EP3009735A1 - Module lumineux comprenant une diode - Google Patents

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EP3009735A1
EP3009735A1 EP15189690.9A EP15189690A EP3009735A1 EP 3009735 A1 EP3009735 A1 EP 3009735A1 EP 15189690 A EP15189690 A EP 15189690A EP 3009735 A1 EP3009735 A1 EP 3009735A1
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EP
European Patent Office
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diode
heat sink
light module
housing
central axis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15189690.9A
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German (de)
English (en)
Inventor
Stephan Sommerschuh
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention is concerned with the field of light diodes, and preferably with high power laser diodes, intended to equip, for example, lighting systems mounted on motor vehicles. These diodes make it possible to produce beams whose shape and light distribution can be modulated at will. Such devices are described by way of example in the publication EP 2,063,170 , or in the publication EP 2 690 352 .
  • the diode is then rotated around the central axis until this optimal position is reached.
  • connection or connection pins used to supply and control the diode are generally arranged on the rear part of the diode, and pass through the support to be connected to the external electrical connection members.
  • connection pins are located around the rear central portion of the diode and are located on a circle whose center is disposed substantially on the central axis of the diode. In the most frequent case where the diode comprises only two pins, the two pins are located on a circle whose diameter corresponds to the segment connecting the two pins and whose center is located on the central axis of the diode.
  • the support on which the diode is disposed comprises a single substantially circular orifice through which the connection pins extend.
  • the diode is then positioned so that its central axis coincides with the axis of the orifice. And the diameter of the orifice is adjusted to allow the passage of the connecting pins. The central axis of the diode then passes through the hole in which the pins extend.
  • connection pins are no longer arranged on a circle whose center is placed on the central axis of the diode. And when the diode comprises only two pins, the central axis of the diode no longer passes through the middle of the segment connecting the two pins, or by this segment itself.
  • this type of diode requires to further increase the diameter of the orifice through which the connection pins pass to allow the rotation of the diode around its central axis. And the advantages of this new arrangement are lost in that the orifice being of larger diameter, the central portion of the diode may even less than previously evacuate the heat generated by the diode.
  • the object of the invention is to propose a light module, in particular for lighting and / or signaling, comprising a heat sink on which is mounted a light diode comprising a central axis, the heat sink comprising a body of which a front face is maintained. in abutment against a rear face of the diode, the body having at least one orifice passing through said body and opening on its front face through which pass one or more pins extending from the rear face of the diode.
  • the orifice is circular or oblong
  • This light module is characterized in that the central axis of the diode does not pass through an orifice through the body and through which extends a pin.
  • connection pins and the orifices are arranged appropriately, to establish a permanent contact between the hot spot of the diode and the heat sink, and to benefit from the advantages provided by the diodes now proposed by the manufacturers. .
  • the invention also relates to a lighting device, in particular a lighting and / or signaling device for a motor vehicle, comprising a light module according to one or the other of the preceding characteristics, and which is fixed to a frame of said light device by intermediate case.
  • the closure element can usefully be formed by a boss forming part of the frame.
  • the diode 40 preferably a high power laser diode, represented in FIGS. Figures 1 and 2 , comprises a forward-facing portion may comprise one or more front faces 43a, 43b axially offset relative to each other, and a rear face 42. Connection pins 41 emerge from the rear face 42. Here in number of two, the number of pins is not limiting.
  • the diode comprises a central axis xx ', substantially perpendicular to the front 43a and rear 42 faces and passing through the emission zone 44 of the actual light, which is the hottest point of the diode 40. The amount of heat generated by the light emission zone 44 is therefore maximum at the central axis xx '.
  • the diode 40 comprises a lateral edge 45, here in the form of a flange, in which two notches 46 are made, the use of which will be described in detail below.
  • the figure 3 illustrates a light device 50 according to the invention formed of the assembly of a heat sink 20, a housing 10 and a positioning disk 30.
  • the heat sink 20 comprises a body 24 whose front face 21 constitutes the bearing face against which is held the rear face 42 of the diode 40.
  • An orifice 23 passes through the body 24 of the heat sink to receive the connection pins 41, which therefore extend through the body 24.
  • the connection pins are connected to a power supply (not shown) via a connector (not shown) to which they access through the rear part of the heat sink 20 .
  • the figure 3 As a support for the present description illustrates a case in which the two connecting pins 41 pass through the same orifice 23 which, preferably, under these conditions has a substantially oblong shape.
