Brevet FR2639214A1 — publié le 19900525

DISPOSITIF D'ESSAIS BIOLOGIQUES FAISANT APPEL AU RAYONNEMENT DE LUMIERE La présente invention se rapporte à un dispositif d'essais biologiques destiné à réaliser des expériences avec des organismes 6 vivants en les exposant à des rayons de lumière visible. La Demanderesse a déjà proposé de focaliser les rayons solaires ou des rayons de lumière artificielle à l'aide de lentilles ou analogues, de guider les rayons focalisés à l'intérieur d'un câble à fibre optique et de les émettre sur tout endroit dans lequel de la lumière est nécessaire en vue d'assurer un éclairement lumineux ou dans d'autres buts, comme, par exemple, pour la culture de plantes, de chlorelles, l'élevage de poissons, et analogues. Au cours des travaux de recherche, on a constaté que la lumière visible ne contenant pas de rayons ultraviolets et infrarouges était efficace non seulement pour améliorer la santé d'êtres humains et empêcher le vieillissement de leur peau par une stimulation de l'activité vivifiante du corps, mais également pour aider de manière sensible la guérison de la goutte, des névralgies, des escarres, des rhumatismes, des cicatrices de brûlures, des maladies de la peau, des cicatrices dues à des fractures d'os, etc., ainsi que pour soulager des douleurs dues à de telles maladies. De plus, sur la base de la découverte sus-mentionnée de l'inventeur, la Demanderesse a proposé antérieurement un dispositif de rayonnement de lumière destiné à émettre de la lumière visible ne contenant aucun des rayons ultraviolets et infrarouges nocifs dans le but d'utiliser cette lumière pour guérir divers types de maladies, d'effectuer des traitements de beauté et d'améliorer la santé. Ce dispositif est destiné à irradier la peau d'un patient à l'aide des composantes du spectre visible de la lumière solaire ou de la lumière artificielle émise par l'intermédiaire d'un câble à fibre optique. Le dispositif assure la guérison sans danger d'une maladie grâce à l'utilisation de lumière dont les rayons infrarouges et ultraviolets que l'on sait nocifs pour les êtres humains ont été éliminés par filtrage. Afin d'accroître l'effet de guérison du rayonnement lumineux fourni par le dispositif, il est également -2- nécessaire de faire varier les caractéristiques de la lumière, comme, par exemple, la quantité de lumière, ses composantes de longueur d'onde, l'intensité de la lumière, etc. En outre, le synergisme (c'est-à-dire l'effet combiné) de la médication et du rayonnement lumineux doit être étudié avec soin en utilisant des animaux de laboratoire, tels que des lapins, souris, etc. La présente invention a pour objet de fournir un dispositif d'essais biologiques destiné à effectuer des expériences avec des organismes vivants en les exposant à des rayons de lumière visible. La présente invention a encore pour objet de fournir un dispositif d'essais biologiques faisant appel à l'utilisation d'un rayonnement de lumière visible capable d'effectuer de manière plus efficace des expériences avec des organismes vivants par rapport aux effets du rayonnement de lumière visible. La présente invention a encore pour objet de fournir un dispositif d'essais biologiques utilisant un rayonnement de lumière visible, capable d'irradier un sujet vivant à l'aide de lumière en modifiant son intensité énergétique et/ou sa température de couleur, ou dont l'intensité énergétique et/ou la température de couleur peuvent avoir des valeurs fixes. La figure 1 est une vue servant à illustrer les principes essentiels du dispositif d'essais biologiques selon la présente invention; La figure 2 est une vue de structure destinée à expliquer un mode de réalisation du dispositif d'essais biologiques utilisant un rayonnement de lumière selon la présente invention. La figure 3 est une vue illustrant un mode de réalisation d'un dispositif de captation et d'émission de rayons solaires apte à capter et introduire automatiquement des rayons solaires à l'intérieur de câbles à fibre optique afin de les émettre à travers ces câbles sur un endroit désiré; La figure 4 est une vue principale destinée à expliquer la manière dont la composante de couleur choisie de la lumière est guidée dans un câble à fibre optique; La figure 5 est