JP2021512480A - 回路装置、照明装置及び車両投光装置 - Google Patents

回路装置、照明装置及び車両投光装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021512480A
JP2021512480A JP2020562832A JP2020562832A JP2021512480A JP 2021512480 A JP2021512480 A JP 2021512480A JP 2020562832 A JP2020562832 A JP 2020562832A JP 2020562832 A JP2020562832 A JP 2020562832A JP 2021512480 A JP2021512480 A JP 2021512480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit device
control unit
current control
micromirror component
micromirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020562832A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6942272B2 (ja
Inventor
ミッターレーナー、トマス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZKW Group GmbH
Original Assignee
Zizala Lichtsysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zizala Lichtsysteme GmbH filed Critical Zizala Lichtsysteme GmbH
Publication of JP2021512480A publication Critical patent/JP2021512480A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6942272B2 publication Critical patent/JP6942272B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40Cooling of lighting devices
    • F21S45/47Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • H05B3/845Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields specially adapted for reflecting surfaces, e.g. bathroom - or rearview mirrors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/36Combinations of two or more separate reflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/67Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors
    • 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
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/10Protection of lighting devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40Cooling of lighting devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/60Heating of lighting devices, e.g. for demisting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227Applications
    • H05B1/023Industrial applications
    • H05B1/0236Industrial applications for vehicles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0019Circuit arrangements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • H05B3/86Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields the heating conductors being embedded in the transparent or reflecting material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

【課題】回路装置の損失熱を低減し、マイクロミラーの動作を適正化すること。【解決手段】回路基板(2)、該回路基板(2)に結合された少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネント(3)であって、当該マイクロミラーコンポーネント(3)に指向された光源の光ビームを変調するマイクロミラーコンポーネント(3)、該少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネント(3)に熱的に結合された冷却体(4)、及び、電流制御ユニット(5)を含む、回路装置。マイクロミラーコンポーネント(3)には、当該マイクロミラーコンポーネント(3)に熱的に結合され電流制御ユニット(5)によって制御可能な加熱素子(3a)が割り当てられている。電流制御ユニット(5)は、加熱素子(3a)を制御するために、当該加熱素子(3a)に電気的に結合されている。電流制御ユニット(5)は、更に、当該電流制御ユニット(5)に生じる損失熱を伝達するために、冷却体(4)との熱的結合を介して、マイクロミラーコンポーネント(3)に結合されている。【選択図】図2

