FR2748794A1 - HANDLESS HANDLING SYSTEM CONTROLLED BY THE MOUTH - Google Patents
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Abstract
Système d'éclairage (3) destiné à être commandé par la bouche, comprenant des moyens d'éclairage et des moyens interrupteurs pour verrouiller ou déverrouiller l'éclairage, dans lequel les moyens interrupteurs comprennent un interrupteur faible effort à commande momentanée couplé électriquement avec un interrupteur électronique bistable. L'éclairage est commandé par l'interrupteur électronique bistable et l'interrupteur électronique bistable commandé par l'interrupteur à commande momentanée. Application notamment aux casques (1) de pilotage d'aéronefs.Lighting system (3) intended to be controlled by the muzzle, comprising lighting means and switch means for locking or unlocking the lighting, in which the switch means comprise a momentary control low force switch electrically coupled with a bistable electronic switch. The lighting is controlled by the electronic bistable switch and the electronic bistable switch controlled by the momentary control switch. Application in particular to helmets (1) for piloting aircraft.
Description
AAT
SYSTEME D'ECLAIRAGE MAIN LIBRE COMMANDE PAR LA BOUCHE HANDLESS HANDLING SYSTEM CONTROLLED BY THE MOUTH
La présente invention concerne un système d'éclairage main libre, et plus particulièrement un système d'éclairage destiné à être commandé par la bouche. Les systèmes d'éclairage à commande par la bouche sont utilisés dans le domaine aéronautique, o on les fixes sur les casques des pilotes ou du personnel naviguant. Au cours des vols de nuit, il permettent par exemple l'éclairage du poste de pilotage, la lecture de cartes, la visualisation d'instruments mal éclairés, ou encore des interventions dans des zones sombres comme les The present invention relates to a free-hand lighting system, and more particularly to a lighting system intended to be controlled by the mouth. Mouth-controlled lighting systems are used in the aeronautical field, where they are fixed on the helmets of pilots or navigating personnel. During night flights, they allow, for example, cockpit lighting, reading maps, viewing poorly lit instruments, or intervening in dark areas such as
soutes de l'aéronef.bunkers of the aircraft.
Pour que de tels systèmes d'éclairage soient pratiques à l'emploi, un simple mouvement de la bouche, en particulier un mouvement de la lèvre inférieure, doit For such lighting systems to be practical for use, a simple movement of the mouth, in particular a movement of the lower lip, must
permettre sans effort de mettre en service l'éclairage. allow effortlessly to put in service the lighting.
Pour cette raison, les systèmes d'éclairage classiques commandés par la bouche sont généralement équipés d'interrupteurs à commande momentanée bien connus de l'homme de l'art sous le nom de "microswitchs", qui présentent l'avantage de pouvoir être commutés avec un faible effort. Rappelons qu'un interrupteur à commande momentanée comporte une lame porte-contacts montée sous la contrainte dans une première position bombée, la lame pouvant basculer dans une deuxième position sous l'effet d'une poussée appliquée par l'intermédiaire d'un organe de commande. Ainsi, l'effort qu'exerce l'utilisateur avec sa lèvre sur l'organe de commande sert simplement à faire basculer la lame, le contact électrique entre des plots de contact internes de l'interrupteur étant assuré par l'élasticité de la lame. Comme autre avantage, le basculement de la lame produit un déclic caractéristique For this reason, conventional lighting systems controlled by the mouth are generally equipped with momentary control switches well known to those skilled in the art under the name of "microswitches", which have the advantage of being able to be switched with a little effort. Recall that a momentary control switch comprises a contact blade mounted under stress in a first curved position, the blade can tilt in a second position under the effect of a thrust applied via a body of command. Thus, the effort exerted by the user with his lip on the control member simply serves to tilt the blade, the electrical contact between the internal contact pads of the switch being provided by the elasticity of the blade . As another benefit, tilting the blade produces a characteristic click
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accompagné d'un effet tactile dû au relâchement de la contrainte élastique. Enfin, on trouve dans le commerce des modèles d'interrupteurs à commande momentanée équipés de leviers réduisant encore plus l'effort de commande, qui peut alors descendre en dessous des 10 grammes. En contrepartie, les interrupteurs à commande momentanée présentent l'inconvénient de ne pas permettre le verrouillage de l'éclairage, la lame porte-contacts revenant à sa position initiale lorsque l'organe de commande est relâché. L'utilisateur est ainsi contraint de maintenir sa lèvre en appui sur l'interrupteur pendant accompanied by a tactile effect due to the relaxation of the elastic stress. Finally, there are commercially models momentary control switches equipped with levers further reducing the control effort, which can then fall below 10 grams. In return, momentary control switches have the disadvantage of not allowing the lighting to lock, the contact blade returning to its initial position when the control member is released. The user is thus forced to keep his lip resting on the switch while
les périodes d'utilisation.periods of use.