  • this embodiment is not limiting, and one can very well envisage providing as many ports as pins so as to increase the contact area between the rear face of the diode and the front face of the body of the heat sink in order to promote heat exchange between these two elements as illustrated in figure 3bis wherein the orifices 23 have a substantially circular shape.
  • the front face 21 of the heat sink also comprises two lugs 22 arranged to fit into the notches 46 formed on the edge 45 of the diode 40. These lugs are intended to allow precise positioning of the diode on the face before 21 of the body 24 of the heat sink 20 and block the rotation about its central axis xx 'of the diode 40 relative to the body 24 of the heat sink 20.
  • the figure 7 allows to illustrate in more detail the positioning of the lugs 22 with respect to the notches 46 when the rear face 42 of the diode 10 bears against the front face 21 of the heat sink.
  • the light module according to the invention also comprises a housing 10 in which is inserted the heat sink 20.
  • the heat sink bears against the bottom 13 of the housing 10.
  • the housing 10 and the heat sink 20 are of complementary shape .
  • the angular position of the heat sink 20 relative to the housing 10 is adjustable around an axis XX '.
  • This axis of rotation XX ' is substantially perpendicular to the front face 21 of the body of the heat sink.
  • the orifices 23 and the lugs 22 By positioning the orifices 23 and the lugs 22 appropriately, it is arranged to make coincide the central axis xx 'of the diode with the axis of rotation XX' of the heat sink in the housing 10 when the diode bears against the front face 21 of the body 24 of the heat sink 20, and that the lugs 22 are introduced into the notches 46.
  • the orifice 23 is also arranged so that, once the diode mounted on the heat sink 20, the central axis xx 'of the diode does not pass through said orifice 23.
  • a fictitious disk 26 also represented in dotted line, centered on the axis xx 'coincides with the axis XX', on which the fictitious disk 47 of the diode 40 bears, so as to promote heat exchange between the part central of the diode 40 corresponding to the hottest zone and the heatsink 20.
  • the device according to the invention then allows the rotation of the heat sink 20 on which is mounted the diode 40 in the housing 10 about its axis XX ', corresponding to the central axis xx' of the diode 40, to adjust the device. lighting in which is inserted the light module, while obtaining an optimal evacuation of the heat produced by the diode.
  • the light module according to the invention thus makes it possible to put in contact a zone 47 of the rear face of the diode centered around the hot point and of the central axis xx 'with a zone 26 of the front face of the dissipator, whatever the type of diode used.
  • a window 11 is formed in the wall 13 forming the bottom of the housing 10 to allow the passage of the connecting son.
  • a closure element 30 is associated with the housing 10 to which it is mechanically connected.
  • This closure element 30 has the object, by enclosing the heat sink and the diode to inside the case, keep the diode resting against the front of the heat sink.
  • An opening 31 is made in the center of the closure element 30 to allow the passage of light rays emitted by the source 44.
  • the closure element bears on the flange 45 of the diode.
  • threads respectively disposed on the inner side face 12 of the housing and on the side face 32 of the closure member 30 allow to establish a mechanical connection type screw / nut between the closure member and the housing.
  • the mechanical connection mode between the closure element and the housing is not limiting and can also be done, for example, by means of clipping or snap-fastening means.
  • the closure element 30 presses the rear face 42 of the diode 40 against the front face 21 of the heat sink, and the rear face of the body of the heat sink bears against the bottom 13 of the housing 10, so that the diode is held in a fixed angular position and determined inside the housing 10.
  • the closure element may be a stand-alone part, as illustrated in Figures 3 to 6 . In which case it constitutes a complementary piece of the housing 10. It can also constitute a connecting piece forming part or not of the frame of a lighting device, and for fixing the housing 10 on said frame.
  • the housing is screwed onto the closure element so as to put the diode 40 and the heat sink back under axial pressure, and to prohibit the movement of the heat sink and the diode at the same time. inside the case 10.
  • the figure 4 illustrates a light module 50 assembled, in a side sectional view, and comprising a diode 40 mounted on the body 24 of a heat sink 20, arranged in a housing 10 closed by a closure element 30.
  • the orifice 23 is sufficiently offset with respect to the central axis xx 'of the diode to allow contact between the hot spot of the diode and the front face of the heat sink. This contact helps to promote the flow of heat from the rear central portion to the heat sink that is the heatsink.
  • FIGS. 5 and 6 illustrate an alternative embodiment of the heat sink whose body 24 supports exchange elements 25 extending axially in the rear part of the body 24 and passing through the opening 11 of the bottom 13 of the housing 10.
