Brevet FR2701831A1 — publié le 19940902

DISPOSITIF OPTIQUE POUR LA RADIOGRAPflIE DENTAIRE L'invention est relative à un dispositif optique pour la radiographie dentaire. On connaft des appareils permettant de prendre en temps réel une image radiographique intra orale, de la stocker en mémoire pour la présenter sur un écran et la traiter pour en améliorer la lisibilité, par exemple en présentant la même image en négatif et en positif ou en triple agrandissement : ces appareils permettent une réduction importante de plus de 75 % du temps d'exposition au rayonnement radiographique. Les appareils connus précités comportent généralement un dispositif formant capteur optique relié par liaison de transmission de l'image à un écran de visualisation. Le dispositif formant capteur optique est destiné à être introduit en bouche en arriere des dents à radiographier par rapport au faisceau incident de rayons X: il comporte un écran scintillateur produisant une image lumineuse contrastée en fonction de la densité des rayons X ayant traversé les dents à radiographier, un dispositif optique comportant jusqu a sept lentilles et un capteur de type CCD (charge coupled device) muni d'une unité électronique pour la transmission de l'image a l'écran. Eenéraiement, ces dispositifs sont protégés aseptîquement, au moins en ce qui concerne la partie intra orale, par une gaine protectrice à usage unique en caoutchouc latex, Ces dispositifs présentent généralement une taille acceptable pour être introduits en bouche, mais peuvent se révéler inconfortables dans le cas de radiographies d'endroits peu accessibles, donc difficiles à effectuer et entratnant un inconfort pour le patient. D'autre part, ces dispositifs présentent une partie externe volumineuse nécessaire au logement des sept lentilles constituant l'optique habituellement utilisée et, qui plus est, de fabrication coûteuse. L'invention a pour but de réduire la taille des dispositifs formant capteur optique destiné à etre introduit en bouche, d'en faciliter la réalisation à performances égales en diminuant le nombre de lentilles concaves ou convexes : ceci entrafne une économie de coût de fabrication. L'invention a pour objet un dispositif optique pour la radiographie dentaire, comportant un écran scintillateur apte à transformer des rayons X incidents en émission lumineuse ainsi qu'un moyen de transport ou de conversion d'une image lumineuse tel qu'une fibre optique cohérente ou un capteur CCD et des moyens de transmission et de focalisation optique de ladite émission lumineuse jusqu'audit moyen de transport ou de conversion, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission et de focalisation optique effectuent un double repliement par réflexion des faisceaux lumineux correspondant à l'émission lumineuse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - lesdits moyens de transmission et de focalisation comportent un prisme présentant une face réfléchissante et une face d'entrée servant simultanément à l'entrée de l'émission lumineuse en provenance de l'écran scintillateur et à la réflexion totale d'un faisceau réfléchi par ladite face réfléchissante, - le prisme peut comporter en outre une troisième face de réflexion totale de faisceau réfléchi, - le dispositif comporte un objectif de prise de vue comportant quatre lentilles, - le prisme est un dièdre à angle aigu, l'angle aigu étant formé par la face d'entrée et ladite face réfléchissante, - le prisme peut comporter une face de réflexion disposée de manière à dévier un faisceau lumineux réfléchi hors du plan formé par les faisceaux dont il est issu par réflexion, - ledit angle aigu est compris entre 25 et 35 degrés d'angle sexagésimaux, - le dispositif comporte un objectif de prise de vue comportant au moins trois lentilles L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente schématiquement une vue agrandie en coupe selon un plan de symétrie d'une dispositif selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement une vue agrandie en coupe selon un plan de symétrie d'un autre dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, un dispositif 1 optique selon l'invention est destiné à être introduit en bouche à l'arrière de dents 2 traversées par un faisceau de rayons X incidents dont seuls trois chemins optiques 3, 4, 5 ont été représentés Sel on la technique connue, les dispositifs optiques de radiographie intra orale permettent d'obtenir l'image radiographique des dents en temps réel sur un écran de visualisation non représenté. A cet effet, le dispositif 1 comporte un écran scintillateur 6 apte à transformer les rayonnements X incidents en rayonnement lumineux dans le domaine du visible, un capteur CCD (charge coupled device) désigné par la référence 7, des moyens de transmission et de focalisation et une enveloppe extérieure 8 maintenant rigidement les éléments précités en relation fixe les uns avec les autres. Le capteur CCD (charge coupled device) peut bien entendu être remplacé par tout moyen fonctionnellement équivalent apte à transformer une image lumineuse ou un signal vidéo au moyen d'une électronique adaptée, l'essentiel étant que ledit moyen présente un volume équivalent ou comparable à celui d'un capteur CCD. Selon l'invention, les moyens de transmission et de focalisation optique effectuent un double repliement des faisceaux lumineux émis par l'écran scintillateur 6, ces faisceaux lumineux étant symbolisés par les rayons lumineux 9, 10, il engendrés par l'impact des rayons X 3, 4, 5 sur l'écran scintillateur 6. A cet effet, les moyens de transmission et de focalisation comprennent un prisme 12 pourvu d'une surface 13 métallisée ou ayant reçu un traitement réfléchissant sélectif, et une face d'entrée frontale 14 ayant une double fonction : la première fonction est de transmettre directement la lumière émise par l'écran scintillateur 6 et la deuxième fonction est de réfléchir les faisceaux lumineux comportant des rayons 9a, 10a, ila par réflexion totale en des faisceaux réfléchis comportant des rayons 9b, lOb, 11b en direction d'un objectif de prise de