(57)【要約】発光装置は、透明な部分を有するハウジングと、透明な部分によって光を放射するためにハウジング内に位置された少なくとも１つのＬＥＤと、この少なくとも１つのＬＥＤを冷却すべくハウジング内に位置されたファンとを備える。
2012511808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な部分を有するハウジングと、
該透明な部分を通して光を放射すべくハウジング内に位置される少なくとも１つのＬＥＤと、
前記少なくとも１つのＬＥＤを冷却すべくハウジング内に位置されるファンとを備えることとを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのＬＥＤはＬＥＤの列を構成することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記ハウジング内に蛍光体をさらに備え、前記少なくとも１つのＬＥＤがそれぞれ蛍光体を介して光を放射することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記蛍光体が前記少なくとも１つのＬＥＤそれぞれに蛍光体層を備えることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
凹部を有する基板をさらに備え、少なくとも１つのＬＥＤおよび蛍光体が該凹部に位置されることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項６】
前記ハウジングが電気的にして、且つ機械的にランプソケットに接続される基部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記透明な部分が基部から延び、且つ基部の直径より大きい最大直径を有することを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記透明な部分が基部から延びる首部分、および同首部分から延びる実質的に球状の部分を備えることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項９】
前記基部が前記少なくとも１つのＬＥＤに接続される複数の電気的接触体を備えることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記基部が機械的にランプソケットに接続される口金を備え、同口金は、電気的接触体のうちの１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記基部が電気的接触体のうち別の１つを有する先端をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記基部が機械的にランプソケットに接続されるネジ口金を備えることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記ファンが前記少なくとも１つのＬＥＤおよび基部の間に位置されることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項１４】
基部と、同基部および前記ハウジングの透明な部分の間のプレートとをさらに備え、前記少なくとも１つのＬＥＤがプレートによって支持されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記基部が複数の電気的接触体を備え、前記プレートには、該電気的接触体を該少なくとも１つのＬＥＤに接続すべくフィードスルーが設けられることを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのＬＥＤが複数の空洞絶縁体を介してプレートに支持され、前記少なくとも１つのＬＥＤは、電気的接触体に接続されるべく複数のワイヤを備え、同ワイヤのうち少なくとも１つはそれぞれ該絶縁体の１つにより配向されることを特徴とする請求項１５に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのＬＥＤは電気的接触体に接続されるべく複数のワイヤを備え、該少なくとも１つのＬＥＤは、ワイヤのうち少なくとも１つによりプレートによって支持されることを特徴とする請求項１５に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記ハウジングがさらに２つの口金を備え、同２つの口金はそれぞれ少なくとも１つの電気的接触体を有し、前記透明な部分は、該２つの口金の間を延びる管状形状を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１９】
