Brevet FR2004874A1 — publié le 19691205

i 2004874 Cette invention concerne un dispositif d'éclairage servant à diriger la lumière vers une zone à usiner au moyen de la partie de travail d'un outil mobile. La présente invention concerne le problème de l'obtention d'une 5 lumière froide intense, uniforme, sans ombres, dans une zone de travail dans une cavité non éclairée ou autre espace limité» Une importante application du dispositif d'éclairage est en tant qu'accessoire d'instrument de chirurgie dentaire pour fournir l'éclairage à un chirurgien-dentiste travaillant dans une cavité orale. 10 II est évident qu'un dentiste préfère travailler plus efficace ment dans la cavité orale sans avoir besoin de distraire son attention de son objectif principal afin de maintenir sa zone de travail convenablement éclairée. Dans la pratique courante, l'éclairage du dentiste travaillant dans la cavité orale est fourni de la façon sui-I5 vante : (1) un éclairage externe est dirigé dans la cavité orale en provenance d'une source située en dehors du rayon de mouvement normal du dentiste ; (2) un miroir tenu d'une main par le dentiste sert à réfléchir 20 la lumière dans la zone particulière dans laquelle il travaille ; (3) le dentiste doit se placer et positionner le miroir et la source lumineuse de façon à ce qu'il puisse voir la zone de travail éclairée soit directement soit par réflection avec le miroir et de manière à pouvoir apercevoir la zone de travail sans que sa tête, 25 son corps ou ses mains ne forment un écran pour la lumière entrant dans la cavité orale en provenance de la source ; il est pratiquement impossible d'éviter les ombres sur la zone de travail provoquées par la fraise, la meule, le mandrin, la poignée ou l'outil avec lequel le dentiste travaille. 30 II est raisonnablement évident qu'une grande partie des obsta cles à l'éclairage pourrait être évitée en plaçant une ou plusieurs lampes plus près de la zone de travail du dentiste, il serait idéal qu'une telle lampe ou de telles lampes soient placées à l'intérieur de la cavité orale du patient. Les difficultés pratiques rencontrées 35 avec une telle installation n'ont jamais été surmontées au point de pouvoir en faire une application étendue. Il existe encore des difficultés avec les ombres, en plus de quoi se pose le problème de la chaleur considérable engendrée par la lampe, et la lampe aurait à être supportée indépendamment ou directement ou encore être placée 40 sur un outil avec l'inconvénient de rendre l'outil encombrant et 69 09141 2 2004874 éventuellement chaud. On peut pallier quelques uns de ces problèmes en remplaçant la lampe par une source lumineuse à fibre optique. Toutefois, cette simple substitution ne parvient pas à fournir une installation accep-5 table pour plusieurs raisons. Il reste à diriger la lumière correctement, cette orientation permettant l'élimination des ombres et fournissant un éclairage sensiblement uniforme de la zone de travail. De même, la fixation d'une source lumineuse à fibre optique au miroir ne procure pas une solution satisfaisante étant donné que 10 les ombres introduites par l'outil, foret ou meule restent difficiles à éviter. De plus, le dentiste serait obligé de manipuler simultanément deux outils, comme c'est actuellement le cas, avec l'inconvénient supplémentaire d'avoir le câble du faisceau de fibres optiques fixé au miroir. 15 La présente invention concerne un dispositif d'éclairage qui parvient à éliminer la plupart sinon tous les problèmes précités. La zone de travail est sensiblement éclairée de façon uniforme pratiquement sans risque d'ombres. La source lumineuse est intégrée et devient virtuellement une partie de l'instrument du dentiste, malgré 20 cela l'encombrement et le poids de 11 instrument ne sont pas augmentés de façon appréciable. La lampe dont le faisceau de fibres optiques transmet la lumière peut être éloignée à une distance substantielle de la zone de travail du "dentiste. En plus des avantages précités, un but de la présente invention 25 est de fournir un dispositif d'éclairage se prêtant particulièrement à un montage sur un outil manuel afin que la zone de travail normale de l'outil manuel soit éclairée de façon intense et uniforme, l'éclairage étant dirigé de manière à minimiser l'influence d'une partie quelconque de l'outil ou de ses accessoires sur l'éclairage. 