(57)【要約】  複数の光源の光出力を位置決めし、方向付けるための枢動可能なライトカートリッジであって、長手方向軸に沿って配向される細長いベースと、長手方向軸に沿うライトカートリッジの反対側の第１および第２の端部における枢軸と、複数の光源と、ベースの側方縁部から延びる長手方向壁であって、それぞれが遠位縁部を有する複数の離間された放射状に延在するリブを含む、壁とを有するライトカートリッジを備える照明器具。螺旋ねじ山を有する回転可能なウォーム歯車は、複数のリブの遠位縁部の一部分と機械的に係合して位置決めされ、それにより、手工具によるウォーム歯車の回転は、長手方向軸に沿ってライトカートリッジの枢動をもたらす。【選択図】図１
2011501386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）反対側の第１および第２の端部を有する筐体と、
（Ｂ）前記筐体と枢動するように関連付けられ、少なくとも１つの光源を保持するための枢動可能なライトカートリッジであって、
ｉ）第１および第２の端部、
ｉｉ）前記第１および第２の端部のそれぞれと関連付けられ、前記筐体を回転可能に係合する枢軸、
ｉｉｉ）前記第１および第２の端部に接続されている少なくとも１つの壁、および
ｉｖ）前記壁から延びる少なくとも１つのリブ
を備えるライトカートリッジと、
（Ｃ）歯車であって、前記ライトカートリッジの前記少なくとも１つのリブのうちの少なくとも１つと係合されて、該歯車の回転が前記ライトカートリッジをその枢軸の回りで回転させる、歯車と
を備える照明器具。
【請求項２】
前記歯車は、前記ライトカートリッジによって画定される長手方向軸に垂直な長手方向軸を有するウォーム歯車であり、前記ウォーム歯車は、前記少なくとも１つのリブのうちの少なくとも１つの一部分と機械的に係合するあるピッチの螺旋ねじ山を有する、請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記ライトカートリッジは、遠位縁部をそれぞれが画定する複数のリブを備え、前記複数のリブの前記遠位縁部は、弧を形成する、請求項１に記載の照明器具。
【請求項４】
前記ライトカートリッジは、長手方向軸を画定し、
また、前記ライトカートリッジは、前記長手方向軸に沿う方向に向けられて、前記第１の端部、前記第２の端部および前記少なくとも１つの壁を接続するベースを備える、請求項１に記載の照明器具。
【請求項５】
前記壁は、前記ベースの前記少なくとも１つの側方縁部から周方向に、および両方向に延びる、請求項４に記載の照明器具。
【請求項６】
前記光源はＬＥＤである、請求項１に記載の照明器具。
【請求項７】
前記カートリッジは光源を備える、請求項１に記載の照明器具。
【請求項８】
少なくとも１つの光源を保持し、ライト筐体と枢動するように関連付けられるライトカートリッジであって、
（Ａ）第１の端部および第２の端部と、
（Ｂ）前記第１および第２の端部に接続されている少なくとも１つの壁と、
（Ｃ）前記ライト筐体を回転可能に係合するための前記第１および第２の端部のそれぞれと関連付けられる枢軸と、
（Ｄ）前記壁から延びる少なくとも１つのリブと
を備え、
前記少なくとも１つのリブは前記ライト筐体の歯車に係合し、それにより、前記歯車の回転が前記ライトカートリッジをその枢軸の回りで回転させる、
ライトカートリッジ。
【請求項９】
複数の光源と、前記光源に関連付けられる複数の光学部とをさらに備える、請求項８に記載のライトカートリッジ。
【請求項１０】
遠位縁部をそれぞれが画定する複数のリブをさらに含み、前記複数のリブの前記遠位縁部は、弧を形成する、請求項８に記載のライトカートリッジ。
【請求項１１】
前記ライトカートリッジは長手方向軸を画定し、また、前記長手方向軸に沿う方向に向けられて、前記第１の端部、前記第２の端部および前記少なくとも１つの壁を接続するベースをさらに備える、請求項８に記載のライトカートリッジ。
【請求項１２】
前記壁は、前記ベースの前記少なくとも１つの側方縁部から周方向に、および両方向に延びる、請求項１１に記載のライトカートリッジ。
【請求項１３】
前記光源はＬＥＤである、請求項８に記載のライトカートリッジ。
【請求項１４】
前記カートリッジは光源を備える、請求項８に記載のライトカートリッジ。
【請求項１５】
前記複数の光学部のそれぞれを保持する光学部ホルダと、前記光源から前記光学部を離隔するスペーサとをさらに備える、請求項９に記載のライトカートリッジ。
【請求項１６】
器具を構造体の穴に固定するためのグロメットであって、
（Ａ）それぞれが前記穴よりも大きい第１のプリーツおよび第２のプリーツと、
（Ｂ）前記第１および第２のプリーツの間の腰部分と
を備え、
（Ｃ）前記第２のプリーツは、内向きに先細りであり、
（Ｄ）前記グロメットは、前記第１および第２のプリーツと前記腰部分とを貫通して延び前記穴の直径よりも大きな直径のボルトを受けるための穴を画定する、
グロメット。
【請求項１７】
６角形のベースをさらに備える、請求項１６に記載のグロメット。
【請求項１８】
前記プリーツは環状である、請求項１６に記載のグロメット。
【請求項１９】