光を放射する少なくとも１つのＬＥＤと、
該少なくとも１つのＬＥＤによって放射された光を送信するための手段を有するハウジングと、
ハウジング内に位置され、且つ前記少なくとも１つのＬＥＤ手段を冷却する手段とを備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのＬＥＤはＬＥＤの列を構成することを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのＬＥＤが第１の波長にて光を放射することと、該発光装置は、該少なくとも１つのＬＥＤによって放射された光を第２の波長に変換する手段をさらに備えることとを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
【請求項２２】
前記光を変換する手段が前記少なくとも１つのＬＥＤそれぞれに蛍光体層を備えることを特徴とする請求項２１に記載の発光装置。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのＬＥＤを含む凹部を有する基板をさらに備え、前記光を変換する手段は該凹部内に蛍光体を備えることを特徴とする請求項２１に記載の発光装置。
【請求項２４】
前記ハウジングが電気的にして、且つ機械的にランプソケットに接続される手段をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
【請求項２５】
前記光を送信する手段はランプソケットに電気的にして、且つ機械的に接続する手段から延びることと、前記光を送信する手段は、ランプソケットに電気的にして、且つ機械的に接続する手段の直径より大きい最大直径を有することを請求項２４に記載の発光装置。
【請求項２６】
前記光を送信する手段がランプソケットに電気的にして、且つ機械的に接続する手段から延びる首部分、および同首部分から延びる実質的に球状の部分を備えることを特徴とする請求項２４に記載の発光装置。
【請求項２７】
前記電気的にして、且つ機械的にランプソケットに接続される手段は、前記少なくとも１つのＬＥＤに連結される電気的接触体を備えることを特徴とする請求項２４に記載の発光装置。
【請求項２８】
前記ランプソケットに電気的にして、且つ機械的に接続する手段が機械的にランプソケットに接続される口金を備え、同口金は、電気的接触体のうちの１つを含むことを特徴とする請求項２７に記載の発光装置。
【請求項２９】
前記ランプソケットに電気的にして、且つ機械的に接続する手段が電気的接触体のうち別の１つを有する先端をさらに備えることを特徴とする請求項２８に記載の発光装置。
【請求項３０】
前記ランプソケットに電気的にして、且つ機械的に接続する手段が機械的にランプソケットに接続される口金を備え、同口金は、電気的接触体のうちの１つを含むことを特徴とする請求項２４に記載の発光装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのＬＥＤを冷却する手段は、前記少なくとも１つのＬＥＤ、およびランプソケットに電気的にして、且つ機械的に接続する手段の間に位置されることを特徴とする請求項２４に記載の発光装置。
【請求項３２】
前記ランプソケットに電気的にして、且つ機械的に接続する手段が２つの口金を備え、同２つの口金はそれぞれ少なくとも１つの電気的接触体を有し、前記光を送信する手段は、該２つの口金の間を延びる管状形状を有することを特徴とする請求項２４に記載の発光装置。
【請求項３３】
前記少なくとも１つのＬＥＤを支持する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
【請求項３４】
光を放射する少なくとも１つのＬＥＤと、
前記少なくとも１つのＬＥＤを含むハウジングと、同ハウジングは、前記少なくとも１つのＬＥＤから放射された光を送信すべく位置される透明な部分を含むことと、
前記少なくとも１つのＬＥＤを冷却すべくハウジング内に位置されるファンとを備えることとを特徴とする発光装置。
【請求項３５】
前記少なくとも１つのＬＥＤはＬＥＤの列を構成することを特徴とする請求項３４に記載の発光装置。
【請求項３６】
前記ハウジング内に蛍光体をさらに備え、前記少なくとも１つのＬＥＤがそれぞれ蛍光体を介して光を放射することを特徴とする請求項３４に記載の発光装置。
【請求項３７】
