Brevet FR2684746A1 — publié le 19930611

Description La présente invention concerne une lampe pour salle d'opération, comprenant un boîtier qui présente au dessous une ouverture de sortie de lumière, et dans lequel est disposée une source de lumière qui émet sur tout le pourtour de la lumière en direction d'un réflecteur principal concave et annulaire monté dans le bottier, ledit réflecteur principal renvoyant les rayons lumineux incidents en direction de l'ouverture de sortie et les concentrant sur un champ opératoire, au moins un réflecteur auxiliaire annulaire étant prévu entre la source de lumière et le réflecteur principal à l'extérieur des rayons lumineux qui se propagent depuis la source lumineuse vers le réflecteur principal et recevant les rayons lumineux qui passeraient normalement à côté du réflecteur principal et les renvoyant vers des points du réflecteur principal tels qu'ils y sont renvoyés en direction du champ opératoire. Les lampes pour salles d'opération servent à l'éclairement de la zone opératoire pratiquée par les chirurgiens sur un patient Il est important que l'éclairement soit intense et régulier, qu'il permette grâce à une grande fidélité chromatique la reconnaissance également de petites différences tissulaires et assure dans une large mesure une absence d'ombres Les rayons lumineux ne doivent pas seulement parvenir perpendiculairement sur la zone opératoire, mais doivent également présenter au moins partiellement des composantes accentuées provenant depuis le côté, afin que des parois essentiellement verticales d'incisions profondes soient également suffisamment 2 - éclairées Les réflecteurs principaux de telles lampes sont par conséquent conçus de telle manière qu'ils émettent un mélange de lumière qui tombe presque perpendiculairement sur les zones opératoires et de lumière qui tombe en oblique. Par absence d'ombre dans une large mesure, on comprend que les objets, ou les mains et la tête du chirurgien introduits dans le faisceau lumineux ne provoquent dans le champ opératoire aucune ombre qui gêne l'observation. Dans l'état de la technique on trouve aussi bien des lampes mono-source fonctionnant avec un réflecteur annulaire parabolique de grande taille, en particulier un réflecteur polygonal, que des lampes dites multi- sources composées de plusieurs lampes individuelles disposées à la face inférieure du corps de lampe L'invention se rapporte à des lampes d'opération du type mono-source, dans lesquelles la source lumineuse centrale peut cependant être également réalisée au moyen de deux ou plusieurs lampes très rapprochées La source lumineuse est située au centre du réflecteur principal, et les rayons lumineux se propagent depuis cette source lumineuse en ligne droite sur tout le pourtour en direction du réflecteur principal. Il est cependant également possible qu'une ou plusieurs sources lumineuses envoient la lumière depuis le dessus sur un réflecteur annulaire agencé concentriquement dans le boîtier, ce réflecteur renvoyant alors les rayons lumineux latéralement en direction du réflecteur principal (DE-OS 36 33 609; GB-PS 1 517 357). De plus, on connaît déjà une lampe pour salle d'opération (GB-PS 825 638) qui assure un éclairement pratiquement dépourvu d'ombres portées pour un champ opératoire, dans laquelle les rayons lumineux de la source lumineuse qui sont normalement perdus sont renvoyés en direction du réflecteur -3principal au moyen d'un réflecteur auxiliaire disposé au- dessus des rayons lumineux qui se propagent en direction du réflecteur principal L'avantage de prévoir un réflecteur auxiliaire supérieur est de pouvoir réaliser le boîtier avec une hauteur plus faible en direction verticale, c'est à dire de façon plus compacte que lorsque l'on utilise un réflecteur principal de plus forte extension Cependant, de façon désavantageuse, il en résulte un écartement important entre le point d'intersection virtuel des prolongements imaginaires des rayons du réflecteur auxiliaire et le centre du réflecteur principal Pour cette raison, il n'est pas possible