30 Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif d'é clairage dans lequel la lumière est transmise et dirigée au moyen de fibres optiques se terminant par un anneau entourant la partie de travail de l'outil. Selon l'invention, il est fourni un dispositif d'éclairage ser-3 5 vant à diriger la lumière vers une zone à usiner au moyen de ]?. partie de travail d'un outil mobile, comprenant au moins dix fibres de transmission optique, couplées optiquement à leurs extrémités d'entrée à une source lumineuse intense et assujetties à leurs extrémités de sortie à une structure de support annulaire pouvant être mon-40 tée sur une autre partie de l'outil dans une position entourant la 69 09141 3 2004874 partie de travail, les fibres étant réparties sur le pourtour de la structure de support annulaire et ayant leurs extrémités de sortie tournées dans le sens de travail de l'outil, les fibres étant réunies derrière la structure de support annulaire au moyen d'une structure 5 d'enveloppement pour former au moins un faisceau pouvant être fixé de manière à s'étendre le long de l'outil dans le sens de sa longueur . D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins annexés, dans 10 lesquels : La figure 1 est une vue en élévation et partiellement en coupe, représentant un dispositif d'éclairage destiné à servir conjointement à une fraise dentaire ; La figure 2 est une vue agrandie d'une fraise dentaire et de la 15 partie terminale du dispositif d'éclairage de la figure 1 ; La figure 3 est une vue en perspective de la terminaison ou partie tête du dispositif d'éclairage des figures 1 et 2, retirée de la fraise dentaire ; La figure 4 est une vue en coupe partielle verticale d'une 20 structure annulaire du dispositif d'éclairage ; La figure 5 est une vue en coupe verticale d'une autre structure annulaire de dispositif d'éclairage ; La figure 6 est une vue partielle horizontale de l'appareil de la figure 2 ; 25 La figure 7 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un dispositif de serrage utilisé dans la construction du dispositif d'éclairage selon l'invention ; La figure 8 est une vue en élévation d'un dispositif d'éclairage partiellement construit selon l'invention ; 30 La figure 9 est une vue éclatée du dispositif de la figure 3 partiellement découpée pour montrer sa construction ; et La figure 10 est un diagramme d'intensité lumineuse servant à expliquer l'invention. Avec référence aux dessins, un instrument de chirurgie dentaire 35 à main à commande pneumatique 11 est représenté en tant qu'exemple d'outil mobile auquel le dispositif d'éclairage de la présente invention peut être associé. L'instrument dentaire 11 comporte une poignée 13 et une partie de travail 15 comprenant un mandrin dans lequel peut être assujettie une fraise 17 ou un autre outil tel 40 qu'un polissoir, une meule, une brosse, ou l'équivalent. 69 09141 4 2004874 La tête 19 du dispositif d'éclairage entoure sensiblement le mandrin 15 et est fixée à celui-ci par un moyen approprié tel qu'une rondelle élastique 21. Il est évident qu'à la place d'une rondelle élastique 21, on peut utiliser un dispositif de fixation plus posi-5 tif tel qu'une bague de retenue à mousqueton ou à vis ou un collier de fixation avec blocage par boulon ou vis. Deux transmetteurs lumineux à fibre optique 22, se réunissant en une section de transition 23 pour constituer une section unitaire 27 de transmission lumineuse à fibre optiqne,font partie intégrante de la tête 19. Le transmetteur 10 à fibre optique 27 peut être assujetti au manche 13 de l'instrument au moyen d'un collier à ressort 25 ou par un autre moyen approprié. Il peut être souhaitable de faire aboutir la section de transmission lumineuse à fibre optique 27 à un coupleur 29 pouvant être 15 de conception classique afin que la tête 19 du dispositif d'éclairage et que les sections adjacentes du transmetteur de lumière puissent être facilement désaccouplées du restant du dispositif; des coupleurs peuvent également fournir un couplage optique efficace entre des faisceaux ayant des dimensions ou des angles de mesure 20 différents. La section de transition 23 peut être combinée en une seule unité avec le coupleur 29. Une autre section de transmission lumineuse à fibre optique 31 est prévue pour compléter la connexion au boitier 33 de la source lumineuse. 2 5 La longueur totale du transmetteur de lumière à fibre optique en tre le boîtier 33 de la source lumineuse et la tête 19 peut être de l'ordre de tr^is mètres ou plus afin que le boîtier 33 de la source lumineuse puisse être placé commodément bien en dehors de la zone de travail de l'opérateur. 