JP2007005090A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の車両用灯具では、複数個のランプユニットにおいて相互に配光がずれる虞がある。
【解決手段】ランプアッセンブリ10は、複数個のランプユニット1から構成されており、複数個のランプユニット1を一体に構成してなる。ランプアセンブリ10は、共通の1個の保持部材4と、この保持部材4にそれぞれ固定されている複数個の半導体型光源2と、保持部材4に複数個の半導体型光源2とそれぞれ対応するように配置されており、複数個の半導体型光源2からの光を所定の配光パターンでそれぞれ外部に照射する複数個の配光ユニット3と、複数個の配光ユニット3を保持部材4にそれぞれ配光調整可能に取り付ける複数個の取付機構5と、から構成されている。この結果、複数個のランプユニット1において相互に配光がずれるのを防止することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】ランプアッセンブリ10は、複数個のランプユニット1から構成されており、複数個のランプユニット1を一体に構成してなる。ランプアセンブリ10は、共通の1個の保持部材4と、この保持部材4にそれぞれ固定されている複数個の半導体型光源2と、保持部材4に複数個の半導体型光源2とそれぞれ対応するように配置されており、複数個の半導体型光源2からの光を所定の配光パターンでそれぞれ外部に照射する複数個の配光ユニット3と、複数個の配光ユニット3を保持部材4にそれぞれ配光調整可能に取り付ける複数個の取付機構5と、から構成されている。この結果、複数個のランプユニット1において相互に配光がずれるのを防止することができる。
【選択図】 図1
Description
この発明は、たとえば、ヘッドランプやフォグランプやフロントコンビネーションランプやリヤコンビネーションランプなどの車両用灯具であって、半導体型光源を使用するランプユニットを複数個備える車両用灯具に関するものである。
この種の車両用灯具は、従来からある(たとえば、特許文献1)。以下、この車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、光源としてLEDなどを使用するランプユニットであって、この複数個のランプユニットを共通の保持部材に取り付けてなるものである。従来の車両用灯具は、LEDを点灯発光させて複数個のランプユニットから所定の配光パターンで外部に照射するものである。
ところが、従来の車両用灯具は、複数個のランプユニットを共通の保持部材にそれぞれ別個に取り付けているものであるから、複数個のランプユニットの取付においてばらつきが生じて、複数個のランプユニットにおいて相互に配光がずれる虞がある。
この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、複数個のランプユニットにおいて相互に配光がずれる虞がある点にある。
この発明(請求項1にかかる発明)は、ランプアッセンブリを1組もしくは複数組有し、このランプアッセンブリが、複数個のランプユニットから構成されており、複数個のランプユニットを一体に構成してなるものであって、共通の1個の保持部材と、この保持部材にそれぞれ固定されている複数個の半導体型光源と、保持部材に複数個の半導体型光源とそれぞれ対応するように配置されており、複数個の半導体型光源からの光を所定の配光パターンでそれぞれ外部に照射する複数個の配光ユニットと、複数個の配光ユニットを保持部材にそれぞれ配光調整可能に取り付ける複数個の取付機構と、から構成されている、ことを特徴とする。
また、この発明(請求項2にかかる発明)は、取付機構が1個の配光ユニットに対して複数個の取付部から構成されており、この取付部が、配光ユニットを保持部材に組付調整可能に組み付ける組付部材と、配光ユニットと保持部材との間に介在されていて弾性作用により配光ユニットを保持部材に固定する弾性部材と、からなる、ことを特徴とする。
さらに、この発明(請求項3にかかる発明)は、取付機構が1個の配光ユニットに対して少なくとも1個の取付部と1個の支点部とから構成されており、取付部が、配光ユニットを保持部材に組付調整可能に組み付ける組付部材と、配光ユニットと保持部材との間に介在されていて弾性作用により配光ユニットを保持部材に固定する弾性部材と、からなり、支点部が、配光ユニットを保持部材に組み付ける組付部材と、配光ユニットまたは保持部材のいずれか一方に設けられておりいずれか他方に当接する球凸部と、からなる、ことを特徴とする。
