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Title:
OPTICAL DEVICE FOR SELF-REFERENCED FULL-FIELD TEMPORAL OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY MICROSCOPIC IMAGING, AND ASSOCIATED FACILITY AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/069058
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optical device for the full-field optical coherence tomography microscopic imaging of at least one sample, the device comprising a lens for observing the sample when in use, the device comprising a specular interface, the device thus being able, when in use, to allow the production of at least one interference between at least one reference wave obtained by the reflection of light emitted by a light source associated with the device from the specular interface, and at least one object wave obtained by the backscattering of the light emitted by the source from the sample, the specular interface being arranged with respect to the lens in such a way that, when in use, the object wave passes through the specular interface on its path between the sample and the source. The invention also relates to the corresponding facility and method.

Inventors:
GRIEVE KATE (FR)
THOUVENIN OLIVIER (FR)
MONFORT TUAL (FR)
AZZOLLINI SALVATORE (FR)
REICHMAN SACHA (FR)
Application Number:
PCT/FR2022/000084
Publication Date:
April 04, 2024
Filing Date:
September 29, 2022
Export Citation:
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Assignee:
UNIV SORBONNE (FR)
CENTRE NAT RECH SCIENT (FR)
INST NAT SANTE RECH MED (FR)
ECOLE SUPERIEURE PHYSIQUE & CHIMIE IND VILLE DE PARIS (FR)
CENTRE HOSPITALIER DOPHTALMOLOGIE DES QUINZE VINGTS (FR)
International Classes:
G01B9/02056; A61B5/00; G01B9/02091; G01B9/04; G01N21/47; G02B21/00
Foreign References:
CN106248624B2020-01-03
US20130128277A12013-05-23
FR2817030A12002-05-24
Other References:
CHANG CHIAKAI ET AL: "Web-based 3D digital pathology framework for large-mapping data scanned by FF-OCT", PROGRESS IN BIOMEDICAL OPTICS AND IMAGING, SPIE - INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING, BELLINGHAM, WA, US, vol. 9418, 17 March 2015 (2015-03-17), pages 94180H - 94180H, XP060052204, ISSN: 1605-7422, ISBN: 978-1-5106-0027-0, DOI: 10.1117/12.2081587
SARUNIC M V ET AL: "FULL-FIELD SWEPT-SOURCE PHASE MICROSCOPY", OPTICS LETTERS, OPTICAL SOCIETY OF AMERICA, US, vol. 31, no. 10, 15 May 2006 (2006-05-15), pages 1462 - 1464, XP001242790, ISSN: 0146-9592, DOI: 10.1364/OL.31.001462
Attorney, Agent or Firm:
LAVIALLE, Bruno (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé d'imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique en plein champ d'au moins un échantillon, le procédé comprenant les étapes de :

- émettre une lumière se propageant dans un bras objet d'une installation dans laquelle est agencée l'échantillon de sorte que la lumière se rétrodiffuse dans l'échantillon pour produire une onde objet,

- générer au moins une interférence entre l'onde objet et une onde de référence, le procédé étant caractérisé en ce que l'onde de référence est générée par réflexion de la lumière sur une interface spéculaire agencée sur le bras objet.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'interface spéculaire est agencée de sorte à se trouver à une distance donnée d'un plan imagé par l'installation, distance qui est supérieure ou égale à zéro et qui est inférieure ou égale :

- a deux fois une profondeur de champ d'un objectif de l'installation destiné à observer l'échantillon, ou

- à deux fois une longueur de cohérence d'une source lumineuse générant la lumière si la longueur de cohérence est inférieure à la profondeur de champ de l'objectif.

3. Equipement optique pour une imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique en plein champ d'au moins un échantillon, l'équipement comportant un objectif pour l'observation en service de l'échantillon, le dispositif comprenant une interface spéculaire, le dispositif étant ainsi apte en service à permettre la production d'au moins une interférence entre :

- au moins une onde de référence obtenue par réflexion d'une lumière émise par une source lumineuse associée à l'équipement sur l'interface spéculaire, et

- au moins une onde objet obtenue par rétrodiffusion de la lumière émise par ladite source sur l'échantillon, l'interface spéculaire étant agencée vis-à-vis de l'objectif de sorte que l'onde objet traverse en service ladite interface spéculaire lors de son trajet entre l'échantillon et la source.

4. Equipement selon la revendication 3, dans lequel l'interface spéculaire (3) appartient à une lame de verre ou une lame en plastique.

