Brevet FR2775513A1 — publié le 19990903

La présente invention a pour objet un dispositif d'éclairage pour champ opératoire du type sans ombre portée, particulièrement mais non limitativement destiné à la chirurgie dentaire, comprenant une tête d'éclairage alimentée en lumière par des cordons de fibres optiques conduisant la lumière produite par un générateur de lumière. On connaît déjà des dispositifs d'éclairage permettant de limiter les ombres portées. Les dispositifs les plus couramment utilisés dans le milieu médical ou dentaire sont des scialytiques (marque déposée) qui comportent une têtc d'éclairage présentant un réflecteur paraboliquc en verre associé à une ou plusieurs lampes et des jcux de miroirs. Un des inconvénients des scialytiques est que leur source de lumière se trouvant au niveau de la tête d'éclairage, celle-cl produit une quantité de chaleur dans la zone de travail préjudiciable aussi bien pour les praticiens que pour les patients. Un autre inconvénient de cc type d'éclairage est son volume Important qui Ic rend relativement encombrant. On a déjà proposé des systèmes d'éclairage d'une zone ciblée alimentés par fibrc optique et une source de lumière déportéc qui se propose ainsi de limiter la chaleur dégagée au niveau du champ opératoire. On peut par exemple citer le dispositif d'éclairage décrit dans le brevet FR 1 431 405. Toutefois, ce dispositif conserve un volume relativement important. De plus, il ne permet pas de répondre totalement au besoin des éclairages localisés notamment dans le domaine dentaire, à savoir obtenir une zone lumineuse non pas circulaire mais de forme sensiblement rectangulaire. La présente invention a pour objet de procurer un produit permettant d'obtenir de telles performances en réduisant également l'apport de chaleur dans la zone de travail. Conformément à l'invention, cc résultat est obtenu avec un dispositif d'éclairage pour champ opératoire du type sans ombre portée, particulièrement mais non limitativement destiné à la chirurgie dentaire, comprenant une tête d'éclairage alimentée en lumière par des cordons de fibres optiques conduisant la lumière produite par un générateur de lumière, caractérisé en ce que la tête d'éclairage comporte essentiellement: - cn partie frontale au moins deux lentilles asphériques à face arrière plane disposécs dc part et d'autre dc l'axe longitudinal de la tête d'éclairage et de positionnement angulaire a par rapport à l'axe longitudinal permettant la convergence de la lumière rendue en sortie par les deux lentilles, - une terminaison dc cordon dc fibres optiques dirigée perpendiculairement à la face arrière plane de chaque lentille asphénque, les fibres optiques présentant en sortie dc fibres au niveau dc la terminaison une section de forme oblongue, ladite tête d'éclairage permettant de projeter sur la /.one de travail une tache lumineuse sensiblement rectangulaire nécessaire à l'éclairage du champ opératoire. De préférence, le positionnementangulaire a par rapport à I 'axe longitudinal est d'environ 5,5 et la distance entre la partie frontale de la terminaison et la face amère plane de chaque lentille asphénque est d'environ 35 mm. Ainsi, le dispositif conforme à l'invention permet d'obtenir une tache lumineuse rectangulaire de dimensions 10 x 20 à 70 cm de la tête d'éclairage. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faite cn préférence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe d'un système d'éclairage conformc à l'invention, - - la figure 2 est une vue de dessous en coupc d'une tête d'éclairage, - la figure 3 est une vue de face de la tête d'éclairage de la figure 2, - la figure 4 est une vue schématique du dessus du générateur dc lumière, - les figures Sa et 5b sont respectivement des vues dc coté en coupe et de face d'unc terminaison de cordon de fibres optiques. On sc référera tout d'abord à la figure 1. Le dispositif d'éclairage pour champ opératoire du type sans ombre se compose de manière connuc d'une tête d'éclairage (1), de cordons de fibres optiques (2) permettant d'achemincr vers la tête d'éclairage ( l) la lumière produite par un générateur de lumière (3) placc à distance de la tête d'éclairage (1). L'utilisation des fibres optiques permet, en éloignant la source de lumière de la zone dc travail, de réduire de manière significative l'apport de chaleur très gênant pour le praticien ct Ic patient. On se référera ensuite aux figures 2 et 3. La tête d'éclairage (1) consiste en un carter (4), par exemple de forme trapézoïdale, comportant cn partie frontale un support de lentilles (5) réalisé par exemple cn matière moulée, aluminium ou composite. Le support de lentilles (5) comporte deux logements (6) à épaulement (7), par exemple de diamètre 45 mm, dans Icsquels sont montées deux lentilles asphenqucs (8) à face arrière plane (11) dc même diamètre extérieur que le logement el fixées dans celui-ci par collage ou par tout autre moyen de fixation. Avantageusement, les lentilles asphénques, par exemple en verre, pourront présenter un diamètre extérieur dc 45 mm, une épaisscur de 15,7 mm et une distance focalc dc 42 