Brevet FR2915921A1 — publié le 20081114

-1- La présente invention concerne un dispositif lumineux autonome ( mains libres) à LED ( diode éled:ro luminescente ) de lumière froide destinée à photopolymériser les résines composites photopolymérisables en podologie , chirurgie dentaire , orthodontie et esthétique . La polymérisation des résines composites est traditionnellement réalisée à l'aide de dispositifs lumineux devant être tenus et déclenchés à la main, limitant la précision et le confort de travail , nécessitant l'aide d'une autre personne . De plus ces dispositifs équipés de conducteurs de lumière à fibre optique, utilisent un éclairage très puissant de type halogène à durée de vie limitée et à fort dégagement de chaleur devant être dissipé par un système de ventilation. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet un flexible en aluminium très léger semi rigide multi directionnel fixé par l'une de ses extrémités dans un boîtier stabilisé par un contrepoids et une batterie , et à l'autre extrémité une tête contenant un dissipateur , la LED de puissance à lumière froide et un collimateur optique qui concentre la lumière. Un filtre orange en polycarbonate fixé autour de la tête protège de l'éblouissement. L'allumage du dispositif est déclenché par une pédale, ainsi l'utilisateur peut positionner la tête très précisément au dessus de la zone à éclairer grâce au flexible se maintenant seul et déclencher l'allumage à l'aide de la pédale ayant les mains libres pour maintenir en contact les différents éléments à fixer par polymérisation. Du fait de son faible voltage et ampérage le dispositif comporte une batterie permettant de travailler en autonomie. Les dessins annexés illustrent l' invention . La figure 1 représente en coupe l'ensemble du dispositif de l'invention. Le figure 2 représente en coupe la tète du dispositif de l'Invention En référence à ces dessins le dispositif comporte un boîtier (1) plastique ou métallique composé de deux coques dont l'une présente en face arrière une connexion de type 5.5-2.1 (2) pour une alimentation enfichable type AC/DC 9V 1.2A (15) , une connexion type Jack (3) pour une pédale électrique (16) un interrupteur marche -arrêt (4) . Sur le fond du boîtier (1) sont fixés un contrepoids métallique (6) et une batterie 6V 1.2 AH (7) qui alimente automatiquement la carte électronique (8) en dehors du branchement sur secteur offrant une grande autonomie pour l'utilisateur lors des traitements à domicile. Fixée sur le contrepoids (6) , son poids se cumule à celui du contrepoids (6) pour compenser le poids du flexible (9) - 2 - . Le boîtier (1) contient également une carte électronique (8) alimentée à la fois par l'alimentation enfichable (15) et la batterie (7) . Cette carte électronique ( 8) comporte un système de temporisation programmé pour 10 secondes et 25 secondes 40 déclenché par impulsion à partir de la pédale électrique (16) laissant les mains libres de l'utilisateur tout en offrant une grande facilité de sélection de temporisation par rapport aux temporisations manuelles des dispositifs existants . La face avant du boîtier comporte 4 LEDS de couleur (5) témoins lumineux des deux temporisations , de charge de la batterie (7) et de mise sous tension . Une patte métallique (10) 45 fixée au fond du boîtier (1) maintient un flexible (9) en aluminium très léger semi-rigide multi directionnel gainé de PVC d'une longueur comprise entre 600 et 800 mm et de diamètre de 8 à 10 mm sortant du boîtier (1) en face avant par une découpe circulaire du diamètre du flexible (9) permet de maintenir et positionner la tête du dispositif très précisément sur la zone à éclairer laissant totalement libres 50 les mains de l'utilisateur . Ce flexible (9) guide et protège le câblage de la LED de puissance (11) . A l'autre extrémité du flexible (9) se visse un cylindre (14) métallique ou plastique formant la tête du dispositif et contenant une pièce en laiton spécialement conçue et usinée servant de dissipateur (12) mis en contact avec la LED de puissance (11) le flexible (9) , le cylindre (14) afin d'absorber et dissiper l'éventuelle 55 chaleur dégagée par la partie arrière de la LED de puissance (11) afin de lui assurer une durée de vie maximum ( 40.000 heures) . Cette LED de puissance (11) de 1 à 5 W et d'une grande durée de vie ( 40.000 heures ) émettant une longueur d'onde de 460 à 480 nm du spectre lumineux est spécialement adaptée pour photopolymériser les résines composites diffusant une lumière froide ne nécessitant pas de refroidissement 60 par ventilation contrairement aux lampes halogènes trop puissantes à fort dégagement de chaleur et beaucoup plus fragiles . Positionnée à l'extrémité du flexible (9) elle est en contact rapprochée avec la résine évitant toute déperdition de lumière offrant une polymérisation plus puissante et plus rapide qu'avec les lampes halogènes prolongées par fibre optique . Un collimateur optique (13) spécialement conçu à cet effet est placé 65 devant la LED de puissance (11) pour concentrer la lumière (15 au lieu de 110 ) , augmenter le rendement de cette LED de puissance (11) et obtenir une photopolymérisation plus puissante et rapide. Ce collimateur optique (13) protège également la LED de puissance (11) de toute obturation par différentes substances ( exemple : résines ) évitant les déperditions de flux lumineux par rapport aux fibres optiques non protégées 70 et très fragiles .Ce collimateur optique (13) est maintenu par une bague (17) engagée dans une gorge à l'extrémité du cylindre (14) . L'ensemble est recouvert d'une gaine PVC assurant l'isolation . Un verre optique (18) en polycarbonate de couleur orange -3 de 60 à 70 mm de diamètre et de 2 à 3 mm d'épaisseur percé en son milieu, comporte un passe fil en caoutchouc (19) permettant de le faire coulisser et de le maintenir 75 sur le cylindre (14) afin de protéger les yeux de l'utilisateur des rayonnements de la LED de puissance (11) . Selon une variante non illustrée l'ensemble du dispositif peut être facilement intégré sans le boîtier (1) dans un meuble professionnel ( unit) ou sur un bras articulé . A titre d'exemple non limitatif le boîtier (1) aura des dimensions de l'ordre de 80 L130 mm X 1100mm x H 5 mm poids 600 gr . Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné en raison de sa grande légèreté et maniabilité à un usage portatif pour les soins à domicile en podologie , chirurgie dentaire , orthodontie , esthétique . REVENDICATIONS 1) Dispositif lumineux à LED (11) autonome mains libres pour photopolymérisation des résines composites caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (1) plastique ou métallique contenant un contrepoids (6) , une carte électronique (8) avec temporisation raccordée à l'alimentation enfichable (15) et la batterie (7) ainsi qu'une pédale (16) déclenchant l'allumage et la temporisation , un flexible (9) semi rigide multi directionnel fixé à une extrémité du boîtier (1) par une patte de fixation métallique (10) et prolongé à l'autre extrémité par un cylindre (14) formant la tête contenant une LED de puissance (11) un dissipateur (12) absorbant la chaleur de la LED de puissance (11) , un collimateur optique (13) concentrant le flux lumineux et un verre optique (18) en polycarbonate de protection du rayonnement de la LED de puissance (11) . 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le flexible (9) en aluminium très léger gainé de PVC semi-rigide et multi directionnel d'une longueur de 600 à 800 mm et d'un diamètre de 8 à 10 mm permet de maintenir et positionner la tête du dispositif très précisément sur la zone à éclairer laissant totalement libres les mains de l'utilisateur , ce flexible (9) guide et protège le câblage de la LED de puissance (11) . 3) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce qu'un cylindre (14) métallique ou plastique vissé à l'extrémité du flexible formant la tête du dispositif contient l'ensemble du système lumineux composé d'un dissipateur (12),d'une LED de puissance(11) et d' un collimateur optique (13), ce cylindre (14) est gainé de PVC pour l'isolation 4) Dispositif selon la revendication 1 , 2 et 3 caractérisé en ce que le dissipateur (12) en laiton usiné, spécialement conçu pour être en contact avec la LED de puissance (11) le flexible (9) , le cylindre (14) afin d'absorber et dissiper l'éventuelle chaleur dégagée par la partie arrière de la LED de puissance (11) afin de lui assurer une durée de vie maximum ( 40.000 heures ) 5) Dispositif selon la revendication 1 ,2 , 3 et 4 caractérisé en ce que la LED de puissance (11) de 1 à 5 W émet une longueur d'onde de 460 à 480 nm du spectre lumineux d'une durée de vie de 40.000 heures spécialement adaptée pour polymériser les résines composites photopolymérisables, elle émet une lumière froide ne nécessitant pas de refroidissement par ventilation contrairement aux lampes halogènes beaucoup plus fragiles . positionnée à l'extrémité du flexible (9) elle est en contact rapprochée avec la résine évitant toute déperdition de lumière offrant une polymérisation plus puissante et plus rapide qu'avec les lampes halogènes prolongées par fibre optique . 6) Dispositif selon la revendication 1,2,3,4 et 5 caractérisé en ce qu'un collimateur optique (13) spécialement conçu à cet effet et placé devant la LED de puissance (11) 35 pour concentrer la lumière (15 au lieu de 110 ) augmente le rendement de la LED(11) offrant une photopolymérisation plus rapide et protège la LED de puissance (11) de toutes obturations par différentes substances ( exemple : résines ) évitant la déperdition du flux lumineux par rapport aux fibres optiques non protégées et très fragiles , il est fixé par une bague (17) engagée dans une gorge à l' extrémité du cylindre (14) 40 7) Dispositif selon la revendication 1,2,3 et 5 caractérisé en ce qu'un verre optique (18) en polycarbonate de couleur orange de 60 à 70 mm de diamètre est de 2 à 3 mm d'épaisseur percé en son milieu comporte un passe fil en caoutchouc (19) permettant de le faire coulisser et de le maintenir sur le cylindre (14) afin de protéger les yeux de l'utilisateur des rayonnements de la LED de puissance (11) 45 8) Dispositif selon la revendication 1 et 5 caractérisé en ce qu'une pédale électrique (16) raccordée à la carte électronique (8) temporisée déclenche l'allumage de la LED de puissance (11) par impulsions ( exemple une impulsion pour 10 secondes ù deux impulsions successives pour 25 secondes) laissant les mains libres de l'utilisateur tout en offrant une grande facilité de sélection de temporisation par rapport aux 50 temporisations manuelles des dispositifs existants 9) Dispositif selon la revendication 1 et 5 caractérisé en ce qu'une batterie (7) de 6V. 1.2 AH alimente automatiquement la carte électronique (8) et la LED (11) en dehors du branchement sur secl:eur offre une grande autonomie pour l'utilisateur lors des traitements à domicile,fixée sur le contrepoids (6) , son poids se cumule à celui du 55 contrepoids (6) pour compenser le poids du flexible (9)