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公開番号2025112306
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2025007850
出願日2025-01-20
発明の名称自動車用光モジュール及びその製造方法
出願人ゼットケーダブリュグループゲーエムベーハー
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類F21S 41/24 20180101AFI20250724BHJP(照明)
要約【課題】出力密度を高めることを可能にする光モジュールを開発する。
【解決手段】自動車用の光モジュール(1)、特に自動車ヘッドライトに関し、光モジュール(1)は、プリント回路基板(2)と、プリント回路基板(2)の一方の側に平坦に配置され、光を放射するための光出射面(3a)を有する少なくとも1つの光ユニット(3)であって、光ユニット(3)は、好ましくは、少なくとも1つのLED光源(3b)を備え、プリント回路基板平面(yz)はプリント回路基板(2)の一方の側によって形成され、プリント回路基板(2)は、少なくとも1つの光ユニット(3)の近傍に配置された少なくとも1つのスペーサ要素受入開口(4)を有し、少なくとも1つのスペーサ要素受入開口(4)は、プリント回路基板(2)を貫通し、スペーサ要素(5)を受け入れるように構成された少なくとも1つの光ユニット(3)と、少なくとも1つの光ガイド(6)とを備える。
【選択図】図2a
特許請求の範囲【請求項１】
自動車用の光モジュール（１）、特に自動車ヘッドライトであって、前記光モジュール（１）は：
－プリント回路基板（２）と、
－光を放射するための光出射面（３ａ）を有し、前記プリント回路基板（２）の一方の側に平坦に配置された少なくとも１つの光ユニット（３）であって、前記光ユニット（３）は、好ましくは少なくとも１つのＬＥＤ光源（３ｂ）を備え、プリント回路基板平面（ｙｚ）は前記プリント回路基板（２）の前記一方の側によって形成されている、少なくとも１つの光ユニット（３）と、
－少なくとも１つの光ガイド（６）と、を備え、
前記プリント回路基板（２）は、前記少なくとも１つの光ユニット（３）の近傍に配置された少なくとも１つのスペーサ要素受入開口（４）を有し、前記少なくとも１つのスペーサ要素受入開口（４）は、前記プリント回路基板（２）を貫通し、スペーサ要素（５）を受け入れるように構成され、
前記光モジュール（１）は、少なくとも１つのスペーサ要素受入開口（４）内に配置された少なくとも１つのスペーサ要素（５）をさらに有し、前記少なくとも１つのスペーサ要素（５）は、少なくとも２つの部分、すなわち、前記スペーサ要素受入開口（４）を通る保持部（５ｂ）と、前記保持部（５ｂ）の一端に配置された少なくとも１つの支持部（５ａ）とを有し、前記支持部（５ａ）は、前記保持部（５ｂ）と比較して広げられ、前記スペーサ要素（５）が前記スペーサ要素受入開口（４）を通って押し込まれるのを確実にし、前記支持部（５ａ）は、前記プリント回路基板（２）の前記少なくとも１つの光ユニット（３）と同じ側に配置され、平坦な支持面（５ａ’）によって前記プリント回路基板（２）から離れる方に面する端部が画定され、前記支持面（５ａ’）は、前記プリント回路基板平面（ｙｚ）と実質的に平行に向けられ、
前記光ガイド（６）は、光を受光するために前記光ユニット（３）に面する光入射面（６ａ）を有し、前記光ガイド（６）の前記光入射面（６ａ）は、前記光ガイド（６）の少なくとも１つの支持領域（６ｂ）によって少なくとも部分的に囲まれ、前記光ガイド（６）の前記支持領域（６ｂ）は、前記光ユニット（３）に対する前記光ガイド（６）の前記光入射面（６ａ）の規定された法線方向の距離（ｄ）を固定するために前記スペーサ要素（５）の前記支持面（５ａ’）上に支持されていることを特徴とする自動車用の光モジュール（１）。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記スペーサ要素（５）の前記支持部（５ａ）は、前記支持面（５ａ’）が前記法線方向（－ｘ）において前記光出射面（３ａ）を超えて突出するように、前記光ユニット（３）の前記光出射面（３ａ）よりも前記プリント回路基板（２）から前記プリント回路基板平面（ｙｚ）への前記法線方向（－ｘ）においてさらに突出している、請求項１に記載の光モジュール（１）。
【請求項３】
