CN108700271B - 用于电子结构部件的保持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在车辆大灯中的电子结构部件（2）的保持装置（1），其中，所述电子结构部件（2）包括在前侧上的光学作用面（21）和在背离所述前侧的背侧上的热作用面（22）以及电接触部（23），以及：‑带有用于所述电子结构部件的装配位置的基体（3），以及位于所述装配位置的区域中的开口（31），通过所述开口能够通向所述电子结构部件（2）的光学作用面（21），其中，所述电子结构部件（2）以其前侧放置在所述基体（3）处，‑电路板（4），所述电子结构部件（2）能够经由其电接触部与所述电路板连接并且所述电路板具有开口（41），通过所述开口能够通向所述电子结构部件（2）的热作用面（22），‑冷却体（5），所述冷却体布置在所述电子结构部件（2）的热作用面（22）上并且能够固定在所述基体处，‑至少一个弹性的间距保持件（6），所述间距保持件布置在所述电路板（4）与所述基体（3）之间。

Description

用于电子结构部件的保持装置
技术领域
本发明涉及用于在车辆大灯中的电子结构部件的保持装置，其中，所述电子结构部件包括在前侧上的光学作用面和在背离所述前侧的背侧上的热作用面以及电接触部。
背景技术
在目前的大灯系统的开发中，如下期望越来越重要：能够将尽可能高分辨的光像投影到行车道上，所述光像能够迅速地改变并且与相应的交通、道路和光条件相适应。“行车道”这一概念此处被用于简化的呈现，因为，光像是确实位于所述行车道上还是还延伸超过所述行车道显然取决于局部的情况。原则上，所述光像按照到竖直的面上的投影相应于涉及机动车照明技术的有关的标准来描述。
为了相应于这种所提及的要求，尤其开发如下大灯，在所述大灯中，能够可变地操纵的反射面由多个微镜形成并且使由光源所产生的光发射沿所述大灯的放射方向反射。这种发光机构在车辆工程中由于其非常灵活的光分布而是有利的，因为针对不同的发光区域能够单独地调节照明强度并且能够实现任意的光分布，如例如近灯-光分布，拐弯光-光分布，市区光-光分布、高速公路光-光分布、转弯光-光分布，远光-光分布或不炫目的远光的成像。
将所谓的数字光处理（DLP®）投影技术用于微镜布置，在所述投影技术的情况下通过以下方式来产生图像：关于光射束调制数字的图像。在此，通过能运动的微镜的矩形的布置（也被称为像素），所述光射束被分解成子区域并且接着以像素的方式要么被反射到投影行程中要么从投影行程中反射出。
针对所述技术的基础形成如下电子结构部件，所述电子结构部件包含呈镜的矩阵形状的矩形的布置和所述镜的操控技术并且被称为“数字微镜器件”（DMD）。
DMD微系统涉及面式光调制器（空间光调制器，SLM），所述面式光调制器由矩阵形地布置的微镜致动器、也就是说能倾翻的起镜反射作用的、例如带有约16µm的缘边长度的面构成。所述镜面如下地设计，使得所述镜面能够通过静电场的作用来运动。每个微镜能够在角度方面单个地调节并且具有通常两个稳定的最终状态，在所述最终状态之间能够在一秒内变换最大直至5000次。所述镜的数量相应于被投影的图像的分辨率，其中，一个镜能够呈现一个或多个像素。同时，带有高分辨率的在百万像素范围内的DMD芯片是能获得的。能调节的单镜所基于的技术是微机电系统（MEMS）技术。
所述DMD技术具有两个稳定的镜状态，并且能够通过在两个稳定的状态之间调制来调整反射系数，而“模拟微镜器件”（AMD）技术具有如下性质，即所述单镜能够在可变的镜位置中调整，所述单镜在该处分别在稳定的状态中。
典型的微镜结构部件包括壳体，在其前侧上（在光学视窗后方）布置镜的矩阵。这样的微镜结构部件的光学作用面（“光学界面区”）理解为所述结构部件的主动的镜面，也就是说，通过所有单个的微镜所形成的总面。在所述壳体的背侧上，通常所述电接触部在一区域（“电界面区”）环形地围绕处于中间的面布置，所述面设置成用于冷却机构的联接。这样的微镜结构部件的热作用面（“热界面区”）理解为在所述结构部件的背侧上的设置成用于安置冷却体的面。
