Brevet FR2749792A1 — publié le 19971219

Description L'invention concerne un rasoir électrique comportant une grille munie d'ouvertures dans lesquelles viennent s'engager des poils de la peau, et des couteaux mobiles pour sectionner les poils. Un rasoir électrique est un appareil suffisamment connu pour qu'il ne soit pas nécessaire de le décrire au delà de ce qui est nécessaire à l'invention. Les éléments principaux sont: la grille dans laquelle viennent se placer les poils à sectionner, les couteaux mobiles pour sectionner les poils et un moteur électrique pour actionner les couteaux mobiles. En appliquant la grille sur la peau, l'utilisateur du rasoir permet aux poils de passer à travers les ouvertures de la grille et de déboucher de l'autre côté de la grille. Le mouvement des couteaux le long de la surface de la grille permet de sectionner les poils au ras de la peau. Les couteaux peuvent être soumis à un mouvement de rotation ou à un mouvement de translation. La grille possède généralement une très faible épaisseur. Les ouvertures ont généralement la forme de fente. La qualité du rasage dépend de la proximité de la peau vis-àvis des couteaux au moment de la coupe des poils. De nombreux paramètres interviennent, certains propres au rasoir tels que l'épaisseur de la grille, les dimensions des ouvertures, l'orientation des ouvertures, et d'autres propres à l'utilisateur tels que la pression exercée sur le rasoir, l'inclinaison du rasoir par rapport à la peau, l'humidité et la souplesse de la peau, la courbure (concavité, convexité) de la surface présentée au rasage, la rapidité des mouvements, la friction entre la grille et la surface de la peau, les onguents ou additifs appliqués sur la peau, ainsi que des conditions environnantes telles que l'humidité et la température de l'air ambiant. Il est évident que du fait de la pression exercée par l'utilisateur, la peau a tendance à pénétrer dans les ouvertures de la grille, ce qui place la peau au contact direct des couteaux. Une irritation de la peau peut en résulter. Cette pénétration dépend de la souplesse de la peau et des dimensions des ouvertures. Une pénétration insuffisante de la peau dans les ouvertures de la grille de rasage laisse une barbe mal rasée, hirsute. Une pénétration excessive produit une abrasion de l'épiderme, une irritation désagréable de la peau pouvant entraîner des coupures ou des rougeurs. I1 est donc utile de contrôler la profondeur de pénétration de la peau dans la(les) grille(s) de rasage, et ceci à l'endroit même où est effectué le rasage. En effet, il n'est pas suffisant de placer un palpeur ou une touche sensible à côté de la grille du rasoir, car la souplesse de la peau varie beaucoup d'un point à l'autre selon l'humidité locale ou la présence d'une protubérance osseuse sous-jacente. La pénétration de la peau n'est pas la même en tout point. Le problème de la mesure de la souplesse de la peau a déjà été étudié, en particulier dans le brevet FR 970 276 qui décrit un appareil de mesure de la souplesse de la peau. Cet appareil effectue les mesures indépendamment du rasage afin de déterminer les caractéristiques optimales que doit posséder la grille, à savoir son épaisseur, les dimensions de ses ouvertures. L'utilisateur peut ensuite choisirle type de grille adapté à son propre cas. L'appareil comporte un système optique formé de lentilles et de lampes d'éclairage. A partir de mesures de mise au point effectuées sur la partie de la peau faisant saillie à travers les ouvertures de la grille, on peut déterminer la souplesse de la peau en utilisant des tables d'étalonnage. Mais un tel appareil ne peut pas faire partie d'un rasoir compact tel qu'il existe désormais. Un but principal de l'invention est de disposer d'un rasoir électrique qui permette de déterminer la souplesse de la peau pour éviter d'irriter la peau. Cette détermination doit pouvoir être effectuée au cours du rasage. Un but particulier est de tenir compte de ces mesures de souplesse de la peau pour agir automatiquement sur le fonctionnement du rasoir. Ce but principal est atteint avec un rasoir électrique qui comporte des moyens à barrière optique qui déterminent une étendue d'une protubérance faite par la peau à travers les ouvertures de la grille en mesurant un niveau d'occultation provoqué par la protubérance sur un faisceau lumineux généré par la barrière optique. Les moyens à barrière optique comportent un émetteur de lumière pour fournir le faisceau lumineux, un récepteur de lumière, des moyens d'entrée de guidage optique pour donner une incidence rasante au faisceau lumineux par rapport à la grille du côté de la protubérance, et des moyens de sortie de guidage optique pour capter et diriger sur le récepteur un faisceau lumineux résiduel résultant du faisceau lumineux non occulté par la