30 On connait un grand nombre de sources lumineuses et de boîtiers conçus pour le couplage d'un faisceau lumineux intense à un faisceau de fibres optiques et par conséquent cette partie de l'appareil n'est pas représentée en détail à la figure 1. On donne toutefois une représentation quelque peu schématique des principaux éléments de cet 3 5 appareil. Le boîtier 33 est muni d'un raccord cylindrique 35 pouir ajuster et fixer l'extrémité de la section 31 de transmission lumineuse à fibre optique. Une lampe 37 est placée dans le boîtier 33; la lampe 37 peut être une lampe de projecteur à forte intensité du type uti-^O lisé dans les projecteurs à diapositives ou dans les projecteurs 69 09141 5 2004874 cinématographiques. On prévoit de préférence un filtre 41 pour éliminer les radiations infrarouges provenant de la lampe 37 afin qu'une lumière essentiellement "froide" soit transmise. Un système à lentille représen-5 té de façon schématique sous forme d'une lentille convergente, ou condensateur, 39 est prévu pour concentrer la lumière de la lampe 37 sur l'extrémité de la section 31 du transmetteur de lumière à fibre optique. Selon la pratique courante, il est prévu un ventilateur 43 pour 10 le refroidissement par air forcé de la lampe 37, et des opercules 45 sent prévus dans le boîtier 33 et disposés de façon appropriée pour fc.jiliter le refroidissement. Il est-prévu une commande 47 de la lampe 37 de préférence du type à puissance variable utilisant un circuit à semi-conducteurs 15 pour pouvoir faire varier l'énergie fournie à la lampe 37 et par-conséquent pour faire varier l'intensité lumineuse. Les figures 3 et 4 représentent la structure détai'.ilée de la têce 19 du dispositif d'éclairage qui est de grande importance dans la présente invention. 20 Un faisceau de fibres optiques a la propriété d'émett::e à partir de son extrémité un faisceau lumineux qui n'est généralement pas très divergent. Par exemple, un faisceau de fibres optiques cs.racté-ristique ayant un diamètre d'environ 6,35 mm pourrait, typiquement, émettre un faisceau lumineux de son extrémité dans lequel plus de 25 90% de la lumière demeure enfermée à l'intérieur d'un cône ayant un angle total compris entre 20 et 30 degrés. De plus, l'intensité au centre du faisceau lumineux issu d'un tel faisceau de fibres serait passablement élevée et diminuerait rapidement à mesure que l'on s'éloignerait de l'axe du faisceau lu-30 mineux. De ce qui nrécède, on constatera que le faisceau lumineux d'un simple faisceau de fibres optiques ne convient pas par définition, pour l'éclairage de la zone de travail d'un instrument tel qu'une fraise dentaire. 3 5 Le dispositif d'éclairage selon la présente invention concerne une modification du faisceau de fibres optiques typique qui convient presque idéalement à l'éclairage de la zone de travail d'un instrument dentaire ou de l'équivalent. Comme représenté aux figures 3 et 4, chaque fibre individuelle 40 des faisceaux de fibres optiques22 est amenéeen une position sur un 8At> 0Rtè«L 69 09141 6 2004874 anneau entourant l'axe du mandrin 15 dans lequel est placée la tige d'une fraise 17 ou de l'équivalent. Les dimensions de l'anneau de la tête 19 ainsi que les caractéristiques des fibres 51 sont choisies de sorte que l'éclairage de la 5 zone de travail de l'instrument dentaire 11 soit sensiblement uniforme sur un cercle de diamètre approprié. De plus, la répartition des fibres individuelles 51 autour de l'anneau de façon sensiblement uniforme élimine virtuellement toute ombre pouvant être produite par le foret 17 ou l'équivalent. 10 A la figure 4, on remarquera que les fibres 51 sont maintenues entre une bague intérieure 54 et une bague extérieure 53. Elles sont de préférence maintenues en place au moyen d'un adhésif époxyde . La figure 4 représente un diffuseur facultatif 55 recouvrant le6 extrémités des fibres 51. Le rôle d'un tel diffuseur est d'élargir le 15 faisceau lumineux émis à partir de chaque fibre individuelle afin de procurer l'éclairage uniforme désiré d'un cercle situé"à une distance S de la tête 19 du dispositif d'éclairage. Le diffuseur 55 sera souvent inutile ainsi qu'on le comprendra d'après l'explication plus détaillée ci-après. Par conséquent, le diffuseur est supprimé 20 sur les autres figures représentant l'appareil. de^sortie. Une autre forme d'extremite/ des fibres 51 est représentee par la figure 5. On remarquera sur cette figure 5, que les fibres sont disposées de manière à se rapprocher de la forme d'un tronc de cône. La bague extérieure 57 et la bague intérieure 58 ont leurs surfaces 2 5 adjacentes aux fibres 51 disposées suivant un angle 0 par rapport à l'axe des bagues. La variante de construction de la figure 5 est utile dans les cas où le diamètre de l'anneau de fibres doit être suffisamment grand pour recevoir une partie d'un outil, de telle sorte que la forme de l'éclairage produit par les fibres comporte- 30 rait une tache sombre au centré si les fibres étaient disposées parallèlement comme à la figure 4. La disposition inclinée vers l'intérieur de la figure 5 est conçue pour créer un recouvrement suffisant des formes lumineuses issues des fibres 51 au centre de l'anneau à une distance de travail prédéterminée afin d'éviter une tache 3 5 d'ombre dans cette partie de la forme lumineuse. Il doit être com pris que la figure 5 n'a pas été prévue comme étant à l'échelle par rapport à la figure 4 et que la disposition des fibres optiques de la figure 5 aurait normalement un diamètre sensiblement plus grand que celle de la figure 4. La légère diminution de la zone