所述微镜结构部件通常被装入在所谓的CLGA（“陶瓷触点栅格阵列”）模块（用于集成电路的连接系统）中。在LGA系统的情况下，所述集成电路在其下侧上的联接部以接触面（“触点land”）的棋盘状的场（“栅格阵列grid array”）形式来实施。LGA处理器通常被放置到插座上，所述LGA处理器包含弹性地实施的接触部，这引起所述接触部的较小的机械负载。所述CLGA的陶瓷体尤其设计成用于高的运行温度。
除了在各个构件装配能够出现的机械的加载力以外，在所述车辆的静止中或在其行驶期间也能够出现机械的加载力如震动或由于行驶情况而产生的作用到在所述车辆中的全部构件上的拉或压力。因此存在如下要求，即一方面如下地设计所述构件，使得机械的加载力对其功能或其彼此间布置没有影响。另一方面，所述构件在稳定性或使用寿命方面不允许受妨碍，如例如由于在所述构件处和内的相邻的不同材料的不同的材料膨胀通过高的温度差所引起的机械的加载力而受妨碍。
发明内容
本发明的任务在于，提供用于在车辆大灯中的电子结构部件的保持装置，所述车辆大灯通过所使用的电子结构部件支持所述车辆大灯的光学基本功能，以及允许所述保持装置的稳定的、机械的固定而且允许光学的、电的和热的系统份额的联接。在此需要考虑的是，不允许有机械的加载力作用到所述联接部上。同时，应实现所述构件的简单的维护。
所述任务藉由开头提及的类型的车辆大灯通过如下方式来解决，即所述保持装置包括：
- 带有用于所述电子结构部件的装配位置的基体，以及位于所述装配位置的区域中的开口，通过所述开口能够通向所述电子结构部件的光学作用面，其中，所述电子结构部件以其前侧放置在所述基体处，
- 电路板，所述电子结构部件能够经由其电接触部与所述电路板连接并且所述电路板具有开口，通过所述开口能够通向所述电子结构部件的热作用面，
- 冷却体，所述冷却体布置在所述电子结构部件的热作用面上并且能够固定在所述基体处，
- 至少一个弹性的间距保持件，所述间距保持件布置在所述电路板与所述基体之间。
通向光学或热作用面是指，通过开口要么在所述基体中或在所述电路板中能够到达相应的作用面，要么带有所述作用面的电子结构部件能够伸出穿过所述开口，以便实现所述作用面的作用。所述光学作用面通过光的反射产生其作用，所述光落入并且相应于通过所述电子结构部件进行的控制又被反射。通过所述开口保证，落入的且被反射的光的行程不受妨碍。所述热作用面通过在所述电子结构部件中出现的热的散发来产生其作用。为了改善所述作用，能够附加地将冷却体安置在所述热作用面上。所述热一方面通过所述电子结构部件的电子器件的功率损耗来引起，但是也通过射入到所述光学作用面上且不反射的光来引起。
通过根据本发明的保持装置实现：所述电子结构部件适用于所述车辆大灯的功能地得到装配，此外能够被适当地冷却并且在机械方面不使加载力作用到所述电路板上，因为所述电路板被弹性地实施地支承。附加地，所述车辆大灯的组装是非常简单的，因为在将各个构件组合在一起时就已经能够分别进行精细调整，以便例如实现所述电子结构部件关于光源或成像光学系统的取向。通过所述连接元件已经使所有构件保持在一起，但是仍能够在一定的范围内调整。
当电路板和冷却体是相互分开的构件时，所述布置方案保证，没有机械的加载力作用到所述电路板上，但是尽管如此仍得到在冷却体与电子结构部件之间的直接的接触，以用于热运输。
所述机械的加载力的减少也通过如下方式来实现，其方式为，仅仅使带有类似的材料膨胀系数的材料直接地相互刚性连接，在其它情况下仅仅通过弹性地实施的连接部来连接。
当所述电路板和所述基体、优选地借助于连接元件经由所述弹性的间距保持件相互连接并且保持在一间距下时，确保了：所述弹性地实施的间距保持件在装配时确保不发生滑动，因为所述间距保持件例如作为围绕所述连接元件的环来固定。
所述连接元件能够是螺纹紧固件，但是也能够插接连接部、铆钉、被粘合的连接部或同类物。螺纹紧固件作为能松开的且能重复使用的连接部在所述保持装置的维护方面是简单的，另一方面插接连接部作为牢固的连接部具有成本优势。
