Brevet FR2572923A1 — publié le 19860516

INSTALLATION POUR L'OBSERVATION ET LA PHOTOGRAPHIE DE 1'INTERIEUR DE L'OEIL La présente invention concerne une installation de diagnostic médical. Elle concerne plus particulièrement une installation pour l'observation et la photographie de l'intérieur de l'oeil. De telles installations sont bien connues des ophtalmologistes. Elles comprennent un microscope pour observer l'intérieur de l'oeil et une source de lumière pour éclairer la région examinée. L'observation directe est souvent complétée par une photographie de la région malade. A cet effet le microscope est muni d'un appareil de prise de vue disposé sur le trajet des rayons lumineux issus de l'oeil et réfléchis par un miroir. L'observation directe de l'oeil peut être faite dans de bonnes conditions avec un éclairement relativement faible, qui ne risque pas d'incommoder le patient. Cet éclairement est par ailleurs suffisant pour obtenir de bonnes photographies en noir et blanc avec des émulsions rapides. Les photographies en noir et blanc sont fort utiles mais elles ne restituent pas la coloration des tissus qui donne souvent des informations essentielles sur la pathologie de l'oeil. Ainsi dans bien des cas une photographie en couleur est-elle très souhaitable, voire indispensable. Or, il est bien connu que les émulsions des films en couleur sont bien plus lentes que celles des films en noir et blanc.Il s'ensuit que, si l'on veut éviter une perte de netteté dans la prise de vue due à l'allongement du temps de pose, il faut augmenter l'intensité d'éclairement de l'oeil afin que la photographie soit correctement exposée. Ceci implique ltuti lisation d'une source de lumière plus intense qui risque d'incommoder le patient, voire de provoquer des lésions de l'oeil. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une installation pour l'observation et la photographie de l'intérieur de l'oeil comportant: - une source de lumière pour éclairer l'intérieur de l'oeil; - une source d'énergie électrique pour alimenter la source de lumière; - un microscope pour observer l'intérieur de l'oeil; - un appareil de prise de vue disposé pour photographier l'intérieur de l'oeil; - un organe de commande fournissant un signal de commande; et - un circuit d'activation fournissant, en reponse au signal de commande, un signal d'activation pour déclencher l'appareil de prise de vue, qui est particulièrement remarquable en ce que la source d'énergie est variable et qu'un circuit de réglage fournit, en réponse au signal d'activation, un signal de réglage de durée déterminée, débutant après un intervalle de temps donné compte à partir du commencement du signal d'activation, qui est appliqué à la source d'énergie pour augmenter l'énergie fournie à la source de lumière pendant la durée du signal de réglage de façon que l'intensité lumineuse passe par un maximum pendant la prise de vue. Un avantage de l'installation selon la présente invention résulte du fait que la forte intensité fournie par la source de lumière ne dure qu'approximativement le temps de la prise de vue, soit typiquement 1/30 de seconde. Or, ce temps est inférieur au temps de réaction de l'oeil, qui reste ainsi peu sensible à cette brève surintensité lumineuse. Un autre avantage de la présente invention provient de ce que de très courtes surintensités lumineuses, même répétées de nombreuses fois, ne réduisent pratiquement pas la durée de vie de la source de lumière. D'autres propriétés et avantages de l'installation selon la présente invention ressortent de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent, à titre explicatif mais nullement limitatif, un exemple de réalisation d'une telle installation. Sur ces dessins, ou les mêmes références se rapportent à des éléments analogues: - la fig. 1 est une vue générale montrant schématiquement une forme d'exécution de l'installation selon la présente invention; - la fig. 2 est un diagramme montrant la forme des principaux signaux électriques apparaissant en différents points de l'installation et les signaux représentatifs de l'état de certains organes