CN106287494A - 一种led车灯 - Google Patents

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CN106287494A CN201610963948.6A CN201610963948A CN106287494A CN 106287494 A CN106287494 A CN 106287494A CN 201610963948 A CN201610963948 A CN 201610963948A CN 106287494 A CN106287494 A CN 106287494A
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吴长城
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Hawking Led Lighting Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种LED车灯，包括所述LED灯具包括LED灯安装基板和导热座，所述LED灯安装基板包括第一基板和第二基板，所述第一基板上安装有第一LED发光体，所述第二基板上安装有第二LED发光体，所述第一LED发光体的右侧罩有一非球面透镜，所述第一LED发光体和所述第二LED发光体之间的距离L1为1‑3毫米，所述反光碗的焦点和所述第二LED发光体的光源中心之间的距离L2为0‑1毫米。该LED车灯解决了如远光光线分散、中心存在光线空洞、近光要求的明暗截止线不清晰、眩光等问题，且较之现有的两侧LED发光体均装有透镜的LED车灯，有效光输出更高，光能利用率更高，光线更集中，中心照度更高。

Description

一种LED车灯
技术领域
本发明涉及汽车照明领域，尤其涉及一种LED车灯。
背景技术
汽车车灯，作为汽车远光、近光、转向、雾灯等主要照明光源，一直以来以传统卤素光源为主，此类光源的功率高，但照度很低，能源的利用率极低，从而造成能源的浪费。随着节能环保的普及推广，市场上逐渐出现LED车灯，但是，LED车灯的光源结构位置与原车光源卤素灯不同，并且LED车灯发光焦点基本都不在原车车灯反光碗的抛物线焦点上，从而导致LED汽车灯灯泡虽节能环保，但实际效果不如之前光源效果好。
申请号为201510751318.8的专利，其采用2侧LED发光体发光，并且在各LED发光体处各添加一光学透镜，用于折射LED发光体的光线，使得远光集中，增加了射程，基本满足汽车车灯的需求；但其中央光线仍不是非常集中，车灯的中心照度不是很高。随着人们需求的不断增加，如何设计一种中心照度更高、光线更集中的LED车灯是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED车灯，来解决以上技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种LED车灯，包括LED灯具和反光碗，所述LED灯具包括LED灯安装基板和导热座；
所述LED灯安装基板包括第一基板和第二基板；所述第一基板上安装有第一LED发光体；所述第二基板上安装有第二LED发光体；所述第一LED发光体的右侧罩有一非球面透镜，以使所述第一LED发光体发出的光线折射到所述反光碗的反射区；所述第一LED发光体和所述第二LED发光体的光源中轴面为同一平面；
所述反光碗的焦点和所述第二LED发光体的光源中心均位于所述第二LED发光体的光源中轴面上；
所述第一LED发光体和所述第二LED发光体之间的距离L1为1-3毫米；所述反光碗的焦点和所述第二LED发光体的光源中心之间的距离L2为0-1毫米。
优选的，所述LED灯具还包括基板固定座和第一固定连接件；
所述基板固定座的中部开设有基板安装通孔；所述第一基板和所述第二基板穿透所述基板安装通孔；
