Brevet FR2121344A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne de façon générale les dispositifs d'observation, et plus trécisément des instruments améliorés utilisant des dispositifs de polarisation. On sait qu'on peut réduire de façon très importante l'éblouissement par des objets en observant ceus-ci à travers une matière tolarisante tournée à certains angles optimaux. Cette diminution e ltGblouissement dépend directement de ce que,lors d'une réflexion par un objet, la lumière réfléchie est elle-meme polarisée dans une certaine mesure par la réflexion. Si on oriente la direction de polarisation d'un analyseur de manière qu'elle soit perpendiculaire à la direction de polarisation de la lumière réfléchie par l'objet, on élimine notablement l'éblouissement. L'invention concerne une importante amélioration à ltélimina- tion de-l'éblouissement,ain6i qu'à la définition d'un objet vu et elle réduit la fatigue de l'oeil en permettant de voir un objet beaucoup Dlus facilement et clairement que sans l'invention. Selon l'invention, on éclaire l'objet avec de la lumière polarisée provenant d'un premier dispositif de polarisation, et on observe l'objet à travers un second dispositif de polarisation éclairé par la lumière polarisée du premier dispositif de polarisation et réfléchie par l'objet à travers le second dispositif de polarisation, vers l'oeil de l'observateur ou un instrument d'observation. Si la direction de polarisation du second dispositif est sensiblement perpendiculaire à celle du premier dispositif, on voit l'objet sans éblouissement.De plus, lorsqu'on oriente convenablement le second dispositif, par exemple en le faisant tourner légèrement pour modifier l'angle de polarisation par rapport à la direction de polarisation de la lumière incidente, on peut mieux voir diverses plages lumineuses des objets qu'on peut observer de façon plus détaillée et exacte. L'invention concerne donc un dispositif d'observation perfectionné qui élimine l'éblouissement et les lumières réfléchies indésirables de manière à réduire de façon importante la fatigue de l'oeil. Le dispositif d'observation comprend sa propre source qui envoie de la lumière permettant une observation très facile de divers objets. Le dispositif de l'invention est particulièrement destiné aux docteurs, dentistes et biologistes qui doivent examiner des tissus, des morceaux de peau, des membranes de muqueuses internes et analogues. Le dispositif peut être facilement porté et manipulé avec une main, ce qui permet des examens dans des endroits normalement inaccessibles. De façon avantageuse, le dispositif comprend un ensemble destiné à donner un certain grossissement permettant des observations détaillées. Il permet l'éclairement puissant de l'objet à voir par une lumière d'intensité voulue et dirigée sensiblement suivant l'axe de vision, ce qui élimine des ombres indésirables. De façon avantageuse, le dispositif est réglable et permet d'éclairer de façon différente des zones examinées d'un objet. Selon l'invention, le dispositif comprend une source de lumière associée à un premier dispositif de polarisation placé devant la source de manière à diriger de la lumière polarisée sur un objet. Cet ensemble coopère avec un second dispositif de polarisation qui comporte un dispositif permettant le montage et la mise en position du second dispositif de manière que ce dernier reçoive de la lumière réfléchie par l'objet et provenant du premier dispositif deolarisation ; le second dispositif polarise à nouveau cette lumière et dirige la lumière réfléchie vers l'oeil d'un observateur ou un dispositif permettant de prendre des photographies. Dans certains modes de réalisation, la source de lumière et le premier dispositif envoient de la lumière polarisée qui éclaire directement un objet suivant l'axe d'observation. Dans d'autres modes de réalisation, la source de lumière est légèrement décalée de l'axe d'observation, mais elle fournit un éclairement maximal du fait de sa direction. Dans un mode de réalisation préféré, le second dispositif de polarisation est réglable et permet de modifier l'angle de polarisation par rapport à la direction de polarisation de la lumière initiale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée en référence au dessin annexé sur lequel la figure 1 est un schéma de principe permettant d'expliquer les principes de l'invention la figure 2 est une vue en perspective avec des parties arrachées représentant un premier mode de réalisation de l'invention les figures 3 et 4 sont des schémas représentant des variantes du mode de réalisation de la figure 2 la figure 5 est un schéma d'un autre