前記グロメットの前記穴は、前記ボルトを前記グロメット内にねじ込み易くするねじ山を備える、請求項１６に記載のグロメット。
【請求項２０】
前記グロメットは、前記ボルトよりも短く、それにより、前記ボルト上のねじ山が前記グロメットの遠位端部を越えて延在して、前記グロメットを前記構造体にさらに固定するためのナットを受け入れることを可能にする、請求項１６に記載のグロメット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、照明器および他の照明具に関し、より詳細には、光源の方向、したがって、照明器具から放出される光を調整し易くする照明器具に関する。大抵の光源に有用であるが、本発明は、発光ダイオードに特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）の質およびエネルギー効率が向上するにつれて、ＬＥＤの生産コストは下がってきており、ＬＥＤが一般に多種多様のエリア照明用途に使用されつつある。ＬＥＤを照明具内に組み込むための初期の取組みは、従来の照明器内に、または従来の照明電灯の形状上もしくは形状内に、ＬＥＤをレトロフィットすることを必要とした。
【０００３】
より最近では、照明器は、ＬＥＤの機能および仕様を明らかにするように設計されつつある。典型的には、ＬＥＤは、取扱いおよびモジュール化を簡単にするために、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に配列して一緒に組み合わせられる。ＬＥＤおよびＰＣＢを筐体または照明器内にアセンブルすることは、複数のＬＥＤおよびそれらの関連付けられる光学部または反射体により所望の配列または所要の照明効果を達成するために、個々のＬＥＤおよび／またはＰＣＢの正確な位置決めを必要とすることがあり得る。ＬＥＤを既存の照明器または筐体内にレトロフィットすることは、ＬＥＤまたはＰＣＢを筐体または照明器内に位置決めし、固定すること、ＬＥＤに対して正しい、かつ適切な電力および制御を与えること、および照明器の適切な外観および美観を維持することに関する問題をもたらす可能性がある。
【０００４】
ＬＥＤは、ランバート分布で生成光を放出する。この光を制御し、方向付けるために、典型的には、ＬＥＤからの光線を反射するか、または屈折させる（屈曲させる）手段が使用される。典型的な屈折体が、放射光を所望の方向もしくは複数の方向に、または特定の光パターンに屈曲させる１つまたは複数のＬＥＤと関連付けられる光学部またはレンズである。典型的には、光学部が、ＬＥＤから放出される光をすべて透過し、そのため、光を方向付け、制御する最適な機会を可能にする。様々な反射体装置が使用されており、それぞれが１つまたは複数のＬＥＤと関連付けられる。反射体が、その表面に反射する放射光を所望の方向またはパターンに成形するために、単一のＬＥＤを覆って位置決め可能である。他の反射体も、ＬＥＤの群から、より全体的に光を反射するために、複数のＬＥＤに隣接して位置決め可能である。
【０００５】
それぞれのＬＥＤから放出される光を制御し、方向付けることに加えて、ＬＥＤの配列またはマトリックスなど、１つまたは複数のＬＥＤの配向を特定の形状またはパターンに、あるいは特定の１つまたは複数の方向に制御し、方向付けることが望ましい。ストリップ上に配列されたＬＥＤの配列から放出される光を方向付ける１つの手段は、米国特許出願公開第２００７−００６４４２５号に開示され、それは、ストリップをその主な軸に沿って回転させるために回転アセンブリを用いる。
【０００６】
ＬＥＤは、一般には、ダイすなわちチップ（以下、簡潔にするために、「ダイ」とまとめて呼ぶ）の上に取り付けられるか、またはその中に形成されるダイオードを含む。ダイオードは、次いで、封止剤によって囲まれる。ダイは、電源から電力を受け取り、電力をダイオードに供給する。ダイは、ダイ支持体内に取り付け可能である。より明るいＬＥＤを生成するために、一般には、さらなる電力がＬＥＤに供給される。多くのＬＥＤ照明システムは、通常のフィラメントバルブシステムとは異なる熱伝達経路を通じて、熱を放散する。
【０００７】
ＬＥＤ照明システムからの熱を放散する典型的な手段が、１つまたは複数の表面を有する熱源に隣接したヒートシンクと、表面（複数可）の平面に対して、実質的には、垂直に外向きに突出する複数のフィンまたはリブなど、熱を放散するための手段とを含む。ヒートシンク表面（複数可）およびフィンの表面は、流路表面をもたらし、その上を流体、最も可能性の高い空気が、熱放散をし易くするために流れることになる。フィンは、熱をヒートシンクから空気に伝導するためのヒートシンクの表面積を増大させる。フィンを有するこのようなヒートシンクの例は、米国特許第６，８６４，５１３号、第７，２５５，４６０号、および米国特許出願公開第２００７−００４１２２０号に示されている。
【０００８】
