びヒートスプレッダを、熱源と周辺との間の界面の有効表面積を増大することで、より多くの熱を発光体から周囲へ移動して接合部温度を低く保つことにより、排除することが可能であるため、（本発明の主題が与えられると）結果として重量の低減、サイズの低減、及び／又は費用の低減を提供することができる。
【００１３】
熱抵抗を最低限にしかつ表面効果を最大限にするために、通常用いられているヒートシンクは断面積が厚い傾向にある。熱導電性は断面積に比例し、熱を移動させるのに必要な距離に反比例する。また、ヒートシンクは本質的に導電性が高い物質からなる。このような物質は、金属、金属合金、セラミック、及びセラミック又は金属又は半金属の粒子と混合されたポリマを含む。よく用いられる物質のひとつがアルミニウムである。これらのヒートシンクは、その効果を得るために、固体発光体のサイズと対比して非常に大きいことが多々ある。このようなヒートシンクは、体積、重量及び費用を大幅に増大させる。本発明の幾つかの態様の目的の一つは、照明装置から熱を直接除去するために、照明装置のすぐ上空で／周囲で／近接領域で空気を運動させることにより、ヒートシンク又はヒートスプレッダの必要性を排除（又は低減）し、これにより、より軽量、低費用、かつ小型の照明装置を提供することである。
【００１４】
さらに、固体発光体を直接冷却することで、固体発光体をより迅速に冷却することが可能になる。なぜなら、固体発光体の熱容量は大型のヒートシンクと比べて非常に小さい（ヒートシンクは質量が大きいのでより多くの熱を蓄える）のが通常であるからである。
本発明の第１の態様によれば、少なくとも１つの固体発光体及び少なくとも１つのファンを備える照明装置が提供され、固体発光体及びファンは相互に関連して配置されており、かつ、ファンは、電力がファンに供給されると流体（すなわち、気体及び／又は液体）を固体発光体に向けて吹き付ける。
【００１５】
本発明の第１の態様による幾つかの実施形態では、
照明装置はさらに少なくとも１つの基板を備えており、
基板は少なくとも１つの第１の表面及び第２の表面を備えており、
固体発光体は、第１の表面上に取りつけられ、
基板は第１の表面から第２の表面へ延びている少なくとも１つの穴を備えており、かつ
電力がファンに供給されると、ファンは、例えば第２の表面の近傍から第１の表面の近傍へ、穴を通じて流体を吹き付けるよう構成されている。
【００１６】
本発明の第１の態様に係る幾つかの実施形態では、
照明装置はさらに、流出開口(exit orifice)を有する少なくとも１つのノズルを備えており、
ファン及びノズルは、電力がファンに供給されるとファンが流体を流出開口から吹き抜けさせるよう相互に関連して配置されている。
【００１７】
本発明の第１の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えている。
本発明の第１の態様に係る幾つかの実施形態では、流体は、例えば空気等の少なくとも１つの気体を含む。
本発明の第１の態様に係る幾つかの実施形態では、流体は、少なくとも１つの液体を含む。
【００１８】
本発明の第２の実施形態によると、照明装置が提供され、該照明装置は、
少なくとも１つの固体発光体であって少なくとも第１の位置及び第２の位置の間を移動する固体発光体と、
少なくとも１つのバッフルと、
を備えている。
【００１９】
本発明の第２の態様に係る幾つかの実施形態では、バッフルは、固体発光体の表面積よりも大きな面積を有する第１の表面を備えている。
本発明の第２の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えている。
本発明の第２の態様に係る幾つかの実施形態では、流体は、例えば空気等の少なくとも１つの気体を含む。
本発明の第２の態様に係る幾つかの実施形態では、流体は、少なくとも１つの液体を含む。
本発明の第２の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体が、第１の位置及び第２の位置間を移動すると、バッフルに対する固体発光体の運動が流動を生じさせ、流動が固体発光体の近傍を通過する。
本発明の主題の第２の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は基板上に取り付けられている。
【００２０】
本発明の主題の第３の態様によると、照明装置が提供され、該照明装置は、
少なくとも１つの固体発光体と、
基板と、
ダイアフラムを備えており、
ダイアフラムは、少なくとも１つのバルブを有している少なくとも１つのチャンバを規定し、
固体発光体は基板上に取り付けられており、
チャンバは基板の近傍に位置しており、かつ
ダイアフラムは、少なくとも１つの第１のダイアフラム位置及び第２のダイアフラム位置の間で運動可能である。
【００２１】
本発明の第３の態様に係る実施形態では、チャンバ内の容積は、ダイアフラムが第２のダイアフラム位置にある時の方が、第１のダイアフラム位置にある時よりも大きい。
本発明の第３の態様に係る実施形態では、チャンバはチャンバの内部表面によって規定され、かつチャンバの表面は、基板の少なくとも一部及びダイアフラムの内部表面の少なくとも一部を含んでいる。
【００２２】
本発明の第４の態様によると、照明装置を冷却する方法が提供され、該方法は、少なくとも１つのファンに電力を提供するステップと、少なくとも１つの固体発光体に向けて流体を吹き付けるステップとを含んでいる。
本発明の第４の態様に係る幾つかの実施形態では、
照明装置は、少なくとも１つの基板を備えており、
基板は少なくとも１つの第１の表面及び第２の表面を備えており、
固体発光体は、第１の基板上に取り付けられており、
基板は、第１の表面から第２の表面に延びている少なくとも１つの穴を備えており、かつ
ファンは、例えば第２の表面の近傍から第１の表面の近傍へ、穴を通じて流体を吹き付けるよう構成されている。
【００２３】
本発明の第４の態様に係る幾つかの実施形態では、
照明装置はさらに、流出開口を有する少なくとも１つのノズルを備えており、
ファンは流体を流出開口から吹き付けるよう構成されている。
本発明の第４の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えている。
【００２４】
本発明の第４の態様に係る幾つかの実施形態において、方法はさらに、流動している冷却液に固体発光体及び層を浸すステップ、すなわち、固体発光体及び層をすでに流動している冷却液の中に移動すること、及び／又は冷却液が固体発光体及び層の上、周囲、及び／又は中を運動するよう冷却液を運動させること、のいずれかのステップを含んでいる。
