Brevet FR3148374A1 — publié le 20241108

Le module (20) de contrôle d’au moins une source lumineuse d’un dispositif de photothérapie, comprenant une unité (40) de génération d’un signal de pilotage (PILOT) porteur d’impulsions définies par un ensemble de paramètres d’impulsions réglables et un dispositif (30) de pilotage de l’alimentation électrique de la source lumineuse (100) pour commander la source lumineuse (100) selon le signal de pilotage (PILOT). L’unité de génération (40) comprend un premier canal de réception d’un premier signal d’entrée pulsé (PULS) porteur d’une séquence de distribution des impulsions du signal de pilotage (PILOT) généré par le dispositif (30) et un deuxième canal de réception d’un deuxième signal d’entrée pulsé (PWM) de rapport cyclique de valeur variable de définition d’une hauteur crête des impulsions du signal de pilotage (PILOT) généré par le dispositif (30), réglable par variation de la valeur du rapport cyclique du deuxième signal (PWM). Figure 1_ Dispositif de traitement par photothérapie. La présente invention concerne le domaine général du traitement esthétique, notamment du traitement par photothérapie d'une portion du corps d'un utilisateur, en particulier un visage d’un utilisateur. Elle s’applique plus particulièrement mais non exclusivement au domaine du traitement de la peau du corps ou du visage d’un être humain par photothérapie en utilisant par exemple des diodes électroluminescentes. De nombreux traitements sont connus pour améliorer l'esthétique et/ou l'apparence du corps humain et en particulier de sa peau. Il est ainsi fréquent de faire appel à ces traitements pour par exemple chercher à obtenir un effet anti-âge et/ou antirides, ou encore pour améliorer sur le plan esthétique des lésions locales telles que des vergetures, des cicatrices, des piqûres, de l’acné, etc. A cette fin, il est possible d'éviter de recourir à des traitements invasifs et/ou chimiques, ou de compléter ces derniers en utilisant les effets bénéfiques de la lumière sur le corps humain et en particulier de certaines couleurs (ou longueurs d'ondes) spécifiques de la lumière, comme par exemple la lumière rouge, la lumière jaune ou la lumière bleue. En effet, il est connu que ces lumières, du fait de l'énergie qu'elles transportent et/ou par les récepteurs cellulaires qu'elles stimulent spécifiquement, peuvent être bénéfiques pour la peau, notamment pour les effets et traitements esthétiques évoqués précédemment et/ou pour procurer une sensation de bien-être et/ou améliorer la récupération de l'utilisateur soumis à la lumière en question. Il a donc été développé différents dispositifs de traitement qui émettent de la lumière destinée à traiter une portion de la peau du corps humain. Ces dispositifs de traitement comprennent une source lumineuse formée d’une pluralité de diodes électroluminescentes qui émettent un flux lumineux sur la partie du corps de l’utilisateur. Afin d’optimiser la stimulation des cellules de la peau exposée à la lumière, il est connu de l’art antérieur, notamment de la publication scientifique « Importance of pulsing illumination parameters in low level-light therapy », parue dans le « Jounal of Biomedical Optics 15/4 de juillet/août 2010, de générer une lumière sous forme d’impulsions lumineuses. Cette lumière pulsée selon certains paramètres d’impulsions permet d’optimiser une réponse cellulaire, notamment par augmentation de la production de collagène, lors d’une exposition d’une surface corporelle d’un utilisateur à la source de lumière. Description de l’invention La présente invention a notamment pour but de proposer un module de contrôle d’une source lumineuse d’un dispositif de photothérapie pour traitement de photothérapie optimisé par lumière pulsée. A cet effet l’invention a pour objet un module de contrôle d’au moins une source lumineuse d’un dispositif de photothérapie, comprenant une unité de génération d’un signal de pilotage porteur d’impulsions définies par un ensemble de paramètres d’impulsions réglables et un dispositif de pilotage de l’alimentation électrique de la source lumineuse pour commander la source lumineuse selon le signal de pilotage, caractérisé en ce que l’unité de génération comprend un premier canal de réception d’un premier signal d’entrée pulsé porteur d’une séquence de distribution des impulsions du signal de pilotage généré par le dispositif et en ce que l’unité de génération comprend un deuxième canal de réception d’un deuxième signal d’entrée pulsé de rapport cyclique de valeur variable de définition d’une hauteur crête des impulsions du signal de pilotage généré par le dispositif, réglable par variation de la valeur du rapport cyclique du deuxième signal. Un module de contrôle d’une source lumineuse peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes selon lesquelles. Dans un mode de réalisation de l’invention, l’unité de génération comprend un moyen de conversion en tension continue prenant en entrée le deuxième signal d’entrée et délivrant en sortie une tension sensiblement constante de niveau réglable par modification de la valeur du rapport cyclique du deuxième signal d’entrée. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le moyen de conversion comprend un circuit intégrateur comprenant une résistance et un condensateur interconnectés en parallèle. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’unité de génération comprend un élément de commutation commandé par le premier signal d’entrée, ledit élément de commutation étant relié à la sortie du moyen de conversion en tension continue pour délivrer une tension pulsée porteur d’impulsions distribuées selon la séquence du premier signal d’entrée et avec une hauteur crête des impulsions définies par le rapport cyclique du deuxième signal d’entrée. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’élément de commutation comprend un interrupteur statique principal comprenant une borne de commande en tension connectée à la sortie du premier canal de réception du premier signal pour être commandé par ce premier signal. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’interrupteur statique principal est un transistor à effet de champ, la borne de commande du transistor à effet de champ étant une grille du transistor, un drain de l’interrupteur étant raccordé en sortie du moyen de conversion et une source du transistor étant raccordée à la masse. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la séquence de distribution d’impulsions comprenant au moins un premier paramètre de nombre d’impulsions par train, un deuxième paramètre d’intervalle entre deux trains, un troisième paramètre de durée d’impulsions et d’intervalle entre deux trains. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’intensité d’une impulsion lumineuse de la source lumineuse est réglable par variation de la largeur d’impulsions du deuxième signal d’entrée. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, les impulsions du signal de pilotage ont une durée de 50 à 200 microsecondes et un intervalle de séparation de pulsations de 500 à 1500 microsecondes. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’intervalle entre deux trains est de 500 à 2000 microsecondes. L’invention a encore pour objet un dispositif de traitement par photothérapie comprenant une source lumineuse et un module de contrôle de la source lumineuse caractérisé en ce que le module de contrôle est selon l’invention. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : La est une vue schématique d’un module de commande d’une source de lumière selon l’invention pour la génération d’une lumière pulsée à partir d’une tension d’alimentation d’entrée ; La est une vue schématique d’un circuit électronique formant le module de commande de la ; La représente un premier graphique représentant une courbe de l’évolution d’un signal de tension référencé V1 en fonction du temps, mesuré en un point du circuit électrique du module de contrôle de la ; un deuxième graphique représentant une courbe de l’évolution d’un signal de tension référencé V2 sur la en fonction du temps, en un point du circuit électrique du module de commande selon l’invention ; un troisième graphique représentant une courbe de l’évolution d’un signal de tension référencé V3 sur la en fonction du temps, en un point du circuit électrique du module de commande selon l’invention ; un quatrième graphique représentant une courbe de l’évolution d’un signal de tension référencé V4 sur la en fonction du temps, en un point du circuit électrique du module de commande selon l’invention ; un cinquième graphique représentant une courbe de l’évolution d’un signal de tension référencé V5 sur la en fonction du temps, en un point du circuit électrique du module de commande selon l’invention ; La illustre de façon schématique des paramètres d’un train d’impulsions du signal de commande. Description détaillée de l’invention On a représenté de façon schématique sur la un premier exemple d’un module 20 de contrôle d’une source lumineuse 100 réalisant une fonction lumineuse donnée, ici une fonction d’éclairage pour un appareil de photothérapie 10, conforme aux enseignements de l’invention. Le module de contrôle 20 est par exemple porté par une carte électronique, par exemple configurée pour être logée dans un boîtier de support (non illustré sur les figures) de l’appareil de photothérapie 10. La source lumineuse 100 comprend dans cet exemple un groupe d’une pluralité de diodes électroluminescentes 102. De façon connue en soi, une diode électroluminescente 102 émet de la lumière lorsqu’une tension d’au moins une valeur seuil, appelée tension directe, est appliquée à ses bornes. L’intensité du flux lumineux émis par une diode électroluminescente augmente en général avec l’intensité moyenne du courant électrique qui la traverse, au-delà de la valeur seuil de la tension directe. Ceci implique, au niveau des sources lumineuses alimentées, qu’un flux lumineux d’une intensité correspondante à l’intensité moyenne du courant qui les traverse est émis. Plus l’intensité du courant qui traverse les diodes électroluminescentes est importante, plus l’intensité du flux lumineux émis par les diodes électroluminescentes est importante. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la diode électroluminescente est une diode émettant de la lumière dans le spectre visible rouge autour d’environ 635 nanomètres, par exemple comprise entre 620 nanomètres et 640 nanomètres, adapté pour le traitement de la surface corporelle du corps humain. Selon l’invention, le module de contrôle 20 de la source lumineuse 100 comprend un dispositif 30 de pilotage de l’alimentation électrique de la source 100. De manière connue, un dispositif de pilotage de l’alimentation électrique est nécessaire pour alimenter la source lumineuse 100 réalisant une fonction lumineuse donnée. Le dispositif de pilotage 30 est illustré sur la et comprend par exemple un circuit intégré comprenant une pluralité d’entrées et de sorties comme cela est visible sur la ou 2. Le circuit intégré comprend une entrée d’alimentation VIN recevant une tension d’alimentation VIN, une entrée GND de mise à la masse, une entrée de commande CTRL pour recevoir un signal de pilotage logique, une sortie SET de définition d’un courant nominal de sortie (pour alimenter la source lumineuse 100) et une sortie SW de raccordement à des moyens 80 de filtrage électromagnétiques décrits ci-après. L’entrée d’alimentation VIN est raccordée à une source d’alimentation électrique, tel qu’une batterie d’alimentation électrique ou encore une sortie d’un convertisseur tension-tension d’une ligne d’alimentation électrique d’un réseau domestique. L’entrée est également raccordée à la masse par l’intermédiaire d’un condensateur de découplage. L’entrée de commande CTRL est configurée pour être commandée par un signal de tension avec des niveaux de tensions logiques (par exemple de niveau haut compris entre 3.5 V à 5V et de niveau bas autour de 0V) directement à partir d’une sortie logique. Cette entrée de commande CTRL permet de régler le niveau d’intensité du courant de sortie d’alimentation de la source lumineuse 100. Par exemple, en-dessous d’un signal de tension inférieur à une tension de 0.3Volt, l’intensité du courant est nulle et avec une tension supérieure à 2.6 Volt, le niveau de tension est non nul et peut varier en fonction de la tension lorsque la tension augmente à partir de ce seuil. L’entrée d’alimentation VIN est reliée à une source d’alimentation d’entrée en tension VIN dont la valeur de la tension (par exemple dans la gamme 4.5V à 40V) dépend dans cet exemple du nombre de diodes électroluminescentes 102 de la source 100. La sortie SET est reliée à la source d’alimentation VIN par l’intermédiaire d’une résistance R90 (ou plusieurs résistances montées en parallèle 92R, 94R) qui permet de définir un courant maximum d’alimentation de la source lumineuse 100. La sortie SW est une sortie de commutation. Le dispositif 30 de pilotage de l’alimentation électrique de la source lumineuse 100 est configuré pour commander la source lumineuse 100 selon un signal de pilotage PILOT appliqué en entrée CRTL du dispositif 30. A cet effet, le module de contrôle 20 comprend une unité 40 de génération du signal de pilotage PILOT porteur d’impulsions définies par un ensemble de paramètres d’impulsions réglables. Ce signal PILOT est configuré pour commander le dispositif de pilotage 30 avec une consigne prédéfinie de modulation du flux lumineux. Plus particulièrement, l’unité 40 est configurée pour générer le signal PILOT (tension V4, ) à partir de premier et deuxième signaux d’entrée PULS et PWM. A cet effet, l’unité de génération 40 comprend un premier canal de réception d’un premier signal d’entrée pulsé PULS (tension V3, ) porteur d’une séquence de distribution des impulsions du signal de pilotage PILOT généré par l’unité 40. En outre, l’unité de génération 40 comprend un deuxième canal de réception d’un deuxième signal d’entrée pulsé PWM (tension V1, ) de rapport cyclique de valeur variable. Ce signal PWM a pour fonction de définir une hauteur crête des impulsions du signal de pilotage PILOT généré par le dispositif 30, réglable par variation de la valeur du rapport cyclique du deuxième signal. De préférence, l’unité de génération 40 comprend un moyen de conversion en tension continue prenant en entrée le deuxième signal d’entrée PWM (tension V1, ) et délivrant en sortie une tension sensiblement constante (tension V2, ) de niveau réglable par modification de la valeur du rapport cyclique du deuxième signal d’entrée PWM. Dans l’exemple décrit, le moyen de conversion 50 comprend un circuit intégrateur 52 comprenant une résistance 52R et un condensateur 52C interconnectés en parallèle. Ce circuit intégrateur 52 permet d’intégrer les impulsions du signal PMW pour fournir un niveau de tension en sortie du circuit intégrateur 52 sensiblement constant à partir du signal pulsé