dans la solution connue de superposer dans des régions du réflecteur principal simultanément de la lumière provenant directement de la lampe et de la lumière provenant du réflecteur auxiliaire Il n'est par conséquent pas possible d'assurer la construction compacte requise tout en assurant l'absence d'ombres portées également requise et un éclairement régulier. Le but de l'invention est donc de réaliser une nouvelle lampe pour salle d'opération du type mentionné au début. Afin d'atteindre ce but on a prevu que le ou les réflecteurs auxiliaires disposés au-dessus et/ou au-dessous des rayons lumineux qui se propagent depuis la source lumineuse jusqu'au réflecteur principal renvoient la lumière provenant depuis la source lumineuse sensiblement en direction de la source lumineuse ou à côté de celle-ci en direction de la région du réflecteur principal opposée au moins sensiblement diamétralement sur le côté opposé de la source lumineuse. Ainsi, grâce à l'invention, la lumière qui serait sinon perdue n'est pas renvoyée vers le réflecteur principal du côté o se trouve la zone réfléchissante du réflecteur auxiliaire, mais au contraire exactement du côté 4 - diamétralement opposé Ceci présente d'une part l'avantage que le ou les réflecteurs auxiliaires ne sont pas atteints de manière quasitangente par la lumière de la source lumineuse, mais au moins pratiquement perpendiculairement, de sorte que bien que le ou les réflecteurs auxiliaires captent des secteurs angulaires importants de la lumière émise, leur largeur peut être maintenue faible De cette manière, on peut en outre renvoyer la lumière réfléchie, par une disposition inclinée appropriée des zones réfléchissantes des réflecteurs auxiliaires, de manière optimale sur des zones du réflecteur principal telles que non seulement elle atteint le champ opératoire, mais elle éclaire également celui-ci régulièrement. Afin de maintenir la largeur du ou des réflecteurs auxiliaires aussi faible que possible, il est prévu que les réflecteurs auxiliaires soient placés aussi près que possible de la source lumineuse, compte tenu de l'échauffement provoqué par la source lumineuse, et/ou sensiblement sur le même rayon qu'un filtre disposé tout autour de la source lumineuse. Grâce à un dimensionnement approprié du réflecteur principal et des réflecteurs auxiliaires on peut atteindre que la lumière perdue dans le champ opératoire en raison d'une zone supprimée du réflecteur principal soit à nouveau complétée au même endroit précisément par la lumière captée par le réflecteur auxiliaire Ainsi, malgré la présence de surfaces supprimées à la périphérie extérieure du réflecteur principal, on obtient dans une large mesure le même éclairement du champ opératoire qu'avec un réflecteur principal de plus grande taille. D'autres développements de l'invention sont définis dans la description qui suivra. - Selon une variante, un cylindre de filtre maintenu sur le boîtier par des attaches supérieures et inférieures est disposé tout autour de la source lumineuse, le cylindre de filtre étant situé dans le trajet du rayonnement en direction du réflecteur principal, et le ou les réflecteurs auxiliaires sont fixés en haut et/ou en bas sur les attaches Grâce à ces caractéristiques, on peut utiliser également pour la fixation des réflecteurs auxiliaires les mêmes attaches qui sont prévues pour le filtre Le cylindre de filtre sert en général à filtrer la chaleur émise par la source lumineuse et éventuellement également les rayons ultra-violets. Un autre effet important est que les régions du réflecteur principal situées radialement le plus à l'extérieur et sur lesquels tombe de toute façon la plus faible intensité lumineuse en raison de l'éloignement relativement important depuis la source lumineuse, sont soumises à une lumière additionnelle, ce qui assure un éclairage régulier du champ opératoire dans le cas d'ombrage par des personnes. Afin de pouvoir également réduire le diamètre du réflecteur principal, il est avantageux de prévoir aussi bien un réflecteur auxiliaire supérieur