Brevet FR2801112A1 — publié le 20010518

La présente invention concerne un dispositif de grossissement optique éclairable comportant une uni-té optique de formation d'images, qui peut produire une image agrandie d'un objet à observer, et un dispositif d'éclairement, dont la lumière peut être utilisée au moins en partie pour éclairer l'objet à observer. Un dispositif de grossissement du type indiqué- précédemment est connu d'après le brevet allemand DE 39 15 119 Cl. Dans le dispositif de grossissement décrit dans ce document et pouvant être utilisé notamment comme loupe de lecture, l'unité de formation d'images est constituée par une lentille plan-convexe et par une lentille plan-concave, dont la surface concave est située à l'opposé de la surface plane de la lentille plan-convexe, de sorte qu'indépendamment d'une partie extérieure de forme annulaire, qui s'applique sur la surface plane de la lentille plan-convexe, il existe une fente d'air entre les deux lentilles, les deux lentilles de cette unité de formation d'images présentent un contour de f orme essentiellement circulaire, et des lampes à incandescence, qui font partie du dispositif d'éclairement du dispositif de grossissement connu dans l'état de la technique, sont disposées à des distances angulaires identiques dans les parties marginales extérieures de la lentille plan-concave. La lumière qui sort de ces lampes à incandescence, traverse la lentille plan-concave et est réfléchie essentiellement selon une réflexion totale, par la surface concave jouxtant la fente d'air, en direction de la surface plane de la lentille plan-concave de sorte que la lumière, qui sort de cette surface plane, peut éclairer un objet qui est disposé à distance de cette surface plane et doit être observé avec grossissement à l'aide du dispositif de grossissement agencé sous la forme d'une loupe de lecture. La loupe de lecture indiquée précédemment comporte un support de forme annulaire, qui entoure l'unité de formation d'images et sur lequel une poignée est pré-vue pour loger une pile. Un inconvénient du dispositif décrit précédemment réside dans le fait qu'en raison de la consommation relativement élevée d'énergie des lampes à incandescence, il faut changer fréquemment les piles. En outre il faut prévoir la possibilité de remplacer les lampes à incandescence étant donné que ces dernières possèdent seulement une durée de vie limitée. En outre, dans le cas du dispositif indique précédemment, une dépense élevée est mise en oeuvre pour faire dévier la lumière émise par les lampes à incandescence, au moyen d'une réflexion sur la surface concave la lentille plan-concave en direction de l'objet à observer. La fente d'air nécessaire pour le dispositif et 'agencement de la lentille plan-concave empêchent une configuration de l'unité de formation d'images, pour 'obtention de la formation optimale de l'image de l'objet à observer. La présente invention a pour but de créer un dispositif de grossissement du type indiqué plus haut, qui est agencé de façon simple et présente une faible consommation d'énergie, pour un bon éclairement d'un objet à observer. Ceci est obtenu conformément à l'invention grâce au fait que le dispositif d'éclairement comprend au moins une diode à luminescence, qui est disposée dans le dispositif de grossissement de telle sorte que sa lumière peut sortir à partir du dispositif de grossissement essentiellement directement en direction de l'objet à observer. Contrairement aux lampes à incandescence connues dans l'état de la technique, la consommation de courant: d'une diode à luminescence est en général nettement plus faible de sorte qu'il faut encore seulement très rarement remplacer le système d'alimentation en courant, prévu par exemple en tant que pile ou pile rechargeable dans le dispositif de grossissement. En outre, les diodes à luminescence actuelles possèdent une durée de vie d'environ 000 heures de sorte que le dispositif de grossissement peut être agencé d'une manière plus simple étant donné qu un remplacement de la ou des diodes à luminescence n'est plus nécessaire, contrairement aux lampes à filament incandescent connues dans l'état de la technique. En outre en raison. de la sortie essentiellement directe de la lumière en direction de l'objet à observer on évite un agencement compliqué du dispositif de grossissement. Par conséquent il n'est plus nécessaire de mettre en oeuvre une depense relativement élevée comme dans état de la technique cité par exemple précédemment pour faire dévier lumière d'une ou de plusieurs lampes a filament incandescent d'une manière aussi efficace que possible sur 'objet à observer, par exemple par réflexion totale. C'est pourquoi l'unité de formation d'images peut être agencée une manière indépendante de la fonct' , qui est necessaire, conformément à l'état de la technique, du dispositif d'éclairement de l'objet, de telle sorte que des defauts usuels de lentilles, comme par exemple l'aberration sphérique, l'astigmatisme, la courbure du champ image, la distorsion et l'aberration chromatique peuvent