新規の、かつ向上したＬＥＤ照明器の継続的な発展にもかかわらず、照明作業および施設空間に使用するための改良された長寿命ＬＥＤ照明具を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、一般に、ＬＥＤを含んでも、またはＬＥＤで完全に構成されてもよい少なくとも１つの光源を有する少なくとも１つの配列を含む筐体を備え、選択的に光を方向付けるために構成されている照明器具に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、反対側の第１および第２の端部ならびに長手方向軸を含む枢動可能なライトカートリッジであって、ｉ）長手方向軸に沿って配向され、側方縁部を有する細長いベースと、ｉｉ）長手方向軸に沿うライトカートリッジの反対側の第１および第２の端部と関連付けられる枢軸と、ｉｉｉ）ベースの側方縁部から延びる少なくとも１つの長手方向壁であって、外面を有し、その壁の外面に取り付けられた近位縁部、および遠位縁部をそれぞれが有する複数の離間された放射状に延在するリブを含む、壁と、ｉｖ）少なくとも１つの光源をライトカートリッジに固定するための構造体と、を含むライトカートリッジに関する。長手方向に延在する壁は、長手方向軸からの半径において画定される円周面の一部分に沿って延在する。少なくとも１つの光源は、好ましくは、ＬＥＤの配列を含む。
【００１１】
本発明はまた、（ａ）反対側の第１および第２の端部ならびに長手方向軸を有する少なくとも１つの枢動可能なライトカートリッジであって、ｉ）長手方向軸に沿って配向され、少なくとも１つの側方縁部を有する細長いベース、ｉｉ）長手方向軸に沿う少なくとも１つのライトカートリッジの反対側の第１および第２の端部と関連付けられる枢軸、およびｉｉｉ）ベースの少なくとも１つの側方縁部から延びる少なくとも１つの長手方向壁であって、その壁に取り付けられた近位縁部、および遠位縁部をそれぞれが有する複数の離間された放射状に延在するリブを含む、壁、を有するライトカートリッジと、（ｂ）好ましくは、複数のＬＥＤを備える少なくとも１つのライトカートリッジと、を備える枢動可能な照明アセンブリに関する。
【００１２】
本発明はさらに、（ａ）本明細書に説明する少なくとも１つの枢動可能なＬＥＤ照明アセンブリと、（ｂ）ライトカートリッジの長手方向軸に垂直な長手方向軸を有し、複数のリブの遠位縁部の一部分と機械的に係合するあるピッチの螺旋ねじ山を含む回転可能なウォーム歯車とを備え、ウォーム歯車の回転が少なくとも１つの枢動可能な照明アセンブリの枢動をもたらす、枢動可能なＬＥＤ照明システムに関する。
【００１３】
本発明はさらに、（ａ）反対側の第１および第２の端部を有する筐体と、（ｂ）少なくとも１つの枢動可能なＬＥＤ照明システムと、を備える照明器に関する。
本発明はまた、枢動可能なライトカートリッジ、ＬＥＤ照明アセンブリ、ＬＥＤ照明システム、ならびに照明器の装飾的な形状および設計にも関する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】複数の枢動可能な照明アセンブリを有する筐体を含む本発明の１つの実施形態の透視図である。
【図２】図１の線２−２を通して引いた図１の実施形態の断面立面図である。
【図３】枢動可能な照明アセンブリのうちの１つを示す図２の一部分の詳細図である。
【図４】図１の線４−４を通して引いた図１の実施形態の一部分の詳細な断面立面図である。
【図５】図１の線５−５を通して引いた図１の枢動可能なライトアセンブリの断面立面図である。
【図６】図３の線６−６を通して引いた一時的なグロメット固定システムの断面立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、図面を参照すると、図１は、筐体２０と、複数のライトカートリッジ４０とを含む、本発明の好ましい照明器具１０の構造体の透視図を示し、それらのライトカートリッジは、ライトカートリッジ４０それぞれの中に位置決めされた複数の光源によって放出される光を旋回するために、そのそれぞれの長手方向軸に沿って筐体１０に枢動するように貼付される。本明細書に後述するように、枢動するように筐体の両端部２１および２３と関連付けられるライトカートリッジの両端部において、端板４１および４３を有するライトカートリッジ４０を示す。
【００１６】
図２を参照すると、筐体は、ライトカートリッジ４０の一部分がそれを貫通して延在する複数の実質的に長方形の開口部２６を有するベース板２４を含む。ベース板２４、およびベース板を囲む複数の側壁２７は、筐体内に内部空洞２９を画定する。ベース板は、筐体２０の側壁２７の一体的部品であっても、またはその側壁に貼付された別個の要素であってもよい。側壁２７の遠位端部は、対合用ねじ山付きねじが、筐体２０を取り付け用板１４に固定するために、その中に差込み可能であるねじ穴を有する内側に延在するフランジ２８を有する。ベース板２４とフランジ２８との間の距離として図示され、ライトカートリッジ４０が空洞２９内で十分に回転できる筐体の鉛直高さが形成される。
【００１７】
