包括冷卻裝置和光學(xué)體的照明系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷卻裝置、一種光學(xué)構(gòu)件、一種包括冷卻裝置和光學(xué)構(gòu)件的照明系統(tǒng)以及一種用于裝配照明系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]照明系統(tǒng)以及冷卻裝置和用于照明系統(tǒng)的光學(xué)構(gòu)件原則上已知。其例如在車輛中使用，以便構(gòu)成光模塊或發(fā)光單元。在現(xiàn)代的照明系統(tǒng)中經(jīng)常使用LED作為照明用具。根據(jù)應(yīng)該取得怎樣的光強(qiáng)，要由所述LED提供非常高的功率。尤其是使用具有一至數(shù)瓦的功率的大功率LED。除了光輻射，在激活這些LED時(shí)產(chǎn)生熱量。因?yàn)闊崃坑绊慙ED的功率并且也不利地影響使用壽命，所述必須導(dǎo)出所述熱量。因此在已知的照明系統(tǒng)中使用具有用于增大表面的通常肋狀的結(jié)構(gòu)的冷卻裝置。通過在該冷卻裝置與散熱片和LED之間的直接的接觸，可以以合適的方式導(dǎo)出熱量。
[0003]然而在已知的照明系統(tǒng)中不利的是，冷卻裝置必須精確地與相應(yīng)的安裝情況適配。因此對于每個(gè)新的使用情況不僅必須實(shí)施光導(dǎo)體或TIR體或反射體的形式的新的光學(xué)構(gòu)件，而且此外也必須研發(fā)和制造對應(yīng)的冷卻裝置。這在結(jié)構(gòu)方面意味著提高的花費(fèi)。對于制造也增大費(fèi)用支出，因?yàn)楸仨殬?gòu)建和檢驗(yàn)新的工具。用于對應(yīng)的使用情況的單獨(dú)冷卻裝置的已知的照明系統(tǒng)的迄今的解決方案尤其是相矛盾于希望的統(tǒng)一設(shè)計(jì)(Gleichteilekonzept)、亦即減少在不同的結(jié)構(gòu)系列上的不同的構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)是，至少部分地消除上述缺點(diǎn)。本發(fā)明的任務(wù)尤其是，提供一種包括冷卻裝置和光學(xué)構(gòu)件的照明系統(tǒng)以及這樣的冷卻裝置和這樣的光學(xué)構(gòu)件并且此外提供一種用于裝配照明系統(tǒng)的方法，其以低成本的和簡單的方式能夠?qū)崿F(xiàn)用于各種各樣的光學(xué)的照明系統(tǒng)并且因此用于各種各樣的光學(xué)構(gòu)件的部件減少。
[0005]前述的任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的冷卻裝置、具有權(quán)利要求5的特征的光學(xué)構(gòu)件、具有權(quán)利要求8的特征的照明系統(tǒng)以及通過具有權(quán)利要求10的特征的方法解決。本發(fā)明其他的特征和細(xì)節(jié)由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖得出。在此與按照本發(fā)明的冷卻裝置相關(guān)說明的特征和細(xì)節(jié)當(dāng)然也與按照本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件、按照本發(fā)明的照明系統(tǒng)和按照本發(fā)明的方法相關(guān)地適用以及分別相反地適用，從而關(guān)于對各個(gè)發(fā)明方面的公開內(nèi)容總是相互引用或可以相互引用。
[0006]用于照明系統(tǒng)中的至少一個(gè)光源的按照本發(fā)明的冷卻裝置具有冷卻體。該冷卻體裝備有至少一個(gè)用于接收所述至少一個(gè)光源的熱量的接觸面。此外所述冷卻體具有至少一個(gè)用于釋放所接收的熱量的冷卻元件。按照本發(fā)明的冷卻裝置的特征在于，冷卻體具有機(jī)械的接口，所述接口構(gòu)成用于可選地布置在至少兩個(gè)不同的光學(xué)構(gòu)件的配合接口上。
