Brevet FR2010528A1 — publié le 19700220

L'invention concerne des systèmes optiques et plus particulièrement,-un système optique utilisant un microscope de comparaison pour examiner simultanément des parties complémentaires de deux objets séparés conme image combinée dans une configuration dans laquelle les images renversées sont redres-5 sées» . On connait des microscopes de comparaison utilisant deux objectifs en relation avec un instrument d'examen approprié pour produire l'une à côté de l'autre des images d'objets séparés dans le plan focal de l-'instrument d'examen. Ceux-ci sont employés pour permettre à l'opérateur de comparer les 10 caractéristiques externes d'un objet soumis à l'examen par rapport à une surface de référence ou pour permettre à l'opérateur d'aligner un objet dans une direction désirée par rapport à un objet de référence. Des systèmes optiques typiques pour de telles comparaisons sont décrits dans l'art antérieur. En général, de tels systèmes emploient des objectifs appariés grâce 15 auxquels les deux objets peuvent être mis en image dans une moitié de' chaque oculaire, de façon à permettre l'observation simultanée des deux surfaces. Cependant, de tels systèmes optiques avaient le grand inconvénient d'inverser ou de transposer des images observées par rapport aux objets examinés. Une telle transposition ou inversion de l'image demande de la part de l'opérateur 20 un effort pour s'habituer à l'orientation différente des objets. En général, l'invention concerne un système optique qui comprend un instrument d'examen combiné avec des objectifs appariés pour focaliser les images des objets séparés les unes à côté des autres dans.un plan focal de l'instrunent d'examen. Chacun des objectifs est associé en outre à des pris-25 mes individuels qui dirigent les images des objets le long de parcours optiques symétriques pour une réflection ultérieure vers le plan optique de l'instrument d'examen. Des moyens de masquage appropriés sont interposés dans les deux chemins optiques pour éliminer des portions complémentaires des images et une déflexion ultérieure du chemin optique reconstruit les portions 30 restantes des images en une image redressée qui est observée dans l'instrument d'examen. En conséquence, un but de cette invention est de fournir un système de comparaison optique amélioré pour l'examen des portions complémentaires de deux objets sous la forme d'une image combinée redressée. 35 Un autre objet de cette invention est de fournir un système de comparai son optique pour l'examen de portions complémentaires de deux objets sans transposition des images en utilisant un instrument d'examen dans lequel l'image combinée peut être observée par un opérateur ou projetée sur un écran. Un autre objet de cette invention est de fournir un système de comparai-40 son optique pour examiner simultanément des portions complémentaires de deux 69 11152 2 2010528 objets comme une image combinée ayant les dimensions des objets examinés. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit fait en référence' aux dessins annexés à ce texte qui représentent un mode (ou des), de réalisation préférée de 5 celle-ci. La figure 1 est un dessin schématique d'un système optique conforme à la présente invention ; et La figure 2 est un dessin schématique d'un microscope de comparaison utilisant le système optique de la figure 1. 10 En se référant aux deux dessins, le système de comparaison optique com prend un instrument d'examen 1 [tel qu'un oculaire conventionnel 1A incorporé au microscope de comparaison montré dans la figure 2] et une paire d'objectifs classiques 2 et 3. Chacun des objectifs 2 et 3 dirige une image des objets 4 et 5 le long des chemins optiques parallèles 6 et 7 jusqu'aux 15 prismes symétriques B et 9, qui dirigent les images le long des chemins optiques symétriques 10 et 11. Dans un but de simplicité la présente invention est décrite à l'aide des deux figures1 et 2 iet utilise des chiffres pour désigner les composants du système de la figure 1, et les chiffres correspondants en conjonction avec la lettre A pour désigner les composants correspon-20 dants dans le microscope de comparaison montré dans la figure 2. L'éclairage des objets.examinés 4 et 5 peut être effectué de n'importe quelle manière classique et une source spécifique d'éclairage est montrée dans la figure 2. L'éclairage peut être obtenu à partir