(57)【要約】  固体方向性ランプが開示される。ランプは、リフレクタと、リフレクタの方に光線を向ける複数の固体発光素子とを含む。複数の固体発光素子の各固体発光素子について、リフレクタは、発光素子に関係付けられた分割型パラボラおよび鏡面壁を画定する。各固体発光素子は、固体発光素子に関係付けられた分割型パラボラの焦点のところのランプ内に設置される。各固体光に関して、固体発光素子に関係付けられた鏡面壁は、固体発光素子からの光を同じ固体発光素子に関係付けられた分割型パラボラ内へと向ける。
2014523612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフレクタと、
前記リフレクタの方に光線を向けるように設置された固体発光素子と、
を備え、
前記リフレクタが、前記固体発光素子に関係付けられた幾何学的曲面および鏡面部分を画定し、
前記リフレクタの前記鏡面部分が、前記固体発光素子からの光線を前記リフレクタの前記幾何学的曲面内へと向けるように構成される、
ランプ。
【請求項２】
前記幾何学的曲面が、分割型パラボラを含む、請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記幾何学的曲面が、放物線形状部分および楕円形状部分を含む複合曲面を含む、請求項１に記載のランプ。
【請求項４】
前記固体発光素子が、前記幾何学的曲面の焦点のところに設置される、請求項１に記載のランプ。
【請求項５】
前記リフレクタの深さが、１６ｍｍ以下である、請求項１に記載のランプ。
【請求項６】
前記鏡面部分が、鏡面壁を含む、請求項１に記載のランプ。
【請求項７】
前記鏡面壁の表面が、前記固体発光素子の表面に対して実質的に垂直である、請求項６に記載のランプ。
【請求項８】
前記固体発光素子が、単色ＬＥＤである、請求項１に記載のランプ。
【請求項９】
前記固体発光素子が、多色ＬＥＤである、請求項１に記載のランプ。
【請求項１０】
前記固体発光素子が、ＢＳＹ＋赤色ＬＥＤである、請求項９に記載のランプ。
【請求項１１】
少なくとも前記リフレクタを覆うように設置され、異なる色の光を混合するように構成されたレンズ
をさらに備える、請求項９に記載のランプ。
【請求項１２】
前記レンズが、複数のマイクロレンズを備える、請求項１１に記載のランプ。
【請求項１３】
前記レンズが、体積拡散素子を備える、請求項１１に記載のランプ。
【請求項１４】
前記レンズが、ランダム化した表面構成を備える、請求項１１に記載のランプ。
【請求項１５】
前記レンズが、回折型素子を備える、請求項１１に記載のランプ。
【請求項１６】
前記レンズに入る光のビームの幅が、ほぼ２度以下だけ大きくされる、請求項１１に記載のランプ。
【請求項１７】
内部領域および空気流路を画定するハウジングであって、前記空気流路が、前記ハウジングの前記内部領域を貫通する、ハウジング
をさらに含み、
前記リフレクタは、前記ハウジングの前記空気流路が前記リフレクタを貫通することを可能にするように構成されたアパーチャを画定し、
前記空気流路は、前記固体発光素子が通電されるときに、前記ランプに対して冷却を行うように構成される、
請求項１に記載のランプ。
【請求項１８】
前記ランプの体積が、市販のＰＡＲ２０電球に適合する、請求項１に記載のランプ。
【請求項１９】
前記ランプの体積が、市販のＰＡＲ３０電球に適合する、請求項１に記載のランプ。
【請求項２０】
前記ランプの体積が、市販のＰＡＲ３８電球に適合する、請求項１に記載のランプ。
【請求項２１】
複数の幾何学的曲面および複数の鏡面部分を画定するランプ用のリフレクタであって、各鏡面部分が、前記ランプの固体発光素子から受光した光線を前記複数の幾何学的曲面のうちのある幾何学的曲面内へと向けるように構成され、
前記複数の幾何学的曲面が、前記複数の鏡面部分または前記固体発光素子から受光した光線を前記ランプの外へ向けるように構成される、
ランプ用のリフレクタ。
【請求項２２】
前記複数の幾何学的曲面が、複数の分割型パラボラを含む、請求項２１に記載のリフレクタ。
【請求項２３】
前記複数の幾何学的曲面が、放物線形状部分および楕円形状部分を含む複数の複合曲面を含む、請求項２１に記載のリフレクタ。
【請求項２４】
前記複数の鏡面部分が、複数の鏡面壁を含む、請求項２１に記載のリフレクタ。
【請求項２５】
前記リフレクタの深さが、１６ｍｍ以下である、請求項２１に記載のリフレクタ。
【請求項２６】
４つの幾何学的曲面および４つの鏡面部分を画定するリフレクタと、
前記リフレクタの方に光線を向けるように設置された４つの固体発光素子と
を備え、
前記４つの固体発光素子の各固体発光素子が、前記４つの幾何学的曲面のうちのある幾何学的曲面に関係付けられ、前記４つの鏡面部分のうちのある鏡面部分に関係付けられ、
各固体発光素子に関して、前記固体発光素子に関係付けられた前記鏡面部分が、前記固体発光素子からの光を同じ固体発光素子に関係付けられた前記幾何学的曲面内へと向ける、
ランプ。
【請求項２７】
前記４つの幾何学的曲面が、分割型パラボラを含み、前記４つの鏡面部分が、４つの鏡面壁を含む、請求項２６に記載のランプ。
【請求項２８】
各固体発光素子が、前記固体発光素子に関係付けられた前記幾何学的曲面の焦点のところに設置される、請求項２６に記載のランプ。
【請求項２９】
前記４つの固体発光素子が、単色ＬＥＤを含む、請求項２６に記載のランプ。
【請求項３０】
前記４つの固体発光素子が、多色ＬＥＤを含む、請求項２６に記載のランプ。
【請求項３１】
前記多色ＬＥＤが、ＢＳＹ＋赤色ＬＥＤである、請求項３０に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０１１年６月２３日出願の「Ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ，  Ｍｕｌｔｉ−Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｆｏｒ  ａ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｌａｍｐ（固体方向性ランプ用の回帰反射型多素子設計）」という名称の米国特許出願第１３／１６７，３５１号、２０１１年６月２３日出願の「Ｈｙｂｒｉｄ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  ａ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｌａｍｐ（固体方向性ランプにおいて使用するためのハイブリッド固体発光素子プリント回路基板）」という名称の米国特許出願第１３／１６７，３８７号、２０１１年６月２３日出願の「Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｌａｍｐ（固体回帰反射型方向性ランプ）」という名称の米国特許出願第１３／１６７，４１０号、および２０１１年６月２３日出願の「Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｌａｍｐ（固体方向性ランプ）」という名称の米国特許出願第２９／３９４，９９０号に関係し、これら各々の全体が参照によって本明細書中に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
[0002]発光ダイオード（「ＬＥＤ」）などの固体発光素子は、これらのエネルギー効率および長寿命のために、白熱電球および蛍光灯管に対する望ましい代替物になってきている。固体方向性ランプを開発するときに、制御された光ビームを与えるために使用される典型的な手法は、各固体発光素子の前に全内部反射（「ＴＩＲ」）光学系を有する個別の固体発光素子から構成することである。この手法のマイナス面は、ランプの表面の外観であり、少なくて１個から多ければ９個ものＴＩＲレンズが照明され、各光学系間に現れる照明されない領域をともなう。大きなＴＩＲ光学系は高価であり製造することが難しいという理由で、固体発光素子を含む多くの既存のランプは、３個以上の小さなレンズを使用する。しかしながら、ＴＩＲレンズの表面上の強い光とランプの支持構造との間のコントラストは、特に、これらのランプが低い取り付け高さでまたはダウンライト埋め込み金具（ｒｅｃｅｓｓｅｄ  ｃａｎ）内に据え付けられるときに、気が散るような外観になる。したがって、表面の明るさを低下させ他の設計で見られるようなランプの表面上に個別の固体発光素子が見えないようにする改善された固体ランプが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
[0003]表面の明るさを低下させランプの表面上に個別の固体発光素子が見えないようにする固体方向性ランプを提供する必要性に対処するために、分割型パラボラおよび鏡面壁を含むリフレクタ内へと光を向ける固体発光素子を利用する固体方向性ランプが提供される。さらに、固体方向性ランプ設計内での固体発光素子の配置によって、開示した固体方向性ランプは、動作中に冷却を行うランプを通る空気の流れを可能にする空気流路を形成する。
【０００４】
[0004]一態様では、固体方向性ランプが開示される。固体方向性ランプは、リフレクタと、リフレクタの方に光線を向けるように設置された固体発光素子とを含む。リフレクタは、固体発光素子に関係付けられた幾何学的曲面および鏡面部分を画定する。リフレクタの鏡面部分は、固体発光素子からの光線を幾何学的曲面内に向けるように構成される。
【０００５】
[0005]別の一態様では、ランプ用のもう１つのリフレクタが開示される。リフレクタは、複数の幾何学的曲面および複数の鏡面部分を画定する。各鏡面部分は、ランプの固体発光素子から受光した光線を複数の幾何学的曲面のうちのある幾何学的曲面内へと向けるように構成される。複数の幾何学的曲面は、複数の鏡面部分および固体発光素子から受光した光線をランプの外へ向けるように構成される。