[0007]按照本發(fā)明的冷卻裝置因此關(guān)于其冷卻功率基于已知的冷卻裝置。這樣所述冷卻裝置優(yōu)選板狀地構(gòu)成，從而第一側(cè)作為接觸面并且對置的一側(cè)作為包括冷卻元件的放熱面構(gòu)成。冷卻元件可以在此尤其是針對表面的放大，并且例如具有肋狀的結(jié)構(gòu)。
[0008]然而，按照本發(fā)明的冷卻裝置能用于不同的、即至少兩個(gè)不同的光學(xué)構(gòu)件。為此冷卻體具有一機(jī)械的接口，所述接口構(gòu)成用于將所述冷卻體并且因此將所述冷卻裝置設(shè)置、尤其是甚至緊固在至少兩個(gè)不同的光學(xué)構(gòu)件上。在此該機(jī)械的接口應(yīng)這樣理解，即，按照本發(fā)明的冷卻裝置的使用者可以可選地在至少兩個(gè)不同的光學(xué)構(gòu)件中使用所述接口。這樣所述光學(xué)構(gòu)件例如與不同的車輛特別適配。該特別的適配尤其是關(guān)于所述光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)的特性。此外這些光學(xué)構(gòu)件設(shè)有與按照本發(fā)明的冷卻裝置的機(jī)械的接口共同作用的配合接口。以這種方式可能的是，不僅在相應(yīng)的光學(xué)構(gòu)件的所述一個(gè)配合接口中而且在其另一個(gè)配合接口中使用所述冷卻裝置。當(dāng)然也可以構(gòu)成顯著多于兩個(gè)包括對應(yīng)的配合接口的不同的光學(xué)構(gòu)件，從而按照本發(fā)明的冷卻裝置可以在許多不同的光學(xué)構(gòu)件中使用。因此冷卻裝置的接口和光學(xué)構(gòu)件的配合接口尤其是雙向地彼此通用。
[0009]由此可能的是，以高的件數(shù)制造冷卻裝置、尤其是冷卻體。該冷卻裝置也只必須唯一一次配置地設(shè)計(jì)。所述高的件數(shù)除了減少的結(jié)構(gòu)花費(fèi)之外導(dǎo)致顯著減少的部件費(fèi)用。該一個(gè)冷卻裝置可以對于各種類型的光學(xué)構(gòu)件例如在不同的車輛中使用。以這種方式用于各種的光學(xué)構(gòu)件的冷卻裝置的統(tǒng)一設(shè)計(jì)是可能的。
[0010]冷卻體的材料、尤其是在接觸面和冷卻元件之間在此優(yōu)選以高的導(dǎo)熱性并且與此對應(yīng)以小的熱阻構(gòu)成。此外優(yōu)選可能的是，在冷卻體上可以直接設(shè)置照明用具或載有照明用具的電路板。在所述光源中，作為照明用具優(yōu)選是LED、尤其是具有多于一瓦的功率的大功率LED。當(dāng)然對于按照本發(fā)明的冷卻裝置也可以使用多于一個(gè)光源或多于一個(gè)照明用具。光源的對應(yīng)的載體電路板可以優(yōu)選以緊固機(jī)構(gòu)設(shè)置在冷卻裝置、尤其是冷卻體上。這樣可以進(jìn)行包括LED的電路板在冷卻裝置的接觸面上的粘接、擰緊或另外的固定，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在一方面電路板上的光源和另一方面冷卻裝置、尤其是冷卻體之間的理想的傳熱。
[0011]機(jī)械的接口在本發(fā)明的范圍中是冷卻體的一個(gè)區(qū)段的幾何構(gòu)成。因此這樣的機(jī)械的接口具有尤其是至少一個(gè)貼靠區(qū)段，所述貼靠區(qū)段可以支承在光學(xué)構(gòu)件的配合貼靠區(qū)段上。當(dāng)然在幾何方面對于機(jī)械的接口并且與此對應(yīng)也對于機(jī)械的配合接口，較復(fù)雜的構(gòu)成也是可能的。優(yōu)選通過機(jī)械的接口不只進(jìn)行設(shè)置、而且也進(jìn)行緊固。這樣可以借助機(jī)械的接口進(jìn)行在光學(xué)構(gòu)件的對應(yīng)的配合接口中的鎖入或推入。