protubérance. Ainsi la peau en pénétrant plus ou moins dans les ouvertures de la grille intercepte une partie plus ou moins importante du faisceau de lumière qui sort des moyens d'entrée de guidage optique pour aller vers les moyens de sortie de guidage optique. En conséquence, le taux de lumière recueillie par les moyens de sortie constitue une mesure de la pénétration de la peau dans les grilles de rasage. Un étalonnage préalable permet de fixer les limites au delà desquelles la pénétration devient excessive. I1 peut s'agir d'une ou plusieurs fibres optiques de très faibles dimensions, voisines des dimensions des ouvertures de la grille. On peut ainsi mesurer la protubérance à l'aide de moyens matériels ayant un très faible encombrement permettant de les disposer sous la grille de rasage. Selon un mode particulier de réalisation, les moyens à barrière optique contrôlent une profondeur de coupe des poils en fonction de l'étendue de la protubérance. Selon un autre mode particulier de réalisation, les moyens à barrière optique contrôlent une vitesse de déplacement des couteaux en fonction de l'étendue de la protubérance. Les moyens de guidage optique peuvent être des fibres optiques individuelles fixées individuellement de chaque côté des ouvertures de manière à ce que le faisceau lumineux soit parallèle à la surface de la grille. Néanmoins, au lieu de disposer plusieurs fibres devant plusieurs ouvertures de la grille, il est possible de réaliser les moyens de guidage optique sous forme de blocs conducteurs de lumière, les blocs étant agencés à la grille pour faire que, respectivement, ils distribuent et captent la lumière de part et d'autre de plusieurs ouvertures de la grille. Les blocs peuvent être obtenus par exemple par moulage ou par façonnage d'un matériau conducteur de la lumière. Il n'est alors plus nécessaire d'avoir à aligner les fibres émettrices et réceptrices les unes sur les autres, ceci étant obtenu collectivement par construction. De même, le montage des blocs optiques sur la grille de rasage est réalisé aisément. Ces différents aspects de l'invention et d'autres encore seront apparents et élucidés à partir des modes de réalisation décrits ci-après. L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures suivantes données à titre d'exemples non limitatifs qui représentent: Figure i : un schéma d'un rasoir selon l'invention selon un premier mode de réalisation des moyens de guidage optique. Figure 2 : un schéma d'un rasoir selon l'invention selon un second mode de réalisation des moyens de guidage optique. Figure 3 : un schéma d'une partie de la grille, vue de dessous, munie de moyens électro-optiques pour mettre en oeuvre l'invention. Figure 4 : une vue de côté d'un couteau, d'une fibre optique et d'une partie de la grille en contact avec la peau. Figure 5 : différents signaux mesurés pour différentes étendues de protubérance. Figure 6 : une courbe montrant les variations de la lumière transmise en fonction de la force appliquée sur la grille du rasoir. Figure 7 : une courbe montrant le signal électrique mesuré en fonction de l'étendue de la protubérance. Figure 8 : une vue en perspective d'une grille munie des moyens de guidage optique selon le second mode de réalisation. La figure 1 montre un rasoir 5 muni d'une tête 7 sur laquelle sont positionnées trois grilles de rasage 13 munies chacune d'une multiplicité d'ouvertures en forme de fente. Lors du rasage, les poils viennent se placer dans les fentes sous la pression exercée par l'utilisateur. Sur la figure 1, une des grilles comporte les moyens d'entrée de guidage optique 21a et les moyens de sortie guidage optique de 21b réunis respectivement à un émetteur de lumière 22 et à un récepteur de lumière 24. La figure 3 représente plus en détail les moyens électrooptiques permettant de réaliser l'invention. De part et d'autre d'une des fentes 14 de la grille 13 de rasage sont disposées une fibre optique d'entrée 21a et une fibre optique de sortie 21b. Un faisceau lumineux est émis puis une partie non occultée est captée par des moyens de mesure 20 comportant: - un émetteur de lumière, par exemple une diode électroluminescente 22 qui fournit le faisceau de lumière incident 30a à la fibre optique d'entrée 21a; - un récepteur de lumière, par exemple un phototransistor 24, qui détecte le faisceau lumineux résiduel 30b capté par la fibre optique de sortie 21b; - des moyens électriques 25 pour fournir les signaux d'excitation à la diode électroluminescente et pour mesurer le flux lumineux détecté par le phototransistor qui délivre un signal détecté V. En fonction du niveau du signal détecté, les moyens de mesure 20 délivrent un signal de commande C0M qui peut actionner: - un moteur 26 qui actionne les couteaux; - un organe 27 de réglage de la profondeur de coupe du