Description

本発明は、回路基板、該回路基板に結合された少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントであって、当該マイクロミラーコンポーネントに指向された光源の光ビームを変調(Modulation)するマイクロミラーコンポーネント、該少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントに熱的に結合された冷却体、及び、電流制御ユニットを含む、回路装置であって、マイクロミラーコンポーネントに、当該マイクロミラーコンポーネントに熱的に結合され電流制御ユニットによって制御可能な加熱素子が割り当てられている、回路装置に関する。
これとの関連において、「変調(Modulation)」という表現は、光をマイクロミラーコンポーネントの目標を定めた制御によって偏向することができる方法として理解されるものであり、例えば、これによって、マイクロミラーコンポーネントの1つのマイクロミラーの1つの状態では、光ビームは後置の結像光学系を介して走行路に投射され、他の1つの状態では、光ビームはその前に既に吸収される。かくして、これらの状態の間欠的な(交互の)交替によって、光分布(配光パターン)も(光)強度も変化されることができる。
更に、本発明は、本発明の回路装置を備えた照明装置、及び、本発明の照明装置を備えた車両投光装置に関する。
投光装置(前照灯等)システムのための光処理コンポーネントとして、多数の制御可能なピクセルフィールドを有する画像生成器を使用することが既知になっている。そのため、DE 10 2013 215374 A1は、光源の光をいわゆるテーパー(Taper)即ち円錐状の導光要素を介してLCD画像生成器又はLCoSチップ又はマイクロミラー装置(「DMD」)へ偏向し、そして、投射光学系を介して走行路へ投射する方策を示している。
DMDは“Digital Micromirror Device”のために、従ってマイクロミラーアレイ又はマイクロミラーマトリックスのために使用される略称である。そのようなマイクロミラーアレイは極めて小さなサイズ、典型的には10mmレベルの大きさを有する。
DMDの場合、複数のマイクロミラーアクチュエータがマトリックス状に配置されており、個別ミラー素子は夫々所定の角度だけ、例えば20°だけ、例えば電磁アクチュエータ又は圧電アクチュエータによって、傾動可能に構成されている。(1つの)マイクロミラーの終端位置は、この説明では、オン状態又はオフ状態と称するが、オン状態は、光が該マイクロミラーから結像光学系を介して道路に到達することを意味し、他方、オフ状態では、光は例えば吸光器へ導かれる。マイクロミラーアレイに基づく投光装置の一例は例えばDE 195 30 008 A1に記載されている。
マイクロミラーコンポーネントは、通常、車両投光装置に使用される場合の通常運転時に付加的な措置が無いとき許容運転温度領域から逸脱し得る温度動作領域(Temperaturarbeitsbereich)を有するが、この場合、機能障害ないし結果的損傷が生じるであろう。動作領域を許容運転温度領域に制限するために、使用状態に応じては周囲温度の大きな変動幅に晒され得る車両投光装置で使用される場合、マイクロミラーコンポーネントに冷却体を結合することが行われる。これによって、周囲温度が大きい場合、マイクロミラーコンポーネントに生じる損失熱によって、コンポーネントの温度が許容できないほど大きくならないことを保証することができる。
DE 10 2013 215374 A1 DE 195 30 008 A1
これに対し、例えば0℃未満の温度の場合、冷却体を設けることによって不利な作用が生じることがあり得る。というのは、マイクロミラーコンポーネントの所与の運転温度は同様に温度下限を有するが、これは周囲温度が0℃以下の場合に下回れることがあり得、そのため、この場合に不所望に低い周囲温度への同化(温度低下)が招来されるからである。従って、周囲温度が低い場合に許容運転温度の下回りを阻止するために、マイクロミラーコンポーネントは、当該コンポーネントに熱的に結合されているか又は好ましくは当該コンポーネントに組み込まれている加熱素子を有する。冷却体はマイクロミラーコンポーネントの加熱を妨害するので、マイクロミラーコンポーネントの加熱のために少なからぬ電力が必要になる。更に、とりわけDMDチップにおける、典型的な組込型加熱素子の巻線抵抗は温度依存性が極めて強く、そのため、電流制御ユニットが加熱素子の制御のためにないしは加熱出力の制御のために設けられている。この電流制御ユニットには、電圧降下USRと電流IHeater(図4参照)の積に応じて損失が発生するが、これは加熱素子の温度に極めて強く依存する。
電流制御ユニットにおける損失出力(損失電力ないし損失熱)は、場合により、DMD加熱素子の出力(PHEATER)と同じ位の値に達し得る。この場合、マイクロミラーコンポーネントを十分に加熱するためには、例えば40Wレベルまでの加熱出力が必要になる。そのため、電流制御ユニットには、例えば40Wレベルの損失が生じ得る。
それゆえ、本発明の課題は回路装置の損失出力を低減すること及びマイクロミラーコンポーネントの動作を適正化(好適化)することである。
この課題は、冒頭に記載したタイプの回路装置によって解決される。該回路装置においては、本発明の一視点に応じ、電流制御ユニットは、加熱素子を制御するために、当該加熱素子に電気的に結合されていること、電流制御ユニットは、更に、当該電流制御ユニットに生じる損失熱を伝達するために、冷却体との熱的結合を介して、マイクロミラーコンポーネントに結合されていることを特徴とする。