Pour cette raison, d'autres systèmes d'éclairage classiques à commande par la bouche sont équipés d'interrupteurs à verrouillage ou interrupteurs dits "poussés-poussés" (push switchs). Bien que permettant le verrouillage de l'éclairage, les interrupteurs à verrouillage présentent toutefois l'inconvénient de ne pas être ergonomiques. En effet, l'organe de commande d'un interrupteur à verrouillage, en général un bouton poussoir, présente une position enfoncée et une position relâchée de sorte que la distance que doit parcourir la lèvre pour atteindre le bouton poussoir n'est pas la même For this reason, other conventional lighting systems controlled by the mouth are equipped with lock switches or so-called "pushed-pushed" switches. Although locking the lighting, lock switches have the disadvantage of not being ergonomic. Indeed, the control member of a locking switch, usually a push button, has a depressed position and a relaxed position so that the distance that must travel the lip to reach the push button is not the same
pour le verrouillage ou le déverrouillage de l'éclairage. for locking or unlocking the lighting.
Cet inconvénient est particulièrement sensible à l'usage quand l'utilisateur essaie de régler la distance entre sa bouche et le bouton poussoir de manière que ce dernier soit suffisamment éloigné pour ne pas l'empêcher de parler tout en étant suffisamment proche pour ne pas nécessiter un étirement excessif de la lèvre au moment de la commande. De plus, un autre inconvénient des interrupteurs à verrouillage est de nécessiter un effort de commande important, qui dans le meilleur cas est de l'ordre des 100 grammes. Cela s'explique par le fait que le contact électrique entre des plots de contact internes This disadvantage is particularly sensitive to use when the user tries to adjust the distance between his mouth and the push button so that the latter is far enough away to prevent him from speaking while being close enough to not require excessive stretching of the lip when ordering. In addition, another disadvantage of the interlock switches is to require a large control effort, which in the best case is of the order of 100 grams. This is because the electrical contact between internal contact pads
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d'un interrupteur à verrouillage est assuré par des ressorts, de sorte que l'effort à exercer sur le bouton poussoir pour l'amener dans la position enfoncée doit vaincre la résistance des ressorts. Pour pallier ce5 deuxième inconvénient, on pourrait équiper un interrupteur à verrouillage d'un levier, comme on le fait a locking switch is provided by springs, so that the effort to exert on the push button to bring it into the depressed position must overcome the resistance of the springs. To overcome this second disadvantage, one could equip a switch to lock a lever, as is done
avec les interrupteurs à commande instantanée, mais cela aggraverait l'inconvénient ergonomique susmentionné puisque le levier amplifierait les écarts entre la10 position enfoncée et la position relâchée. with the instantaneous switches, but this would aggravate the ergonomic disadvantage mentioned above since the lever would amplify the differences between the depressed position and the relaxed position.
Ainsi, l'objectif général de la présente invention est de prévoir un système d'éclairage commandé par la bouche qui puisse être verrouillé tout en étant ergonomique.15 Plus particulièrement, la présente invention vise les avantages suivants: - un faible effort sur l'organe de commande de l'éclairage, par exemple de l'ordre de 10 à 60 grammes, - le maintient de l'éclairage lorsque l'utilisateur relâche l'organe de commande, - une distance constante entre l'organe de commande Thus, the general object of the present invention is to provide a controlled lighting system by the mouth which can be locked while being ergonomic. More particularly, the present invention aims at the following advantages: a low effort on the lighting control member, for example of the order of 10 to 60 grams, - maintaining the lighting when the user releases the control member, - a constant distance between the control member
et la lèvre, que l'éclairage soit enclenché ou non. and the lip, whether the light is on or off.