5. Equipement selon l'une des revendications 3 à 4, dans lequel la source (5) fait partie de l'équipement.

6. Equipement selon l'une des revendications 3 à 5, comprenant un dispositif d'acquisition (7) adapté pour acquérir au moins un signal résultant des interférences entre les ondes de références et les ondes objet.

7. Equipement selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel l'équipement est également configuré pour permettre une imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique en plein champ dynamique.

8. Equipement selon l'une des revendications 3 à 7, comprenant un incubateur destiné à recevoir l'échantillon.

9. Equipement selon l'une des revendications 3 à 8, dans lequel la source (5) éclaire un élément séparateur de faisceaux de l'installation à travers un bloc optique comprenant au moins une optique et au moins un diaphragme.

10. Equipement selon l'une des revendications 3 à 9, dans lequel l'interface spéculaire fait partie du porte- échantillon .

11. Equipement selon la revendication 10, dans lequel l'interface spéculaire est une face du porte-échantillon tournée en service vers l'échantillon.

12. Installation comprenant un équipement selon l'une des revendications 3 à 11 ainsi qu'un bras de référence, l'installation étant ainsi apte en service à permettre également la production d'au moins une interférence entre :

- au moins une onde de référence obtenue par réflexion de la lumière émise par la source lumineuse (5) sur une surface de réflexion (6) du bras de référence additionnel, et

- au moins une onde objet obtenue par rétrodiffusion de la lumière émise par ladite source sur l'échantillon. 13. Installation selon la revendication 12, comprenant des moyens de blocage temporaires du bras de référence.

14. Installation selon l'une des revendications 8 à 13, dans laquelle au moins une partie de l'installation est intégrée à un téléphone portable.

Description:
Equipement optique pour une imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique temporelle en plein champ auto- référencée, installation et procédé associés

L' invention concerne un équipement optique pour une imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique et d'au moins un échantillon.

L' invention concerne également une installation et un procédé correspondants.

ARRIERE PLAN DE L' INVENTION

Dans le domaine de l'imagerie optique, la tomographie à cohérence optique (plus connue sous le sigle anglais OCT pour « Optical Coherence Tomography ») permet de pouvoir acquérir des images avec une grande précision et notamment une résolution axiale supérieure a celle pouvant être obtenue avec un microscope confocal.

En particulier, l'imagerie de tomographie à cohérence optique permet :

- d' imager de nombreux composants comme des composants cellulaires ,

- d' imager au sein d'un échantillon en trois dimensions,

- d' imager avec un haut sectionnement optique, indépendamment de l'ouverture numérique du système d'imagerie associé ,

- d' imager de manière non-invasive,

- d' imager sans marqueur.

L' imagerie de tomographie à cohérence optique temporelle consiste à mesurer le signal inter férométrique entre un signal d'une lumière rétrodif fusée par un échantillon lorsqu'il est éclairé par une source avec un signal lumineux de référence émis par cette même source et s'étant propagé sur la même distance optique.

L' imagerie de tomographie à cohérence optique en plein champ permet de paralléliser ce principe de manière que le signal interf érométrique atteigne un capteur de type caméra (CMOS, CDD ...) afin d'obtenir en sortie une image en deux dimensions .

Le document FR 2 817 030 décrit un exemple de système d'imagerie microscopique interf érentielle a cohérence optique plein champ.

Deux grandes déclinaisons de l' imagerie de tomographie à cohérence optique en plein champ existent :

- l'imagerie de tomographie à cohérence optique en plein champ statique (plus connue sous le sigle FFOCT pour « Full-Field Optical Coherence Tomography » statique) c'est-à-dire de l'imagerie dite « statique » qui se base sur différentes approches pour isoler le signal interféro- métrique entre le champ de référence et le champ de l'échantillon ;

- l'imagerie de tomographie à cohérence optique temporelle plein champ dynamique (plus connue sous le sigle D-FFOCT pour « Dynamic FFOCT ») qui se base sur l'analyse temporelle du signal généré par FFOCT statique ce qui permet de quantifier l'évolution temporelle du signal généré par FFOCT statique.

Ainsi, en utilisant ces deux déclinaisons, il est tout aussi bien possible de distinguer des structures morphologiques dans un échantillon (comme les fibres de collagènes, les cellules et leurs noyaux, ...) - par imagerie statique - tout comme des éléments métaboliques qui composent un tissu d'une desdites structures d'un même échantillon (comme les organelles d'une cellule (mitochondries par exemple) et/ou l'état métabolique général d'une de ces structures et notamment les cellules et noyaux - par imagerie dynamique.

