Brevet FR2917844A1 — publié le 20081226

-1- Dispositif interférométrique Domaine technique: I,"invention concerne un dispositif interlérométrique pouvant être utilisé par exemple comme un microscope ou 5 comme un lecteur de mémoires holographiques. art antérieur: Des microscopes tomographiques sont par exemple décrits dans la demande de brevet numéro PCT/FR99/0)854. I,c microscope tomographique décrit sur la figure 25 de ce brevet nécessite au moins trois 10 acquisitions d'image successives avec un contrôle de la différence de phase entre l'onde de référence et l'onde d'éclairage, pour obtenir une représentation fréquentielle bidimensionnelle qui est un intermédiaire de calcul permettant dans une phase ultérieure d'obtenir une représentation fréquentielle tridimensionnelle. Pendant le temps d'acquisition de ces trois images, le système ne doit pas être affecté par des vibrations. De plus le contrôle de la phase de fonde de référence nécessite, à vitesse élevée, des systèmes coûteux. 15 Description de l'invention: I"invention a pour objectif de rendre un système d'acquisition similaire à celui décrit dans la demande de brevet PC'1'/FR99/00854 plus rapide, moins coûteux, et moins sensible aux vibrations. Le document PC l'/FR99/(0854 est ici inclus par référence. [invention ne se limite toutefois pas aux modes de calcul détaillés 20 indiqués dans la demande de brevet numéro 1k'T/FR99/00854. Un problème à résoudre est que dans le système de la demande de brevet numéro PCT/FR99/00854le balayage des directions de l'onde d'éclairage doit se làire point par point; en chaque point la direction doit rester stable pendant un temps correspondant à l'acquisition de trois images successives sur la caméra. La direction peut ensuite être modifiée avant de débuter une autre séquence de trois acquisitions. La variation de direction de l'onde 25 d'éclairage se fait donc en "marches d'escalier". Ceci génère des vibrations et ne permet pas l'utilisation à vitesse élevée de moyens de balayage simple comme des miroirs mobiles en rotation. Afin de résoudre ce problème l'invention consiste en un dispositif interférométrique comprenant: - un moyen pour séparer un faisceau lumineux en un faisceau de référence et un faisceau d'éclairage, - un moyen pour éclairer un objet observé avec une onde d'éclairage dont la direction varie, 30 - un moyen pour collecter l'onde diffractée par l'objet observé - un moyen pour générer une onde de référence et. pour la faire interférer avec l'onde diffractée par l'objet observé, pour obtenir une figure d'interférences dépendant de la direction de l'onde d'éclairage, - un capteur adapté pour acquérir successivement une première, une deuxième et une troisième figures d'interférences différant entre elles par la direction de l'onde d'éclairage 35 caractérisé par les faits suivants: - le moyen pour générer une onde de référence est adapté pour que, sur le capteur, la direction de l'onde de référence ne fasse pas partie des directions pouvant être atteintes par l'onde diffractée, - le moyen pour éclairer est adapté pour que la direction de l'onde de référence varie à une vitesse angulaire sensiblement constante entre la première et la troisième acquisition, sans ralentissement lors de la deuxième acquisition. Pour que le dispositif lonctionne efficacement, la durée effective de l'acquisition de la figure d'interférence doit être adaptée pour que la variation de direction de l'onde d'éclairage pendant la deuxième acquisition soit inférieure à l'ouverture de fonde d'éclairage limitée par la diffraction. L'ouverture d'une onde d'éclairage plane limitée par la diffraction est environ une demi-longueur d'onde divisée par le diamètre de l'onde. De manière équivalente, dans un plan de Fourier réel ou virtuel ou l'onde d'éclairage est focalisée en un point limité par la diffraction, le déplacement de ce point pendant la deuxième acquisition doit être sur une distance inférieure au diamètre de la tache d'Airy formée par l'onde d'éclairage au point de focalisation. Ceci peut être obtenu en utilisant un moyen pour éteindre le faisceau lumineux entre la première acquisition et la deuxième acquisition, et entre la deuxième acquisition et la troisième acquisition, la durée de l'éclairage par le faisceau lumineux lors de la deuxième acquisition étant adaptée pour que la variation de direction de l'onde dYxlairage pendant la deuxième acquisition soit inférieure à l'ouverture de l'onde d'éclairage limitée par la diffraction. Ceci peut également être obtenu en ajustant le temps