(57)【要約】  発光装置は、基板と、基板上で平面配列を有する複数の固体発光セルと、光源から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを含む。
2012529150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上で実質的に平面の配列を有する複数の固体発光セルと、
光源から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、前記固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを備える光源。
【請求項２】
光源から放出される光が白色光であるように、前記固体発光セルと共に配列された蛍光体をさらに備える請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記基板によって支持される請求項１に記載の光源。
【請求項４】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの少なくとも１つを少なくとも部分的に覆って延在するリップを形成するために、前記基板から片持ちにされる請求項３に記載の光源。
【請求項５】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、上方向傾斜を持って前記固体発光セルの少なくとも１つを覆って延在する請求項４に記載の光源。
【請求項６】
前記１つまたは複数の反射体は、前記固体発光セルの全てを少なくとも部分的に覆って延在する請求項４に記載の光源。
【請求項７】
前記１つまたは複数の反射体は、１つの反射体を備える請求項４に記載の光源。
【請求項８】
前記１つまたは複数の反射体は、複数の反射体を備える請求項４に記載の光源。
【請求項９】
前記反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの異なる１つの固体発光セルを少なくとも部分的に覆って延在する請求項８に記載の光源。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルに面する光散乱反射表面を有する請求項４に記載の光源。
【請求項１１】
基板と、
実質的に同じ方向に光を放出するように前記基板上に配列された複数の固体発光セルと、
実質的に球の放出パターンで光源から光が放出されるように、前記固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを備える光源。
【請求項１２】
光源から放出される光が白色光であるように、前記固体発光セルと共に配列された蛍光体をさらに備える請求項１１に記載の光源。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記基板によって支持される請求項１１に記載の光源。
【請求項１４】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの少なくとも１つを少なくとも部分的に覆って延在するリップを形成するために、前記基板から片持ちにされる請求項１３に記載の光源。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、上方向傾斜を持って前記固体発光セルの少な
くとも１つを覆って延在する請求項１４に記載の光源。
【請求項１６】
前記１つまたは複数の反射体は、前記固体発光セルの全てを少なくとも部分的に覆って延在する請求項１４に記載の光源。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の反射体は、１つの反射体を備える請求項１４に記載の光源。
【請求項１８】
前記１つまたは複数の反射体は、複数の反射体を備える請求項１４に記載の光源。
【請求項１９】
前記反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの異なる１つの固体発光セルを少なくとも部分的に覆って延在する請求項１８に記載の光源。
【請求項２０】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルに面する光散乱反射表面を有する請求項１４に記載の光源。
【請求項２１】
基板と、
前記基板上で実質的に平面の配列を有する複数の固体発光セルと、
実質的に球の放出パターンで光源から光が放出されるように、前記固体発光セルから放出される光を屈折させる手段とを備える光源。
【請求項２２】
光源から放出される光が白色光であるように、前記固体発光セルと共に配列された蛍光体をさらに備える請求項２１に記載の光源。
【請求項２３】
光を屈折させる前記手段は、前記基板によって支持された１つまたは複数の反射体を備える請求項２１に記載の光源。
【請求項２４】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの少なくとも１つを少なくとも部分的に覆って延在するリップを形成するために、前記基板から片持ちにされる請求項２３に記載の光源。
【請求項２５】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、上方向傾斜を持って前記固体発光セルの前記少なくとも１つを覆って延在する請求項２４に記載の光源。
【請求項２６】
前記１つまたは複数の反射体は、前記固体発光セルの全てを少なくとも部分的に覆って延在する請求項２４に記載の光源。
【請求項２７】
前記１つまたは複数の反射体は、１つの反射体を備える請求項２４に記載の光源。
【請求項２８】
前記１つまたは複数の反射体は、複数の反射体を備える請求項２４に記載の光源。
【請求項２９】
前記反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの異なる１つの固体発光セルを少なくとも部分的に覆って延在する請求項２８に記載の光源。
【請求項３０】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルに面する光散乱反射表面を有する請求項２４に記載の光源。
【請求項３１】
