FR2664066A1 - Microscope pour utilisateurs multiples avec dispositif d'eclairage. - Google Patents

Abstract

Un système de microscope stéréoscopique (350) comprend des postes de vision principal et secondaire qui peuvent être placés en rotation l'un par rapport à l'autre pour voir simultanément un objet. Un objectif (258) focalise une multitude de rayons lumineux en alignement avec un axe optique principal (260) sur un objet à examiner. Un moyen de déviation de la lumière (366) re-dirige perpendiculairement une paire de rayons lumineux provenant de l'objectif (258) de manière à former un axe optique orthogonal qui est espacé transversalement de l'axe optique principal (260). Les deux axes optiques principal et orthogonal s'étendent perpendiculairement pour couper un axe optique transversal s'étendant entre eux. Un second moyen de déviation de la lumière re-dirige une paire de rayons lumineux dans l'axe optique orthogonal qui rencontre l'axe optique du poste de vision secondaire (250) espacé de l'axe optique transversal en étant parallèle à lui, pour être vu par un observateur secondaire. Un mécanisme (276, 278) pour faire tourner les images de l'objet vu dans le poste de vision secondaire compense automatiquement la rotation de l'image se produisant lorsque le poste de vision principal subit une rotation par rapport au poste de vision secondaire. Le système comporte en outre un système d'éclairage ainsi qu'un moyen pour comprimer ou étendre les trajets lumineux dans l'axe orthogonal. Un tel système de microscope est destiné à être utilisé dans le domaine de la chirurgie.

Description

La présente invention concerne les microscopes destinés plus

particulièrement aux procédures chirurgicales, et plus spécialement, des

microscopes ayant deux postes de vision.

Dans la pratique de l'ophtalmologie, les assistants des chirurgiens, les infirmières, les étudiants et les autres personnels techniques sont impliqués dans l'exécution des procédures chirurgicales effectuées sur l'oeil, ou sur toute autre surface ou tissu relativement plat devant être traité Il en résulte qu'une image particulière doit être observée par

le chirurgien et son assistant avec un seul microscope.

En liaison avec la figure 1, on a représenté un exemple d'un système de microscope permettant au chirurgien et à son assistant d'observer une image Ce système de microscope est constitué de deux microscopes

indépendants avec des axes optiques identiques au-

dessous d'un dispositif 1 de fractionnement de faisceau commun Le chirurgien voit l'image à travers le microscope principal 2, laquelle traverse le dispositif de fractionnement 1 L'assistant voit l'image dans le microscope 3, laquelle passe par le dispositif de fractionnement 1 et un foyer interne 4 L'image est réfléchie par un miroir 5 et passe par un dispositif 6 de changement de grossissement à 3 étapes monté dans le

tube 7 du microscope 3 de l'assistant.

Un inconvénient du système de microscope précédent est que le faisceau ou rayon de lumière doit être fractionné par un dispositif de fractionnement de faisceau Cela se traduit par une plus grande perte de

lumière tant pour le chirurgien que pour son assistant.

Par conséquent, la présente invention a pour objet un système de microscope qui permet à un observateur principal et à un observateur secondaire

d'examiner simultanément la même image.

La présente invention a pour autre objet de fournir au moins deux poste de vision sans emploi de

dispositifs de fractionnement de faisceau.

La présente invention a pour autre objet de permettre à l'observateur secondaire de manipuler ses jumelles de façon qu'elles soient toujours parallèles à l'image alors que le microscope forme un angle oblique par rapport à celle-ci. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif et un procédé pour permettre à l'observateur secondaire dans un microscope pour observateurs multiples de placer de manière indépendante la jumelle par rapport au microscope tout en maintenant

l'horizon en alignement.

Par conséquent, la présente invention comprend un système de microscope comportant un objectif commun au moins à deux trajets de rayons lumineux provenant d'une image à examiner et un moyen de prisme pour re-diriger au moins l'un des rayons lumineux dans une direction perpendiculaire à l'autre des rayons lumineux, lequel se propage vers un premier poste de vision Un moyen de foyer optique est mis en alignement avec le rayon lumineux orthogonal afin de grossir ce dernier Une multitude de prismes pouvant être mis en rotation sont prévus pour re- diriger le rayon lumineux orthogonal vers un second poste de vision qui est

toujours parallèle à l'image.

Un avantage de la présente invention est que l'assistant qui est assis à 90 degrés du chirurgien peut manipuler ses jumelles de sorte qu'elles sont toujours parallèles à l'image et que le microscope peut être

réglé à un certain angle optique par rapport à l'image.

Un autre avantage de la présente invention est que le système de microscope tiendra compte d'un écart angulaire tout en maintenant l'orientation correcte de l'image Un autre avantage de la présente invention est qu'on élimine l'utilisation de dispositifs de fractionnement des faisceaux Un autre avantage encore de la présente invention est qu'on fournit une quantité de lumière plus grande tant au chirurgien qu'à son assistant. La présente invention sera bien comprise

