特許 6283409 滑らかなＬＥＤ式ＰＡＲランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6283409

(24)【登録日】2018年2月2日

(45)【発行日】2018年2月21日

(54)【発明の名称】滑らかなＬＥＤ式ＰＡＲランプ

(51)【国際特許分類】

   F21K 9/00 20160101AFI20180208BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20180208BHJP

   F21V 29/70 20150101ALI20180208BHJP

   F21V 29/507 20150101ALI20180208BHJP

   F21K 9/237 20160101ALI20180208BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20180208BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20180208BHJP

【ＦＩ】

   F21K9/00 100

   F21V29/503

   F21V29/70

   F21V29/507

   F21K9/237

   H01L33/00 L

   F21Y115:10

【請求項の数】15

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-509120(P2016-509120)

(86)(22)【出願日】2014年4月18日

(65)【公表番号】特表2016-522541(P2016-522541A)

(43)【公表日】2016年7月28日

(86)【国際出願番号】US2014034616

(87)【国際公開番号】WO2014172614

(87)【国際公開日】20141023

【審査請求日】2017年4月17日

(31)【優先権主張番号】13/866,577

(32)【優先日】2013年4月19日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515286634

【氏名又は名称】テクニカル コンシューマー プロダクツ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100157185

【弁理士】

【氏名又は名称】吉野 亮平

(72)【発明者】

【氏名】ヤン エリス

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 中国実用新案第２０２８６８６３０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１３／０５５３８８（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｋ ９／００

Ｆ２１Ｋ ９／２３７

Ｆ２１Ｖ ２９／５０３

Ｆ２１Ｖ ２９／５０７

Ｆ２１Ｖ ２９／７０

Ｈ０１Ｌ ３３／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のＬＥＤを備えるＬＥＤ組立体と、
前記ＬＥＤ組立体と熱伝達状態の円形ベースプレートと、
前記ＬＥＤ組立体に電気接続して、前記ＬＥＤ組立体に電力を供給するように構成された電気モジュールと、
第１の端部で前記ベースプレートに結合すると共に該ベースプレートからの熱を伝達する熱伝達状態にあり、第２の端部で前記電気モジュールの少なくとも一部を隠し、さらに前記ベースプレートから前記電気モジュールまで延びる実質的に滑らかな表面を備えるランプ本体であって、前記ランプ本体の前記滑らかな表面は、穴及び突出部を有する凸凹を除いた面であり、前記ランプ本体は熱を放散させる材料で構成される、前記ランプ本体と、
前記ＬＥＤ組立体によって生じる光を分散するように構成された光学部品と、
前記光学部品を取り囲み、前記ランプ本体の前記第１の端部に結合し、前記光学部品を支持するように構成され、前記ランプ本体の第１の端部の外周に実質的に等しい外周と前記光学部品の外周と実質的に等しい内周とを有する透明な光学部品保持部と、
を備える、ＬＥＤランプ。

【請求項2】

前記円形ベースプレートは、実質的に平らな中央領域と傾斜した外側領域とを備える、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項3】

前記ランプ本体の第１の端部の外周は、前記ランプ本体の第２の端部の外周よりも大きい、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項4】

前記ベースプレートは、ランプ本体にはめ込まれるように構成される、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項5】

前記電気モジュールは、前記ＬＥＤ組立体とは反対側の円形ベースプレートの底部側に機械的に結合される、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項6】

前記ベースプレート及び前記ランプ本体は、単一の構造体を構成する、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項7】

前記光学部品及び前記透明な光学部品保持部は、単一の構造体を構成する、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項8】

前記複数のＬＥＤは、実質的に相互に隣接して前記ＬＥＤ組立体上に配置される、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項9】

前記ベースプレートは、前記ランプ本体の前記第１の端部の外周と実質的に等しい外周を備える、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項10】

前記ランプ本体の前記第２の端部は、前記電気モジュールの外周に実質的に等しい外周を備える、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項11】