mode de réalisation de l'invention la figure 6 est une vue de face d'un autre mode de réalisation de l'invention la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6 la figure 8 est une perspective d'un autre mode de réalisation de l'invention ; et la figure 9 est une vue partielle agrandie avec des parties arrachée partie entourée par la flèche 9 de la figure 8. Sur la figure 1, on voit une source de lumière 10 et un premier dispositif de polarisation 1 1 placés devant la source de lumière. Grâce à cette disposition, la lumière polarisée forme des faisceaux représentés schématiquement par les lignes 12. Cette lumière est polarisée dans un plan donné déterminé par le plan de polarisation de la matière 11. Comme représenté, la lumière 12 éclaire un objet 13. Celuici réfléchit à son tour la lumière polarisée 12 suivant les lignes 14, cette lumière réfléchie passant dans un second dispositif de polarisation 15 placé en avant de l'oeil 16 d'un observateur. Le plan de polarisation du second dispositif 15 a une orientation différente de celle du plan de polarisation de la lumière polarisée provenant de la source 10.Comme le montrent schématiquement les lignes parallèles des deux matières polarisantes 11 et 15, ces plans sont perpendiculaires. Si la réflexion ne provoque ni rotation ni polarisation de la lumière incidente sur l'objet 13, la disposition orthogonale des plans de polarisation empêche toute lumière réfléchie d'attein- dre l'oeil de l'observateur. Cependant, comme la réflexion provoque une certaine polarisation, certaines parties de l'objet 13 apparaissent clairement par rapport à d'autres parties et on obtient une définition bien meilleure. De plus, il n'y a pratiquement pas d'éblouissement de l'oeil. La figure 2 représente un premier mode de réalisation de l'instrument réalisé suivant les principes de la figure 1. Comme représenté, le dispositif comprend un boîtier de forme générale en T dont la barre horizontale comprend un tube 17 et la barre verticale un second tube 18. Le tube 17 est ouvert à droite et à gauche et délimite es orifices de sortie de lumière et d'observation respectivement. Le second tube 18 délimite une première partie intérieure du boîtier dans laquelle se loge la source de lumière représentée par une ampoule 19, une lentille convergente 20 et le premier dispositif de polarisation 21.A l'intersectioides tubes 17 et 18 de la forme en T, se trouve un miroir 22 semi-réfléchissant orienté de façon à dévier la lumière polarisée provenant de la source et un premier dispositif 21 à l'extérieur he long de l'axe du tube 17, comme représenté en traits mixtes t. L'extrémité gauche du tube 17 délimite une seconde partie intérieure servant au montage d'un second dispositif de polarisation 23. Un petit ergot rotatif 24 destiné à se déplacer suivant un arc de cercle dans une rainure 25 permet la rotation du second dispositif 23 de manière qu'on puisse modifier l'angle du plan de polarisation par rapport à la direction de polarisation de la lumière provenant de la source. L'oeil 26estplacé de façon que l'axe de vision soit confondu avec celui de la lumière projetée. En cours de fonctionnement, on met sous tension la source 19. A cet effet, l'appareil peut comprendre directement une batterie placée dans le tube 18, ou selon une variante, il peut y avoir des fils reliant la source 18 à une alimentation convenable. Dans les deux cas, on utilise le tube 18 pour le montage et comme poignée commode pour manipuler le dispositif à la main. Lorsque la source est sous tension, l'utilisateur peut diriger facilement la lumière polarisée provenant de l'extrémité de sortie du tube 17 sur un objet à observer, par exemple, un échantillon minéral, un organe vivant ou un autre tissu à examiner. La lumière réfléchie par l'objet revient dans le tube 17 et tra verse le miroir 22, du fait de on état semi-transparent, vers le second dispositif 23, puis vers l'oeil de l'observateur. Comme précisé crécédemment à propos de la figure 1, on peut renforcer différentes parties détaillées de l'objet en faisant tourner le second dispositif 23 de manière à changer le plan de polarisation. La figure 3 représente une variante de l'appareil représenté sur la figure 2. Ce mode de réalisation comprend aussi un boîtier de forme en T dont la barre horizontale est un tube 27 et la barre verticale un tube 28. La source de lumière 29 se trouve aussi dans le tube 28 avec une lentille focalisatrice 30 et un premier dispositif 31 de polarisation. Le mode de réalisation de la figure 3 comprend un miroir 32 à réflexion totale et non partielle, mais il a des dimensions inférieures au diamètre intérieur