前記蛍光体が前記少なくとも１つのＬＥＤそれぞれに蛍光体層を備えることを特徴とする請求項３６に記載の発光装置。
【請求項３８】
凹部を有する基板をさらに備え、少なくとも１つのＬＥＤおよび蛍光体が該凹部に位置されることを特徴とする請求項３６に記載の発光装置。
【請求項３９】
前記ハウジングが電気的にして、且つ機械的にランプソケットに接続される基部をさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の発光装置。
【請求項４０】
前記透明な部分が基部から延び、且つ基部の直径より大きい最大直径を有することを特徴とする請求項３９に記載の発光装置。
【請求項４１】
前記透明な部分が基部から延びる首部分、および同首部分から延びる実質的に球状の部分を備えることを特徴とする請求項３９に記載の発光装置。
【請求項４２】
前記基部が前記少なくとも１つのＬＥＤに接続される電気的接触体を備えることを特徴とする請求項３９に記載の発光装置。
【請求項４３】
前記基部が機械的にランプソケットに接続される口金を備え、同口金は、電気的接触体のうちの１つを含むことを特徴とする請求項４２に記載の発光装置。
【請求項４４】
前記基部が電気的接触体のうち別の１つを有する先端をさらに備えることを特徴とする請求項４３に記載の発光装置。
【請求項４５】
前記基部が機械的にランプソケットに接続されるネジ口金を備えることを特徴とする請求項３９に記載の発光装置。
【請求項４６】
前記ファンが前記少なくとも１つのＬＥＤおよび基部の間に位置されることを特徴とする請求項３９に記載の発光装置。
【請求項４７】
基部と、同基部および前記ハウジングの透明な部分の間のプレートとをさらに備え、前記少なくとも１つのＬＥＤがプレートによって支持されることを特徴とする請求項３４に記載の発光装置。
【請求項４８】
前記基部が複数の電気的接触体を備え、前記プレートには、該電気的接触体を該少なくとも１つのＬＥＤに接続すべくフィードスルーが設けられることを特徴とする請求項４７に記載の発光装置。
【請求項４９】
前記少なくとも１つのＬＥＤが複数の空洞絶縁体を介してプレートに支持され、前記少なくとも１つのＬＥＤは、電気的接触体に接続されるべく複数のワイヤを備え、同ワイヤのうち少なくとも１つはそれぞれ該絶縁体の１つにより配向されることを特徴とする請求項４８に記載の発光装置。
【請求項５０】
前記少なくとも１つのＬＥＤは電気的接触体に接続されるべく複数のワイヤを備え、該少なくとも１つのＬＥＤは、ワイヤのうち少なくとも１つによりプレートによって支持されることを特徴とする請求項４８に記載の発光装置。
【請求項５１】
前記ハウジングがさらに２つの口金を備え、同２つの口金はそれぞれ少なくとも１つの電気的接触体を有し、前記透明な部分は、該２つの口金の間を延びる管状形状を有することを特徴とする請求項３４に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。より詳細には、本発明は、発光ダイオードランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、白熱灯および蛍光灯のような公知の光源を置き換えるための好適な候補である。ＬＥＤは白熱灯より光を変換する効率がよく、上記の両方のタイプの公知の光源より長寿命である。付加的に、いくつかのタイプのＬＥＤは蛍光灯より変換の効率が高いことは勿論さらに高い変換効率を有することが研究所にて証明されている。最後に、ＬＥＤは蛍光灯より低い電圧を要するに留まるため、様々な省電力の長所を備える。
【０００３】
光源としてＬＥＤを使用するという効果にもかかわらず、消費者に受け入れられるかどうかは、公知の光源（即ち、白熱灯および蛍光灯）を使用した既存の照明器具にこれらの光源が適用可能であるかということによって大部分決定される。公知の光源と直接置き換えるために設計されたＬＥＤ光源は、消費者による受け入れを加速することに好適であり、それゆえ照明産業に革新をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、例えば白熱電球等の既存の光源をＬＥＤ光源と直接交換できるようにＬＥＤ光源を設計することは、非常に困難なことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様において、発光装置は、透明な部分を有するハウジングと、透明な部分を通して光を放射すべくハウジング内に位置される少なくとも１つのＬＥＤと、少なくとも１つのＬＥＤを直接冷却すべくハウジング内に位置されるファンとを備える。