L' imagerie de tomographie à cohérence optique plein champ s'avère particulièrement avantageuse pour réaliser de l'imagerie non-invasive de structure en trois dimensions permettant de mettre en œuvre de multiples applications : l'étude d' organoïdes , la modélisation de maladies, la pose d'un diagnostic cancéreux ...

En effet, l'imagerie FFOCT - statique et D-FFOCT permettent d'obtenir de nombreuses informations sur le fonctionnement du vivant grâce à la particularité de son signal, tout en étant non-invasive et non-destructive.

Plus précisément, l'imagerie FFOCT - statique et D-FFOCT permet d'obtenir une amplification locale - décorrélée spatialement - du signal rétrodiffusé au sein de l'échantillon (généralement un volume en trois dimensions) ainsi qu'une information de phase locale associée et ce avec une résolution transverse similaire à celle pouvant être obtenue par microcopie confocale et avec une résolution axiale supérieure à celle pouvant être obtenue par microcopie confocale. Ainsi les imageries FFOCT - statique et D-FFOCT sont sensibles aux faibles objets diffuseurs et aux faibles mouvements longitudinaux.

De plus, l'imagerie FFOCT - statique et D-FFOCT permet de limiter grandement la présence de tavelures (plus connues sous le terme anglais de « speckles ») par rapport à des techniques d' imagerie analogue ayant une résolution de phase (microscopie diffusante interf érentielle, microscopie holographique ...) . Ceci permet une interprétation directe de l'objet étudié.

En outre, l'imagerie FFOCT - statique et l'imagerie D-FFOCT sont pratiquement insensibles aux aberrations spatiales, permettant d' imager au sein de structures en trois dimensions .

L'imagerie FFOCT - statique et l'imagerie D-FFOCT permettent ainsi de détecter de petits organes - tels que des constituants sub-cellulaires - au sein de structures en trois dimensions plus complexes, comme des tissus, et ce même sans marquage. De plus dans le contexte particulier de l' imagerie D-FFCOT, il est possible, par analyse temporelle des signaux obtenus, de faire ressortir d'autre contrastes liés par exemple a une activité cellulaire (comme par exemple une activité cellulaire des organelles et par exemple les mitochondries, les microvésicules ...) .

Cependant, avec l'imagerie FFOCT - statique et l'imagerie D-FFOCT, dans le contexte d'imagerie en conditions ex-vivo ou in vitro, lorsque l'on souhaite imager des strates des échantillons les plus proches d'une face du porte- échantillon sur laquelle repose l'échantillon (conventionnellement le porte-échantillon étant une lame de verre ou une lame en plastique) des artéfacts d'interférence optiques apparaissent. Ces artefacts, que l'on appelle aussi parfois « artefacts d'interface » ou « artefacts de franges », gênent fortement l'étude des échantillons ou l'empêchent totalement.

Cet inconvénient est augmenté dans le cas de la microscopie inversée (on rappelle qu'un microscope inversé est un microscope dans lequel un échantillon est observé par le dessous) . On précise par ailleurs qu'une strate est une coupe en deux dimensions de l'échantillon selon un plan de coupe dans l'épaisseur de l'échantillon i.e. selon un plan de coupe parallèle a la face du porte-échantillon sur laquelle repose échantillon.

En conséquence, l'imagerie FFOCT - statique et l'imagerie D-FFOCT ne sont usuellement pas utilisées pour imager ces strates proches de cette surface, et notamment dans le cas d'études d'échantillons de très faibles épaisseurs tels que par exemple des échantillons de cultures cellulaires en deux dimensions. Or, la culture cellulaire en deux dimensions reste très majoritairement celle utilisée dans la modélisation de maladies et le développement de médicaments malgré l'émergence de la culture cellulaire en trois dimensions. De plus, l'étude d'éléments en transition d'une structure en trois dimensions à faible épaisseur à une structure en trois dimensions à plus forte épaisseur est clef dans certaines applications, comme par exemple pour l'étude des organoïdes intestinaux. Or l'imagerie FFOCT - statique et l'imagerie D-FFOCT semble délicate à utiliser pour l'imagerie de cette dernière configuration.

OBJET DE L' INVENTION

L' invention a notamment pour but de permettre une imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique en plein champ qui permette de limiter l'apparition d'artefacts optiques lors de l'imagerie d'au moins un échantillon.