qu'un réflecteur auxiliaire inférieur Grâce à ceci, il est possible d'omettre les régions inférieures d'un réflecteur principal conventionnel situées radialement le plus à l'extérieur, de sorte que l'on obtient un diamètre inférieur pour la lampe La lumière perdue pour cette raison est renvoyée par le réflecteur auxiliaire inférieur en direction de régions du réflecteur principal situées radialement plus à l'intérieur, en particulier dans la région supérieure de celui-ci, de sorte que cette lumière n'est pas perdue. Grâce aux caractéristiques de l'invention, il est donc possible de réduire aussi bien la hauteur que le diamètre de la lampe, sans affecter l'éclairement du champ opératoire. La réduction du diamètre qu'il est possible d'atteindre est certes comparativement faible, mais elle a cependant pour effet que l'écoulement d'air laminaire habituellement prévu dans les salles d'opération depuis le haut vers le bas est notablement moins affecté que dans le cas d'une lampe connue de diamètre quelque peu plus important, avec la même intensité lumineuse et le même éclairement du champ opératoire En fait, la surface de la lampe diminue en fonction du carré du rayon. L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple et en se rapportant au dessin, dont la figure unique représente une coupe verticale médiane d'une lampe pour salle d'opération selon l'invention. D'après la figure, dans un boîtier 11 aplati et de révolution par rapport à un axe central 24 est monté un réflecteur principal 14 concave et annulaire, concentrique à l'axe central 24, au centre duquel est agencée une source lumineuse 13 de forme sensiblement ponctuelle, qui est réalisée dans l'exemple de réalisation illustré par deux lampes halogène très rapprochées l'une de l'autre et disposées sous un angle d'environ 900 Un cylindre de filtre 19 est disposé tout autour de la source lumineuse 13 concentriquement à l'axe central 24 La hauteur axiale du filtre est suffisamment importante pour que la lumière qui se propage depuis la source lumineuse 13 en direction du réflecteur principal 14 dans un secteur 16 traverse entièrement le cylindre de filtre 19 Le cylindre de filtre 19 filtre en particulier les composantes infrarouges de la lumière de la source lumineuse 13. 7 - Le réflecteur principal 14 renvoie les rayons lumineux provenant des secteurs 16 en direction du bas vers une ouverture 12 de sortie de lumière dans le boîtier 11 Cette ouverture est couverte par un disque annulaire transparent , qui diffracte de préférence la lumière de façon irrégulière et qui est maintenu au centre par une plaque centrale 26 au- dessous de laquelle est prévue une poignée 27 concentrique à l'axe central 24 pour le déplacement de la lampe. Le cylindre de filtre 19 est maintenu en haut et en bas au moyen d'attaches annulaires 20, 21 fixées au boîtier Il de manière non représentée, et des réflecteurs annulaires auxiliaires supérieur et inférieur 17, 18, concentriques à l'axe central 24, sont additionnellement fixés sur les attaches 20, 21. L'agencement et la réalisation des réflecteurs 14, 17, 18 ressort en détail de la description fonctionnelle qui suit: La lumière émise par la source lumineuse 13 sur tout le pourtour et à l'intérieur des secteurs lumineux 16 sous un angle a est concentrée par le réflecteur principal 14 sur un champ opératoire 15, et ceci de telle manière que les faisceaux lumineux qui tombent sur une zone de secteur respective 1, 2, 3 ou 4, éclairent par eux-mêmes le champ opératoire 15 d'une manière largement régulière De cette manière on obtient qu'un objet introduit sous la lampe, par exemple à l'emplacement 28, ne produise aucune ombre dans le champ opératoire, et ceci même s'il est déplacé quelque peu vers la droite ou vers la gauche dans la direction des flèches par rapport à la position représentée à la figure. Afin de capter également la lumière qui passerait autrement à côté du réflecteur principal 14, des secteurs lumineux 22, 8 - 23 d'angles B ou Y sont situés en haut et en bas à la suite des secteurs 16 d'angle