JP2019003938A - 光投射装置及びその放熱モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は光投射装置及びその放熱モジュールを提供する。光投射装置は放熱ユニット、熱伝導インタフェースユニット、キャリアユニット、反射ユニット、発光ユニット、及びレンズユニットを含む。熱伝導インタフェースユニットは放熱ユニットに設けられる。熱伝導インタフェースユニットは第1の表面及び第2の表面を有する。キャリアユニットが放熱ユニットに設けられる。反射ユニットがキャリアユニットに設けられる。発光ユニットは第1の表面に設けられる第1の発光構造を含む。レンズユニットがキャリアユニットに配置される。
【選択図】図1
Description
まず、図1、図2、図5及び図6を参照する。図1及び図2はそれぞれ本発明に係る第1の実施形態の光投射装置Uを示す斜視図である。図5及び図6はそれぞれ本発明に係る第1の実施形態の光投射装置Uを示す断面斜視図である。本発明が提供する光投射装置Uは放熱ユニット1、熱伝導インタフェースユニット2、キャリアユニット3、反射ユニット4、発光ユニット5、及びレンズユニット6を含む。例えば、光投射装置Uは車両用ヘッドライトに適用され、かつ、光投射装置Uは車両に配置される反射構造体P(図8に示すように、反射構造体Pは二輪自動車又は自動車に配置する反射ランプシェードである)と合わせて使用することができる。さらに言えば、本発明が提供する光投射装置Uは国際連合欧州経済委員会の規制(Regulations of United Nations Economic Commission for Europe,規制ECE regulations)におけるECE R37に係る光源構造に適用し得て、従来の仕様、例えば、ハロゲンランプ、タングステンハロゲンランプ又は、HIDランプなどのランプに代わり、例えば、H4、HS1、S1、S2、S3、H1、H7又はH11等を使用する。なお、本発明はそれに限定されない。他の実施形態において、本発明が提供する光投射装置Uは他の車用ライト規制における光源構造に適用し得る。本発明はH4の仕様を例として説明するが、本発明構成の応用はそれに限定されない。
まず、図11及及び図12を参照する。図11及び図12は本発明にかかる第2の実施形態の光投射装置Uを示す斜視図である。図11、図12、図1ないし図4の比較により、第2の実施形態と第1の実施形態と最大な差異は、第2の実施形態が提供する光投射装置Uはレンズユニット6及びキャリアユニット3を配置せずに、第1の発光構造51及び第2の発光構造52の配置位置を利用して車両照明規制に準拠する配光を達成できる。さらに言えば、図11及び図12に示すように、光投射装置Uは放熱ユニット1、熱伝導インタフェースユニット2、発光ユニット5及びベースユニット7を備える。第2の実施形態における他の素子は前記実施形態と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。同時に、第2の実施形態が提供する実施手段は前記第1の実施形態に適用することができる。
まず、図15ないし図17を参照する。図15及び図16は本発明に係る第3の実施形態の光投射装置Uを示す斜視図である。図17は本発明に係る第3の実施形態の光投射装置Uの部分を示す分解斜視図である。図15及び図16と、図1及び図2との比較により、第3の実施形態と第1の実施形態との最大の差異は、第3の実施形態には放熱モジュールMが提供される。放熱モジュールMは光投射装置Uに設けられ、かつ、放熱モジュールMは放熱ユニット1及び送風ユニット8を含む。放熱ユニット1はヒートシンク本体11、及びヒートシンク本体11に連結される連結部12を含む。なお、送風ユニット8は放熱ユニット1に設けられてもよい。第3の実施形態における他の素子は前記実施形態と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
本発明による有利な効果の1つとして、本発明の実施形態が提供する光投射装置U及びその放熱モジュールMは、「熱伝導インタフェースユニット2及びキャリアユニット3を個別に放熱ユニット1に設ける」という技術手段により、「熱伝導経路部材と荷重のキャリア構成とを分離する」という技術的な効果を達できる。さらに言えば、既存の技術により、本発明は荷重能力及び放熱効率を同時に高める効果を達することができる。
M 放熱モジュール
1 放熱ユニット
11 ヒートシンク本体
111 熱伝導体
1111 本体部
1111a 第1の表面
1111b 第2の表面
1112 第1の延在部
1113 第2の延在部
111a 通気流路
112 第1の導流板
113 第2の導流板
12 連結部
121 第1の連結部
122 第2の連結部
2 熱伝導インタフェースユニット
2a 第1の表面
2b 第2の表面