lors de la description suivante faite en liaison avec

les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation d'un système de microscope de la technique antérieure; La figure 2 est un schéma d'un réseau d'éléments optiques ou prismes constituant le système de microscope de la présente invention; La figure 3 est une vue avant du schéma de la figure 2; La figure 4 est une vue en élévation avant, avec des parties en crevé, d'un système de microscope selon la présente invention; La figure 5 est une vue en plan, avec des parties en crevé, du système de microscope de la figure 4; La figure 6 est une vue en élévation de côté, avec des parties en crevé, du système de microscope de la figure 4; La figure 7 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation de l'invention; La figure 8 est une élévation de côté, en partie en coupe, du mode de réalisation de la figure 7; La figure 9 est une vue en bout, en partie en crevé, du mode de réalisation de la figure 7; La figure 10 est une représentation schématique du système optique du microscope de l'assistant, illustrant la position de l'image; La figure 11 est une vue du côté droit du microscope de l'assistant, illustrant la position de l'image lorsque ce microscope est généralement vertical; La figure 12 est une vue du côté droit du microscope de l'assistant, représentant une position de l'image, lorsque le logement du microscope a subi une rotation; La figure 13 est une vue du côté gauche du microscope de l'assistant; La figure 14 est une représentation schématique du système optique de la présente invention, illustrant des caractéristiques et avantages supplémentaires; et La figure 15 est une représentation schématique d'encore un autre mode de réalisation de l'invention. On décrira tout d'abord un premier mode de

réalisation de l'invention.

En figure 2, on a représenté un schéma des éléments optiques du système de microscope 10 selon la présente invention Le système de microscope 10 comporte un objectif commun 12 en relation spatiale avec une

image 14 devant être vue On trouvera la description

d'un objectif typique dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 688 907 qu'on incorpore ici à titre de référence Deux lentilles 16 et 18 espacées latéralement

sont disposées verticalement au-dessus de l'objectif 12.

Les yeux 20 de l'observateur principal, par exemple les yeux du chirurgien, regardent l'image 14 au moyen des rayons lumineux qui passent par l'objectif 12 et les

lentilles 16 et 18 pour atteindre ses yeux.

Le système de microscope 10 comporte aussi un prisme généralement triangulaire 22 à angle droit qui est disposé à un endroit contigu à l'objectif 12 Le prisme 22 peut tourner autour de son axe longitudinal suivant un angle total d'environ 90 degrés Le prisme 22 re- dirige les rayons lumineux provenant de l'image 14 à

degrés dans la partie non utilisée de l'objectif 12.

En d'autres termes, les rayons lumineux provenant de l'image 14 sont redirigés par le prisme 22 perpendiculairement aux rayons lumineux passant par les yeux 20 de l'observateur principal Le système de microscope 10 comporte une première paire de lentilles 24 et 26 disposées latéralement par rapport au prisme 22 Une seconde paire de lentilles 28 et 30 sont espacées latéralement de la première paire de lentilles 24 et 26 Une troisième paire de lentilles 32 et 34 sont

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espacées latéralement de la seconde paire de lentilles 23 et 30 Les lentilles 24, 26 et 28, 30 et 32, 34 sont utilisées pour orienter l'image 14 afin d'avoir une vision correcte Ces lentilles agissent également en foyer interne et fournissent un système optique un/un à l'endroit de vision et sont généralement désignées par

"systèmes à L'nfini.

Te système de microscope 10 comporte en outre une remire aire de prismes droits 36 et 38 0 cgééralemen tri anculaires, disocsées aér-aeent par racport à la troisième paire de lentilles 32 et 34 La tpremjèr -ir'e ce prismes 36 et 33 tournent autour d'axes latéraux 40 et 42 comme cela est indiaué ta les flèches dans la f:cure Les entilles 24, 26, 28, 30, 32 et 34 et les prismes 36 et 38 sont espacês les uns des autres le long des axes 40 et 42, respectivement Une uatriem e paire de lentilles 44 et 46 sont espacées verticalement sur le dessus de la prem-ire paire de prismes 36 et 38 Une seconde paire de prismes à angle droit 48 et 50, généralement triangulaires, sont espacés verticalement au-dessus de la quatrième paire de lentilles 44 et 46 La seconde taire de prismes 48 et 50 et la c-atrième paire de lentil'es 44 et 46 sont espacés le long d'axes verticaux 52 et 54, respectivement Une troisi me paire de prismes 60 et 62 sont espacés le long des axes 56 et 58 par rapport à la seconde paire de prismes 48 et 50 La troisième paire de prismes 60 et 62 tourne autour des axes 56 et 58, respectivement, comme indiqué par les flèches dans la figure suivant un angle d'environ 15 degrés dans chaque direction pour un angle total d'articulation de 30 degrés Les yeux 64 de

l'observateur secondaire sont disposés verticalement au-

dessus de la troisième paire de prismes 60 et 62 pour

examiner l'image 14.

En fonctionnement, les yeux 64 de l'observateur regardent l'image 14 qui passe par l'objectif 12, le prisme 22, les lentilles 24, 26, 28, , 32, 34, les prismes 36, 38, les lentilles 44, 46 et

les prismes 48, 50, 60, 62 pour aboutir aux yeux 64.

L'observateur secondaire qui est assis à 90 degrés par rapport à l'observateur principal peut manipuler ses jumelles de façon à être toujours parallèle à l'image 14 Cela est effectué en faisant tourner les prismes 36, 38, 60, 62 autour de leurs axes optiques 40, 42, 56, 58

comme cela est indiqué par les flèches dans les figures.

Le trajet optique est également étendu et comprimé, comme indiqué par les flèches dans la figure Le système de microscope 10 permet un écart angulaire tout en maintenant une orientation correcte de l'image Comme aucun fractionnement du faisceau n'est nécessaire, il y a une moins grande perte de la lumière pour les yeux 20 de l'observateur principal, avec davantage de lumière fournie aux yeux 64 de l'observateur secondaire Les yeux 20 et 64 voient l'image 14 dans une vue totalement stéréo, avec aucune différence dans les angles de vision. En figure 3, on a représenté une vue avant des éléments optiques pour l'observateur principal Ces éléments optiques sont enfermés dans un logement de manière à permettre leur fixation éventuelle de chaque côté d'un microscope classique (non représenté, mais se

reporter à la figure 14).

