[发明专利]LED封装结构及具有该LED封装结构的车灯

说明书

技术领域

本发明是关于一种LED封装结构及具有该LED封装结构的车灯，尤指一种光源场形角较小且具有高亮度的封装结构及具有该LED封装结构的车灯。

背景技术

因为LED具有高亮度、省电、体积小等优点，因此被广泛地用作照明光源，尤其近年来更是常见应用于车灯中。

然由于一般直接封装好的LED所发出光线的光源场形角较大，导致LED的整体光度不足，因而必须同时使用为数较多的LED，方可符合法规规定的车灯亮度。为此，有厂商使用了所谓的“二次光学”技术，其是于LED的发光路径上设置一透镜，利用该透镜的聚光特性，而达到提高照度的效果。

只因该LED和透镜均为独立制作的成品，故分别具有一定的体积，使两者之间必然具有一距离，因此光线在传送的过程中，即会有能量的损耗，导致光度的下降。

此外，为使LED发出的光线能有效的被利用，亦有于LED光源背面加上反射面的设计，但一般采用抛物反射面或椭圆反射面作为设计依据；然使用抛物反射面时，光线由抛物面的内焦点射出，经该抛物反射面反射后，会以平行光的方式射出，如此一来将不利于透镜的设计；又于使用椭圆反射面时，当光线由椭圆面的一焦点射出，将由该椭圆反射面汇聚到椭圆面的另一个焦点，如此亦不利于透镜的设计；再者，为使LED发光元件能发出符合法规的光形，一般会于封装胶体上设计一遮片并与透镜相结合，然而使用遮片的设计将增加LED封装时的难度，且亦将限制该LED发光元件光形应用的范围。

况且上述的LED光源的发光角度仍不够集中，因此整体亮度仍无法达到国内法规所规定的标准亮度；加上因LED芯片发光时必然有部分的散杂光线无法被透镜汇聚至正前方，造成有部分光线损失而导致亮度下降，因此仍有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。

发明内容

为改善以LED作为车灯的光源所衍生的亮度不足问题，本发明的主要目的在于提供一种LED封装结构及具有该LED封装结构的车灯，该LED封装结构具有较小的光源场形角，因而可提高整体亮度。

本发明的次一目的在于提供一种LED封装结构，其光学系统是由LED光源、双曲线反射面及透镜所构成，且该LED光源是位于该双曲线反射面的内焦点，而该外焦点与内焦点的距离在0至3毫米之间。

本发明的再一目的在于提供一种LED封装结构，其不需要遮片的设计即可达成规范的光形投射。

本发明的又一目的在于提供一种LED车灯，其由多LED封装结构所构成，且其中至少一LED封装结构所投射的光形与其他LED封装结构所投射的光形间具有15度的夹角，以整合投射出符合法规的光形。

为达成前述目的所采取的主要技术手段，令前述LED封装结构的光学系统包括：

一双曲线反射面，其开口朝向一透镜，并于该双曲线反射面的内焦点处设有一LED芯片，其光线朝向该透镜发射，并依据双曲线反射面的特性：自内焦点发出的光线必沿双曲线外焦点反射而出，故经双曲线反射面反射至透镜的光线入射角度可通过外焦点与内焦点的距离进行调整；而为有效控制车灯光形的水平光源场形角，可将该透镜的出射光线与平行于光轴的夹角设定与该水平光源场形角相同，并由折射定理以反推出透镜的预定入射光线角度，再通过内、外焦点距离调整使经双曲线反射面反射至透镜的入射光线符合该预定入射光线角，藉此以调整出符合规范的车灯光形。

前述LED封装结构包括：

一基座，其上形成有一晶杯，该晶杯的内壁为一双曲线反射面，又该基座的外侧设有多金属接脚；

一LED芯片，设于该基座的晶杯内，且位于该晶杯的双曲线反射面的内焦点上，并与该金属接脚电连接；

一封胶，将芯片封合于该基座上；

一透镜，固设于该基座上并对应设置于该基座晶杯的开口处。

利用上述技术手段，利用双曲线的特性，可令从内焦点处所发出的光线经双曲线反射面的反射后，犹如自该双曲线反射面的外焦点所射出，因此可将该LED芯片所发出的光线加以集中射向该透镜，以提高整体亮度。

又本发明的另一主要技术手段是令前述透镜可使用对称透镜或非轴向对称透镜，令本发明LED封装结构藉此发出光线集中的光形，如此一来，除可提高流明外，更可以多个发出矩形光形的LED封装结构排列组合构成一车灯，利用光形叠加构成一符合法规规定的灯种出光光形。

前述车灯包括：

多个LED封装结构，其中每一个LED封装结构包括：

一基座，其上形成有一晶杯，该晶杯的内壁为一双曲线反射面，又该基座的外侧设有多金属接脚；