du tube 27. La lumière réfléchie par le miroir 32 se dirige vers l'extrémité de sortie du tube 27 le long du trait mixte Il et la lumière réfléchie par l'objet revient suivant l'axe L 2 à travers le second dispositif de polarisation 33, vers l'oeil 34 de l'observateur.Le mode de réalisation de la figure 3 diffère de celui de la figure 2 en ce que la lumière qui sert à l'éclaire- ment n'est pas coaxiale à l'axe d'observation. D'autre part, il n'y a pratiquement pas de perte de lumière due au fait que la lumière réfléchie a à traverser un miroir semi-réfléchissant. La figure 4 représente un autre mode de réalisation de la figure 2 qui comporte encore un boîtier en T dont la partie horizontale est un tube 35 et la partie verticale un tube 36. Le tube 36 comporte une source L voisine d'un premier dispositif de polarisation 38, puis une lentille convergente 39, et un miroir 40 envoie vers l'extrémité de sortie du tube 35 la lumière provenant de la source. Dans le mode de réalisation de la figure 4, le second dispositif de polarisation 41 se trouve directement à l'arrière du miroir 40. L' appareil comprend aussi un oculaire 42 destiné à agrandir l'image observée par l'oeil 43 de l'observateur. Dans le mode de réalisation de la figure 5, le boîtier est formé par un simple tube allongé 44, et non par un grand T. Une première partie intérieure du tube 44 comprend une source de lumière 45 formée par une ampoule et une lentille de projection 46 combinéesàiin premier dispositif de polarisation 47, ces trois éléments étant fixés sur la paroi du boîtier. Le second dispositif de polarisation 48 est vu par l'oeil 49 d'un observateur. Dans ce mode de réalisation, comme dans le mode de réalisation de la figure 3, la lumière polarisée destinée à éclairer un objet à observer a un axe différent de l'axe d'observation. D'autre part, avec le dispositif de la figure 5, le tube 44 peut avoir un petit diamètre de manière à pouvoir être 2inié dans de faibles espaces de façon à permettre des observations avec un éclairement convenable d'objets normalement inaccessibles. Les figures 6 et 7 représentent un mode de réalisation plus important du dispositif qui permet d'observer des objets de grande dimension et nécessite un éclairement supérieur à la normale. Sur la figure 6, le dispositif comporte un boîtier 50 de forme générale circulaire comprenant une partie circulaire concentrique 51. Comme le montrent les figures 6 et 7, la partie intérieure annulaire du boîtier comprend une source de lumière formée par un dispositif d'éclairement allongé et circulaire, par exemple un tube fluorescent 52, placé en arrière d'un premier dispositif de polarisation 53. La partie centrale du boîtier comprend le second dispositif de polarisation 54 du même côté pratiquement du boîtier et l'ouverture d'observation a une forme circulaire et se trouve dans la paroi arrière du boîtier en 55. Orifice à l'utilisation d'une fenêtre d'observation circulaire, le second dispositif 54 peut être circulaire, ce qui facilite sa rotation à l'aide d'un ergot 56, de manièreàpermettre une * modification de l'angle de polarisation par rapport au plan de polarisation du premier dispositif 53.Un oculaire se trouve dans l'orifice 55 pour permettre l'observation par un oeil 58. La figure 8 représente un mode de réalisation du dispositif d'observation incorporé à un dispositif souple à fibres optiques. Dans ce mode de réalisation, un carter 59 comprend un dispositif de création de lumière placé à l'intérieur et destiné à faire passer de la lumière dans des fibres optiques formant une sonde souple 60. Un premier dispositif de polarisation 61 forme un anneau devant l'extrémitéémettricede la sonde 60, comme la figure 9 le représente le mieux. Une seconde partie du boîtier comporte un oculaire 62 muni d'un second dispositif de polarisation 63. Comme le montre mieux la figure 9, un jeu de fibres 64 à axes parallèles conduit la lumière réfléchie dans la sonde vers l'oculaire et l'oeil 65. Le mode de réalisation des figures 8 et 9 présente l'avantage de permettre une observation sans reflet à l'aide d'instru- ments d'observation souples qu'on utilise beaucoup pour les examens médicaux. A cet égard, l'invention s'applique également à de nombreux autres types connus de dispositifs d'observation médicaux. Bien qu'on ait décrit les différents modes de réalisation de l'invention en considérant une observation visuelle directe, il est évident qu'on peut utiliser un appareil photographique convenable avec le dispositif de manière à permettre la prise de photographies.De pius, de la même façon qu'on a décrit un dispositif de réglage du plan de