さらにまた、この発明(請求項4にかかる発明)は、配光ユニットが、プロジェクタタイプのユニットから構成されており、半導体型光源からの光を所定の方向に反射させるリフレクタと、リフレクタの反射光を所定の配光パターンで外部に投影する投影レンズと、からなる、ことを特徴とする。
この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、取付機構により、複数個の配光ユニットを保持部材にそれぞれ配光調整可能に取り付けることができる。この結果、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、複数個のランプユニットにおいて相互に配光がずれるのを防止することができる。これにより、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、所定の配光パターンが得られ、歪んだ配光パターンをなくすことができる。
特に、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、共通の1個の保持部材に、複数個の半導体型光源がそれぞれ固定されており、かつ、複数個の配光ユニットが複数個の取付機構を介して取り付けられているので、複数個のランプユニットに対して単一の保持部材で共通化することができる。その上、この単一の保持部材に単一の放熱部材を設けることができ、かつ、この単一の放熱部材を複数個のランプユニットに対して共通化することができる。この結果、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、製造コストを安価にすることができ、かつ、放熱効果を向上させることができる。
また、この発明(請求項2にかかる発明)の車両用灯具は、取付機構が1個の配光ユニットに対して複数個の取付部から構成されているので、この複数個の取付部により、1個の配光ユニットの基準取付位置を簡単に決めることができる。しかも、この発明(請求項2にかかる発明)の車両用灯具は、取付部が組付部材と弾性部材とからなるので、構造が簡単であり、また、取付作業が簡単であり、さらに、配光ユニットを保持部材に確実に取り付けることができる。
さらに、この発明(請求項3にかかる発明)の車両用灯具は、取付機構が1個の配光ユニットに対して少なくとも1個の取付部と1個の支点部とから構成されているので、この少なくとも1個の取付部と1個の支点部とにより、1個の配光ユニットの基準取付位置を簡単に決めることができる。しかも、この発明(請求項3にかかる発明)の車両用灯具は、取付部が組付部材と弾性部材とからなり、支点部が組付部材と球凸部とからなるので、構造が簡単であり、また、取付作業が簡単であり、さらに、配光ユニットを保持部材に確実に取り付けることができる。その上、この発明(請求項3にかかる発明)の車両用灯具は、取付機構が少なくとも1個の取付部と1個の支点部とから構成されているので、この支点部の作用により、配光ユニットの配光調整がさらに簡単にかつ確実に行うことができる。
さらにまた、この発明(請求項4にかかる発明)の車両用前照装置は、配光ユニットがプロジェクタタイプのユニット、すなわち、リフレクタと投影レンズとから構成されているので、構造が簡単であり、製造コストを安価にすることができ、しかも、半導体型光源からの光を有効に利用することができる。
以下に、この発明にかかる車両用灯具の実施例のうちの2例を図面に基づいて詳細に説明する。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6は、この発明にかかる車両用灯具の実施例1を示す。以下、この実施例1における車両用灯具の構成について説明する。図1中、符号100は、この実施例における車両用灯具としてのヘッドランプである。このヘッドランプ100は、灯室101を区画するランプハウジング102およびランプレンズ(図示せず)と、前記灯室101内に配置された上中下3段のランプアッセンブリ10(10U、10C、10D)とを有する。前記上中下3段、すなわち、3組のランプアッセンブリ10(10U、10C、10D)は、光軸調整機構(図示せず)などを介して、前記ヘッドランプ100のランプハウジング102に光軸調整可能に取り付けられている。
前記上段のランプアッセンブリ10(10U)は、複数個、この例では、3個のランプユニット1から構成されており、前記3個のランプユニット1を一体に構成してなるものである。前記中段のランプアッセンブリ10(10C)は、複数個、この例では、4個のランプユニット1から構成されており、前記4個のランプユニット1を一体に構成してなるものである。前記下段のランプアッセンブリ10(10D)は、複数個、この例では、3個のランプユニット1から構成されており、前記3個のランプユニット1を一体に構成してなるものである。
