JP2006190577A - 車両用前照灯 - Google Patents

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JP2006190577A JP2005001851A JP2005001851A JP2006190577A JP 2006190577 A JP2006190577 A JP 2006190577A JP 2005001851 A JP2005001851 A JP 2005001851A JP 2005001851 A JP2005001851 A JP 2005001851A JP 2006190577 A JP2006190577 A JP 2006190577A
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Michio Tsukamoto
三千男 塚本
Motohiro Komatsu
元弘 小松
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】 光源バルブからその斜め前方に向かって出射された光を付加レンズ体によって
前方照射に活用して光束利用効率を高めると共に、点灯時に付加レンズ体全体を発光させ
て視認性を向上させることができる車両用前照灯を提供する。
【解決手段】 投影レンズ21の外周近傍の一部に、光源バルブ23からの直接光B1を
略前方へ偏向させて出射する付加レンズ体28を備えると共に、付加レンズ体28の反射
面28bの一部の領域に、受けた光を拡散させる拡散部28dが設けられており、入射面
28aから付加レンズ体28内に入射した光は、少なくともその一部が拡散部28dによ
って広く拡散放射されるので、出射面28c全面を見栄えよく発光させることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、プロジェクタ型の車両用前照灯に関するものであり、特に、付加レンズ体の
追加によって光束利用効率を向上させる車両用前照灯に関する。
図4は、特許文献1に開示された従来のプロジェクタ型の車両用前照灯を示している。
この車両用前照灯は、車両前後方向に延びる光軸Ax上に平凸型の投影レンズ1が配置
されると共に、その後方側焦点Fよりも後方側に光源バルブ3が配置されており、この光
源バルブ3の出射する直接光をリフレクタ5により光軸Ax寄りに反射させるように構成
されている。
そして、投影レンズ1の外周部には、付加レンズ体7が一体形成されている。この付加
レンズ体7は、投影レンズ1の外周部から前記リフレクタ5の前端開口縁までの範囲を覆
う略筒状構造のレンズ体であり、前記光源バルブ3の光源3aから斜め前方に出射される
直接光C1,C2を前方照射光として所定の角度で出射することで、光束利用効率を向上
させている。
特許第2818008号
ところが、上述したような従来の車両用前照灯の構成では、光源バルブ3から斜め前方
に出射される直接光C1,C2の出射方向の制御は、付加レンズ体7の屈折率のみで行っ
ているため、付加レンズ体7からの出射方向を下向きにしてグレアを防止するためには、
付加レンズ体7に超高屈折率のレンズ若しくは超厚肉レンズを採用して、大きな屈折角を
確保する必要があり、付加レンズ体の重量増や高額化により灯具ユニットの大型化やコス
トアップを招くという問題があった。
また、車両用前照灯の発光時における視認性及び見栄えは、発光領域が広い方が優れる
。そのため、付加レンズ体7においても、レンズ全体が発光することが望ましいが、光源
バルブ3からの光を単に屈折して出射するだけの付加レンズ体7では、レンズ全体を均一
に発光させることが難しい。
即ち、付加レンズ体7の表面(出射面)7a全体を均一に発光させる為には、付加レン
ズ体7の入射面7bに均一に光を入射する必要があるが、光源バルブ3からの光を入射面
7b全面に均一に入射することは困難である。
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、光源バルブからその斜め前方
に向かって出射された光を付加レンズ体によって前方照射に活用して光束利用効率を高め
ると共に、点灯時に付加レンズ体全体を発光させて視認性を向上させることができる車両
用前照灯を提供することである。
