JP5756545B2 - 車両用灯具ユニット及び車両用灯具 - Google Patents
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Description
り、特に、配光パターンのカットオフラインを形成すると共に、前端縁から後方へ延びる
上表面がリフレクタからの反射光の一部を投影レンズに向けて反射させる付加リフレクタ
を備えた車両用灯具ユニット及び車両用灯具に関する。
プロジェクタ型のものが知られている。このプロジェクタ型の車両用灯具は、光軸上に配
置された光源からの光を、リフレクタにより前方へ向けて光軸寄りに集光反射させ、この
反射光をリフレクタの前方に設けられた投影レンズを介して灯具前方へ照射するように構
成されている。
ゲンバルブのフィラメント等が用いられているが、光源が線分光源としてある程度の大き
さを有しているため、リフレクタについてもある程度大きさを確保しておく必要があり、
灯具ユニットの大幅な小型化を図ることは困難であった。
提案されている。ところが、LEDを光源として用いた灯具は、放電バルブやハロゲンバ
ルブ等が同一数で用いられた灯具に比べ、十分な光度の配光パターンが得難いと言う問題
があった。
ニット(灯具ユニット)がある。この前照灯ユニットでは、主リフレクタの第1反射面か
らの反射光の一部を遮蔽してカットオフラインを有する配光パターンを形成するように設
けた副リフレクタに第2反射面(上表面)を形成し、主リフレクタからの反射光の一部分
を凸レンズ(投影レンズ)に向けて反射させ、副リフレクタによって遮蔽されて無駄にな
っていた光をビーム照射用として有効に活用できるようにしている。これによりLEDを
光源として用いた灯具の利用光束を増大させ、十分な光度の配光パターンが得られるよう
に図っている。
、凸レンズの光軸に沿って形成される中央段部と、該中央段部の両側に形成される高位反
射面及び低位反射面とを有して形成されている。
よる配光パターン上に均一には現出せず、光ムラが生じ易い。特に、左右方向に傾斜する
中央段部の傾斜面による反射光は、配光パターンのホットゾーンから斜め下方に向かって
現出するので、配光パターンがドライバーに違和感を与えることがあった。
部が付加リフレクタの上表面にて反射され、光量が全体的に増加される場合の光ムラを低
減することができる車両用灯具ユニット及び車両用灯具を提供することである。
前記投影レンズの後方側焦点よりも後方に配置された光源と、
前記光源からの直接光を前方に向けて前記光軸寄りに反射させるリフレクタと、
前記投影レンズと前記光源との間に配置され、前記投影レンズの後方側焦点近傍に位置
する前端縁から前記光軸に沿って後方へ延びる平坦な上表面が前記リフレクタからの反射
光の一部を前記投影レンズに向けて反射させる付加リフレクタと、
前記付加リフレクタの上表面における前記前端縁に配置され、前記リフレクタからの反
射光の一部及び前記光源からの直接光の一部を遮蔽することにより配光パターンのカット
オフラインを形成するシェード部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具ユニットにより達成される。
シェード部が、付加リフレクタの上表面における前端縁に配置されており、前端縁付近を
除く付加リフレクタの上表面は、光軸に沿って後方へ延びる水平な平坦面とされる。
その結果、付加リフレクタの上表面にて反射される反射光は、殆どが単なる水平面で反
射される光となるので、左右方向に傾斜するシェード部の傾斜面で反射される光を少なく
して、配光パターンの光ムラを低減できる。
面とされた前記付加リフレクタの上表面の一部を前記前端縁に沿って***させた凸部を有
することが望ましい。
タの上表面で反射された光は、投影レンズの中心寄りの部位を経由して出射されるので、
配光パターン上のカットオフライン近傍に集まり易い。そこで、付加リフレクタの配光パ
ターンによるホットゾーンをカットオフライン近傍に現出させ、遠方の視認性を向上させ
ることができる。
灯具ユニットよりも集光度が低い他の車両用灯具ユニットからの配光とを合成して、全体
の配光パターンを形成することを特徴とする車両用灯具により達成される。
パターンを形成する場合、他の車両用灯具ユニットよりも集光度が高い集光系の灯具ユニ
ットにおける付加リフレクタの上表面を、光軸を含む水平面とすることで、ホットゾーン
をカットオフライン近傍に現出させて遠方の視認性を向上させることができる。
光軸に沿って後方へ延びる水平な平坦面とされ、付加リフレクタの上表面にて反射される
反射光は、殆どが単なる水平面で反射される光となる。
そこで、左右方向に傾斜するシェード部の傾斜面で反射される光を少なくし、配光パタ
