用于机动车的照明单元的制作方法

本发明涉及一种用于机动车的照明单元，照明单元包括灯模块和镜模块，其中镜模块被设置成反射由灯模块在照明单元的出射方向上产生的光发射。

背景技术：

在当前的探照灯系统的开发中，越来越希望在前景中在行驶道上投射尽可能高的分辨率的光图，所述光图可以快速改变并适应相应的交通、道路和照明条件。概念“行驶道”在这里被用于简化说明，自然是因为它依赖于局部条件，光图是否实际上位于也或者延伸超过行驶道。原则上，所使用的意义上的光图对应于根据与机动车车照明技术相关的有关标准在垂直面上的投影。

为了满足所提到的要求，还开发了照明单元，所述照明单元由多个微镜形成可变可操控的反射器面并且在照明单元的出射方向上反射光源所产生的光发射。这种照明设备在其非常灵活的光分布方面在车辆构造方面是有利的，因为可以针对每个像素单独地调节照度并且可以实现任何的光分布，例如近光灯光分布，转弯光分布，城市光分布，公路光分布，转弯光分布，远光分布或防眩光远光成像。

对于微镜布置，使用所谓的数字光处理（DLP®）投影技术，其中通过将数字图像调制到光束上来生成图像。在此通过可移动微镜的矩形布置将光束分解到像素中然后接下来逐个像素地反射到投影路径中或者从投影路径中反射出来。

这种技术的基础形成构件，所述构件包含以镜矩阵为形式的矩形布置及其操控技术并且被称为“数字微镜装置”（DMD）。

DMD微系统是面光调制器（空间光调制器，SLM），所述面光调制器包括阵列形布置的微镜致动器，即具有约16µm的边缘长度可倾斜反射的面。所述运动由静电场的力作用引起。每个微镜的角度可单独调节，并且通常具有两个稳定的端部状态，在这两个状态之间可以在一秒内改变多达5000次。镜的数量对应于投影图像的分辨率，其中，镜可以显示一个或多个像素。同时，可以获得具有在百万像素范围内的高分辨率的DMD芯片。可调节的单个镜子的基础技术是微机电系统（MEMS）技术。

DMD技术具有两个稳定的镜像状态并且通过在两个稳定状态之间的调制可以调整反射，而“模拟微镜器件”（AMD）技术具有的特性是，可以在可变镜像位置中调整单个镜子。

在具有DLP®技术的车辆探照灯或照明单元的方案中的一个重要方面是微镜构件的必要冷却。在利用光照射构件时，光的约90％按照规定被反射，但约10％被记录为构件的反射损失，并转换成热。效率主要通过单个微镜彼此具有距离以便能够移动来确定。在单个微镜之间的面被光照射，并且从而吸收热量。必须适当地散热，例如通过冷却系统。

另外，必须适当地吸收在照明单元的出射方向未反射的光。

技术实现要素：

本发明的一个任务在于，提供一种具有微镜构件和冷却系统的照明单元，所述照明单元尤其便宜、紧凑和有效。

所述任务通过开文提到类型的照明单元通过以下方式解决，即，照明单元的特征在于：

-灯模块，所述灯模块包括至少一个光源和第一冷却体，

-镜模块，所述镜模块包括镜单元和第二冷却体，

-冷却系统，所述冷却系统包括至少一个入口、至少一个出口、至少一个线路、至少一个流动单元、冷却介质、第一冷却槽和第二冷却槽，其中，入口和出口通过线路连接，并且流动单元插入到线路中，以便在线路中产生冷却介质的流动，并且在此，通过入口抽吸冷却介质，并且通过出口再次排出冷却介质，并且第一冷却槽由灯模块的第一冷却体形成，并且第二冷却槽由镜模块的第二冷却体形成，其中所述第一冷却槽布置在所述第二冷却槽的下游。

本发明利用的是，镜单元和光源本身都被冷却了，并且通过设计这两个空间上分开的冷却槽的共同冷却可以实现根据本发明的优点。

被证实为特别有效的是按冷却槽的顺序进行适当的选择。与常规光源相比，即使是半导体光源也具有目前大约30％的高效率，但是所接收到的功耗的相当一部分被转换成热。如前所述，微镜构件将大约10％的入射光能转换成热能。因此特别有利的是，在包括两个冷却槽的单回路冷却系统的情况下，首先冷却镜模块并且然后冷却灯模块，以免不必要地将镜模块的温度升高到灯模块的废热温度。另外，镜模块的废热温度几乎不损害灯模块。根据先前在数字方面示例提到的效率，得到了灯模块的损耗功率到光源功率的70％，并且镜模块的损耗功率到光源功率的3％，由30％（所产生的光功率）乘以10％（镜损耗）确定。