polarisation du second dispositif dans certains modes de réalisation, il est évident qu'on peut aussi monter le premier dispositif associé à la source de lumière de façon à pouvoir le faire tourner, de manière à pouvoir faire varier l'angle du plan de polarisation de la source de lumière et de la lumière réfléchie. Il est bien entendu que la présente invention n'a été dé crié set repréentée qusà titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, qui est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'observation comprenant une source de lumière, caractérisé en ce qu'il comprend un premier dispositif de polarisation placé devant la source de lumière et destiné à fournir de la lumière polarisée dans un plan déterminé, un premier dispositif destiné à diriger cette lumière polarisée sur un objet à observer, un second dispositif de polarisation et un second dispositif destiné à orienter le second dispositif de polarisation de manière qu'il reçoive une partie de ladite lumière polarisée réfléchie par l'objet et qu'il dirige cette lumière réfléchie vers l'oeil d'un observateur, le second dispositif de polarisation assurant une polarisation dans un plan différent du plan déterminé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier, le premier dispositif destiné à diriger la lumière polarisée comprenant une première partie intérieure du boîtier dans laquelle se trouve la source de lumière et le premier dispositif de polarisation, le second dispositif destine à orienter le second dispositif de polarisation comprenant une seconde partie intérieure du boîtier et le second dispositif de polarisation, le boîtier comprenant un orifice de sortie de lumière destiné au passage vers l'objet de la lumière polarisée et un orifice destiné à l'observation à travers le second dispositif de polarisation. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier a une forme en T, la première partie intérieure étant un tube formant la barre verticale du T, la seconde partie intérieure étant un tube constituant la barre horizontale du T, les orifices de sortie de lumière et d'observation étant placés aux extrémités opposées de la barre horizontale du T, le premier dispositif destiné à diriger de la lumière comprenant un dispositif réflecteur, de préférence un miroir semi-transparent ou totalement réfléchissant, placé à l'intersection des deux barres du T et orienté de façon à diriger la lumière polarisée du premier dispositif de polarisation par l'orifice de sortie. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une lentille focalisatrice placée dans la barre verticale du T et destinée à focaliser la première lumière polarisée. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif réfléchissant est un miroir semi-transparent et porte à sa face arrière le second dispositif de polarisation. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une lentille grossissantqtlacée dans l'orifice d'observation de la seconde partie intérieure. 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à assurer la rotation relative des premier et second dispositifs de polarisation de manière à faire varier l'angle des plans de polarisation desdits dispositifs de polarisation. 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier comprend intube allongé dont les deux extrémités ouvertes constituent les orifices de sortie de lumière et d'observation, la première partie intérieure étant délimitée par une partie de paroi intérieure du tube entre ses extrémités ouvertes. 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première partie intérieure forme un anneau placé dans le boîtier, l'orifice de sortie de lumière etant annulaire, la seconde partie intérieure étant placée dans la partie centrale du boî- tier, l'orifice d'observation étant circulaire et se trouvant au centre de l'orifice de sortie, la source de lumière comprenant un dispositif destiné à fournir de la lumière suivant un anneau entourant la première partie intérieure. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à faire tourner le second dispositif de polarisation dans son propre plan de façon à modifier l'angle entre les deux plans de polarisation. 11. Dispositif selon la revendication 2, caracte'rise en ce que la première partie intérieure comprend un tube souple conducteur de la lumière, la seconde partie intérieure étant placée coaxialemert dans le tube, l'orifice de sortie de lumière étant annulaire e.t -placé à l'extrémité du tube, l'orifice d'observation étant placé à l'intérieur du boîtier de façon à permettre l'observation coaxiale le long du tube, la lumière provenant de la source sortant parl'extrémité du tube.