EP3411625A1 - Beleuchtungseinheit für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Beleuchtungseinheit für ein kraftfahrzeug

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EP3411625A1
EP3411625A1 EP17702755.4A EP17702755A EP3411625A1 EP 3411625 A1 EP3411625 A1 EP 3411625A1 EP 17702755 A EP17702755 A EP 17702755A EP 3411625 A1 EP3411625 A1 EP 3411625A1
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EP
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cooling
heat sink
lighting unit
sink
unit
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Matthias Mayer
Markus REINPRECHT
Stefan MITTERLEHNER
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    • F21S41/60Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
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    • F21S41/675Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
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    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
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    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a lighting unit for a motor vehicle, which comprises a light module and a mirror module, wherein the mirror module is adapted to reflect the light emission generated by the light module in the emission direction of the lighting unit.
  • the photograph in the sense used corresponds to a projection onto a vertical surface in accordance with the relevant standards relating to automotive lighting technology.
  • Lighting units developed that form a variably controllable reflector surface of a plurality of micromirrors and reflect a light emission that generates a light source in the emission of the illumination unit. Such lighting devices are advantageous in vehicle construction in terms of their very flexible light distribution, since the illumination intensity can be controlled individually for each pixel and any
  • Light distributions can be realized, such as a low beam light distribution, a cornering light distribution, a city light distribution, a motorway light distribution, a bend light distribution, a high beam light distribution or the image of glare-free high beam.
  • DLP® Digital Light Processing
  • the light beam is divided into pixels by a rectangular arrangement of movable micromirrors and then reflected pixelwise, either into the projection path or out of the projection path.
  • DMD Digital Micromirror Device
  • a DMD microsystem is a surface light modulator (Spatial Light Modulator, SLM), which consists of matrix-like arranged micro-mirror actuators, that is ver tiltable reflecting surfaces with an edge length of about 16 ⁇ .
  • SLM Surface Light Modulator
  • Each micromirror is individually adjustable in angle and usually has two stable
  • the number of mirrors corresponds to the resolution of the projected image, where a mirror can represent one or more pixels. Meanwhile, DMD chips with high resolutions in the megapixel range are available.
  • the underlying technology for the adjustable individual mirrors is the Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS)
  • the Analog Micromirror Device (AMD) technology has the property of adjusting the individual mirrors in variable mirror positions can.
  • Micromirror device When illuminating the component with light, about 90% of the light is reflected as intended, but about 10% is absorbed by the component as a reflection loss and converted into heat. The efficiency is predominantly determined by the fact that the individual micromirrors have a distance from one another in order to be able to move. The area between each Mikrospiegem is illuminated by the light and thereby heat is absorbed. The heat must be dissipated suitably, for example by a cooling system. In addition, the light which is not reflected in the irradiation direction of the illumination unit must be properly absorbed.
  • An object of the present invention is to provide a lighting unit with a micromirror component and a cooling system which is particularly inexpensive, compact and effective.
  • the light module comprising at least one light source and a first heat sink
  • the mirror module comprising a mirror unit and a second heat sink
  • a cooling system comprising at least one inlet, at least one outlet, at least one duct, at least one flow unit, a cooling medium, a first cooling sink and a second cooling sink, wherein the inlet and outlet are connected by the conduit, and inserting the flow unit into the conduit is to generate a flow of the cooling medium in the conduit and thereby sucks the cooling medium through the inlet and expelled through the outlet, and the first cooling sink is formed by the first heat sink of the light module, and the second cooling sink through the second heat sink of the mirror module is formed, wherein the first cooling sink is arranged downstream of the second cooling sink.
  • the invention makes use of the fact that both the mirror unit and the light source itself are cooled and the advantages according to the invention are achieved by designing a common cooling of these two spatially separate cooling sinks.
  • the selected sequence is particularly suitable, which results in a favorable influence, inter alia, on a longer service life of the electronics.
  • Flow unit is inserted between the first heat sink and the second heat sink in the line.
  • the first heat sink is inserted into the line upstream of the outlet or is arranged downstream of the outlet in such a way that the first heat sink is cooled by the ejected cooling medium.
  • the second heat sink is inserted into the line downstream of the inlet or is arranged in front of the inlet such that the second heat sink is cooled by the suctioned cooling medium.