口金を有するハウジングおよび前記口金に搭載された透明バルブ部と、
前記ハウジング内の光源とを備え、前記光源は、
基板と、
前記基板上で実質的に平面の配列を有する複数の固体発光セルと、
前記透明バルブ部から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、前記固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを備えるランプ。
【請求項３２】
前記透明バルブ部から放出される光が白色光であるように、前記固体発光セルと共に配列された蛍光体をさらに備える請求項３１に記載の光源。
【請求項３３】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記基板によって支持される請求項３１に記載の光源。
【請求項３４】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの少なくとも１つを少なくとも部分的に覆って延在するリップを形成するために、前記基板から片持ちにされる請求項３３に記載の光源。
【請求項３５】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、上方向傾斜を持って前記固体発光セルの前記少なくとも１つを覆って延在する請求項３４に記載の光源。
【請求項３６】
前記１つまたは複数の反射体は、前記固体発光セルの全てを少なくとも部分的に覆って延在する請求項３４に記載の光源。
【請求項３７】
前記１つまたは複数の反射体は、１つの反射体を備える請求項３４に記載の光源。
【請求項３８】
前記１つまたは複数の反射体は、複数の反射体を備える請求項３４に記載の光源。
【請求項３９】
前記反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの異なる１つの固体発光セルを少なくとも部分的に覆って延在する請求項３８に記載の光源。
【請求項４０】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルに面する光散乱反射表面を有する請求項３４に記載の光源。
【請求項４１】
前記固体発光セルを冷却するために前記ハウジング内に配列されたファンをさらに備える請求項３１に記載のランプ。
【請求項４２】
前記口金は、前記ランプソケットに電気的にかつ機械的に嵌合するように構成される請求項３１に記載のランプ。
【請求項４３】
前記口金は、前記固体発光セルに結合された電気接点を備える請求項３１に記載のランプ。
【請求項４４】
前記口金は、前記ランプソケットに機械的に嵌合するように構成されたキャップを備え、前記キャップは、前記電気接点のうちの１つの電気接点を備える請求項４３に記載のランプ。
【請求項４５】
前記口金は、前記電気接点のうちの別の電気接点を有する先端をさらに備える請求項４４に記載のランプ。
【請求項４６】
前記キャップはねじ込みキャップを備える請求項４４に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光源に関し、より詳細には、実質的に球の放出パターンを生成する光学部品を使用する光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）などの固体デバイスは、白熱、ハロゲン、および蛍光ランプなどの従来の光源を置換するための魅力的な候補である。ＬＥＤは、白熱ランプおよびハロゲンランプより実質的に高い光変換効率、および、これらのタイプの従来の光源の３つ全てより長い寿命を有する。さらに、一部のタイプのＬＥＤは、今や、蛍光光源より高い変換効率を有し、一層高い変換効率が研究室で実証されている。最後に、ＬＥＤは、蛍光ランプより低い電圧を必要とし、水銀またはおそらくは危険な他の材料を全く含まず、したがって、種々の安全性および環境的利益を提供する。
【０００３】
典型的なＬＥＤはランバーシアン放出パターン(lambertian emission pattern)を有す
る。これは、ＬＥＤから放出される光が通常、半球孤にまたがることを意味する。この放出パターンは、全ての方向に光を放出する白熱、ハロゲン、および蛍光ランプ用の従来の光源の置換物としての、ＬＥＤ光源または他の固体照明デバイスの使用を制限する可能性がある。たとえば白熱電球で使用されるＬＥＤ光源は、望ましくない暗いスポットを下方向に生じる可能性がある。デスク、床、またはテーブルランプなどの一般的な照明用途では、これは、作業または読書課題を可能にするために下方向の光をもたらすことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、従来の白熱、ハロゲン、および蛍光ランプによりよく似ている放出パターンを有する固体光源についての必要性が当技術分野に存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様では、光源は、基板と、基板上で平面配列を有する複数の固体発光セルと、光源から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを含む。
【０００６】
本開示の別の態様では、光源は、基板と、実質的に同じ方向に光を放出するように基板上に配列された複数の固体発光セルと、実質的に球の放出パターンで光源から光が放出されるように、固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを含む。
【０００７】
本開示のなお別の態様では、光源は、基板と、基板上で実質的に平面の配列を有する複数の固体発光セルと、実質的に球の放出パターンで光源から光が放出されるように、固体発光セルから放出される光を反射する手段とを含む。
【０００８】
本開示のさらなる態様では、ランプは、口金を有するハウジングおよび口金に搭載された透明バルブ部と、ハウジング内の光源とを含む。光源は、基板と、基板上で実質的に平面の配列を有する複数の固体発光セルと、透明バルブ部から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを含む。
【０００９】
例証として光源の例示的な構成だけが示し述べられる以下の詳細な説明から、本発明の
