JP6683546B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関する。
従来、異なる照明機能に各々対応付けられた複数の光源を備える車両用灯具が知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2010−267468号公報
本発明者らは鋭意検討した結果、複数の照明機能を備える従来の車両用灯具には、構造を簡略化する余地があることを認識するに至った。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両用灯具の構造を簡略化する技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、第1光源及び第2光源と、第1光源の光及び第2光源の光を灯具前方に照射する投影レンズと、第1光源から出射される光の一部の進行を遮る第1遮光部、第2光源から出射される光の一部の進行を遮る第2遮光部、及び、第2遮光部を通過した第2光源の光を投影レンズに向けて反射する反射部を有する遮光部材と、を備える。第1遮光部を通過した第1光源の光は、投影レンズを介して灯具前方に照射されて第1配光パターンを形成する。反射部で反射された第2光源の光は、投影レンズを介して灯具前方に照射されて第2配光パターンを形成する。この態様によれば、車両用灯具の構造を簡略化することができる。
上記態様において、第2光源は、投影レンズの光軸方向で第1光源と投影レンズとの間に配置されてもよい。また、上記いずれかの態様において、遮光部材は、第2光源を支持する第1支持部を有してもよい。また、上記いずれかの態様において、遮光部材は、投影レンズを支持する第2支持部を有してもよい。また、上記いずれかの態様において、第2光源を少なくとも2つ備え、2つの第2光源は、投影レンズの光軸に対して上下又は左右に配置されてもよい。
本発明によれば、車両用灯具の構造を簡略化することができる。
実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。 車両用灯具に搭載される灯具ユニットの概略構造を示す正面図である。 図2におけるA−A線に沿った断面図である。 第1灯具ユニットの概略構造を示す平面図である。 変形例1に係る車両用灯具に搭載される灯具ユニットの概略構造を示す正面図である。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に用いられる「第1」、「第2」等の用語は、いかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
図1は、実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。図2は、車両用灯具に搭載される灯具ユニットの概略構造を示す正面図である。本実施の形態に係る車両用灯具1は、例えば車両用前照灯装置である。車両用前照灯装置は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図1には車両用灯具1として車両の右側に配置される前照灯ユニットの構造を示す。
車両用灯具1は、車両前方側に開口部を有するランプボディ2と、ランプボディ2の開口部を覆うアウターカバー4とを備える。アウターカバー4は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ2とアウターカバー4とによって、灯室6が形成される。灯室6内には、第1灯具ユニット8、第2灯具ユニット10及びエクステンション部材12が収容される。第1灯具ユニット8及び第2灯具ユニット10は、車幅方向に並ぶように配置される。また、第1灯具ユニット8は、第2灯具ユニット10よりも車幅方向中央側に配置される。
エクステンション部材12は、車両用灯具1の内部構造を隠すための目隠し部材である。エクステンション部材12は、第1灯具ユニット8及び第2灯具ユニット10の存在領域に開口部を有する。エクステンション部材12は、ランプボディ2又はアウターカバー4に固定されて、ランプボディ2の前面開口部と第1灯具ユニット8及び第2灯具ユニット10との間の領域を被覆する。
第1灯具ユニット8はブラケット14を有し、ブラケット14がランプボディ2に支持される。ブラケット14は、灯具後方側に突出するジョイント受け部16を、上部に有する。ジョイント受け部16には、ランプボディ2の壁面を貫通して灯具前方に延出するシャフト18が連結される。シャフト18の先端には、ボールジョイント用球部18aが設けられる。ジョイント受け部16には、ボールジョイント用球部18aの形状に沿った球形空間16aが設けられる。ジョイント受け部16とシャフト18とは、ボールジョイント用球部18aが球形空間16aに嵌め込まれることで連結される。