  • Cooling system passes through the first heat sink of the light module or rests on this. Likewise, when the line of the cooling system through the second heat sink of the mirror module runs or rests on this.
  • both air such as ambient air
  • a fluid eg, cooling fluid or oil
  • a cycle is created for the cooling medium by the inlet and outlet are connected together and another cooling sink in the circuit is inserted. The choice is made after a required cooling capacity, which among other things of the light source used and a required light output and of
  • the line can then as air duct or as
  • the single-circuit design of the cooling system results in cost advantages, a reduced number of system components and a compact design is made possible.
  • a semiconductor light source in the light module in order to reduce the generation of waste heat there and consequently make the cooling system compact and inexpensive.
  • Examples include power LEDs and semiconductor lasers.
  • DMD digital or analog micromirror array
  • AMD digital or analog micromirror array
  • Fig. 1 is a perspective view from the front of an inventive
  • FIG. 2 is a view from above of the illumination unit with the position of section A-A, Fig. 3, the illumination unit in section A-A,
  • Fig. 5 is a rear perspective view of the lighting unit with a second
  • Fig. 6 is a rear perspective view of the lighting unit without the second
  • Fig. 7 is a front perspective view of the cooling system.
  • a lighting unit according to the invention With reference to Fig. 1, an embodiment of the invention will now be explained in more detail.
  • the important for a lighting unit according to the invention parts are shown, it being understood that a lighting unit still many other parts contains, which allow a meaningful use in a headlight in a motor vehicle, in particular a car or motorcycle.
  • FIGS. 1 to 6 show an overview of an illumination unit 1 for a motor vehicle and in different perspectives.
  • the light emission generated by a light module 2 is reflected at a mirror module 3 in the emission direction of the illumination unit.
  • the light module 2 comprises a light source 4, preferably a semiconductor light source, for example a power LED, and a first heat sink 5.
  • the first heat sink 5 and the light source 4 are thermally conductive connected to each other, for example by a direct mechanical contact of these two components.
  • the mirror module 3 comprises a mirror unit 6 and a second heat sink 7.
  • the mirror unit preferably comprises a digital or analog micromirror array (AMD, analogue micro mirror device or DMD, digital micro mirror device).
  • AMD analogue micro mirror device
  • DMD digital micro mirror device
  • the second heat sink 7 and the mirror unit 6 are thermally conductive connected to each other, for example, by a direct mechanical contact of these two components.
  • a cooling system 8 is arranged in the lighting unit 1, which comprises an inlet 9, an outlet 10, a line 11, a flow unit 12, a cooling medium, in this case ambient air, a first cooling sink and a second cooling sink.
  • the inlet 9 and the outlet 10 are connected by the conduit 11, and the
  • Flow unit 12 in this embodiment a fan, is inserted in conduit 11 to create a flow of cooling medium in conduit 11.
  • Light module 2 is formed, and the second cooling sink is formed by the second heat sink 7 of the mirror module 3, wherein the first cooling sink is arranged downstream of the second cooling sink.
  • the flow unit 12 is between the first heat sink 5 and the second
  • the second heat sink 7 is arranged in front of the inlet 9 such that the second heat sink 7 is cooled by the sucked cooling medium.
  • the first heat sink 5 of the light module 2 is here from the second heat sink 7 of the
  • FIG. 7 shows a detailed view of the portions of the cooling system 8 of the illumination unit 1. For better understanding, no holder and no imaging optics are shown.

