FR2708735A1 - Device making it possible to evaluate the effects of light on the skin and its application to detection of pathologies of the skin - Google Patents

Device making it possible to evaluate the effects of light on the skin and its application to detection of pathologies of the skin Download PDF

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Abstract

The invention relates to a colorimeter device (1), in particular for evaluating the effects of light on the human skin, making it possible to carry out direct measurements on a skin region and comprising a pulsed light source (10), a first reflecting enclosure (11), a light guide (14), a second reflecting enclosure (21), electro-optical measurement sensors (28) and optical filters (27) with defined wavelength spectra, arranged on a plate (26) which is removable or in rotation about the axis ( DELTA ) of symmetry of the device so as to allow permutation of filters. The first enclosure (10) may comprise a diffusing screen (12). An electronic reference sensor (30, 31), measuring a fraction of the emitted light energy, is also provided. Application in particular to determine certain pathologies of the human skin.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'évaluation des effets de la lumière sur la peau humaine, et en particulier de mesure des colorations induites après une exposition à des rayonnements photoactifs comme l'ultraviolet. The present invention relates to a device for evaluating the effects of light on human skin, and in particular for measuring the colorations induced after exposure to photoactive radiation such as ultraviolet.

Dans ce qui suit, le terme de peau est compris dans son acceptation la plus générale : on entend sous cette appellation la peau proprement dite (derme et épiderme) mais aussi toute muqueuse. In what follows, the term skin is understood in its most general acceptance: under this name is meant the skin itself (dermis and epidermis) but also any mucous membrane.

L'invention concerne également l'application d'un tel dispositif à l'évaluation de certaines pathologies de la peau. The invention also relates to the application of such a device to the evaluation of certain skin pathologies.

On va d'abord rappeler brièvement les phénomènes mis enjeu. We will first briefly recall the phenomena involved.

Après exposition à la lumière de la peau humaine, des effets physiques se manifestent par des modifications de sa coloration. Dans les secondes qui suivent, conjointement à l'augmentation de température liée à l'absorption d'énergie dans les couches cutanées, une vasodilatation dermique entraîne une coloration rouge due à l'afflux sanguin sous l'épiderme, réflexe destiné à évacuer la chaleur. Dans un délai de quelques minutes à quelques heures, les altérations de molécules ou de macromolécules, par l'augmentation de température ou par les oxydations induites par des radicaux libres ou des espèces activées de l'oxygène, déclenchent un phénomène infiammatoire complexe: phénomène connu sous la dénomination usuelle de "coup de soleil", c'est à dire un érythème accompagné drun oedème plus ou moins marqué. After exposure to light from human skin, physical effects are manifested by changes in its coloring. In the following seconds, along with the increase in temperature linked to the absorption of energy in the skin layers, a dermal vasodilation leads to a red coloration due to the blood flow under the epidermis, a reflex intended to dissipate heat . Within a few minutes to a few hours, alterations in molecules or macromolecules, by temperature increase or by oxidations induced by free radicals or activated oxygen species, trigger a complex inflammatory phenomenon: known phenomenon under the usual name of "sunburn", ie an erythema accompanied by more or less marked edema.

L'érythème se traduit par une coloration rouge due à l'afflux sanguin, par vasodilatation inflammatoire des capillaires dermiques. A plus long terme, et avec une intensité plus ou moins marquée selon l'énergie photonique des rayonnements et le type de peau du sujet, une réaction physiologique de protection apparaît, entraînant la production de pigments diffusants et absorbants, les mélanines, qui sont à Itorigine du bronzage.The erythema results in a red coloration due to the blood flow, by inflammatory vasodilation of the dermal capillaries. In the longer term, and with a more or less marked intensity depending on the photonic energy of the radiation and the subject's skin type, a physiological protective reaction appears, leading to the production of diffusing and absorbing pigments, the melanins, which are The origin of the tan.

Les effets à long terme des expositions répétées à l'ultraviolet se manifestent par une augmentation d'épaisseur de la peau, prélude à une accélération du vieillissement des tissus exposés. Sur ces modifications dégénératives, structurales et physiologiques, des cancers du kératinocyte peuvent apparaître. Par ailleurs, de fa çon beaucoup plus rapide, probablement associés à d'autres facteurs, les coups de soleil répétés et surtout précoces dans la vie, sont associés statistiquement à la survenue de tumeurs du mélanocyte. Ces cancers se disséminent rapidement, et sont alors de très mauvais pronostic. L'augmentation de l'incidence de ces mélanomes dans les populations à peau claire cause un grave souci de santé publique.  The long-term effects of repeated exposure to the ultraviolet are manifested by an increase in the thickness of the skin, a prelude to an acceleration of the aging of the exposed tissues. On these degenerative, structural and physiological modifications, keratinocyte cancers can appear. In addition, much more quickly, probably associated with other factors, repeated and especially early sunburn in life, are statistically associated with the occurrence of melanocyte tumors. These cancers spread quickly, and therefore have a very poor prognosis. The increased incidence of these melanomas in fair-skinned populations is causing serious public health concern.

Une autre pathologie résulte de l'exposition à la lumière, dans la bande de l'ultraviolet ou du visible, par des réactions dévoilant des structures antagoniques ou activant des molécules qui deviennent toxiques. Parallèlement à l'augmentation d'incidence des pathologies allergiques, on constate une augmentation des cas de photo-allergies, et de réactions de photo-toxicité, qui peuvent être liées à des médications ou à des produits ménagers, industriels ou cosmétiques. Another pathology results from exposure to light, in the ultraviolet or visible band, by reactions revealing antagonistic structures or activating molecules which become toxic. In parallel with the increase in the incidence of allergic pathologies, there is an increase in cases of photo-allergies, and photo-toxicity reactions, which can be linked to medications or to household, industrial or cosmetic products.

II est donc intéressant de disposer d'un moyen fiable d'évaluation des réactions inflammatoires cutanées, qui se traduisent par l'augmentation de la coloration rouge de Ia peau, résultant des bandes d'absorption dans le vert de l'hémogIo- bine, principalement dans un but de tests permettant un conseil ou une thérapeutique. It is therefore advantageous to have a reliable means of evaluating inflammatory skin reactions, which result in an increase in the red coloration of the skin, resulting from the absorption bands in the green of the hemoglobin, mainly for the purpose of tests allowing advice or therapy.

La complexité des situations, certains effets ne se manifestant que pour des domaines spectraux particuliers, fait que ces explorations sont difficiles à analyser, en l'absence d'une cotation objective des effets inflammatoires. I1 est admis que l'érythème représente le mieux l'intensité des réactions inflammatoires.The complexity of the situations, certain effects manifesting only for particular spectral domains, makes these explorations difficult to analyze, in the absence of an objective rating of the inflammatory effects. It is recognized that erythema best represents the intensity of inflammatory reactions.

En dehors de ce cadre général des états inflammatoires, certains états physiologiques ou pathologiques peuvent aussi se manifester par des modifications de couleur des téguments, par exemple la présence de pigments biIiaires non éliminés se manifeste par un ictère, avec une coloration verdâtre des muqueuses ou de la peau, certaines intoxications peuvent également faire apparaître des colorations spécifiques (cyanose, méthémoglobinémie: bandes d'absorption spécifiques des formes combinées de l'hémoglobine). L'utilisation d'un photocolorimètre permettrait donc d'effectuer des mesures colorimétriques diverses, et d'apprécier les réactions cutanées, physiologiques, les états pathologiques, ceci par la sélection de domaines spectraux spécifiques de la lumière réfléchie. Outside this general framework of inflammatory states, certain physiological or pathological states can also be manifested by changes in the color of the integuments, for example the presence of biologic pigments which are not eliminated is manifested by jaundice, with a greenish coloration of the mucous membranes or the skin, certain intoxications can also reveal specific colorations (cyanosis, methemoglobinemia: specific absorption bands of the combined forms of hemoglobin). The use of a photocolorimeter would therefore make it possible to carry out various colorimetric measurements, and to appreciate the cutaneous, physiological reactions, the pathological states, this by the selection of specific spectral domains of the reflected light.

On connaît des appareils de spectrométrie complexes et coûteux utilisés dans l'industrie ou en laboratoire. A titre d'exemple, on peut citer les dispositifs décrits dans les brevets US-A-4 029 085 (De Witt et al.) et US-A-4 267 844 (De Witt et al.). Tous deux concernent des spectromètres à fibre optique unique mettant en oeuvre un spectromètre. Ces appareils de type professionnel sont utilisés en médecine. D'autres appareils sont utiIisés dans le domaine de la spectrométrie générale. There are known complex and expensive spectrometry devices used in industry or in the laboratory. By way of example, mention may be made of the devices described in patents US-A-4,029,085 (De Witt et al.) And US-A-4,267,844 (De Witt et al.). Both relate to single fiber optic spectrometers using a spectrometer. These professional devices are used in medicine. Other devices are used in the field of general spectrometry.

