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Title:
MEDICAL ILLUMINATION DEVICE WITH LEDS ORIENTED BY TABS PRE-CUT IN A PRINTED CIRCUIT BOARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/042086
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a medical illumination device for illuminating an operating field, comprising a plurality of LED light sources (5) cooperating with optical collimator elements (7) so as to converge the light on the operating field, the LEDs being mounted on a printed circuit board (6) in such a way that axes of illumination (B) passing through the optical collimator elements (7) have different angular orientations. The invention is characterised in that the printed circuit board (6) is cut so as to form flexible tabs (10) each having a free end carrying an LED, each tab (10) being deformed under stress such that the free end thereof is substantially perpendicular to the axis of illumination (B).

Inventors:
SENELIER, Grégory (Parc de Limère, Avenue de la Pomme de PinCS 10008 ARDON, CEDEX 2 ORLEANS, 45047 CEDEX 2, FR)
BRETON, Jean-Philippe (Parc de Limère, Avenue de la Pomme de PinCS 10008 ARDON, CEDEX 2 ORLEANS, 45074 CEDEX 2, FR)
COMTE, Lionel (Parc de Limère, Avenue de la Pomme de PinCS 10008 ARDON, CEDEX 2 ORLEANS, 45074 CEDEX 2, FR)
Application Number:
FR2017/051132
Publication Date:
March 08, 2018
Filing Date:
May 11, 2017
Export Citation:
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Assignee:
MAQUET SAS (Parc de Limère, Avenue de la Pomme de Pin, ARDON, 45160, FR)
International Classes:
F21V5/00; F21V7/00; F21Y115/10
Foreign References:
US20080238323A12008-10-02
US20120182731A12012-07-19
EP2031295A12009-03-04
Attorney, Agent or Firm:
PRUGNEAU-SCHAUB (3 avenue Doyen Louis Weil, EUROPOLE - Le Grenat, GRENOBLE, 38000, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif d'éclairage (1) médical pour l'éclairage d'un champ opératoire (3) comprenant plusieurs sources de lumière (5) à LEDs coopérant avec des optiques de collimation (7) pour faire converger la lumière sur ledit champ opératoire (3) , lesdites LEDs étant montées sur une carte de circuit imprimé (6) de telle façon à présenter à travers lesdites optiques de collimation des axes d'éclairement (B) ayant des orientations angulaires différentes, caractérisé en ce que ladite carte de circuit imprimé (6) est découpée pour former des languettes (10) flexibles ayant chacune une extrémité libre portant une LED, en ce que lesdites optiques de collimation (7) sont logées dans des évidements (13) d'une structure support (8) rigide, ces évidements (13) s 'étendant les uns par rapport aux autres suivant des directions axiales différentes qui correspondent respectivement auxdites différentes orientations angulaires desdits axes d'éclairement, en ce que chaque languette (10) flexible portant une LED qui est associée à une optique de collimation (7) logée dans un évidement (13) de la structure support (8) s'étend suivant une certaine direction axiale (C) qui est coplanaire avec l'axe d'éclairement (B) de ladite optique de collimation (7) et est déformée sous contrainte de telle sorte que son extrémité libre est orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe d'éclairement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque languette (10) flexible est retenue en position de déformation sous contrainte par un cran (14) de la structure support (8) qui se verrouille par clipsage sur le bord de ladite languette (10) .

3. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites optiques de collimation

(7) sont maintenues par clipsage dans lesdits évidements (13) de ladite structure support (8) .

4. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque optique de collimation (7) est pourvue d'au moins un plot de positionnement (12) qui vient s'engager dans un trou de positionnement (11) correspondant prévu sur ladite extrémité libre de ladite languette (10) correspondante.

5. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure support (8) est en plastique moulé.