他の態様が当業者に容易に明らかになることが理解される。認識されるように、本発明は、光源の他のまた異なる態様を含み、また、そのいくつかの詳細は、種々の他の点で変更されることが可能であり、その全てが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することはない。したがって、図面および詳細な説明は、制限的ではなく、本質的に例証的であると考えられる。
【００１０】
本発明の種々の態様は、添付図面において、制限としてではなく、例として示される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＬＥＤの実施例を示す概念的な側断面図。
【図２】光源の実施例を示す概念的な平面図。
【図３】白色光源の実施例を示す概念的な平面図。
【図４Ａ】実質的に球の放出パターンを有する光源の実施例を示す概念的な平面図。
【図４Ｂ】図４Ａの光源の概念的な側面図。
【図５】ランプの実施例を示す概念的な断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、本発明の種々の態様がそこで示される添付図面を参照して以降でより完全に述べられる。しかし、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、また、本開示全体を通して提示される本発明の種々の態様に限定されるものと解釈されるべきでない。むしろ、これらの態様は、本開示が完璧であり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。図面に示す本発明の種々の態様は、一定比例尺に従って描かれない可能性がある。むしろ、種々の特徴の寸法は、明確にするために拡大されるかまたは縮小されてもよい。さらに、図面のうちの一部の部面は、明確にするために簡略化されてもよい。そのため、図面は、所与の装置または方法のコンポーネントの全てを示さなくてもよい。
【００１３】
本発明の種々の態様は、本発明の理想化された構成の略図である図面を参照して本明細書で述べられる。したがって、結果としての図の形状からの変動、たとえば製造用の技法および／または公差が予想される。そのため、本開示全体を通して提示される本発明の種々の態様は、本明細書で示し述べられる要素（たとえば、領域、層、セクション、基板など）の特定の形状に限定されるものとして解釈されるべきでなく、たとえば製造によって生じる形状の逸脱を含む。例として、長方形として示されるかまたは述べられる要素は、要素ごとの離散的な変化ではなく、丸いまたは湾曲した特徴部および／またはその縁部における徐々の集中(gradient concentration)を有してもよい。そのため、図面に示す要素は、本質的に概略的であり、それらの形状は、要素の精密な形状を示すことを意図されず、また、本発明の範囲を制限することを意図されない。
【００１４】
領域、層、セクション、基板、または同様なものなどの要素が、別の要素の「上に(on)」  あるとして言及されるとき、それは、他の要素の直に上にありうる、または、  介在要素が存在してもよいことが理解されるであろう。対照的に、要素が、別の要素の「直に上に(directly on)」あるとして言及されるとき、介在要素は存在しない。要素が、別の
要素の上に「形成されている(formed) 」として言及されるとき、それは、他の要素また
は介在要素上で、成長しうる、堆積されうる、エッチングされうる、付着されうる、接続されうる、結合されうる、あるいは、その他の方法で調製されうるかまたは作製されうることがさらに理解されるであろう。
【００１５】
さらに、「下側(lower)」または「底部(bottom)」および「上側(upper)」または「上部(top)」などの相対的な用語は、図面に示すように、１つの要素の別の要素に対する関係
を述べるために本明細書で使用されてもよい。相対的な用語は、図面に示す配向に加えて、装置の異なる配向を包含することを意図されることが理解されるであろう。例として、
図面の装置がひっくり返される場合、他の要素の「下側(lower)」面上にあるとして述べ
られた要素は、他の要素の「上側(upper)」面上に配向されることになる。したがって、
用語「下側(lower)」は、装置の特定の配向に応じて、「下側(lower)」の配向と「上側(upper)」の配向の両方を包含しうる。同様に、図面の装置がひっくり返される場合、他の
要素「の下に(below)」または「の下に(beneath)」として述べられる要素は、他の要素「の上に(above)」配向されることになる。したがって、用語「の下に(below)」または「の下に(beneath)」は、の上に(above)の配向と、の下に(below)の配向の両方を包含しうる
。
【００１６】
別途規定されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の専門家によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。一般に使用される辞書で規定される用語などの用語は、関連技術分野および本開示の文脈における意味と矛盾しない意味を有するものとして解釈されるべきであることがさらに理解されるであろう。
【００１７】
本明細書で使用されるように、単数形「ある(a)」、「ある(an)」、および「その(the)」は、文脈が別途明確に指示しない限り、複数形も含むことを意図される。用語「備える(comprises)」および／または「備えている(comprising)」は、本仕様書で使用されると
き、述べる特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および／またはそのグループの存在または追加を排除しない。用語「および／または(and/or)」は、関連する挙げた項目の１つまたは複数の項目の任意のまたは全ての項目を含む。
【００１８】