d'intégration du capteur pour que la variation de direction de l'onde d'éclairage pendant la deuxième acquisition soit inférieure à l'ouverture de l'onde d'éclairage limitée par la diffraction. Le fait que la direction de l'onde de référence ne fasse pas partie des directions possibles de l'onde diffractée à son arrivée sur le capteur permet d'augmenter la quantité d'information détectée en une fois sur le capteur. Plus précisément, le fait de pencher l'onde de référence par rapport à la direction de l'onde diffractée permet de faire varier la phase de l'onde de référence, sur le capteur, avec une période supérieure à la période d'échantillonnage permettant d'échantillonner l'onde complexe diffractée d'après le critère de Nyquist. De ce fait, l'onde de référence varie à l'intérieur de chaque période d'échantillonnage, et en suréchantillonnant (par rapport à la fréquence de Nyquist correspondant à la seule onde diffractée) on peut obtenir des valeurs correspondant à des différences de phase variables entre l'onde diffractée et l'onde de référence. Cette technique permet d'acquérir à partir d'une seule image autant d'information que dans la demande de brevet PCT/FR99/00854 à partir de trois images différant entre elles par la phase de l'onde de référence. Pour que la technique fonctionne au mieux, il est souhaitable que l'onde de référence soit suffisamment penchée par rapport à l'onde d'éclairage. L"angle en chaque point du capteur, suivant une direction d'ohlicité, entre la direction de l'onde de référence et la direction la plus proche pouvant être atteinte par l'onde diffractée, est de préférence au moins égal à une fois et demie l'angle entre deux directions extrêmes pouvant être atteintes par l'onde diffractée suivant la direction d'ohlicité. Si le système optique est fait de telle sorte que l'ensemble des directions pouvant être atteintes par le faisceau diffracté en un point du capteur soit un cône, l'angle entre les deux directions extrêmes pouvant être atteintes par l'onde diffractée est l'angle de ce cône. En un point du capteur et pour une direction donnée de l'onde d'éclairage l'onde diffractée a le plus souvent une direction fixe, c'est pourquoi il est nécessaire de prendre en compte l'ensemble des directions pouvant être atteintes par le faisceau diffracté pour définir ce cône. Le demi angle au sommet de ce cône 2917844 -3- correspond toutefois à I'ouverturc numérique du faisceau qui parviendrait au capteur si l'onde d'éclairage était non cohérente. La direction d'ohlicité correspond à la direction dans laquelle l'onde de référence est penchée par rapport à l'onde diffractée qui doit être mesurée. De préférence, le moyen pour calculer comprend un moyen pour calculer, à partir de la figure 5 d'interférences numérisée, une représentation fréquentielle hidimensionnelle complexe de l'onde parvenant au capteur, cette représentation fréquentielle ayant au moins trois lois moins de pixels que la figure d'interférences numérisée, dans une direction donnée. Cette opération permet à partir de l'image numérisée qui est réelle, d'obtenir une représentation qui est complexe et comprend donc deux fois plus d'information par pixel, au prix d'une diminution du nombre de pixels. Dans le cas ou les fréquences d'échantillonnage sur le capteur sont à la limite de 10 Nyquist, la représentation complexe aura quatre fois moins de pixels dans une direction donnée que la figure d'interférences numérisée. Ce cas est le plus favorable, puisqu'il permet l'acquisition d'un maximum d'information par pixel. De préférence le moyen pour calculer une représentation fréquentielle comprend un moyen pour el recaler une transformation de Fourier discrète hidimensionnelle, et un moyen pour extraire une partie de la transformée de 15 Fourier ainsi obtenue. Sur l'image obtenue par transformation de Fourier, la représentation fréquentielle de l'onde diffractée occupe au mieux un quart de la surface, ce qui explique le facteur quatre mentionné plus haut. I,e fait que l'angle en chaque point du capteur, suivant une direction d'ohlicité, entre la direction de l'onde de référence et la direction la plus proche pouvant être atteinte par l'onde diffractée, soit de préférence au moins égal à une Ibis et demie l'angle entre deux directions extrêmes pouvant être atteintes par l'onde diffractée suivant la 20 direction d'oblicité, est nécessaire pour que l'onde de référence varie suffisamment vite par rapport à l'onde diffractée. Sur l'image obtenue par transformation de Fourier, le respect de cette