Cependant, la peau ou les muqueuses présentent des particularités qui limitent l'usage des appareils utiIisés dans d'autres domaines, tels que les industries de reprographie, et en général tous les appareils ne possédant pas de source lumineuse standardisée, ou munis d'une source lumineuse continue, même de faible puissance moyenne. Une élévation de température par absorption de la lumière excitatrice va entraîner une réaction de vasodilatation locale qui fausse les résultats. Les variations biologiques peuvent induire des modifications de coloration d'intensité très minime,
ou se situer dans un domaine spectral étroit, ce qui implique une grande sensibilité
des appareils de mesure, et d'opérer en limitant les éclairements parasites. Les impé
ratifs de sensibilité obligent à utiliser des spectrophotomètres, le plus souvent munis d'un capteur à fibre optique et nécessitent un éclairement uniforme faisant appel gé néralement à une sphère dlilbricht.
However, the skin or the mucous membranes have peculiarities which limit the use of the apparatuses used in other fields, such as the reprography industries, and in general all the apparatuses not having a standardized light source, or provided with a continuous light source, even of low average power. A rise in temperature by absorption of excitatory light will cause a local vasodilation reaction which distorts the results. Biological variations can induce very slight changes in color,
or be in a narrow spectral range, which implies a high sensitivity
measuring devices, and to operate by limiting stray light. The impé
Sensitivity constraints require the use of spectrophotometers, most often fitted with a fiber optic sensor and require uniform illumination generally using a dlilbricht sphere.

Ce premier type appareils est sensible, mais d'un coût élevé et de plus peu maniable. En outre, la pression locale d'une tête de mesure peut diminuer l'afflux
sanguin capillaire et atténuer une coloration liée à la micro circulation.
This first type of device is sensitive, but of a high cost and more difficult to handle. In addition, the local pressure of a measuring head can reduce the inflow
capillary blood and attenuate a coloration linked to micro circulation.

Une autre approche, indirecte, consiste à prendre des photographies (diapositives) selon un protocole précis et invariable, par exemple avec un flash annulaire, et à analyser secondairement par colorimétrie tout ou partie des clichés. Another indirect approach consists in taking photographs (slides) according to a precise and invariable protocol, for example with a ring flash, and to analyze secondarily by colorimetry all or part of the photographs.

L'impossibilité d'une reproductibilité totale, d'une standardisation rigoureuse, font que cette méthode est peu employée. Elle nécessite un appareillage coûteux de spectrographie, et consomme un temps important.The impossibility of total reproducibility and rigorous standardization means that this method is rarely used. It requires expensive spectrography equipment, and consumes significant time.

Une approche réellement utilisable devrait mettre en oeuvre une méthode colorimétrique de type direct répondant aux exigences suivantes:
* Faible apport énergétique, en terme de puissance moyenne, permettant une évacuation rapide de la chaleur résultant de la lumière absorbée, qui peut ainsi avoir une puissance instantanée élevée
* Temps de mesure très court, permettant un apport énergétique instantané élevé, autorisant une bonne sensibilité, et une faible sensibilité aux éclairements extérieurs parasites
* Source d'excitation standardisée à large spectre, le plus proche possible du continuum visible solaire
* Compensation automatisée des écarts de puissance de la source excitatrice
* Indépendance des effets de positionnement de la tête de mesure
* Absence de pression directe du dispositif de mesure sur la zone de mesure
* Faible surface de la zone de mesure, permettant d'augmenter le nombre des zones de tests
* Interchangeabilité aisée des organes de sélection des domaines spectraux de mesure
* Interprétation aisée des résultats
* hIaniabilité, portabilité, faible coût.
A really usable approach should implement a direct type colorimetric method meeting the following requirements:
* Low energy input, in terms of average power, allowing rapid dissipation of the heat resulting from the absorbed light, which can thus have a high instantaneous power
* Very short measurement time, allowing a high instantaneous energy supply, allowing a good sensitivity, and a low sensitivity to parasitic external lightings
* Standardized broad spectrum excitation source, as close as possible to the visible solar continuum
* Automated compensation for excitation source power deviations
* Independence of the positioning effects of the measuring head
* No direct pressure from the measuring device on the measuring area
* Small surface of the measurement zone, allowing to increase the number of test zones
* Easy interchangeability of the selection bodies of the spectral measurement domains
* Easy interpretation of results
* hIaniability, portability, low cost.

La présente invention se fixe comme but principal de répondre à ces impératifs. Pour ce faire, elle combine les éléments suivants:
* Une source lumineuse constituée d'une lampe à décharge, fournissant un large spectre d'émission lumineuse, principalement dans le domaine visible.
The present invention sets itself as the main aim of meeting these requirements. To do this, it combines the following elements:
* A light source consisting of a discharge lamp, providing a broad spectrum of light emission, mainly in the visible range.

* Un guide de lumière répartissant la lumière, uniformément, sur une zone de mesure réduite. * A light guide distributing the light evenly over a reduced measurement area.

* Une tête de mesure sans contact local direct avec la zone de mesure. * A measurement head without direct local contact with the measurement area.

* Un dispositif récupérant la lumière réfléchie par la zone de mesure, dans un angle d'ouverture maximal, hormis l'éclairement direct de la source. Dans une variante de réalisation préférée, ce dispositif est constitué par une enceinte de révolution, plus particulièrement sphérique, dont la surface intérieure est diffusante et uniformément réfléchissante dans le domaine spectral des mesures, sans présenter d'émission propre, soit spontané, soit sous l'effet d'un rayonnement incident. * A device recovering the light reflected by the measurement area, in a maximum opening angle, apart from direct illumination of the source. In a preferred embodiment, this device consists of an enclosure of revolution, more particularly spherical, whose interior surface is diffusing and uniformly reflecting in the spectral range of the measurements, without presenting its own emission, either spontaneous or under the effect of incident radiation.

* Des capteurs électro-optiques protégés de l'éclairement direct de la source, par un diaphragme interne au dispositif de récupération. La répartition de la lumière réfléchie est ainsi uniforme sur les capteurs. * Electro-optical sensors protected from direct light from the source, by an internal diaphragm in the recovery device. The distribution of the reflected light is thus uniform over the sensors.

* Un capteur électro-optique dédié à la mesure de la lumière émise par la source
* Un dispositif interchangeable et/ou amovible de sélection du domaine spectral de mesure.
* An electro-optical sensor dedicated to measuring the light emitted by the source
* An interchangeable and / or removable device for selecting the spectral range of measurement.

* Un dispositif de mesure à temps de réponse rapide, couplé temporellement avec l'émission de la source
* Un dispositif permettant de modifier les paramètres des mesures, ainsi que les modes de calcul des résultats, avantageusement constitué par un ensemble micro-informatique
* Un dispositif d'alimentation sous faible voltage, autonome.
* A fast response time measurement device, temporally coupled with the emission of the source
* A device for modifying the parameters of the measurements, as well as the methods of calculating the results, advantageously constituted by a microcomputer assembly
* A low voltage, autonomous power supply device.

