JP3217379U - Ledヘッドライト - Google Patents
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Abstract
【課題】ライトパイプを通じて光の方向と光分布を変更し、360°全面均一発光を実現させ、寿命・品質・放熱が安全で信頼できるLEDヘッドライトを提供する。【解決手段】LEDヘッドライトは、基板5と放熱器7とを含み、基板にLEDランプビード4が設けられ、基板が吸熱面71に固定され、LEDランプビードの発光面上にライトパイプ1が設けられ、ライトパイプは入光面と出光面とを含み、入光面に対向する他端に反射部111が設けられ、出光面がライトパイプの反射部に対向する一端の外周壁に設けられ、LEDランプビードの発光面と向き合う。放熱器の装着面73上にリアケーシング12が設けられ、リアケーシングの装着面に対向する一端の端面に内方に向けて凹となる第1収容室121が設けられ、第1収容室内に放熱ファン10が設けられ、放熱ファンの吹出側又は吸入側は装着面に向き、リアケーシング上に第1収容室と連通する吹出・吸入口が設けられる。【選択図】図2
Description
本考案は、自動車照明分野に関し、特に、LEDヘッドライトに関する。
LED(発光ダイオード)のヘッドライトは、徐々に自動車の常用アクセサリーの一つとなり、LEDは消費電力が少ないため、益々自動車の持ち主から注目を浴びてきた。現在市場のLEDヘッドライトの構造は、LEDプランプビードを放熱器の側面又はヒートパイプの側面に配置し、側面から直接発光させていたが、このような構造には以下の問題が存在する。1、照明効果は、従来のハロゲンランプと同じような360°全面均一発光を実現することが非常に困難であり;2、発光体の面積が非常に大きく、合理的な規格範囲内に制御させることができず;3、熱伝導の距離が長く、熱伝導体の断面積も小さく、車両照明改装後の配光パターンが理想的でなく、法規の要求に適合していないと共に熱伝導及び放熱の性能が著しく不足している。
本考案は、従来技術の不足を克服するため、従来のハロゲンランプと同じような発光位置及び発光分布を実現し、ダークエリアやブラインドスポット、死角がなく、より一層高効率でかつLEDの熱源と放熱器が密着するため放熱性がより良好で、発光効率も高く、構造が簡単で体積も小さいため車両に取り付けた後の合格率も高くなるLEDヘッドライトを提供する。
上記問題点を解決するため、本考案は、次の技術的手段を用いて実現する。
基板と放熱器とを含み、前記基板にLEDランプビードが設けられたLEDヘッドライトであって、前記放熱器は柱状であり、放熱器のいずれか一端の端面が吸熱面を構成し、放熱器の外周壁及び他端の端面が各々放熱面及び装着面を構成し、前記基板が吸熱面に固定され;LEDランプビードの発光面上にライトパイプが設けられ、前記ライトパイプは入光面と出光面とを含み、ライトパイプの入光面に対向する他端に反射部が設けられ、前記出光面がライトパイプの反射部に対向する一端の外周壁に設けられ、前記反射部は入光面で入射される光を反射すると共に出光面から出射するために用いられ、前記入光面がLEDランプビードの発光面と向き合い、前記ライトパイプ及び放熱器が同一軸上に設けられ、装着面上にリアケーシングが設けられ、前記リアケーシングの装着面に対向する一端の端面上に内方に向けて凹となる第1収容室が設けられ、前記第1収容室内に放熱ファンが設けられ、放熱ファンの吹出側又は吸入側は装着面に向き、リアケーシング上に第1収容室と連通する吹出・吸入口が設けられ、前記放熱器が吸熱面で吸収した熱を放熱面に伝導すると共に放熱ファンにより導流通路の空気流動を強化して熱を運び去る。
基板と放熱器とを含み、前記基板にLEDランプビードが設けられたLEDヘッドライトであって、前記放熱器は柱状であり、放熱器のいずれか一端の端面が吸熱面を構成し、放熱器の外周壁及び他端の端面が各々放熱面及び装着面を構成し、前記基板が吸熱面に固定され;LEDランプビードの発光面上にライトパイプが設けられ、前記ライトパイプは入光面と出光面とを含み、ライトパイプの入光面に対向する他端に反射部が設けられ、前記出光面がライトパイプの反射部に対向する一端の外周壁に設けられ、前記反射部は入光面で入射される光を反射すると共に出光面から出射するために用いられ、前記入光面がLEDランプビードの発光面と向き合い、前記ライトパイプ及び放熱器が同一軸上に設けられ、装着面上にリアケーシングが設けられ、前記リアケーシングの装着面に対向する一端の端面上に内方に向けて凹となる第1収容室が設けられ、前記第1収容室内に放熱ファンが設けられ、放熱ファンの吹出側又は吸入側は装着面に向き、リアケーシング上に第1収容室と連通する吹出・吸入口が設けられ、前記放熱器が吸熱面で吸収した熱を放熱面に伝導すると共に放熱ファンにより導流通路の空気流動を強化して熱を運び去る。