【０００６】
本発明の別の態様において、発光装置は光を放射する少なくとも１つのＬＥＤと、少なくとも１つのＬＥＤに放射された光を送信する手段を有するハウジングと、少なくとも１つのＬＥＤを冷却すべくハウジング内に位置される手段とを備える。
【０００７】
本発明のさらなる態様において、発光装置は光を放射する少なくとも１つのＬＥＤと、少なくとも１つのＬＥＤを含むハウジングと、少なくとも１つのＬＥＤを冷却すべくハウジング内に位置されるファンとを備える。ハウジングは、少なくとも１つのＬＥＤから放射された光を送信すべく位置される透明な部分を備える。
【０００８】
本発明の他の態様は、後述する詳細な説明により当業者に明らかになるであろう。ここで開示されるＬＥＤランプは、例示に過ぎない。後述するように、本発明はＬＥＤランプの他の異なる態様を包含し、細部は全て本発明の精神および範囲を逸脱することなく様々なその他の態様において変形が可能である。従って、図面および詳細な説明は例示に過ぎず、これらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例におけるＬＥＤを示す断面図。
【図２】例における蛍光体層を備えたＬＥＤを示す断面図。
【図３Ａ】ＬＥＤ配列の例を示す平面図。
【図３Ｂ】図３ＡのＬＥＤ配列を示す断面図。
【図４Ａ】別例によるＬＥＤ配列を示す平面図。
【図４Ｂ】図４ＡのＬＥＤ配列を示す断面図。
【図５】ＬＥＤランプを示す側面図。
【図６】図５のＬＥＤランプの分解側面図。
【図７】別例によるＬＥＤランプの構造体を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の様々な態様は添付の図面において例示されるがこれらに限定されるものではない。
添付の図面を参照して本発明を後述する。図面には本発明の様々な態様が示される。
しかしながら、本発明は、多くの様々な態様にて実施されるものであり、本明細書全体にわたって示される本発明の様々な態様に限定されるものではない。より正確に言えば、これらの態様は本明細書により当業者が本発明の範囲を完全に実施することができるように示される。図面に示される本発明の様々な態様は、正確な縮尺を示すものではない。より正確に言えば、様々な要素の寸法は明りょうに示すべく拡大または縮小される。付加的に、図面のうちのいくつかは明りょうに示すべく簡略化される。したがって、図面は、所定の装置（例えば器具）や方法の要素の全てを示すものではない。
【００１１】
本発明の様々な態様を、本発明の好適な構造体を示す図面を参照して後述する。同様に、図示の形状の変形として例えば、生産技術および／または公差が予期される。したがって、本明細書全体にわたって示される本発明の様々な態様は、ここで示される要素（例えば領域、層、区域、基板等）の所定の形状に限定されるものではなく、例えば製造において生じる形状の公差を含むものといえる。例えば、長方形として示される要素は、要素ごとに個別に変形されるというよりむしろ、その端部において丸みを帯びたり湾曲した形状、および／または勾配を備える形状を有してもよい。したがって、図示の要素は概略を示すに過ぎず、その形状は要素の正確な形状を示すことを意図したものではなく、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。
【００１２】
領域、層、区域、基板等の要素が、別の要素「上に」位置されると示される場合に、当該別の要素上に直接位置されるものとも、間に介在する要素がさらに設けられるものともいえる。対照的に、要素が別の要素「上に直接」位置されると示される場合は、間に介在する要素は存在しない。さらに、要素が別の要素上に「形成される」と示される場合は、要素は、別の要素または間に介在する要素上にて成長するか、堆積するか、エッチングにより、取り付けにより、接着により、連結により、あるいはたの方法により準備されるか、形成されるものといえる。
【００１３】
さらに、ここで使用される相対的な関係を示す用語「より低い」、あるいは「底部」および「上部」、あるいは「上面」は、図面に示すように、１つの要素の他の要素に対する関係を示す。相対的な関係を示す用語は、装置の図示の配向に付加的に様々な配向を包含することを意図したものといえる。例えば、図面中の装置が上下反転されると、他の要素の「より低い」側に位置されると示された要素は、他の要素の「上部の」側に配向されるであろう。用語「より低い」は、したがって、装置の所定の配向に応じて、「より低い」および「上部の」配向の両者を包含する。同様に、図面中の装置が上下反転されると、他の要素の「下方に」あるいは「の下に」と示された要素は、当該他の要素の「上方」に配向される。用語「下方に」あるいは「の下に」は、したがって、上方および下方の両者を包含する。