être évités dans une très large mesure. En outre en raison de la suppression de la fonction d'éclairement de l'unité de formation d'images, toute la surface géometrique de la lentille peut être utilisée du point de vue optique. Conformément à une forme de réalisation préférée de présente invention, la ou les diodes à luminescence sont agencées de telle sorte qu'elles peuvent émettre une lumière blanche, possédant notamment une température de couleur d'environ 6500 K. Il s'avère que la qualité d'une image pour l'oeil humain dépend, jusqu'à un certain point, de la température de couleur de la lumière éclairement. Par exemple la lumière blanche fournit un contraste plus clair que la lumière jaune. Par conséquent, grâce à ,utilisation de diodes à luminescence blanches, ayant notamment une température de couleur d'environ 6500 K, il possible d'obtenir une formation d'image particulièrement bonne. Les diodes à luminescence du type indiqué précédemment ne dégagent qu'une faible chaleur pendant le fonctionnement, d'une part en raison de la faible consommation de courant et d'autre part en raison du rendement élevé lors de la conversion du courant en lumière. C'est pourquoi pour la construction du dispositif grossissement on peut se passer de prendre des précautions pour la compensation de contraintes thermiques. outre la zone à observer est extrêmement bien éclairée par la lumière blanche neutre, notamment dans le cas d'une utilisation du dispositif- de grossissement selon l'invention en tant que loupe de lecture, et ce pour une consommation d'énergie simultanément faible. Conformément à une forme de réalisation préférée de la présente invention, l'unité de formation d'images possède un contour ou une section transversale forme essentiellement circulaire, le dispositif d'éclairement possédant un nombre de diodes à luminescence sont disposées de préférence à des distances angulaires identiques autour de l'unité de formation d'images. De cette manière on obtient un éclairement particulièrement efficace de l'objet à observer. L'unité de formation d'images peut comprendre au moins une lentille convergente et/ou au moins une lentille achromatique, qui peuvent être utilisées pour former 'image de l'objet à observer. Comme cela a à été mentionné précédemment, l'unité de formation d'images et la caractéristique de la formation d'images peuvent être optimisées à volonté. Par exemple l'unité de formation [images peut être agencée de telle sorte que le spositif de grossissement est approprié en tant que loupe de lecture. A cet effet on peut prévoir par exemple qu au moins une surface optiquement fonctionnelle de l'unité de formation d'images, qui peut être utilisée pour former l'image de l'objet à observer, est pourvue d'au moins un revêtement qui réduit la réflexion. Le ou les revetements peuvent être agencés sous la forme d'un systeme de traitement antireflet multiple, de sorte que la réflexion résiduelle de l'unité de formation d'images est inférieure à 1 -% et avantageusement est inférieure à 0,5 9. dans la plage du spectre visible. Ceci permet d'améliorer façon supplémentaire les caractéristiques de formation d images uour l'observateur. Conformément à une forme de réalisation préférée de présente invention, le dispositif de grossissement peut comporter une poignée dans laquelle est logé un système 'alimentation en courant pour la ou les diodes à luminescence, la ou les diodes à luminescence étant iées au système d'alimentation en courant de préférence par l'intermédiaire d'un interrupteur disposé sur la poignée. Une pile ou une pile rechargeable peut être utilisée en tant qu'alimentation en courant. Le fait de loger le système d'alimentation en courant dans une poignée confère un agencement compact au dispositif de grossissement. Avantageusement on peut prévoir que l'unité de formation d'images est entourée par un support de forme annulaire, dans lequel est logée au moins une diode à luminescence. A cet effet le support de forme annulaire peut être relié à la poignée indiquée précédemment. on peut outre prévoir que des ouvertures pour la sortie de la lumière de la diode à luminescence respective soit aménagée le câté du support de forme annulaire, tourné vers l'objet. A cet effet les diodes à luminescence peuvent être disposées par exemple à des distances angulaires identiques autour de l'unité de formation d'images. De cette manière on obtient un agencement peu compliqué du dispositif de grossissement selon l'invention étant donné qu'en définitive seul un support de forme annulaire est pourvu d'une poignée, auquel cas diodes à luminescence utilisées pour l'éclairement sont insérées dans de simples perçages dans le support de forme annulaire. Contrairement à l'état de la technique très compliqué, on obtient par conséquent un agencement compact et robuste du dispositif de grossissement selon l'invention. Conformément à une forme réalisation préférée de la présente invention, la distance focale de l'unité de formation d'images et l'angle emission de rayonnement de la ou des diodes à luminescence sont adaptés entre eux de telle sorte que, pour une distance entre l'objet et l'unité de formation d'images, qui est optimale en fonction de la distance focale de l'unité de formation d'images, l'objet est éclairé d'une manière optimale par la lumière de la ou des diodes à luminescence. 