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Abstract

Beleuchtungseinheit (1) für ein Kraftfahrzeug, die ein Lichtmodul (2) und ein Spiegelmodul (3) umfasst, wobei das Spiegelmodul (3) dazu eingerichtet ist, die von dem Lichtmodul (2) erzeugte Lichtemission in Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit (1) zu reflektieren, gekennzeichnet durch: das Lichtmodul (2), das zumindest eine Lichtquelle (4) und einen ersten Kühlkörper (5) umfasst, das Spiegelmodul (3), das eine Spiegeleinheit (6) und einen zweiten Kühlkörper (7) umfasst, ein Kühlsystem (8), das zumindest einen Einlass (9), zumindest einen Auslass (10), zumindest eine Leitung (11), zumindest eine Strömungseinheit (12), ein Kühlmedium, eine erste Kühlsenke und eine zweite Kühlsenke umfasst, wobei Einlass (9) und Auslass (10) durch die Leitung (11) verbunden sind, und die Strömungseinheit (12) in die Leitung (11) eingefügt ist, um eine Strömung des Kühlmediums in der Leitung (11) zu erzeugen und dabei das Kühlmedium durch den Einlass (9) ansaugt und durch den Auslass (10) wieder ausstößt, und die erste Kühlsenke durch den ersten Kühlkörper (5) des Lichtmoduls (2) gebildet ist, und die zweite Kühlsenke durch den zweiten Kühlkörper (7) des Spiegelmoduls (3) gebildet ist, wobei die erste Kühlsenke stromab der zweiten Kühlsenke angeordnet ist.

Description

BELEUCHTUNGSEINHEIT FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für ein Kraftfahrzeug, die ein Lichtmodul und ein Spiegelmodul umf asst, wobei das Spiegelmodul dazu eingerichtet ist, die von dem Lichtmodul erzeugte Lichtemission in Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit zu reflektieren.
Bei der Entwicklung der gegenwärtigen Scheinwerfersysteme steht immer mehr der Wunsch im Vordergrund, ein möglichst hochaufgelöstes Lichtbild auf die Fahrbahn projizieren zu können, das rasch geändert und den jeweiligen Verkehrs-, Straßen- und Lichtbedingungen angepasst werden kann. Der Begriff„Fahrbahn" wird hier zur vereinfachten Darstellung verwendet, denn selbstverständlich hängt es von den örtlichen Gegebenheiten ab, ob sich ein Lichtbild tatsächlich auf der Fahrbahn befindet oder auch darüber hinaus erstreckt.
Prinzipiell entspricht das Lichtbild im verwendeten Sinn einer Projektion auf eine vertikale Fläche entsprechend der einschlägigen Normen, die sich auf die KFZ-Beleuchtungstechnik beziehen.
Um diesem genannten Bedürfnis zu entsprechen, wurden unter anderem
Beleuchtungseinheiten entwickelt, die aus einer Mehrzahl von Mikrospiegeln eine variabel ansteuerbare Reflektorfläche bilden und eine Lichtemission, die eine Lichtquelle erzeugt, in Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit reflektieren. Derartige Leuchteinrichtungen sind im Fahrzeugbau hinsichtlich ihrer sehr flexiblen Lichtverteilung vorteilhaft, da für jedes Pixel die Beleuchtungsstärke individuell geregelt werden kann und beliebige
Lichtverteilungen realisiert werden können, wie beispielsweise eine Abblendlicht- Lichtverteilung, eine Abbiegelicht-Lichtverteilung, eine Stadtlicht-Lichtverteilung, eine Autobahnlicht-Lichtverteilung, eine Kurvenlicht-Lichtverteilung, eine Fernlicht- Lichtverteilung oder der Abbildung von blendfreiem Fernlicht.
Für die Mikrospiegelanordnung kommt die sogenannte Digital Light Processing (DLP®) Projektionstechnik zur Anwendung, bei der Bilder erzeugt werden, indem ein digitales Bild auf einen Lichtstrahl aufmoduliert wird. Dabei wird durch eine rechteckige Anordnung von beweglichen Mikrospiegeln der Lichtstrahl in Pixel zerlegt und anschließend pixelweise entweder in den Projektionsweg hinein oder aus dem Projektionsweg hinaus reflektiert. Basis für diese Technik bildet ein Bauteil, das eine rechteckige Anordnung in Form einer Matrix von Spiegeln und deren AnSteuerungstechnik enthält und als„Digital Micromirror Device" (DMD) bezeichnet wird.