かくして、電流制御ユニットに生じる損失出力(損失熱)をマイクロミラーコンポーネントの加熱のために利用することが可能になり、このため、マイクロミラーコンポーネントの加熱素子において変換されるべき加熱出力は低減されることができる。このため、システム全体の効率は大きくなる。というのは、マイクロミラーコンポーネントを許容温度領域へもたらすために必要なエネルギは合計でより少なくなるからである。効率のこの改善によって、更に、導電路及び導電路に配されるケーブル束―とりわけフレキシブルケーブル―を相応により薄い寸法にすることが可能になる。光源は、1つ以上のLED光源であることが好ましい。
加熱素子は、例えば、加熱巻線として構成されることができる。マイクロミラーコンポーネントは、例えば、DMD(digital mirror device)チップとすることができ、マイクロミラーコンポーネントは、多数の(マイクロ)ミラーが個別にスイッチオン状態とスイッチオフ状態へと制御可能に構成され、その結果、投射光学系を介して走行路に投射される所望の光分布パターンを生成するよう、構成されかつ制御可能であることが好ましい。
マイクロミラーコンポーネントはビーム偏向ユニットと称されることも可能である。DMDチップは例えばDLP(Digital Light Processing)型ライトモジュールとして構成されることができる。そのようなモジュールは例えば「テキサス・インスツルメンツ」社から入手可能である。
有利には、回路基板は、熱伝導要素が熱伝達のためにマイクロミラーコンポーネントから冷却体に向かって貫通して延伸する開口部を有するよう構成可能である。熱伝導要素は、マイクロミラーコンポーネント及び冷却体に熱的に結合している。とりわけ、熱伝導要素は冷却体に組み込まれることないしは冷却体と一体的に構成されることができる。熱伝導要素とマイクロミラーコンポーネントとの間には、熱伝導を適正化(好適化)するために、伝熱性ペースト(Waermeleitpaste)又は伝熱性接着剤(Waermeleitkleber)が配されることが好ましい。回路基板は、例えば、両面実装型FR4回路基板であり得る。そのような回路基板は、コスト的に好都合に製造可能であるが、熱伝導性は不良である。
車両投光装置の内部におけるマイクロミラーコンポーネントの固定及び(位置)基準(Referenz)のために、例えば、回路装置は、更に、車両投光装置ハウジングに結合可能な支持フレームを含むよう構成可能であり、回路基板は冷却体と支持フレームとの間に配置されることができる。とりわけ、支持フレームは、支持フレームに対するマイクロミラーコンポーネントの位置を固定(決定)するための位置決め手段を有するよう構成可能である。
とりわけ、加熱素子はマイクロミラーコンポーネントに組み込まれるよう構成可能である。このようにして、加熱素子の熱エネルギは格別に効率的にマイクロミラーへ伝達されることができる。
例えば、電流制御ユニットは冷却体に向けられた回路基板の側に配置されるよう構成可能である。この場合、冷却体は、電流制御ユニットに直接的に―例えばその外部ハウジングを介して―接触する(コンタクトする)ことができる。外部ハウジングの熱伝導性に依存して、この構成は格別に有利になり得る。
それの代替として、電流制御ユニットは冷却体の反対側に向けられた回路基板の側に配置されるよう構成可能である。これによって、例えば、片面に実装可能な回路基板を使用することができる。更に、電流制御ユニットは、回路基板を貫通して延伸する少なくとも1つの熱伝導手段、とりわけ(複数の)熱伝導ビア(Vias)、を介して、冷却体に熱的に結合されることができる。かくして、電流制御ユニットは、マイクロミラーコンポーネントに効率的に熱的に接触することができる。ここで、ビア(Via)とは、いわゆる「垂直相互接続アクセス(vertical interconnected access)」として、即ち、回路基板を貫通して延伸する接続手段として理解されるものである。この構成は、電流制御ユニットの冷却ないし冷却体への熱伝導が典型的には電流制御ユニットの下面を介して格別に効率的に行われるという格別な利点を有する。というのは、電流制御ユニットの下面は、電流制御ユニットの内部へ延伸し、従って熱を効率的に該下面へと導く(複数の)相応の金属製コンタクト部(接触部)を備え、(該コンタクト部を介して)回路基板に結合されるからである。
とりわけ、冷却体は、回路基板が冷却体によって支持フレームに対するその位置が固定可能であるよう、支持フレームに結合されるよう構成可能であり、かくして、マイクロミラーコンポーネントは、支持フレームに結合された車両投光装置ハウジング及びその内部に収容されている種々のコンポーネントに対するその位置が固定されることができる。車両投光装置の内部における回路装置の組込み及び最終位置決めを容易にするために、冷却体は螺合手段(ネジ結合手段)によって支持フレームに結合されるよう構成可能であり、冷却体は螺合手段に沿って摺動可能であり、及び、冷却体を支持フレームの方向に押圧する弾性要素(バネ要素)が設けられるよう構成可能である。
とりわけ、電流制御ユニットは線形的に制御される(線形制御型)電流制御ユニット、とりわけ線形電流源(Linearstromquelle)であるよう構成可能である。クロック制御される(クロック制御型)電流制御ユニットとは異なり、この電流制御ユニットは線形的に制御されるものであり、コスト的に好都合に製造可能である。線形制御型電流制御ユニットは、クロック制御型制御ユニットと比べて、より大きな損失出力(損失熱)を有するが、この損失出力は本発明に応じて有利に利用することができ、そのため、好都合な線形電流制御ユニットのコスト削減可能性は完全に利用し尽くされることができる。線形定電流源としては、例えば、J−FETを用いた定電流源、バイポーラトランジスタを用いた定電流源、演算増幅器(OPV:Operationsverstaerker)及びトランジスタを用いた定電流源、定電流源としてのカレントミラー(回路)、又は線形レギュレータを用いた定電流源が考慮される。
