JP2004273130A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源11と、第一の焦点位置に光源が位置し、第二の焦点位置が光源の光軸から所定距離だけ離れ且つその長軸が光軸に対して後方に傾斜し、光軸前方から見て第二焦点位置側で放射状に所定の角度範囲にて、光軸の周りに放射状に上方を除いて配置された複数個の回転楕円面から成る第一の反射面12と、各第一の反射面に対して、その中心軸が光軸と平行で且つその焦点位置が第一の反射面の第二の焦点位置に位置するように配置された回転放物面状の第二の反射面13と、光源の上側領域に、光源からの光を前方に向かって反射させるように、その焦点位置付近に光源が位置する自由曲面系の回転面状の第三の反射面14と、を含むように、車両用灯具10を構成する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の前部に設けられた前照灯または補助前照灯として使用される車両用灯具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車の前照灯は、例えば光源と、光源からの光を前方に向かって平行光線として反射させる回転放物面状の反射面と、光源及び反射面からの光を拡散レンズカットを備えた前面レンズにより所望の配光パターンとして、前方に向かって照射するようにしている。
しかしながら、このような構成の前照灯は、既に各種の前照灯等の車両用灯具や他の灯具に採用されており、構造的にもデザイン的にも差別化を図ることが困難である。
【0003】
これに対して、光源からの光を放物柱面状の反射面により所望の配光パターンとなるように反射させて、透明カバーレンズを介して前方に向かって照射する構成の前照灯も知られている。
しかしながら、このようにな前照灯においては、光源から透明カバーレンズに入射して前方に向かって進む直射光をカットするためのフードを設ける必要があり、構造が複雑になると共に、光源からの光の一部をフードにより遮断することになるため、光の照射効率が低下してしまう。
【0004】
これに対して、特許文献1による車両用灯具1は、以下に示すように構成されている。
即ち、図6に示すように、車両用灯具1は、光源2からの光軸に対して、前方にて等角度間隔に配置された複数個(図示の場合、5個)の第一の反射面3と、各第一の反射面3に対向して、それぞれ後方にて等角度間隔に配置された複数個(図示の場合、5個)の第二の反射面4を設けるように構成されている。
このような構成の車両用灯具1によれば、光源2から前方に向かって進む光が実質的にすべて第一の反射面3に入射し、第一の反射面3で反射された実質的にすべての光が、それぞれ対応する第二の反射面4に入射し、前方に向かって反射されることになる。
従って、直射光を遮断するためのフードを設ける必要がないと共に、フードによる照射効率の低下がなく、高い照射効率が得られることになり、さらに全体が花弁状になるため、斬新なデザインが得られることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような車両用灯具1においては、第一の反射面3及び第二の反射面4がそれぞれ光源2の光軸に対して放射状に配置されることになるため、全体として丸型の構成になっている。
ところで、上下方向に薄型の車両用灯具を構成したい場合、第一の反射面3及び第二の反射面4の上下方向に突出している部分を切除することになる。従って、第一の反射面3及び第二の反射面4による反射面積が大幅に減少することになるため、照射効率が低下してしまう。
【0006】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、上下薄型であっても、高い照射効率が得られるようにした車両用灯具を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によれば、光源と、光源からの光を後方に向かって反射させるように、第一の焦点位置に光源が位置すると共に、第二の焦点位置が光源の光軸から所定距離だけ離れ且つその長軸が光軸に対して後方に傾斜し、光軸前方から見て第二焦点位置側で放射状に所定の角度範囲で切欠を備え、光軸の周りに放射状に上方を除いて配置された複数個の回転楕円面から成る第一の反射面と、各第一の反射面からの光をそれぞれ前方に向かって集束して反射させるように、その中心軸が光軸と平行で且つその焦点位置が第一の反射面の第二の焦点位置に位置するように配置された回転放物面状の第二の反射面と、光源の上側領域に、光源からの光を前方に向かって反射させるように、その焦点位置付近に光源が位置するように配置された自由曲面系の第三の反射面と、を含んでおり、上記第一の反射面が、光源から第三の反射面に向かう光が通過する領域に、切欠による透光部を備えていることを特徴とする、車両用灯具により、達成される。
【0008】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記各第一の反射面の長軸の後方への傾斜角が、90度乃至170度である。
【0009】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記第一の反射面の第二の焦点位置側の切欠が、90度乃至180度の角度範囲に設けられている。