L'invention a donc pour objet un colorimètre, notamment pour l'évaluation des effets de la lumière sur la peau humaine, comprenant une source lumineuse générant une énergie lumineuse, des moyens pour transmettre cette énergie lumineuse à la dite zone de mesure et des moyens permettant de récupérer et mesurer au moins une partie de l'énergie réfléchie par ladite zone à mesurer; caractérisé en ce que la source de lumière comprend une lampe à décharge générant une impulsion d'énergie lumineuse et une première enceinte à surface interne réfléchissante, en ce que les moyens de transmission comprennent un guide de lumière d'axe de symétrie sensiblement perpendiculaire à la dite zone à mesurer, captant l'énergie lumineuse réfléchie à l'intérieure de la première enceinte et la transmettant à ladite zone à mesurer de manière à assurer un éclairage uniforme de cette zone et en ce que les moyens pour récupérer et mesurer l'énergie lumineuse réfléchie sur ladite zone à mesurer sont constitués par une tête de mesure sans contact avec celle-ci comprenant une seconde enceinte à surface interne réfléchissante et des capteurs électro-optiques de mesure recevant l'énergie lumineuse réfléchie à l'intérieur de Ia seconde enceinte, ces capteurs étant protégés de l'éclairement direct de la source. The subject of the invention is therefore a colorimeter, in particular for the evaluation of the effects of light on human skin, comprising a light source generating light energy, means for transmitting this light energy to said measurement area and means making it possible to recover and measure at least part of the energy reflected by said area to be measured; characterized in that the light source comprises a discharge lamp generating a pulse of light energy and a first enclosure with reflecting internal surface, in that the transmission means comprise a light guide with an axis of symmetry substantially perpendicular to the said area to be measured, capturing the light energy reflected inside the first enclosure and transmitting it to said area to be measured so as to ensure uniform lighting of this area and in that the means for recovering and measuring the energy light reflected on said area to be measured are constituted by a non-contacting measurement head comprising a second enclosure with internal reflecting surface and electro-optical measurement sensors receiving the light energy reflected inside the second enclosure , these sensors being protected from direct light from the source.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit et en référence aux figures annexées, et parmi lesquelles:
- La figure 1 est une vue en perspective de Ia partie optique, sans filtres, d'un dispositif colorimètre selon un mode préféré de réalisation de l'invention.
The invention will be better understood and other characteristics and advantages will appear on reading the description which follows and with reference to the appended figures, and among which:
- Figure 1 is a perspective view of the optical part, without filters, of a colorimeter device according to a preferred embodiment of the invention.

- Les figures 2a et 2b illustrent deux variantes de réalisation de la source lumineuse du dispositif colorimètre selon l'invention. - Figures 2a and 2b illustrate two alternative embodiments of the light source of the colorimeter device according to the invention.

- La figure 3 est une coupe verticale schématique de la partie optique, complétée par des capteurs et des filtres. - Figure 3 is a schematic vertical section of the optical part, supplemented by sensors and filters.

- Les figures 4a à 4c illustrent deux variantes de réalisation du dispositif d'éclairement de la surface étudiée. - Figures 4a to 4c illustrate two alternative embodiments of the device for illuminating the surface studied.

- Les figures 5a et 5b illustrent deux variantes de porte-filtres optiques pouvant être mis en oeuvre dans tous les modes de réalisation du dispositif selon l'invention
- Les figures 6a et 6b illustrent la source d'énergie lumineuse selon un mode de réalisation supplémentaire d'un dispositif colorimétrique selon l'invention..
- Figures 5a and 5b illustrate two variants of optical filter holders that can be implemented in all embodiments of the device according to the invention
- Figures 6a and 6b illustrate the light energy source according to an additional embodiment of a colorimetric device according to the invention.

- La figure 7 est un bloc-diagramme d'un exemple de circuits électroniques de mesure, de calcul et d'affichage pouvant être mis en oeuvre dans le cadre de l'invention. - Figure 7 is a block diagram of an example of electronic circuits for measurement, calculation and display that can be implemented in the context of the invention.

On va maintenant décrire, en détail, un dispositif colorimètre selon un mode de réalisation préféré de l'invention par référence aux figures 1 à 5b. Le dispositif colorimétrique sera appelé dans ce qui suit colorimètre pour des raisons de simplicité. Le colorimètre 1 comprend un ensemble source de lumière, composé d'une lampe à décharge 10 de forme allongée, préférentiellement lampe de type flash au Xénon, et d'un élément réflecteur 11 dirigeant la lumière émise vers un guide de lumière cylindrique 14. L'élément réflecteur il peut éventuellement être omis. Dans ce cas, la lampe 10 doit alors être placée à une distance faible de l'extrémité du guide de lumière 14, leurs axes de symétrie respectifs A et Al étant perpendiculaires. We will now describe, in detail, a colorimeter device according to a preferred embodiment of the invention with reference to Figures 1 to 5b. The colorimetric device will be called in the following colorimeter for reasons of simplicity. The colorimeter 1 comprises a light source assembly, composed of a discharge lamp 10 of elongated shape, preferably a lamp of the Xenon flash type, and of a reflective element 11 directing the light emitted towards a cylindrical light guide 14. L 'reflective element it can possibly be omitted. In this case, the lamp 10 must then be placed at a small distance from the end of the light guide 14, their respective axes of symmetry A and Al being perpendicular.

L'élément réflecteur 11 est susceptible d'être réalisé selon plusieurs variantes. Une première variante de réalisation consiste, comme illustré par la figure 2b, en un réflecteur hémicylindrique 1 1', coaxial avec la lampe 10, renvoyant une partie du flux de celle-ci vers le guide de lumière 14, d'axe A perpendiculaire à celui de la lampe, en son centre.The reflective element 11 can be produced according to several variants. A first alternative embodiment consists, as illustrated in FIG. 2b, of a semi-cylindrical reflector 1 1 ′, coaxial with the lamp 10, returning part of the flux thereof to the light guide 14, of axis A perpendicular to that of the lamp, in its center.

Une deuxième variante de réalisation, illustrée par les figures 1, 2a et 3, simple et ne nécessitant aucun réglage, consiste en une sphère 11 dont la surface interne est diffusante de façon égale dans le domaine spectral étudié, sans émission propre, munie ou non d'un écran interne 12 également diffusant, afin d'empêcher l'éclairement direct du guide de lumière 14 par la lampe 10 placée à l'intérieur de la sphère 11. Cette disposition assure une dépolarisation totale de la lumière issue du guide de lumière vers la zone à étudier, mais réduit le rendement, la lampe n'émettant plus directement dans le guide de lumière. Une solution avantageuse, consiste à utiliser une sphère diffusante 11, comme il vient d'être décrit, la lampe 10 étant placée coaxialement avec le guide de lumière 14 dont l'extrémité 151 affleure à la surface de la sphère Il par un orifice 111 pratiqué dans celle-ci. Le diamètre de la sphère sera aussi petit que possible par rapport à celui du "core" du guide de lumière 14, le rendement étant d'autant meilleur que leur rapport est plus faible, pour un même coefficient de réflexion diffuse de la sphère. La sphère Il comporte un second orifice, opposé à l'orifice 110, par lequel on peut introduire la lampe 10 et ses liaisons avec l'extérieur (non représentées). A second variant embodiment, illustrated in FIGS. 1, 2a and 3, simple and requiring no adjustment, consists of a sphere 11 whose internal surface is equally diffusing in the spectral range studied, without its own emission, whether or not provided an internal screen 12 also diffusing, in order to prevent direct illumination of the light guide 14 by the lamp 10 placed inside the sphere 11. This arrangement ensures total depolarization of the light coming from the light guide towards the area to be studied, but reduces the efficiency, the lamp no longer emitting directly in the light guide. An advantageous solution consists in using a diffusing sphere 11, as has just been described, the lamp 10 being placed coaxially with the light guide 14 whose end 151 is flush with the surface of the sphere II through an orifice 111 made in this one. The diameter of the sphere will be as small as possible relative to that of the "core" of the light guide 14, the efficiency being all the better the lower their ratio, for the same coefficient of diffuse reflection of the sphere. The sphere It has a second orifice, opposite to the orifice 110, through which the lamp 10 and its connections with the outside can be introduced (not shown).

Le guide de lumière 14 pourra avantageusement être constitué simplement d'un barreau cylindrique 15 (dit "core") en matériau transparent dans le domaine spectral à étudier, d'indice optique relatif 77, permettant une réfraction totale sur le cylindre des génératrices. L'angle d'ouverture est désigné sur la figure par a ( a" = 90 signal n-1). La surface latérale du barreau 15 sera éventuellement rendue réfléchissante par dépôt métallique 150, ou opacifiée et absorbante, afin d'éviter les fuites de lumière sur son trajet. Dans une réalisation préférentielle, l'axe du guide de lumière est confondu avec l'axe principal A du dispositif 1, afin d'éclairer uniformément la partie centrale de la zone de peau à étudier 29, sans éclairer les bords de l'ouverture 17 d'un collecteur de lumière réfléchie 21, et ceci sans nécessiter d'élément de redressement de la lumière émise sur la zone 29 mesurée. Le guide de lumière 14 peut aussi être constitué de guides de petit diamètre 151...15n, par exemple à base de fibres optiques, guides assemblés en un faisceau 141 (vue en coupe de la figure 4c). Les extrémités collectrices de lumière sont régulièrement étalés à la surface de la sphère contenant la lampe 10, comme illustré pat la figure 4a. Cette disposition présente l'avantage d'une meilleure uniformité de l'éclairement de la zone de mesure, en limitant les réflexions internes pour une même longueur de guide de lumière, et en perturbant moins le fonctionnement de la sphère au niveau de la zone de collecte de la lumière. Une autre variante, représentée à la figure 4b consiste à répartir les extrémités collectrices des guides élémentaires le long de la lampe, par exemple en les incluant dans un support 153. The light guide 14 may advantageously consist simply of a cylindrical bar 15 (called "core") made of transparent material in the spectral range to be studied, of relative optical index 77, allowing total refraction on the cylinder of the generatrices. The opening angle is designated in the figure by a (a "= 90 signal n-1). The lateral surface of the bar 15 may be made reflective by metallic deposit 150, or opacified and absorbent, in order to avoid leaks light in its path. In a preferred embodiment, the axis of the light guide is coincident with the main axis A of the device 1, in order to uniformly illuminate the central part of the skin area to be studied 29, without illuminating the edges of the opening 17 of a reflected light collector 21, and this without requiring any element for rectifying the light emitted on the measured area 29. The light guide 14 can also be made up of small diameter guides 151. ..15n, for example based on optical fibers, guides assembled in a beam 141 (cross-section view of FIG. 4c). The light collecting ends are regularly spread over the surface of the sphere containing the lamp 10, as illustrated pat Figure 4a This arrangement has the advantage of better uniformity of illumination of the measurement area, by limiting internal reflections for the same length of light guide, and by less disturbing the operation of the sphere at level of the light collection area. Another variant, shown in FIG. 4b, consists in distributing the collecting ends of the elementary guides along the lamp, for example by including them in a support 153.