また、ブラケット14の下部には螺孔20が設けられる。螺孔20には、ランプボディ2の壁面に回転自在に支持されて灯具前方に延出するエイミングスクリュー22が螺合する。第1灯具ユニット8は、エイミングスクリュー22を回転させることで、ジョイント受け部16とシャフト18との係合部を支点として姿勢を変化させることができる。これにより、第1灯具ユニット8の光軸の方向を調整することができる。
第2灯具ユニット10についても、第1灯具ユニット8と同様の支持構造を有する。なお、第1灯具ユニット8と第2灯具ユニット10とは、共通のブラケット14を介してランプボディ2に支持されてもよいし、それぞれ別個のブラケット14を介してランプボディ2に支持されてもよい。上述した第1灯具ユニット8及び第2灯具ユニット10の支持構造は一例であり、特にこの構造に限定されない。
第1灯具ユニット8は、第1光源24、第2光源26、投影レンズ28、遮光部材30、ヒートシンク32及びブラケット14を主な構成として備える。以下、図3を参照しながら第1灯具ユニット8の構造を詳細に説明する。図3は、図2におけるA−A線に沿った断面図である。また、図3は、図1における第1灯具ユニット8の拡大図に相当する。なお、図3では、ヒートシンク32の一部とブラケット14の図示を省略している。
ヒートシンク32は、灯具前後方向に延在する板部を複数有する、金属製の部材である。ヒートシンク32はブラケット14に連結され、ブラケット14を介してランプボディ2に支持される(図1参照)。ヒートシンク32の灯具前方側を向く面は光源搭載面32aを構成し、光源搭載面32aに第1光源24が搭載される。
第1光源24は、例えばLED(発光ダイオード)である。なお、第1光源24は、LD(レーザーダイオード)、有機又は無機EL(エレクトロルミネセンス)等のLED以外の半導体発光素子や、放電灯(ディスチャージバルブ)、白熱球、ハロゲンランプ等であってもよい。第1光源24は、例えばリジッド基板に搭載された状態で、ヒートシンク32に固定される。第1光源24の発光面(光出射面)は、灯具前方側を向いて投影レンズ28と対向する。また、第1光源24は、投影レンズ28の光軸Oが発光面を通るように配置される。
第2光源26は、例えばLEDである。なお、第2光源26は、第1光源24と同様に他の半導体発光素子や放電灯等であってもよい。本実施の形態の車両用灯具1は、第2光源26を2つ備える。2つの第2光源26は、投影レンズ28の光軸Oに対して鉛直方向の上下に配置される。また、各第2光源26は、投影レンズ28の光軸方向で第1光源24と投影レンズ28との間に配置される。各第2光源26は、例えばフレキシブルプリント基板34に搭載された状態で、金属製の支持台36に固定される。支持台36は、後述する第1支持部56(図2,5参照)によって遮光部材30の第2部分30bに支持される。各第2光源26は、それぞれの発光面の法線nが光軸Oと交わるように配置される。
遮光部材30は、第1光源24の灯具前方側で且つ2つの第2光源26の間に配置されて、ヒートシンク32に固定される。遮光部材30は、例えば有色の樹脂材料の所定領域に、蒸着やめっき等により金属膜が形成されてなる部材である。遮光部材30は、ヒートシンク32の光源搭載面32aに沿って延在する第1部分30aと、第1部分30aの上下端部から灯具前方側に突出する第2部分30bとを有する。
第1部分30aは、光軸方向から見て第1光源24と重なる位置に、第1開口部38を有する。第1光源24から出射される光の一部は、第1開口部38を通過して投影レンズ28側に進行する。第1光源24から出射される光の他の一部は、第1開口部38の周縁部に照射されて、投影レンズ28側への進行が妨げられる。したがって、第1開口部38の周縁部は、第1光源24から出射される光の一部の進行を遮る第1遮光部40を構成する。
上下の第2部分30bはそれぞれ、第2光源26の法線方向から見て第2光源26と重なる位置に、第2開口部42を有する。また、第1部分30aは、第2部分30bよりも光軸Oに近い位置で灯具前方側に突出する反射部44を有する。反射部44は、第2光源26の法線方向から見て第2光源26と重なる。第2光源26から出射される光の一部は、第2開口部42を通過して反射部44に向けて進行する。第2光源26から出射される光の他の一部は、第2開口部42の周縁部に反射されて、反射部44側への進行が妨げられる。したがって、第2開口部42の周縁部は、第2光源26から出射される光の一部の進行を遮る第2遮光部46を構成する。反射部44は、金属蒸着膜等からなる反射面を有し、第2遮光部46を通過した第2光源26の光を投影レンズ28に向けて反射する。
投影レンズ28は、第1光源24の光及び第2光源26の光を灯具前方に照射する光学部材である。投影レンズ28は、レンズ部48及び脚部50を有する。投影レンズ28は、例えば透光性を有する樹脂で構成され、上述した各部が一体成形された構造を有する。レンズ部48は、厚肉レンズ形状を有し、第1光源24及び第2光源26からの光を屈折させて灯具前方に照射する光学機能を備える。すなわち、レンズ部48によって、灯具前方に所望の配光パターンを形成することができる。レンズ部48は、灯具後方側に焦点Fを有する。レンズ部48は、焦点Fが第1光源24の発光面と重なるように配置される。第1灯具ユニット8は、いわゆるモノフォーカス式の灯具である。