本発明の第４の態様に係る幾つかの実施形態では、流体は、例えば空気等の少なくとも１つの気体を含んでいる。
本発明の第４の態様に係る幾つかの実施形態では、流体は少なくとも１つの液体を含んでいる。
【００２５】
本発明の第５の態様によると、照明装置を冷却する方法が提供され、該方法は、
固体発光体を、第１のバッフルに対して第１の位置及び第２の位置間で運動させるステップと、
固体発光体の運動により流動を生成するステップと、
流体を固体発光体の近傍に吹き付けるステップと、
を含んでいる。
【００２６】
本発明の第５の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は基板上に取り付けられている。
本発明の第５の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えている。
本発明の第５の態様に係る幾つかの実施形態では、流体は、例えば空気等の少なくとも１つの気体を含んでいる。
本発明の第５の態様に係る幾つかの実施形態では、流体は少なくとも１つの液体を含んでいる。
【００２７】
本発明の第６の態様によると、照明装置を冷却する方法が提供され、該方法は、
ダイアフラムを第１のダイアフラム位置から第２のダイアフラム位置へ移動するステップと、
照明装置を冷却するステップと
を含んでいる。
本発明の主題の第６の態様に係る幾つかの実施形態では、ダイアフラムのチャンバ内の容積は、ダイアフラムが第１及び第２ダイアフラム位置の一方にある時の方が、第１及び第２ダイアフラム位置の他方にある時よりも大きく、そして、チャンバ内の圧力はチャンバ内の容積が増すと低減され、チャンバは基板の１つの表面の近傍に配置されており、少なくとも１つの固体発光体が基板の別の表面上に取り付けられている。
【００２８】
本発明の第６の態様に係る幾つかの実施形態において、該方法はさらに、
ダイアフラムを第１のダイアフラム位置から第２のダイアフラム位置へ移動した後に、ダイアフラムの少なくとも１つのバルブを開いて、ダイアフラムを第２のダイアフラム位置から第１のダイアフラム位置へ移動するステップと、
次にバルブを閉じるステップと
を含んでいる。
【００２９】
本明細書において、「ダイアフラムを移動する」という表現は、ダイアフラムを移動させる力を加えること、ダイアフラムに移動させる（例えば、形状記憶及び／又はスプリングにより）こと、及びこれらの組み合わせを包含している。
本発明の第６の態様に係る幾つかの実施形態では、チャンバはチャンバの内部表面によって規定され、チャンバの表面は、基板の少なくとも一部及びダイアフラムの内部表面の少なくとも一部を含んでいる。
【００３０】
本発明の第７の態様によれば、照明装置が提供され、該照明装置は、
ハウジングと、
ハウジング内に位置している固体発光体と、を備えており、
固体発光体は、少なくとも第１の位置及び第２の位置間で、ハウジングに対して運動することができるよう構成されている。
本発明の第７の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えている。
【００３１】
本発明の第８の態様によると、照明装置を冷却する方法が提供され、該方法は、
ハウジングに取り付けられている固体発光体を、ハウジングに対して第１の位置及び第２の位置間で運動させるステップと、
固体発光体を冷却するステップと、
を含んでいる。
本発明の第８の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えている。
本発明の主題は、添付図面及び以下に記す発明の詳細な説明でさらに充分理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による照明装置の第１の実施形態の断面図である。
【図２】本発明による照明装置の第２の実施形態を表す図である。
【図３】本発明による照明装置の第３の実施形態を表す図である。
【図４】本発明による照明装置の第４の実施形態を表す図である。
【図５】本発明による照明装置の第５の実施形態を表す図である。
【図６】本発明による照明装置の第５の実施形態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明の主題を以下で詳細に説明する。しかしながら、本発明の主題は本明細書に記載された実施形態に限定されるものではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が徹底的かつ完全なものであること、及び本発明の主題の範囲を当業者に十分に伝えること、のために提供されている。全体を通して、同じ番号は同じ要素を指している。本明細書では、「及び（かつ）／又は」という用語は、記載された関連事項の１又は複数のあらゆる組み合わせを含んでいる。
【００３４】
本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態を説明するためのみのものであり、本発明の主題を限定するものではない。本明細書では、単数形である”a”, “an” 及び “the”は、文脈から明らかにそうでないとわかる場合を除いて、複数形も含むものとする。さらに、「含む、備える(comprise)」及び／又は「含んでいる、備えている(comprising)」という用語が本明細書で使用されている場合は、記載された特徴、整数(integer)、ステップ、動作、要素、及び／又は部品の存在を明記するものであるが、１又は複数の別の特徴、整数、ステップ、動作、要素、部品及び／又はそれらのグループの存在又は追加を除外するものではない。
【００３５】
層、領域又は基板等の要素が、別の要素の「上に（on）」存在している又は「上に(onto)」延びていると記載されている場合、別の要素の上に直接存在しているか又は直接延びている場合もあれば、介在要素が存在している場合もある。それに対して、ある要素が別の要素の「上に直接(directly on)」存在している又は「上に直接(directly onto)」延びていると記載されている場合は、介在要素は存在していない。また、本明細書において、ある要素が別の要素に「接続されて（connected）」又は「連結されて（coupled）」いると記載されている場合は、別の要素に直接接続又は連結されているか、又は介在要素が存在していてもよい。それに対して、ある要素が 「直接接続されて」又は「直接連結されて」いると記載されている場合は、介在要素は存在していない。加えて、第１の要素が第２の要素の「上に」あるという表現は、第２の要素が第１の要素の「上に」あるという表現と同義である。
【００３６】