本発明の車両用前照灯は、ランプボディとカバーで形成された灯室内に、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
置された光源バルブと、この光源バルブ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、を備えた車両用前照灯であって、
前記投影レンズの外周近傍における全周若しくは一部に沿って配置され、前記光源バル
ブからの光を略前方へ偏向させて出射する付加レンズ体は、前記光源バルブからの光を入
射させる入射面と、この入射面から入った光を所定の角度で反射する反射面と、この反射
面からの反射光を受けて前方に出射する出射面とを備えており、
これら入射面と反射面と出射面のうち少なくとも一つの面には、少なくとも一部の領域
に、受けた光を拡散させる拡散部が設けられることを特徴とする。
上記構成の車両用前照灯によれば、光源バルブから斜め前方に出射されて投影レンズの
外周近傍域に向かう光は、付加レンズ体の入射面から当該付加レンズ体内に進入し、当該
付加レンズ体の反射面による反射で略前方へ偏向された後、当該付加レンズ体の出射面か
ら前方照明光として出射される。
即ち、光源バルブからその斜め前方に向かって出射された光は、付加レンズ体を経て前
方照射に活用されるため、光束利用効率を高めることができ、消費電力を増やさずともよ
り明るい配光パターンを得ることができる。
また、付加レンズ体の出射面に向かう光は、反射面による略前方への反射を経ることで
、光源バルブからの直接光に比べて、付加レンズ体における偏角を小さくできる。そこで
、付加レンズ体は小さな屈折率のものでも、付加レンズ体からの出射方向を下向きにして
グレアを防止することができる。即ち、反射面を用いることで、付加レンズ体の焦点を自
由に移すことができ、レンズ形状の設計自由度が上がるので、付加レンズ体には薄型軽量
で屈折率が小さな安価なレンズを使用でき、付加レンズ体の薄型・軽量化やコスト低減を
図ることができる。
また、入射面から付加レンズ体内に入射した光は、少なくともその一部が拡散部によっ
て広く拡散放射されるため、付加レンズ体の出射面全面を見栄えよく発光させることがで
き、外方からの被視認性が向上する。
尚、上記構成の車両用前照灯において、前記付加レンズ体は、前記入射面が鉛直断面に
おいて前記光源バルブを焦点とした略円弧面を含む曲面で構成され、前記出射面が鉛直断
面において前記光軸上に焦点を持つ略楕円曲線を含む曲面で構成されることが望ましい。
この構成によれば、略球面とされた付加レンズ体の入射面への入射光は表面反射量が最
小の状態でレンズ内に進入するため、入射光のロスを抑えることができる。
また、付加レンズ体の出射面が前記光軸上に焦点を有する略回転楕円面とされることで
、付加レンズ体から出射する前方照射光を平行光とすることができ、投影レンズによる前
方照射光と一体感のある前方照射、配光が可能になる。
更に、上記構成の車両用前照灯において、前記拡散部が、前記反射面の一部の領域に設
けられ、前記拡散部からの拡散光を前記出射面に向けて反射する内側反射部が、前記付加
レンズ体のレンズ内部側に設けられることが望ましい。
この構成によれば、前記拡散部によりレンズ内に反射拡散された光を、更に内側反射部
で出射面側に反射して、出射面から前方に出射させることができる。
そこで、付加レンズ体の入射面に入射した光が前方照射される経路には、反射面による
1回反射で出射面に送られる経路と、反射面の拡散部による反射の後、更に内側反射部に
より反射される2回反射で出射面に送られる経路とが発生し、付加レンズ体の出射面全面
をより均一に発光させることができる。従って、付加レンズ体の入射面が狭く、付加レン
ズ体に入射させる光量が少なくても、付加レンズ体の出射面全面を発光させることができ
る。
また、上記構成の車両用前照灯において、前記光源バルブからの光を前方に反射する外
側反射部が、前記付加レンズ体の内側反射部におけるレンズ外部側に設けられることが望
ましい。
この構成によれば、付加レンズ体の内側反射部におけるレンズ外部側に向かう光源バル
ブからの光が、外側反射部により前方に反射されて前方照射光として有効に活用されるの
で、更に光束利用効率を高めることが可能になる。
