EP3746697A1 - Lichterzeugungsanordnung und kraftfahrzeugleuchte - Google Patents

Lichterzeugungsanordnung und kraftfahrzeugleuchte

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EP3746697A1
EP3746697A1 EP18799522.0A EP18799522A EP3746697A1 EP 3746697 A1 EP3746697 A1 EP 3746697A1 EP 18799522 A EP18799522 A EP 18799522A EP 3746697 A1 EP3746697 A1 EP 3746697A1
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EP
European Patent Office
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light
primary optic
carrier
cooling
optic element
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EP18799522.0A
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English (en)
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EP3746697B1 (de
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Thomas Wezel
Ephraim Singer
Stephan Braun
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Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Original Assignee
Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/49—Attachment of the cooling means

Definitions

  • the invention is based on a light generation arrangement of a
  • Motor vehicle lamp with a arranged on and / or in a carrier light source, in particular a semiconductor light source, and with a spaced from the light source, transmission optical
  • the invention relates to a
  • a generic light generation arrangement is known from the document DE 10 2013 207 845 Al.
  • the primary optics element serves, in particular, to collect the light emitted by the light source
  • the primary optic element is transmission optical
  • the Light source usually disposed between the focus of the primary optic element and the primary optic element.
  • the primary optic element acts as a front optic, by means of which a primary light distribution is generated along the beam path behind the primary optic element.
  • the beam path is typically from the primary light distribution by means of a diaphragm and a
  • Secondary optic element in particular a projection lens
  • desired light image such as a dipped or high beam image, shaped.
  • the primary optic element is inherently very close to the light source assigned to it.
  • the primary optic element Due to the radiated from the light source power, especially in the case of semiconductor light sources, the primary optic element is regularly exposed to a strong thermal stress.
  • transmission optical primary optics should naturally have the highest possible degree of transmission.
  • unlike reflector-based light generation arrangements only a narrow selection of materials results; In particular, only very expensive materials can be used so far. Also, it comes in the hitherto usable materials partly over the life of a motor vehicle light away to temperature-related discoloration.
  • the object of the present invention is therefore to improve a generic light generation arrangement and a motor vehicle light with a generic light generation arrangement.
  • the object is achieved by a light-generating arrangement of a motor vehicle light with a arranged on and / or in a carrier light source, in particular a semiconductor light source, and with a distance from the light source, transmission optical
  • Cooling fluid supply which is set up via a first
  • the primary optic element in particular by means of the
  • Cooling fluids cool.
  • Heating of the primary optic element can thus be reduced or avoided.
  • overheating of the primary optic element can thus be reduced or avoided.
  • the primary optic element can be arranged along the beam path of the light source and be spaced from the light source along the beam path next to the light source.
  • the primary optic element is made of a plastic, melting can also be prevented. Also, temperature-related discoloration can be avoided permanently.
  • the primary optic element may be formed of material of low thermal resistance or may comprise such a material.
  • PC polycarbonate
  • PMMI polymethylmethacrylimide
  • the cooling fluid may preferably be air, in particular ambient air from the surroundings of the motor vehicle light.
  • a semiconductor light source preferably a light-emitting diode (LED), for example an organic or inorganic LED
  • the light source can be controllably regulated in terms of brightness.
  • the light source can be controlled by means of pulse width modulation.
  • the light-generating arrangement in particular the at least one light source, can be signal-technically connected to a control unit of the motor vehicle or the motor vehicle light.
  • a primary light distribution generated by the light generating device may be adjustable by the control unit.
  • cooling fluid for example by means of the first fluid connection and / or via the intermediate space, one of the light source side facing the
  • Primary optic element flows against and / or flows along this side.
  • the primary optic element can be cooled especially on the side at which the strongest heating is to be expected. Because the light source
  • Interspace adjoins can also be the light source and / or the carrier by means of the cooling fluid, in particular from the front, cool.
  • both the primary optic element and the - usually only slightly spaced from the primary optic element - light source can be cooled simultaneously by means of the cooling fluid, without the need for further components.
  • the light generation arrangement may also include multiple light sources,
  • a plurality of semiconductor light sources in particular a plurality of semiconductor light sources.
  • it may have a plurality of primary optic elements, wherein preferably at least one light source is associated with at least one primary optic element.
  • one light source can each be one
  • the carrier may in particular be designed as a printed circuit board or have a printed circuit board.
  • the light source can be supplied via the carrier with electric current.
  • the cooling fluid supply for example, light as a slot of a housing of the motor vehicle and / or as a cooling fluid shaft, generally as a coolant supply, be formed.
  • the first fluid connection for example, as a cooling channel or
  • a cooling element for cooling the light source can be arranged on the light source and / or the support, wherein the cooling fluid supply can be configured to supply cooling fluid to the cooling element and / or along the cooling element via the first fluid connection and / or a second fluid connection of the light generation arrangement stream.
  • the cooling element may in particular have cooling ribs. Alternatively or additionally, it can also be designed as a cooling surface, in particular as part of the carrier, or have a cooling surface.
  • Light source by means of the cooling element directly or indirectly be cooled over the carrier.
  • the cooling fluid supply is designed as a jointly usable element.
  • it can be designed to flow cooling fluid to the primary optic element and to the cooling element.
  • the first fluid connection and the second fluid connection may have at least one common section for this purpose.
  • the cooling fluid supply can have at least one or more fluid outlets, through which the cooling fluid, on the one hand, to the primary optic element and, on the other hand, to the
  • Cooling element can get.
  • Light generation arrangement in particular the cooling fluid supply, be configured to divide the cooling fluid into two partial streams.
  • the cooling fluid supply can be designed as a passive cooling fluid supply. Cooling fluid can then be conveyed by purely thermal, natural convection. Alternatively or additionally, at least a part of the cooling fluid can be actively conveyed. For this purpose, the cooling fluid supply a
  • Cooling fluid conveyor in particular a fan, have.
  • first fluid connection and / or the second fluid connection comprise the contour of at least one fluid outlet of the cooling fluid supply, in particular of the cooling fluid conveyor, at an end facing the cooling fluid supply, the transition of the cooling fluid from the cooling fluid supply into the first and / or second fluid connection can be improved.
  • the primary optic element can be arranged on and / or in a primary optic element carrier.
  • the Primäroptikelement can be designed to be particularly flat.
  • several primary optic elements can share a common
  • Primary optic element carrier be arranged.
  • At least one of the fluid connections preferably the first
  • Primary optic element is formed.
  • one of the fluid connections may be formed at least partially by the carrier.
  • the primary optic element carrier and / or the carrier can each form a side wall of the at least one fluid connection.
  • Fluid connection are formed as separate elements.
