[发明专利]发光二极管光纤耦合系统及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管光纤耦合系统及其制造方法，特别是涉及一种应用于分布式照明的发光二极管光纤耦合系统及其制造方法。

背景技术

因为发光二极管具有高亮度、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；由于发光二极管在发亮时，有温度不能过高的限制，因此，发光二极管灯具的散热设计必须极佳，否则发光二极管即容易损坏。

然而一般而言，车头灯多是将灯具设置于车头处，而车辆的引擎亦多设置于车头内，因此车头的温度往往是车辆的最高温处，并不适合设置发光二极管灯具。

为解决上述问题，分布式照明(distributed lighting system，简称DLS)装置即被加以应用在车头灯上，例如美国第7,215,863号专利案即是一种光线传送装置，请参阅图4所示，是美国第7,215,863号专利案的一光线传送装置的侧视图，其包括一光纤管50以及一发光二极管光源60，其中该光纤管50的一端与一椭圆形延伸部50连通，该椭圆形延伸部51的两焦点分别邻近于该椭圆形延伸部51与光纤管50的连接处及该椭圆形延伸部51的自由端，而该发光二极管光源60则是设于该邻近椭圆形延伸部51自由端的焦点处，因此当该发光二极管光源60发光时，依照椭圆形的特性，光线将会经该光纤管50内壁的折射后，通过该椭圆形延伸部51的另一焦点而进入该光纤管50中，如此一来，进入光纤管50中的光线即会于该光纤管50中不断地以全反射方式传递至该光纤管50的另一端。如此一来，该分布式照明装置即可设于车身内以远离引擎，仅将该光纤管50的另一端设于车头灯处，以将发光二极管光源60所发出的光线从车头灯处射出。

然为使光线自光纤管50的一端进入后可以以全反射方式传递至光纤管50的另一端，光线入射该光纤管50而与光纤管50内壁所夹的角度则即为重要，若无法符合全反射的要求，光线即无法传递至光纤管50的另一端，导致整体的耦合的效率降低；由于光线经该椭圆形延伸部51折射后进入该光纤管50的角度完全不一样，因此必然有部分光线无法被传递至该光纤管50的另一端，导致整体耦合效率下降；目前现有的分布式照明装置仅能达到约40％至50％的耦合效率。

此外，上述美国专利案的椭圆形延伸部51在制作上，有一定的困难，其 原因在于椭圆形延伸部51反射件无法以一体成形方式制作，而须将该椭圆形分为两半后再叠合组装，故组装时难以调整至使二个半椭圆形面的焦点完全重合，且该椭圆形延伸部51在制作时，因为须在中央预留凹槽以容置发光二极管光源60，在加工上更有困难，因而在制造成本上较为昂贵。

此外，无论使用抛物形反射面或椭圆形反射面均不适合透镜的设计，其原因如下：

如使用抛物反射面时，光线由抛物面的内焦点射出，经反射面，会以平行光的方式射出，故不利透镜的设计；

又使用椭圆反射面时，当光线由椭圆面的内焦点射出，经反射面将汇聚到同向的另一内焦点，故亦不利于透镜的设计。

因此仍有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。

由此可见，上述现有的发光二极管及其制造方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的发光二极管光纤耦合系统及其制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的发光二极管及其制造方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的发光二极管光纤耦合系统及其制造方法，能够改进一般现有的发光二极管及其制造方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的发光二极管存在的缺陷，而提供一种新型的发光二极管光纤耦合系统，所要解决的技术问题是使其利用双曲面反射罩配合聚光透镜来提高分布式照明装置的耦合效率，并使制造成本降低，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的发光二极管的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的发光二极管光纤耦合系统的制造方法，所要解决的技术问题是使其藉由调整透镜与光纤管的距离即可快速完成设计一发光二极管光纤耦合系统。，从而更加适于实用。