前記ランプ本体は、前記ベースプレートの少なくとも一部、前記電気モジュールの少なくとも一部、及び前記電気モジュールと前記ＬＥＤ組立体との間の電気接続部を隠すように構成される、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項12】

複数のＬＥＤを備えるＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤモジュールに電力を供給するように構成された電気モジュールと、
ヒートシンク組立体と、
を備えるＰＡＲランプであって、前記ヒートシンク組立体は、
熱伝導性ベースと、
滑らかな表面の熱伝導性本体と、
を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、前記熱伝導性ベースに熱を伝達する熱伝達状態にあり、且つ、前記熱伝導性ベースの第１の側面に結合し、
前記電気モジュールは、前記ＬＥＤモジュールとは反対側の、前記熱伝導性ベースの第２の側面に結合し、
前記滑らかな表面の熱伝導性本体は、前記熱伝導性ベースから前記電気モジュールまで前記ヒートシンクの長さにわたって延び、前記電気モジュールの少なくとも一部を隠すように構成され、
前記熱伝導性本体の前記滑らかな表面は、穴及び突出部を有する凸凹を除いた面であり、前記熱伝導性本体は熱を放散させる材料で構成され、
前記ＰＡＲランプは、さらに、
前記滑らかな表面の熱伝導性本体の前記第１の端部に結合し、前記滑らかな表面の熱伝導性本体の前記第１の端部の外周に実質的に等しい外周を有する光学部品モジュールをさらに備え、
前記光学部品モジュールは、
前記ＬＥＤモジュールから生じた光を分散するように構成された光学部品と、
前記光学部品を取り囲む透明リングと、
を備える、ＰＡＲランプ。

【請求項13】

前記熱伝導性ベースは、前記熱伝導性本体の中に落ち込んだ、実質的に平らな中央領域と、前記実質的に平らな中央領域から離れて上向きに、前記滑らかな表面の熱伝導性本体の前記第１の端部に向かって傾斜する傾斜外側領域とを備える、請求項１２に記載のＰＡＲランプ。

【請求項14】

前記滑らかな表面の熱伝導性本体の前記第１の端部の外周は、前記滑らかな表面の熱伝導性本体の反対側の第２の端部の外周よりも大きい、請求項１２に記載のＰＡＲランプ。

【請求項15】

前記複数のＬＥＤは、実質的に相互に隣接して前記ＬＥＤモジュール上に配置される、請求項１２に記載のＰＡＲランプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示はランプの分野に関する。より具体的には、本開示は、ＬＥＤ式ＰＡＲランプに関する。

【背景技術】

【0002】

ＰＡＲランプとして知られている白熱又はハロゲン放射面アルミメッキ反射鏡ランプは、強烈な合焦光のたまり（ｐｏｏｌ）を生じる。結果的に、ＰＡＲランプは、商業用途及び居住用途を含む種々の用途で一般に使用されている。しかしながら、白熱電球及びハロゲン電球は、ＬＥＤ電球に比べて効率が悪く有効性が低い場合があり、一般により効率が高く有効性が高いＬＥＤ電球に置き換えられている。

【0003】

しかしながら、ＬＥＤ光源は、寸法がより小型であり、ルーメン出力が作動温度の影響を受けやすい。従って、ＬＥＤランプは、適切に放熱してＬＥＤの過熱及び故障を防ぐために、白熱ランプでは必要のない放熱特徴部を必要とする場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ＰＡＲランプのデザインに放熱特徴部、例えばその外側を取り囲むか又はランプ表面で光学部品を取り囲むフィンを備えたヒートシンクを組み込むと、ＰＡＲランプの外観が変わり好ましくない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