脚部50は、レンズ部48の周縁からランプボディ2に向けて延出する。脚部50は、その先端にフランジ部50aを有する。フランジ部50aは、脚部50のランプボディ2に向けて延出する部分の先端から、延出方向に対して略直交する方向に延在する。投影レンズ28は、脚部50が遮光部材30の第2部分30bに固定されることで、遮光部材30に支持される。すなわち、上下の第2部分30bは、投影レンズ28を支持する第2支持部52として機能する。具体的には、第2支持部52は、第2部分30bの投影レンズ28側を向く端面と、フランジ部50aの遮光部材30側を向く端面との境界に、両者を接合する融着部54を有する。これにより、投影レンズ28が遮光部材30に固定される。
遮光部材30への投影レンズ28の固定は、例えば以下のようにして実現される。まず、第2部分30bの投影レンズ28側を向く端面には金属膜を設けず、有色樹脂を露出させる。そして、脚部50のフランジ部50aと第2部分30bの端面とを重ね合わせる。そして、フランジ部50a側からレーザを照射して、第2部分30bの端面を溶融させ、融着部54を形成する。これにより、フランジ部50aと第2部分30bとが融着部54によって互いに接合される。したがって、投影レンズ28は、レーザ溶着によって遮光部材30に直に固定される。
第1光源24から出射される光は、一部が第1遮光部40を通過し、投影レンズ28のレンズ部48に入射する。第1光源24の光は、レンズ部48に直に入射する。そして、レンズ部48から灯具前方に照射される。これにより、灯具前方に第1配光パターンが形成される。本実施の形態では、第1光源24によって、第1配光パターンとしてハイビーム用配光パターンを形成することができる。第1遮光部40によって第1光源24の光の一部を遮光することで、ハイビーム用配光パターンの形成に寄与せずに他車両の運転者等へグレアを与える原因となり得る光が、灯具外へ照射されることを抑制することができる。
第2光源26から出射される光は、一部が第2遮光部46を通過して反射部44で反射され、投影レンズのレンズ部48に入射する。そして、レンズ部48から灯具前方に照射される。これにより、灯具前方に第1配光パターンとは異なる第2配光パターンが形成される。本実施の形態では、第2光源によって、第2配光パターンとしてクリアランスランプ用配光パターン、あるいはポジションランプ用配光パターンを形成することができる。第2遮光部46によって第2光源26の光の一部を遮光することで、クリアランスランプ用配光パターンの形成に寄与せずに他車両の運転者等へグレアを与える原因となり得る光が、灯具外へ照射されることを抑制することができる。
レンズ部48の灯具後方側を向く光入射面において、第1光源24の光の入射領域R1は、光入射面の略全域に延在する。一方、第2光源26の光の入射領域R2は、光入射面の上下端領域に延在する。入射領域R2は、その全体が入射領域R1の一部と重なっている。すなわち、ハイビーム用配光パターンを形成するためのレンズ部48が、形状の変更をともなわずに、クリアアランスランプ用配光パターンを形成するためのレンズ部としても用いられている。
また、遮光部材30は、第2光源26を支持する第1支持部56を有する。図4は、第1灯具ユニット8の概略構造を示す平面図である。なお、図4では、第1灯具ユニット8の灯具後方側の一部の図示を省略している。図2及び4に示すように、本実施の形態において、第1支持部56は、第2部分30bから鉛直方向上方又は下方に突出する複数の係合ピン58で構成される。支持台36及びフレキシブルプリント基板34には、係合ピン58に対応する位置に貫通孔60が設けられる。
第2光源26が搭載されたフレキシブルプリント基板34の貫通孔60と支持台36の貫通孔60とが位置合わせされた状態で、貫通孔60に係合ピン58が挿通される。また、一部の係合ピン58には、先端に螺孔が形成されている。この螺孔にねじ62が螺合することで、第2光源26、フレキシブルプリント基板34及び支持台36が、係合ピン58に固定される。この結果、第2光源26が遮光部材30に対して位置決めされる。なお、一部の貫通孔60は長穴である。これにより、係合ピン58及び貫通孔60の寸法公差を許容することができる。
言い換えれば、本実施の形態の遮光部材30は、第1係合部としての係合ピン58を有する。また、第2光源26が搭載されるフレキシブルプリント基板34及び支持台36は、第2係合部としての貫通孔60を有する。そして、第1係合部と第2係合部とが係合することで、第2光源26が遮光部材30に対して位置決めされる。なお、第1係合部及び第2係合部の形状は、ピンと孔に限定されない。
図2に示すように、鉛直方向上方に配置される第2光源26と、鉛直方向下方に配置される第2光源26とは、共通のフレキシブルプリント基板34に搭載される。具体的には、フレキシブルプリント基板34は一方向に長い形状を有し、一端側が鉛直方向上方に配置される。そして、この一端側に一方の第2光源26が搭載される。フレキシブルプリント基板34は、中間部分が第1灯具ユニット8の側方に引き回されて、他端側が鉛直方向下方に配置される。そして、この他端側に他方の第2光源26が搭載される。このように2つの第2光源26で共通のフレキシブルプリント基板34を用いることで、車両用灯具1の部品点数を削減することができる。
第2灯具ユニット10は、第1光源24の光でロービーム用配光パターンを形成する点を除いて、第1灯具ユニット8と同様の構造を有する。第2灯具ユニット10が備える遮光部材30の第1遮光部40、及び/又はレンズ部48は、ロービーム用配光パターンを形成可能な形状を備える。このような遮光部及びレンズ部の形状は公知であり、当業者であれば当然に理解することができるため、図示及び説明を省略する。したがって、第1灯具ユニット8がハイビーム用灯具とクリアランスランプの機能を併せ持つのに対し、第2灯具ユニット10は、ロービーム用灯具とクリアランスランプの機能を併せ持つ。
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具1は、第1光源24及び第2光源26と、これらの光源の光を灯具前方に照射する投影レンズ28と、遮光部材30とを備える。遮光部材30は、第1光源24から出射される光の一部の進行を遮る第1遮光部40と、第2光源26から出射される光の一部の進行を遮る第2遮光部46と、第2遮光部46を通過した第2光源26の光を投影レンズ28に向けて反射する反射部44とを有する。車両用灯具1は、第1光源24の光で第1配光パターンとしてハイビーム用配光パターンを形成し、第2光源26の光で第2配光パターンとしてクリアアランスランプ用配光パターンを形成する。
このように、本実施の形態の車両用灯具1では、遮光部材30が第1遮光部40及び第2遮光部46を有する。すなわち、第1配光パターンを形成するための遮光部材が、第2配光パターンを形成するための遮光部材を兼ねている。このため、第2配光パターン用の遮光部材を別途設ける場合に比べて、車両用灯具1の部品点数を削減することができ、車両用灯具1の構造を簡略化することができる。また、遮光部材30は第2配光パターン用の反射部44も備えるため、車両用灯具1の構造をより簡略化することができる。また、投影レンズ28は、第1光源24の光の入射領域R1の一部が第2光源26の光の入射領域R2として用いられている。すなわち、第1配光パターンを形成するためのレンズ形状に、第2配光パターンを形成するための専用のレンズ形状を設けていない。このため、車両用灯具1の構造が複雑化することを抑制することができる。
また、本実施の形態では、ハイビーム用配光パターンを形成するための第1灯具ユニット8が、クリアランスランプとしての機能を兼ね備えている。このため、車両用灯具1がロービーム用配光パターンのみを形成する際、ロービーム用灯具である第2灯具ユニット10だけでなく、第1灯具ユニット8もクリアランスランプとして点灯した状態となる。よって、車両用灯具1の被視認性を向上させることができる。また、車両用灯具1に新たな見栄えを付与することができ、意匠性を向上させることができる。
また、本実施の形態では、ロービーム用配光パターンを形成するための第2灯具ユニット10も、クリアランスランプとしての機能を兼ね備えている。これにより、車両用灯具1がクリアランスランプ用配光パターンのみを形成する際、第1灯具ユニット8及び第2灯具ユニット10の両方を点灯させることができる。よって、車両用灯具1の被視認性を向上させることができる。
また、第2光源26は、投影レンズ28の光軸方向で第1光源24と投影レンズ28との間に配置される。これにより、投影レンズ28の光軸方向における車両用灯具1の大型化を抑制することができる。
また、遮光部材30は、第2光源26を支持する第1支持部56を有する。これにより、遮光部材30に対して第2光源26をより高精度に位置決めすることができる。特に、本実施の形態では、第2光源26と第1支持部56との間に介在する部材がフレキシブルプリント基板34のみ、あるいはフレキシブルプリント基板34及び支持台36のみである。このため、遮光部材30に対する第2光源26の位置決め精度をより高めることができる。この結果、第2配光パターンをより高精度に形成することができる。
また、遮光部材30は、投影レンズ28を支持する第2支持部52を有する。これにより、遮光部材30に対して投影レンズ28をより高精度に位置決めすることができる。特に、本実施の形態では、レーザ溶着により投影レンズ28が遮光部材30に直に固定される。このため、遮光部材30に対する投影レンズ28の位置決め精度をより高めることができる。この結果、第1及び第2配光パターンをより高精度に形成することができる。また、投影レンズ28をねじ等で遮光部材30に固定する場合に比べて、車両用灯具1の部品点数を削減することができる。