  • the flow of the cooling fluid, in particular in the first fluid connection can be improved if the cross section of the first fluid connection at least in sections has a constant, in particular rectangular, cross-sectional area.
  • the cross section may be constant or substantially constant.
  • shape and / or dimensions, in general the geometry, in particular the first fluid connection can be selected as a function of layers and numbers of the light sources and / or primary optic elements.
  • a further improvement of the flow in particular in the region of the transition from the cooling fluid supply to the first fluid connection, results when the cross section of the first fluid connection in the direction of the primary optic element is continuous at least in sections
  • a relatively large fan in particular with a large surface area and, in particular, a large delivery rate, can also be used as cooling fluid conveyor
  • the light generation arrangement can have at least two primary optics elements, wherein preferably at least one light source is assigned to each of the primary optics elements.
  • the at least two primary optics elements can be arranged in rows, columns and / or matrix, in particular in two lines.
  • a matrix light generation device can be constructed.
  • the deployable overall light output can be increased.
  • the achievable light image, in particular the primary light distribution can be set up more flexibly.
  • the connecting pins may be formed, for example, on the primary optic element carrier. On the support then pin receiving holes, may be provided for receiving the connecting pin.
  • the at least one primary optics element can be precisely aligned with the at least one light source and / or exactly in the desired manner in a simple manner even during the production of the light generation arrangement
  • Relative position of the respective elements are positioned relative to each other. At least three may be particularly preferred
  • Flow course of the cooling fluid are particularly easy to be matched in advance to the location and / or arrangement of the primary optic element carrier.
  • the primary elemental element carrier and the carrier are of integral construction, it is also possible to reduce the number of parts of the light-generating arrangement.
  • the precise adjustment of the desired relative position can be further simplified if at least one spacer element is arranged between the carrier and / or the light source and the primary optic element carrier and / or the primary optic element.
  • Spacing element can also be designed as part of a connecting pin.
  • Primary optic element carrier and / or the primary optic element with the carrier and / or with the light source by means of hot riveting, riveting, Sheet metal nuts or screws connected and / or connectable.
  • the primary optic element can be connected to the carrier by means of hot riveting, in particular hot riveted.
  • the carrier can be connected to the cooling element, in particular screwed and / or riveted.
  • At least two light sources are independently controllable and / or switchable, in particular adjustable in brightness, are formed. This allows a particularly diverse adjustability of the generated primary light distribution and the overall light distribution generated by the motor vehicle light.
  • the light generation arrangement and / or the control unit can be designed, for example, at least one function of a
  • the zoom image To provide motor vehicle light.
  • the zoom image To provide motor vehicle light.
  • the at least one function can be used as a partial function, for example as a partial remote light, and / or as a continuous function, for example as
  • the motor vehicle light may be formed, a
  • Fig. 1 is a perspective sectional view of a motor vehicle lamp with light generating device
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor vehicle lamp of FIG. 1;
  • Fig. 3 is a detailed perspective view of a
  • Fig. 1 and Fig. 2 show a motor vehicle lamp 10 of a
  • Motor vehicle in particular a passenger car, in a perspective sectional view and in a cross-sectional view.
  • the Motor vehicle light 10 is a headlamp with at least one high beam function.
  • a light generating assembly 12 is in a housing 13 of the
  • Motor vehicle light 10 is arranged and has a plurality of light sources 14, which in turn are arranged on a carrier 16.
  • the light sources 14 are each in the form of semiconductor light sources, in particular as
  • the carrier 16 is formed as a printed circuit board. Via lines of the carrier 16, the light sources 14 are connected to a (not shown in detail in Fig. 1 and Fig. 2) control unit of the motor vehicle.
  • the light sources 14 can each be individually controlled by the control unit, in particular switched and / or regulated in the brightness, are.
  • Beam path 18 is shown in a highly schematic manner, the light sources 14 are next to each other, in particular these upstream, are
  • Transmission optical primary elements 20 arranged. to
  • the primary optics elements 20 are formed in this embodiment as collecting lenses. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the primary optic elements 20 are spaced from the respective light sources 14. In other words, a space between them
  • Primary optic elements 20 and the light sources 14 is formed. However, the distance of the respective light source 14 from each of them
  • associated primary optic 20 low, in particular less than that Focal length of the respective primary optic element 20, which may be, for example, Im
  • Range is 0.5 to 5 mm.
  • the primary optic elements 20 are arranged on a primary optic element carrier 22.
  • a secondary optical element 24 is arranged downstream of the primary optical elements 20 along the beam paths of the light sources 14, as can be seen, for example, on the beam path 18.
  • Secondary optical element 24 is likewise designed for transmission optics, in particular as a lens.
  • the light generation assembly 12 includes a cooling fluid supply 26 that is configured to communicate via a first fluid connection 28 of the first embodiment
  • Light generation arrangement 12 cooling fluid 30 - in Fig. 1 and Fig. 2
  • the cooling fluid 30 is air in this embodiment.
  • the primary optic elements 20 are cooled by the cooling fluid 30 at their sides facing the respective light sources 14.
  • the carrier 16 and the light sources 14 from its front side, d. H. from the side facing the respective primary element 20 or from the component side of the carrier 16 formed as a printed circuit board, cooled by the cooling fluid 30 also flowing past them.
  • the first fluid connection 28 is designed as a cooling fluid channel, in particular as an air channel.
  • a side wall of the first fluid connection 28 is formed by the primary optic element carrier 22 and by the carrier 16.
  • the cooling fluid 30 thus flows during operation of the motor vehicle light 10 directly along the carrier 16. It also flows directly along the Primäroptikelementussis 22.
  • Die Fluid connection 28 has a rectangular cross section along the flow direction of cooling fluid 30, in particular in the region of primary optical elements 20. In a section between the cooling fluid supply 26 and the primary optic elements 20
  • Fluid connection 28 tapers the fluid connection 28, such as
  • Flow conditions within the first fluid connection 28 still one or more additional separations, for example partitions (not shown in Fig. 1 and Fig. 2) may be provided.
  • a cooling element 32 is, in particular for cooling the carrier 16 and arranged at this light sources 14, connected to a rear side of the carrier 16 with this, in particular screwed.
  • a partial flow of the cooling fluid 30 flows during operation via a second
  • FIG. 2 The cross-sectional view of FIG. 2 can also be seen that in the cooling fluid supply 26, a cooling fluid conveyor 36 is arranged.
  • the cooling fluid conveyor 36 is designed as a fan.
  • Cooling fluid conveyor 36 may during operation of the motor vehicle light 10th
  • Cooling fluid 30, in particular in the first and the second fluid connections 28, 34 in, are actively flowed.
  • Fluid connection 28 forms. Since air is provided as the cooling fluid 30 (FIG. 1), the result is an air guide on the primary microelement support 22.