condition évite que la partie utile de l'image, à extraire, soit superposée à une partie inutile de l'image, qui la perturberait. De préférence, le capteur comprend au moins trois fois plus de pixels actifs suivant la direction d'ohlicité que suivant la direction orthogonale à la direction d'ohlicité. Pour obtenir une représentation fréquentielle de l'onde 25 diffractée qui soit carrée, le capteur doit de préférence comprendre quatre fois plus de pixels actifs suivant la direction dans laquelle est penchée l'onde de référence. De préférence, les pixels du capteur sont au moins trois lois plus longs suivant une direction orthogonale à la direction d'ohlicité, que suivant la direction d'oblicité. Idéalement les pixels du capteur sont quatre fois plus longs suivant une direction orthogonale à la direction d'oblicité, que suivant la direction d'oblicité, ce qui permet 30 par exemple de réaliser une image d'une zone carrée de l'objet observé. Il est possible de modifier le système optique pour pouvoir utiliser de manière optimale un capteur à pixels carrés. A cette fin, le microscope comporte un système optique adapté pour modifier différemment, suivant deux directions orthogonales entre elles., l'ouverture du faisceau diffracté par l'objet observé et parvenant au capteur, 35 Le système optique est de préférence adapté pour que l'ouverture du faisceau diffracté, à l'arrivée sur le capteur, soit au moins trois fois plus importante suivant une direction orthogonale à la direction d'oblicité, que suivant la direction d'ohlicité. Idéalement, elle doit même être quatre fois plus importante. -4- De préférence, le système optique comprend des lentilles cylindriques orientées suivant deux directions orthogonales. Par exemple il comprend une première paire de lentilles cylindriques orientées dans la même direction et constituant un système d'agrandissement ou de réduction ayant un premier grandissement suivant la direction d'oblicité, et une deuxième paire de lentilles cylindriques orientées orthogonalement à la première paire et constituant un second système d'agrandissement ou de réduction ayant un second grandissement suivant la direction orthogonale à celle d'oblicité., le premier grandissement étant au moins trois fois supérieur au deuxième. L'utilisation des lentilles cylindriques permet de générer une déformation non isotrope de l'image, déformation permettant d'adapter limage à un capteur à pixels carrés mais à surface rectangulaire. Description rapide des figures: La figure 1 illustre un microscope tomographique suivant l'invention. I,a figure 2 illustre un dispositif optique additionnel destiné à faciliter l'utilisation de capteurs d'un type courant. La figure 3 représente l'extraction d'une représentation fréquentielle à partir d'une transformée de Fourier d'une image acquise sur un capteur. La figure 4 illustre des étapes de calcul d'une représentation fréquentielle tridimensionnelle. La ligure 5 illustre l'ouverture du faisceau à mesurer et la direction du faisceau de référence. La figure 6 illustre un capteur. La figure 7 illustre la trajectoire du point d'impact cle l'onde d'éclairage dans le plan focal arrière de l'objectif. La figure 8 illustre le déplacement de ce point en lbnction du temps, suivant l'art antérieur. La figure 9 illustre le déplacement de ce point en fonction du temps dans le dispositif suivant l'invention. Description d'un mode de réalisation préféré. La figure I illustre un mode cle réalisation préféré. tln laser 101 produit un faisceau qui est séparé en deux voies par un miroir semi-transparent 102. EJn des faisceaux (faisceau d'éclairage) est focalisé par une lentille 103 sur l'entrée d'une fibre optique 104, et ]'autre (le faisceau de référence) est focalisé par une lentille 120 sur l'entrée d'une fibre optique 121. 1 e faisceau d'éclairage issu de la fibre 104 est ensuite rendu parallèle par une lentille 105 et 2.5 réfléchi sur un miroir 106 mobile en rotation autour cle deux axes. Il traverse ensuite la lentille 107 puis le condenseur 108 de sorte que le faisceau d'éclairage est plan dans l'objet observé 110. Le faisceau diffracté par l'objet observé traverse ensuite l'objectif de microscope 109 puis la lentille de tube 110 et parvient au capteur 111. Le miroir mobile 106 est par exemple un miroir galvanométriquc deux axes commandé par un ordinateur par l'intermédiaire d'un e carte de commande. Le même ordinateur reçoit les images venant du capteur Il 1 et effectue 30 des traitements sur ces images. i.e capteur 111 est disposé dans un