Bei einem DMD-Mikrosystem handelt es sich um einen Flächenlichtmodulator (Spatial Light Modulator, SLM), der aus matrixförmig angeordneten Mikrospiegelaktoren, das heißt ver kippbar spiegelnden Flächen mit einer Kantenlänge von etwa 16 μηι besteht. Die
Bewegung wird durch die Kraftwirkung elektrostatischer Felder hervorgerufen. Jeder Mikrospiegel ist im Winkel einzeln verstellbar und weist in der Regel zwei stabile
Endzustände auf, zwischen denen innerhalb einer Sekunde bis zu 5000 mal gewechselt werden kann. Die Anzahl der Spiegel entspricht der Auflösung des projizierten Bilds, wobei ein Spiegel ein oder mehrere Pixel darstellen kann. Mittlerweile sind DMD-Chips mit hohen Auflösungen im Megapixel-Bereich erhältlich. Die den verstellbaren Einzelspiegeln zugrunde liegende Technologie ist die Micro-Electro-Mechanical-Systems-(MEMS)
Technologie.
Während die DMD-Technologie zwei stabile Spiegel-Zustände aufweist, und durch eine Modulation zwischen den beiden stabilen Zuständen die Reflexionen eingestellt werden können, weist die„Analog Micromirror Device" (AMD) Technologie die Eigenschaft auf, dass die Einzelspiegel in variablen Spiegelpositionen eingestellt werden können.
Ein wesentlicher Aspekt in der Konzeption eines Fahrzeugscheinwerfers bzw. einer
Beleuchtungseinheit mit der DLP®-Technologie ist die notwendige Kühlung des
Mikrospiegel-Bauteils. Bei der Beleuchtung des Bauteils mit Licht wird etwa 90% des Lichts bestimmungsgemäß reflektiert, aber etwa 10% wird als Reflexionsverlust von dem Bauteil aufgenommen und in Wärme umgewandelt. Der Wirkungsgrad ist überwiegend dadurch bestimmt, dass die einzelnen Mikrospiegel untereinander einen Abstand aufweisen, um beweglich sein zu können. Die Fläche zwischen den einzelnen Mikrospiegem wird von dem Licht angestrahlt und dadurch wird Wärme aufgenommen. Die Wärme muss geeignet abgeführt werden, beispielsweise durch ein Kühlsystem. Zusätzlich muss das Licht, das nicht in Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit reflektiert wird, geeignet absorbiert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Beleuchtungseinheit mit einem Mikrospiegel-Bauteil und einem Kühlsystem zu schaffen, die besonders kostengünstig, kompakt und effektiv ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Beleuchtungseinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Beleuchtungseinheit gekennzeichnet ist durch:
- das Lichtmodul, das zumindest eine Lichtquelle und einen ersten Kühlkörper umfasst,
- das Spiegelmodul, das eine Spiegeleinheit und einen zweiten Kühlkörper umfasst,
- ein Kühlsystem, das zumindest einen Einlass, zumindest einen Auslass, zumindest eine Leitung, zumindest eine Strömungseinheit, ein Kühlmedium, eine erste Kühlsenke und eine zweite Kühlsenke umfasst, wobei Einlass und Auslass durch die Leitung verbunden sind, und die Strömungseinheit in die Leitung eingefügt ist, um eine Strömung des Kühlmediums in der Leitung zu erzeugen und dabei das Kühlmedium durch den Einlass ansaugt und durch den Auslass wieder ausstößt, und die erste Kühlsenke durch den ersten Kühlkörper des Lichtmoduls gebildet ist, und die zweite Kühlsenke durch den zweiten Kühlkörper des Spiegelmoduls gebildet ist, wobei die erste Kühlsenke stromab der zweiten Kühlsenke angeordnet ist.
Die Erfindung macht sich zunutze, dass sowohl die Spiegeleinheit als auch die Lichtquelle selbst gekühlt werden und durch die Konzeption einer gemeinsamen Kühlung dieser zwei räumlich getrennten Kühlsenken die erfindungsgemäßen Vorteile erzielt werden.