所述基板固定座包括第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁上开设有一透镜安装孔，所述第二侧壁上开设有一发光体安装孔和一固定座固定孔；
所述透镜上设置有第一透镜固定孔；所述第一基板上设置有第一基板固定孔，所述第二基板上设置有第二基板固定孔；
所述第一基板固定孔、所述第二基板固定孔、所述固定座固定孔与所述第一透镜固定孔的高度相同；所述第一固定连接件依次穿过所述第一透镜固定孔、所述第一基板固定孔、所述第二基板固定孔与所述固定座固定孔，使所述透镜、所述第一基板、所述第二基板和所述基板固定座固定连接。
优选的，所述LED灯具还包括导热座和第二固定连接件；
所述导热座的中部开设有固定座安装槽，用于固定所述基板固定座；
所述导热座的中部还开设有基板穿越通孔，所述基板穿越通孔连通所述固定座安装槽的槽底和所述导热座的底部；所述第一基板和所述第二基板穿过所述基板穿越通孔，伸出所述导热座的底部；
所述导热座的侧壁上开设有导热座固定孔；所述第一基板上还设置有第三基板固定孔，所述第二基板上还设置有第四基板固定孔；
所述第三基板固定孔、所述第四基板固定孔和所述导热座固定孔的高度相同；所述第二固定连接件依次穿过所述导热座固定孔、所述第三基板固定孔和所述第四基板固定孔，使所述导热座、所述第一基板和所述第二基板固定连接。
优选的，所述LED灯具还包括尾塞和第三固定连接件；
所述尾塞侧壁开设有一尾塞固定孔；所述透镜上设置有第二透镜固定孔；所述第一基板上还设置有第五基板固定孔，所述第二基板上还设置有第六基板固定孔；
所述第五基板固定孔、所述第六基板固定孔、所述第二透镜固定孔和所述尾塞固定孔的高度相同；所述第三固定连接件依次穿过所述第二透镜固定孔、所述第五基板固定孔、所述第六基板固定孔和所述尾塞固定孔，使所述透镜、所述第一基板、所述第二基板和所述尾塞固定连接。
优选的，所述第一固定连接件和第三固定连接件为铆钉；所述第一透镜固定孔、所述第一基板固定孔、所述第二基板固定孔、所述固定座固定孔为与所述第一固定连接件匹配的铆钉连接孔；所述第二透镜固定孔、所述第五基板固定孔、所述第六基板固定孔、所述尾塞固定孔为与所述第三固定连接件匹配的铆钉连接孔；
所述第二固定连接件为机米螺丝；所述第三基板固定孔、所述第四基板固定孔和所述导热座固定孔为与所述第二固定连接件匹配的螺纹连接孔。
优选的，所述第一LED发光体的长度为3-6毫米；所述第一LED发光体的厚度为0.2-0.6毫米；
所述第二LED发光体的长度为3-6毫米；所述第二LED发光体的厚度为0.2-0.6毫米。
优选的，所述第一LED发光体包括三个LED灯灯珠；所述第二LED发光体包括三个LED灯灯珠；
各所述LED灯灯珠的长度为1.4毫米；各所述LED灯灯珠的厚度相同；所述LED灯灯珠的厚度为0.2-0.6毫米。
优选的，所述反光碗的焦点的高度为26-34毫米。
优选的，所述非球面透镜采用聚碳酸酯制成；所述非球面透镜的透镜外壁和透镜内壁均呈抛物面。
本发明的有益效果：本发明实施例提供的LED车灯解决了如远光光线分散、中心存在光线空洞、近光要求的明暗截止线不清晰、眩光等问题，有效光输出更高，光能利用率更高，光线更集中，中心照度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的LED车灯的结构原理图。
图2为本发明实施例提供的LED车灯的LED灯具的爆炸图。
图3为本发明实施例提供的LED车灯的基板固定座的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的LED车灯的导热座的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的LED车灯的LED灯具的左视图。
图6为本发明实施例提供的非球面透镜的结构图。
图7为本发明实施例提供的L1与照度值的对照图。
图8为本发明实施例提供的加非球面透镜的LED车灯的照射效果图。
图9为本发明实施例提供的不加非球面透镜的LED车灯的照射效果图。