【０００６】
[0006]さらに別の一態様では、もう１つの固体方向性ランプが開示される。ランプは、４つの幾何学的曲面および４つの鏡面部分を画定するリフレクタを含む。ランプは、リフレクタの方に光線を向けるように設置された４つの固体発光素子をさらに含む。各固体発光素子は、ある幾何学的曲面およびある鏡面部分に関係付けられる。各固体発光素子について、固体発光素子に関係付けられた鏡面部分は、固体発光素子からの光を固体発光素子に関係付けられた幾何学的曲面内へと向けるように構成される。
【０００７】
[0007]開示したシステムは、下記の図面および説明を参照してより良く理解されることが可能である。非限定的であり非網羅的な記載が、下記の図面を参照して説明される。図中の構成要素は、必ずしも等尺である必要がなく、原理を図説するときに代わりに強調される。図では、同様な参照番号は、別なふうに指定されない限りさまざまな図の全体を通して類似の部品を参照することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】[0008]固体方向性ランプの一実装形態の斜視図である。
【図２】[0009]図１の固体方向性ランプの分解組立図である。
【図３】[0010]固体方向性ランプのハウジングの一実装形態の上面図である。
【図４】[0011]図３のハウジングの上面斜視図である。
【図５】[0012]図３のハウジングの底面図である。
【図６】[0013]図３のハウジングの底面斜視図である。
【図７】[0014]固体方向性ランプのリフレクタの一実装形態の上面図である。
【図８】[0015]図７のリフレクタの斜視図である。
【図９】[0016]分割型パラボラの焦点のところに設置され、分割型パラボラ内へと光線を放射し、鏡面壁へと光線を放射する固体発光素子の拡大した断面図である。
【図１０】[0017]固体方向性ランプの、金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の一実装形態の上面図である。
【図１１】[0018]図１０の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の上面斜視図である。
【図１２】[0019]図１０の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の底面図である。
【図１３】[0020]図１０の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の底面斜視図である。
【図１４】[0021]図１０の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の断面図である。
【図１５】[0022]図１の固体方向性ランプの断面図である。
【図１６】[0023]図１の固体方向性ランプがその主方向を下向きにして動作するときの、空気の流れおよび温度を図示する熱流れ図である。
【図１７】[0024]固体方向性ランプの別の一実装形態の分解組立図である。
【図１８】[0025]図１７の固体方向性ランプの斜視図である。
【図１９】[0026]図１７の固体方向性ランプの上面図である。
【図２０】[0027]固体方向性ランプのハウジングの別の一実装形態の斜視図である。
【図２１】[0028]図２０のハウジングの底面図である。
【図２２】[0029]固体方向性ランプのリフレクタの別の一実装形態の斜視図である。
【図２３】[0030]図２２のリフレクタの上面図である。
【図２４】[0031]固体方向性ランプの、金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の別の一実装形態の斜視図である。
【図２５】[0032]図２４の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の底面図である。
【図２６】[0033]図２４の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の底面斜視図である。
【図２７】[0034]図２４の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の上面図である。
【図２８】[0035]図２４の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の断面図である。
【図２９】[0036]図１７の固体方向性ランプの断面図である。
【図３０】[0037]固体方向性ランプの別の一実装形態の分解組立図である。
【図３１】[0038]図３０の固体方向性ランプの斜視図である。
【図３２】[0039]図３０の固体方向性ランプの上面図である。
【図３３】[0040]固体方向性ランプのハウジングの別の一実装形態の斜視図である。
【図３４】[0041]図３３のハウジングの上面図である。
【図３５】[0042]固体方向性ランプのリフレクタの別の一実装形態の斜視図である。
【図３６】[0043]図３５のリフレクタの上面図である。
【図３７】[0044]図３０の固体方向性ランプの一部分の分解組立図である。
【図３８】[0045]図３７の固体方向性ランプの一部分の斜視図である。
【図３９】[0046]固体方向性ランプの、金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の別の一実装形態の斜視図である。
【図４０】[0047]図３９の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の底面図である。
【図４１】[0048]図３９の金属ヒートスプレッダを組み付けたプリント回路基板の断面図である。
【図４２】[0049]第２のプリント回路基板とパワーアセンブリとに電気的に接続された主プリント回路基板の斜視図である。
【図４３】[0050]図３０の固体方向性ランプの断面図である。
【図４４】[0051]図３０の固体方向性ランプの別の一断面図である。
【図４５】[0052]固体方向性ランプの別の一実装形態の分解組立図である。
【図４６】[0053]固体方向性ランプのハウジングの別の一実装形態の斜視図である。
【図４７】[0054]図３６のハウジングの上面図である。
【図４８】[0055]図４５の固体方向性ランプの一部分の分解組立図である。
【図４９】[0056]図４８の固体方向性ランプの一部分の斜視図である。
【図５０】[0057]図４５の固体方向性ランプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0058]本開示は、回帰反射型（ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）多素子ランプ光学系およびハイブリッド固体発光素子プリント回路基板を含む固体方向性ランプ（ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｌａｍｐ）設計に向けられる。開示した固体方向性ランプは、表面の明るさを低下させランプの表面上に個別の固体発光素子が見えないようにする。加えて、記載する固体方向性ランプは、空気が動作中に固体方向性ランプを通って流れることを可能にする空気流路を形成する。
【００１０】
[0059]本明細書において使用するように、「および／または」という用語は、関連する列挙した項目のうちの１つまたは複数の任意の組み合わせおよびすべての組み合わせを含む。本明細書において記述するすべての数量は、近似値であり、そのように述べられない限りは正確であるように見なされるべきではない。
【００１１】
[0060]「第１の」、「第２の」、等という用語が、さまざまな要素、構成要素、領域、層、区分および／またはパラメータを記述するために使用されることがあるが、これらの要素、構成要素、領域、層、区分および／またはパラメータは、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、単に、１つの要素、構成要素、領域、層または区分をもう１つの領域、層または区分とは区別するために使用される。このように、下記に論じられる第１の要素、構成要素、領域、層または区分は、本発明の主題の教示から逸脱せずに第２の要素、構成要素、領域、層または区分と呼ばれることが可能である。
【００１２】
[0061]層、領域または基板などの第１の要素が第２の要素の「上」にある、または第２の要素の「上へと」延びる、または第２の要素の「上にマウントされる」と呼ばれるときには、第１の要素は、第２の要素の直接上にあるもしくは第２の要素の直接上へと延伸することがある、または（その各々の側、または対向する両面が第１の要素、第２の要素または介在する構造の１つと接触する）１つまたは複数の介在する構造によって第２の要素構造から離されることが可能であることが、理解されるであろう。対照的に、ある要素がもう１つの要素の「直接上に」あるまたは「直接上へと」延伸すると呼ばれるときには、介在する要素は存在しない。要素がもう１つの要素に「接続される」または「結合される」と呼ばれるときには、別の要素と直接接続されるまたは結合されることが可能であるまたは介在する要素が存在することがあることが、やはり理解されるであろう。対照的に、要素がもう１つの要素に「直接接続される」または「直接結合される」と呼ばれるときには、介在する要素は存在しない。加えて、第１の要素が第２の要素の「上に」あるという記述は、第２の要素が第１の要素の「上に」あるという記述と同義である。
【００１３】
