(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6619054
(24)【登録日】2019年11月22日
(45)【発行日】2019年12月11日
(54)【発明の名称】光投射装置及びその放熱モジュール
(51)【国際特許分類】
F21S 45/48 20180101AFI20191202BHJP
F21S 41/148 20180101ALI20191202BHJP
F21S 41/147 20180101ALI20191202BHJP
F21S 41/255 20180101ALI20191202BHJP
F21V 29/503 20150101ALI20191202BHJP
F21V 29/76 20150101ALI20191202BHJP
F21V 29/80 20150101ALI20191202BHJP
F21S 41/40 20180101ALI20191202BHJP
F21S 45/43 20180101ALI20191202BHJP
F21S 41/36 20180101ALI20191202BHJP
F21S 41/29 20180101ALI20191202BHJP
F21S 41/39 20180101ALI20191202BHJP
F21S 45/49 20180101ALI20191202BHJP
F21V 29/67 20150101ALI20191202BHJP
F21W 102/135 20180101ALN20191202BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20191202BHJP
【FI】
F21S45/48
F21S41/148
F21S41/147
F21S41/255
F21V29/503
F21V29/76
F21V29/80
F21S41/40
F21S45/43
F21S41/36
F21S41/29
F21S41/39
F21S45/49
F21V29/67
F21W102:135
F21Y115:10
【請求項の数】33
【外国語出願】
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2018-110663(P2018-110663)
(22)【出願日】2018年6月8日
(65)【公開番号】特開2019-3938(P2019-3938A)
(43)【公開日】2019年1月10日
【審査請求日】2018年9月21日
(31)【優先権主張番号】106119269
(32)【優先日】2017年6月9日
(33)【優先権主張国】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】518205380
【氏名又は名称】誠益光電科技股▲フン▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100104215
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100196575
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 満
(74)【代理人】
【識別番号】100168181
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 哲平
(74)【代理人】
【識別番号】100117330
【弁理士】
【氏名又は名称】折居 章
(74)【代理人】
【識別番号】100160989
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 正好
(74)【代理人】
【識別番号】100168745
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 彩子
(74)【代理人】
【識別番号】100176131
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 慎太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100197398
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 絢子
(74)【代理人】
【識別番号】100197619
【弁理士】
【氏名又は名称】白鹿 智久
(72)【発明者】
【氏名】王 正
(72)【発明者】
【氏名】▲頼▼ 俊霖
【審査官】
下原 浩嗣
(56)【参考文献】
【文献】
特開2013−030371(JP,A)
【文献】
特開2009−099470(JP,A)
【文献】
特開2012−015067(JP,A)
【文献】
特開2014−211976(JP,A)
【文献】
特開2015−099666(JP,A)
【文献】
特開2012−119172(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 45/48
F21S 41/147
F21S 41/148
F21S 41/255
F21S 41/29
F21S 41/36
F21S 41/39
F21S 41/40
F21S 45/43
F21S 45/49
F21V 29/503
F21V 29/67
F21V 29/76
F21V 29/80
F21W 102/135
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
放熱ユニットと、
前記放熱ユニットに設けられ、第1の表面、及び前記第1の表面と対向する第2の表面を含む、熱伝導インタフェースユニットと、
前記放熱ユニットに設けられる、キャリアユニットと、
前記キャリアユニットに設けられる、反射ユニットと、
前記第1の表面に設けられる第1の発光構造を含む、発光ユニットと、
前記キャリアユニットに設けられるレンズユニットと、を備え、
前記反射ユニットは第1の焦点、及び前記第1の焦点と対向する第2の焦点を含み、
前記第1の発光構造は前記第1の焦点と対応し、
前記発光ユニットは前記第2の表面に設けられる第2の発光構造をさらに含み、
前記レンズユニットはレンズ光学軸、及び前記レンズ光学軸に位置するレンズ焦点を有し、
前記レンズ焦点は前記第2の焦点と対応するように形成され、
前記第1の焦点と前記第2の焦点との連結線と、前記レンズ光学軸とは、前記連結線と前記レンズ光学軸との間に、0度〜30度の間の角度が形成されるように非平行に設けられる、ことを特徴とする光投射装置。
【請求項2】
前記第1の表面と前記第2の表面とは実質的に平行に形成される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項3】
前記放熱ユニットに設けられると共に、前記レンズ光学軸に近接するように位置する基準軸線を備えるベースユニット、をさらに備え、
前記基準軸線と前記レンズ光学軸とは互いに、0ミリメートル〜10ミリメートルの間の距離だけ離れて設けられる、ことを特徴とする請求項2に記載する光投射装置。
【請求項4】
前記基準軸線は、前記第1の発光構造の発光面と、前記第2の発光構造の発光面との間に位置され、
前記第1の発光構造の前記発光面と前記基準軸線との間に、10ミリメートルよりも小さく形成される第1の離間距離が設けられ、
前記第2の発光構造の前記発光面と前記基準軸線との間に、2ミリメートルよりも小さく形成される第2の離間距離が設けられる、ことを特徴とする請求項3に記載する光投射装置。
【請求項5】
前記熱伝導インタフェースユニットは、熱伝導インタフェース本体をさらに備え、
前記熱伝導インタフェース本体は、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を備え、
前記第1の板状体に位置する前記第1の表面と、前記第2の板状体に位置する前記第2の表面との間に、0度〜30度の間の所定角度が設けられ、
前記第1の発光構造が前記第1の板状体の前記第1の表面に設けられ、前記第2の発光構造は前記第2の板状体の前記第2の表面に設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項6】
前記放熱ユニットに設けられ、基準軸線を含むベースユニットをさらに備え、
前記基準軸線と前記レンズ光学軸とが互いに一致するように構成される、ことを特徴とする請求項5に記載する光投射装置。
【請求項7】
前記反射ユニットは第1の反射面、及び前記第1の反射面に連結される第2の反射面を含み、前記第1の反射面及び前記第2の反射面はそれぞれ前記レンズ光学軸の反対両側に位置され、前記第1の反射面の曲率と前記第2の反射面の曲率とは同一又は異なるように形成される、ことを特徴とする請求項5に記載する光投射装置。
【請求項8】