d'une source de lumière 12 et d'une source de lumière 13 associées aux objets respectifs 2A 25 et 3A. La source de lumière 12A dirige un faisceau de lumière jusqu'à un diviseur de faisceau 14 qui le réfléchit à travers l'objectif 2A jusqu'à l'objet observé. De même, la source de lumière 13 dirige un faisceau de lumiè re sur le diviseur de faisceau 15 qui réfléchit cette lumière à travers l'objectif 3A jusqu'à l'objet 5 considéré. De préférence, pour l'optimisation 30 du système optique, les diviseurs de faisceaux 14 et 15 sont des diviseurs de faisceaux 50-50 classiques plans et très fins pour donner le maximum de réflexion à la lumière provenant des sources lumineuses, et le maximum de transmission de l'image des objets observés. Aussi, pour rendre maximum l'efficacité et la flexibilité du microscope de comparaison, les sources lumi-35 neuses employées sont en outre pourvues de moyens pour faire varier l'intensité et aussi pour contrôler l'éclairage de chacun des objets observés. Par exemple, l'éclairage des objets peut être ajusté pour compenser la perte de l'image à travers,le diviseur de faisceau employé dans le système optique ou pour l'examen séparé de chacun des objets observés. 40 II est interposé sur chacun des chemins optiques déviés 10 et 11 des 69 11152 3 2010528 masqees opaques 20 et 21 pour arrêter ou éliminer une portion des images observées, par exemple, la portion BC de l'objet 4 et la portion ËD de l'objet 5. Dans la figure 2 du microscope de comparaison, les masques 20 et 21 sont incorporés comme une partie intégrante du support 30 des diviseurs de fais-5 ceaux 22A et 23A. Lés côtés latéraux opaques 20A et 21B du support 30 sont contigus aux prismes 8A et SA pour arrêter les, portions indiquées des images transmises des objets 4 et 5. Les portions non.masquées des images sont dirigées dans le plan optique de l'instrument d'examen 1 grâce à des dispositifs de division de faisceau 50-50 plans et très fins 22 et 23, pour une transmis-10 sion ultérieure à travers une lentille 24 vers l'instrument d'examen .1. La portion non masquée AB de l'image de l'objet 4 est transmise par le côté arrière 25 du diviseur de faisceau 22 sur la surface réfléchissante 26 du diviseur de faisceau 23 pour être déviée vers la lentille 24 et l'instrument d'examen 1. 15 De même, la portion non masquée EF de l'image de l'objet 5 est transmise par le côté arrière 27 du diviseur de faisceau 23 sur la surface réfléchissante 28 du diviseur de faisceau 25 où il est dévié vers la lentille 24 jusqu'à l'instrument d'examen 1. L'avantage de l'utilisation d'un dispositif d'éclairage commandé des 20 objets 4 et 5 peut être illustré dans le fonctionnement du microscope de comparaison. Du fait que cette description ast également applicable au chemin optique des images des objets correspondants 4 et 5, on n'exposera que celle qui est. relative à l'objet 4. Quand le faisceau lumineux venant de la source lumineuse 12 rencontre le diviseur de faisceau 14 de caractéristique 25 50-50, la moitié du faisceau lumineux passe à travers le diviseur de faisceau et l'autre moitié est réfléchie de façon à illuminer l'objet 4. Quand l'objet 4 est examiné par l'objectif 2A une moitié de la lumière comprenant l'image observée est réfléchie par le diviseur de faisceau 14 et une moitié est transmise à travers le diviseur de faisceau sur un prisme à angle droit 8A où il 30 est dévié [après masquage) sur la gauche d'un diviseur de faisceau 50-50 22A où la moitié du faisceau lunineux de l'image est réfléchie vers le bas contre le support 30 et l'autre-moitié de l'intensité de l'image est transmise sur la droite d'un diviseur de faisceau 23 A où à nouveau la moitié de l'image est transmise à travers le diviseur de faisceau et l'autre moitié de l'image 35 est réfléchie sur la lentille 24A et la lentille 31 jusqu'à la lentille oculaire 1A. Ainsi, dans une réalisation utilisant un diviseur de faisceau 50-50, seulement 12,5% approximativement du faisceau de 1 unière définissant l'objet 4 est examiné par la lentille-oculaire 1A pour laquelle une compensation appropriée ou une correction peut être faite par une commande appro-40 priée de l'éclairage de l'objet 4 par une source lumineuse 12. 