mécaniques; et - la fig. 3 est un schéma représentant une réalisation possible des circuits électroniques de l'installation. Une installation pour l'observation et la photographie de l'intérieur de l'oeil est schématiquement représentée sur la fig. 1. Sur cette figure on distingue un microscope I permettant à un ophtalmologue, dont seulement l'oeil 2 est représenté, d'observer l'intérieur de l'oeil 3 d'un patient. Pour rendre l'observation possible, une lampe à incandescence 4, pourvue d'une optique à fente non représentée, envoie un faisceau lumineux incident 5 sur l'oeil 3 de façon à éclairer la région malade. Cette région renvoie par diffusion une partie de la- lumiere incidente vers le microscope 1, sous forme d'un faisceau lumineux entrant 6. Un appareil de #prise de vue 7, destiné à photographier l'image observée, est dispose en face d'une ouverture latérale 8 pratiquée dans la paroi du microscope 1. A l'intérieur du microscope, sur le trajet du faisceau lumineux entrant 6, est placé un miroir semi-transparent fixe 9, laissant passer une partie du faisceau 6 et réfléchissant l'autre. La partie de la lumière traversant le miroir quitte le microscope 1 sous forme d'un faisceau lumineux sortant 10 qui parvient jusqu'à l'oeil de l'ophtalmologue 2. La partie de la lumière déviée par le miroir, de son coté, sort Tatéralement du microscope 1 sous forme d'un faisceau lumineux réfléchi 11 pour entrer dans l'appareil de prise de vue 7. La partie optique de l'installation selon l'invention qui vient d'être décrite ne représente, bien entendu, qu'un exemple de réalisation possible. Il est clair que d'autres solutions peuvent être envisagées pour telle ou telle partie des dispositifs optiques, sans que l'installation sorte du cadre de l'invention. En particulier la lampe à incandescence conventionnelle 4 peut avantageusement être remplacée par une lampe à halogène. A la place du miroir fixe 9, il est possible d'utiliser un miroir opaque basculant ou tout autre dispositif à réflexion fixe ou mobile. Enfin les positions de l'ophtalmologue 2 et de l'appareil de prise de vue 7 #peuvent sans inconvénient être interchangées. Un laser, par exemple un laser YAG, peut compléter la partie optique pour permettre le traitement par un rayonnement intente de la partie malade de l'oeil. A coté des appareils optiques, l'installation représentée sur la figure 1 comprend également des circuits électriques ou électroniques. Cette figure montre ainsi une pédale de commande 15 actionnant un contact non représenté qui fournit un signal de commande A. Normalement le signal A se trouve à un niveau bas et il ne passe à un niveau haut que pendant le temps où la pédale est actionnée. Le signal A est appliqué à l'entrée d'un circuit-diactivation 16 qui délivre à sa sortie un signal d'activation B. Le signal B est appliqué a son tour, d'une part, a l'appareil de prise de vue 7 pour déclencher cet appareil et, d'autre part, à l'entrée d'un circuit de réglage 17. Une seconde entrée est prévue sur le circuit 17 pour être éventuellement reliée au contact X de l'appareil de prise de vue 7, ce contact servant normalement à déclencher un flash électronique. A la sortie du circuit 17 apparait un signal de réglage C, lequel est appliqué à l'entrée d'une source d'énergie variable 18. Cette source délivre a sa sortie une énergie d'alimentation variable D qui sert à alimenter la lampe 4, la valeur de cette énergie étant définie par la durez du signal C. En réponse à cette énergie la lampe 4 rayonne une énergie lumineuse dont une partie se retrouve dans le faisceau incident 5. Ce faisceau est défini par une intensite lumineuse incidente li qui dépend, à son tour, de l'énergie D. Le fonctionnement de l'installation représentée sur la fig. 1 est le suivant. Après que l'ophtalmologue et le patient aient pris leurs places respectives, l'observation directe de l'oeil peut commencer. A cet effet la lampe 4 est d'abord allumée puis l'intensité lumineuse li du faisceau incident 5 est ajustée par l'ophtalmologue a sa valeur optimale à l'aide d'un moyen de réglage manuel non-représenté, faisant partie de