图中：10、LED灯安装基板；11、第一基板；12、第二基板；13、第一侧壁；14、第二侧壁；20、导热座；21、固定座安装槽；22、导热座固定孔；23、座头；24、座身；25、基板穿越通孔；30、非球面透镜；31、第一透镜固定孔；32、第二透镜固定孔；33、透镜外壁；34、透镜内壁；40、尾塞；41、尾塞固定孔；51、第一固定连接件；52、第三固定连接件；53、第二固定连接件；100、光源中轴面；111、第一LED发光体；112、第一基板固定孔；113、第三基板固定孔；114、第五基板固定孔；121、第二LED发光体；1210、第二LED发光体的光源中心；122、第二基板固定孔；123、第四基板固定孔；124、第六基板固定孔；131、透镜安装孔；141、发光体安装孔；142、固定座固定孔；200、反光碗；210、焦点轴线。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种LED车灯，用于汽车照明。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的LED车灯的结构原理图。其中，纵向为高度方向。
该LED车灯包括LED灯具和反光碗200，反光碗200内壁为反射区，反光碗200内壁呈抛物面状。反光碗200的焦点轴线210即反光碗200的焦点所在轴线，本实施例中，焦点轴线210即反光碗200的中轴线，反光碗200的中轴线即反光碗200的碗口的中心和反光碗200的碗底的中心的连线。其中，反光碗200两侧开口，上侧的开口为反光碗200的碗口，下侧的开口为反光碗200的碗底。
所述LED灯具包括LED灯安装基板10和导热座20；LED灯安装基板10包括第一基板11和第二基板12；第一基板11上安装有第一LED发光体111；第二基板12上安装有第二LED发光体121；第一LED发光体111的右侧罩有一非球面透镜30，以使第一LED发光体111发出的光线折射到反光碗200的反射区；第一LED发光体111和第二LED发光体121的光源中轴面100为同一平面。为便于理解，第一LED发光体111的光源中轴面100为第一LED发光体111的右侧面的中心、前侧面的中心、后侧面的中心所在平面；第二LED发光体121的光源中轴面100为第二LED发光体121的左侧面的中心、前侧面的中心、后侧面的中心所在平面。
本实施例中，第一LED发光体111和第二LED发光体121以LED灯安装基板10为参照物对称设置，以图1所示位置为参考，第一LED发光体111位于第二LED发光体121的右侧，但该位置关系仅为便于描述，LED车灯在不同角度，第一LED发光体111和第二LED发光体121之间的位置关系可有所改变，其不应理解为对本发明的限制。
反光碗200的焦点和第二LED发光体121的光源中心均位于光源中轴面100上；第二LED发光体121的光源中心1210即第二LED发光体121的发光面的中心，第一LED发光体111的光源中心即第一LED发光体111的发光面的中心，本实施例中，第一LED发光体111和第二LED发光体121的发光面均呈方形，第二LED发光体121的发光面的中心即图1中第二LED发光体121的左侧面的中心，第一LED发光体111的发光面的中心即图1中第一LED发光体111的右侧面的中心。其中，第一LED发光体111的光源中心和第二LED发光体121的光源中心1210的高度相同。
请参考图2、图3和图4，图2为本发明实施例提供的LED车灯的LED灯具的爆炸图，图3为本发明实施例提供的LED车灯的基板固定座的结构示意图，图4为本发明实施例提供的LED车灯的导热座20的结构示意图。
所述LED灯具还包括基板固定座，用于固定LED灯安装基板10，其为一中空结构，中部设有供LED灯安装基板10穿越的基板安装通孔。第一基板11和第二基板12穿透或穿过所述基板安装通孔，第一基板11的一端和第二基板12的一端伸出基板固定座的下端部。