とりわけ、回路装置のすべての電子コンポーネントはSMDコンポーネント(即ち表面実装部品(surface mounted devices))であるよう構成可能である。
更に、回路基板には、少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントを受容するための少なくとも1つの基台(Sockel)が設けられるよう構成可能である。これにより、マイクロミラーコンポーネントを車両投光装置の組立ての任意の時点において組み込むこと又は例えば交換することが原理的に可能になる。
更に、電流制御ユニットはマイクロミラーコンポーネントに対し最大3cmの距離をなして配置されるよう構成可能である。
本発明は、更に、本発明の回路装置と、光源と、発光素子から放射された光を予め設定可能な光分布として結像するための少なくとも1つの結像光学系とを含む、照明装置に関する。該照明装置においては、該光源、該マイクロミラーコンポーネント及び該結像光学系は、該光源によって放射された光が該マイクロミラーコンポーネントを介して該結像光学系に向かって偏向可能であるよう、配置されている。
更に、本発明は、本発明の上記の照明装置を含む、車両投光装置、とりわけ自動車両投光装置(自動車前照灯等)に関する。
更に、本発明は、本発明の車両投光装置、とりわけ自動車両投光装置を含む車両に関する。
本発明は以下に図面に表された例示的かつ非限定的な実施形態を用いて詳細に説明される。
従来技術による回路装置の一例の模式図。 本発明の回路装置の第1実施形態の模式図。 本発明の回路装置の第2実施形態の模式図。 マイクロ投射素子の加熱素子と電流制御ユニットから構成される電気回路の一例の等価回路図。
以下の図面の説明において、別段の定めがない限り、同じ図面参照符号は同じ特徴を意味する。
図1は、従来技術による回路装置1’の一例の模式図である。回路装置1’は、その中に、回路基板2’と、回路基板2’に結合された少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネント3’であって、当該マイクロミラーコンポーネント3’に指向された光ビームを偏向するマイクロミラーコンポーネント3’と、電流制御ユニット5’とを含む。マイクロミラーコンポーネント3’は、電流制御ユニット5’によって制御可能な組込型加熱素子3a’を有する。電流制御ユニット5’は回路基板2’に配されているが、マイクロミラーコンポーネント3’に熱的に結合するための構造要素は設けられていない。従って、電流制御ユニット5’の損失熱は利用されないままである。
図2は、本発明の回路装置1の第1実施形態の模式図である。図1と同様に、本発明の回路装置1は、回路基板2と、回路基板2に結合された少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネント3であって、当該マイクロミラーコンポーネント3に指向された光ビームを変調するマイクロミラーコンポーネント3とを含む。更に、回路装置1は、少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネント3に熱的に結合された冷却体4と、電流制御ユニット5とを含む。マイクロミラーコンポーネント3は、電流制御ユニット5によって制御可能な組込型加熱素子3aを有する。
従来技術による回路装置1’とは異なり、本回路装置1では、本発明に応じ、加熱素子3aに電気的に結合された電流制御ユニット5は、電流制御ユニット5に生じる損失熱の伝達のために、冷却体4との熱的結合を介して、マイクロミラーコンポーネント3に熱的に結合している。この目的のために、回路基板2は、本実施例では、熱伝達のためにマイクロミラーコンポーネント3から冷却体4に向かって熱伝導要素4aが貫通して延伸する開口部2aを有する。熱伝導要素4aは、本実施例では、冷却体4と一体的に構成されている。冷却体4と回路基板2との間には、熱伝達を改善するために、熱伝導材料10(例えば伝熱性ペースト)を配することができる。とりわけ、この熱伝導材料10(例えばBergquist社のギャップフィラー材料GF1500)は、比較的大きな距離(ミリメートルレベル)にわたる伝導のために特別に構成されることが可能であり、該材料は回路基板2と電流制御ユニット5との間の領域に配されることもできる。マイクロミラーコンポーネント3と熱伝導要素4aとの間にも、この材料を配することができる。その代替として、従来の伝熱性ペースト又は伝熱性接着剤を設けることも可能である。
回路装置1は、更に、車両投光装置ハウジング(不図示)に結合可能な支持フレーム6を含み、回路基板2は冷却体と支持フレームとの間に配置されている。支持フレーム6は、支持フレーム6に対するマイクロミラーコンポーネント3の位置を固定(決定)するための突出部として構成された位置決め手段6aを含む。
回路装置1の電子コンポーネントは、支持フレーム6に指向された回路基板2の側にも、その反対側の回路基板2の側にも配されているが、電流制御ユニット5は、回路基板2を貫通して延伸する少なくとも1つの熱伝導要素2b、とりわけ熱伝導ビア(Via)を介して冷却体4に熱的に結合している。
