Brevet FR2824922A1 — publié le 20021122

zo optiques relais. CorrecHon de distorelon d'un lulenslcateur d'im age L'invention se ppode la coectlon de distoion d'un intensl#=teur d'lmage. s Un lntenscateur d'lmage comprend un 6=an pmalre desnd cevo une premiAre image et un Acn secondePe Amettant une seconde lmage, nion de la pmlAm. Les intenscateurs sont par exemple u6s en radlologle mAdile. Dans cas, I'lntenslB=teur reoit une image rme un myonnement X qui a tmve6 cos un pient o L'lotenscateur Amet sur son Acran secondse une lmage vible nlon de mage X reque par rAcran pMmaire. En plus de Is nverslon des rayonnements X en rayonnements vlslbles rmant l'image visible, PlntenslOceteur ampHhe 11ntensitd de rimage reque. En radlologie mAdile, ce#e smcn permet de rAdui la dose de rayonnement X reque par le patlent. L'smpliOcatlon est rdallse de gon classique en nvelssant le rayonnement requ par P6cn phmal en Alecons Amis dans une =td oD rAgne le vlde. Les Alerons sont ensuite accAlArds su moyen d'6lerodes puls nvels par rAcran sendal en image sible. es1 bien enlendu que Plnvendon n'es1 pas mlte Is radlologie o mAdlcale, elle peu1 6be me en muvre dans 10us 1ypes dntensil1eurs quels que solent les rayonnaments repus ou Am par les Acmns. L'uDsahon d'Alarons aclArAs par des bledes nd M-nsur sensle des peuons magniques suena dans renvimnnement de rns1eur Ces huadons e une 2s dis10r0n spsUsle de rlmage Ame par l'6cran secondalre par ppod rlmage reque par l'Acran prlmske. es1 posslble de corAger ce11e dis10rslon en plsan1 devan1 [an pMmalre une ghe lasant passer ou 818nt dans des zones prAces, le rayonnement requ par rAcn pmaire. On peut anaser [mage Amise par rAcran secondai pour reouvep dans rlmage Ame, les zones d6Dnles par la gdUe et ainsl dAtermlner pour chacune des zones la dtoron de rlmage Ame par P6cn secondake par rappod Limage reque par l'Acran pmaire. Pour chaque point de [image repue, on peut ensuJe dAterminer la dis10rslon par interpolatlon entre les zones. Lors de l'u111isa110n de 1'lntens![csteur pour 3s cevolr une lmage u111e, il udm blen entendu dAplsr Is grille hors de Is scAne obse6e par l'Acran primalre de l'lntenslcateur. On pouF[s alnsl corriger I'image utile Amise par l'Aan de soie en utilisant les valeurs de dioron dAtermindes pour chaque point de mage. En procAdant sinsi, 11 est nAcessaira de recommencer Is dAterminston de la storon ds que l'envonnement de ntenscateur est modit6, par exemple lorsqu'on dAplace une machlre Alerique pmxImitd de l'intensicateur ou lorsqu' on dAplaca l' intensiD=teur l ui-mme. Le dAplacament de rintenscateur est PAquant en radlologie mAdicale car il est souvent plus dle de dApIscer Is sburce de rayons X et rintensKicateur que le pstient lui-mme. L'ulilisstlon d'une grille que l'on positionne devant i'6sn 0 primaire pour d61erminer Is d10rsion puis que ron enlAve nstuersK una procAdure lourde e1 dAN1e meUre en muvre. La pcAdure sem loue car elle n6=ssite un 1emps non nAgligesble pour la manipulation de la grille. La procAdure sersk dAncste car il sersk nAcessake de ma?hiser avec une grende prAcision le positionnemen1 de la grille par rappo I'Acran primalre. L]nvenDon propose de psUier ces dirents inconvAnients en proposan1 des moyens de coelon de la dis10rsion d'un intens1eur image, moyens qui ne nAcesskon1 aucun mouvemen1 mAcanique e1 qui ssun1 une grnde reproduchbUhA des mesures de dis10r0n. Pour sueind ce but rvendon s pour oe1 un intenscateur d'image composnt un Acran phmre desOnd recevoP un pmier rayonnemen1 et un 6sn sendake Ame11sn1 un second rayonnement nlon du pmier rayonnement carahsA en ce qu compode en oue des moyens pour preter sur rAcran phmaire une mPe de lo=Hsshon rdalisAa l'elde d'un 1roisiAme rayonnemen1, e1 en ce que l'Acran sacondaire 2s Am una imaga nion da Is mi de lolon. Llnvendon parma1 par exemple d'uUser un intensiN=teur d'image en 10mographie qui n6=ss#e une grande msre de Is distorsion pour permettre la reconstltution d'images en tmis dimensions. L'invention perme1 Agalemen1 d'utiliser un lntensicateur d'lmage dans des appli=1ions nAcessitant una ps[ta suparposition gomAtrique de deux imsges successives comme par example l'sngiomAthe numAdque par soustchon. D'aues sppncabons non mAdicales nAcesskont Agalement une ible i peuven1 donc Uiser un intens=taur imaga =-a nvandon. A dire d'exemple, on peut c#er la dlOrslon X ou encore les opérations de contrôle au cours desquelles on soustrait des images pour identifier un écart par rapport à un modèle. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages appara^'tront à la lecture de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation de l'invention, description illustrée par le dessin joint dans lequel: À Ia figure 1 représente schématiquement en coupe un premier mode de réalisation d'un intensificateur d'image conforme à I'invention;, À Ia figure 2 représente schématiquement un exemple de dispositif optique permettant de focaliser une mire de localisation sur l'écran primaire; À Ia figure 3 représente un mode de réalisation du dispositif représenté figure 2; À Ia figure 4 représente un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Pour plus de simplicité dans la suite de la description, les mêmes repères topologiques représenteront les mêmes éléments dans les différentes figures. L'intensificateur d'image représenté figure 1 comporte un tube 1 sensiblement allongé selon un axe 2. Le tube 1 comporte une enveloppe 3 à l'intérieur de laquelle règne un vide suffisant pour que des électrons puissent s'y déplacer. Un écran primaire 4 forme une première extrémité de z I'enveloppe 3 et un écran secondaire 5 forme une seconde extrémité de l'enveloppe 3. Une fenêtre d'entrée 6 permet d'assurer l'étanchéité de l'enveloppe 3 au niveau de sa première extrémité. Il est possible de se passer de la fenêtre d'entrée 6 et, dans ce cas, I'écran secondaire 5 assure l'étanchéité de l'enveloppe au niveau de sa première extrémité. De même, I'écran secondaire 5 assure l'étanchéité de l'enveloppe 3 au niveau de sa seconde extrémité. L'intensificateur représenté figure 1 est utilisé en radiologie médicale et on peut disposer à l'extérieur de l'enveloppe 3, devant la fenêtre d'entrée 6, une plaque mince de protection 8 perméable au rayonnement X, par exemple réalisée dans un alliage à base d'aluminium. Le rayonnement X pénètre dans le tube 1 sensiblement suivant l'axe 2 dans la direction matérialisée par la flèche 9. Ce rayonnement atteint l'écran primaire 4 en traversant la plaque 8 et la fenêtre d'entrée 6. L'écran primaire 4 comporte un matériau scintillateur 10 sur la face de l'écran recevant le rayonnement X et une photocathode 11 sur la face opposée de l'écran primaire 4. Le matériau scintillateur 10 convertit le rayonnement X reçu par l'écran primaire 4 en lumière, par exemple visible. Cette lumière est ensuite absorbée par la photocathode 11 qui la convertit en électrons. Les électrons sont alors émis à l'intérieur de l'enveloppe 3 en direction de l'écran 0 secondaire 6. Le trajet schématique des électrons à l'intérieur de l'enveioppe 3 est matérialisé sur la figure 1 par une flèche 12 représentée en traits interrompus. Le tube 1 comporte également plusieurs électrodes 13, 14, ainsi qu'une anode 15 situées à l'intérieur de l'enveloppe 3 permettant d'accélérer les électrons émis par la photocathode 11 et de les guider vers l'écran secondaire 5. L'accélération des électrons leur apporte de l'énergie permettant l'intensification de l'image. L'écran secondaire 5 reçoit les électrons émis par la photocathode 11 et les convertit en un rayonnement, par exemple visible, émis vers l'extérieur de l'enveloppe 3 dans la direction de la flèche 9. Ce rayonnement visible peut, par exemple, être analysé par une caméra, représentée sur la figure 1 par sa pupille d'entrée 20. L'axe optique de la pupil le d'entrée 20 est sensiblement confondu avec l'axe 2. Conformément à l'invention, I'intensificateur comporte des moyens pour projeter sur l'écran primaire 4 une mire de localisation. Ces moyens s comportent, par exemple, une fenêtre 16 située dans l'enveloppe 3. Cette fenêtre permet à un rayonnement 17 distinct du rayonnement X d'éclairer l'écran primaire 4. Sur la figure 1, ce rayonnement est matérialisé par deux traits 18 et 19 représentants les trajets extrêmes qu'il peut