L'extrémité émettrice 152 du guide de lumière 14 peut être prolongée par un cylindre 16, comme illustré plus particulièrement par la figure 3, dont la surface interne est absorbante, voire munie de gorges ou de couronnes absorbantes constituant un piège pour les rayons inclinés sur l'axe, afin de diaphragmer le faisceau de rayons F issus du guide de lumière 14, et d'empêcher ces rayons inclinés sur l'axe A d'atteindre directement la surface du collecteur 21 de lumière réfléchie. Cette disposition est utile si le barreau 15 est réflectorisé jusqu'à son extrémité émettrice 152, I'angle limite de réfraction a ne pouvant plus restreindre l'ouverture angulaire de la sortie du guide de lumière. L'ouverture est alors limitée à l'angle y par le cylindre 16. The emitting end 152 of the light guide 14 can be extended by a cylinder 16, as illustrated more particularly by FIG. 3, the internal surface of which is absorbent, or even provided with absorbent grooves or crowns constituting a trap for the rays inclined on the axis, in order to diaphragm the beam of rays F coming from the light guide 14, and to prevent these rays inclined on the axis A from directly reaching the surface of the collector 21 of reflected light. This arrangement is useful if the bar 15 is reflectorized up to its emitting end 152, the limiting angle of refraction a no longer being able to restrict the angular opening of the exit of the light guide. The opening is then limited to the angle y by the cylinder 16.

Le collecteur de lumière réfléchie 21 est avantageusement constitué par une surface de révolution 210, cylindrique, ellipsoide ou préférentiellement sphérique, dont l'axe est confondu avec l'axe principal A de l'appareil. Sur cette surface, une ouverture 17 recouvre la zone de mesure éclairée par le guide de lumière 14. The reflected light collector 21 is advantageously constituted by a surface of revolution 210, cylindrical, ellipsoid or preferably spherical, the axis of which coincides with the main axis A of the device. On this surface, an opening 17 covers the measurement area illuminated by the light guide 14.

Dans une réalisation préférentielle, illustrée par les figures 1 et 3, le collecteur étant sphérique, l'ouverture 17 est circulaire, résultant de la découpe d'une calotte polaire diamétralement opposée à la calotte 211 permettant le passage du guide de lumière 14. Sur un cercle méridien, on pratique des ouvertures 20 de petites dimensions, destinées à permettre la sortie de la lumière diffusée dans le collecteur 21 vers les capteurs électro-optiques de mesures 28. Ces capteurs 28 convertissent l'énergie lumineuse en signaux électriques exploitables par de circuits de mesure qui seront explicités ci-après. Les ouvertures 20 sont masquées de la vision directe de l'ouverture 17, par un ou plusieurs écrans ou masque 18. Ce masque peut être réalisé individuellement pour chaque ouverture 20. Dans une réalisation préférentielle, pour des raisons de facilité de fabrication, le masque 18 est constitué d'un disque circulaire coaxial et solidaire du guide de lumière 14. Le diamètre de ce disque est tel qu'il intercepte tout rayon lumineux 19 allant de l'ouverture 17 vers une des ouvertures 20 (ces rayons forment un cône entre l'ouverture de mesure 17 et le cercle tangent extérieurement aux orifices 20). Il est préférable de limiter le diamètre du masque 18 à la moitié du diamètre interne de la surface de révolution du collecteur 21, au niveau du même plan méridien, afin de réduire les réflexions inutiles qui diminuent la proportion de la lumière reçue par les orifices des capteurs par rapport à celle collectée au niveau de l'orifice de mesure. I1 est donc souhaitable que les ouvertures 20 soient pratiquées sur un méridien de plus petit rayon possible autour de l'orifice de passage 211 du guide de lumière 14. Le nombre de ces ouvertures 20 est au moins égal à trois. Cependant, ce nombre peut être plus élevé, si l'on désire disposer d'un nombre suffisant de capteurs electro-optiques de mesure 28 afin d'étudier plus finement la répartition spectrale de la lumière réémise. n faut toutefois veiller à limiter le surface totale des ouvertures 20 afin de ne pas perturber le fonctionnement du collecteur, par un prélèvement trop important de lumière, qui aboutirait à un défaut d'homogénéité dans les intensités ou les répartitions spectrales reçues par chacune. Dans un même souci, on disposera les ouvertures 20 selon des divisions égales du cercle, le long de leur méridien, de façon à conserver une symétrie de révolution de l'ensemble. In a preferred embodiment, illustrated by FIGS. 1 and 3, the collector being spherical, the opening 17 is circular, resulting from the cutting of a polar cap diametrically opposite to the cap 211 allowing the passage of the light guide 14. On a meridian circle, small openings 20 are made, intended to allow the exit of the light scattered in the collector 21 to the electro-optical measurement sensors 28. These sensors 28 convert light energy into electrical signals usable by measurement circuits which will be explained below. The openings 20 are masked from the direct view of the opening 17, by one or more screens or mask 18. This mask can be produced individually for each opening 20. In a preferred embodiment, for reasons of ease of manufacture, the mask 18 consists of a coaxial circular disc integral with the light guide 14. The diameter of this disc is such that it intercepts any light ray 19 going from the opening 17 towards one of the openings 20 (these rays form a cone between the measurement opening 17 and the circle tangent externally to the orifices 20). It is preferable to limit the diameter of the mask 18 to half the internal diameter of the surface of revolution of the collector 21, at the same meridian plane, in order to reduce unnecessary reflections which reduce the proportion of light received by the orifices of the sensors compared to that collected at the measurement orifice. It is therefore desirable for the openings 20 to be made on a meridian with the smallest possible radius around the passage orifice 211 of the light guide 14. The number of these openings 20 is at least three. However, this number can be higher, if it is desired to have a sufficient number of electro-optical measurement sensors 28 in order to study more finely the spectral distribution of the re-emitted light. However, care must be taken to limit the total area of the openings 20 so as not to disturb the operation of the collector, by taking too much light, which would result in a lack of homogeneity in the intensities or the spectral distributions received by each. For the same purpose, the openings 20 will be arranged in equal divisions of the circle, along their meridian, so as to maintain a symmetry of revolution of the assembly.

A titre d'exemple non limitatif de la portée de l'invention et pour fixer les idées, dans une réalisation préférentielle illustrée par la figure 3, le collecteur 21 est une sphère de diamètre intérieur 50 mm, I'ouverture 17 est un cercle de diamètre 20 mm, I'axe de chacune des ouvertures 20, parallèle à l'axe principal, est sur un cercle de rayon 10 mm, les ouvertures 20 sont circulaires de diamètre 5 mm, et au nombre de trois, disposées à 1200, le guide de lumière 14 contient un barreau de méthacrylate 15, de diamètre 6 mm, entouré d'une couche de protection 150 (réfléchissante à la surface du barreau) d'épaisseur I mm, le masque 18 est un disque d'épaisseur 1 mm, de diamètre 25 mm, situé dans le plan de l'équateur de 21. By way of nonlimiting example of the scope of the invention and to fix ideas, in a preferred embodiment illustrated by FIG. 3, the collector 21 is a sphere with an internal diameter of 50 mm, the opening 17 is a circle of diameter 20 mm, the axis of each of the openings 20, parallel to the main axis, is on a circle of radius 10 mm, the openings 20 are circular with a diameter of 5 mm, and three in number, arranged at 1200, the light guide 14 contains a methacrylate bar 15, of diameter 6 mm, surrounded by a protective layer 150 (reflecting on the surface of the bar) of thickness I mm, the mask 18 is a disc of thickness 1 mm, 25 mm in diameter, located in the plane of the equator of 21.