冷却体4は、回路基板2が冷却体4によって支持フレーム6に対するその位置が固定可能であるよう、支持フレーム6に結合している。これは、本実施例では、冷却体4が螺合手段(ネジ結合手段)7によって支持フレーム6に結合されることによって達成(実現)されるが、この場合、冷却体4は螺合手段7に沿って摺動可能であり、また、冷却体4を支持フレーム6の方向へ押圧する弾性要素(バネ要素)8が設けられている。
回路基板2には、マイクロミラーコンポーネント3を受けて取り付けるよう設けられた基台(Sockel)9が設けられており、該基台9を介して、マイクロミラーコンポーネント3は回路基板2に電気的に結合している。
電流制御ユニット5に生成する損失熱を可及的に完全にかつ迅速にマイクロミラーコンポーネント3へ転送するために、マイクロミラーコンポーネント3と電流制御ユニット5との間の(回路基板2によって張られる面の方向におけるこれらの要素の中心点に基づいて測定した)距離は最大で3cmとすることができる。
本発明は、更に、図面には詳細に記載されていない照明装置に関する。該照明装置は、本発明の回路装置1と、光源と、発光素子から放射された光を予め設定可能な光分布の形で結像する少なくとも1つの結像光学系とを含み(光源及び結像光学系は不図示)、光源とマイクロミラーコンポーネントは、光源によって放射された光がマイクロミラーコンポーネントを介して結像光学系へ、とりわけ投射装置(レンズ)へ偏向可能であるよう、配置されている。更に、本発明は、本発明の照明装置を含む車両投光装置、とりわけ自動車両投光装置(自動車前照灯等)、並びに、本発明の車両投光装置、とりわけ自動車両投光装置を含む車両に関する。
図3は、本発明の回路装置1の第2実施形態の模式図である。第1実施形態とは異なり、第2実施形態では、電流制御ユニット5は回路基板2の(紙面)下側に配されており、冷却体4は電流制御ユニット5を熱伝導材料によって直接的にその本体に接触させている。
図4は、マイクロミラーコンポーネント3の加熱素子3aと電流制御ユニット5とから構成される電気回路の一例の等価回路を示す。該等価回路は、電流制御ユニット5及び加熱素子3aに給電する電圧源Uを示している。電圧Uは電圧UDMDとUSRに分割されるが、これらの電圧の比は、加熱素子の性質、周囲温度、並びに制御器5の特性及びその動作状態に依存して予め設定される。冒頭に記載したように、制御器5における損失出力(電力)は、加熱巻線の加熱出力と全く同じ値を取り得る。従って、この場合、USR=UDMDであり、損失出力PSR=IHeater×USR、PDMD=IHeater×UDMDである。本発明に応じ、電流制御ユニット5に生じる損失出力PSRをマイクロミラーコンポーネント3の加熱のために利用することによって、加熱出力PDMDを、従って、マイクロミラーコンポーネント3の加熱のための全エネルギ所要量を低減することができる。
本教示を考慮することにより、当業者であれば、本発明の不図示の他の実施形態(複数)に創作力を発揮することなく到達することができる。本発明のないし実施形態の個々の特徴(複数)の抽出(選択)及び任意の組み合わせが可能である。(特許)請求の範囲に場合によって付記された図面参照符号は例示的なものであって、(特許)請求の範囲のより容易な可読性(理解の容易化)のためのものに過ぎず、(特許)請求の範囲(に係る発明)を限定することは意図していない。
1 回路装置
2 回路基板
2a 開口部
2b 熱伝導手段
3 マイクロミラーコンポーネント
3a 加熱素子
4 冷却体
4a 熱伝導要素
5 電流制御ユニット(ないし制御器)
6 支持フレーム
6a 位置決め手段
7 螺合手段
8 弾性要素
9 基台
10 熱伝導材料
この課題は、冒頭に記載したタイプの回路装置によって解決される。即ち、本発明の一視点において、回路基板、該回路基板に結合された少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントであって、当該マイクロミラーコンポーネントに指向された光源の光ビームを変調するマイクロミラーコンポーネント、該少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントに熱的に結合された冷却体、及び、電流制御ユニットを含む、回路装置が提供される。該回路装置においては、マイクロミラーコンポーネントには、当該マイクロミラーコンポーネントに熱的に結合され電流制御ユニットによって制御可能な加熱素子が割り当てられており、電流制御ユニットは、加熱素子を制御するために、当該加熱素子に電気的に結合されていること、電流制御ユニットは、更に、当該電流制御ユニットに生じる損失熱を伝達するために、冷却体との熱的結合を介して、マイクロミラーコンポーネントに結合されていることを特徴とする。
ここに、本発明の好ましい形態を示す。
(形態1)上記本発明の一視点参照。
(形態2)形態1の回路装置において、回路基板は、熱伝導要素が熱伝達のためにマイクロミラーコンポーネントから冷却体に向かって貫通して延伸する開口部を有することが好ましい。
(形態3)形態1又は2の回路装置において、
該回路装置は、更に、車両投光装置ハウジングに結合可能な支持フレームを含むこと、
回路基板は冷却体と支持フレームとの間に配置されていること、
支持フレームは、当該支持フレームに対するマイクロミラーコンポーネントの位置を決定する位置決め手段を有することが好ましい。
(形態4)形態1〜3の何れかの回路装置において、加熱素子はマイクロミラーコンポーネントに組み込まれていることが好ましい。
(形態5)形態1〜4の何れかの回路装置において、電流制御ユニットは冷却体に指向する回路基板の側に配置されていることが好ましい。
(形態6)形態1〜4の何れかの回路装置において、電流制御ユニットは冷却体の反対側に指向する回路基板の側に配置されていることが好ましい。