光源の種々の態様がここで提示される。しかし、当業者が容易に理解するように、これらの態様は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の光源に拡張されてもよい。光源は、基板と、基板上で配列を有する複数の固体発光セルと、光源から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを含んでもよい。光源は、少数の名を挙げると、白熱、蛍光、ハロゲン、クオーツ、高輝度放電(high-density discharge)（ＨＩＤ）、およびネオンランプにおいて現在使用されている従来の光源用の直接置換物として使用されてもよい。
【００１９】
固体発光セルの例はＬＥＤである。ＬＥＤは、当技術分野でよく知られており、したがって、本発明の完全な説明を提供するために、簡潔に論じられるだけである。図１は、ＬＥＤの実施例を示す概念的な側断面図である。ＬＥＤは、不純物を含浸されるかまたはドープされた半導体材料である。これらの不純物は、材料内で比較的自由に移動できる「電子(electrons)」および「正孔(holes)」を半導体に付加する。不純物の種類に応じて、半導体のドープされた領域は、主として電子または正孔を有することができ、それぞれ、ｎ型またはｐ型半導体と呼ばれる。ＬＥＤ用途では、半導体は、ｎ型半導体領域およびｐ型半導体領域を含む。逆電界が、２つの領域間の接合部において生成され、それにより、電子および正孔が接合部から遠くに移動して、活性領域が形成される。逆電界に打ち勝つのに十分な順方向電圧がｐ−ｎ接合の両端に印加されると、電子および正孔は、活性領域内に強制的に押しやられ、結合する。電子が正孔と結合すると、両者は、低いエネルギーレベルに落ち、光の形態でエネルギーを解放する。
【００２０】
図１を参照して、ＬＥＤ１０１は、基板１０２と、基板１０２上のエピタキシャル層構造１０４と、エピタキシャル層構造１０４上の一対の電極１０６および１０８を含む。エピタキシャル層構造１０４は、２つの対向するドープされたエピタキシャル領域間に挟まれた活性領域１１６を備える。この実施例では、ｎ型半導体領域１１４が基板１０２上に形成され、ｐ型半導体領域１１８が活性領域１１６上に形成される。しかし、領域は反転
されてもよい。すなわち、ｐ型半導体領域１１８が基板１０２上に形成され、ｎ型半導体領域１１４が活性領域１１６上に形成されてもよい。当業者が容易に理解するように、本開示全体を通して述べる種々の概念は、任意の適したエピタキシャル層構造に拡張されてもよい。バッファ層、核形成層、接点層、および電流拡散層ならびに光抽出層を含むが、それに限定されない、さらなる層（図示せず）がエピタキシャル層構造１０４内に含まれてもよい。
【００２１】
電極１０６および１０８は、エピタキシャル層構造１０４の表面上に形成されてもよい。ｐ型半導体領域１１８は、上部表面で露出され、したがって、ｐ型電極１０６が、その上に容易に形成されてもよい。しかし、ｎ型半導体領域１１４は、ｐ型半導体領域１１８および活性領域１１６の下に埋め込まれる。したがって、ｎ型半導体領域１１４上にｎ型電極１０８を形成するために、活性領域１１６およびｐ型半導体領域１１８の一部分が除去されて、その下のｎ型半導体領域１１４が露出される。エピタキシャル層構造１０４のこの部分が除去された後、ｎ型電極１０８が形成されてもよい。
【００２２】
光源の一構成では、複数のＬＥＤまたは他の発光セルが、増加した輝度を提供するために使用されてもよい。光源は、２次元平面様式または何らかの他の様式で構築されてもよい。光源の一実施例が、ここで図２を参照して提示される。図２は、光源の実施例を示す概念的な平面図である。この実施例では、光源２００は、基板２０２上に配列された複数のＬＥＤ２０１を用いて構成される。基板２０２は、ディスク状として示されるが、他の形状を有してもよい。例として、基板２０２は、円形、長方形、または任意の他の適した形状でありうる。基板２０２は、ＬＥＤ２１０に対する機械的支持を提供する任意の適した材料から作られてもよい。好ましくは、材料は、ＬＥＤ２０１から遠くに熱を消散させるために熱伝導性である。基板２０２は、ＬＥＤ２０１間に電気絶縁を提供するために誘電性層（図示せず）を含んでもよい。ＬＥＤ２０１は、誘電性層上で、伝導性回路層、ワイヤボンディング、あるいはこれらのまたは他の方法の組合せによって、並列にかつ／または直列に電気結合されてもよい。
【００２３】
光源は、白色光を提供するように構成されてもよい。白色光は、白熱、ハロゲン、蛍光ランプにおいて今日使用されている従来の光源用の直接置換物の役を光源がすることを可能にしてもよい。白色光を生成するための少なくとも２つの一般的な方法が存在する。１つの方法は、離散的な波長（赤、緑、青、琥珀、または他の色など）を放出する個々のＬＥＤを使用し、その後、白色光を生成するために全ての色を混合することである。他の方法は、青または紫外（ＵＶ）ＬＥＤから放出される単色光を広スペクトルの白色光に変換するために、１つまたは複数の蛍光体材料を使用することである。しかし、本発明は、異なる色の光を生成するために、他のＬＥＤおよび蛍光体の組合せを用いて実施されてもよい。
【００２４】
白色光源の実施例が、ここで図３を参照して提示される。図３は、白色光源の実施例を示す概念的な平面図である。白色光源３００は、複数のＬＥＤ３０１を支持するために使用されてもよい基板３０２と共に示される。基板３０２は、図２に関連して述べた方法と同様な方法で、または、何らかの他の適した方法で構成されてもよい。基板は、図示するようにディスク状であってよく、または、何らかの他の構成を有してもよい。蛍光体材料３０８は、それぞれ内側および外側境界３１０ａ、３１０ｂによって画定されるキャビティ内に堆積されてもよい。境界３１０ａ、３１０ｂは、適したモールドを用いて形成されてもよく、または別法として、基板３０２と別に形成され、接着剤または他の適した手段を使用して基板３０２に付着されてもよい。蛍光体材料３０８は、例によれば、エポキシ、シリコーン、または他のキャリア内で懸濁された蛍光体粒子であってよく、または、キャリア内で溶解される可溶性蛍光体から構築されてもよい。
【００２５】
白色光源の代替の構成では、各ＬＥＤは、それ自身の蛍光体層を有してもよい。当業者が容易に理解するように、ＬＥＤおよび他の発光セルの種々の構成が、白色光源を作るために使用されてもよい。さらに、先に述べたように、本発明は、白色光を生成する固体照明デバイスに限定されるのではなく、他の色の光を生成する固体照明デバイスに拡張されてもよい。
【００２６】