Les surfaces suivantes sont diffusantes, uniformément dans le domaine spectral étudié, sans présenter d'émission propre, spontanément ou sous l'effet d'un rayonnement d'excitation:
- la surface interne du collecteur 21
- la surface du ou des masque(s) 18, sur toutes leurs faces
- la surface externe du guide de lumière 14, pour sa portion contenue dans le collecteur 21, et
- la surface externe du diaphragme 16
Une plaque plane 24 est positionnée tangentiellement au collecteur 21, au niveau de l'orifice 211 de passage du guide de lumière 14. En regard des orifices 20, elle comporte des orifices 240 de même diamètre et de même disposition axiale.
The following surfaces are diffusing, uniformly in the spectral range studied, without presenting their own emission, spontaneously or under the effect of an excitation radiation:
- the internal surface of the collector 21
- the surface of the mask (s) 18, on all their faces
the external surface of the light guide 14, for its portion contained in the collector 21, and
- the external surface of the diaphragm 16
A flat plate 24 is positioned tangentially to the manifold 21, at the orifice 211 for passage of the light guide 14. Opposite the orifices 20, it has orifices 240 of the same diameter and of the same axial arrangement.

Entre chaque paire d'orifices 240, un guide de lumière 22, analogue au guide de lumière 14, conduit la lumière reçue vers le dispositif de sélection spectrale 27, et vers le ou les capteurs électro-optiques 28. Between each pair of orifices 240, a light guide 22, similar to the light guide 14, conducts the light received towards the spectral selection device 27, and towards the electro-optical sensor or sensors 28.

Le ou les capteurs électro-optique de mesure 28 sont destinés à fournir un signal électrique en relation avec la quantité de lumière reçue. Dans une réalisation préférentielle, pour des raisons de coût, ils s'agit avantageusement de photodiodes à réponse corrigée dans le spectre visible. The electro-optical measurement sensor (s) 28 are intended to supply an electrical signal in relation to the quantity of light received. In a preferred embodiment, for cost reasons, they are advantageously photodiodes with corrected response in the visible spectrum.

Des dispositifs de sélection spectrale 27 sont intercalés entre les guides 22 et les capteurs électro-optiques de mesure 28. Ils peuvent être avantageusement constitués par des filtres de transmission, soit à bande étroite si l'on désire analyser un domaine spectral spécifique, soit par des filtres de sélection trichrome, tels qu'une combinaison Rouge / Vert / Bleu, à faibles domaines de recouvrement. Spectral selection devices 27 are interposed between the guides 22 and the electro-optical measurement sensors 28. They can advantageously be constituted by transmission filters, either narrow band if it is desired to analyze a specific spectral range, or by three-color selection filters, such as a Red / Green / Blue combination, with low areas of overlap.

Ces filtres sont montés sur un organe de maintien 26. Selon une forme de réalisation de l'invention, cet organe de maintien 26 est amovible, avec un évidemment 261 permettant de l'insérer latéralement entre des plaques planes 24 et 25 comme illustré par la figure 5b. Selon une autre forme de l'invention, L'organe de maintien 26 est mobile, pivotant autour du guide de lumière 14, soit à l'aide d'une tirette manuelle 265 comme illustré par la figure 5b, soit motorisé (selon une variante non représentée). n est alors pourvu d'un nombre d'emplacements de filtres optiques 27 multiple de celui des guides 22, et permet de sélectionner au moins deux combinaisons de filtres. n peut être complété d'un dispositif de positionnement par cliquet élastique 262 venant se positionner dans une encoche 263 dont est pourvu le support 26, et/ou de reconnaissance automatique, par modification d'un circuit électrique renseignant l'unité de commande sur la nature et le bon positionnement des filtres, dispositif (non représenté) réalisé par barrière optique, contacteurs fixes ou mobiles. These filters are mounted on a holding member 26. According to one embodiment of the invention, this holding member 26 is removable, with a recess 261 making it possible to insert it laterally between flat plates 24 and 25 as illustrated by the Figure 5b. According to another form of the invention, the holding member 26 is movable, pivoting around the light guide 14, either using a manual zipper 265 as illustrated in FIG. 5b, or motorized (according to a variant not shown). n is then provided with a number of locations of optical filters 27 multiple of that of the guides 22, and makes it possible to select at least two combinations of filters. n can be supplemented with a positioning device by elastic pawl 262 positioned in a notch 263 with which the support 26 is provided, and / or automatic recognition, by modification of an electrical circuit informing the control unit on the nature and correct positioning of the filters, device (not shown) produced by optical barrier, fixed or mobile contactors.

La tirette 265 pivote dans l'ouverture 301 pratiquée dans un habillage externe 300, assurant l'étanchéité optique. Une jupe circulaire 264, solidaire du porte filtre pivotant 24, empêche la pénétration de la lumière par la fente 301 de la tirette 265.The pull tab 265 pivots in the opening 301 made in an external covering 300, ensuring the optical seal. A circular skirt 264, integral with the pivoting filter holder 24, prevents the penetration of light through the slot 301 of the pull tab 265.

Comme représenté sur la figure 3, un organe de positionnement 25 des capteurs électro-optiques de mesure 28 est disposé parallèlement à la plaque 24. n peut être constitué d'une plaque plane évidée pour positionner les capteurs électrooptiques de mesure 28 en regard des guides 22. Ce dispositif est opaque afin d'empêcher la pénétration de lumière parasite au niveau des capteurs électro-optiques de mesure 28, isolant électrique si le boîtier du capteur n'est pas au potentiel de la terre, ou si les capteurs 28 doivent être isolés les uns des autres. As shown in FIG. 3, a positioning member 25 for the electro-optical measurement sensors 28 is arranged parallel to the plate 24. n may consist of a flat plate hollowed out to position the electro-optical measurement sensors 28 opposite the guides 22. This device is opaque in order to prevent the entry of stray light at the level of the electro-optical measurement sensors 28, electrical insulation if the sensor housing is not at ground potential, or if the sensors 28 must be isolated from each other.

Un capteur électro-optique 30, ci-après dénommé capteur de référence, mesure une fraction aliquote de la lumière émise par la lampe 10. Sa position dans le montage n'est pas critique, il peut être éclairé directement par un orifice 112 pratiqué dans la boîte à lumière Il de la source 10, ou recevoir la lumière captée par un guide de lumière 31 reliant sa surface sensible à une surface recevant une fraction de la lumière émise par la lampe 10. Préférentiellement, ce capteur sera du même type que ceux représentés sous la référence 28, en particulier pour des raisons de capacitances électriques internes, et de temps de réponse, la mesure étant réalisée sur un mode impulsionnel. An electro-optical sensor 30, hereinafter called the reference sensor, measures an aliquot fraction of the light emitted by the lamp 10. Its position in the assembly is not critical, it can be illuminated directly by an orifice 112 made in the light box II from the source 10, or receive the light picked up by a light guide 31 connecting its sensitive surface to a surface receiving a fraction of the light emitted by the lamp 10. Preferably, this sensor will be of the same type as those represented under the reference 28, in particular for reasons of internal electrical capacitances, and of response time, the measurement being carried out on a pulse mode.

Un anneau de positionnement 23 est intercalé entre le plan de l'orifice de mesure 17 et la surface de peau à étudier 29 et, de façon plus générale, la surface de la zone à étudiée. I1 peut être omis pour la mesure de surfaces inertes. Cependant, dans le cas d'une utilisation en Dermatologie ou en Médecine, en général, ce dispo sitifpermet de reporter la zone de pression à distance de la zone étudiée 29, et de ne pas perturber la micro-circulation de cette zone locale 29. A positioning ring 23 is interposed between the plane of the measurement orifice 17 and the skin surface to be studied 29 and, more generally, the surface of the area to be studied. It can be omitted for the measurement of inert surfaces. However, in the case of use in Dermatology or in Medicine, in general, this device allows to postpone the pressure zone away from the studied zone 29, and not to disturb the micro-circulation of this local zone 29.