(形態7)形態6の回路装置において、電流制御ユニットは、回路基板を貫通して延伸する少なくとも1つの熱伝導手段又は少なくとも1つの熱伝導ビアを介して冷却体に熱的に結合されていることが好ましい。
(形態8)形態3〜7の何れかの回路装置において、冷却体は、回路基板が冷却体によって支持フレームに対するその位置が固定可能であるよう、支持フレームに結合していることが好ましい。
(形態9)形態8の回路装置において、
冷却体は螺合手段によって支持フレームに結合されていること、
冷却体は螺合手段に沿って摺動可能であり、及び、冷却体を支持フレームの方向に押圧する弾性要素が設けられていることが好ましい。
(形態10)形態1〜9の何れかの回路装置において、電流制御ユニットは線形的に制御される電流制御ユニットであることが好ましい。
(形態11)形態1〜10の何れかの回路装置において、該回路装置のすべての電子コンポーネントはSMDコンポーネントであることが好ましい。
(形態12)形態1〜11の何れかの回路装置において、回路基板には、少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントを受けて取り付けるための少なくとも1つの基台が設けられていることが好ましい。
(形態13)形態1〜12の何れかの回路装置において、電流制御ユニットはマイクロミラーコンポーネントに対し最大3cmの距離をなして配置されていることが好ましい。
(形態14)形態1〜13の何れかの回路装置と、光源と、発光素子から放射された光を予め設定可能な光分布として結像するための少なくとも1つの結像光学系とを含む、照明装置であって、該光源、該マイクロミラーコンポーネント及び該結像光学系は、該光源によって放射された光が該マイクロミラーコンポーネントを介して該結像光学系に向かって偏向可能であるよう、配置されている照明装置も好ましい。
(形態15)形態14の照明装置を含む、車両投光装置又は自動車両投光装置も好ましい。
本発明は以下に図面に表された例示的かつ非限定的な実施形態を用いて詳細に説明される。
ここに、本発明の可能な態様を付記する。
[付記1]
・回路基板、
・該回路基板に結合された少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントであって、当該マイクロミラーコンポーネントに指向された光源の光ビームを変調するマイクロミラーコンポーネント、
・該少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントに熱的に結合された冷却体、及び、
・電流制御ユニット
を含む、回路装置。
マイクロミラーコンポーネントには、当該マイクロミラーコンポーネントに熱的に結合され電流制御ユニットによって制御可能な加熱素子が割り当てられている。
電流制御ユニットは、加熱素子を制御するために、当該加熱素子に電気的に結合されている。
電流制御ユニットは、更に、当該電流制御ユニットに生じる損失熱を伝達するために、冷却体との熱的結合を介して、マイクロミラーコンポーネントに結合されている。
[付記2]上記の回路装置において、回路基板は、熱伝導要素が熱伝達のためにマイクロミラーコンポーネントから冷却体に向かって貫通して延伸する開口部を有する。
[付記3]上記の回路装置において、
該回路装置は、更に、車両投光装置ハウジングに結合可能な支持フレームを含む。
回路基板は冷却体と支持フレームとの間に配置されている。
好ましくは、支持フレームは、当該支持フレームに対するマイクロミラーコンポーネントの位置を決定する位置決め手段を有する。
[付記4]上記の回路装置において、加熱素子はマイクロミラーコンポーネントに組み込まれている。
[付記5]上記の回路装置において、電流制御ユニットは冷却体に指向する回路基板の側に配置されている。
[付記6]上記の回路装置において、電流制御ユニットは冷却体の反対側に指向する回路基板の側に配置されている。
[付記7]上記の回路装置において、電流制御ユニットは、回路基板を貫通して延伸する少なくとも1つの熱伝導手段、とりわけ少なくとも1つの熱伝導ビア、を介して、冷却体に熱的に結合されている。
[付記8]上記の回路装置において、
冷却体は、回路基板が冷却体によって支持フレームに対するその位置が固定可能であるよう、支持フレームに結合している。
[付記9]上記の回路装置において、
冷却体は螺合手段によって支持フレームに結合されている。
冷却体は螺合手段に沿って摺動可能であり、及び、冷却体を支持フレームの方向に押圧する弾性要素が設けられている。
[付記10]上記の回路装置において、電流制御ユニットは線形的に制御される電流制御ユニットである。
[付記11]上記の回路装置において、該回路装置のすべての電子コンポーネントはSMDコンポーネントである。
[付記12]上記の回路装置において、回路基板には、少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネントを受けて取り付けるための少なくとも1つの基台が設けられている。
[付記13]上記の回路装置において、電流制御ユニットはマイクロミラーコンポーネントに対し最大3cmの距離をなして配置されている。
[付記14]上記の回路装置と、光源と、発光素子から放射された光を予め設定可能な光分布として結像するための少なくとも1つの結像光学系とを含む、照明装置。
該光源、該マイクロミラーコンポーネント及び該結像光学系は、該光源によって放射された光が該マイクロミラーコンポーネントを介して該結像光学系に向かって偏向可能であるよう、配置されている。
[付記15]上記の照明装置を含む、車両投光装置、とりわけ自動車両投光装置。