  • the primary optic element carrier 22 can be seen.
  • the primary optic element carrier 22 can be fixed to the carrier 16 (see FIG. 1).
  • the carrier 16 expediently corresponds to the
  • Pins (not shown in FIG. 1) pin receiving holes through which the connecting pins 38 for mounting the light-generating arrangement 12 (FIG. 1).
  • the middle of the three connecting pins 38 has a cylindrical portion, through which a spacing element 40 is formed.
  • Spacer element 40 is disposed between the primary optic element carrier 22 and the carrier 16, whereby the distance between the primary optic element carrier 22 and the carrier 16 is set to a defined extent.
  • the spacer element 40 is disposed approximately in the center of the primary optic element carrier 22 and below the
  • Spacing element 40 to the primary optic elements 20 as possible is chosen small, but so large that the lighting effect of the lens is not affected (eg., By reflexes on
  • the positions of the connecting pins 38 and the dimensions of the spacer element 40 are generally selected such that the primary elemental element carrier 22 after assembly of the
  • Light generation assembly 12 automatically in a desired
  • Light sources 14 (Fig. 1) aligned and spaced at the respectively desired or required distance from these.
  • the individual primary optics elements 20 are arranged in matrix or line by line.
  • the primary optic elements 20 vary in particular in their sizes and shapes in order to produce a total of one of a desired function of the motor vehicle light 10 corresponding primary light distribution.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the motor vehicle light 10, in particular as a section through the center of the motor vehicle light 10.
  • first fluid connection 28 and the second fluid connection 34 at its end facing the cooling fluid supply 26 in cross-section, the contour of a fluid outlet 42 of the Cooling fluid supply 26, in particular of the cooling fluid conveyor 36,
  • the flow pattern shows that the transition of the cooling fluid 30 from the cooling fluid supply 26 and the cooling fluid conveyor 36 through the
  • Fluid outlet 42 into the first and the second fluid connection 28, 34 takes place aerodynamically. Over the entire course of the flow, a substantially uniform, in particular laminar flow forms.
  • Light sources 14 are cooled by the cooling fluid 30. In addition, there is an immediate cooling of the light sources 14 together with their carrier 16 (FIG. 1).
  • Light generation assembly 12 not only the light sources 14, but also with a small distance in front mounted, transmission optical and in particular designed as a front optics primary optics 20 are cooled or are cooled during operation of the motor vehicle light 10.
  • the cooling fluid flow formed by the cooling fluid conveyor 36 in the form of a fan is divided during operation into two partial flows. The first of the partial flows is directed to and along the primary optic elements 20. In this case, this partial flow also flows on the front sides of the Light sources 14 along, whereby these, in particular from the front, are coolable or cooled during operation.
  • this partial flow forms the
  • Primary optic carrier 22 has a sidewall of the first fluid connection.
  • the shape of the primary optics carrier 22 is chosen taking into account the resulting or constructively desired flow conditions.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Lichterzeugungsanordnung (12) einer Kraftfahrzeugleuchte (10) mit einer an und/oder in einem Träger (16) angeordneten Lichtquelle (14), insbesondere einer Halbleiterlichtquelle, und mit einem entlang des Strahlengangs (18) der Lichtquelle (14) angeordneten transmissionsoptischen Primäroptikelement (20). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lichterzeugungsanordnung (12) eine Kühlfluidversorgung (26) aufweist, die eingerichtet ist, über eine erste Fluidverbindung (28) der Lichterzeugungsanordnung (12) Kühlfluid (30) an das Primäroptikelement (20) und/oder entlang des Primäroptikelements (20) zu strömen.

Description

Lichterzeuaunosanordnung und Kraftfahrzeug leuchte
B e s c h r e i b u n g :
Die Erfindung geht aus von einer Lichterzeugungsanordnung einer
Kraftfahrzeugleuchte mit einer an und/oder in einem Träger angeordneten Lichtquelle, insbesondere einer Halbleiterlichtquelle, und mit einem von der Lichtquelle beabstandeten, transmissionsoptischen
Primäroptikelement. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine
Kraftfahrzeugleuchte.
Eine gattungsgemäße Lichterzeugungsanordnung ist aus der Druckschrift DE 10 2013 207 845 Al bekannt.
Bei derartigen Lichterzeugungsanordnungen dient das Primäroptikelement insbesondere zur Sammlung des von der Lichtquelle abgestrahlten
Lichtes. Dazu ist das Primäroptikelement transmissionsoptisch,
insbesondere als Sammellinse, ausgebildet. Um sowohl eine gleichmäßige Ausleuchtung des Primäroptikelements zu gewährleisten als auch um einen möglichst hohen Anteil des abgestrahlten Lichts zu sammeln, ist die Lichtquelle üblicherweise zwischen dem Fokus des Primäroptikelements und dem Primäroptikelement angeordnet. Bei einer solchen Positionierung wirkt das Primäroptikelement als Vorsatzoptik, durch die entlang des Strahlenganges hinter dem Primäroptikelement eine Primärlichtverteilung erzeugt wird. Im weiteren Verlauf des Strahlenganges wird typischerweise aus der Primärlichtverteilung mittels einer Blende sowie einem
Sekundäroptikelement, insbesondere einer Projektionslinse, das
gewünschte Lichtbild, beispielsweise ein Abblend- oder Fernlichtbild, geformt.
Daher ist das Primäroptikelement prinzipbedingt sehr nah an der ihm zugeordneten Lichtquelle zu positionieren.
Aufgrund der von der Lichtquelle abgestrahlten Leistung, insbesondere im Falle von Halbleiterlichtquellen, ist das Primäroptikelement regelmäßig einer starken thermischen Beanspruchung ausgesetzt. Die
Primäroptikelemente müssen daher bislang aus besonders
temperaturbeständigem Material gebildet sein. Anders als beispielsweise bei Lichterzeugungsanordnungen, die anstelle eines
transmissionsoptischen Primäroptikelements Reflektoren vorsehen, sollen transmissionsoptische Primäroptikelemente naturgemäß einen möglichst hohen Transmissionsgrad aufweisen. Dadurch ergibt sich anders als bei Reflektor-basierten Lichterzeugungsanordnungen lediglich eine enge Materialauswahl; insbesondere lassen sich bislang lediglich sehr teure Materialien verwenden. Auch kommt es bei den bislang verwendbaren Materialien teilweise über die Lebensdauer einer Kraftfahrzeug leuchte hinweg zu temperaturbedingten Verfärbungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Lichterzeugungsanordnung sowie eine Kraftfahrzeugleuchte mit einer gattungsgemäßen Lichterzeugungsanordnung zu verbessern. Gelöst wird die Aufgabe durch eine Lichterzeugungsanordnung einer Kraftfahrzeug leuchte mit einer an und/oder in einem Träger angeordneten Lichtquelle, insbesondere einer Halbleiterlichtquelle, und mit einem von der Lichtquelle beabstandeten, transmissionsoptischen
Primäroptikelement, wobei die Lichterzeugungsanordnung eine
Kühlfluidversorgung aufweist, die eingerichtet ist, über eine erste
Fluidverbindung der Lichterzeugungsanordnung Kühlfluid an das
Primäroptikelement und/oder entlang des Primäroptikelements zu strömen.