前記ランプユニット1は、小型のプロジェクタタイプであって、ユニット構造をなす。1個の前記ランプユニット1は、図4に示すように、1個の半導体型光源2と、1個の配光ユニット3と、から構成されている。そして、前記ランプアッセンブリ10(10U、10C、10D)は、共通の1個の保持部材4と、複数個この例では3個または4個の前記半導体型光源2と、同じく複数個この例では3個または4個の前記配光ユニット3と、複数個この例では3個または4個の取付機構5と、から構成されている。
前記保持部材4は、図4に示すように、垂直板部40と、水平板部41と、からなる断面横T字形状をなす。前記保持部材4は、熱伝導性のよい部材、たとえば、金属製の部材から構成されていて、取付部材と放熱部材とを兼用する部材である。
前記ランプユニット1の半導体型光源2は、図4および図5に示すように、たとえば、LED、EL(有機EL)などの自発光半導体型光源(この実施例1ではLED)を使用する。前記半導体型光源2は、基板と、前記基板の一面に固定された微小な矩形形状(正方形形状)の光源チップ(半導体チップ)の発光体と、前記発光体を覆う光透過部材と、から構成されている。前記半導体型光源2は、前記保持部材4の水平板部41に複数個この例では3個または4個ほぼ等間隔で固定されている。
前記ランプユニット1の配光ユニット3は、図4に示すように、プロジェクタタイプのユニットから構成されており、リフレクタ30と、投影レンズ(凸レンズ、集光レンズ)31と、から構成されている。前記配光ユニット3は、前記保持部材4の水平板部41に複数個この例では3個または4個前記半導体型光源2とそれぞれ対応するようにほぼ等間隔で配置されている。すなわち、複数個の前記配光ユニット3は、前記保持部材4に複数個の前記取付機構5を介してそれぞれ配光調整可能に取り付けられている。
前記リフレクタ30は、光不透過性の樹脂部材などから構成されており、ハウジングやホルダなどの保持部材と兼用である。前記リフレクタ30は、前側の部分がほぼ円形に開口し、前側の部分から中央部分にかけての部分がほぼ円筒形状をなし、中央部分から後側の部分にかけての部分の上側がほぼ半回転楕円状に閉塞しており下側が開口している。前記リフレクタ30の半回転楕円状の閉塞部分の内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて反射面32が一体に設けられている。
前記反射面32は、楕円を基調とした反射面、たとえば、回転楕円面や楕円を基本とした自由曲面などの反射面からなる。この結果、前記反射面32は、第1焦点F1および第2焦点F1と、前記第1焦点F1と前記第2焦点F2とを結ぶ光軸Z−Zとを有する。
前記リフレクタ30には、3個の取付片33が一体に設けられている。3個の前記取付片33は、前記リフレクタ30の後側の部分の前記光軸Z−Z上と、前記リフレクタ30の中央部分の左右と、にそれぞれ設けられている。左右2個の前記取付片33を結ぶ線分は、前記光軸Z−Zとほぼ直交する。また、中の1個の前記取付片33は、左右2個の前記取付片33のほぼ中間に位置する。
前記リフレクタ30の前側の円形開口の縁部には、前記投影レンズ31が保持されている。前記投影レンズ31は、たとえば、樹脂製であって、非球面レンズの凸レンズである。前記投影レンズ31の前方側(外部側)は、凸非球面をなし、一方、前記投影レンズ31の後方側(前記半導体型光源2側)は、平非球面をなす。なお、前記投影レンズ31として、前方側(外部側)が曲率が大きい(曲率半径が小さい)凸非球面をなし、一方、後方側(前記半導体型光源2側)が曲率が小さい(曲率半径が大きい)凸非球面をなすものであってもよい。前記投影レンズ31は、前側焦点および後側焦点(外部側の焦点)と、前記前側焦点と前記後側焦点とを結ぶ光軸Z−Zとを有する。前記反射面32光軸Z−Zと前記投影レンズ31の光軸Z−Zとは、ほぼ一致する。
複数個の前記配光ユニット3は、1個の前記保持部材4に複数個の前記取付機構5を介してそれぞれ配光調整されて、たとえば、前記反射面32の第1焦点F1と前記保持部材4に固定されている前記半導体型光源2とが一致もしくはほぼ一致するように調整されて、取り付けられている。前記取付機構5は、図3に示すように、1個の前記配光ユニット3に対して複数個、この例では3個の取付部50から構成されている。前記取付部50は、図1〜図6に示すように、組付部材としてのスクリュー51と、弾性部材としてのコイルスプリング52とからなる。