少なくとも１つの突起（６ｂ’）、好ましくは２つの突起（６ｂ’）は、前記光ガイド（６）の前記支持領域（６ｂ）に形成され、前記光ガイド（６）から前記スペーサ要素（５）の前記支持面（５ａ’）の方向に突出し、前記支持面（５ａ’）上に支持されている、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の光モジュール（１）。
【請求項４】
前記スペーサ要素（５）の前記保持部（５ｂ）は、前記スペーサ要素受入開口（４）を形状の嵌め合わせにより満たすように設計されている、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の光モジュール（１）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの光ユニット（３）は、少なくとも２つ、好ましくは正確に２つのスペーサ要素受入開口（４）によって囲まれ、これらのスペーサ要素受入開口（４）は、
・前記光ユニット（３）の近傍に正確に２つのスペーサ要素開口（４）がある場合、前記スペーサ要素開口（４）間の概念的接続線の中心点が前記光ユニット（３）の前記光出射面（３ａ）の幾何学的中心と実質的に一致し、及び／又は
・前記光ユニット（３）の近傍に３つ以上のスペーサ要素開口（４）がある場合、概念的多角形の中心が前記光ユニット（３）の前記光出射面（３ａ）の幾何学的中心と実質的に一致するように、前記光ユニット（３）の周りに空間的に配置されており、前記概念的多角形は、前記光ユニット（３）の近傍に存在する各スペーサ要素開口（４）が多角形の角を形成し、各角が前記２つの最も近い角と直線的に接続するように形成されている、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の光モジュール（１）。
【請求項６】
前記光モジュール（１）は、２つ以上の光ユニット（３）を有し、前記２つ以上の光ユニット（３）は、
各々が内部に収容されたスペーサ要素（５）を有する少なくとも１つか、２つ以上のスペーサ要素受入開口（４）と、
光ガイド（６）と、にそれぞれ関連している、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の光モジュール（１）。
【請求項７】
前記スペーサ要素（５）の前記支持部（５ａ）及び前記保持部（５ｂ）はそれぞれ、共通の長手方向軸（ｘ１）を有する実質的に円筒形である、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の光モジュール（１）。
【請求項８】
スペーサ要素受入開口（４）と、関連する光ユニット（３）の最近点との間の距離は、３ｍｍ以下、特に１．５ｍｍ～３ｍｍの間である、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の光モジュール（１）。
【請求項９】
前記スペーサ要素受入開口（４）は、１ｍｍ～２ｍｍの円形孔直径を有する孔として設計されている、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の光モジュール（１）。
【請求項１０】
前記支持部（５ａ）の断面積は、前記スペーサ要素（５）の前記保持部（５ｂ）の断面積の少なくとも４倍である、請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の光モジュール（１）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用光モジュール、特に自動車ヘッドライトに関し、光モジュールは、プリント回路基板と、少なくとも１つの光ガイドと、光を放射するための光出射面を有するプリント回路基板の一方の側に平坦に配置された少なくとも１つの光ユニットとを備え、光ユニットは、好ましくは少なくとも１つのＬＥＤ光源を備え、プリント回路基板平面は、プリント回路基板の前記一方の側によって形成されている。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
光ガイドを使用して、プリント回路基板から光ユニットによって放射された光を所望の放射領域に向けて誘導し、放射領域内に所望の配光を生成することができる。この目的のために、光ガイドは、通常、光ガイドの光入射面が光ユニットに関連付けられるように、プリント回路基板上に直接に光ユニットの上方に支持されている。
【０００３】