69 11152 ■ 4 2010528 Gomme indiqué précédemment une- analyse similaire s'applique à la transmission de l'image de l'objet 5 à travers le microscope de comparaison de la figure 2. L'image divisée des .deux objets 4 et 5 (une portion de l'objet gauche 4 5 + une portion complémentaire de l'objet droit 53 atteint les yeux de l'opérateur de la manière suivante, en référence à la figure 2 ; les deux sources lumineuses 12 et 13 éclairent les objets 4 et 5 simultanément. L'image venant de l'objectif gauche 2A passe à travers le diviseur de faisceau 14 jusqu'au prisme à angle droit 8A. 10 Ici, la moitié de l'image gauche est arrêtée et la moitié restante de l'image passe à travers le diviseur de faisceau gauche 22A et est réfléchie verticalement par le diviseur de faisceau droit 23A. De la même manière, l'image venant de l'objectif droit 3A passe à travers le diviseur de faisceau 15 jusqu'au prisme à angle droit 9A. A nouveau, la moitié de l'image droite 15 est arrêtée i et la moitié restante de l'image passe à travers le diviseur de faisceau droit 23A et est réfléchie verticalement par le diviseur de faisceau droit 22A. La moitié de l'image venant de l'objectif droit 3A est réfléchie verticalement à partir du diviseur de faisceau gauche 22A. Ces deux moitiés ou images divisées sont des images réelles complètement inversées. Le 20 plan objet de la lentille relais 31 se trouve sur les sommets des diviseurs de faisceau gauche et droit 22A et 23A respectivement. Les deux images divisées sont considérées comme objet réel pour la lentille relais 31. La lentille relais 31 aggrandit et projette l'image divisée sur le plan focal de l'oculaire 1A et fournit une image virtuelle de la moitié de chaque objet à l'opéra-25 teur. On peut modifier cette invention en substituant à la lentille relais 31 un second objectif. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur le dessin les caractéristiques essentielles de l'invention, appliquées à un mode de réalisation préférée de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y 30 apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. 11152 5 2010528 REVEND!CATIDNS 1. Système optique comprenant un instrument d'examen en combinaison avec un premier et second objectif pour focaliser côte à côte les images d'objets séparés dans le plan focal de lrinstrument d'examen caractérisé en ce qu'il comporte : 5 - un premier prisme associé audit premier objectif pour diriger une première image correspondant à un premier des dits objets le long d'un premier chemin optique. - un premier masque interposé dans ledit premier chemin optique pour éliminer une partie de ladite première image. 10 - un second prisme associé avec ledit second objectif pour diriger une seconde image correspondant à un second des dits objets le long d'un second chemin optique. - un second masque interposé dans ledit second chemin optique pour éliminer une partie de ladite seconde image correspondante et complémentaire à 15 la partie masquée de ladite première image et. - des moyens de réflexion pour diriger les parties non masquée.des dites première et seconde images complémentaires comme une image virtuelle s"étendant dans le plan focal dudit instrument d'examen. 20 2. Système optique selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que ledit instrument d'examen comprend une lentille relais pour inverser ladite image virtuelle. 3. Système optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits 25 moyens de réflexion comprennent un premier et second divisenrs de faisceau plan cintigus, chacun ayant les premières et secondes surfaces pour transmettre et réfléchir les parties complémentaires d'un faisceau Itmineux. -Ledit premier diviseur de faisceau et une première surface du diviseur disposée de façon adjacente audit premier masque transmettant ladite partie 30 non masquée de ladite première image à ladite seconde surface audit second diviseur de faisceau et réfléchissant ladite partie non masquée de ladite seconde image de la seconde surface dBns ledit plan focal, ledit second diviseur de faisceau et une première surface du diviseur disposée de façon adjacente audit second masque transmettant ladite partie non masquée de la- 35 dite seconde image à ladite seconde surface dudit premier diviseur de faisceau et réfléchissant ladite partie non masquée de ladite première image de la seconde surface dans ledit plan focal. 11152 6 2010528 4. Système optique selon la revendication 3 caractérisé en outre en ce que ledit instrument d'examen comprend une lentille relais pour inverser ladite image virtuelle.