plan image, conjugué à un plan observé de l'objet observé 110. La partie non diffractée de l'onde d'éclairage ayant traversé l'objet est plane à l'arrivée sur le capteur I 1 I. Elle pourrait également être par exemple divergente, mais dans ce cas l'onde de référence devrait également être divergente, ce qui compliquerait le système optique. Le faisceau de référence issu de la fibre optique 121 est rendu parallèle par la lentille 122 puis réfléchi par 35 les miroirs 123 et 124 en direction du capteur III. A l'arrivée sur le capteur 1 1 1 l'ensemble des directions pouvant être atteintes par le faisceau diffracté par l'objet est limité par une ouverture numérique sin 0 ou O est le demi angle au sommet du cône d'ouverture -5- limité sur la figure 5 par les rayons 500 et 501. Les rayons 500 et 501 représentent les directions extrêmes pouvant être atteintes par un faisceau lumineux parvenant en un point du capteur, compte tenu de l'ouverture numérique de l'objectif de microscope 109. On a donc Shl = NA ou NA est l'ouverture numérique du microscope et 9 g est le grossissement du système constitué par l'objectif et la lentille de tube. 1 :angle entre la direction moyenne 502 du faisceau diffracté et la direction 503 du faisceau de référence vaut q . On a dans le cas ou la direction 502 est orthogonale au plan du capteur: Sin q) ù 3 Sine Les angles étant relativement petits ceci implique à peu près ( =3 0 . On a donc également (1)ù0 =2 0 donc l'angle q) -0 entre la direction de l'onde de référence et la direction la plus proche pouvant être atteinte par l'onde diffractée, est ici égal à l'angle 2 0 entre deux directions extrêmes pouvant être atteintes par l'onde diffractée. La direction d'oblicité est celle dans laquelle l'onde de référence est penchée, à savoir la direction orthogonale à l'axe optique mais située dans le plan de la figure 5 ou de la figure I. Le capteur 111 est du type illustré sur la figure 6. II s'agit par exemple d'un capteur CCD ou CMOS mais ses pixels sont rectangulaires, quatre Ibis plus longs suivant une direction orthogonale à la figure 1 que suivant la direction de la figure 1. Sa surface totale est carrée de sorte que l'image acquise sur ce capteur a donc quatre fois plus de pixels suivant une direction que suivant une autre. L'ordinateur effectue la transformée de Fourier discrète de l'image acquise sur le capteur pour obtenir l'image transformée représentée sur la figure 3 (a). Sur la figure 3(a) on a représenté en deux dimensions la transformée de Fourier discrète de l'image acquise sur la capteur. Le pixel (ou plutôt le point échantillonné) est représenté carré sur la ligure 3(a) et donc l'image est quatre tois plus large que haute compte tenu du nombre de pixels du capteur. L'image de la figure 3(a) comprend une zone 301 qui est la transformée de Fourier de l'onde à mesurer (onde diffractée parvenant au capteur depuis l'objet observé). L'image comprend également une zone 303 qui est symétrique de la zone 301 et dont les valeurs sont complexes conjuguées des valeurs symétriques de la figure 3(a). L'image comprend également une zone 302 qui résulte de la présence de l'onde à mesurer seule et qui est présente indépendamment de la présence d'une onde de référence. Le contenu de la zone 302 résulte de l'interférence de l'onde mesurer avec elle-même et d'un repliement de spectre latéral dû au sous-échantillonnage de cette auto-interférence suivant le sens ou les pixels du capteur 111 sont les plus longs. I'ordinateur extrait donc de l'image représentée figure 3(a) le quart latéral de cette image comprenant la zone 301, qui constitue une représentation fréquentielle bidimensionnelle, représentée sur la figure 3(h). L'image de la figure 3(h) est une représentation fréquentielle bidimensionnelle complexe équivalente à l'image obtenue dans le brevet ICT/FR99/00854 à partir de plusieurs images acquises sur le capteur 119 de la figure 1 pour une direction donnée de l'onde d'éclairage. Elle est aussi équivalente à la transformée de Fourier de l'image intermédiaire obtenue par la méthode décrite dans le même brevet par combinaison linéaire de trois images acquises sur le capteur 2018 de la figure 25 du même brevet pour une direction fixe de l'onde d'éclairage et pour trois valeurs du décalage de phase de l'onde de référence, soit 0, 120 degrés et -120 degrés. L'ordinateur commande les miroirs galvanométriques pour réaliser un balayage continu d'un ensemble de 35 directions de l'onde d'éclairage. L'onde d'éclairage est plane dans l'objet observé et elle