好ましくは、前記放熱面に放熱フィンが設けられ、前記放熱フィンは放熱器の円周方向に沿って配列され、隣接する2個の放熱フィンの間に導流通路が形成され、各導流通路が少なくとも1個の吹出・吸入口と対応する。
好ましくは、前記放熱フィンは、主フィンを含み、前記主フィンが放熱器の円周方向に沿って配列され、かつ放熱面と連結される。
好ましくは、前記放熱フィンは、第1補助フィンを更に含み、前記第1補助フィンが主フィンの導流通路両側の表面に対称的に設けられる。
好ましくは、前記放熱フィンは、第2補助フィンを更に含み、前記第2補助フィンが主フィンの放熱面から離れた側の側辺部に設けられる。
好ましくは、前記放熱器とライトパイプとの間がライトパイプ用固定リングを通じて固結され、前記ライトパイプ用固定リングは、中央孔を備え、前記ライトパイプが中央孔を経由してライトパイプ用固定リング外に突出し、中央孔の孔壁に雌ネジを設け、前記放熱器の吸熱面の一端に位置する放熱面に雄ネジを設け、ライトパイプ用固定リングは中央孔内の雌ネジを通じて放熱器上の雄ネジと連結して固定される。
好ましくは、前記ライトパイプ用固定リングと放熱器との間に環状係止座が設けられ、前記係止座はライトパイプ用固定リングと放熱器の間に嵌め込まれる。
好ましくは、前記係止座と放熱器との間にシリコンリングが設けられる。
好ましくは、前記放熱ファンと放熱器との間に接続板が設けられ、前記接続板は各々放熱ファンの導線及び基板の導線と接続する。
好ましくは、前記反射部の下部の断面形状は、円錐形反射面構造で、反射部の上部がファセット構造であり、前記円錐形反射面構造がライトパイプに入射する光を反射するためであり、ファセット構造が放熱に用いられ;前記ライトパイプの入光面に対向する他端に円錐形反射面構造にマッチする凹溝が設けられ、前記円錐形反射面構造は凹溝内に設けられる。
本考案は、従来技術に比べると、従来のLEDランプビードを放熱器の側面又はヒートパイプの側面に配置し、側面発光からLEDランプビード及び基板を直接放熱器のいずれか一端の端面に直接設け、ライトパイプを通じて光源の導光を完成することに変わり、光の方向と光分布を変更することで、従来のハロゲンランプと同じような発光位置及び360°全面均一発光を実現させ;次に、LEDランプビード及び基板を放熱器のいずれか一端の端面に直接設けることで、LEDヘッドライトの熱伝導距離及び熱伝導体の断面積と放熱という設計上のボトルネックを改善し、ヘッドライト改装後の配光パターンがより法規の要求基準に適合させ、寿命・品質・放熱がより安全でかつ信頼でき;更に、構造は簡単で、体積も小さく、車両に取り付けた後の合格率も高い。
以下、添付図面及び実施例を組み合わせて本考案を更に説明する。
図1及び図2を参照すると、本考案に係るLEDヘッドライトは、基板5と放熱器7とを含み、前記基板5にLEDランプビード4が設けられ;前記放熱器7は、柱状であり、両端面を備え、いずれか一端の端面が吸熱面71を構成し、他端の端面及び放熱器7の外周壁が各々装着面73、放熱面72を構成し;基板5は、吸熱面71に固定され;LEDランプビード4の発光面にライトパイプ1が設けられ、前記ライトパイプ1は、入光面11と出光面1115とを含み、前記入光面11がLEDランプビード4の発光面に向き合い、ライトパイプ1上の入光面11に対向する他端に反射部111が設けられ、前記出光面1115がライトパイプ1の反射部111に対向する一側の外周壁に設けられ;前記反射部111は、入光面11で入射される光を反射すると共に出光面1115から出射するために用いられ;前記ライトパイプ1と放熱器7は、同一軸上に設けられ、装着面73にリアケーシング12が設けられ、前記リアケーシング12の装着面73に対向する一端の端面に内方に向けて凹となる第1収容室121が設けられ、前記第1収容室121内に放熱ファン10が設けられ、第1収容室121の断面形状と放熱ファン10の外部形状がマッチし;前記放熱ファン10の吹出側又は吸入側が装着面73に向き、こうしてより一層放熱器7の熱を排出させることができ、リアケーシング12に第1収容室121と連通する吹出・吸入口122が設けられ、前記放熱器7は吸熱面71で吸収した熱を放熱面72に伝導すると共に放熱ファン10を通じて強制的に排熱や放熱を行い、放熱ファン10と放熱器7との間に接続板8が設けられ、前記接続板8は各々導線を通じて放熱ファン10及び基板5と接続され、かつ前記接続板8が装着面73と向き合い、ここで接続板8は、各導線回路の接続や半田付けに供される回路基板である。
