ES2289451T3 - Proyector de iluminacion para vehiculo automovil que comprende medios para extender transversalmente el haz luminoso. - Google Patents
Proyector de iluminacion para vehiculo automovil que comprende medios para extender transversalmente el haz luminoso. Download PDFInfo
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Abstract
Faro de iluminación (10) de vehículo automóvil, que está previsto para proporcionar un haz de iluminación reglamentario (F), comprendiendo una fuente luminosa (26) que se coloca globalmente en la intersección entre un eje óptico longitudinal (A-A) y un eje óptico transversal (B-B), y que produce un haz luminoso, por lo menos una parte del cual, conocida como parte lateral, se emite globalmente de manera transversal hacia un lado, y un vidrio de protección (20) que está colocado delante del faro (10), comprendiendo el faro un elemento dióptrico convergente (30, 32) cuyo eje óptico (B-B) se alinea de manera sensiblemente transversal con la fuente luminosa (26), para recibir la parte lateral del haz de luz sobre su cara de entrada (34) y de manera que canalice la parte lateral según una dirección globalmente transversal (B-B) orientada hacia el lado, caracterizado por el hecho de que comprende un elemento de reflexión (38, 40) asociado que comprende una superficie óptica divergente (42) que está dispuesta globalmente opuesta a la cara de salida (36) del elemento dióptrico convergente (30, 32), y que está prevista para reflejar la parte lateral canalizada del haz luminoso globalmente hacia el frente, de manera que se extiende transversalmente el haz luminoso sobre la cara posterior (52) del vidrio de protección (20), por el hecho de que la fuente luminosa (26) es un filamento lineal que está colocado globalmente según el eje óptico longitudinal (A-A), de manera que el haz de iluminación reglamentario (F) está formado esencialmente por imágenes del filamento que están orientadas de manera substancialmente transversal, y por el hecho de que el elemento de reflexión (38, 40) es globalmente convexo hacia el frente y tiene globalmente la forma de una porción de cilindro, teniendo el cilindro un eje sensiblemente vertical.
Description
Proyector de iluminación para vehículo automóvil
que comprende medios para extender transversalmente el haz
luminoso.
La presente invención se refiere a un faro de
iluminación de vehículo automóvil.
La presente invención se refiere más
especialmente a un faro de iluminación de vehículo automóvil que
está previsto para formar un haz de iluminación reglamentario, que
comprende una fuente luminosa que se coloca globalmente en la
intersección entre un eje óptico longitudinal y un eje óptico
transversal, y que produce un haz luminoso en por lo menos en una
parte, llamada lateral, que se emite globalmente transversalmente
hacia un lado, y un vidrio de protección que se coloca delante del
faro, comprendiendo el faro un elemento dióptrico convergente cuyo
eje óptico está alineado de manera sensiblemente transversal con la
fuente luminosa, de manera que debe recibirse la parte lateral del
haz luminoso sobre su cara de entrada según una dirección
globalmente transversal orientada hacia el lado.
Un faro de este tipo se conoce, por ejemplo, a
partir de los documentos FR 35133 E o EP 1179705 A1.
Las dificultades de estilo y aerodinamismo que
guían la realización de carrocerías de los vehículos automóviles
imponen la forma de los alojamientos que reciben los faros de
iluminación. Así pues, algunos fabricantes de automóviles desean
poder colocar un faro de iluminación en un alojamiento cuya
superficie frontal, a través de la cual se emiten los rayos
luminosos, tenga una altura vertical muy baja y una enorme anchura,
según una dirección transversal perpendicular al eje longitudinal
del vehículo.
La invención tiene por objeto proponer un faro
de iluminación que pueda colocarse en este alojamiento y que pueda
formar un haz de iluminación reglamentario.
El faro de iluminación, además, debe tener una
franja de iluminación lo más uniforme posible, es decir, que el
brillo del faro debe ser sensiblemente homogéneo sobre toda su
superficie frontal.
La superficie frontal del faro de iluminación
debe, en particular, poder tener una altura de 50 milímetros y en
una anchura de 300 milímetros.