est focalisée dans le plan 2917844 -6- local arrière de l'objectif, qui correspond à peu près au plan pupillaire. On peut donc caractériser le balayage réalisé par la trajectoire du point d'impact de l'onde d'éclairage dans le plan focal arrière de l'objectif. La figure 7 illustre un exemple 600 de trajectoire, situé à l'intérieur d'un disque 604 représentant l'ensemble des points pouvant être atteints et limité par l'ouverture de l'objectif et du condenseur. Pendant que le point d'impact de l'onde d'éclairage 5 suit cette trajectoire, le capteur effectue de nombreuses acquisitions. On a représenté à titre d'exemple les points 601, 602, 603 sur lesquels le capteur effectue trois acquisitions successives. La figure 8 montre en Jonction du temps le déplacement du point d'impact de l'onde d'éclairage le long de la trajectoire 600, dans un système selon l'art antérieur. Fn un point donné, par exemple 601, il faut effectuer trois acquisitions successives représentées par les trois barres 612. Pendant ces trois acquisitions la courbe 610 indiquant 10 la position du point d'impact en fonction du temps doit être stable et la courbe présente donc un plat 611. La figure 9 montre l'équivalent de la figure 8 mais dans le cas de la présente invention. Au point 601 il n'y a plus qu'une acquisition, représentée par la barre 621. La courbe 620 indiquant la position du point d'impact en fonction du temps est régulière et ne présente pas de plat. Le temps d'intégration du capteur 111 (largeur de la haire 621) est adapté pour que pendant le temps d'intégration, le point 601 ne se déplace le long de la trajectoire 600 que 15 d'une distance suffisamment inférieure à la largeur de la tache d'airy formée par ce point, qui est supposée limitée par la diffraction. 1)e cette manière l'image acquise sur le capteur peut être assimilée à l'image qui serait acquise pour une direction fixe de l'onde d'éclairage. L'allure en marche d'escalier de la courbe 610 rend difficile, dans l'art antérieur, un balayage rapide. Dans l'invention, l'allure régulière de la courbe 620 permet de balayer beaucoup plus vite en générant peu de vibrations. 20 Pour chaque point d'acquisition, par exemple 601, le capteur enregistre une image à partir de laquelle l'ordinateur calcule une représentation fréquentielles bidimensionnelle du type illustré par la figure 3(b) . L'ordinateur peut par exemple traiter ces représentations bidimensionnelles de la manière indiquée dans le brevet PCf/FR99/00854 pour obtenir une représentation fréquentielle tridimensionnelle de l'objet observé. Dans ce cas il effectue la projection de la représentation 301 sur une portion de sphère 402 comme illustré par la figure 4(a) sur 25 laquelle la flèche 401 représente la direction de l'onde d'éclairage avant diffraction par l'objet observé. Il translate la représentation ainsi obtenue pour runener le point d'impact de l'onde d'éclairage à zéro, puis il effectue un recalage de phase pour annuler la phase à l'origine, et obtient une représentation 403 translatée et recalée en phase. Il superpose ensuite plusieurs représentations ainsi obtenues, pour obtenir une représentation fréquentielle tridimensionnelle . Il effectue la tansformée de Fourier tridimensionnelle inverse de cette représentation 30 fréquentielle tridimensio pelle, pour obtenir une représentation spatiale de l'objet observé. 1,e dispositif selon l'invention petit également constituer un lecteur de mémoire holographique. Dans un type courant de mémoire holographique l'information est enregistré par interférence d'une onde de référence plane avec une onde porteuse d'information qui se décompose en ondes planes portant chacune un bit d'information. Chaque bit d'information se trouve finalement enregistré en un point précis d'une représentation fréquentielle tridimensionnelle du support holographique, par exemple il vaut 1 si la valeur complexe de la représentation en ce point est non nulle et zéro sinon. Le support holographique est placé comme objet observé en 110 sur la figure 1 et chaque point de la représentation fréquentielle tridimensionnelle de l'objet observé correspond à un point d'une -7- représentation fréquentielle hidimensionnelle du type illustré par la figure 3(b). Chaque point de la représentation fréquentielle hidimensionnelle de la figure 3(h) correspond donc à un bit d'information. Suivant la manière dont l'enregistrement est effectué, toute la représentation de la figure 3(b) peut correspondre directement à une page d'information enregistrée, ou une relation