ーンの光ムラを低減することで、ドライバーに与える配光パターンの違和感を低減できる
。
施形態を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る車両用灯具の水平断面図である。
本実施形態に係る車両用灯具100は、すれ違いビーム用の前照灯であって、素通し状
の透光カバー11とランプボディ13とで形成される灯室内に、集光度の高い灯具ユニッ
ト40(車両用灯具ユニット)と、それより集光度が低い他の灯具ユニット(他の車両用
灯具ユニット)20とからなる複数(本実施形態では2個)の灯具ユニットが、横並びに
収容された構成となっている。
されており、このフレームは不図示のエイミング機構を介して、ランプボディ13に支持
されている。
エイミング機構は、これら灯具ユニット20,40の取付位置及び取付角度を微調整す
るための機構で、エイミング調整した段階では、各灯具ユニット20,40のレンズ中心
軸Axは、車両前後方向に対して、0.5〜0.6度程度下向きの方向に延びるようにな
っている。
る拡散ゾーン形成パターンWZを形成する。灯具ユニット40は、上端縁に水平及び斜め
カットオフラインを有するホットゾーン形成パターンHZを形成する。
即ち、車両用灯具100によるすれ違いビーム用配光パターンPLは、これら2つの灯
具ユニット20,40による拡散ゾーン形成パターンWZ及びホットゾーン形成パターン
HZの合成配光パターンとして形成されるようになっている(図6参照)。
,40は、後述するように光源と、その前方側に設けられた投影レンズとからなるプロジ
ェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。
まず、灯具ユニット40の構成について説明する。
図2は図1のII−II矢視図、図3は図2に示した灯具ユニットの基本構成を説明する縦
断面図、図4は図3に示した灯具ユニットの要部拡大断面図、図5は図2に示した付加リ
フレクタの上方斜視図、図6は図2に示した灯具ユニットからの光照射により灯具前方2
5mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるすれ違いビーム用配光パター
ンを透視的に示す図である。
上に配置された投影レンズ45と、投影レンズ45の後方側焦点Fよりも後方に配置され
た光源としてのLED(発光ダイオード)25と、LED25からの直接光を前方に向け
て光軸Ax寄りに反射させるリフレクタ47と、投影レンズ45とLED25との間に配
置され、投影レンズ45の後方側焦点F近傍に位置する前端縁49cから光軸Axに沿っ
て後方へ延びる平坦な上表面49aがリフレクタ47からの反射光の一部を投影レンズ4
5に向けて反射させる付加リフレクタ49と、付加リフレクタ49の上表面49aにおけ
る前端縁49cに配置され、リフレクタ47からの反射光の一部及びLED25からの直
接光の一部を遮蔽することにより配光パターンのカットオフラインを形成するシェード部
50と、を備えている。
発光ダイオードであって、投影レンズ45の後方側焦点Fよりも後方に配置されると共に
、基板33に支持された状態で光軸Ax上において鉛直方向上方へ向けて配置されている
。
ーム状の部材であって、該LED25からの光L1を前方へ向けて光軸Ax寄りに集光反
射させる反射面47aを有している。
この反射面47aは、光軸Axを中心軸とする楕円系反射面形状に形成されている。具
体的には、この反射面47aは、光軸Axを含む鉛直断面が略楕円形状に設定されており
、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。
D25はこの反射面47aの鉛直断面を形成する楕円の第1焦点に配置されている。これ
により、反射面47aは、LED25からの光L1を前方へ向けて光軸Ax寄りに集光反
射させ、その際、光軸Axを含む鉛直断面内においては上記楕円の第2焦点に略収束させ
るようになっている。
部を付加リフレクタ49の前方へ向けて下方に反射する第1反射面53が設けられる。
本実施形態の第1反射面53は、リフレクタ47の反射面47aにおける有効反射面よ
りも先端側に設けられており、前後方向に分割された前方側第1反射面51と後方側第1
反射面52を備える。
よりも上方の位置を第2焦点Pとする鉛直断面が略楕円形の楕円系反射面形状とされ、左
配光用配光パターンのカットオフラインを形成するシェード部50を備えた付加リフレク
タ49の前方且つ投影レンズ45の後方側焦点Fより下方に設けられた第2反射面60の
上方側第2反射面58に向けてLED25からの光を反射する。
後方側第1反射面52は、LED25を焦点とする鉛直断面が放物線形の略放物面形状