また、上記構成の車両用前照灯において、前記光源バルブが、バルブ軸を光軸に略交差
させた向きに挿入固定され、前記光軸よりも下方に配置されることが望ましい。
この構成によれば、光源バルブが光軸の側方から挿入固定されるので、灯具ユニットの
前後長を短くして車両用前照灯をコンパクトにできる。また、光源バルブが光軸よりも下
方に配置されるので、バルブ挿入孔がリフレクタの反射面における光軸側方領域に形成さ
れてしまうのを回避することができ、これにより該光軸側方領域を配光制御用として有効
に利用することができる。
以上に説明した本発明の車両用前照灯によれば、光源バルブからその斜め前方に向かっ
て出射された光は、付加レンズ体を経て前方照射に活用されるため、光束利用効率を高め
ることができ、消費電力を増やさずともより明るい配光パターンを得ることができる。
また、付加レンズ体の出射面に向かう光は、反射面による略前方への反射を経ることで
、光源バルブからの直接光に比べて、付加レンズ体における偏角を小さくできる。そこで
、付加レンズ体は小さな屈折率のものでも、付加レンズ体からの出射方向を下向きにして
グレアを防止することができ、付加レンズ体の薄肉軽量化が可能となると共に、屈折率の
小さい安価なレンズ材料を用いることができる。
また、入射面から付加レンズ体内に入射した光は、少なくともその一部が拡散部によっ
て広く拡散放射されるため、付加レンズ体の出射面全面を見栄えよく発光させることがで
き、外方からの被視認性が向上する。
従って、光源バルブからその斜め前方に向かって出射された光を付加レンズ体によって
前方照射に活用して光束利用効率を高めると共に、点灯時に付加レンズ体全体を発光させ
て視認性を向上させることができる車両用前照灯を提供できる。
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る車両用前照灯を詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両用前照灯の概略縦断面図である。
本第1実施形態の車両用前照灯10は、図1に示すように、ランプボディ12とその前
方開口部に取り付けられた素通し状の透明カバー(カバー)14で形成された灯室16内
に、灯具ユニット18が収容されている。
灯具ユニット18は、図示せぬエイミング機構を介して、ランプボディ12に支持され
ている。エイミング機構は、灯具ユニット18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、灯具ユニット18の光軸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。
灯具ユニット18は、プロジェクタ型の灯具ユニットであり、車両前後方向に延びる光
軸Ax上に配置された投影レンズ21と、投影レンズ21の後方側焦点Fよりも後方に配
置された光源バルブ23と、この光源バルブ23の光源23aの位置を第1焦点として光
源23aから放射された直接光B1を前方に向けて光軸Ax寄りに反射するリフレクタ2
5と、投影レンズ21と光源バルブ23との間における後方側焦点F近傍において光軸A
x近傍に上端縁が位置するように配置されてリフレクタ25からの反射光の一部及び光源
バルブ23からの直接光の一部を遮蔽してすれ違い配光パターンのカットオフラインを形
成するシェード27と、光源23a又はリフレクタ25からシェード27に向かう直接光
及び反射光をリフレクタ25に反射し直してシェード27の遮断による光束利用効率の低
下を抑える補助リフレクタ26と、投影レンズ21の外周の一部に沿って配置されて前記
光源バルブ23から受けた直接光b2,b3,b4,b5を略前方に出射する付加レンズ
体28と、を備えている。
投影レンズ21は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その
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。
光源バルブ23は、放電発光部を光源23aとするメタルハライドバルブ等の放電バル
ブであって、本実施形態の場合、光源23aが光軸Axよりも下方に位置するように、バ
ルブ軸を光軸Axに略交差させた向きで、リフレクタ25に挿入固定されている。このよ