suivre. La fenêtre 16 est positionnée sur l'enveloppe 3 de telle sorte que le rayonnement 17 puisse éclairer sensiblement la totalité de la surface de l'écran primaire 4. Sur la figure 1 la fenêtre 16 est située entre les électrodes 13 et 14, mais il est bien entendu que d'autres emplacements situés sur l'enveloppe 3 peuvent convenir. Avantageusement, la fenêtre 16 est située de telle sorte que le rayonnement 17 éclaire l'écran primaire 4 par la face opposée à ceile qui reçoit le rayonnement X. Plus précisément, on définit par convention l'avant de l'écran primaire 4 comme la face par laquelle l'écran primaire 4 reçoit le rayonnement X et l'arrière de l'écran primaire 4, la face par laquelle la photocathode 11 émet des électrons. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le rayonnement 17 éclaire directement la photocathode 11 par l'arrière de l'écran primaire 4. Le dispositif optique représenté schématiquement sur la figure 2 comporte une source 21 émettant le rayonnement 17. La source 21 est avantageusement monochromatique et focalisée à l'aide d'une lentille 22 sur o l'écran primaire 4. Pour réaliser la source 21, on peut utiliser un laser à l'état solide tels que ceux utilisés comme pointeur. Ce type de laser a l'avantage d'être peu coûteux. La longueur d'onde du laser est choisie de façon à ce que la photocathode 11 soit sensible à cette longueur d'onde. Le faisceau du rayonnement 17, ainsi focalisé, est réfléchi sur la surface du réseau 23 diffractant pour être renvoyé vers l'écran primaire 4 sur lequel le rayonnement 17 est focalisé La figure 3 représente un mode de réalisation, donné à titre d'exemple, du dispositif représenté sur la figure 2. Dans ce mode de réalisation, les moyens 16 comportent un prisme 30. Le rayonnement 17 issu de la source 21 traverse le prisme 30 avant de pénétrer dans l'enveloppe 3 par la fenêtre 16. Le prisme 30 comprend trois faces 31, 32 et 33. Le rayonnement 17 pénètre dans le prisme 30 par la face 31 et en ressort par la face 32. Le réseau diffractant 23 est situé sur la troisième face 33 du prisme 30. Ce mode de réalisation a l'avantage de ne présenter que peu de dioptres z sur le cheminement du rayonnement 17.Le réseau diffractant 23 peut être réalisé directement sur la face 33 du prisme 30. Il peut également être réalisé sur un support 34 distinct du prisme 30. Le support 34 est alors collé sur la face 33 à l'aide d'une colle optique 35 de même indice optique que le prisme 30. Cette même colle pourra également être utilisée pour coller la face 32 du prisme 30 sur la fenêtre 16. Le réseau diffractant 23 peut par exemple être réalisé à l'aide d'un motif périodique ou holographique. La source 21 est fixée de façon rigide à l'enveloppe 3. Ceci est nécessaire pour que la mire de localisation, réalisée à l'aide du rayonnement 17 consea une position constante par rappo I'Acran primaire 4 mme lors d'Aventuels mouvements de ntenscateur d'lmage. La [gure 4 reprdsente un aut mode de rdaMsshon de Unvendon, mode de rdabsabon adaptd un tube 1 exta sur lequel on ne souhai pas rARser une nAtre 1G disne des autres nAtres existantes. On peut donc utuser une padie 44 de rAcran secondai 5 comme nAtre pour lotdul le rayonnement 17 dans renveloppe 3. Cette pale est ors rendue transparente au rayonnement 17. Par exemple, lorsque l'Acmn secondake 5 compode un mat6hau sctateur base de phospho deinA o convedi s Alerons Amls par phocaode 11 en rayonnemen1 vie, le phosphore es1 retrA de rAcran secondaire au niveau de la padie 44 aDn de permeUm au yonnemen1 17 de pAnAker dans lnveppe La source 21 est alors situde au voislnage de l'6cran secondalre on utllise par emple un pdsme 40 pour nvoyer le myonnement 17 en dechon de lcn phmalre 4. Le pAsme 40 est [xA sur la pale. Sur la [gure 4 on a Agalement reprAsen16 un exemple de mire de locssabon 41 rAsUse sur lcran phmaire 4 raide du rayonnement 17. Le ml de locaMsshon 41 es1 rmbe, par exemple, de points guMArement espa Ces pots rment les inteeions des llgnes des =nnes dn quadhnage. L6cn phmal 4 nvo sur ln sendai 5 une lmage 42 de la mi de locaNsaBon 41. CeMe lmage 42 prend en entendu des dimots points de la me de