1. Dispositif d'éclairage (1) médical pour l'éclairage d'un champ opératoire (3) comprenant plusieurs sources de lumière (5) à LEDs coopérant avec des optiques de collimation (7) pour faire converger la lumière sur ledit champ opératoire (3) , lesdites LEDs étant montées sur une carte de circuit imprimé (6) plate de telle façon à présenter à travers lesdites optiques de collimation des axes d1 éclairement (B) ayant des orientations angulaires différentes, caractérisé en ce que ladite carte de circuit imprimé (6) est découpée pour former des languettes (10) flexibles par rapport à un axe de pliage (P) ayant chacune une extrémité libre flexible portant une LED, en ce que lesdites optiques de collimation (7) sont logées dans des évidements (13) d'une structure support (8) rigide, ces évidements (13) s' étendant les uns par rapport aux autres suivant des directions axiales différentes qui correspondent respectivement auxdites différentes orientations angulaires desdits axes d' éclairement, en ce que chaque languette (10) flexible portant une LED qui est associée à une optique de collimation (7) logée dans un évidement (13) de la structure support (8) s'étend suivant une certaine direction axiale (C) qui est coplanaire avec l'axe d' éclairement (B) de ladite optique de collimation (7) et est déformée sous contrainte de pliage suivant ledit axe de pliage (P) de telle sorte que son extrémité libre flexible est orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe d' éclairement, et en ce que l'extrémité libre flexible est retenue, en position de déformation sous contrainte, à ladite structure support (8) rigide.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque languette (10) flexible est retenue en position de déformation sous contrainte par un cran (14) de la structure support (8) qui se verrouille par clipsage sur le bord de ladite languette (10) .

3. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites optiques de collimation (7) sont maintenues par clipsage dans lesdits évidements (13) de ladite structure support (8) .

4. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque optique de collimation (7) est pourvue d'au moins un plot de positionnement (12) qui vient s'engager dans un trou de positionnement (11) correspondant prévu sur ladite extrémité libre de ladite languette (10) correspondante. 5. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure support (8) est en plastique moulé.

Description:
DISPOSITIF D'ECLAIRAGE MEDICAL AVEC DES LEDS ORIENTEES PAR DES LANGUETTES PREDECOUPEES DANS UNE CARTE DE CIRCUIT IMPRIME Domaine technique

L'invention concerne de façon générale un dispositif d'éclairage médical pour l'éclairage d'un champ opératoire comprenant plusieurs sources de lumière à LEDs coopérant avec des optiques de collimation pour faire converger la lumière sur le champ opératoire, les LEDs étant montées sur une carte de circuit imprimé de telle façon à présenter à travers les optiques de collimation des axes d'éclairement ayant des orientations angulaires différentes.

Technique antérieure

De manière connue, par exemple du document US2012/0182731, un dispositif d'éclairage médical comprend plusieurs sources de lumière à LEDs montées sur une carte de circuit imprimé, les sources étant couplées à des optiques de collimation, l'ensemble étant agencé de sorte à faire converger avec des orientations angulaires différentes vers le champ opératoire des faisceaux lumineux issus des sources de lumière pour former une tache d' éclairement .

Dans ce dispositif d'éclairage médical connu, la carte de circuit imprimé plane est prise en sandwich entre un support sur lequel sont montés les optiques de collimation et une structure porteuse .

Lors du montage mécanique du dispositif d'éclairage, le support exerce une pression mécanique sur la carte de circuit imprimé de sorte à orienter, par rapport au support, des zones non flexibles de la carte de circuit imprimé portant les sources de lumière à LEDs pour faire converger les faisceaux lumineux émis par les sources de lumière.

Dans ce dispositif d'éclairage médical connu, la pression mécanique est exercée par vissage. Le réglage de l'orientation des éléments optiques sur le support et l'ajustement de la position des sources lumineuses sur la carte de circuit imprimé pour obtenir les différentes orientations angulaires sont des opérations laborieuses.

C'est pourquoi, les fabricants de dispositif d'éclairage médical cherchent à rationaliser le montage des éléments composant un dispositif d'éclairage médical en optimisant le temps de montage et les étapes de réglage.

Exposé de l'invention

Le but de l'invention est de proposer un dispositif d'éclairage médical d'une autre conception permettant de palier les inconvénients énoncés ci-dessus.

Plus particulièrement, l'invention a pour objet un dispositif d'éclairage médical pour l'éclairage d'un champ opératoire comprenant plusieurs sources de lumière à LEDs coopérant avec des optiques de collimation pour faire converger la lumière sur le champ opératoire, les LEDs étant montées sur une carte de circuit imprimé de telle façon à présenter à travers les optiques de collimation des axes d'éclairement ayant des orientations angulaires différentes, caractérisé en ce que la carte de circuit imprimé est découpée pour former des languettes flexibles ayant chacune une extrémité libre portant une LED, en ce que les optiques de collimation sont logées dans des évidements d'une structure support rigide, ces évidements s 'étendant les uns par rapport aux autres suivant des directions axiales différentes qui correspondent respectivement aux différentes orientations angulaires des axes d'éclairement, en ce que chaque languette flexible portant une LED qui est associée à une optique de collimation logée dans un évidement de la structure support s'étend suivant une certaine direction axiale qui est coplanaire avec l'axe d'éclairement de l'optique de collimation et est déformée sous contrainte de telle sorte que son extrémité libre est orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe d'éclairement.