Ces objectifs sont atteints grâce à un système d'éclairage destiné à être commandé par la bouche, comprenant des moyens d'éclairage et des moyens interrupteurs pour verrouiller ou déverrouiller l'éclairage, dans lequel les moyens interrupteurs comprennent un interrupteur faible effort à commande momentanée couplé électriquement avec un interrupteur électronique bistable, l'éclairage étant verrouillé par l'interrupteur électronique bistable, l'interrupteur électronique bistable étant commandé par l'interrupteur à These objectives are achieved by means of a lighting system intended to be controlled by the mouth, comprising lighting means and switch means for locking or unlocking the lighting, in which the switch means comprise a momentary low-effort switch. electrically coupled with a bistable electronic switch, the lighting being locked by the bistable electronic switch, the bistable electronic switch being controlled by the switch
commande momentanée.momentary control.
L'interrupteur électronique bistable peut être réalisé simplement, par exemple au moyen d'une bascule D. The bistable electronic switch can be realized simply, for example by means of a flip-flop D.
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Selon un mode de réalisation, l'interrupteur électronique bistable commande les moyens d'éclairage par According to one embodiment, the bistable electronic switch controls the lighting means by
l'intermédiaire d'au moins un transistor. via at least one transistor.
Selon un mode de réalisation, l'interrupteur à commande momentanée et les moyens d'éclairage sont agencés dans un premier boîtier d'éclairage, et l'interrupteur électronique bistable agencé dans un According to one embodiment, the momentary control switch and the lighting means are arranged in a first lighting box, and the bistable electronic switch arranged in a
deuxième boîtier.second case.
Selon un mode de réalisation, le boîtier According to one embodiment, the housing
d'éclairage est monté à l'extrémité d'une tige flexible. lighting is mounted at the end of a flexible rod.
L'autre extrémité de la tige flexible peut comporter des moyens de fixation agencés pour pouvoir être montés The other end of the flexible rod may comprise fixing means arranged to be able to be mounted
coulissants sur un bras de microphone. sliding on a microphone arm.
Selon un mode de réalisation, le système comprend des moyens d'éclairage dans le visible, des moyens d'éclairage dans l'infrarouge et un interrupteur général à trois positions permettant de choisir entre une position d'éclairage dans le visible, une position d'éclairage dans l'infrarouge, et une position de mise According to one embodiment, the system comprises means for lighting in the visible, infrared lighting means and a three-position general switch for choosing between a position of illumination in the visible, a position d lighting in the infrared, and a setting position
hors service de l'éclairage.off the lighting.
Ces caractéristiques, avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détails These features, advantages as well as others of the present invention will be discussed in more detail
dans la description suivante d'un exemple de réalisation in the following description of an exemplary embodiment
particulier d'un système d'éclairage selon l'invention pour casque de pilotage d'aéronef, en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: - la figure 1 représente un casque de pilotage d'aéronef équipé d'un microphone et d'un système d'éclairage selon l'invention, - la figure 2 représente plus en détail le microphone et le système d'éclairage de la figure 1, - la figure 3 représente par une vue de profil une partie un boîtier d'éclairage selon l'invention et son organe de commande, et particular of a lighting system according to the invention for an aircraft pilot's helmet, in relation to the attached figures among which: FIG. 1 represents an aircraft pilot's helmet equipped with a microphone and a lighting system according to the invention, - Figure 2 shows in more detail the microphone and the lighting system of Figure 1, - Figure 3 shows a side view of a part of a lighting box according to the invention and its controller, and
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- la figure 4 est le schéma électrique d'un FIG. 4 is the electrical diagram of a
système d'éclairage selon l'invention. lighting system according to the invention.
