(57)【要約】照明設備は、開口部を有する照明器具と、開口部によって光を放射すべく照明器具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を冷却するファンとを備える。
2012511807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する照明器具と、
開口部によって光を放射すべく照明器具内に位置される少なくとも１つのＬＥＤとを備え、
該照明器具は、少なくとも１つのＬＥＤを直接冷却すべく位置された半導体のファンをさらに含むことを特徴とする照明設備。
【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に記載の照明設備。
【請求項３】
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に記載の照明設備。
【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に記載の照明設備。
【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に記載の照明設備。
【請求項６】
前記少なくとも１つのＬＥＤおよびファンを支持するプレートをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の照明設備。
【請求項７】
前記照明器具に取り付けられる基部をさらに備え、同基部は、プレートを支持することを特徴とする請求項６に記載の照明設備。
【請求項８】
複数のワイヤを前記少なくとも１つのＬＥＤおよびファンに連結すべくプレートにフィードスルーが設けられることを特徴とする請求項６に記載の照明設備。
【請求項９】
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、電源に接続されるべく複数のワイヤを備え、同ワイヤはそれぞれ該絶縁体の１つを介して配向されることを特徴とする請求項６に記載の照明設備。
【請求項１０】
前記照明器具の開口部を覆うレンズをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の照明設備。
【請求項１１】
前記照明器具は埋め込み式の照明器具からなることを特徴とする請求項１に記載の照明設備。
【請求項１２】
前記埋め込み式の照明器具は絶縁された天井や壁用に構成されることを特徴とする請求項１１に記載の照明設備。
【請求項１３】
前記埋め込み式の照明器具は絶縁されていない天井や壁用に構成されることを特徴とする請求項１１に記載の照明設備。
【請求項１４】
前記照明器具が気流パスをその間に形成する外部壁および内部壁を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明設備。
【請求項１５】
前記照明器具が通気口を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明設備。
【請求項１６】
前記照明器具はレール式可動照明構造体におけるレールに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の照明設備。
【請求項１７】
光を放射するように構成される少なくとも１つのＬＥＤと、
前記少なくとも１つのＬＥＤを含む照明器具と、同照明器具は、前記少なくとも１つのＬＥＤから放射された光が通過する開口部を含むことと、
前記少なくとも１つのＬＥＤを直接冷却すべく照明器具内に位置される半導体ファンとを備えることとを特徴とする照明設備。
【請求項１８】
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１７に記載の照明設備。
【請求項１９】
蛍光体をさらに備え、前記少なくとも１つのＬＥＤはそれぞれ該蛍光体を介して光を放射することを特徴とする請求項１７に記載の照明設備。
【請求項２０】
前記蛍光体は前記少なくとも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１９に記載の照明設備。
【請求項２１】
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１９に記載の照明設備。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのＬＥＤおよびファンを支持するプレートをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の照明設備。
【請求項２３】
前記照明器具に取り付けられる基部をさらに備え、同基部は、プレートを支持することを特徴とする請求項２２に記載の照明設備。
【請求項２４】
複数のワイヤを前記少なくとも１つのＬＥＤおよびファンに連結すべくプレートにフィードスルーが設けられることを特徴とする請求項２２に記載の照明設備。
【請求項２５】
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、電源に接続されるべく複数のワイヤを備え、同ワイヤはそれぞれ該絶縁体の１つを通して配向されることを特徴とする請求項２２に記載の照明設備。
【請求項２６】
前記照明器具の開口部を覆うレンズをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の照明設備。
【請求項２７】
前記照明器具は埋め込み式の照明器具からなることを特徴とする請求項１７に記載の照明設備。
【請求項２８】
前記埋め込み式の照明器具は絶縁された天井や壁用に構成されることを特徴とする請求項２７に記載の照明設備。
【請求項２９】
前記埋め込み式の照明器具は絶縁されていない天井や壁用に構成されることを特徴とする請求項２７に記載の照明設備。
【請求項３０】
前記照明器具が気流パスをその間に形成する外部壁および内部壁を備えることを特徴とする請求項１７に記載の照明設備。
【請求項３１】
前記照明器具が通気口を備えることを特徴とする請求項１７に記載の照明設備。
【請求項３２】
前記照明器具はレール式可動照明構造体におけるレールに取り付けられることを特徴とする請求項１７に記載の照明設備。
【請求項３３】