为便于描述，将基板固定座分为第一侧壁13和第二侧壁14。第一侧壁13上开设有一用于安装透镜30的透镜安装孔131；第二侧壁14上开设有一安装第二LED发光体121的发光体安装孔141和一固定座固定孔142。本实施例中，透镜安装孔131和透镜30的形状相匹配，发光体安装孔141的形状为“倒凸字”形。
具体的，透镜30上设置有第一透镜固定孔31；第一基板11上设置有第一基板固定孔112，第二基板12上设置有第二基板固定孔122。第一基板固定孔112、第二基板固定孔122、固定座固定孔142与第一透镜固定孔31的高度相同；第一固定连接件51依次穿过第一透镜固定孔31、第一基板固定孔112、第二基板固定孔122与固定座固定孔142，使透镜30、第一基板11、第二基板12和基板固定座10固定连接。
具体的，导热座20的中部开设有固定座安装槽21，用于固定基板固定座；导热座20的中部还开设有基板穿越通孔25，基板穿越通孔25连通固定座安装槽21的槽底和导热座20的底部；第一基板11和第二基板12穿过基板穿越通孔25，伸出导热座20的底部，其中，第一基板11和第二基板12紧贴基板穿越通孔25的孔壁；基板固定座紧贴固定座安装槽21。
导热座20的侧壁上开设有导热座固定孔22；第一基板11上还设置有第三基板固定孔113，第二基板12上还设置有第四基板固定孔123；第三基板固定孔113、第四基板固定孔123和导热座固定孔22的高度相同；第二固定连接件53依次穿过导热座固定孔22、第三基板固定孔113和第四基板固定孔123，使导热座20、第一基板11和第二基板12固定连接。
导热座20包括一座头23和一座身24；座头23和座身24均为圆柱形；座头23的直径大于座身24的直径；导热座固定孔22设置于座身24的侧壁上。
本实施例中，作为一种优选的实施方式，导热座20采用铝座，铝座的加工难度低，可根据不同形状需求加工成各自形状，且铝座导热效果更快。
LED车灯还包括尾塞40和第三固定连接件52。由于LED发光体的驱动电路设置于第一基板11和/或第二基板12上，尾塞40用于密封或保护基板。
尾塞40的侧壁开设有一尾塞固定孔41。透镜30上设置有第二透镜固定孔32；第一基板11上还设置有第五基板固定孔114，第二基板12上还设置有第六基板固定孔124。第五基板固定孔114、第六基板固定孔124、第二透镜固定孔32和尾塞固定孔41的高度相同；第三固定连接件52依次穿过第二透镜固定孔32、第五基板固定孔114、第六基板固定孔124和尾塞固定孔41，使透镜30、第一基板11、第二基板12和尾塞40固定连接。
请继续参考图5和图6，图5为本发明实施例提供的LED车灯的LED灯具的左视图，图6为本发明实施例提供的非球面透镜30的结构图。图6包括非球面透镜30的立体结构图和其A-A向截面图。
优选的，第一LED发光体11和第二LED发光体12之间的距离L1为1-3毫米，本实施例中，第一基板11紧贴第二基板12，故L1即第一基板11和第二基板12的厚度之和，图1中，横向为基板的厚度方向；反光碗200的焦点即焦点轴线210和光源中轴面100的交点，反光碗200的焦点和第二LED发光体的光源中心1210之间的距离L2为0-1毫米。
本实施例是基于不更换卤素灯的大灯总成的其他硬件设施的基础上，仅用LED灯具代替卤素灯使用，故为保障光学特性，如折射路径、光照路径等，LED发光体的长度需和卤素灯的长度保持一致，图1中，纵向也为LED发光体的长度方向，横向为LED发光体的厚度方向。
由于卤素灯的长度一般为3-6毫米，故本实施例，第一LED发光体111和第二LED发光体121的长度均为3-6毫米。
第一LED发光体111和第二LED发光体121均由多个LED灯灯珠纵向首尾相连排列而成；LED灯灯珠的厚度为0.2-0.6毫米，故第一LED发光体111和第二LED发光体121的厚度均为0.2-0.6毫米。本实施例中，第一LED发光体111和第二LED发光体121均由3个LED灯灯珠排列而成，所述LED灯灯珠的长度为1.4毫米，故第一LED发光体111和第二LED发光体121的长度均为4.2毫米。