Claims (15)

  1. ・回路基板(2)、
    ・該回路基板(2)に結合された少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネント(3)であって、当該マイクロミラーコンポーネント(3)に指向された光源の光ビームを変調するマイクロミラーコンポーネント(3)、
    ・該少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネント(3)に熱的に結合された冷却体(4)、及び、
    ・電流制御ユニット(5)
    を含む、回路装置であって、
    マイクロミラーコンポーネント(3)には、当該マイクロミラーコンポーネント(3)に熱的に結合され電流制御ユニット(5)によって制御可能な加熱素子(3a)が割り当てられている、回路装置において、
    電流制御ユニット(5)は、加熱素子(3a)を制御するために、当該加熱素子(3a)に電気的に結合されていること、
    電流制御ユニット(5)は、更に、当該電流制御ユニット(5)に生じる損失熱を伝達するために、冷却体(4)との熱的結合を介して、マイクロミラーコンポーネント(3)に結合されていること
    を特徴とする回路装置。
  2. 請求項1に記載の回路装置において、
    回路基板(2)は、熱伝導要素(4a)が熱伝達のためにマイクロミラーコンポーネント(3)から冷却体(4)に向かって貫通して延伸する開口部(2a)を有すること
    を特徴とする回路装置。
  3. 請求項1又は2に記載の回路装置において、
    該回路装置(1)は、更に、車両投光装置ハウジングに結合可能な支持フレーム(6)を含むこと、
    回路基板(2)は冷却体(4)と支持フレーム(6)との間に配置されていること、
    好ましくは、支持フレーム(6)は、当該支持フレーム(6)に対するマイクロミラーコンポーネント(3)の位置を決定する位置決め手段(6a)を有すること
    を特徴とする回路装置。
  4. 請求項1〜3の何れかに記載の回路装置において、
    加熱素子(3a)はマイクロミラーコンポーネント(3)に組み込まれていること
    を特徴とする回路装置。
  5. 請求項1〜4の何れかに記載の回路装置において、
    電流制御ユニット(5)は冷却体(4)に指向する回路基板(2)の側に配置されていること
    を特徴とする回路装置。
  6. 請求項1〜4の何れかに記載の回路装置において、
    電流制御ユニット(5)は冷却体(4)の反対側に指向する回路基板(2)の側に配置されていること
    を特徴とする回路装置。
  7. 請求項6に記載の回路装置において、
    電流制御ユニット(5)は、回路基板(2)を貫通して延伸する少なくとも1つの熱伝導手段(2b)、とりわけ少なくとも1つの熱伝導ビア、を介して、冷却体(4)に熱的に結合されていること
    を特徴とする回路装置。
  8. 請求項3〜7の何れかに記載の回路装置において、
    冷却体(4)は、回路基板(2)が冷却体(4)によって支持フレーム(6)に対するその位置が固定可能であるよう、支持フレーム(6)に結合していること
    を特徴とする回路装置。
  9. 請求項8に記載の回路装置において、
    冷却体(4)は螺合手段(7)によって支持フレーム(6)に結合されていること、
    冷却体(4)は螺合手段(7)に沿って摺動可能であり、及び、冷却体(4)を支持フレーム(6)の方向に押圧する弾性要素(8)が設けられていること
    を特徴とする回路装置。
  10. 請求項1〜9の何れかに記載の回路装置において、
    電流制御ユニット(5)は線形的に制御される電流制御ユニットであること
    を特徴とする回路装置。
  11. 請求項1〜10の何れかに記載の回路装置において、
    該回路装置(1)のすべての電子コンポーネント(3、5)はSMDコンポーネントであること
    を特徴とする回路装置。
  12. 請求項1〜11の何れかに記載の回路装置において、
    回路基板(2)には、少なくとも1つのマイクロミラーコンポーネント(3)を受けて取り付けるための少なくとも1つの基台(9)が設けられていること
    を特徴とする回路装置。
  13. 請求項1〜12の何れかに記載の回路装置において、
    電流制御ユニット(5)はマイクロミラーコンポーネント(3)に対し最大3cmの距離をなして配置されていること
    を特徴とする回路装置。
  14. 請求項1〜13の何れかに記載の回路装置(1)と、光源と、発光素子から放射された光を予め設定可能な光分布として結像するための少なくとも1つの結像光学系とを含む、照明装置であって、
    該光源、該マイクロミラーコンポーネント(3)及び該結像光学系は、該光源によって放射された光が該マイクロミラーコンポーネント(3)を介して該結像光学系に向かって偏向可能であるよう、配置されていること
    を特徴とする照明装置。
  15. 請求項14に記載の照明装置を含む、車両投光装置、とりわけ自動車両投光装置。
JP2020562832A 2018-02-06 2019-01-11 回路装置、照明装置及び車両投光装置 Active JP6942272B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18155280.3 2018-02-06
EP18155280.3A EP3522682B1 (de) 2018-02-06 2018-02-06 Schaltungsanordnung, leuchtvorrichtung sowie fahrzeugscheinwerfer
PCT/EP2019/050607 WO2019154581A1 (de) 2018-02-06 2019-01-11 Schaltungsanordnung, leuchtvorrichtung sowie fahrzeugscheinwerfer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021512480A true JP2021512480A (ja) 2021-05-13
JP6942272B2 JP6942272B2 (ja) 2021-09-29