それぞれのライトカートリッジ４０（図２に示す実施形態の３つのライトカートリッジは、４０ａ、４０ｂ、および４０ｃと符号付けられる）は、細長いベース４２の対向した側方縁部４４から延びる１対の壁４６を含む。図示の実施形態においては、それぞれの壁４６は、上向きに延在する第１の壁部分４６ａと、下向きに延在する第２の壁部分４６ｂとを含み、それらは、ライトカートリッジ４０の長手方向軸４５から第１の半径ｒ１によって画定される内面により、反対方向に、かつ円周方向に、対向した側方縁部４４から延びる。また図３で分かるように、ベース４２は、軸４５に近接して渡り、ベースは、長手方向軸４５がそれに沿って位置する円形中央通路５７を画定する環状部分５６と、先細チャネル５８とを備えるように形成される。本明細書に説明するように、環状部分５６は、反対側の端板４１および４３におけるライトカートリッジ４０の枢動をし易くする。
【００１８】
複数のリブ５０はそれぞれ、壁４６の外面の長さに沿って延在し、壁４６に沿って隣接リブ５０から円周方向に離間される近位縁部５２を有する。それぞれのリブ５０は、実質的には、中心線軸４５から長手方向遠位縁部５４に外向きに放射状に延在する。リブの半径の長さは、リブの表面積、したがって、周囲環境にさらされる壁の外表面を増大させるように選択されて、ベース４２および壁４６を介してリブに伝えられる光源によって生成される熱の放散を向上させることが可能である。リブの長手方向の長さは、好ましくは、壁４６の長さ、およびライトカートリッジ４０の全長と同延であるが、その長さは、より短いことが可能である。好ましくは、リブ５０のそれぞれの遠位縁部５４は、互いに平行であり、ある一定のピッチ（半径ｒ２に沿う隣接遠位縁部５４間の円周方向の距離）を有する。１つの実施形態においては、それぞれのライトカートリッジ４０は、押出し６０６３アルミニウムから成り、十分な構造強度、ならびに周辺環境への対流および伝導のための光源からの十分な熱の伝導をもたらす。
【００１９】
代替の実施形態においては、ベース４２は、ライトカートリッジの長手方向軸４５から遠隔に配設可能であり、ここでは、壁４６が、第１の半径ｒ１に沿って円周方向にベース４２から一方向に延在する。さらなる別の代替の実施形態においては、ベース４２は、必要に応じて、付加構造支持体を形成するために、壁４６に貼付されるベース側方縁部を有する追加のベース要素を含むことが可能である。
【００２０】
代替の実施形態においては、壁４６は、ベースに実質的に垂直であるベース側方縁部４４から延びる実質的に平面（または他の形状）の壁であることが可能であり、ただし、複数の放射状に延在するリブは、異なった長さを有し、それらの遠位縁部は、長手方向軸４５から第２の半径ｒ２に沿って円周に位置する。
【００２１】
図３、図４、および図５に示すように、筐体２０内のライトカートリッジ４０を枢動するための構造体は、ライトカートリッジ４０の端部２１および２３それぞれに隣接した筐体に取り付けられた端ブラケット３１を含む。端ブラケット３１はそれぞれ、端板４１、４３を通ってカートリッジ４０の中央通路５７と位置合わせされる貫通穴３３を有する。図示の実施形態においては、ねじ山付きねじ３２が貫通穴３３、端板４３内の穴内に存在し、環状部分５６の端部内に螺入され、それによって、ライトカートリッジ４０は、必要に応じて、光を方向付けるように、筐体に対して長手方向軸４５の回りで自由に枢動することが可能である。筐体２０に対してカートリッジ４０を枢動するための他の構造もまた企図される。
【００２２】
照明器具１０の図示の実施形態はまた、筐体内の長手方向軸４５の回りでライトカートリッジ４０を枢動するための歯車付きの駆動機構を用いる。筐体内のライトカートリッジの枢動の制御は、回転可能なウォーム歯車７０によってもたらされることが可能であり、その歯車は、ライトカートリッジ４０の長手方向軸４５に実質的に垂直なその長手方向軸７１により位置決めされ、ライトカートリッジ４０の端部に隣接して位置決めされていると示され、それによって、ウォーム歯車７０の螺旋ねじ山７２は、リブ５０の少なくとも１つの端部分と動作可能にかみ合う。複数のリブ５０の端部分は、平歯車の一部分と似ている。１つの実施形態においては、ウォーム歯車７０の螺旋ねじ山７２は、ピッチがリブ５０の遠位縁部の円周ピッチと一致し、それによって、ウォーム歯車７０の単一の回転が、カートリッジ４０に１つのベースピッチの距離（１つのリブの遠位縁部から隣接リブの遠位縁部の間の円周距離）を回転させることになる。（ライトカートリッジの単一の完全な回転をもたらすウォーム歯車の回転数に均等な）歯車比は、概して、少なくとも約４０：１および約８０：１未満であり、典型的には、約６０：１である。図示の実施形態においては、ウォーム歯車７０は、端ブラケット３１の下部縁部から延びる下部フランジ２５ａ内の開口部７５内のその第１の端部７４と、端ブラケット３１の上部縁部から延びる上部フランジ２５ｂに接する反対側の第２の端部とにおいて環状肩部を収容し、捕捉することによって、ねじ７７など、締結具により、所定の位置に固定される。
【００２３】