la source d'énergie 18. La prise d'une photographie en couleur requiert un processus plus complexe, lequel est déclenché automatiquement par une pression sur la pédale de commande 15 par l'ophtalmologue. Pour faciliter les explications du fonctionnement des circuits, l'allure des signaux A,B,C, de l'énergie D et de l'intensité lumineuse Ii a été représentee en fonction du temps sur le diagramme de la fig. 2 avec indication des valeurs typiques des principaux instants du processus de prise de vue. La pédale de commande 15 est pressée à un instant de départ td. Le signal de commande A qui en résulte, de durée arbitraire, déclen- che le circuit 16 qui fournit, à un instant postérieur to, le signal d'activation B formé d'une brève impulsion. L'instant to est pris comme origine des temps de l'échelle des temps t, malgré que l'intervalle de temps to-td soit généralement très faible et négligeable. Le signal d'activation B déclenche a l'instant to l'appareil de prise de vue 7 qui est supposé être, dans cet exemple, du type reflex. Dans ce genre d'appareil l'ouverture de l'obturateur est retardée d'environ 65 ms pour permettre au miroir de visée de se relever. Sur la figure 2, l'ouverture de l'obturateur est représentee par le niveau haut de la courbe P et la fermeture par le niveau bas.L'ouverture débute ainsi a un instant t2 = 65 ms pour se terminer typiquement 1/30 de seconde plus tard, soit a un instant t4 = 98 ms. Le signal B déclenche, en même temps que l'appareil de prise de vue, également le circuit de réglage 17, lequel délivre le signal de réglage C formé d'une impulsion débutant à un instant t1 et se terminent à un instant t3. Le signal C règle enfin l'énergie D fournie à la lampe 4 par la source d'énergie 18. On supposera que l'accroissement d'énergie varie comme le signal C, c'est la raison pour laquelle les courbes C et D sont confondues sur la fig. 2. La variation de l'intensité lumineuse incidente Tj fournie par la lampe 4 dépend de façon complexe de la variation de l'énergie D, cette dépendance faisant intervenir la puissance de la lampe et sa constante de temps thermique.En première approximation, pour une variation brusque de l'énergie D, l'intensité lumineuse li varve exponentiellement sur le temps t, comme cela est représenté sur la figure 2. Le début et la durée du signal de réglage C doivent être choisis de façon que l'intensité lumineuse li soit maximale pendant l'ouver- ture de l'obturateur. Pratiquement cette condition est bien remplie si l'intensité lumineuse li a la même valeur aux instants t2 et t4 correspondant à l'ouverture et a la fermeture de l'obturateur. A cet effet, le circuit de réglage 17 a deux moyens de réglage manuels non représentés, qui permettent d'ajuster séparément et indépendamment l'un de l'autre, l'instant t1 et l'intervalle de temps t3-t1, ces deux paramètre définissant le signal C. Typiquement t1 = 55 ms et t3 = 80 ms. A l'instant t4, correspondant a la fermeture de l'oburateur, le processus de prise de vue est terminé. Les circuits reprennent leur état initial et l'intensité lumineuse li revient rapidement à sa valeur nominale. Ainsi, globalement, la lampe n'aurait fourni une forte intensité lumineuse que pendant un temps de l'ordre de 50 ms, ce qui ne peut présenter une gêne pour le patient ni entrainer une usure rapide de la lampe. Un exemple de réalisation des circuits 16, 17 et 18 est donné par le schéma représenté sur la figure 3. Sur cette figure- on distingue la pédale de commande 15 qui comporte un contact 20 qui se trouve relie, lorsque la pédale est actionnée, à une tension positive. La variable de tension sur le contact 20 constitue le signal de commande A, qui est appliqué à l'entrée du circuit d'activation 16. Le circuit 16 contient une bascule bistable 21, alimenté par une tension Va, qui comporte une entrée T, une sortie Q et une remise à zéro R. Le flanc montant d'une impulsion appliquée sur l'entrée T fait changer de niveau logique la sortie Q. Cette sortie est remise au niveau logique bas en appliquant un niveau logique haut sur la remise à zéro R. L'entrée T et la sorite Q correspondant