そのような設計は、光入射面と光ユニットとの間に空隙をもたらす。実際には、より高い出力密度、したがって一般により低いコストを有する光モジュールを開発する目的は、光ユニットの高度な耐久性を達成するという技術的課題とは全く正反対になることがある。例えば、出力密度が高くなると、部品の温度が上昇し、電子部品の耐久性に悪影響を及ぼすことが多い。したがって、同じ温度負荷を維持しながらより高い電力密度を達成するために、高性能の冷却システムが実際に使用される。光ユニットで使用される光源の効率を高める試みも絶えず行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の１つの目的は、出力密度を高めることを可能にする光モジュールを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、導入部で言及した種類の光モジュールで達成され、本発明によれば、プリント回路基板は、少なくとも１つの光ユニットの近傍に配置された少なくとも１つのスペーサ要素受入開口を有し、少なくとも１つのスペーサ要素受入開口は、プリント回路基板を貫通し、スペーサ要素を受け入れるように構成され、光モジュールは、少なくとも１つのスペーサ要素受入開口内に配置された少なくとも１つのスペーサ要素をさらに有し、少なくとも１つのスペーサ要素は、少なくとも２つの部分、すなわち、スペーサ要素受入開口を通る保持部と、保持部の一端に配置された少なくとも１つの支持部と、を有し、支持部は、保持部と比較して幅広で、スペーサ要素がスペーサ要素受入開口を通って押し込まれるのを確実にし、支持部は、プリント回路基板の少なくとも１つの光ユニットと同じ側に配置され、平坦な支持面によってプリント回路基板から離れる方に面する端部が画定され、支持面は、プリント回路基板平面と実質的に平行に向けられ、光ガイドは、光を受光するために光ユニットに面する光入射面を有し、光ガイドの光入射面は、光ガイドの少なくとも１つの支持領域によって少なくとも部分的に囲まれ、光ガイドの支持領域は、光ユニットに対する光ガイドの光入射面の規定された法線距離を固定するためにスペーサ要素の支持面上に支持されている。
【０００６】
スペーサ要素を使用することにより、光ガイドまでの規定の最小距離を設定することができ、これは光ガイドの製造及び位置決め精度に関係なく維持される。このようにして、光ガイドがプリント回路基板上に直接支持されている変形例と比較して、光ガイド上の温度を通常動作で約３～４℃低下させることができる。詳細には、空隙のサイズは、スペーサ要素の実施形態を選択することによって特に影響を受ける可能性がある。加えて、光ガイド上の突起は、全体的に低減又は省略することができる。
【０００７】
特に、スペーサ要素の支持部は、支持面が法線方向において光出射面を超えて突出するように、光ユニットの光出射面よりもプリント回路基板からプリント回路基板平面への法線方向においてさらに突出していてもよい。したがって、対応する光ガイド上に突起が配置されず、入射面が光ガイドの断面全体にわたって平坦に延在する場合であっても、この変形例では、光ガイドは光ユニットに接触しない。
【０００８】
少なくとも１つの突起、好ましくは２つの突起は、光ガイドの支持領域に形成され、光ガイドからスペーサ要素の支持面の方向に突出し、支持面上に支持されていてもよい。
【０００９】
特に、スペーサ要素の保持部は、スペーサ要素受入開口を形状の嵌め合わせにより満たすように設計されていてもよい。これにより、スペーサ要素の特に良好な保持を確実にすることができる。
【００１０】
さらに、少なくとも１つの光ユニットは、少なくとも２つ、好ましくは正確に２つのスペーサ要素受入開口によって囲まれ、これらのスペーサ要素受入開口は、光ユニットの近傍に正確に２つのスペーサ要素開口がある場合、スペーサ要素開口間の概念的接続線の中心点が光ユニットの光出射面の幾何学的中心と実質的に一致し、及び／又は光ユニットの近傍に３つ以上のスペーサ要素開口がある場合、概念的多角形の中心が光ユニットの光出射面の幾何学的中心と実質的に一致するように、光ユニットの周りに空間的に配置されており、概念的多角形は、光ユニットの近傍に存在する各スペーサ要素開口が多角形の角を形成し、各角が２つの最も近い角と直線的に接続するように形成されていてもよい。これは、特に機械的に安定した取り付け方法を付与する。光ユニットの近傍に３つのスペーサ要素開口がある場合、三角形が形成され、４つの開口がある場合、正方形が形成される。このようにして形成された幾何学的形状は光ユニットの光出射面を囲むと有利である。したがって、円形又は正方形の光放射面の場合、開口が等間隔に配置されることが有利である。
（【００１１】以降は省略されています）

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