前記熱伝導インタフェースユニットは熱伝導インタフェース本体をさらに備え、
前記熱伝導インタフェース本体は、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を含み、
前記第1の板状体に位置する前記第1の表面と、前記第2の板状体に位置する前記第2の表面とは非平行に配置される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項9】
前記キャリアユニットは、キャリア本体、及び前記キャリア本体に設けられる遮光プレートシャッターを備え、前記第1の発光構造が発生する第1の光線は前記遮光プレートシャッターの遮蔽を介して、カットオフラインセクションに形成されるパターンを投射する、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項10】
前記第1の発光構造が発生する第1の光線は、前記反射ユニットの方向に向かって投射する第1の投射光線を含み、
前記第1の投射光線は前記反射ユニットの反射により、前記反射ユニットの前記第2の焦点を通過する第1の反射光線が形成される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項11】
前記光投射装置は車両用灯具装置における反射構造体と対応するように設けられ、
前記第2の発光構造が発生する第2の光線は、前記反射構造体の方向に向かって投射する第2の投射光線を含み、
前記第2の投射光線は前記反射構造体の反射により、第2の反射光線と形成される、ことを特徴とする請求項10に記載する光投射装置。
【請求項12】
前記第1の発光構造が発生する前記第1の反射光線は、車用ヘッドライト規制を準拠するパターンを形成するように、前記レンズユニットに投射される、ことを特徴とする請求項10に記載する光投射装置。
【請求項13】
前記熱伝導インタフェースユニットの熱伝導特性は前記放熱ユニットの熱伝導特性よりも良好である、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項14】
前記熱伝導インタフェースユニットの材料は前記キャリアユニットの材料と異なっている、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項15】
前記熱伝導インタフェースユニットは熱伝導インタフェース本体と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に設けられる絶縁層と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に位置されて、かつ、前記絶縁層に配置される導体層とを含み、
そして、前記第1の発光構造は発光チップを含み、
前記第2の発光構造は発光チップを含み、
前記第1の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における一方側の前記導体層と電気接続され、前記第2の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における他方側の前記導体層と電気接続される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項16】
前記熱伝導インタフェースユニットは、熱伝導インタフェース本体と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に設けられる絶縁層と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に位置され、かつ、前記絶縁層に配置される導体層と、を備え、
また、前記第1の発光構造は、基板、及び前記第1の発光構造の前記基板に設けられる発光チップを含み、
前記第2の発光構造は基板、及び前記第2の発光構造の前記基板に配置される発光チップを含み、
前記第1の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における一方側の前記導体層と電気接続され、
前記第2の発光構造の的前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における他方側の前記導体層と電気接続される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項17】
前記放熱ユニットに設けられ、前記放熱ユニットに向かう気流を生成する送風ユニットをさらに備える、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項18】
前記放熱ユニットは、ヒートシンク本体、及び前記ヒートシンク本体に連結される連結部を含み、
前記ヒートシンク本体は、熱伝導体と、前記熱伝導体における一方側辺に設けられる第1の導流板と、前記熱伝導体における他方側辺に設けられる第2の導流板とを含み、
前記熱伝導体は本体部、複数の第1の延在部及、及び複数の第2の延在部を含み、
前記本体部は第1の表面、及び前記本体部の前記第1の表面と対向する第2の表面を含み、
複数の前記第1の延在部が前記本体部の前記第1の表面に配置され、かつ、前記本体部と前記第1の導流板との間に位置し、
複数の前記第2の延在部は前記本体部の前記第2の表面に位置され、かつ、前記本体部と前記第2の導流板との間に位置し、
隣り合う2つの前記第1の延在部の間に第1の通気流路が設けられ、
前記第1の通気流路が前記熱伝導体における前記本体部と前記第1の導流板との間に位置し、
隣り合う2つの前記第2の延在部の間に第2の通気流路が設けられ、かつ、前記第2の通気流路は前記熱伝導体の前記本体部と前記第2の導流板との間に位置し、
前記送風ユニットが生成した気流は第1の吸入気流及び第2の吸入気流となり、前記第1の吸入気流は前記本体部、前記第1の導流板及び複数の前記第1の延在部の伝導を介して、前記第1の通気流路に沿って流れ出す第1の吹出気流として形成され、
前記第2の吸入気流は前記本体部における前記第1の通気流路、前記第2の導流板及び複数の前記第2の延在部の伝導を介して、前記第2の通気流路に沿って流れ出す第2の吹出気流に形成される、ことを特徴とする請求項17に記載する光投射装置。
【請求項19】
前記熱伝導インタフェースユニット及び前記キャリアユニットは個別に前記放熱ユニットに設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項20】
前記キャリアユニットは、キャリア本体と、前記キャリア本体に配置され、かつ、前記放熱ユニットに連結される支持部と、前記キャリア本体に配置されるレンズレンズキャリアとを含み、
前記反射ユニットは前記キャリア本体に配置され、前記レンズユニットは前記レンズレンズキャリアに配置される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項21】
前記支持部は第1の支持板及び第2の支持板を含み、
前記第1の支持板及び前記第2の支持板の一方側には共に前記放熱ユニットの前記連結部が設けられ、
前記第1の支持板及び前記第2の支持板の他方側は前記キャリア本体と互いに接合される、ことを特徴とする請求項20に記載する光投射装置。
【請求項22】
前記熱伝導インタフェースユニットは、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を含み、
前記第1の板状体に位置する第1の表面及び前記第2の板状体に位置する第2の表面のいずれも傾斜に配置される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項23】
前記連結部は、第1の連結部及び第2の連結部を含み、
前記熱伝導インタフェースユニットは前記第1の連結部と前記第2の連結部との間に配置される、ことを特徴とする請求項1に記載する光投射装置。
【請求項24】
ヒートシンク本体、及び前記ヒートシンク本体に連結される連結部を含む放熱ユニットと、
前記連結部に設けられ、熱伝導インタフェース本体と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に設けられる絶縁層と、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側に配置されると共に、前記絶縁層に配置される導体層とを備える熱伝導インタフェースユニットであって、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側における一方側の前記導体層に外に露出される第1の表面が設けられ、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側における他方側の前記導体層に外に露出される第2の表面が設けあれる熱伝導インタフェースユニットと、