respectivement à l'entrée et à la sortie du circuit 16. On admettra que les niveaux logiques de tous les signaux variant entre deux états seront les mêmes, le niveau logique bas correspondant à zéro et le niveau logique haut, par exemple, sensiblement a V. a Le fonctionnement du circuit d'activation 16 est le suivant. En supposant qu'à l'état initial, après la mise sous tension, la sortie Q se trouve à niveau logique bas et que la capacité 23 est déchargee, le flanc montant d'une impulsion de commande A fera passer cette sortie au niveau logique haut. La capacité 23 étant à cet instant déchargée, la remise à zéro R se trouve ainsi au niveau logique bas. La capacité 23 se charge ensuite à travers la résistance 22 et au bout d'un temps, dépendant de la constante de temps définie par cette capacité et cette résistance, la remise à zéro R atteindra le niveau logique haut, faisant passer la sortie Q au niveau logique bas. Le signal sur la sortie Q constitue le signal d'activation B.Typiquement, si le signal de commande A est applique sur l'entrée T a l'instant td, la sortie Q passera au niveau logique haut 1 vs plus tard à l'instant to, puis au niveau logique bas après un temps non critique d'environ 1 ms. Si, à l'instant initial, la sortie Q est au niveau logique haut, elle passera spontanément au niveau logique bas environ 1 mus plus tard. Le circuit de réglage 17, représenté sur la fig. 3, a une entrée qui est reliée, d'une part a un commutateur extérieur 25 et, d'autre part, à l'intérieur du circuit, à une bascule bistable 26, analogue à la bascule 21. Le commutateur 25 est a action manuelle et il peut occuper deux positions. Dans la première position, en position normale, il ferme un contact 25a qui est relié à la sortie Q de la bascule 21. Dans la seconde position, le commutateur 25 ouvre le contact 25a et ferme un contact 25b qui est relié a une des bornes du contact flash X de l'appareil de prise de vue 7, l'autre borne de ce contact étant reliée à la tension Va. La bascule 26, qui est alimentée par la tension Va, a une sortie Q qui est reliée à une borne d'une résistance variable 27 de valeur R1 pouvant être réglée manuellement.L'autre borne de la résistance 27 est reliée à une borne d'une capacité 28 de valeur C1, alors que l'autre borne de cette capacité est connectée a la masse 24. Aux bornes de la résistance 27 est connectée une diode 29, orientée de façon à conduire le courant vers la sortie Q de la bascule 26. A la sortie Q de cette bascule est relié un commutateur 25' solidaire du commutateur 25, les deux commutateurs fonctionnent donc en parallèle. Lorsque le commutateur 25 ferme le contact 25a, le commutateur 25' ferme un contact 25'a libre, tandis que lorsque le commutateur 25 ferme le contact 25b, le commutateur 25' ferme un contact 25'b relié au point de jonction de la résistance 27 et de la capacité 28. Ce point de jonction est relié, d'autre part, a l'entrée non-inverseuse d'un amplificateur différentiel 30 alimenté par la tension Va. L'entrée inverseuse de cet amplificateur est connectée, de son côté, a un diviseur de tension formé des résistances 31 et 32. La résistance 31 est connectée entre la ligne fournissant la tension d'alimentation Va et l'entrée inverseuse, alors que la résistance 32 relie cette entrée à la masse 24. La sortie de l'amplificateur 30 est connectee a une borne d'une résistance variable 33 de valeur R2 pouvant être réglée manuellement. L'autre borne de la résistance 33 est reliée à une borne d'une capacité 34 de valeur C2, alors que l'autre borne de cette capacité est connectée à la masse 24. Le point de jonction de la résistance 33 et de la capacité 34 est relié à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur différentiel 35, analogue à l'amplificateur 30.L'entrée inverseuse de cet amplificateur est connectée, de son côté, à un diviseur de tension formé des résistances 36 et 37. La résistance 36 est connectée entre la ligne fournissant la tension d'alimentation Va et l'entrée inverseuse, alors que la résistance 37 relie cette entrée à la masse 24. La sortie de l'amplificateur 35 est