Somit lässt sich das Primäroptikelement, insbesondere mittels des
Kühlfluids, kühlen.
Eine Erwärmung des Primäroptikelements kann somit reduziert oder vermieden werden. Insbesondere können eine Überhitzung des
Primäroptikelements und/oder ein Wärmestau, beispielsweise zwischen Lichtquelle und Primäroptikelement, verhindert werden.
Das Primäroptikelement kann entlang des Strahlengangs der Lichtquelle angeordnet und zur Lichtquelle entlang des Strahlengangs nächstliegend von der Lichtquelle beabstandet sein.
Ist das Primäroptikelement aus einem Kunststoff hergestellt, lässt sich zudem ein Schmelzen verhindern. Auch temperaturbedingte Verfärbungen können so dauerhaft vermieden werden.
Besonders günstig ist, dass somit das Primäroptikelement aus Material einer geringen thermischen Beständigkeit gebildet sein kann oder ein solches Material aufweisen kann. Durch die Kühlung des Primäroptikelements ist es beispielsweise möglich, Polycarbonat (PC) anstelle von Polymethylmeth-acrylimid (PMMI) einzusetzen.
Allgemein kann die zur Verfügung stehende Auswahl geeigneter
Materialien somit erweitert sein. Insbesondere können kostengünstigere Materialien, einfacher verarbeitbare Materialien und/oder leistungsfähigere Materialien, insbesondere mit besonderen optischen Eigenschaften, für das Primäroptikelement zum Einsatz kommen.
Das Kühlfluid kann vorzugsweise Luft, insbesondere Umgebungsluft aus der Umgebung der Kraftfahrzeugleuchte, sein.
Als Lichtquelle kann insbesondere eine Halbleiterlichtquelle, vorzugsweise eine lichtemittierende Diode (LED), beispielsweise eine organische oder anorganische LED, vorgesehen sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle in der Helligkeit regulierbar ansteuerbar ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle mittels Pulsweitenmodulation ansteuerbar ist. Dazu kann die Lichterzeugungsanordnung, insbesondere die wenigstens eine Lichtquelle, mit einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugs oder der Kraftfahrzeugleuchte signaltechnisch verbunden sein. Somit kann eine von der Lichterzeugungsanordnung erzeugte primäre Lichtverteilung durch die Steuereinheit einstellbar sein.
Aufgrund des Abstands zwischen der Lichtquelle und dem
Primäroptikelement befindet sich ein Zwischenraum zwischen diesen beiden Elementen. Somit kann die Lichterzeugungsanordnung
insbesondere eingerichtet sein, dass zumindest ein Teil des Kühlfluids, beispielsweise mittels der ersten Fluidverbindung und/oder über den Zwischenraum, eine der Lichtquelle zugewandte Seite des
Primäroptikelements anströmt und/oder an dieser Seite entlang strömt. Somit lässt sich das Primäroptikelement insbesondere an der Seite kühlen, an der die stärkste Erwärmung zu erwarten ist. Da die Lichtquelle
zweckmäßigerweise mit ihrer lichtabstrahlenden Vorderseite an den
Zwischenraum angrenzt, lassen sich auch die Lichtquelle und/oder der Träger mittels des Kühlfluids, insbesondere von der Vorderseite aus, kühlen.
Somit können sowohl das Primäroptikelement als auch die - in der Regel nur gering vom Primäroptikelement beabstandete - Lichtquelle gleichzeitig mittels des Kühlfluids gekühlt werden, ohne dass es weiterer Bauteile bedürfte.
Die Lichterzeugungsanordnung kann auch mehrere Lichtquellen,
insbesondere mehrere Halbleiterlichtquellen, aufweisen. Ebenso kann sie mehrere Primäroptikelemente aufweisen, wobei vorzugsweise wenigstens einer Lichtquelle wenigstens ein Primäroptikelement zugeordnet ist.
Insbesondere kann jeweils einer Lichtquelle jeweils ein
Primäroptikelement zugeordnet sein.
Der Träger kann insbesondere als Leiterplatte ausgebildet sein oder eine Leiterplatte aufweisen. Somit kann die Lichtquelle über den Träger mit elektrischem Strom versorgt werden.
Die Kühlfluidversorgung kann beispielsweise als Schlitz eines Gehäuses der Kraftfahrzeug leuchte und/oder als Kühlfluidschacht, allgemein als Kühlmittelzuführung, ausgebildet sein.
Die erste Fluidverbindung kann beispielsweise als Kühlkanal bzw.
kanalförmig ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann an der Lichtquelle und/oder am Träger ein Kühlelement zur Kühlung der Lichtquelle angeordnet sein, wobei die Kühlfluidversorgung eingerichtet sein kann, über die erste Fluidverbindung und/oder eine zweite Fluidverbindung der Lichterzeugungsanordnung Kühlfluid an das Kühlelement und/oder entlang des Kühlelements zu strömen. Dadurch kann die Lichtquelle an ihrer Rückseite kühlbar sein. Insbesondere lässt sich somit erreichen, dass die Lichtquelle sowohl an ihrer Vorder- als auch an ihrer Rückseite unmittelbar und/oder mittelbar kühlbar ist.
Das Kühlelement kann insbesondere Kühlrippen aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann es auch als Kühlfläche, insbesondere als Teil des Trägers, ausgebildet sein oder eine Kühlfläche aufweisen. Somit kann die
Lichtquelle auch mittels des Kühlelements unmittelbar oder mittelbar über den Träger kühlbar sein.
Denkbar ist insbesondere, dass die Kühlfluidversorgung als gemeinsam nutzbares Element ausgebildet ist. Insbesondere kann sie ausgebildet sein, Kühlfluid zum Primäroptikelement sowie zum Kühlelement zu strömen. Beispielsweise können dazu die erste Fluidverbindung und die zweite Fluidverbindung wenigstens einen gemeinsamen Abschnitt aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann die Kühlfluidversorgung wenigstens ein oder mehrere Fluidauslässe aufweisen, durch die das Kühlfluid einerseits zum Primäroptikelement und andererseits zum
Kühlelement gelangen kann. Insbesondere kann die
Lichterzeugungsanordnung, insbesondere die Kühlfluidversorgung, eingerichtet sein, das Kühlfluid in zwei Teilströme aufzuteilen.