[0062]「低い方（ｌｏｗｅｒ）」、「底部」、「下方（ｂｅｌｏｗ）」、「上の方（ｕｐｐｅｒ）」、「上部」、「上方（ａｂｏｖｅ）」。「水平な」または「垂直な」などの相対的な用語は、図中に図示されたように別の１つの要素に対する１つの要素の関係を記述するために本明細書においては使用されることがある。このような相対的な用語は、図中に描かれた向きに加えて装置の異なる向きを包含するものとする。例えば、図中の装置がひっくり返される場合には、別の要素の「低い方の」側の上にあるように記述された要素は、その時には別の要素の「上の方の」側上に向けられるはずである。「低い方」という例示的な用語は、これゆえ、図の特定の方向に応じて、「低い方」および「上の方」の両方の向きを包含することが可能である。同様に、複数の図のうちの１つのなかの装置がひっくり返される場合には、別の要素の「下方」または「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」として記述された要素は、その時には別の要素の「上方に」向けられるはずである。「下方」または「下」という例示の用語は、これゆえ、上方および下方の両方の向きを包含することが可能である。
【００１４】
[0063]本発明の実施形態は、本発明の実施形態の概略図である断面図を参照して本明細書において説明される。そのようなものとして、層の実際の厚さは異なることがあり、例えば、製造技術および／または許容誤差からもたらされる図の形状からの変動が予想される。本発明の実施形態は、本明細書中に図示した領域の特定の形状に限定されるようには解釈されないだけでなく、例えば、製造からもたらされる形状の変動を含むことである。正方形または長方形として図示されたまたは記述された領域は、典型的には、通常の製造許容誤差のために丸められたまたは曲がった形体を有するであろう。このように、図中に図示された領域は、本質的に模式的であり、その形状は、装置のある領域の正確な形状を図示しないものとし、本発明の範囲を限定しないものとする。
【００１５】
[0064]図１は、固体方向性ランプの一実装形態の斜視図であり、図２は、図１に図示した固体方向性ランプの分解組立図である。固体方向性ランプ１００は、ハウジング１０２、リフレクタ１０４、固体発光素子１０６、プリント回路基板１１０および金属ヒートスプレッダ１１２を含むアセンブリ１０８、レンズ１１４、ならびに電源ハウジング１１６を含むことができる。図１がエジソンねじ込み部を画定する電源ハウジング１１６を図示するが、別の実装形態では、電源ハウジング１１６は、エジソンねじ込み部以外の接続部を利用するランプ取り付け具において使用するための別の形状を画定することができることが、認識されるであろう。
【００１６】
[0065]いくつかの実装形態では、固体方向性ランプ１００のハウジング１０２は、標準ＰＡＲ２０電球、標準ＰＡＲ３０電球、もしくは標準ＰＡＲ３８電球、または商業用外形ＰＡＲ２０、ＰＡＲ３０、もしくはＰＡＲ３８電球の形状に一致する寸法に作られる。しかしながら、別の実装形態では、固体方向性ランプ１００のハウジング１０２は、ＭＲ１６ランプ、Ｒ２０、Ｒ３０、もしくはＲ４０ランプなどのＲランプ、ＥＲ３０もしくはＥＲ４０ランプなどのＥＲランプ、またはＢＲ２０、ＢＲ３０、もしくはＢＲ４０ランプなどのＢＲランプなどの他の標準化された電球形状または非標準電球形状の寸法に作られることがある。
【００１７】
[0066]下記により詳細に説明するように、１つまたは複数の固体発光素子１０６は、通電されたときに、１つまたは複数の固体発光素子１０６がハウジング１０２の内部に設置されたリフレクタ１０４の方に光線を向けるように、ランプ１００内に設置される。リフレクタ１０４は、受光した光線をレンズ１１４の外にかつ固体方向性ランプ１００から離れるように向ける。レンズ１１４内に一体化された色混合機能によって、固体方向性ランプ１００の前面は、一様に見える。
【００１８】
[0067]加えて、下記により詳細に説明するように、固体方向性ランプ１００内での１つまたは複数の固体発光素子１０６の配置によって、空気がランプ１００を通って流れることを可能にする空気流路１１８が、形成される。空気流路１１８の外周部に隣接して設置された１つまたは複数の固体発光素子１０６が通電されるときに、空気流路１１８は、ランプに対する冷却を行うのを支援する。
【００１９】
[0068]いくつかの実装形態では、固体方向性ランプ１０２内の固体発光素子１０６は、発光ダイオードであってもよい。発光ダイオードは、電流を光へと変換する半導体デバイスである。多種多様な発光ダイオードは、拡大を続ける使用範囲のためにますます多様な分野において使用される。より具体的には、発光ダイオードは、電位差がｐ−ｎ接合構造の両端に印加されるときに光（紫外、可視、または赤外）を発光する半導体デバイスである。発光ダイオードおよび関係する構造を作るために多数の方法があり、本発明の主題は、任意のそのようなデバイスを採用することが可能である。
【００２０】
[0069]発光ダイオードは、半導体能動（発光）層の伝導帯と価電子帯との間のバンドギャップを横切って電子を励起させることによって光を生成する。電子の遷移は、バンドギャップに応じた波長で光を発生する。このように、発光ダイオードによって発せられる光の色（波長）（ならびに／または電磁放射のタイプ、例えば、赤外光、可視光、紫外光、近紫外光、等およびこれらの任意の組み合わせ）は、発光ダイオードの能動層の半導体材料に依存する。
【００２１】
[0070]「発光ダイオード」という表現は、基本的な半導体ダイオード構造（すなわち、チップ）を呼ぶために本明細書においては使用される。（例えば）電子部品販売店において販売される、一般に認識され市販されている「ＬＥＤ」は、典型的には、多数の部品から構成された「パッケージング」されたデバイスを表す。これらのパッケージングされたデバイスは、典型的には、米国特許第４，９１８，４８７号、第５，６３１，１９０号、および第５，９１２，４７７号に記載されたもの（しかし、これらに限定されない）などの半導体系発光ダイオード、さまざまな配線接続部、ならびに発光ダイオードを封入するパッケージを含む。
【００２２】
[0071]従来型のＬＥＤの製造は、一般的に知られており、本明細書においては手短に論じられるだけである。ＬＥＤは、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）を使用する製造である適切なプロセスを用いる既知のプロセスを使用して製造されることが可能である。ＬＥＤの層は、一般に、第１および第２の反対にドープされたエピタキシャル層の間に挟まれた能動層／領域を含み、そのすべてが、成長基板上に連続的に形成される。ＬＥＤは、ウェハ上に形成されることが可能であり、その後パッケージ内にマウントするために個片化されることが可能である。成長基板が最終的な個片化されたＬＥＤの一部として残ることが可能である、または成長基板が完全にまたは部分的に除去されることが可能であることが、理解される。
【００２３】
[0072]バッファ層、核形成層、コンタクト層、および電流スプレッディング層、ならびに光取り出し層および素子を含むがこれらに限定されない追加の層および素子もまた、ＬＥＤ内に含まれることが可能であることが、やはり理解される。能動領域は、単一量子井戸（ＳＱＷ）、多重量子井戸（ＭＱＷ）、二重ヘテロ構造または超格子構造を備えることが可能である。能動領域およびドーピングした層は、さまざまな材料系から製造されることがあり、好ましい材料系がＩＩＩ族窒化物系材料系である。ＩＩＩ族窒化物は、窒素と、通常アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、およびインジウム（Ｉｎ）である周期律表の第ＩＩＩ族中の元素との間で形成されるこれらの半導体化合物を呼ぶ。この用語はまた、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）および窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＩｎＧａＮ）などの三元系化合物および四元系化合物を呼ぶ。好ましい実施形態では、ドーピングした層は、窒化ガリウム（ＧａＮ）であり、能動層はＩｎＧａＮである。代替実施形態では、ドーピングした層は、ＡｌＧａＮ、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）またはアルミニウムガリウムインジウムヒ素リン（ＡｌＧａＩｎＡｓＰ）であってもよい。
【００２４】
[0073]成長基板は、サファイア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）などの多くの材料から作られることが可能であり、適切な基板は炭化ケイ素の４Ｈポリタイプであるが、３Ｃ、６Ｈ、および１５Ｒポリタイプを含む他の炭化ケイ素ポリタイプもやはり使用されることが可能である。炭化ケイ素は、サファイアよりも近いＩＩＩ族窒化物に対する結晶格子マッチングなどのある種の利点を有し、より高品質のＩＩＩ族窒化物膜をもたらす。炭化ケイ素はまた、非常に高い熱伝導率を有し、その結果、炭化ケイ素上のＩＩＩ族窒化物デバイスの全出力は、（サファイア上に形成したいくつかのデバイスに関するケースであり得るような）基板の熱散逸によっては制限されない。ＳｉＣ基板は、ノースカロライナ州、ダーラムのＣｒｅｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，  Ｉｎｃ．から入手可能であり、これを製造するための方法は、科学文献中に、ならびに米国特許第Ｒｅ．３４，８６１号、第４，９４６，５４７号、および第５，２００，０２２号に記載されている。
【００２５】