[0012]光學(xué)構(gòu)件在本發(fā)明的意義中尤其是將直接的或間接的影響施加給由光源發(fā)射的光的構(gòu)件。間接的影響例如是反射面，從而由光源發(fā)射并且在光學(xué)構(gòu)件上入射的光由反射面換向。當(dāng)所述光學(xué)構(gòu)件至少局部地作為光導(dǎo)構(gòu)件，尤其是作為所謂的全內(nèi)反射TlR(Total-1nternal-Reflect1n)體構(gòu)成時(shí),對光的直接影響也是可能的。
[0013]按照本發(fā)明的冷卻裝置能夠如下進(jìn)一步構(gòu)成，S卩，所述機(jī)械的接口具有至少一個(gè)止擋面，以用于貼靠在所述光學(xué)構(gòu)件的至少一個(gè)配合止擋面上。這些面不是必須強(qiáng)制性地處于一個(gè)平面中。然而有利的是，不僅止擋面而且配合止擋面具有基本上平的延伸。這導(dǎo)致特別有利的面狀的接觸和較小的制造費(fèi)用。當(dāng)然也可以設(shè)置多于一個(gè)止擋面并且因此也設(shè)置多于一個(gè)配合止擋面，從而還更可靠的布置結(jié)構(gòu)、優(yōu)選甚至冷卻裝置在光學(xué)構(gòu)件上的緊固是可能的。在此不僅止擋面而且配合止擋面是光學(xué)構(gòu)件或冷卻體的幾何上特別構(gòu)成的區(qū)段。
[0014]冷卻裝置在本發(fā)明的范圍中可以如下進(jìn)一步構(gòu)成，即，所述至少一個(gè)止擋面與所述至少一個(gè)配合止擋面構(gòu)成導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部尤其是構(gòu)成為肋在槽中的導(dǎo)向部。所述導(dǎo)向部尤其是用于沿裝配方向的裝配運(yùn)動。這樣該導(dǎo)向部可以構(gòu)成為在槽中的肋，其中所述肋可以具有允許各種的加保險(xiǎn)方向的形狀。優(yōu)選僅唯一的方向確定為裝配方向并且借此預(yù)定用于冷卻裝置和光學(xué)構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)的唯一的運(yùn)動自由空間。所述肋例如可以是具有基本上矩形的橫截面的簡單的突起。在本發(fā)明的范圍中也可設(shè)想在對應(yīng)的燕尾槽中引導(dǎo)的燕尾形的肋。當(dāng)然在肋和槽之間的其他組合也可以提供對應(yīng)的導(dǎo)向部，以便例如能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻裝置在光學(xué)構(gòu)件的對應(yīng)的配合接口中的附加的定心。作為用于冷卻裝置、尤其是冷卻體的材料使用例如金屬或塑料。作為金屬例如列舉鋁或銅作為有利的材料，其尤其是關(guān)于導(dǎo)熱性帶來優(yōu)點(diǎn)。
[0015]按照本發(fā)明的冷卻裝置可以如下進(jìn)一步構(gòu)成，即，所述導(dǎo)向部具有裝配方向，其中，所述導(dǎo)向部沿裝配方向具有幾何尺寸的減少。這能夠?qū)崿F(xiàn)，提高所述至少一個(gè)止擋面和所述至少一個(gè)配合止擋面之間的導(dǎo)向力。如果所述導(dǎo)向部例如構(gòu)成為肋和槽，則這表示，所述肋沿裝配方向具有變細(xì)的自由的橫截面。因此具有恒定的橫截面的肋在推入時(shí)首先以許多間隙在兩側(cè)稍微可推入地保持。如果槽沿裝配方向總是進(jìn)一步變細(xì)，則肋最后至少在一側(cè)上、之后也在兩側(cè)上與槽的側(cè)面進(jìn)入接觸。由此摩擦并且因此肋和槽之間的壓緊力也提高。尤其是因此進(jìn)行夾緊并且由此肋在槽中的固定設(shè)置。以這種方式，冷卻裝置在光學(xué)構(gòu)件的對應(yīng)的配合接口中的特別成本低的緊固是可能的。此外在配合接口中不僅可以推入冷卻裝置而是也可以推入載有LED的電路板。通過這樣的槽的變細(xì)的橫截面，由此也可以提高電路板和接觸面之間的壓緊力，從而通過避免接觸面和電路板之間的間隙同樣改善傳熱能力。
