WO2014027019A1

WO2014027019A1 - Lichtsystem mit einer kühlvorrichtung und einem optischen körper

Info

Publication number: WO2014027019A1
Application number: PCT/EP2013/066975
Authority: WO
Inventors: Thomas Rettweiler; Martin Mügge
Original assignee: Hella Kgaa Hueck & Co.
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2014-02-20
Also published as: EP2885573B1; US20150198325A1; EP2885573A1; DE102012107432A1; CN104662360A; US9732954B2; CN104662360B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung (10) für zumindest eine Lichtquelle (110) in einem Lichtsystem (100), mit einem Kühlkörper (20), aufweisend wenigstens eine Kontaktfläche (22) für die Aufnahme von Wärme von der zumindest einen Lichtquelle (110) und zumindest ein Kühlelement (24) für die Abgabe der aufgenommenen Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (20) eine mechanische Schnittstelle (26) aufweist, welche für die wahlweise Anordnung an Gegenschnittstellen (66) von zumindest zwei unterschiedlichen optischen Bauteilen (50) ausgebildet ist.

Description

Lichtsystem mit einer Kühlvorrichtung und einem optischen Körper

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung, ein optisches Bauteil, ein Lichtsystem mit einer Kühlvorrichtung und einem optischen Bauteil sowie ein

Verfahren zur Montage eines Lichtsystems.

Lichtsysteme sowie Kühlvorrichtungen und optische Bauteile für Lichtsysteme sind grundsätzlich bekannt. Sie werden z. B. bei Fahrzeugen eingesetzt, um Lichtmodule bzw. Lichteinheiten auszubilden. Bei modernen Lichtsystemen werden häufig LEDs als Leuchtmittel eingesetzt. Je nachdem, welche Lichtstärke erzielt werden soll, sind sehr hohe Leistungen von diesen LEDs zur Verfügung zu stellen. Insbesondere sind Hochleistungs-LEDs mit Leistungen von ein bis mehreren Watt im Einsatz. Neben der Lichtemission entsteht bei der Aktivierung dieser LEDs Wärme. Da Wärme die

Leistung der LED beeinträchtigt und auch die Standzeit negativ beeinflusst, muss diese Wärme abgeführt werden. Daher wird bei bekannten Lichtsystemen eine Kühlvorrichtung verwendet, welche üblicherweise rippenartige Strukturen zur

Vergrößerung der Oberfläche aufweist. Durch direkten Kontakt zwischen dieser Kühlvorrichtung mit den Kühlrippen und der LED kann die Wärme in adäquater Weise abgeführt werden.

Bei bekannten Lichtsystemen ist es jedoch nachteilhaft, dass die Kühlvorrichtung exakt an die jeweilige Einbausituation angepasst sein muss. Somit muss für jede neue Einsatzsituation nicht nur ein neues optisches Bauteil in Form eines Lichtleiters oder eines TIR-Körpers bzw. eines Reflexionskörpers ausgeführt werden, sondern darüber hinaus auch eine entsprechende Kühlvorrichtung entwickelt und hergestellt werden. Dies bedeutet auf Konstruktionsseite erhöhten Aufwand. Auch für die Fertigung wird der Kostenaufwand vergrößert, da neue Werkzeuge erstellt und getestet werden müssen. Insbesondere widerspricht die bisherige Lösung bekannter Lichtsysteme für Einzelkühlvorrichtungen für die entsprechende Einsatzsituation dem gewünschten Gleichteilekonzept, also der Reduktion unterschiedlicher Bauteile über verschiedene Baureihen hinweg. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lichtsystem mit einer Kühlvorrichtung und einem optischen Bauteil sowie eine solche Kühlvorrichtung und ein solches optisches Bauteil und darüber hinaus ein Verfahren zur Montage eines Lichtsystems zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise eine Teilereduktion für verschiedenste optische Lichtsysteme und damit für verschiedenste optische Bauteile ermöglichen.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein optisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 5, ein Lichtsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen

Kühlvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen optischen Bauteil, dem erfindungsgemäßen Lichtsystem und dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für zumindest eine Lichtquelle in einem Lichtsystem weist einen Kühlkörper auf. Dieser Kühlkörper ist mit wenigstens einer Kontaktfläche für die Aufnahme von Wärme von der zumindest einen Lichtquelle ausgestattet. Darüber hinaus weist der Kühlkörper zumindest ein Kühlelement für die Abgabe der aufgenommenen Wärme auf. Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Kühlkörper eine mechanische Schnittstelle aufweist, welche für die wahlweise Anordnung an Gegenschnittstellen von zumindest zwei unterschiedlichen optischen Bauteilen ausgebildet ist.

Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung basiert also hinsichtlich ihrer Kühlleistung auf bekannten Kühlvorrichtungen. So sind diese Kühlvorrichtungen vorzugsweise plattenförmig ausgebildet, so dass eine erste Seite als Kontaktfläche und die gegenüberliegende Seite als Wärmeabgabefläche mit Kühlelementen ausgebildet sind. Die Kühlelemente können dabei insbesondere auf eine Vergrößerung der Oberfläche hinzielen, und z. B. rippenartige Strukturen aufweisen.

Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ist jedoch in der Lage für unterschiedliche, nämlich wenigstens zwei unterschiedliche optische Bauteile eingesetzt zu werden. Dafür weist der Kühlkörper eine mechanische Schnittstelle auf, die zum Anordnen, insbesondere sogar zum Befestigen des Kühlköpers und damit der Kühlvorrichtung an wenigstens zwei unterschiedlichen optischen Bauteilen ausgebildet ist. Dabei ist diese mechanische Schnittstelle derart zu verstehen, dass der Verwender einer

erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung diese wahlweise bei wenigstens zwei

unterschiedlichen optischen Bauteilen einsetzen kann. So sind die optischen Bauteile beispielsweise an unterschiedliche Fahrzeuge spezifisch angepasst. Diese

spezifische Anpassung ist insbesondere hinsichtlich der optischen Eigenschaften dieser optischen Bauteile zu verstehen. Darüber hinaus sind diese optischen Bauteile mit einer Gegenschnittstelle versehen, die mit der mechanischen Schnittstelle der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung zusammenwirkt. Auf diese Weise ist es möglich, die Kühlvorrichtung sowohl bei der einen, als auch bei der anderen Gegenschnittstelle des jeweiligen optischen Bauteils einzusetzen. Selbstverständlich können auch deutlich mehr als zwei unterschiedliche optische Bauteile mit entsprechenden

Gegenschnittstellen ausgebildet sein, so dass eine erfindungsgemäße

Kühlvorrichtung bei einer Vielzahl von unterschiedlichen optischen Bauteilen eingesetzt werden kann. Die Schnittstelle der Kühlvorrichtung und die

Gegenschnittstellen der optischen Bauteile sind also insbesondere bidirektional universell zueinander.

Damit wird es möglich, die Kühlvorrichtung, insbesondere den Kühlkörper, in hohen Stückzahlen zu fertigen. Auch muss diese Kühlvorrichtung nur ein einziges Mal konfigurierend ausgelegt werden. Die hohen Stückzahlen führen neben dem reduzierten Konstruktionsaufwand zu deutlich reduzierten Teilekosten. Diese eine Kühlvorrichtung kann für unterschiedlichste Arten von optischen Bauteilen z. B. bei unterschiedlichen Fahrzeugen eingesetzt werden. Auf diese Weise wird ein Gleichteilekonzept für die Kühlvorrichtung für verschiedenste optische Bauteile möglich.

Das Material des Kühlkörpers, insbesondere zwischen der Kontaktfläche und den Kühlelementen, ist dabei vorzugsweise mit hoher Wärmeleitfähigkeit und

dementsprechend mit geringem Wärmeleitwiderstand ausgebildet. Darüber hinaus ist es vorzugsweise möglich, dass an dem Kühlkörper die Leuchtmittel bzw. eine

Leuchtmittel tragende Platine direkt angeordnet werden kann. Bei der Lichtquelle handelt es sich als Leuchtmittel vorzugsweise um eine LED, insbesondere um eine Hochleistungs-LED mit einer Leistung von mehr als einem Watt. Selbstverständlich können auch mehr als eine Lichtquelle bzw. mehr als ein Leuchtmittel für eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung zum Einsatz kommen. Die entsprechende

Trägerplatine der Lichtquelle kann vorzugsweise mit Befestigungsmitteln an der Kühlvorrichtung, insbesondere am Kühlkörper angeordnet werden. So kann ein Verkleben, ein Verschrauben oder ein anderweitiges Fixieren einer Platine mit LEDs auf der Kontaktfläche der Kühlvorrichtung erfolgen, so dass eine ideale

Wärmeübertragung zwischen den Lichtquellen auf der Platine einerseits und der Kühlvorrichtung, insbesondere dem Kühlkörper, andererseits ermöglicht ist.