Als besonders effektiv erweist sich die geeignete Wahl in der Reihenfolge der Kühlsenken. Selbst Halbleiter-Lichtquellen weisen im Vergleich zu konventionellen Lichtquellen einen hohen Wirkungsgrad von derzeit etwa 30% auf, dennoch wird ein beträchtlicher Teil der aufgenommenen Leistung in Wärme umgesetzt. Mikrospiegel-Bauteile wandeln, wie vorher genannt, etwa 10% der eingestrahlten Lichtenergie in Wärmeenergie um. Folglich ist es besonders günstig, im Fall eines einkreisigen, beide Kühlsenken umfassenden Kühlsystems, zuerst das Spiegelmodul zu kühlen und anschließend das Lichtmodul, um die Temperatur des Spiegelmoduls nicht unnötig auf die Abwärmetemperatur des Lichtmoduls anzuheben. Zusätzlich beeinträchtigt die Abwärmetemperatur des Spiegelmoduls kaum das Lichtmodul. Nach den vorher zahlenmäßig beispielhaft angeführten Wirkungsgraden ergibt sich die Verlustleistung des Lichtmoduls zu 70% der Lichtquellenleistung und die Verlustleistung des Spiegelmoduls zu 3% der Lichtquellenleistung, bestimmt aus 30% (erzeugte
Lichtleistung) multipliziert mit 10% (Spiegel Verluste).
Da das Spiegelmodul durch die integrierte Elektronik wesentlich empfindlicher auf eine hohe Betriebstemperatur reagiert, als das Lichtmodul, ist die gewählte Reihenfolge besonders geeignet, womit sich ein günstiger Einfluss unter anderem auf eine höhere Lebensdauer der Elektronik ergibt.
Vorteilhaft bezüglich kompaktem Aufbau der Beleuchtungseinheit ist es, wenn die
Strömungseinheit zwischen dem ersten Kühlkörper und dem zweiten Kühlkörper in die Leitung eingefügt ist.
Außerdem ist es günstig, wenn der erste Kühlkörper stromauf des Auslasses in die Leitung eingefügt ist oder nach dem Auslass derart angeordnet ist, dass der erste Kühlkörper durch das ausgestoßene Kühlmedium gekühlt wird.
Gleiches gilt, wenn der zweite Kühlkörper stromab des Einlasses in die Leitung eingefügt ist oder vor dem Einlass derart angeordnet ist, dass der zweite Kühlkörper durch das angesaugte Kühlmedium gekühlt wird.
Je nach erforderlicher Kühlleistung kann es vorteilhaft sein, wenn die Leitung des
Kühlsystems durch den ersten Kühlkörper des Lichtmoduls verläuft oder auf diesem aufliegt. Ebenso, wenn die Leitung des Kühlsystems durch den zweiten Kühlkörper des Spiegelmoduls verläuft oder auf diesem aufliegt.
Besonders günstig ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung, wenn der erste Kühlkörper des Lichtmoduls vom zweiten Kühlkörper des Spiegelmoduls baulich getrennt ist. Ein gemeinsamer Kühlkörper wäre ungünstig für die Betriebstemperatur des
Spiegelmoduls.
Als Kühlmedium kann sowohl Luft, beispielsweise Umgebungsluft, als auch ein Fluid (z.B. Kühlflüssigkeit oder Öl) gewählt werden, als Strömungseinheit entsprechend ein Lüfter oder eine Pumpe. Oft wird für das Kühlmedium ein Kreislauf geschaffen, indem Einlass und Auslass miteinander verbunden werden und eine weitere Kühlsenke in den Kreislauf eingefügt ist. Die Wahl erfolgt nach einer erforderlichen Kühlleistung, die unter anderem von der eingesetzten Lichtquelle und einer erforderlichen Lichtleistung sowie von
Kostenparametern abhängt. Die Leitung kann dann als Luftführung oder als
Flüssigkeitsleitung ausgeführt sein.
Durch den einkreisigen Aufbau des Kühlsystems ergeben sich Kostenvorteile, eine reduzierte Anzahl von Systemkomponenten und eine kompakte Bauweise wird ermöglicht.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Halbleiter-Lichtquelle im Lichtmodul, um dort die Erzeugung von Abwärme zu reduzieren und folglich das Kühlsystem kompakt und kostengünstig gestalten zu können. Beispiele dafür sind Power-LEDs und Halbleiter-Laser.
Günstig ist die Verwendung eines digitalen oder analogen Mikrospiegel-Arrays (DMD oder AMD) in der Spiegeleinheit, um einen günstigen Reflexionswirkungsgrad zu erhalten und folglich auch dort die Erzeugung von Abwärme zu reduzieren und das Kühlsystem kompakt und kostengünstig gestalten zu können.