  • the embodiments of the heat sink represented in support of the present description are not limiting, and the light module according to the invention can accommodate a heat sink comprising air circulation means, means for the circulation of a coolant or heat transfer fluid for discharging heat to an external cold source, or a heat sink comprising a thermoelectric system based on the physical principles known as the Peltier effect.
  • the figure 8 represents a lighting device comprising a light module 50 according to the invention.
  • the lighting device 60 comprises a housing 61 on which a lens 62 is mounted.
  • the box also comprises an optical device of the type described in the publication. EP 2 690 352 already cited by reference and whose light module 50 is the primary light source.
  • An optical imaging system 66, a wavelength converting device 65, a scanning device 64 and the light module 50 are mounted on a frame 63 also supporting the housing 61.
  • the radiation from the light source of the diode 40 is directed to the scanning device 64 which distributes the light beam onto the wavelength conversion device 65.
  • the light re-emitted by the wavelength conversion device 65 is directed to the imaging optical system 66 which projects the light beam forward of the illumination device 60 through the lens 62.
  • the light module 50 comprises a high power laser diode 40 mounted to bear against the heat sink 20 inserted in the housing 10.
  • the closure element is here formed by a boss 67 forming part of the frame 63 and on which the housing 10 is screwed.
  • the adjustment of the angular position of the laser diode around its axis xx 'coincides with the axis XX' of rotation of the heat sink in the housing 10 is simply by slightly unscrewing the housing 10 and rotating the heatsink until 'the optimum position is reached. Once the adjustment is completed, the housing 10 is raised on the boss 67 acting as closure element.
  • a laser diode it is also applicable to a light source comprising at least one semiconductor emitter chip, preferably a light emitting diode.

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Abstract

Module lumineux (50), notamment d'éclairage et/ou de signalisation, comprenant un dissipateur thermique (20) sur lequel est montée une diode lumineuse (40) comportant un axe central (xx'), le dissipateur thermique (20) comprenant un corps (24) dont une face (21) avant est maintenue en appui contre une face arrière (42) de la diode (40), le corps (24) comportant au moins un orifice (23) traversant ledit corps (24) et débouchant sur sa face avant (21) au travers duquel passent une ou plusieurs broches de connexion (41) s'étendant depuis la face arrière (42) de la diode (40). L'axe central de la diode (xx') ne passe pas par un orifice (23) traversant le corps (24) et au travers duquel s'étend une broche de connexion (41).

Description

  • L'invention s'intéresse au domaine des diodes lumineuse, et de préférence aux diodes laser de forte puissance, destinées à équiper par exemple des systèmes d'éclairage montés sur des véhicules automobiles. Ces diodes permettent de réaliser des faisceaux dont la forme et la distribution de lumière sont modulables à volonté. De tels dispositifs sont décrits à titre d'exemple dans la publication EP 2 063 170 , ou encore dans la publication EP 2 690 352 .
  • Ces diodes nécessitent toutefois d'être associées avec un dispositif de refroidissement efficace, en raison des grandes quantités de chaleur qu'elles produisent.
  • A cet effet, il a été proposé de monter les diodes sur des supports faisant office de radiateurs permettant d'assembler la diode dans le système d'éclairage.
  • Pour optimiser l'orientation du faisceau lumineux émis par la diode, il est nécessaire de procéder à un réglage préalable du dispositif optique dans lequel la diode est montée, et de positionner avec précision la position angulaire de la diode autour de son axe central, passant sensiblement au centre de la partie de la diode émettrice de lumière, de manière à optimiser le rendement lumineux du dispositif.
  • On fait alors tourner la diode autour de l'axe central jusqu'à ce que cette position optimale soit atteinte.
  • Les broches de connexion ou de raccordement servant à alimenter et à piloter la diode sont disposées en règle générale sur la partie arrière de la diode, et traversent le support pour être reliées aux organes de connexion électrique externes.
  • Ces broches de connexion sont implantées autour de la partie centrale arrière de la diode et sont situées sur un cercle dont le centre est disposé sensiblement sur l'axe central de la diode. Dans le cas le plus fréquent où la diode ne comprend que deux broches, les deux broches sont situées sur un cercle dont le diamètre correspond au segment reliant les deux broches et dont le centre est situé sur l'axe central de la diode.
  • En règle générale, le support sur lequel est disposée la diode comporte un orifice sensiblement circulaire unique au travers duquel s'étendent les broches de connexion. La diode est alors positionnée de manière à ce que son axe central soit confondu avec l'axe de l'orifice. Et le diamètre de l'orifice est ajusté pour autoriser le passage des broches de raccordement. L'axe central de la diode passe alors par l'orifice dans lequel s'étendent les broches.