本明細書において、「第１の」「第２の」等の用語は、多様な要素、部品、領域、層、セクション、及び／又はパラメータを説明するために使用されているが、これらの要素、部品、領域、層、セクション、及び／又はパラメータはこれらの用語によって制限されるべきではない。これらの用語は、ある要素、部品、領域、層又はセクションを別の領域、層又はセクションと区別するために用いられているだけである。したがって、以下の論述において、第１の要素、部品、領域、層又はセクションは、第２の要素、部品、領域、層又はセクションと称されても、本発明の主題の教示から逸脱することはない。
【００３７】
本明細書において、「下方の」「下部」「より下に」「上方の」「上部」「より上に」等の相対的な用語は、図面に示されているある要素と別の要素との関係を説明するために用いられている。相対的な用語は、図面に表されている装置の姿勢だけでなく、さまざまな姿勢を包含している。例えば、図面の装置を逆さまにすると、別の要素の「下」部にあると説明された要素が、別の要素の「上」部に位置することになる。すなわち、例として挙げた「下」という用語は、図面の特定の姿勢に依存して、「下」及び「上」の両方の位置を包含することができる。同様に、図面の１つに示されている装置を逆さまにすれば、別の要素「の下方に」又は「の下に」と説明されている要素は、別の要素「の上に」位置することになる。すなわち、例として挙げた「の下方に」又は「の下に」という用語は、「下方」及び「上方」の位置の両方を包含することができる。
【００３８】
本明細書において、「照明装置」という表現は、発光することができることを除けば限定されていない。つまり、照明装置は、例えば、建造物、水泳プール又はスパ、部屋、倉庫、標識、道路、駐車場、車両、道路標識等の看板、広告板、船、おもちゃ、鏡、船舶、電気装置、ボート、飛行機、スタジアム、コンピュータ、遠隔オーディオ装置、遠隔ビデオ装置、携帯電話、木、窓、液晶ディスプレイ、洞窟、トンネル、庭、街灯柱など、面積又は体積を照明する装置、又は、囲いを照明する装置又は一連の装置、又は、端面照明又は背面照明（例えば、バックライトポスタ、看板、液晶ディスプレイ）、電球の代替（例えば、ＡＣ白熱ライト、低電圧ライト、蛍光ライト等を交換する）、野外照明に用いられるライト、保安灯に用いられるライト、住居の外部照明に用いられるライト（例えば、壁、柱／支柱に取り付けるもの）、天井設備／壁取り付け用の燭台、キャビネット下の照明、ランプ（例えば、床及び／又はテーブル及び／又は机用の）、景観照明、トラック照明、タスク照明、特殊照明、シーリングファン照明、記録文書／アートを表示する照明、高振動／インパクト照明すなわちワーク照明等、鏡／化粧台の照明、又は任意の他の発光装置である。
【００３９】
本明細書において、「事実上妨げる」「事実上平坦」「事実上並行」及び「事実上垂直」等の表現における「事実上（又は実質的に）」という用語は、記載された特徴と少なくとも約９５％は一致しているという意味である。
例えば、液体が通過するのを事実上妨げていると説明されている構造又は層を有する固体発光体という文脈において、「事実上妨げる」という表現は、固体発光体要素（すなわち、構造又は層を備えている要素及びそれが取り囲んでいる固体発光体）が１５psi(ポンド・平方インチ)及び摂氏２５度で２４時間水に浸された場合、固体発光体要素の重量の５％未満の重さの水量が固体発光体要素内に染み込んで残存することを意味する。
【００４０】
「事実上平坦」という表現は、事実上平坦であると特徴付けられた表面におけるポイントの少なくとも９５％が、表面の最大寸法の５％未満の距離を互いから隔てて配置されている、平行な一対の平面の１つの上又は間に位置していることを意味している。
「事実上平行」という表現は、２つの線（又は２つの平面）が、最大で９０度の５％の角度、すなわち４．５度、互いから分岐していることを意味する。
また「事実上垂直」という表現は、本明細書では、基準平面又は基準線と事実上垂直であると特徴付けられた構造におけるポイントの少なくとも９０％が、一対の平面の上又は間に位置しており、一対の平面は（１）基準平面に対して垂直であり、（２）互いに平行であり、（３）構造の最大寸法の５％未満の距離だけ互いに離れている、ことを意味する。
本明細書では、「近傍の」という表現は、「すぐ近くの」又は場合によっては「（その点）で」を意味する。例えば、流体が固体発光体の近傍へ流れる場合、流体は固体発光体の充分近くを流れるので、固体発光体は流体の流れによって少なくともある程度は冷却される。
【００４１】
本発明の主題はさらに、照明エンクロージャ（その容積が均一又は不均一に照明される）に関している。照明エンクロージャは、囲まれた空間及び本発明の主題に係る少なくとも１つの照明装置を備えており、照明装置は囲まれた空間の少なくとも一部分を照明する（均一又は不均一に）。
本発明の主題はさらに、照明される領域に関しており、照明される領域は、例えば、建造物、水泳プール又はスパ、部屋、倉庫、標識、道路、駐車場、車両、道路標識等の看板、広告板、船、おもちゃ、鏡、船舶、電気装置、ボート、飛行機、スタジアム、コンピュータ、遠隔オーディオ装置、遠隔ビデオ装置、携帯電話、木、窓、液晶ディスプレイ、洞窟、トンネル、庭、街灯柱等からなるグループから選択された、少なくとも１つの項目を含む領域であり、本明細書に記載された少なくとも１つの照明装置がその中又はその上に取り付けられている。
【００４２】
別段の定義しない限り、本明細書で使用されている全ての用語（技術用語及び科学用語も含め）は、本発明の主題が属する技術分野の当業者が通常理解している意味で用いられている。また、一般的な辞書に定義されているような用語は、関連技術及び本開示と照らしてふさわしい意味で用いているものであり、本明細書に特に定義を記載していなければ、理想とする意味又はあまりに型通りの意味に解釈すべきではない。
【００４３】
本発明の主題によると、任意所望の固体発光体が使用されてよい。当業者にとって多種多様な固体発光体が既知であり容易に入手することができる。固体発光体は、無機発光体及び有機発光体を含んでいる。固体発光体のタイプの例は、多岐にわたる発光ダイオード（ポリマ発光ダイオード（ＰＬＥＤ）を含めた無機又は有機発光ダイオード）、レーザーダイオード、薄幕エレクトロルミネセント素子、発光ポリマ（ＬＥＰ）を含んでおり、それぞれについて様々なものが当該分野で周知されている（したがって、これらの素子及び／又はその材料を詳細に説明する必要はない）。
【００４４】
固体発光体はそれぞれ、互いに類似していること、互いに異なっていること、又は任意の組み合わせであることが可能である（すなわち、１つのタイプの固体発光体が複数存在すること、又は２以上のタイプの固体発光体が１又は複数存在することが可能である）。