La figure 1 représente un casque de pilotage d'aéronef 1 équipé d'un microphone 2 et d'un système d'éclairage 3 selon la présente invention. La figure 2 représente plus en détails le microphone 2 et le système d'éclairage 3. Le système d'éclairage 3 selon l'invention comprend un boîtier d'éclairage 30 équipé de façon classique de deux diodes LED vertes 31 et une diode LED infrarouge 32 prévue pour les vols avec lunettes de vision nocturne. Le boîtier d'éclairage 30 est monté à l'extrémité d'une tige flexible 33 dont l'autre extrémité est fixée sur la partie distale 21 d'un bras 22 portant le microphone 2. Ici, la partie distale 21 du bras du microphone comprend deux barres parallèles 21-1, 21-2 sur lesquelles est montée coulissante une pièce de fixation 34 de la tige flexible 33, la position de la pièce de Figure 1 shows an aircraft pilot helmet 1 equipped with a microphone 2 and a lighting system 3 according to the present invention. FIG. 2 shows in more detail the microphone 2 and the lighting system 3. The lighting system 3 according to the invention comprises a lighting box 30 conventionally equipped with two green LEDs 31 and an infrared LED diode 32 scheduled for flights with night vision goggles. The lighting box 30 is mounted at the end of a flexible rod 33 whose other end is fixed on the distal portion 21 of an arm 22 carrying the microphone 2. Here, the distal portion 21 of the microphone arm comprises two parallel bars 21-1, 21-2 on which is slidably mounted a fixing piece 34 of the flexible rod 33, the position of the piece of
fixation 34 pouvant être bloquée par une vis de serrage. fixing 34 can be blocked by a clamping screw.
A l'extrémité de la tige flexible 33, le boîtier d'éclairage 30 présente une forme allongée sensiblement incurvée de manière à épouser la forme arrondie du At the end of the flexible rod 33, the lighting box 30 has an elongated shape substantially curved so as to match the rounded shape of the
microphone 2.microphone 2.
Comme on le voit sur la figure 3, le boîtier d'éclairage 30 comprend un interrupteur 35 du type faible effort à commande momentanée dont l'organe de commande 36 est un levier 36-1 agissant sur un poussoir 36-2. De façon classique, le levier 36-1 prend la forme d'une languette métallique ou plastique orientée vers la bouche du pilote. Grâce à la tige flexible 33, à la pièce de fixation coulissante 34 et à la forme particulière du boîtier d'éclairage 30, le boîtier d'éclairage 30 peut être disposé au plus près du microphone 2 de manière que le levier 36-1 soit facilement accessible. L'interrupteur est par exemple un microswitch de la série "Subminiature micro switch series SM" commercialisée par As can be seen in FIG. 3, the lighting unit 30 comprises a momentary-controlled low-effort type switch 35 whose control member 36 is a lever 36-1 acting on a pusher 36-2. Conventionally, the lever 36-1 takes the form of a metal or plastic tongue oriented towards the driver's mouth. Thanks to the flexible rod 33, to the sliding fastener 34 and to the particular shape of the lighting box 30, the lighting box 30 can be arranged closer to the microphone 2 so that the lever 36-1 is easily accessible. The switch is for example a microswitch of the series "Subminiature micro switch SM series" marketed by
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la société ZIPPY, pouvant être commuté avec un effort de company ZIPPY, which can be switched with a
l'ordre de 30 grammes.the order of 30 grams.
Selon l'invention, l'interrupteur 35 est combiné avec un interrupteur électronique bistable, dont un exemple de réalisation sera décrit plus loin en relation avec la figure 4. La fonction de l'interrupteur bistable est de mémoriser, c'est-à-dire verrouiller, l'état du système d'éclairage après que l'interrupteur 35 a été actionné. Ainsi, lorsque l'utilisateur pousse le levier 36-1 avec sa lèvre (ou sa langue), l'éclairage est enclenché et le levier peut être relâché. Pour éteindre le boîtier d'éclairage 30, l'utilisateur doit actionner à According to the invention, the switch 35 is combined with a bistable electronic switch, an exemplary embodiment of which will be described below in connection with FIG. 4. The function of the bistable switch is to memorize, that is to say say lock, the state of the lighting system after the switch 35 has been actuated. Thus, when the user pushes the lever 36-1 with its lip (or tongue), the lighting is switched on and the lever can be released. To turn off the lighting box 30, the user must operate at
nouveau le levier 36-1.again the lever 36-1.