【0010】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記各第二の反射面の焦点位置付近に、配光パターン形成用のシャッタを備えている。
【0011】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記シャッタが、それぞれ水平線カットオフ用とエルボー用に設定されている。
【0012】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記第一の反射面の前側の表面に、透明材料,着色透明材料または着色不透明材料等の意匠部材が備えられている。
【0013】
上記構成によれば、光源から第一の反射面に入射して反射された光は、第一の反射面の第二の焦点位置に向かって進み、その後第二の反射面に入射して、平行光として反射されることにより、前方に向かって照射される。
これに対して、光源から第三の反射面に入射して反射された光は、第三の反射面により水平拡散配光を備えて、前方に向かって照射されることになる。
【0014】
これにより、第三の反射面は、曲率を比較的大きくすることにより、第一及び第二の反射面と比較して小型に構成され得るので、第一及び第二の反射面が光軸の周りに上下左右に配置されている従来の車両用灯具と比較して、上下方向に関して寸法を小さくすることができる。その際、光源から出射する光は、実質的にすべて第一乃至第三の反射面に入射して前方に向かって照射されることになるので、光の照射効率が低下するようなことはなく、上下方向に薄型の車両用灯具を容易に構成することができる。
また、上記第一の反射面が所定の角度範囲に設けられていることから、前方から観察したとき、この第一の反射面の形状により、斬新なデザインを呈するので、構造的に外観の差別化を図ることができる。
【0015】
上記各第一の反射面の長軸の後方への傾斜角が、90度乃至170度である場合には、光源と第二の反射面との位置関係から、第一の反射面が光軸から外側に開くように配置されることになり、車両用灯具全体の光軸方向の奥行きを小さくすることができる。
【0016】
上記第一の反射面の第二の焦点位置側の切欠が、90度乃至180度の角度範囲に設けられている場合には、第一の反射面の外観が複雑な形状となり、従来の車両用灯具では得られない立体的な外観を呈することができる。
【0017】
上記各第二の反射面の焦点位置付近に、配光パターン形成用のシャッタを備えている場合には、このシャッタにより不要な光を遮断することによって、所望の配光パターンを形成することができる。
【0018】
上記シャッタが、それぞれ水平線カットオフ用とエルボー用に設定されている場合には、前方一側の配光パターンを水平線カットオフ用のシャッタにより形成すると共に、前方他側の配光パターンをエルボー用のシャッタにより形成することにより、対向車線側では水平線カットオフにより、やや下向きの配光パターンを形成すると共に、路側側ではエルボーとして例えば15度の傾斜で路側側にてやや上方にも光を照射することにより、路側側をより確実に視認することができる、所謂すれ違いビーム用の配光パターンとして最適な配光パターンを形成することができる。
【0019】
上記第一の反射面の前側の表面に、透明材料,着色透明材料または着色不透明材料等の意匠部材が備えられている場合には、第一の反射面の花弁状の複雑な形状による立体的な外観と相まって、クリスタル感,高級感が得られることになり、差別化を図ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図1乃至図5を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0021】
図1乃至図4は、本発明による車両用灯具の第一の実施形態の構成を示している。
図1及び図2において、車両用灯具10は、自動車の前照灯であって、光源としてのバルブ11と、バルブ11の前側にて左右及び下方を包囲するように配置された複数個(図示の場合、3個)の第一の反射面12と、各第一の反射面12の外側にそれぞれ対応して配置された三つの第二の反射面13と、バルブ11の上方に配置された第三の反射面14と、から構成されている。
【0022】
上記バルブ11は、一般に自動車の前照灯または補助前照灯に使用されるバルブであり、ソケット11a(図2参照)により固定保持されると共に、給電されるようになっている。
【0023】
上記各第一の反射面12は、バルブ11の前側に配置されていて、その第一の焦点位置F1がバルブ11の発光位置付近に位置し、且つ第二の焦点位置F2が第一の焦点位置より斜め後方、例えばバルブ11の光軸に対して90度乃至170度の角度範囲にて、光軸から外側に10乃至150mmの距離だけ離れて位置するような楕円反射面として構成されている。
ここで、楕円反射面は、回転楕円面,楕円柱だけでなく、楕円を基本とした自由曲面を含むものである。
さらに、各第一の反射面12は、前方から見たとき、バルブ11の光軸から放射状に90度乃至180度の角度範囲に形成されていると共に、上記光軸の周りに放射状に配置されており、全体として一体に形成されている。
【0024】
ここで、各第一の反射面12は、そのバルブ11側の面が入射光を反射させるように、例えば樹脂または金属プレス加工,ダイキャスト等により成形され、アルミ蒸着または高輝の銀色塗装等の表面処理が施されることにより形成され、場合によっては表面処理の不要な高輝の材料(高輝アルミ,高輝樹脂)等により形成される。