  • Il a été observé toutefois que le point le plus chaud de la diode se trouvait précisément au niveau d'une partie centrale située autour de l'axe central de la diode. Il résulte alors de cet aménagement que le contact entre la partie arrière de la diode située autour de l'axe central, et correspondant à ce point chaud, et les moyens de refroidissement, est alors perdu au niveau de l'orifice par lequel passent les broches de connexion. Cette disposition entraine une diminution de la capacité du radiateur à évacuer la chaleur engendrée par la diode, ce qui augmente le risque d'endommagement de la diode par l'excès de chaleur produite.
  • Conscients de ce phénomène de point chaud central, les fabricants de diodes laser ont proposé de décentrer l'implantation des broches de connexion par rapport à l'axe central de la diode de manière à permettre un meilleur contact entre le système de refroidissement et la partie centrale arrière où se trouve ce point chaud. Les broches de connexion ne sont donc plus disposées sur un cercle dont le centre est placé sur l'axe central de la diode. Et lorsque la diode ne comprend que deux broches, l'axe central de la diode ne passe plus par le milieu du segment reliant les deux broches, voire par ce segment lui-même.
  • L'utilisation de ce type de diode nécessite d'augmenter encore davantage le diamètre de l'orifice par lequel passent les broches de connexion pour autoriser la rotation de la diode autour de son axe central. Et les avantages liés à cette nouvelle disposition sont perdus en ce que l'orifice étant de plus grand diamètre, la partie centrale de la diode peut encore moins qu'auparavant évacuer la chaleur générée par la diode.
  • L'invention a pour objet de proposer un module lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation, comprenant un dissipateur thermique sur lequel est montée une diode lumineuse comportant un axe central, le dissipateur thermique comprenant un corps dont une face avant est maintenue en appui contre une face arrière de la diode, le corps comportant au moins un orifice traversant ledit corps et débouchant sur sa face avant au travers duquel passent une ou plusieurs broches s'étendant depuis la face arrière de la diode. De préférence, l'orifice est de forme circulaire ou oblong
  • Ce module lumineux se caractérise en ce que l'axe central de la diode ne passe pas par un orifice traversant le corps et au travers duquel s'étend une broche.
  • De la sorte, le contact entre la face arrière de la diode située autour de l'axe central et correspondant au point chaud de la diode et la face avant du dissipateur thermique est rétabli.
  • Ce montage permet ainsi, en disposant les broches de connexion et les orifices de manière appropriée, d'établir un contact permanent entre le point chaud de la diode et le dissipateur thermique, et de bénéficier des avantages procurés par les diodes proposées désormais par les fabricants.
  • Le module lumineux selon l'invention peut aussi comprendre isolément ou en combinaison les caractéristiques suivantes :
    • la face arrière de la diode comprend un disque fictif, centré sur l'axe central, qui est en contact avec la face avant du corps du dissipateur thermique.
    • le corps du dissipateur thermique est monté dans un boitier, de sorte que la position angulaire du corps du dissipateur thermique par rapport audit boitier est ajustable en rotation autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la face avant du corps dudit corps du dissipateur thermique.
    • Le boitier et le dissipateur thermique sont de forme complémentaire.
    • l'axe de rotation du dissipateur thermique dans le boitier et l'axe central de la diode sont confondus.
    • l'axe de rotation du dissipateur thermique ne passe pas par un orifice pratiqué dans le corps du dissipateur thermique.
    • le corps du dissipateur thermique comprend autant d'orifice, destinés chacun à recevoir une broche, que de broches s'étendant depuis la face arrière de la diode
    • le corps du dissipateur thermique et la diode comprennent des moyens pour bloquer la rotation de la diode autour de son axe central par rapport au corps du dissipateur thermique.
    • les moyens pour bloquer la rotation de la diode sont formés par des ergots, disposés sur la face avant du corps du dissipateur thermique, collaborant avec des entailles pratiquées sur des bords latéraux de la diode.
    • Le module lumineux comprend en outre un élément de fermeture venant en appui sur une partie avant de la diode laser pour maintenir ladite diode en appui sur la face avant du corps du dissipateur thermique.
    • l'élément de fermeture et le boitier sont liés mécaniquement l'un à l'autre de manière à prévenir la sortie du dissipateur thermique dudit boitier.
    • l'élément de fermeture et le boitier sont liés mécaniquement l'un à l'autre par une liaison de type vis/écrou ou par des moyens de clipsage ou d'encliquetage.