Grâce à une telle combinaison d'une fonction d'enclenchement mécanique et d'une fonction de verrouillage électronique, l'utilisateur bénéficie des avantages de l'interrupteur à commande momentanée, déjà exposés au préambule (faible effort, distance entre le levier 36-1 et la bouche de l'utilisateur constante, effet de déclic, effet tactile), tout en bénéficiant, virtuellement, des avantages des interrupteurs à verrouillage. Ici, la fonction électronique est reportée dans un deuxième boîtier 37 fixé sur la partie proximale 24 du bras 21 du microphone, le boîtier 37 étant relié par un câble électrique 38 au boîtier d'éclairage 30. Ce deuxième boîtier 37 est en outre équipé d'un interrupteur général 39 à trois positions permettant de choisir entre une position d'éclairage dans le visible (diodes vertes), une position d'éclairage infrarouge (diode rouge) et une position de mise hors service dans laquelle une action Thanks to such a combination of a mechanical interlocking function and an electronic locking function, the user benefits from the advantages of the momentary switch, already exposed to the preamble (low effort, distance between the lever). 1 and the user's mouth constant, click effect, tactile effect), while enjoying, virtually, the advantages of lock switches. Here, the electronic function is carried in a second housing 37 fixed on the proximal portion 24 of the arm 21 of the microphone, the housing 37 being connected by an electric cable 38 to the lighting unit 30. This second housing 37 is further equipped with a three-position general switch 39 for selecting between a visible lighting position (green diodes), an infrared lighting position (red diode) and a decommissioning position in which an action
sur le levier 36-1 ne déclenche pas l'éclairage. on lever 36-1 does not trigger lighting.
La figure 4 représente le schéma électrique du système d'éclairage 3 selon l'invention. Le circuit électronique bistable est ici réalisé au moyen d'une FIG. 4 represents the electrical diagram of the lighting system 3 according to the invention. The bistable electronic circuit is here realized by means of a
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bascule D référencée 40, dont la sortie inversée /Q est ramenée sur l'entrée de commande D. L'entrée d'horloge CLK de la bascule D est attaquée par la sortie de l'interrupteur à commande momentanée 35, dont l'entrée reçoit une tension Vcc d'alimentation du système. Ainsi, quand l'utilisateur exerce avec sa lèvre une pression sur le levier 36-1, l'entrée CLK reçoit une impulsion de tension qui fait changer l'état de la bascule D, la sortie Q passant alternativement à la valeur 1 (Vcc) ou 0 (masse) selon l'état précédent de la bascule. Pour mettre en forme l'impulsion de tension, l'entrée CLK est connectée à la masse par une résistance "tire-bas" (ou résistance de "pull down") R1 de forte valeur en parallèle avec un condensateur Ci, et à la tension Vcc par une résistance "tire-haut" (ou résistance de "pull up") R2 également de forte valeur. Les résistances R1 et R2 sont par exemple de 10 KQ et 100Kn, respectivement La sortie Q de la bascule D est appliquée sur une borne d'entrée 39-1 de l'interrupteur général 39 à trois positions. L'interrupteur 39 présente trois bornes de sortie 39-2, 39-3, 39-4 correspondant respectivement aux trois possibilités susmentionnées: éclairage dans le visible (vert), éclairage hors service, éclairage dans l'infrarouge. La borne 39-2 attaque la base d'un transistor 41 de commande des diodes vertes 31, par l'intermédiaire d'une résistance tire- bas R3 de forte valeur et d'une résistance tampon R4. La borne 39-3 n'est pas connectée. La borne 39-4 attaque la base d'un transistor 42 de commande de la diode infrarouge 32, par l'intermédiaire d'une résistance tire-bas R5 de forte valeur et d'une résistance tampon R6. Les diodes LED vertes 31 et la diode infrarouge 32 reçoivent sur leurs cathodes la tension d'alimentation Vcc et leurs anodes sont reliées par l'intermédiaire de résistances tampon R7, R8, R9 aux collecteurs des transistors 41, x 2748794 respectivement 42, dont les émetteurs sont connectés à la masse. Ainsi, par exemple, lorsque l'interrupteur général 39 est en position d'éclairage dans le visible et que l'utilisateur actionne momentanément le levier 36-1 de l'interrupteur faible effort 35, la sortie Q de la bascule D passe à 1 et rend le transistor 41 passant, les diodes vertes 31 étant ainsi alimentées. Pour éteindre les diodes 31, l'utilisateur doit actionner à nouveau D flip-flop referenced 40, whose inverted output / Q is returned to the control input D. The clock input CLK of the flip-flop D is driven by the output of the momentary control