(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付面を有するＬＥＤ型照明ユニットであって、
各々が発光部を有し、前記取付面に結合された複数のＬＥＤと、
前記取付面上に位置し、前記ＬＥＤの少なくとも幾つかの前記発光部には接触しない接着層と、
各々が前記複数のＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤの周辺で前記接着層に接触する基部を備えた複数の光学要素であって、これら光学要素のうちの少なくとも幾つかは前記少なくとも１つのＬＥＤの周辺に個別に配置可能である光学要素と、
前記接着層と接触し、且つ、前記光学要素の間に延在すると共に該光学要素に当接するエラストマ層と、
を有し、
前記ＬＥＤを外部物体から実質的に密閉するＬＥＤ型照明ユニット。
【請求項２】
前記エラストマ層が前記取付面の周部を越えて延在すると共に、該周部に被さる請求項１に記載のＬＥＤ型照明ユニット。
【請求項３】
前記光学要素の各々が、前記少なくとも１つのＬＥＤの周辺に個別に配置可能である請求項１に記載のＬＥＤ型照明ユニット。
【請求項４】
前記エラストマ層が前記光学要素の各々の基部全体に当接する請求項１に記載のＬＥＤ型照明ユニット。
【請求項５】
前記エラストマ層上に位置する剛性層を更に有する請求項１に記載のＬＥＤ型照明ユニット。
【請求項６】
前記剛性層が前記光学要素の一部と重なり合う請求項５に記載のＬＥＤ型照明ユニット。
【請求項７】
前記剛性層及び前記取付面が、一緒になって、前記エラストマ層及び前記光学要素の少なくとも一方に圧縮力を付与する請求項６に記載のＬＥＤ型照明ユニット。
【請求項８】
前記剛性層が前記エラストマ層の周部を越えて延在すると共に、該周部に被さる請求項６に記載のＬＥＤ型照明ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くはＬＥＤ照明ユニットに関する。更に詳細には、ここに開示される種々の発明的方法及び装置は、外部環境から実質的に密閉された複数のＬＥＤを有するＬＥＤ型照明ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル照明技術、即ち発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体光源に基づく照明は、従来の蛍光灯、ＨＩＤ及び白熱電球に対する発展性のある代替物を提供する。ＬＥＤの機能的利点及び有益性は、高いエネルギ変換及び光学的効率、耐久性、低運転コスト及び多くの他のものを含む。ＬＥＤ技術における最近の進歩は、多くの用途において種々の照明効果を可能にするような効率的で且つ頑丈な全スペクトル照明源をもたらしている。これらの光源を具現化する照明器具の幾つかは、例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許第6,016,038号及び同第6,211,626号公報に詳細に説明されているように、例えば赤、緑及び青等の異なる色を発生することができる1以上のＬＥＤ、並びに斯かるＬＥＤの出力を独立に制御して多様な色及び色変化照明効果を発生させるプロセッサを含んだ照明モジュールを特徴としている。
【０００３】
ＬＥＤ光源を採用した照明器具は、しばしば、当該照明器具の光学系の1以上の側面に関して、侵入保護をもたらすように設計される。侵入保護とは、一般的に、固体の外部物体（例えば、塵埃、花粉）及び／又は液体（例えば、水）等の特定の望ましくない外部物体からの保護の程度を指す。例えば、幾つかのＬＥＤ照明器具においては、ＬＥＤは望ましくない外部物体から密閉することができる。また、例えば幾つかのＬＥＤ照明器具においては、他の電気部品（例えば、当該ＬＥＤが結合された回路基板等）及び／又は当該照明器具の光学系の他の部品を、オプションとして、望ましくない外部物体から密閉することもできる。
【０００４】
幾つかのＬＥＤ型照明器具においては、ＬＥＤ及び光学系の他の部品は透明又は半透明ガラス部を有するハウジング内に封入することができ、該ガラス部は該ハウジングの開口上で実質的に密閉されている。上記ハウジング及びガラス部は一緒に上記光学系に対する或る程度の侵入保護をもたらし、時には、設けられる侵入保護の唯一の形態である。このような照明器具は或る程度の侵入保護を提供することはできるが、該照明器具の密閉の態様は損傷を受け易く、高価であり、数が多過ぎ、ＬＥＤの1以上のものの光出力を不所望に変化させ得、ハウジングの内部への都合良い接近を妨げ得、及び／又は他の欠点も提起し得る。他のＬＥＤ照明器具においては、ＬＥＤに対する或る程度の侵入保護を設けるために、該ＬＥＤ上に透明な樹脂が直接塗布される。このようなＬＥＤ照明器具はＬＥＤに対する侵入保護をもたらし得るが、該照明器具の上記樹脂はＬＥＤの1以上の光出力特性を不所望に変化させ得、正確に塗布することが困難であり得、光学系の他の電気部品適切に保護することができず、及び／又は他の欠点を提起し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、当業技術においては、外部環境から実質的に密閉された複数のＬＥＤを有し、且つ、オプションとして上述した欠点の1以上に対処することができる改善されたＬＥＤ型照明ユニットを提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、外部環境から実質的に密閉された複数のＬＥＤを有するＬＥＤ型照明ユニットに対する発明的方法及び装置に向けられている。