a, et les réflecteurs annulaires auxiliaires 17, 18 sont positionnés dans leur région Les secteurs lumineux 16, 22 d'une part et 16, 23 d'autre part se suivent mutuellement directement. Les réflecteurs auxiliaires 17, 18 sont inclinés par rapport à l'axe central 24 et incurvés à la manière de miroirs concaves, de telle manière que la lumière qui tombe à un endroit donné est réfléchie sensiblement dans la direction de la source lumineuse 13, ou aussi proche que possible à côté de celle-ci, afin qu'elle tombe sur la zone du réflecteur principal 14 située en opposition diamétrale par rapport à la zone de réflexion sur le réflecteur auxiliaire 17, 18, et ceci sur la bordure qui est située de l'autre côté de la source lumineuse 13, considérée axialement par rapport aux réflecteurs réfléchissants 17 ou 18. Ainsi, un rayon lumineux 29 provenant de la source lumineuse 13 est réfléchi sur le réflecteur auxiliaire supérieur 17 de telle manière qu'il arrive sous la forme d'un rayon réfléchi en passant par la source lumineuse 13 sur la zone inférieure 1 du réflecteur principal 14, à partir de laquelle il arrive sur le champ opératoire 15 sous la forme d'un rayon 31 réfléchi une seconde fois Grâce à une inclinaison et une réalisation appropriées du réflecteur auxiliaire 19 on peut obtenir que la lumière captée par ce réflecteur auxiliaire 17 éclaire le champ opératoire 15 exactement de la même manière qu'un réflecteur principal 14 présentant un diamètre quelque peu plus important, c'est à dire un réflecteur qui serait agrandi d'une zone supplémentaire O indiquée en tirets à la figure Grâce à la caractéristique de l'invention on peut par conséquent obtenir un résultat largement correspondant au moyen d'un réflecteur principal 14 de plus faible diamètre. 9 - Le réflecteur auxiliaire inférieur 18 capte la lumière émise par la source lumineuse 13 sous un angle y dans un secteur 23, lumière qui aurait autrement atteint la zone O indiquée en tirets et effectivement non prévue d'un réflecteur principal 14 présentant un diamètre quelque peu plus élevé. Cette lumière est alors (voir par exemple le rayon lumineux désigné par 32) réfléchie par le réflecteur auxiliaire 18 sous la forme d'un rayon lumineux 33 en direction de la région supérieure 4 du réflecteur principal, à partir d'o il arrive sur le champ opératoire sous la forme d'un rayon lumineux 34 renvoyé une seconde fois. Grâce au ou aux réflecteurs auxiliaires 17, respectivement 18, on obtient en outre que l'intensité lumineuse du faisceau des rayons soit augmentée dans la zone annulaire 35. En haut de la figure est également indiquée en tirets une région prolongée 5 du réflecteur principal 14, qui devrait être prévue si la lumière captée par le réflecteur auxiliaire supérieur 17 devrait être renvoyée en direction du champ opératoire par le réflecteur principal 14. Cependant, grâce à l'invention on peut omettre cette région, grâce à quoi on peut sensiblement réduire la hauteur du boîtier 11 L'avantage décisif du remplacement de la région par le réflecteur auxiliaire supérieur 17 consiste cependant en ce que la lumière captée par le réflecteur auxiliaire est renvoyée en direction de la région 1 du réflecteur principal 14 qui est situé radialement sensiblement le plus à l'extérieur, ce qui est particulièrement avantageux pour les propriétés d'éclairement de la lampe selon l'invention Ainsi, les faisceaux lumineux provenant de la source lumineuse tombent dans l'ensemble radialement plus à l'extérieur sur le - réflecteur principal 14 et par conséquent également sur le disque annulaire 25, lequel est par conséquent soumis à une intensité lumineuse supérieure dans la région 35 située radialement à l'extérieur. Afin de montrer la manière particulière suivant laquelle la lumière qui fait défaut en raison d'une zone O supprimée du réflecteur principal 14 peut être récupérée au moyen du réflecteur auxiliaire 17, on a figuré au dessin à titre d'exemple deux faisceaux lumineux 6 et 7 Le faisceau lumineux 6 provient de la source lumineuse 13 et est réfléchi sur la