Die Kühlfluidversorgung kann als passive Kühlfluidversorgung ausgebildet sein. Kühlfluid kann dann durch rein thermische, natürliche Konvektion förderbar sein. Alternativ oder ergänzend kann zumindest ein Teil des Kühlfluids aktiv gefördert werden. Dazu kann die Kühlfluidversorgung einen
Kühlfluidförderer, insbesondere einen Lüfter, aufweisen.
Umfassen die erste Fluidverbindung und/oder die zweite Fluidverbindung an einem zur Kühlfluidversorgung weisenden Ende im Querschnitt die Kontur wenigstens eines Fluidauslasses der Kühlfluidversorgung, insbesondere des Kühlfluidförderers, so kann der Übergang des Kühlfluids von der Kühlfluidversorgung in die erste und/oder zweite Fluidverbindung verbessert werden.
Besonders bevorzugt kann das Primäroptikelement an und/oder in einem Primäroptikelementträger angeordnet sein. Der Primäroptikelementträger kann dazu insbesondere flächig ausgebildet sein. Insbesondere können mehrere Primäroptikelemente an einem gemeinsamen
Primäroptikelementträger angeordnet sein.
Wenigstens eine der Fluidverbindungen, vorzugsweise die erste
Fluidverbindung, kann zumindest teilweise durch den
Primäroptikelementträger und/oder das Primäroptikelement gebildet sein. Somit ist es denkbar, dass die Fluidverbindung an dem
Primäroptikelement angeformt ist.
Auch kann eine der Fluidverbindungen, vorzugsweise ebenfalls die erste Fluidverbindung, zumindest teilweise durch den Träger gebildet sein.
Beispielsweise können der Primäroptikelementträger und/oder der Träger jeweils eine Seitenwand der wenigstens eine Fluidverbindung bilden.
Denkbar ist allerdings auch, dass die erste und/oder die zweite
Fluidverbindung als separate Elemente ausgebildet sind. Die Strömung des Kühlfluids, insbesondere in der ersten Fluidverbindung, lässt sich verbessern, wenn der Querschnitt der ersten Fluidverbindung zumindest abschnittsweise eine konstante, insbesondere rechteckige, Querschnittsfläche aufweist. Insbesondere im Bereich des
Primäroptikelements kann der Querschnitt konstant oder im Wesentlichen konstant sein. Allgemein können Form und/oder Abmessungen, allgemein die Geometrie, insbesondere der ersten Fluidverbindung, in Abhängigkeit von Lagen und Anzahlen der Lichtquellen und/oder Primäroptikelementen gewählt sein.
Eine weitere Verbesserung der Strömung, insbesondere im Bereich des Übergangs von der Kühlfluidversorgung zur ersten Fluidverbindung, ergibt sich, wenn sich der Querschnitt der ersten Fluidverbindung in Richtung auf das Primäroptikelement zumindest abschnittsweise kontinuierlich
und/oder gleichmäßig verjüngt. Somit kann auch ein verhältnismäßig großer Lüfter, insbesondere mit einer großen Qu ersch n ittsfläche und insbesondere einer großen Förderleistung, als Kühlfluidförderer
vorgesehen sein.
Die Lichterzeugungsanordnung kann wenigstens zwei Primäroptikelemente aufweisen, wobei vorzugsweise jedem der Primäroptikelemente jeweils wenigstens eine Lichtquelle zugeordnet ist. Dazu können die wenigstens zwei Primäroptikelemente zeilen-, spalten- und/oder matrixweise, insbesondere zweizeilig, angeordnet sein. Somit lässt sich beispielsweise eine Matrixlichterzeugungsanordnung aufbauen. Dadurch kann die bereitstellbare Gesamtlichtleistung gesteigert werden. Zudem lässt sich das erzielbare Lichtbild, insbesondere die primäre Lichtverteilung, flexibler einrichten. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Primäroptikelementträger am Träger und/oder der Träger am Primäroptikelementträger, vorzugsweise mittels wenigstens eines Verbindungszapfens, festlegbar ausgebildet sind und/oder dass der Primäroptikelementträger und der Träger einteilig ausgebildet sind. Die Verbindungszapfen können beispielsweise am Primäroptikelementträger ausgebildet sein. Am Träger können dann Zapfenaufnahmelöcher, zur Aufnahme der Verbindungszapfen vorgesehen sein. Somit kann auf einfache Weise schon bei der Herstellung der Lichterzeugungsanordnung das wenigstens eine Primäroptikelement präzise auf die wenigstens eine Lichtquelle ausgerichtet und/oder exakt in der gewünschten
Relativposition der jeweiligen Elemente relativ zueinander positioniert werden. Besonders bevorzugt können dazu wenigstens drei
Verbindungszapfen vorgesehen sein. Auch kann somit der
Strömungsverlauf des Kühlfluids besonders einfach vorab auf die Lage und/oder Anordnung des Primäroptikelementträgers abgestimmt werden.
Sind der Primäroptikelementträger und der Träger einteilig ausgebildet, lässt sich zudem die Teilezahl der Lichterzeugungsanordnung reduzieren.
Die präzise Einstellung der gewünschten Relativposition lässt sich ferner vereinfachen, wenn zwischen dem Träger und/oder der Lichtquelle und dem Primäroptikelementträger und/oder dem Primäroptikelement wenigstens ein Beabstandungselement angeordnet ist. Das
Beabstandungselement kann dazu auch als Teil eines Verbindungszapfens ausgebildet sein.
Dabei ergibt sich eine besonders einfache Herstellung, wenn der
Primäroptikelementträger und/oder das Primäroptikelement mit dem Träger und/oder mit der Lichtquelle mittels Heißnieten, Nieten, Blechmuttern oder Schrauben verbunden und/oder verbindbar sind.
Beispielsweise kann das Primäroptikelement mittels Heißnieten mit dem Träger verbunden, insbesondere heißvernietet, sein.
Ferner kann der Träger mit dem Kühlelement verbunden, insbesondere verschraubt und/oder vernietet, sein.
Denkbar ist auch, dass wenigstens zwei Lichtquellen voneinander unabhängig steuerbar und/oder schaltbar, insbesondere in der Helligkeit regulierbar, ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine besonders vielfältige Einsteilbarkeit der erzeugten primären Lichtverteilung sowie der von der Kraftfahrzeug leuchte insgesamt erzeugten Gesamtlichtverteilung.
Die Lichterzeugungsanordnung und/oder die Steuereinheit können beispielsweise ausgebildet sein, wenigstens eine Funktion einer
Kraftfahrzeugleuchte bereitzustellen. Beispielsweise können die
Funktionen eines Abblendlichts und/oder eines Fernlichts bereitgestellt werden. Die wenigstens eine Funktion kann als Teilfunktion, beispielsweise als Teilfernlicht, und/oder als Dauerfunktion, beispielsweise als
Dauerfernlicht, bereitgestellt werden.