例えば、該ＬＥＤ型照明ユニットは取付面と、該取付面に結合された複数のＬＥＤとを含むことができる。複数の光学要素も設けることができ、これら光学要素の各々は上記複数のＬＥＤの少なくとも１つのＬＥＤの周辺で上記取付面に隣接する基部を有する。また、該ＬＥＤ型照明ユニットは、上記光学要素の間に延在すると共に該光学要素に当接するエラストマ層（弾性層）も含むことができる。上記エラストマ層及び光学要素は、上記複数のＬＥＤを外部環境から共動して実質的に密閉するように機能し得る。オプションとして、接着層を上記光学要素と上記取付面との間に、及び／又は上記エラストマ層と上記取付面との間に介挿することができる。また、オプションとして、剛性層を上記エラストマ層上に、及び／又は上記光学要素の一部上に設けることができる。設けられた場合、該剛性層は上記取付面と共動して、上記光学要素及び／又は上記エラストマ層を押圧する。
【０００７】
広くは、一態様において、取付面を有するＬＥＤ型照明ユニットが提供される。該ＬＥＤ型照明ユニットは、複数のＬＥＤと、接着層と、複数の光学要素と、エラストマ層とを含む。上記ＬＥＤは上記取付面に結合され、これらＬＥＤの各々は発光部を有する。上記接着層は上記取付面上にあり、上記ＬＥＤの少なくとも幾つかの発光部とは接触しない。上記光学要素は、各々、上記複数のＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤの周辺で上記接着層と接触する基部を有する。上記光学要素の少なくとも幾つかは、個別に、少なくとも１つのＬＥＤの周辺に配置可能である。上記エラストマ層は、上記接着層と接触すると共に、上記光学要素の間に延在し且つ該光学要素に当接する。該ＬＥＤ型照明ユニットは上記ＬＥＤを外部環境から実質的に密閉するように構成されている。
【０００８】
幾つかの実施例において、前記エラストマ層は前記取付面の周部を越えて延在すると共に、該周部に被さる（lip over）。
【０００９】
幾つかの実施例において、前記光学要素の各々は、個別に少なくとも１つのＬＥＤの周辺に配置可能である。
【００１０】
幾つかの実施例において、前記エラストマ層は前記光学要素の各々の基部全体に当接する。
【００１１】
幾つかの実施例において、当該ＬＥＤ型照明ユニットは前記エラストマ層上に剛性層を更に含む。これらの実施例のバージョンにおいて、上記剛性層は前記光学要素の一部と重なり合う。これらの実施例のバージョンにおいて、上記剛性層及び前記取付面は、一緒になって、前記エラストマ層及び光学要素の少なくとも一方に圧縮力を付与する。これらの実施例のバージョンにおいて、上記剛性層は前記エラストマ層の周部を越えて延在すると共に、該周部に被さる。
【００１２】
広くは、他の態様において、取付面を有するＬＥＤ型照明ユニットが提供される。該ＬＥＤ型照明ユニットは複数のＬＥＤと、複数の光学要素と、エラストマ層と、剛性層とを含む。上記ＬＥＤは上記取付面に結合され、これらＬＥＤの各々は発光部を有する。上記光学要素は、各々、上記ＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤの周辺において上記取付面に隣接する基部を有する。上記エラストマ層は上記光学要素の間に延在すると共に、これら光学要素の各々の基部に当接し且つ該基部を取り囲む。上記剛性層は、上記エラストマ層上にあると共に、上記光学要素の各々の一部上にある。上記剛性層は上記光学要素の各々の基部と上記エラストマ層との間の当接部に重なる。当該ＬＥＤ型照明ユニットは上記ＬＥＤを外部物体から実質的に密閉するよう構成される。
【００１３】
幾つかの実施例において、前記光学要素の基部と前記取付面との間には接着層が介挿される。
【００１４】
幾つかの実施例において、前記エラストマ層と前記取付面との間には接着層が介挿される。
【００１５】
幾つかの実施例において、前記剛性層及び前記取付面は、一緒になって、前記エラストマ層及び前記光学要素のうちの少なくとも一方に圧縮力を付与する。これら実施例のバージョンにおいて、上記剛性層及び取付面は、一緒になって、上記エラストマ層上及び上記取付面上に圧縮力を付与する。
【００１６】
幾つかの実施例において、前記エラストマ層は前記取付面の周部を越えて延在すると共に、該周部に被さる。
【００１７】
幾つかの実施例において、前記エラストマ層は、前記光学要素の各々の基部の表面に対し、該光学要素との当接部の近傍において実質的に面一である。
【００１８】
広くは、他の態様において、取付面を有するＬＥＤ型照明ユニットが提供される。該ＬＥＤ型照明ユニットは、複数のＬＥＤと、複数の光学要素と、エラストマ層と、剛性層とを含む。上記ＬＥＤは上記取付面に結合され、これらＬＥＤの各々は発光部を有している。上記光学要素は、各々、上記ＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤの周辺において上記取付面に隣接する基部を有する。上記エラストマ層は上記光学要素の間に延在すると共に、これら光学要素に当接する。上記剛性層は、上記エラストマ層上にあると共に、上記光学要素の各々の一部上にある。上記剛性層は上記光学要素の各々と上記エラストマ層との間の当接部に重なり、上記剛性層及び上記取付面は、一緒になって、上記エラストマ及び上記光学要素の少なくとも一方に圧縮力を付与する。
【００１９】