En liaison avec les figures 4, 5 et 6, le système de microscope 10 est réalisé sous forme d'un accessoire stéréo de zéro ( 0) à quatre vingt- dix ( 90) degrés représenté dans son ensemble par la référence L'accessoire 100 comporte un logement principal 101 pour contenir et supporter l'objectif 12 L'objectif 12 est disposé dans une ouverture 102 généralement circulaire qui est ménagée dans le logement 101 et y est fixé par vissage de l'objectif 12 dans le logement 101 suivant une méthode connue Un support de prisme, représenté dans son ensemble par la référence 103 maintient le prisme 22 à un endroit contigu à l'objectif 12 dans le logement 101 Le prisme 22 est fixé au support 103 par un adhésif tel qu'un époxy Un levier est connecté par une première attache 112 au support de prisme 103 L'observateur principal saisit le levier pour faire tourner le prisme 22 autour de son axe longitudinal Une seconde attache 114 est espacée latéralement de l'attache 112 et empêche le mouvement du support de prisme 103 dans le sens longitudinal et le fixe dans le logement principal 101 Le support de prisme 103 comporte une partie en retrait 116 coopérant avec l'attache 114 qui agit aussi en butée pour limiter

la rotation du prisme 22.

Le logement principal 101 comprend une paire de passages 118 et 120 espacés l'un de l'autre,

communiquant diamétralement à travers le logement 101.

Les passages 118 et 120 permettent à l'un et l'autre côté du logement 101 d'être fixés à un logement d'extension 122 Un mécanisme de blocage, représenté dans son ensemble par la référence 124, bloque de manière amovible le logement principal 101 au logement d'extension 122 Le mécanisme de blocage comprend un axe 126 chargé par ressort, qui communique verticalement par l'intermédiaire d'une ouverture 128 formée dans une paroi 130 du logement 101 séparant les passages 118 et L'axe 126 a une contre-dépouille (non représentée) qui coopère fonctionnellement avec le logement d'extension 122 pour bloquer en place le logement principal 101 Un ressort 132 est disposé autour d'une extrémité d'une attache 134 fixée au logement principal 101 Le ressort 132 est confiné par un organe 136 de retenue de ressort à l'une de ses extrémités et bute contre la contre- dépouille de l'axe 126 L'axe 126 est détendu, ce qui a pour effet de comprimer le ressort 132, pour permettre au logement principal 101 d'être enlevé du logement d'extension 122 On inverse le processus pour bloquer le logement 101 sur le logement

122.

Comme représenté en figure 5, le logement principal 101 comporte un rebord 138 s'étendant vers l'extérieur Deux attaches 140, telles que des vis à tête, sont disposées dans des ouvertures correspondantes

(non représentées) qui sont ménagées dans le rebord 138.

Le rebord 138 permet de fixer l'accessoire 100 à l'intérieur d'un microscopes existant ou de procéder à des additions devant être assujetties à l'avenir. Le logement d'extension 122 est généralement rectangulaire et comporte des extensions 142 et 144, généralement circulaires à l'une de ses extrémités, qui sont disposées dans les passages 118 et 120, respectivement du logement principal 101 Le logement 102 forme une paire de passages 146 et 148 généralement

circulaires, séparés par une paroi 150 du logement 122.

Une première bague de blocage 152 de forme généralement circulaire est disposée dans une rainure correspondante 154 dans chaque passage 146 et 148 à l'une des extrémités La première paire de lentilles 24 et 26 est

disposée dans les passages 146 et 148, respectivement.

Un ressort 156 de lentille est disposé dans le passage entre la première paire de lentilles 24, 26 et la seconde paire de lentilles 28, 30 qui sont également

disposées dans les passages 146 et 148, respectivement.

Une seconde bague de blocage 158 est également disposée dans les passages 146 et 148, de l'autre côté de la seconde paire de lentilles 28 et 30 Une entretoise 160 est disposée dans les passages 146 et 148 et bute contre la seconde bague de blocage 158 pour fournir un interstice d'air entre les lentilles 28 et 30 et la seconde bague de blocage 158 dans les passages 146 et 148 La troisième paire de lentilles 32 et 34 est également disposée dans les passages 146 et 148 de l'autre côté de la seconde bague de blocage 160 Un ressort 162 de lentille est disposé entre la troisième paire de lentilles 32 et 34 et une troisième paire de bagues de blocage 164 à l'autre extrémité des passages 146 et 148 pour des raisons de réglage, par exemple, pour comprimer ou étendre le ressort 162 de lentille à des fins de focalisation Le logement 122 comporte des extensions 166 et 168 généralement circulaires qui sont formées à l'autre extrémité et sont semblables aux

extensions 142 et 144.

L'accessoire 100 comporte en outre une paire d'extensions 170 et 171 ayant la forme générale d'un "L" comportant une partie horizontale 172 disposée autour des extensions 166 et 168 du logement 122 Une plaque supérieure de pivotement 174 et une plaque inférieure de pivotement 172 sont connectées au logement 122 et disposées autour de celui-ci Une paire d'attaches 178 fixe les plaques de pivotement 174 et 176 au logement 122. La partie longitudinale 172 comporte une

rainure semi-circulaire 180 autour de sa circonférence.