uniformé- 40 ment éclairée entraînée par l'angle rentrant des fibres 51 ne doit 69 09141 7 2004874 pas poser de problème. On doit également noter que par simple interversion des bagues 57 et 58 et par une nouvelle disposition des fibres 51, il est possible d'obtenir un angle divergent des fibres 51 dans les cas où l'on 5 désire une zone éclairée de façon sensiblement uniforme quelque peu plus grande que la surface de l'anneau de fibres. On remarquera qu'une disposition divergente quelconque des fibres doit être conçue conformément aux principes qui seront expliqués ici/ afin d'éviter une tache d'ombre au centre de la forme lumineuse à la distance 10 de travail désirée. Dans les cas difficiles et particulièrement inhabituels, il peut être souhaitable de combiner les différentes variantes de construction représentées à la figure 4, et à la figure 5 avec la construction divergente décrite ci-dessus. Par exemple, la disposition 15 de la figure 5 pourrait être complétée par un anneau plus petit disposé de façon concentrique mais avec des fibres divergentes. Dans une telle disposition, l'anneau de fibres divergentes agrandirait la surface de la forme lumineuse tandis que l'anneau de fibres convergentes assurerait un éclairage suffisant au centre de la forme. 20 On remarquera qu'un dispositif à anneaux multiples n'est généralement pas nécessaire et que l'on peut obtenir une forme lumineuse parfaitement satisfaisante avec un seul anneau en utilisant les principes qui seront décrits plus loin. Les figures 7, 8 et 9 représentent une méthode de fabrication 25 préférée d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, et particulièrement d'un dispositif d'éclairage ayant la forme représentée en plan à la figure 6. • De façon typique, un dispositif d'éclairage selon l'invention comportera un faisceau d'environ une centaine de fibres optiques 30 (d'un diamètre d'environ 0,25 mm) . Quel que soit le diamètre des fibres, leur nombre ne doit pas être inférieur à 10 pour assurer une répartition uniforme de la lumière. La construction du dispositif d'éclairage comprend les phases qui sont illustrées en partie par les figures 7, 8 et 9 et qui peu-35 vent être décrites comme suit. Les fibres, en nombre désiré, sont coupées quelque peu plus longues que nécessaire et sont cimentées ensemble à une extrémité pour faciliter leur manipulation. Les fibres peuvent dans certains cas être en verre et dans d'autres cas en résine synthétique transparente. Comme on le sait, chaque fibre 40 optique se compose d'une âme en matériau transparent et d'une gaine 69 09141 8 2004874 extérieure de matériau transparent l'âme ayant un indice de réfraction supérieur à celui de la gaine extérieure. La transmission de la lumière le long de chaque âme de fibre s'effectue par la somme des réflexions internes successives à la séparation entre l'âme et 5 la gaine. La surface de séparation dans les fibres optiques n'est pas parfaite et par conséquent il existe une petite perte associée à chaque réflexion interne totale. Principalement à cause des pertes associées à la réflerion, les fibres de plus grand diamètre sont des transmetteurs de lumière plus efficaces étant donné qu'il y a XO moins de réflexion servant à la transmission de la lumière à travers une fibre de longueur donnée. Lors de l'utilisation de fibres de diamètre relativement important (de 0,2 5 mm par exemple) afin de réduire les pertes de transmission, les- fibres optiques en résine synthétique offrent l'avanta- 15 ge d'une flexibilité plus grande, les grosses fibres de verre se -brisent lorsqu'elles sont courbées au rayon requis sauf si l'on a recours au pliage à chaud. Le pliage à chaud est à éviter de préférence en raison des complications qu'il introduit dans le processus de fabrication. 20 Comme représenté à la figure 7, le faisceau de fibres 51 est placé sur un mandrin 61. Le mandrin 61 possède une pointe allongée 63 afin que le faisceau de fibres puisse être amené sur le mandrin tant qu'il est en position verticale, l'extrémité cimentée du faisceau de fibres à la pointe du mandrin donnant la disposition de la 25 figure 7. Avant d'amener le faisceau de fibres sur le mandrin, la bague intérieure 54 est préalablement montée sur le mandrin, et positionnée de préférence au moyen d'un cylindre 62 de dimensions appropriées. 30 Le diamètre extérieur de la bague intérieure 54 est approxima tivement le même que le diamètre extérieur du mandrin 61. Dans le mode de réalisation le plus simple de l'invention, le nombre de fibres 51 est déterminé de manière à couvrir sensiblement d'une seule couche le pourtour du mandrin 61 et de la bague intérieure 54. 35 une bague de retenue 64 peut être utilisée pour disposer it positionner les fibres 51 sur le pourtour du mandrin 61. Un ciment approprié tel qu'un ciment époxyde est étendu sur l'extérieur de la bague intérieure 54 et sur les fibres 51 où elles sont en contact avec cette bague. 