une vue illustrant un exemple d'une image 3-. solaire focalisée à travers une lentille. La figure 1 est une vue d'une-structure destinée à expliquer le fonctionnement d'un dispositif d'essais biologiques selon la présente invention. Sur la figure 1, les références la à lc désignent des câbles à fibre optique servant à émettre des rayons solaires ou des rayons de lumière artificielle contenant une grande quantité de composante de couleur rouge (par exemple, à l'aide du câble la), la composante de couleur bleue (à l'aide du câble lb) et la composante de couleur verte (à l'aide du câble lc). (Cependant, les rayons infrarouges et ultraviolets ont été éliminés par filtrage car on sait que leur action sur les êtres humains est nocive). La référence 2 désigne une plaque mobile qui supporte lesdits câbles à fibre optique et qui est apte à se déplacer dans la direction des flèches A, et la référence 3 désigne un élément transparent qui comporte une partie centrale 3a transparente ou creuse et une partie périphérique 3b réalisée de préférence sous la forme d'une surface réfléchissante afin d'empêcher que la chaleur puisse être transmise à travers elle à un sujet exposé au rayonnement lumineux. La référence 4 désigne un récipient de laboratoire, la référence 5 désigne un sujet (organisme vivant) placé dans ledit récipient de laboratoire 4, la référence 6 désigne une plaque de base sur laquelle est placé le récipient de laboratoire 4. Le récipient de laboratoire peut être omis dans le cas o le sujet 5 n'a pas besoin d'être placé dans un récipient de laboratoire. En conséquence, la plaque de base 6 n'est pas toujours requise. La référence 7 désigne un capteur d'énergie lumineuse (luxmètre) et la référence 8 un appareil de mesure de la température de couleur. Le détecteur d'énergie lumineuse 7 détecte l'intensité de la lumière à émettre sur l'organisme vivant 5 afin de maintenir à tout moment l'énergie du rayonnement lumineux à un niveau optimal, tandis que l'appareil de mesure de la température de couleur 8 mesure la température de couleur de la lumière à émettre sur l'organisme vivant 5 et règle les composantes de longueur d'onde de la lumière de manière à maintenir à tout moment la température de couleur optimale du rayonnement de lumière. Etant donné que chaque organisme vivant 5 -4- requiert ses propres conditions optimales relativement à l'intensité lumineuse et à la température de couleur du rayonnement lumineux, il est nécessaire, afin de réaliser efficacement l'expérience sur l'organisme vivant, de régler l'intensité lumineuse et la température de couleur de la lumière sur leurs valeurs optimales pour l'organisme vivant. L'intensité lumineuse (c'est-à-dire l'intensité de l'énergie lumineuse) peut être réglée par le déplacement de la plaque mobile 2 dans la direction indiquée par les flèches A afin de modifier la distance entre les extrémités d'émission de lumière de tous les câbles à fibre optique et l'organisme vivant. La température de couleur du rayonnement lumineux peut être réglée en déplaçant individuellement l'extrémité d'émission de lumière de chaque câble dans la direction indiquée par les flèches B afin de modifier la distance entre l'organisme vivant et l'extrémité d'émission de lumière du câble à fibre optique, c'est-à-dire afin de modifier l'intensité de la lumière contenant une grande quantité d'une composante de couleur spécifiée. La figure 2 est une vue illustrant un mode de réalisation du dispositif d'essais biologiques conformément à la présente invention, capable de régler l'intensité lumineuse et la température de couleur du rayonnement lumineux. Sur la figure 2, la référence 10 désigne une plaque de support (correspondant à la plaque transparente 3 illustrée sur la figure 1), la référence 11 désigne des colonnes disposées verticalement sur la plaque de support 10, la référence 12 désigne une plaque fixe supportée par les extrémités supérieures des colonnes 11, la référence 13 désigne une plaque mobile capable de se déplacer verticalement le long des colonnes li (ladite plaque mobile correspondant à la plaque mobile 2 illustrée sur la figure 1), la référence 14 désigne un moteur servant à déplacer la plaque mobile 13 dans la direction indiquée par les flèches