On va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, et plus particulièrement la réalisation de la partie source de lumière. We will now describe a second embodiment of a device according to the invention, and more particularly the production of the light source part.

Ce mode de réalisation est illustrée par les figures 6a et 6b. La figure 6a illustre plus particulièrement la marche des rayons lumineux émis par la sourcel0. La figure 6b illustre le même dispositif vu en perspective. Comme dans le mode de réalisation de la variante illustrée par la figure 2b, le réflecteur consiste en une portion de réflecteur cylindrique 1 la, d'axe de symétrie Ar parallèle à celui AI de la lampe. L'axe A1 de la lampe 10 est orthogonal à l'axe de symétrie Adu guide delumière 14, ainsi que la projection de l'axe de révolution du réflecteur Il a, mais ces deux axes sont distants d'une faible longueur d, la lampe 10 est donc décentrée par rapport au réflecteur 1 la. Le guide de lumière 14 est préférentiellement constitué d'un faisceau 141 de fibres optiques 15n. L'ouverture angulaire du réflecteur 1 la est grande (environ I60 ), les rayons issus de la lampe ne satisfont plus aux conditions de l'approximation de Gauss, mais convergent dans une zone autour de l'axe moyen A du guide de lumière 141, zone où l'on place les extrémités des guides 15n. Ce réflecteur 1 la décentré peut être complété d'un réflecteur 1 lb coaxial avec la lampe 10, placé tête-bêche, ouvert sur 1800, du côté des extrémités des guides. Ce réflecteur 1 lob renvoye la lumière vers le réflecteur 1 1 a, afin d'augmenter le rendement de l'ensemble. Cette variante implique un réglage de positionnement de la lampe par rapport aux différents éléments constitutifs. Le rayon r du réflecteur 1 lb est inférieur au rayon R du réflecteur 1 la.This embodiment is illustrated by Figures 6a and 6b. FIG. 6a more particularly illustrates the progress of the light rays emitted by the sourcel0. Figure 6b illustrates the same device seen in perspective. As in the embodiment of the variant illustrated in FIG. 2b, the reflector consists of a portion of cylindrical reflector 11a, of axis of symmetry Ar parallel to that AI of the lamp. The axis A1 of the lamp 10 is orthogonal to the axis of symmetry Adu light guide 14, as well as the projection of the axis of revolution of the reflector Il a, but these two axes are spaced a short length d, the lamp 10 is therefore offset from the reflector 11a. The light guide 14 preferably consists of a bundle 141 of optical fibers 15n. The angular opening of the reflector 11a is large (about I60), the rays coming from the lamp no longer satisfy the conditions of the Gauss approximation, but converge in an area around the mean axis A of the light guide 141 , area where the ends of the guides 15n are placed. This reflector 1 off-center can be completed with a reflector 1 lb coaxial with the lamp 10, placed head to tail, open on 1800, on the side of the ends of the guides. This reflector 1 lob returns the light to the reflector 1 1 a, in order to increase the efficiency of the assembly. This variant involves adjusting the positioning of the lamp with respect to the various constituent elements. The radius r of the reflector 1 lb is less than the radius R of the reflector 11a.

Les autres éléments du dispositif, selon ce deuxième mode de réalisation peuvent être réalisés de manière identiques à ceux décrits pour le premier mode et il n'y a pas lieu de les redécrire plus avant.  The other elements of the device, according to this second embodiment can be produced in a manner identical to those described for the first mode and there is no need to redefine them further.

On va maintenant décrire de façon plus précise le fonctionnement du dispositif selon l'invention par référence à la figure 7. Cette figure 7 illustre un exemple possible, parmi d'autres, de circuits électroniques de mesure, de calcul et d'affichage pouvant être mis en oeuvre dans Ie cadre de l'invention. ns ne sauraient en aucun cas en restreindre la portée. We will now describe more precisely the operation of the device according to the invention with reference to FIG. 7. This FIG. 7 illustrates a possible example, among others, of electronic measurement, calculation and display circuits which can be implemented in the context of the invention. They cannot in any case restrict its scope.

Ces circuits comprennent typiquement un organe de calcul 100, par exemple un microprocesseur classique comportant, également de façon classique, une unité central arithmétique et logique (CPU) 101, une mémoire vive (RAM) 102, destinée à enregistrer des programmes et données, une mémoire à lecture seule (ROM) 103, contenant des suites d'instructions et des routines, des circuits d'entréesortie (PIO) 104 et un bus 105 de données reliant les différents circuits. D'autres éléments nécessaires au bon fonctionnement du microprocesseur telIes qu'horloge, bus d'adresses, etc., n'ont pas été représentés. Ils sont bien connus de l'homme de métier. These circuits typically include a computation unit 100, for example a conventional microprocessor comprising, also conventionally, an arithmetic and logic central unit (CPU) 101, a random access memory (RAM) 102, intended to record programs and data, a read-only memory (ROM) 103, containing sequences of instructions and routines, output input circuits (PIO) 104 and a data bus 105 connecting the different circuits. Other elements necessary for the proper functioning of the microprocessor such as clock, address bus, etc., have not been shown. They are well known to those skilled in the art.

Le microprocesseur ou, de façon plus général, l'organe de calcul 100 re çoit des données et instructions notamment via un clavier 120 et un convertisseur analogique-numérique (ADC) 130. Les résultats sont affichés sur un écran par exemple un écran à cristaux liquides (LCD) 110. Un ensemble d'alimentation sauvegardée en énergie électrique comprenant une alimentation secteur 122, un transformateur (TR) 121 et un convertisseur 120 secouru par batterie. Cet ensemble alimente Ie microprocesseur 100 ainsi que les divers autres circuits représentés sur la figure 7. II fournit également une tension continue d'alimentation V+ destinée à l'alimentation des capteurs électro-optiques de mesure 28. The microprocessor or, more generally, the computation unit 100 receives data and instructions in particular via a keyboard 120 and an analog-digital converter (ADC) 130. The results are displayed on a screen, for example a crystal screen liquids (LCD) 110. A power supply backup set comprising a mains supply 122, a transformer (TR) 121 and a battery-backed converter 120. This assembly supplies the microprocessor 100 as well as the various other circuits shown in FIG. 7. It also supplies a direct supply voltage V + intended for supplying the electro-optical measurement sensors 28.

Un signal de commande 5mesure est généré par les circuits d'entrée-sortie 104 du microprocesseur 100. n actionne 160. L'amplificateur opérationnel 150 a une très forte impédance d'entrée pour ne pas perturber les mesures. A 5measurement control signal is generated by the input-output circuits 104 of the microprocessor 100. n actuates 160. The operational amplifier 150 has a very high input impedance so as not to disturb the measurements.

En réponse à une impulsion de déclenchement (signal Mesurée), chaque capteur électro-optique de mesure 28 est relié en série à un condensateur à faible fuite C qui va accumuler les charges transitant par le capteur 28, sous l'effet de l'éclairement, et dont les armatures vont donc présenter une différence de potentiel proportionnelle à la quantité de lumière reçue, correction faite des rendements quantiques suivant les longueurs d'onde. Après un délai d'attente recouvrant ce temps de commutation, la lampe 10 est activée. In response to a trigger pulse (Measured signal), each electro-optical measurement sensor 28 is connected in series to a low-leakage capacitor C which will accumulate the charges passing through the sensor 28, under the effect of the lighting. , and whose armatures will therefore present a potential difference proportional to the quantity of light received, correction made of the quantum yields according to the wavelengths. After a waiting period covering this switching time, the lamp 10 is activated.

Pour ce faire, elle reçoit des circuits d'entrée-sortie 104 un signal de commande Flash transmis à des circuits de commande 140 appropriés de la lampe 10. Ceux-ci génèrent l'alimentation haute tension nécessaire au bon fonctionnement de la lampe 10 et lorsque les conditions requises pour que cette lampe fonctionne correctement sont atteinte, ils transmettent aux circuits d'entrée-sortie 104 un signal indiquant cet état: Sprêt . Le signal Sflash entraîne l'allumage de la lampe 10.  To do this, it receives from the input-output circuits 104 a Flash control signal transmitted to appropriate control circuits 140 of the lamp 10. These generate the high voltage supply necessary for the proper functioning of the lamp 10 and when the conditions required for this lamp to function correctly are reached, they transmit to the input-output circuits 104 a signal indicating this state: Spret. The Sflash signal causes the lamp 10 to light up.