40 La bague extérieure 53 peut ensuite être facilement glissée sur 69 09141 9 2004874 sur les fibres 51 et positionnée en ligne avec la bague intérieure 54. L'assemblage des fibres 51 et des bagues 54 et 53 peut ensuite être mis de côté pour le séchage de l'adhésif soit à la température ambiante soit à une température légèrement élevée si on le désire. 5 Lorsque le ciment est sec et que l'ensemble est solide, l'extré mité cimentée du faisceau de fibres 51 est coupée de niveau avec les bagues 53 et 54, comme représenté à la figure 8. Bien entendu, la disposition des figures 7 et 8 est seulement illustrative et les fibres peuvent être plus largement espacées ou dispesées de façon plus 10 resserrée en une double couche, selon les nécessités d'une application particulière. De plus, comme suggéré plus haut, des couches uniques de fibres peuvent être disposées en plusieurs espacements entre trois bagues ou plus,sensiblement par répétition des phases du procédé décrit olus haut. 15 L'assemblage représenté à la figure 8 est prêt à être mis en place dans l'ensemble tête du dispositif d'éclairage. Au premier stade, une forme interne 73 ayant le profil désiré pour s'adapter sur l'instrument dentaire ou l'équivalent, est obtenue par électroformage, emboutissage ou étirage d'un alliage approprié de nickel, 20 de cuivre ou d'acier ou par moulage d'une matière appropriée à base de résine synthétique. La forme interne 73 est revêtue d'un ciment un pouvant être/ciment époxyde par exemple. L'anneau de fibres optiques est aligné sur l'orifice circulaire de la forme interne 73 et les fibres sont disposées de la manière 25 voulue pour constituer un ou plusieurs faisceaux. Dans le cas représenté, deux faisceaux sont rassemblés, à raison d'un de chaque -côté de la forme. Des manchons protecteurs appropriés 71 en résine --synthétique (chlorure de polyvinyle, polyéthylène ou polyoléfine~~ rétrécissant à la chaleur) sont glissés par-dessus chaque faisceau 30 et les fibres sont mises en forme autour de l'arc de la forme interne 73. Une quantité supplémentaire de ciment est lissée par dessus les fibres et une forme externe 7 5 est enfoncée en place. La forme externe 75 peut être formée sensiblement de la mê^te manière que la 3 5 forme interne 73 et est profilée de manière à former le couvercle de protection de l'ensemble constitué par la forme interne 73, les fibres 51 et par les bagues extérieure et intérieure 53 et 54. La bague de retenue 21 ou son équivalent, peut faire partie de la forme externe 75 ou peut être fixée séparément en position: 40 Après séchage de l'adhésif, l'ensemble de la tête du dispositif 69 09141 10 2004874 d'éclairage est sensiblement complet. Dans la plupart des cas, il sera souhaitable de meuler; optiquement les bouts coupés des fibres 51 et cela s'effectue de préférence après que l'ensemble représenté à la figure 8 ait été incorporé à la tête montée du dispositif d'é-5 clairage. Les deux faisœaux de fibres 22 sont réunis en un seul faisceau de fibres au moyen de techniques classiques de l'optique des fibres à une distance convenable de la tête annulaire du dispositif d'éclairage (de 15 à 23 cm, par exemple). On remarquera que tout couplage de faisceau optique entre la 10 source lumineuse et la tête 19 doit être disposé de sorte que toutes les fibres du faisceau au-delà de la source lumineuse soient complètement éclairées. Cela peut s'obtenir par exemple en ayant le diamètre du faisceau de ^ibres principales conduisant à la source lumineuse, légèrement supérieur à celui du faisceau de fibres allant 15 à la tête du dispositif d'éclairage. Bien que cela entraîne une légère perte d'énergie optique, on a l'assurance que chaque fibre de l'anneau est éclairée, et par conséquent d'une répartitiôn uniforme de la lumière à l'anneau. D'autre part, des coupleurs tels que le coupleur 29 dans le faisceau transmetteur de luinière peuvent être 20 prévus avec des optiques appropriées pour assurer l'éclairage "de toutes les fibres dans la partie terminale du transmetteur optique de lumière à fibres. La tête annulaire complète du dispositif d'éclairage est représentée aux figures 1 à 3. Comme mentionné plus haut, il sera généralement souhaitable de meuler et de polir opti-2 5 quement les deux extrémités du faisceau de fibres optiques. Cela peut être fait de façon appropriée lorsque l'ensemble du dispositif est achevé et que toutes les parties cimentées sont complètement sèches. Si désiré, les extrémités des fibres optiques, particulièrement dans le cas de fibres en résine synthétique, peuvent être 30 protégées contre les atteintes chimiques et physiques par une mince couche de ciment époxyde transparent. La configuration annulaire des fibres optiques est exploitée au maximum par une détermination correcte des dimensions de l'anneau par rapport aux caractéristiques des fibres et par rapport à la dis-35 tance de travail à laquelle on désire un éclairage uniforme dépourvu d1 ombres. L'explication des facteurs de conception importants pour la réalisation d'un éclairage efficient et efficace d'une zone de travail prédéterminé, sera facilitée en se reportant à la figure 10. 