前記第1の表面に設けられ発光チップを備える第1の発光構造、及び前記第2の表面に設けられ発光ユニットを有する第2の発光構造を備え、かつ、前記第1の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における一方側の前記導体層と電気的に接続され、前記第2の発光構造の前記発光チップが前記熱伝導インタフェース本体における他方側の前記導体層と電気接続される、発光ユニットとを備え、
前記放熱ユニットに設けられ基準軸線を備えるベースユニットをさらに備えて、
前記基準軸線は前記第1の発光構造の発光面と前記第2の発光構造の発光面との間に位置され、
前記第1の発光構造の前記発光面と前記基準軸線との間に2ミリメートルよりも小さく形成される第1の離間距離が設けられ、
前記第2の発光構造の前記発光面と前記基準軸線との間に2ミリメートルよりも小さく形成される第2の離間距離が設けられる
ことを特徴とする、光投射装置。
【請求項25】
前記第1の発光構造は基板をさらに備えて、
前記第1の発光構造の前記発光チップは前記第1の発光構造の前記基板に配置され、
前記第2の発光構造はさらに基板を備え、
前記第2の発光構造の前記発光チップは前記第2の発光構造の前記基板に配置される、ことを特徴とする請求項24に記載する光投射装置。
【請求項26】
前記連結部は、第1の連結部及び第2の連結部を備え、前記熱伝導インタフェースユニットは前記第1の連結部と前記第2の連結部との間に配置される、ことを特徴とする請求項24に記載する光投射装置。
【請求項27】
第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を備え、かつ、前記第1の板状体に位置する第1の表面と前記第2の板状体に位置する第2の表面とのいずれも傾斜に配置される熱伝導インタフェースユニットと、
第1の焦点、及び前記第1の焦点と対応する第2の焦点を有する反射ユニットと、
前記第1の表面に設けられる第1の発光構造、及び前記第2の表面に設けられる第2の発光構造を備え、かつ、前記第1の発光構造が前記反射ユニットの前記第1の焦点と対応する発光ユニットと、
レンズ光学軸、及び前記レンズ光学軸に位置するレンズ焦点を備え、かつ、前記レンズ焦点が前記反射ユニットの前記第2の焦点と対応するレンズユニットと、を備え、
前記反射ユニットは第1の反射面と、当該第1の反射面に連結する第2の反射面とを備え、前記第1の反射面及び前記第2の反射面はそれぞれ前記レンズ光学軸に関して異なる側に位置する、ことを特徴とする光投射装置。
【請求項28】
前記熱伝導インタフェースユニットが設けられる放熱ユニットをさらに備える、ことを特徴とする請求項27に記載する光投射装置。
【請求項29】
キャリアユニット前記放熱ユニットに設けられ、キャリア本体と、前記キャリア本体に設けられると共に前記放熱ユニットと連結される支持部と、前記キャリア本体に配置されるレンズキャリアとを備えるキャリアユニットをさらに備えて、
かつ、前記反射ユニットが前記キャリア本体に配置され、前記レンズユニットが前記レンズキャリアに配置される、ことを特徴とする請求項28に記載する光投射装置。
【請求項30】
前記第1の板状体に位置する前記第1の表面と前記第2の板状体に位置する前記第2の表面との間に、1度〜30度の間の所定角度が設けられる、ことを特徴とする請求項27に記載する光投射装置。
【請求項31】
光投射装置に配置されると共に、
ヒートシンク本体、及び前記ヒートシンク本体と連結される連結部を含む放熱ユニットと、
前記放熱ユニットに設けられ、第1の吸入気流及び第2の吸気流を含む前記放熱ユニットに向かう気流を生成する送風ユニットとを備える、
放熱モジュールであって、
前記ヒートシンク本体は、熱伝導体、前記熱伝導体における一方側の第1の導流板、及び前記熱伝導体における他方側の第2の導流板を含み、前記熱伝導体は本体部、複数の第1の延在部及び複数の第2の延在部を含み、前記本体部は第1の表面、及び前記本体部の前記第1の表面と対向する第2の表面を含み、
また、複数の前記第1の延在部が前記本体部の前記第1の表面に配置されると共に、前記本体部と前記第1の導流板との間に位置され、複数の前記第2の延在部が前記本体部の前記第2の表面に配置されると共に、前記本体部と前記第2の導流板との間に位置され、
また、隣り合う2つの前記第1の延在部の間に第1の通気流路が設けられ、かつ、前記第1の通気流路は前記熱伝導体の前記本体部と前記第1の導流板との間に位置され、隣り合う2つの前記第2の延在部の間に第2の通気流路が設けられ、かつ、前記第2の通気流路は前記熱伝導体の前記本体部と前記第2の導流板との間に位置され、
また、前記第1の吸入気流は前記本体部、前記第1の導流板、及び複数の前記第1の延在部の伝導を介して、前記第1の通気流路に沿って流れ出す第1の吹出気流を形成し、
また、前記第2の吸入気流は前記本体部における前記通気流路、前記第2の導流板、及び複数の前記第2の延在部の伝導を介して、前記第2の通気流路に沿って流れ出す第2の吹出気流を生成する、ことを特徴とする放熱モジュール。
【請求項32】
前記第1の導流板と前記熱伝導体との間に収納空間が設けられ、前記送風ユニットは前記収納空間に配置される、ことを特徴とする請求項31に記載する放熱モジュール。
【請求項33】
第1の焦点、及び前記第1の焦点と対応する第2の焦点を有する反射ユニットと、
放熱ユニットと、
前記放熱ユニットに設けられ、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体を含み、かつ、前記第1の板状体に位置する第1の表面と前記第2の板状体に位置する第2の表面との何れも傾斜に配置される熱伝導インタフェースユニットと、
前記第1の表面に配置される第1の発光構造と、前記第2の表面に配置される第2の発光構造とを含む発光ユニットと、
を備え、
前記反射ユニットは、前記第1の焦点の位置が前記第1の発光構造の位置に重なるように、前記第1の発光構造と前記第2の発光構造との間に配置される、ことを特徴とする光投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両用灯具装置に関し、特に、車両用灯具装置に設けられる光投射装置及びその放熱モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の自動二輪車または自動車用ヘッドライトの照明モジュールとしては、タングステンハロゲンランプ、ハロゲンランプ又はHIDランプ(高輝度放電ランプ,High Intensity Discharge Lamp)などのランプが挙げられる。また、台湾特許公告号M539600特許「車両用灯具装置及びその照明モジュール」によれば、従来のタングステンハロゲンランプ、ハロゲンランプ又はHIDランプの代わりに、発光ダイオード(LED)を光源として使用できるが、この構成では、放熱効果が良くない。
【0003】
そして、台湾特許公告号M536321特許「車両用灯具装置及びその照明モジュール」によれば、主に反射筐体14、及び基板11に設けられる第1の発光素子12によりロービーム用配光パターンを発生し、基板11に設けられる第2の発光素子13によりハイビーム用配光パターンを発生する。なお、M536321号特許において、基板11は著しい厚さを有する放熱基板であり、かつ、その自体は導電性の機能を備えない。また、M536321号の特許の
図1及び
図2によれば、第1の発光素子12及び第2の発光素子13のいずれはセラミック基板に設けた後に、金属回路基板(MCPCB)に固定される。その後、セラミック基板及び第1の発光素子12(又は第2の発光素子13)をさらに基板11に配置する。そのため、第1の発光素子12及び第2の発光素子13の放熱経路はセラミック基板を始めに金属回路基板、基板及びヒートシンクを順番に経過する。その結果、M536321号の特許の放熱経路が長くなり過ぎるため、全体的な放熱効果が低下する。
【0004】