RESUME DE L’INVENTION

A cet effet, on prévoit un procédé d'imagerie microscopique de tomographie a cohérence optique en plein champ d'au moins un échantillon, le procédé comprenant les étapes de :

- émettre une lumière se propageant dans un bras objet d'une installation dans laquelle est agencée l'échantillon de sorte que la lumière se rétrodiffuse dans l'échantillon pour produire une onde objet,

- générer au moins une interférence entre l'onde objet et une onde de référence.

Selon l'invention, l'onde de référence est générée par réflexion de la lumière sur une interface spéculaire agencée sur le bras objet.

Les inventeurs ont pu constater qu'un tel procédé permettait de pouvoir imager l'échantillon en évitant au maximum les artefacts optiques et même en supprimant totalement les artefacts optiques présents avec les dispositifs FFOCT - statique et D-FFOCT usuels, et notamment les artefacts de frange .

Cet avantage est encore augmenté lorsque l'on souhaite imager :

- une des strates d'un échantillon de faible épaisseur (comme indiqué ci-dessus une strate étant une coupe en deux dimensions de l'échantillon selon un plan de coupe dans l'épaisseur de l'échantillon i.e. un plan de coupe parallèle à une face du porte-échantillon sur lequel repose l'échantillon) ; l'échantillon étant par exemple un échantillon d'une culture cellulaire en deux dimensions, un échantillon de graphène ... et de manière plus générale un échantillon présentant une épaisseur inférieure à 15 micromètres, et par exemple inférieure à 10 micromètres, et par exemple inférieure à 5 micromètres ;

- une ou des strates d'interface d'un échantillon d'épaisseur plus importante (comme un organoïde par exemple) , c'est-à-dire les strates les plus proches d'une face d'un élément portant l'échantillon (lame de verre, lame plastique, incubateur ...) .

L'invention se base sur le principe général de l'imagerie FFOCT mais améliore ce principe en étant « auto- référencée » : en effet l'invention fonctionne sans bras de référence spécifique comme dans les dispositifs FFOCT de l'art antérieur puisque l'onde de référence est générée à partir de l'interface spéculaire qui se trouve également astucieusement placée sur le trajet de l'onde objet.

Par ailleurs, la position particulière de l'interface spéculaire permet un alignement automatique entre un champ de référence (lié à l'onde de référence) et un champ objet (lié à l'onde objet) .

On obtient ainsi automatiquement une interférence entre l'onde de référence et l'onde objet.

Cette interférence est par ailleurs homogène. Cette interférence est par ailleurs de très bonne qualité puisque sans aberration optique.

L'invention peut en outre être mise en œuvre par une installation de structure simple.

De plus l'invention s'avère ainsi moins sensible aux vibrations que les dispositifs FFOCT statique et dynamique de l'art antérieur du fait que les ondes de référence et les ondes objet se propagent selon le même bras objet et que l'interface spéculaire se trouve ainsi à une distance moins importante de l'échantillon (par exemple l'interface spéculaire se trouve à une distance comprise entre 0 et 15 micromètres) .

L' invention peut ainsi permettre de créer une mosaïque uniforme (une mosaïque étant un assemblage de N images acquises de différentes zones d'une même strate d'un échantillon donné) c'est-à-dire sans artefacts de recouvrement entre deux images de la mosaïque accolée.

En outre, l'invention peut être mise en œuvre dans une installation miniaturisée selon l'application visée. Entre autres, l'invention n'utilise qu'un seul objectif du fait de son auto-réf érençage .

L'invention peut avantageusement être mise en œuvre dans des environnements bruyants comme par exemple sur un véhicule (terrestre, aérien, maritime ...) une chaine de production, etc.

L' invention peut en outre être associée :

- a des éléments technologiquement pointus dans le domaine de l'imagerie (faisant ou non partie de l'invention) tels que par exemple un objectif à haute ouverture numérique (plus connue sous l'acronyme anglais NA pour « numerical aperture ») ;

- à des éléments technologiquement peu pointus dans le domaine de l' imagerie (faisant ou non partie de l'invention) tel que par exemple un téléphone portable :

• muni d'une caméra pour acquérir des images de l'échantillon après interférence des ondes, et/ou

• muni d'un éclairage (par exemple diode électroluminescente, communément désignée par l'acronyme anglais LED, et notamment LED flash) pour jouer le rôle de la source lumineuse, et/ou

• muni d'un organe de traitement (par exemple un processeur) pour traiter le ou les signaux d' interférence.

