JPH0682630A - 光分配構造 - Google Patents
光分配構造Info
- Publication number
- JPH0682630A JPH0682630A JP4237322A JP23732292A JPH0682630A JP H0682630 A JPH0682630 A JP H0682630A JP 4237322 A JP4237322 A JP 4237322A JP 23732292 A JP23732292 A JP 23732292A JP H0682630 A JPH0682630 A JP H0682630A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light guide
- arrows
- spheroidal mirror
- guides
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- Pending
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光分配構造を改良して、軽量の構成部材によ
り、各種の灯具に対してそれぞれ適量の光量を配分でき
るようにする。 【構成】 回転楕円面鏡8の第1焦点f1に光源5を設
置する。該光源5から出射して回転楕円面鏡8で反射し
た光は第2焦点f2に収束し、交差した後に拡散する。
上記の拡散光束(矢印i1〜i6)に対向せしめて複数の
ライトガイド11a〜11cを配置するとともに、各ラ
イトガイドの入光側端面に凹曲面を設け、入射光(矢印
i1,i2)を矢印k1,k2のごとくライトガイドの軸心
方向に屈折させる。
り、各種の灯具に対してそれぞれ適量の光量を配分でき
るようにする。 【構成】 回転楕円面鏡8の第1焦点f1に光源5を設
置する。該光源5から出射して回転楕円面鏡8で反射し
た光は第2焦点f2に収束し、交差した後に拡散する。
上記の拡散光束(矢印i1〜i6)に対向せしめて複数の
ライトガイド11a〜11cを配置するとともに、各ラ
イトガイドの入光側端面に凹曲面を設け、入射光(矢印
i1,i2)を矢印k1,k2のごとくライトガイドの軸心
方向に屈折させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、単一の光源から出射し
た光を多数のライトガイドに分配し、該多数のライトガ
イドのそれぞれによって光を灯具に導くための構造に関
するものである。
た光を多数のライトガイドに分配し、該多数のライトガ
イドのそれぞれによって光を灯具に導くための構造に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】単一の光源から出射した光束を多数のラ
イトガイドに分配して灯具に導く技術として、特開平2
−172102号公報記載の高輝度光源を用いた集中照
明システムが公知である。図2は上記の公知例を示す。
同図(A)に示す特殊管球1は硬質ガラス製で、その中
に放電発光機構が封入され、リード線1a、1bによっ
て給電される。この特殊管球1には多数(本例では5
個)の光ガイド1c〜1gが形成されていて、放電によ
って発生した光はこれらの光ガイドにより分配されて導
出される。同図(B)に示すごとく、多数の光ガイド1
c〜1gで導出された光は、それぞれ光ファイバー2c
〜2gによりそれぞれ灯具3c〜3gに導かれる(本図
において灯具3d,3eは図示を省略)。上記公知例に
おいては特殊管球1を必要とし、この部材は汎用性が無
いため実用上の不便が有る。こうした不便を解消して、
一般に市販されている光源バルブを使用し得るようにし
た図3の構成も提案されている。同図に示した回転放物
面鏡4の焦点Fに光源5が設置されている。この光源5
は、例えば市販の水銀放電灯を使用することができ、着
脱交換が可能である。光源5から回転放物面鏡4に入射
した光は矢印a,b,cのように光軸Zと平行に反射さ
れる。この平行光束に正対せしめて多数の光ファイバー
6が設置されていて、それぞれ光束を入射され、所望の
個所(図外の灯具)に導く、7は、熱線吸収用のガラス
ロッドである。 図3に示した従来技術においては、回
転放物面鏡4で反射された平行光束は、その光束分布密
度が一様である。従って、多数の光ファイバー6はそれ
ぞれ均等に光量を分配される。この光分配機構の用途に
よっては、上述の均等分配機能が好都合な場合も有る
が、例えば車両用灯具の光源を単一化するには不適当で
ある。一般に車両は多数の灯具が搭載されており、前照
灯やストップランプは比較的大きい光量を必要とし、テ
ールランプやスモールランプは少ない光量で足りる。こ
のため、図3の従来例を車両用灯具に適用して光源5の
発光を均等に分配すると、前照灯やストップランプは供
給される光量が不足し、テールランプやスモールランプ
では供給される光量が過大となるため光フィルタで減光