    • le dissipateur thermique comprend des éléments d'échange formant un puits de chaleur s'étendant au travers d'une fenêtre disposée dans un fond du boitier.
    • le dissipateur thermique comprend des moyens pour la circulation d'un liquide de refroidissement.
    • le dissipateur thermique comprend des moyens pour la circulation de l'air.
    • le dissipateur thermique comprend un système de refroidissement thermoélectrique.
    • la diode lumineuse est une diode laser de forte puissance.
  • L'invention concerne également un dispositif lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, comprenant un module lumineux selon l'une ou l'autre des caractéristiques précédentes, et qui est fixé à un châssis dudit dispositif lumineux par l'intermédiaire du boitier. L'élément de fermeture peut utilement être formé par un bossage faisant partie du châssis.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
    • Les figures 1 et 2 représentent des vues en perspectives de la face avant et arrière d'une diode laser.
    • La figure 3 représente une vue en perspective du module lumineux selon l'invention.
    • La figure 3bis représente une variante d'exécution du corps du dissipateur thermique.
    • La figure 4 représente une vue en coupe du module lumineux dans lequel est montée une diode laser.
    • La figure 5 représente une vue en perspective d'un module lumineux selon une forme alternative de réalisation dans lequel est montée une diode laser
    • La figure 6 représente une vue en coupe du module lumineux selon cette alternative.
    • La figure 7 représente une vue détaillée de la face avant du corps du dissipateur thermique sur laquelle est montée en appui une diode laser.
    • La figure 8 représente une vue schématique d'un dispositif d'éclairage comprenant une source lumineuse et un module lumineux selon l'invention.
  • La diode 40, de préférence une diode laser de forte puissance, représentée aux figures 1 et 2, comprend une partie orientée vers l'avant pouvant comporter une ou plusieurs faces avant 43a, 43b décalées axialement les unes par rapport aux autres, et une face arrière 42. Des broches de connexion 41 émergent depuis la face arrière 42. Ici en nombre de deux, le nombre de broches n'est pas limitatif. La diode comprend un axe central xx', sensiblement perpendiculaire aux faces avant 43a et arrière 42 et passant par la zone d'émission 44 de la lumière proprement dite, qui constitue le point le plus chaud de la diode 40. La quantité de chaleur générée par la zone d'émission de lumière 44 est donc maximale au niveau de l'axe central xx'.
  • Il existe un disque fictif 47, représenté en pointillé à la figure 2, centré sur l'axe central xx' de la diode et ne présentant aucune intersection avec les broches de connexion 41. On observera également que l'axe central xx' ne constitue pas un axe de symétrie pour les broches de connexion 41, qui sont de ce fait légèrement décentrées par rapport à cet axe. Ce type de diode, dite de forte puissance, et émettant une lumière d'une longueur d'onde comprise dans une plage de 350 nm à 850 nm, de préférence 445 nm, consomment une puissance électrique pouvant aller de 5 mW à 10 W. On peut aussi utiliser des diodes laser émettant dans le spectre ultraviolet, bleu, vert, rouge ou infrarouge.
  • La diode 40 comprend un bord latéral 45, ici en forme de collerette, dans lequel sont pratiquées deux entailles 46 dont l'usage sera décrit en détail ci-après.
  • La figure 3 illustre un dispositif lumineux 50 selon l'invention formé de l'assemblage d'un dissipateur thermique 20, d'un boitier 10 et d'un disque de positionnement 30.
  • Le dissipateur thermique 20 comprend un corps 24 dont la face avant 21 constitue la face d'appui contre laquelle est maintenue la face arrière 42 de la diode 40. Un orifice 23 traverse le corps 24 du dissipateur thermique de manière à recevoir les broches de connexion 41, qui s'étendent donc au travers du corps 24. Les broches de connexion sont reliées à une alimentation électrique (non représentée) par l'intermédiaire d'un connecteur (non représenté) auquel elles accèdent par la partie arrière du dissipateur thermique 20.
  • La figure 3 servant de support à la présente description illustre un cas dans lequel les deux broches de connexion 41 passent par le même orifice 23 qui, de préférence, a dans ces conditions une forme sensiblement oblongue.
  • Toutefois ce mode de réalisation n'est pas limitatif, et on peut très bien envisager de prévoir autant d'orifice que de broches de manière à augmenter la surface de contact entre la face arrière de la diode et la face avant du corps du dissipateur thermique dans le but de favoriser les échanges de chaleur entre ces deux éléments comme cela est illustré à la figure 3bis dans laquelle les orifices 23 ont une forme sensiblement circulaire.