Eine mechanische Schnittstelle ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine geometrische Ausbildung eines Abschnitts des Kühlkörpers. So weist eine solche mechanische Schnittstelle insbesondere wenigstens einen Anlageabschnitt auf, welcher sich an einem Gegenanlageabschnitt des optischen Bauteils abstützen kann. Selbstverständlich sind auch komplexere Ausbildungen in geometrischer Hinsicht für die mechanische Schnittstelle und dementsprechend auch für die mechanischen Gegenschnittstellen möglich. Vorzugsweise erfolgt über die mechanische Schnittstelle nicht nur ein Anordnen, sondern auch ein Befestigen. So kann ein Einrasten bzw. ein Einschieben mittels der mechanischen Schnittstelle in der entsprechenden

Gegenschnittstelle des optischen Bauteils erfolgen.

Ein optisches Bauteil ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Bauteil, welches einen direkten oder einen indirekten Einfluss auf das von der Lichtquelle emittierte Licht ausübt. Ein indirekter Einfluss ist z. B. eine Reflexionsfläche, so dass Licht, welches von der Lichtquelle emittiert wird und auf dem optischen Bauteil auftrifft, von der Reflexionsfläche umgelenkt wird. Auch eine direkte Beeinflussung des Lichts ist möglich, wenn das optische Bauteil zumindest abschnittsweise als Lichtleitbauteil, insbesondere als sogenannter TIR (Total-Internal- Reflection)-Körper ausgebildet ist.

Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung lässt sich dahingehend weiterbilden, dass die mechanische Schnittstelle wenigstens eine Anschlagsfläche zur Anlage an zumindest einer Gegenanschlagsfläche des optischen Bauteils aufweist. Diese Flächen müssen nicht zwangsläufig in einer Ebene liegen. Jedoch ist es vorteilhaft, wenn sowohl die Anschlagsfläche, als auch die Gegenanschlagsfläche eine im Wesentlichen ebene Erstreckung aufweisen. Dies führt zu einem besonders vorteilhaften flächigen Kontakt und geringeren Herstellkosten. Selbstverständlich können auch mehr als eine

Anschlagsfläche und damit auch mehr als eine Gegenanschlagsfläche vorgesehen sein, so dass eine noch sicherere Anordnung, vorzugsweise sogar eine Befestigung der Kühlvorrichtung an dem optischen Bauteil möglich wird. Dabei handelt es sich sowohl bei der Anschlagsfläche, als auch bei der Gegenanschlagsfläche um

geometrisch besonders ausgebildete Abschnitte des optischen Bauteils bzw. des Kühlkörpers.

Eine Kühlvorrichtung im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann dahingehend weitergebildet werden, dass die wenigstens eine Anschlagsfläche mit der zumindest einen Gegenanschlagsfläche eine Führung ausbildet, welche insbesondere als Führung einer Rippe in einer Nut ausgebildet ist. Diese Führung dient insbesondere einer Montagebewegung in einer Montagerichtung. So kann diese Führung als Rippe in einer Nut ausgebildet sein, wobei die Rippe eine Form aufweisen kann, die verschiedenste Sicherungsrichtungen zulässt. Vorzugsweise ist nur eine einzige Richtung als Montagerichtung definiert und gibt damit den einzigen

Bewegungsfreiraum für die Korrelation zwischen der Kühlvorrichtung und dem optischen Bauteil vor. Die Rippe kann z. B. ein einfacher Fortsatz mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt sein. Auch schwalbenschwanzförmige Rippen, die in einer entsprechenden Schwalbenschwanznut geführt sind, sind im Rahmen der

vorliegenden Erfindung denkbar. Selbstverständlich können auch andere Kombinationen zwischen Rippe und Nut eine entsprechende Führung zur Verfügung stellen, um z. B. ein zusätzliches Zentrieren der Kühlvorrichtung in der

entsprechenden Gegenschnittstelle des optischen Bauteils zu ermöglichen. Als Material kommt für die Kühlvorrichtung, insbesondere den Kühlkörper, z. B. Metall oder Kunststoff zum Einsatz. Als Metall sind z. B. Aluminium oder Kupfer als vorteilhafte Materialien zu nennen, die insbesondere hinsichtlich ihrer

Wärmeleitfähigkeit Vorteile mit sich bringen.

Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung kann dahingehend weitergebildet werden, dass die Führung eine Montagerichtung aufweist, wobei die Führung in

Montagerichtung eine Reduktion der geometrischen Abmessungen aufweist. Dies ermöglicht es, die Führungskraft zwischen der wenigstens einen Anschlagsfläche und der zumindest einen Gegenanschlagsfläche zu erhöhen. Ist die Führung z. B. als Rippe und Nut ausgebildet, so bedeutet dies, dass die Rippe in Montagerichtung einen sich verjüngenden freien Querschnitt aufweist. Die Rippe mit konstantem Querschnitt wird also beim Einschieben zuerst mit viel Spiel auf beiden Seiten leicht einschiebbar bleiben. Verjüngt sich die Nut in Montagerichtung immer weiter, so wird die Rippe schließlich zumindest an einer Seite, später auch an beiden Seiten in Kontakt mit den Seitenflächen der Nut gelangen. Dadurch erhöht sich Reibung und damit auch der Anpressdruck zwischen Rippe und Nut. Insbesondere erfolgen also ein Verklemmen und dadurch ein fixierendes Anordnen der Rippe in der Nut. Auf diese Weise ist ein besonders kostengünstiges Befestigen der Kühlvorrichtung in der entsprechenden Gegenschnittstelle des optischen Bauteils möglich. Darüber hinaus kann in der Gegenschnittstelle nicht nur die Kühlvorrichtung, sondern auch eine Platine, welche die LEDs trägt, eingeschoben werden. Durch einen verjüngenden Querschnitt einer solchen Nut kann damit auch der Anpressdruck zwischen der Platine und der Kontaktfläche erhöht werden, so dass die

Wärmeübertragungskapazität durch das Vermeiden von Spalten zwischen

Kontaktfläche und Platine ebenfalls verbessert wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Bauteil für die Beeinflussung der Richtung von Licht von zumindest einer Lichtquelle in einem Lichtsystem. Ein solches optisches Bauteil weist einen Optikkörper mit wenigstens einer optisch aktiven Fläche zur Beeinflussung der Richtung des Lichts auf. Ein solches optisches Bauteil zeichnet sich dadurch aus, dass der Optikkörper eine mechanische Gegenschnittstelle aufweist, welche für die Anordnung zumindest einer Kühlvorrichtung ausgebildet ist. Das optische Bauteil dient also insbesondere als Gegenstück zu der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung, so dass beide zusammen ein später noch näher erläutertes Lichtsystem ausbilden können.

Eine optisch aktive Fläche ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Fläche, welche die Richtung von Licht beeinflussen kann. Dies kann durch äußere

Reflexionen von statten gehen, wie dies bei einer indirekten Verwendung des optischen Bauteils der Fall ist. Einfallendes Licht wird hinsichtlich der Richtung geändert und reflektiert. Auch eine direkte Beeinflussung ist möglich, wenn der Optikkörper als Lichtleitbauteil, insbesondere als TIR-Körper, ausgebildet ist. Damit kann z. B. durch metallisierende Beschichtung auf der Außenseite des Optikkörpers eine interne Reflexion stattfinden, wodurch die Richtung des Lichts verändert wird.

Ein erfindungsgemäßes optisches Bauteil ist in der Lage über die mechanische Gegenschnittstelle insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung zusammenzuwirken. Dementsprechend kann nun für dieses optische Bauteil eine Kühlvorrichtung verwendet werden, welche als standardisiertes Bauteil in großer Stückzahl hergestellt werden kann. Dies reduziert die Kosten des Lichtsystems, welches mit einem solchen spezifischen optischen Bauteil und einer universellen erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung ausgestattet ist.