Con este objetivo, la invención propone un faro
de iluminación del tipo descrito anteriormente, caracterizado por
el hecho de que comprende un elemento de reflexión asociado, que
comprende una superficie óptica divergente que se coloca
globalmente enfrentado con la cara de salida del elemento dióptrico
convergente, y que está previsto para reflejar la parte lateral
canalizada del haz luminoso globalmente hacia el frente, de manera
que debe extenderse transversalmente el haz luminoso sobre la cara
posterior del vidrio de protección, y por el hecho de que la fuente
luminosa es un filamento lineal que se coloca globalmente según el
eje óptico longitudinal, de manera que el haz de iluminación
reglamentario esté formado esencialmente por imágenes del filamento
orientadas de manera substancialmente transversal, y por el hecho
de que el elemento de reflexión es globalmente convexo hacia el
frente y tiene globalmente la forma de una porción de cilindro,
teniendo el cilindro un eje sensiblemente vertical.
Según otras características de la invención:
- la fuente luminosa está colocada entre el
punto focal del elemento dióptrico convergente y la cara de entrada
de dicho elemento dióptrico;
- el elemento dióptrico convergente es una
lente;
- la lente es del tipo asférico;
- la lente es del tipo semicilíndrico, teniendo
el cilindro un eje sensiblemente longitudinal;
- la lente comprende una porción superior y/o
una porción inferior truncadas para minimizar la altura de la lente
para una distancia focal determinada;
- el elemento de reflexión es un espejo plano
vertical que está inclinado respecto a la dirección longitudinal y
respecto a la dirección transversal;
- el dispositivo de reflexión comprende algunas
estrías verticales que están previstas para extender
transversalmente la parte reflejada del haz luminoso;
- el faro comprende un reflector de eje óptico
longitudinal que está alineado de manera sensiblemente longitudinal
con la fuente luminosa, y que se coloca en parte de la fuente
luminosa, de manera que deben distribuirse los rayos luminosos
emitidos globalmente de manera longitudinal hacia dicha parte, sobre
la cara posterior del vidrio de protección;
- el reflector es del tipo de superficie
compleja y de forma globalmente parabólica cóncava en su parte
frontal;
- el haz luminoso producido por la fuente
comprende una parte lateral derecha, que se emite globalmente de
manera transversal hacia el lado derecho, y una parte lateral
izquierda, que se emite globalmente de manera transversal hacia el
lado izquierdo, y el faro comprende dos elemento dióptricos
convergentes y dos elementos ópticos de reflexión asociados, que se
colocan transversalmente a cada lado de la fuente luminosa;
- el vidrio de protección comprende algunas
estrías verticales que están previstas para extender
transversalmente el haz de iluminación reglamentario.
Otras características y ventajas de la invención
se harán evidentes a partir de la lectura de la descripción
detallada adjunta, para la comprensión de la cual se hace referencia
a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva en
despiece que representa esquemáticamente un faro de iluminación
realizado de conformidad a las enseñanzas de la invención según un
primer modo de realización;
- la figura 2 es una vista parcial que
representa esquemáticamente de manera simplificada el faro de la
figura 1;
- la figura 3 es una vista parcial que muestra
esquemáticamente la localización del filamento respecto a la lente
derecha para la realización de un haz reglamentario de luces
antiniebla;
- la figura 4 es una vista similar a la de la
figura 3 que muestra esquemáticamente la localización del filamento
respecto a la lente derecha para la realización de un haz
reglamentario de luces de carretera;
- la figura 5 es una vista posterior del
filamento y la lente de la figura 4;
- la figura 6 es una vista similar a la de la
figura 2 que representa esquemáticamente un segundo modo de
realización del faro según la invención, que comprende un vidrio de
protección estriado verticalmente;
- la figura 7 es una vista similar a la de la
figura 3 que representa esquemáticamente un tercer modo de
realización del faro según la invención que comprende espejos
planos estriados verticalmente.
Para la descripción de la invención, se
adoptarán con carácter no restrictivo las orientaciones verticales,
longitudinales y transversales según las señales V, L, T indicadas
en las figuras.
En la descripción adjunta, elementos idénticos,
similares o equivalentes están designados mediante las mismas
referencias numéricas.