Die Erfindung und deren Vorteile werden in Folgenden anhand von nicht einschränkenden Beispielen näher beschrieben, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von vorne einer erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinheit,
Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die Beleuchtungseinheit mit der Lage von Schnitt A-A, Fig. 3 die Beleuchtungseinheit im Schnitt A-A,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von der Seite der Beleuchtungseinheit,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von hinten der Beleuchtungseinheit mit einer zweiten
Platine vor einem Kühlkörper eines Spiegelmoduls,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht von hinten der Beleuchtungseinheit ohne die zweite
Platine vor dem Kühlkörper des Spiegelmoduls,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht von vorne des Kühlsystems.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Insbesondere sind die für eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit wichtigen Teile dargestellt, wobei klar ist, dass eine Beleuchtungseinheit noch viele andere Teile enthält, die einen sinnvollen Einsatz in einem Scheinwerfer in einem Kraftfahrzeug, wie insbesondere einem PKW oder Motorrad, ermöglichen.
In Fig. 1 bis Fig. 6 ist eine Beleuchtungseinheit 1 für ein Kraftfahrzeug im Überblick und in verschiedenen Perspektiven dargestellt. Die von einem Lichtmodul 2 erzeugte Lichtemission wird an einem Spiegelmodul 3 in Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit reflektiert. Das Lichtmodul 2 umfasst eine Lichtquelle 4, vorzugsweise eine Halbleiter-Lichtquelle, beispielsweise eine Power-LED, und einen ersten Kühlkörper 5. Der erste Kühlkörper 5 und die Lichtquelle 4 sind thermisch leitfähig miteinander verbunden, beispielsweise durch einen direkten mechanischen Kontakt dieser beiden Komponenten.
Das Spiegelmodul 3 umfasst eine Spiegeleinheit 6 und einen zweiten Kühlkörper 7. Die Spiegeleinheit umfasst vorzugsweise ein digitales oder analoges Mikrospiegel-Array (AMD, analog micro mirror device oder DMD, digital micro mirror device). Der zweite Kühlkörper 7 und die Spiegeleinheit 6 sind thermisch leitfähig miteinander verbunden, beispielsweise durch einen direkten mechanischen Kontakt dieser beiden Komponenten.
Zur Ableitung der durch die Lichtemission erzeugten Wärme ist ein Kühlsystem 8 in der Beleuchtungseinheit 1 angeordnet, das einen Einlass 9, einen Auslass 10, eine Leitung 11, eine Strömungseinheit 12, ein Kühlmedium, hier Umgebungsluft, eine erste Kühlsenke und eine zweite Kühlsenke umfasst.
Der Einlass 9 und der Auslass 10 sind durch die Leitung 11 verbunden, und die
Strömungseinheit 12, in diesem Ausführungsbeispiel ein Lüfter, ist in die Leitung 11 eingefügt, um eine Strömung des Kühlmediums in der Leitung 11 zu erzeugen.
Dabei wird das Kühlmedium durch den Einlass 9 angesaugt und durch den Auslass 10 wieder ausgestoßen, und die erste Kühlsenke ist durch den ersten Kühlkörper 5 des
Lichtmoduls 2 gebildet, und die zweite Kühlsenke ist durch den zweiten Kühlkörper 7 des Spiegelmoduls 3 gebildet, wobei die erste Kühlsenke stromab der zweiten Kühlsenke angeordnet ist.
Die Strömungseinheit 12 ist zwischen dem ersten Kühlkörper 5 und dem zweiten
Kühlkörper 7 in die Leitung 11 eingefügt, und der erste Kühlkörper 5 ist nach dem Auslass 10 derart angeordnet, dass der erste Kühlkörper 5 durch das ausgestoßene Kühlmedium gekühlt wird. Der zweite Kühlkörper 7 ist vor dem Einlass 9 derart angeordnet, dass der zweite Kühlkörper 7 durch das angesaugte Kühlmedium gekühlt wird.
Der erste Kühlkörper 5 des Lichtmoduls 2 ist hier vom zweiten Kühlkörper 7 des
Spiegelmoduls 3 baulich getrennt.