ＬＥＤランプは、複数のＬＥＤを備えるＬＥＤ組立体を含む。ＬＥＤランプは、ＬＥＤ組立体と熱伝達状態の円形ベースプレートを含む。ＬＥＤランプは、ＬＥＤ組立体に電気的に接続して、ＬＥＤ組立体に電力を供給するように構成された電気モジュールを含む。ＬＥＤランプは、第１の端部でベースプレートに結合すると共に該ベースプレートと熱伝達状態にあり、第２の端部で電気モジュールの少なくとも一部を隠す、ランプ本体を含む。ランプ本体は、ベースプレートから電気モジュールまで延びる実質的に滑らかな表面を備える。ＬＥＤランプは、ＬＥＤ組立体によって生じる光を分散するように構成された光学部品を含む。ＬＥＤランプは、光学部品を取り囲み、ランプ本体の前記第１の端部に結合し、光学部品を支持するように構成された透明な光学部品保持部を含む。透明な光学部品保持部は、ランプ本体の第１の端部の外周に実質的に等しい外周と光学部品の外周と実質的に等しい内周とを有する。

【0006】

ＰＡＲランプは、複数のＬＥＤを備えるＬＥＤ組立体を含む。ＰＡＲランプは、ＬＥＤ組立体に電力を供給するように構成された電気モジュールを含む。ＰＡＲランプは、熱伝導性ベースと滑らかな表面の熱伝導性本体とを含むヒートシンク組立体を含む。ＬＥＤモジュールは、前記熱伝導性ベースの第１の側面の熱伝達状態で結合する。電気モジュールは、ＬＥＤモジュールとは反対側の、熱伝導性ベースの第２の側面に結合する。滑らかな表面の熱伝導性本体は、熱伝導性ベースから電気モジュールまでヒートシンクの長さにわたって延び、電気モジュールの少なくとも一部を隠すように構成される。また、ＰＡＲランプは、滑らかな表面の熱伝導性本体の第１の側面に結合し、滑らかな表面の熱伝導性本体の第１の側面の外周に実質的に等しい外周を有する光学部品モジュールを含む。光学部品モジュールは、ＬＥＤモジュールから生じた光を分散するように構成された光学部品と、光学部品を取り囲む透明リングとを含む。

【0007】

添付の図面において、以下の詳細な説明と共に、本教示の例示的な態様を説明する構造体が示されている。同じ要素には同じ参照番号が付与される。単一の構成要素として示される各要素は、複数の構成要素に置き換えることができること、さらに複数の構成要素で示される各要素は、単一の構成要素に置き換えることができることを理解されたい。各図面は縮尺通りではなく、特定要素の比率は説明目的で誇張されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】例示的な滑らかなＬＥＤ式ＰＡＲランプの側面図を示す。

【図1B】例示的な滑らかなＬＥＤ式ＰＡＲランプの上面図を示す。

【図2】例示的なＬＥＤ式ＰＡＲランプの等角分解組立図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１Ａは、例示的な滑らかなＬＥＤ式ＰＡＲランプ１００（以下、ランプと呼ぶ）の側面図を示す。ランプ１００は、電気モジュール１０４から光学部品組立体１０６まで延びるランプ本体１０２を含む。ランプ本体１０２は、滑らかな面を有し、何らかのフィン、隆起部、又は何らかの他の突出要素を含んでいない。ランプ本体は、熱可塑性プラスチック、プラスチック、アルミニウム、又はランプ１００から熱を放散することができる他の適切な材料で構成される。

【0010】

図１Ｂは、光学部品組立体１０６を含むランプ１００の上面図である。光学部品組立体１０６は、ランプ１００から発生した光を分散させる光学部品１０８を含む。また、光学部品組立体１０６は、光学部品１０８を取り囲んで光学部品１０８を支持する光学部品保持部１１０を含む。光学部品保持部１１０は、透明又は半透明である。光学部品保持部１１０は、プラスチック、ガラス、又は他の適切な透明又は半透明材料で作ることができる。

【0011】

光学部品組立体１０６は、ランプ１００の上面全体を覆う。換言すると、光学部品組立体１０６以外、フィン、隆起部、又は何らかの他の要素がランプ１００上に露出しない。加えて、光学部品保持部１１０は透明又は半透明のいずれかであるので、中央部つまり光学部品１０８は光学部品組立体１０６が光を分散する唯一の部位であるにもかかわらず、ランプ１００の上面全体を覆う光学部品組立体１０６は、ランプ１００の表面全体にわたって分散される光の様相をもたらす。