Ein erfindungsgemäßes optisches Bauteil lässt sich dahingehend weiterbilden, dass die mechanische Gegenschnittstelle ausgebildet ist für die Anordnung zumindest einer Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Damit weist der Optikkörper des optischen Bauteils die Gegenanschlagsfläche auf bzw. die Gegenschnittstelle, wie dies ausführlich zur erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung erläutert worden ist. Ein erfindungsgemäßes optisches Bauteil bringt damit die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung beschrieben worden sind. Das erfindungsgemäße optische Bauteil ist vorzugsweise dahingehend weitergebildet, dass es sich bei dem Optikkörper wenigstens abschnittsweise um eine der folgenden Ausbildungen handelt:

- Lichtleitbauteil

- TIR-Körper (Total-Internal-Reflection)

- Reflektor

- Linse oder Linsensystem, insbesondere aufweisend zumindest eine

Fresnellinse

Selbstverständlich können die voranstehend beschriebenen Ausbildungsformen auch miteinander in einem optischen Bauteil kombiniert werden. Während Lichtleitbauteile und TIR-Körper für eine direkte Beeinflussung des Lichts verwendet werden, dient der Reflektor für eine indirekte Beeinflussung des Lichts. Unter direkter Beeinflussung ist dabei eine Beeinflussung von Licht innerhalb des Körpers zu verstehen, während eine indirekte Beeinflussung Licht beeinflusst, welches von außen auf den Optikkörper auftrifft.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Lichtsystem mit einer Kühlvorrichtung und ein optisches Bauteil. Ein solches Lichtsystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder das optische Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind.

Dementsprechend bringt ein erfindungsgemäßes Lichtsystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes optisches Bauteil bzw. mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung erläutert worden sind. Ein solches Lichtsystem ist also vorzugsweise die Situation im eingebauten Zustand, so dass ein spezifisches optisches Bauteil mit einer aus einem Gleichteilekonzept stammenden und damit in einer großen Stückzahl herstellbaren Kühlvorrichtung kombiniert ist.

Ein erfindungsgemäßes Lichtsystem lässt sich dahingehend weiterbilden, dass eine Platine mit der zumindest einen Lichtquelle vorgesehen ist, welche insbesondere an einer Kontaktfläche eines Kühlkörpers der Kühlvorrichtung kontaktierend angeordnet ist. Diese kontaktierende Anordnung erfolgt insbesondere mithilfe von Befestigungsmitteln, welche z. B. Schrauben, Klebeflächen, Nieten oder andere klammerartige Elemente darstellen können. Auch eine Befestigung der

kontaktierenden Anordnung zwischen Platine und Kühlkörper während der Montage, also z. B. beim Einschieben in eine gemeinsame Führungsnut, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage eines Lichtsystems, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:

- Zur Verfügung stellen einer Kühlvorrichtung, insbesondere gemäß der

vorliegenden Erfindung,

- Auswählen eines optischen Bauteils, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung,

- Anordnen der Kühlvorrichtung über eine mechanische Schnittstelle an einer Gegenschnittstelle des optischen Bauteils.

Diese Möglichkeit einer Auswahl eines optischen Bauteils für eine universell einsetzbare Kühlvorrichtung wird erst durch ein erfindungsgemäßes Lichtsystem ermöglicht. Dementsprechend bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes

Lichtsystem, ein erfindungsgemäßes optisches Bauteil und eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung erläutert worden sind.

Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten

Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten„links",„rechts",„oben" und„unten" beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtsystems,

Fig. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtsystems,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtsystems,

Fig. 6 die Ausführungsform der Fig. 5 in rückwärtiger Ansicht,

Fig. 7 eine Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Lichtsystems,

Fig. 8 eine weitere Darstellung der Ausführungsform gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtsystems und

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtsystems.

In Figur 1 wird das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung deutlich. So ist hier zum einen eine Kühlvorrichtung 10 dargestellt, die auf ihrer Unterseite eine Kontaktfläche 22 und auf ihrer Oberseite eine Vielzahl von rippenartigen Kühlelementen 24 aufweist. Die Kühlelemente 24 und die Kontaktfläche 22 sind alle Bestandteile eines einzelnen Kühlkörpers 20, welcher vorzugsweise aus Metall, insbesondere Aluminium oder Kupfer, oder aus Kunststoff ausgebildet ist. Auf beiden Seiten des Kühlkörpers 20, wie in Figur 1 auf der unteren linken Seite gut zu erkennen, ist eine mechanische

Schnittstelle 26 vorgesehen. Die mechanische Schnittstelle 26 ist hier als Rippe 28 ausgebildet und weist auf ihrer Oberseite und auf ihrer Unterseite jeweils eine

Anschlagsfläche 26a auf.