前記配光ユニット3の3個の取付片33には、スクリュー51挿通用の挿通孔34がそれぞれ設けられている。前記挿通孔34の内径は、スクリュー51の外径よりも、配光ユニット3の配光調整の妨げとならない程度に、若干大きい。一方、前記保持部材4の水平板部41には、9個もしくは12個のねじ孔42が前記挿通孔34に対応してそれぞれ設けられている。前記スクリュー51は、前記取付片33の挿通孔34中を挿通して前記水平板部41のねじ孔42にねじ込まれていて、前記配光ユニット3を前記保持部材4に組付調整可能に組み付けている。前記コイルスプリング52は、前記配光ユニット3の取付片33と前記保持部材4の水平板部41との間に介在されていて、弾性作用により前記配光ユニット3を前記保持部材4に固定している。
この実施例1における車両用灯具(ヘッドランプ100)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。
まず、複数個の半導体型光源2を点灯発光させる。すると、半導体型光源2から光が放射される。この光は、反射面32で反射され、この反射光が反射面32の第2焦点F2に集中する。第2焦点F2に集中する反射光は、たとえば、走行用の配光パターンとして投影レンズ31から前方に投影される。なお、配光ユニット3の第2焦点もしくはその近傍にシェードを設けることにより、このシェードで反射面32からの反射光の一部をカットオフして、残りの反射光でカットオフラインを有するすれ違い用の配光パターンもしくは高速道路用の配光パターンを形成して、この配光パターンが投影レンズ31から前方に投影される。そして、複数個のランプユニット1から照射される配光パターンを合成することにより、所定の配光パターンが形成されて路面などを照明する。
この実施例1における車両用灯具(ヘッドランプ100)は、以上のごとき構成および作用からなり、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としてのヘッドランプ100は、取付機構5により、複数個の配光ユニット3を保持部材4にそれぞれ配光調整可能に取り付けることができる。すなわち、取付機構5の3個の取付部50により、配光ユニット3の平面度が決まる。このために、取付機構5の3個の取付部50である3本のスクリュー51のねじ込み量(ねじ込み代や調整代)を調整することにより、配光ユニット3の反射面32の第1焦点F1と保持部材4に固定されている半導体型光源2とを一致もしくはほぼ一致させることができる。この結果、複数個の配光ユニット3が保持部材4に配光調整されて取り付けられることとなる。これにより、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、複数個のランプユニット1において相互に配光がずれるのを防止することができるので、所定の配光パターンが得られ、歪んだ配光パターンをなくすことができる。
特に、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、共通の1個の保持部材4に、複数個の半導体型光源2がそれぞれ固定されており、かつ、複数個の配光ユニット3が複数個の取付機構5を介して取り付けられているので、複数個のランプユニット1に対して単一の保持部材4で共通化することができる。その上、この単一の保持部材4に単一の放熱部材を設けることができ、かつ、この単一の放熱部材を複数個のランプユニット1に対して共通化することができる。この結果、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、製造コストを安価にすることができ、かつ、放熱効果を向上させることができる。
また、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、取付機構5が1個の配光ユニット1に対して複数個の取付部50から構成されているので、この複数個の取付部50により、1個の配光ユニット1の基準取付位置を簡単に決めることができる。特に、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、3個の取付部50で配光ユニット3の平面度が決まるために、3本のスクリュー51のねじ込み量を調整することで配光ユニット3の配光調整を簡単にかつ正確に行うことができる。