また、上記によれば、第1の発光素子12の発光面と第2の発光素子13の発光面との間に離間される距離が最短距離ではないことにより、大型化及び発光効率低下などの問題を起こす。また、M536321号特許の全体構成(例えば、反射筐体、シャッター、レンズ、または発光素子)の重量は基板11により荷重され、また、放熱経路も同じ基板を渡すように行うため、放熱経路とキャリア構成とを効果的に分離する効果が得られない。また、M536321号特許における第1の発光素子と第2の発光素子の表面との間の距離は大きく形成されるため、ロービームの発光効率を高めるために、第1の発光素子12の発光面は固定部19の中央軸線(基準軸線,Reference axis)の近傍に位置しなければならない。それにより第2の発光素子13の発光面は既存のタングステンハロゲンランプ、ハロゲンランプまたはHIDランプのハイビームフィラメント位置に離れるようになり、ハイビームの発光効率が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、従来の技術の上記問題点に対して、光投射装置及びその放熱モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明が採る1つ技術手段としては、放熱ユニット、熱伝導インタフェースユニット、キャリアユニット、反射ユニット、発光ユニット、及びレンズユニットを備える、光投射装置を提供する。前記熱伝導インタフェースユニットは前記放熱ユニットに設けられる。前記熱伝導インタフェースユニットは、第1の表面及び前記第1の表面と対向する第2の表面を含む。前記キャリアユニットは前記放熱ユニットに設けられる。前記反射ユニットは前記キャリアユニットに設けられる。前記発光ユニットは前記第1の表面に設けられる第1の発光構造を含む。前記レンズユニットは前記キャリアユニットに設けられる。
【0007】
本発明が採る他の技術手段としては、放熱ユニット、熱伝導インタフェースユニット及び発光ユニットを備える、光投射装置を提供する。前記放熱ユニットはヒートシンク本体、及び前記ヒートシンク本体と連結する連結部を含む。前記熱伝導インタフェースユニットが前記連結部に設けられる。前記熱伝導インタフェースユニットは、熱伝導インタフェース本体と、前記熱伝導インタフェース本体における反対する両側に設けられる絶縁層と、前記熱伝導インタフェース本体における反対両側に反対両側前記絶縁層に設けられる導体層とを含む。中でも、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側において一方側の前記導体層は外に露出される第1の表面を有し、前記熱伝導インタフェース本体の反対両側における他方側の前記導体層は外に露出される第2の表面を有する。前記発光ユニットは前記第1の表面に設けられる第1の発光構造と、前記第2の表面に設けられる第2の発光構造とを備える。中でも、前記第1の発光構造は発光チップを含む。前記第2の発光構造は発光チップを含む。前記第1の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における一方側の前記導体層と電気接続される。前記第2の発光構造の前記発光チップは前記熱伝導インタフェース本体における他方側の前記導体層と電気接続されている。
【0008】
本発明が採る他の技術手段としては、熱伝導インタフェースユニット、反射ユニット、発光ユニット、及びレンズユニットを含む光投射装置を提供する。前記熱伝導インタフェースユニットは、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間にある連結板状体を含む。中でも、前記第1の板状体に位置する第1の表面と、前記第2の板状体に位置する第2の表面とは非平行に配置されている。前記反射ユニットは第1の焦点及び前記第1の焦点に対応する第2の焦点を有する。前記発光ユニットは前記第1の表面に配置される第1の発光構造と、前記第2の表面に配置される第2の発光構造を含む。中でも、前記第1の発光構造は前記反射ユニットにおける前記第1の焦点と対応している。前記レンズユニットは、レンズ光学軸と、前記レンズ光学軸に位置するレンズ焦点とを含む。中でも、前記レンズ焦点が前記反射ユニットにおける前記第2の焦点と対応している。
【0009】
本発明がさらに採る他の技術手段としては、光投射装置に設けられる放熱モジュールを提供する。前記放熱モジュールは、放熱ユニット及び送風ユニットを含む。前記放熱ユニットはヒートシンク本体、及び前記ヒートシンク本体と連結する連結部を備える。中でも、前記ヒートシンク本体は、熱伝導体と、前記熱伝導体の一方側辺に配置される第1の導流板と、前記熱伝導体の他の側辺に配置される第2の導流板とを含む。前記熱伝導体は、本体部、複数の複数の第1の延在部、及び複数の複数の第2の延在部を含む。前記本体部は第1の表面、及び前記本体部の前記第1の表面と対向する第2の表面を含む。中でも、複数の前記第1の延在部は前記本体部の前記第1の表面に、かつ、前記本体部と前記第1の導流板との間に配置される。複数の前記第2の延在部は前記本体部の前記第2の表面に、かつ、前記本体部と前記第2の導流板との間に配置される。中でも、隣り合う2つの前記第1の延在部の間に、第1の通気流路が設けられ、かつ、前記第1の通気流路は前記熱伝導体における前記本体部と前記第1の導流板との間に配置される。隣り合う2つの前記第2の延在部の間に第2の通気流路が設けられ、かつ、前記第2の通気流路は前記熱伝導体の前記本体部と前記第2の導流板との間に配置される。前記送風ユニットは、前記放熱ユニットに向かう気流を生成するように、前記放熱ユニットに配置される。中でも、前記送風ユニットが生成した気流は、第1の吸入気流及び第2の吸入気流を含む。前記第1の吸入気流は前記本体部、前記第1の導流板及び複数の前記第1の延在部の伝導を介して、前記第1の通気流路に沿って流れ出す。前記第2の吸入気流は前記本体部における前記通気流路、前記第2の導流板及び複数の前記第2の延在部の伝導を介して前記第2の通気流路に沿って流れ出す。
【0010】
本発明がさらに採る他の技術手段としては、放熱ユニット、熱伝導インタフェースユニット、及び発光ユニットを含む光投射装置を提供する。前記熱伝導インタフェースユニットは前記放熱ユニットに設けられる。前記熱伝導インタフェースユニットは、第1の板状体、第2の板状体、及び前記第1の板状体と前記第2の板状体との間に連結される連結板状体、を含む。前記第1の板状体に位置する第1の表面と、前記第2の板状体に位置する第2の表面とは非平行に配置される。前記発光ユニットは前記第1の表面に配置される第1の発光構造を含む。
【発明の効果】
【0011】
本発明により1つの有益な効果としては、本発明実施形態が提供する光投射装置及びその放熱モジュールは、「熱伝導インタフェースユニット及びキャリアユニットを別に放熱ユニットに設けられる」という技術事項により、「熱伝導経路部材と荷重のキャリア構成とを分離する」という技術的な効果を達できる。また、「第1の発光構造の発光チップが熱伝導インタフェース本体における一方側の導体層と電気接続され、第2の発光構造の発光チップが熱伝導インタフェース本体における他方側の導体層と電気接続される。」という技術手段に介して、「発光効率及び放熱効率を高める」という技術的な効果を達できる。また、「第1の吸入気流は本体部、第1の導流板及び複数の第1の延在部の伝導を介して、第1の通気流路に沿って流れ出す第1の吹出気流を生成する」、及び、「第2の吸入気流は本体部における通気流路、第2の導流板、及び複数の第2の延在部の伝導を介して第2の通気流路に沿って流れ出す第2の吹出気流を生成する。」という技術手段により、「放熱効率を高める」という技術効果を達できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明にかかる第1の実施形態の光投射装置を示す斜視図である。
【
図2】本発明にかかる第1の実施形態の光投射装置を示す他の斜視図である。
【
図3】本発明にかかる第1の実施形態の光投射装置を示す分解斜視図である。
【
図4】本発明にかかる第1の実施形態の光投射装置を示す他の分解斜視図である。
【
図5】本発明にかかる第1の実施形態の光投射装置を示す断面斜視図である。
【
図6】本発明にかかる第1の実施形態の光投射装置を示す他の断面斜視図である。
【
図7】
図1のXII−XII断面線に係る断面側面図である。
【
図8】本発明にかかる第1の実施形態の光投射装置を示す光投射模式図である。
【
図9】本発明にかかる第1の実施形態の光投射装置を示す他の光投射図である。
【
図10】本発明にかかる第1の実施形態においてキャリア本体に設けられるシャッタを示す図である。
【
図11】本発明にかかる第2の実施形態の光投射装置を示す斜視図である。
【
図12】本発明にかかる第2の実施形態の光投射装置を示す他の斜視図である。
【
図13】
図8のXIII部分を示す部分拡大図である。
【
図15】本発明にかかる第3の実施形態の光投射装置を示す斜視図である。
【
図16】本発明にかかる第3の実施形態の光投射装置を示す他の斜視図である。
【
図17】本発明にかかる第3の実施形態の光投射装置を示す部分分解斜視図である。
【
図18】本発明にかかる第3の実施形態の光投射装置を示す断面斜視図である。
【
図19】本発明にかかる第3の実施形態の気流が放熱ユニットを流れる図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するためのものではない。
【0014】