21 熱伝導インタフェース本体
21a 第1の板状体
21b 第2の板状体
21c 連結板状体
22 絶縁層
23 導体層
3 キャリアユニット
31 キャリア本体
32 支持部
321 第1の支持板
322 第2の支持板
33 レンズレンズキャリア
34 遮光プレートシャッター
4 反射ユニット
4a 第1の焦点
4b 第2の焦点
41 第1の反射面
42 第2の反射面
5 発光ユニット
51 第1の発光構造
511 発光チップ
511S 発光面
512 基板
52 第2の発光構造
521 発光チップ
521S 発光面
522 基板
6 レンズユニット
6a レンズ焦点
7 ベースユニット
8 送風ユニット
P 反射構造体
A レンズ光学軸
R 基準軸線
E 連結線
L1 第1の光線
L11 第1の投射光線
L12 第1の反射光線
L2 第2の光線
L21 第2の投射光線
L22 第2の反射光線
F 気流
F1A 第1の吸入気流
F2A 第2の吸入気流
F1B 第1の吹出気流
F2B 第2の吹出気流
G 所定距離
θ 所定角度
α 設定角度
H1 第1の離間距離
H2 第2の離間距離
K1 第1の通気流路
K2 第2の通気流路
S 収納空間
X、Y、Z 方向
Claims (37)
- 放熱ユニットと、
前記放熱ユニットに設けられ、第1の表面、及び前記第1の表面と対向する第2の表面を含む、熱伝導インタフェースユニットと、
前記放熱ユニットに設けられる、キャリアユニットと、
前記キャリアユニットに設けられる、反射ユニットと、
前記第1の表面に設けられる第1の発光構造を含む、発光ユニットと、
前記キャリアユニットに設けられるレンズユニットと、を備えることを特徴とする、光投射装置。 - 前記反射ユニットは第1の焦点、及び前記第1の焦点と対向する第2の焦点を含み、
前記第1の発光構造は前記第1の焦点と対応し、
前記発光ユニットは前記第2の表面に設けられる第2の発光構造をさらに含み、
前記レンズユニットはレンズ光学軸、及び前記レンズ光学軸に位置するレンズ焦点を有し、
前記レンズ焦点は前記第2の焦点と対応するように形成される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。 - 前記第1の表面と前記第2の表面とは実質的に平行に形成される、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。
- 前記放熱ユニットに設けられると共に、前記レンズ光学軸に近接するように位置する基準軸線を備えるベースユニット、をさらに備え、
前記基準軸線と前記レンズ光学軸とは互いに、0ミリメートル〜10ミリメートルの間の距離だけ離れて設けられる、ことを特徴とする請求項3に記載する光投射装置。 - 前記基準軸線は、前記第1の発光構造の発光面と、前記第2の発光構造の発光面との間に位置され、
前記第1の発光構造の前記発光面と前記基準軸線との間に、10ミリメートルよりも小さく形成される第1の離間距離が設けられ、
前記第2の発光構造の前記発光面と前記基準軸線との間に、2ミリメートルよりも小さく形成される第2の離間距離が設けられる、ことを特徴とする請求項4に記載する光投射装置。 - 前記熱伝導インタフェースユニットは、熱伝導インタフェース本体をさらに備え、
前記熱伝導インタフェース本体は、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を備え、
前記第1の板状体に位置する前記第1の表面と、前記第2の板状体に位置する前記第2の表面との間に、0度〜30度の間の所定角度が設けられ、
前記第1の発光構造が前記第1の板状体の前記第1の表面に設けられ、前記第2の発光構造は前記第2の板状体の前記第2の表面に設けられる、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。 - 前記放熱ユニットに設けられ、基準軸線を含むベースユニットをさらに備え、
前記基準軸線と前記レンズ光学軸とが互いに一致するように構成される、ことを特徴とする請求項6に記載する光投射装置。 - 前記反射ユニットは第1の反射面、及び前記第1の反射面に連結される第2の反射面を含み、前記第1の反射面及び前記第2の反射面はそれぞれ前記レンズ光学軸の反対両側に位置され、前記第1の反射面の曲率と前記第2の反射面の曲率とは同一又は異なるように形成される、ことを特徴とする請求項6に記載する光投射装置。
- 前記第1の焦点と前記第2の焦点との連結線と、前記レンズ光学軸とは
、前記連結線と前記レンズ光学軸との間に、0度〜30度の間の角度が形成されるように非平行に設けられる、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。 - 前記熱伝導インタフェースユニットは熱伝導インタフェース本体をさらに備え、