幾つかの実施例において、前記エラストマ層と前記取付面との間には接着層が介挿される。
【００２０】
幾つかの実施例において、前記光学要素の基部と前記取付面との間には接着層が介挿される。これらの実施例の幾つかのバージョンにおいては、上記エラストマ層と上記取付面との間に接着層が介挿される。
【００２１】
幾つかの実施例において、前記光学要素の少なくとも１つは軸外し反射プリズムを含む。
【００２２】
本開示のために本明細書で使用される場合、"ＬＥＤ"なる用語は、電気信号に応答して放射を発生することができる如何なるエレクトロルミネッセントダイオード又は他のタイプのキャリア注入／接合型システムをも含むものと理解されるべきである。従って、ＬＥＤなる用語は、これらに限定されるものではないが、電流に応答して光を放出する種々の半導体型構造体、発光ポリマ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネッセント・ストリップ等を含む。特に、ＬＥＤなる用語は、赤外線スペクトル、紫外線スペクトル及び可視スペクトルの種々の部分（一般的に、約４００ナノメートルから約７００ナノメートルまでの放射波長を含む）のうちの1以上で放射を発生するように構成することができる全てのタイプの発光ダイオード（半導体及び有機発光ダイオードを含む）を指す。ＬＥＤの幾つかの例は、これらに限定されるものではないが、種々のタイプの赤外線ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、橙色ＬＥＤ及び白色ＬＥＤ（後に更に説明する）を含む。また、ＬＥＤは所与のスペクトル（例えば、狭帯域幅、広帯域幅）に対して種々の帯域幅（例えば半値全幅又はＦＷＨＭ）を有すると共に、所与の一般色分類内で種々の優勢波長を有する放射を発生するように構成及び／又は制御することができると理解されるべきである。
【００２３】
例えば、実質的に白色光を発生するように構成されたＬＥＤ（例えば、白色ＬＥＤ）の一構成例は、組み合わせで実質的に白色光を形成するように混ざり合う異なるスペクトルの発光を各々放出するような複数のダイを含むことができる。他の構成例では、白色ＬＥＤは、第１スペクトルを持つ発光を別の第２スペクトルに変換するような蛍光体材料に関連し得る。この構成の一例において、相対的に短い波長及び狭い帯域幅のスペクトルを持つ発光は上記蛍光体材料に"ポンプ"作用し、該蛍光体材料は幾らか広いスペクトルを持つ一層長い波長の放射を放出する。
【００２４】
また、ＬＥＤなる用語はＬＥＤの物理的及び／又は電気的なパッケージタイプを限定するものではないと理解されるべきである。例えば、前述したように、ＬＥＤとは、異なるスペクトルの放射を各々放出するように構成された（例えば、個々に制御可能である又は制御可能でない）複数のダイを有する単一の発光デバイスを指すことができる。また、ＬＥＤは当該ＬＥＤ（例えば、幾つかのタイプの白色ＬＥＤ）の一体部分と見なされる蛍光体に関連され得る。一般的に、ＬＥＤなる用語は、パッケージＬＥＤ、非パッケージＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップオンボードＬＥＤ、ＴパッケージＬＥＤ、ラジアルパッケージＬＥＤ、電力パッケージＬＥＤ、何らかのタイプのケース及び／又は光学要素（例えば、拡散レンズ）を含むＬＥＤ等を指すことができる。
【００２５】
"光源"なる用語は、これらに限定されるものではないが、ＬＥＤ型光源（先に定義したような1以上のＬＥＤを含む）、白熱光源（例えば、フィラメント電球、ハロゲン電球等）、蛍光光源、燐光光源、高輝度放電光源（例えば、ナトリウム蒸気、水銀蒸気及び金属ハライド電球）、レーザ、他のタイプのエレクトロルミネッセント光源、熱発光光源（例えば、炎）、キャンドル発光光源（例えば、ガスマントル、炭素アーク放射光源）、光ルミネッセント光源（例えば、ガス放電光源）、電子飽和を使用するカソード発光光源、電流発光光源、結晶発光光源、キネ発光光源、熱発光光源、摩擦発光光源、音発光光源、電波発光光源及び発光ポリマを含む種々の放射光源の何れか1以上を指すと理解されたい。
【００２６】
所与の光源は、可視スペクトル内、可視スペクトル外、又はこれら両方の組み合わせで電磁放射を発生するように構成することができる。従って、"光"及び"放射"なる用語は、ここでは入れ替え可能に使用される。更に、光源は、一体部品として、1以上のフィルタ（例えば、カラーフィルタ）、レンズ又は他の光学部品を含むことができる。また、光源は、これらに限定されるものではないが指示、表示及び／又は照明を含む種々の用途のために構成することができると理解されるべきである。"照明光源"は、内部又は外部空間を効果的に照明するために十分な輝度を持つ放射を発生するように特別に構成された光源である。この点において、"十分な輝度"とは、周囲照明（即ち、間接的に知覚され得ると共に、例えば全体的に又は部分的に知覚される前に1以上の種々の介在表面から反射され得る光）を形成するために空間又は環境において発生される可視スペクトルにおける十分な放射パワーを指す（放射パワー又は"光束"に関しては、しばしば、"ルーメン"なる単位が光源から全方向への全光出力を表すために使用される）。
【００２７】