より具体的には、発光ダイオードは、電位差がｐ-ｎ接合構造に加えられると光（紫外線、可視光線、又は赤外線）を放出する半導体素子である。発光ダイオード及び多くの関連構造を作成する方法の数多くが周知されており、本発明の主題においては任意の半導体素子を使用することができる。例えば、Sze氏による “Physics of Semiconductor Device”（第２版，１９８１年）の第１２〜１４章、及びSze氏による “Modern Semiconductor Device Physics”（１９９８年）の第７章に、発光ダイオードを含めた多様な光素子が説明されている。
【００４５】
本明細書において「発光ダイオード」という表現は、発光ダイオードの基本構造（すなわち、チップ）を意味している。一般に認識されており電気店等で市販されている「ＬＥＤ」はたくさんの部品からなる「パッケージ化された」デバイスを指すことが通常である。これらのパッケージ化されたデバイスは、米国特許番号第４，９１８，４８７号、第５，６３１，１９０号及び第５，９１２，４７７号等に記載された半導体ベースの発光ダイオード（ただし、これに限定しない）と、種々の有線接続と、発光ダイオードを封止するパッケージとを含んでいるのが通常である。このようなデバイスの任意のものを、本発明の主題による固体発光体として用いることができる。
【００４６】
周知のように、発光ダイオードは、半導体活性（発光）層の導電帯及び価電子帯間のバンドギャップを横断する電子を励起させることによって光を生成する。電子の遷移により、バンドギャップに依存する波長で光が生成させる。したがって、発光ダイオードによって放出される光の色（波長）は、発光ダイオードの活性層の半導体材料に依存している。
【００４７】
種々多様な発光物質（ルミファ又は発光団媒体としても知られているもので、例えば米国特許番号第６，６００，１７５号に開示されており、その全体を参照によってここに援用する）が当業者には周知かつ利用可能なものである。例えば、蛍光体は、励起放射線源によって励起されると応答放射線（例えば可視光線）を放出する発光物質である。多くの場合、応答放射線は励起放射線とは異なる波長を有している。発光物質の他の例は、シンチレータ、紫外線での照射により可視スペクトラム内で発光する昼光テープ及びインク等がある。
【００４８】
発光物質は、ダウンコンバート、すなわち光子をより低いエネルギレベル（より長い波長）に変換する発光物質、又はアップコンバート、すなわち光子をより高いエネルギレベル（より短い波長）に変換する発光物質に分類される。
発光物質のＬＥＤ素子への封止は、さまざまな方法で達成されている。代表的な方法は、上述したように、例えばブレンディング又はコーティング処理によって、クリアなすなわち透明な封止物質（例えば、エポキシベース物質、シリコンベース物質、ガラスベース物質、又は酸化物ベース物質等）に、発光物質を添加することによる方法である。
【００４９】
例えば、従来の発光ダイオード照明の代表的な例は、発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップを覆う弾丸型で透明のハウジングと、発光ダイオードチップに電流を供給するリードと、発光ダイオードチップの放射を一定の方向に反射するための反射カップとを備えており、反射カップ内において発光ダイオードチップは第一の樹脂部で封止されており、それがさらに第２の樹脂部で封止されている。第１の樹脂部は、樹脂物質で反射カップを満たし、発光ダイオードチップが反射カップの底に取り付けられた後に樹脂物質を硬化させてから、その陰極及び陽極の電極をワイヤでリードに電気的に接続させることによって得られる。発光物質は、第１の樹脂部内で拡散されて、発光ダイオードチップから放出された光Ａによって励起され、励起された発光物質が光Ａよりも波長の長い蛍光（「光Ｂ」）を発生し、光Ａの一部は、発光物質を含む第１の樹脂部を通り抜けるので、その結果、光Ａ及び光Ｂの混合物である光Ｃが照明光として用いられる。
【００５０】
適宜の固体発光体の代表例は、適宜の発光ダイオードと、発光物質と、封止剤等を備えており、例えば以下に示す文献に記載されている。なお、これらの文献の内容全体を本明細書に記載されているものとして参照によって援用する。
米国特許出願番号第１１／６１４，１８０号、出願日２００６年１２月２１日（米国特許出願公開番号第２００７／０２３６９１１号）
米国特許出願番号第１１／６２４，８１１号、出願日２００７年１月１９日（米国特許出願公開番号第２００７／０１７０４４７号）
米国特許出願番号第１１／７５１，９８２号、出願日２００７年５月２２日（米国特許出願公開番号第２００７／０２７４０８０号）
米国特許出願番号第１１／７５３，１０３号、出願日２００７年５月２４日（米国特許出願公開番号第２００７／０２８０６２４号）
米国特許出願番号第１１／７５１，９９０号、出願日２００７年５月２２日（米国特許出願公開番号第２００７／０２７４０６３号）
米国特許出願番号第１１／７３６，７６１号、出願日２００７年４月１８日（米国特許出願公開番号第２００７／０２７８９３４号）
米国特許出願番号第１１／９３６，１６３号、出願日２００７年１１月７日（米国特許出願公開番号第２００８／０１０６８９５号）
米国特許出願番号第１１／８４３，２４３号、出願日２００７年８月２２日（米国特許出願公開番号第２００８／００８４６８５号）
米国特許番号第７，２１３，９４０号、発行日２００７年５月８日、発明の名称 “LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD”、（発明者：Antony Paul van de Ven及びGerald H. Negley、代理人整理番号：９３１＿０３５ＮＰ）
米国特許出願番号第１１／８７０，６７９号、出願日２００７年１０月１１日（米国特許出願公開番号第２００８／００８９０５３号）
米国特許出願番号第１２／１１７，１４８号、出願日２００８年５月８日（米国特許出願公開番号第２００８／０３０４２６１号）
米国特許出願番号第１２／０１７，６７６号、出願日２００８年１月２２日、発明の名称 “ILLUMINATION DEVICE HAVING ONE OR MORE LUMIPHORS, AND METHODS OF FABRICATING SAME”（米国特許出願公開番号第２００９／０１０８２６９号）（代理人整理番号：Ｐ０９８２；９３１−０７９ＮＰ）（発明者：Gerald H. Negley及びAntony Paul van de Ven）
【００５１】