plus ou moins compliquée peut exister entre la position des bits d'information enregistrés et la position des kits d'information relus. Comme le dispositif décrit dans le brevet PCT/FR99/00854, le présent dispositif peut relire des mémoires holographiques plus élaborées dans lesquelles une valeur complexe est enregistrée en chaque point de la représentation fréquentielle. Au lieu d'un capteur (CI) ou CMOS ayant des pixels rectangulaire, il est possible d'utiliser un capteur ayant des pixels carrés et de calculer analogiquement ou numériquement la moyenne de quatre pixels alignés pour obtenir l'équivalent d'un pixel rectangulaire. Par exemple si la caméra produit un signal analogique, un filtrage de ce signal permet l'obtention de cette moyenne et peut être suivi d'une numérisation à une fréquence plus faible que celle qui serait nécessaire sans filtrage. Il est aussi possible d'utiliser un capteur à pixels carrés et de faire tout le traitement à partir de l'image à pixels carrés mais ceci conduit à un traitement sur quatre fois plus de pixels que le minimum nécessaire, ce qui en 15 pratique peut se traduire par une division par 4 de la vitesse d'imagerie. Toutefois les capteurs couramment disponibles ont des pixels carrés. Certains de ces capteurs peuvent en revanche acquérir à vitesse élevée des images rectangulaires. Pour permettre l'utilisation de ces capteurs à la vitesse la meilleure, le système optique peut être modifié comme indiqué sur la figure 2. Sur la figure 2, un diaphragme 201 est disposé à la place du capteur 111 de la figure 1 et le miroir semi- 20 transparent 124 de la figure 1 est remplacé par le miroir semi-transparent 206, le capteur 111 étant remplacé par le capteur 207. Seule une partie du système a été représentée, le reste étant comme sur la figure 1. Les éléments 109 et 110 de la figure 2 sont les mêmes que sur la figure I. I,e plan de la figure 2(h) est orthogonal au plan de la figure 2(a) mais les deux figures représentent le même système et les mêmes faisceaux lumineux. On a représenté sur la figure 2 en traits pleins et en traits pointillés les Lacés de divers rayons lumineux permettant de comprendre le 25 fonctionnement du système. I,e faisceau issu du diaphragme 201 traverse les lentilles cylindriques 202,203,204,205 puis le miroir semi-transparent 206 avant d'arriver au capteur 207.1,e faisceau de référence est réfléchi par le miroir semi-transparent 206 vers le capteur 207. Les lentilles cylindriques 202, 204 sont orientées à 90 degrés des lentilles cylindriques 203,205. I,es lentilles cylindriques 202, 204 constituent un ensemble de grandissement 2 affectant le faisceau dans le sens de la figure 2(a) (rayons tracés en traits pleins). Les lentilles cylindriques 203,205 30 constituent un ensemble de grandissement 1/2 dans le sens de la figure 2(b) affectant les rayons tracés en pointillés. L'ensemble effectue une transformation de l'image présente sur le diaphragme 201, consistant en une homothétie de rapport 2 suivant une direction et de rapport 1/2 suivant l'autre direction. L'image finalement obtenue sur le capteur 207 est donc quatre fois plus allongée dans un sens que dans l'autre. Elle petit être numérisée par ce capteur à pixels carrés pour obtenir une image ayant comme précédemment quatre fois plus de pixels dans un sens que dans l'autre. 35 Cette image peut ensuite être traitée comme indiqué sur la figure 3 pour obtenir une image carrée illustrée par la figure 3(h) et constituant une représentation fréquentielle hidimensionnelle. Sur la figure 2, on aurait pu laisser en place le miroir semi-transparent 124 au lieu de le remplacer par le 2917844 -8- miroir semi-transparent 206. Cela aurait toutefois augmenté les contraintes de conception sur le système de lentilles cylindriques. 1,e dispositif de la figure I est basé sur celui de la figure 25 du brevet PCT/FR99/00854, au sens ou le capteur est dans un plan image. On aurait également pu mettre le capteur dans un plan de Fourier comme sur la 5 figure 1 de la demande de brevet lCT/FR99/00854, auquel cas l'image extraite de la manière indiquée par la figure 3(h) aurait correspondu directement à l'onde présente dans un plan image et non à sa représentation fréquentielle bidimensionnelle, mais serait restée la représentation fréquentielle bidimensionnelle de l'onde présente dans le plan du capteur. Elle aurait donc dû faire l'objet d'une transformation de Fourier inverse pour obtenir une représentation fréquentielle bidimensionnelle de l'onde présente dans un plan image, équivalente