光源はまた、光源から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、ＬＥＤと共に配列された１つまたは複数の反射体を用いて構成されてもよい。実施例が、ここで図４Ａおよび４Ｂを参照して提示される。図４Ａは、実質的に球の放出パターンを有する光源の実施例を示す概念的な平面図である。  図４Ｂは、図４Ａに示す光源の概念的な側面図である。この実施例では、光源４００は、基板４０２上でのＬＥＤ４０１の平面配列を含む。基板４０２はまた、実質的に球の放出パターンで光源から光が放出されるように、ＬＥＤ４０１から放出される光を屈折させる手段を提供する１つまたは複数の反射体を支持するために使用される。この実施例では、複数の反射体４０４が存在する。反射体４０４のそれぞれ１つの反射体は、ディスク状基板４０２の内側縁部から球持ちにされて、上方向のわずかな傾斜で、対応するＬＥＤ４０１を少なくとも部分的に覆って延在するリップが形成される。この構成を用いて、放出された光の一部は、対応する反射体４０４によって下方向に反射され、一方、残りの光は、反射体４０４によって遮られずに放出される。結果得られるものは、従来の白熱ランプのフィラメントの放出パターンと同様の、実質的に球である放出パターンである。
【００２７】
放出パターンは、任意の数のパラメータを変えることによって変更されてもよい。これらのパラメータは、基板４０２上のＬＥＤ４０１の数および位置的配列ならびにＬＥＤ４０１を覆って延在する反射体４０４の長さおよび傾斜を含む。例として、反射体４０４の長さを短縮することによって、より多くの光が上方向に送られる可能性があり、それにより、ＬＥＤ４０１のうちのより多くのＬＥＤを露出される。対照的に、反射体４０４の長さを増加させることによって、より多くの光が下方向に送られる可能性がある。これらのパラメータは、従来の白熱、ハロゲン、蛍光ランプの置換光源として光源が使用されることを意図される用途において、光の均一な分布を最適化するために変えられてもよい。あるいは、これらのパラメータは、デスク、テーブル、床、または読書用ランプまたは他の同様な用途の場合に必要とされる可能性があるように、より多くの光を下方向に送るために変えられてもよい。本開示全体を通して提示される教示に基づいて、任意の特定の照明用途についてこれらのパラメータを最もうまく変える方法を当業者は容易に決定するであろう。
【００２８】
球またはその他の望ましい放出パターンを持つ光源を生成するために使用されてもよい種々の構成も当業者は認識するであろう。例として、反射体４０４の１つまたは複数の長さは異なってもよい。別法としてまたは付加的に、１つまたは複数の反射体４０４は、反射体４０４のいずれの反射体によっても遮られないでランバーシアン放出パターンをＬＥＤ４０１が示すことを可能にしながら、ＬＥＤ４０１の一部を部分的にまたは完全に覆って延在するために使用されてもよい。実質的に球の放出パターンを生成するために使用される光学的構成は、図示し、先に述べた複数の反射体、または別法として、基板の内側縁部全体に沿って周縁に延在し、全てのＬＥＤ４０１を部分的に覆って延在するリップを形成するために片持ちにされる単一反射体を含んでもよい。
【００２９】
反射体４０４は、現在知られているかまたは後に開発される当技術分野で知られている任意の手段によって作製されてもよい。例として、反射体４０４は、反射表面が反射体４０４の内部部分上にコーティングされたプラスチック基板を含んでもよい。プラスチックまたは他の基板材料は、粗化された表面を有してもよく、または、ＬＥＤから放出される光を、コーティングされた反射表面が散乱させるように、複数の窪み(dimple)を形成され
てもよい。１つまたは複数の反射体４０４は、基板４０２と一体化され、適したモールドを用いて形成されてもよく、または別法として、基板４０２と別に形成され、接着剤または他の適した手段を使用して基板４０２に付着されてもよい。
【００３０】
先に述べたように、固体発光セルから実質的に球の放出パターンを生成する光源は、従来の白熱、ハロゲン、および蛍光ランプにおける置換光源として機能するのに好適である。実施例が、ここで図５を参照して提示される。図５は、固体発光セルを有する光源を有するランプ７１０の実施例を示す概念的な側面図である。ランプ５１０は、口金５１６上に搭載された透明バルブ部５１４（たとえば、ガラス、プラスチックなど）を有するハウジング５１２を含んでもよい。透明バルブ部５１４は、ランプ５１０から放出される光をよりよく拡散させるために内部拡散コーティングを有してもよい。透明バルブ部５１４の内部表面はまた、熱消散を容易にするさらなる材料でコーティングされてもよい。あるいは、透明バルブ部５１４は、拡散および／または熱消散を同様に提供する流体または気体を充填されてもよい。透明バルブ部５１４は、首部５２０から延在する実質的に円または楕円部５１８を持つように示されるが、特定の用途に応じて、他の形状および形態をとってもよい。
【００３１】
光源５００は、ハウジング５１２内に配置されてもよい。光源５００は、例として、図４Ａおよび４Ｂに関連して先に提示された構成、または、実質的に球の放出パターンを生成するために固体発光セルおよび光学部品の配列を使用した任意の他の適した構成を含む種々の形態をとってもよい。
【００３２】
口金５１６に固定されたプレート５２２は、光源５００用の支持を提供する。ランプ５１０の一構成では、プレート５２２から延在するスタンドオフ５２４は、光源５００をプレート５２２から分離するために使用される。プレート５２２は、例としてガラスを含む任意の適した絶縁材料から構築されてもよい。ガラスの場合、ハウジング５１２の透明バルブ部５１４は、光源５００をシールするためにプレート５２２に溶解されうる。
【００３３】