前記熱伝導インタフェース本体は、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を含み、
前記第1の板状体に位置する前記第1の表面と、前記第2の板状体に位置する前記第2の表面とは非平行に配置される、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。 - 前記キャリアユニットは、キャリア本体、及び前記キャリア本体に設けられる遮光プレートシャッターを備え、前記第1の発光構造が発生する第1の光線は前記遮光プレートシャッターの遮蔽を介して、カットオフラインセクションに形成されるパターンを投射する、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。
- 前記第1の発光構造が発生する第1の光線は、前記反射ユニットの方向に向かって投射する第1の投射光線を含み、
前記第1の投射光線は前記反射ユニットの反射により、前記反射ユニットの前記第2の焦点を通過する第1の反射光線が形成される、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。 - 前記光投射装置は車両用灯具装置における反射構造体と対応するように設けられ、
前記第2の発光構造が発生する第2の光線は、前記反射構造体の方向に向かって投射する第2の投射光線を含み、
前記第2の投射光線は前記反射構造体の反射により、第2の反射光線と形成される、ことを特徴とする請求項12に記載する光投射装置。 - 前記第1の発光構造が発生する前記第1の反射光線は、車用ヘッドライト規制を準拠するパターンを形成するように、前記レンズユニットに投射される、ことを特徴とする請求項12に記載する光投射装置。
- 前記熱伝導インタフェースユニットの熱伝導特性は前記放熱ユニットの熱伝導特性よりも良好である、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。
- 前記熱伝導インタフェースユニットの材料は前記キャリアユニットの材料と異なっている、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。
- 前記熱伝導インタフェースユニットは熱伝導インタフェース本体と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に設けられる絶縁層と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に位置されて、かつ、前記絶縁層に配置される導体層とを含み、
そして、前記第1の発光構造は発光チップを含み、
前記第2の発光構造は発光チップを含み、
前記第1の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における一方側の前記導体層と電気接続され、前記第2の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における他方側の前記導体層と電気接続される、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。 - 前記熱伝導インタフェースユニットは、熱伝導インタフェース本体と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に設けられる絶縁層と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に位置され、かつ、前記絶縁層に配置される導体層と、を備え、
また、前記第1の発光構造は、基板、及び前記第1の発光構造の前記基板に設けられる発光チップを含み、
前記第2の発光構造は基板、及び前記第2の発光構造の前記基板に配置される発光チップを含み、
前記第1の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における一方側の前記導体層と電気接続され、
前記第2の発光構造の的前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における他方側の前記導体層と電気接続される、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。 - 前記放熱ユニットに設けられ、前記放熱ユニットに向かう気流を生成する送風ユニットをさらに備える、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。
- 前記放熱ユニットは、ヒートシンク本体、及び前記ヒートシンク本体に連結される連結部を含み、
前記ヒートシンク本体は、熱伝導体と、前記熱伝導体における一方側辺に設けられる第1の導流板と、前記熱伝導体における他方側辺に設けられる第2の導流板とを含み、