vues, comportant par exemple quatre lentilles 15 à 18 et un bloc à faces parallèles 19, de manière à former une image lumineuse sur un capteur CCD de type connu. Ainsi selon l'invention, les faisceaux lumineux sont repliés au moins deux fois : une première fois par la surface 12 qui réfléchit les rayons 9, 10, 11 en 9a, 10a, îîa et une deuxième fois par la face d'entrée 14 qui réfléchit les rayons 9a, 10a, 11a en 9b, 10b, 11b. Le prisme 12 décrit à titre d'exemple peut bien entendu être remplacé, sans sortir du cadre de la présente invention, par une combinaison optique de dimensions comparables, capable d'accepter le champ de l'écran scintillateur 6 tout en ayant une puissance optique élevée de manière à réduire la distance de transport, ainsi que de faibles aberrations de sphéricité. Le fait de replier au moins deux fois le faisceau lumineux permet de réduire les dimensions et le nombre de lentilles 15 à 18 de l'objectif, du fait que l'objet constitué par l'écran scintillateur 6 se trouve placé à une distance optique acceptable de la première lentille 15 et que ses dimensions apparentes sont environ quatre fois plus petites que les dimensions de l'image radiographique en grandeur réelle. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le prisme 12 présente un angle au sommet (angle formé par les faces 13 et 14) compris entre 25 et 35 degrés d'angle cette disposition permet d'orienter l'axe optique de sortie des rayons 9b, 10b, 11b selon un angle compris entre 50 et 70 degrés d'angle par rapport à l'axe optique d'entrée dans le prisme 12 des rayons lumineux 9, 10, 11, cet axe optique d'entrée étant sensiblement perpendiculaire à l'écran scintillateur 6. Dans cette disposition préférée, la profondeur du prisme 12 dans le plan de coupe est égale ou inférieure à 15 mm, et le ma#tre-couple du dispositif est inférieur à 20 mm pour un format d'écran scintillateur 6 de l'ordre de 18 mm x 24 mm. Ainsi, grâce à l'invention, la forme profilée du dispositif résultant de 1 l'angle aigu du prisme 12 permet d'atteindre les positions les plus reculées de la cavité orale ; en outre, les dimensions réduites du maStre-couple de l'optique et de l'épaisseur totale du système augmentent grandement l'ergonomie et la maniabilité du dispositif par comparaison avec les performances des dispositifs de l'art anterieur. En référence à la figure 2, ou les éléments de repères identiques à ceux de la figure 1 désignent des éléments identiques ou fonctionnellement équivalents à ceux de la figure 1, un dispositif 20 selon l'invention comporte un prisme 21 avec une face réfléchissante 22 placé en accolement avec un écran scintillateur 6 émettant des rayons lumineux 23, 24, 25 sous l'impact des rayons X 3, 4, 5. Les rayons lumineux 23, 24, 25 sont réfléchis une première fois en 23a, 24a, 25a par la face 22 formant miroir plan, une deuxième fois par réflexion totale sur la face d'entrée 26 du prisme 21 pour former les rayons 23b, 24b, 25b et enfin une troisième fois par réflexion totale sur une autre face 27 du prisme sensiblement parallèle à la face d'entrée 26 suivant les rayons 23c, 24c, 25c sortant par la face 28 du prisme en direction de l'objectif à quatre lentilles et du capteur CCD 7. Dans cette variante de réalisation, le dispositif présente une forme analogue à celle d'une brosse à dent coudée de type ergonomique : cette forme familière pour le patient permet une tenue en main et une application naturelle du dispositif à l'intérieur de la bouche. L'invention décrite, en référence à deux modes de réalisation particuliers, n'y est nullement limitée mais couvre au contraire tout dispositif fonctionnellement équivalent à au moins deux réflexions successives de faisceaux lumineux, y compris ceux dans lesquels une réflexion supplémentaire oriente le faisceau lumineux en dehors du plan de coupe. En variante, le capteur CCD pourra être remplacé par la surface d'entrée d'une ou plusieurs fibres optiques cohérentes apte(s) à transporter l'image lumineuse vers une caméra de visualisation de type connu. REVENDICATIONS 1. Dispositif optique pour la radiographie dentaire, comportant un écran scintillateur apte à transformer des rayons X incidents en émission lumineuse ainsi qu'un moyen de transport ou de conversion d'une image lumineuse tel qu'une fibre optique cohérente ou un capteur CCD et des moyens de transmission et de focalisation optique de ladite émission lumineuse jusqu'audit moyen de transport ou de conversion, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission et de focalisation optique effectuent un double repliement par réflexion des faisceaux lumineux (9, 10, 11 ; 23, 24,25) correspondant à l'émission lumineuse. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission et de focalisation comportent un prisme (12, 21) présentant une face réfléchissante (13, 22) et une face d'entrée (14, 26) servant simultanément à l'entrée de l'émission lumineuse en provenance de l'écran scintillateur (6) et à la réflexion totale d'un faisceau (9a, 10a, 11a ; 23a, 24a, 25a) réfléchi par ladite face réfléchissante (13, 22). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le prisme (21) comporte en outre une troisième face (27) de réflexion totale de faisceau réfléchi (23b, 24b, 25b). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif comporte un objectif de prise de vue comportant quatre lentilles (15, 16, 17, 18). 5. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le prisme (12, 21) est un prisme à angle aigu, l'angle aigu étant forme par la face d'entrée (14, 26) et ladite face réfléchissante (13, 22). 6. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le prisme (12, 21) comporte une face de réflexion disposée de manière à dévier un faisceau lumineux réfléchi hors du plan formé par les faisceaux dont il est issu par réflexion. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit angle aigu (14-13, 26-22) est compris entre 25 et 35 degrés d'angle sexagésimaux. 8. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif comporte un objectif de prise de vue comportant au moins trois lentilles.