上述したように、本発明の第１の態様は、少なくとも１つの固体発光体と、少なくとも１つのファンを備えた照明装置に関しており、本発明の主題の第４の態様は、少なくとも一つのファンに電力を供給するステップと、少なくとも１つの固体発光体に向けて流体を吹き付けるステップを含んだ、照明装置を冷却する方法に関している。
上述したように、本発明の主題によると、任意の固体発光体を使用することができる。
１又は複数のファンは任意の希望の物質からなり、かつ任意の希望の形状であってよい。
【００５２】
一般的に、１又は複数のファンは、流体を運動させる任意のデバイスである。シンセティックジェット等の多種多様のファンが知られている。多くの場合において、ファンは少なくとも１つのバッフル（又はブレード又は「羽根」）を備えており、それは全体の容積及び／又は質量に対して、少なくとも１つのディメンジョンにおいて比較的大きな表面積を有している。多くの場合において、ファンは、軸の周囲を回転する、少なくとも１つのバッフルすなわちブレードを備えている。本明細書における「ファン」という用語は、気体を運動させるデバイス、液体を運動させるデバイス、及び気体及び液体の混合物を運動させるデバイスを包含している。
【００５３】
本発明の第１の態様又は第４の態様に係るいくつかの実施形態では、
照明装置はさらに少なくとも１つの基板を備えており、
基板は少なくとも１つの第１の主表面及び第２の主表面を備えており、
固体発光体は、第１の主表面に取りつけられ、
基板は第１の主表面から第２の主表面へ伸びている少なくとも１つの穴を備えており、かつ
電力がファンに供給されると、ファンは、例えば第２の主表面の近傍から第１の主表面の近傍へ、穴を通じて流体を吹き付ける。
このような実施形態において、基板は任意の適宜の物質からなり、かつ任意適宜の形状であってよい。
【００５４】
本明細書において、「主表面」という表現は、構造全体の表面積の少なくとも２５％を含む表面積、また場合によっては構造全体の表面積の少なくとも４０％、を有する表面を意味している（例えば、事実上平行な上部表面及び底部表面を有する事実上平坦な薄型基板の、上部表面及び底部表面それぞれ）。
基板が設けられており、基板が第１の表面から第２の表面に延びている１又は複数の穴を備えている実施形態では、穴は任意の希望のサイズであり、例えば１又は両方の表面に対して垂直方向等、任意の希望の方向に伸びている。
【００５５】
上述したように、本発明の第１の態様又は第４の様態に係る幾つかの実施形態では、照明装置はさらに、流出開口を有する少なくとも１つのノズルを備えている。
当業者であれば多種多様なノズルに精通しており、本発明の主題によると任意の適宜のノズルを用いることができる。ノズルは任意の適宜の物質からなり、かつ任意の適宜の形状であってよい。
【００５６】
１又は複数のノズルを含んでいる幾つかの実施形態では、ノズル（又は各ノズル）は、少なくとも第１の領域、第２の領域及び流出開口を有する構造を備えており、第１の領域は、第１の断面積を有しており、第２の領域は、第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有しており、そして流出開口は、第２の断面積の近傍にあるため、流体が第１の断面積から第２の断面積へ押し出されると、流体は、第１の断面積を通る速度よりも早い速度で、流出開口を通過する。
【００５７】
ノズル及び／又は流体噴射を使用する別の効果は、流体の圧縮及び膨張に伴って生じる断熱温度変化である。この現象の一例は、エアロゾル缶等の加圧容器から放出された噴霧の温度である。流体が膨張するにつれて、流体の温度は低減する。したがって、本発明の主題によると、流体が噴き出されるノズルすなわち開口部の近傍の任意の領域が冷却されるので、そのような領域が照明装置の一部に熱的に接続されていれば、照明装置も冷却される。加えて、流体自身が冷却されるので、これが照明装置に接している場合には、照明装置にさらなる冷却機能を提供することになる。このプロセスの流入／すなわち圧縮部分は、照明装置から熱的に分離されている。流体が圧縮されるにつれて、流体の温度は上昇し、この熱は流体が照明装置の周囲で膨張する前に流体から除去される。圧縮チャンバ及び膨張領域が含まれている場合は、これらは、固体及び泡のいずれかの形状の、プラスチック、ポリマ、セラミック等から選択された１又は複数の物質等の、低熱伝導性を有する物質を用いることで、互いから熱的に分離される。
【００５８】
流体の体積を増大させるためにファンのない送風機が用いられてもよい。圧縮流体源は狭窄したノズルを通して押し出される。ベルヌーイの定理により、これが静圧を低減する。この噴出及びそれに伴う負の静圧は、ノズルに大量の流入を誘導するために用いられる。
【００５９】
上述したように、本発明の第１の態様又は第４の態様による幾つかの実施形態では、固体発光体は液体の通過を妨げる少なくとも１つの層を備えている。かかる実施形態のいくつかでは、ファンから固体発光体に流れる流体は液体であるため、液体が固体発光体と直接接触するが、固体発光体はこの接触から生じる損傷を防止又は最小限にするようコーティングされている。上記の層によって、例えば固体発光体（及びオプションで照明装置の追加的な部品）を、流動している冷却液（又は気体状／液体状混合物）に浸すことも可能になる。
【００６０】
上述したように、本発明の第２の態様は照明装置に関し、照明装置は、
少なくとも第１の位置及び第２の位置の間で運動可能な少なくとも１つの固体発光体と、
少なくとも１つのバッフルと、
を備えている。また、本発明の主題の第５の態様は照明装置を冷却する方法に関し、この方法は、固体発光体を第１の位置及び第２の位置の間で運動させるステップを含んでいる。
上述したように、本発明の主題によると、任意適宜の固体発光体を使用することができる。
【００６１】
本発明の第２又は第５の態様に係るいくつかの実施形態では、固体発光体は基板上に取り付けられ、また、基板は任意の希望の物質からなり、任意の適宜の形状であってよい。
１又は複数のバッフルは任意の希望の物質からなり、任意の希望の形状であってよい。多くの場合において、バッフルは、その全体の容積及び／質量に対して、少なくとも一つのディメンジョンにおいて比較的大きな表面積を有している。幾つかの実施形態では、１又は複数のバッフルは、その付近（すなわち、バッフルの表面積の最大寸法未満の距離内）にある１又は複数の他の構造と比べて、大きな表面積 (例えば、少なくとも同じ、また場合によっては少なくとも３倍又は５倍の大きさ)を有する構造を備えている。
【００６２】