これに対して、各第一の反射面12は、その外側に向いた前面12aが、車両用灯具10の使用目的に合わせて、クリスタル感のある透明材料により、あるいは着色した透明材料または着色した不透明材料により構成されるようになっている。
【0025】
上記各第二の反射面13は、その焦点位置が、上記第一の反射面12の第二焦点位置付近に位置するように、例えば焦点距離fが10乃至40mmの前方に向かって凹状の放物反射面として構成されており、全体として一体に形成されている。
ここで、放物反射面は、回転放物面,放物柱だけでなく、放物面を基本とした自由曲面を含むものである。
【0026】
尚、左方(前方から見て右方)の第一の反射面12から対応する第二の反射面13への光路中には、図3に示すように、所謂エルボ(正面にて水平線から斜め15度で左上がりとなるカットオフ)形成用の第一のシャッタ15が備えられ、また右方(前方から見て左方)の第一の反射面12から対応する第二の反射面13への光路中には、図3に示すように、所謂水平線カットオフ形成用の第二のシャッタ16が備えられていてもよい。
【0027】
ここで、上記シャッタ15,16は、それぞれ遮光材料から構成されていて、各第一の反射面12から対応する第二の反射面13への光の一部を遮断することにより、所定のカットオフを画成して、前方に向かって照射される光の配光特性を調整する。
【0028】
上記第三の反射面14は、その焦点位置が、バルブ11の発光位置付近に位置するような放物反射面等の自由曲面であって、バルブ11からの光を直接に前方に向かって水平方向に比較的広い角度範囲で反射させるようになっている。
さらに、第三の反射面14の前方には、図2に示すシェード17が配置されており、第三の反射面14で反射された光が前方に向かって進む際に、このシェード17により上側の一部の光が遮断されることにより、水平線以下で比較的水平方向に広い角度範囲で照射されるようになっている。
【0029】
尚、上記シャッタ15,16及びシェード17は、例えば後側の面にアルミ蒸着や高輝の金属(Cr,Ni,Ag等)のメッキ等の表面処理そして着色を施して、第二の反射面13に反射させることによって、外観を変更するようにしてもよい。
【0030】
本発明実施形態による車両用灯具10は、以上のように構成されており、バルブ11がソケット11aから給電されて発光することにより、バルブ11から出射した光の一部L1が、各第一の反射面12で反射されて、当該第一の反射面12の第二の焦点位置に向かって進み、対応する第二の反射面13に入射する。そして、第二の反射面13で反射された光は、前方に向かって進んで、前方に向かって照射される。その際、第二の反射面13の形状に基づいて、光L1は、中央の水平線付近に照射されることになる。
そして、シャッタ15,16が設けられている場合には、右方の第二の反射面13で反射された光は、図4(A)に示すように、中心にて水平線から左上がりとなる所謂エルボカットオフが形成されると共に、左方の第二の反射面13で反射された光は、図4(B)に示すように、水平線カットオフが形成される。
【0031】
また、バルブ11から出射した光の他の一部L2は、直接に第三の反射面14に入射して、当該第三の反射面14で反射されて、前方に向かって照射される。その際、第三の反射面13の形状に基づいて、光L2は、図4(C)に示すように、水平線より僅かに下方にて、比較的広い角度範囲で照射されることになる。
【0032】
このようにして、各反射面12,13,14で反射され前方に向かって照射される光L1,L2によって、所謂すれ違いビームが形成されることになる。
尚、シャッタ15,16がない場合には、上記カットオフが形成されないので、所謂走行ビームが形成されることになる。
【0033】
図5は、本発明による車両用灯具の第二の実施形態の構成を示している。
図5において、車両用灯具20は、自動車の前照灯であって、図1乃至図4に示した車両用灯具10とほぼ同様に構成されている。従って、車両用灯具10と同じ構成要素については、同じ符号を付して、その説明は省略する。
図5において、車両用灯具20は、図1乃至図4に示した車両用灯具10と比較して、下方の第一の反射面12及び下方の第二の反射面13が省略されている点でのみ異なる構成になっている。
【0034】
このような構成の車両用灯具20によれば、図1乃至図4に示した車両用灯具10と同様に作用すると共に、下方の下方の第一の反射面12及び下方の第二の反射面13が省略されていることから、全体に上下方向に関して小型に構成され、より上下薄型の車両用灯具を構成することができる。
【0035】
このようにして、本発明実施形態による車両用灯具10,20によれば、光源としてのバルブ11の上方には、放物反射面等の自由曲面から成る第三の反射面14が配置され、バルブ11からの光を直接に前方に向かって反射させていることから、車両用灯具全体として上下方向に薄型に構成されることになる。
また、光源から出射する光は、実質的にすべて第一乃至第三の反射面に入射して前方に向かって照射されることになるので、光の照射効率が低下するようなことはなく、上下方向に薄型の車両用灯具を容易に構成することができる。
従って、車両用灯具が上下薄型であっても、高い照射効率が得られることになる。
さらに、車両用灯具10,20の外観は、第一の反射面12の花弁状の複雑な形状により、従来の車両用灯具にはない立体的な外観となる。