また、車両用灯具1は、第2光源26を2つ備える。そして、2つの第2光源26は、投影レンズ28の光軸Oに対して鉛直方向の上下に配置される。このため、第2光源26を設けることで車幅方向に配列される第1灯具ユニット8と第2灯具ユニット10との距離が大きくなることを、回避することができる。これにより、第1灯具ユニット8の投影レンズ28と第2灯具ユニット10の投影レンズ28との距離を近づけて、車両用灯具1の一体感を高めることができる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施の形態に変形が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
(変形例1)
図5は、変形例1に係る車両用灯具に搭載される灯具ユニットの概略構造を示す正面図である。変形例1において、第1灯具ユニット208及び第2灯具ユニット210は、ともに第2光源26を2つ備える。第1灯具ユニット208及び第2灯具ユニット210のそれぞれにおいて、2つの第2光源26は、投影レンズ28の光軸Oに対して左右(車幅方向)に配置される。このような構成によっても、実施の形態と同様の効果を奏することができる。
また、2つの第2光源26を左右に配置した場合、車幅方向について、灯具の視認角範囲へより確実に配光することができる。視認角範囲とは、車両用灯具の点灯を外部から視認できることが求められる角度範囲である。例えばクリアランスランプの場合、車幅方向に±20°、上下方向に±10°の範囲がメインの配光範囲である。また、車幅方向に+80°(車幅方向外側)から−45°(車幅方向内側)の範囲が視認角範囲である。第2光源26の光を反射部44で反射する構成では、2つの第2光源26を光軸Oに対して左右に配置するほうが、上下に配置する場合に比べて光を車幅方向に拡げやすい。このため、2つの第2光源26を左右に配置することで、灯具の視認角範囲への配光をより確実に確保することができる。
(他の変形例)
上述した実施の形態及び変形例1では、第1灯具ユニット8,208及び第2灯具ユニット10,210の両方に第2光源26が設けられているが、第1灯具ユニット8及び第2灯具ユニット10のいずれか一方のみに第2光源26が設けられてもよい。上述した実施の形態及び変形例1では、第2光源26によってクリアランスランプの機能を灯具ユニットに付与しているが、例えばデイタイムランニングランプ等の他の灯具機能を付与してもよい。
上述した実施の形態及び変形例1では、第2光源26の数は2つであるが、第2光源26は1つ、あるいは3つ以上であってもよい。上述した実施の形態及び変形例1では、第2光源26はフレキシブルプリント基板34に搭載されているが、第2光源26はリジッド基板に搭載されてもよい。この場合、支持台36を省略することができる。すなわち、リジッド基板が配線基板と支持台とを兼ねる。
1 車両用灯具、 24 第1光源、 26 第2光源、 28 投影レンズ、 30 遮光部材、 40 第1遮光部、 44 反射部、 46 第2遮光部、 52 第2支持部、 56 第1支持部、 O 光軸。

Claims (5)

  1. 第1光源及び第2光源と、
    前記第1光源の光及び前記第2光源の光を灯具前方に照射する投影レンズと、
    前記第1光源から出射される光の一部の進行を遮る第1遮光部、前記第2光源から出射される光の一部の進行を遮る第2遮光部、及び、前記第2遮光部を通過した前記第2光源の光を前記投影レンズに向けて反射する反射部を有する遮光部材と、
    を備え、
    前記第1遮光部を通過した前記第1光源の光は、前記投影レンズを介して灯具前方に照射されて第1配光パターンを形成し、
    前記反射部で反射された前記第2光源の光は、前記投影レンズを介して灯具前方に照射されて第2配光パターンを形成することを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記第2光源は、前記投影レンズの光軸方向で前記第1光源と前記投影レンズとの間に配置される請求項1に記載の車両用灯具。
  3. 前記遮光部材は、前記第2光源を支持する第1支持部を有する請求項1又は2に記載の車両用灯具。
  4. 前記遮光部材は、前記投影レンズを支持する第2支持部を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車両用灯具。
  5. 前記第2光源を少なくとも2つ備え、
    2つの前記第2光源は、前記投影レンズの光軸に対して上下又は左右に配置される請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両用灯具。
JP2016120210A 2016-06-16 2016-06-16 車両用灯具 Active JP6683546B2 (ja)

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