本考案において、出光面1115は、ライトパイプ1の反射部に対向一端の外周壁の一周を回って設けられることで、光が反射部111から反射された後に出光面1115から出光面1115の円周方向に沿って出射され、ここで出射された光はライトパイプ1の軸心線と垂直或いは垂直にならないことができる。
上記構造において、従来側面発光の形を放熱器7の正面で発光することに変わり、ライトパイプ1の出光面1115及び反射部111によって光をライトパイプの円周周方向から射出し、従来の発光構造の発光不均一性で、ダークエリアがある問題を避け、同時に熱伝導距離を短縮でき、熱伝導体の断面積を増大し、放熱の効果を向上する。
図1及び図2に示すように、前記反射部111の下部の断面形状は、円錐形反射面構造1111で、反射部111の上部がファセット構造1112であり、前記円錐形反射面構造1111がライトパイプ1に入射する光を反射するためであり、ファセット構造1112が放熱に用いられ;前記ライトパイプ1の入光面11に対向する他端に円錐形反射面構造111にマッチする凹溝1113が設けられ、前記円錐形反射面構造1111は、凹溝1113内に設けられることで、円錐形反射面構造1111と出光面1115を対応させ;前記反射部111及びライトパイプ1は、二次射出方式で一体化される。前記ファセット構造1112内のファセットは、小平面型、切子面型として理解でき、外郭線が若干組の小平面で画成した多面体型をいい、切子面も呼ばれ;ファセットカットの宝石表面の形状、大きさ、位置の異なる各平らに磨かれた面を広く指し、本考案は反射部111の上部にファセット構造が設けられるため,より一層放熱に有利になる。
図3、図4及び図5に示すように、放熱面72に放熱フィン74が設けられ、放熱フィン74の第1収容室121に対応する一端上、装着面73に位置する箇所に第2収容室9(図2)が形成され、第1収容室121は放熱ファン10の収容空間を構成し;第2収容室9は、接続板8の収容空間を構成する。前記放熱フィン74は、放熱器7の円周方向に沿って配列され、隣接する2個の放熱フィン74の間に導流通路75が形成され、各導流通路75が少なくとも1個の吹出・吸入口122に対応し、こうしてより一層熱を排出すると共に放熱時間を短縮でき、放熱ファン10はネジで締め付けて放熱フィン74上に固定される。
図2に示すように、放熱フィン74は、放熱面72の一周を回って設けられ、かつ均一に分布させる。
図3、図4及び図5に示すように、放熱フィン74は、主に主フィン741を含み、前記主フィン741が放熱器7の円周方向に沿って配列され、かつ放熱面72と連結される。
図3、図4及び図5に示すように、放熱フィン74は、第1補助フィン742を更に含み、前記第1補助フィン742が主フィン741の導流通路75に位置する両側表面に対称的に設けられ、第1補助フィン742を2枚設け、各々主フィン741の両側表面と垂直になり、かつ主フィン741の長手方向に沿って設けられ、放熱面72に近い第1補助フィン742の幅は放熱面72から離れた第1補助フィン742の幅より狭い。放熱に用いる補助フィンの増加を通じて、更に放熱効果を向上する。
当然、本考案内の放熱フィン74は、第2補助フィン743(図5)を更に含み、前記第2補助フィン743が主フィン741の放熱面72から離れた側の側辺部に設けられ、第2補助フィン743と第1補助フィン742が平行になり、かつ主フィン741の長手方向に沿って設けられる。留意すべき点は、第2補助フィン743の幅が第1補助フィン742の幅より広く、隣接する2個の第2補助フィン743間において互いに接触しない。
図2に示すように、リアケーシング12横断面の外部寸法及び形状は、放熱フィン74横断面の外部寸法及び形状とマッチする。