前記熱伝導体は本体部、複数の第1の延在部及、及び複数の第2の延在部を含み、
前記本体部は第1の表面、及び前記本体部の前記第1の表面と対向する第2の表面を含み、
複数の前記第1の延在部が前記本体部の前記第1の表面に配置され、かつ、前記本体部と前記第1の導流板との間に位置し、
複数の前記第2の延在部は前記本体部の前記第2の表面に位置され、かつ、前記本体部と前記第2の導流板との間に位置し、
隣り合う2つの前記第1の延在部の間に第1の通気流路が設けられ、
前記第1の通気流路が前記熱伝導体における前記本体部と前記第1の導流板との間に位置し、
隣り合う2つの前記第2の延在部の間に第2の通気流路が設けられ、かつ、前記第2の通気流路は前記熱伝導体の前記本体部と前記第2の導流板との間に位置し、
前記送風ユニットが生成した気流は第1の吸入気流及び第2の吸入気流となり、前記第1の吸入気流は前記本体部、前記第1の導流板及び複数の前記第1の延在部の伝導を介して、前記第1の通気流路に沿って流れ出す第1の吹出気流として形成され、
前記第2の吸入気流は前記本体部における前記第1の通気流路、前記第2の導流板及び複数の前記第2の延在部の伝導を介して、前記第2の通気流路に沿って流れ出す第2の吹出気流に形成される、ことを特徴とする請求項19に記載する光投射装置。 - 前記熱伝導インタフェースユニット及び前記キャリアユニットは個別に前記放熱ユニットに設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
- 前記キャリアユニットは、キャリア本体と、前記キャリア本体に配置され、かつ、前記放熱ユニットに連結される支持部と、前記キャリア本体に配置されるレンズレンズキャリアとを含み、
前記反射ユニットは前記キャリア本体に配置され、前記レンズユニットは前記レンズレンズキャリアに配置される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。 - 前記支持部は第1の支持板及び第2の支持板を含み、
前記第1の支持板及び前記第2の支持板の一方側には共に前記放熱ユニットの前記連結部が設けられ、
前記第1の支持板及び前記第2の支持板の他方側は前記キャリア本体と互いに接合される、ことを特徴とする請求項22に記載する光投射装置。 - 前記熱伝導インタフェースユニットは、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を含み、
前記第1の板状体に位置する第1の表面及び前記第2の板状体に位置する第2の表面のいずれも傾斜に配置される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。 - 前記連結部は、第1の連結部及び第2の連結部を含み、
前記熱伝導インタフェースユニットは前記第1の連結部と前記第2の連結部との間に配置される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。 - ヒートシンク本体、及び前記ヒートシンク本体に連結される連結部を含む放熱ユニットと、
前記連結部に設けられ、熱伝導インタフェース本体と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に設けられる絶縁層と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に配置されると共に、前記絶縁層に配置される導体層とを備える熱伝導インタフェースユニットであって、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側における一方側の前記導体層に外に露出される第1の表面が設けられ、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側における他方側の前記導体層に外に露出される第2の表面が設けあれる熱伝導インタフェースユニットと、
前記第1の表面に設けられ発光チップを備える第1の発光構造、及び前記第2の表面に設けられ発光ユニットを有する第2の発光構造を備え、かつ、前記第1の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における一方側の前記導体層と電気的に接続され、前記第2の発光構造の前記発光チップが前記熱伝導インタフェース本体における他方側の前記導体層と電気接続される、発光ユニットとを備える
ことを特徴とする、光投射装置。 - 前記放熱ユニットに設けられ基準軸線を備えるベースユニットをさらに備えて、
前記基準軸線は前記第1の発光構造の発光面と前記第2の発光構造の発光面との間に位置され、
前記第1の発光構造の前記発光面と前記基準軸線との間に2ミリメートルよりも小さく形成される第1の離間距離が設けられ、