Family

ID=61167962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020562832A Active JP6942272B2 (ja) 2018-02-06 2019-01-11 回路装置、照明装置及び車両投光装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11262045B2 (ja)
EP (1) EP3522682B1 (ja)
JP (1) JP6942272B2 (ja)
KR (1) KR102421603B1 (ja)
CN (1) CN111656861B (ja)
WO (1) WO2019154581A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019194276A1 (ja) * 2018-04-06 2019-10-10 株式会社小糸製作所 車両用灯具、空間光変調ユニットおよび灯具ユニット

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016528695A (ja) * 2013-08-05 2016-09-15 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH 照明装置
WO2017057001A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 日本精機株式会社 表示装置
JP2017091876A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 車両用前照灯

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19530008B4 (de) 1995-08-16 2005-02-03 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge mit einer reflektierenden Umlenkvorrichtung
US6969183B2 (en) * 2002-12-27 2005-11-29 Ichikoh Industries, Ltd. Digital lighting apparatus for vehicle, controller for digital lighting apparatus, and control program for digital lighting apparatus
JP5597500B2 (ja) * 2010-09-28 2014-10-01 株式会社小糸製作所 発光モジュールおよび車両用灯具
CN105042468B (zh) * 2011-06-13 2018-10-12 株式会社小糸制作所 车辆用前照灯、散热机构、发光装置及光源固定部件
DE102011083025B4 (de) * 2011-09-20 2016-10-20 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug
JP5757214B2 (ja) * 2011-09-30 2015-07-29 東芝ライテック株式会社 Led照明装置
EP2769956B1 (en) * 2013-02-20 2016-08-24 Harman Becker Automotive Systems GmbH Circuit board comprising spatial light modulator
DE102014017521A1 (de) * 2014-11-27 2016-06-02 Audi Ag Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug mit einem Scheinwerfer mit einer Beleuchtungseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung
FR3034494B1 (fr) * 2015-03-30 2018-04-27 Valeo Vision Module lumineux pour projecteur de vehicule automobile
AT518220B1 (de) 2016-02-02 2017-11-15 Zkw Group Gmbh Beleuchtungseinheit für ein Kraftfahrzeug
FR3053099A1 (fr) * 2016-06-28 2017-12-29 Valeo Vision Belgique Dispositif lumineux de vehicule avec un element optique plaque par une armature flexible
FR3054292B1 (fr) * 2016-07-22 2019-04-05 Valeo Vision Module lumineux de vehicule terrestre
FR3054298A1 (fr) * 2016-07-22 2018-01-26 Valeo Vision Projecteur de lumiere de vehicule
TWI572811B (zh) * 2016-08-15 2017-03-01 Chun-Hsien Kuo To light bulb type light bulb headlights
JP6722402B2 (ja) * 2016-08-19 2020-07-15 東芝ライテック株式会社 車両用照明装置、および車両用灯具
GB201622220D0 (en) * 2016-12-23 2017-02-08 Barco Nv Cooling system for spatial light modulating devices
EP3658988B1 (en) * 2017-07-28 2022-10-26 Barco N.V. Spatial light modulating devices with cooling
CN107631265B (zh) * 2017-10-10 2019-02-12 深圳市合联电子有限公司 一种led车灯

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016528695A (ja) * 2013-08-05 2016-09-15 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH 照明装置
WO2017057001A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 日本精機株式会社 表示装置
JP2017091876A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 車両用前照灯

Also Published As

Publication number Publication date
JP6942272B2 (ja) 2021-09-29
CN111656861A (zh) 2020-09-11
EP3522682B1 (de) 2020-07-29
US20210018157A1 (en) 2021-01-21
WO2019154581A1 (de) 2019-08-15
KR102421603B1 (ko) 2022-07-15
EP3522682A1 (de) 2019-08-07
CN111656861B (zh) 2022-07-08
KR20200115571A (ko) 2020-10-07
US11262045B2 (en) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7829903B2 (en) Light emitting apparatus
KR100646641B1 (ko) 발광 모듈 및 등기구
US9297522B2 (en) Lighting device
US10429024B2 (en) Retaining device for an electronic component
US8950896B2 (en) Illumination apparatus
US9157590B2 (en) Base carrier, light source carrier and system comprising a base carrier and a light source carrier
US9297993B2 (en) Ring illumination device for a microscope objective, and microscope objective
US8608358B2 (en) Lighting device of a motor vehicle
JP6942272B2 (ja) 回路装置、照明装置及び車両投光装置
US20170175970A1 (en) Light source module and lamp using the same
JP6471887B2 (ja) 発光装置およびそれを用いた照明器具
JP2005260895A (ja) 信号伝送システムおよび車両用灯具
JP5407025B2 (ja) 車両用灯具の半導体型光源の光源ユニット、車両用灯具
US20220305769A1 (en) Uv led radiation sources for use in photopolymer exposure
CN215474792U (zh) 图像投影装置及车辆用灯具
CN111511154B (zh) 电路基板固定构造以及具备该构造的光照射装置
US8432098B2 (en) Lighting device for a motor vehicle
JP6331814B2 (ja) 照明装置
US12001000B2 (en) Illumination unit for microscopes
KR100510989B1 (ko) 크세논 관을 이용한 플래시 장치
JP3189992U (ja) 線状光源装置およびled駆動回路
KR20190053399A (ko) 엘이디 조명장치
KR100576272B1 (ko) 전원 분리형 광원장치
KR20160030742A (ko) 빔 프로젝터용 광원 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200806

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210817

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210907

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6942272

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250