PWM. Le niveau de tension d'entrée est réglable et dépend de la largeur d'impulsion et/ou de la fréquence des impulsions du signal PWM. De ce fait, l’intensité d’une impulsion lumineuse de la source lumineuse 100 est réglable par la modification de la largeur d’impulsions du deuxième signal d’entrée PWM. De préférence, comme cela est illustré sur la , le signal PWM est de préférence injecté dans le deuxième canal par l’intermédiaire d’une résistance 56R dans le moyen de conversion 50. Dans un mode de réalisation de l’invention, le premier signal PULS peut être généré à l'aide d'un microcontrôleur (non représenté) qui génère un train d'impulsions numériques selon une séquence de distribution prédéfinie dont les paramètres de distribution peuvent être réglés de façon numérique, par exemple par programmation. Le microcontrôleur peut être accompagné d’un élément de mémoire pour le stockage d’une consigne de distribution des impulsions à émettre par la source lumineuse 100. De préférence, l’unité de génération 40 comprend un élément 68 de commutation commandé par le premier signal d’entrée PULS, ledit élément de commutation 68 étant relié à la sortie du moyen de conversion 50 en tension continue pour délivrer une tension pulsée porteur d’impulsions distribuées selon la séquence du premier signal d’entrée PULS et avec une hauteur crête des impulsions définies par le rapport cyclique du deuxième signal d’entrée PWM. Par exemple, de façon non limitative, l’élément de commutation 68 comprend un interrupteur statique principal comprenant une borne de commande en tension connectée à la sortie du premier canal de réception du premier signal PULS pour être commandé par ce premier signal PULS. L’élément de commutation comprend par exemple un interrupteur, tel qu’un transistor, dont l’état est périodiquement commuté entre des valeurs ouvertes et fermées. Le signal de découpage appliqué à l’entrée de commande de l’interrupteur influence le signal de sortie de l’interrupteur selon le cycle de découpage appliqué en entrée de l’interrupteur. Par exemple, l’interrupteur statique principal est un transistor à effet de champ, la borne de commande du transistor à effet de champ étant une grille du transistor (G), un drain (D) de l’interrupteur étant raccordé en sortie du moyen de conversion 50 et une source (S) du transistor étant raccordée à la masse M. Comme cela est visible sur la , les impulsions du signal de pilotage PILOT (V4) sont distribuées selon une séquence de distribution prédéfinie. Comme cela est illustré sur la , la séquence de distribution d’impulsions comprend de préférence au moins un premier paramètre de nombre d’impulsions par train (PPT), un deuxième paramètre d’intervalle entre deux trains (PTI), un troisième paramètre de durée d’impulsions (PD) et d’intervalle entre deux impulsions (PI) ainsi qu’une hauteur crête d’impulsion (H). Dans l’exemple décrit, l’intensité d’une impulsion lumineuse de la source lumineuse 100 (hauteur crête d’impulsion H) est réglable par la largeur d’impulsions du deuxième signal d’entrée PWM. Par exemple, les impulsions du signal de pilotage PILOT ont une durée PD de 50 à 200 microsecondes et un intervalle de séparation d’impulsions PI de 500 à 1500 microsecondes. De préférence, l’intervalle PTI entre deux trains est compris entre 500 à 2000 microsecondes. Le motif de distribution de la séquence est défini par le motif de distribution des impulsions du signal d’entrée PULS. Dans l’exemple illustré, le module de contrôle 20 comprend également des moyens 80 de filtrage de la tension de sortie montés en série entre la source lumineuse 100 et le dispositif de pilotage 30. Ces moyens de filtrage 80 permettent de protéger la source lumineuse 100 à la fois de surtensions de la tension d’alimentation, d’une inversion de polarité et des interférences électromagnétiques. A cet effet, les moyens de filtrage 80 comprennent un élément de redressement 70D tel qu’une diode Schottky. Cet élément de redressement 70D empêche par exemple le courant de circuler en cas d’inversion intempestive des bornes d’alimentation dans l’alimentation en entrée VIN. Par ailleurs, les moyens de filtrage 80 comprennent également un élément capacitif de stockage d’énergie 80C destiné à être chargé et formant une source d’alimentation additionnelle en cas par exemple de chute brutale de la tension VIN d’entrée ainsi une inductance 80L, par exemple monté en parallèle avec une résistance 80R. On va maintenant décrire en référence aux figures 1 à 4 les principaux aspects de fonctionnement du module de contrôle 20 selon l’invention. Par l’application aux entrées de l’unité de génération 40 des signaux d’entrée PULS et PWM, l’unité de génération produit un signal de pilotage PILOT avec deux niveaux logiques haut et bas. Comme l’unité de génération 40 est reliée au dispositif de pilotage 30 des diodes électroluminescentes 102, les diodes électroluminescentes 102 peuvent être éteintes et allumées selon la séquence de distribution