专利名称：以发光二极体为光源的车灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车灯，特别是指一种以发光二极体为光源的车灯。
背景技术：
随着发光二极体制造技术与亮度的不断突破与进步，发光二极体已逐渐被应用于各种照明设备中，尤其是在车灯照明方面。但是因发光二极体的亮度仍然较传统灯泡低，因此，以发光二极体作为照明车灯的设计时，需设法提高供发光二极体组装的灯座的收光效率，进而提高发光二极体产生的光线所能够提供的照明亮度。所以如何开发具有高收光效率的灯座，提高以发光二极体作为灯源的车灯的整体亮度，是目前车灯产业努力的重点。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可提高发光二极体光源的收光效率的车灯。
本实用新型以发光二极体为光源的车灯包含至少一发光模组，该发光模组包括一灯座单元，及一组装于该灯座单元上的发光二极体单元，其特征在于该灯座单元包括一座体、多个组装于座体上并分别呈抛物线延伸且焦点相同而焦距不同并可分别用以反射光线的收光面，及一与收光面相间隔地组装于座体上而可使反射自收光面的光线构成一预定照明光型的第一雕光面。该发光二极体单元是涵盖收光面的焦点地组装于座体上中并可产生射向收光面的光线。
通过将单一发光二极体设置于单一灯座单元中，且位于焦点相同而焦距不同的收光面的交点处，可大幅提升灯座单元的收光效率，进而可相对提高车灯的照明亮度。
以下结合附图及实施例对本实用新型以发光二极体为光源的车灯进行详细说明，附图中
图1是本实用新型以发光二极体为光源的车灯的第一实施例的立体图；图2是该第一实施例的侧视剖面图；图3是该第一实施例的俯视剖面图；图4是二焦点相同但是焦距不同的收光面对于一不是来自其焦点的光线所产生的反射角度差异的示意图；图5是本实用新型以发光二极体为光源的车灯的第二实施例的立体图剖视图；图6是该第二实施例的侧视剖面图；图7是该第二实施例的俯视剖面图；图8是本实用新型以发光二极体为光源的车灯的第三实施例的立体剖视图；图9是该第三实施例的侧视剖面图；
图10是该第三实施例的俯视剖面图；
图11本实用新型以发光二极体为光源的车灯的第四实施例的立体图，说明一实心座体与一发光二极体单元组装时的状态；
图12是
图11的局部结构放大示意图；
图13本实用新型以发光二极体为光源的车灯的第五实施例的立体图，说明该座体为实心结构时的状态；
图14是本实用新型以发光二极体为光源的车灯的第六实施例的立体图，说明该座体为实心结构时的状态。
具体实施方式
在本实用新型被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
如
图1-3所示，本实用新型以发光二极体为光源的车灯的第一实施例是由多个相互叠接的发光模组3所构成，并适用于组装在一车体上(图未示)。每一发光模组3包括一中空灯座单元4，及一组装于该灯座单元4上并可产生光线的发光二极体单元5。
该灯座单元4包括一用以供发光二极体单元5组装的座体41，及分别构成于该座体41上的多个收光面401与一第一雕光面402。
该座体41具有前后间隔的一直立透镜42与一直立收光板43、一组接于该透镜42与收光板43顶端间的顶板44，及二间隔相向地分别组接于透镜42、收光板43与顶板44左右侧间的遮板401。
该收光板43具有一板本体431，及一被覆于该板本体431前侧面而可反光的反光薄膜432，该板本体431前侧面构成有多个左、右间隔且分别由下往后上方逐渐弧凹延伸，并且焦点相同而焦距不同的抛物面结构，而被覆于该板本体431呈多个抛物面结构状的前侧面的反光薄膜432以其前侧面界定出收光面401，收光面401是分别沿同一焦点且对应一中心轴线403左、右对称地分布，并构成焦点相同但是焦距不同的结构状，其中，越远离中心轴线403的收光面401的焦距越长。在本实施例中，该反光薄膜432为铝金属薄膜，但是实施时，反光薄膜432的材质不以此为限，只要可反光便可。
该透镜42前侧面是呈周期性隆起的菲涅耳镜面结构状，且界定出该第一雕光面402，也就是说，在本实施例中，该透镜41是由一菲涅耳透镜(fresnel lens)所构成，由于菲涅耳透镜为一般常见的光学物品，因此不再详述。
该发光二极体单元5是组装固定于该座体41的顶板44上，且具有一涵盖收光面401的共同焦点而用以发光的发光片51，其中，该发光片51前端缘是位于该焦点位置上，而发光片51后端缘是相对位于焦点后侧，在本实施例中，该发光片51的发光功率不小于1瓦特，但是实施时不以此为限。因该发光二极体单元5为一般常见的电子元件，且非本实用新型改良重点，因此不再详述。