本発明の第２及又は第５の態様に係る固体発光体の運動は、任意適宜の運動動作であり、かつ運動の距離は任意の距離であってよい。幾つかの実施形態では、この運動によって固体発光体の近傍を通る流体の流動が効果的に生じる。
幾つかの実施形態では、固体発光体（及び／又は固体発光体が取り付けられている基板）の運動は振動であり、例えば、固体発光体は２つの位置を往復運動するが、往復運動の間に同じ位置を行き来する必要性はない。かかる実施形態では、固体発光体を振動構造上に位置させること、又は固体発光体が振動構造であることが可能である。当業者であれば多種多様な振動構造及びその製造方法をよく知っており、本発明によると任意の振動構造（例えば、偏心重量付き回転シャフトが取り付けられているもの）を使用することができる。
【００６３】
幾つかの実施形態では、固体発光体の運動の方向は、固体発光体（又は固体発光体が取り付けられている基板）の１又は複数の主表面と事実上垂直である。また、幾つかの実施形態では、固体発光体の運動方向は可変である。
上述したように、本発明の第２の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えている。該実施形態の幾つかでは、上記の運動により、液体が固体発光体に直接接触する（幾つかの実施形態では、固体発光体は液体に浸され、その中で運動している）が、固体発光体はこの接触の結果生じる損傷を防止又は最小限にするようコーティングされている。上記の層によって、例えば固体発光体（及びオプションで照明装置の追加的な部品）を、流動していない冷却液（又は気体状／液体状混合物）又は流動している冷却液の中に浸すことが可能になる。
【００６４】
上述したように、本発明の第３の態様は照明装置に関し、照明装置は、
少なくとも１つの固体発光体と、
基板と、
ダイアフラムであって、少なくとも１つのバルブを有する少なくとも１つのチャンバを規定するダイアフラムと、
基板の近傍に位置するチャンバと、
を備えている。
また、本発明の第６の態様は、照明装置を冷却する方法に関し、該方法は、
ダイアフラムを第１のダイアフラム位置から第２のダイアフラム位置へと移動するステップと、
照明装置を冷却するステップと
を含んでいる。
上述したように、本発明の主題によると、任意適宜の固体発光体を使用することができる。
【００６５】
本発明の第３の態様（又は本発明の第６の態様で基板が設けられている場合）に係る幾つかの実施形態では、基板は任意適宜の物質からなり、任意適宜の形状であってよい。
本発明の第３又は第６の態様に係る幾つかの実施形態では、ダイアフラムは、任意適宜の物質からなり、任意適宜の形状であってよい。当業者は、ダイアフラムを製造するために用いられる多様な物質をよく知っており、本発明の主題によると、かかる物質の任意の適宜のものを使用することができる。代表的な物質例には、エラストマ、天然ゴム及び／又は合成ゴム（ブチルゴム又はニトリルゴム等）、ポリプロピレン、ネオプレン、又はエラストマ等の物質でコーティングされていない又はコーティングされた金属が含まれる。さらに、当業者は、少なくとも第１のダイアフラム位置から第２のダイアフラム位置へのダイアフラムの移動を生じさせる、様々なデバイス及びシステム（例えば、ダイアフラム以外の部品、及び／又は、形状記憶等のダイアフラム自身の特性）に精通しており、かつ当業者はかかる移動を生じさせるための多種多様なデバイス又はシステムを容易に設計することができ、本発明の第３及び第６の態様では、任意の希望のデバイス及び／又はシステムを使用することができる。
【００６６】
上述したように、本発明の第３の態様、及び本発明の第６の態様の幾つかの実施形態では、チャンバ（又は各チャンバ）は、少なくとも１つのバルブを有している。このような実施形態では、バルブは任意の希望のタイプからなり、当業者ならば多種多様な適宜のバルブに精通している。幾つかの実施形態では、チャンバの圧縮時には、圧力の上昇を防止又は低減するためにバルブが開いて（又は少なくとも部分的に開いて）おり、チャンバの膨張時には、バルブは閉じて（又は少なくとも部分的に閉じて）いる−減圧した流体が冷却を生じる。
【００６７】
上述したように、本発明の主題の第７の態様は照明装置に関し、該照明装置は、
ハウジングと、
ハウジング内に位置している固体発光体と、
ハウジングに対して少なくとも第１の位置及び第２の位置間で運動することができる固体発光体と
を備えている。
また、本発明の第８の態様は、照明装置を冷却する方法に関し、該方法は、
ハウジングに取り付けられている固体発光体をハウジングに対し第１の位置及び第２の位置間で運動させるステップと、
固体発光体を冷却するステップと
を含んでいる。
【００６８】
上記で論述したように、当業者は多種多様な配置、取り付けスキーム、電力供給装置、ハウジング、及び固定具に詳しく、本発明の主題の第７及び／又は第８の態様に関連して、任意の配置、スキーム、装置、ハウジング、及び固定具を使用することができる。
本発明の第７及び／又は第８の態様によると、任意適宜の固体発光体を使用することができる。
本発明の第７及び／又は第８の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、任意の適宜の物質からなる基板上に取り付けられ、任意適宜の形状であってよい。
本発明の第７又は第８の態様にかかる固体発光体の運動は、任意適宜の運動であり、運動の距離は、任意の距離であってよい。幾つかの実施形態では、運動は固体発光体の近傍を通過する流体流動を効果的に生じさせる。
【００６９】
幾つかの実施形態では、固体発光体の運動は振動であり、例えば、固体発光体は２つの位置を往復運動するが、各往復運動の間に同じ位置を行き来する必要性はない。かかる実施形態では、固体発光体は振動構造上に位置する場合、又は固体発光体は基板上に位置し、そして基板が振動構造上に位置する場合、又は振動構造である基板上に固体発光体が位置する場合がある。当業者は多種多様な振動構造及びその製造方法に精通しており、本発明の実施形態によると任意の希望の構造（例えば、偏心重量付きの回転シャフトが取り付けられているもの）を使用することができる。
幾つかの実施形態では、固体発光体の運動の方向は、固体発光体の１又は複数の主表面と事実上垂直である。また、幾つかの実施形態では、固体発光体の運動方向は可変である。
【００７０】
上述したように、本発明の第７の態様又は第８の態様に係る幾つかの実施形態では、固体発光体は、液体の通過を事実上妨げる少なくとも１つの層を備えている。かかる実施形態の幾つかでは、相対運動により液体が固体発光体に直接接触するが、固体発光体はこの接触の結果生じる損傷を防止又は最小限にするようコーティングされている。