A, la référence 15 désigne une vis d'avance destinée à être entraînée en rotation par le moteur 14, et la référence 16 désigne un écrou engagé par vissage avec la vis d'avance et fixé à la plaque mobile 13 de manière solidaire. Lorsque la vis d'avance 15 est entraînée en rotation par le moteur 14, l'écrou 16, en association 263 9214 -5- avec la plaque mobile 13, se déplace dans le sens indiqué par les flèches A. La référence 17 désigne l'extrémité d'émission de lumière d'un câble à fibre optique, qui est assujetti au centre de la plaque mobile 13, et 18a, 18b et 18c (18c n'étant pas représenté) désignent d'autres extrémités de câbles à fibre optique, chacune d'entre elles étant fixée à la plaque mobile 13 de manière à pouvoir se déplacer dans la direction indiquée par les flèches B et être entraÂnée en rotation dans le sens indiqué par les flèches0. 19a, 19b, 19c (19c n'étant pas représenté) désignent des bras destinés à supporter les extrémités de câbles à fibre optique 18a, 18b et 18c, respectivement. 20a, 20b et 20c (20c n'est pas représenté) désignent des bras destinés à déplacer les bras 19a, 19b, 19c, respectivement, dans la direction indiquée par les flèches B, et également à entraîner en rotation les mêmes bras, respectivement, dans la direction indiquée par les flèches. 21a, 21b et 21c (21c n'est pas représenté) désignent des moteurs destinés à entraîner en rotation respectivement les paires de bras 20a, 19a; 20b, 19b; et 20c 19c dans la direction indiquée par les flèchesC. 22a, 22b et 22c (22c n'est pas représenté) désignent des bras mobiles capables de se déplacer dans la direction indiquée par les flèches C lorsqu'ils sont entraînés par les moteurs 21a, 21b et 21c, respectivement. 23a, 23b et 23c (23c n'est pas représenté) désignent des moteurs destinés à entraîner en rotation les vis d'avance 24a, 24b et 24c (24b et 24c ne sont pas représentés), respectivement. 25a, 25b et 25c (25b et 25c ne sont pas représentés) sont des écrous engagés par vissage avec les vis d'avance 24a, 24b et 24c respectivement. La lumière émise à partir de l'extrémité 17 de câble à fibre optique, disposé au centre de la plaque mobile, peut être, par exemple, telle qu'elle corresponde à de la lumière solaire de couleur blanche. (Cependant, comme décrit par la suite, le câble à fibre optique 17 n'est pas toujours nécessaire). La lumière émise depuis l'extrémité 18a de câble à fibre optique contient une grande quantité de composante de couleur rouge, la lumière émise depuis l'extrémité 18b de câble à fibre optique contient une grande quantité de composante de couleur bleue et la lumière émise depuis l'extrémité 18c de câble à fibre -6- optique contient une grande quantité de composante de couleur verte. En conséquence, il est également possible de faire varier la lumière composite totale sur le plan de la couleur, par exemple blanc, rouge, bleu ou vert, en réglant la quantité de rayons lumineux en provenance des extrémités de câble 18a, 18b et 18c. Etant donné que la lumière blanche peut être obtenue en mélangeant les rayons lumineux émis par les extrémités 18a, 18b et 18c des câbles à fibre optique, le câble à fibre optique 17 n'est pas toujours requis. Dans dans le présent mode de réalisation, tel qu'illustré, les faisceaux de lumière en provenance des extrémités de câble optique 17, 18a, 18b et 18c respectivement traversent la partie transparente 10a de la plaque de support 10 puis, au voisinage du sujet 28, ils sont mélangés les uns avec les autres afin de constituer une lumière composite servant à irradier le sujet. L'intensité lumineuse et la température de couleur de la lumière composite peuvent être préréglées sur les valeurs appropriées au sujet 28. Cependant, chaque fois que le sujet 28 est remplacé par un autre sujet ou que l'une quelconque des conditions de l'essai est modifiée, les valeurs pré-réglées de l'intensité lumineuse et de la température de couleur de la lumière composite doivent être de nouveau réglées. En outre, même dans le cas o le même sujet est exposé au rayonnement lumineux à un niveau d'intensité de lumière et de température de couleur t constant, un ré-ajustement est également requis car les deux paramètres de la lumière émise à travers chaque câble à fibre optique