"照明器具"なる用語は、ここでは、特定のフォームファクタ、アセンブリ若しくはパッケージでの１以上の照明ユニットの構成又は配置を指すために使用されている。"照明ユニット"なる用語は、ここでは、同一又は異なるタイプの１以上の光源を含む装置を指すために使用されている。所与の照明ユニットは、光源（又は複数の光源）のための種々の取付配置、エンクロージャ／ハウジング配置及び形状、並びに／又は電気的及び機械的接続構造の何れかを有することができる。更に、所与の照明ユニットは、オプションとして、当該光源（又は複数の光源）の動作に関係する種々の他の部品（例えば、制御回路）に関連され得る（例えば、含む、結合される及び／又は一緒にパッケージ化される）。"ＬＥＤ型照明ユニット"とは、上述したような１以上のＬＥＤ型光源を単独で又は他の非ＬＥＤ型光源との組み合わせで含む照明ユニットを指す。"多チャンネル照明ユニット"とは、異なるスペクトルの放射を各々発生するように構成された少なくとも２つの光源を含むＬＥＤ型又は非ＬＥＤ型の照明ユニットを指し、上記異なるスペクトルの各々を当該多チャンネル照明ユニットの"チャンネル"と称することができる。
【００２８】
上述した思想及び後に詳細に説明される付加的思想の全ての組み合わせ（このような思想が相互に矛盾しない限り）は、ここに開示される発明の主題の一部であると考えられると理解されるべきである。特に、本開示の末尾にある請求項に記載された事項の全ての組み合わせは、ここに開示される発明の主題の一部であると考えられる。また、参照により本明細書に組み込まれる何れかの開示にも現れるものであって、本明細書で明示的に使用される用語は、ここに開示される特定の思想と最も一貫した意味が付与されるべきであると理解されるべきである。
【００２９】
尚、図面において同様の符号は、概して、異なる図を通して同一の部分を指している。また、図面は必ずしも実寸ではなく、概して、本発明の原理を解説するに際して強調されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、実質的に密閉されたＬＥＤを備えるＬＥＤ型照明ユニットの一実施例の底面分解斜視図を示す。
【図２】図２は、図１のＬＥＤ型照明ユニットの取付面及び接着層の上面斜視図を示し、接着層が取付面から分解されて示されている。
【図３】図３は、図１のＬＥＤ型照明ユニットの取付面、ＬＥＤ及び接着層の上面斜視図を示し、接着層が取付面上に示されている。
【図４】図４は、図１のＬＥＤ型照明ユニットの取付面、ＬＥＤ、接着層及び光学要素の上面斜視図を示し、複数の光学要素がＬＥＤの周辺に接着層と接触して配置されており、これら光学要素の１つはＬＥＤの１つから分解されて示されている。
【図５】図５は、図１のＬＥＤ型照明ユニットの光学要素及びエラストマ層の上面斜視図を示し、光学要素はＬＥＤの周辺に接着層と接触して配置されており、エラストマ層は光学要素の間に延在すると共に該光学要素に当接する一方、接着層と接触している。
【図６】図６は、図１のＬＥＤ型照明ユニットの剛性層及び光学要素の上面斜視図を示し、剛性層はエラストマ層上に位置すると共に、光学要素の一部上に位置している。
【図７】図７は、ＬＥＤ型照明ユニットの、図６の７−７線に沿う断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
当該ハウジングの開口上に実質的に密閉された透明又は半透明なガラス部を有するハウジング内にＬＥＤを収容したＬＥＤ照明器具が設計されている。これらハウジング及びガラス部は、一緒になって、上記ＬＥＤに対する或る程度の侵入保護をもたらす。ＬＥＤに対する或る程度の侵入保護を形成するために透明又は半透明な樹脂内にＬＥＤを封入するＬＥＤ照明器具も設計されている。このような照明器具は侵入保護を備えさせることができるが、これら照明器具は１以上の欠点も有する。例えば、これらの密閉の態様は、損傷を受け易く、高価であり、数が多すぎ、適用するのが困難であり、ＬＥＤの１以上の光出力を不所望に変化させ得、及び／又はハウジングの内部及び／又は光学系への都合良い接近を妨げ得る。従って、出願人は外部環境から実質的に密閉された複数のＬＥＤを有すると共に、オプションとして上述した欠点の１以上に対処することができるような改善されたＬＥＤ型照明ユニットを提供する必要性が当業技術には存在すると認識及び理解した。
【００３２】
より一般的には、出願人は、各々が少なくとも１つのＬＥＤの周辺に設けられる少なくとも複数の光学要素（optical pieces）と、外部環境から上記ＬＥＤを実質的に密閉するために上記光学要素の間に延在するエラストマ（弾性）層とを使用するＬＥＤ型照明を提供することが有益であると認識及び理解した。
【００３３】
上記に鑑みて、本発明の種々の実施例及び構成例は、取付面と、該取付面に結合された複数のＬＥＤと、各々が上記複数のＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤの周辺に位置する複数の光学要素と、これら光学要素の間に延在すると共に該光学要素に当接するエラストマ層とを含むＬＥＤ型照明ユニットに向けられたものである。上記エラストマ層及び光学要素は、共動して、上記複数のＬＥＤを外部環境から実質的に密閉するように機能することができる。上記光学要素と上記取付面との間、及び／又は上記エラストマ層と上記取付面との間には、オプションとして接着層を介挿することができる。また、上記エラストマ層及び／又は上記光学要素の一部上には、オプションとして剛性層を設けることができる。
【００３４】