ファン５２６は、光源５００を冷却するために使用されてもよい。ファン５２６は、電子ファンまたは光源５００を冷却するために空気流を発生する何らかの他の適したデバイスであってよい。電子ファンは、コロナ風の概念を一般に利用するデバイスである。コロナ風は、強い磁界によって生成される物理現象である。これらの強い電界は、導体の表面上に全体的に存在する電荷が蓄積する傾向がある電気伝導体の先端に見出されることが多い。電界が、コロナ放電開始電圧勾配として知られる一定の強度に達すると、周囲空気は、導体の先端と同じ極性でイオン化される。先端は、その後、イオン化された空気分子を先端の周囲に跳ね返し、それにより、空気流を生じる。空気流を発生するためにコロナ風を利用する電子ファンの非制限的な例は、ＶｅｎｔｉｖａまたはＴｈｏｒｒｎ  Ｍｉｃｒｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．によって開発されたＲＳＤ５固体ファンである。ファン５２６は、図５に示すように光源５００上に搭載されるが、ハウジング５１２内の他の所に搭載されてもよい。全体の設計パラメータに基づいて任意の特定の用途に最も適したファンの場所を当業者は容易に決定できるであろう。
【００３４】
あるいは、ヒートパイプが、プレート５２２の上で光源５００を支持すると共に、光源５００から遠くに熱を消散させるために使用されてもよい。後者の機能に関連して、ヒートパイプは、ファン５２６と共に、または、その代わりに使用されてもよい。ヒートパイプは、口金５１６内の複数のベントを通してヒートパイプから遠くに熱を消散させるように機能する、口金５１６内の、離間した熱伝導性水平プレートの積重体を通して延在してもよい。
【００３５】
プレート５２２はまた、光源５００から口金５１６上の電気接点５３０ａおよび５３０
ｂまでワイヤ５２８ａおよび５２８ｂを経路制御する手段を提供する。ランプ５１０の一構成では、先に述べたスタンドオフ５２４は中空であってよく、また、ワイヤ５２８ａおよび５２８ｂは、中空スタンドオフ５２４を通してプレート５２２から光源５００まで経路制御されてもよい。ランプ５１０の別の構成では、ワイヤ５２８ａおよび５２８ｂはそれ自体で、光源５００をプレート５２２から分離するために使用されることができ、したがって、スタンドオフ５２４についての必要性がなくなる。後者の構成では、ワイヤ５２８ａおよび５２８ｂは、プレート５２２内のフィードスルー穴にスポット溶接されてもよく、別のセットのスポット溶接ワイヤがフィードスルー穴から口金５１６上の電気接点５３０ａおよび５３０ｂまで延在する。
【００３６】
電気接点５３０ａおよび５３０ｂの配列ならびに接続用ランプ口金の物理的形状は、特定の用途に応じて変わってもよい。例として、ランプ５１０は、図５に示すようにねじ込みキャップ(screw cap)を有する口金５１６を有してもよく、１つの電気接点５３０ａが
口金５１６の先端にあり、ねじ込みキャップが他の電気接点５３０ｂとして役立つ。電気ソケット（図示せず）における接触は、電流が口金５１６を通って光源５００に流れることを可能にする。あるいは、口金は、バヨネットキャップを有してもよく、そのキャップは電気接点としてまたは機械的支持体としてだけ使用される。一部の小型ランプは、ウェッジ口金およびワイヤ接点を有してもよく、一部の自動車および特別な目的のランプは、ワイヤに接続するためのねじ込み端子を含んでもよい。任意の特定の用途用の電気接点の配列は、その用途の設計パラメータに依存する。
【００３７】
電力は、電気接点５３０ａおよび５３０ｂを通して光源５００およびファン５２６に印加されてもよい。ＡＣ−ＤＣ変換器（図示せず）が、家庭、オフィスビル、または他の施設内の壁プラグに接続されたランプソケットからＤＣ電圧を生成するために使用されてもよい。ＡＣ−ＤＣ変換器によって生成されるＤＣ電圧は、光源５００とファン５２６の両方を駆動するように構成されたドライバ回路（図示せず）に提供されてもよい。ＡＣ−ＤＣ変換器およびドライバ回路は、口金５１６内、光源５００内、またはハウジング５１２内の他の所に位置付けられてもよい。一部の用途では、ＡＣ−ＤＣ変換器は必要とされなくてもよい。例として、光源５００およびファン５２６は、ＡＣ電力用に設計されてもよい。あるいは、電力源は、自動車用途の場合のようにＤＣであってよい。任意の特定の用途用の電力送出回路の特定の設計は、十分に当業者の能力の範囲内にある。
【００３８】
先により詳細に論じたように、白色光源は、白色光源を生成するために、複数の青またはＵＶ  ＬＥＤおよび蛍光体材料を保持する基板から構築されてもよい。あるいは、蛍光体材料は、白色光源を生成するために、ハウジング５１２の透明バルブ部５１４の内側表面上に形成されてもよい。ランプの別の構成では、白色光源は、ハウジング５１２の透明バルブ部５１４内に蛍光体材料を埋め込むことによって生成されてもよい。これらの概念は、本明細書で完全に述べられるかのようにその内容が参照により組込まれる、「Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｈｏｕｓｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ  Ｌａｍｐ」という名称の米国特許出願第１２／３６０，７８１号により完全に記載される。
【００３９】
本開示の種々の態様は、当業者が本発明を実施することを可能にするために提供される。本開示全体を通して提示された態様に対する種々の変更は、当業者に容易に明らかになり、また、本明細書で開示される概念は、ガラス格納容器および口金の形状または径ならびにランプ上での電気接点の配列によらず、他のランプ構成に拡張されてもよい。例として、これらの概念は、Ａシリーズ、Ｂシリーズ、Ｃ−７／Ｆシリーズ、ＥＲ、Ｇシリーズ、ＧＴ、Ｋ、Ｐ−２５／ＰＳ−３５シリーズ、ＢＲシリーズ、ＭＲシリーズ、ＡＲシリーズ、Ｒシリーズ、ＲＰ−１１／Ｓシリーズ、ＰＡＲシリーズ、リニアシリーズ、および、Ｔシリーズ；ＥＤ１７、ＥＴ、ＥＴ−１８、ＥＴ２３．５、Ｅ−２５、ＢＴ−２８、ＢＴ−３７、ＢＴ−５６として当技術分野で一般的に呼ばれるバルブ形状に適用されてもよい