とされ、第2反射面60の下方側第2反射面59に向けてLED25からの光を反射する
。
側焦点Fより下方に設けられ、第1反射面53からの反射光を投影レンズ45へ向けて反
射し、投影レンズ45から上向きの照射光を出射させる。
更に、第2反射面60は、図1及び図5に図示した想像線を境に上下に分割された上方
側第2反射面58と下方側第2反射面59を備える。
第1反射面52からの反射光が下方側第2反射面59に入射する。そして、鉛直断面が曲
線の略曲面形状とされた下方側第2反射面59による照射光が、鉛直断面が直線の略平面
形状とされた上方側第2反射面58による照射光よりも上方を照射する。
尚、下方側第2反射面59は、上方側第2反射面58の下部に滑らかに連続形成される
。
58とを反射した反射光L3が、欧州法規(ECE R112)の要件であるすれ違いビ
ームの左側配光パターンにおける2U上の「4L,V,4R」を所定光量で照射し、後方
側第1反射面52と下方側第2反射面59とを反射した反射光L4が、4U上の「8L,
V,8R」を所定光量で照射するように構成されている(図6参照)。
光が上向きの照射光L3,L4として出射されて、すれ違いビーム用配光パターンPLよ
り上方を照射する。
従って、車両用灯具ユニット40は、すれ違いビーム用配光パターンPLより上方にも
、対向車のグレアとならない程度の所定光量の反射光を上下方向に二つの領域(2UZ及
び4UZ)に別けて照射することができるので、最適な配光パターンを形成して前方の視
認性を高めることができる。
る。この投影レンズ45は、図3に示すように、その後方側焦点Fがリフレクタ47の反
射面47aの第2焦点に位置するようにして光軸Ax上に配置されており、これにより後
方側焦点Fを含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。
5の支持枠を兼ねるブロック(塊)状であり、投影レンズ45とLED25との間に配置
される。そして、付加リフレクタ49は、前端縁49cから後方へ延びる平坦な上表面4
9aがリフレクタ47からの反射光の一部を投影レンズ45に向けて反射させる。上表面
49aには、反射面処理が施された光制御面36が形成されている。
レクタ47からの反射光の一部を投影レンズ45に向けて反射させることにより、投影レ
ンズ45から上向きに出射されるべき光の大半を該投影レンズ45から下向きに出射する
光L2に変換する制御を行い、これによりLED25からの出射光の光束利用率を高める
ようになっている。
わち光制御面36と付加リフレクタ49の前端面との間の稜線)49cが、投影レンズ4
5の後方側焦点Fを通るように形成されている。
は、その一部が付加リフレクタ49の光制御面36に入射し、その残りはそのまま投影レ
ンズ45に入射する。その際、光制御面36に入射した光は、この光制御面36で上向き
に反射して投影レンズ45に入射し、この投影レンズ45から下向き光L2として出射す
る。
された付加リフレクタ49の上表面49aの一部(車両右側部分)を前端縁49cに沿っ
て***させた凸部を有する。
具体的には、この凸部は、略光軸Axから右方向(図5中左方向)へ斜め15°上向き
に延びる斜めカットオフ形成面50aと、斜めカットオフ形成面50aから右方向(図5
中左方向)へ水平に延びる水平カットオフ形成面50bと、前端面50cとからなり、前
端縁(すなわち水平カットオフ形成面50bと前端面50cとの間の稜線)49dが、投
影レンズ45の後方側焦点F近傍を通るように形成されている。
く、平面視において左右両側が前方へ突出する湾曲状に形成されている。この湾曲した前
端縁49cは、投影レンズ45の焦点群と一致する。すなわち、付加リフレクタ49は、
車両左側部分の前端縁49c及び凸部の前端縁49dが投影レンズ45の焦点群に沿って
形成され、これら前端縁49c及び49dの形状がそのままカットオフライン形状となっ
ている。
そして、これら前端縁49c及び前端縁49dが投影レンズ45の後方側焦点F近傍に
位置してリフレクタ47からの反射光の一部を遮蔽することにより、左側配光パターンの
カットオフラインを形成する。
右側部のシェード部50の近傍に遮蔽部65を有している。遮蔽部65は、上表面49a
から上方に突出して形成され、図4に示すように、リフレクタ47からの反射光の一部及
び上表面49aからの反射光の一部を遮蔽するように作用する。
7からの反射光の一部が付加リフレクタ49の上表面49aにて反射され、投影レンズ4
5から上向きに出射されるべき光が投影レンズ45から下向きに出射される光に変換され
、LED25からの出射光の光束利用率が高められている。
そして、このようにカットオフライン下側の光量が全体的に増加される場合であっても
、リフレクタ47からの反射光の一部及び上表面49aからの反射光の一部が遮蔽部65
によって遮蔽されることで、図6に示すように、対向車線側のカットオフライン下側の一
部分に減光領域LZが形成されるようになっている。
端からの反射光が遮られることがない高さとされており、対向車線側のカットオフライン
を崩すことはない。そこで、カットオフラインを維持しつつ、対向車線側のカットオフラ
イン下側の一部分に減光領域LZを形成することができる。
灯具ユニット20は、図1に示すように、光源としての不図示の発光ダイオードと、リ
フレクタ27と、投影レンズ35とを、備えている。発光ダイオードは、灯具ユニット4
0のLED25と同様の構成であって、光軸Ax上において鉛直方向上方へ向けて配置さ
れている。
して、リフレクタ27は、発光ダイオードからの光を前方へ向けてリフレクタ47の反射
面47aより集光度を低く拡散反射させる楕円系反射面形状の反射面を有している。
る。投影レンズ35は、その後方側焦点がリフレクタ27の反射面の第2焦点に位置する
ようにして光軸Ax上に配置されており、これにより後方側焦点を含む焦点面上の像を反
転像として前方へ投影するようになっている。尚、投影レンズ35は、灯具ユニット20
の照射光が比較的手前に届けば良いので、灯具ユニット40の投影レンズ45よりも小径
のレンズが用いられている。
その上端縁に水平な自車線側のカットオフラインCL1及び対向車線側のカットオフライ
ンCL3と、斜めのカットオフラインCL2を有するすれ違いビームの左側通行用配光パ
ターンである。
また、灯具ユニット40によるホットゾーン形成パターンHZは、拡散ゾーン形成パタ
ーンWZと重なるようにして形成され、拡散ゾーン形成パターンWZよりも集光度の高い
ホットゾーン形成パターンである。
した反射光L3が、すれ違いビームの左側配光パターンにおける2U上の「4L,V,4
R」を所定光量で照射する配光パターンである。また、配光パターン4UZは、後方側第
1反射面52と下方側第2反射面59とを反射した反射光L4が、すれ違いビームの左側
配光パターンにおける4U上の「8L,V,8R」を所定光量で照射する配光パターンで
ある。
配光パターン2UZ及び4UZは、図示したように重畳されることで、車両用灯具100
のすれ違いビーム用配光パターンPLを合成配光パターンとして形成している。
クタ47からの反射光の一部が付加リフレクタ49の上表面49aにて反射され、投影レ
ンズ45から上向きに出射されるべき光が投影レンズ45から下向きに出射される光に変
換され、LED25からの出射光の光束利用率が高められる。
ンを形成するシェード部50が、付加リフレクタ49の上表面49aにおける前端縁49
cに配置されており、前端縁49c付近を除く付加リフレクタ49の上表面49aは、光
軸Axに沿って後方へ延びる水平な平坦面とされる。
その結果、付加リフレクタ49の上表面49aにて反射される反射光L2は、殆どが単
なる水平面で反射される光となるので、左右方向に傾斜するシェード部50の斜めカット
オフ形成面(傾斜面)50aで反射される光を少なくして、配光パターンの光ムラを低減
できる。
水平面とされた付加リフレクタ49の上表面49aの一部を前端縁49cに沿って***さ
せた凸部を有する。
そこで、光軸Axを含む水平面とされた付加リフレクタ49の上表面49aで反射され
た光は、投影レンズ35の中心寄りの部位を経由して出射されるので、ホットゾーン形成
パターンHZのカットオフライン近傍に集まり易い。そこで、付加リフレクタ49の配光
パターンによるホットゾーンをカットオフライン近傍に現出させ、遠方の視認性を向上さ
せることができる。
また、第1反射面53は、投影レンズ45の後方側焦点FよりもLED25側に位置し
、LED25から近い所に設けられているので、その大きさを小さくできる。尚、LED
25に近い第1反射面53からの反射光は光源像が大きくなるため、H線上に弱い光を広
範囲に照射することができる。
灯具ユニット20からの配光を合成して全体のすれ違いビーム用配光パターンPLを形成
する車両用灯具100における最も集光度が高い集光系の灯具ユニットとして使用されて
いる。
そこで、複数の灯具ユニット20,40からの配光を合成して全体のすれ違いビーム用
配光パターンPLを形成する車両用灯具100の場合、他の灯具ユニット20よりも集光
度が高い集光系の灯具ユニット40における付加リフレクタ49の上表面49aを、光軸
Axを含む水平面とすることで、ホットゾーンをカットオフライン近傍に現出させて遠方
の視認性を向上させることができる。
図7は図2に示した付加リフレクタの変形例を示す付加リフレクタの上方斜視図である
。尚、上記実施形態の付加リフレクタ49と略同様の構成部分については、同符号を付し
て詳細な説明を省略する。
と同様に、その光制御面36においてリフレクタ47からの反射光の一部を投影レンズ4
5に向けて反射させることにより、投影レンズ45から上向きに出射されるべき光の大半
を該投影レンズ45から下向きに出射する光L2に変換する制御を行い、これによりLE
D25からの出射光の光束利用率を高めるようになっている。
フレクタ70の上表面70aの一部(車両左側部分)を前端縁70cに沿って陥没させた
凹部を有する。
具体的には、この凹部は、略光軸Axから右方向(図7中左方向)へ斜め15°上向き
に延びる斜めカットオフ形成面75aと、略光軸Axから左方向(図7中右方向)へ水平
に延びる水平カットオフ形成面75bと、前端面75cとからなり、前端縁70dが、投
影レンズ45の後方側焦点Fを通るように形成されている。
視において左右両側が前方へ突出する湾曲状に形成されている。この湾曲した前端縁70
cは、投影レンズ45の焦点群と一致する。すなわち、付加リフレクタ70は、車両右側
部分の前端縁70c及び凹部の前端縁70dが投影レンズ45の焦点群に沿って形成され
、これら前端縁70c及び70dの形状がそのままカットオフライン形状となっている。
位置してリフレクタ47からの反射光の一部を遮蔽することにより、左側配光パターンの
カットオフラインを形成する。
傍に遮蔽部65を有している。遮蔽部65は、上表面70aから上方に突出して形成され
、リフレクタ47からの反射光の一部及び上表面70aからの反射光の一部を遮蔽するよ
うに作用する。
形成するシェード部75が、付加リフレクタ70の上表面70aにおける前端縁70cに
配置されており、前端縁70c付近を除く付加リフレクタ70の上表面70aは、光軸A
xに沿って若干上方を平行に後方へ延びる水平な平坦面とされる。
なる水平面で反射される光となるので、左右方向に傾斜するシェード部75の斜めカット
オフ形成面(傾斜面)75aで反射される光を少なくして、配光パターンの光ムラを低減
できる。
定されるものではなく、その趣旨に基づいて種々の形態を採り得るものであることは云う
までもない。
例えば、上記実施形態の車両用灯具100は、複数の灯具ユニットを灯室内に横並びに
収容した構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、単一の灯具ユニットに
より構成しても良い。また、光源も発光ダイオード等の半導体発光素子に限らず、メタル
ハライドバルブなどの放電バルブやハロゲンバルブを用いることもできる。
25…LED(光源)
36…光制御面
40…灯具ユニット(車両用灯具ユニット)
45…投影レンズ
47…リフレクタ
49…付加リフレクタ
49a…上表面
49c…前端縁
50…シェード部
50a…斜めカットオフ形成面
50b…水平カットオフ形成面
50c…前端面
51…前方側第1反射面
52…後方側第1反射面
53…第1反射面
58…上方側第2反射面
59…下方側第2反射面
60…第2反射面
65…遮蔽部
100…車両用灯具
Ax…光軸
CL…カットオフライン
CL1…自車線側のカットオフライン
CL2…斜めのカットオフライン
CL3…対向車線側のカットオフライン
F…後方側焦点
Claims (2)
- 車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、
前記投影レンズの後方側焦点よりも後方に配置された光源と、
前記光源から出射された光を前方に向けて前記光軸寄りに反射させるリフレクタと、
前記投影レンズと前記光源との間に配置され、前記リフレクタからの反射光の一部を前記投影レンズに向けて反射する上表面を有する付加リフレクタと、
前記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽することにより配光パターンのカットオフラインを形成する前端縁を有するシェード部と、
前記上表面から上方に突出し、前記リフレクタからの反射光の一部および前記上表面からの反射光の一部を遮蔽する遮蔽部と、
を備えており、
前記前端縁は、弧状に延びる部分を含んでおり、
前記シェード部は、前記前端縁を含む凸部を有しており、
前記凸部は、前記上表面よりも***していることを特徴とする車両用灯具ユニット。 - 前記請求項1に記載の車両用灯具ユニットからの配光と、この車両用灯具ユニットよりも集光度が低い他の車両用灯具ユニットからの配光とを合成して、全体の配光パターンを形成することを特徴とする車両用灯具。
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