うなバルブ装備形態を横差しタイプとする。尚、放電バルブの代わりにハロゲンバルブ等
を用いることもでき。
ここで、上記「略交差させた向き」の概念には、光源バルブ23のバルブ軸が車両前後
方向に延びる光軸Axに対し直交して配置される場合が含まれることは勿論であるが、本
実施形態のように光軸Axに対して立体的に交差して配置される場合や、車両幅方向の水
平線に対して±15°程度傾斜させた状態で配置される場合も含む。
尚、光源バルブ23の装備形態は、本実施形態に示した横差しタイプに限らない。バル
ブ軸が光軸Axに重なるようにリフレクタ25の後方から挿入固定する縦差しタイプを採
用することもできることは云うまでもない。
リフレクタ25の反射面25aは、光軸Axを含む鉛直断面形状が、光源23aの中心
を第1焦点とし、投影レンズ21の後方側焦点Fの近傍を第2焦点とする略楕円曲面に形
成されていて、光源23aから放射された直接光B1を第2焦点に向けて反射する。
本第1実施形態に係る付加レンズ体28は、光源バルブ23からの直接光b2,b3,
b4,b5を入射させる入射面28aと、この入射面28aから入った光を所定の角度で
反射する反射面28bと、この反射面28bからの反射光を受けて前方に出射する出射面
28cと、反射面28bの一部の領域に形成されて入射面28aから入った直接光b5を
受けて付加レンズ体28内に拡散光c5として拡散させる拡散部28dと、付加レンズ体
28のレンズ内部側に設けられて拡散部28dからの拡散光c5を出射面28cに向けて
反射する内側反射部28eと、を備えており、投影レンズ21の外周の一部に沿って延び
る略半円環状に形成されている。
本実施形態の拡散部28dは、図2に示すように、反射面28bの一部に凹凸として一
体形成されている。尚、この凹凸は、シボ加工やブラスト加工によって形成する微少で複
数の凹凸であっても良い。
また、内側反射部28eは、拡散部28dからの拡散光c5を出射面28cに向けて反
射し、出射面28cから前方に向けて所定の角度で出射させる。この内側反射部28eは
、入射面28aに連続する光源バルブ23側のレンズ表面に、アルミニウム等の反射材料
を蒸着させることによって形成されている。尚、内側反射部28eは、反射材料を蒸着せ
ずに、全反射により形成することもできる。
本実施形態の付加レンズ体28は、入射面28aが光源バルブ23の光源23aを中心
とする略球面(鉛直断面が略円弧を含む曲面)に設定されており、出射面28cが光軸A
x上に焦点を持つ略回転楕円面(鉛直断面が略楕円曲線を含む曲面)で構成され、反射面
28b及び内側反射部28eからの反射光を前方照射光b6,b7,b8,b9として出
射する。
上述した本第1実施形態の車両用前照灯10によれば、光源バルブ23から斜め前方上
部に出射されて投影レンズ21の外周近傍に向かう直接光b2,b3,b4,b5は、付
加レンズ体28の入射面28aから当該レンズ内に進入し、当該レンズの反射面28bに
よる反射で前方寄りに偏向(方向転換)された後、当該レンズの出射面28cから前方照
明光b6,b7,b8,b9として出射される。
即ち、光源バルブ23からその斜め前方に向かって出射された直接光b2,b3,b4
,b5は、付加レンズ体28を経て前方照射に活用されるため、光束利用効率を高めるこ
とができ、消費電力を増やさずともより明るい配光パターンを得ることができる。
また、付加レンズ体28の出射面28cに向かう光は、その前に当該付加レンズ体28
の反射面28bによる略前方への反射を経ることで方向転換されるため、図1に示すよう
に、光源バルブ23から付加レンズ体28に向かう直接光b2,b3,b4,b5に比べ
て、付加レンズ体28における偏角αを小さくできる。そこで、付加レンズ体28は小さ
な屈折率のものでも、付加レンズ体28からの出射方向を下向きにしてグレアを防止する
ことができる。
即ち、反射面28bを用いることで、付加レンズ体28の焦点を自由に移すことができ
、レンズ形状の設計自由度が上がるので、付加レンズ体28には薄型軽量で屈折率が小さ
な安価なレンズを使用でき、付加レンズ体28の薄型・軽量化やコスト低減を図ることが
できる。
また、入射面28aから付加レンズ体28内に入射した光は、少なくともその一部が拡
散部28dによって付加レンズ体28内に広く拡散放射されるため、付加レンズ体28の