反光碗200的焦点的高度H为26-34毫米。反光碗200的焦点的高度H即反光碗200的焦点到反光碗200的碗底之间的距离。我司在研产品中，有两种不同型号的LED灯具，适用于不同的汽车车灯。一型号的LED灯具，反光碗200的焦点的高度H为30-34毫米；另一型号LED灯具，反光碗200的焦点的高度H为26-30毫米。
具体的，非球面透镜30采用聚碳酸酯制成；非球面透镜30的透镜外壁33和透镜内壁34均呈抛物面状。聚碳酸酯是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性，耐冲击性能好，折射率高，加工性能好。
由于第一LED发光体111的位置已经偏移反光碗200的焦点，透镜30的作用就是将光线重新折射到反光碗200的有用区域，变成有用光进行折射。故非球面透镜30的相关尺寸可根据实际情况进行调整。
请参考图6中非球面透镜30的A-A向截面图，本实施例中，透镜外壁33的最大高度D2为6.58毫米，透镜内壁34的最大高度D1为1.49毫米，第一透镜固定孔31和第二透镜固定孔32的孔深均为1.2毫米。
请参考图7，图7为本发明实施例提供的L1与照度值的对照图。图7中，对称是指第一LED发光体111和第二LED发光体121沿焦点轴线210对称设置；不对称是指，第二LED发光体121的光源中心1210和焦点重合；带透镜是指在第一LED发光体111或第二LED发光体121外加非球面透镜30。
当L1厚度小于1毫米时，采用不对称不带透镜模式可以取得最好的照度值，但基于现有的材料及加工艺限制，对光源处的材料的导热能力要求太高，目前无法满足，所以不能采用此种方式；而当L1大于3毫米时，不管采用哪种设计方案所产生出来的光的综合性能都不能达到设计要求的顶峰；当L1厚度在1毫米到3毫米之间时，采用不对称带透镜模式，即本实施例提供的LED灯具，不仅可以取得最好的照度值，而且所产生出来的光的综合性能较好。基于以上情况，L1的厚度选择在1-3毫米之间。
请参考图8和图9，图8为本发明实施例提供的加非球面透镜30的LED车灯的照射效果图，图9为本发明实施例提供的不加非球面透镜30的LED车灯的照射效果图。
从实验结构可得知，在第一LED发光体111外侧罩非球面透镜30的LED车灯，比不在第一LED发光体111外侧罩非球面透镜30的LED车灯，照度提高23％。
本实施例提供的LED车灯解决了现有技术的其他LED车灯存在的一些问题，如远光光线分散、中心存在光线空洞、近光要求的明暗截止线不清晰、眩光等，且较之有效光输出更高，光能利用率更高，光线更集中，中心照度更高。
优选的，第一固定连接件51和第三固定连接件52为铆钉；第一透镜固定孔31、第一基板固定孔112、第二基板固定孔122与固定座固定孔142为与第一固定连接件51匹配的铆钉连接孔；第二透镜固定孔32、第五基板固定孔114、第六基板固定孔124与尾塞固定孔41为与第三固定连接件52匹配的铆钉连接孔。第二固定连接件53为机米螺丝；第三基板固定孔113、第四基板固定孔123和导热座固定孔22为与第二固定连接件53匹配的螺纹连接孔；可以理解的是，铆钉或机米螺丝只是本实施例的一种举例或较优的实施方式，对于本领域的普通技术人员，很容易想到将铆钉或机米螺丝替换为其他形状的固定连接件，如螺栓、螺钉等，其均应该在本发明的保护范围之内。
本实施例中，导热座20的材料优选为铝，可以理解的是，其也可采用其他材料制成，均应该在本发明的保护范围之内。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种LED车灯，包括LED灯具和反光碗，其特征在于，所述LED灯具包括LED灯安装基板和导热座；
所述LED灯安装基板包括第一基板和第二基板；所述第一基板上安装有第一LED发光体；所述第二基板上安装有第二LED发光体；所述第一LED发光体的右侧罩有一非球面透镜，以使所述第一LED发光体发出的光线折射到所述反光碗的反射区；所述第一LED发光体和所述第二LED发光体的光源中轴面为同一平面；