。これらの概念はまた、小型カンデラねじ込み口金Ｅ１０およびＥ１１、カンデラねじ込み口金Ｅ１２、中間カンデラねじ込み口金Ｅ１７、ミディアムねじ込み口金Ｅ２６、Ｅ２６Ｄ、Ｅ２７、およびＥ２７Ｄ、モグルねじ込み口金Ｅ３９、モグルＰｆ  Ｐ４０、ミディアムスカートＥ２６／５０ｘ３９、カンデラＤＣベイ、カンデラＳＣベイＢ１５、ＢＡ１５Ｄ、ＢＡ１５Ｓ、Ｄ．Ｃ．バヨネット、２−ラグスリーブＢ２２ｄ、３−ラグスリーブＢ２２−３、ミディアムＰｆ  Ｐ２８、モグル２ポストＧ３８、口金ＲＳＣ、ねじ込み端子、ディスク口金、単一接点、ミディアム２ポスト、モグル端プロング、スペードコネクタ、モグルプリフォーカス、および外部モグル端プロング；アドミディアムスカート、ミディアムスカート、位置配向モグル、ＢＹ２２  Ｄ、Ｆｃ２、セラミックスペードシリーズ（Ｊ，Ｇ，Ｒ）、ＲＲＳＣ、ＲＳＣ；単一ピンシリーズ、２ピンシリーズ、Ｇ、ＧＸ、２Ｇシリーズとして当技術分野で一般的に呼ばれる口金サイズに適用されてもよい。そのため、クレームは、本開示の種々の態様に限定されることを意図されるのではなく、クレームの言語に矛盾しない全範囲に一致する。当業者に知られている、または、当業者に後で知られるようになる、本開示全体を通して述べられる種々の態様の要素に対する全ての構造的等価物および機能的等価物は、参照により本明細書に明示的に組込まれ、クレームによって包含されることを意図される。さらに、本明細書で開示されるものはいずれも、こうした開示がクレーム内で明示的に記載されるかどうかによらず、一般公衆に開放されることを意図されない。要素が、成句「のための手段(means for)」を使用して明示的
に記載されなければ、または、方向クレームの場合、要素が、成句「のためのステップ(step for)」を使用して記載されなければ、クレームの要素はいずれも、米国特許法１１２条第６パラグラフの規定の下で解釈されない。
【図１】
2012529150.tif 000003
【図２】
2012529150.tif 000004
【図３】
2012529150.tif 000005
【図４Ａ】
2012529150.tif 000006
【図４Ｂ】
2012529150.tif 000007
【図５】
2012529150.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月25日(2012.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上で実質的に平面の配列を有する複数の固体発光セルと、
光源から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、前記固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを備える光源。
【請求項２】
光源から放出される光が白色光であるように、前記固体発光セルと共に配列された蛍光体をさらに備える請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記基板によって支持される請求項１に記載の光源。
【請求項４】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの少なくとも１つを少なくとも部分的に覆って延在するリップを形成するために、前記基板から片持ちにされる請求項３に記載の光源。
【請求項５】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、上方向傾斜を持って前記固体発光セルの少なくとも１つを覆って延在する請求項４に記載の光源。
【請求項６】
前記１つまたは複数の反射体は、前記固体発光セルの全てを少なくとも部分的に覆って延在する請求項４に記載の光源。
【請求項７】
前記１つまたは複数の反射体は、１つの反射体を備える請求項４に記載の光源。
【請求項８】
前記１つまたは複数の反射体は、複数の反射体を備える請求項４に記載の光源。
【請求項９】
前記反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの異なる１つの固体発光セルを少なくとも部分的に覆って延在する請求項８に記載の光源。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルに面する光散乱反射表面を
有する請求項４に記載の光源。
【請求項１１】
基板と、
実質的に同じ方向に光を放出するように前記基板上に配列された複数の固体発光セルと、
実質的に球の放出パターンで光源から光が放出されるように、前記固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを備える光源。
【請求項１２】
光源から放出される光が白色光であるように、前記固体発光セルと共に配列された蛍光体をさらに備える請求項１１に記載の光源。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記基板によって支持される請求項１１に記載の光源。
【請求項１４】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの少なくとも１つを少なくとも部分的に覆って延在するリップを形成するために、前記基板から片持ちにされる請求項１３に記載の光源。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、上方向傾斜を持って前記固体発光セルの少なくとも１つを覆って延在する請求項１４に記載の光源。
【請求項１６】
前記１つまたは複数の反射体は、前記固体発光セルの全てを少なくとも部分的に覆って延在する請求項１４に記載の光源。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の反射体は、１つの反射体を備える請求項１４に記載の光源。
【請求項１８】
前記１つまたは複数の反射体は、複数の反射体を備える請求項１４に記載の光源。
【請求項１９】
前記反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの異なる１つの固体発光セルを少なくとも部分的に覆って延在する請求項１８に記載の光源。
【請求項２０】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルに面する光散乱反射表面を有する請求項１４に記載の光源。
【請求項２１】
基板と、
前記基板上で実質的に平面の配列を有する複数の固体発光セルと、
実質的に球の放出パターンで光源から光が放出されるように、前記固体発光セルから放出される光を屈折させる手段とを備える光源。
【請求項２２】
光源から放出される光が白色光であるように、前記固体発光セルと共に配列された蛍光体をさらに備える請求項２１に記載の光源。
【請求項２３】