由于镜模块通过集成电子装置比灯模块对高运行温度更敏感，所选择的顺序特别合适，由此还导致对电子装置的更长寿命的更有利影响。

当流动单元在第一冷却体和第二冷却体之间插入到线路中时，则在照明单元的紧凑结构方面是有利的。

此外有利的是，第一冷却体在出口的上游插入到线路中时或者布置在出口的后方，使得所述第一冷却体通过被排出的所述冷却介质被冷却。

同样适用的是，第二冷却体在入口的下游插入到线路中或者布置在入口之前，使得所述第二冷却体通过被抽吸的所述冷却介质被冷却。

根据必要的冷却性能能够有利的是，冷却系统的线路穿过灯模块的第一冷却体或搁置在所述第一冷却体上。同样有利的是，冷却系统的线路穿过镜模块的第二冷却体或搁置在所述第二冷却体上。

当灯模块的第一冷却体在结构上与镜模块的第二冷却体结构分离时，使用根据本发明的装置是特别有利的。共同的冷却体不利于镜模块的运行温度。

作为冷却介质可以选择空气（例如环境空气）以及流体（例如，冷却流体或油），作为流动单元相应地选择通风器或泵。通常，通过将入口和出口彼此连接并且将另一个冷却槽插入回路中，为冷却介质创建回路。根据必要的冷却性能进行所述选择，所述选择还取决于所采用的光源和必要的光功率以及成本参数。然后，线路可以设计作为空气导引部或作为液体线路。

通过冷却系统的单回路构造得到了成本优势、减少数量的系统组件和紧凑的结构形式。

特别有利的是在灯模块中使用半导体光源，以便在那里减少废热的产生并因此能够使冷却系统紧凑且便宜地构造。为此的示例是功率LED和半导体激光器。

有利的是在镜单元中使用数字或模拟微镜阵列（DMD或AMD），以获得有利的反射效率，并且因此还在那里减少了废热的产生并使冷却系统紧凑且便宜地构造。

附图说明

下面借助非限制性示例更详细地描述本发明及其优点，这些示例在附图中示出。附图示出了：

图1示出了根据本发明的照明单元的正面的透视图，

图2示出了具有剖面A-A的位置的照明单元的俯视图，

图3示出了A-A剖面中的照明单元，

图4示出了照明单元的侧面的透视图，

图5示出了照明单元的后透视图，其中第二电板在镜模块的冷却体的前面，

图6示出了照明单元的后透视图，其中第二电板没有位于镜模块的冷却体前面，

图7示出了冷却系统的前透视图。

具体实施方式

参考图1，现在将更详细地解释本发明的实施例。特别是，为根据本发明的照明单元显示了重要的部分，其中清楚的是，照明单元包含许多其他部件，所述其他部件实现了在机动车、特别是乘用车或摩托车中的探照灯中的有意义的使用。

在图1至图6中，用于机动车的照明单元1在概览中并且在不同的视角中被显示。由灯模块2产生的光发射在照明单元的出射方向上在镜模块3处被反射。灯模块2包括光源4，优选是半导体光源，例如功率LED，以及第一冷却体5。第一冷却体5和光源4彼此导热连接，例如通过这两个组件的直接机械接触。

镜模块3包括镜单元6和第二冷却体7。镜单元优选包括数字或模拟的微镜阵列（AMD，模拟微镜设备或DMD，数字微镜设备）。第二冷却体7和镜单元6彼此导热连接，例如通过这两个组件的直接机械接触。

用于导出由光发射所产生的热，冷却系统8布置在照明单元1中，冷却系统包括入口9、出口10、线路11、流动单元12、冷却介质（这里是环境空气）、第一冷却槽和第二冷却槽。

入口9和出口10通过线路11连接，并且所述流动单元12，在本实施例中是通风器被插入到线路11中，以产生在线路11中的冷却介质的流动。

在此，通过所述入口抽吸所述冷却介质9，并且通过所述出口10再次排出所述冷却介质，并且所述第一冷却槽由所述灯模块2的第一冷却体5形成，并且所述第二冷却槽由所述镜模块3的第二冷却体7形成，其中所述第一冷却槽布置在所述第二冷却槽的下游。

流动单元12在第一冷却体5和第二冷却体7之间插入到线路11中，并且第一冷却体5布置在出口10之后，使得所述第一冷却体5通过被排出的所述冷却介质冷却。第二冷却体7布置在入口9的前面，使得第二冷却体7通过被抽吸的所述冷却介质冷却。

所述灯模块2的所述第一冷却体5在这里与所述镜模块3的所述第二冷却体7结构分离。

图7示出了照明单元1的冷却系统8的部分的细节视图。为了更好地理解，没有绘制支架和成像光学装置。示出了具有第一冷却体5的光源4、镜单元6、入口9、出口10和通风器作为流动单元12。

附图标记清单

1 照明单元

2 灯模块

3 镜模块

4 光源

5 灯模块的第一冷却体

6 镜单元

7 镜模块的第二冷却体

8 冷却系统

9 入口

10 出口

11 线路

12 流动单元。