図３に示すウォーム歯車７０は右巻きのねじ山であり、それによって、下部端部７４に向かうウォーム歯車７０の時計回りの回転が、螺旋ねじ山に、見える位置から離れて（図３で見ると上向きに）進ませることになり、それによって、図３で見ると、軸４５の回りで反時計回りの方向に、ライトカートリッジ４０ｃの枢動がもたらされる。照明具の時計回りの回転は、反時計回りの方向に、端部７４からウォーム歯車を回転させることによって達成される。典型的には、ウォーム歯車７０の第１の端部７４は、カートリッジを回転させ、必要に応じて、そこから発せられる光を方向付けるために、ウォーム歯車７０を手動で回転させるためのねじ回しまたはアレンレンチなど、手工具によって係合可能であるスロット７６、あるいは６角形の穴、または類似の凹部を有する。
【００２４】
ウォーム歯車のねじ山の形状およびリブの遠位縁部の形状は、当技術分野においてはよく知られているように、リブの遠位縁部とウォーム歯車の所望の接触および性能特性を達成するようになされ、修正され得る。同様に、ウォーム歯車７０の長手方向軸７１、およびウォーム歯車の螺旋ねじ山をライトカートリッジの平歯車のようなリブとかみ合わせることは、当技術分野においてはよく知られている手段によって最適な嵌合および性能のためになされ、構成され得る。
【００２５】
ウォーム歯車７０はまた、ライトカートリッジ４０が意図されない回転または枢動をするのを抑制し、防ぐ。ウォーム歯車７０が回転静止しているならば、リブの遠位縁部５４の回転向上は、ウォーム歯車の延長ねじ山７２によって効果的に阻止され、それによって、ライトカートリッジ４０、およびそれから発する光の方向を保持することが理解可能である。１つの実施形態においては、ウォーム歯車７０は、Ｓｔｏｃｋ  Ｄｒｉｖｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ／Ｓｔｅｒｌｉｎｇ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔによる＃Ａ  １Ｍ  ５−Ｎ２４のナイロン歯車から成る。斜歯歯車を含む他のタイプの歯車も、ウォーム歯車の所定の場所に使用可能である。ライトカートリッジ４０を選択的に枢動する他のやり方もまた企図される。
【００２６】
図示のように、ライトカートリッジ４０は、光源から目標出力先に光を放出するために、筐体のベース板２４内の開口部２６を通って位置決めされる。典型的には、光源は、ライトカートリッジ４０の底部に、または底部近くに配設され、図２に示すように、天底Ｎに対する、１つの枢動方向２００、および対向した枢動方向２００’にライトカートリッジから放出される光の角度θと、方向２００および２００’の間の全動程角度δとを最大にするために、筐体２０の底面（図示の実施形態においては、ベース板２４）より下に延在する。しかし、ライトカートリッジ４０は、筐体２０の底面より下に延在する必要はない。
【００２７】
図３および図５に示すように、複数の光源は、典型的には、光源アセンブリ８０内のその長さに沿って、それぞれのライトカートリッジ４０内に位置決めされる。好ましい実施形態においては、それぞれの光源は、ＬＥＤ８２を備える。しかし、本発明の照明器具１０は、今までに知られているか、または以下に創出される任意のタイプの光源を用いることが可能である。図示されているものなど、ＬＥＤのアセンブリは典型的には、ＬＥＤ８２のための電力・制御回路を含み、それぞれのＬＥＤ８２、およびアセンブリの他の構成要素が、その上にまたはその中に、創出または配設可能である基板を備えるライトボード８１と、（知られている堆積および／またはエッチングのプロセスによりＰＣＢ内に創出可能な）ＬＥＤ８２それ自体と、ＬＥＤ８２からの放射光の少なくとも一部分を方向付けるための（レンズもしくは他の屈折要素、または反射体などの）光学部８５とを含む。図示のＬＥＤアセンブリ８０は、複数のＬＥＤ８２、および１つまたは複数の光学部８５を有するライトボード８１を保持し、ＬＥＤ８２に対する１つまたは複数の光学部８５の位置決めを明らかにする。ＬＥＤ８２および光学部８５を組み立て、位置決めするための、およびそれらを照明器１０内に固定するための様々なやり方および装置がある。ＬＥＤ８２は、典型的には、給電ワイヤに電気的に接続されるそれぞれのＬＥＤ８２を有するプリント回路基板（ＰＣＢ）の上に所定の位置に取り付けられるか、またはその回路基板内に創出される。光学部８５は、それぞれのＬＥＤを覆って位置決め可能である。１つの実施形態においては、光学部は、Ｓｔｏｃｋ  Ｄｒｉｖｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ／Ｓｔｅｒｌｉｎｇ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔによる＃Ａ  １Ｍ  ５−Ｎ２４レンズであることが可能である。ＬＥＤと、ＰＣＢ上のＬＥＤに対して所定の位置に光学部を保持する光学部トレイとの例は、米国特許出願公開第２００６／１４６５３１号、および同時係属の米国特許出願第１２／２５３，５９６号に記載されており、それらの開示を参照によって本明細書に組み込む。光学部は、ＬＥＤ８２または他の光源から放出される光を方向付けるために、１つまたは複数の反射体によって置換可能、あるいはそれとともに使用可能である。許容可能な反射体（複数可）または反射体アセンブリの例は、米国特許出願第１２／１６６，５３６号に記載されている。
【００２８】