40 L'abcisse de la figure 10 représente la distance latérale par rapport 69 09141 ii 2004874 à l'axe de l'anneau de fibres optiques sur un plan de référence représentant la surface à travailler. L'ordonnée représente l'intensité lumineuse exprimée en unités arbitraires. En utilisant le simple exemple d'une configuration à fibres 5 parallèles avec un diamètre moyen d'anneau D tel qu'il est représenté à la figure 4, les points situés directement au-dessous de chaque fibre sont désignés par +D/2 et -D/2. La courbe repérée A à la figure 10 représente la répartition approximative de la lumière d'un dispositif d'éclairage correctement 10 conçu selon la présente invention. Cette répartition ne s'obtient pas automatiquement sans une étude appropriée de la conception. En considérant la courbe repérée B, on constatera qu'un éclairage excessif peut exister directement au-dessous de chaque fibre optique et qu'un éclairage insuffisant peut être fourni à la zone centrale 15 importante de la surface à travailler où le faisceau lumineux émis par chacune des fibres a un cône trop étroit pour le diamètre de 11 anneau et pour la distance de travail avec lesquels il est utilisé. On peut également constater à la figure 10, concie représenté 20 par la courbe repérée C, que lorsque les fibres individuelles fournissent un faisceau lumineux ayant un cône d'éclairage trop large, une quantité substantielle de l'énergie lumineuse est gaspillée sur les bords de la forme éclairée au détriment de 11 intensité lumineuse au centre de la zone de travail. En général, ceci est moins gê-25 nant que d'avoir un éclairage fortement irrégulier comme au paragraphe précédent. Ce problème sera d'abord traité en termes de diamètre approprié de l'anneau pour une caractéristique donnée de faisceau lumineux de sortie des fibres optiques, et pour une distance de travail 30 prédéterminée.On traitera ensuite des cas dans lesquels il est impossible ou difficile d'obtenir des fibres ayant des caractéristiques de faisceau de sortie convenables pour répondre aux nécessités d'une situation particulière en termes de diamètre d'anneau et de distance de travail désirée. 3 5 On doit remarquer que les caractéristiques des fibres optiques ne sont pas le seul facteur déterminant dans la répartition de la lumière du faisceau de sortie de la fibre. Par exemple, le degré de collimation et la direction du faisceau lumineux injecté dans l'extrémité d'entrée du transmetteur de lumière à fibres optiques 40 peuvent affecter la répartition de la lumière dans le faisceau de 69 09141 12 2004874 sortie. Même le nombre et le rayon des courbures du faisceau de fi-pourraient . . bres optiques / modifier la forme lumineuse de sortie dans certains cas. Dans tout l'exposé suivant, on suppose que la lumière projetée sur l'extrémité d'entrée des faisceaux de fibres optiques 5 est convenablement convergente et remplit nominalement le cône de mesure (et que le transmetteur lumineux à fibres optiques comporte un nombre de courbes de rayon modéré ). En pratique, il est possible d'obtenir de bonnes configurations pratiques de dispositif d'éclairage en utilisant des nombres différents de fibres optiques de 10 divers types et/ou dimensions en supposant ces conditions essentiellement moyennes pour les facteurs secondaires influant sur la répartition de la lumière. Le faisceau de sortie d'une seule fibre optique aura l'intensité la plus élevée le long de son axe et cette intensité diminuera 15 rapidement à mesure que l'on s'éloigne latéralement de l'axe optique. Lors de la conception d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, on cherche à éclairer une surface à travailler éloignée du dispositif d'éclairage d'un minimum de distance au moins essentiellement commandé par l'outil auquel le dispositif d'éclairage est destiné. 