mm. L'entraxe (E) des logements (6) est par exemple de 140 mm avec un positionnement angulaire de chaque logement d'environ 5,5 par rapport à l'axe longitudinal (9) de la tête d'éclairage pour permettre le même positionnement angulaire des axes (21) des lentilles asphériques (8). La tête d'éclairage comporte cn outre une terminaison (10) dc cordon de fibres optiques dirigée perpendiculairement à la face arrière plane (11) de chaque lentille asphérique sensiblement suivant l'axe optique de celle-ci. Chaque terminaison (10) dc cordon (2) est montée dans la tête d'éclairage (1) au moyen des éléments fixateurs (12) permettant d'orienter la terminaison (10) en rotation sur elle-même et de positionner angulairement et en profondeur celles-ci par rapport aux lentilles (8), lesdits éléments fixateurs (12) comportant en outre des vis dc prcssion (non représentées) permettant d'immobiliser les terminaisons après leurs réglages de positionnement. Les éléments fixateurs réalisés en aluminium usiné sont fixés par exemple par vissene sur un support (non représenté) dans la tête d'éclairage. Chaque lentille est associée en sortie ou en entrée de lentille (voir figure 2) à un filtre (13) réalisé en verre ou en PMMA avec au moins une face martelée permettant dc redresser l'aberration de la lumière rendue par lesdites lentilles. Chaque filtre (13) est placé préférentiellement au plus près de la lentille en entrée (voir figure 2) ou en sortie de celle-ci et scra fixé mécaniquement, par exemple au support de lentilles (5), par agrafage, bridage ou collage. De manière avantageuse, chaque cordon (2) est constitué d'un réseau de fibres optiques, par exemple d'environ 80 fibres protégées par une gaine (14), par exemple en PVC, ladite gaine étant emboîtéc et collée à une extrémité dans un embout cylindnque de départ et à l'autre dans la terminaison (10). De manière préférentielle, les fibres optiques sont des fibres optiques en matière plastique, de préférence en PMMA, par exemple d'un diamètre de 0,5 mm. Le choix spécifique des fibres optiques en PMMA permet de conserver une température de couleur d'environ 5400" Kelvin correspondant à une lumière très blanchc ce qui n'est pas Ic cas pour les fibres optiques en verre qui ont tendance à abaisscr la température de couleur, la lumière devenant plus jaune. Les deux cordons de fibres (9) comportent en entrée de fibres un même embout cylindriquc de départ (15) destiné à être positionné en sortie du générateur de lumière (3). De manière préférentielle, L'embout cylindrique (15) comporte des rainures usinécs (22), par exemple de préférence très serrées, lesdites rainures permettant de dissiper la chaleur produite par Ic générateur de lumière en utilisant la ventilation naturelle. On pourra toutefois utiliser d'autrcs moyens de ventilation pour l'embout cylindrique. Comme illustré aux figures 5a et 5b, les terminaisons (10) du cordon de fibres optiques consistent en un corps de cylindre (27) par exemple en aluminium muni d'un alésage central conformé de manière à avoir au moins en partie une section de forme oblongue (20) permettant de conformer de la même manière l'ensemble des sorties de fibres afin de produire une tache lumineuse rectangulaire à angles arrondis au niveau de la zone de travail. De manière préférentielle, le générateur de lumière (3) (voir figure 4) comporte une lampe (16) à micro-décharge à réflecteur ellipsoidal (17) à ballast électronique, par exemple en aluminium poli avec une lampe d'une puissance de 35 ou 50 W, un voltage de 85 Volts pouvant varier entre plus ou moins 20 %. Le générateur de lumière comporte en outre un appareillage électronique comme dans ses éléments constitutifs et que l'on ne décrira pas ici. Le générateur comporte en outre une sortie (18) munie d'une pièce d'usinage (19) permettant l'emboîtement de l'embout commun de départ (15) des cordons (2) de fibres optiques avec système de réglage sur deux axes (23,24) pour l'alignement sur la lampe, ladite pièce comportant un alésage concentrique avec des moyens d'immobilisation (non représentés) dudit embout, par exemple par une vis de pression disposée transversalement par rapport à la pièce d'usinage. Le positionnement sur deux axes pourrait également se faire directement au niveau de la lampe. Dans ce mode de réalisation, L'embout commun de dépat de cordons resterait alors fixe. De manière avantageuse, ladite pièce d'usinage (19) comporte un système mécanique (non représenté) permettant d'éloigner ou de rapprocher l'embout commun de départ des cordons par rapport à la lampe comme illustré par la double flèche (25), afin de régler l'intensité du flux lumineux produit. On peut ainsi faire varier par exemple le flux lumineux de 5.000 à 25.000 lux par action sur l'embout de départ. De manière avantageuse, un filtre de protection (26) des fibres optiques est interposé entre l'embout commun de départ (15) et la lampe (16), ledit filtre étant monté par exemple dans un support métallique avec bridage par ressort. Ledit filtre de protection permet ainsi de protéger les fibres optiques d'une part des rayons ultra-violets qui, avec le