rasoir; - ou un dispositif sonore et/ou visuel 28 destiné à avertir l'utilisateur en cas de pénétration excessive de la peau dans les fentes des grilles. La figure 4 montre une partie de la grille 13 du rasoir en contact avec la peau 10. La partie hachurée indique une vue en coupe de la partie de la grille qui vient en contact avec la peau par sa surface externe. La partie hachurée représente l'épaisseur h de la grille qui est de l'ordre de 50 micromètres environ. Les parties non hachurées de la grille 13 indiquent les parties de la grille servant à la soutenir. Lorsque la peau 10 est appliquée contre la grille 13, selon la pression exercée sur le rasoir, il se produit une protubérance li qui dépasse d'une épaisseur P la surface externe de la grille. Cette protubérance pénètre plus ou moins dans la fente de sorte qu'elle peut être inférieure ou supérieure à l'épaisseur de la grille. Les fentes ont une largeur L d'environ 280 micromètres. Les couteaux 12, en se déplaçant le long de la grille dans la direction M, viennent sectionner les extrémités des poils qui passent à travers la grille. De part et d'autre des fentes, parallèlement à la surface de la grille et perpendiculairement au plan du dessin, on dispose les extrémités des fibres optiques 21a, 21b de manière à ce que, d'une part, en l'absence de protubérance, la lumière de l'émetteur arrive jusqu'au récepteur et que d'autre part, en présence d'une protubérance, la lumière soit partiellement ou totalement occultée selon l'étendue de la protubérance. Lorsque le rasoir est en fonctionnement, les couteaux sont actionnés par le moteur 26. A chacun de leur passage, les couteaux interceptent également la lumière transmise d'une fibre optique à l'autre. Cette modulation fournit une information sur la fréquence de passage des couteaux et en même temps, elle fournit une référence pour mesurer le signal détecté par le phototransistor dû à la pénétration de la peau dans la grille de rasage. La figure 5 représente l'allure des signaux V détectés par le phototransistor 24. Les courbes allant de A à E concernent des cas où les protubérances sont régulièrement de plus en plus accentuées. On observe à chaque fois l'existence d'un signal haché superposé à un seuil Vp de signal. Le signal haché garde la même amplitude jusqu'au cas D inclus. I1 est dû à l'interruption régulière de la lumière par les couteaux. L'absence totale de protubérance correspond au cas A. Le seuil Vp de signal correspond à la partie de faisceau de lumière qui n'est pas interceptée par les couteaux et qui atteint le phototransistor. Pour les cas B à E la protubérance croît régulièrement. On observe que le seuil Vp décroît (cas B et C) indiquant que la protubérance intercepte de plus en plus la lumière. Le cas D correspond à un faisceau totalement intercepté par la protubérance. Le cas E correspond à une protubérance importante de sorte qu'elle masque également la partie de faisceau qui était uniquement interceptée par les couteaux dans les cas précédents. Une telle pénétration de la peau dans la grille du rasoir peut conduire à des lésions de la peau, les couteaux venant alors en contact avec celle-ci. Ceci peut constituer un seuil maximum d'étendue de la protubérance. Dans ce cas, le signal de commande COM active le dispositif sonore et/ou visuel 28 pour avertir l'utilisateur que le seuil prédéterminé a été atteint. La figure 7 montre les variations moyennes du signal détecté V en fonction de la profondeur de la protubérance P exprimée en micromètres. Le cas représenté correspond à une épaisseur de grille de 50 micromètres. On observe que lorsque la profondeur P de la protubérance passe de O à 70 micromètres, le signal détecté décroît régulièrement d'un facteur 2,5 environ. La variation du signal devient plus rapide dès que la protubérance atteint une profondeur de 30 à 40 micromètres environ. I1 est bien évident que les profondeurs de pénétration données sur la figure 7 sont des profondeurs moyennes et qu'en certains endroits la peau pénètre plus profondément que les valeurs moyennes indiquées. La détermination du seuil maximum de pénétration doit en tenir compte. La figure 6 montre, d'une autre manière, le niveau de lumière détecté par le phototransistor en fonction de la force appliquée par l'utilisateur sur la grille du rasoir. Le niveau lumineux est donné en pourcentage par rapport au niveau de lumière sans occultation par la protubérance. La force appliquée est exprimée en newtons. Lorsque le rasoir n'est pas appliqué sur la peau, le niveau de lumière détecté est de 100%. Lorsque la force appliquée passe d'une valeur nulle à une valeur de 7 newtons environ, on observe une décroissance monotone de la quantité de lumière captée qui descend jusqu a un pourcentage de 10% environ. La régularité de la courbe montre qu'il