1 précisément le cas, notamment dans le cas de plusieurs diodes à luminescence, lorsque les lumières de diodes ' luminescence voisines se superposent déjà respectivement sur cette distance optimale indiquée précédemment. Ceci permet d'éviter par exemple qu'il apparaisse, au centre du dispositif de formation d'images, une tache sombre, étant donné que les lumières des diodes à luminescence installées par exemple selon une disposition annulaire autour de l'unité de formation d'images ne se chevauchent encore pas au centre de la zone à observer de l'objet. Conformément à une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif de grossissement est agencé sous la forme d'un appareil manuel compact. Conformément à une forme réalisation préférée de la présente invention, le dispositif de grossissement comprend un boÎtier, qui possède surface d'application définie sur son extrémité tournée vers l'objet à observer. Une telle forme de réalisation d'un dispositif de grossissement selon l'invention convient notamment en tant que dermatoscope, étant donné qu'ici la surface d'application peut être appliquée directement sur une partie à examiner de la peau d'un patient. il peut s'avérer avantageux que l'unité formation d'images ou les parties comprises dans cette unité de formation d'images soient disposées dans boîtier de manière à pouvoir être rapprochées ou écartées de surface d'application. Grâce à ce déplacement l'unité de formation d'images, le praticien, qui observe cette zone partielle de la peau, ou l'utilisateur dispositif de grossissement peut régler de façon nette l'image agrandie, obtenue de la zone partielle de la peau. Contrairement aux exemples de réalisation indiqués précédemment, un dispositif de grossissement selon l'invention peut être agencé également sous la forme d' appareil d'observation de surface étendue, et notamment également sous la forme d'un oculaire d'horloger analogue. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'une première forme de réalisation d'un dispositif de grossissement selon l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation latérale dispositif de grossissement selon l'invention représente sur la figure 1; - la figure 3 représente une vue en plan d'une seconde forme de réalisation d'un dispositif grossissement selon l'invention; et - la figure 4 représente une coupe prise suivant flèche IV-IV sur la figure 3. Le dispositif de grossissement optique éclairable, qui est représenté sur les f igures indiquées précédemment, comprend une unité optique de formation d'images 1, qui possède, dans l'exemple de réalisation représenté, un contour de forme circulaire ou une section transversale de forme circulaire. Cette unité optique de formation d'images 1 peut être constituée par exemple par une ou plusieurs lentilles convergentes ou également par des lentilles achromatiques ou par une combinaison de lentilles convergentes et de lentilles achromatiques ou analogue. Conformément à l'invention, l'unité optique de formation d'images 1 peut etre agencée de telle sorte que des défauts de lentilles, comme par exemple l'aberration sphérique, l'astigmatisme, courbure du champ image, la distorsion et l'aberration chromatique, sont exclus dans une large mesure. En outre est possible d'équiper une ou plusieurs des surfaces optiquement fonctionnelles, qui participent à la formation de 'image, d'un revêtement réduisant les réflexions. En particulier on peut prévoir un système de traitement antireflet multiple, à l'aide duquel la réflexion résiduelle dans la plaque spectrale visible peut être réduite à moins de 1 % et notamment à moins de 0,5 Avec le dispositif de grossissement, représenté on peut former l'image d'un objet 2 comme à l'aide d'une loupe de telle sorte 'un observateur qui regarde dans l'unité de formation d'images 1, sur le côté de cette unité située à l'opposé de 11 et 2, voit une image agrandie de l'objet 2. L'unité formation d'images 1 est entourée, dans l'exemple de réalisation représenté, par un support 3 de forme annulaire. support 3 de forme annulaire comporte, sur son côté tourné vers l'objet devant être observé, des ouvertures qui, dans l'exemple de réalisation représenté, sont disposées à des distances angulaires identiques autour de l'unité de formation d'images 1. En particulier dans l'exemple de réalisation représenté, six ouvertures sont prévues dans le dispositif de support 3. Les pointes de diodes à luminescence 4, qui sont retenues chacune au niveau d'une des ouvertures formées dans le support de forme annulaire 3 et dont la lumière peut se propager en direction de l'objet 2 à partir du support de forme annulaire 3, font saillie hors de ces ouvertures. Sur la figure 2, les rayons marginaux 5 de la lumière émise par diodes à luminescence