Le dispositif d'éclairage médical selon l'invention peut encore présenter les particularités suivantes :

- chaque languette flexible peut être retenue en position de déformation sous contrainte par un cran de la structure support qui se verrouille par clipsage sur le bord de la languette ;

les optiques de collimation peuvent être aussi maintenues par clipsage dans les évidements de la structure support ;

- chaque optique de collimation peut être pourvue d'au moins un plot de positionnement qui vient s'engager dans un trou de positionnement correspondant prévu sur l'extrémité libre de la languette correspondante ;

- la structure support est de préférence en plastique moulé .

Avec cet agencement selon 1 ' invention, on peut avoir une ou plusieurs lentilles et une ou plusieurs LEDs réparties sur une ou plusieurs cartes de circuit imprimé. La fixation relative des éléments entre eux par clipsage est simplifiée mais on peut aussi utiliser une fixation par vissage, collage, bouterollage ou analogue.

La fixation par clipsage présente l'avantage de rendre ces éléments démontables.

L'agencement selon l'invention présente l'avantage d'être simple à réaliser car le support interface pour les optiques de collimation remplit différentes fonctions, à savoir une fonction mécanique pour porter les optiques et une fonction de réglage optique pour l'orientation des axes d'éclairement des LEDs.

Pour la découpe des languettes flexibles dans la plaque de circuit imprimé, il est important de ménager pour chaque languette un axe de pliage qui est globalement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la languette. Cet axe de pliage peut être conçu de différentes façons à la portée de l'Homme du métier, par exemple par une découpe de fragilisation. Présentation sommaire des dessins

La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif d'éclairage médical à coupole d'éclairage axiale pour l'éclairage d'un champ opératoire ;

la figure 2 est une vue de la face avant en perspective d'un dispositif d'éclairage ;

la figure 3 est une illustration schématique d'une partie d'une carte de circuit imprimé découpée selon l'invention ;

la figure 4A est une vue de dessous en perspective d'une structure support pour des optiques de collimation du dispositif d'éclairage selon l'invention ;

la figure 4B est une vue de dessus en perspective de la structure support de la figure 4A ;

la figure 5 est une vue en coupe transversale d' une partie du dispositif d'éclairage médical selon 1' invention. Description d'un mode de réalisation

La figure 1 illustre un dispositif d'éclairage 1 médical utilisé dans un bloc opératoire pour former une tache d' éclairement 2 sur un champ opératoire 3.

Ce dispositif d'éclairage 1 a ici la forme d'une coupole 4, suspendue au plafond du bloc opératoire et qui a généralement un axe d' éclairement indiqué par la référence AA.

Sur la figure 2, on a illustré la face avant en perspective d'un dispositif d'éclairage 1 analogue à celui de la figure 1 et dont la coupole 4 présente ici une forme générale en croix formée par quatre modules d'éclairage ayant chacun quatre sources de lumière 5, ici des LEDs réparties aux coins d'un carré.

Les LEDs sont montées sur une plaque de circuit imprimé 6 qui est plate avant son montage dans le dispositif d'éclairage 1 et qui est illustrée sur la figure 3.

Sur la figure 2, on a illustré par les traits interrompus les axes d' éclairement respectifs B de quatre LEDs d'un module d'éclairage pour montrer qu'ils convergent sur le champ opératoire 3 pour former une tache d' éclairement 2 plus ou moins grande. Ces axes d'éclairement B ont donc des orientations angulaires différentes pour converger.

Sur la figure 2, la référence 7 désigne une optique de collimation 7 ou lentille qui est montée dans une structure support 8 interface dans laquelle sont disposées plusieurs optiques de collimation 7.

La structure support 8 est solidaire d'une structure porteuse 9 formant le châssis de la coupole 4 d'éclairage comme montré sur la figure 5.

La figure 3 illustre ici une partie d'une carte de circuit imprimé 6 ou "PCB" qui est rigide et plate avant son montage dans la coupole 4.

Selon l'invention, la carte de circuit imprimé 6 est formée de languettes 10 flexibles qui s'étendent chacune suivant une certaine direction axiale indiquée par la référence C pour pouvoir être déformées par pliage.