另外，为配合发光二极体单元5的大小，在本实施例中，该座体41的体积不大于300立方公分，但是实施时不以此为限。
该发光模组3用以照明时，是透过该灯座单元41的收光面401的抛物面曲率结构设计与边界光作用原理(edge-ray principle)，来使发光片51产生的大部分光线可经由收光面401反射与该第一雕光面402的折射后，于预定距离的标的物(图未示)上构成所需的照明光型。
该发光片51位于收光面401焦点处的前端缘部位分别射向每一收光面401的光线，会分别被反射而水平往前射向该透镜42，如箭头21所示。而该发光片51后端缘产生的光线被每一收光面401反射向该透镜42时，由于发光片51后端缘是位于收光面401的焦点后侧，所以被同一收光面401的同一点所反射的光线前进方向，会相对低于箭头21所示的前进方向，如箭头22所示。相对的，位于发光片51前、后端缘间的其他部位所产生的光线，经同一收光面401的同一点反射后，其前进方向必定会介于箭头21、22间，所以发光二极体单元5各部位射向收光面401的光线皆可被用于照明，且可借此界定出所需要的照明光型。但是本创作的发光片51位置只要涵盖到该焦点便可，且不以本实施例设置型态为限。
紧接着，当光线被反射往前而穿透该透镜42时，会分别被呈菲涅耳镜面结构的第一雕光面402所产生的折射作用重新雕塑前进路径。在本实施例中，该第一雕光面402的结构设计，可使往前穿透第一雕光面402的光线分别偏离第一雕光面402的中心轴线404，而往左、右侧折射扩散，但是实施时不以此为限。
如图4所示，用以反光的收光面401具有相同焦点不同焦距的结构设计的所以可提高收光效率，主要是因为收光面401的曲率变化对光线反射角度的影响，详细说明如下以其中一收光面401为例，当该发光片51偏离该收光面401焦点处的部位产生的光线被该收光面401反射时，被反射的光线的前进路径会相对一指向正前方的主轴10往内偏离一θ1角度。若将该收光面401的焦距拉长，但是维持同样焦点时，该收光面401曲率会相对变大，该发光片51同一点射向该曲率变大的收光面401的光线被反射时，反射后的光线前进路线会相对偏离该主轴10-θ2角度，且θ2会小于θ1。由此可知，当收光面401焦点相同而焦距变大时，被反射向前的光线偏离主轴10的角度会相对缩小，能够使被反射的光线较能平行于主轴10。
因此，当该灯座单元4的收光面401设计成焦点相同而焦距不同时，位于中心轴线403左、右侧的收光面401，会因焦距逐渐变长而曲率逐渐变大，相对收光面401反射向前的光线偏离主轴21的角度逐渐变小，所以收光面401的整体收光效率会相对高于只具有单一焦距的收光曲面。
透过上述焦点相同而焦距不同的收光面401结构设计，及将发光二极体单元5设置于该焦点处的设计，可使发光片51各部位射向收光面401的光线，皆可被反射向前而用以照明，且可使该灯座单元4具有较佳的收光效率。然后，再配合调整第一雕光面402的菲涅耳镜面结构的折射特性设计，还可调整改变发光二极体单元5产生的光线所构成的照明光型。
因此，当该车灯是由多个发光模组3相互叠接组装而成时，因每一发光二极体单元5是对应组装在一灯座单元4的座体41中，且分别位于所对应灯座单元4的收光面401的焦点位置，并具有不同焦距，所以每一灯座单元4对于所对应发光二极体单元5可呈现出最佳的收光效率，进而可相对提高每一发光二极体单元5的照明亮度，使车灯的整体照明亮度大幅提升。且可透过调整发光模组3的照明角度，使发光模组3的个别光型可组合成所需的整体照明光型。实施时，该车灯的发光模组3数量也可只设置一个，但是实施时不以此为限。
如图5-7所示，本实用新型的第二实施例与第一实施例不同处在于灯座单元4的结构设计。为方便说明，以下只针对本实施例与第一实施例不同处进行说明。
在本实施例中，该灯座单元4的座体41具有一前后弧弯延伸的收光板43、一自收光板43后端缘往后上方延伸且不会反光的桥接板46、一自桥接板46顶端斜上往前延伸的雕光板47、一固接于该雕光板47顶端的水平顶板44、一固接于收光板43与顶板44前端间的直立透镜42，及二左右间隔地固接于收光板43、桥接板46、雕光板47、顶板44与透镜42左右侧间且用以遮光的遮板45。该灯座单元4还包括多个构成于收光板43顶面的收光面401、一构成于雕光板47上且可反光的第一雕光面402，及一构成于该透镜42前侧的第二雕光面405。
其中，该收光板43具有一顶面构成有多个左、右相连接皆点相同而焦距不同的抛物面结构的版本体431，及一被覆于板本体431呈抛物面结构的顶面并以其顶面界定出收光面401的反光薄膜432。该雕光板47具有一前侧面呈菲涅耳镜面结构状的板本体471，及一被覆于该板本体471呈菲涅耳镜面结构状的前侧面而用以反光的反光薄膜472，且该反光薄膜472用以反光的前侧面界定出该第一雕光面402。在本实施例中，该反光薄膜472为铝金属膜，但是实施时不以此为限。