Darüber hinaus weist die Ausführungsform der Figur 1 auf der linken Seite eine Möglichkeit eines optischen Bauteils 50 auf. Der Optikkörper 60 ist mit zwei

Grundbestandteilen versehen. So ist im unteren Bereich des Optikkörpers 60 eine optisch aktive Fläche 62 nach hinten zeigend vom Betrachter weggerichtet. Auf der Oberseite ist in dachartiger Struktur des Optikkörpers 60 auf der Innenseite die Gegenschnittstelle 66 zu erkennen. Diese Gegenschnittstelle 66 ist hier als Nut 68 ausgebildet, und weist auf der Oberseite und der Unterseite entsprechende Gegenanschlagsflächen 66a auf. Mit einem dicken Pfeil und dem Bezugszeichen M ist die Montagerichtung der Kühlvorrichtung 10 im optischen Bauteil 50 dargestellt.

Darüber hinaus ist bei dieser Ausführungsform eine Platine 70 vorgesehen, welche nach unten zeigende und daher nicht erkennbare Lichtquellen 1 0 aufweist. Sie wird gemeinsam mit der Kühlvorrichtung 10 in die Gegenschnittstelle 66 eingeschoben. Das Einschieben erfolgt in Richtung der Montagerichtung M. Auf diese Weise erfolgt ein festlegendes Anordnen, insbesondere ein Fixieren der Kühlvorrichtung 10 relativ zur Platine 70 und insbesondere relativ zum optischen Bauteil 50.

Im Ergebnis kann nach der Montage der Ausführungsform der Figur 1 ein Lichtsystem 100 entstehen, wie es z. B. die Figuren 4, 9 und 10 darstellen. In den Figuren 4, 9 und 10 ist jeweils ein Lichtsystem 100 dargestellt, bei welchem die Kühlvorrichtung 10 am optischen Bauteil 50 montiert ist. Man sieht in allen drei Fällen die Kühlelemente 24 auf der Oberseite der Kühlvorrichtung 10. Darüber hinaus sieht man optisch aktive Flächen 62 des Kühlkörpers 60, welche in unterschiedlichster Weise und damit dementsprechend mit unterschiedlichsten Beeinflussungsszenarien für das

emittierende Licht ausgestattet sein können.

Die Figuren 2 und 3 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen einer

erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 10. Sie ist vorzugsweise mit identischen

Schnittstellen 26 versehen, so dass auch hier eine Auswahl unterschiedlicher

Kühlvorrichtungen 10 je nach Anzahl und Leistung der Lichtquellen 110 auf der Platine 70 ausgewählt werden kann. In Figur 2 sind Längsrippen angeordnet, während in Figur 3 stiftartige Fortsätze verwendet werden. In allen Fällen wird neben der Wärmeabfuhrleistung auch eine optische Veränderung der Kühlvorrichtung 10 möglich, so dass Designgesichtspunkte ebenfalls wahrgenommen werden können.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtsystems 100. Während die übrigen Figuren eine indirekte Beeinflussung des Lichts zeigen, ist hier eine direkte Beeinflussung des Lichts der Lichtquellen 110 im Optikkörper 60 vorgesehen. Der Optikkörper 60 ist als lichtleitendes Bauteil ausgebildet und weist eine optisch aktive Fläche 62 als Auskoppelfläche mit Kissenoptik auf. Die Lichtquellen 110 sind wieder auf einer Platine 70 angeordnet, welche in Flächen kontakt mit einer Kontaktfläche 22 der Kühlvorrichtung 10 steht. Bei dieser Ausführungsform weist das optische Bauteil 50 Gegenschnittstellen 66 auf, welche hakenförmige Fortsätze sind. Diese werden über entsprechende flächige Abschnitte als mechanische Schnittstellen 26 des Kühlkörpers 20 übergeschoben, so dass eine montierte Situation entsteht, wie sie die Figuren 5 und 6 zeigen.