locabsabon 41. La rApaiNon de ces polnts est Aventuellement altArde par Is dlstorslon gAnArde par [intensicateur dmage. L'exemple de mire de locssston 41 mprAsentd sur Is gure 4 peut s mis en muv queNe que soR Is pos#ion de n 1G sur Is su- de l'enveloppe 3. Dsns le mode de rAsllsstion reprAsentd fgum 4, I'image 41 n'es1 pas complAte, une zone 43 de l'lmsge 42, coespondant Is psle 44, appar1 masqude un obsesteur extheur [enveloppe 3 du ft de Is prAsence du pAsme 40 sur PAcn secondal 5. Ls mesure de caMe dlsion e 6e par snalyse de Is pshon des po dans lmage de ls mi de lolion 41. Pour les polnts de [image s11uAs ent les polots de la me de locssshon 41, Is dAtermlnabon de la dlstorsion peut se Pe par interpolston palr de Is dlstorsion mesurde pour les polnts de la me de locssadon 41 les plus 3s proches du point nsldArA de Elmags. La mesure peut 6be sbsolue et Penale nsi comparer la pad#n des poi dans limage 42 par rappod une rApadiDon lhoUque. La mesure peul Alre relaUve, el, dans ce cas, la comparaon se 11 par rappod une lmage 42 rdaUse lors une phase da ilbrallon pendanl laquelle la dislorsion de l'lmage esl mallrlse. On peut rdaMser la mesure de dloron en l'absence de rayonnement X requ par L6cran phmalre 4. A ce1 et, on prAvok des moyens pour inlermpre l'6msion du rayonnemenl 17 par la sour 21. N6anmolos, le rayonnemenl 17 n'allAre pas l'Amisslon d'Alerons par Is pholocalhode 11. Il esl donc poss[ble de rdaliser une mesure de dislorslon 0 mme lorsque l'intensicateur d'image est en nlonnement normal el qu'il reok un rayonnemen1 X. Ls mesure de distoron esl lrAs rapide, de Core de la haion de seconde. REVENDICATIONS 1. Intensificateur d'image comportant un écran primaire (4) destiné à recevoir un premier rayonnement et un écran secondaire (5) émettant un second rayonnement fonction du premier rayonnement, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (16) pour projeter sur l'écran primaire (4) une mire (41) de localisation réalisée à l'aide d'un troisième rayonnement (17), et en ce que l'écran secondaire (5) émet une image fonction de la mire (41) de localisation. 2. Intensificateur d'image selon la revendication 17 caractérisé en ce que les moyens pour projeter la mire de localisation sur 1' écran primaire (4) comportent une fenêtre (16) par laquelle le troisième rayonnement (17) pénètre à l'intérieur d'une enveloppe (3) comprenant 1' écran primaire (4) et I'écran secondaire (5) et en ce que la fenêtre est disposée sur la surface de l'enveloppe (3) de telle sorte que le troisième rayonnement (17) puisse éclairer sensiblement la totalité de la surface de 1' écran primaire (4). 3. Intensificateur d'image selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fenêtre (16) est située de telle sorte que le troisième rayonnement (17) éclaire 1' écran primaire (4) par une face de 1' écran primaire (4), face opposée à celle qui reçoit le premier rayonnement. 4. Intensificateur d'image selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran primaire (4) comporte une photocathode (11) destinée à convertir en électrons émis en direction de l'écran secondaire (5), les premier et troisième (17) rayonnements. 5. Intensificateur d'image selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (16) pour projeter sur 1' écran primaire (4) une mire (41) de localisation comportent une source monochromatique (21) émettant le troisième rayonnement (17) vers 1' écran primaire (4). 6. Intensificateur d'image selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (16) pour projeter sur l'écran primaire (4) une mire de localisation comportent un prisme (30) comprenant trois faces (31, 32, 33) , en ce que le troisième rayonnement (17) pénètre dans le prisme par une première face (31) et en ressort par une seconde face (32), et en ce que le réseau diffractant (23) est situé sur la troisième face (33) du prisme (30). 7. Intensificateur d'image selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la source (21) a une position o fixe par rapport à l'écran primaire (4). 8. Intensificateur d'image selon l'une quelconque des revendications précèdentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens