JP2005174633A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽光などの外光の影響を受けて灯具の視認性が低下することである。
【解決手段】灯室7内に反射手段8を配置し、この反射手段8に複数個の反射素子15を設け、この複数個の反射素子15が、ランプレンズ3を透過して灯室内に入射した外光LIを、ランプレンズ3を透過させて外部に所定の方向に、それぞれ制御させて反射させるように構成されている。この結果、外光LIがランプレンズ3を透過して灯室7内に入射すると、複数個の反射素子15により、反射光LOとして、ランプレンズ3を透過して外部に所定の方向に制御されて照射される。これにより、外光LIを利用することができ、灯室7内に入射した外光LIを反射光LOとして、外部に所定の方向に制御して照射することができるので、デイタイムランニングライト、昼間灯として使用した場合において、太陽光などの外光の影響を受けて灯具の視認性が低下することがない。
【選択図】 図4

Description

この発明は、LEDを光源とする車両用灯具、特に昼間において、自車両の存在を他の車両のドライバーや他の歩行者などに視認させる車両用灯具(いわゆる、デイタイムランニングライト、昼間灯)に関するものである。
LEDを光源とする車両用灯具であって、いわゆる、デイタイムランニングライト、昼間灯(以下、単に車両用灯具と称する)は、近年、新規に開発されている車両用灯具である。この種の車両用灯具は、特に昼間において、光源を点灯することにより、光源からの光を外部に照射して、自車両の存在を他の車両のドライバーや他の歩行者などに視認させるものである。このために、この種の車両用灯具においては、太陽光などの外光の影響を受けて、灯具の視認性(主に、ランプレンズなどの発光面における視認性)が低下しないことが好ましい。
なお、デイタイムランニングライト、昼間灯ではないが、LEDを光源とする車両用灯具は、従来からある(たとえば、特許文献1参照)。この車両用灯具は、ランプハウジング(カバー体19)およびランプレンズ(レンズ体4)と、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画された灯室内に基板(プリント基板21)を介して配置された複数個のLED(発光ダイオード23)と、前記レンズに前記複数個のLEDに対応して設けられ、前記LEDからの光を制御する複数個のプリズム素子(レンズステップ18)と、を備えるものである。
この車両用灯具は、ハイマウントストップランプとして使用されている。以下、この車両用灯具の作用について説明する。複数個のLED(発光ダイオード23)を点灯する。すると、複数個のLED(発光ダイオード23)からの光は、ランプレンズ(レンズ体4)を透過して外部に照射される。これにより、後続車のドライバーなどに自車両の停止状態を知らせる。
また、デイタイムランニングライト、昼間灯ではないが、LEDを光源とする信号機は、従来からある(たとえば、特許文献2、特許文献3を参照)。以下、この信号機について説明する。この車両用灯具は、ランプハウジング(1および5、6および8)およびランプレンズ(7、1)と、前記ランプハウジング(1および5、6および8)および前記ランプレンズ(7、1)により区画された灯室内に基板(2、2)を介して配置された複数個の着色LED(4、3)と、前記灯室内に配置された着色プリズム反射器(12)または着色蛍光反射体(4)と、を備えるものである。
つぎに、前記の信号機の作用について説明する。複数個の着色LED(4、3)を点灯する。すると、複数個の着色LED(4、3)からの着色光がランプレンズ(7、1)を透過して外部に照射される。また、複数個の着色LED(4、3)の非点灯時においては、太陽光などの外光(複数個の着色LED(4、3)からの着色光以外の光)がランプレンズ(7、1)を透過して灯室内に入射する。すると、この入射光は、着色プリズム反射器(12)または着色蛍光反射体(4)で反射され、かつ、着色される。この着色反射光は、ランプレンズ(7、1)を透過して外部に照射される。
ところが、前記の車両用灯具は、ハイマウントストップランプとして使用されているものであるから、デイタイムランニングライト、昼間灯における課題、すなわち、太陽光などの外光の影響を受けて灯具の視認性が低下するという課題についてはなんら考慮されていない。また、前記の信号機においては、太陽光などの外光を利用する点が考慮されているが、信号機として使用されているので、デイタイムランニングライト、昼間灯として使用される車両用灯具において、太陽光などの外光の影響を受けて灯具の視認性が低下するという課題についてはなんら考慮されていない。すなわち、前記の信号機は、灯室内に入射した外光を外部に反射させる際に、その外光を着色反射光としてただ単に反射させるだけで、着色反射光の反射方向を所定の方向に制御することが考慮されていない。このために、前記の信号機をデイタイムランニングライト、昼間灯として使用した場合には、太陽光などの外光の影響を受けて灯具の視認性が低下するという課題がある。
実開平2−104511号公報 実開昭60−93205号公報 実開昭60−93206号公報
この発明が解決しようとする問題点は、太陽光などの外光の影響を受けて灯具の視認性が低下するという点にある。
この発明は、灯室内に反射手段を配置し、この反射手段に複数個の反射素子を設け、この複数個の反射素子が、ランプレンズを透過して灯室内に入射した外光を、ランプレンズを透過させて外部に所定の方向に、それぞれ制御させて反射させるように構成されている、ことを特徴とする。
この結果、この発明の車両用灯具は、下記の効果を達成することができる。すなわち、外光がランプレンズを透過して灯室内に入射する。すると、この入射光は、複数個の反射素子により、所定の方向に制御されて反射される。このために、この反射光は、ランプレンズを透過して外部に所定の方向に制御されて照射される。これにより、この発明の車両用灯具は、太陽光などの外光を利用することができ、灯室内に入射した外光を外部に所定の方向に制御して照射することができるので、デイタイムランニングライト、昼間灯として使用した場合において、太陽光などの外光の影響を受けて灯具の視認性が低下することがない。
以下、この発明にかかる車両用灯具の実施例のうちの3例を添付図面を参照して説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図1〜図7は、この発明にかかる車両用灯具(デイタイムランニングライト、昼間灯)の実施例1を示す。
(実施例1の構成の説明)
図1において、Cは車両としての自動車である。この自動車Cの前部バンパーBの左右両端部の下側には、この実施例1にかかる車両用灯具1がそれぞれ取り付けられている。この車両用灯具1は、ランプハウジング2と、ランプレンズ3と、複数個のLED4とを備える。
前記ランプハウジング2は、たとえば、合成樹脂からなり、一面(前面)が開口し、他面(後面)が閉塞した形状をなす。このランプハウジング2の開口部の縁には、外側の嵌合壁5が形成されている。一方、前記ランプレンズ3は、無色の光透過性の合成樹脂からなり、一面(後面)が開口し、他面(前面)が閉塞した形状をなす。このランプレンズ3の開口部の縁には、内側の嵌合壁6が形成されている。ランプハウジング2の外側の嵌合壁5にランプレンズ3の内側の嵌合壁6を嵌合することにより、灯室7が区画される。
前記LED4は、いわゆる砲弾型高輝度のLEDであって、ホルダにLEDチップを実装してこのホルダおよびLEDチップに砲弾型のレンズをカバーして固定してなるものである。この例のLED4は、たとえば、白色光、または、青白い光やアンバー色の光などの着色光を発光する。
前記複数個のLED4は、基板9(プリントサーキットボード)の一面に固定されている。この例では、図2および図3に示すように、基板9の上段に6個のLED4が等間隔に、また、基板9の下段に6個のLED4が等間隔に、それぞれ固定されている。そして、前記複数個、この例では、12個のLED4は、基板9を介して前記灯室7内に配置されている。
前記基板9の他面および前記ランプレンズ3の内側の嵌合壁6には、充填材10(図4および図5中斜線が施された部分)が充填されている。この充填材10の接着性により、ランプハウジング2とランプレンズ3と基板9とが固定される。また、この充填材10のシール性により、灯室7内が水密に保たれることとなる。
図5に示すように、前記ランプレンズ3の内面には、複数個のプリズム素子11と、複数個の素通し素子12とがそれぞれ設けられている。前記プリズム素子11は、前記LED4に対応して設けられている。前記プリズム素子11は、前記LED4からの光を制御するものである。
前記ランプハウジング2の背面には、図4に示すように、側面から見てL字形状をなす取付ブラケット16の一折曲片が、スクリュー17により取り付けられている。前記取付ブラケット16の他折曲片は、自動車CのバンパーBの下面にスクリューなど(図示せず)により取り付けれている。この結果、前記車両用灯具1は、図1に示すように、自動車Cに取り付けることとなる。
なお、前記車両用灯具1の取付箇所は、前記のバンパーBの下面以外でも良い。たとえば、バンパーBの上面や側面、ラジエータグリル、空気取り入れ口の縁などの取付箇所でもよい。また、取付箇所に応じて、形状構造の異なる取付ブラケットを使用する。または、取付ブラケットを使用せずに、取付箇所に前記車両用灯具1のランプハウジング2を直接スクリューにより取り付けても良い。
また、前記LED4を取り付けた前記基板9には、ハーネス18が電気的に接続されている。前記ハーネス18は、電源(バッテリー)にスイッチや制御回路などを介して電気的に接続されている。
前記灯室7内には、反射手段8が配置されている。前記反射手段8は、前記基板9の前面(前記ランプレンズ3と対向する側の面)側に配置されている。前記反射手段8は、図7に示すように、光透過性の板部材(以下、透明板と称する)13と、前記透明板13の後面(前記ランプレンズ3と対向する面と反対側の面)に設けられた反射面14と、から構成されている。
前記透明板13は、前記LED4からの光の色とほぼ同等程度の色に着色されている。たとえば、前記LED4の発光色が青色の場合には、前記透明板13の着色はほぼ青色とする。また、前記LED4の発光色がアンバー色の場合には、前記透明板13の着色はほぼアンバー色とする。さらに、前記LED4の発光色が白色の場合には、前記透明板13はほぼ無色とする。一方、前記反射面14は、前記透明板13の後面に施されたアルミ蒸着や銀色塗装や反射膜などからなる。
前記反射手段8には、複数個の反射素子15が設けられている。前記複数個の反射素子15は、図4および図5に示すように、前記ランプレンズ3を透過して前記灯室7内に入射した外光(太陽光などであって、前記LED4からの光以外の光)LI1〜LI5を、反射光(着色反射光もしくは白色反射光)LO1〜LO5として、前記ランプレンズ3を透過させて外部に所定の方向に、それぞれ制御させて反射させるものである。
前記複数個の反射素子15は、前記反射面14(すなわち、前記透明板13の後面)に形成された凹凸面から構成されている。前記複数個の反射素子15の凹凸面は、図6に示すように、四角(正方形もしくは菱形)錐の側面の凹凸面から形成されている。また、前記透明板13の前面は、図7に示すように、前記複数個の反射素子15の凹凸面とがほぼ平行な四角錐の側面の凹凸面から形成されている。前記凹凸面は、前記反射手段8(透明板13)にほぼ全面に亘って、連続的に配置されており、かつ、前記LED4を配置する箇所や前記反射手段8(透明板13)の周縁などの平面部には配置されていない。
以下、前記複数個の反射素子15の凹凸面の傾斜角度θ3について図6および図7を参照して説明する。前記複数個の反射素子15の凹凸面の1ブロック(図6中、太線で示されているブロック)において、外光LIの入射角度(水平線H−Hに対する入射角度)をθ1とし、反射光LOの出射角度(水平線H−Hに対する出射角度)をθ2とする。前記入射角度θ1と前記出射角度θ2との和(θ1+θ2)の2分の1の角度θ4の法線A−Aを設定する。つぎに、前記法線A−Aに対して直交する(垂直となる)面を設定することにより、傾斜角度θ3の前記複数個の反射素子15の凹凸面が設定されることとなる。このときの前記反射手段8の厚さをT1とする。なお、前記水平線H−Hは、この実施例1における車両用灯具1を自動車Cに搭載した際の水平線とする。
前記外光LIの入射角度θ1は、車両用灯具が外光LIの影響を受けて視認性が低下する度合いが高い角度、たとえば、水平線H−Hに対して上に約25°〜45°であって、この例では、約45°である。一方、前記反射光LOの出射角度θ2は、外光LIを利用して反射させて、この実施例1における車両用灯具1の視認性が向上される度合いが高い角度、たとえば、水平線H−Hに対して下に約5°〜上に約15°であって、この例では、下に約5°である。
(実施例1の作用の説明)
この実施例1における車両用灯具1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
複数個のLED4を点灯する。すると、複数個のLED4からの光(青白い光やアンバー色の光などの着色光または白色光)がランプレンズ3を透過して外部に照射される。そして図4に示すように、昼間において、この実施例1における車両用灯具1に対して斜め上方からの太陽光などの外光LI1〜LI5がランプレンズ3と透過して灯室7内に入射する。すると、外光LI1〜LI5は、反射手段8の複数個の反射素子15により、所定の方向に制御されて反射される。この反射光LO1〜LO5は、ランプレンズ3を透過して外部に所定の方向に制御されて照射される。
なお、図4において、外光LI1の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約45°である。外光LI2の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約40°である。外光LI3の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約35°である。外光LI4の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約30°である。外光LI5の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約25°である。反射光LO1の出射角度は、水平線H−Hに対して下に約5°である。反射光LO2の出射角度は、水平線H−Hに対してほぼ0°である。反射光LO3の出射角度は、水平線H−Hに対して上に約5°である。反射光LO4の出射角度は、水平線H−Hに対して下に約10°である。反射光LO5の出射角度は、水平線H−Hに対して上に約15°である。
また、図5に示すように、昼間において、この実施例1における車両用灯具1に対して斜め側方(左側)からの太陽光などの外光LI11〜LI15がランプレンズ3と透過して灯室7内に入射する。すると、外光LI11〜LI15は、反射手段8の複数個の反射素子15により、所定の方向に制御されて反射される。この反射光LO11〜LO15は、ランプレンズ3を透過して外部に所定の方向に制御されて照射される。
なお、図5において、外光LI11の入射角度は、垂直線V−Vに対して左に約45°である。外光LI12の入射角度は、垂直線V−Vに対して左に約40°である。外光LI13の入射角度は、垂直線V−Vに対して左に約35°である。外光LI14の入射角度は、垂直線V−Vに対して左に約30°である。外光LI15の入射角度は、垂直線V−Vに対して左に約25°である。反射光LO11の出射角度は、垂直線V−Vに対して右に約5°である。反射光LO12の出射角度は、垂直線V−Vに対してほぼ0°である。反射光LO13の出射角度は、垂直線V−Vに対して左に約5°である。反射光LO14の出射角度は、垂直線V−Vに対して左に約10°である。反射光LO15の出射角度は、垂直線V−Vに対して左に約15°である。
(実施例1の効果の説明)
この実施例1における車両用灯具1は、以上のごとき構成からなり、以下、その効果について説明する。
この実施例1における車両用灯具1は、太陽光などの外光LI、LI1〜LI5、LI11〜LI15を利用することができ、灯室7内に入射した外光LI、LI1〜LI5、LI11〜LI15を外部に所定の方向に制御して照射することができるので、デイタイムランニングライト、昼間灯として使用した場合において、太陽光などの外光LI、LI1〜LI5、LI11〜LI15の影響を受けて灯具の視認性が低下することがない。
また、この実施例1における車両用灯具1は、反射手段8の透明板13が前記LED4からの光の色とほぼ同等程度の色に着色されているので、前記LED4からの光の色とほぼ同等程度の色の反射光LO、LO1〜LO5、LO11〜LO15が得られることとなる。このために、この実施例1における車両用灯具1は、太陽光などの外光LI、LI1〜LI5、LI11〜LI15により、ランプレンズ3が無色透明であっても、このランプレンズ3の発光面が白色化してランプ色(LED4からの光の色および反射光LO、LO1〜LO5、LO11〜LO15の色)が見え難くなるような虞がない。
さらに、この実施例1における車両用灯具1は、LED4を光源とするものであって、昼間において、太陽光などの外光LI、LI1〜LI5、LI11〜LI15を利用してLED4の光不足を補って視認性を向上させることができ、一方、朝方や夕暮れ時において、太陽光などの外光LI、LI1〜LI5、LI11〜LI15を利用しなくともLED4の光のみで視認性を十分に確保することができる。このために、この実施例1における車両用灯具1は、高出力のLEDを使用せずに、デイタイムランニングライト、昼間灯の機能(表示信号灯や標識灯などの機能)を十分に果たすことができ、しかも、高出力のLEDを使用することにより、朝方や夕暮れ時において逆に眩しくなるような虞がない。また、この実施例1における車両用灯具1は、LED4を光源とするものであるから、白熱灯などを光源とする車両用灯具やヘッドランプやフォグランプと比較して、消費電力が小さくて済む。