開口部を有する照明器具と、
該開口部を通して光を放射すべく照明器具内に位置される少なくとも１つのＬＥＤと、該少なくとも１つのＬＥＤはヒートシンクと熱的に接触しないことと、
前記少なくとも１つのＬＥＤを冷却すべく照明器具内に位置される半導体ファンとを備えることとを特徴とする照明設備。
【請求項３４】
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３３に記載の照明設備。
【請求項３５】
蛍光体をさらに備え、前記少なくとも１つのＬＥＤはそれぞれ該蛍光体を介して光を放射することを特徴とする請求項３３に記載の照明設備。
【請求項３６】
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３５に記載の照明設備。
【請求項３７】
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３５に記載の照明設備。
【請求項３８】
前記少なくとも１つのＬＥＤおよびファンを支持するプレートをさらに備えることを特徴とする請求項３３に記載の照明設備。
【請求項３９】
前記照明器具に取り付けられる基部をさらに備え、同基部は、プレートを支持することを特徴とする請求項３８に記載の照明設備。
【請求項４０】
複数のワイヤを前記少なくとも１つのＬＥＤおよびファンに連結すべくプレートにフィードスルーが設けられることを特徴とする請求項３８に記載の照明設備。
【請求項４１】
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、電源に接続されるべく複数のワイヤを備え、同ワイヤはそれぞれ該絶縁体の１つを通して配向されることを特徴とする請求項３８に記載の照明設備。
【請求項４２】
前記照明器具の開口部を覆うレンズをさらに備えることを特徴とする請求項３３に記載の照明設備。
【請求項４３】
前記照明器具は埋め込み式の照明器具からなることを特徴とする請求項３３に記載の照明設備。
【請求項４４】
前記埋め込み式の照明器具は絶縁された天井や壁用に構成されることを特徴とする請求項４３に記載の照明設備。
【請求項４５】
前記埋め込み式の照明器具は絶縁されていない天井や壁用に構成されることを特徴とする請求項４３に記載の照明設備。
【請求項４６】
前記照明器具が気流パスをその間に形成する外部壁および内部壁を備えることを特徴とする請求項３３に記載の照明設備。
【請求項４７】
前記照明器具は通気口を備えることを特徴とする請求項３３に記載の照明設備。
【請求項４８】
前記照明器具はレール式可動照明構造体におけるレールに取り付けられることを特徴とする請求項３３に記載の照明設備。
【請求項４９】
開口部を有する照明器具と、
開口部を通して光を放射すべく照明器具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を直接冷却すべく照明器具内に位置される半導体ファンとを備え、同ファンは可動部を含まないことを特徴とする照明設備。
【請求項５０】
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４９に記載の照明設備。
【請求項５１】
蛍光体をさらに備え、前記少なくとも１つのＬＥＤはそれぞれ該蛍光体を介して光を放射することを特徴とする請求項４９に記載の照明設備。
【請求項５２】
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５１に記載の照明設備。
【請求項５３】
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５１に記載の照明設備。
【請求項５４】
前記少なくとも１つのＬＥＤおよびファンを支持するプレートをさらに備えることを特徴とする請求項４９に記載の照明設備。
【請求項５５】
前記照明器具に取り付けられる基部をさらに備え、同基部は、プレートを支持することを特徴とする請求項５４に記載の照明設備。
【請求項５６】
複数のワイヤを前記少なくとも１つのＬＥＤおよびファンに連結すべくプレートにフィードスルーが設けられることを特徴とする請求項５４に記載の照明設備。
【請求項５７】
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、電源に接続されるべく複数のワイヤを備え、同ワイヤはそれぞれ該絶縁体の１つを通して配向されることを特徴とする請求項５４に記載の照明設備。
【請求項５８】
前記照明器具の開口部を覆うレンズをさらに備えることを特徴とする請求項４９に記載の照明設備。
【請求項５９】
前記照明器具は埋め込み式の照明器具からなることを特徴とする請求項４９に記載の照明設備。
【請求項６０】
前記埋め込み式の照明器具は絶縁された天井や壁用に構成されることを特徴とする請求項５９に記載の照明設備。
【請求項６１】
前記埋め込み式の照明器具は絶縁されていない天井や壁用に構成されることを特徴とする請求項５９に記載の照明設備。
【請求項６２】
前記照明器具が気流パスをその間に形成する外部壁および内部壁を備えることを特徴とする請求項４９に記載の照明設備。
【請求項６３】
前記照明器具が通気口を備えることを特徴とする請求項４９に記載の照明設備。
【請求項６４】
前記照明器具はレール式可動照明構造体におけるレールに取り付けられることを特徴とする請求項４９に記載の照明設備。
【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、発光ダイオード照明設備に関する。
【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。
【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、現在使用中の公知の光源（即ち、白熱灯および蛍光灯）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少なくとも部分的に決定される。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、照明設備は、開口部を有する照明器具と、開口部を通して光を放射すべく照明器具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を直接冷却すべく照明器具内に位置される半導体ファンとを備える。