temps, peuvent entraîner un jaunissement de la matière des fibres optiques et, d'autre part, des rayons infra-rouges, une température trop élevée sur l'embout de départ des fibres pouvant altérer de manière sensible la structure des fibres optiques, par exemple par décomposition des résines servant de liant ou par combustion des fibres en PMMA. Les fibres de protection peuvent être réalisées par exemple en verre ou quartz par exemple de dimension 30 x 30 mm avec une épaisseur de quelques millimètres. De manière avantageuse, un second filtre (28) peut être intercalé entre l'embout commun de départ (15) et la lampe (16) de manière à rehausser la température de couleur (par exemple pour renforcer les "bleus'). De manière avantageuse, la tête d'éclairage et le générateur sont fixés avec un bras articulé dans lequel sont positionnés de manière connue les cordons de fibres optiques. L'ensemble du système (à savoir la tête d'éclairage, le générateur de lumière, le bras articulé avec cordon de fibres optiques) pourra être monté sur tous types de support et notamment sur tous types d'équipements dentaires de la même façon par exemple que les scialytiques traditionnels. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'éclairage pour champ opératoire du type sans ombre portée, particulièrement mais non limitativement destiné à la chirurgie dentaire, comprenant une tête d'éclairage (1) alimentée en lumière par des cordons de fibres optiques (2) conduisant la lumière produite par un générateur de lumière (3), caractérisé en ce que la tête d'éclairage (1) comporte essentiellement: - en partie frontale au moins deux lentilles asphériques (8) à face arrière plane (11) disposées de part et d'autre de I 'axe longitudinal (9) de la tête d'éclairage (1) et de positionnement angulaire a par rapport à l'axe longitudinal permettant la convergence de la lumière rendue en sortie par les deux lentilles, - une terminaison (10) de cordon de fibres optiques (2) dirigée perpendiculairement à la face arrière plane (11) de chaque lentille asphérique (8), les fibres optiques présentant en sortie de fibres au niveau de la terminaison une section de forme oblongue (20), ladite tête d'éclairage permettant de projeter sur la zone de travail une tache lumineuse sensiblement rectangulaire nécessaire à l'éclairage du champ opératoire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit positionnement angulaire o par rapport à l'axe longitudinal (9) est d'environ 5,5 et la distance entre la partie frontale de la terminaison (10) du cordon de fibres optiques et la face arrière plane de chaque lentille asphérique est d'environ 35 mm. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque lentille (8) comporte un filtre (13) en sortie ou en entrée de lentille, ledit filtre permettant de redresser l'aberration de la lumière rendue par les lentilles. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque terminaison (10) de cordon (2) est montée dans la tête d'éclairage (1) au moyen des éléments fixateurs (12) permettant d'orienter la terminaison (10) en rotation sur elle-même et de positionner angulairement et en profondeur celles-ci par rapport aux lentilles (8), lesdits éléments fixateurs (12) comportant en outre des vis de pression (non représentées) permettant d'immobiliser les terminaisons après leurs réglages de positionnement. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux cordons de fibres comportent un embout commun de départ (15) destiné à être positionné en sortie du générateur de lumière (3). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'embout cylindrique (15) comporte des rainures usinées (22), lesdites rainures permettant de dissiper la chaleur produite par le générateur de lumière en utilisant la ventilation naturelle. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le générateur de lumière comporte une lampe (16) à micro-décharge à réflecteur ellipsoïdal ( 17) à ballast électronique. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le générateur comporte en outre une sortie (18) munie d'une pièce d'usinage (19) permettant l'emboîtement de l'embout commun de départ (15) des cordons (2) de fibres optiques avec système de réglage sur deux axes (23,24) pour l'alignement sur la lampe, ladite pièce comportant un alésage concentrique avec des moyens d'immobilisation dudit embout. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite pièce d'usinage (19) comporte un système mécanique permettant d'éloigner ou de rapprocher l'embout commun de départ des cordons par rapport à la lampe comme illustré par la double flèche (25), afin de régler l'intensité du flux lumineux produit. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'un filtre de protection (26) des fibres optiques est interposé entre l'embout commun de départ (15) et la lampe (16). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'un second filtre (28) est intercalé entre l'embout commun de départ (15) et la lampe (16) de manière à rehausser la température de coupleur. 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres optiques sont des fibres en matière plastique.