[0074]ＬＥＤはまた、上表面上に導電性電流スプレッディング構造およびワイアボンドパッドを含むことが可能であり、これら両者は、既知の方法を使用して堆積されることが可能である導電性材料から作られる。これらの要素のために使用されることがあるいくつかの材料は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ａｌ、Ａｇまたはこれらの組み合わせならびに導電性酸化物および透明導電性酸化物を含む。電流スプレッディング構造は、ＬＥＤ上にグリッドに配置された導電性フィンガを含むことが可能であり、フィンガは、パッドからＬＥＤの上表面への電流拡散を高めるように間隔を空けて設置される。動作では、電気信号は、下記に説明するようにワイアボンドを介してパッドに与えられ、電気信号は、ＬＥＤ中へと電流スプレッディング構造のフィンガおよび上表面を介して拡散する。電流スプレッディング構造は、上表面がｐタイプであるが、ｎタイプ材料もやはり使用されることが可能なＬＥＤにおいて多くの場合に使用される。
【００２６】
[0075]本明細書において説明するＬＥＤのうちのいくつかまたはすべては、１つまたは複数の蛍光体でコーティングされることが可能であり、蛍光体はＬＥＤ光の少なくとも一部を吸収し、異なる波長の光を放射し、その結果、ＬＥＤはＬＥＤおよび蛍光体からの光の組み合わせを発光する。いくつかの実装形態では、白色発光ＬＥＤは、青色波長スペクトルの光を発光するＬＥＤを有し、蛍光体が青色光の一部を吸収して、黄色を再発光する。このＬＥＤは、青色光および黄色光の白色光組み合わせを発光する。別の実装形態では、ＬＥＤチップは、米国特許第７，２１３，９４０号に記載されたような青色光と黄色光の非白色光組み合わせを発光する。いくつかの実装形態では、蛍光体は、市販のＹＡＧ：Ｃｅを含むが、全領域の広い黄色スペクトル発光は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ）などの（Ｇｄ，Ｙ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ系に基づく蛍光体から作られた変換粒子を使用して可能である。白色発光ＬＥＤチップ用に使用されることがある別の黄色蛍光体は、Ｔｂ３−ｘＲＥｘＯ１２：Ｃｅ（ＴＡＧ）；ＲＥ＝Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｌｕ、またはＳｒ２−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＳｉＯ４：Ｅｕを含む。
【００２７】
[0076]赤色光を発光するＬＥＤは、ＬＥＤ構造および能動領域から直接赤色光の発光を可能にする材料を含むことが可能である。あるいは、別の実施形態では、赤色発光ＬＥＤは、ＬＥＤ光を吸収し、赤色光を発光する蛍光体によって覆われたＬＥＤを含むことができる。この構造に適したいくつかの蛍光体は、Ｌｕ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、（Ｓｒ２−ｘＬａｘ）（Ｃｅ１−ｘＥｕｘ）Ｏ４、Ｓｒ２−ｘＥｕｘＣｅＯ４、ＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ３＋，Ｇａ３＋、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、およびＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋を含むことができる。
【００２８】
[0077]コーティングされたＬＥＤは、多くのさまざまな方法を使用して蛍光体でコーティングされることが可能であり、１つの適した方法は、米国特許出願番号第１１／６５６，７５９号および第１１／８９９，７９０号に記載され、両者とも「Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ（ウェハレベル蛍光体コーティング法および方法を利用して製造したデバイス）」という名称であり、その両者とも参照によって本明細書中に組み込まれている。あるいは、ＬＥＤは、電気泳動堆積（ＥＰＤ）などの別の方法を使用してコーティングされることがあり、適したＥＰＤ法は、「Ｃｌｏｓｅｄ  Ｌｏｏｐ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ（半導体デバイスの閉ループ電気泳動堆積）」という名称の米国特許出願番号第１１／４７３，０８９号に記載されており、これもまた、参照によって本明細書中に組み込まれている。本発明によるＬＥＤパッケージはまた、異なる色の複数のＬＥＤを有することが可能であり、そのうちの１つまたは複数が白色発光であってもよいことが、理解される。
【００２９】
[0078]本明細書において説明するサブマウント（ｓｕｂｍｏｕｎｔ）は、多くの異なる材料から形成されることが可能であり、好ましい材料は誘電性素子などの電気的に絶縁性であり、サブマウントはＬＥＤアレイと構成要素裏側との間にある。サブマウントは、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化ケイ素などのセラミック、またはポリイミドおよびポリエルテル等の高分子材料を含むことができる。一実施形態では、誘電性材料は、窒化アルミニウムおよび炭化ケイ素が有するような高い熱伝導率を有する。別の実施形態では、サブマウントは、構成要素からの光の取り出しを高めるために、反射性セラミックまたは銀のような金属層などの高反射性材料を含むことが可能である。別の実施形態では、サブマウントは、プリント回路基板（ＰＣＢ）、アルミナ、サファイアもしくはシリコン、またはミネソタ州、チャンハッセンのＴｈｅ  Ｂｅｒｇｑｕｉｓｔ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＴ−Ｃｌａｄ熱クラッド絶縁型基板材料などの任意の他の適した材料を含むことが可能である。ＰＣＢ実施形態に関して、標準ＦＲ−４  ＰＣＢ、金属コアＰＣＢ、または任意の別のタイプのプリント回路基板などのさまざまなＰＣＢタイプが、使用されることが可能である。
【００３０】
[0079]図３〜図６は、固体方向性ランプ１００のハウジング１０２の一実装形態のさまざまな図を図示する。図３は、ハウジング１０２の上面図であり、図４は、ハウジング１０２の上面斜視図であり、図５は、ハウジングの底面図であり、および図６は、ハウジング１０２の底面斜視図である。
【００３１】
[0080]いくつかの実装形態では、ハウジング１０２は、アルミニウムを含むことができる。しかしながら、別の実装形態では、ハウジング１０２は、例えば、マグネシウム、マグネシウム／アルミニウム合金、または他の熱伝導性熱可塑性プラスチックを含むことができる。さらに別の実装形態は、アルミニウム系であるが、熱伝導性を向上させるためにまたは他の望ましい機械的特性、熱的特性、もしくは電気的特性を与えるために銅などの金属を注入した複合材を含むことができる焼結した金属を含むことができる。
【００３２】
[0081]図３および図４を参照すると、ハウジング１０２は、空気流路１１８を画定することができる。空気流路１１８は、空気がハウジング１０２の一方の側からハウジング１０２のもう一方の側へと流れることを可能にするように構成される。いくつかの実装形態では、ハウジング１０２は、空気流路１１８内に１つまたは複数のフィン１２２をさらに画定することができる。フィン１２２は、空気流路１１８を通って流れる空気の流れを方向付けするのを支援することができ、動作中に方向性ランプ１００を冷却するのを支援するようにハウジング１０２に対する表面積の増加をもたらすことができる。固体方向性ランプ１００が組み立てられ、１つまたは複数の固体発光素子１０６が通電されるときに、空気流路１１８を通って流れる空気の流れは、下記により詳細に説明するように、ランプに対する冷却を行う。
【００３３】
[0082]ハウジング１０２は、ハウジング１０２の第１の側に面する内部領域１２０をさらに画定する。内部領域１２０は、固体方向性ランプ１００が組み立てられるときに、リフレクタ１０４がハウジング１０２の内部領域１２０内に設置されることが可能であるように構成される。いくつかの実装形態では、内部領域の輪郭は、リフレクタ１０４の輪郭に一致する。例えば、リフレクタ１０４が下記に説明する１つの図説のための例におけるように複数の分割型パラボラを画定する場合には、内部領域の輪郭は、複数の分割型パラボラを受け入れる形状にされる。図３および図４に示したように、空気流路１１８は、ハウジング１０２の内部領域１２０を貫通し、その結果、空気は、ハウジング１０２の内部領域を通って流れることができる。
【００３４】
[0083]図５および図６を参照すると、いくつかの実装形態では、ハウジング１０２は、内部領域１２０を画定するハウジングの側に対して反対であるハウジング１０２の第２の側上に複数のフィン１２４をさらに画定することができる。いくつかの実装形態では、リフレクタ１０４の深さおよびハウジング１０２の補完的な内部領域１２０は浅く、その結果、ハウジング１０２の第２の側上の複数のフィン１２４がハウジング１０２の体積の大部分を、これゆえランプ１００の体積の大部分を構成する。例えば、いくつかの実装形態では、ランプ１００が組み立てられると、ハウジング１０２は、ランプ１００の体積の少なくとも７５％を使う。
【００３５】
[0084]ハウジング１０２の第２の側上の複数のフィン１２４は、熱を散逸させるように表面積を増加させたハウジング１０２を形成することによって、ハウジング１０２のためのヒートシンクとして働くことができる。したがって、リフレクタ１０４の浅い特質は、固体方向性ランプ１００が、ハウジング１０２用のヒートシンクとして作用し、かつハウジング１０２の体積の大部分を画定するハウジング１０２の第２の側上の複数のフィン１２４などの改善した冷却構成を実装することを可能することを、認識すべきである。