【００１４】
他の方法で定義されない限り、ここで使用される全ての用語（技術的および科学用語を含む）はすべて本発明が属する当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。通常使用される辞書に定義されたもののように、用語は、関連する技術および本明細書における意味と一致した意味を有するものといえる。
【００１５】
ここで使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、本明細書において明示されない限り、複数形も含むように意図される。用語「含む」および／または「備える」は、本明細書において使用された場合に、示される特徴、数、工程、機能、要素および／またはコンポーネントを示すが、１つ以上の他の特徴、数、工程、機能、要素、コンポーネントおよび／またはこれらの群の存在や付加を排除するものではない。用語「および／または」は、１つ以上の関連する要素の任意の全ての組み合わせを含む。
【００１６】
ＬＥＤランプの様々な態様を後述する。しかしながら、当業者が容易に理解できるように、これらの態様は本発明の範囲から逸脱することなくその他の光源まで拡張されてもよい。ＬＥＤランプは例えば、白熱球、蛍光灯、ハロゲンランプ、石英灯、高輝度放電ランプ（ＨＩＤ）、またネオンランプや電球等を含む公知の光源と直接置換されるものとして構成されてもよい。これらの構造体において、１つ以上のＬＥＤがハウジング内にてファンに取り付けられてもよい。ハウジングはＬＥＤによって放射された光を送信すべく透明な部分を有してもよい。ＬＥＤは当該技術分野において公知であり、したがって、発明を完全に開示すべく簡潔にのみ示される。
【００１７】
図１は、一例におけるＬＥＤを示す断面図である。１つのＬＥＤは不純物をしみ込ませられた、即ちドープされた半導体である。これらの不純物は半導体に「電子」および「正孔」を付加する。これらは材料において比較的自由に移動可能である。不純物の種類に応じて、半導体のドープされた領域は主に電子、または正孔を有し、それぞれｎ型またはｐ型半導体領域と示される。図１において、ＬＥＤ１００はｎ型半導体領域１０４およびｐ型半導体領域１０８を含む。逆電場が２つの領域間の接合部に形成され、これは、活性領域１０６を形成すべく接合部から電子と正孔を移動させる。一対の電極１１０および１１２により、逆電場を克服するのに十分な順電圧がＰＮ接合を横断して印可されると、電子および正孔は、活性領域１０６内に強制的に移動され再結合する。電子が正孔と再結合する場合に、これらはより低いエネルギーレベルまで落ち、光の態様にてエネルギーを解放する。
【００１８】
本例において、ｎ型半導体領域１０４は基板１０２に形成され、ｐ型半導体領域１０８は活動層１０６に形成されるが、これらの領域はその反対に形成されてもよい。即ち、ｐ型半導体領域１０８は基板１０２に形成され、ｎ型半導体領域１０４は活動層１０６に形成されてもよい。当業者が容易に理解できるように、本明細書全体にわたって開示される様々な概念は任意の好適な階層構造体まで拡張されてもよい。バッファ、核形成、接触および電流展開層あるいは領域を含む付加的な層あるいは領域（図示しない）がさらにＬＥＤ１００に含まれてもよいが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
ｐ型半導体領域１０８は天面に暴露されるが、これにより、ｐ型電極１１２が容易にその上に形成可能である。しかしながら、ｎ型半導体領域１０４は、ｐ型半導体領域１０８および活動層１０６の下に埋め込まれる。従って、ｎ型半導体領域１０４にｎ型電極１１０を形成すべく、切り欠き領域、即ち「メサ」がｎ型半導体領域１０４の下方に暴露されるように公知の手段により活動層１０６およびｐ型半導体領域１０８の一部を取り払うことにより形成される。この部分が取り払われた後に、ｎ型電極１１０が形成されてもよい。
【００２０】