En la figura 1 se representa esquemáticamente un
faro de iluminación 10 de vehículo automóvil que se realiza de
acuerdo con las enseñanzas de la invención.
El faro 10 está previsto para formar un haz de
iluminación reglamentario orientado hacia el frente, globalmente
según un eje óptico longitudinal A-A que es
sensiblemente paralelo al eje longitudinal del vehículo.
La orientación hacia el frente corresponde
globalmente a una orientación desde la izquierda hacia la derecha,
según el eje longitudinal A-A, considerando la
figura 1.
El haz de iluminación reglamentario es, por
ejemplo, un haz de corte plano, un haz antiniebla, o un haz de
luces de carretera.
El faro 10 comprende una carcasa 12 que está
delimitada por una pared horizontal superior 14, por una pared
horizontal inferior 16, por una pared posterior vertical 18 y por un
vidrio anterior de protección 20.
En la figura 1, la pared horizontal superior 14
está representada en despiece respecto al resto de la carcasa
12.
El faro 10 comprende una fuente luminosa 22 que
está colocada en el interior de la carcasa 12.
La fuente luminosa 22 está formada aquí por una
lámpara 24 de filamento 26 que se extiende de manera sensiblemente
longitudinal en el interior de la carcasa 12, a través de un
orificio de montaje 28 realizado en la pared posterior 18 de la
carcasa 12.
El filamento 26 se monta globalmente sobre el
eje longitudinal A-A, en la intersección entre el
eje longitudinal A-A y una dirección transversal
B-B.
De acuerdo con las enseñanzas de la invención,
el faro 10 comprende dos elementos dióptricos convergentes,
respectivamente izquierdo 30 y derecho 32, que están colocados a
cada lado del filamento 26, y que se alinean transversalmente con
el filamento 26.
Los elementos dióptricos convergentes 30, 32 son
aquí lentes, por ejemplo asféricas, cuyos ejes ópticos
sensiblemente se confunden con la dirección transversal
B-B.
La superficie de entrada 34 de cada lente 30, 32
se coloca frente al filamento 26.
La superficie de salida 36 de la lente izquierda
30 está orientada hacia la izquierda, y la superficie de salida 36
de la lente derecha 32 está orientada hacia la derecha.
El faro 10 comprende también un elemento de
reflexión izquierdo 38 y un elemento de reflexión derecho 40 que
están asociados cada uno respectivamente con una de las dos lentes
30, 32.
Los elementos de reflexión 38, 40 son aquí
espejos verticales en forma de porción sensiblemente cilíndrica de
eje vertical. Cada espejo 38, 40 comprende una superficie de
reflexión divergente 42 que es globalmente convexa hacia el frente
y que está colocada transversalmente frente a la cara de salida 36
de la lente 30, 32 asociada.
Los espejos 38, 40 constituyen aquí dos
porciones de extremo lateral de la pared posterior 18 de la carcasa
12.
Los espejos 38, 40 pueden pues formarse mediante
el depósito de un material de reflexión, tal como aluminio, sobre
la cara interna de las porciones asociadas de la carcasa 12.
Cada espejo 38, 40 delimita aquí, en un plano
horizontal, un perfil curvo, cuyos extremos se extienden
transversalmente, de manera que cada espejo 38, 40 comprende un
borde posterior vertical 44 que es próximo a la lente 30, 32
asociada, y un borde anterior de la vertical 46 que se aleja de la
lente 30, 32 asociada.
Ventajosamente, el faro 10 comprende un
reflector 48 de eje óptico longitudinal A-A, que
está substancialmente alineado de manera longitudinal con el
filamento 26, y que se coloca la parte del filamento 26.
El reflector 48 es aquí del tipo de superficie
compleja. Comprende una superficie anterior de reflexión 50 de
forma globalmente parabólica cóncava.
El reflector 48 se forma aquí en una porción
central de la pared posterior 18 de la carcasa 12.
Ahora se explica el funcionamiento del faro 10
según la invención, en particular, con referencia a la figura
2.
En la figura 2, para facilitar la comprensión de
la invención, se han representado solamente los principales
elementos ópticos del faro 10, y se asimila el filamento 26 con una
fuente luminosa específica.