[0016]本發(fā)明的另一個(gè)主題是用于影響照明系統(tǒng)中的至少一個(gè)光源的光的方向的光學(xué)構(gòu)件。這樣的光學(xué)構(gòu)件具有包括至少一個(gè)用于影響光的方向的光學(xué)有效的面的光學(xué)體。這樣的光學(xué)構(gòu)件的特征在于，光學(xué)體具有機(jī)械的配合接口，所述配合接口構(gòu)成用于布置至少一個(gè)冷卻裝置。因此，光學(xué)構(gòu)件尤其是作為按照本發(fā)明的冷卻裝置的配合件起作用，從而兩者可以一起構(gòu)成之后更詳細(xì)解釋的照明系統(tǒng)。
[0017]光學(xué)有效的面在本發(fā)明的意義中是如下面，所述面可以影響光的方向。這可以通過外部的反射發(fā)生，如在間接地使用光學(xué)構(gòu)件的情況下就是那樣。射入的光關(guān)于方向改變和反射。當(dāng)光學(xué)體作為光導(dǎo)構(gòu)件、尤其是作為TIR體構(gòu)成時(shí)，直接的影響也是可能的。借此例如可以通過在光學(xué)體的外側(cè)上的加金屬化的鍍層的涂層發(fā)生內(nèi)部的反射，由此光的方向改變。
[0018]按照本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件能通過機(jī)械的配合接口尤其是與按照本發(fā)明的冷卻裝置共同作用。與此對應(yīng)可以現(xiàn)在對于該光學(xué)構(gòu)件使用一冷卻裝置，所述冷卻裝置可以作為標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件以大的件數(shù)制造。這減少照明系統(tǒng)的費(fèi)用，所述照明系統(tǒng)裝備有這樣的特別的光學(xué)構(gòu)件和通用的按照本發(fā)明的冷卻裝置。
[0019]按照本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件能夠如下進(jìn)一步構(gòu)成，S卩，所述機(jī)械的配合接口構(gòu)成用于布置至少一個(gè)按照本發(fā)明所述的冷卻裝置。借此光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)體具有配合止擋面或配合接口，如其詳細(xì)地對于按照本發(fā)明的冷卻裝置所解釋的那樣。按照本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件帶來如借此如詳細(xì)關(guān)于按照本發(fā)明的冷卻裝置所說明的相同的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]按照本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件優(yōu)選如下進(jìn)一步構(gòu)成，S卩，所述光學(xué)體至少局部地涉及如下構(gòu)成:
[0021]-光導(dǎo)構(gòu)件
[0022]-TIR體(全內(nèi)反射體)
[0023]-反射器
[0024]-透鏡或透鏡系統(tǒng)，其尤其是具有至少一個(gè)菲涅爾透鏡。
[0025]當(dāng)然上述構(gòu)成形式也可以相互在光學(xué)構(gòu)件中組合。光導(dǎo)構(gòu)件和TIR體用于直接地影響光，而反射器用于間接地影響光。直接的影響在此理解為對在所述體內(nèi)的光的影響，而間接的影響是影響從外面入射到光學(xué)體上的光。
[0026]本發(fā)明的另一個(gè)主題是包括冷卻裝置和光學(xué)構(gòu)件的照明系統(tǒng)。