図２は、例における蛍光体層を備えたＬＥＤを示す断面図である。この例において、蛍光体層２０２は公知の手段によってＬＥＤ１００の天面に形成される。蛍光体層２０２は、ＬＥＤ１００によって放射された高エネルギー光を吸収し、これを異なるスペクトルを有する低エネルギー光にダウンコンバートする。白色ＬＥＤ光源は、スペクトルの青の領域の光を放射するＬＥＤを使用することにより構成することができる。青い光は高エネルギーにて蛍光体を励起し、蛍光体はこれを低エネルギー黄信号にダウンコンバートする。白色光源は、公知の光源のランプとの交換に好適であるが、本発明は異なる色の光を出力すべく他のＬＥＤと蛍光体を組み合わせて実施されてもよい。蛍光体層２０２は、例えば、キャリアに保持される蛍光体粒子を含んでもよく、あるいはキャリアにて溶解される可溶性を備えた蛍光体から形成されてもよい。
【００２１】
ＬＥＤランプの構造体において、ＬＥＤ配列は輝度を増幅すべく使用されてもよい。図３Ａは、ＬＥＤ配列の例を示す平面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＬＥＤ配列を示す断面図である。本例において、複数の蛍光体をコーティングしたＬＥＤ３００は、公知の手段によって基板３０２に形成される。ＬＥＤ３００から延びる接続ワイヤ（図示しない）は、基板３０２の表面における配線（図示しない）に接続されてもよい。これらは、並列および／または直列にＬＥＤ３００を接続する。通常、ＬＥＤ３００は直列のＬＥＤが並列の流れに接続され、各流れに限流抵抗器（図示しない）が設けられる。基板３０２は、ＬＥＤ３００を支持し、ハウジング（図示しない）内に取り付けられる任意の好適な材料からなる。
【００２２】
図４Ａは、別例によるＬＥＤ配列の構造体を示す平面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＬＥＤ配列を示す断面図である。図３Ａおよび３Ｂに関して上述したものと類似の方法において、ハウジング（図示しない）を取り付けるように設計された基板３０２はＬＥＤ４００の配列を支持することに使用されてもよい。しかしながら、この構造体において、蛍光体層は個別のＬＥＤそれぞれに形成されるものではない。これに代えて、蛍光体４０１は、基板３０２の外側表面の周囲に周方向に延びる環状リング４０４によって区分される凹部４０２内に堆積される。環状リング４０４は、基板３０２を形成する材料の円筒状の穴を穿つことにより形成されてもよい。これに代えて、基板３０２および環状リング４０４は、好適な型により形成されてもよく、あるいは、環状リング４０４は基板３０２とは個別に形成され、接着剤やその他の好適な手段を使用して、基板に取り付けられてもよい。後者の構造体において、環状リング４０４は、ＬＥＤ４００に先立って基板３０２に通常取り付けられるが、いくつかの構造体において、ＬＥＤ４００が先に取り付けられてもよい。ＬＥＤ４００および環状リング４０４が基板３０２に取り付けられると、キャリアにおける蛍光体粒子の支持体が凹部４０２に案内される。キャリア材料はエポキシ樹脂かシリコンであるが、他の材料を基礎とするキャリアも使用可能である。キャリア材料は蛍光体粒子が移動不能とされる固体材料を形成すべく硬化されてもよい。
【００２３】
図５は、ＬＥＤランプを示す側面図である。ＬＥＤランプ５００は、基部５０４に取り付けられる透明な部分５０３（例えばガラス、プラスチック等）を有するハウジング５０２備える。図示の透明な部分５０３は首部分５０７から延びる略円形または楕円の部分５０５を備えるが、透明な部分５０３は、所定の応用に応じて他の形状を取り得る。
【００２４】
ハウジング５０２内に位置されるＬＥＤ配列５０６は、光源として使用される。ＬＥＤ配列５０６は、図２乃至４に関して上述した構造体のうちの任意の１つ、あるいは既存のまたは将来開発される任意の好適な構造体を含む様々な形態を取り得る。ＬＥＤ配列はＬＥＤランプに好適であるが、当業者は、本明細書全体にわたって示された様々な概念が配列に限定されるものではなく単一のＬＥＤを備えたＬＥＤランプに拡張されてもよいと、と容易に理解するであろう。基部５０４に固定されたプレート５０８はＬＥＤ配列５０６を支持する。ＬＥＤランプ５００の一構造体において、プレート５０８から延びる絶縁体５１０はプレート５０８からＬＥＤ配列５０６を隔離することに使用される。例は、ＬＥＤ配列５０６の基板の穴を通して押圧可能な円錐形ヘッドを備えたプラスチック製の絶縁体、あるいはＬＥＤ配列をネジにより取り付け可能な雌ねじを備えた中空のプラスチック製の絶縁体を含む。ＬＥＤ配列５０６を取り付けるその他の方法は、本明細書全体にわたる開示から当業者に明白であろう。プレート５０８は、例えば、ガラスを含む任意の好適な絶縁材料から構成されてもよい。
【００２５】