La fuente luminosa 22 está representada en forma
de un rectángulo que simboliza el filamento 26 de la lámpara 24 de
la figura 1.
El filamento 26 produce un haz luminoso
constituido por rayos luminosos emitidos globalmente en todas las
direcciones.
Una parte lateral derecha del haz luminoso es
recibida por la cara de entrada 34 de la lente derecha 32, que
canaliza esta parte del haz según una dirección globalmente
transversal orientada hacia la derecha.
Según el modo de realización aquí representado,
el filamento 26 se coloca en el punto focal de la lente derecha 32,
de manera que la lente derecha 32 funciona entonces como un
colimador que transmite los rayos luminosos recibidos sobre su cara
de entrada 34, según una dirección paralela a la dirección
transversal B-B, hacia la derecha.
El haz canalizado se refleja sobre la pared de
reflexión 42 del espejo derecho 40, que devuelve los rayos
luminosos hacia el frente, extendiéndose transversalmente el haz
luminoso sobre la cara posterior 52 del vidrio de protección
20.
De una manera similar, la porción lateral
izquierda del haz luminoso, que se aloja sobre la cara de entrada
34 de la lente izquierda 30, se refleja mediante el espejo izquierdo
38 hacia el frente sobre la cara posterior 52 del vidrio de
protección 20.
Preferentemente, la superficie de reflexión 42
de cada espejo 38, 40 implica varias porciones circunferenciales, o
estrías verticales 54, de perfiles diferentes, de manera que debe
extenderse transversalmente al máximo el haz luminoso,
distribuyendo de manera sensiblemente homogénea los rayos luminosos
sobre la cara posterior 52 del vidrio de protección 20.
El reflector posterior 48 permite reflejar hacia
el frente los rayos luminosos emitidos hacia la parte trasera por
el filamento 26. Contribuye a distribuir de manera homogénea los
rayos luminosos sobre la cara posterior 52 del vidrio de protección
20.
La superficie de reflexión 50 del reflector
posterior 48 puede optimizarse de manera que puede formarse un haz
de iluminación que comprende un corte.
Los rayos luminosos recibidos sobre la cara
posterior 52 del vidrio de protección 20 se reflejan a través del
vidrio de protección 20, hacia el frente y producen al frente un haz
reglamentario de iluminación F.
Gracias a la disposición del filamento 26 sobre
el eje óptico longitudinal A-A, las imágenes del
filamento 26 que se emiten hacia el frente, mediante los sistemas
ópticos laterales, es decir mediante los sistemas de lente y espejo
asociados, se orientan de manera sensiblemente horizontal sobre una
pantalla colocada frente al faro 10. Por consiguiente, es fácil
realizar un haz reglamentario de corte plano, tal como un haz
antiniebla, alineando las imágenes del filamento 26 a lo largo y
por debajo de una línea transversal que forma el corte plano.
La alineación de las imágenes puede realizarse
de una manera adecuada, por ejemplo optimizando el perfil vertical
de los espejos 38, 40 y de las estrías verticales 54.
La forma del haz de iluminación producido por el
faro 10, en particular la presentación transversal de este haz,
puede optimizarse eligiendo de manera conveniente el valor de la
distancia focal de cada lente 30, 32 y eligiendo la posición del
filamento 26 sobre el eje transversal B-B respecto
al punto focal de cada lente 30, 32.
La figura 3 muestra esquemáticamente la
localización del filamento 26 respecto a la lente derecha 32 para
la realización de un haz de iluminación reglamentario del tipo luces
antiniebla.
El ángulo \alpha1 representa la abertura
numérica de la lente 32 respecto al filamento 26, que determina la
cantidad de flujos luminosos recibidos por la lente 32 sobre su
superficie de entrada 34.
La distancia T1 representa la distancia
transversal, o tiro, entre el filamento 26 y la superficie de
entrada 34 de la lente 32.
Ventajosamente, según una alternativa de
realización que está representada en las figuras 4 y 5, y que
corresponde aquí a un faro 10 previsto para realizar un haz de
iluminación reglamentario del tipo de luces de carretera, se
aumenta el tiro (T2 > T1) respecto al modo de realización
anterior relativo a las luces antiniebla.