呈抛物面状的收光面401分布结构是与第一实施例相同，分别可将光线反射向第一雕光面402。雕光面402、405结构皆呈菲涅耳镜面结构状，且该第一雕光面402可用以将反射自收光面401的光线反射向该透镜42。该第二雕光面405结构可使穿透的光线产生折射，而构成所需照明光型。
该发光二极体单元5是可产生射向收光面401的光线地组装于该顶板44上，且发光片51后端缘是对应位于收光面401的焦点处。
该发光二极体单元5的发光片51发光时，射向收光面401的光线会被反射向该第一雕光面402，并经该第一雕光面402的菲涅耳镜面结构的反射，而分别偏离中心轴线404地往左、右侧反射向该透镜42。当光线穿透透镜42时，该第二雕光面405的菲涅耳镜面结构，会再次使穿透的光线远离其中心轴线406地往左、右侧折射，而于前方一预定距离的目标物上投射构成所需的照明光型。
在本实施例中，发光二极体单元5产生的光线会依序经由第一雕光面402与第二雕光面405的菲涅耳镜面结构的光线处理，如箭头23、24所示，而分别使光线左、右扩散，但是实施时，该透镜42与该第二雕光面405并非必要，可只借由改变该第一雕光面402的菲涅耳镜面结构所产生的反射特性，便可使第一雕光面402反射向前的光线分布构成所需的照明光型。另外，遮板45只是用以防止光线往左、右侧射出灯座单元4，并非必要。
如图8-10所示，本实用新型的第三实施例与第一实施例不同处也在于该灯座单元4的结构设计。为方便说明，以下只针对本实施例与第一实施例不同处进行说明。
在本实施例中，该灯座单元4的座体41只具有一前后端部分别往上弧弯的收光板43、分别固接于收光板43前后端的一直立透镜42与一直立桥接板46、一固接于透镜42与桥接板46顶端间且呈前高后低倾斜状的顶板44，及二左右间隔地固接于收光板43、透镜42、桥接板46与顶板44间的遮板45。该灯座单元4还包括多个构成于收光板43上的收光面401、一构成于顶板44底侧的平面状反光面407，及一构成于透镜42前侧的第一雕光面402。
在本实施例中，该收光板43同样具有一板本体431，及一被覆于板本体431内侧面且界定出收光面401的反光薄膜432。该顶板44包括一平板状板本体441，及一被覆于板本体441底面并可反光的反光薄膜442，且该反光薄膜442朝向收光板43的一侧面界定出该平面状反光面407。该第一雕光面402与收光面401结构与第一实施例相同，不再重述。
该发光二极体单元5是嵌装固定于该顶板44的板本体441与桥接板46连接处，且发光片51后端缘是对应位于收光面401的焦点。借由将该发光二极体单元5设置于该板本体441与桥接板46组接处的设计，可使发光片51产生的大部分光线都射向收光面401，可相对提高对发光二极体单元5产生的光线的利用效率。
该发光模组3使用时，发光片51各部位射向收光面401的光线皆会被反射向该顶板44，并经由该反光面407反射向该透镜42，如箭头25、26所示，然后经由呈菲涅耳镜面结构状的第二雕光面405进行雕光，使穿透的光线分别偏离其中心轴线406地往左、右侧偏折，进而构成预定的照明光型。
如
图11、12所示，本实用新型的第四实施例与第一实施例不同处在于该灯座单元4的结构设计。为方便说明，以下只针对本实施例与第一实施例不同处进行说明。
在本实施例中，该灯座单元4包括一内部可透光的实心座体41、一被覆于座体41后侧面的反光薄膜432，及多个收光面401与一第一雕光面402。该座体41前侧面是呈菲涅耳镜面结构状，且界定出该第一雕光面402，而该座体41后侧面构成有多个左右相连且焦点相同而焦距不同的抛物面结构，该反光薄膜432是被覆于抛物面结构上，并以其和该座体41接合的前侧面界定出收光面401，且收光面401的共同焦点是对应邻近该座体41顶面。该发光二极体单元5是对应嵌装于座体41顶面，且对应位于收光面401的共同焦点处，使其产生的光线可依序经由收光面401与第一雕光面402的处理，而于前方构成所需的照明光型。
如
图13所示，本实用新型的第五实施例与第二实施例不同处在于该灯座单元4的结构设计。以下只针对本实施例与第二实施例不同处进行说明。
在本实施例中，灯座单元4包括一内部可透光的实心座体41、分别被覆于座体41外表面的一反光薄膜432与一反光薄膜472，及多个收光面401、一第一雕光面402与一第二雕光面405。该座体41紧连于其顶面前侧缘的前侧面是呈菲涅耳镜面结构，且界定出该第二雕光面405，该座体41紧邻其顶面后侧缘的后侧面也是呈菲涅耳镜面结构状，而该反光薄膜472是被覆于该座体41的菲涅耳镜面结构状后侧面上，且以其和该座体41接合的前侧面界定出该第一雕光面402。该座体41底面构成有多个左、右间隔且焦点相同而焦距不同的抛物面结构，该反光薄膜432是被覆于该座体41呈抛物面结构状的底面，且以其和座体41接合的顶面界定出收光面401。