ファン５１２はＬＥＤ配列５０６を冷却することに使用される。ＬＥＤランプの応用に好適なファンの例は、Ｔｈｏｒｒｎ  Ｍｉｃｒｏテクノロジーズ社によって開発されたＲＳＤ５の半導体ファンであるが、これに限定されるものではない。ＲＳＤ５は、電気を通すべく自由電子を備えたイオンの豊富な気体を生成する一連の電気の通じたワイヤを使用する。ワイヤは、ワイヤを部分的に包囲すべく半円筒状に形成される、荷電していない伝導性を備えたプレート内に位置する。これにより得られる電場において、イオンは気流を生成して、ワイヤからプレートまで中性の空気分子を押圧して移動させる。図５に示すようにファン５１２はＬＥＤ配列５０６の基板に取り付けられるが、ハウジング５０２内の別の部分に取り付けられてもよい。当業者は、全体的な設計パラメータに基づき任意の所定の用途にもっとも好適なファンの位置を容易に決定することができるであろう。
【００２６】
プレート５０８には、基部５０４にてＬＥＤ配列５０６から電気的接触体５１６ａおよび５１６ｂまでワイヤ５１４ａおよび５１４ｂを配向する手段がさらに設けられる。ＬＥＤランプ５００の一構造体において、ワイヤ５１４ａおよび５１４ｂはＬＥＤ配列５０６から上述したプラスチック製の中空の絶縁体を介してプレート５０８に配向される。別例によるＬＥＤランプ５００の構造体において、プレート５０８からＬＥＤ配列５０６を分離することにワイヤ５１４ａおよび５１４ｂ自体を使用することができるため、絶縁体は不要となる。後者の構造体において、ワイヤ５１４ａおよび５１４ｂは、基部５０４にてプレート５０８のフィードスルー穴から電気的接触体５１６ａおよび５１６ｂまで延びる別の組のスポット溶接されたワイヤと共にフィードスルー穴にスポット溶接される。
【００２７】
電気的接触体５１６ａおよび５１６ｂの構造体は、所定の用途に応じて変更可能である。図５に示すように、例えば、ＬＥＤランプ５００はネジ口金構造体を備えた基部５０４を有し、１つの電気的接触体５１６ａが基部５０４および別の電気的接触体５１６ｂとして機能するネジ口金の先端に位置される。
【００２８】
ランプソケット（図示しない）における接触により、電流は基部５０４を通過し、ＬＥＤ配列５０６に至ることができる。これに代えて、基部は、電気的接触体、あるいは機械的支持体のみとして使用される差し込み口金を有してもよい。いくつかの小型ランプはくさび型基部および複数のワイヤ接触体を有してもよい。また、自動車用ランプおよび特別な目的のためのランプのいくつかは、ワイヤへの接続用のネジ端子を備えてもよい。任意の所定の用途のための電気的接触体の構成は、その用途の設計パラメータに応じて決定される。
【００２９】
電力が電気的接触体５１６ａおよび５１６ｂによってＬＥＤ配列５０６およびファン５１２に印可される。ＡＣ−ＤＣコンバータ（図示しない）は、家庭、オフィスビル、あるいは他の設備における壁コンセントに接続されるランプソケットからＤＣ電圧を生成することに使用される。ＡＣ−ＤＣコンバータによって生成されたＤＣ電圧は、ＬＥＤ配列５０６およびファン５１２の両者を駆動すべく構成される駆動回路（図示しない）に印可される。ＡＣ−ＤＣコンバータおよび駆動回路は、基部５０４に、ＬＥＤ配列５０６に、あるいはハウジング５０２の別の部分に位置される。いくつかの応用において、ＡＣ−ＤＣコンバータは不要である。例えば、ＬＥＤ配列５０６およびファン５１２はＡＣ電源用に設計される。これに代えて、電源は自動車の応用の場合等のＤＣであってもよい。任意の所定用途のための電源供給回路の所定の設計は、当業者に周知である。
【００３０】
図６に一例におけるＬＥＤランプ５００を製造する工程を示す。図６は、組み立てられる位置に対して好適な位置関係における分解された要素を示すＬＥＤランプ５００の分解側面図である。この例において、分解された要素は、ハウジングの透明な部分５０３、プレート５０８、および基部５０４を含む。
【００３１】
ＬＥＤランプ５００は、絶縁体５１０あるいは他の好適な手段を使用して、プレート５０８にＬＥＤ配列５０６およびファン５１２を取り付けることにより組み立てられる。ＬＥＤ配列５０６およびファン５１２がプレート５０８に取り付けられると、プレートは、ハウジングの透明な部分５０３の首部分５０７に取り付けられる。ハウジングの透明な部分５０３は、（炉にシリカを供給することにより製造される）プラスチックやガラスから形成され、固化すべく型枠に位置されることにより形状を形成される。プレート５０８がガラスである場合に、透明な部分５０３はプレートに融合されてもよい。プレート５０８から延びる通電するワイヤ５１４ａおよび５１４ｂは、電気的接触体５１６ａおよび５１６ｂにそれぞれ接続され、続いて、ハウジングの透明な部分５０３が基部５０４に取り付けられる。
【００３２】
