Brevet FR2861186A1 — publié le 20050422

La présente invention concerne un ensemble optique, du type comprenant - un support de fixation de l'ensemble, - un élément optique de focalisation, et - un miroir de renvoi adapté pour renvoyer un faisceau de lumière incident vers l'élément optique de focalisation en vue de sa focalisation sur un plan d'éclairage, le miroir de renvoi étant mobile par rapport au support de fixation. Elle s'applique notamment aux dispositifs d'éclairage de champs d'opération dans le domaine médical. Le document FR-A-2 793 676 décrit un dispositif d'éclairage comprenant un boîtier dans lequel sont disposés une ampoule et des ensembles optiques. Chaque ensemble optique comprend un miroir et un hublot. Le miroir est adapté pour renvoyer un faisceau de lumière émis par l'ampoule vers le hublot, qui est adapté pour focaliser le faisceau sur un plan d'éclairage. 1. Ce dispositif ne permet pas de faire varier la taille de la tache d'éclairage pour une distance donné entre le boîtier et le plan d'éclairage. On connaît par ailleurs des dispositifs d'éclairage qui permettent de faire varier l'étendue de la tache d'éclairage par basculement du miroir par rapport au boîtier. Toutefois, ces dispositifs comprennent un boîtier dont les zones entourant les hublots sont opaques afin de garantir un éclairage homogène. Ces zones opaques conduisent à une faible puissance lumineuse et à un boîtier peu esthétique. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients cités, et de proposer un ensemble qui permette une modification de la taille de la tache d'éclairage tout en ayant un bon rendement. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble du type précité, caractérisé en ce que l'élément optique de focalisation est mobile par rapport au support de fixation, et en ce qu'il comporte des moyens d'accouplement de l'élément optique de focalisation et du miroir de renvoi pour un déplacement synchronisé des deux. Selon des modes particuliers de réalisation, l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - les moyens d'accouplement solidarisent le miroir de renvoi à l'élément optique de focalisation pour un mouvement identique des deux; - le miroir de renvoi définit un plan optique de miroir et l'élément optique de focalisation définit un plan optique de focalisation, les deux plans optiques se coupent suivant un axe d'intersection, et le miroir de renvoi et l'élément optique de focalisation sont mobiles en rotation autour d'un axe de rotation qui est parallèle à l'axe d'intersection; - l'ensemble comprend des moyens de réglage de la position relative du miroir de renvoi et de l'élément optique de focalisation par rapport à l'axe de rotation dans une direction radiale par rapport à cet axe; - l'élément optique de focalisation est un hublot de passage comprenant un premier et un second dioptres, en ce que le premier dioptre est adapté pour corriger les aberrations optiques, et le second dioptre est adapté pour uniformiser l'éclairement sur le plan d'éclairage; et - le miroir de renvoi et l'élément optique de focalisation sont liés l'un à l'autre par deux plaques de liaison s'étendant de part et d'autre du miroir de renvoi et de l'élément optique de focalisation. L'invention a en outre pour objet un dispositif d'éclairage, notamment d'un champ d'opération, du type comprenant - un boîtier comprenant au moins une fixation de 5 source de lumière, et - au moins un ensemble optique adapté pour renvoyer un faisceau de lumière émis par la source de lumière vers le champ d'éclairage, caractérisé en ce que l'ensemble optique est un 10 ensemble dit mobile tel que défini ci-dessus, le support de fixation étant fixé au boîtier. Selon des modes de réalisation particuliers, le dispositif comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le dispositif comprend au moins deux ensembles optiques, dont une moitié sont des ensembles mobiles et l'autre moitié sont des ensembles fixe, et chacun des ensembles mobiles est un ensemble tel que défini ci- dessus; - la moitié des ensembles optiques associés à une ampoule soit constitué d'ensembles mobiles, tandis que l'autre moitié des ensembles optiques soit des ensembles fixes. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, le boîtier étant enlevé; - la Figure 2 est une vue de la section selon le 30 plan A-A de la'Figure 1; et - la Figure 3 est une vue agrandie en perspective d'un ensemble optique mobile du dispositif des Figures 1 et 2. La Figure 1 représente un dispositif d'éclairage selon l'invention désigné par la référence générale 2. Ce dispositif 2 est destiné à éclairer un champ d'éclairage 4, tel qu'un champ d'opération médicale défini par un plan d'éclairage P. A cet effet, le dispositif 2 est adapté pour créer une tache d'éclairage 6 dans le plan P. Le dispositif 2 est muni d'un boîtier 10 comprenant un carter 12 et d'une plaque de fermeture 14. Le carter 12 délimite une ouverture 16 dirigée vers le plan P. La plaque de fermeture 14 obture l'ouverture 16 et est entièrement transparente. Elle est fabriquée d'une seule pièce, par exemple en matière plastique. Le boîtier 10 comprend quatre lobes 18 et présente, en vue de dessus, une forme symétrique générale de croix. Dans le boîtier 10 sont disposés deux groupes d'éclairage 20 et 22. Chacun des groupes d'éclairage 20, 22 comprend une ampoule d'éclairage 24, 26 maintenue dans une fixation d'ampoule 28, 30 et quatre condenseurs 32, 34 connus en soi et disposés dans la partie centrale du boîtier. Les condenseurs 32, 34 sont adaptés pour générer quatre faisceaux de lumière F1 et F2 dirigés de l'ampoule associée vers les lobes 18 et définissant des axes centraux C-C. Chacun des groupes 20, 22 comprend par ailleurs deux ensembles optiques mobiles 36 et deux ensembles optiques fixes 38. Chacun de ces ensembles est disposé dans l'un des lobes 18 et est adapté pour renvoyer l'un des faisceaux F1, F2 vers le plan d'éclairage P. Un ensemble optique mobile 36 est représenté sur la Figure 3. Cet ensemble 36 comprend un support de fixation 40, un miroir de renvoi 42, et un hublot de focalisation 44. Le support de fixation 40 est une ferrure en forme de U inversé fixée sur le carter 12 et constituée d'une âme 46 qui relie deux bras 48, 50. Chaque bras 48, 50 est muni d'un ergot 52, 54 mobile en rotation autour d'un axe X-X. Le miroir de renvoi 42 est un miroir plan, s'étendant suivant un plan de miroir M. Le miroir 42 est réfléchissant dans le domaine de la lumière visible et transparent dans le domaine infrarouge. Un traitement optique 56 connu en soi est disposé sur le miroir, du côté opposé au hublot (Figure 1). Ce traitement optique 56 sert à envoyer les rayons infrarouge vers le boîtier 12, afin d'évacuer l'énergie des rayons infrarouge. Le hublot de focalisation 44 s'étend suivant un plan de hublot H qui définit un angle compris entre 40 et 50 avec le plan M. Les deux plans H et M se coupent suivant un axe d'intersection Y-Y. Le hublot 44 comprend un premier et un second dioptre disposés coaxialement l'un derrière l'autre dans le sens de marche des rayons des faisceaux F1. Le premier dioptre est adapté pour corriger les aberrations optiques et le second dioptre est adapté pour uniformiser l'éclairage du faisceau F1. Le miroir 42 et le hublot 44 sont fixés l'un à l'autre par deux plaques de liaison 58, 60 de forme générale triangulaire, s'étendant perpendiculairement aux plans M et H. Chacune des plaques 58, 60 s'étend à une extrémité axiale du miroir 42 et du hublot 44. Les plaques de liaison 58,60, le miroir 42 et le hublot 44 forment donc un prisme à section triangulaire dont le côté situé en face du miroir 42 et du hublot 44 est ouvert. La position radiale du miroir 42 et du hublot 44, par rapport à l'axe X-X, peut être réglée. A cet effet, une fente rectiligne 62 est ménagée dans chaque plaque 58, 60. L'ergot 52, 54 associé traverse la fente 62 et est immobilisé dans la fente par des moyens d'immobilisation, tel qu'un écrou 64. Ainsi, les plaques 58, 60, le miroir 42 et le hublot 44 sont articulés aux bras 48, 50 de la ferrure autour de l'axe de rotation X-X par l'intermédiaire des ergots 52, 54. L'axe X-X s'étend parallèlement aux plans H et M, et est décalé de ces plans. De plus, l'axe X-X coupe l'axe central C-C du faisceau F1, F2 associé. L'ensemble 36 comprend en outre une bielle 66 qui est fixée sur la plaque 60. La bielle 66 comprend une ouverture 68 dans laquelle s'engage un doigt d'entraînement non représenté qui est relié à des moyens d'entraînement de la bielle 66, tels qu'un moto-réducteur non représenté. Ainsi, le miroir 42 et le hublot 44 peuvent être déplacés angulairement de manière synchrone et d'un seul bloc autour de l'axe X-X en vue d'une modification de la taille de la tache d'éclairage 6. Chaque ensemble optique fixe 38 comprend un miroir de renvoi 42 et un hublot de focalisation analogues'aux miroir 42 et hublot 44 précités. Toutefois, ces miroir 42 et hublot 44 sont fixés au carter 12 et leurs positions ne sont pas modifiables par rapport au boîtier 10. Le dispositif d'éclairage selon l'invention est assemblé et fonctionne de la façon suivante. Tout d'abord, le support 40 est fixé dans le boîtier 10. Puis la position du miroir 42 et du hublot 44 par rapport à l'ampoule 24 est préréglée par une modification de la position des plaques 58, 60 par rapport aux ergots 52, 54. Lors d'un éclairage du champ d'opération 4, la taille de la tache d'éclairage 6 peut être réglée par un basculement des miroirs 42 et des hublots 44 des ensembles mobiles 36 autour de l'axe X-X. Le fait de prévoir des ensembles mobiles 36 et fixes 38 dans le même boîtier 10 conduit à un dispositif d'éclairage qui permet une variation de la taille de la tache d'éclairage 6, tout en étant économique. De plus, les ensembles d'éclairage fixes 38 assurent un éclairage