しかも、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、3個の取付部50のうちの中の取付部50は、光軸Z−Z上に位置しかつ左右の取付部50のほぼ中間に位置し、また、左右の取付部50を結ぶ線分は、光軸Z−Zとほぼ直交する。このために、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、配光ユニット3の配光調整をさらに簡単にかつ正確に行うことができる。その上、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、取付部50がスクリュー51とコイルスプリング52とからなるので、構造が簡単であり、また、取付作業が簡単であり、さらに、配光ユニット3を保持部材4に確実に取り付けることができる。
さらに、この実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、配光ユニット3がプロジェクタタイプのユニット、すなわち、リフレクタ30と投影レンズ31とから構成されているので、構造が簡単であり、製造コストを安価にすることができ、しかも、半導体型光源2からの光を有効に利用することができる。
図7および図8は、この発明にかかる車両用灯具の実施例2を示す。以下、この実施例2における車両用灯具について説明する。図中、図1〜図6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としてのヘッドランプ100は、取付機構5が、1個の配光ユニット3に対して2個の前記取付部50と1個の支点部53とから構成されているものである。前記支点部53は、前記の実施例1における3個の取付部50のうちの中の取付部50に代わって設けられているものであって、組付部材としてのスクリュー51と、球凸部54と、から構成されている。
前記スクリュー51は、前記の実施例1のスクリュー51と同様に、配光ユニット3を保持部材4に組み付けるものである。一方、前記球凸部54は、配光ユニット3または保持部材4のいずれか一方、この例では、配光ユニット3の取付片33に一体に設けられている。前記球凸部54には、スクリュー51挿通用の挿通孔35が設けられている。前記挿通孔35の内径は、スクリュー51の外径よりも、配光ユニット3の配光調整の妨げとならない程度に、若干大きい。前記球凸部54は、配光ユニット3または保持部材4のいずれか他方、この例では、保持部材4の水平板部41に当接するものである。
この実施例2における車両用灯具としてのヘッドランプ100は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例1における車両用灯具としてのヘッドランプ100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としてのヘッドランプ100は、前記の実施例1における3個の取付部50のうちの中の取付部50に代わって支点部53を設けたものであるから、配光ユニット3の配光調整をさらに簡単にかつ正確に行うことができる。すなわち、支点部53のスクリュー51を球凸部54の挿通孔35中に挿通させてかつ水平板部41のねじ孔42にねじ込んで球凸部54を水平板部41に配光調整可能(球凸部54が水平板部41に対して回動可能)に仮止めする。この状態で、左右2個の取付部50のスクリュー51により配光ユニット3の配光調整を行い、配光調整完了後に支点部53のスクリュー51を本締めして球凸部54を水平板部41に本止めする。
このように、この実施例2のヘッドランプ100は、3個の取付部50のうちの1個を支点部53とするので、前記の実施例1のヘッドランプ100よりも、配光ユニット3の配光調整を簡単に行うことができる。しかも、支点部53は、光軸Z−Z上に位置しかつ左右の取付部50のほぼ中間に位置し、また、左右の取付部50を結ぶ線分は、光軸Z−Zとほぼ直交する。このために、この実施例2のヘッドランプ100は、前記の実施例1のヘッドランプ100と同様に、配光ユニット3の配光調整をさらに簡単にかつ正確に行うことができる。
以下、前記の実施例1、2以外の例について説明する。前記の実施例1、2においては、取付機構5が、3個の取付部50、または、2個の取付部50と1個の支点部53、から構成されているものである。ところが、この発明においては、取付機構が、2個の取付部、または、1個の取付部と1個の支点部、から構成されているもの、あるいは、取付機構5が、4個以上の取付部、または、少なくとも1個の取付部と少なくとも1個の支点部、から構成されているもの、でもよい。