本発明の固体発光体への電力供給は、任意の方法でなすことができる。当業者は、多種多様な電力供給装置に精通しており、本発明の主題に関して任意の電力供給装置を使用することができる。本発明の照明装置は、任意の適宜の電力源と電気的に接続（又は選択的に接続）されてよく、当業者は、多様な電力源に精通している。
【００７１】
照明装置に電力を供給する装置の代表例が、以下に記す文献に記載されており、その全てが本発明の主題の照明装置に適合するものである。なお、これらの文献の内容全体を本明細書に記載されているものとして参照によって援用する。
米国特許出願番号第１１／６２６，４８３号、出願日２００７年１月２４日（米国特許出願公開番号第２００７／０１７１１４５号）
米国特許出願番号第１１／７５５，１６２号、出願日２００７年５月３０日（米国特許出願公開番号第２００７／０２７９４４０号）
米国特許出願番号第１１／８５４，７４４号、出願日２００７年９月１３日（米国特許出願公開番号第２００８／００８８２４８号）
米国特許出願番号第１２／１１７，２８０号、出願日２００８年５月８日（米国特許出願公開番号第２００８／０３０９２５５号）
米国特許出願番号第１２／３２８，１４４号、出願日２００８年１２月４日（米国特許出願公開番号第２００９／０１８４６６６号）（代理人整理番号  Ｐ０９８７；９３１−０８５ＮＰ）
【００７２】
本発明の照明装置は、任意の希望の方法で配置、取り付け、及び電力供給がなされ、かつ任意の希望のハウジング又は固定具に取り付けられる。当業者は多種多様な配置、取り付けスキーム、電力供給装置、ハウジング及び固定具に精通しており、本発明の主題に関して、任意の配置、スキーム、装置、ハウジング及び固定具を使用することができる。
【００７３】
例えば、本発明を実施する上で使用可能な、固定具、他の取り付け構造、取り付けスキーム、電力供給装置、ハウジング、固定具、及び完成した照明組立体は、以下に記す文献に記載されている。なお、これらの文献の内容全体を本明細書に記載されているものとして参照によって援用する。
米国特許出願番号第１１／６１３，６９２号、出願日２００６年１２月２０日（米国特許出願公開番号第２００７／０１３９９２３号）
米国特許出願番号第１１／６１３，７３３号、出願日２００６年１２月２０日（米国特許出願公開番号第２００７／０１３７０７４号）
米国特許出願番号第１１／７４３，７５４号、出願日２００７年５月３日（米国特許出願公開番号第２００７／０２６３３９３号）
米国特許出願番号第１１／７５５，１５３号、出願日２００７年５月３０日（米国特許出願公開番号第２００７／０２７９９０３号）
米国特許出願番号第１１／８５６，４２１号、出願日２００７年９月１７日（米国特許出願公開番号第２００８／００８４７００号）
米国特許出願番号第１１／８５９，０４８号、出願日２００７年９月２１日（米国特許出願公開番号第２００８／００８４７０１号）
米国特許出願番号第１１／９３９，０４７号、出願日２００７年１１月１３日（米国特許出願公開番号第２００８／０１１２１８３号）
米国特許出願番号第１１／９３９，０５２号、出願日２００７年１１月１３日（米国特許出願公開番号第２００８／０１１２１６８号）
米国特許出願番号第１１／９３９，０５９号、出願日２００７年１１月１３日（米国特許出願公開番号第２００８／０１１２１７０号）
米国特許出願番号第１１／８７７，０３８号、出願日２００７年１０月２３日（米国特許出願公開番号第２００８／０１０６９０７号）
米国特許出願番号第６０／８６１，９０１号、出願日２００６年１１月３０日、発明の名称 “LED DOWNLIGHT WITH ACCESSORY ATTACHMENT” (発明者：Gary David Trott、Paul Kenneth Pickard 及び Ed Adams、代理人整理番号９３１＿０４４ＰＲＯ)
米国特許出願番号第１１／９４８，０４１号、出願日２００７年１１月３０日（米国特許出願公開番号第２００８／０１３７３４７号）
米国特許出願番号第１２／１１４，９９４号、出願日２００８年５月５日（米国特許出願公開番号第２００８／０３０４２６９号）
米国特許出願番号第１２／１１６，３４１号、出願日２００８年５月７日（米国特許出願公開番号第２００８／０２７８９５２号）
米国特許出願番号第１２／１１６，３４６号、出願日２００８年５月７日（米国特許出願公開番号第２００８／０２７８９５０号）
米国特許出願番号第１２／１１６，３４８号、出願日２００８年５月７日（米国特許出願公開番号第２００８／０２７８９５７号）
【００７４】
本発明による実施形態を、本発明の主題の理想化された実施形態の概略図である断面図（及び／又は平面図）を参照して説明する。理想化形態出るので、例えば製作上の技術及び／又は公差の結果として、図の形状からの変形が予測される。このように、本発明の主題の実施形態は、本明細書に例示された領域の特定の形状に限定されるものではなく、例えば製作から生じる形状の偏差も含んでいる。例えば、長方形として図示又は記載された成形領域は、円形又は曲線形の特性を有することも一般的である。このように、図面に示されている領域は、本来概略的なものであるから、その形状は装置の一部分の正確な形状を示すものではなく、また本発明の範囲を限定するものでもない。
【００７５】
図１は、本発明に係る照明装置の第１の実施形態の断面図である。第１の実施形態は本発明の第１の態様に対応している。
図１を参照すると、照明装置１０は、基板１３上に取り付けられた第１の固体発光体１１及び第２の固体発光体１２（固体発光体は両方ともＬＥＤ）と、ファン１４とを備えている。固体発光体１１及び１２とファン１４とは互いに関連して配置されており、ファン１４は、電力がファン１４に供給されると、固体発光体１１及び１２に向けて空気を吹き付けるような姿勢で配置されている。
【００７６】
基板１３は、第１の主表面１５及び第２の主表面１６を備えており、固体発光体１１及び１２は第１の主表面１５上に取り付けられている。基板１３は第１の穴１７、第２の穴１８、及び第３の穴１９を有しており、穴１７、１８及び１９は第１の主表面１５から第２の主表面１６へと延びている。電力がファン１４に供給されると、ファンは流体を、穴１７、１８及び１９のそれぞれを通して第２の主表面１６の近傍から第１の主表面１５の近傍へと吹き付ける。
【００７７】
図２は本発明に係る照明装置の第２の実施形態を示している。第２の実施形態は、本発明の第１の態様に対応する。
図２を参照すると、照明装置２０は、基板２４上に取り付けられた第１の固体発光体２１、第２の固体発光体２２及び第３の固体発光体２３（各固体発光体はＬＥＤ）と、ファン２５とを備えている。