région 1 du réflecteur principal 14 de telle manière qu'il éclaire régulièrement la région 15 " située à droite à la figure 1 du champ opératoire 15 La région diamétralement opposée 15 " aurait été éclairée par la région supprimée O du réflecteur principal 14, qui est cependant omise conformément à l'invention. Au lieu de ceci, le réflecteur auxiliaire 17 est disposé, incliné et réalisé en forme de miroir concave, de telle manière que le faisceau lumineux 7 qui le quitte est réfléchi sur la région 1 du réflecteur principal 14, de telle sorte qu'il existe approximativement dans la région 8 un cercle de points focaux, grâce à quoi, en combinaison avec l'angle d'incidence plus accentué du faisceau lumineux 7 sur la région 1, on obtient que la lumière réfléchie par le réflecteur auxiliaire 17 parvienne dans la région de gauche 15 " du champ opératoire 15 et éclaire celui-ci régulièrement de façon correspondante, comme c'est le cas dans la région de droite 15 '. Il est donc important que le réflecteur auxiliaire 17 renvoie sur la région correspondante, par exemple 1, la lumière qu'il réfléchit non seulement sous un angle quelque peu plus accentué que la source lumineuse 13, mais qu'il il - forme simultanément un faisceau lumineux de telle manière qu'il soit situé exactement diamétralement à l'opposé (par exemple 15 ") de la région éclairée directement par la source lumineuse 13 (par exemple 15 ') Avantageusement, le rapport entre la distance des réflecteurs auxiliaires 17, 18 à la source lumineuse 13 et la distance du réflecteur principal 14 à la source lumineuse 13 est compris entre 1:2 et 1:6. Par ailleurs, on préférera les valeurs angulaires suivantes: l'angle d'ouverture a des secteurs lumineux 16 qui se propagent depuis la source lumineuse 13 en direction du réflecteur principal 14 est supérieur à l'angle d'ouverture B des secteurs lumineux 22 qui se propagent depuis la source lumineuse 13 en direction du réflecteur auxiliaire supérieur 17, et à l'angle d'ouverture Y des secteurs lumineux qui se propagent depuis la source lumineuse 13 en direction du réflecteur auxiliaire inférieur 18; l'angle d'ouverture a des secteurs lumineux 16 qui se propagent depuis la source lumineuse 13 en direction du réflecteur principal 14 est compris entre 20 et 50 , en particulier 30 et 400 et de préférence égal à environ 350; l'angle d'ouverture B des secteurs lumineux 22 depuis la source lumineuse 13 en direction du réflecteur auxiliaire supérieur 17 est compris entre 10 et 40 , en particulier 20 et 300 et de préférence égal à environ 250; et l'angle d'ouverture y des secteurs lumineux 23 depuis la source lumineuse 13 en direction du réflecteur auxiliaire inférieur 18 est compris entre 5 et 500, en particulier 15 et 400 et de préférence égal à environ 300. 12 - Revendications 1 Lampe pour salle d'opération, comprenant un boîtier ( 11) qui présente au-dessous une ouverture ( 12) de sortie de lumière, et dans lequel est disposée une source de lumière ( 13) qui émet sur tout le pourtour de la lumière en direction d'un réflecteur principal ( 14) concave et annulaire monté dans le boîtier ( 11), ledit réflecteur principal renvoyant les rayons lumineux incidents en direction de l'ouverture de sortie ( 12) et les concentrant sur un champ opératoire ( 15), au moins un réflecteur auxiliaire annulaire ( 17, 18) étant prévu entre la source de lumière ( 13) et le réflecteur principal ( 14) à l'extérieur des rayons lumineux ( 16) qui se propagent depuis la source lumineuse ( 13) vers le réflecteur principal ( 14) et recevant les rayons lumineux ( 22, 23) qui passeraient normalement à côté du réflecteur principal ( 14) et les renvoyant vers des points du réflecteur principal ( 14) tels qu'ils y sont renvoyés en direction du champ opératoire ( 15), caractérisée en ce que le ou les réflecteurs auxiliaires ( 17, 18) disposés au-dessus et/ou au-dessous des rayons lumineux ( 16) qui se propagent depuis la source lumineuse ( 13) jusqu'au réflecteur principal ( 14) renvoient la lumière provenant depuis la source lumineuse ( 13) sensiblement en direction de la source lumineuse ( 13) ou à côté de celle-ci en direction de la région du réflecteur principal ( 14) opposée au moins sensiblement diamétralement sur le côté opposé de la source lumineuse ( 13). 