In den Rahmen der Erfindung fällt des Weiteren eine Kraftfahrzeugleuchte mit einer erfindungsgemäßen Lichterzeugungsanordnung.
Vorzugsweise kann die Kraftfahrzeugleuchte ausgebildet sein, eine
Abblendlichtfunktion und/oder eine Fernlichtfunktion bereitzustellen.
Insbesondere kann sie auch ausgebildet sein, unterschiedliche
Teilfunktionen, beispielsweise unterschiedliche Teilfernlichtfunktionen, bereitzustellen. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen.
Die in der Zeichnung dargestellten Merkmale sind derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
Es zeigen :
Fig. 1 eine perspektivische Schnittansicht einer Kraftfahrzeugleuchte mit Lichterzeugungsanordnung
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Kraftfahrzeugleuchte der Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Detaildarstellung eines
Primäroptikelementträgers der Kraftfahrzeug leuchte der Fig. 1 und
Fig. 4 das Ergebnis einer Simulation der Strömung eines Kühlfluids
durch die Kraftfahrzeugleuchte der Fig. 1.
Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung sind in allen Figuren sich entsprechende Elemente mit den jeweils gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Kraftfahrzeugleuchte 10 eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, in einer perspektivischen Schnittansicht sowie in einer Querschnittsansicht. Bei der Kraftfahrzeug leuchte 10 handelt es sich um einen Scheinwerfer mit wenigstens einer Fernlichtfunktion.
Eine Lichterzeugungsanordnung 12 ist in einem Gehäuse 13 der
Kraftfahrzeug leuchte 10 angeordnet und weist mehrere Lichtquellen 14 auf, die wiederum an einem Träger 16 angeordnet sind. Die Lichtquellen 14 sind jeweils als Halbleiterlichtquellen, insbesondere als
lichtemittierende Dioden (LED), ausgebildet und strahlen in Richtung ihrer Vorderseite, d. h. in der zum Träger 16 abgewandten Seite hin, ab. Zur Stromversorgung der Lichtquellen 14 ist der Träger 16 als Leiterplatte ausgebildet. Über Leitungen des Trägers 16 sind die Lichtquellen 14 mit einer (in Fig. 1 und Fig. 2 nicht näher dargestellten) Steuereinheit des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Lichtquellen 14 können dabei jeweils einzeln durch die Steuereinheit angesteuert, insbesondere geschaltet und/oder in der Helligkeit reguliert, werden.
Entlang der Strahlengänge der Lichtquellen 14, von denen ein
Strahlengang 18 stark schematisiert abgebildet ist, den Lichtquellen 14 jeweils nächstliegend, insbesondere diesen vorgelagert, sind
transmissionsoptische Primäroptikelemente 20 angeordnet. Zur
Vereinfachung der Darstellung sind jeweils nur eine der Lichtquellen 14 und eines der Primäroptikelemente 20 mit einem Bezugszeichen versehen.
Die Primäroptikelemente 20 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Sammellinsen ausgebildet. Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 erkennbar, sind die Primäroptikelemente 20 beabstandet von den jeweiligen Lichtquellen 14. Mit anderen Worten ist ein Zwischenraum zwischen den
Primäroptikelementen 20 und den Lichtquellen 14 ausgebildet. Jedoch ist der Abstand der jeweiligen Lichtquelle 14 von dem ihr jeweils
zugeordneten Primäroptikelement 20 gering, insbesondere geringer als die Brennweite des jeweiligen Primäroptikelements 20, die beispielsweise Im
Bereich von 0,5 bis 5 mm liegt.
Die Primäroptikelemente 20 sind an einem Primäroptikelementträger 22 angeordnet.
Ein Sekundäroptikelement 24 ist den Primäroptikelementen 20 entlang der Strahlengänge der Lichtquellen 14 nachgelagert angeordnet, wie beispielhaft am Strahlengang 18 zu erkennen ist. Das
Sekundäroptikelement 24 ist ebenfalls transmissionsoptisch, insbesondere als Linse, ausgebildet.
Die Lichterzeugungsanordnung 12 weist eine Kühlfluidversorgung 26 auf, die eingerichtet ist, über eine erste Fluidverbindung 28 der
Lichterzeugungsanordnung 12 Kühlfluid 30 - in Fig. 1 und Fig. 2
schematisch in Form von Blockpfeilen dargestellt - an die
Primäroptikelemente 20 und entlang der Primäroptikelemente 20 zu strömen. Das Kühlfluid 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel Luft. Somit werden die Primäroptikelemente 20 an ihren den jeweiligen Lichtquellen 14 zugewandten Seiten durch das Kühlfluid 30 gekühlt. Darüber hinaus werden der Träger 16 und die Lichtquellen 14 von ihrer Vorderseite aus, d. h. von der dem jeweiligen Primäroptikelement 20 zugewandten Seite bzw. von der Bestückungsseite des als Leiterplatte ausgebildeten Trägers 16, durch das ebenfalls an ihnen vorbeiströmende Kühlfluid 30 gekühlt.
Die erste Fluidverbindung 28 ist dazu als Kühlfluidkanal, insbesondere als Luftkanal, ausgebildet. Dabei ist jeweils eine Seitenwand der ersten Fluidverbindung 28 durch den Primäroptikelementträger 22 sowie durch den Träger 16 gebildet. Das Kühlfluid 30 strömt somit bei Betrieb der Kraftfahrzeug leuchte 10 unmittelbar entlang des Trägers 16. Auch strömt es unmittelbar entlang des Primäroptikelementträgers 22. Die Fluidverbindung 28 weist entlang der Strömungsrichtung des Kühlfluids 30 jeweils, insbesondere im Bereich der Primäroptikelemente 20, einen rechteckigen Querschnitt auf. In einem zwischen der Kühlfluidversorgung 26 und den Primäroptikelementen 20 gelegenen Abschnitt der
Fluidverbindung 28 verjüngt sich die Fluidverbindung 28, wie
insbesondere in Fig. 2 erkennbar, im Querschnitt kontinuierlich und gleichmäßig. Optional können zur weiteren Verbesserung der
Strömungsverhältnisse innerhalb der ersten Fluidverbindung 28 noch ein oder mehrere zusätzliche Trennungen, beispielsweise Trennwände (in Fig. 1 und Fig. 2 nicht dargestellt) vorgesehen sein.
Ein Kühlelement 32 ist, insbesondere zur Kühlung des Trägers 16 sowie der an diesem angeordneten Lichtquellen 14, an einer Rückseite des Trägers 16 mit diesem verbunden, insbesondere verschraubt.