switch 35, whose input receives a supply voltage Vcc of the system. Thus, when the user exerts pressure with his lip on the lever 36-1, the input CLK receives a voltage pulse that changes the state of the flip-flop D, the Q output alternately passing to the value 1 (Vcc ) or 0 (mass) according to the previous state of the flip-flop. To format the voltage pulse, the input CLK is connected to ground by a resistance "pull-low" (or resistance "pull down") R1 of high value in parallel with a capacitor Ci, and at the voltage Vcc by a resistance "pull-up" (or resistance of "pull up") R2 also of high value. The resistors R1 and R2 are, for example, K0 and 100Kn respectively. The Q output of flip-flop D is applied to an input terminal 39-1 of the three-position master switch 39. The switch 39 has three output terminals 39-2, 39-3, 39-4 respectively corresponding to the three aforementioned possibilities: lighting in the visible (green), lighting off, lighting in the infrared. The terminal 39-2 drives the base of a transistor 41 for controlling the green diodes 31 via a high-value low-drag resistor R3 and a buffer resistor R4. Terminal 39-3 is not connected. The terminal 39-4 attacks the base of a transistor 42 for controlling the infrared diode 32, via a high-value low-pass resistor R5 and a buffer resistor R6. The green LEDs 31 and the infrared diode 32 receive on their cathodes the supply voltage Vcc and their anodes are connected via buffer resistors R7, R8, R9 to the collectors of the transistors 41, x 2748794 respectively 42, whose transmitters are connected to the ground. Thus, for example, when the main switch 39 is in the visible lighting position and the user momentarily actuates the lever 36-1 of the low-effort switch 35, the output Q of the flip-flop D goes to 1 and makes the transistor 41 passing, the green diodes 31 thus being fed. To turn off the diodes 31, the user must operate again
l'interrupteur 35 de manière que la sortie Q passe à 0. the switch 35 so that the output Q goes to 0.
Comme on l'a déjà indiqué, ces divers éléments électroniques sont disposés dans le boîtier 37 de la figure 2, à l'exception de l'interrupteur 35 et des diodes 31, 32 qui sont solidaires du boîtier d'éclairage 30. Par ailleurs, le boîtier 37 peut contenir des As already indicated, these various electronic elements are arranged in the housing 37 of FIG. 2, with the exception of the switch 35 and the diodes 31, 32 which are integral with the lighting box 30. , the housing 37 may contain
accumulateurs qui assurent l'alimentation en tension Vcc. accumulators which supply the voltage supply Vcc.
Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée à la réalisation d'un système d'éclairage pour casque de pilotage d'aéronef. En raison des avantages ergonomiques que procure le système selon l'invention, d'autres applications peuvent être envisagées, notamment la réalisation de systèmes d'éclairage pour les personnes handicapées, la réalisation de systèmes de télécommande infrarouge main libre utilisables par les personnes handicapées, dans le domaine de la chirurgie pour la mise en route de certains appareillages (respiratoires, générateurs lasers,...) au cours d'une opération, dans le domaine industriel, etc. Également, la présente invention peut être appliquée à la réalisation de systèmes de visée, les diodes décrites précédemment étant remplacées par une ou plusieurs diodes lasers. Ainsi, dans la présente demande de brevet, le mot "éclairage" doit être compris comme désignant de façon générale l'émission d'un faisceau lumineux, que ce faisceau lumineux soit destiné à éclairer des objets, commander un appareillage, ou It goes without saying that the present invention is not limited to the production of a lighting system for an aircraft pilot's helmet. Due to the ergonomic advantages provided by the system according to the invention, other applications can be envisaged, in particular the production of lighting systems for the disabled, the production of free hand-held infrared remote control systems that can be used by the disabled, in the field of surgery for the start-up of certain devices (respiratory, laser generators, ...) during an operation, in the industrial field, etc. Also, the present invention can be applied to the realization of sighting systems, the previously described diodes being replaced by one or more laser diodes. Thus, in the present patent application, the word "lighting" must be understood as generally referring to the emission of a light beam, whether this light beam is intended to illuminate objects, to control an apparatus, or
désigner un objectif.designate a goal.
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