図１を参照すると、ＬＥＤ型照明ユニット１０の一実施例は、ＬＥＤ基板２０と、接着層４０と、光学要素５２の一群（バンク）５０と、エラストマ層６０と、剛性層７０とを含み、これらは図１では互いに分解されて底面斜視図で示されている。本明細書で更に詳細に示されるように、代替実施例では、該ＬＥＤ型照明ユニット１０は、オプションとして、ここに図示及び説明される1以上の構成要素を備えないで設けることもできる。例えば、幾つかの実施例では、剛性層７０及び／又は接着層４０を省略することができる。
【００３５】
図２及び図３を参照すると、ＬＥＤ基板２０及び接着層４０の上面斜視図が示されている。接着層４０は、図２ではＬＥＤ基板２０から分解されて示されており、図３ではＬＥＤ基板２０の取付面２２上に結合されて示されている。接着層４０は、当該ＬＥＤ型照明ユニット１０の他の態様を一層良好に見せるために図２及び図３では実質的に透明であるように図示されている。接着層４０は幾つかの実施例では透明とすることができるが、該接着層は他の実施例では半透明又は不透明とすることもできると理解される。取付面２２上には、４９個のＬＥＤ３０が設けられている。これらＬＥＤ３０の各々は、当該ＬＥＤ３０から光が放出される発光部３２を含んでいる。電気接続部７が電気配線５を介してＬＥＤ３０に対し電気的接続状態にあり、選択的に電力を供給する。上記電気配線５は電源に対し、選択的に電気的に接続することができる。電気配線５は、上記電気接続部７から上記ＬＥＤ基板２０の切欠き２４を介して延びている。幾つかの実施例において、接着層４０は、３Ｍ（登録商標）から入力可能なＶＨＢ（登録商標）両面テープとすることができる。
【００３６】
ＬＥＤ基板２０は複数の固定具（ファスナ）開口２９を含み、これら開口は接着層４０が取付面２２に結合される際に該接着層４０のファスナ開口４９のうちの特定のものと整列する。本明細書において更に詳細に説明されるように、ファスナ開口２９及び４９は、エラストマ層６０及び／又は剛性層７０をＬＥＤ基板２０に結合するために、ファスナ３（図１、図６、図７）が貫通して延在するのを可能にする。接着層４０は複数のＬＥＤ開口４２も含み、これら開口は該接着層４０が取付面２２に結合される際にＬＥＤ３０と位置合わせされる。従って、接着層４０は、取付面２２に結合された場合、ＬＥＤ３０を囲むがＬＥＤ３０と接触することはない。
【００３７】
ＬＥＤ基板２０は複数の第２ファスナ開口２７も含み、これら開口は接着層４０が取付面２２に結合される際に該接着層４０のファスナ開口４９の特定のものと整列する。該第２ファスナ開口２７は、オプションとして、ＬＥＤ基板２０をハウジング又は他の構造体に結合するためにファスナが貫通して延在するのを可能にすることができる。第2ファスナ開口２７は、他の例として、ＬＥＤ基板２０から後方に延び、これにより該ＬＥＤ基板２０をハウジング又は他の構造体に結合するボスに結合することもできる。ＬＥＤ型照明ユニット１０を照明器具内に施工する場合、ＬＥＤ型照明ユニット１０のＬＥＤ基板２０及び／又は他の部分をハウジング又は他の構造体に結合するために他の方法及び／又は構造を用いることもできる。幾つかの実施例において、ＬＥＤ基板２０は例えばアルミニウムコア印刷回路基板等の金属コア印刷回路基板とすることができる。
【００３８】
ここでは固有のＬＥＤ基板２０及びＬＥＤ３０の配置が図示及び説明されるが、本開示の利益を受けた当業者は、他の実施例ではＬＥＤ取付面を含む他のＬＥＤ支持構造体を利用することもできることを認識するであろう。例えば、幾つかの実施例において、上記ＬＥＤ支持構造体は、非平面的とすることができ、他の形状とすることができ、及び／又は複数のＬＥＤ基板等の複数の個別のＬＥＤ支持構造体を有することができる。更に、他の数の及び／又は他の配置のＬＥＤ３０を設けることもできる。例えば、もっと多くの又は少ないＬＥＤを設けることができ、上記ＬＥＤの１以上を別のＬＥＤパッケージに設けることができ、上記ＬＥＤを非対称な配置で設けることができ、及び／又は上記ＬＥＤを互いに対して非平面的とすることができる。また、ここでは固有の接着層４０が図示及び説明されるが、本開示の利益を受けた当業者は、他の接着層を設けることもできることを認識するであろう。例えば、他の実施例において、上記接着層は複数のシートで設けることができ、異なるように配置された貫通開口を備えることができ、又はシートの形状では設けられないものとすることができる（例えば、液体の形態で又はジェルの形態で塗布することができる）。更に、当該ＬＥＤ型照明ユニットの幾つかの実施例において、上記接着層４０は省略することができる。
【００３９】
図４を参照すると、ＬＥＤ基板２０、接着層４０及び光学要素５２のバンク５０の上面斜視図が示されている。バンク５０は、４９個の光学要素５２を含んでいる。光学要素５２のうちの４８個は、各々、単一のＬＥＤ３０の上及び周辺に、且つ、接着層４０に接触して配置されるように図示されている。光学要素５２のうちの１つは、ＬＥＤ３０の１つ及び接着層４０から分解されて図示されている。光学要素５２の各々は、当該光学要素５２がＬＥＤ３０のうちの１つの上で且つ周辺に配置された場合に、接着層４０に少なくとも部分的に接触すると共に接着的に結合される基部５５を含んでいる。基部５５は、図示の実施例では実質的に平らな上面５７を含んでいる。また、光学要素５２の各々は、基部５５に結合されると共に該基部から遠ざかるように延びる反射プリズム５４も含んでいる。図示された光学要素５２は、ＬＥＤ３０の単一のものにより放出された光を反射プリズム５４の或る面に向かって平行化（コリメート）するように構成されている。この場合、反射プリズム５４の上記面は、該面に向けられたコリメートされた上記光の実質的に大部分を、ＬＥＤ３０の上記単一のもの主光出力軸に対して軸が外れた全般方向（general direction）に向け直す。光学要素５２がＬＥＤ３０の周辺に配置された場合、これらＬＥＤ３０はＬＥＤ基板２０及び光学要素５２により実質的に封入される。幾つかの実施例において、光学要素５２はPhilips Lumec社から入手可能なLifeLED（登録商標）光学要素とすることができる。