【００３６】
[0085]ハウジングの第２の側上の複数のフィン１２４は、空気流路１１８内に設置されたフィン１２２と協働して、ハウジング１０２の周りの空気の流れを方向付けるようにさらに働くことができる。例えば、電源ハウジング１１６がハウジング１０２に隣接して固体方向性ランプ１００内に設置されるときには、空気流路１１８内に設置されたフィン１２２およびハウジング１０２の第２の側上の複数のフィン１２４は、ランプ１００を冷却するのを支援するように電源ハウジング１１６の上方に空気を向けることができる。
【００３７】
[0086]図７および図８は、固体方向性ランプ１００のリフレクタ１０４の一実装形態の異なる図を図示する。図７は、リフレクタ１０４の上面図であり、図８は、リフレクタ１０４の斜視図である。いくつかの実装形態では、リフレクタ１０４は、Ｌｅｘａｎなどのポリカーボネート、Ｓａｂｉｃによって製造されるＣｙｃｏｌｏｙなどのＰＣ／ＡＢＳブレンド、Ｕ−Ｐｏｌｙｍｅｒなどのポリアリレート、および／またはポリエチレンテレフタレートもしくはＳａｂｉｃによって製造されるバロックスなどのＰＢＴを含むことができる。典型的には、リフレクタ１０４の深さは、リフレクタ１０４の開口部の最も遠い距離１２３と比較したときに浅く、その結果、リフレクタ１０３の開口部の最も遠い距離１２３とリフレクタの深さとの間のアスペクト比は少なくとも６：１である。いくつかの実装形態では、リフレクタの深さは、１６ｍｍ以下である。
【００３８】
[0087]リフレクタ１０４は、ハウジング１０２の空気流路１１８がリフレクタ１０４を貫通することを可能にするように構成されたアパーチャ１２５を画定し、その結果、固体方向性ランプ１００が組み立てられるときに、空気がランプの中心を通って流れることができる。
【００３９】
[0088]リフレクタは、複数の幾何学的曲面１２６および複数の鏡面部分１２８をさらに画定することができる。いくつかの実装形態では、複数の幾何学的曲面１２６は、複数の分割型パラボラであってもよい。しかしながら、別の実装形態では、幾何学的曲面１２６は、幾何学的曲面の一部の部分では放射面であり幾何学的曲面の他の部分では楕円である複合曲面である、または下記により詳細に説明するように、１つまたは複数の固体発光素子１０６から光を受光し、方向性ランプ１００の外へ受光した光を向けるように構成された任意の他の幾何学的曲面であってもよい。
【００４０】
[0089]いくつかの実装形態では、複数の鏡面部分１２８は、鏡面壁を有する。しかしながら、鏡面部分１２８は、下記により詳細に説明するように、１つまたは複数の固体発光素子１０６から光を受光し、受光した光を複数の幾何学的曲面１２６のうちの１つまたは複数の中へと向けるように構成された任意の形状であってもよい。
【００４１】
[0090]いくつかの実装形態では、方向性ランプ１００の各固体発光素子１０６は、ある幾何学的曲面１２６およびある鏡面部分１２８に関係付けられる。例えば、図８に示したように、第１の固体発光素子１３０ａは、第１の幾何学的曲面１３２ａおよび第１の鏡面部分１３４ａに関係付けられ、第２の固体発光素子１３０ｂは、第２の幾何学的曲面１３２ｂおよび第２の鏡面部分１３４ｂに関係付けられ、第３の固体発光素子１３０ｃは、第３の幾何学的曲面１３２ｃおよび第３の鏡面部分１３４ｃに関係付けられ、そして第４の固体発光素子１３０ｄは、第４の幾何学的曲面１３２ｄおよび第４の鏡面部分１３４ｄに関係付けられる。しかしながら、別の実装形態では、１つよりも多くの固体発光素子１０６が、同じ幾何学的曲面１２６および鏡面部分１２８に関係付けられることがある。
【００４２】
[0091]上に述べたように、いくつかの実装形態では、各幾何学的曲面１２６は、分割型パラボラであってもよく、各鏡面部分１２８は、鏡面壁を含んでもよい。これらの実装形態では、各固体発光素子１０６は、これが関係付けられる分割型パラボラの焦点のところに設置されることが可能である。図９は、分割型パラボラ（幾何学的曲面１２６）の焦点のところに設置され、分割型パラボラ内へと光線を放射しており、鏡面壁（鏡面部分１２８）へと光線を放射している固体発光素子１０６の拡大した断面図である。固体発光素子１０６の配置によって、分割型パラボラに直接当たる固体発光素子１０６から放射されるある光線１３６は、リフレクタ１０４から離れるように実質的に垂直にかつ固体ランプ１００のレンズ１１４に向けて反射される。
【００４３】
[0092]加えて、固体発光素子１０６の配置によって、鏡面壁に直接当たる固体発光素子１０６からのある光線１３８は、分割型パラボラ内へと反射され、固体ランプ１００のレンズ１１４に向けてリフレクタ１０４から離れるように実質的に垂直に反射される。したがって、鏡面壁に直接当たる光線１３８は、照明される対象物への経路に関して分割型パラボラに直接当たる光線１３６と同様に振る舞う。
【００４４】
[0093]典型的には、固体発光素子１０６に関係付けられた鏡面壁の表面は、固体発光素子１０６のある表面に対して実質的に垂直に設置されることが可能であり、その結果、鏡面壁が、ほぼ１．５度と１０度との間だけ固体発光素子１０６の表面とはわずかに傾斜する。
【００４５】
[0094]鏡のように作用する鏡面部分１２８のために、非対称リフレクタ（幾何学的曲面１２６）が完全に軸対称なリフレクタのように振る舞うことが、認識されるであろう。この構成のために、複数のリフレクタ素子（幾何学的曲面１２６および関係する鏡面部分１２８）は、光出力を改善し、複数の固体発光素子１０６の全体にわたって電力消費を分散させるために組み合わせられることがある。２つのこのような固体発光素子１０６を有する固体方向性ランプ１００は、無駄な光がないはずであるが、結果として得られるランプまたは取り付け具のルーメン出力を制限するはずである。使用される幾何学的曲面１２６および関係する鏡面部分１２８が多いほど、制御されない固体発光素子１０６からの光の割合が多くなることが、認識されるであろう。しかしながら、４つの幾何学的曲面１２６および４つの鏡面部分１２８を含むリフレクタ１０４は、熱／電力分散および制御された光対制御されない光の優れたバランスを提供するように決定されてきている。
【００４６】
[0095]上に説明した実装形態は分割型パラボラおよび鏡面壁を利用するが、別の実装形態は所望の光出力および光分布の特性に基づく別の幾何学的形状を利用することができることが、認識されるであろう。
【００４７】
[0096]図１および図２を参照すると、固体方向性ランプ１００が組み立てられると、レンズ１１４は少なくともリフレクタ１０４を覆う。上に論じたリフレクタ１０４の幾何学的曲面１２８の特質のために、リフレクタ１０４を出る１つまたは複数の固体発光素子１０６からの光線は、一般にコリメートされる。光を混合するために、リフレクタ１０４を出る光線は、コリメートされた光を混合するように構成されたレンズ１１４を通過する。コリメートされた光を混合することは、表面の明るさを一様にしランプの表面上に個別の固体発光素子が見えないようにするのを支援する。いくつかの実装形態では、レンズ１１４は、ほぼ１度と２度の間だけ光線の幅を増加するように構成される。
【００４８】
[0097]上に論じたように、方向性ランプ１００内の１つまたは複数の固体発光素子１０６は、単一色または多色であることが可能である。光状態発光素子１０６がＢＳＹ＋赤色ＬＥＤまたはＲＧＢＷ  ＬＥＤを含むときなど、１つまたは複数の固体発光素子１０６が多色化されるときには、レンズ１１４は、所望の色出力を作るために異なる色を混合するのを支援する。いくつかの実装形態では、レンズ１１４は、マイクロレンズ色混合機能、体積拡散素子（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  ｄｉｆｆｕｓｉｖｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）、ランダム化表面構成、および／または多色化した固体発光素子からの光を混合する目的のための他の回折素子を含むことができる。
【００４９】
[0098]いくつかの実装形態では、レンズ１１４は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）またはポリカーボネートを含むことができる。しかしながら、別の実装形態では、レンズ１１４は、ＳＡＮ（スチレンアクリロニトリル）、Ｕ−ポリマ（ポリアリレート）、Ｋ−レジン（スチレン−ブタジエン共重合体）、テナイトセルロース（アセテートもしくはブチレート）、および／または透明ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）などの材料を含むことができる。
【００５０】
[0099]レンズ１１４は、レンズ１０４上に位置するアパーチャ１４０をさらに画定することができ、その結果、固体方向性ランプ１００が組み立てられるときに、レンズのアパーチャ１４０がハウジング１０２によって画定される空気流路１１８と連通して、固体方向性ランプ１００を通る空気の流れを可能にする。
【００５１】
[00100]１つまたは複数の固体発光素子１０６は、プリント回路基板１１０および金属ヒートスプレッダ１１２を含むアセンブリ１０８上にマウントされる。図１０〜図１４は、金属ヒートスプレッダ１１２を組み付けたプリント回路基板１１０の一実装形態のさまざまな図を図示する。図１０は、金属ヒートスプレッダ１１２を組み付けたプリント回路基板１１０の上面図であり、図１１は、金属ヒートスプレッダ１１２を組み付けたプリント回路基板１１０の上面斜視図であり、図１２は、金属ヒートスプレッダ１１２を組み付けたプリント回路基板１１０の底面図であり、図１３は、金属ヒートスプレッダ１１２を組み付けたプリント回路基板１１０の底面斜視図であり、および図１４は、金属ヒートスプレッダ１１２を組み付けたプリント回路基板１１０の断面図である。