Fig. 7 zeigt die Detailansicht der Anteile des Kühlsystems 8 der Beleuchtungseinheit 1. Zum besseren Verständnis sind keine Halterung und keine Abbildungsoptik eingezeichnet.
Gezeigt ist die Lichtquelle 4 mit dem ersten Kühlkörper 5, die Spiegeleinheit 6, der Einlass 9, der Auslass 10 und der Lüfter als Strömungseinheit 12.
Bezugszeichenliste:
1 Beleuchtungseinheit
2 Lichtmodul
3 Spiegelmodul
4 Lichtquelle
5 erster Kühlkörper des Lichtmoduls
6 Spiegeleinheit
7 zweiter Kühlkörper der Spiegelmoduls
8 Kühlsystem
9 Einlass
10 Auslass
11 Leitung
12 Strömungseinheit

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Beleuchtungseinheit (1) für ein Kraftfahrzeug, die ein Lichtmodul (2) und ein
Spiegelmodul (3) umfasst, wobei das Spiegelmodul (3) dazu eingerichtet ist, die von dem Lichtmodul (2) erzeugte Lichtemission in Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit (1) zu reflektieren, gekennzeichnet durch:
- das Lichtmodul (2), das zumindest eine Lichtquelle (4) und einen ersten Kühlkörper (5) umfasst,
- das Spiegelmodul (3), das eine Spiegeleinheit (6) und einen zweiten Kühlkörper (7) umfasst,
- ein Kühlsystem (8), das zumindest einen Einlass (9), zumindest einen Auslass (10), zumindest eine Leitung (11), zumindest eine Strömungseinheit (12), ein Kühlmedium, eine erste Kühlsenke und eine zweite Kühlsenke umfasst, wobei Einlass (9) und Auslass (10) durch die Leitung (11) verbunden sind, und die Strömungseinheit (12) in die Leitung (11) eingefügt ist, um eine Strömung des Kühlmediums in der Leitung (11) zu erzeugen und dabei das Kühlmedium durch den Einlass (9) ansaugt und durch den Auslass (10) wieder ausstößt, und die erste Kühlsenke durch den ersten Kühlkörper (5) des Lichtmoduls (2) gebildet ist, und die zweite Kühlsenke durch den zweiten Kühlkörper (7) des Spiegelmoduls (3) gebildet ist, wobei die erste Kühlsenke stromab der zweiten Kühlsenke angeordnet ist.
2. Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (12) zwischen dem ersten Kühlkörper (5) und dem zweiten Kühlkörper (7) in die Leitung (11) eingefügt ist.
3. Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlkörper (5) stromauf des Auslasses (10) in die Leitung (11) eingefügt ist.
4. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlkörper (5) nach dem Auslass (10) derart angeordnet ist, dass der erste Kühlkörper (5) durch das ausgestoßene Kühlmedium gekühlt wird.
5. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlkörper (7) stromab dem Einlass (9) in die Leitung (11) eingefügt ist.
6. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlkörper (7) vor dem Einlass (9) derart angeordnet ist, dass der zweite Kühlkörper (7) durch das angesaugte Kühlmedium gekühlt wird.
7. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (11) des Kühlsystems (8) durch den ersten Kühlkörper (5) des Lichtmoduls (2) verläuft oder auf diesem aufliegt.
8. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (11) des Kühlsystems (8) durch den zweiten Kühlkörper (7) des
Spiegelmoduls (3) verläuft oder auf diesem aufliegt.
9. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlkörper (5) des Lichtmoduls (2) vom zweiten Kühlkörper (7) des
Spiegelmoduls (3) baulich getrennt ist.
10. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium Luft, vorzugsweise Umgebungsluft, ist und die Strömungseinheit (12) ein Lüfter ist.
11. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Kühlmedium ein Fluid, vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit oder Öl, ist und die Strömungseinheit (12) eine Pumpe ist.
12. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (2) zumindest eine Halbleiter-Lichtquelle umfasst, vorzugsweise zumindest eine Power-LED oder zumindest einen Halbleiter-Laser.
13. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spiegeleinheit (6) ein Digitales oder Analoges Mikrospiegel-Array umfasst.
EP17702755.4A 2016-02-02 2017-01-13 Beleuchtungseinheit für ein kraftfahrzeug Active EP3411625B1 (de)

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