特に、この実施例1における車両用灯具1は、反射手段8(透明板13)に全面に亘って複数個の反射素子15が配置されているので、ランプレンズ3が全面に亘って発光するので、LED4の点光がなく、見栄えが向上される。
また、この実施例1における車両用灯具1は、複数個の反射素子15の凹凸面が四角錐の側面の凹凸面から形成されているので、水平線H−Hに対して上に約25°〜45°の外光LI1〜LI5、また、垂直線に対して約25°〜45°の外光LI11〜LI15を幅広く利用することができる。すなわち、太陽光などの外光LI、LI1〜LI5、LI11〜LI15の入射角度θ1にさほど左右されずに、ほぼ前方に出射する反射光LO、LO1〜LO5、LO11〜LO15が十分に得ることができる。
図8は、この発明にかかる車両用灯具の実施例2を示す。図中、図1〜図7と同符号は、同一のものを示す。
この実施例2における車両用灯具は、図8に示すように、反射手段82の複数個の反射素子152の凹凸面が前記の実施例1における車両用灯具1の反射手段8の複数個の反射素子15の凹凸面と同様に、四角錐の側面の凹凸面から形成されており、一方、反射手段82の透明板152の前面が平面から形成されているものである。
この実施例2における車両用灯具は、前記の実施例1における車両用灯具1とほぼ同様の作用効果を達成することができる。
特に、この実施例2における車両用灯具は、反射手段82の透明板152の前面が平面から形成されているものであるから、この透明板152の平面の前面における光屈折により、外光LI21、LI22を反射光LO21、LO22として、実施例1のものよりも上向きに反射させることができる。しかも、指向性がある反射光LO21、LO22が得られる。また、この実施例2の反射手段82の厚さT2を実施例1の反射手段8の厚さT1よりも薄くでき、その分、車両用灯具の奥行き寸法を小さくすることができ、車両用灯具をコンパクト化することができる。なお、図8において、外光LI21の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約45°である。外光LI22の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約25°である。
図9は、この発明にかかる車両用灯具の実施例3を示す。図中、図1〜図8と同符号は、同一のものを示す。
この実施例3における車両用灯具は、図9に示すように、反射手段83の複数個の反射素子153の凹凸面が球面の一部の凹凸面(いわゆる、魚眼模様の凹凸面)から形成されており、一方、反射手段83の透明板153の前面が平面から形成されているものである。
この実施例3における車両用灯具は、前記の実施例1、2における車両用灯具とほぼ同様の作用効果を達成することができる。
特に、この実施例3における車両用灯具は、反射手段83の透明板153の前面が平面から形成されているものであるから、この透明板153の平面の前面における光屈折により、外光LI31、LI32を反射光LO31、LO32として、実施例1のものよりも上向きに反射させることができる。また、この実施例3における車両用灯具は、複数個の反射素子153の凹凸面が球面の一部の凹凸面から形成されているので、拡散光としての反射光LO31、LO32が得られる。さらに、この実施例3の反射手段83の厚さT3を実施例1の反射手段8の厚さT1とほぼ同等もしくは実施例1の反射手段8の厚さT1薄くでき、その分、車両用灯具の奥行き寸法を小さくすることができ、車両用灯具をコンパクト化することができる。なお、図9において、外光LI31の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約45°である。外光LI32の入射角度は、水平線H−Hに対して上に約25°である。
なお、反射手段の複数個の反射素子の凹凸面は、前記の実施例以外の凹凸面でも良い。たとえば、垂直なシリンドリカルな凹凸面(いわゆる、たてかまぼこ形)、水平なシリンドリカルな凹凸面(いわゆる、よこかまぼこ形)、三角錐の側面の凹凸面、五角形以上の多角錐の側面の凹凸面など、単独でも組み合わせでも良い。
この発明にかかる車両用灯具の実施例1を示す使用状態の説明図である。 同じく、全体を示す斜視図である。 同じく、全体を示す正面図である。 図3におけるIV−IV線断面図である。 図3におけるV−V線断面図である。 同じく、反射手段の複数個の反射素子を示す拡大正面図である。 図6におけるVII−VII線拡大断面図である。 この発明にかかる車両用灯具の実施例2を示す反射手段の複数個の反射素子の拡大断面図である。 この発明にかかる車両用灯具の実施例3を示す反射手段の複数個の反射素子の拡大断面図である。
符号の説明
1 車両用灯具
2 ランプハウジング
3 ランプレンズ
4 LED
5 外側の嵌合壁
6 内側の嵌合壁
7 灯室
8、82、83 反射手段
9 基板
10 充填材
11 プリズム素子
12 素通し素子
13 透明板(光透過性の板部材)
14 反射面
15、152、153 複数個の反射素子
16 取付ブラケット
17 スクリュー
18 ハーネス
B バンパー
C 自動車
LI、LI1〜LI5、LI11〜LI15、LI21、LI22、LI31、LI32 太陽光などの外光
LO、LO1〜LO5、LO11〜LO15、LO21、LO22、LO31、LO32 反射光
H−H 水平線
V−V 垂直線
A−A 法線
θ1 外光の入射角度
θ2 反射光の出射角度
θ3 複数個の反射素子の凹凸面の傾斜角度
θ4 外光の入射角度と反射光の出射角度との和の2分の1の角度
T1、T2、T3 反射手段の厚み

Claims (6)

  1. LEDを光源とする車両用灯具において、
    ランプハウジングおよびランプレンズと、
    前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画された灯室内に基板を介して配置された複数個の前記LEDと、
    前記灯室内に配置された反射手段と、
    を備え、
    前記反射手段には、前記ランプレンズを透過して前記灯室内に入射した外光を、前記ランプレンズを透過させて外部に所定の方向に、それぞれ制御させて反射させる複数個の反射素子が設けられている、
    ことを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記反射手段は、光透過性の板部材と、前記光透過性の板部材の前記ランプレンズと対向する面と反対側の面に設けられた反射面と、から構成されており、
    前記複数個の反射素子は、前記反射面に形成された凹凸面から構成されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載された車両用灯具。
  3. 前記複数個の反射素子の凹凸面は、角錐の側面の凹凸面から形成されており、
    前記光透過性の板部材の前記ランプレンズと対向する面は、前記複数個の反射素子の凹凸面とがほぼ平行な角錐の側面の凹凸面から形成されている、
    ことを特徴とする請求項2に記載された車両用灯具。
  4. 前記複数個の反射素子の凹凸面は、角錐の側面の凹凸面から形成されており、
    前記光透過性の板部材の前記ランプレンズと対向する面は、平面から形成されている、
    ことを特徴とする請求項2に記載された車両用灯具。
  5. 前記複数個の反射素子の凹凸面は、球面の一部の凹凸面から形成されており、
    前記光透過性の板部材の前記ランプレンズと対向する面は、平面から形成されている、
    ことを特徴とする請求項2に記載された車両用灯具。
  6. 前記光透過性の板部材は、前記LEDの発光色とほぼ同等の色に着色されている、ことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載された車両用灯具。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009252592A (ja) * 2008-04-08 2009-10-29 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具
JP2010282939A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Koito Mfg Co Ltd 車輌用灯具

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