Un axe de pivotement 182 qui agit en roulement est disposé entre la paire d'extensions 170 et 171 en forme de L dans la rainure 180 Les plaques de pivotement supérieure 174 et inférieure 176 fixent l'axe de

pivotement 182 entre elles et empêchent son mouvement.

La partie horizontale 172 de la paire d'extensions 170 et 171 tourne ou pivote autour des extensions 166 et 168, respectivement, du logement 122 Chaque partie horizontale 170 comporte un prisme, 36, 38 placé dans une monture 183 qui est généralement de forme circulaire et disposée à l'intérieur d'un passage 186 d'une partie verticale 184 des extensions 170 et 171 en forme de L. Les montures de prisme 183 sont fixées à la partie verticale 184 par des vis sans tête 185 Les lentilles 44 et 46 sont disposées dans le passage 186 à l'autre extrémité et maintenues en place psr une quatrième bague de blocage 188 La partie verticale 184 comporte une partie à étranglement 190 disposée partiellement dans une ouverture 192 pratiquée dans une extrémité d'un logement de lentille 194 ayant la forme générale d'un L. Le logement 194 comporte une attache 196 qui coopère avec une fente 198 ménagée dans la partie à étranglement qui agit en butée pour limiter le mouvement vertical entre la partie à étranglement 190 et le logement de lentille 194 L'attache 196 empêche aussi la séparation entre les extensions 170 et 171 en forme de L et le logement de lentille 194 Un joint torique 200 est disposé dans une rainure correspondante 202 ménagée dans le logement 194 pour engagement étanche avec la partie à étranglement 190 Le trajet optique peut être étendu ou comprimé par le déplacement relatif entre la partie

verticale 184 et le logement de lentille 194.

Une première monture de prisme 204 est disposée dans une ouverture généralement circulaire 206 du logement de lentille 194 Les prismes 48 et 50 sont fixés à la monture 204 par un collier ou rondelle 208 et une attache correspondante 210 Les montures de prisme 204 sont fixées au logement de lentille 194 par des vis sans tête (non représentées) Les prismes 60 et 62 sont fixés aux montures 214 par un collier 216 et une attache correspondante 218 Les montures 214 sont généralement de forme circulaire et sont disposées dans des

ouvertures correspondantes 220 du logement de base 230.

Les montures 214 sont fixées au logement de base 230 par des vis sans tête 231 qui s'engagent dans la monture de prisme 214 et empêchent tout mouvement relatif entre

elle et le logement de base 230 -

Une butée 222 s'engage dans le logement de lentille 194 et est disposée dans une ouverture correspondante 224 du logement de base 230 Une attache 226 est engagée dans la butée 222 Une vis de blocage 228 est disposée autour de l'attache 226 La vis 228 est alors saisie par l'observateur secondaire et soumise à un mouvement de pivotement ou de rotation de manière à bloquer fonctionnellement le logement de base 230 dans une certaine position par rapport au logement de lentille 194 et pour désengager la butée 222 du logement 194 Un agencement à vis sans tête 229 ou butée, attache et vis de blocage peut être employé sur l'autre côté du logement de base 230 pour le bloquer sur l'autre

logement de lentille 194.

Le logement de base 230 coopère fonctionnellement avec le logement de lentille 194 Le il logement 230 comporte un axe de butée supérieure 232 et inférieure 234 disposés partiellement dans une rainure annulaire correspondante 236 du logement de lentille 194 Les axes de butée 232 et 234 permettent au logement de base 230 de tourner autour du logement de lentille 194 dans la rainure annulaire 236 sur quinze degrés dans chaque sens Par conséquent, les prismes 60 et 62 tournent par rapport aux prismes 48 et 50 Un masque 240 qu'on connaît dans la technique est disposé dans la bague 242 des jumelles sur le côté supérieur du logement de base 230 Des attaches 244 fixent le masque 240 et la bague 242 au logement de base 230 Une vis de serrage 246 s'étend vers l'extérieur de la bague 242 et fixe

cette bague au masque 240.

En fonctionnement, le logement principal 101 est situé au-dessus d'une image à examiner Les rayons lumineux provenant de l'image 14 traversent l'objectif 12 et les lentilles 16 et 18 pour atteindre les yeux 20 de l'observateur principal Simultanément, les rayons lumineux provenant de l'image 14 traversent le prisme 22 perpendiculairement aux rayons lumineux atteignant les yeux de l'observateur principal Si le logement principal 101 a un côté ou l'autre fixé à la partie restante de l'accessoire 100, le prisme 22 peut devoir être soumis à une rotation de quatre vingt dix degrés

en déplaçant le levier 110.

Les rayons lumineux provenant du prisme 22 se propagent à travers les passages 146 et 148 et les lentilles 24, 26, 28, 30, 32 et 34 dans le logement d'extension 122 Le rayon lumineux est focalisé par ces lentilles comme on l'a décrit précédemment Les rayons

lumineux se propagent alors vers les prismes 36 et 38.

Les extensions 170 et 171 en forme de L sur lesquelles sont fixés les montures de prisme 183 et les prismes 36 et 38 peuvent être animées d'un mouvement de rotation autour des axes 40 et 42, si nécessaire Les rayons lumineux se propagent alors à travers les passages 186 dans la partie verticale 184 des extensions 170 et 171 et à travers les lentilles 44 et 46 Les rayons lumineux se propagent alors jusqu'aux prismes 48 et 50 qui sont

fixés aux montures 204.