【００５２】
[00101]いくつかの事例では、金属コアプリント回路基板は、固体ランプおよび取り付け具において使用するための固体発光素子をマウントするために使用されることが可能である。アルミニウムコアまたは銅コアは、固体発光素子から金属コアプリント回路基板を通り、取り付けられたヒートシンクへの効率的な熱伝達を可能にする。しかしながら、別の事例では、典型的な金属プリント回路基板は、設計が、固体発光素子パッケージへのおよびこれからの経路を決める多数のトレースと組み合わせた固体発光素子パッケージの外部の小さなプリント回路基板を必要とするときなどの取り付け具またはランプ設計の必要性を満足しないことがあるであろう。例えば、個別のはんだパッドへの経路を決められた典型的な４チップ固体発光素子では、すべてのトレースがプリント回路基板の底部から経路を決められる必要がある場合には、デバイスはんだパッドを超えるプリント回路基板の最小幅は、３つのトレース幅および４つのトレース間の間隔であるはずである。
【００５３】
[00102]１つまたは複数の固体発光素子１０６がリフレクタ１０４内へと光線を向け、リフレクタ１０６が受光した光線を固体方向性ランプ１００の外へ向ける上に説明したものなどの固体方向性ランプ１００の構成では、固体発光素子１０６が上にマウントされるプリント回路基板１１０にとって、リフレクタ１０４がランプの外に向ける光を妨げないように可能な限り小さなフットプリントを有することが望ましい。したがって、固体発光素子が上にマウントされるプリント回路基板１１０の突起部の幅は可能な限り狭くすべきであることが望ましいことが、認識されるであろう。
【００５４】
[00103]図１０〜図１４に示した実装形態では、プリント回路基板１１０は、４つの辺を画定し、１つの固体発光素子１０６がプリント回路基板１１０の４つの辺の各々の上に設置される。従来型の単層金属コアプリント回路基板は、図１０〜図１４に図示したように、固体発光素子が上にマウントされる部分の狭い幅を認めないことがある。加えて、図１０〜図１４に図示したように、固体発光素子が上にマウントされる部分の狭い幅を考慮して設計された多層金属コアプリント回路基板は、固体発光素子と金属コアとの間の多層の誘電体材料に関する熱ペナルティを招くことがあり、これは、多くの状況において検討から多層金属コアプリント回路基板を不適切であるとするために十分に高い。
【００５５】
[00104]これらの問題点に対処するために、方向性ランプ１００は、熱伝導性でないプリント回路基板１１０を利用することができる。一実装形態では、プリント回路基板１１０は、多層ＦＲ４プリント回路基板である。多層ＦＲ４プリント回路基板は、可能な限り少ないプリント回路基板突起部で固体発光素子１０６をマウントする能力を提供する。しかしながら、任意のプリント回路基板は、１つまたは複数の固体発光素子１０６が上にマウントされるプリント回路基板上の突起部の狭い幅を可能にする低熱伝導性の状態で使用されることが可能である。
【００５６】
[00105]プリント回路基板１１０が熱伝導性でないという理由で、プリント回路基板１１０に組み付けられた金属ヒートスプレッダ１１２は、通電されたときに固体発光素子１０６により発生される熱を散逸させるのを支援するように、１つまたは複数の固体発光素子１０６の裏面と接触することができる。典型的には、金属ヒートスプレッダ１１２は、固体発光素子１０６の熱を散逸させるのを支援するために、熱散逸手段と連通する。
【００５７】
[00106]図１０〜図１４に示したように、プリント回路基板１１０は、金属ヒートスプレッダ１１２の少なくとも一部分１４４を受け入れるように構成されたアパーチャ１４２を画定することができる。これは、１つまたは複数の固体発光素子１０６によって発生された熱を散逸させるのを支援する熱散逸手段と典型的には連通するプリント回路基板１１０のアパーチャ１４２内に設置された金属ヒートスプレッダ１１２の部分１４４である。
【００５８】
[00107]上に説明した固体方向性ランプ１００では、金属ヒートスプレッダ１１２は、アパーチャ１４６をやはり画定し、その結果、固体方向性ランプ１００が組み立てられるときに、金属ヒートスプレッダ１１２のアパーチャ１４６は、ハウジング１０２の空気流路１１８およびレンズ１１４のアパーチャ１４０と連通する。したがって、ハウジング１０２の空気流路１１８、金属ヒートスプレッダ１１２のアパーチャ１４６、およびレンズ１１４のアパーチャ１４０を通る空気の流れは、金属ヒートスプレッダ１１２が１つまたは複数の固体発光素子１０６から伝導する熱を散逸させるのを支援することが、認識されるであろう。いくつかの実装形態では、金属ヒートスプレッダ１１２は、金属ヒートスプレッダ１１２のアパーチャ内に１つまたは複数のフィン１４８を画定することができる。金属ヒートスプレッダ１１２のアパーチャ内のフィン１４８は、ハウジング１０２の空気流路１１８、金属ヒートスプレッダ１１２のアパーチャ１４６、およびレンズ１１４のアパーチャ１４０を通る空気の流れを方向付けするのを支援することができる。加えて、金属ヒートスプレッダ１１２のアパーチャ内のフィン１４８は、ヒートシンクとして作用することができる。
【００５９】
[00108]別の実装形態では、プリント回路基板１１０のアパーチャ１４２内に位置する金属ヒートスプレッダ１１２の部分１４４は、ヒートパイプなどの熱散逸手段と連通することができる、またはプリント回路基板１１０のアパーチャ１４２内に位置する金属ヒートスプレッダ１１２の部分１４４は、金属の中空でないコアであってもよい。
【００６０】
[00109]図１５は、組み立てた固体方向性ランプ１００の一実装形態の断面図である。上に説明したように、１つまたは複数の固体発光素子１０６は、金属ヒートスプレッダ１１２を組み付けたプリント回路基板１１０上にマウントされ、ハウジング１０２の空気流路１１８の外周部に隣接するランプ内に設置される。通電されたときに、固体発光素子１０６は、リフレクタ１０４の方に光線を向け、リフレクタ１０４は順に、レンズ１１４を介して固体方向性ランプ１００の外へ光線を向ける。レンズは、コリメートされることがあるリフレクタからの光を混合するように働き、表面の明るさを一様にしランプの表面上に個別の固体発光素子が見えないようにするのを支援する。
【００６１】
[00110]固体発光素子１０６が通電されると、空気は、レンズ１１４内のそのアパーチャ１４０および金属ヒートスプレッダ１１２のアパーチャ１４６を介してハウジング１０２の空気流路１１８を通って流れる。空気がハウジングの空気流路１１８を通って流れるので、空気の流れは、ハウジング１０２に隣接して設置された電源ハウジング１１６の上方に向けられる。加えて、空気の流れは、金属ヒートスプレッダ１１２がプリント回路基板１１０上にマウントされた１つまたは複数の固体発光素子１０６から伝導する熱を散逸させるのを支援する。
【００６２】
[00111]方向性ランプ１００の全体設計は、１つまたは複数の固体発光素子１０６および電源によって発生される熱を散逸させるための効率的な手段を提供することが、認識されるであろう。例えば、固体発光素子によって発生される熱が金属ヒートスプレッダ１１２およびヒートシンクとして作用するハウジング１０２を通って散逸されるので、空気流路１１８を通る空気の流れは、方向性ランプ１００を通る熱伝達の改善をもたらす。
【００６３】
[00112]図１６は、ランプが高い取り付け場所から床に向けて照らす場合であり、固体方向性ランプ１００がその主方向を下向きで動作するときの空気の流れおよび温度を図示する熱流れ図である。固体方向性ランプ１００が下を照らすので、大量の空気の流れが、電源ハウジング１１６の周りに向けられる。小型電源ハウジング内の温度がヒートシンクの温度を一般的に超えることが与えられると、発生する空気の流れは、より低い電源１１６温度をもたらす。さらに、空気流路１１８を通って動く空気が、予熱されていないという理由で、固体方向性ランプ１００が上向きの反対方向で動作するときよりも、固体発光素子１０６の温度は、ほぼ５度冷たいままである。
【００６４】
[00113]固体方向性ランプ２００の別の一実装形態が、図１７〜図２９に図示される。図１７は、固体方向性ランプ２００の分解組立図であり、図１８は、図１７の固体方向性ランプ２００の斜視図であり、および図１９は、図１７の固体方向性ランプ２００の上面図である。上に説明した固体方向性ランプ１００と同様に、固体方向性ランプ２００は、ハウジング２０２、リフレクタ２０４、固体発光素子２０６、プリント回路基板２１０および金属ヒートスプレッダ２１２を含むアセンブリ２０８、レンズ２１４、ならびに電源ハウジング２１６を含むことができる。
【００６５】
[00114]図１〜図１６に関して上に説明した固体方向性ランプ１００の部分に対応する固体方向性ランプ２００のそれらの部分は、同じように固体方向性ランプ２００において動作することが、認識されるはずである。したがって、それらの動作は、下記に詳細には説明しないであろう。
【００６６】
[00115]上に説明した固体方向性ランプ１００と同様に、１つまたは複数の固体発光素子２０６は、ランプ２００内に設置され、その結果、通電されたときに、１つまたは複数の固体発光素子２０６はハウジング２０２の内部に設置されたリフレクタ２０４の方に光線を向ける。リフレクタ２０４は、受光した光線をレンズ２１４の外へかつランプ固体方向性ランプ２００から離れるように向ける。レンズ２１４内に一体化された色混合機能によって、固体方向性ランプ２００の前面は、一様に見える。
【００６７】
[00116]加えて、固体方向性ランプ２００内での１つまたは複数の固体発光素子２０６の配置によって、空気がランプ２００を通り流れることを可能にする空気流路２１８が、形成される。空気流路２１８の外周部に隣接して設置された１つまたは複数の固体発光素子２０６が通電されるときに、空気流路２１８は、ランプに対する冷却を行うのを支援する。