Optionnellement, l'invention est également configurée pour effectuer de l'imagerie microscopique de tomographie a cohérence optique en plein champ dynamique.

A cet effet, le procédé comporte une étape supplémentaire pour étudier l'évolution temporelle d'un signal résultant ou de la ou des interférences entre les ondes de références et les ondes objet.

Le procédé permet de pouvoir réaliser de l'imagerie FFOCT- statique tout comme de l'imagerie D-FFOCT.

Le procédé est configuré pour réaliser de l' imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique temporelle. Ainsi le procédé permet par exemple tout aussi bien de pouvoir regarder des éléments morphologiques dans un échantillon (comme les fibres de collagènes, les cellules et leurs noyaux) - imagerie statique - tout comme des éléments métaboliques qui composent un tissu des éléments d'un même échantillon (comme les organelles d'une cellule (mitochondries par exemple) ) et/ou l'état métabolique général d'un de ces éléments et notamment les cellules et noyaux - imagerie dynamique. Les éléments peuvent par exemple être des cellules, des structures et notamment des structures subcellulaires telles que des noyaux, des mitochondries, des pigments ...

Il est par ailleurs rappelé que l' invention est moins sen- sible aux vibrations que les dispositifs FFOCT statique et dynamique de l'art antérieur.

Cet aspect est particulièrement intéressant si l'invention est utilisée dans un contexte d'imagerie D-FFOCT.

En effet, les dispositifs d'imagerie D-FFOCT de l'art antérieur sont difficilement déployables en dehors des laboratoires d'optique alors que l'invention peut être implantée dans des environnements sollicitant et/ou bruyant (un environnement bruyant étant un environnement soumis à des vibrations mécaniques) .

Pour la présente demande par « bras objet » on entend la partie de l'installation située entre l'échantillon et un élément optique permettant de générer les interfaces comme par exemple un élément optique séparateur de faisceaux (un rayon lumineux pouvant ainsi se propager dans ledit bras objet suivant un chemin optique donné) .

Optionnellement, l' interface spéculaire est agencée de sorte à se trouver à une distance donnée d'un plan imagé par l'installation, distance qui est supérieure ou égale a zéro et inférieure ou égale :

- à deux fois une profondeur de champ d'un objectif de l'installation destiné à observer l'échantillon, ou

- à deux fois une longueur de cohérence temporelle d'une source lumineuse générant la lumière si la longueur de cohérence est inférieure à la profondeur de champ de 1 ' obj ectif .

Par « plan imagé » (que l'on peut aussi appeler « plan image ») , on entend un plan qui est imagé sur un dispositif d'acquisition (faisant ou non partie de l'invention) , dispositif adapté pour acquérir au moins un signal résultant des interférences entre les ondes de références et les ondes objet. Le « plan imagé » correspond donc à l'une des strates de l'échantillon conjugué au dispositif d' acquisition .

La « profondeur de champ de l'objectif » est définie par 2À / NA 2 (avec À la longueur d'onde centrale de la lumière émise par la source) et NA l'ouverture numérique de 1' obj ectif ) .

La « longueur de cohérence temporelle » L c est définie comme la largeur à mi-hauteur de la fonction d'autocorrélation du spectre du ou des interférences. Par exemple, pour une source de spectre de distribution gaussienne, elle s'écrit : L c = V2 ln2 A 2 / miAA (avec n l'indice de réfraction du milieu dans lequel baigne l'échantillon) .

Le procédé s'avère ainsi particulièrement efficace pour l'imagerie de strates distances de zéro à deux fois 2À / NA 2 de l'interface spéculaire.

L'invention concerne également, un équipement optique pour une imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique en plein champ d'au moins un échantillon, l'équipement comportant un objectif pour l'observation en service de l'échantillon, le dispositif comprenant une interface spéculaire, le dispositif étant ainsi apte en service à permettre la production d'au moins une interférence entre :

• au moins une onde de référence obtenue par réflexion d'une lumière émise par une source lumineuse associée à l'équipement sur l'interface spéculaire, et

• au moins une onde objet obtenue par rétrodiffusion de la lumière émise par ladite source sur l'échantillon, l'interface spéculaire étant agencée vis-à-vis de l'objectif de sorte que l'onde objet traverse en service ladite interface spéculaire lors de son trajet entre l'échantillon et la source.