【0012】

光学部品保持部１１０は、滑らかであるか又は凹凸付きとすることができる。さらに、光学部品組立体１０６は、光学部品１０８及び光学部品保持部１１０の両方を含む単一構造体として作ることができ、又は、光学部品組立体１０６は、図２に示すように互いに組み合わさる独立した２つの部品で作ることができる。

【0013】

図２は、例示的な図１Ａ及び１Ｂのランプ１００の等角分解組立図を示す。ランプ１００は、光を発するＬＥＤ１１４のグループを含むＬＥＤ組立体１１２を有する。ＬＥＤ組立体１１２は、ベースプレート１１６の第１の側面、すなわち上面に固定される。例示の実施例では、ＬＥＤ組立体１１２は取付け金具１１８を用いてベースプレート１１６に固定されるが、ＬＥＤ組立体１１２は、接着剤又は他の適切な手段を用いてベースプレート１１６に固定できることを理解されたい。例示のベースプレート１１６は円形として示されているが、ベースプレート１１６は、他の適切な形状とすることができる。

【0014】

ベースプレート１１６は、熱可塑性プラスチック、アルミニウム、又は他の適切な材料といった、周囲空気に熱を放散することができる材料で作られている。従って、ベースプレート１１６は、ＬＥＤ組立体１１２と熱伝達状態にあり、ＬＥＤ組立体１１２と接触する場合にはＬＥＤ組立体１１２から熱を放散するように機能する。１つの実施例において、ベースプレート１１６は、平らな中央領域１２０と、傾斜した外側領域１２２とを有する。平らな中央領域１２０は、取付け金具１１８を受け入れるための金具穴１２２を有することができる。また、ベースプレート１１６は、電気モジュール１０４とＬＥＤ組立体１１２との間の電線１２６及び他の適切な電気接続部を受け入れるための１つ又はそれ以上の電線穴１２４を有する。１つの実施例において、電気モジュール１０４は、取付け金具１１８を受け入れるための取付け穴１２８を含む。従って、電気モジュール１０４は、ベースプレート１１６の、ＬＥＤ組立体１１２とは反対側に固定することができる。
別の実施例において、電気モジュール１０４は、ランプ本体１０２にはめ込むように構成することができる。

【0015】

ランプ本体１０２は、ランプ本体１０２の第１の端部でベースプレート１１６に結合する。ベースプレート１１６は、ランプ本体１０２の上端の外周にほぼ等しい外周を有する。従って、ランプ本体１０２及びベースプレート１１６は、締まり嵌め、又は緊密結合を形作るので、熱は、ベースプレート１１６からランプ本体１０２に伝達して周囲空気に放散される。１つの実施例において、ベースプレート１１６は、ランプ本体１０２にはめ込まれて、追加の金具又は接着剤なしでランプ本体１０２にしっかり結合する。１つの実施例において、金具を使用して（図示せず）又は接着剤を塗布して（図示せず）ベースプレート１１６をランプ本体１０２に固定することができる。１つの実施例において、ランプ本体１０２及びベースプレート１１６は、単一の構造体で作ることができ、機械的結合手段は必要なくなる。

【0016】

例示の実施例において、ランプ本体１０２は円錐形であり、ランプ本体１０２の第１の端部すなわち上部の外周は、ランプ本体１０２の第２の端部すなわち底部の外周よりも大きい。別の実施形態において、ランプ本体１０２は円筒形とすることができ、上部の外周は底部の外周と実質的に同じである。

【0017】

ランプ本体１０２は、電気モジュール１０４とＬＥＤ組立体１１２との間の電線１２６及び他の適切な電気接続部を隠す。ランプ本体１０２の底部は、電気モジュール１０４の外周と実質的に同じ外周を有する。ランプ本体１０２は、電気モジュール１０４の少なくとも一部と重なってこれを隠す。また、ランプ本体１０２は、ベースプレート１１６の少なくとも一部と重なってこれを隠す。従って、ランプ本体１０２の滑らかな面は、ベースプレート１１６から電気モジュール１０４まで延び、ランプ１００は、隆起部、又は他のランプ１００から突出する要素が存在しない滑らかな外観となる。