peuvent être modifiés en l'espace d'un jour et ils sont, de plus, fonction du temps; par exemple, la couleur de la lumière solaire devient rouge le matin et le soir. En référence à la figure 2, l'intensité de l'énergie lumineuse peut être réglée en déplaçant la plaque mobile 13 dans la direction indiquée par les flèches B, à l'aide du moteur d'entralnement 14. Cependant, étant donné que les extrémités 18a, 18b et 18c de câbles à fibre optique sont également déplacées vers le haut ou vers le bas en même temps que la plaque mobile 13, la position convenant à la constitution d'une lumière composite est éloignée du sujet à irradier si aucun réglage supplémentaire n'est effectué lors du -7- réglage de la plaque mobile 13. Les moteurs 21a, 21b et 21c ainsi que les bras mobiles 22a, 22b et 22c sont réglés de manière à compenser le décalage des extrémités de câbles sus-mentionné. Lorsque la plaque mobile 13 est entraînée par le moteur 14 pour se déplacer verticalement en même temps que les câbles à fibre optique, le déplacement des bras 22a, 22b et 22c est synchronisé pendant qu'ils sont entraînés par leurs moteurs respectifs 21a, 21b et 21c et dans la direction indiquée par les flèches C. Le déplacement de chaque bras est effectué au moyen d'une combinaison d'une vis d'avance et d'un écrou fixe. Plus particulièrement, une vis d'avance 21a' (21b', 21c') devant être entraînée en rotation par le moteur 21a (21b, 21c) et un écrou 22a' (22b', 22c') assujetti au bras 22a (22b, 22c) étaient auparavant engagés l'un avec l'autre. Le bras 22a peut être déplacé dans la direction des flèches C par le moteur 21a par l'intermédiaire du mécanisme d'avance susmentionné. Par exemple, lorsque la plaque mobile 13 est déplacée vers le haut, le bras 22a est rapproché du moteur 21a en synchronisme. Lorsque la plaque mobile 13 est déplacée vers le bas, le bras 22a est éloigné du moteur 21a en synchronisme. Les mouvements du bras 22a (22b, 22c) s'accompagnent du mouvement de rotation des bras 20a et 19a (20b et 19b; 20c et 19c) dans la direction des flèches 0 par rapport au point de support 26a, si bien que les rayons lumineux en provenance des câbles à fibre optique peuvent être dirigés sur le sujet. En d'autres termes, les rayons lumineux peuvent être dirigés sur le sujet sans modifier leur température de couleur. Le réglage de la température de couleur du rayonnement lumineux à émettre sur le sujet 28 peut être effectué de la manière suivante: Lorsque la vis d'avance 24a (24b, 24c) est entraînée en rotation par le moteur 23a (23b, 23c), l'écrou 25a (25b, 25c), qui est engagé par vissage avec la vis d'avance 24a et assujetti à la plaque mobile, se déplace le long de la vis d'avance 24a et, en conséquence, le bras l9a supportant l'extrémité 18a de câble à fibre optique se déplace dans la direction indiquée par la flèche B de manière à régler la température de couleur de la lumière. La température de couleur de la lumière peut être réglée, par exemple, -8- sur une valeur proche du rouge en plaçant l'extrémité 18a de câble à fibre optique, destiné à émettre de la lumière contenant une grande quantité de composante de couleur rouge, plus près du sujet 28 et, en même temps, en plaçant les autres extrémités 18b, 18c de câbles à fibre optique loin du sujet 28. En d'autres termes, toute température de couleur voulue de la lumière peut être obtenue en réglant les distances séparant le sujet 28 des extrémités d'émission de lumière 18a à 18c des câbles à fibre optique. Des organes de réglage 27 sont prévus pour régler le niveau de la plaque de support 10 de manière à ce que le sujet placé en dessous de la plaque de support 10 puisse être convenablement exposé aux rayons lumineux. Tandis que, dans le cas de la figure 3, le sujet devant être exposé au rayonnement lumineux est un animal, le sujet n'est pas limité à des animaux, mais peut être tout être vivant tel qu'un être humain, une plante, un poisson, une cellule vivante, etc. Par exemple, il est possible de réaliser une expérience avec un sujet placé dans un récipient de laboratoire (tel que représenté sur la figure 1) sous la plaque de support 10. La figure 3 illustre une structure destinée à décrire, à titre d'exemple, un dispositif de captation de rayons