しなければならないという不具合を生じる。上記の不具
合を解消して、多数の光ガイドに対して意図的に光量を
配分し得る光分配構造として、図4に示す光分配構造が
考えられる。この構造は本発明者らが創作した未公知の
ものであって、以下試案と呼ぶ。図4(A)は側面図で
あり、同図(B)はそのB−B矢視図である。8は回転
楕円面鏡であって、f1はその第1焦点、f2は同じく第
2焦点、Zは同じく光軸である。上記第1焦点付近に光
源5を配置する。この試案においては水銀放電管によっ
て光源を構成した。
イトガイドに分配して灯具に導く技術として、特開平2
−172102号公報記載の高輝度光源を用いた集中照
明システムが公知である。図2は上記の公知例を示す。
同図(A)に示す特殊管球1は硬質ガラス製で、その中
に放電発光機構が封入され、リード線1a、1bによっ
て給電される。この特殊管球1には多数(本例では5
個)の光ガイド1c〜1gが形成されていて、放電によ
って発生した光はこれらの光ガイドにより分配されて導
出される。同図(B)に示すごとく、多数の光ガイド1
c〜1gで導出された光は、それぞれ光ファイバー2c
〜2gによりそれぞれ灯具3c〜3gに導かれる(本図
において灯具3d,3eは図示を省略)。上記公知例に
おいては特殊管球1を必要とし、この部材は汎用性が無
いため実用上の不便が有る。こうした不便を解消して、
一般に市販されている光源バルブを使用し得るようにし
た図3の構成も提案されている。同図に示した回転放物
面鏡4の焦点Fに光源5が設置されている。この光源5
は、例えば市販の水銀放電灯を使用することができ、着
脱交換が可能である。光源5から回転放物面鏡4に入射
した光は矢印a,b,cのように光軸Zと平行に反射さ
れる。この平行光束に正対せしめて多数の光ファイバー
6が設置されていて、それぞれ光束を入射され、所望の
個所(図外の灯具)に導く、7は、熱線吸収用のガラス
ロッドである。 図3に示した従来技術においては、回
転放物面鏡4で反射された平行光束は、その光束分布密
度が一様である。従って、多数の光ファイバー6はそれ
ぞれ均等に光量を分配される。この光分配機構の用途に
よっては、上述の均等分配機能が好都合な場合も有る
が、例えば車両用灯具の光源を単一化するには不適当で
ある。一般に車両は多数の灯具が搭載されており、前照
灯やストップランプは比較的大きい光量を必要とし、テ
ールランプやスモールランプは少ない光量で足りる。こ
のため、図3の従来例を車両用灯具に適用して光源5の
発光を均等に分配すると、前照灯やストップランプは供
給される光量が不足し、テールランプやスモールランプ
では供給される光量が過大となるため光フィルタで減光
しなければならないという不具合を生じる。上記の不具
合を解消して、多数の光ガイドに対して意図的に光量を
配分し得る光分配構造として、図4に示す光分配構造が
考えられる。この構造は本発明者らが創作した未公知の
ものであって、以下試案と呼ぶ。図4(A)は側面図で
あり、同図(B)はそのB−B矢視図である。8は回転
楕円面鏡であって、f1はその第1焦点、f2は同じく第
2焦点、Zは同じく光軸である。上記第1焦点付近に光
源5を配置する。この試案においては水銀放電管によっ
て光源を構成した。
【0003】上記の光源5から出射して回転楕円面鏡8
で反射された光束は矢印d,eのごとく第2焦点f2に
集光して交差し、その後拡散する。この拡散光を受ける
位置に凸レンズ9を設けて集光し、矢印d′,e′のよ
うに平行光束とする。このような機能を有する凸レンズ
は、例えばプロジェクタ型前照灯用の非球面凸レンズと
して広く用いられている。なお本図4(A)は光軸Zに
関して上下対称であるから、矢印の符号は片側だけに付
してある。上記の平行光束d′,e′に正対せしめて多
数のライトガイド6を配置する。そのB−B矢視図は図
4(B)のごとくである。上記の平行光束の分布密度は
中央部が密で周辺部が疎である。これを利用して、例え
ば前照灯やストップランプのような大光量の灯具に光を
導くライトガイドは(B)図の6aのごとく中央部に配
置し、スモールランプやテールランプのように小光量の
灯具に光を導くライトガイドは(B)図の6bのように
周辺部に配置する。これにより、各灯具のそれぞれに対
して過不足無く光を分配することができる。また、図3
に示した従来技術においては、光ファイバー6の配設本
数を増加しようとすると、回転放物面鏡4を大径のもの
と交換して平行光束(矢印a,b,c)の径を大きくし
なければならなかったが、図4(A)に示した試案にお
いては回転楕円面鏡8を交換することなく凸レンズ9を
大径のものと交換するとともに該大径のレンズを灯具前
方へ移動させると、平行光束(矢印d′,e)の径が増
加するので、ライトガイド6の配設本数を増加すること
ができる。
で反射された光束は矢印d,eのごとく第2焦点f2に
集光して交差し、その後拡散する。この拡散光を受ける