La lampe 10 émet une impulsion lumineuse de courte durée, de l'ordre de la milliseconde. La lumière excitatrice atteint la zone de mesure 29, via le guide de lumière 14, et y est réfléchie vers le collecteur 21, soit de façon spéculaire, soit diffuse. Après des réflexions multiples sur la surface diffusante de l'ensemble collecteur, des fractions égales de cette lumière réfléchie atteignent les orifices de mesure 20, passent par les guides 22, sont filtrés en 27, et atteignent les capteurs électro-optiques de mesure 28. En même temps, une portion de la lumière excitatrice est mesurée par le capteur de référence 30. The lamp 10 emits a short duration light pulse, of the order of a millisecond. The exciting light reaches the measurement zone 29, via the light guide 14, and is reflected there towards the collector 21, either specularly or diffuse. After multiple reflections on the diffusing surface of the collector assembly, equal fractions of this reflected light reach the measurement orifices 20, pass through the guides 22, are filtered at 27, and reach the electro-optical measurement sensors 28. At the same time, a portion of the exciting light is measured by the reference sensor 30.

Après un délai de mesure de l'ordre de quelques millisecondes, chaque condensateur de mesure C est isolé du capteur électro-optique de mesure auquel il est associé. After a measurement delay of the order of a few milliseconds, each measurement capacitor C is isolated from the electro-optical measurement sensor with which it is associated.

L'amplificateur différentiel 150 à très haute impédance d'entrée est monté en suiveur de tension à gain unitaire. Son entrée non inverseuse est connectée à l'armature isolée du condensateur de mesure C. La sortie du suiveur de tension, à faible impédance, est reliée à un amplificateur 160 à gain ajustable. Les sorties de ces amplificateurs sont reliées aux entrées d'acquisition 161 du multiplexeur 130 du convertisseur analogique-numérique 130 connecté aux circuits d'entrée-sortie 104 du microprocesseur 100, qui mémorise la mesure dans la mémoire vive 102 du système informatique. The differential amplifier 150 with very high input impedance is mounted as a unit gain voltage follower. Its non-inverting input is connected to the insulated armature of the measurement capacitor C. The output of the voltage follower, at low impedance, is connected to an amplifier 160 with adjustable gain. The outputs of these amplifiers are connected to the acquisition inputs 161 of the multiplexer 130 of the analog-digital converter 130 connected to the input-output circuits 104 of the microprocessor 100, which stores the measurement in the random access memory 102 of the computer system.

Le multiplexeur 131 reçoit également sur une entrée S30 le signal en provenance du capteur électro-optique de référence 30, traité de façon analogue à ceux générés par les capteurs électro-optiques de mesure 28, par une chaîne de mesure (non représentée). The multiplexer 131 also receives on an input S30 the signal coming from the reference electro-optical sensor 30, processed in a similar way to those generated by the electro-optical measurement sensors 28, by a measurement chain (not shown).

Après une série de mesures des différences de potentiel en sortie des amplificateurs 160, et leur mise en mémoire (mémoire 102), le signal de remise à zéro SRAz émis par le processeur 100 entraîne la décharge des condensateurs de mesure C. After a series of measurements of the potential differences at the output of the amplifiers 160, and their storage (memory 102), the reset signal SRAz emitted by the processor 100 causes the measurement capacitors C to discharge.

Le traitement des informations de mesures est alors effectué par le microprocesseur 100, de façon classique, à l'aide de programmes enregistrés dans la mémoire morte 103 et/ou dans la mémoire vive 102. Les instructions correspondantes peuvent saisies par le clavier 120 ou par tout autre moyen : lecteur de disquette, etc. (non représenté). A titre d'exemple, les opérations suivantes peuvent être réalisées:
- élimination des valeurs aberrantes selon un algorithme statistique
- calcul de la moyenne et de la déviation standard de chaque voie de mesure
- transformation par l'équation de corrélation, donnant la densité optique de la zone spectrale mesurée
- calculs spécifiques liés au type de mesure, et par exemple:
* rapport Rouge / Vert donnant une estimation du degré d'érythème
* rapport (Rouge + Vert + Bleu) J Référence, donnant un coefficient de réflexion global de la surface.
The processing of the measurement information is then carried out by the microprocessor 100, in a conventional manner, using programs stored in the read-only memory 103 and / or in the random access memory 102. The corresponding instructions can be entered by the keyboard 120 or by any other means: floppy drive, etc. (not shown). For example, the following operations can be performed:
- elimination of outliers according to a statistical algorithm
- calculation of the mean and standard deviation of each measurement channel
- transformation by the correlation equation, giving the optical density of the spectral area measured
- specific calculations related to the type of measurement, and for example:
* Red / Green ratio giving an estimate of the degree of erythema
* report (Red + Green + Blue) J Reference, giving an overall reflection coefficient of the surface.

* rapport Bleu / Référence donnant une estimation de la production d'eumélanines (zone entre 500 et 540 nm), ou de la bilirubine ( 450 à 500 nm). * Blue / Reference report giving an estimate of the production of eumelanins (zone between 500 and 540 nm), or of bilirubin (450 to 500 nm).

* ces valeurs permettent d'entrer dans un tableau multidimensionnel fournissant une estimation du type de peau et de son état physiopathologique (érythème, bronzage). Les résultats de la classification sont affichés sur l'écran du système. * these values allow you to enter a multidimensional table providing an estimate of the skin type and its pathophysiological state (erythema, tanning). The classification results are displayed on the system screen.

* rapport bande spécifique / Référence dans le cas d'une coloration liée à un état physiopathologique particularisé par une ou des bandes spectrales déterminées (ictère). * specific band / Reference ratio in the case of a coloration linked to a physiopathological state particularized by one or more determined spectral bands (jaundice).

Naturellement de façon classique, il sera nécessaire de procéder à des phases initiales d'étalonnage, phases éventuellement répétées dans le temps. Naturally in a conventional manner, it will be necessary to carry out initial calibration phases, phases which may be repeated over time.

Cet étalonnage répond à trois objectifs:
* déterminer la réponse de l'appareil pour un standard noir idéalement absorbant, déterminant la ligne de base de chacune des voies.
This calibration meets three objectives:
* determine the response of the device for an ideally absorbing black standard, determining the baseline of each channel.

* déterminer la réponse de l'appareil pour un standard diffusant blanc idéal, permettant de calculer les facteurs correctifs pour chacune des voies de mesure dans l'utilisation en analyseur trichrome. * determine the response of the device for an ideal white diffusing standard, making it possible to calculate the corrective factors for each of the measurement channels in use in three-color analyzer.

* déterminer la réponse de l'appareil pour des standards diffusants gris, afin de déterminer la courbe de corrélation entre les grandeurs électriques et les réflexions, pour chaque voie. Chaque courbe de corrélation est gardée dans une mémoire non volatile, pour déduire des mesures électriques les densités correspondantes, utilisées pour les calculs. * determine the response of the device for gray diffusing standards, in order to determine the correlation curve between the electrical quantities and the reflections, for each channel. Each correlation curve is kept in a non-volatile memory, to deduce from the electrical measurements the corresponding densities, used for the calculations.

La courbe de base peut être déterminée en plaçant un masque opaque et absorbant sur l'orifice de mesure 17, et à effectuer une série de mesures sans déclencher la lampe 10. The basic curve can be determined by placing an opaque and absorbing mask on the measurement orifice 17, and performing a series of measurements without triggering the lamp 10.

L'invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisation précisément décrits en relation, notamment, avec les figures 1 à 7. bien qu'elle trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine de l'évaluation des effets de la lumière sur la peau et de la détermination de certaines pathologies, elle peut également être mise en oeuvre dans d'autres domaines de la physique, pour la mesure de la lumière réfléchie par des zones de faible surface.  The invention is not limited to only the embodiments precisely described in relation, in particular, to FIGS. 1 to 7. although it finds a particularly interesting application in the field of the evaluation of the effects of light on the skin and the determination of certain pathologies, it can also be implemented in other fields of physics, for the measurement of the light reflected by zones of small surface.