【０００６】
本発明の別例による態様において、照明設備は、光を放射するように構成された少なくとも１つのＬＥＤと、この少なくとも１つのＬＥＤを含む照明器具とを備え、照明器具は、少なくとも１つのＬＥＤから放射される光を通過させる開口部と、少なくとも１つのＬＥＤを直接冷却すべく照明器具内に位置される半導体ファンとを備える。
【０００７】
本発明のさらなる別例による態様において、照明設備は、開口部を有する照明器具と、開口部を通して光を放射すべく照明器具内に位置される少なくとも１つのＬＥＤとを備え、この少なくとも１つのＬＥＤは、ヒートシンクと熱的に接触しない。照明設備は、少なくとも１つのＬＥＤを冷却すべく照明器具内に位置される半導体ファンをさらに備える。
【０００８】
本発明のさらなる態様において、照明設備は、開口部を有する照明器具と、開口部を通して光を放射すべく照明器具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を直接冷却すべく照明器具内に位置される半導体ファンとを備え、このファンは可動部を含まない。
【０００９】
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の構造体は、例示に過ぎない。後述するように、本発明は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】
【００１０】
【図１】一例におけるＬＥＤを示す断面図。
【図２】一例における蛍光体層を備えたＬＥＤを示す断面図。
【図３Ａ】ＬＥＤ配列の一例を示す平面図。
【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照明設備を示す側面図。
【図６】埋め込み式の照明器具の応用のＬＥＤ照明設備を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の種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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
ＬＥＤ照明設備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ＬＥＤ照明設備の態様まで拡張されてもよい。ＬＥＤ照明設備は、例えば、埋め込み式の照明、表面に取り付けられた照明、ペンダント型照明、壁取り付け用燭台、コーブ照明、レール式可動照明、キャビネット下照明、庭園灯や外灯、投光照明、サーチライト、街灯、ストロボ照明、湾岸照明、線形照明、産業用照明、非常灯、アーム型ライト、アクセント照明、背景照明、および他の照明器具を含む公知の照明設備と直接交換されるものとして構成される。
【００１８】
ここで使用されるように、用語「照明設備」は光源を備えた照明器具を示すものとする。用語「照明器具」は、光源（例えばシェルあるいはハウジング、光源を冷却するためのファン、光を配向するための反射器等）以外の照明設備の全てのコンポーネントを含む。用語「ＬＥＤ照明設備」は、１つ以上のＬＥＤを含む光源を備えた照明設備を示すものとする。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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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型半導体層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。
【００２２】
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ＬＥＤ  １００の天面に形成される。蛍光体層２０２は、ＬＥＤ１００から放射される光の一部をＬＥＤ１００から放射されるものとは異なるスペクトルを有する光に変換する。白色ＬＥＤ光源は、スペクトルの青の領域の光を放射するＬＥＤ、および青い光を黄色の光に変換する蛍光体を使用することにより構築することができる。白色光源は、公知の照明設備用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、複数の異なる蛍光体タイプ、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。
【００２３】
ＬＥＤ照明設備の構造体において、ＬＥＤ配列は光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ＬＥＤ２００は、公知の手段によって基板３０２に形成される。ＬＥＤ２００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、あるいは直列−並列にＬＥＤ２００を接続する。通常、ＬＥＤ２００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、ＬＥＤ  ２００を支持し、照明器具（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。
【００２４】
図４Ａは、別例によるＬＥＤ配列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、照明器具（図示しない）を取り付けるように設計された基板３０２はＬＥＤ１００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４０６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、ＬＥＤ１００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。ＬＥＤ１００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。
【００２５】