また、前記の実施例1、2においては、組付部材としてスクリュー51を弾性部材としてコイルスプリング52をそれぞれ使用するものである。ところが、この発明においては、組付部材としてスクリュー以外のもの、たとえば、ボルトナットなどでもよいし、弾性部材としてコイルスプリング以外のもの、たとえば、板ばねや皿ばねやゴムなどのクッション材などでもよい。
さらに、前記の実施例1、2においては、ヘッドランプ100について説明するものである。ところが、この発明においては、車両用灯具としてヘッドランプ以外の車両用灯具、たとえば、フォグランプやフロントコンビネーションランプやリヤコンビネーションランプなどの車両用灯具でもよい。
さらにまた、前記の実施例2においては、球凸部54が配光ユニット3側に設けられているものである。ところが、この発明おいては、球凸部を保持部材側に設けて配光ユニット側に当接させるものでもよい。
1 ランプユニット
2 半導体型光源
3 配光ユニット
30 リフレクタ
31 投影レンズ
32 反射面
33 取付片
34、35 挿通孔
4 保持部材
40 垂直板部
41 水平板部
42 ねじ孔
5 取付機構
50 取付部
51 スクリュー(組付部材)
52 コイルスプリング(弾性部材)
53 支点部
54 球凸部
10(10U、10C、10D) ランプアセンブリ
100 ヘッドランプ(車両用灯具)
101 灯室
102 ランプハウジング
F1 反射面の第1焦点
F2 反射面の第2焦点
Z−Z 反射面の光軸
2 半導体型光源
3 配光ユニット
30 リフレクタ
31 投影レンズ
32 反射面
33 取付片
34、35 挿通孔
4 保持部材
40 垂直板部
41 水平板部
42 ねじ孔
5 取付機構
50 取付部
51 スクリュー(組付部材)
52 コイルスプリング(弾性部材)
53 支点部
54 球凸部
10(10U、10C、10D) ランプアセンブリ
100 ヘッドランプ(車両用灯具)
101 灯室
102 ランプハウジング
F1 反射面の第1焦点
F2 反射面の第2焦点
Z−Z 反射面の光軸
Claims (4)
- 半導体型光源を使用するランプユニットを複数個備える車両用灯具において、
ランプアッセンブリを1組もしくは複数組有し、
前記ランプアッセンブリは、
複数個の前記ランプユニットから構成されており、複数個の前記ランプユニットを一体に構成してなるものであって、
共通の1個の保持部材と、
前記保持部材にそれぞれ固定されている複数個の前記半導体型光源と、
前記保持部材に複数個の前記半導体型光源とそれぞれ対応するように配置されており、複数個の前記半導体型光源からの光を所定の配光パターンでそれぞれ外部に照射する複数個の配光ユニットと、
複数個の前記配光ユニットを前記保持部材にそれぞれ配光調整可能に取り付ける複数個の取付機構と、
から構成されている、
ことを特徴とする車両用灯具。 - 前記取付機構は、
1個の前記配光ユニットに対して複数個の取付部から構成されており、
前記取付部は、
前記配光ユニットを前記保持部材に組付調整可能に組み付ける組付部材と、
前記配光ユニットと前記保持部材との間に介在されていて、弾性作用により前記配光ユニットを前記保持部材に固定する弾性部材と、
からなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記取付機構は、
1個の前記配光ユニットに対して少なくとも1個の取付部と1個の支点部とから構成されており、
前記取付部は、
前記配光ユニットを前記保持部材に組付調整可能に組み付ける組付部材と、
前記配光ユニットと前記保持部材との間に介在されていて、弾性作用により前記配光ユニットを前記保持部材に固定する弾性部材と、
からなり、
前記支点部は、
前記配光ユニットを前記保持部材に組み付ける組付部材と、
前記配光ユニットまたは前記保持部材のいずれか一方に設けられており、いずれか他方に当接する球凸部と、
からなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記配光ユニットは、
プロジェクタタイプのユニットから構成されており、
前記半導体型光源からの光を所定の方向に反射させるリフレクタと、
前記リフレクタの反射光を所定の配光パターンで外部に投影する投影レンズと、
からなる、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用灯具。
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