individuelles 4 sont representés respectivement sur la figure 2. La distance focale de 'unité de formation d'images 1 et par conséquent la distance optimale entre l'objet 2 et l'unité de formation images 1 sont avantageusement corrélées à 'angle lemission des diodes à luminescence 4 de telle sorte que, pour la distance optimale indiquée précédemment de 'objet l'unité de formation d'images 1, l'objet est éclairé d'une manière essentiellement uniforme, et notamment sans la présence d'une tache sombre au centre. Ceci est obtenu par le fait que les lumières, qui sortent de diodes à luminescence voisines 4, sont déjà superposées sur la distance optimale indiquée précédemment de l'unité de formation d'images 1. Les diodes à luminescence sont agencées avantageusement sous la forme de ce qu'on appelle des diodes à lumière blanche, dont la lumière peut séder une température de couleur d'environ 6500 K. Dans l'exemple de réalisation represente, le dispositif de support de forme annulaire 3 est relié à une poignée 6. Dans la poignée 6 on peut loger un système d'alimentation en courant, qui peut être agencé par exemple sous la forme d'une pile ou d'une pile rechargeable. Le système d'alimentation en courant est relié d'une manière électriquement conductrice au moyen d'un interrupteur 7 également disposé dans la zone de la poignée, aux diodes à luminescence 4. Sur l'extrémité de la poignée 6, est tournée à l'opposé du dispositif de support de forme annulaire 3, peut être dispose un capuchon de préhension rigide que l'on peut dévisser pour permettre à l'utilisateur d'accéder au système d'alimentation en courant, et par conséquent à la pile ou à la pile rechargeable. Sur la f igure 3 et sur la f igure 4, on reconnaît une autre forme de réalisation d'un dispositif de grossissement selon l'invention. Cette forme de réalisation peut être agencée notamment sous la forme d'un dermatoscope. Sur la figure 3 et sur la figure 4, des parties identiques sont désignées par les mêmes chiffres de référence que sur la figure 1 et sur la figure 2. De même dans le dispositif de grossissement la figure 3 et de la figure 4, il est prévu une unité de formation d'images 1, à l'aide de laquelle l'observateur peut observer une image à plus grande échelle d'un objet. Contrairement à la forme réalisation indiquée précédemment, la forme de réalisation de la f igure 3 et de la figure 4 possèdent une surface application définie 9, qui est définie par une vitre au moins transparente par endroits, qui est formée sur face inférieure d'un boîtier 10. Aussi bien l'unité de formation d'images 1 qu'un support de forme annulaire 3 pour les diodes à luminescence 4 sont logés dans ce boitier 10. La lumière, qui sort des diodes à luminescence 4, comme cela est indiqué par les rayons marginaux traverse la vitre inférieure et peut éclairer d'une manière optimale un objet appliqué directement contre la face inférieure de la surface d'application 9. La lumière qui est réfléchie par cet objet, traverse la vitre inférieure transparente et pénètre dans le boîtier 10, par le perçage centré du support de forme annulaire 3 vers haut en traversant l'unité de formation d'images 1 et à partir de là, sort de l'ouverture supérieure 11 du boîtier vers le haut. L'unité de formation d'images 1 est représentée seulement de façon schématique sous forme d'une lentille convergente dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3 et sur la figure 4. L'unité de formation d'images 1 peut être agencée d'une manière plus compliquée, notamment moyennant l'utilisation de plusieurs lentilles. En outre l'unité de formation d'images 1 peut être retenue de manière à être déplaçable en hauteur dans le boÎt' de sorte que 'utilisateur du dispositif de grossissement selon l'invention peut régler de façon nette 1 image produite par l'objet. En particulier l'unité de formation d'images 1 peut comprendre plusieurs lentilles réglables en hauteur les unes par rapport aux autres. En outre, on voit sur la figure 4 que la forme de réalisation, représentée sur cette figure, d'un dispositif de grossissement selon l'invention comporte également une poignée 6, peut posséder à son extrémité, également un capuchon de préhension 8 pour le retrait ou l'échange une pile. La forme de réalisation, représentée sur la igure 3 et sur figure 4, d'un dispositif de grossissement selon l'invention permet par exemple dans le cadre 'un examen dermatoscopique, d'appliquer le boîtier 10 au moyen de la surface d'application 9 sur une partie de la peau du patient. exemple grâce à l'utilisation de diodes à lumière blanche de forte intensité, on peut éclairer une manière optimale cette zone partielle de la peau de sorte que le praticien effectuant l'examen peut observer, par l'ouverture supérieure il, une image nette, très lumineuse et agrandie la zone partielle correspondante de la peau du patient. A place des exemples de réalisation indiqués précédemment qui concernent une loupe de lecture et un dermatoscope, on peut également agencer un dispositif de grossissement selon l'invention sous la forme d'un appareil d'observation de surface étendue, par exemple sous la forme d'un oculaire d'horloger ou analogue. REVENDICATIONS 1. Dispositif de grossissement optique eclairable comportant une unité optique de formation d'images (1), qui peut produire une image agrandie d'un objet à observer (2), et un dispositif d'éclairement, dont la lumière -peut être utilisée au moins en partie pour éclairer 'objet à observer (2), caractérisé en ce que le dispositif d'éclairement comprend au moins une diode à luminescence (4) , qui est disposée dans le dispositif de grossissement de telle sorte que sa lumière peut sortir du dispositif de grossissement essentiellement directement en direction de l'objet à observer (2). 