図1、図2及び図3に示すように、吹出・吸入口122は、リアケーシング12の放熱ファン10に対向する端面123に分布させ、従って吹出・吸入口122と放熱ファン10との間に1つの直線通路を形成し、隣接する2個の吹出・吸入口122の間の分割部124は細長状構造であり、前記吹出・吸入口122が端面123に沿って放射状に設けられ、各分割部124の一端が均しく端面123の中心に指し、このような設置は風吸入量を増加できる。
図1及び図2に示すように、放熱器7とライトパイプ1との間にライトパイプ1を放熱器7と連結するライトパイプ用固定リング2が設けられ、前記ライトパイプ用固定リング2は、中央孔21を備え、放熱器7上に嵌め込まれ、ライトパイプ1が中央孔21を経由してライトパイプ用固定リング2外に突出し、前記ライトパイプ1の入光面11に位置する一端の外周に一周の当接部1114が設けられ、中央孔21の孔壁に雌ネジが設けられ、前記放熱器7の吸熱面71に位置する一端の外周に雄ネジが設けられ、ライトパイプ用固定リング2は中央孔内の雌ネジを通じて放熱器7上の雄ネジと螺着して固定する。
図2に示すように、前記中央孔21は、ライトパイプ1の突出に供する突出孔211と、放熱器7と連結するための連結孔212とを備え、連結孔212の孔径が突出孔211の孔径より大きく、突出孔211と連結孔212との間に階段面213を形成させ、連結孔212の孔壁に雌ネジが設けられ、ライトパイプ用固定リング2と放熱器7が螺着した後、階段面213はライトパイプ1の当接部1114のエッジに当接し、従ってライトパイプ1及びライトパイプ用固定リング2を同時に固定する。
図1及び図2に示すように、ライトパイプ用固定リング2と放熱器7との間に環状係止座3が設けられ、前記係止座3は、ライトパイプ用固定リング2と放熱器7との間が嵌め込まれ;係止座3の後端は、主フィン741上に当接される。
図2に示すように、係止座3と放熱器7との間にシリコンリング6が設けられ、静止摩擦力の増大に用いられ、当然ライトパイプ用固定リング2と放熱面72との継目部にもシリコンリング6を設けことができる。
図2に示すように、リアケーシング12の放熱器7に対向する一端のエッジに突起126が設けられ、突起126は第2補助フィン743で形成した装着空間とマッチし、突起126上に係止穴127が設けられ、第2補助フィン743と係止穴127の位置対応箇所に係止具744が設けられ、リアケーシング12と放熱器7は係止具744及び係止穴127を通じて係着して固定を実現する。
図3に示すように、突起126上に若干の係止溝125が設けられ、係止溝125は主フィン741上に係止し、更に放熱器7との安定な連結を実現する。
図4及び図5に示すように、いずれか主フィン741上において第2補助フィン743を設けず、従ってケーブル配線に用いられることができる。
本考案は、従来のLEDランプビードを放熱器の側面又はヒートパイプの側面に配置し、側面発光からLEDランプビード及び基板を直接放熱器のいずれか一端の端面に直接設け、ライトパイプを通じて光源の導光を完成することに変わり、光の方向と光分布を変更することで、従来のハロゲンランプと同じような発光位置及び360°全面均一発光を実現させ、ダークエリアやブラインドスポット、死角がなく、より一層高効率である。次に、LEDランプビード及び基板を放熱器のいずれか一端の端面に直接設け、LEDの熱源と放熱器が密着するため放熱性がより良好であり、従ってLEDヘッドライトの熱伝導、放熱という設計上のボトルネックを改善し、ヘッドライト改装後の配光パターンがより法規の要求基準に適合させ、寿命・品質・放熱がより安全でかつ信頼でき;更に、構造は簡単で、体積も小さく、車両に取り付けた後の合格率も高く、極めて普及しやすい。
Claims (10)
- 基板(5)と放熱器(7)とを含み、前記基板(5)にLEDランプビード(4)が設けられたLEDヘッドライトであって、前記放熱器(7)は柱状であり、前記放熱器(7)のいずれか一端の端面が吸熱面(71)を構成し、前記放熱器(7)の外周壁及び他端の端面が各々放熱面(72)、装着面(73)を構成し、前記基板(5)が前記吸熱面(71)に固定され;前記LEDランプビード(4)の発光面上にライトパイプ(1)が設けられ、前記ライトパイプ(1)は入光面(11)と出光面(1115)とを含み、前記ライトパイプ(1)の前記入光面(11)に対向する他端に反射部(111)が設けられ、前記出光面(1115)が前記ライトパイプ(1)の前記反射部(111)に対向する一端の外周壁