El aumento del tiro permite obtener imágenes más
pequeñas del filamento 26, a la salida de la lente 32, lo que
facilita la concentración del flujo luminoso según el eje óptico
A-A, para la realización del haz de luces de
carretera.
Si el diámetro de la lente 32 no cambia,
respecto al modo de realización de la figura 3, el aumento del tiro
T2 implica una disminución de la abertura numérica, y por lo tanto
una disminución del flujo luminoso recibido por la lente 32. Esto
es porque, al elegir aquí aumentar el diámetro de la lente 32, de
manera que la abertura numérica \alpha2 es por ejemplo la misma
que en el modo de realización de la figura 3 (\alpha2 =
\alpha1).
Ventajosamente, tal como se muestra en la figura
5, la lente 32 está truncada en su parte superior y en su parte
inferior, lo que permite minimizar su dimensión vertical, a pesar
del aumento del diámetro de la lente 32, para realizar un faro 10
de baja altura.
Así, respecto al modo de realización de la
figura 3, el valor de la abertura numérica \alpha3, en el plano
transversal vertical, es inferior al valor de la abertura numérica
\alpha1, pero el valor de abertura numérica \alpha2 no cambia
en el plano transversal horizontal.
En la figura 6 se representa un segundo modo de
realización del faro 10 según la invención, en el cual se colocan
algunas estrías verticales 56, no sobre los espejos 38, 40, sino
sobre la cara posterior 52 del vidrio de protección 20, de manera
que el haz luminoso que cruza el vidrio 20 debe extenderse
transversalmente.
Según una alternativa (no representada) del
segundo modo de realización, las estrías verticales 56 pueden
colocarse solamente en una zona central de la cara posterior 52 del
vidrio de protección 20, que se sitúa globalmente frente al
reflector 48.
En la figura 7 se representa un tercer modo de
realización del faro 10 según la invención, en el cual los espejos
38, 40 son espejos planos que comprenden estrías verticales 54 sobre
su cara interna de reflexión 42. Este modo de realización se
distingue del modo de realización de las figuras 1 y 2 por la
sustitución de los espejos 38, 40 cilíndricos por espejos
planos.
Cada espejo plano 38, 40 es sensiblemente
vertical y está inclinado respecto a la dirección longitudinal
A-A y respecto a la dirección transversal
B-B.
Según una alternativa de realización (no
representada) de la invención, se pueden sustituir las lentes
asféricas 30, 32 por otros tipos de lentes, por ejemplo por lentes
del tipo semicilíndricas cuyo eje de cada semicilindro es paralelo
al eje longitudinal A-A.
Según otra alternativa de realización (no
representada) de la invención, las caras internas de las paredes
superior 14 e inferior 16 pueden comprender perfiles de reflexión
que recogen los rayos luminosos emitidos por el filamento 26,
respectivamente hacia la parte superior y hacia la parte inferior, y
que reflejan estos rayos luminosos hacia la cara posterior 52 del
vidrio de protección 20.
\newpage
Es posible colocar solamente estos perfiles de
reflexión sobre la cara interna de una sola pared, superior 14 o
inferior 16, por ejemplo sobre la cara interna de la pared superior
14, en el caso de un faro 10 que forma un haz antiniebla.
Estos perfiles de reflexión permiten aumentar el
rendimiento luminoso del faro 10.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para conveniencia del lector. No forma parte
del documento de Patente Europea. Aunque se haya tenido un gran
cuidado en recoger las referencias, no puede excluirse la presencia
de errores u omisiones y por ello la EPO declina cualquier
responsabilidad a este respecto.
- \bullet FR 35133 E [0003]
- \bullet EP 1179705 A1 [0003].