该发光二极体单元5是嵌装于该座体41顶面。由于本实施例与第二实施例的差异只在于将该座体41更改为实心结构状，而该灯座单元4与发光二极体单元5产生的光线间的作动关系皆与第二实施例相同，因此不再重述。
如
图14所示，本实用新型的第六实施例与第三实施例不同处在于该灯座单元4的结构设计。为方便说明，以下只针对本实施例与第三实施例不同处进行说明。
在本实施例中，该灯座单元4的座体41为内部可透光的实心结构，且该实心座体41顶面被覆有该反光薄膜442，而该反光面407是构成于该反光薄膜442与座体41接合的底面，该实心座体41底面构成有多个左、右间隔的抛物面结构，且被覆有该反光薄膜432，且该反光薄膜432与座体41接合的一侧面界定出焦点相同而焦距不同的收光面401，另外，该座体41的前侧面是呈菲涅耳镜面结构状，且界定出该第一雕光面402。
该发光二极体单元5是嵌装于该座体41的顶面与后侧面交界处，并可产生射向收光面401的光线。
由于本实施例的灯座单元4与发光二极体单元5间的作动关系皆与第三实施例相同，因此不再重述。
综观上述，透过收光面401具有相同焦点但是焦距不同的结构设计，及将发光二极体单元5对应组装于灯座单元4的收光面401的共同焦点处，可使灯座单元4对于所对应发光二极体单元5产生的光线具有较佳的收光效率，进而可相对提高每一发光二极体单元5产生的光线的照明亮度。再加上分别呈菲涅耳镜面结构状的雕光面402、405结构设计，还可借以调整所构成的照明光型。且可将多个发光模组3的相互堆叠组接成所需的车灯。所以的确非常实用与进步。
权利要求1.一种以发光二极体为光源的车灯，包含至少一发光模组，所述发光模组包括一灯座单元，及一组装于灯座单元中的发光二极体单元，其特征在于所述灯座单元包括一座体、多个分别构成于座体上并呈抛物面状且焦点相同而焦距不同并可分别用以反射光线的收光面，及一与收光面相间隔地构成于座体上而可使反射自收光面的光线构成一预定照明光型的第一雕光面，且所述发光二极体单元是涵盖收光面的焦点地组装于座体上并可产生射向收光面的光线。
2.如权利要求1所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述灯座单元的座体具有一收光板，及一组装于所述收光板前侧并可使光线穿透的透镜，收光面是分别构成于所述收光板前侧面而可分别将发光二极体单元的光线反射向所述透镜，所述第一雕光面是构成于所述透镜前侧面而可将穿透所述透镜的光线折射处理成预定的照明光型。
3.如权利要求2所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述第一雕光面是呈菲涅耳镜面结构状。
4.如权利要求3所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述座体还具有一组接于所述收光板与透镜顶端的顶板，而所述发光二极体单元是组装于所述顶板上并可产生射向收光面的光线。
5.如权利要求4所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述座体还具有二相向组接于所述收光板、透镜与顶板左、右侧间且用以遮光的遮板。
6.如权利要求2所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述收光板具有一前侧面构成有多个左、右相连且焦点相同而焦距不同的抛物面结构的板本体，及一被覆于所述板本体的抛物面结构前侧面并可反光的反光薄膜，且所述反光薄膜与板本体接合的前侧面界定出收光面。
7.如权利要求1所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述灯座单元的座体还具有上、下间隔的一雕光板与一收光板，收光面是分别构成于所述收光板顶面而可将发光二极体产生的光线反射向所述雕光板，所述第一雕光面是构成于雕光板朝向收光板的一侧面而可将来自收光面的光线反射向前并构成预定照明光型。
8.如权利要求7所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述第一雕光面是呈菲涅耳镜面结构状。
9.如权利要求8所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于雕光板具有一底面构成有多个左右相连且焦点相同而焦距不同的抛物面结构的板本体，及一被覆于所述板本体的抛物面结构底面的反光薄膜，且所述反光薄膜与板本体接合的底面界定出所述焦点相同而焦距不同的收光面。