位置に凸レンズ9を設けて集光し、矢印d′,e′のよ
うに平行光束とする。このような機能を有する凸レンズ
は、例えばプロジェクタ型前照灯用の非球面凸レンズと
して広く用いられている。なお本図4(A)は光軸Zに
関して上下対称であるから、矢印の符号は片側だけに付
してある。上記の平行光束d′,e′に正対せしめて多
数のライトガイド6を配置する。そのB−B矢視図は図
4(B)のごとくである。上記の平行光束の分布密度は
中央部が密で周辺部が疎である。これを利用して、例え
ば前照灯やストップランプのような大光量の灯具に光を
導くライトガイドは(B)図の6aのごとく中央部に配
置し、スモールランプやテールランプのように小光量の
灯具に光を導くライトガイドは(B)図の6bのように
周辺部に配置する。これにより、各灯具のそれぞれに対
して過不足無く光を分配することができる。また、図3
に示した従来技術においては、光ファイバー6の配設本
数を増加しようとすると、回転放物面鏡4を大径のもの
と交換して平行光束(矢印a,b,c)の径を大きくし
なければならなかったが、図4(A)に示した試案にお
いては回転楕円面鏡8を交換することなく凸レンズ9を
大径のものと交換するとともに該大径のレンズを灯具前
方へ移動させると、平行光束(矢印d′,e)の径が増
加するので、ライトガイド6の配設本数を増加すること
ができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図4に示した試案に係
る光分配装置は、ライトガイド6の配設本数を容易に変
更できるという優れた効果を奏したが、凸レンズ9が比
較的大重量の構成部材であり、また該凸レンズ9による
光の吸収や表面反射による損失も生じる。本発明は上述
の事情に鑑みて為されたものであって、前記試案に係る
光分配装置の長所である「光量配分の自由度」を損なう
ことなくこれを改良して、凸レンズによる光の損失を防
止するとともに、該凸レンズに相当する重量を軽減し得
る光分配装置を提供することを目的とする。
る光分配装置は、ライトガイド6の配設本数を容易に変
更できるという優れた効果を奏したが、凸レンズ9が比
較的大重量の構成部材であり、また該凸レンズ9による
光の吸収や表面反射による損失も生じる。本発明は上述
の事情に鑑みて為されたものであって、前記試案に係る
光分配装置の長所である「光量配分の自由度」を損なう
ことなくこれを改良して、凸レンズによる光の損失を防
止するとともに、該凸レンズに相当する重量を軽減し得
る光分配装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】いま仮に、図4(A)に
示した試案の光分配構造から凸レンズ9を取り除き、該
凸レンズ9の凸曲面に沿わせてライトガイド6の受光面
を配置すると図5の如くになる。しかし、単に多数のラ
イトガイド6の受光面を図5のように配置しただけで
は、矢印i1,i2〜i6のごとく拡散する光を矢印j1,
j2〜j3のように各ライトガイド6の軸心方向に導光す
ることができない。そこで本発明は、その1実施例に対
応する図1に表わされているように、各ライトガイド1
1a,11b,11cの受光面に凹レンズ状の凹曲面を
形成し、かつ、上記ライトガイドよりも屈折率の高い透
明な薄膜11をライトガイドの凹曲面に成膜して、矢印
i1,i2〜i3のような拡散光束を上記凹曲面の薄膜1
1で屈折させ、矢印k1,k2,k3のようにライトガイ
ドの軸線と平行に入射させる
示した試案の光分配構造から凸レンズ9を取り除き、該
凸レンズ9の凸曲面に沿わせてライトガイド6の受光面
を配置すると図5の如くになる。しかし、単に多数のラ
イトガイド6の受光面を図5のように配置しただけで
は、矢印i1,i2〜i6のごとく拡散する光を矢印j1,
j2〜j3のように各ライトガイド6の軸心方向に導光す
ることができない。そこで本発明は、その1実施例に対
応する図1に表わされているように、各ライトガイド1
1a,11b,11cの受光面に凹レンズ状の凹曲面を
形成し、かつ、上記ライトガイドよりも屈折率の高い透
明な薄膜11をライトガイドの凹曲面に成膜して、矢印
i1,i2〜i3のような拡散光束を上記凹曲面の薄膜1
1で屈折させ、矢印k1,k2,k3のようにライトガイ
ドの軸線と平行に入射させる
【0006】。
【作用】上記の構成によれば(図1参照)回転楕円面鏡
8で反射され、第2焦点f2で交差した拡散光束(矢印
i1,i2〜i3)がライトガイド11a〜11cの受光
面に形成された凹曲面で、矢印k1,k2,k3のように
屈折せしめられて、ライトガイドの軸心と平行に入射
し、有効に導光される。
8で反射され、第2焦点f2で交差した拡散光束(矢印
i1,i2〜i3)がライトガイド11a〜11cの受光
面に形成された凹曲面で、矢印k1,k2,k3のように
屈折せしめられて、ライトガイドの軸心と平行に入射
し、有効に導光される。
【0007】