Optionnellement, l' interface spéculaire est agencée de sorte à se trouver à une distance donnée d'un plan imagé par l'installation, distance qui est supérieure ou égale à zéro et inférieure ou égale :

- à deux fois une profondeur de champ de l'objectif, ou

- à deux fois une longueur de cohérence temporelle de la source lumineuse si la longueur de cohérence temporelle est inférieure à la profondeur de champ de 1 ' obj ectif .

Optionnellement, l'interface spéculaire de l'équipement appartient à une lame de verre ou une lame en plastique. Avantageusement, la source fait partie de l'équipement.

Avantageusement encore, l'équipement comprend un dispositif d'acquisition adapté pour acquérir au moins un signal résultant des interférences entre les ondes de références et les ondes objet.

L'équipement selon l'invention peut être également configuré pour permettre une imagerie microscopique de tomographe a cohérence optique en plein champ dynamique.

L'équipement conforme à l'invention peut comprendre en outre un incubateur destiné à recevoir l'échantillon.

Avantageusement, la source de l'équipement éclaire un élément séparateur de faisceaux de l' installation à travers un bloc optique comprenant au moins une optique et au moins un diaphragme .

De manière avantageuse, l'interface spéculaire fait partie du porte-échantillon. De manière plus avantageuse encore, l'interface spéculaire est une face du porte-échantillon tournée en service vers l'échantillon.

L'invention concerne également une installation comprenant un équipement tel que précité.

Optionnellement, l'installation comporte un bras de référence, l' installation étant ainsi apte en service à permettre également la production d'au moins une interférence entre : • au moins une onde de référence obtenue par réflexion de la lumière émise par la source lumineuse sur une surface de réflexion du bras de référence additionnel, et

• au moins une onde objet obtenue par rétrodiffusion de la lumière émise par ladite source sur l'échantillon, l'installation comprenant des moyens de blocage du bras de référence .

Ces moyens de blocage du bras de référence peuvent être temporaires .

Une partie au moins de l'installation selon l'invention peut être intégrée à un téléphone portable.

Ainsi lorsque l'on souhaite imager l'échantillon on peut soit avoir recours à la création d' interférence par l'interface spéculaire (les moyens de blocage empêchant les trajets lumineux vers et provenant du bras de référence) soit avoir recours à la création d' interférence par la surface de réflexion (les moyens de blocage étant alors inactifs) .

L'installation permet ainsi de profiter avantageusement et de manière simple de deux technologies différentes pour imager au mieux un échantillon.

Optionnellement, l'installation est configurée pour effectuer de l'imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique en plein champ dynamique.

Ainsi il est possible de mettre en œuvre de l'imagerie FFOCT tout comme de l'imagerie D-FFOCT lorsque l'on a recours au bras de référence, afin d'augmenter la profondeur d' imagerie .

De par sa structure simple, l'équipement peut avantageusement être implanté relativement simplement dans des installations FFOCT statique ou dynamique déjà existantes.

Pour la présente demande par « bras de référence » on entend la partie de l' installation située entre la surface de réflexion et un élément optique permettant de générer les interfaces (un rayon lumineux pouvant ainsi se propager dans ledit bras de référence suivant un chemin optique donné) .

Pour la présente demande par « bras d' éclairage » on entend la partie de l'installation située entre la source et l'élément optique permettant de générer les interfaces (un rayon lumineux pouvant ainsi se propager dans ledit bras objet suivant un chemin optique donné) .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers et non limitatifs de 1 ' invention .

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : [Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique d'un équipement selon un premier mode de réalisation de l'invention ; [Fig. 2a] la figure 2a est une vue schématique d'un équipement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention lorsqu'un bras de référence dudit équipement est bloqué ;

[Fig. 2b] la figure 2b est une vue schématique de l'équipement illustré à la figure 2a lorsque le bras de référence est fonctionnel.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION

En référence à la figure 1, l'installation 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention est configurée pour réaliser de l'imagerie microscopique de tomographie à cohérence optique en plein champ statique et dynamique notamment au niveau d'une ou des strates d' interface d'un échantillon 100 (quelle que soit l'épaisseur de l'échantillon 100) . L'échantillon 100 est porté par un porte-échantillon. Le porte-échantillon est par exemple une lame de verre, une lame de plastique, un incubateur ...