Die Figuren 7 und 8 zeigen Teildarstellungen, bei welchen die Platine 70 gut zu erkennen ist. Hier sind jeweils zwei Lichtquellen 110 in Form von LEDs angebracht, welche nach oben hin im flächigen Kontakt zum Kühlkörper 20 der Kühlvorrichtung 10 stehen.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Kühlvorrichtung

20 Kühlkörper

22 Kontaktfläche

24 Kühlelement

26 Mechanische Schnittstelle

26a Anschlagsfläche

28 Rippe

50 Optisches Bauteil

60 Optikkörper

62 Optisch aktive Fläche

66 Gegenschnittstelle

66a Gegenanschlagsfläche

68 Nut

70 Platine

100 Lichtsystem

110 Lichtquelle

M Montagerichtung

Claims

Lichtsystem mit einer Kühlvorrichtung und einem optischen Körper Patentansprüche

1. Kühlvorrichtung (10) für zumindest eine Lichtquelle (110) in einem

Lichtsystem (100), mit einem Kühlkörper (20), aufweisend wenigstens eine Kontaktfläche (22) für die Aufnahme von Wärme von der zumindest einen Lichtquelle (110) und zumindest ein Kühlelement (24) für die Abgabe der aufgenommenen Wärme,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Kühlkörper (20) eine mechanische Schnittstelle (26) aufweist, welche für die wahlweise Anordnung an Gegenschnittstellen (66) von zumindest zwei unterschiedlichen optischen Bauteilen (50) ausgebildet ist.

2. Kühlvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die mechanische Schnittstelle (26) wenigstens eine Anschlagsfläche (26a) zur Anlage an zumindest einer Gegenanschlagsfläche (66a) des optischen Bauteils (50) aufweist.

3. Kühlvorrichtung (10) nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die wenigstens eine Anschlagsfläche (26a) mit der zumindest einen Gegenanschlagsfläche (66a) eine Führung ausbildet, welche insbesondere als Führung einer Rippe (28) in einer Nut (68) ausgebildet ist.

4. Kühlvorrichtung (10) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Führung eine Montagerichtung (M) aufweist, wobei die Führung in Montagerichtung (M) eine Reduktion der geometrischen Abmessungen aufweist, um die Führungskraft zwischen der wenigstens einen

Anschlagsfläche (26a) und der zumindest einen Gegenanschlagsfläche (66a) zu erhöhen.

5. Optisches Bauteil (50) für die Beeinflussung der Richtung von Licht von zumindest einer Lichtquelle (110) in einem Lichtsystem (100), aufweisend einen Optikkörper (60) mit wenigstens einer optisch aktiven Fläche (62) zur Beeinflussung der Richtung des Lichts,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Optikkörper (60) eine mechanische Gegenschnittstelle (62) aufweist, welche für die Anordnung zumindest einer Kühlvorrichtung (10) ausgebildet ist.

6. Optisches Bauteil (50) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die mechanische Gegenschnittstelle (66) ausgebildet ist für die Anordnung zumindest einer Kühlvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 4.

7. Optisches Bauteil (50) nach einem der Ansprüche 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass es sich bei dem Optikkörper (60) wenigstens abschnittsweise um eine der folgenden Ausbildungen handelt:

- Lichtleitbauteil

- TIR-Körper (Total-Internal-Reflection)

- Reflektor

- Linse oder Linsensystem, insbesondere aufweisend zumindest eine Fresnellinse

8. Lichtsystem (100) mit einer Kühlvorrichtung (10) und einem optischen Bauteil

(50),

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kühlvorrichtung (10) die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 4 und/oder das optische Bauteil (50) die Merkmale eines der Ansprüche 5 bis 7 aufweist.

9. Lichtsystem (100) nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Platine (70) mit der zumindest einen Lichtquelle (110) vorgesehen ist, welche insbesondere an einer Kontaktfläche (22) eines Kühlkörpers (20) der Kühlvorrichtung (10) kontaktierend angeordnet ist.

Verfahren zur Montage eines Lichtsystems (100), insbesondere mit den Merkmalen eines der Ansprüche 8 oder 9, aufweisend die folgenden Schritte:

- Zur Verfügung stellen einer Kühlvorrichtung (10), insbesondere mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 4,

- Auswählen eines optischen Bauteils (50), insbesondere mit den

Merkmalen eines der Ansprüche 5 bis 7,

- Anordnen der Kühlvorrichtung (10) über eine mechanische Schnittstelle (26) an einer Gegenschnittstelle (66) des optischen Bauteils (50).