Ein Teilstrom des Kühlfluids 30 strömt im Betrieb über eine zweite
Fluidverbindung 34 am Kühlelement 32 entlang. Somit wird bei Betrieb der Kraftfahrzeugleuchte 10 auch das Kühlelement 32 durch das Kühlfluid 30 gekühlt.
Der Querschnittsansicht gemäß Fig. 2 ist ferner entnehmbar, dass in der Kühlfluidversorgung 26 ein Kühlfluidförderer 36 angeordnet ist. Der Kühlfluidförderer 36 ist dazu als Lüfter ausgebildet. Durch den
Kühlfluidförderer 36 kann bei Betrieb der Kraftfahrzeugleuchte 10
Kühlfluid 30, insbesondere in die erste und die zweite Fluidverbindungen 28, 34 hinein, aktiv geströmt werden.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Detaildarstellung des
Primäroptikelementträgers 22 der Kraftfahrzeugleuchte 10 (Fig. 1) mit den Primäroptikelementen 20. Dabei ist wiederum zur Vereinfachung der Darstellung lediglich ein einzelnes Primäroptikelement 20 mit einem
Bezugszeichen markiert.
Zu erkennen ist zunächst eine Innenseite des Primäroptikelementträgers 22, der, wie vorangehend beschrieben, eine Seitenwand der ersten
Fluidverbindung 28 bildet. Da als Kühlfluid 30 (Fig. 1) Luft vorgesehen ist, ist somit im Ergebnis eine Luftführung am Primäroptikelementträger 22 angeformt.
Zu erkennen sind insbesondere drei, am Primäroptikelementträger 22 angeformte, Verbindungszapfen 38. Mittels der Verbindungszapfen 38 ist der Primäroptikelementträger 22 am Träger 16 (siehe Fig. 1) festlegbar. Der Träger 16 weist zweckmäßigerweise korrespondierend zu den
Positionen der Verbindungszapfen 38 angeordnete (in Fig. 1 nicht darstellbare) Zapfenaufnahmelöcher auf, durch die die Verbindungszapfen 38 zur Montage der Lichterzeugungsanordnung 12 (Fig. 1)
hindurchführbar sind. Zur Montage lassen sich somit der
Primäroptikelementträger 22 und der Träger 16 beispielsweise mittels Heißnieten, insbesondere mittels der Verbindungszapfen 38, dauerhaft verbinden.
Der mittlere der drei Verbindungszapfen 38 weist einen zylinderförmigen Abschnitt auf, durch den ein Beabstandungselement 40 gebildet ist. Nach Montage der Lichterzeugungsanordnung 12 ist somit das
Beabstandungselement 40 zwischen dem Primäroptikelementträger 22 und dem Träger 16 angeordnet, wodurch der Abstand zwischen dem Primäroptikelementträger 22 und dem Träger 16 auf ein definiertes Maß eingestellt ist. Das Beabstandungselement 40 ist etwa in der Mitte des Primäroptikelementträgers 22 angeordnet und unterhalb der
Primäroptikelemente 20, wobei der vertikale Abstand vom
Beabstandungselement 40 zu den Primäroptikelementen 20 möglichst klein gewählt wird, aber so groß, dass die lichttechnische Wirkung der Linse nicht beeinträchtigt wird (z. B. durch Reflexe am
Beabstandungselement 40).
Die Positionen der Verbindungszapfen 38 sowie die Abmessungen des Beabstandungselements 40 sind dabei allgemein derart gewählt, dass der Primäroptikelementträger 22 nach Montage der
Lichterzeugungsanordnung 12 selbsttätig in einer gewünschten
Relativposition und einer gewünschten Relativlage, insbesondere mit einem im Hinblick auf eine korrekte optische Funktionsweise der
Primäroptikelemente 20 gewählten Abstand, zum Träger 16 an diesem festgelegt ist. Somit sind auch die Primäroptikelemente 20 nach Montage selbsttätig und präzise relativ zu den ihnen jeweils zugeordneten
Lichtquellen 14 (Fig. 1) ausgerichtet und mit dem jeweils gewünschten bzw. erforderlichen Abstand von diesen beabstandet.
Zu erkennen ist ferner, dass die einzelnen Primäroptikelemente 20 matrix- bzw. zeilenweise angeordnet sind. Die Primäroptikelemente 20 variieren insbesondere in ihren Größen und Formen, um insgesamt jeweils eine einer gewünschten Funktion der Kraftfahrzeugleuchte 10 entsprechende primäre Lichtverteilung zu erzeugen.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht der Kraftfahrzeugleuchte 10, insbesondere als Schnitt durch die Mitte der Kraftfahrzeugleuchte 10.
Dargestellt ist ein Ergebnis einer Simulation der Strömung des Kühlfluids 30 durch die Kraftfahrzeugleuchte 10.
Zu erkennen ist zunächst, dass die erste Fluidverbindung 28 und die zweite Fluidverbindung 34 an ihrem zur Kühlfluidversorgung 26 weisenden Ende im Querschnitt die Kontur eines Fluidauslasses 42 der Kühlfluidversorgung 26, insbesondere des Kühlfluidförderers 36,
umfassen.
Das Strömungsbild zeigt, dass der Übergang des Kühlfluids 30 von der Kühlfluidversorgung 26 bzw. vom Kühlfluidförderer 36 durch den
Fluidauslass 42 in die erste und die zweite Fluidverbindung 28, 34 strömungsgünstig erfolgt. Über den gesamten Strömungsverlauf hinweg bildet sich eine im Wesentlichen gleichmäßige, insbesondere laminare Strömung aus. Somit können sowohl die Primäroptikelemente 20 (Fig. 1) als auch das Kühlelement 32 (Fig. 1) und hierüber mittelbar die
Lichtquellen 14 (Fig. 1) durch das Kühlfluid 30 gekühlt werden. Zusätzlich ergibt sich eine unmittelbare Kühlung der Lichtquellen 14 mitsamt ihres Trägers 16 (Fig. 1).
Insbesondere wird ein Wärmestau im Zwischenraum 44, d. h. an der Engstelle im Bereich der Primäroptikelemente 20 bzw. der Lichtquellen 14 vermieden. An einer Oberseite der Kraftfahrzeugleuchte 10 verlässt das - in der Regel erwärmte - Kühlfluid 30 abschließend durch eine
Austrittsöffnung 46 die Kraftfahrzeugleuchte 10.