【0018】

１つの実施例において、平らな中央領域１２０は、ランプ本体１０２の中空部に落ち込むか又は入り込んでいる。この入り込みによって、光学部品１０８をＬＥＤ組立体１１２の上に配置するための十分な空間がもたらされるので、光学部品１０８は、ＬＥＤ１１４からの光を分散させることができる。１つの実施例において、ＬＥＤ組立体１１２のＬＥＤ１１４は、互いに接近して又は互いに隣接して配列される。各ＬＥＤを互いに接近して配置するとＬＥＤ組立体１１２の表面積が小さくなり、光学部品１０８の深さ要件が緩和される。

【0019】

ランプ１００は、光学部品１０８を取り囲んでランプ本体１０２の第１の端部すなわち上部に結合する透明な光学部品リングすなわち保持部１１０を含む。透明な光学部品保持部１１０は光学部品１０８を支持する。例えば、光学部品１０８は、透明な光学部品保持部１１０にはめ込み式で結合するか、又は接着剤や金具（図示せず）といった他の適切な締結手段を用いて透明な光学部品保持部１１０に固定することができる。透明な光学部品保持部１１０は、ランプ本体１０２の第１の端部すなわち上部の外周と実質的に同じ外周と、光学部品１０８の外周と実質的に等しい内周とを有する。１つの実施例において、光学部品１０８及び透明な光学部品保持部１１０は、単一な構造体として作ることができるので、結合する必要がない。

【0020】

用語「含む」又は「含んでいる」が明細書又は請求項で使用される限りにおいて、請求項の連結詞として用いられる場合の用語「備えている」と同様に包括的であることが意図される。用語「又は」が用いられる場合（例えば、Ａ又はＢ）、「Ａ又はＢ、又は両方」を意味することが意図される。本出願人が、「両方ではなくＡ又はＢのみ」を指示すことを意図する場合、用語「両方ではなくＡ又はＢのみ」を用いることになる。従って、本明細書での「又は」の使用は包括的であり、排他的使用ではない。Ｂｒｙａｎ Ａ． Ｇａｒｎｅｒ著、Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４ （２ｄ． Ｅｄ． １９９５）を参照されたい。また、用語「内に（ｉｎ）」又は「内に（ｉｎｔｏ）」が明細書又は請求項で使用される限りにおいて、さらに「上に（ｏｎ）」又は「上に（ｏｎｔｏ）」を意味することが意図される。さらに、用語「結合する（ｃｏｎｎｅｃｔ）」が明細書又は請求項で使用される限りにおいて、「直接的に結合する」を意味するだけではなく、他の構成要素を介して結合されるような「間接的に結合する」を意味することが意図される。

【0021】

本出願は、本開示の例示的な態様の説明によって例示されており、さらに例示的な態様は、かなり詳細に説明されているが、本出願では、特許請求の範囲はこのような詳細内容に限定されること又は何らかの制限を受けることは意図されていない。追加の利点及び変形例は、当業者であれば容易に理解できるはずである。従って、本出願は、その広範な態様において、特定の詳細内容に限定されず、代表的な装置及び方法並びに代表的な実施例が示されて説明される。従って、本出願人の全体的な発明コンセプトの精神又は範疇から逸脱することなく、このような詳細内容からの逸脱を行うことができる。

【符号の説明】

【0022】

１００ ランプ
１０２ ランプ本体
１０４ 電気モジュール
１０８ 光学部品
１１０ 光学部品保持部
１１２ ＬＥＤ組立体
１１４ ＬＥＤ
１１６ ベースプレート
１１８ 取付け金具
１２０ 平らな中央領域
１２２ 傾斜した外側領域
１２４ 電線穴
１２６ 電線
１２８ 取付け穴

【図1A】

【図1B】

【図2】