【００４０】
ここでは固有の光学要素５２が詳細に説明されるが、ここで述べるＬＥＤ型照明ユニットには他の光学要素を利用することもできると理解される。例えば、他の実施例では、ＬＥＤからの光出力を主ＬＥＤ軸に対して全般的に軸外しされた方向に向け直さないような光学要素を設けることもできる。また、例えば、他の実施例ではコリメートしない光学要素を設けることもできる。また、例えば、他の実施例ではＬＥＤ３０の２つ以上の上で且つ周辺に配置することが可能な光学要素を設けることもできる。また、他の実施例では、１以上の光学要素を互いに結合することもできる。また、例えば、他の実施例では、例えば他の形状の基部、他の寸法の基部、及び／又は非平坦な上面を持つ基部等の、他の基部構造を備えた光学要素を設けることもできる。更に、単一のＬＥＤ型照明ユニットは複数の固有の構造の光学要素を内部で組み合わせることもできると理解される。
【００４１】
図５を参照すると、エラストマ層６０が、図４に示したＬＥＤ基板２０、接着層４０及び光学要素５２のバンク５０上に配置されて図示されている。エラストマ層６０は、前記光学要素５２の少なくとも一部が貫通して延在するのを可能にする複数の光学要素開口６２（図１）を含んでいる。ここで更に詳細に説明するように、エラストマ層６０は光学要素５２の間に延在すると共に該光学要素５２に当接し、且つ、前記接着層４０上に少なくとも部分的に位置すると共に該接着層４０に接触する。エラストマ層６０は複数のファスナ（固定具）開口６９を含み、これら開口６９は、該エラストマ層６０が前記接着層４０及びＬＥＤ基板２０上に配置された際に、ＬＥＤ基板２０のファスナ開口２９及び接着層４０のファスナ開口４９と整列する。ファスナ開口６９は、該エラストマ層６０をＬＥＤ基板２０と結合するためにファスナ３が貫通して延在するのを可能にする。エラストマ層６０は、光学要素５２の基部５５に当接すると共に、基部５５の上面５７と実質的に面一である凹状領域６４を含んでいる。ここで更に詳細に説明するように、エラストマ層６０はＬＥＤ基板２０の周部を越えて延在すると共に、該周部に被さる（lip over）。幾つかの実施例において、エラストマ層６０は４０Ａ以下のジュロメータ測定値を有し得る。幾つかの実施例において、エラストマ層６０は、約４０Ａから約８０Ａの範囲内のジュロメータ測定値を有し得る。幾つかの実施例において、エラストマ層６０は熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）とすることができる。幾つかの実施例において、該エラストマ層はエクソンモービルケミカル社から入手可能なSantoprene（登録商標）とすることができる。
【００４２】
また、エラストマ層６０は上記凹状領域６４から上方に延びる複数の凸部６１ｂも含んでいる。これら凸部６１ｂは、剛性層７０の対応する凹部７１ｂ（図１）内に受入されるように寸法決め及び位置決めされている。これら凸部６１ｂ及び凹部７１ｂは、オプションとしてエラストマ層６０に対して剛性層７０を適切に位置合わせするのを補助することができると共に、オプションとして互いに嵌り合うことができる。また、エラストマ層６０は、該エラストマ層６０の周囲上面６６の少なくとも幾らかに対して凹まされた複数の凹部６１ａも含んでいる。これら凹部６１ａは、剛性層７０の対応する凸部７１ａ（図１）を受入するように寸法決め及び位置決めされている。これら凹部６１ａ及び凸部７１ａは、オプションとしてエラストマ層６０に対して剛性層７０を適切に位置合わせする際に補助することができると共に、オプションとして互いに嵌り合うことができる。
【００４３】
ここでは固有のエラストマ層６０が説明されるが、ここで述べるＬＥＤ型照明ユニットには他のエレメント層も使用することができると理解される。例えば、他の実施例では、エラストマ層６０は複数の要素で設けることができ、他の配置の貫通開口、他の形状の貫通開口、異なる位置合わせ構造を備えて、及び／又は位置合わせ構造を備えないで設けることができる。
【００４４】
図６は、図５に示したＬＥＤ基板２０、接着層４０、光学要素５２のバンク５０及びエラストマ層６０上に配置された剛性層７０の上面斜視図を示している。該剛性層７０は光学要素５２の少なくとも一部が貫通して延在するのを可能にするための複数の光学要素開口７２（図１）を含んでいる。ここで更に詳細に説明するように、剛性層７０は前記エラストマ層６０上に位置すると共に、エラストマ層６０と光学要素５２との間の当接部上に延在する。剛性層７０は、該剛性層７０がエラストマ層６０、接着層４０及びＬＥＤ基板２０上に配置される際に、該エラストマ層６０のファスナ開口６９、該ＬＥＤ基板２０のファスナ開口２９及び該接着層４０のファスナ開口４９と整列する複数のファスナ開口７９（図１）を含んでいる。これらファスナ開口７９は、剛性層７０をＬＥＤ基板２０に結合するためにファスナ３が貫通して延在するのを可能にする。ここで更に詳細に説明するように、剛性層７０は、エラストマ層６０の周部を越えて延在すると共に該周部に被さり、ＬＥＤ基板２０の周部も越えて延在する。幾つかの実施例において、剛性層７０はオプションとしてポリカーボネイト又はアルミニウムを有することができる。オプションとして、該剛性層７０は塗装することができる。