  • La face avant 21 du dissipateur thermique comprend également deux ergots 22 disposés de manière à venir s'insérer dans les entailles 46 pratiquées sur le bord 45 de la diode 40. Ces ergots ont pour objet de permettre un positionnement précis de la diode sur la face avant 21 du corps 24 du dissipateur thermique 20 et de bloquer la rotation autour de son axe central xx' de la diode 40 par rapport au corps 24 du dissipateur thermique 20.
  • La figure 7 permet d'illustrer plus en détail le positionnement des ergots 22 par rapport aux entailles 46 lorsque la face arrière 42 de la diode 10 est en appui contre la face avant 21 du dissipateur thermique.
  • Le module lumineux selon l'invention comprend également un boitier 10 dans lequel est inséré le dissipateur thermique 20. Le dissipateur thermique vient en appui contre le fond 13 du boitier 10. De préférence, le boitier 10 et le dissipateur thermique 20 sont de forme complémentaire.
  • La position angulaire du dissipateur thermique 20 par rapport au boitier 10 est ajustable autour d'un axe XX'. Cet axe de rotation XX' est sensiblement perpendiculaire à la face avant 21 du corps du dissipateur thermique.
  • En positionnant les orifices 23 et les ergots 22 de manière appropriée, on s'arrange pour faire coïncider l'axe central xx' de la diode avec l'axe de rotation XX' du dissipateur thermique dans le boitier 10 lorsque la diode vient en appui contre la face avant 21 du corps 24 du dissipateur thermique 20, et que les ergots 22 sont introduits dans les entailles 46.
  • De la sorte, la rotation d'une valeur angulaire donnée du dissipateur thermique autour de l'axe XX' entraine une rotation de même valeur angulaire de la diode autour de son axe central xx'.
  • Comme on peut le voir à la figure 3, l'orifice 23 est également disposé de sorte que, une fois la diode montée sur le dissipateur thermique 20, l'axe central xx' de la diode ne traverse pas ledit orifice 23. Il existe donc sur la face avant 21 du dissipateur thermique 20 un disque fictif 26, également représenté en pointillé, centré sur l'axe xx' confondu avec l'axe XX', sur lequel le disque fictif 47 de la diode 40 vient en appui, de manière à favoriser les échanges thermiques entre la partie centrale de la diode 40 correspondant à la zone la plus chaude et le dissipateur thermique 20.
  • On observera qu'un arrangement similaire peut également être obtenu lorsque les broches sont disposées de manière sensiblement symétrique sur un cercle centré sur l'axe central xx' ou, dans le cas de deux broches, sur un cercle centré sur le milieu du segment passant par les bases des broches. Il suffit en effet de pratiquer dans le dissipateur 20 autant d'orifices 23 que de broches, chacun des orifices de section sensiblement circulaire ayant alors un diamètre réduit pour ne laisser passer qu'une seule broche, comme cela est illustré à la figure 3bis. Le dispositif selon l'invention autorise alors la rotation du dissipateur thermique 20 sur lequel est montée la diode 40 dans le boitier 10 autour de son axe XX', correspondant à l'axe central xx' de la diode 40, pour régler le dispositif d'éclairage dans lequel est inséré le module lumineux, tout en obtenant une évacuation optimale de la chaleur produite par la diode.
  • Le module lumineux selon l'invention permet ainsi de mettre en contact une zone 47 de la face arrière de la diode centrée autour du point chaud et de l'axe central xx' avec une zone 26 de la face avant du dissipateur, quel que soit le type de diode employé.
  • Une fenêtre 11 est pratiquée dans la paroi 13 formant le fond du boitier 10 pour permettre le passage des fils de raccordement.
  • Un élément de fermeture 30 est associé au boitier 10 auquel il est lié mécaniquement. Cet élément de fermeture 30 a pour objet, en enfermant le dissipateur thermique et la diode à l'intérieur du boitier, de maintenir la diode en appui contre la face avant du dissipateur thermique. Une ouverture 31 est pratiquée au centre de l'élément de fermeture 30 pour permettre le passage des rayons lumineux émis par la source 44. L'élément de fermeture prend appui sur la collerette 45 de la diode.
  • Dans le cas illustré aux figures 3 et 4, des filets disposés respectivement sur la face latérale intérieure 12 du boitier et sur la face latérale 32 de l'élément de fermeture 30 permettent d'établir une liaison mécanique de type vis/écrou entre l'élément de fermeture et le boitier. Toutefois, le mode de liaison mécanique entre l'élément de fermeture et le boitier n'est pas limitatif et peut également se faire, à titre d'exemple, à l'aide de moyens de clipsage ou par encliquetage.