図７は別例によるＬＥＤランプの構造体を示す側面図である。この構造体において、ハウジング７０２は、両端に口金７０６ａおよび７０６ｂを備えた管形状の透明な部分７０４を含む。複数のＬＥＤ配列７０８は、ハウジング７０２の管状の透明な部分７０４を横断して延びる基板７１０に沿って分配される。これに代えて、基板７１０は１つのＬＥＤ配列、あるいは１つのＬＥＤを支持してもよい。上述したＬＥＤおよびＬＥＤ配列の様々な構造体は、このＬＥＤランプの応用に好適であるが、他の構造体も使用可能である。複数のＲＳＤ５ファン７１２、あるいは他の冷却機が、ＬＥＤ配列７０８を冷却すべく基板に沿って分配されるか、別の部分に位置される。２つの電気的接触体７１４’および７１４”が、一方の口金７０６ａから延び、２つの電気的接触体７１６’および７１６”が他方の口金７０６ｂから延びる。電気的接触体の構成により、ＬＥＤランプは公知の蛍光灯と直接交換可能である。
【００３３】
電力が、任意の対の電気的接触体を通してＬＥＤ配列７０８およびファン７１２の間に印可されてもよい。例えば、一方の口金７０６ａにおける電気的接触体７１４’のうちの１つが、電源に接続され、他方の口金７０６ｂにおける電気的接触体７１６’のうちの１つが、電圧復帰部に接続される。より高い電流が印可される応用において、電源は一方の口金７０６ａから延びる電気的接触体７１４’および７１４”の両者に接続され、電圧復帰部は別の口金７０６ｂから延びる電気的接触体７１６’および７１６”の両者に接続される。ＡＣ−ＤＣコンバータ（図示しない）および駆動部（図示しない）は、ＤＣ電圧を生成し、ＬＥＤ配列７０８およびファン７１２を駆動することに使用される。ＡＣ−ＤＣコンバータおよび駆動部は基板６１０上に取り付けられるか、あるいはＬＥＤランプ７００の別の部分に位置される。これに代えて、ＡＣ−ＤＣコンバータおよび／または駆動部は照明設備の内部あるいは外部にてランプの外部に取り付けられてもよい。
【００３４】
本明細書の様々な態様により当業者は本発明を実施可能である。本明細書の全体にわたって示される態様の様々な変形は当業者に明白であり、ここに示された概念は、ガラス包含物並びにランプにおける基部および電気的接触部の構造体の形状や径にかかわらず、他のＬＥＤランプに拡張可能である。例えば、これらの概念は、当該技術分野において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、線形シリーズ、およびＴシリーズ、ＥＤ１７、ＥＴ、ＥＴ−１８、ＥＴ２３．５、Ｅ−２５、ＢＴ−２８、ＢＴ−３７、ＢＴ−５６と通常呼ばれる電球形に適用されてもよい。
【００３５】
これらの概念は当該技術分野において小型のカンデラネジ基部Ｅ１０およびＥ１１、カンデラネジ基部Ｅ１２、中間のカンデラネジ基部Ｅ１７、中型ネジ基部Ｅ２６、Ｅ２６Ｄ、Ｅ２７およびＥ２７Ｄ、大型ネジ基部Ｅ３９、大型Ｐｆ  Ｐ４０ｓ、中型スカートＥ２６／５０ｘ３９、カンデラＤＣベイ、カンデラＳＣベイＢ１５、ＢＡ１５Ｄ、ＢＡ１５Ｓ、Ｄ．Ｃ．差し込み口金、２つの突起スリーブＢ２２ｄ、３つの突起スリーブＢ２２−３、中型Ｐｆ  Ｐ２８ｓ、大型バイポストＧ３８、基部ＲＳＣ、ネジ端子、ディスク基部、１つの接触体、中型バイポスト、大型端部二叉、Ｕ字型端子、大型定焦点、および外部の大型端部二叉、アドミディアムスカート型、中型スカート型、位置指向大型ＢＹ  ２２  Ｄ、Ｆｃ２セラミック製Ｕ字型シリーズ（Ｊ，Ｇ，Ｒ）、ＲＲＳＣ、ＲＳＣ、シングルピンシリーズ、バイピンシリーズ、Ｇ、ＧＸ、２Ｇシリーズと通常呼ばれる基部寸法にも適用可能である。
【００３６】
したがって、請求の範囲は、本明細書の様々な態様に制限されるように意図されたものではなく、請求の範囲の言語に一致する十分な範囲に及ぶ。公知または当業者に周知の本明細書全体にわたって開示される様々な態様の要素の、構造上および機能上における等価物は、ここで全体が開示されたものとし、請求の範囲に包含されるものと意図される。さらに、請求の範囲に明示的に記載されるかどうかにかかわらず、ここで開示されるものは公知となるように意図されるものではない。請求の範囲の要素は、当該要素が「するための手段」というフレーズを使用して明示的に記載されるか、方法の発明の場合においては「する工程」というフレーズを使用して記載されない限り、米国特許法第１１２条第６パラグラフの条項下に解釈されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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