に設けられ、前記反射部(111)は前記入光面(11)で入射される光を反射すると共に前記出光面(1115)から出射するために用いられ、前記入光面(11)が前記LEDランプビード(4)の発光面と向き合い、前記ライトパイプ(1)及び前記放熱器(7)が同一軸上に設けられ、前記装着面(73)上にリアケーシング(12)が設けられ、前記リアケーシング(12)の前記装着面(73)に対向する一端の端面上に内方に向けて凹となる第1収容室(121)が設けられ、前記第1収容室(121)内に放熱ファン(10)が設けられ、前記放熱ファン(10)の吹出側又は吸入側は前記装着面(73)に向き、前記リアケーシング(12)上に前記第1収容室(121)と連通する吹出・吸入口(122)が設けられ、前記放熱器(7)が前記吸熱面(71)で吸収した熱を前記放熱面(72)に伝導すると共に前記放熱ファン(10)により導流通路(75)の空気流動を強化して熱を運び去ることを特徴とする、LEDヘッドライト。
- 前記放熱面(72)に放熱フィン(74)が設けられ、前記放熱フィン(74)は前記放熱器(7)の円周方向に沿って配列され、隣接する2個の前記放熱フィン(74)の間に前記導流通路(75)が形成され、各前記導流通路(75)が少なくとも1個の吹出・吸入口と対応することを特徴とする、請求項1に記載のLEDヘッドライト。
- 前記放熱フィン(74)は、主フィン(741)を含み、前記主フィン(741)が前記放熱器(7)の円周方向に沿って配列され、かつ前記放熱面(72)と連結されることを特徴とする、請求項2に記載のLEDヘッドライト。
- 前記放熱フィン(74)は、第1補助フィン(742)を更に含み、前記第1補助フィン(742)が前記主フィン(741)の前記導流通路(75)両側の表面に対称的に設けられることを特徴とする、請求項3に記載のLEDヘッドライト。
- 前記放熱フィン(74)は、第2補助フィン(743)を更に含み、前記第2補助フィン(743)が前記主フィン(741)の前記放熱面(72)から離れた側の側辺部に設けられることを特徴とする、請求項4に記載のLEDヘッドライト。
- 前記放熱器(7)と前記ライトパイプ(1)との間がライトパイプ用固定リング(2)を通じて固結され、前記ライトパイプ用固定リング(2)は、中央孔(21)を備え、前記ライトパイプ(1)が前記中央孔(21)を経由して前記ライトパイプ用固定リング(2)外に突出し、前記中央孔(21)の孔壁に雌ネジを設け、前記放熱器(7)の前記吸熱面(71)の一端に位置する前記放熱面(72)に雄ネジを設け、前記ライトパイプ用固定リング(2)は前記中央孔内の雌ネジを通じて前記放熱器(7)上の雄ネジと連結して固定されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のLEDヘッドライト。
- 前記ライトパイプ用固定リング(2)と前記放熱器(7)との間に環状係止座(3)が設けられ、前記係止座(3)は前記ライトパイプ用固定リング(2)と前記放熱器(7)の間に嵌め込まれることを特徴とする、請求項6に記載のLEDヘッドライト。
- 前記係止座(3)と前記放熱器(7)との間にシリコンリング(6)が設けられることを特徴とする、請求項7に記載のLEDヘッドライト。
- 前記放熱ファン(10)と前記放熱器(10)との間に接続板(8)が設けられ、前記接続板(8)は各々前記放熱ファン(10)の導線及び前記基板(5)の導線と接続することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のLEDヘッドライト。
- 前記反射部(111)の下部の断面形状は、円錐形反射面構造(1111)で、前記反射部(111)の上部がファセット構造(1112)であり、前記円錐形反射面構造(1111)が前記ライトパイプ(1)に入射する光を反射するためであり、前記ファセット構造(1112)が放熱に用いられ;前記ライトパイプ(1)の前記入光面(11)に対向する他端に前記円錐形反射面構造(1111)にマッチする凹溝(1113)が設けられ、前記円錐形反射面構造(1111)は前記凹溝(1113)内に設けられることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のLEDヘッドライト。
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