【００６８】
[00117]図２０および図２１は、ハウジング２０２の一実装形態の異なる図を図示する。上に説明したように、ハウジング２０２は、リフレクタ２０４を受け入れるように構成された内部領域を画定する。加えて、ハウジング２０２は、ランプに対する冷却を行うのを支援する空気流路２１８を画定する。ハウジング２０２は、ヒートシンクとして働くことができおよび／またはハウジング２０２の周りに空気の流れを向けるように構成された複数のフィン２２４をさらに画定する。
【００６９】
[00118]図２２および図２３は、リフレクタ２０４の一実装形態の異なる図を図示する。上に説明したように、リフレクタ２０４は、ハウジング２０２の空気流路２１８がリフレクタ２０４を貫通することを可能にするように構成されたアパーチャ２２４を画定し、その結果、固体方向性ランプ２００が組み立てられるときに、空気がランプの中心を通って流れることができる。
【００７０】
[00119]リフレクタ２０４は、複数の幾何学的曲面２２６および複数の鏡面部分２２８をさらに画定することができる。いくつかの実装形態では、複数の幾何学的曲面２２６は、複数の分割型パラボラであってもよく、複数の鏡面部分２２８は、鏡面壁であってもよい。これらの実装形態では、リフレクタ２０４に対するランプ２００内での固体発光素子２０６の配置によって、幾何学的曲面２２６に直接当たる固体発光素子２０６から放射された光線は、リフレクタ２０４から離れるように実質的に垂直にかつランプ２００のレンズ２１４に向けて反射される。加えて、鏡面部分２２８に直接当たる光線は、幾何学的曲面２２８内へと反射され、ランプ２００のレンズ２１４に向けてリフレクタ２０４から離れるように実質的に垂直に反射される。
【００７１】
[00120]図２４〜図２８は、プリント回路基板２１０および金属ヒートスプレッダ２１２を含むアセンブリ２０８の一実装形態のさまざまな図を図示する。上に説明したように、１つまたは複数の固体発光素子２０６は、プリント回路基板２１０上にマウントされかつリフレクタ２０４内へと光線を向けるようにランプ２００内に設置されることが可能である。
【００７２】
[00121]リフレクタ２０４がランプ２００の外に向ける光を妨げないようにプリント回路基板２１０のフットプリントを減少させるために、プリント回路基板は、１つまたは複数の延伸部２１１を画定することができる。いくつかの実装形態では、延伸部２１１は、（主プリント回路基板としてもやはり知られる）プリント回路基板２１０の主表面に対して実質的に垂直に設置される。延伸部２１１は、固体発光素子２０６を駆動するためおよび／または動作させるために使用する電気部品をマウントするための追加の表面領域を提供し、電気部品はそうでなければプリント回路基板２１０の主表面上に設置されるはずである。いくつかの実装形態では、延伸部２１１は、熱伝導性でないプリント回路基板を利用することができる。しかしながら、別の実装形態では、延伸部２１１は、熱伝導性であるプリント回路基板を利用することができる一方で、プリント回路基板２１０の主表面は、熱伝導性でないプリント回路基板を利用する。
【００７３】
[00122]上に論じたように、アセンブリ２０８内では、通電したときに固体発光素子２０６によって発生される熱を散逸させるのを支援するように、金属ヒートスプレッダ２１２は、１つまたは複数の固体発光素子２０６の裏面と接触することができる。図２４〜図２８に図示した実装形態では、金属ヒートスプレッダ２１２は、金属ヒートスプレッダ２１２から離れるように延伸するカラー２１３を画定する。カラー２１３は、増加した表面領域を有する金属ヒートスプレッダ２１２を設けることによって熱を散逸させるのを支援する。
【００７４】
[00123]さらに、図２９に示したように、固体方向性ランプ２００が組み立てられるときに、金属ヒートスプレッダ２１２のカラー２１３は、ハウジング２０２の空気流路２１８と連通する。したがって、ハウジングの空気流路２１８を通過する空気の流れは、金属ヒートスプレッダ２１２のカラー２１３と協働して動作して、１つまたは複数の固体発光素子２０６が通電されるときにランプ２００に対する冷却の改善をもたらすことが、認識されるであろう。
【００７５】
[00124]固体方向性ランプ３００のさらなる実装形態が、図３０〜図４４に図示される。図３０は、固体方向性ランプ３００の分解組立図であり、図３１は、図３０の固体方向性ランプ３００の斜視図であり、および図３２は、図３０の固体方向性ランプ３００の上面図である。上に説明した固体ランプ１００、２００と同様に、固体方向性ランプ３００は、ハウジング３０２、リフレクタ３０４、固体発光素子３０６、プリント回路基板３１０および金属ヒートスプレッダ３１２を含むアセンブリ３０８、レンズ３１４、ならびに電源ハウジング３１６を含むことができる。下記により詳細に説明するように、固体方向性ランプ３００は、第２のプリント回路基板３１５および反射型中央カラー３１７を追加で含むことができる。
【００７６】
[00125]図１〜図１６に関して上に説明した固体方向性ランプ１００の部分に対応し、および／または図１７〜図２９に関して上に説明した固体方向性ランプ２００の部分に対応する固体方向性ランプ３００のこれらの部分が、同じように固体方向性ランプ３００において動作することが、認識されるはずである。したがって、これらの動作は、下記に詳細には説明されないであろう。
【００７７】
[00126]上に論じたように、１つまたは複数の固体発光素子３０６は、通電されたときに、１つまたは複数の固体発光素子３０６がハウジング３０２の内部に設置されたリフレクタ３０４の方へ光線を向けるようにランプ３００内に設置される。リフレクタ３０４は、受光した光線をレンズ３１４の外にかつ固体方向性ランプ３００から遠くに向ける。レンズ３１４内に一体化された色混合機能によって、固体方向性ランプ３００の前面は、一様に見える。
【００７８】
[00127]加えて、固体方向性ランプ３００内での１つまたは複数の固体発光素子３０６の配置によって、空気がランプ３００を通って流れることを可能にする空気流路３１８が、形成される。空気流路３１８の外周部に隣接して設置された１つまたは複数の固体発光素子３０６が通電されるときに、空気流路３１８は、ランプに対する冷却を行うのを支援する。
【００７９】
[00128]図３３および図３４は、ハウジング３０２の一実装形態の異なる図を図示する。上に説明したように、ハウジング３０２は、リフレクタ３０４を受け入れるように構成された内部領域を画定する。ハウジング３０２は、第２のプリント回路基板３１５を受け入れるように構成された内部領域内にリセス３０９をさらに画定し、その結果、固体方向性ランプ３００が組み立てられるときに、第２のプリント回路基板３１５は、リフレクタ３０４の下のハウジング３０２内に設置される。
【００８０】
[00129]ハウジング３０２は、ランプに対する冷却を行うのを支援する空気流路３１８をさらに画定する。ハウジング３０２は、ヒートシンクとして働くことができおよび／またはハウジング３０２の周りに空気の流れを向けるように構成された複数のフィン３２４をさらに画定する。
【００８１】
[00130]図３５および図３６は、リフレクタ３０４の一実装形態の異なる図を図示する。上に説明したように、リフレクタ３０４は、ハウジングの空気流路がリフレクタ３０４を貫通することを可能にするように構成されたアパーチャ３２４を画定し、その結果、固体方向性ランプ３００が組み立てられるときに、空気がランプの中心を通って流れることができる。
【００８２】
[00131]上に説明した固体方向性ランプ１００、２００では、リフレクタ１０４、２０４は、複数の幾何学的曲面および複数の鏡面部分を画定する。図３５および図３６に図示した実装形態では、リフレクタ３０４は、複数の幾何学的曲面３２６を画定する。しかしながら、リフレクタ３０４とは別個であり、取り外し可能であるまたは分離可能である反射型中央カラー３１７は、複数の鏡面部分として働く鏡面にした表面である。いくつかの実装形態では、反射型中央カラー３１７は、反射性膜としてもやはり知られる、ＷｈｉｔｅＯｐｔｉｃｓ，ＬＬＣによって製造されたＷｈｉｔｅＯｐｔｉｃｓ（商標）などの柔軟な織布様の材料を含む。別の実装形態では、反射型カラー３１７は、Ｇｅｎｅｓｉｓ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙによって製造されたＶａｌａｒなどの材料、または非常に反射性であり拡散性である白色リフレクタである任意の別の材料を含む。
【００８３】
[00132]図３０、図４３、および図４４に示したように、固体方向性ランプ３００が組み立てられるときに、反射型中央カラー３１７は、リフレクタ３０４の複数の幾何学的曲面３２６に対して実質的に垂直に設置される。リフレクタ３０４および反射型中央カラー３１７に対するランプ３００内での固体発光素子３０６の配置によって、幾何学的曲面３２６に直接当たる固体発光素子３０６から放射された光線は、リフレクタ３０４から離れるように実質的に垂直にかつランプ２００のレンズ２１４に向けて反射される。加えて、反射型中央カラー３１７に直接当たる光線は、リフレクタ３０４の幾何学的曲面２２６内へと反射され、ランプ３００のレンズ３１４に向けてリフレクタ３０４から離れるように実質的に垂直に反射される。
【００８４】