【実施例】図1は本発明に係る光分配構造の1実施例を
示す模式図であって、図4(A)に示した試案における
と同一の図面参照番号を付した光源5および回転楕円面
鏡8は前記試案におけると同様ないし類似の構成部材で
ある。上記の各ライトガイド11a〜11bが回転楕円
面鏡8の第2焦点f2に対向している面(すなわち入光
側の端面)は凹レンズ状の凹曲面に形成されている。そ
して、各ライトガイドの凹曲面に、該ライトガイドより
も屈折率の高い透明な薄膜11が成膜されている。これ
により、例えばライトガイド11aに対して矢印i1,
i2のごとく入射した光束は、上記の薄膜で屈折されて
矢印k1,k2のごとくライトガイド11aの軸心と平行
になって該ライトガイド11a内を進行する。このよう
にして、複数のライトガイドのそれぞれに対して、その
軸心と平行に光束が導かれるので、該ライトガイド内に
おける光の減衰が少なく、高い効率で光が分配され、導
かれる。
示す模式図であって、図4(A)に示した試案における
と同一の図面参照番号を付した光源5および回転楕円面
鏡8は前記試案におけると同様ないし類似の構成部材で
ある。上記の各ライトガイド11a〜11bが回転楕円
面鏡8の第2焦点f2に対向している面(すなわち入光
側の端面)は凹レンズ状の凹曲面に形成されている。そ
して、各ライトガイドの凹曲面に、該ライトガイドより
も屈折率の高い透明な薄膜11が成膜されている。これ
により、例えばライトガイド11aに対して矢印i1,
i2のごとく入射した光束は、上記の薄膜で屈折されて
矢印k1,k2のごとくライトガイド11aの軸心と平行
になって該ライトガイド11a内を進行する。このよう
にして、複数のライトガイドのそれぞれに対して、その
軸心と平行に光束が導かれるので、該ライトガイド内に
おける光の減衰が少なく、高い効率で光が分配され、導
かれる。
【0008】図1の実施例と図4(A)の試案とを比較
して明らかなように、本実施例は凸レンズ9を設けてい
ないので構成部品点数が少なく、軽量であり、しかも該
凸レンズによる光の損失を被らないことは明らかであ
る。本実施例(図1)において凸レンズを省略し得た理
由は、ライトガイドの入光側の端面に凹曲面を設けると
ともに薄膜11を成膜して入射光を屈折させ、ライトガ
イドの軸心方向にしたからである。次に、本実施例にお
いて光量の分配を任意に設定できることについて説明す
る。回転楕円面鏡8の第2焦点f2を通過した光束(矢
印i1〜i6)は拡散光束である。本例においては各ライ
トガイドの入光側の端面を面D−Dに揃えているのでラ
イトガイド配置可能区域の直径寸法が図示のθである
が、上記のライトガイド端面の配置面を面E−Eに移動
させると直径寸法φの区域に多数のライトガイドを配列
することができる。また、面G−Gに揃えるとライトガ
イドの設置本数は減るが、1本のライトガイドが受ける
光量を増加させることができる。このようにして、ライ
トガイドの設置本数を設計的に任意に定め得る自由度が
大きい。図6は、ライトガイド6の表面に設けた薄膜1
1付近の光路図である。点Pに入射した光は、薄膜11
の屈折率n2大気の屈折率n1よりも大きいので、点Pの
接線l1の法線l1′となす角θ2(θ2<θ1)で該薄膜
中を点Qに進む。この点Qは薄膜と光ファイバーとの境
界上にあり、ライトガイドの(詳しくは光ファイバーの
コアの)屈折率n3よりも薄膜の屈折率n2が大きいの
で、点Qの接線l2の法線l2′となす角θ3で入射した
光は、l2′となす角θ4(θ4>θ3)で進む。このため
ライトガイドへの入射は中心線に対してほぼ平行とな
る。点P以外の点に入射した光の光路もほぼ同様の屈折
をするので、総べての入射光はライトガイドの中心線に
対してほぼ平行となる。
して明らかなように、本実施例は凸レンズ9を設けてい
ないので構成部品点数が少なく、軽量であり、しかも該
凸レンズによる光の損失を被らないことは明らかであ
る。本実施例(図1)において凸レンズを省略し得た理
由は、ライトガイドの入光側の端面に凹曲面を設けると
ともに薄膜11を成膜して入射光を屈折させ、ライトガ
イドの軸心方向にしたからである。次に、本実施例にお
いて光量の分配を任意に設定できることについて説明す
る。回転楕円面鏡8の第2焦点f2を通過した光束(矢
印i1〜i6)は拡散光束である。本例においては各ライ
トガイドの入光側の端面を面D−Dに揃えているのでラ
イトガイド配置可能区域の直径寸法が図示のθである
が、上記のライトガイド端面の配置面を面E−Eに移動
させると直径寸法φの区域に多数のライトガイドを配列
することができる。また、面G−Gに揃えるとライトガ
イドの設置本数は減るが、1本のライトガイドが受ける
光量を増加させることができる。このようにして、ライ
トガイドの設置本数を設計的に任意に定め得る自由度が
大きい。図6は、ライトガイド6の表面に設けた薄膜1
1付近の光路図である。点Pに入射した光は、薄膜11