照明装置２０はさらに、第１の固体発光体２１の近傍にある流出開口２７を有するノズル２６を備えている。電力がファン２５に供給されると、ファンが流出開口２７を通して空気を吹き付けるような向きで、ファン２５とノズル２６とは互いに関連して配置されており、これによってファン２５は固体発光体２１、２２及び２３に向けて空気を吹き付ける。
【００７８】
図３は、本発明に係る照明装置の第３の実施形態を示している。第３の実施形態は本発明の第１の態様に対応する。
図３を参照すると、照明装置３０は、基板３３上に取り付けられた第１の固体発光体３１及び第２の固体発光体３２（固体発光体は両方ともＬＥＤ）と、ファン３４とを備えている。固体発光体３１及び３２とファン３４とは、互いに関連して配置されており、ファン３４は、電力がファン３４に供給されると、固体発光体３１及び３２に向けて空気を吹き付けるような姿勢で配置されている。
【００７９】
図４は、本発明に係る照明装置の第４の実施形態を示している。第４の実施形態は、本発明の第２の態様に対応する。
図４を参照すると、照明装置４０は、基板４１、固体発光体４２、及びバッフル４３を備えている。固体発光体４２は基板４１上に取り付けられている。基板４１は、第１の基板位置及び第２の基板位置の間で運動可能（この場合は振動可能）であり、基板が第１の基板位置及び第２の基板位置の間で運動すると、バッフル４３に対する基板４１の運動が空気の流動を生じ、空気の流動が固体発光体４２の近傍を通過する。バッフル４３は、固体発光体４２の表面積よりも広い面積を有する第１の表面４４を備えている。
【００８０】
図５及び６は、本発明に係る照明装置の第５の実施形態を示している。第５の実施形態は本発明の第３の態様に対応する。
図５及び６を参照すると、照明装置５０は、第１の固体発光体５１、基板５２、及びダイアフラム５３を備えている。基板５２は第１の主表面５４及び第２の主表面５５を有しており、第１の固体発光体５１は、基板５２の第１の主表面５４上に取り付けられている。ダイアフラム５３は、チャンバ５６を規定しており、第１のバルブ５７及び第２のバルブ５８を有している。チャンバ５６は基板５２の第２の主表面５５の近傍にある。このように、チャンバ５６は、第２の主表面５５の一部及びダイアフラムの内部表面の一部５９（図６参照）を備えているチャンバの内部表面によって規定されている。
【００８１】
ダイアフラム５３は、第１のダイアフラム位置（図５に示されている）及び第２のダイアフラム位置（図６に示されている）の間で運動可能である。チャンバ５６内の容積は、ダイアフラム５３が第２のダイアフラム位置にある場合の方が、ダイアフラムが第１のダイアフラム位置にある場合よりも大きくなる。
【００８２】
動作においては、ダイアフラム５３は、バルブ５７及び５８が開いている状態で、第１の位置に移動する、かつ／又は移動される（図５は、ダイアフラム５３が第１のダイアフラム位置でバルブ５７及び５８が開いている状態を示している）ことにより、チャンバ５６内の容積が低減するにつれて空気をチャンバ５６内から放出する。ダイアフラム５３が第１のダイアフラム位置に到達した後で、バルブ５７及び５８は閉じられる。この段階で、比較的少量の空気がチャンバ５６内に残存している。チャンバ５６のサイズを増大させて、その一方で同量の空気をチャンバ内に維持する（又は少量の空気しかチャンバ内に漏出させないようにする）ことで、チャンバ内の空気を減圧し、それによって冷却を生じさせることで、冷却が達成される。チャンバのサイズの増大及び同時に発生する圧力の低減を達成するために、次にダイアフラムは第２のダイアフラム位置（バルブ５７及び５８が閉じたままの状態で）に移動する、かつ／又は移動され、それによってチャンバ５６内の空気が膨張して、空気の冷却を生じる。チャンバ５６内の空気の冷却により基板５２が冷却され、それによって第１の固体発光体５１が冷却される。図６は、バルブ５７及び５８が閉じている状態の第２のダイアフラム位置にあるダイアフラム５３を示している。ダイアフラム５３が第２のダイアフラム位置に到達した後、バルブ５７及び５８が開かれ、次にダイアフラム５３は第１のダイアフラム位置に戻るよう移動する、かつ／又は移動されて、それによって１サイクルが完了する。
【００８３】
第１のダイアフラム位置から第２のダイアフラム位置、及びその反対のいずれかのダイアフラム５３の運動（すなわち、ダイアフラムが移動する、かつ／又は移動される）は、任意の適宜の方法で達成される。例えば、（１）ダイアフラム５３を移動するために力が加えられる、（２）ダイアフラム５３が自然に移動する（例えば、形状記憶により）、（３）ダイアフラム自体がもたらす力（例えば、形状記憶）及びダイアフラムに加えられる力を組み合わせたものが存在する、（４）例えば、形状記憶によって生じた力が、形状記憶力に抵抗する傾向にある力を超えている場合、該形状記憶力が形状記憶力に抵抗する傾向のある力に打ち勝っている場合（又はその反対）等、ひとつの力（又は力の組み合わせ）が別の力（又は力の組み合わせ）に打ち勝っており、それによってダイアフラムが移動する。
【００８４】
本発明の幾つかの実施形態を特定の要素の組み合わせに関して例示してきたが、様々な他の組み合わせについても、本発明の主題の教示から逸脱することなく提供することができる。つまり、本発明の主題は、本明細書及び図面に記載された特定の実施形態例に限定するものではなく、例示された様々な実施形態の要素の組み合わせも包含するものである。
【００８５】
本明細書に記載された利点を考慮して、当業者なら本発明の主題の技術思想及び範囲を逸脱することなく、数多くの変更及び修正をなすことが可能である。したがって、例示された実施形態は、単に例として記載されているのもであって、特許請求の範囲によって規定される本特許の主題を制限するものではない。したがって、特許請求の範囲は、実際に記載されている要素の組み合わせのみならず、事実上同一の結果を得るために、事実上同一の方法で、事実上同一の機能を実行するための同等の要素すべてを含むものである。このように、特許請求の範囲は、具体的に上記で説明されたもの、概念的に同等なもの、本発明の主題の本質的な概念が組み込まれているものを含んでいる。
【００８６】
本明細書に記載された照明装置の任意の２以上の構造部分は、統合されてもよい。本明細書に記載された照明装置の任意の構造部分は、２以上の部分（必要であれば、これらの部分はまとめられている）に提供されてもよい。また、任意の２以上の機能が同時に実行されてもよく、かつ／又は任意の機能が一連のステップで実行されてもよい。
【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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