WO1998013715B1

WO1998013715B1 - Microscope generant une representation tridimensionnelle d'un objet

Info

Publication number: WO1998013715B1
Application number: PCT/FR1997/001695
Authority: WO
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 1999-03-27

Abstract

L'invention concerne un microscope qui comprend une partie optique permettant la génération de figures d'interférences entre une onde lumineuse de référence et une onde lumineuse diffractée par l'objet observé, des capteurs permettant de numériser ces figures d'interférences, des actionneurs permettant d'agir sur le système optique, et un ordinateur recevant les figures d'interférences numérisées, contrôlant les actionneurs, et doté de mémoire et de moyens de calcul lui permettant de calculer des images tridimensionnelles à partir des figures d'interférences, selon un principe analogue à l'holographie. La partie optique permet l'enregistrement sur une surface de capteurs (116) des figures d'interférences produites par un faisceau de référence Fr et un faisceau Fe traversant un échantillon (109). Les figures d'interférences peuvent différer entre elles par la phase de l'onde de référence contrôlée par l'actionneur piézoélectrique (120) ou la répartition spatiale de l'onde d'éclairage contrôlée par le positionneur (106). Ce microscope peut être utilisé en biologie ou en métrologie.

Claims

REVENDICATIONS MODIFIEES

[reçues par le Bureau international le 24 avril 1998 (24 04 98); revendications originales 1-12 remplacées par les revendications 1-9 modifiées (1 page)]

1 -Microscope calculant numériquement une représentation tridimensionnelle d'un objet observe, caractérisé par le fait que ladite represntation tridimensionnelle est calculée a partir de la représentation complexe d'une onde diffractee par l'objet et reçue sur une surface de réception, par le fait que ladite représentation complexe est elle-même obtenue a partir de plusieurs figures d'interférences formées sur ladite surface de réception par l'onde diffractee par l'objet et par une onde de référence, et par le fait que lesdites figures d'interférences diffèrent entre elles par la différence de phase entre l'onde éclairant l'objet et l'onde de référence

2-Mιcroscope selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite onde de référence est approximativement sphéπque et centrée, réellement ou virtuellement, en un point central de la zone observée de l'objet

3-Mιcroscope selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite différence de phase entre l'onde de référence et l'onde éclairant l'objet est décalée de 120 degrés entre chacune desdites figures d'interférences

4-Mιcroscope selon une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu^'une image intermédiaire est formée optiquement et filtrée spatialement par un diaphragme, et par le fait que des lentilles sont utilisées pour former à partir de cette image intermédiaire une figure de diffraction sur la surface de réception

5-Mιcroscope selon une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'en l'abscence d'onde de référence une onde plane provenant de l'objet produit sur la surface de réception une image ponctuelle 6-Mιcroscope selon une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'onde éclairant l'objet est obtenue par utilisation d'un condenseur formant sur l'objet l'image d'un élément diffusant éclairé par le faisceau laser

7-Mιcroscope suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que plusieurs desdites représentations tridimensionnelles, différant entre elles par des modifications de l'onde éclairant l'objet, sont utilisées pour obtemr une représentation tridimensionnelle améliorée

8-Mιcroscope selon les revendications 6 et 7, caractérise par le fait que lesdites modifications de l'onde éclairant l'objet sont obtenues en déplaçant l'élément diffusant

9-Mιcroscope selon une de revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que ladite représentation tridimensionnelle améliorée de l'objet observe est obtenue par moyennage en intensité desdites représentations tridimensionnelles différant entre elles par des modifications de l'onde éclairant l'objet -17-

DECLARATION SELON L'ARTICLE 19

Les antériorités opposées concernent des méthodes numéπques simulant la reconstruction holographique optique L'antériorité « Tmg-Chung Poon et Al » en diffère cependant comme explique page 1341 du document cité l'enregistrement holographique traditionnel comprend les termes

|0| +|R| + OR^* +0^*R Les deux premiers termes qui constituent le terme du second ordre ou spatially varying bias sont supprimés dans la méthode indiquée par l'auteur et l'enregistrement est réalise sous la forme d'une fonction de transmission réelle / (x, v) représentant la quantité OR +0 R Une reconstruction holographique classique est réalisée à partir de cette grandeur

La présente invention, selon la nouvelle revendication 1, permet l'obtention de la quantité complexe O seule qui sert ensuite de base à une reconstruction simulant le retour inverse de la lumière et non la reconstruction holographique optique Dans la description de l'invention, page 2 lignes 26 à 29, il est indique que la méthode de reconstruction holographique traditionnelle, utilisée dans les antériorités « Karpov V B » « Bianco B et Al » et « Beltrame F et Al » , mène à des défauts qui sont l'apparition d'une image parasite et d'écarts du second ordre Dans le cas de l'antériorité « Ting-Chung Poon et Al » les écarts du second ordre sont suppπmes mais l'image parasite reste L'enseignement de la présente demande, ainsi qu'indique page 2 lignes 29 à 33, est que l'ensemble de ces défauts peuvent être supprimés en calculant la valeur complexe de l'onde sur la surface de réception La nouvelle revendication 1 se limite à un microscope utilisant cette valeur complexe de l'onde Elle se limite également en précisant le mode d'obtention de cette valeur complexe comme indique dans la description, page 2 lignes 33 à 35 Cette revendication n'est donc anténoπsee par aucune des références citées dans le rapport de recherche

Les indications données dans la description du mode préféré de réalisation, page 5 lignes 5 à 7 signifient que l'onde de référence est centrée virtuellement au centre de l'objet observé Ce mode de réalisation correspond a la nouvelle revendication 1 L'ancienne revendication 2 couvrait également le mode de réalisation décπt de la page 12 ligne 32 à la page 13 ligne 27, qui n'est plus revendique, cette partie de la description devenant donc inutile La nouvelle revendication 2 limite l'ancienne revendication 2 en la restreignant au cas de la nouvelle revendication 1 et en restreignant le domaine dans lequel l'onde peut être centrée à la zone centrale de l'objet conformément au mode préféré de réalisation

L'antériorité « Karpov V B » concerne une reconstruction holographiqe traditionnelle dans laquelle l'onde de référence doit être centrée hors de l'objet observe, faute de quoi l'image parasite se superpose a l'image observée. La nouvelle revendication 2 n'est donc pas antéπonsee, d'une part parce que cette revendication est placée sous la revendication 1, d'autre part parce que dans « Karpov B V » 1 onde de référence n'est pas centrée en un point central de l'objet observé mais en un point proche dudit objet

Les revendications suivantes reprennent avec quelques modifications des revendications non anteπoπsees déjà présentes dans le texte initialement déposé