如果在所述电路板与所述冷却体之间布置有至少一个弹性地实施的第二间距保持件，那么所述电路板固定在两个弹性地实施的间距保持件之间，并且非常良好地针对所述大灯的震动被减振。
通过将模拟的或数字的微镜阵列用作为电子结构部件，得到所述车辆大灯的光学功能的特别有利的设计方案。
在根据本发明的保持装置中，所提及的在所述基体中的开口实现通向所述电子结构部件的光学作用面、也就是说在所述结构部件中的镜的矩阵对于所述照明机构的另外的构件而言是能看到的并且由光源射入的光能够通过所述开口进入和离开并且经由所述光学作用面被反射。
所述电路板有利地同样包括如下开口，冷却体能够延展穿过所述开口并且实现通向所述电子结构部件的热作用面，以便在该处安置冷却体。
附图说明
在下面按照不起限制作用的、在附上的图中阐明的实施例更详细地描述本发明和另外的优点。附图：
图1示出朝根据本发明的实施例的呈DLP芯片形式的电子结构部件的芯片上侧的视图，
图2示出朝所述电子结构部件的芯片下侧的视图，
图3示出从带有根据本发明的保持装置的车辆大灯的实施例的第一侧看的透视视图，
图4从第一侧示出所述大灯的分解视图，
图5从第二侧示出所述大灯的保持装置的重要构件的分解视图，
图6在剖切平面A-A和B-B的位置的情况下从下方示出朝所述大灯的视图，
图7以根据图6的剖切平面A-A的剖切视图示出所述大灯，
图8以根据图6的剖切平面B-B的剖切视图示出所述大灯。
具体实施方式
现在在参照图1至图8的情况下更详细地阐释本发明的实施例。尤其示出在大灯中重要的部件，其中，清楚的是，大灯还包含许多其它的、未示出的部件，所述未示出的部件实现在机动车、如尤其是乘用车或摩托车中的有意义的使用。
在图中以总览或以不同的视角和剖面示出用于在车辆大灯中的电子结构部件2的保持装置1的构件。在图中对于相应的构件仅仅标明一个有代表性的附图标记，即使当所述构件多次地实施。
根据本发明，图1和图2示出呈数字的微镜阵列（DLP®芯片）形式的电子结构部件2。所述电子结构部件2具有在前侧上的光学作用面21（微镜阵列）和在背离所述前侧的背侧上的热作用面22以及环形地布置的电接触部23。此外，能够看出调整孔。在本示例中，所述电子结构部件2是模拟的或数字的微镜阵列。
在图1和图2中的芯片上侧或芯片下侧不相应于根据图3至图8的整个保持装置的视图。
在图3至图5中示出根据一实施例的保持装置1的构造。
所述电子结构部件2装配在基体3上，更确切地说装配在为此而设置的地装配位置中。所述基体3在所述装配位置的区域中具有开口31，通过所述开口能够通向所述电子结构部件2的光学作用面21。这一通向能够例如如下地实施，即所述电子结构部件2伸出穿过所述开口31。由此使得在所述电子结构部件2中的镜的矩阵对于所述照明机构的另外的构件在光学上是能通向的或能看到的，这实现了，由光源射入的光能够经由所述光学作用面沿所述大灯的放射方向反射。附加地，所述电子结构部件2以其前侧放置在所述基体3处。
电路板4（所述电子结构部件2能够经由所述电路板的电接触部与所述电路板连接）具有开口41，通过所述开口能够通向所述电子结构部件2的热作用面22。
冷却体5布置在所述电子结构部件2的热作用面22上并且能够固定在所述基体处。
多个弹性地实施的间距保持件6布置在所述电路板4与所述基体3之间。所述间距保持件6能够环形地实施、尤其环面形地或空心柱状地实施。多个连接元件7将所述冷却体5固定在所述基体3处。所述连接元件7在本示例中是螺纹紧固件，但是也能够是插接连接部、铆钉、被粘合的连接部或同类物。所述连接元件附加地将所述电路板4与所述基体3经由弹性地实施的间距保持件6弹性地连接。附加地，在所述电路板4与所述冷却体5之间布置有弹性地实施的第二间距保持件8。
所述电子结构部件2以其前侧放置在所述基体3处并且与所述连接元件7和所述冷却体5固定。在螺纹紧固件用作为连接元件7的情况下，在所述基体3中能够设置有螺纹。换言之，所述电子结构部件2被夹入到所述基体3与所述冷却体5之间，其中，经由所述连接元件7施加夹紧力，并且连接得到建立。