Claims (12)
1. Faro de iluminación (10) de vehículo
automóvil, que está previsto para proporcionar un haz de iluminación
reglamentario (F), comprendiendo una fuente luminosa (26) que se
coloca globalmente en la intersección entre un eje óptico
longitudinal (A-A) y un eje óptico transversal
(B-B), y que produce un haz luminoso, por lo menos
una parte del cual, conocida como parte lateral, se emite
globalmente de manera transversal hacia un lado, y un vidrio de
protección (20) que está colocado delante del faro (10),
comprendiendo el faro un elemento dióptrico convergente (30, 32)
cuyo eje óptico (B-B) se alinea de manera
sensiblemente transversal con la fuente luminosa (26), para recibir
la parte lateral del haz de luz sobre su cara de entrada (34) y de
manera que canalice la parte lateral según una dirección
globalmente transversal (B-B) orientada hacia el
lado,
caracterizado por el hecho de que
comprende un elemento de reflexión (38, 40) asociado que comprende
una superficie óptica divergente (42) que está dispuesta
globalmente opuesta a la cara de salida (36) del elemento dióptrico
convergente (30, 32), y que está prevista para reflejar la parte
lateral canalizada del haz luminoso globalmente hacia el frente, de
manera que se extiende transversalmente el haz luminoso sobre la
cara posterior (52) del vidrio de protección (20), por el hecho de
que la fuente luminosa (26) es un filamento lineal que está colocado
globalmente según el eje óptico longitudinal (A-A),
de manera que el haz de iluminación reglamentario (F) está formado
esencialmente por imágenes del filamento que están orientadas de
manera substancialmente transversal, y por el hecho de que el
elemento de reflexión (38, 40) es globalmente convexo hacia el
frente y tiene globalmente la forma de una porción de cilindro,
teniendo el cilindro un eje sensiblemente vertical.
2. Faro (10) según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la fuente luminosa (26)
está colocada entre el punto focal del elemento dióptrico
convergente (30, 32) y la cara de entrada (34) de dicho elemento
dióptrico (30, 32).
3. Faro (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el elemento dióptrico convergente (30, 32) es una lente.
4. Faro (10) según la reivindicación anterior,
caracterizado por el hecho de que la lente (30, 32) es del
tipo asférico.
5. Faro (10) según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que la lente (30, 32) es del
tipo semicilíndrico, teniendo el cilindro un eje sensiblemente
longitudinal.
6. Faro (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por el hecho de que la
lente (30, 32) comprende una porción superior y/o una porción
inferior truncadas para minimizar la altura de la lente (30, 32)
para una distancia focal determinada.
7. Faro (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que el
elemento de reflexión (38, 40) es un espejo plano vertical que se
inclina con relación a la dirección longitudinal
(A-A) y con relación a la dirección transversal
(B-B).
8. Faro (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el dispositivo de reflexión (38, 40) comprende algunas estrías
verticales (54) que están previstas para extenderse
transversalmente en la parte de reflexión del haz luminoso.
9. Faro (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que comprende un reflector (48) de eje óptico longitudinal
(A-A) que está sensiblemente alineado de manera
longitudinal con la fuente luminosa (26), y que está situado en la
parte trasera de la fuente luminosa (26), para distribuir los rayos
luminosos emitidos globalmente de manera longitudinal hacia la parte
trasera, sobre la cara posterior (52) del vidrio de protección
(20).
10. Faro (10) según la reivindicación anterior,
caracterizado por el hecho de que el reflector (48) es del
tipo de superficie compleja y de forma globalmente parabólica
cóncava en la parte frontal.
11. Faro (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el haz luminoso producido por la fuente (26) comprende una
parte lateral derecha, que se emite globalmente transversalmente
hacia el lado derecho, y una parte lateral izquierda, que se emite
globalmente transversalmente hacia el lado izquierdo, y por el
hecho de que el faro (10) comprende dos elemento dióptricos
convergentes (30, 32) y dos elementos ópticos de reflexión (38, 40)
asociados, que están colocados transversalmente a los dos lados de
la fuente luminosa (26).
12. Faro (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el vidrio de protección (20) comprende algunas estrías
verticales (56) que están previstas para extender transversalmente
el haz de iluminación reglamentario (F).
Applications Claiming Priority (2)
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| FR0304426A FR2853718B1 (fr) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | Projecteur d'eclairage pour vehicule automobile comportant des moyens pour etaler transversalement le faisceau lumineux |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=32865407
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