solaires destiné à guider la lumière solaire dans le câble à fibre optique I sus-mentionné. Comme illustré sur la figure 3, le dispositif de captation de rayons solaires comprend une capsule de protection transparente 30, des lentilles de Fresnel 31, des porte-lentilles 32, un détecteur de position solaire 33, des câbles à fibre optique composés d'un grand nombre de fibres optiques 34, des supports 35 de câble optique, un bras 36, un moteur à impulsions 37, un arbre tournant horizontal 38 devant être entralné par le moteur à impulsions 37, une base 39 destinée à supporter la capsule de protection 30, un moteur à impulsions 40 et un arbre tournant vertical 41 devant être entralné par le moteur à impulsions 40. La direction du soleil est détectée à l'aide du détecteur de position solaire 33 et le signal de détection de ce dernier commande les moteurs à impulsions 37 et 40 en vue de l'entralnement en rotation de l'arbre horizontal 38 et de l'arbre vertical 41, respectivement, de manière à ce que les lentilles 31 soient toujours dirigées vers le soleil, et la lumière solaire focalisée par chaque lentille 31 est guidée à l'intérieur de chaque câble à fibre optique 34 à travers sa surface d'extrémité réglée au point focal de la lentille. Les câbles optiques 34 correspondant aux lentilles 31 sont réunis en un faisceau pour former un seul câble 1 partant du dispositif de captation solaire et amené jusqu'à tout endroit désiré o les rayons de lumière sont utilisés pour les essais biologiques portant sur la réaction à la lumière de l'organisme vivant. La figure 4 est une vue destinée à expliquer la manière dont les rayons solaires sont guidés dans un câble à fibre optique. Sur la figure 4, la référence 31 désigne une lentille de Fresnel ou analogue, et la référence 34 désigne un câble optique servant à recevoir les rayons solaires focalisés par la lentille 31 et à les émettre par l'intermédiaire dudit câble jusqu'à tout endroit désiré nécessitant la présence de lumière. Dans le cas de la focalisation de la lumière solaire à travers le système de lentilles, l'image solaire, telle que représentée sur la figure 5, comporte une partie centrale A constituée par de la lumière presque blanche et une partie B circonférentielle contenant une grande quantité des composantes de lumière ayant. des longueurs d'onde correspondant au point de focalisation du système de lentilles. Plus particulièrement, dans le cas de la focalisation de la lumière solaire à travers le système de lentilles, le point focal et la taille de l'image solaire varieront en fonction des longueurs d'onde des composantes de la lumière. Par exemple, la lumière de couleur bleue ayant une longueur d'onde courte constitue une image solaire de diamètre D1 à la position P1. Par ailleurs, la lumière de couleur verte constitue une image solaire de diamètre D2 à la position P2 et la lumière de couleur rouge constitue une image solaire de diamètre D3 à la position P3. En conséquence, comme illustré sur la figure 5, lorsque la surface d'extrémité réceptrice de lumière de la fibre optique est réglée sur la position P1, il est possible de capter de la lumière solaire contenant une grande quantité de composante de couleur bleue à sa partie circonférentielle. Lorsque la surface -10- d'extrémité réceptrice de lumière de la fibre optique est réglée sur la position P2, il est possible de capter de la lumière solaire contenant une grande quantité de composante de couleur verte à sa partie circonférentielle. Lorsque la surface d'extrémité réceptrice de lumière de la fibre optique est réglée sur la position P3, il est possible de capter de la lumière solaire contenant une grande quantité de composante de couleur rouge à sa partie circonférentielle. Dans chaque cas, le diamètre du câble optique peut être sélectionné en fonction des composantes de lumière à capter. Par exemple, les diamètres requis des câbles à fibre optique sont DI, D2 et D3, respectivement, selon les couleurs des rayons lumineux que l'on veut accentuer, par exemple la couleur bleue, la couleur verte ou la couleur rouge. De cette manière, il est possible d'économiser sur la quantité requise de câble à fibre optique et de capter ainsi, de la manière la plus efficace, de la lumière solaire