à la représentation spatiale de 10 l'onde présente dans le plan de Fourier. Elle aurait ensuite pu être utilisée par exemple en imagerie tridimensionnelle ou en lecture de mémoires holographiques, de la manière décrite plus haut. Applications industrielles. Le présent dispositif interférométrique peut être utilisé par exemple pour l'imagerie rapide 15 tridimensionnelle d'échantillons microscopiques ou pour la lecture de mémoires holographiques. Revendications : 1- dispositif interférométrique comprenant: - un moyen pour séparer un faisceau lumineux en un faisceau de référence et un faisceau d'éclairage, - un moyen pour éclairer un objet observé avec une onde d'éclairage dont la direction varie, - un moyen pour collecter l'onde diffractée par l'objet observé - un moyen pour générer une onde de référence et pour la faire interférer avec l'onde diffractée par l'objet observé, potir obtenir une figure d'interférences dépendant de la direction de l'onde d'éclairage, - un capteur adapté pot' acquérir successivement une première, une deuxième et une troisième figures d'interférences différant entre elles par la direction de l'onde d'éclairage caractérisé par les faits suivants: - le moyen pour générer une onde de référence est adapté pour que, sur le capteur, la direction de l'onde de référence ne fasse pas partie des directions pouvant être atteintes par l'onde diffractée, - le moyen pour éclairer est adapté pour que la direction de l'onde de référence varie à une vitesse angulaire sensiblement constante entre la première et la troisième acquisition, sans ralentissement lors de la deuxième acquisition. 2- dispositif suivant la revendication 1, comprenant un moyen pour éteindre le faisceau lumineux entre la première acquisition et la deuxième acquisition, et entre la deuxième acquisition et la troisième acquisition, la durée de l'éclairage par le faisceau lumineux lors de la deuxième acquisition étant adaptée pour que la variation de direction de l'onde d'éclairage pendant la deuxième acquisition soit inférieure à l'ouverture de l'onde d'éclairage limitée par la diffraction. 3- dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le temps d'intégration du capteur lors de la deuxième acquisition est adapté pour que la variation de direction de l'onde d'éclairage pendant la deuxième acquisition soit inférieure à l'ouverture de l'onde d'éclairage limitée par la diffraction. 4- dispositif suivant une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'angle en chaque point du capteur, suivant une direction d'ohlicité, entre la direction de fonde de référence et la direction la plus proche pouvant être atteinte par l'onde diffractée, est au moins égal à l'angle entre deux directions extrêmes pouvant être atteintes par l'onde diffractée suivant la direction d'oblicité. 5- dispositif suivant une des revendications 1 à 4, le capteur comprenant au moins trois fois plus de pixels actifs 3.5 suivant la direction d'oblicité, que suivant la direction orthogonale à la direction d'oblicité. G- dispositif suivant une des revendications 1 à 5, les pixels du capteur étant au moins trois fois plus longs suivant- 10 - une direction orthogonale à la direction d'ohlicité, que suivant la direction d'oblicité. 7- dispositif suivant une des revendications 1 à 5, comportant un système optique adapté pour modifier différemment, suivant deux directions orthogonales entre elles, l'ouverture du faisceau diffracté par l'objet observé 5 et parvenant au capteur, 8- dispositif selon la revendication 7, le système optique étant adapté pour que l'ouverture du faisceau diffracté, à l'arrivée sur le capteur, soit au moins trois fois plus importante suivant une direction orthogonale à la direction dohlicité, que suivant la direction d'ohlicité. 9- dispositif suivant une des revendications 7 à 8, le système optique comprenant des lentilles cylindriques orientées suivant deux directions orthogonales. 10dispositif suivant une des revendications 7 à 9, le système optique comprenant une première paire de lentilles 15 cylindriques orientées dans la même direction et constituant un système d'agrandissement ou de réduction ayant un premier grandissement suivant la direction d'ohlicité, et une deuxième paire de lentilles cylindriques orientées orthogonalement à la première paire et constituant un second système d'agrandissement ou de réduction ayant un second grandissement suivant la direction orthogonale à celle d'ohlicité, le premier grandissement étant au moins trois Ibis supérieur au deuxième. 20 25 10 30