Claims (14)

REVENDTCATIONS 1. Dispositif colorimètre, notamment pour l'évaluation des effets de la lumière sur la peau humaine, comprenant une source lumineuse (10-12) générant une énergie lumineuse, des moyens (14) pour transmettre cette énergie lumineuse à la dite zone de mesure (29) et des moyens (20-28) permettant de récupérer et mesurer au moins une partie de l'énergie réfléchie par ladite zone à mesurer (29); caractérisé en ce que la source de lumière comprend une lampe à décharge (10) générant une impulsion d'énergie lumineuse et une première enceinte à surface interne réfléchissante (I 1, lI', 11a, Il b), en ce que les moyens de transmission comprennent un guide de lumière (14) d'axe de symétrie (/\) sensiblement perpendiculaire à la dite zone à mesurer (29), captant l'énergie lumineuse réfléchie à l'intérieure de la première enceinte et la transmettant à ladite zone à mesurer (29) de manière à assurer un éclairage uniforme de cette zone et en ce que les moyens pour récupérer et mesurer l'énergie lumineuse réfléchie sur ladite zone à mesurer (29) sont constitués par une tête de mesure sans contact avec celle-ci comprenant une seconde enceinte à surface interne (21) réfléchissante et des capteurs électro-optiques de mesure (28) recevant l'énergie lumineuse réfléchie à l'intérieur de la seconde enceinte (21), ces capteurs étant protégés de ltéclairement direct de la source (11, 1 1', l la, 1 lb). 1. Colorimeter device, in particular for the evaluation of the effects of light on human skin, comprising a light source (10-12) generating light energy, means (14) for transmitting this light energy to said measurement area (29) and means (20-28) for recovering and measuring at least part of the energy reflected by said area to be measured (29); characterized in that the light source comprises a discharge lamp (10) generating a pulse of light energy and a first enclosure with internal reflecting surface (I 1, III, 11a, IIb), in that the means for transmission comprise a light guide (14) of axis of symmetry (/ \) substantially perpendicular to said area to be measured (29), capturing the light energy reflected inside the first enclosure and transmitting it to said area to be measured (29) so as to ensure uniform illumination of this area and in that the means for recovering and measuring the light energy reflected on said area to be measured (29) consist of a measurement head without contact with it ci comprising a second enclosure with an internal reflecting surface (21) and electro-optical measurement sensors (28) receiving the light energy reflected inside the second enclosure (21), these sensors being protected from lt direct light from the source (11, 1 1 ', l la, 1 lb). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première enceinte (11) est une enceinte de révolution de forme sphérique à l'intérieur de laquelle est disposée la lampe à décharge (10). 2. Device according to claim 1, characterized in that the first enclosure (11) is a spherical enclosure of revolution inside which is disposed the discharge lamp (10). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première enceinte (11') est une enceinte de révolution en forme hémi-cylindrique à l'intérieur de laquelle est disposée la lampe à décharge (10) de manière à ce que, la lampe à décharge (10) ayant une forme alIongée autour d'un axe de symétrie (AI), cet axe de symétrie soit confondu avec I'axe de l'enceinte (11') de forme hémi-cylindrique. 3. Device according to claim 1, characterized in that the first enclosure (11 ') is a semi-cylindrical enclosure of revolution inside which the discharge lamp (10) is arranged so that, the discharge lamp (10) having an elongated shape around an axis of symmetry (AI), this axis of symmetry is coincident with the axis of the enclosure (11 ') of semi-cylindrical shape. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première enceinte est constitués de première (1 la) et seconde (1 lb) portions de cylindre, de surfaces internes réfléchissantes et d'axes de symétrie parallèles, placées tête-bêche, entre lesquelles est disposée la lampe (10) à décharge de manière à ce que celle-ci, ayant une forme allongée autour d'un axe de symétrie (A1), cet axe de symétrie soit confondu avec l'axe de symétrie (A1) de la première portion de cylindre (1 la) et à une distance déterminée (d) de l'axe de symétrie du second cylindre (1 lb) et à l'intérieur de la première portion de cylindre (1 la), en ce que l'axe de symétrie (A) du guide de lumière (14) est perpendiculaire aux axes de symétrie des première et seconde portions de cylindre, et en ce que le rayon (R) de ladite première portion de cylindre (1 la) est supérieur au rayon (r) de ladite seconde portion de cylindre (I lb) et la face d'entrée (151) du guide de lumière (14) affleure en surface du second cylindre (1 lb), celle-ci étant centrée sur l'axe de symétrie(A) du guide de lumière, de manière à ce que la région de convergence de rayons d'énergie réfléchie par les surfaces réfléchissantes soit sensiblement comprise dans la surface du dioptre constituée par la face d'entrée (151) du guide de lumière (14). 4. Device according to claim 1, characterized in that the first enclosure consists of first (1 la) and second (1 lb) cylinder portions, internal reflecting surfaces and parallel axes of symmetry, placed head to tail, between which is disposed the discharge lamp (10) so that the latter, having an elongated shape around an axis of symmetry (A1), this axis of symmetry is coincident with the axis of symmetry (A1) from the first cylinder portion (1 la) and at a determined distance (d) from the axis of symmetry of the second cylinder (1 lb) and inside the first cylinder portion (1 la), in that the axis of symmetry (A) of the light guide (14) is perpendicular to the axes of symmetry of the first and second cylinder portions, and in that the radius (R) of said first cylinder portion (1a) is greater to the radius (r) of said second portion of cylinder (I lb) and the entry face (151) of the guide light (14) is flush with the surface of the second cylinder (1 lb), the latter being centered on the axis of symmetry (A) of the light guide, so that the region of convergence of rays of energy reflected by the reflecting surfaces is substantially included in the surface of the diopter formed by the entry face (151) of the light guide (14). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première enceinte réfléchissante (11) est couplée optiquement à un capteur électro-optique (30, 31) mesurant une fraction aliquote de l'énergie lumineuse émise par la source à décharge (10) de manière à servir de référence. 5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the first reflecting enclosure (11) is optically coupled to an electro-optical sensor (30, 31) measuring an aliquot fraction of the light energy emitted by the discharge source (10) so as to serve as a reference. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide de lumière (14) comprend un barreau cylindrique (15) en verre. 6. Device according to claim 1, characterized in that the light guide (14) comprises a cylindrical bar (15) made of glass. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le barreau (15) est muni d'une couche (150) de métallisation externe. 7. Device according to claim 6, characterized in that the bar (15) is provided with a layer (150) of external metallization. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide de lumière (14) comprend un faisceau (141) de fibres optiques (15n). 8. Device according to claim 1, characterized in that the light guide (14) comprises a bundle (141) of optical fibers (15n). 9. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que la seconde enceinte réfléchissante (21) est une enceinte de révolution de forme sphérique dans laquelle débouche la face de sortie du guide de lumière (14) et à la quelle sont couplés optiquement les capteurs electro-optiques de mesure (28), ces capteurs (28) étant disposés symétriquement autour de l'axe de symétrie (A) du guide (I 4).  9. Device according to claim I, characterized in that the second reflecting enclosure (21) is a spherical enclosure of revolution into which the exit face of the light guide (14) opens and to which the sensors are optically coupled electro-optical measurement (28), these sensors (28) being arranged symmetrically around the axis of symmetry (A) of the guide (I 4). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les capteurs électro-optiques de mesure (28) sont disposés sur une platine disposée à l'extérieur de la seconde enceinte réfléchissante (21) et sont couplés optiquement à celle-ci à l'aide de guides de lumière (22). 10. Device according to claim 9, characterized in that the electro-optical measurement sensors (28) are arranged on a plate arranged outside the second reflective enclosure (21) and are optically coupled thereto to the using light guides (22). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les capteurs électro-optiques de mesure sont associés chacun à au moins un filtre optique (27) transmettant un spectre de longueurs d'onde déterminées. 11. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the electro-optical measurement sensors are each associated with at least one optical filter (27) transmitting a spectrum of determined wavelengths. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les filtres optiques (27) associés aux capteurs électro-optiques de mesure (28) sont disposés sur un support amovible (26) comportant une ouverture (261) dans laquelle s'insère le guide (14). 12. Device according to claim 11, characterized in that the optical filters (27) associated with the electro-optical measurement sensors (28) are arranged on a removable support (26) comprising an opening (261) into which the guide (14). 13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les filtres associés aux capteurs électro-optiques de mesure (28) sont disposés sur un support mobile en rotation autour d'un axe confondu avec l'axe (A) du guide de lumière (14), le nombre total de filtres de filtres optiques (27) étant un multiple entier du nombre de capteurs électro-optiques de mesures (28) de manière à associer à ces capteurs des filtres optiques de caractéristiques optiques différentes en fonction de la position angulaire du support (26). 13. Device according to claim 11, characterized in that the filters associated with the electro-optical measurement sensors (28) are arranged on a support movable in rotation about an axis coincident with the axis (A) of the light guide (14), the total number of optical filter filters (27) being an integer multiple of the number of electro-optical measurement sensors (28) so as to associate with these sensors optical filters with different optical characteristics depending on the position angle of the support (26). 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est appliqué à la détermination de pathologies de la peau humaine.  14. Device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it is applied to the determination of pathologies of human skin.
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