本発明のＬＥＤアセンブリについて示す構造および構成は、当技術分野においてはよく知られているように、その上に任意の所望の配列で、１つまたは複数のＬＥＤが取り付けられるか、または創出されるライトボードなどの基板、および典型的には、ＰＣＢを含むことが可能である。ＬＥＤを制御し、それに電力供給するための回路もまた、ＰＣＢ上に取り付けられても、創出されても、または遠隔に配置されてもよい。ＬＥＤは、好ましくは、可視スペクトルで、任意の種類、カラー（すなわち、意図された照明構成が要求する任意のカラーもしくは白色光、またはカラーと白色光との混合を放出する）、および輝度容量または強度であることが可能である。カラー選択は、意図された照明構成が要求する本発明を実施する１つによって行われることが可能である。その教示内で企図されるＬＥＤは、意図された配列のカラーまたは複数のカラーを生成する任意の半導体構成および材料または組合せを含むことが可能である。ＬＥＤは、ＬＥＤとともに組み込まれるか、もしくはＬＥＤを覆って配置される屈折光学部、または非屈折光学部を含むことが可能であり、代替として、あるいはまた、低角度および中間角度のＬＥＤ光を外向きに方向付けし直す周辺反射体も有することが可能である。１つの適切な実施形態においては、ＬＥＤは、１つまたは複数の蛍光体を含むコーティングに結合された窒化ガリウム（ＧａＮ）ベースの発光半導体素子をそれぞれが含む白色ＬＥＤである。ＧａＮベースの半導体素子は、青色および／または紫外線の範囲で光を放出し、蛍光コーティングを励起して、より長い波長光を生成する。組み合わせられた光出力は、白色出力に近い。例えば、青色光を生成するＧａＮベースの半導体素子を黄色蛍光体と組み合わせて、白色光を生成することが可能である。あるいは、紫外線光を生成するＧａＮベースの半導体素子は、白色光を生成する比率および構成で、赤色、緑色、および青色の蛍光体と組合せ可能である。さらなる別の適切な実施形態においては、カラーＬＥＤが使用され、それにより、リン化物ベースの半導体素子が赤色または緑色の光を放出し、その場合、ＬＥＤアセンブリは、対応するカラーの光を生成する。さらなる別の適切な実施形態においては、ＬＥＤライトボードは、選択されたパターンで、ＰＣＢ上に分布された赤色、緑色、および青色のＬＥＤを含み、赤−緑−青（ＲＧＢ）のカラー合成構成を使用して、選択されたカラーの光を生成する。この後者の例示的な実施形態においては、ＬＥＤライトボードは、選択された光学的強度において、赤色、緑色、および青色のＬＥＤの選択的な動作によって選択可能なカラーを放出するように構成可能である。１つの実施形態においては、ＮｉｃｈｉａのＮＳ６Ｗ−０８３シリーズＬＥＤが使用可能である。他のＬＥＤも企図される。
【００２９】
照明器具１０は、典型的には、局所電力システムに応じて、オフライン電圧が１１０−２７７Ｖである外部電源を受ける。１つの実施形態においては、局所電力システムからの１１０−２７７ＶのＡＣのオフライン電圧を、ＬＥＤ電力と、ＬＥＤアセンブリ８０の制御構成要素とに必要な２４Ｖ定電流（ｍＡｍｐ範囲）に変換する外部低電圧電力システムが備えられ得る。別の実施形態においては、照明器具１０は、一体化されたＬＥＤ電力・制御モジュールを据え付けるために構成され、それは、オフライン電力を、ＬＥＤ８２によって必要とされる低電圧定電流電力に直接的に変換する。ＬＥＤボードのドライバおよびコントローラは、２４Ｖ定電流により定期的に電力供給され、それは、筐体２０内に配設される電源および制御モジュールフレーム内に取り付け可能である。
【００３０】
ＬＥＤアセンブリ８０の１つの実施形態は、ＬＥＤライトボード８１と、複数の光学部８５を保持するための光学部保持／位置決め装置９０とを含む。光学部保持／位置決め装置９０は、細長い平面ベース９１と、平面ベース９１に近位縁部において一体化して接合され、ベースから遠位縁部９３に実質的に垂直に延在する対向した側壁９２とを含む細長いチャネル部材を有する。装置９０はまた、ベース９１内に、およびそれを貫通して形成される開口９５を有する複数の光学部保持位置と、その開口に横方向に隣接したそれぞれの対向した側壁９２内に形成される対向した光学部維持手段とを含む。開口９５は丸く、円形縁部を有する。光学部８５を、その光入射端部８６をベースの開口９５に通して延在させて側壁９２間のチャネル内に配設したとき、円形縁部は円形インターフェース８８において光学部８５の円錐側壁の周囲に係合し、光学部が軸方向にさらに軸移動するのを防ぐ。開口９５の円形縁部はまた、光学部の光入射端部の少なくとも側方移動と、長手方向移動とを抑制する。そのため、開口９５の円形縁部は、光学部が位置的にそれと関連付けられるＬＥＤ８２に対する光学部８５の光入射端部８６の位置決めをもたらす。
【００３１】