connectée à la remise à zéro R de la bascule 26, alors que la sortie de l'amplificateur 30 est reliée à l'entrée d'un amplificateur de séparation 38. la sortie de cet amplificateur est reliée à la sortie du circuit 17 et fournit le signal du réglage C. Le fonctionnement du circuit de réglage 17 est le suivant. En supposant que les commutateurs 25 et 25' ferment respectivement les contacts 25a et 25'a, que les capacités 28 et 34 sont déchargées et que la sortie Q de la bascule 26 se trouve au niveau logique bas, le flanc montant d'une impulsion d'activation B fera passer cette sortie au niveau logique haut à l'instant to. La capacité 28 étant déchargée à cet instant, sa tension commencera de croître exponentiellement depuis zéro avec la constante de temps R1 C1 pour atteindre, au bout d'un intervalle de temps t1-t0, la même valeur que la tension de l'entrée inverseuse de l'amplificateur 30, tension définie par le diviseur de tension formé par les résistances 31 et 32.La tension de la capacité 28 étant appliquée à l'entrée noninverseuse de cet amplificateur, sa sortie passera donc à l'instant t1 du niveau logique bas au niveau logique haut et la même transi Lion se retrouvera sur le signal de réglage C grâce à l'amplificateur 38. La capacité 34 étant déchargée à l'instant t1, sa tension commencera de croître exponentiellement depuis zéro avec la constante de temps R2 C2 pour atteindre, au bout d'un intervalle de temps t3-t1, la même valeur que la tension de l'entrée inverseuse de l'amplificateur 35, tension définie par le diviseur de tension formé des résistances 36 et 37. La tension de la capacité 34 étant appliquée à l'entrée non-inverseuse de cet amplificateur, sa sortie passera donc à l'instant t3 au niveau logique haut.Cette transition de la sortie de l'amplificateur 35 a-pour effet de remettre à zéro la bascule 26 en faisant passer la sortie Q au niveau logique bas. La capacité 28 est alors déchargée à travers la -diode 29 qui se trouve polarisée dans le sens direct. Une tens#ion nulle sur cette capacité entraîne un niveau logique bas à la sortie de l'amplificateur 30, faisant passer le signal de sortie C également au niveau logique bas à l'instant t3. La capacité 34 est, de son côté, déchargée par la résistance 33. Lorsque la tension de cette capacité atteint, au bout d'un intervalle de temps peu critique, la valeur de la tension de l'entrée inverseuse de l'amplificateur 35, la sortie de cet amplificateur passe au niveau logique bas. Cette transition n'a aucun effet sur la bascule 26 et le circuit 17 se retrouve dans son état initial, prêt à recommencer un nouveau cycle. Si, à l'instant initial, la sortie Q de la bascule 26 se trouve au niveau logique haut, elle reviendra spontanément au niveau logique bas au maximum t3-t0 secondes plus tard. Considérons maintenant le cas où le commutateur 25 ferme le contact 25b et le commutateur 25' le contact 25lao Le circuit 17 est alors déclenché par la fermeture du contact X de l'appareil de prise de vue 7, faisant passer la sortie Q de la bascule 26 au niveau logique haut. La résistance 27 étant, d'autre part, court-circuitée par le commutateur 25', la transition de la sortie Q est immédiatement transmise à l'amplificateur 30, faisant passer le signal de sortie C aussi au niveau logique haut au moment de la fermeture du contact X. Le signal C reste dans cet état pendant t3-t1 secondes, puis il est remis au niveau logique bas par le même mécanisme que celui qui avait été décrit précédemment. La source d'énergie variable 18 représentée sur la figure 3 contient un relais 39 dont la bobine est reliée à l'entrée de la source pour recevoir le signal de réglage C. Le relais est couplé à un commutateur 39' qui ferme un contact de repos 39'a lorsque le relais n'est pas excité, et un contact de travail 39'b lorsqu'il est excité. L'inverseur 39' est relié à une borne d'une alimentation 40 fournissant une tension continue, alors que l'autre borne de cette alimentation est connectée à une borne de la lampe 4 par un conducteur 41. Le contact de repos 39'a est relié à une borne d'une résistance variable 42, tandis