在所述保持装置1处能够固定投影光学系统模块10，所述投影光学系统模块包括用于射束形成的投影光学系统。此外，在所述保持装置1处设置有光源开口11以及投影光学系统开口12，以便将车辆大灯的光源和投影光学系统与所述电子结构部件2共同带到一光学布置中。所述车辆大灯的投影光学系统能够在为此设置的投影光学系统模块10中固定在所述保持装置1处。所述由在光源模块9中的光源所产生的光沿所述电子结构部件2的方向辐射，以便在所述光学作用面21处沿所述投影光学系统的方向被反射。
图6在剖切平面A-A和B-B的位置的情况下以从下方看的视图示出带有所述基体3和所述电路板4以及所述冷却体5的保持装置1。所述剖切平面A-A伸延通过所述连接元件7，所述剖切平面B-B伸延通过所述冷却体5。
图7以图6的剖切平面A-A示出所述保持装置1的横截面，其中，所述剖切平面A-A伸延通过所述连接元件7。在所述电路板4上，在装配底座24上装配所述电子结构部件2。所述电路板4和所述冷却体5在所述基体3处通过所述连接元件7和所述弹性的间距保持件6和8保持在限定的间距下。在所述电子结构部件2的背侧上布置所述冷却体5。
图8以图6的剖切平面B-B示出所述保持装置1的横截面，其中，所述剖切平面B-B伸延通过所述冷却体5。所述冷却体5通过所述连接元件固定在所述基体3处。能够看出的是，所述冷却体5如何布置在所述电子结构部件2上，其中，所述冷却体5插接穿过所述装配底座24。根据本发明，所述弹性的间距保持件6和8如下地固定所述电路板4，使得没有机械的加载力作用到所述电路板上。
附图标记列表
此外使用如下附图标记：
1 保持装置
2 电子结构部件
21 电子结构部件的光学作用面
22 电子结构部件的热作用面
23 电子结构部件的电接触部
24 用于电子结构部件的装配底座
3 基体
31 用于在基体中的电子结构部件的开口
4 电路板
41 用于在电路板中的电子结构部件的开口
5 冷却体
6 第一弹性的间距保持件
7 连接元件
8 第二弹性的间距保持件
9 光源模块
10 投影光学系统模块
11 光源开口
12 投影光学系统开口。

Claims (6)

1.车辆大灯，包括用于电子结构部件（2）的保持装置（1），其中，所述电子结构部件（2）包括在前侧上的光学作用面（21）和在背离所述前侧的背侧上的热作用面（22）以及电接触部（23），
其特征在于：
- 带有用于所述电子结构部件的装配位置的基体（3），以及位于所述装配位置的区域中的第一开口（31），通过所述第一开口能够通向所述电子结构部件（2）的光学作用面（21），其中，所述电子结构部件（2）以其前侧直接放置在所述基体（3）处，
- 电路板（4），所述电子结构部件（2）能够经由其电接触部与所述电路板连接并且所述电路板具有第二开口（41），通过所述第二开口能够通向所述电子结构部件（2）的热作用面（22），
- 冷却体（5），所述冷却体布置在所述电子结构部件（2）的热作用面（22）上并且直接固定在所述基体处，
- 至少一个弹性的间距保持件（6），所述间距保持件布置在所述电路板（4）与所述基体（3）之间。
2.根据权利要求1所述的车辆大灯，其特征在于，所述电路板（4）和所述基体（3）经由所述弹性的间距保持件（6）相互连接并且保持在一间距下。
3.根据权利要求1或2所述的车辆大灯，其特征在于，在电路板（4）与冷却体（5）之间布置有至少一个弹性的第二间距保持件（8）。
4.根据权利要求1所述的车辆大灯，其特征在于，所述电子结构部件（2）是模拟的或数字的微镜阵列。
5.根据权利要求1所述的车辆大灯，其特征在于，所述电路板（4）和所述基体（3）借助于连接元件（7）经由所述弹性的间距保持件（6）相互连接并且保持在一间距下。
6.根据权利要求1所述的车辆大灯，其特征在于，所述电路板（4）和所述基体（3）借助于螺纹紧固件或插接连接部经由所述弹性的间距保持件（6）相互连接并且保持在一间距下。
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