光学部維持手段は、ベースの開口９５に横方向に隣接したそれぞれの側壁９２内に、およびそれを貫通して形成されたスロット開口部９６を含み、それは、光学部８５の上部周縁部８７に係合する線形セグメントとしての上部縁部と、光学部８５の円錐側壁の一部分に係合するように、典型的には、上部縁部から離れて凸状に湾曲している下部縁部とを有し、三日月形に似ている。光学部８５を、その光入射端部８６をベースの開口９５に通して延在させて側壁９２間のチャネルの槽形状部内に配設したとき、光学部の上部周縁部８７の一部分はそれぞれのスロット開口部９６を貫通して延在し、それによって、スロット開口部９６の上部縁部は、光学部８５の上部周縁部８７が、対向した軸方向に移動しないようにする。側壁は、光学部保持装置９０を位置決めし、固定する際に使用するためのその遠位縁部９３から外向きに延在するフランジ９４を有する。光学部保持／位置決め装置９０の延在するフランジ９４の遠位縁部は、カートリッジの下部壁部分４６ｂの遠位端部において形成される狭窄維持スロット４７内に、および／または固定ねじ８９により捕捉される。スロット４７はまた、端板４１、４３でカートリッジ４０の端部に覆いをする前に、窓板９９を摺動挿入するための十分な間隙をもたらす。
【００３２】
光学部保持装置９０は、ＬＥＤライトボード８１からの距離を離隔可能であり、それは、装置９０上の１つまたは複数の場所における離隔手段を使用して、光学部をＬＥＤから離隔する。図３および図５は、ライトボード８１と光学部保持装置９０との間に配設されたガスケット９７として示される複数の離隔手段を示し、締結手段が、光学部保持装置９０をライトボード８１に保持する穴を貫通するねじ山付きねじ８９として示される。スペーサ手段９７は、ＬＥＤライトボード８１からの選択された距離を光学部保持／位置決め装置９０に変位させて、ＬＥＤ８２より上の選択された距離を光学レンズ８５の光入射端部８６に位置決めする。光学レンズ８５の空洞８６は、典型的には、光学部がＬＥＤ８２を囲み、ＬＥＤによって放出されるほぼすべての光を捕捉し、制御できるように、内向きに陥凹している。陥凹内向き部分は、図の断面で示すように、円筒形状であることが可能であり、または放物形状もしくは他の湾曲した形状であることも可能である。離隔手段は、（ガスケット９７などの）ガスケットであっても、ブッシングまたは他の均等な手段であってもよく、典型的には、ゴム、プラスチックまたは他の弾性材料でできているが、金属または硬質プラスチックもまた使用可能である。
【００３３】
ねじ山付きねじ８９として図示される締結手段はまた、先細チャネル５８内に挿入することによって、ＬＥＤライトボード８１と、光学部保持／位置決め装置９０とをライトカートリッジ４０のベース４２に固定する。
【００３４】
光学部保持／位置決め装置９０は、典型的には、金属またはプラスチックのシートから形成され、それは、好ましくは、軽量であり、操作されると可撓であり、その形成された形状を維持するために弾性である。本発明の１つの態様においては、装置のシート材料は、ＬＥＤによって生成される熱を放散するために熱的に伝導性であり、光学部側に反射面を有する。シート材料の厚さは、光学部を光学部保持位置内に操作できるのに十分な弛緩性とともに、形状を維持するのに十分な弾力性を備えるように選択される。厚さが少なくとも１０ミルであり、より典型的には、厚さが約５０ミルから２００ミルであり、装置の光学部位置決め側にＭｉｒｏ−４（最小９５％反射率）など、高い反射性の表面を有するアルミニウムシートが好ましい。鏡面アルミニウムが好ましいが、他も企図される。筐体は、典型的には、アルミニウムを商業用に形成するためのスタンピング、冷間成形、ダイキャスティング、永久金型鋳造、機械加工、または砂型鋳造などのよく知られている方法のいずれかによるアルミニウムでできている。ライトカートリッジのベース板、壁およびリブは、軽量で、熱的に伝導性で、安価である、好ましくは、押出しまたは鋳造のアルミニウムでできている。ウォーム歯車は、典型的には、よく知られている方法によって、エンジニアリングプラスチック材料でできているが、他の材料および方法も十分である。他の部品もまた、アルミニウムまたはプラスチックでできていてもよい。筐体および他の部品も、青銅および黄銅などの他の金属、またはこれらの教示によって導かれる当業者によって選択されることになる他の金属でできていてもよい。部品はまた、射出成形によってなど、エンジニアリングプラスチック材料でできていてもよい。
【００３５】
本明細書に開示し、本明細書に説明する枢動可能な照明アセンブリ１０とともに使用可能な別の発明が、図２、図３、および図６に示す固定グロメット６０である。グロメット６０は、据付け中、照明器を天井、天蓋、屋外電灯柱、または他の水平、垂直もしくは傾斜面など、構造壁１６に一時的に固定することを容易にする。グロメット６０は、典型的には、ベース６５と、狭窄腰部分６８によって隔てられた第１の外向きに延在する環状プリーツ６６および第２の外向きに延在する環状プリーツ６７とを含む成形要素である。グロメット６０は、ベース６５から第２のプリーツ６７まで貫通する軸穴６１を有する。グロメット６０は、筐体１０の取り付け板１４から延びるねじ山付きロッド６２を覆って位置決めおよび固定され、軸穴６１の内径よりもわずかに大きなねじ山径を有する。グロメット６０は、ねじ山付きロッド６２を覆って押嵌可能であるか、またはロッド６２上にねじ込み可能である。ベース６５は、グロメット６０をねじ山付きロッド６２上にねじ込むために、ソケットレンチまたは均等物など、手工具を使用し易くするために６角形に成形可能にする。第２のプリーツ６７の前面６７ａは、構造壁または構造板１６内に形成される固定穴１７内に挿入中、プリーツ６７を後方向に変形させるために、グロメット６０の遠位端部６４に向かって、その外周から内向きおよび上向きに先細りである。第２のプリーツ６７の背面６７ｂは、グロメット穴６１の長手方向軸に垂直な平面に実質的に平行に延在する。