des impulsions définie par le signal PULS et avec une intensité lumineuse définie par la valeur du rapport cyclique du signal PWM. Dans l’exemple illustré sur les figures et en particulier la , le signal PILOT est conforme à la distribution suivante : durée d’impulsions PD : 10 microsecondes, durée de l’intervalle entre deux impulsions d’un train PI : 150 microsecondes, durée de l’intervalle entre deux trains PTI : 1550 microsecondes, et nombre d’impulsions PPT : 4. Grâce à la présence d’un interrupteur statique, de préférence un transistor à effet de champ, les temps de commutation de l’interrupteur sont extrêmement courts ce qui permet de maîtriser parfaitement les paramètres d’impulsions définis notamment dans la séquence de distribution du signal PULS. En outre, en réglant le rapport cyclique du signal PWM, il est possible d’ajuster précisément l’intensité lumineuse des impulsions de la source lumineuse 100. Bien entendu, d’autres modes de réalisation sont envisageables sans sortir du cadre de l’invention. Ainsi, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à l’invention qui vient d’être décrite à titre d’exemple. Module (20) de contrôle d’au moins une source lumineuse d’un dispositif de photothérapie, comprenant une unité (40) de génération d’un signal de pilotage (PILOT) porteur d’impulsions définies par un ensemble de paramètres d’impulsions réglables et un dispositif (30) de pilotage de l’alimentation électrique de la source lumineuse pour commander la source lumineuse (100) selon le signal de pilotage (PILOT), caractérisé en ce que l’unité de génération (40) comprend un premier canal de réception d’un premier signal d’entrée pulsé (PULS) porteur d’une séquence de distribution des impulsions du signal de pilotage (PILOT) généré par le dispositif (30) et en ce que l’unité de génération (40) comprend un deuxième canal de réception d’un deuxième signal d’entrée pulsé (PWM) de rapport cyclique de valeur variable de définition d’une hauteur crête des impulsions du signal de pilotage (PILOT) généré par le dispositif (30), réglable par variation de la valeur du rapport cyclique du deuxième signal (PWM). Module (20) selon la revendication précédente, dans lequel l’unité de génération (40) comprend un moyen (50) de conversion en tension continue prenant en entrée le deuxième signal d’entrée (PWM) et délivrant en sortie une tension sensiblement constante de niveau réglable par modification de la valeur du rapport cyclique du deuxième signal d’entrée (PWM). Module (20) selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de conversion (50) comprend un circuit intégrateur (52) comprenant une résistance (52R) et un condensateur (52C) interconnectés en parallèle. Module (20) selon la revendication précédente, dans lequel l’unité de génération (40) comprend un élément (68) de commutation commandé par le premier signal d’entrée (PULS), ledit élément de commutation (68) étant relié à la sortie du moyen de conversion (50) en tension continue pour délivrer une tension pulsée porteur d’impulsions distribuées selon la séquence du premier signal d’entrée (PULS) et avec une hauteur crête des impulsions définies par le rapport cyclique du deuxième signal d’entrée (PWM). Module (20) selon la revendication précédente, dans lequel l’élément de commutation (68) comprend un interrupteur statique principal comprenant une borne de commande en tension (G) connectée à la sortie du premier canal de réception du premier signal (PULS) pour être commandé par ce premier signal (PULS). Module (20) selon la revendication précédente, dans lequel l’interrupteur statique principal est un transistor à effet de champ, la borne de commande du transistor à effet de champ étant une grille du transistor (G), un drain (D) de l’interrupteur étant raccordé en sortie du moyen de conversion et une source (S) du transistor étant raccordée à la masse (M). Module (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la séquence de distribution d’impulsions comprenant au moins un premier paramètre de nombre d’impulsions par train, un deuxième paramètre d’intervalle entre deux trains, un troisième paramètre de durée d’impulsions et d’intervalle entre deux trains. Module (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’intensité d’une impulsion lumineuse de la source lumineuse (100) est réglable par variation de la largeur d’impulsions du deuxième signal d’entrée (PWM). Module (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les impulsions du signal de pilotage (PILOT) ont une durée de 50 à 200 microsecondes et un intervalle de séparation de pulsations de 500 à 1500 microsecondes. Module (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’intervalle entre deux trains est de 500 à 2000 microsecondes. Dispositif (10) de photothérapie comprenant une source lumineuse (100) et un module de contrôle (20) de la source lumineuse (100) caractérisé en ce que le module de contrôle (20) est selon l’une quelconque des revendications précédentes.