20 La distance minimale de travail sera désigné par S dans toute la description. Une répartition d'intensité lumineuse approximativement plane peut être convenablement définie comme étant celle qui fournit à la surface à travailler une intensité lumineuse suivant l'axe projeté 25 de l'anneau du dispositif d'éclairage, approximativement égale à l'intensité lumineuse suivant l'axe projeté de chacune des fibres optiques. ~ Le problème de l'obtention d'une telle répartition de l'intensité lumineuse à la distance de travail S peut être approché au 30 moyen de méthodes analytiques, de méthodes graphiques, ou d'une combinaison des deux; et par l'utilisation de certaines approximations, il est possible de formuler une technique de conception empirique basée sur la pratique. On remarquera d'abord que(en se référant à la figure 4) le 3 5 rapport optimal de S à D demeure sensiblement constant pour une fibre optique de dimension et de type donnés. Ceci est intuitivement attendu étant donné que les dimensions des fibres optiques sont.faibles par rapport à d'autres dimensions. Un paramètre fondamental du problème est l'angle sous-tendu par l'anneau à partir du centre 40 de la surface à la distance S. La tangente de la moitié de cet angle 69 09141 13 2004874 est de 1/2 D/S. Compte tenu de cette relation, il est permis d'extrapoler sensi' blement les dimensions d'un dispositif d'éclairage à partir d'un autre utilisant la même dimension et le même type de fibre. Il est 5 généralement souhaitable d'augmenter ou de diminuer le nombre de fibres optiques de manière à remplir exactement le pourtour de l'anneau. On a constaté en outre qu'une approximation pratique du rapport ^ optimal pour 1/2 D/S (soit la tangente du demi angle sous-tendu) 10 peut être déterminée directement à partir des caractéristiques d'une seule fibre optique du type considéré. En considérant une seule fibre optique à une distance S d'une surface à travailler perpendiculaire à l'axe de la fibre, on a déjà remarqué que l'intensité maximale sur une telle surface coïncide avec le prolongement de l'axe 15 de la fibre. Si l'on considère les lieux éloignés latéralement de cette intersection, l'intensité lumineuse en provenance de' la fibre optique unique, diminue. En ces lieux où l'intensité diminue jusqu'à un tiers, cet écart latéral peut être considéré comme étant une bonne approximation de travail pour la valeur optimale de un demi D. 20 Les données nécessaires pour une forme de répartition donnée de l'intensité d'une fibre optique peuvent être obtenues par mesure directe ou bien,au moins approximativement,à partir des données publiées concernant les fibres optiques. Pour résumer l'exposé ci-dessus, on peut dire qu'en pratique -il est possible de déterminer 2 5 le rayon de l'anneau du dispositif d'éclairage afin que l'intensité engendrée par une fibre optique unique au centre de la surface de _ travail scifc. le tiers de l'intensité sur la surface de travail directement au-dessous de la fibre optique unique. En considérant maintenant les cas dans lesquels il n'est pas 30 possible d'obtenir des fibres optiques convenables avec un schéma de répartition d'intensité lumineuse approprié pour une application donnée, en trouve en général que le schéma de répartition de la lumière est plus étroit que désiré. Dans ce cas, un diffuseur tel que celui représenté en 55 à la figure 4 peut servir à élargir le sché- 3 5 ma de répartition de la lumière de chacune des fibres afin qu'elle r£p Une autre technique différente d'utilisation des fibres optiques avec un schéma de répartition de lumière plus étroit que l'optimum, est représenté à ]a figure 5. On peut voir à la figure 5 que 40 les fibres sont inclinées vers l'intérieur afin d'éclairer plus 69 09141 14 2004874 intensément le centre de la zone de travail qui sans cela serait insuffisamment éclairé. Une bonne approximation de l'angle d'inclinaison nécessaire aux fibres 51 dans une disposition telle que représentée à la figure 5 peut être obtenue comme suit. Il est évident 5 qu'un diamètre d'anneau de fibres parallèles quelque peu plus faible remplirait les conditions de conception exposées plus haut. Si les fibres 51 sont inclinées vers le centre de l'anneau de sorte que la projection des axes des fibres coupent la surface à travailler de manière à délimiter un cercle ayant le plus petit diamètre des fi-10 bres parallèles demandé par les considérations précitées, on obtiendra sensiblement un éclairage uniforme de la zone de travail. Dans la disposition de la figure 5, on remarquera que l'on obtient une zone d'éclairage uniforme plus petite avec une intensité plus forte qu'avec l'application de la technique de la figure 4. 15 On remarquera que la technique représentée à la figu;. e 5 peut également s'appliquer à une situation dans laquelle les circonstances interdisent l'utilisation d'un anneau ayant la grandeur souhaitable. Dans ce cas, les fibres optiques doivent être inclinées vers l'extérieur au lieu d'être inclinées vers l'intérieur et le schéma 20 d'éclairage de l'anneau dont les dimensions auraient été déterminées par 1"étude, peut être déterminé de façon approximative en amenant la projection des axes de chacune des fibres à couper la zone de travail dans un cercle ayant ce diamètre. L'invention a été décrite telle qu'appliquée à un dispositif 2 5 d'éclairage destiné à un instrument de chirurgie dentaire, et particulièrement à un instrument de chirurgie dentaire pneumatique. Il est évident que le dispositif d'éclairage peut également être adapté pour servir avec