2 Lampe pour salle d'opération selon la revendication 1, caractérisé en ce que les réflecteurs auxiliaires ( 17, 18) 13 - sont prévus aussi près que possible de la source lumineuse ( 13), compte tenu de l'échauffement provoqué par la source lumineuse ( 13), et/ou sensiblement sur le même rayon qu'un filtre ( 19) disposé tout autour de la source lumineuse ( 13). 3 Lampe pour salle d'opération selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le réflecteur principal ( 14) et le ou les réflecteurs auxiliaires ( 17, 18) sont disposés concentriquement l'un par rapport à l'autre, avec la source lumineuse ( 13) au centre. 4 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rapport entre la distance des réflecteurs auxiliaires ( 17, 18) à la source lumineuse ( 13) et la distance du réflecteur principal ( 14) à la source lumineuse ( 13) est compris entre 1:2 et 1:6. Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les réflecteurs auxiliaires ( 17, 18) sont réalisés sous la forme de réflecteurs concaves qui coopèrent avec les régions du réflecteur principal ( 14) qu'ils éclairent en vue de la concentration requise de la lumière sur le champ opératoire ( 15) et l'éclairement complet du champ opératoire ( 15). 6 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un cylindre de filtre ( 19) maintenu sur le boîtier ( 11) par des attaches supérieures et inférieures ( 20, 21) est disposé tout autour de la source lumineuse ( 13), le cylindre de filtre ( 19) étant situé dans le trajet ( 16) du rayonnement en direction du réflecteur principal ( 14), et en ce que le ou les réflecteurs auxiliaires ( 17, 18) sont fixés en haut et/ou en bas sur les attaches ( 20, 21). 14 - 7 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la lumière qui tombe sur le réflecteur auxiliaire supérieur ( 17) est réfléchie en direction de la région de bordure inférieure du réflecteur principal ( 14). 8 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la lumière qui tombe sur le réflecteur auxiliaire inférieur ( 18) est réfléchie en direction de la région de bordure supérieure du réflecteur principal ( 14). 9 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'angle d'ouverture (a) des secteurs lumineux ( 16) qui se propagent depuis la source lumineuse ( 13) en direction du réflecteur principal ( 14) est supérieur à l'angle d'ouverture (B) des secteurs lumineux ( 22) qui se propagent depuis la source lumineuse ( 13) en direction du réflecteur auxiliaire supérieur ( 17), et à l'angle d'ouverture (y) des secteurs lumineux qui se propagent depuis la source lumineuse ( 13) en direction du réflecteur auxiliaire inférieur ( 18). Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'angle d'ouverture (a) des secteurs lumineux ( 16) qui se propagent depuis la source lumineuse ( 13) en direction du réflecteur principal ( 14) est compris entre 20 et 500, en particulier et 400 et de préférence égal à environ 350. 11 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'angle d'ouverture (B) des secteurs lumineux ( 22) qui se propagent depuis la source lumineuse ( 13) en direction du réflecteur - auxiliaire supérieur ( 17) est compris entre 10 et 400, en particulier 20 et 300 et de préférence égal à environ 250. 12 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'angle d'ouverture (Y) des secteurs lumineux ( 23) qui se propagent depuis la source lumineuse ( 13) en direction du réflecteur auxiliaire inférieur ( 18) est compris entre 5 et 50 , en particulier 15 et 400 et de préférence égal à environ 300. 13 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu uniquement un réflecteur auxiliaire supérieur ( 17). 14 Lampe pour salle d'opération selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'il est prévu un réflecteur auxiliaire supérieur et un réflecteur auxiliaire inférieur ( 17, 18).