Ces languettes 10 flexibles sont obtenues par exemple par un découpage de la carte de circuit imprimé 6.

Sur cette figure 3, on a indiqué par la référence P l'axe de pliage de chaque languette 10.

On a représenté sur la figure 3 une LED disposée à l'extrémité libre de chaque languette 10, cette extrémité libre ayant ici la forme d'un disque.

La longueur de chaque languette 10 peut être de quelques centimètres.

Chaque languette 10 flexible est ici pourvue à son extrémité libre de trois découpes ou trous de positionnement 11 disposés en triangle autour de la LED. Ces trous de positionnement 11 sont destinés à recevoir des plots de positionnement 12 correspondants qui sont prévus sur chaque optique de collimation 7. Selon l'invention, les optiques de collimation 7 sont logées dans des évidements 13 de la structure support 8 montrés sur les figures 4A et 4B.

Sur ces figures 4A et 4B, la structure support 8 est montrée en partie avec seulement deux évidements 13.

Cette structure support 8 interface rigide est avantageusement réalisée en matière plastique moulé.

Les évidements 13 s'étendent dans la structure support 8 moulée les uns par rapport aux autres suivant des directions axiales indiquées par la référence B sur la figure 4B qui correspondent respectivement aux orientations angulaires des axes d'éclairement B sur la figure 2 et chaque languette 10 flexible portant une LED qui est associée à une optique de collimation 7 logée dans un évidement 13 de la structure support 8 interface s'étend suivant une direction longitudinale indiquée par la référence C sur la figure 3 qui est coplanaire avec l'axe d'éclairement B de sorte à pouvoir être déformée sous une contrainte de pliage suivant l'axe de pliage P de telle sorte que son extrémité libre vient se placer sensiblement perpendiculairement à l'axe d'éclairement B de l'optique de collimation 7 correspondant.

Dans l'exemple des figures 4A et 4B, chaque évidement 13 a ici une forme tronconique avec une petite base, orientée du côté de la structure porteuse 9 de l'éclairage et une grande base, orientée du côté du champ opératoire 3.

Sur une face de la structure support 8, il est prévu un cran 14 flexible visible sur la figure 4B à la périphérie de la petite base des évidements 13 qui sert à retenir en position de déformation sous contrainte (position pliée) la languette 10 comme visible sur la figure 5.

Ce cran 14 se verrouille, par exemple par clipsage, ici sur le bord de la languette 10 et plus précisément sur le bord circulaire de l'extrémité libre de la languette 10.

Sur l'autre face de la structure support 8 interface, il est prévu ici trois crans 15 flexibles visibles sur la figure 4A à la périphérie de la grande base des évidements 13 qui servent à retenir en position, par exemple par clipsage, les optiques de collimation 7 dans les logements 13.

La référence 16 sur la figure 4A désigne un épaulement annulaire 16 servant de butée de maintien pour les optiques de collimation 7 dans les évidements 13.

Les optiques de collimations 7, illustrées schématiquement sur la figure 4A ont une forme complémentaire à celle des évidements 13, avec une grande base pourvue d'une collerette circulaire 17 et une petite base pourvue des plots de positionnement 12, ici en saillie axiale par rapport à l'axe du cône et s' étendant vers l'extérieur du cône.

Pour le montage du dispositif d'éclairage 1 selon l'invention, on commence d'abord par insérer les optiques de collimation 7 dans les logements 13 de la structure support 8 interface qui sont alors verrouillés en position par les crans 15.

Puis on vient fixer la plaque de circuit imprimé 6 portant les LEDs 5 sur la structure support 8 suivant une certaine position relative par exemple à l'aide d'une vis centrale 18 qui est représentée très schématiquement sur la figure 5. Puis ensuite, les languettes 10 sont pliées en direction de la structure support 8 jusqu'à venir en butée contre les optiques de collimation 7 et sont simultanément verrouillées en position par les crans 14 comme illustré sur la figure 5.

Enfin l'ensemble est solidarisé à la structure porteuse 9 de la coupole d'éclairage.

On comprendra que selon l'invention, il n'y a pas d'étape de réglage de la position des optiques de collimation 7, car celles-ci mises en place dans la structure support 8 interface sont déjà orientées de manière convergente dans la structure support 8 interface.

De plus, on comprendra aussi que selon l'invention, il n'est pas nécessaire de déformer toute la carte de circuit imprimé 6 pour obtenir des orientations angulaires différentes pour les sources de lumière 5 à LEDs .