光を屈折させる前記手段は、前記基板によって支持された１つまたは複数の反射体を備える請求項２１に記載の光源。
【請求項２４】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの少なくとも１つを少なくとも部分的に覆って延在するリップを形成するために、前記基板から片持ちにされる請求項２３に記載の光源。
【請求項２５】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、上方向傾斜を持って前記固体発光セルの前記
少なくとも１つを覆って延在する請求項２４に記載の光源。
【請求項２６】
前記１つまたは複数の反射体は、前記固体発光セルの全てを少なくとも部分的に覆って延在する請求項２４に記載の光源。
【請求項２７】
前記１つまたは複数の反射体は、１つの反射体を備える請求項２４に記載の光源。
【請求項２８】
前記１つまたは複数の反射体は、複数の反射体を備える請求項２４に記載の光源。
【請求項２９】
前記反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの異なる１つの固体発光セルを少なくとも部分的に覆って延在する請求項２８に記載の光源。
【請求項３０】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルに面する光散乱反射表面を有する請求項２４に記載の光源。
【請求項３１】
口金を有するハウジングおよび前記口金に搭載された透明バルブ部と、
前記ハウジング内の光源とを備え、前記光源は、
基板と、
前記基板上で実質的に平面の配列を有する複数の固体発光セルと、
前記透明バルブ部から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、前記固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体とを備えるランプ。
【請求項３２】
前記透明バルブ部から放出される光が白色光であるように、前記固体発光セルと共に配列された蛍光体をさらに備える請求項３１に記載の光源。
【請求項３３】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記基板によって支持される請求項３１に記載の光源。
【請求項３４】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの少なくとも１つを少なくとも部分的に覆って延在するリップを形成するために、前記基板から片持ちにされる請求項３３に記載の光源。
【請求項３５】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、上方向傾斜を持って前記固体発光セルの前記少なくとも１つを覆って延在する請求項３４に記載の光源。
【請求項３６】
前記１つまたは複数の反射体は、前記固体発光セルの全てを少なくとも部分的に覆って延在する請求項３４に記載の光源。
【請求項３７】
前記１つまたは複数の反射体は、１つの反射体を備える請求項３４に記載の光源。
【請求項３８】
前記１つまたは複数の反射体は、複数の反射体を備える請求項３４に記載の光源。
【請求項３９】
前記反射体はそれぞれ、前記固体発光セルの異なる１つの固体発光セルを少なくとも部分的に覆って延在する請求項３８に記載の光源。
【請求項４０】
前記１つまたは複数の反射体はそれぞれ、前記固体発光セルに面する光散乱反射表面を有する請求項３４に記載の光源。
【請求項４１】
前記固体発光セルを冷却するために前記ハウジング内に配列されたファンをさらに備える請求項３１に記載のランプ。
【請求項４２】
前記口金は、前記ランプソケットに電気的にかつ機械的に嵌合するように構成される請求項３１に記載のランプ。
【請求項４３】
前記口金は、前記固体発光セルに結合された電気接点を備える請求項３１に記載のランプ。
【請求項４４】
前記口金は、前記ランプソケットに機械的に嵌合するように構成されたキャップを備え、前記キャップは、前記電気接点のうちの１つの電気接点を備える請求項４３に記載のランプ。
【請求項４５】
前記口金は、前記電気接点のうちの別の電気接点を有する先端をさらに備える請求項４４に記載のランプ。
【請求項４６】
前記キャップはねじ込みキャップを備える請求項４４に記載のランプ。
【請求項４７】
口金を有するハウジングおよび前記口金に搭載された透明バルブ部と、
前記ハウジング内の光源であって、前記光源は、複数の固体発光セル、および前記光源から放出される光が実質的に球の放出パターンを有するように、前記固体発光セルと共に配列された１つまたは複数の反射体を備えている光源と、
前記光源を冷却するための手段とを備える、ランプ。
【請求項４８】
前記光源を冷却するための手段は前記固体発光セルを冷却するための前記ハウジング内に設けられたファンからなる、請求項４７に記載のランプ。
【請求項４９】
前記ファンは電子ファンである、請求項４８に記載のランプ。
【請求項５０】
前記光源を冷却するための手段は前記光源を支持する１つ以上のヒートパイプを含んでなる、請求項４７に記載のランプ。
【請求項５１】
前記光源を冷却するための手段は前記口金内の離間した複数の熱伝導性水平プレートをさらに備え、前記１つ以上のヒートパイプは前記固体発光セルによって発生した熱を消散するために前記プレートと共に配備されている、請求項５０に記載のランプ。
【請求項５２】
前記光源を冷却するための手段は前記口金内の離間した複数の熱伝導性水平プレートをさらに備え、前記１つ以上のヒートパイプは前記プレートを貫通して延伸している、請求項５０に記載のランプ。
【請求項５３】
前記光源を冷却するための手段は前記口金内の１つ以上のベントをさらに備え、前記１つ以上のヒートパイプは前記固体発光セルによって発生した熱を消散するために前記プレートと共に配備されている、請求項５０に記載のランプ。
【請求項５４】
前記光源は基板をさらに備え、前記固体発光セルは前記基板上に平面配置されている、請求項４７に記載のランプ。
【請求項５５】
前記光源は基板をさらに備え、前記固体発光セルは前記基板上にてほぼ同一方向に発行すべく配置されている、請求項４７に記載のランプ。
【国際調査報告】
2012529150.tif 000009