図５はＬＥＤ照明設備を示す側面図である。ＬＥＤ照明設備は照明器具５００を含み、これは、例えばアルミニウムのような伝熱性を備えた材料から形成されるシェル５０２を含む。シェル５０２は埋め込み式の照明器具の応用の筒状体形状にて示されるが、埋め込み式の照明、表面に取り付けられた照明、ペンダント型照明、壁取り付け用燭台、コーブ照明、レール式可動照明、キャビネット下照明、庭園灯や外灯、投光照明、街灯、産業用照明、非常灯、デスクライト、背景照明、および他の照明器具を含むその他の照明器具の応用のために構成されてもよい。当業者は、任意の所定用途のためのシェルの好適な構造体を容易に決定することができるであろう。
【００２６】
ＬＥＤ配列５０４はシェル５０２内に位置される。ＬＥＤ配列５０４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照明設備に好適であるが、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光源を備えたＬＥＤ照明設備に拡張されてもよいと、と容易に理解するであろう。
【００２７】
照明器具５００は、光源を支持するための基部５０６を備える。基部５０６はシェル５０２の一体的な部分、あるいは任意の好適な手段によって取り付けられる。基部５０６に固定されたプレート５０８はＬＥＤ配列５０４を支持する。ＬＥＤ照明設備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５０４を隔離することに使用される。この構造体は、ファン５１２をＬＥＤ配列５０４の近傍に取り付けるための手段となる。絶縁体５１０は、ＬＥＤ配列５０４の基板の穴を通して押圧可能な円錐形頭部を有する非伝導性の（例えば、陶器やプラスチック）の絶縁体である。これに代えて、絶縁体５１０はＬＥＤ配列５０４に接着されるか、あるいはこれに代えて、ＬＥＤ配列５０４をネジにより取り付けることができるように雌ねじを備えてもよい。ＬＥＤ配列５０４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、プラスチック、ボール紙あるいは同様の材料を含む任意の好適な絶縁材料から構成されてもよい。
【００２８】
ファン５１２は半導体ファンである。半導体ファンは気流を生じるために使用される、可動部のない装置である。基本的に、半導体ファンは、空気をイオン化すべく導体における電荷を使用し、これにより、導体に同じ極性の電荷を有するイオン化空気分子が得られる。電極は、電気的またはイオン風を形成する同様の電荷のイオン分子を反発により取り払う。半導体ファンの非制限的例は、Ｔｈｏｒｒｎ  Ｍｉｃｒｏテクノロジーズ社によって開発されたＲＳＤ５ファンである。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。
【００２９】
プレート５０８にファン５１２を位置決めすることにより、直接ＬＥＤ配列５０４を冷却する手段が得られ、これにより、ヒートシンクは不要となる。ここで使用されるように、「直接」冷却するとは、ファン５１２によって生成される気流内にＬＥＤ配列５０４を位置決めすることを示す。対照的に、ファン手段によって「間接的に」冷却されるＬＥＤ配列とは、即ちＬＥＤ配列に取り付けられる伝熱材料がファンによって生成された気流内に位置されることを示す。例えば、ＬＥＤ配列のためのヒートシンクを冷却することに使用されるファンは、間接的な冷却の形態である。ファン５１２はＬＥＤ配列５０４に直接取り付けられるが、ファン５１２は照明器具５００の別の位置に配置され、ＬＥＤ配列５０４を直接冷却してもよい。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ＬＥＤ配列５０４およびファン５１２の位置を容易に決定することができるであろう。
【００３０】
照明器具５００は、電源（図示しない）からＬＥＤ配列５０４およびファン５１２までワイヤ５１６ａおよび５１６ｂを配向する小さな開口を含む。ＬＥＤ照明設備の一構造体において、ワイヤ５１６ａおよび５１６ｂは、上述したプラスチックの空洞の絶縁体５１０を通して電源からＬＥＤ配列５０４まで配向される。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て通常見られるＡＣ電源から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５０４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）に提供される。ＡＣ−ＤＣコンバータおよび駆動回路は、プレート５０８に、ＬＥＤ配列５０４に、あるいは照明器具５００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５０４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。
【００３１】
照明器具５００は、所定用途に応じて様々な形態を取り得る。埋め込み式の照明器具の応用において、例えば、照明器具５００は絶縁接触（ＩＣ）か非絶縁接触用に設計されてもよい。図６に、一例において奥まった天井にけるＩＣ応用の照明器具６０２が示される。照明器具６０２は外側シェル６０２ａおよび内部壁６０２ｂにより形成される。内部壁６０２ｂはＬＥＤ配列５０４のためのヒートシンクとして機能する。ファン５１２は、内部壁６０２ｂの通気口６１４の近傍に位置され、これにより空気は２つの壁６０２ａおよび６０２ｂの間の空隙を流れることができる。気流は、加熱された内部壁６０２ｂから外側シェル６０２ａを隔離し、これにより、熱および望ましくない気流から絶縁体および天井の他の材料を保護する。
【００３２】
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、プラスチック、あるいは他の包含物の形状や径にかかわらず、他のＬＥＤランプ、並びにランプにおける電気的な接触部の基部および構造体に拡張可能である。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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【国際調査報告】
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