est possible de déterminer avec précision le degré de pénétration de la peau dans la grille, ce qui permet de réaliser des réglages fins pour avertir l'utilisateur lorsque la profondeur de pénétration devient excessive et pour agir en conséquence sur le fonctionnement du rasoir afin d'éviter des lésions cutanées. Jusqu'à maintenant l'invention a été décrite avec une fibre optique d'entrée et une fibre optique de sortie disposées de part et d'autre d'une seule fente de la grille. Or une tête de rasage dispose d'une multitude de fentes. Pour accroître la précision de la mesure de l'étendue de la protubérance ainsi que pour analyser une plus large surface de la peau en cours de rasage, on peut munir plusieurs fentes des moyens décrits précédemment. Une première solution consiste à placer plusieurs fibres émettrices face à plusieurs fentes et autant de fibres optiques de sortie en regard. Une autre solution, représentée sur les figures 2 et 8, consiste à réaliser les moyens de guidage optique de manière à ce qu'un tel guide éclaire plusieurs fentes à la fois. Les guides peuvent être obtenus par exemple en les moulant ou en les façonnant dans un matériau apte à former un guide de lumière, par exemple en polyméthylméthacrylate. La figure 2 représente un rasoir muni de tels conduits moulés. Le rasoir représenté dispose de grilles circulaires munies de fentes disposées en couronne sous lesquelles des couteaux sont mus par un mouvement de rotation. Comme les guides optiques sont destinés à éclairer plusieurs fentes, ils vont être plus encombrants et moins souples qu' une simple fibre optique. De ce fait, il est préférable que la lumière arrive par un côté de la couronne de la grille et ressorte de l'autre côté de la couronne, la continuité optique étant assurée par un guide optique intermédiaire placé à l'intérieur de la couronne. La figure 8 montre plus en détail la disposition des moyens de guidage optique par rapport à la grille en couronne 13. Les guides optiques présentent par exemple une forme de lame parallélépipédique dont les sections en contact avec la couronne épousent la forme de celle-ci. Les guides optiques d'entrée 21a et de sortie 21b ont alors une section de forme concave. Le guide central à la couronne 21c assure la continuité optique et s'adapte à l'intérieur de la couronne grâce à ses sections convexes. Ces guides sont maintenus en position en les fixant à la couronne par exemple par collage. On dispose ainsi de moyens de guidage très performants qui permettent une réalisation aisément industrialisable à coûts réduits. En coudant les guides optiques d'entrée 21a et de sortie 21b, on peut ainsi placer l'émetteur 22 et le récepteur 24 de lumière dans le corps du rasoir (figure 2). REVENDICATIONS 1. Rasoir électrique (5) comportant une grille (13) munie d'ouvertures (14) dans lesquelles viennent s'engager des poils de la peau (10), et des couteaux mobiles (12) pour sectionner les poils caractérisé en ce qu'il comporte des moyens à barrière optique (20, 21a, 21b) qui déterminent une étendue d'une protubérance (11) faite par la peau à travers les ouvertures de la grille en mesurant un niveau d'occultation provoqué par la protubérance sur un faisceau lumineux (30a) généré par la barrière optique. 2. Rasoir selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens à barrière optique comportent un émetteur de lumière (22) pour fournir le faisceau lumineux (30a), un récepteur de lumière (24), des moyens d'entrée (21a) de guidage optique pour donner une incidence rasante au faisceau lumineux par rapport à la grille du côté de la protubérance, et des moyens de sortie de guidage optique (21b) pour capter et diriger sur le récepteur un faisceau lumineux résiduel (30b) résultant du faisceau lumineux (30a) non occulté par la protubérance. 3. Rasoir selon la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens d'entrée et les moyens de sortie de guidage optique se présentent respectivement sous forme de blocs conducteurs de lumière (21a, 21b, 21c), les blocs étant agencés à la grille pour faire que, respectivement, ils distribuent et captent la lumière de part et d'autre de plusieurs ouvertures de la grille. 4. Rasoir selon une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens à barrière optique activent un actuateur (27) qui contrôle une profondeur de coupe des poils en fonction de l'étendue de la protubérance. 5. Rasoir selon une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les moyens à barrière optique contrôlent un moteur (26) d'entraînement des couteaux en fonction de l'étendue de la protubérance. 6. Rasoir selon une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les moyens à barrière optique actionnent un avertisseur (28) sonore et/ou visuel lorsque l'étendue de la protubérance dépasse un seuil prédéterminé.