minimum au centre de la tache 6. De façon générale, il est préférable que la moitié des ensembles optiques soit constituée d'ensembles fixes 38 tandis que l'autre moitié soit constituée d'ensembles mobiles 36. De même, il est préférable que la moitié des ensembles optiques associés à une ampoule soit constitué d'ensembles mobiles 36, tandis que l'autre moitié des ensembles optiques soit constitué des ensembles fixes 38. Grâce au fait que le miroir 42 et le hublot 44 des ensembles mobiles 36 sont fixes l'un par rapport à l'autre, une modification de la position du miroir 42 par rapport à l'ampoule 24 ne modifie pas la position du miroir 42 par rapport au hublot 44. En conséquence, l'aberration du faisceau de lumière F1 qui sort du hublot 44 est toujours corrigée de la même manière, et il n'est pas nécessaire de masquer partiellement ce faisceau F1. Ceci conduit à un bon rendement énergétique du dispositif. De plus, la plaque de fermeture 14 peut donc être complètement transparente et esthétique. En variante, tous les ensembles optiques mobiles 36 sont associés à l'une des ampoules 24, 26, tandis que tous les ensembles optiques fixes 38 sont associés à une autre ampoule 26, 24. REVENDICATIONS 1. Ensemble optique, du type comprenant - un support de fixation (40) de l'ensemble, - un élément optique de focalisation (44), et - un miroir de renvoi (42) adapté pour renvoyer un faisceau de lumière (F1) incident vers l'élément optique de focalisation (44) en vue de sa focalisation sur un plan d'éclairage (P), le miroir de renvoi (42) étant mobile par rapport au support de fixation (40), caractérisé en ce que l'élément optique de focalisation (44) est mobile par rapport au support de fixation (40), et en ce qu'il comporte des moyens d'accouplement de l'élément optique de focalisation (44) et du miroir de renvoi (42) pour un déplacement synchronisé des deux. 2. Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement solidarisent le miroir de renvoi (42) à l'élément optique de focalisation (44) pour un mouvement identique des deux. 3. Ensemble suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le miroir de renvoi (42) définit un plan optique de miroir (M) et l'élément optique de focalisation (44) définit un plan optique de focalisation (H), en ce que les deux plans optiques (H et M) se coupent suivant un axe d'intersection (Y-Y), et en ce que le miroir de renvoi (42) et l'élément optique de focalisation (44) sont mobiles en rotation autour d'un axe de rotation (X-X) qui est parallèle à l'axe d'intersection (Y-Y). 4. Ensemble suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage (62, 64) de la position relative du miroir de renvoi (42) et de l'élément optique de focalisation (44) par rapport à l'axe de rotation (X-X) dans une direction radiale par rapport à cet axe. 5. Ensemble suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément optique de focalisation est un hublot de passage (44) comprenant un premier et un second dioptres, en ce que le premier dioptre est adapté pour corriger les aberrations optiques, et en ce que le second dioptre est adapté pour uniformiser l'éclairement sur le plan d'éclairage. 6. Ensemble suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le miroir de renvoi (42) et l'élément optique de focalisation(44) sont liés l'un à l'autre par deux plaques de liaison (58,60) s'étendant de part et d'autre du miroir de renvoi (42) et de l'élément optique de focalisation (44). 7. Dispositif d'éclairage d'un champ d'éclairage, notamment d'un champ d'opération, du type comprenant - un boîtier (10) comprenant au moins une fixation (28) de source de lumière (24, 26), et - au moins un ensemble optique (36) adapté pour renvoyer un faisceau de lumière (F1) émis par la source de lumière (24, 26) vers le champ d'éclairage (4), caractérisé en ce que l'ensemble optique (36) est un ensemble dit mobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, le support de fixation (40) étant fixé au boîtier (10). 10. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble optique dit fixe (38) muni d'un miroir de renvoi (42) et d'un élément optique de focalisation (44) adapté pour renvoyer un faisceau de lumière (F2) émise par une source de lumière (24, 26) disposée dans le boîtier (10) vers le champ d'éclairage (4) à travers l'élément optique de focalisation, et en ce que l'ensemble fixe (38) est fixé par rapport au boîtier (10). 11. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux ensembles optiques, dont une moitié sont des ensembles mobiles (36) et l'autre moitié sont des ensembles fixes (38), et en ce que chacun des ensembles mobiles (36) est un ensemble selon l'une des revendications 1 à 6. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la moitié des ensembles optiques associés à une ampoule (24, 26) soit constitué d'ensembles mobiles (36), tandis que l'autre moitié des ensembles optiques soit des ensembles fixes (38).