下記より、具体的な実施例で本発明が開示する「光投射装置及びその放熱モジュール」に係る実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本発明の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。
【0015】
また、本明細書において第1の、第2の、第3の等の述語により各種の素子又は信号を示すが、それらの素子又は信号はそれらの述語に限定されない。
【0016】
[第1の実施形態]
まず、
図1、
図2、
図5及び
図6を参照する。
図1及び
図2はそれぞれ本発明に係る第1の実施形態の光投射装置Uを示す斜視図である。
図5及び
図6はそれぞれ本発明に係る第1の実施形態の光投射装置Uを示す断面斜視図である。本発明が提供する光投射装置Uは放熱ユニット1、熱伝導インタフェースユニット2、キャリアユニット3、反射ユニット4、発光ユニット5、及びレンズユニット6を含む。例えば、光投射装置Uは車両用ヘッドライトに適用され、かつ、光投射装置Uは車両に配置される反射構造体P(
図8に示すように、反射構造体Pは二輪自動車又は自動車に配置する反射ランプシェードである)と合わせて使用することができる。さらに言えば、本発明が提供する光投射装置Uは国際連合欧州経済委員会の規制(Regulations of United Nations Economic Commission for Europe,規制ECE regulations)におけるECE R37に係る光源構造に適用し得て、従来の仕様、例えば、ハロゲンランプ、タングステンハロゲンランプ又は、HIDランプなどのランプに代わり、例えば、H4、HS1、S1、S2、S3、H1、H7又はH11等を使用する。なお、本発明はそれに限定されない。他の実施形態において、本発明が提供する光投射装置Uは他の車用ライト規制における光源構造に適用し得る。本発明はH4の仕様を例として説明するが、本発明構成の応用はそれに限定されない。
【0017】
さらに、
図3及び
図4を参照すると共に、再び
図1、
図2、
図5及び
図6を参照する。
図3及び
図4はそれぞれ本発明に係る第1の実施形態の光投射装置Uを示す分解斜視図である。放熱ユニット1はヒートシンク本体11、及びヒートシンク本体11と連結する連結部12を含む。熱伝導インタフェースユニット2は放熱ユニット1の連結部12に配置される。熱伝導インタフェースユニット2は第1の表面2a、及び第1の表面2aと対向する第2の表面2bを含む。また、連結部12は第1の連結部121及び第2の連結部122を含む。熱伝導インタフェースユニット2の一部が第1の連結部121と第2の連結部122との間に配置される。それにより、熱伝導インタフェースユニット2は熱を放熱ユニット1に伝導できる。本発明に係る実施形態において、熱伝導インタフェースユニット2の材料はキャリアユニット3の材料と異なるように構成され、かつ、熱伝導インタフェースユニット2の熱伝導特性(例えば、熱伝導率)は放熱ユニット1の熱伝導特性又はキャリアユニット3の熱伝導特性となることが好ましい。なお、本発明はそれに限定されない。
【0018】
例えば、熱伝導インタフェースユニット2の材料は銅(copper)材料を含む金属板となり、放熱ユニット1はアルミニウム(Aluminum)材料を含む金属板となり、キャリアユニット3はスチール材料を含む金属板となってもよいが、本発明はそれに限定されない。他の実施形態において、熱伝導インタフェースユニット2はセラミック基板または他の材料であってもよい。放熱ユニット1もアルミニウムを含む金属板に限定されない。また、キャリアユニット3もスチール材料を含む金属板に限定されない。熱伝導インタフェースユニット2は直接にヒートシンク本体11における連結部12に配置され、熱伝導インタフェースユニット2が連結部12を介して直接に熱をヒートシンク本体11に伝導させることができる。また、ヒートシンク本体11は放熱フィン又は放熱コラムのいずれであってもよい。本発明はそれに限定されない。また、他の実施形態において、熱伝導インタフェースユニット2は導体層を備える薄型ヒートパイプであってもよい。他の実施形態において、熱伝導インタフェースユニット2の材料としては、アルミニウム材料、銀材料、金材料等熱伝導率の良い金属であってもよい。また、熱伝導インタフェースユニット2の材料としてはグラファイト、グラファイト複合材料又は他の相変化を伴う高熱伝導率パイプ(ヒートパイプまたはループヒートパイプなどが挙げられるが、これらに限定されない。)、バーまたはシートであってもよい。すなわち、本発明の実施形態において、熱伝導インタフェースユニット2の熱伝導特性は放熱ユニット1の熱伝導特性又はキャリアユニット3の熱伝導特性よりも良いことが好ましい。また、銅の熱伝達係数はアルミニウムよりもはるかに良いが、同じ厚さの場合は、銅の構造性強度はアルミニウムの構造性強度よりも弱くて、かつ、アルミニウムの構造性強度がスチールの構造性強度よりも弱いとなる。そのため、熱伝導インタフェースユニット2とキャリアユニット3とを別に放熱ユニット1に設けて、かつ、上記述熱伝導インタフェースユニット2の材料とキャリアユニット3の材料とが異なるという特性により、熱伝導経路部材と荷重のキャリア構成とを分離する効果を達できる。それと同時に、熱伝導経路を短くして、かつキャリア構成が強い特性を達成できる。また、キャリアユニット3の材料としては熱伝導インタフェースユニット2の材料よりも強い材料が好ましい。
【0019】
そして、再び
図1ないし
図6を参照する。キャリアユニット3は放熱ユニット1の連結部12に設けられる。キャリアユニット3はキャリア本体31と、キャリア本体31に設けられ放熱ユニット1に連結される支持部32と、キャリア本体31に配置されるレンズレンズキャリア33とを含む。例えば、支持部32は第1の支持板321及び第2の支持板322を含んでもよい。第1の支持板321と第2の支持板322との一方側は同時に放熱ユニット1の連結部12に設けられる。第1の支持板321と第2の支持板322との他方側はキャリア本体31と互いに接合する。例えば、ネジロックで固定してもよい。なお、本発明はそれに限定されない。また、他の実施形態において、支持部32はキャリア本体31と一体成型されてもよい。キャリアユニット3の支持部32は直接に放熱ユニット1の連結部12に連結され、それにより、放熱ユニット1は支持力を直接にキャリアユニット3、及びキャリアユニット3に配置される反射ユニット4に提供する。すなわち、キャリアユニット3の支持部32は放熱ユニット1の連結部12と直接接触しており、かつ、支持部32はネジロックを介して連結部12に固定されている。
【0020】
また、再び
図1ないし
図6を参照する。そして、
図8も適宜参照する。
図8は光投射装置Uを示す1つの光投射図である。ここで、図面をより容易に理解させるため、
図8には主な素子のみを示している。かつ、
図8が示すシャッター34は模式的に示している。詳しく言えば、反射ユニット4はキャリア本体31に配置される。かつ、反射ユニット4は第1の焦点4a及び第1の焦点4aと対応する第2の焦点4bを有する。例えば、反射ユニット4は楕円形の線分を基準線として、複合楕円面を構成してもよい。すなわち、反射ユニット4は複数の異なる曲率により構成される複合楕円面または単一の楕円面により構成される。さらに言えば、発光ユニット5は、熱伝導インタフェースユニット2の第1の表面2aに設けられる第1の発光構造51と、熱伝導インタフェースユニット2の第2の表面2bに設けられる第2の発光構造52を含んでもよい。なお、本発明には、第2の発光構造52の設置位置については限定されず、また第2の発光構造52が設けられなくてもよい。また、第1の発光構造51は反射ユニット4の第1の焦点4aに対応することが好ましい。例えば、第1の発光構造51は反射ユニット4の第1の焦点4a、又は反射ユニット4寄りの第1の焦点4aのいずれに配置されてもよい。
【0021】
さらに、
図5ないし
図8、及び
図10に示すように、
図10は本発明に係る実施形態においてキャリア本体31に設けられるシャッター34を示す図である。シャッター34の前縁は実質的に左右両側に分かれており、左右両側同士の間に、車両照明規制に準拠した非対称照明のカットオフラインを形成するために、段差が存在する。なお、他の実施形態において、シャッター34の前縁が、両輪車両に使われる対称照明のカットオフラインを形成するように、直線に形成されてもよい。当業者はシャッター34の実際的な構成または形状を理解しているはずであるため、ここでは説明を繰り返さない。
【0022】