10.如权利要求8所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述座体还具有一固接于收光板与雕光板后端间的桥接板，及一固接于所述雕光板顶端的顶板，而所述发光二极体单元是组装于所述顶板上。
11.如权利要求10所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述座体还具有二间隔相向地组接于所述收光板、雕光板与顶板左、右侧间而用以遮光的遮板。
12.如权利要求10所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述座体还具有一组装于收光板与雕光板前端且可使反射自第一雕光面的光线穿透的透镜，及一构成于所述透镜前侧面且可将穿透的光线处理构成另一预定照明光型的第二雕光面。
13.如权利要求12所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述第二雕光面是呈菲涅耳镜面结构状。
14.如权利要求1所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述灯座单元还具有一可将反射自收光面的光线反射向第一雕光面的反光面。
15.如权利要求14所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述座体具有上、下间隔的一顶板与一收光板，及一组接于顶板与底板前端间的透镜，收光面是前后弧弯地构成于所述收光板顶面，所述反光面是可反射光线地构成于所述顶板底面，所述第一雕光面是构成于所述透镜前侧面，且射向收光面的光线可分别被反射向所述反光面，并被所述反光面反射向透镜而穿透所述第一雕光面。
16.如权利要求1所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述座体是呈内部可透光的实心结构状，且外表面构成有所述第一雕光面，所述灯座单元还包括一被覆于座体外表面且以其和座体接合的一面界定出收光面的反光薄膜，所述发光二极体单元是嵌装于座体外表面并可产生射向收光面的光线。
17.如权利要求16所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述第一雕光面是呈菲涅耳镜面结构状并可使反射自收光面的光线穿透而构成预定照明光型。
18.如权利要求16所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于第一雕光面是呈菲涅耳镜面结构状并可将反射自收光面的光线反射向前而构成预定照明光型。
19.如权利要求18所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述灯座单元还包括一构成于座体外表面且可使来自第一雕光面的光线穿透并构成预定照明光型的第二雕光面。
20.如权利要求19所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述第二雕光面是呈菲涅耳镜面结构状。
21.如权利要求1所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述发光模组的体积不大于300立方公分。
22.如权利要求1所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述发光二极体的发光功率不小于1瓦特。
23.如权利要求1所述的以发光二极体为光源的车灯，其特征在于所述车灯还包含多个相互堆叠的发光模组。
专利摘要一种以发光二极体为光源的车灯，包含至少一发光模组，该发光模组包括一灯座单元，及一组装于该灯座单元上的发光二极体单元。其特征在于该灯座单元包括一座体、多个构成于座体上且焦点相同而焦距不同并可反光的收光面，及一构成于座体上而可使反射自收光面的光线构成一预定照明光型的第一雕光面。发光二极体单元是涵盖收光面的焦点地组装于座体上并可产生射向收光面的光线。透过将单一发光二极体设置于单一灯座单元中，且位于焦点相同而焦距不同的收光面的焦点处，可大幅提升灯座单元的收光效率，进而可相对提高车灯的照明亮度。
文档编号F21V7/00GK2916356SQ20052014461
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者陈志隆, 陈奎佐 申请人:盟立光能科技股份有限公司