[发明专利]照明装置及其组合结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明装置及其组合结构，尤其涉及一种出光效率高、不具色差与光圈的利用发光二极管的照明装置及其组合结构。

背景技术

随着半导体技术及封装技术的发展，发光二极管的发光效率越来越高，从最初的1lm/W，到目前的红光的100lm/W、绿光的50lm/W，发光二极管的应用也越来越广。就目前车灯的应用而言，发光二极管广泛被应用于煞车灯或方向灯上，并且随着白光发光二极管的亮度越来越高、体积小、重量轻、反应时间短、寿命长、耐震动等多项特性，利用发光二极管作为车大灯的光源已是未来的趋势。

一般而言，发光二极管的封装方式所产生的光形分布是余弦衰减形式。若要以简单的反射罩对光线进行反射，则反射罩的体积将非常大，由于车配置空间的限制，不能将其无法装于车上。

US 6948836披露了一种相对于小系车灯所提出的车大灯的专利，其中，使用椭圆反射罩为主要的反射镜，将发光二极管置于反射罩的第一个焦点上，其放置方向与最后的出光轴垂直，再配合前方的挡板及透镜制造出所需的灯形。整组灯是由十组照明装置组成，其包括远灯、近灯、雾灯。

在实际状态下，在US 6948836中，除了由椭圆反射镜第一焦点出射的光源之外，大部分光不能依照理想状态的点光源汇聚于第二焦点，特别是小角度的光更为严重，如此将造成车灯聚光效率不高，必须利用更多的照明装置来达到法定的亮度要求，同时其所造成的散热问题及车体是否有足够空间容纳如此多的照明装置等问题皆难以解决。

此外，由于使用了透镜，但因为fresnel loss效应使得光穿透率大约只有90％，而且仍存在色差、光圈的问题。再者，透镜必须具有相当高的公差要求，除了增加制造工时外，亦不能有效降低成本。

发明内容

鉴于此，本发明旨在提供一种组合结构，用以将光线成像于一区域。本发明利用发光二极管为灯源的照明装置，并利用照明装置组合排列成为一车灯结构。本发明的特点为利用发光二极管体积小的特性，开发出体积小的照明装置，并且最终的车灯结构所发出的光形与亮度均可符合相关的车灯法规的要求。此外，因为车灯结构为许多照明装置所组成，所以在照明装置的排列组合方式上，还提出了具有散热器的组合方式。

本发明的目的在于提供多种光学设计，经由这些光学设计后的反射罩配合发光二极管可以组成大小合理的照明装置，再将多个照明装置组合起来可以作为车的近灯、远灯或雾灯。如果将灯体中的反射罩设计成多重反射罩(Multi-Reflector，MR)，法规中的截止线(cut-off line)也可以清楚呈现。另外，照明装置的排列方式亦可与散热器或其它散热装置结合，借此以减少散热机构的组数并简化其排列方式。

本发明的组合结构包括本体与多个照明装置。多个照明装置设置于本体之上。照明装置的其中之一包括光源与导引装置。导引装置包括第一反射单元与第二反射单元。光源产生初始光束。第一反射单元包括第一反射面，第一反射面用以对初始光束进行反射而形成第一反射光束。第二反射单元包括第二反射面，第二反射面用以对初始光束与第一反射光束进行反射而形成第二反射光束，第二反射光束实质上在区域产生一投射模式。

光源可为发光二极管。第一反射单元的第一反射面可包括至少一平面镜，光源邻接于该平面镜。

第一反射单元的第一反射面包括一曲面镜，光源邻接于该曲面镜。第二反射单元的第二反射面包括一曲面镜。所述曲面可为抛物面镜。第二反射单元的第二反射面可包括一多重反射面。第二反射单元的第二反射面可包括主反射部与次反射部，主反射部与次反射部之间具有一阶级。投射模式可包括近灯模式、远灯模式与雾灯模式。组合结构还可包括散热器，散热器连接于光源。

本发明的照明装置并未使用透镜，完全由两组反射单元组成。本发明的照明装置的出光效率可接近100％，不存在色差、光圈的问题，容易制造且可降低成本。

附图说明

为使本发明的所述和其它目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举一些优选实施方式并结合附图对本发明进行详细说明。

图1为本发明一组合结构L1的立体图；

图2A-2C分别为本发明的组合结构L1中的多个照明装置E1、E1a的不同组合状态的示意图；

图3A-3C分别为相对于图2A-2C所示的多个照明装置E1、E1a的不同组合状态所得到的三种不同投射模式的光形分布示意图；

图4A为本发明第一实施方式中的照明装置E1的示意性立体图；

图4B表示沿图4A中线段c1-c1对照明装置E1进行局部剖切的放大剖面图；

图4C为图4A所示的照明装置E1的一变型例E1’的示意性立体图；