所述反光碗的焦点和所述第二LED发光体的光源中心均位于所述第二LED发光体的光源中轴面上；
所述第一LED发光体和所述第二LED发光体之间的距离L1为1-3毫米；所述反光碗的焦点和所述第二LED发光体的光源中心之间的距离L2为0-1毫米。
2.根据权利要求1所述的LED车灯，其特征在于，所述LED灯具还包括基板固定座和第一固定连接件；
所述基板固定座的中部开设有基板安装通孔；所述第一基板和所述第二基板穿透所述基板安装通孔；
所述基板固定座包括第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁上开设有一透镜安装孔，所述第二侧壁上开设有一发光体安装孔和一固定座固定孔；
所述透镜上设置有第一透镜固定孔；所述第一基板上设置有第一基板固定孔，所述第二基板上设置有第二基板固定孔；
所述第一基板固定孔、所述第二基板固定孔、所述固定座固定孔与所述第一透镜固定孔的高度相同；所述第一固定连接件依次穿过所述第一透镜固定孔、所述第一基板固定孔、所述第二基板固定孔与所述固定座固定孔，使所述透镜、所述第一基板、所述第二基板和所述基板固定座固定连接。
3.根据权利要求2所述的LED车灯，其特征在于，所述LED灯具还包括导热座和第二固定连接件；
所述导热座的中部开设有固定座安装槽，用于固定所述基板固定座；
所述导热座的中部还开设有基板穿越通孔，所述基板穿越通孔连通所述固定座安装槽的槽底和所述导热座的底部；所述第一基板和所述第二基板穿过所述基板穿越通孔，伸出所述导热座的底部；
所述导热座的侧壁上开设有导热座固定孔；所述第一基板上还设置有第三基板固定孔，所述第二基板上还设置有第四基板固定孔；
所述第三基板固定孔、所述第四基板固定孔和所述导热座固定孔的高度相同；所述第二固定连接件依次穿过所述导热座固定孔、所述第三基板固定孔和所述第四基板固定孔，使所述导热座、所述第一基板和所述第二基板固定连接。
4.根据权利要求3所述的LED车灯，其特征在于，所述LED灯具还包括尾塞和第三固定连接件；
所述尾塞侧壁开设有一尾塞固定孔；所述透镜上设置有第二透镜固定孔；所述第一基板上还设置有第五基板固定孔，所述第二基板上还设置有第六基板固定孔；
所述第五基板固定孔、所述第六基板固定孔、所述第二透镜固定孔和所述尾塞固定孔的高度相同；所述第三固定连接件依次穿过所述第二透镜固定孔、所述第五基板固定孔、所述第六基板固定孔和所述尾塞固定孔，使所述透镜、所述第一基板、所述第二基板和所述尾塞固定连接。
5.根据权利要求4所述的LED车灯，其特征在于，所述第一固定连接件和第三固定连接件为铆钉；所述第一透镜固定孔、所述第一基板固定孔、所述第二基板固定孔、所述固定座固定孔为与所述第一固定连接件匹配的铆钉连接孔；所述第二透镜固定孔、所述第五基板固定孔、所述第六基板固定孔、所述尾塞固定孔为与所述第三固定连接件匹配的铆钉连接孔；
所述第二固定连接件为机米螺丝；所述第三基板固定孔、所述第四基板固定孔和所述导热座固定孔为与所述第二固定连接件匹配的螺纹连接孔。
6.根据权利要求1所述的LED车灯，其特征在于，所述第一LED发光体的长度为3-6毫米；所述第一LED发光体的厚度为0.2-0.6毫米；
所述第二LED发光体的长度为3-6毫米；所述第二LED发光体的厚度为0.2-0.6毫米。
7.根据权利要求1所述的LED车灯，其特征在于，所述第一LED发光体包括三个LED灯灯珠；所述第二LED发光体包括三个LED灯灯珠；
各所述LED灯灯珠的长度为1.4毫米；各所述LED灯灯珠的厚度相同；所述LED灯灯珠的厚度为0.2-0.6毫米。
8.根据权利要求1所述的LED车灯，其特征在于，所述反光碗的焦点的高度为26-34毫米。
9.根据权利要求1所述的LED车灯，其特征在于，所述非球面透镜采用聚碳酸酯制成；所述非球面透镜的透镜外壁和透镜内壁均呈抛物面。
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