前記第2の発光構造の前記発光面と前記基準軸線との間に2ミリメートルよりも小さく形成される第2の離間距離が設けられる、ことを特徴とする請求項26に記載する光投射装置。 - 前記第1の発光構造は基板をさらに備えて、
前記第1の発光構造の前記発光チップは前記第1の発光構造の前記基板に配置され、
前記第2の発光構造はさらに基板を備え、
前記第2の発光構造の前記発光チップは前記第2の発光構造の前記基板に配置される、ことを特徴とする請求項26に記載する光投射装置。 - 前記連結部は、第1の連結部及び第2の連結部を備え、前記熱伝導インタフェースユニットは前記第1の連結部と前記第2の連結部との間に配置される、ことを特徴とする請求項26に記載する光投射装置。
- 第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を備え、かつ、前記第1の板状体に位置する第1の表面と前記第2の板状体に位置する第2の表面とのいずれも傾斜に配置される熱伝導インタフェースユニットと、
第1の焦点、及び前記第1の焦点と対応する第2の焦点を有する反射ユニットと、
前記第1の表面に設けられる第1の発光構造、及び前記第2の表面に設けられる第2の発光構造を備え、かつ、前記第1の発光構造が前記反射ユニットの前記第1の焦点と対応する発光ユニットと、
レンズ光学軸、及び前記レンズ光学軸に位置するレンズ焦点を備え、かつ、前記レンズ焦点が前記反射ユニットの前記第2の焦点と対応するレンズユニットと、を備える、ことを特徴とする光投射装置。 - 前記熱伝導インタフェースユニットが設けられる放熱ユニットをさらに備える、ことを特徴とする請求項30に記載する光投射装置。
- キャリアユニット前記放熱ユニットに設けられ、キャリア本体と、前記キャリア本体に設けられると共に前記放熱ユニットと連結される支持部と、前記キャリア本体に配置されるレンズキャリアとを備えるキャリアユニットをさらに備えて、
かつ、前記反射ユニットが前記キャリア本体に配置され、前記レンズユニットが前記レンズレンズキャリアに配置される、ことを特徴とする請求項31に記載する光投射装置。 - 前記第1の板状体に位置する前記第1の表面と前記第2の板状体に位置する前記第2の表面との間に、1度〜30度の間の所定角度が設けられる、ことを特徴とする請求項30に記載する光投射装置。
- 光投射装置に配置されると共に、
ヒートシンク本体、及び前記ヒートシンク本体と連結される連結部を含む放熱ユニットと、
前記放熱ユニットに設けられ、第1の吸入気流及び第2の吸気流を含む前記放熱ユニットに向かう気流を生成する送風ユニットとを備える、
放熱モジュールであって、
前記ヒートシンク本体は、熱伝導体、前記熱伝導体における一方側の第1の導流板、及び前記熱伝導体における他方側の第2の導流板を含み、前記熱伝導体は本体部、複数の第1の延在部及び複数の第2の延在部を含み、前記本体部は第1の表面、及び前記本体部の前記第1の表面と対向する第2の表面を含み、
また、複数の前記第1の延在部が前記本体部の前記第1の表面に配置されると共に、前記本体部と前記第1の導流板との間に位置され、複数の前記第2の延在部が前記本体部の前記第2の表面に配置されると共に、前記本体部と前記第2の導流板との間に位置され、
また、隣り合う2つの前記第1の延在部の間に第1の通気流路が設けられ、かつ、前記第1の通気流路は前記熱伝導体の前記本体部と前記第1の導流板との間に位置され、隣り合う2つの前記第2の延在部の間に第2の通気流路が設けられ、かつ、前記第2の通気流路は前記熱伝導体の前記本体部と前記第2の導流板との間に位置され、
また、前記第1の吸入気流は前記本体部、前記第1の導流板、及び複数の前記第1の延在部の伝導を介して、前記第1の通気流路に沿って流れ出す第1の吹出気流を形成し、
また、前記第2の吸入気流は前記本体部における前記通気流路、前記第2の導流板、及び複数の前記第2の延在部の伝導を介して、前記第2の通気流路に沿って流れ出す第2の吹出気流を生成する、ことを特徴とする放熱モジュール。 - 前記第1の導流板と前記熱伝導体との間に収納空間が設けられ、前記送風ユニットは前記収納空間に配置される、ことを特徴とする請求項34に記載する放熱モジュール。
- 放熱ユニットと、
前記放熱ユニットに設けられ、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を含み、かつ、前記第1の板状体に位置する第1の表面と前記第2の板状体に位置する第2の表面との何れも傾斜に配置される熱伝導インタフェースユニットと、
前記第1の表面に配置される第1の発光構造を含む発光ユニットと、
を備える、ことを特徴とする光投射装置。 - 前記発光ユニットはさらに、前記第2の表面に配置される第2の発光構造を含む、ことを特徴とする請求項36に記載する光投射装置。
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