  • Lorsque le module lumineux 50 est assemblé, l'élément de fermeture 30 vient presser la face arrière 42 de la diode 40 contre la face avant 21 du dissipateur thermique, et la face arrière du corps du dissipateur thermique vient en appui contre le fond 13 du boitier 10, de sorte que la diode est maintenue dans une position angulaire fixe et déterminée à l'intérieur du boitier 10.
  • L'élément de fermeture peut être une pièce autonome, comme cela est illustré aux figures 3 à 6. Auquel cas il constitue une pièce complémentaire du boitier 10. Il peut également constituer une pièce de raccordement formant partie ou non du châssis d'un dispositif d'éclairage, et permettant la fixation du boitier 10 sur ledit châssis.
  • Pour ajuster la position angulaire de la diode autour de son axe xx', il suffit de dévisser légèrement le boitier par rapport à l'élément de fermeture 30, et de faire tourner le dissipateur thermique 20 autour de l'axe XX', aligné avec l'axe central xx' de la diode, pour faire subir à la diode une rotation de même valeur angulaire autour de son axe xx'. Les ergots 22 privent la diode de toute rotation par rapport au corps du dissipateur thermique. Lorsque la position angulaire de la diode est jugée satisfaisante, on revisse le boitier sur l'élément de fermeture de manière à remettre la diode 40 et le dissipateur thermique en pression axiale, et à interdire le mouvement du dissipateur thermique et de la diode à l'intérieur du boitier 10.
  • La figure 4 illustre un module lumineux 50 assemblé, selon une vue en coupe de côté, et comprenant une diode 40 montée sur le corps 24 d'un dissipateur thermique 20, disposés dans un boitier 10 fermé par un élément de fermeture 30.
  • On observera que l'orifice 23 est suffisamment décalé par rapport à l'axe central xx' de la diode pour permettre un contact entre le point chaud de la diode et la face avant du dissipateur thermique. Ce contact permet de favoriser l'écoulement de la chaleur depuis cette partie centrale arrière vers le puits de chaleur que constitue le dissipateur.
  • Les figures 5 et 6 illustrent une variante de réalisation du dissipateur thermique dont le corps 24 supporte des éléments d'échange 25 s'étendant axialement dans la partie arrière du corps 24 et passant par l'ouverture 11 du fond 13 du boitier 10.
  • Les formes de réalisation du dissipateur thermique représentés en support de la présente description ne sont pas limitatives, et le module lumineux selon l'invention peut s'accommoder d'un dissipateur thermique comprenant des moyens de circulation de l'air, des moyens pour la circulation d'un liquide de refroidissement ou d'un fluide caloporteur permettant d'évacuer la chaleur vers une source froide externe, ou encore d'un dissipateur thermique comprenant un système thermoélectrique basé sur les principes physiques connus sous le nom d'effet Peltier.
  • La figure 8 représente un dispositif d'éclairage comprenant un module lumineux 50 selon l'invention.
  • Le dispositif d'éclairage 60 comprend un boitier 61 sur lequel est montée une lentille 62. Le boitier comprend également un dispositif optique du type de celui décrit dans la publication EP 2 690 352 déjà citée en référence et dont le module lumineux 50 constitue la source lumineuse primaire. Un système d'imagerie optique 66, un dispositif de conversion de longueur d'onde 65, un dispositif à balayage 64 et le module lumineux 50 sont montés sur un châssis 63 supportant également le boitier 61.
  • Le rayonnement issu de la source lumineuse de la diode 40 est dirigé vers le dispositif à balayage 64 qui répartit le faisceau de lumière sur le dispositif de conversion de longueur d'onde 65. La lumière réémise par le dispositif de conversion de longueur d'onde 65 est dirigée sur le système optique d'imagerie 66 qui projette le faisceau lumineux en avant du dispositif d'éclairage 60 en traversant la lentille 62.
  • Le module lumineux 50 comprend une diode laser de forte puissance 40, montée en appui contre le dissipateur thermique 20 inséré dans le boitier 10.
  • L'élément de fermeture est ici formé par un bossage 67 faisant partie du châssis 63 et sur lequel est vissé le boitier 10.
  • Le réglage de la position angulaire de la diode laser autour de son axe xx' confondu avec l'axe XX' de rotation du dissipateur thermique dans le boitier 10 se fait tout simplement en dévissant légèrement le boitier 10 et en faisant tourner le dissipateur thermique jusqu'à ce que la position optimale soit atteinte. Une fois le réglage terminé on revisse le boitier 10 sur le bossage 67 faisant office d'élément de fermeture.