2. Dispositif de grossissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou diodes à luminescence (4) sont agencées de telle sorte qu'elles peuvent émettre une lumière blanche, possédant notamment une température de couleur d'environ 6500 K. 3. Dispositif de grossissement selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'unité formation d'images (1) possède un contour ou une section transversale de forme essentiellement circulaire, le dispositif d'éclairement possédant un nombre diodes à luminescence (4) qui sont disposées de préférence à des distances angulaires identiques autour de unité de formation d'images (1). Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité formation d'images (1) comporte au moins une lentille convergente et/ou au moins une lentille achromatique, qui peuvent être utilisées pour former l'image l'objet à observer (2). 5. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une surface optiquement fonctionnelle de 1 1 unité de f ormation d 1 images (1) , qui peut être utilisée pour former l'image de l'objet à observer, est pourvue d'au moins un revêtement qui réduit la réflexion. 6. Dispositif de grossissement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ou les revêtements sont agencés sous la forme d'un système de traitement antireflet multiple de sorte que la réflexion résiduelle de, l'unité de formation d'images (1) est inférieure à 1 % et avantageusement est inférieure à 0,5 dans la plage du spectre visible. 7. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications à 6, caractérisé en ce que le dispositif de grossissement comporte une poignée (6), dans laquelle est logé un systeme d'alimentation en courant pour la ou les diodes à luminescence (4) , la ou les diodes à luminescence (4) étant reliées au système d'alimentation en courant de préférence par l'intermédiaire d'un interrupteur (7) disposé sur poignée (6). 8. Dispositif de grossissement selon la revendication 7, caractérise en ce que le système d'alimentation en courant est agencé sous la forme d'une pile ou d'une pile rechargeable. 9. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications à 8, caractérisé en ce que l'unité de formation d'images (1) est entourée par un support de forme annulaire (3), dans lequel sont logées les diodes à luminescence (4), le support de forme annulaire (3) étant relié de préférence - la poignée (6). 10. Dispositif de grossissement selon la revendication 9, caractérisé ce que des ouvertures pour la sortie de la lumière la diode à luminescence respective (4) sont aménagées sur le côté qui doit être tourné vers l'objet. il. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications à 10, caractérisé en ce que le dispositif de grossissement comprend un boÎtier (10) , qui possède une surface d'application définie (9) sur son extrémité tournée vers l'objet à observer (2). 12. Dispositif de grossissement selon la revendication 11, caractérisé en ce que unité de formation d'images (1) ou les parties comprises dans cette unité de formation d'images (1) sont disposées dans le boÎtier (10) de manière à pouvoir être rapprochées ou écartées de la surface d'application. 13. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérise en ce que la distance focale de l'unité de formation d'images (1) et l'angle d'émission de rayonnement de la ou diodes à luminescence (4) sont adaptés entre eux de telle sorte que, pour une distance entre l'objet (2) et l'unité formation d'images (1), qui est optimale en fonction de la distance focale de l'unité de formation d'images, l' et (2) est éclairé d'une manière optimale par la lumière de la ou des diodes à luminescence. 14. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérise en ce que le dispositif de grossissement est agencé sous la forme d'un appareil manuel compact. 15. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérise en ce que le dispositif de grossissement est agencé sous la forme dl loupe de lecture. 16. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérise en ce que le dispositif de grossissement est agencé sous la forme di dermatoscope. 17. Dispositif de grossissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérise en ce que le dispositif de grossissement est agencé sous la forme dl appareil d'observation de surface étendue, notamment sous la forme d'un oculaire d'horloger.