また、第1の発光構造51が点灯された時ヘッドライトのロービームとすることができる。第1の発光構造51及び第2の発光構造52を同時に点灯する時、ヘッドライトのハイビームとすることができる。他の実施形態において、第1の発光構造51を点灯せずに、第2の発光構造52を点灯してヘッドライトのハイビームとすることもできる。また、例えば、第1の発光構造51及び第2の発光構造52は別にそれぞれ単一の発光ダイオードチップ(LED)と、または複数の発光ダイオードチップとのいずれにより組み合わせたパッケージ構造であってもよいが、本発明はそれに限定されない。
【0023】
さらに言えば、再び
図1ないし
図6を参照する。レンズユニット6はキャリアユニット3に設けられ、かつレンズユニット6はレンズ光学軸A、及びレンズ光学軸Aに位置するレンズ焦点6aを有する。同時に、レンズ焦点6aは反射ユニット4の第2の焦点4bと対応できる。例えば、反射ユニット4の第2の焦点4bはレンズ焦点6aと隣り合い、またはレンズ焦点6aと互いに一致して、それによりレンズ光学軸Aを第2の焦点4bを通過させるように構成してもよい。また、レンズユニット6は平凸レンズ、両凸レンズ、または凹凸レンズのいずれであってもよいが、本発明はそれに限定されない。レンズユニット6におけるより凸状の部分は光線射出の方向に突出する。
【0024】
再び
図1ないし
図6を参照する。キャリアユニット3はさらにキャリア本体31に設けられるシャッター34を含む。第1の発光構造51が発生した第1の光線(
図8に示すように)がシャッター34の遮蔽を介してカットオフラインセクションに形成されるパターンを投射する。さらに言えば、シャッター34はカットオフライン遮光プレート(cut−off plate)であってもよい。それにより、遮光プレートシャッター34の遮蔽により規制に準拠した配光標準を達成できる。即ち、遮光プレートシャッター34が発生したカットオフラインは車用ヘッドライト規制に従ったロービーム配光パターンである。
【0025】
熱伝導インタフェースユニット2及びキャリアユニット3はそれぞれ放熱ユニット1に設けられ、それにより別々に主に熱伝導用の経路、または主に荷重用のキャリア構成に形成する。なお、熱伝導効率及び熱伝導インタフェースユニット2のキャリア強度を高めるために、他の実施形態において、熱伝導インタフェースユニット2をキャリアユニット3に当接(接続)してもよい。それにより熱伝導インタフェースユニット2の熱伝導効率を高めると同時に、熱伝導インタフェースユニット2の構造性強度を高めることができると共に、熱伝導インタフェースユニット2に対して保護作用がある。即ち、
図5及び
図6に示すように、キャリアユニット3のキャリア本体31は熱伝導インタフェースユニット2の第1の表面2a及び第2の表面2bと相対的に、それぞれ第1の発光構造51及び第2の発光構造52を収納する凹溝(図示なし)を形成する。
【0026】
再び
図1ないし
図6に示すように、光投射装置Uにはさらにベースユニット7を含む。かつ、光投射装置Uを車両に設けられるように、ベースユニット7は放熱ユニット1の連結部12設けることができる。詳しく言えば、ベースユニット7は既存の車用ヘッドライトの仕様に準拠し、それにより、現有ヘッドライトの構成を変更せずに、ベースユニット7により光投射装置Uを車両に設けることができる。それにより、現有仕様のハロゲンランプ、タングステンハロゲンランプまたはHIDランプのランプを置き換える。
【0027】
図7及び
図8に示すように、
図7は
図1のXII−XII断面線を示す側面断面図である。例えば、
図7及び
図8の実施形態において、熱伝導インタフェースユニット2の第1の表面2a及び第2の表面2bは実質的に平行に配置される。また、ベースユニット7は基準軸線Rを有する。基準軸線Rはレンズ光学軸Aに近接して、かつ、基準軸線Rとレンズユニット6のレンズ光学軸Aは互いに0ミリメートル(millimeter,mm)と10ミリメートルとの間の所定距離Gだけ離間している。また、基準軸線Rは実質的にレンズ光学軸Aと平行するように配置してもよい。例えば、ベースユニット7の基準軸線Rはベースユニット7の中心軸であり、即ち、既存のH4などの仕様の車用灯具基準軸(Reference axis)となる。なお、本発明はそれに限定されない。図面をより容易に理解できるようにするために、
図8にはキャリアユニット3の構成を示さない。
【0028】
上記に踏まえて、
図8に示すように、第1の発光構造51が発生した第1の光線L1は反射ユニット4の方向に投射する第1の投射光線L11を含む。第1の投射光線L11が反射ユニット4を介して反射し、それにより反射ユニット4の第2の焦点4bを通過する第1の反射光線L12を形成する。かつ、第1の発光構造が発生した第1の反射光線L12はレンズユニット6に投射して、車用ヘッドライトの規制を準拠するロービーム用配光パターンを形成する。また、光投射装置Uと車両用灯具装置(図示なし)における反射構造体Pとが対応するように配置される場合、第2の発光構造52が発生した第2の光線L2は反射構造体Pの方向に投射する第2の投射光線L21を含む。第2の投射光線L21は反射構造体Pを介して反射され、第2の反射光線L22を形成する。同時に、レンズユニット6から投射された第1の反射光線L12と第2の反射光線L22とが互いに重ね合わせられた場合、車用ヘッドライトの規制を準拠したハイビーム用配光パターンを形成する。また、
図8に示すように、本発明の実施形態において、第1の投射光線L11及び第2の投射光線L21は実質的に反対する方向に射出するが、本発明はそれに限定されない。
【0029】
そして、
図9に示すように、
図9は光投射装置Uを示す他の光投射図である。説明すべきことは、図面をより容易に理解できるようにするため、
図9には主な素子のみを示す。かつ、
図9に示した遮光プレートシャッター34は模式的に呈する。同時に、
図9に示す他の素子は前記実施形態に係る説明と同様するため、ここでは説明を繰り返さない。
図9及び
図8の比較により、
図9に示した実施形態は
図8に示した実施形態との最大の差異は、
図9に提供した熱伝導インタフェースユニット2は熱伝導インタフェース本体21を含み、かつ熱伝導インタフェース本体21は、熱伝導インタフェース本体21が階段状の外観に形成させるように段差が設けられる。
【0030】
詳しく言えば、
図9に示すように、熱伝導インタフェースユニット2はさらに熱伝導インタフェース本体21を含む。熱伝導インタフェース本体21は第1の板状体21a、第2の板状体21b、及び第1の板状体21aと第2の板状体21bとの間に連結される連結板状体21cを備える。第1の板状体21aに位置する第1の表面2aと、第2の板状体21bに位置する第2の表面2bとの間に0度と30度の間にある所定角度θ、または1度と30度との間にある所定角度θが設けられる。即ち、第1の板状体21aと第2の板状体21bとは非平行に配置され、それにより、第1の板状体21aに位置する第1の表面2aと、第2の板状体21bに位置する第2の表面2bとも非平行に配置され、さらに第1の板状体21aに位置する第1の表面2aと、第2の板状体21bに位置する第2の表面2bとの間に1度〜30度の間にある所定角度θを形成させる。
【0031】
図9にはキャリアユニット3の実際構成を示さないが、キャリアユニット3の構成は前記実施形態と同様であり、同時に、熱伝導インタフェース本体21と同様な階段状外観を有してもよい。それにより、反射ユニット4はキャリアユニット3のキャリア本体31に配置でき、第1の発光構造31が反射ユニット4の第1の焦点4aに対応させることができる。また、キャリアユニット3が放熱ユニット1に設けられ、同時にキャリアユニット3はキャリア本体31、キャリア本体31に設けられて放熱ユニット1と連結した支持部32、及びキャリア本体31に配置されるレンズキャリア33を含む。中でも、反射ユニット4はキャリア本体31に設けられ、レンズユニット6はレンズキャリア33に設けられる。
【0032】
また、
図9に示すように、第2の板状体21bの第2の表面2bは実質的にレンズ光学軸Aに平行となるように形成され、第1の発光構造51は第1の板状体21aの第1の表面2aに配置され、第2の発光構造52は第2の板状体21bの第2の表面2bに配置されるが、第2の発光構造52の配置位置はそれに限定されない。また、
図9において、第1の発光構造51及び第2の発光構造52の発光面はいずれもベースユニット7の基準軸線Rに対する同じ側に位置し、即ち、第1の発光構造51の位置は実質的にレンズ光学軸A以下に位置する。説明に値することは、第1の発光構造51の発光面の位置が反射ユニット4の第1の焦点4aと対応する。第1の発光構造51の発光面から伸びれば、第2の焦点4bと近接させ、または第2の焦点と一致させることができる。
また、反射ユニット4は、第1の焦点4aの位置が第1の発光構造51の位置に重なるように、第1の発光構造51と第2の発光構造52との間に配置されてもよい。
【0033】
さらに言えば、
図9に示すように、本発明の実施形態において、反射ユニット4が第1の発光構造51と対応して、反射ユニット4の第1の焦点4aと第2の焦点4bとの間を通過する連結線Eはレンズ光学軸Aに対して傾斜するように形成されてもよい。かつ、連結線Eとレンズ光学軸Aとの間に、0度と30度の間にある設定角度αが設けられる。
【0034】
上記に踏まえて、
図9に示した実施形態において、基準軸線Rはレンズ光学軸Aと実質的に一致されるまた、反射ユニット4は第1の反射面41及び第1の反射面41に連結される第2の反射面42を含む。第1の反射面41及び第2の反射面42はそれぞれレンズ光学軸Aの反対両側に位置され、かつ、第1の反射面41及び第2の反射面42は楕円形の線分を基準線として構成された複合楕円面である。同時に第1の反射面41の曲率と第2の反射面42の曲率とは同一かまたは異なるか何れかであってもよい。つまり、第1の反射面41の曲率と第2の反射面42の曲率が同一である場合、第1の反射面41の第1の焦点(図示なし、
図9における第1の焦点4aに相当)は第2の反射面42の第1の焦点(図示なし、
図9における第1の焦点4aに相当)と互いに一致し、かつ、いずれも第1の発光構造51と対応するように構成される。また、第1の反射面41の第2の焦点(図示なし、
図9における第2の焦点4bに相当)は第2の反射面42の第2の焦点(図示なし、
図9における第2の焦点4bに相当)と互いに一致するように形成されると共に、いずれもレンズ焦点6aと対応するように形成される。
【0035】
また、再び
図9を参照する。他の実施形態において、第1の反射面41の曲率が第2の反射面42の曲率と異なる場合、第1の反射面41は収束光パターン用の反射ライトカップとして構成され、第2の反射面42は発散光パターン用の反射ライトカップとして構成されてもよい。つまり、第1の反射面41は完全パターンのホットゾーン形成パターンとして形成される。第2の反射面42は完全パターンの非ホットゾーン部分の発散光パターンとして形成される。つまり、第2の反射面42の第1の焦点及び第1の発光構造51を互いに一致させないこと、または第1の発光構造51を第2の反射面42の第1の焦点の近傍に位置させることにより、第1の発光構造51に対して、第2の反射面42が光を拡散する効果が果たせる。
【0036】
[第2の実施形態]
まず、
図11及及び
図12を参照する。
図11及び
図12は本発明にかかる第2の実施形態の光投射装置Uを示す斜視図である。
図11、
図12、
図1ないし
図4の比較により、第2の実施形態と第1の実施形態と最大な差異は、第2の実施形態が提供する光投射装置Uはレンズユニット6及びキャリアユニット3を配置せずに、第1の発光構造51及び第2の発光構造52の配置位置を利用して車両照明規制に準拠する配光を達成できる。さらに言えば、
図11及び
図12に示すように、光投射装置Uは放熱ユニット1、熱伝導インタフェースユニット2、発光ユニット5及びベースユニット7を備える。第2の実施形態における他の素子は前記実施形態と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。同時に、第2の実施形態が提供する実施手段は前記第1の実施形態に適用することができる。
【0037】
そして、
図13を参照する。
図13は前記第1の実施形態の
図8のXIII部分を示す部分拡大図であると共に、反射ユニット4省略する。詳しく言えば、熱伝導インタフェースユニット2は熱伝導インタフェース本体21と、熱伝導インタフェース本体21における反対両側の絶縁層22(または誘電体層も称する)と、熱伝導インタフェース本体21の反対両側に位置され、かつ絶縁層22に配置される導体層23とを備える。即ち、熱伝導インタフェースユニット2は両面単層の構成に相当する。さらに言えば、熱伝導インタフェース本体21の反対両側における一方側の導体層23には外部に露出する第1の表面2aが設けられ、かつ熱伝導インタフェース本体21の反対両側における他方側の導体層23には外部に露出する第2の表面2bが設けられる。同時に、第1の発光構造51及び第2の発光構造52はそれぞれ第1の表面2a及び第2の表面2bに設けられてもよい。また、本実施形態において主に両面単層の構成の熱伝導インタフェースユニット2で説明を行うが、他の実施形態において、はんだ付け手段により二層の銅基板を結合することにより、二層両面の熱伝導インタフェースユニット2に形成してもよい。
【0038】
上記を踏まえて、再び
図13を参照する。第1の発光構造51は、基板512、及び第1の発光構造51の基板512に設けられる発光チップ511を含む。第2の発光構造52は基板522、及び第2の発光構造52の基板522に設けられる発光チップ521を含む。また、第1の発光構造51の発光チップ511は熱伝導インタフェース本体21の一方側の導体層23に電気的に接続する。第2の発光構造52の発光チップ521は熱伝導インタフェース本体21の他方側の導体層23に電気的に接続する。例えば、基板(512、522)はセラミック基板(例えば、酸化アルミニウムであるが、それに限定されない。)であってもよい。それにより、
図13に示した熱伝導経路は発光チップ(511、521)を介して基板(512、522)に伝導した後、基板(512、522)を介して熱伝導インタフェースユニット2に伝導してから、熱伝導インタフェースユニット2を介して放熱ユニット1まで直に伝導する。
【0039】
また、例として、本発明に係る実施形態により、導体層23は通用な導電性材料、例えば、銅、アルミニウム、銀または金などにより形成される。絶縁層22は、熱伝導インタフェース本体21と導体層23との間を絶縁するために、絶縁性材料により形成される。また、熱伝導インタフェース本体21は高熱伝導率材料を含んで、その他の材料としては導体層23の材料同一かまたは異なるかのいずれかであってもよい。熱伝導インタフェース本体21の熱伝導率は少なくとも導体層23と同じまたは相当、さらにそれにより良いのが好ましい。例として挙げられると、熱伝導インタフェース本体21の材料は銅材料、アルミニウム材料、銀材料、金材料などを含む熱伝導率高い金属であってもよい。同時に、熱伝導インタフェースユニット2の材料は、グラファイトグラファイト複合材料、または相変化を伴う高熱伝導率パイプ(ヒートパイプまたはループヒートパイプなどが挙げられるが、これらに限定されない。)、バーまたはシート、のいずれであってもよいが、本発明はそれに限定されない。
【0040】
そして、
図14を参照する。
図14と
図13との比較により、
図14の第1の発光構造51及び第2の発光構造52は
図13に示したものとは異なっている。詳しく言えば、
図14における第1の発光構造51及び第2の発光構造52は基板(512、522)を備えない。つまり、発光チップは直に熱伝導インタフェースユニット2に配置される。すなわち、第1の発光構造51は発光チップ511を含み、第2の発光構造52は発光チップ521を含み、第1の発光構造51の発光チップ511は熱伝導インタフェース本体21の一方側の導体層23に電気的に接続され、第2の発光構造52の発光チップ521は熱伝導インタフェース本体21の他方側の導体層23に電気的に接続される。それにより、
図14に示した熱伝導経路は。発光チップ(511、512)から直に熱伝導インタフェースユニット2へ伝導してから、さらに熱伝導インタフェースユニット2を介して直に放熱ユニット1まで伝導する。
【0041】
さらに言えば、
図11及及び
図12に示すように、レンズユニット6を備えない実施形態において、ベースユニット7の基準軸線Rは第1の発光構造51の発光面511Sと第2の発光構造52の発光面521Sとの間に位置されてもよい。かつ、第1の発光構造51の発光面511Sと基準軸線Rとの間に2ミリメートル(millimeter,mm)よりも小さい第1の離間距離H1が設けられ、第2の発光構造52の発光面521Sと基準軸線Rとの間に2ミリメートルよりも小さい第2の離間距離H2が設けられてもよい。第1の離間距離H1は1.3ミリメートルよりも小さく形成されることが好ましい。第1の離間距離H1が0.5ミリメートルよりも小さく形成されることがさらに好ましい。また、第2の離間距離H2が1.64ミリメートルよりも小さい形成されることが好ましい。第2の離間距離H2が0.82ミリメートルよりも小さく形成されることがさらに好ましい。
【0042】
さらに言えば、再び
図1及び
図2を参照する。レンズユニット6を備える実施形態において、第1の発光構造51の発光面511Sと基準軸線Rとの間に10ミリメートルよりも小さく形成される第1の離間距離H1が設けられて、第2の発光構造52の発光面521Sと基準軸線Rとの間に2ミリメートルよりも小さく形成される第2の離間距離H2が設けられてもよい。第1の離間距離H1が8ミリメートルよりも小さく形成されることが好ましい。そして、第1の離間距離H1が2ミリメートルよりも小さく形成されることがさらに好ましい。また、第2の離間距離H2が1.64ミリメートルよりも小さく形成されることが好ましい。第2の離間距離H2が0.82ミリメートルよりも小さく形成されることがさらに好ましい。