contenant une grande quantité des composantes de lumière choisies. En outre, comme illustré sur la figure 4, si le diamètre de la surface d'extrémité réceptrice de lumière du câble à fibre optique est agrandi jusqu'à la valeur DO, il est possible de capter de la lumière visible contenant toutes ses composantes de longueur d'onde. Les câbles optiques peuvent être fixés au préalable, au niveau de leurs extrémités réceptrices de lumière, sur les positions de focalisation correspondantes des lentilles respectives dans le dispositif de captation de rayons solaires, chez le fabricant, ou ils peuvent être fixés de manière mobile dans le dispositif de captation de rayons solaires de manière à ce que la position de leurs extrémités réceptrices de lumière puisse faire l'objet d'un réglage supplémentaire par l'utilisateur dans les directions axiales des lentilles, en fonction des couleurs désirées de lumière que l'on veut utiliser. Comme on le voit d'après la description précédente, selon la présente invention, il est possible de fournir un dispositif d'essais biologiques utilisant un rayonnement lumineux, capable d'irradier un sujet vivant à l'aide de lumière en modifiant son intensité énergétique et/ou sa température de couleur ou capable 26 39214 -11- d'avoir des valeurs fixes d'intensité énergétique et/ou de température de couleur, et de disposer ainsi d'un dispositif capable de réaliser de manière précise et efficace des expériences avec des sujets vivants se rapportant à leurs réactions à la lumière. -12- REVENDICATIONS (1) Dispositif d'essais biologiques comprenant une plaque de support (10) comportant une partie transparente (10a), des colonnes (11) disposées verticalement sur ladite plaque de support, une plaque mobile (13) montée de manière mobile sur lesdites colonnes verticales et au moins trois cables à fibre optique (18a,18b,18c) fixés de manière inclinable à ladite plaque mobile, caractérisé en ce que, dans le dispositif d'essais biologiques destiné à réaliser une expérience avec un sujet (28) placé sous la partie transparente de la plaque de support en l'irradiant avec des rayons lumineux émis depuis les extrémités d'émission de lumière des cables à fibre optique, l'un (18a) des trois câbles à fibre optique est prévu pour émettre des rayons lumineux contenant une grande quantité de composante spectrale de couleur rouge, un autre (18b) est prévu pour émettre des rayons lumineux contenant une grande quantité de composante spectrale de couleur bleue et le dernier (18c) est prévu pour émettre des rayons lumineux contenant une grande quantité de composante spectrale de couleur verte, et en ce que chacun desdits cables à fibre optique est muni d'un moyen (14;21a;21b;21c) permettant de régler son angle d'inclinaison en même temps que le déplacement vertical de la plaque mobile de telle manière que les rayons lumineux émis par ceux-ci soient toujours dirigés vers la' partie transparente de la plaque de support. (2) Dispositif d'essais biologiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens (23a;23b;23c;24a;24b;24c) sont prévus pour régler séparément la position de l'extrémité d'émission de lumière de chaque cable à fibre optique par rapport à la partie transparente (10a) de la plaque de support (10) pour tout angle d'inclinaison pré-réglé dudit cable. (3) Dispositif d'essais biologiques selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce qu'un autre cSble (17) à fibre optique est prévu en vue d'émettre par son intermédiaire de la lumière correspondant à la lumière blanche et d'irradier avec celle-ci le sujet (28) à travers la partie transparente de la plaque de support. 26392 14 -13- (4) Dispositif d'essais biologiques selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'un détecteur d'intensité lumineuse et/ou un détecteur de température de couleur sont/est installé(s) sur la plaque de support de manière à contrôler le déplacement vertical de la plaque mobile (13) en fonction du signal de sortie du détecteur d'intensité lumineuse et/ou à contrôler la distance séparant la partie transparente de la plaque de support et l'extrémité d'émission de lumière de chaque câble à fibre optique en fonction du signal en provenance du détecteur de température de couleur.