【0036】
尚、上述した実施形態においては、第一の反射面12及び第二の反射面13は、それぞれバルブ11の左右及び下方にて、車両用灯具10では3個ずつ配置され、また車両用灯具20では2個づつ配置されているが、これに限らず、4個以上であってもよいことは明らかである。
また、上述した実施形態においては、シャッタ15,16は、前方に向かって左側にエルボカットオフを形成し、右側にて水平線カットオフを形成するようになっているが、これに限らず、例えば右側通行のための車両用灯具の場合、前方に向かって右側にエルボカットオフを形成し、左側にて水平線カットオフを形成するようにしてもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、光源から第一の反射面に入射して反射された光は、第一の反射面の第二の焦点位置に向かって進み、その後第二の反射面に入射して、平行光として反射されることにより、前方に向かって照射される。
これに対して、光源から第三の反射面に入射して反射された光は、第三の反射面により水平拡散配光を備えて、前方に向かって照射されることになる。
従って、第三の反射面を比較的小さくすることができるので、第一及び第二の反射面が光軸の周りに上下左右に配置されている従来の車両用灯具と比較して、上下方向に関して寸法を小さくすることができる。その際、光源から出射する光は、実質的にすべて第一乃至第三の反射面に入射して前方に向かって照射されることになるので、光の照射効率が低下するようなことはなく、上下方向に薄型の車両用灯具を容易に構成することができる。
また、上記第一の反射面が所定の角度範囲に設けられていることから、前方から観察したとき、この第一の反射面の形状により、斬新なデザインを呈するので、構造的に外観の差別化を図ることができる。
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、上下薄型であっても、高い照射効率が得られるようにした、極めて優れた車両用灯具が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車両用灯具の第一の実施形態を示す概略斜視図である。
【図2】図1の車両用灯具の断面図である。
【図3】図1の車両用灯具にシャッタを設けた要部斜視図である。
【図4】図1の車両用灯具における(A)右方の第二の反射面による配光特性,(B)左方の第二の反射面による配光特性及び(C)第三の反射面による配光特性を示す図である。
【図5】本発明による車両用灯具の第二の実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図6】従来の車両用灯具の一例の構成を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
10 車両用灯具
11 バルブ
12 第一の反射面
13 第二の反射面
14 第三の反射面
15,16 シャッタ
17 シェード
Claims (7)
- 光源と、
光源からの光を後方に向かって反射させるように、第一の焦点位置に光源が位置すると共に、第二の焦点位置が光源の光軸から所定距離だけ離れ且つその長軸が光軸に対して後方に傾斜し、光軸前方から見て第二焦点位置側で放射状に所定の角度範囲にて、光軸の周りに放射状に上方を除いて配置された複数個の回転楕円面から成る第一の反射面と、
各第一の反射面からの光をそれぞれ前方に向かって集束して反射させるように、その中心軸が光軸と平行で且つその焦点位置が第一の反射面の第二の焦点位置に位置するように配置された回転放物面状の第二の反射面と、
光源の上側領域に、光源からの光を前方に向かって反射させるように、その焦点位置付近に光源が位置するように配置された自由曲面系の第三の反射面と、
を含んでおり、
上記第一の反射面が、光源から第三の反射面に向かう光が通過する領域に、切欠による透光部を備えている
ことを特徴とする、車両用灯具。 - 上記各第一の反射面の長軸の後方への傾斜角が、90度乃至170度であることを特徴とする、請求項1に記載の車両用灯具。
- 上記第一の反射面の第二の焦点位置側が、90度乃至180度の角度範囲に設けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載の車両用灯具。
- 上記各第二の反射面の焦点位置付近に、配光パターン形成用のシャッタを備えていることを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載の車両用灯具。
- 上記シャッタが、それぞれ水平線カットオフ用とエルボー用に設定されていることを特徴とする、請求項4に記載の車両用灯具。
- 光源の上側領域に、光源からの光を前方に向かって平行光として反射させるように、その焦点位置付近に光源が位置するように配置された回転放物面状の第三の反射面を備えており、
上記第一の反射面が、光源から第三の反射面に向かう光が通過する領域に、切欠による透光部を備えていることを特徴とする、請求項1から5の何れかに記載の車両用灯具。 - 上記第一の反射面の前側の表面に、透明材料,着色透明材料または着色不透明材料等の意匠部材が備えられていることを特徴とする、請求項1から6の何れかに記載の車両用灯具。
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