Les montures de prisme 204 sont animées d'un mouvement de rotation en déplaçant ou en faisant tourner les extensions 170 et 171 en forme de L Cela a pour effet que l'une des parties verticales 184 se déplace par rapport à son logement de lentille 194 et l'autre partie verticale 184 s'éloigne de son logement de lentille 194 à la manière d'un piston semblable aux pistons d'un moteur Par conséquent, l'un des trajets optiques des axes 52 et 54 est comprimé alors que l'autre est étendu La lumière se propage alors à travers les prismes 60 et 62 qui peuvent être animés d'un mouvement de rotation autour des axes 56 et 58 lorsque le logement de base 230 est animé d'un mouvement de rotation par rapport au logement de lentille 194 dans l'une ou l'autre direction autour des axes 56 et 58 Le logement de base 230 est alors verrouillé en place par la vis de blocage 228 Les rayons lumineux traversent alors des ouvertures correspondantes ménagées dans le masque 240 pour atteindre les yeux 64 de l'observateur secondaire Le masque 240 peut rester parallèle à l'image ou au sol On remarquera que le logement de base 230 peut être animé d'un mouvement de rotation d'un angle supérieur à quinze degrés dans l'une ou l'autre direction. On décrira maintenant un second mode de réalisation de l'invention en liaison avec les figures 7 à 13 L'accessoire 250 pour poste auxiliaire de vision fonctionne d'une façon générale similaire au poste 100 qu'on a décrit précédemment L'accessoire 250 est constitué d'un logement fixe 252, d'un châssis amovible 254 pour poste de vision secondaire et d'un logement rotatif 256 Le logement 256 comporte de préférence un couvercle (non représenté) pour protéger les lentilles et les autres éléments Le châssis 254 peut en variante être fixé soit au côté droit soit au côté gauche du logement 252 de façon que la personne utilisant le poste secondaire de vision puisse être placée alternativement sur le côté droit ou le côté gauche du poste de vision principal d'une manière similaire à celle décrite en liaison avec le premier mode de réalisation de l'invention. On remarquera que, le cas échéant, deux postes de vision secondaires peuvent être fixés à un seul microscope pour deux observateurs Dans la plupart des cas o il n'y a qu'un seul poste de vision secondaire, un bouchon 257 sera utilisé pour fermer les ouvertures du logement fixe 254 qui ne sont pas utilisées. En figure 10, on a représenté une illustration schématique des trajets lumineux dans les postes de vision principal et secondaire Un objectif 258 est généralement orienté perpendiculairement à l'axe

optique principal 230 et à l'intérieur de celui-ci.

L'objectif 258 focalise une multitude de rayons lumineux s'étendant généralement parallèlement à l'axe optique principal de l'objet à examiner A des fins d'illustration, un caractère standard sous forme de "personnage" avec une main droite circulaire massive est utilisé de façon à pouvoir voir l'orientation de l'image

à des positions diverses le long des trajets lumineux.

Le poste de vision binoculaire principal verra l'objet de référence suivant les trajets lumineux principaux 262 et 264 qui s'étendent en étant

généralement parallèles à l'axe optique principal 260.

Une paire de lentilles ou systèmes de lentilles 259, 261 sont placées entre l'objectif 258 et les oculaires de l'observateur principal Comme représenté par le personnage dans le trajet 262, l'utilisateur principal observe l'image dans l'alignement correct Dans le mode de réalisation préféré, l'objectif 258 est suffisamment grande pour qu'une paire de trajets lumineux secondaires 266 et 268 puissent être dirigés à travers l'objectif sans emploi des dispositifs de fractionnement de faisceau et sans la perte lumineuse inhérente qui est associée à ces dispositifs Les trajets lumineux secondaires 266 et 268 sont réfléchis transversalement suivant un axe optique transversal 270 qui s'étend en étant généralement perpendiculaire à l'axe principal 260 Des segments 267 et 269 transversaux des trajets lumineux secondaires sont réfléchis à un angle de 90 degrés par une paire de miroirs 272 et 274 Chaque miroir comporte deux surfaces réfléchissantes, l'une orientée vers le côté droit du logement et l'autre vers le côté gauche du logement de manière à permettre la fixation du châssis 254 du poste de vision secondaire à l'un ou l'autre côté du logement fixe 252 sans nécessiter le mouvement du miroir Naturellement, un prisme triangulaire droit ou un miroir mobile pourraient être utilisé en variante à la place des miroirs 272 et 274 pour fournir un moyen permettant de re-diriger la

paire secondaire de trajets lumineux.

La seconde paire de segments 267 et 269 de trajets lumineux s'étendent parallèlement à l'axe transversal 270 et passe par une paire de prismes en queue d'aronde -276 et 278 Ces prismes fournissent un moyen pour faire tourner les images de l'objet vu au poste de vision binoculaire secondaire afin de compenser la rotation de l'image se produisant lorsque les premier et second postes de vision sont animés d'un mouvement de

rotation l'un par rapport à l'autre.

On remarquera que bien que le prisme en queue d'aronde constitue l'élément optique préféré pour fournir un moyen pour faire tourner l'image, des variantes d'éléments optiques tels qu'un prisme de type

pechan ou d'un type à réversion peuvent être employés.