[00133]図３５および図３６に示したように、いくつかの実装形態では、リフレクタ３０４は、複数のディンプル３１９を画定することができる。典型的には、複数のディンプル３１９の各ディンプルは、複数の幾何学的曲面３２６のうちのある幾何学的曲面およびある固体発光素子３０６に関係付けられる。あるディンプル３１９は、固体発光素子３０６の下方の幾何学的曲面３２６上に位置し、幾何学的曲面３２６がそうでなければ固体発光素子３０６の表面へと反射して戻すはずの光線を分散させるのを支援する。いくつかの実装形態では、複数のディンプル３１９のうちの１つまたは複数のディンプルの基本は、円形の形状である。しかしながら、いくつかの実装形態では、複数のディンプル３１９のうちの１つまたは複数のディンプルの底部は、円形以外の幾何学的形状を有する。
【００８５】
[00134]図３９〜図４１は、プリント回路基板３１０および金属ヒートスプレッダ３１２を含むアセンブリ３０８の一実装形態のさまざまな図を図示する。上に説明したように、１つまたは複数の固体発光素子３０６は、プリント回路基板３１０上にマウントされ、リフレクタ３０４および反射型中央カラー３１７内へと光線を向けるようにランプ３００内に設置されることが可能である。
【００８６】
[00135]リフレクタ３０４がランプ３００の外に向ける光を妨げないようにプリント回路基板３１０のフットプリントを減少させるために、アセンブリ３０８のプリント回路基板３１０は、リフレクタ３０４の後方のハウジング３０２内に設置される第２のプリント回路基板３１５に電気的に接続されることが可能である。第２のプリント回路基板３１５は、固体発光素子３０６を動作させるために使用する電気部品をマウントするための追加の表面領域を提供し、電気部品はそうでなければアセンブリ３０８のプリント回路基板３１０（主プリント回路基板としてもやはり知られる）の上に設置されるはずである。図３０および図４２に示したように、アセンブリ３０８のプリント回路基板３１０と第２のプリント回路基板３１５との間の電気的な接続部は、空気流路３１８を画定するハウジング３０２の部分と反射型中央カラー３１７との間のランプ３００内に設置されることが可能である。
【００８７】
[00136]上に論じたように、アセンブリ３０８内では、金属ヒートスプレッダ３１２は、通電されたときに固体発光素子３０６によって発生される熱を散逸させるのを支援するために、１つまたは複数の固体発光素子３０６の裏面と接触することができる。図３９〜図４１に図示した実装形態では、金属ヒートスプレッダ３１２は、金属ヒートスプレッダ３１２から離れるように延伸するカラー３１３を画定する。カラー３１３は、増加した表面積を金属ヒートスプレッダ３１２に与えることによって熱を散逸させるのを支援する。
【００８８】
[00137]さらに、固体方向性ランプ３００が組み立てられるときに、金属ヒートスプレッダ３１２のカラー３１３は、ハウジング３０２の空気流路３１８と連通する。したがって、ハウジングの空気流路３１８を通過する空気の流れは、金属ヒートスプレッダ３１２のカラー３１３と協働して動作して、１つまたは複数の固体発光素子３０６が通電されるときにランプ３００に対する冷却の改善をもたらすことが、認識されるであろう。
【００８９】
[00138]固体方向性ランプ４００のさらなる実装形態が、図４５〜図５０に図示される。図４５は、固体方向性ランプ４００の分解組立図である。上に説明した固体ランプ１００、２００、３００と同様に、固体方向性ランプ４００は、ハウジング４０２、リフレクタ４０４、固体発光素子４０６、プリント回路基板４１０および金属ヒートスプレッダ４１２を含むアセンブリ４０８、レンズ４１４、ならびに電源ハウジング４１６を含むことができる。さらに、上に説明した固体方向性ランプ３００と同様に、固体方向性ランプ４００は、第２のプリント回路基板４１５および反射型中央カラー４１７をやはり含むことができる。
【００９０】
[00139]図１〜図１６に関して上に説明した固体方向性ランプ１００の部分に対応し、図１７〜図２９に関して上に説明した固体方向性ランプ２００の部分に対応し、および／または図３０〜図４４に関して上に説明した固体方向性ランプ３００の部分に対応する固体方向性ランプ４００のこれらの部分が、同じように固体方向性ランプ４００において動作することが、認識されるはずである。したがって、これらの動作は、下記に詳細には説明しないであろう。
【００９１】
[00140]上に論じたように、１つまたは複数の固体発光素子４０６は、通電されたときに、１つまたは複数の固体発光素子４０６がハウジング４０２の内部に設置されたリフレクタ４０４の方へ光線を向けるようにランプ４００内に設置される。リフレクタ４０４は、受光した光線をレンズ４１４の外にかつ固体方向性ランプ４００から離れるように向ける。レンズ４１４内に一体化された色混合機能によって、固体方向性ランプ４００の前面は、一様に見える。
【００９２】
[00141]加えて、固体方向性ランプ４００内での１つまたは複数の固体発光素子４０６の配置によって、空気がランプ４００を通って流れることを可能にする空気流路４１８が、形成される。空気流路４１８の外周部に隣接して設置された１つまたは複数の固体発光素子４０６が通電されるときに、空気流路４１８は、ランプに対する冷却を行うのを支援する。
【００９３】
[00142]図４６および図４７は、ハウジング４０２の一実装形態の異なる図を図示する。上に説明したように、ハウジング３０２は、リフレクタ３０４を受け入れるように構成された内部領域を画定する。ハウジング４０２は、ランプ４００に対する冷却を行うのを支援する空気流路４１８をさらに画定する。ハウジング４０２は、ヒートシンクとして働くことができおよび／またはハウジング４０２の周りに空気の流れを向けるように構成された複数のフィン４２４をさらに画定する。
【００９４】
[00143]ハウジング４０２は、第２のプリント回路基板４１５を受け入れるように構成された内部領域内にリセス４０９をさらに画定し、その結果、固体方向性ランプ４００が組み立てられるときに、第２のプリント回路基板４１５は、リフレクタ４０４の下のハウジング４０２内に設置される。第２のプリント回路基板３１５が空気流路３１８を画定するハウジング３０２の部分の周りに設置される図３０〜図４４に関して説明した固体方向性ランプ３００の実装形態とは対照的に、図４６〜図４９に示したように、ハウジング４０２は、第２のプリント回路基板４１５を受け入れるように構成された空気流路４１８を画定するハウジング４０２の部分の横のところにリセス４０９を画定する。
【００９５】
[00144]図４５を参照すると、上に説明したように、リフレクタ４０４は、ハウジング４０２の空気流路４１８がリフレクタ４０４を貫通することを可能にするように構成されたアパーチャ３２４を画定し、その結果、固体方向性ランプ４００が組み立てられるときに、空気はランプの中心を通って流れることができる。
【００９６】
[00145]上に説明した固体方向性ランプ３００と同様に、リフレクタ４０４は、複数の幾何学的曲面４２６、およびリフレクタ４０４とは別個であり、複数の鏡面部分として働く鏡面にした表面である反射型中央カラー４１７を画定する。加えて、リフレクタ４０４は、複数のディンプル４１９を画定することができ、複数のディンプル４１９の各ディンプルは、複数の幾何学的曲面４２６のうちのある幾何学的曲面およびある固体発光素子４０６に関係付けられる。
【００９７】
[00146]図４５、図４８、および図４９に示したように、固体方向性ランプ４００が組み立てられるときに、反射型中央カラー４１７は、リフレクタ４０４の複数の幾何学的曲面４２６に対して実質的に垂直に設置される。リフレクタ４０４および反射型中央カラー４１７に対するランプ４００内での固体発光素子４０６の配置によって、幾何学的曲面４２６に直接当たる固体発光素子４０６から放射された光線は、リフレクタ４０４から離れるように実質的に垂直にかつランプ４００のレンズ４１４に向けて反射される。加えて、反射型中央カラー４１７に直接当たる光線は、リフレクタ４０４の幾何学的曲面２２６内へと反射され、ランプ４００のレンズ４１４に向けてリフレクタ４０４から離れるように実質的に垂直に反射される。
【００９８】
[00147]図１〜図５０は、回帰反射型、多素子ランプ光学系およびハイブリッド固体発光素子プリント回路基板を含む固体方向性ランプ設計を教示する。上に説明したように、開示した固体方向性ランプは、分割型パラボラおよび鏡面壁を含むリフレクタ内へと光を向ける固体発光素子を利用することによって、表面の明るさを低下させランプの表面上に個別の固体発光素子が見えないようにする。さらに、固体方向性ランプ設計内の固体発光素子の位置によって、ランプを通り、動作中に冷却を行う空気の流れを可能にする空気流路が、形成される。
【００９９】
[00148]上記の詳細な説明が限定的であるというよりは例示的であるように見なされ、そして本発明の精神および範囲を規定するように意図されたすべての等価物を含む別記の特許請求の範囲であることが理解されるものとする。
【図１】
2014523612.tif 000003
【図２】
2014523612.tif 000004
【図３】
2014523612.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014523612.tif 000009
【図８】
2014523612.tif 000010
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
2014523612.tif 000049
【図４８】
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【図４９】
2014523612.tif 000051
【図５０】
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【国際調査報告】
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2014523612.tif 000054