Brevet FR2509015A1 — publié le 19830107

La présente invention concerne un appareil d'éclairage de champ opératoire du type comportant un réflecteur au moins en forme de calotte ellipsoidale ayant un rebord circulaire dans un plan per pendiculaire a la ligne des foyers et dont la flèche est inférieure au demi grand diametre de l'ellipsoïde et une source lumineuse disposée au voisinage du foyer qui se trouve sur la flèche précitée. Ces appareils servent notamment à l'éclairage de tables opératoires chirurgicales. La lumière issue de la source lumineuse, constituée par exoeple par une lampe opale, est renvoyée, par le réflecteur, en direction du second foyer de l'ellipsoïde, lequel se trouve au voisinage de la table afin d'éclairer la totalité du champ opératoire sans ombre portée. Certains appareils de ce type actuellement connu ont un rendement défectueux du fait qu'une partie importante du rayonnement lumineux emis par la source n'atteint pas le réflecteur. I1 est connu par FR. A. 890.207 d'utiliser une source lumineuse de forme telle que la divergence des rayons réfléchis soit la même pour tous les points du réflecteur. Ceci ne supprime pas toutefois tous les inconvénients déjà rencontrés avec les autres types de réflecteurs connus : la nécessité de placer la source a L'intérieur du réflecteur oblige a réduire les dimensions de ladite source, ce qui rend sa réalisation difficile ; la nécessité d'éclairer un champ suffisamment étendu et d'obtenir un rendement laineux suffisant de la source oblige à augmenter le diamètre du réflecteur et sa profondeur, ce qui rend son encombrement prohibitif. La présente invention a essentiellement pour but de pallier les inconvénients susmentionnés et propose a cet effet un appareil dans lequel le rebord du réflecteur est situé dans un plan passant par le foyer précité et dans lequel la source lumineuse est située dans l'espace délimité par le réflecteur et le plan précité et comporte des moyens réfléchissants pour renvoyer, vers ledit réflecteur, la totalité du rayonnement qu'elle émet, le profil de ladite source lumineuse étant tel que tous les rayons lumineux issus de l'appareil concourent a l'éclairement d'un cercle situé dans le plan du champ opératoire. le fait de placer dans un meme plan le foyer qui -recoSc la source et le rebord de la calotte, c'est-à-dire la base du réflecteur, permet de diminuer considérablement la flèche de ladite calette, donn la profondeur du réflecteur pour un diamètre donné de ce dernier, et de réduire par conséquent l'encombrement de l'appareil Le fait par ailleurs de munir ce réflecteur d'une source qui se trouve au-dessus de sa base et d'adjoindre à cette source des moynens réféchissants, permet d'utiliser la totalité ou la quasi-totalité du flux lumineux émis et par conséquent d'obtenir un appareil à rendement élevé. Selon une autre caractéristique de l'invention, la source lumineuse est constituée par la paroi d'une enceinte qui diffuse les radiations émises par au mDins une lampe génératrice de rayonnement et qui coïncide avec la surface géométrique obtenue par la rotation, autour de la ligne des foyers, de la courbe-enveloppe des rayons lumineux incidents les plus prcches du foyer précité, situés dans le flux axial de l'ellipsoIde, les rayons réfléchis correspondants issus de chaque point du réflecteur aboutissant aux extrémités du cercle à éclairer. Grâce à cette forme donnée à la surface externe de la source, la totalité des rayons lumineux émis atteint le réflecteur elliptique ou principal, soit directement, soit après réflexion sur les moyens réfléchissants précités. De plus, cette forme permet de donner à la source des dimensions plus grandes que celles des sources utilisées avec les appareils du type précité. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les Lampes génératrices de rayonnement sont logées a l'intérieur de ladite enceinte. le fait que cette enceinte puisse avoir des dimensions importantes permet d'y loger sans difficultés deux lampes généra trices. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaïtront au cours de la description qui va suivre. Dans les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif - la figure 1 est une vue schématique et en coupe axiale d'un appa reil de type connu - la figure 2 est une vue également schématique et en coupe axiale d'un appareil selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 montre un premier mode de réalisation de la source lumineuse ; - la figure 4 montre un second mode de réalisation de ladite source - la figure 5 montre une variante de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, qui représente un appareil de type connu, on a désigné par 1 le réflecteur en forme de calotte ellipsoidale, par F et F' les foyers de l'ellipsoide correspondant, par C le milieu de FF' et par 2 le rebord ou base circulaire de centre O du réflecteur 1, qui est défini par l'intersection dudit ellipsoïde avec le plan P perpendiculaire à la ligne des foyers FF' et à une distance H1 du sommet S du réflecteur inférieure au demi grand axe CS dudit ellipsoide. On a désigné par 3 la source lumineuse située au voisinage de F et par T la table d'opération dans le plan de laquelle se trouve le second foyer F' ramage de F. Dans ce type d'appareils connus, le profil de la source lumineuse constitue l'enveloppe de tous les rayons incidents présentant le meme angle de divergence .Ceci a l'avantage de concentrer le flux lumineux émis par la source 3 et réfléchi par le miroir 1 dans la région de la table T qui est cen tree sur F' et par consequent de mieux délimiter le champ opératoire. Cependant les rayons réfléchis par la région du sommet S du réflecteur éclairent un cercle de diamètre MN plus grand que le diamètre M'N' du cercle éclairé par les rayons réfléchis par les bords du réflecteur. il en résulte une diminution du rendement lumineux. De plus, pour assurer un rendement lumineux suffisant, le réflecteur 1 présente une profondeur oe = H1 importante de façon à envelopper largement la source 3, ce qui conduit à un encombrement prohibitif de l'appareil. L'appareil selon l'invention représenté à la figure 2, sur laquelle les mêmes références littérales désignent les mornes éléments que dans la figure 1, comporte un miroir 5 ayant la forme d'une calotte ellipsoidale dont le rebord circulaire ou base 6 présente le même diamètre que la base 2 du réflecteur de la figure 1 et est défini par l'intersection de l'ellipsolde correspondant avec le plan P, passant par le foyer F qui coïncide ainsi avec le centre O de ladite base 6. La profondeur OS = H2 du réflecteur 5 est nettement moins importante que la profondeur H1 du réflecteur de la figure 1, ce qui réduit considérablement son encombrement. La source lumineuse, désignée d'une façon générale par 7, est placée au voisinage immédiat du foyer F et se trouve dans l'espace délimité par le réflecteur 5 et le plan P, c'est-à-dire juste au dessus de la base 6 dudit réflecteur qui est fermee par une plaque transparente 8. En se référant à la figure 3, on voit que la source 7 comporte une enceinte 9 délimitée par une paroi externe 10 diffusante, une paire de lampes génératrices de rayonnement lumineux 11 logées à l'intérieur de l'enceinte 9 et un miroir annulaire 12 coaxial au réflecteur qui entoure l'enceinte 9 et est placé sur la plaque 8, c'est-à-dire sensiblement dans le plan de la base du réflecteur 5. Un écran catathermique 13, de forme cylindrique entourant la source 7 coaxialement au réflecteur 5, absorbe le rayonsement infra rouge des lampes 11. Le profil de la paroi 10, dans le plan de la figure 2, est dttecminé de la façon suivante : on part d'un diamètre MN de champ à éclairer, on trace, à partir des moints N et M deux rayons lumineux réfléchis creleEpcndant à chaque point A du profil du réflecteur 5, puis les rayons incidents correspondants AX et AYY'. le profil de la paroi 10 est alors l'enveloppe de ces rayons réfléchis lorsque A par court le profil du réflecteur ; la paroi elle-même est déterminée par le fait qu'elle coïncide avec la surface géométrique de révolution obtenue par la rotation, autour de FF', de l'enveloppe précitée. Chaque point de la paroi diffusante 10 remettant des rayons lumineux dans touts les directions, un rayon tel que KA (K étant le point de tangence de AX avec la paroi diffusante 10) rencontre la table T en N. L'ensemble des rayons réfléchis par le miroir 5 concentre donc la lumière dans un cercle de diamètre MN. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, dans laquelle les mêmes chiffres de référence désignent les ufres éléments que dans la figure 2, les lampes 14, au lieu d'être logées dans l'enceinte 9, sont disposées extérieurement au réflecteur 5, le rayonne- ment qu' elles émettent étant transmis à l'intérieur de ladite enceinte 9 au moyen d'un faisceau de fibres optiques 15 et sont réfléchis en direction de la paroi diffusante 10 par un miroir 16. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 5, dans laquelle les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes éléments que dans la figure 2, l'appareil comporte deux réflecteurs 17, 18, coaxiaux en forme de calotte d'ellipsoïde et de segment d'ellipsoïde respectivement de foyers F17 F17 et F18. La calotte 17 et le segment 18 appartiennent à deux ellipsoïdes de distance focale différente (F17 F 17 etF18 F 18) mais homofocaux pour les foyers F17 et F18 qui se trouvent dans le plan du rebord 19 du segment 18 qui constitue également le rebord du réflecteur. La calotte 17 concentre la lumière dans le cercle de diamètre M17 N17 de la région du foyer F'17 tandis que le segment 18 concentre la lumière dans la cercle de diamètre M18 N18 de la région du foyer F' ce de diarrtre M N de 1 18 qui pennet d'obtenir un éclairage en profondeur du champ opératoire. les réflecteurs ellipsoidaux 5, 17 et 18 peuvent être en aluninium pur anodisé ou en un matériau transparent, verre ou matière plastique, runi d'une couche réfléchissante. Ils peuvent être moulés ou thermoformSs. La plaque de fermeture transparente 8 peut également être en verre ou en matière plastique. On pourrait apporter aux modes de réalisation décrits et représentés de nombreuses variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Appareil d'éclairage de champ opératorie comportant un réflecteur au moins en forme de calotte ellipsoïdale ayant un rebord circulaire dans un plan perpendiculaire à la ligne des foyers et dont la flèche est irtérieure au desi grand dia@@ètra ele l'ellip- solde et une source lumineuse disposée au voisinage du foyer qui se trouve sur la flèche précitée, caractérisé en ce que le rebord 6 du réflecteur 5 est situé dans un plan P passant par le foyer F précité et En ce que ladite source lumineuse 7 est située dans l'espace délimité par le réflecteur 5 et le plan P et comporte des moyens réfléchissants 12 paur renvoyer, vers ledit réflecteur 5, la totalité du rayonnement qu'elle remet, le profil de la source lumineuse 7 étant tel que tous les rayons lumineux issus de l'appareil concourent à l'éclairement d'un cercle de diamètre MN donné situé dans le plan du champ opératoire. 2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse 7 est constituée par la paroi 10 d'une enceinte 9 qui diffuse les radiations émises par au moins une lampe génératrice de rayonnement et qui coïncide avec la surface géomé- trique obtenue par la rotation, autour de la ligne des foyers FF', de la courbe-enveloppe des rayons lumineux incidents les plus procees du foyer F situés dans un plan axial de l'ellipsoïde, les rayons réfléchis correspondants issus de chaque point (A, B ...) du réflecteur 5 aboutissant aux extrémités M et N du champ à éclairer. 3. - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lampes génératrices de rayonnement 11 sont loges à I' inte- rieur de ladite enceinte 9 (figure 3). 4. - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est rmni d'un miroir annulaire 12 entourant ladite source 7 et disposé dans le plan P du rebord 6 du réflecteur 5. 5. - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lampes génératrices de rayonnement 14 sont disposées exté- rieurement au réflecteur 5 (figure 4) et en ce qu'il ccooorte un faisceau de fibres optiques 15 pour transmettre leurs radiations à l'intérieur de ladite enceinte 9. 6. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réflecteur comporte une calotte ellipsoïdale 17 et un segment ellipsoidil 18 coaxiaux et homofocaux pour leurs foyers F17 et F18 situés dans le plan du rebord dudit réflecteur, cette calotte et ce segment concentrant les rayons lumineux issus de la source 7 à l'intérieur de deux cercles de diamètres M17 N17 et M18 N18 respec- tivement situés dans les plans focaux T17 et T18 correspondant aux foyers F'17 et F'18 de ladite calotte et dudit segment.