Ces prismes sont décrits dans le Handbook Of Optics, Copyright 1978, publié par McGraw-Hill, Inc, en particulier, dans le chapitre 2, section 39, pages 2-41 à 2-51, qu'on incorpore ici à titre de référence On remarquera que les prismes en queue d'aronde, pechan et de réversion font tourner chacun l'image au double de la

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vitesse angulaire de rotation du prisme Ces prismes transforment l'image sans déviation ou déplacement du

faisceau lumineux.

Les prismes en queue d'aronde 276 et 278 tournent à l'unisson pendant la rotation du logement 256 par rapport au châssis 254 sous l'effet d'une biellette mécanique représentée par la ligne en tirets 280 en figure 10 (On décrit les détails de la biellette mécanique 280 ci- après en liaison avec les figures 7, 8 et 13) La biellette mécanique 280 est telle qu'une rotation de deux degrés du logement 256 par rapport au châssis 254provoque une rotation d'un degré des prismes en queue d'aronde dans la même direction, réalignant automatiquement l'image observée par l'observateur secondaire La liaison mécanique 280 et les prismes 276 et 278 fournissent ensemble un moyen pour faire tourner les images de l'objet examiné au second poste de vision afin de compenser la rotation de l'image se produisant lorsque les postes de vision primaire et secondaire

tournent l'un par rapport à l'autre.

En figure 10, l'image du caractère formé par le personnage est représentée le long du trajet lumineux secondaire 266 avant entrée dans le prisme 276 et après sortie de ce prisme On remarquera que l'image est inversée, c'est-à-dire que l'image est symétrique comme cela est indiqué par l'orientation de la main droite du personnage Dans chacun des segments 267 et 268 du trajet lumineux secondaire, se trouvent orientées des lentilles 282 et 284, respectivement La lumière sortant des lentilles 282 et 284 est déviée de 90 degrés par des prismes triangulaires droits 286 et 288 pour former des segments 290 et 292 de trajets lumineux orthogonaux, respectivement Des miroirs 272 et 274, en combinaison avec les prismes triangulaires droits 286 et 288, fournissent collectivement un premier moyen de déviation de la lumière afin de re-diriger orthogonalement la paire de rayons lumineux provenant de l'objectif Les deux rayons lumineux, après déviation, s'étendent en alignement général avec un axe optique orthogonal,

espacé transversalement de l'axe optique principal 260.

L'axe optique principal 260 et l'axe optique orthogonal 305 sont tous deux perpendiculaires à l'axe optique transversal 270 Comme le système de microscope est binoculaire, il y a des trajets lumineux séparés

pour chaque oeil de l'observateur au poste secondaire.

Chacun des deux trajets lumineux secondaires comporte une série de segments qui sont espacés de l'axe optique principal 260, de l'axe optique transversal 270, de l'axe optique orthogonal 305 et de l'axe optique 306 du poste de vision, en étant en alignement général avec eux L'orientation de l'image dans chaque trajet lumineux dans chaque jeu de trajets lumineux parallèles

est la même.

Dans les segments 290 et 292 des trajets lumineux orthogonaux sont orientées une paire de lentilles 294 et 296 qui focalisent et dirigent le faisceau lumineux sur les prismes triangulaires droits 298 et 300, lesquels dévient les trajets lumineux

transversalement aux yeux de l'observateur secondaire.

L'image du personnage vue par cet observateur secondaire correspond directement à celle vue par l'observateur principal Les prismes triangulaires droits 298 et 300 fournissent un second moyen de déviation de la lumière qui coopèrent avec le poste de vision secondaire pour re-diriger la paire de rayons lumineux dans l'axe optique orthogonal le long de l'axe optique du poste de vision secondaire Le second moyen de déviation de lumière peut tourner autour de l'axe optique 306 du poste de vision car le logement rotatif 256 tourne par rapport au châssis 254 L'axe optique secondaire 306 est espacé de l'axe optique transversal 270, en étant parallèle à lui, pour permettre la rotation relative libre du poste de vision secondaire par rapport au poste de vision principal sur une plage limitée d'environ plus

ou moins 40 degrés.

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Dans le mode de réalisation illustré, les trajets lumineux 302 et 304 sont parallèles à l'axe du logement 256 On remarquera que ces trajets lumineux peuvent être déviés vers le haut par un élément optique supplémentaire ou des oculaires appropriés pour répondre à une a Dalication D articuli_ du microscope Dans 'e mode de réalisation re- presenté, les segments 302 et 3 C 4 des trajets lumineux sont para- l'èles à l'axe 306 du poste de vision seconcaire et espacés de l'axe opticue

19 transversal 270 en étant parallèles à celui-ci.

Alcrs aue le loÉement 256 tourne tar rappor: au chassis 254, il est nécessaire de mainreni en alignement correct, à tout instant, le prisme triancllaire droit 286, la lentile 290 et le prisme triangulaire droit 298 D'une façon similaire, le risme 288, la lentille 296 et le Drisme 300 doivent être ma:mten S en ali r e ent avec l'axe vertical 292 pendant la rotation du logement L'alignement des éléments optiques dans les trajets lumineux verticaux 290 et 292 est maintenu =ar une biellette mécanique 308 et 310, représentée en rets dans la f Eigure 10 (On discutera ci-après les détails du mode de réalisation prerfr pour

les bielletzes 308 et 310).