L'installation 1 comporte en outre un équipement 2 optique qui est configuré pour permettre l'observation de l'échantillon 100, ici par le dessous de l'échantillon 100. L'équipement 2 comporte par ailleurs un bâti (non représenté ici) et une platine (non représentée ici) destinée à porter le porte-échantillon avec l'échantillon 100 à observer, la platine étant déplaçable en translation vis-à-vis du bâti selon au moins deux axes de translation.

L'équipement comprend par ailleurs un dispositif d' interférence qui comporte ici une source 5 et une interface spéculaire 3, le dispositif d'interférence étant ainsi apte, en service, à produire des interférences optiques entre :

• des ondes de référence obtenues par réflexion de la lumière émise par la source 5 sur l'interface spéculaire 3, et

• des ondes objet obtenues par rétrodiffusion de la lumière émise par ladite source 5 sur l'échantillon.

La source 5 est une source qui est dite spatialement incohérente .

La source 5 est par exemple une lampe halogène ou bien une diode électroluminescente (plus connue sous l'acronyme LED) ou bien encore un bloc formé d'une source spatialement cohérente (la source cohérente étant par exemple un laser) et d'une structure traversée par les rayons en sortie de la source spatialement cohérente, structure permettant de rendre lesdits rayons spatialement incohérents en sortie de la structure (et donc du bloc) . La structure est par exemple munie d'une cavité de type multimode, d'une fibre multimode, d'un bâtonnet hexagonal ...

La source 5 est ici une source temporellement incohérente soit une source de faible longueur de cohérence temporelle (soit par exemple dans une gamme de 0.5 à 15 micromètres et de préférence de 1 à 10 micromètres) . On comprend donc que même si la source 5 est dite temporellement incohérente, il est toujours possible de lui définir une longueur de cohérence (cette longueur sera cependant faible) .

L'installation comporte par ailleurs ici un dispositif d'acquisition 7. Dans le cas présent, le dispositif d'acquisition 7 fait partie de l'équipement. Le dispositif d'acquisition 7 permet l'acquisition d'au moins un signal résultant des interférences entre les ondes de référence et les ondes objet.

A cet effet, le dispositif d'acquisition 7 comporte un capteur optique. Le capteur optique est de préférence un capteur optique à semi-conducteurs complémentaires à l'oxyde de métal (plus connu sous le terme anglais de CMOS pour Complementarity metal-oxide-semiconductor ) .

De préférence, le capteur optique est choisi pour acquérir des images à une cadence élevée. Ceci permet de pouvoir suivre, si voulu, une dynamique de mouvements au sein de l'échantillon lorsque celui-ci comporte au moins une cellule vivante. Par exemple le capteur optique est apte à acquérir des images à une fréquence supérieure à 100 Hertz et de préférence supérieure à 200 Hertz et de préférence supérieure à 400 Hertz.

De préférence, le capteur optique est choisi pour acquérir des images brutes (i.e. à l'entrée du dispositif d'acquisition) selon un rapport signal sur bruit important. Ceci permet au capteur optique d'être sensible mêmes a des structures du vivant très petites et/ou à des mouvements même très petits. Par exemple le capteur optique est apte à acquérir des images brutes avec un rapport signal sur bruit supérieur à 500 et de préférence supérieur à 800 et de préférence supérieur à 1000.

Par exemple le capteur optique est une caméra, et par exemple une caméra à haute capacité de puits (plus connue sous le terme anglais de « full well capacity ») et par exemple une caméra CMOS et par exemple une caméra Q-2A750 ou une caméra Q-2HFW toutes les deux commercialisées par la société Adimec.

L'ensemble 1 comporte par ailleurs ici un dispositif de traitement du signal (non représenté ici) émis par le dispositif d'acquisition 7 pour par exemple générer une image d'au moins une partie de l'échantillon. Dans le cas présent, le dispositif de traitement du signal est externe à l'équipement 2. Le dispositif de traitement du signal comporte au moins une unité de traitement tel qu'un processeur. Le dispositif de traitement du signal comporte par exemple un ordinateur.

De préférence, l' installation 1 comporte un incubateur pour microscope (non représenté ici) formant alors le porte- échantillon de l'échantillon 100. L'incubateur 1 est par exemple agencé dans l'équipement 2 de sorte à être porté par la platine, l'échantillon 100 étant placé directement dans l'incubateur.

L'incubateur est de préférence portable pour pouvoir être rapporté de manière temporaire dans l'équipement 2.