の屈折率n2大気の屈折率n1よりも大きいので、点Pの
接線l1の法線l1′となす角θ2(θ2<θ1)で該薄膜
中を点Qに進む。この点Qは薄膜と光ファイバーとの境
界上にあり、ライトガイドの(詳しくは光ファイバーの
コアの)屈折率n3よりも薄膜の屈折率n2が大きいの
で、点Qの接線l2の法線l2′となす角θ3で入射した
光は、l2′となす角θ4(θ4>θ3)で進む。このため
ライトガイドへの入射は中心線に対してほぼ平行とな
る。点P以外の点に入射した光の光路もほぼ同様の屈折
をするので、総べての入射光はライトガイドの中心線に
対してほぼ平行となる。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光分配構造
を適用すると、単一の光源から出射する光束を、軽量の
構成部材によって分配することができ、しかも光量配分
の自由度が大きいという優れた実用的効果を奏する。
を適用すると、単一の光源から出射する光束を、軽量の
構成部材によって分配することができ、しかも光量配分
の自由度が大きいという優れた実用的効果を奏する。
【図1】本発明に係る光分配構造の1実施例を示し、模
式的な側面図に光路を記入した図である。
式的な側面図に光路を記入した図である。
【図2】光分配構造の公知例を示す斜視図である。
【図3】上記と異なる公知例を示す模式的な側面図であ
る。
る。
【図4】光分配装置に係る試案を示し、(A)は模式的
な側面図、(B)はそのB−B断面図である。
な側面図、(B)はそのB−B断面図である。
【図5】上記試案の改良案の説明図である。
【図6】前記実施例の薄膜11付近の光路図である。
1…特殊管球、2…光ファイバー、3…灯具、4…回転
放物面鏡、5…光源、6…光ファイバー、7…ガラスロ
ッド、8…回転楕円面鏡、9…凸レンズ、11a〜11
c…ライトガイド。
放物面鏡、5…光源、6…光ファイバー、7…ガラスロ
ッド、8…回転楕円面鏡、9…凸レンズ、11a〜11
c…ライトガイド。
Claims (1)
- 【請求項1】 回転楕円面鏡と、上記回転楕円面鏡の第
1焦点付近に配置された光源と、該光源から出射して上
記回転楕円面鏡で反射された光束が第2焦点で収束した
後に拡散光となる個所に、上記回転楕円面鏡の光軸とほ
ぼ平行に、複数のライトガイドを配設するとともに、該
ライトガイドの入光側の端面を凹レンズ面状の曲面に形
成し、かつ、上記の曲面に、ライトガイドの屈折率より
も高い屈折率を有する光透過性の薄膜を形成し、上記の
拡散光がライトガイドの中心線と平行に屈折して入射す
るように構成したことを特徴とする光分配構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4237322A JPH0682630A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 光分配構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4237322A JPH0682630A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 光分配構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682630A true JPH0682630A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17013657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4237322A Pending JPH0682630A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 光分配構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682630A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970702464A (ko) * | 1994-10-26 | 1997-05-13 | 요하네스 게라두스 알베르투스 롤페스 | 신호 시스템(signalling system) |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP4237322A patent/JPH0682630A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970702464A (ko) * | 1994-10-26 | 1997-05-13 | 요하네스 게라두스 알베르투스 롤페스 | 신호 시스템(signalling system) |
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