出射面28c全面を見栄えよく発光させることができ、外方からの被視認性が向上する。
また、上記第1実施形態に係る付加レンズ体28の入射面28aは、光源バルブ23の
光源23aを中心とした略球面に構成されており、付加レンズ体28の入射面28aへの
入射光は表面反射量が最小の状態でレンズ内に進入するため、入射光のロスを抑えること
ができる。
更に、上記第1実施形態に係る付加レンズ体28の出射面28cは、光軸Ax上に焦点
を有する略回転楕円面とされることで、付加レンズ体28から出射する前方照射光b6,
b7,b8を平行光とすることができ、投影レンズ21による前方照射光と一体感のある
前方照射、配光が可能になる。
更に、本第1実施形態の場合、反射面28b上の拡散部28dによりレンズ内に反射拡
散された拡散光c5を、更に内側反射部28eで出射面28c側に反射して、出射面28
cから前方に出射させることができる。
そこで、付加レンズ体28の入射面28aに入射した光源バルブ23の直接光b2,b
3,b4,b5が前方照射される経路には、反射面28bによる1回反射で出射面28c
に送られる前方照射光b6,b7,b8の経路と、反射面28bの拡散部28dによる反
射の後、更に内側反射部28eにより反射される2回反射で出射面28cに送られる前方
照射光b9の経路とが発生し、付加レンズ体28の出射面28c全面をより均一に発光さ
せることができる。
従って、付加レンズ体28の入射面28aが狭く、付加レンズ体28に入射させる光量
が少なくても、付加レンズ体28の出射面28c全面を発光させることができる。
また、本実施形態の光源バルブ23は、バルブ軸を光軸Axに略交差させた横差しの形
態でリフレクタ25に挿入固定されているので、灯具ユニット18の前後長を短くして車
両用前照灯10をコンパクトにできる。また、本実施形態の光源バルブ23は、光軸Ax
よりも下方に配置されるので、バルブ挿入孔がリフレクタ25の反射面25aにおける光
軸Ax側方領域に形成されてしまうのを回避することができ、これにより該光軸Ax側方
領域を配光制御用として有効に利用することができる。
図3は、本発明の第2実施形態に係る車両用前照灯の概略縦断面図である。
本第2実施形態の車両用前照灯40は、上記第1実施形態の車両用前照灯10における
付加レンズ体28に換えて付加レンズ体38を装備すると共に、付加リフレクタ42を追
加装備したものであり、それ以外の構成は上述した第1実施形態の車両用前照灯10と共
通であるので、上記第1実施形態と共通の構成については、同符号を付して詳細な説明を
省略する。
本第2実施形態に係る付加レンズ体38は、光源バルブ23からの直接光b2,b3,
b4,b5を入射させる入射面38aと、この入射面38aから入った光を所定の角度で
反射する反射面38bと、この反射面38bからの反射光を受けて前方に出射する出射面
38cと、反射面38bの一部の領域に形成されて入射面38aから入った直接光b5を
受けて付加レンズ体38内に拡散光c5として拡散させる拡散部38dと、付加レンズ体
38のレンズ内部側に設けられて拡散部38dからの拡散光c5を出射面38cに向けて
反射する内側反射部38eと、付加レンズ体38の内側反射部38eにおけるレンズ外部
側に設けられて光源バルブ23からの直接光B2を入射位置よりも前方に反射する外側反
射部38gと、入射面38aに連なる外側反射部38gよりも前方側の領域に設けられた
付加入射面38fと、を備えている。
外側反射部38gは、光源バルブ23から付加レンズ体38に向かう直接光B2を、光
軸Axを挟んだ反対側で、外側反射部38g上での入射位置よりも前方となるに位置に反
射する。また、付加リフレクタ42は、外側反射部38gの対向位置に配置されており、
外側反射部38gからの反射光を前方に出射する。
本実施形態の外側反射部38gは、光源バルブ23からの直接光B2を付加リフレクタ
42に向けて反射し、付加リフレクタ42から前方に向けて所定の角度で出射させる。こ
の外側反射部38gは、入射面38aに連続する光源バルブ23側のレンズ表面に、アル
ミニウム等の反射材料を蒸着させることによって形成されている。
即ち、この第2実施形態の車両用前照灯40では、付加入射面38fの追加によって、
付加レンズ体38に入射する光量が増大し、これによって、付加レンズ体38からの前方