In einer Zusammenschau aller Figuren der Zeichnung ergibt sich
zusammenfassend als ein Gedanke der Erfindung, dass bei der
Kraftfahrzeugleuchte 10 und insbesondere bei der
Lichterzeugungsanordnung 12 nicht nur die Lichtquellen 14, sondern auch die mit geringem Abstand davor montierten, transmissionsoptischen und insbesondere als Vorsatzoptiken ausgebildeten Primäroptikelemente 20 kühlbar sind bzw. bei Betrieb der Kraftfahrzeug leuchte 10 gekühlt werden. Dazu wird der durch den als Lüfter ausgebildeten Kühlfluidförderer 36 gebildete Kühlfluidstrom im Betrieb in zwei Teilströme aufgeteilt. Der erste der Teilströme wird auf die Primäroptikelemente 20 und an diesen entlang gelenkt. Dabei strömt dieser Teilstrom auch an den Vorderseiten der Lichtquellen 14 entlang, wodurch auch diese, insbesondere von vorne, kühlbar sind bzw. im Betrieb gekühlt werden. Insbesondere zur strömungsgünstigen Führung dieses Teilstroms bildet der
Primäroptikträger 22 eine Seitenwand der ersten Fluidverbindung. Dabei ist die Form des Primäroptikträgers 22 unter Berücksichtigung der sich ergebenden bzw. der konstruktiv angestrebten Strömungsverhältnisse gewählt.
Durch den zweiten Teilstrom wird das rückseitig des Trägers 16
angeordnete Kühlelement 32 im Betrieb gekühlt, wodurch sich zudem auch eine mittelbare Kühlung der Lichtquellen 14 ergibt.
Bezuoszeichenliste
Kraftfahrzeugleuchte
Lichterzeugungsanordnung
Gehäuse
Lichtquelle
Träger
Strahlengang
Primäroptikelement
Primäroptikelementträger
Sekundäroptikelement
Kühlfluidversorgung
erste Fluidverbindung
Kühlfluid
Kühlelement
zweite Fluidverbindung
Kühlfluidförderer
Verbindungszapfen
Beabstandungselement
Fluidauslass
Zwischenraum
Austrittsöffnung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Lichterzeugungsanordnung (12) einer Kraftfahrzeug leuchte (10) mit einer an und/oder in einem Träger (16) angeordneten Lichtquelle (14), insbesondere einer Halbleiterlichtquelle, und mit einem von der Lichtquelle (14) beabstandeten, transmissionsoptischen
Primäroptikelement (20),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lichterzeugungsanordnung (12) eine Kühlfluidversorgung (26) aufweist, die eingerichtet ist, über eine erste Fluidverbindung (28) der Lichterzeugungsanordnung (12) Kühlfluid (30) an das Primäroptikelement (20) und/oder entlang des Primäroptikelements (20) zu strömen.
2. Lichterzeugungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Lichtquelle (14) und/oder am Träger (16) ein Kühlelement (32) zur Kühlung der Lichtquelle (14)
angeordnet ist, wobei die Kühlfluidversorgung (26) eingerichtet ist, über die erste Fluidverbindung (28) und/oder eine zweite
Fluidverbindung (34) der Lichterzeugungsanordnung (12) Kühlfluid (30) an das Kühlelement (32) und/oder entlang des Kühlelements (32) zu strömen.
3. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlfluidversorgung (26) einen Kühlfluidförderer (36), insbesondere einen Lüfter, aufweist.
4. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fluidverbindung (28) und/oder die zweite Fluidverbindung (34) an einem zur
Kühlfluid Versorgung (26) weisenden Ende im Querschnitt die Kontur wenigstens eines Fluidauslasses (42) der Kühlfluidversorgung (26) umfassen.
5. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Primäroptikelement (20) an und/oder in einem Primäroptikelementträger (22) angeordnet ist.
6. Lichterzeugungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Fluidverbindungen (28,
34), vorzugsweise die erste Fluidverbindung (28), zumindest teilweise durch den Primäroptikelementträger (22) und/oder das
Primäroptikelement (20) gebildet ist.
7. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der ersten Fluidverbindung (28) zumindest abschnittsweise eine konstante, insbesondere rechteckige, Querschnittsfläche aufweist.
8. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der ersten Fluidverbindung (28) in Richtung auf das Primäroptikelement (20) zumindest abschnittsweise kontinuierlich und/oder gleichmäßig verjüngt.
9. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lichterzeugungsanordnung (12) wenigstens zwei
Primäroptikelemente (20) aufweist, wobei vorzugsweise jedem der
Primäroptikelemente (20) jeweils wenigstens eine Lichtquelle (14) zugeordnet ist.
10. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Primäroptikelementträger (22) am Träger (16) und/oder der Träger (16) am Primäroptikelementträger (22) festlegbar ausgebildet sind und/oder dass der Primäroptikelementträger (22) und der Träger (16) einteilig ausgebildet sind.
11. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Träger (16) und/oder der Lichtquelle (14) und dem Primäroptikelementträger (22) und/oder dem Primäroptikelement (20) wenigstens ein
Beabstandungselement (40) angeordnet ist.
12. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Primäroptikelementträger (22) und/oder das Primäroptikelement (20) mit dem Träger (16) und/oder mit der Lichtquelle (14) mittels
Heißnieten, Nieten, Blechmuttern oder Schrauben verbunden und/oder verbindbar sind.
13. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (16) mit dem Kühlelement (32) verbunden, insbesondere verschraubt und/oder vernietet, ist.
14. Lichterzeugungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei
Lichtquellen (14) voneinander unabhängig steuerbar und/oder schaltbar, insbesondere in der Helligkeit regulierbar, ausgebildet sind.
15. Kraftfahrzeugleuchte (10) mit einer Lichterzeugungsanordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
16. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugleuchte (10) ausgebildet ist, eine
Abblendlichtfunktion und/oder eine Fernlichtfunktion bereit zu stellen.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3115585A1 (fr) * 2020-10-23 2022-04-29 Psa Automobiles Sa Module lumineux avec systeme de dissipation thermique.

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040728B4 (de) * 2007-08-29 2019-01-10 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Fahrzeugscheinwerfer
JP6061638B2 (ja) * 2012-11-20 2017-01-18 株式会社小糸製作所 車両用灯具
DE102013207845A1 (de) 2013-04-29 2014-10-30 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
JP6600209B2 (ja) * 2015-09-24 2019-10-30 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP6606987B2 (ja) * 2015-11-11 2019-11-20 市光工業株式会社 車両用灯具
JP6741467B2 (ja) * 2016-05-12 2020-08-19 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP6736978B2 (ja) * 2016-05-25 2020-08-05 市光工業株式会社 車両用灯具
FR3064049B1 (fr) * 2017-03-16 2021-07-09 Valeo Vision Module optique comportant un radiateur equipe d'un event
DE102017106948A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 HELLA GmbH & Co. KGaA Lichtmodul für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs mit einem digital ansteuerbaren Lichtverteilungsmittel, insbesondere LCD-Scheinwerfer

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