【００３６】
第２のプリーツ６７の直径は、固定穴１７の直径よりも大きい。第２のプリーツ６７は、穴１７まで押し込まれた場合、腰部６８に向かって内向きに折り曲げるか、または圧縮するために、所定の形状で、およびそれに十分な可撓性により構成される。第２のプリーツ６７の環状周縁部が穴１７をクリアすると、グロメット６０のエラストマー材料は、第２のプリーツ６７を外向きに跳ね返らせ、第２のプリーツ６７の背面６７ｂが、第１のプリーツ６６と、第２のプリーツ６７との間に閉じ込められている構造壁または構造板１６に係合することを可能にする。グロメット６０の外周は、環状であっても、６角形であっても、または任意の他の形状であってもよい。同様に、第２のプリーツの前面６７ａのテーパー角は、グロメット６０を穴１７内に簡単に挿入し易くするために変動してもよい。加えて、グロメット６０は、照明器具以外の物体を固定するためにも使用可能である。
【００３７】
グロメット６０の材料は、その形状と相まって、撓曲可能であるが、第２のプリーツ６７が照明器具１０の重量で穴１７から元に引き出されないようにするのに十分な構造的剛性を持つ。それによって、グロメット６０は、照明器具１０を構造壁または構造板１６に簡単かつ迅速に固定することを容易にする。追加の固定が望ましい場合、固定ナット６３が図２、図３、および図６に示すように、任意選択で、ロッド６２上にねじ込み可能である。（図２、図３、および図６に示す）オプションのワッシャを有するナット６３の下向きの力は、穴１７の対向した開口部に対して、およびロッド６２のシャフトの周りで、グロメット６０の第１および第２のプリーツを圧縮し、それによって、効果的な水封を形成する。
【００３８】
グロメット材料は、典型的には、シリコンもしくはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマー（ＥＰＤＭ、ポリエチレンと、ポリプロピレンと、ジエン成分とのターポリマー）ゴムなどのゴム、または他のエラストマーである。１つの実施形態においては、グロメットは、Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（商標）という商標名で販売されている熱可逆性エラストマーから成る。エラストマー材料の他の限定されない例は、天然ゴム、ポリイソプレン、ブチル・ゴム（イソブチレンと、イソプレーンとのコポリマー）、ハロゲン化ブチル・ゴム、ポリブタジエン、スチレン・ブタジエン・ゴム（ポリスチレンと、ポリブタジレンとのコポリマー）、ニトリル・ゴム（ブナＮゴムとも呼ばれる、ポリブタジエンと、アクリロニトリルとのコポリマー）、水和ニトリル・ゴム、クロロプレン・ゴム、ポリクロロプレン、ネオプレン、バイプレン、ＥＰＭ（エチレン・プロピレン・ゴム、ポリエチレンと、ポリプロピレンとのコポリマー）、エピクロルヒドリン・ゴム、ポリアクリル・ゴム、フルオロシリコン・ゴム、フルオロエラストマー、パーフルオロエラストマー、テトラフルオロ・エチレン／プロピレン・ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）、およびポリウレタン・ゴムを含む。
【００３９】
１つの例では、グロメット６０の第１のプリーツ６６および第２のプリーツ６７は両方とも、直径が１．７７８ｃｍ（０．７００インチ）、最外周からのテーパーが２０．５度であり、腰部６８は、直径が０．９５２５ｃｍ（０．３７５インチ）であり、背面６６ｂ、６７ｂは、グロメット６０の長手方向軸に対する垂線から前面６６ａ、６７ａに向かうそれぞれ１つの角度である。図６に示す実施形態とは違って、第１のプリーツ６６および第２のプリーツ６７は、実質的には、同じ形状である。この例示的なグロメットは、Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（商標）でできている場合、直径１．５８７５ｃｍ（５／８インチ）の穴内に固定するために使用される。
【００４０】
本発明を、好ましい実施形態の詳細を参照することによって開示してきたが、修正形態が、本発明の趣旨および添付の特許請求の範囲内で、当業者には容易に思い付くであろうことが企図されるように、本開示は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で意図される。
【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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【国際調査報告】
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