【００４５】
図７を参照すると、ＬＥＤ型照明ユニット１０の図６の７−７線に沿う断面図が示されている。光学要素５２の接触面５６は、接着層４０（取付面２２上の暗い線として、断面で見える）と接触した状態で示されている。エラストマ層６０の一部が接着層４０と接触していることも分かる。接触面５６はＬＥＤ３０及びＬＥＤ発光部３２を取り囲んでいる。光学要素５２の基部５５は、エラストマ層６０の光学要素開口６２を画定する壁６３に当接する側面５８を含んでいる。これら側面５８及び壁６３は、互いに締まり嵌め状態であり得る。図７に示されるように、図示された実施例では、エラストマ層６０の凹状領域６４は基部５５の上面５７と実質的に面一である。エラストマ層６０の面取り部が、凹状領域６４と該エラストマ層６０の上面６６との間に延在する。
【００４６】
剛性層７０は、上記凹状領域６４及び上記上面５７の一部の両方の上に設けられる重なり部７４を含んでいる。光学要素開口７２の各々は、該光学要素開口７２を画定する壁７３、及び該壁７３と当該剛性層７０の上面との間に延在する面取り部を含んでいる。剛性層７０の光学要素開口７２は、エラストマ層６０の光学要素開口６２より小径のものであると共に、基部５５の側面５８よりも小径のものであり、これにより該剛性層７０がエラストマ層６０と基部５５との間の当接部に重なるようにしている。図７では、エラストマ層６０の唇部６７が見られ、該唇部はＬＥＤ基板２０に被さっている。図７には、剛性層７０の唇部７７も見られ、該唇部はエラストマ層６０に被さっている。
【００４７】
図７には単一のファスナ３が見られ、該ファスナは剛性層７０を経る開口７９、エラストマ層６０を経る開口６９及びＬＥＤ基板２０を経る開口２９により囲まれている。ファスナ３は、プッシュロック型ファスナとすることができ、ＬＥＤ基板２０の一部とロック的に係合する面取り部４を含んでいる。開口７９及び開口２９を介して挿入された場合、上記面取り部４は基板２０に係合することができ、該ファスナ３の頭部は剛性層７０の一部に係合することができる。該ファスナ３は、剛性層７０とＬＥＤ基板２０との間で光学要素５２及び／又はエラストマ層６０を圧縮する圧縮力を付与することができる。他の実施例では、剛性層７０及び／又はエラストマ層６０をＬＥＤ基板２０に固定するために他のファスナ及び／又は他の構造を用いることもできる。例えば、幾つかの実施例においては、ネジ溝付きファスナが、開口６９、開口７９及び／又は開口２９に形成され又は結合されたボスに受け入れられるようにすることができる。また、例えば、エラストマ層６０又は剛性層７０及びＬＥＤ基板２０の外側に面する面に接触するクランプを設けることもできる。本開示の利益を受ける当業者は、剛性層７０及び／又はエラストマ層６０を固定するために他の構造及び／又は方法を用いることもできることを認識するであろう。
【００４８】
ここでは固有の剛性層７０が説明されるが、ここで述べるＬＥＤ型照明ユニットには他の剛性層も用いることができ、当該ＬＥＤ型照明ユニットの幾つかの実施例では該剛性層７０は省略することができる。例えば、他の実施例では、剛性層７０は複数の要素で設けることができ、他の配置の貫通開口を備えることができ、他の形状の貫通開口を備えることができ、異なる位置合わせ構造を備えることができ、及び／又は位置合わせ構造を備えないこともできる。
【００４９】
当該ＬＥＤ型照明ユニット１０は、例えば屋外照明器具等の照明器具に組み込むことができる。オプションとして、該ＬＥＤ型照明ユニット１０は光出力開口を含むハウジングに組み込むこともできる。幾つかの実施例において、上記光出力開口はレンズ無しとすることができ、該ＬＥＤ型照明ユニット１０の一部（例えば、剛性層７０及び光学要素５２；エラストマ層６０及び光学要素５２）は外部環境に対して暴露させることができる。オプションとして、剛性層７０及び／又はエラストマ層６０は、ＬＥＤ基板２０の背面を外部環境から実質的に密閉するために、照明器具の他の部分と接するようにすることができる。オプションとして、ＬＥＤ基板２０の背面は、実質的に電気部品を有さないものとすることができ、及び／又は何らかの外部要素による損傷を容易に受けることがないようにすることができる。
【００５０】
以上、幾つかの発明的実施例を、ここに説明及び図示したが、当業者であれば、ここに記載された結果及び／又は利点の１以上を得るための、及び／又は機能を果たすための種々の他の手段及び／又は構造を容易に思いつくであろう。斯様な変形例及び／又は変更例の各々は、ここに述べた発明的実施例の範囲内であると見なされるものである。もっと一般的には、当業者であれば、ここで述べた全てのパラメータ、寸法、材料及び構造は例示的であることを意図したものであり、実際のパラメータ、寸法、材料及び構造は当該発明的な教示が用いられる固有の用途又は複数の用途に依存するであろう。当業者であれば、ここで述べた固有の発明的実施例の多数の均等物を、認識し又は決まり切った実験を用いて確かめることができるであろう。従って、上述した実施例は例示的なものとしてのみ提示されたものであり、添付請求項及び斯かる請求項の均等物の範囲内で発明的実施例を上述され及び請求項に記載されたもの以外で実施することができると理解されるべきである。本開示の発明的実施例は、ここで述べた個々のフィーチャ、システム、物品、材料、キット及び／又は方法に向けられたものである。更に、斯かるフィーチャ、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の２以上の如何なる組み合わせも、これらフィーチャ、システム、物品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛盾しない限り、本開示の発明的範囲内に含まれるものである。