Les biellettes 308 et 310 d'alignement mécanique fournissent un moyen pour comprimer ou étendre la lumière passive dans l'axe orthogonal pendant la rotation du poste de vision secondaire On remarquera aussi qu'un mécanisme semblable utilisé dans le premier mode de réalisation de l'invention pourrait être utilisé en variante pour obtenir la même fonction, c'est-à-dire pour maintenir les éléments optiques en alignement correct alors que les segments 290 et 292 des trajets lumineux secondaires sont comprimés ou étendus en

réponse à la rotation du logement 256.

Dans les figures 7 à 9 et 11 à 13, on a représenté en détail l'ensemble formé par le châssis 254 et le logement rotatif 256 Le logement rotatif 256 est connecté en pivotement au châssis 254 et peut être bloqué dans diverses orientations angulaires par un mécanisme de blocage 312 Un arbre 314 est fixé au logement rotatif 256 et coopère en pivotement avec le chassis 254 lorsque le mécanism e de blocage 312 se trouve dans la position libre et maintient le logement rotatif 256 sur le châssis lorsque le mécanisme de blocage se trouve dans la position verrouillée Un bras 316 est fixé à l'extrémité de l'arbre 314 Le bras 316 esc cornnecte en pivotement à un 'evi er 318 qui est supporzé en pivotement par le châssis sur un poinr

central de -ivozemenr 319 'trémité occosée du levi We-

313 passe sur un ecrier 320 couplé en pivotement à des organes 322 et 324 de retenue de prisme en queue d'aronde L'emplacement de la connexion pivotance entre l'étrier 320 et l'organe de retenue du prisme est espacé du second trajet lumineux sur une certaine distance par rapport à la longueur du bras 316 de sorte que les prismes en queue d'aronde tournent suivant une quantité angulaire qui est égale à la moitié de la rotation du logement rotatif 256 car le prisme fait tourner -ar innherence une image au double de la vitesse an gulaire du prîsme. En figures 1 l et 12, l'image du personnage v Ce par l'observateur secondaire est représentée avec le locgement rotatif 256 dans deux orientations En figure 11, l'axe principal du microscope 260 est vertical et les prismes triangulaires droits 298 et 300 sont espacés l'un de l'autre et contigus Le prisme 286 et la lentille 294 sont en alignement le long d'un arbre de guidage 324 L'arbre de guidage 324 maintient les prismes triangulaires droits et la lentille en alignement correct La lentille 282 (non représentée en Fig 11 et 12 mais visible en Fig 10) qui est située derrière le prism, 286 est maintenue par une douille 326 montée en pivotement dans le châssis 254 L'arbre 224 est fixé à la douille 326 L'arbre 324 s'étend en coulissement à travers le support de lentille 328 qui maintient la lentille 294 orientée perpendiculairement à l'axe 290 L'arbre 324 s'étend en

coulissement à travers la douille 330.

Lorsque le logement rotatif 256 tourne par rapport au châssis 254 comme représenté en figure 12, la douille 330 tourne avec le logement autour de l'axe de orientation du logement et tourne dans la direction opposée par rapport au logement suivant une quantité suffisante pour maintenir le prisme 298 en alignement correct avec le prisme 286 On remarquera que lorsque le logement 256 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre sur une distance 5, les axes 290 et 292 des trajets lumineux tournent d'une distance e et E' respectivement, de manière à maintenir les prismes en alignement Le support de lentille 328 et la lentille 294 ainsi maintenue se décalent vers l'intérieur de manière à maintenir la lentille dans le centre du trajet lumineux Le système optique associé à l'oeil droit de l'utilisateur, à savoir le prisme 288, la lentille 296 et le prisme 330, est mis en alignement par un mécanisme similaire constitué d'un arbre 332, d'une douille 334, d'un support de lentille 336 et d'une douille 338 qui correspondent respectivement à l'arbre 324, à la douille 326, au support de lentille 328 et à la douille 338

qu'on a décrits précédemment.

Avec le mode de réalisation représenté en figures 7 à 13, le logement 256 peut subir une rotation de 40 dans l'une ou l'autre direction, soit un total de 800. Comme représenté en figure 12, lorsque le logement 256 subit une rotation sur une distance À, l'image du personnage, vue par l'observateur secondaire, tourne d'une façon similaire d'une distance P Par conséquent, si l'observateur principal fait tourner la totalité du microscope dans un plan postérieur et antérieur en alignement avec son corps sur une distance en forme d'arc, il peut maintenant faire tourner le

logement 256 de façon-que ses yeux restent horizontaux.

Lorsque l'axe 340 de l'oculaire transversal est orienté horizontalement, les images vues par l'observateur

secondaire sont en alignement correct.

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Une variante de microscope perfectionné selon la présente invention est représentée en figure 14 Le système de microscope est désigné dans ses grandes lignes par la référence 350 Le système comprend généralement un microscope 352 de chirurgien, un poste 250 de vision secondaire, et un module 354 d'éclairage

de document.

Le microscope principal 352 est semblable à celui qu'on a décrit cidessus en liaison avec les figures 1 à 6 et/ou les figures 7 à 13 et comporte un objectif 258, des jeux de lentilles 259 et 261 espacées latéralement et un jeu d'oculaires stéréo 356 Tout type de microscope stéréo couramment utilisé ou connu peut

être employé selon la présente invention.

Le poste 250 de vision de l'observateur secondaire est le même que celui décrit ci-dessus en liaison avec les figures 7 à 13 et les parties correspondantes ont les mêmes numéros de référence en figure 14 En variante, le poste de vision secondaire peut être le même que l'accessoire de vision 100 représenté et décrit ci-dessus en liaison avec les

figures 1 à 6.