照射光b6,b7,b8,b9,b10が増えて、夜間の視認性向上等が図れる。
また、付加レンズ体38への入射光量が増大したことで、点灯時における付加レンズ体
38全体での発光強度が上がり、点灯時の見栄えを向上させることができる。
更に、付加レンズ体38の内周面側における外側反射部38gに向かう光源バルブ23
からの光は、外側反射部38g及び付加リフレクタ42を介して、前方照射光として有効
に活用される。
即ち、本第2実施形態の車両用前照灯40によれば、外側反射部38g及び付加リフレ
クタ42を追加装備したことによって、光源バルブ23から付加レンズ体38に直接向か
う直接光B2を前方照射光として活用することが可能になり、更に光束利用効率を高める
ことができる。
尚、本発明に係るリフレクタの反射面の形状や、付加レンズ体の入射面、反射面及び出
射面の形状は、それぞれ鉛直断面において略円弧、略楕円曲線、略放物線などを含む曲面
で構成されるが、水平断面は自由曲面として前方に照射する光束を左右拡散させる構成と
することもできる。
本発明の第1実施形態に係る車両用前照灯の概略縦断面図である。 図1に示したII部の拡大図である。 本発明の第2実施形態に係る車両用前照灯の概略縦断面図である。 従来の車両用前照灯の概略縦断面図である。
符号の説明
10 車両用前照灯
12 ランプボディ
14 透明カバー(カバー)
16 灯室
18 灯具ユニット
21 投影レンズ
23 光源バルブ
23a 光源
25 リフレクタ
26 補助リフレクタ
27 シェード
28 付加レンズ体
28a 入射面
28b 反射面
28c 出射面
28d 拡散部
28e 内側反射部
38a 入射面
38b 反射面
38c 出射面
38d 拡散部
38e 内側反射部
38f 付加入射面
38g 外側反射部

Claims (5)

  1. ランプボディとカバーで形成された灯室内に、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バルブと、こ
    の光源バルブ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、を備
    えた車両用前照灯であって、
    前記投影レンズの外周近傍における全周若しくは一部に沿って配置され、前記光源バル
    ブからの光を略前方へ偏向させて出射する付加レンズ体は、前記光源バルブからの光を入
    射させる入射面と、この入射面から入った光を所定の角度で反射する反射面と、この反射
    面からの反射光を受けて前方に出射する出射面とを備えており、
    これら入射面と反射面と出射面のうち少なくとも一つの面には、少なくとも一部の領域
    に、受けた光を拡散させる拡散部が設けられることを特徴とする車両用前照灯。
  2. 前記付加レンズ体は、前記入射面が鉛直断面において前記光源バルブを焦点とした略円
    弧面を含む曲面で構成され、前記出射面が鉛直断面において前記光軸上に焦点を持つ略楕
    円曲線を含む曲面で構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
  3. 前記拡散部が、前記反射面の一部の領域に設けられ、前記拡散部からの拡散光を前記出
    射面に向けて反射する内側反射部が、前記付加レンズ体のレンズ内部側に設けられること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の車両用前照灯。
  4. 前記光源バルブからの光を前方に反射する外側反射部が、前記付加レンズ体の内側反射
    部におけるレンズ外部側に設けられることを特徴とする請求項3に記載の車両用前照灯。
  5. 前記光源バルブが、バルブ軸を前記光軸に略交差させた向きに挿入固定され、前記光軸
    よりも下方に配置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の車両用前照灯
JP2005001851A 2005-01-06 2005-01-06 車両用前照灯 Pending JP2006190577A (ja)

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