d'autres instruments de chirurgie dentaire entraînés mécaniquement ou autrement, et avec divers outils mécaniques 30 ou à main en général. Les adaptations du dispositif d'éclairage peuvent se faire simplement en adaptant sa forme au mandrin ou à la partie de maintien de l'outil avec lequel il doit être utilisé. On remarquera en outre qu'au lieu d'être un accessoire ajouté à l'outil, le dispositif 35 d'éclairage selon la présente invention peut être intégré â l'outil au moyen d'un espace prévu à l'intérieur de la poignée pour le passage des fibres optiques entre l'extrémité de travail de l'outil et l'arrière de la poignée de celui-ci. On a trouvé particulièrement commode de faire passer les fibres optiques le long du manche de 40 l'outil sous forme d'une paire de faisceaux, ce système permettant bad original 69 09141 15 2004874 d'obtenir une interférence minimale lors d'une utilisation normale de Ibutil. Toutefois, cette configuration n'est aucunement la seule prévue et les fibres peuvent suivre le manche de l'outil en un seul faisceau, ou en plus de deux faisceaux, ou en forme aplatie gainant 5 sensiblement le manche. Les combinaisons suivantes de dimensions ont été construites et évaluées en tant qu'exemple de dispositif d'éclairage ayant des dimensions particulièrement efficaces pour la mise en oeuvre de la Quatre vingt dix .huit . présente invention./(98^ fibres en résine synthétique (fibres con- 10 ductrices de la lumière de 0,25 mm de diamètre, Du Pont Crofon) disposées en un anneau ayant un diamètre moyen de 7,87 mm procurent un éclairage sensiblement uniforme dans une zone de travail distancent onze te de 10,16 mm du dispositif d'éclairage./( 111) fibres identiques dans un anneau de 8,3 8 mm de diamètre fournissent une intensité 15 uniforme sur une zone de travail distante de celles-ci de 11,18 mm. Au sujet des dispositifs d'éclairage du type représenté à la figure 5, dans lequel les fibres sont disposées à un angle incliné par rapport à l'axe des dispositifs d'éclairage, quatre vingt dix huit (98) fibres du type décrit ci-dessus avec un angle 2 0 égal à 11° 20 et un diamètre d'anneau de 7,87 mm donnent un dispositif dans lequel la distance de séparation pour une répartition uniforme de 7,946 mm- 69 09141 16 2004874 REVENDICATIONS 1. Un dispositif d'éclairage servant à diriger la lumière vers une zone à usiner au moyen de la partie de travail d'un outil mobile, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins dix fibres de transmission optique, couplées optiquement à leurs extrémités d'entrée 5 à une source lumineuse intense et assujetties à leurs extrémités de sortie à une structure de support annulaire pouvant être montée sur une autre partie de l'outil dans une position entourant la partie de travail, les fibres étant réparties sur le pourtour de la structure de support annulaire et ayant leurs extrémités de sortie tournées 10 dans le sens de travail de l'outil, les fibres étant réunies derrière la structura de support annulaire au moyen d'une structure d'enveloppement pour former au moins un faisceau pouvant être fixé de j^w^ière à s'étendre le long de l'outil dans le sens de sa longueur. 2. Un dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait 15 que les extrémités de sortie des fibres sont sensiblement réparties de façon équidistante dans la structure de support annulaire sur un cercle centré sur la partie de travail de l'outil. 3. Un dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les fibres de chacune des moitiés du cercle sont réunies en deux 20 faisceaux s'étendant le long de l'outil et se rejoignant en un seul faisceau en avant du joint de couplage à la source lumineuse intense. 4. Un dispositif selon la revendication 1 ou 2 ou 3, caractérisé par le fait que les extrémités de sortie des fibres sont inclinées 25 vers l'intérieur. 5. Un dispositif selon la revendication 1 ou 2 ou 3 ou 4, caractérisé par le fait qu'un diffuseur est assujetti à la structure de support annulaire afin de diffuser la lumière à partir des extrémités de sortie des fibres. 30 6. Un dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que les extrémités de sortie des fibres forment avec l'axe dé la partie de travail un angle dont l'ouverture permet l'éclairage d'une surface, à une distance minimale d'usinage prédéterminée, déterminée par la partie de travail, avec une intensité, à la pro-3 5 jection de l'axe du centre du cercle de fibres, approximativement égale à celle obtenue à la projection de l'axe de chacune des fibres le long dudit cercle. 7. Un dispositif selon la revendication 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5 ou 6. caraotérisé par le fait que la structure de support annulaire 69 09141 17 2004874 est montée sur la poignée d'un outil manuel, dont la partie de travail est un mandrin dans lequel est maintenu un instrument tel qu'un foret.