Le module 354 d'éclairage de document est de préférence le même que le module et le système illustrés et décrits dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n' 4 856 873, qu'on incorpore ici à titre de référence On remarquera aussi que tout autre module d'éclairage de document de type standard ou classique peut être employé

qui satisfait les objets de la présente invention.

Dans le module 354, la lumière provenant d'une source lumineuse 360 est transmise par l'intermédiaire d'un câble à fibre optique 362 jusqu'au module La lumière est transmise par une série de lentilles 364 et un prisme à angle droit 366 pour

traverser l'objectif 258 jusqu'au champ de vision 370.

La lumière réfléchie est retransmise par l'objectif 258 et le prisme 366 et revient par une série de lentilles 372 de focalisation et de mise en forme jusqu'à un

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mécanisme 374 d'enregistrement de document Le dispositif d'enregistrement 374 peut être une caméra vidéo, un appareil photographique, etc Le trajet de la lumière réfléchie passe aussi par un iris 374 réglable manuellement La série des lentilles 372 comprend un multiplicateur de Galilée 376 à distance focale infinie qui est utilisé soit pour réduire soit pour augmenter la distance focale effective en fonction de la façon dans laquelle le multiplicateur 376 est placé dans le module 354 Avec un multiplicateur de Galilée, l'image reste droite et ne s'inverse pas ou ne change pas Cela est utilisé pour modifier les dimensions de l'image afin de compenser celles de la caméra ou du tube de prise de vues qu'on utilise dans le dispositif d'enregistrement 374 Cela empêche aussi que le chirurgien ou son assistant ait à changer les lentilles de l'appareil

photo de manière à modifier les dimensions de l'image.

Dans le trajet optique entre la source lumineuse 360 et le champ de vision 370, se trouve un renforçateur 380 reflex de rétine rouge Ce renforçateur est de préférence un prisme rhomboïde et fournit un réfléchissement sur la rétine ou autre tissu dans le champ de vision Cela permet d'obtenir un champ de vision meilleur et plus visible qu'analyse le chirurgien et sur lequel il agit De préférence, le renforçateur 380 est placé directement en ligne avec l'axe principal

260 du système de microscope.

La source lumineuse pour le système de microscope peut être une seule source comme représenté en figure 14 ou être constituée de deux sources 400, 402 (et des lentilles appropriées et dispositifs 404 et 404 ' de réglage des dimensions) placées sur les côtés opposé du trajet optique d'enregistrement du document, comme représenté en figure 15 La lumière est transmise par des câbles à fibre optique 362 et 362 ' jusqu'au module 354 ' d'éclairage du document La lumière traverse la série de lentilles 404 et 404 ', puis le prisme 366 et l'objectif 258 La transmission de la lumière réfléchie

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à partir du champ de vision 370, par l'intermédiaire du module 354 ', jusqu'à l'instrument d'enregistrement 374 est la même que celle décrite ci-dessus en liaison avec

la figure 14.

Un dispositif 390 à lentille de fixation est également de préférence prévu dans la présente invention Le dispositif 390 comporte une lentille 392 et est placé à un certain point du trajet optique principal (comme représenté en figure 14) perpendiculairement à l'axe principal 260 du système Ce dispositif est utile dans de nombreuses procédures chirurgicales, en particulier pour que le patient puisse faire l'apprentissage de ses yeux lorsque le chirurgien le demande et/ou lorsque cela est nécessaire Une poignée 314 est fixée qui fait partie du dispositif 290 et s'étend à l'extérieur du logement (non représenté)

pour maniement par le chirurgien ou son assistant.

La lentille de fixation est de préférence un filtre rouge (bien que des filtres d'autres couleurs et types puissent être utilisés); et peut être placée et enlevée sélectivement du trajet optique principal en

fonction des besoins et des désirs du chirurgien.

Alors que les modes de réalisation préférés de la présente invention sont l'idéal pour être employés dans des procédures chirurgicales ou analogues lorsque l'utilisateur principal est assisté par un observateur secondaire, on remarquera que le système de microscope est également utile dans l'enseignement Lorsqu'un assistant doit jouer un rôle actif dans le processus, il est important qu'il ait l'orientation correcte par rapport à l'objet et à l'utilisateur principal Si l'observateur secondaire est assis à la droite de l'observateur principal, alors l'image vue doit subir une rotation de 900 Cependant, dans l'enseignement, dans le cas o l'observateur est passif, il peut être souhaitable de permettre à un second observateur d'examiner l'objet à partir de la perspective de l'utilisateur principal Le système de microscope de la présente invention peut être facilement adapté pour faire tourner l'image de 9 Q O par simple rotation des

prismes en queue d'aronde de 450 dans le sens approprié.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de

variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.

24 -

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Système de microscope, caractérisé en ce qu'il comprend a) des postes de vision binoculaires principal et secondaire qui peuvent être placés en rotation l'un par rapport à l'autre, pour examiner simultanément un objet; b) un moyen ( 184, 194) pour comprimer ou étendre les trajets lumineux allant jusqu'aux postes de vision;

c) un moyen d'éclairage ( 354).

2 Système de microscope selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen

d'enregistrement ( 374) de document.

3 Système de microscope selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lentille de fixation et

un renforçateur ( 380) reflex.

4 Système de microscope selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'enregistrement ( 374) de document

comporte un moyen multiplicateur ( 376) de distance focale.

Système de microscope selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'éclairage ( 354) comprend une paire de trajets lumineux séparés contigus au moyen

d'enregistrement ( 374) de document.