  • Bien que l'invention soit décrite pour une diode laser, elle est aussi applicable à une source de lumière comprenant au moins une puce émettrice à semi-conducteur, de préférence une diode électroluminescente.
  • Les modes de réalisation préférentiels de l'invention servant de base à la présente description, ne sont pas limitatifs et peuvent faire l'objet de variantes permettant d'obtenir les effets techniques tels que décrits et revendiqués, ou des effets équivalents et qui apparaîtront clairement à l'homme du métier.

Claims (14)

  1. Module lumineux (50), notamment d'éclairage et/ou de signalisation, comprenant un dissipateur thermique (20) sur lequel est montée une diode lumineuse (40) comportant un axe central (xx'), le dissipateur thermique (20) comprenant un corps (24) dont une face avant (21) est maintenue en appui contre une face arrière (42) de la diode (40), le corps (24) comportant au moins un orifice (23) traversant ledit corps (24) et débouchant sur sa face avant (21) au travers duquel passent une ou plusieurs broches de connexion (41) s'étendant depuis la face arrière (42) de la diode (40), caractérisé en ce que l'axe central de la diode (xx') ne passe pas par un orifice (23) traversant le corps (24) et au travers duquel s'étend une broche de connexion (41).
  2. Module lumineux (50) selon la revendication 1, dans lequel la face arrière (42) de la diode comprend un disque fictif (47), centré sur l'axe central (xx'), qui est en contact avec la face avant (21) du corps (24) du dissipateur thermique (20).
  3. Module lumineux (50) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le dissipateur thermique (20) est monté dans un boitier (10), de sorte que la position angulaire du dissipateur thermique (20) par rapport audit boitier (10) est ajustable en rotation autour d'un axe (XX') sensiblement perpendiculaire à la face avant (21) du corps (24) dudit dissipateur thermique (20).
  4. Module lumineux (50) selon la revendication 3, dans lequel l'axe de rotation (XX') du dissipateur thermique (20) dans le boitier (10) et l'axe central (xx') de la diode (40) sont confondus.
  5. Module lumineux (50) selon la revendication 3 ou la revendication 4, dans lequel l'axe de rotation (XX') du dissipateur thermique (20) ne passe pas par un orifice (23) pratiqué dans le corps (24) dudit dissipateur thermique (20).
  6. Module lumineux (50) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le corps (24) du dissipateur thermique (20) comprend autant d'orifice (23), destinés chacun à recevoir une broche de connexion, que de broches de connexion (41) s'étendant depuis la face arrière (42) de la diode (40).
  7. Module lumineux (50) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le corps (24) du dissipateur thermique et la diode (40) comprennent des moyens (22, 46) pour bloquer la rotation de la diode autour de son axe central (xx') par rapport au corps (24) du dissipateur thermique (20).
  8. Module lumineux (50) selon la revendication 7, dans lequel les moyens pour bloquer la rotation de la diode (40) sont formés par des ergots (22) disposés sur la face avant (21) du corps (24) du dissipateur thermique (20) collaborant avec des entailles (46) pratiquées sur des bords latéraux (45) de la diode (40).
  9. Module lumineux (50) selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant en outre un élément de fermeture (30) venant en appui sur une partie avant (43b) de la diode (40) pour maintenir ladite diode (40) en appui sur la face avant (21) du corps (24) du dissipateur thermique (20).
  10. Module lumineux (50) selon la revendication 9, dans lequel l'élément de fermeture (30) et le boitier (10) sont liés mécaniquement l'un à l'autre, de manière à prévenir la sortie du dissipateur thermique (20) dudit boitier (10).
  11. Module lumineux (50) selon la revendication 10, dans lequel l'élément de fermeture (30) et le boitier (10) sont liés mécaniquement l'un à l'autre par une liaison de type vis/écrou ou par des moyens de clipsage ou d'encliquetage.
  12. Module lumineux (50) selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la diode (40) est une diode laser.
  13. Dispositif lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile (60) comprenant un module lumineux (50) selon l'une des revendications 1 à 12, fixé à un châssis (63) du dispositif lumineux (60) par l'intermédiaire du boitier (10).
  14. Dispositif lumineux selon la revendication 13 prise en combinaison avec la revendication 9, dans lequel l'élément de fermeture est formé par un bossage (67) faisant partie du châssis (63).
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