【0043】
また、再び
図5ないし
図7を参照する。キャリアユニット3におけるレンズユニット6寄りの部分の厚さは第1の発光構造51の発光面511Sから第2の発光構造52の発光面521Sまでの距離の4倍以内に設定されることが好ましい。ここで、キャリアユニット3におけるレンズユニット6寄りの部分の厚さは第1の発光構造51の発光面511Sから第2の発光構造52の発光面521Sまでの距離の2倍以内に設定されることがさらに好ましい。キャリアユニット3におけるレンズユニット6寄りの部分の厚さは、第1の発光構造51の発光面511Sから第2の発光構造52の発光面521Sまでの距離と同じとなることが特に好ましい。さらに言えば、キャリアユニット3におけるレンズユニット6寄りの部分の厚さは第1の発光構造51の発光面511Sから第2の発光構造52の発光面521Sまでの距離よりも小さく形成されてもよい。
【0044】
さらに言えば、再び
図11ないし
図14を参照する。第1の発光構造51及び第2の発光構造52は複数の発光チップにより実装を行う。同時に、他の実施形態において、隣り合う2つの発光チップの間に膠質体を設けて、それにより、全ての光線が第1の発光構造51の上部発光面511S及び第2の発光構造52の上部発光面521Sから射出させる。
【0045】
[第3の実施形態]
まず、
図15ないし
図17を参照する。
図15及び
図16は本発明に係る第3の実施形態の光投射装置Uを示す斜視図である。
図17は本発明に係る第3の実施形態の光投射装置Uの部分を示す分解斜視図である。
図15及び
図16と、
図1及び
図2との比較により、第3の実施形態と第1の実施形態との最大の差異は、第3の実施形態には放熱モジュールMが提供される。放熱モジュールMは光投射装置Uに設けられ、かつ、放熱モジュールMは放熱ユニット1及び送風ユニット8を含む。放熱ユニット1はヒートシンク本体11、及びヒートシンク本体11に連結される連結部12を含む。なお、送風ユニット8は放熱ユニット1に設けられてもよい。第3の実施形態における他の素子は前記実施形態と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
【0046】
再び
図15ないし
図17を参照する。詳しく言えば、ヒートシンク本体11は熱伝導体111、熱伝導体111の一方側に設けられる第1の導流板112、及び熱伝導体111の他方側に設けられる第2の導流板113を備える。熱伝導体111は本体部1111、複数の第1の延在部1112、及び複数の第2の延在部1113を含む。本体部1111は第1の表面1111a、及び本体部1111の第1の表面1111aと対向する第2の表面1111bを有する。また、複数の第1の延在部1112は本体部1111の第1の表面1111aに配置されると共に、本体部1111と第1の導流板112との間に配置される。複数の第2の延在部1113は本体部1111の第2の表面1111bに配置されると共に、本体部1111と第2の導流板113との間に配置される。例として挙げると、複数の第1の延在部1112及び複数の第2の延在部1113は何れもシート状または柱状のヒートシンクに形成されてもよいが、本発明はそれに限定されない。また、
図17に示すように、第1の導流板112と熱伝導体111との間に収納空間Sが設けられてもよい。送風ユニット8は収納空間Sに設けられ、それにより前記放熱ユニット1に向かう気流F(
図19を参照する)を形成する。なお、他の実施形態において、送風ユニット8が第1の導流板112の外側に設けられて、それにより前記放熱ユニット1に向かう気流Fを生成してもよい。
【0047】
そして、再び
図17並びに
図18及び
図19を参照する。
図18は光投射装置Uを示す断面斜視図である。
図19は送風ユニット8が形成する気流Fが放熱ユニット1を流れる様子を示した図である。詳しく言えば、隣り合う2つの第1の延在部1112の間に第1の通気流路K1が設けられ、かつ、第1の通気流路K1は熱伝導体111の本体部1111と第1の導流板112との間に設けられてもよい。隣り合う2つの第2の延在部1113の間に第2の通気流路K2が設けられ、かつ、第2の通気流路K2が熱伝導体111の本体部1111と第2の導流板113との間に配置される。
【0048】
さらに言えば、
図19に示すように、送風ユニット8が生成した気流Fは第1の吸入気流F1A及び第2の吸入気流F2Aを含む。第1の吸入気流F1Aは本体部、第1の導流板112及び複数の第1の延在部1112に伝導により、第1の通気流路K1に沿って流れ出す第1の吹出気流F1Bを形成する。また、第2の吸入気流F2Aは本体部1111における通気流路111a、第2の導流板113及び複数の第2の延在部1113の伝導により、第2の通気流路K2に沿って流れ出す第2の吹出気流F2Bを形成する。
【0049】
[実施形態による有利な効果]
本発明による有利な効果の1つとして、本発明の実施形態が提供する光投射装置U及びその放熱モジュールMは、「熱伝導インタフェースユニット2及びキャリアユニット3を個別に放熱ユニット1に設ける」という技術手段により、「熱伝導経路部材と荷重のキャリア構成とを分離する」という技術的な効果を達できる。さらに言えば、既存の技術により、本発明は荷重能力及び放熱効率を同時に高める効果を達することができる。
【0050】
また、「第1の発光構造51の発光チップ511Sが熱伝導インタフェース本体21における一方側の導体層23と電気接続され、第2の発光構造52の発光チップ521Sが熱伝導インタフェース本体21における他方側の導体層23と電気接続される。」という技術手段により、「発光効率及び放熱効率を高める」という技術的な効果を達成できる。さらに言えば、上述した構成デザインにより発光形態を既存の構成であるタングステンハロゲンランプ、ハロゲンランプまたはHIDランプとより近似させることができる。
【0051】
また、「第1の吸入気流F1Aは本体部1111、第1の導流板112及び複数の第1の延在部1112の伝導を介して、第1の通気流路K1に沿って流れ出す第1の吹出気流F1Bを形成する」、及び、「第2の吸入空気流F2Aは本体部1111における通気流路111a、第2の導流板113、及び複数の第2の延在部1113の伝導を介して第2の通気流路K2に沿って流れ出す第2の吹出気流F2Bを形成する。」という技術手段により、「放熱効率を高める」という技術効果を達成できる。さらに言えば、放熱効率を高めたことは、第1の発光構造51及び第2の発光構造52における発光チップ(511、512)の数量を高めることができると意味する。それにより、光投射装置Uが発生するルーメンを高めることができる。
【0052】
以上に開示される内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を限定するものではなく、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【0053】
U 光投射装置
M 放熱モジュール
1 放熱ユニット
11 ヒートシンク本体
111 熱伝導体
1111 本体部
1111a 第1の表面
1111b 第2の表面
1112 第1の延在部
1113 第2の延在部
111a 通気流路
112 第1の導流板
113 第2の導流板
12 連結部
121 第1の連結部
122 第2の連結部
2 熱伝導インタフェースユニット
2a 第1の表面
2b 第2の表面
21 熱伝導インタフェース本体
21a 第1の板状体
21b 第2の板状体
21c 連結板状体
22 絶縁層
23 導体層
3 キャリアユニット
31 キャリア本体
32 支持部
321 第1の支持板
322 第2の支持板
33 レンズレンズキャリア
34 遮光プレートシャッター
4 反射ユニット
4a 第1の焦点
4b 第2の焦点
41 第1の反射面
42 第2の反射面
5 発光ユニット
51 第1の発光構造
511 発光チップ
511S 発光面
512 基板
52 第2の発光構造
521 発光チップ
521S 発光面
522 基板
6 レンズユニット
6a レンズ焦点
7 ベースユニット
8 送風ユニット
P 反射構造体
A レンズ光学軸
R 基準軸線
E 連結線
L1 第1の光線
L11 第1の投射光線
L12 第1の反射光線
L2 第2の光線
L21 第2の投射光線
L22 第2の反射光線
F 気流
F1A 第1の吸入気流
F2A 第2の吸入気流
F1B 第1の吹出気流
F2B 第2の吹出気流
G 所定距離
θ 所定角度
α 設定角度
H1 第1の離間距離
H2 第2の離間距離
K1 第1の通気流路
K2 第2の通気流路
S 収納空間
X、Y、Z 方向