【００５１】
ここで定められ及び使用された全ての定義は、辞書の定義、参照により組み込まれる文献における定義、及び／又は定義された用語の通常の意味を支配すると理解すべきである。
【００５２】
本明細書において及び請求項において使用される単数形は、そうでないと明記しない限り、"少なくとも１つ"を意味すると理解されるべきである。
【００５３】
明細書及び特許請求の範囲で使用された"及び／又は"なる表現は、そのように結合された要素の"何れか一方又は両方"（即ち、幾つかの場合には接続的に、他の場合には離接的に存在する要素）を意味すると理解されたい。"及び／又は"で列記された複数の要素は、同様に、即ちその様に結合された要素の"１以上"と見なされるべきである。"及び／又は"なる表現により特に識別される要素以外に、他の要素も、上記特に識別された要素に関係があるか関係がないかに拘わらず、オプションとして存在し得る。このように、限定するものではない例として、"Ａ及び／又はＢ"なる言及は、"有する"等の非制限的表現と一緒に使用された場合、一実施例ではＡのみを示し（オプションとしてＢ以外の要素を含む）、他の実施例ではＢのみを示し（オプションとしてＡ以外の要素を含む）、更に他の実施例ではＡ及びＢの両方を示し（オプションとして他の要素を含む）、等々となる。
【００５４】
明細書及び特許請求の範囲で使用された場合、"又は"は上述した"及び／又は"と同じ意味を有すると理解されたい。例えば、リスト内で項目を分ける場合、"又は"又は"及び／又は"は包括的であると、即ち複数の要素又は要素のリストにおける少なくとも１つを含むのみならず、２以上を含み、オプションとして追加の掲載されていない要素も含む、と解釈されるべきである。"のうちの１つのみ"若しくは"のうちの正確に１つ"又は請求項で使用された場合の"からなる"等の、明らかにそうでないと示される用語だけは、複数の要素又は要素のリストのうちの正確に１つの要素を含むことを示す。一般的に、ここで使用される"又は"なる用語は、"何れか"、"のうちの１つ"、"のうちの１つのみ"又は"のうちの正確に１つ"等の排他性の用語が先行した場合のみ、排他的代替物（即ち、"両方ではなく一方又は他方"）を示すと解釈されるべきである。"から本質的になる"は、請求項で使用された場合、特許法の分野で使用される通常の意味を有する。
【００５５】
明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、１以上の要素のリストに関連した"少なくとも１つ"なる表現は、該要素のリストにおける要素の何れか１以上から選択された少なくとも１つの要素を意味すると理解されるべきであり、必ずしも該要素のリスト内に特別に掲げられた各々の全ての要素の少なくとも１つを含むものではなく、該要素のリストにおける要素の如何なる組み合わせも排除するものではない。この定義は、該"少なくとも１つ"なる表現が参照する当該要素のリスト内で特別に識別される要素以外に要素が、特別に識別された要素に関係するか関係しないかに拘わらず、オプションとして存在することも許容する。この様に、限定しない例として、"Ａ及びＢの少なくとも１つ"（又は等価的に"Ａ又はＢの少なくとも一方"、又は等価的に"Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ"）は、一実施例においては、Ｂは存在せず（オプションとして、Ｂ以外の要素を含む）に、少なくとも１つの（オプションとして２以上を含む）Ａを示すことができ、他の実施例では、Ａは存在せずに（オプションとして、Ａ以外の要素を含む）、少なくとも１つの（オプションとして２以上を含む）Ｂを示すことができ、更に他の実施例では、少なくとも１つの（オプションとして２以上を含む）Ａ及び少なくとも１つの（オプションとして２以上を含む）Ｂ（オプションとして他の要素を含む）を示すことができる等となる。
【００５６】
また、明瞭にそうでないと示さない限り、２以上のステップ又は作用を含む請求項の如何なる方法においても、該方法の上記ステップ又は作用の順序は、必ずしも、該方法のステップ又は作用が記載された順序に限定されるものではないと理解されるべきである。
【００５７】
請求項及び明細書において、"有する"、"含む"、"担持する"、"持つ"、"含む"、"関わる"、"保持する"、"を含む"等の全ての移行句は、非制限的である、即ち含むが、限定されるものではない、ことを意味すると理解されるべきである。"からなる"及び"から本質的になる"なる移行句のみが、米国特許庁の特許審査手順マニュアル、セクション2111.03に記載されたように、各々、制限的又は準制限的な句である。
【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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