que l'autre borne de cette résistance est connectée à l'autre borne de la lampe 4 par un conducteur 43. Les conducteurs 41 et 43 transportent l'énergie D de la source vers la lampe. Enfin le contact de travail 39'b est relié à une borne d'une résistance variable 44, alors que l'autre borne de cette résistance est connectée au conducteur 43. Les résistances variables 42 et 44 sont disposées de façon à pouvoir être réglées manuellement, tandis que l'alimentatiôn 40 pourrait tout aussi bien fournir une tension alternative. Le fonctionnement du circuit 18 est le suivant. Pour l'observation de l'oeil 3 d'un patient, alors que le signal C est au niveau logique bas, le relais 39 n1 est pas excité et le commutateur 39' ferme le contact de repos 39'a Les bornes de la lampe 4 sont alors reliées à l'alimentation 40 au travers de la résistance variable 42, qui permet d'ajuster l'intensité lumineuse Ic' de la lampe à sa valeur optimale. Lors de la prise d'une photographie, le signal C passe au niveau logique haut. Le relais 39 est alors excité et le commutateur 39' ferme le contact de travail 39'b. Dans ces conditions la lampe 4 est reliée à l'alimentation 40 au travers de la résistance variable 44. L'intensité lumineuse li nécessaire à la prise d'un cliché peut alors être ajustée à sa valeur optimale, en tenant compte des caractéristiques de la lampe et de la sensibilité du film, de façon indépendante du réglage précédent. Les fonctions réalisées par les circuits qui viennent d'être décrits peuvent, bien entendu, être obtenus par d'autres moyens. En particulier les intervalles de temps t1-to et t3-to, déterminés dans le circuit du réglage 17 par des moyens analogiques, pourraient aussi être obtenus par des circuits logiques en comptant un nombre déterminé d'impulsions de référence. De même le relais 39 et le commutateur 39' pourraient avantageusement être remplacés par des commutateurs électroniques. REVENDICATIONS 1. Installation pour l'observation et la photographie de l'inte- rieur de l'oeil comportant: - une source de lumière (4) pour éclairer l'intérieur de l'oeil (3); - une source d'énergie électrique (18) pour alimenter la source de lumière; - un microscope (1) pour observer l'intérieur de l'oeil; - un appareil de prise de vue (7) disposé sur le microscope pour photographier l'intérieur de l'oeil; - un organe de commande (15) fournissant un signal de commande; et - un circuit d'activation (16) fournissant, en réponse au signal de commande, un signal d'activation pour déclencher l'appareil de prise de vue, caractérisée en ce que ladite source d'énergie (4) est variable et qu'un circuit de réglage (17) fournit, en réponse au signal d'activation, un signal de réglage de durée déterminée, débutant après un intervalle de temps donné compté à partir du commencement du signal d'activation, qui est appliqué à la source d'énergie pour augmenter l'énergie fournie à la source de lumière pendant la durée du signal de réglage de façon que l'intensité lumineuse passe par un maximum pendant la prise de vue. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source de lumière (4) est une lampe à halogène. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le circuit de réglage (17) est agencé de manière que l'intensite lumineuse de la source de lumière au moment de l'ouverture de l'obturateur de l'appareil de prise de vue (7) soit sensiblement égale à l'intensité lumineuse au moment de la fermeture de l'obturateur. 4. Installation selon- l'une quelconque des revendications précédentes, caracterisee en ce que les intensités lumineuses de la source de lumière (18) pour l'observation et pour la photographie sont réglables séparément et indépendamment l'une de l'autre. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le début du signal de réglage et la durée de ce signal sont réglables séparément et indépendamment l'un de autre. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la source d'énergie (18) délivre à sa sortie un courant continu. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la source d'énergie (18) délivre à sa sortie un courant alternatif.