L'incubateur permet de faciliter l'étude d'échantillons comprenant au moins une cellule vivante. En effet, l'incubateur permet de garder de tels échantillons en vie sur plusieurs jours voire plusieurs semaines.

De préférence, l' incubateur est conformé pour pouvoir recevoir des plaques multi-puits.

De préférence, l'incubateur est équipé d'un contrôle de la température au sein de l'incubateur.

Ceci permet par exemple d'éviter un réchauffement de l'échantillon 100 ce qui pourrait altérer ou détruire l'échantillon 100. De préférence, l'incubateur est équipé d'un contrôle de la présence d'au moins un gaz dans l'incubateur. Par exemple, l'incubateur est équipé d'un contrôle de la présence de dioxyde de carbone dans l'incubateur et/ou de la présence d'azote dans l'incubateur et/ou de la présence de dioxygène dans l'incubateur.

Dans le cas où l'échantillon comprend des cellules vivantes, l'incubateur est de préférence configuré pour maintenir l'échantillon 100 à une température donnée et comme par exemple à une température sensiblement égale à 37 degrés Celsius (pour par exemple des cellules humaines, de primates, de porc ...) . De préférence l' incubateur est configuré pour permettre l'oxygénation de l'échantillon (notamment par un apport d'un mélange azote et dioxygène et une évacuation du dioxyde de carbone) cette oxygénation étant assurée par au moins le contrôle du taux de dioxyde de carbone dans l'incubateur. De préférence, l'incubateur est configuré pour permettre de gérer le taux d'humidité de l'échantillon afin que l'échantillon ne se déshydrate pas. Par exemple l'incubateur est muni d'un capteur permettant de s'assurer que le taux d'humidité dans l'incubateur 9 soit compris entre 70 et 100%.

L' incubateur est avantageusement ici un incubateur conventionnel. Par exemple l'incubateur est un incubateur H201-K commercialisé par la société Okolab.

Le dispositif d'interférence va être à présent détaillé.

Le dispositif d'interférence comprend une embase qui est fixe vis-à-vis du bâti.

Ladite embase porte un élément séparateur 10 de faisceaux qui est ici un élément séparateur 10 de faisceaux non polarisant (plus connu sous le sigle anglais NPBS pour Non- Polarizing Beamsplitters) . L'élément séparateur 10 est par exemple un cube séparateur non polarisant, une lame sépara- trice non polarisante ...

La source 5 est destinée à éclairer l'élément séparateur 10 par l'intermédiaire d'un bloc optique 4.

Dans le cas présent, le bloc optique 4 comme la source 5 sont agencés dans le prolongement de l'élément séparateur 10. Le bloc optique 4 comme la source 5 sont ici portés par l'embase et sont donc fixes par rapport à l'élément séparateur 10 et donc par rapport au bâti.

Le bloc optique 4 comporte, à l' intérieur d'un carter du bloc optique qui est la partie du bloc optique 4 fixée à l'embase, successivement entre la source 5 et l'élément séparateur 10 :

- un premier diaphragme 12 agencé en aval de la source 5,

- une première optique 13 (comme par exemple une unique lentille, un unique doublet ou bien un couple de lentilles ou bien un couple de doublets) agencée en aval du premier diaphragme 12,

- un deuxième diaphragme 14 agencé en aval de la première optique 13,

- une deuxième optique 15 (comme par exemple une unique lentille, un unique doublet ou bien un couple de lentilles ou bien un couple de doublets) agencée en aval du deuxième diaphragme 14 et en amont de l'élément séparateur 10.

Les quatre éléments précités sont fixes dans le carter et sont donc fixes par rapport à l'élément séparateur 10 et donc par rapport au bâti.

La première optique 13 permet par exemple de réduire la divergence des rayons générés par la source 5. On limite ainsi une perte de puissance du rayonnement lumineux généré par la source 5.

Le premier diaphragme 12 est par exemple un diaphragme d'ouverture. Le premier diaphragme 12 est agencé dans un plan focal de la première optique 13 et de préférence dans le plan focal image de la première optique 13. Ainsi la première optique 13 image la source 5 au plan focal image de la première optique 13 qui coïncide avec le premier diaphragme 12. On retient ainsi que la source 5 est conjuguée au premier diaphragme 12 par l'intermédiaire de la première optique 13. Le premier diaphragme 12 permet donc, par son ouverture, par exemple de contrôler le degré d'incohérence spatial de la source 5 et/ou la quantité de lumière reçue par l'échantillon 100 et/ou l'ouverture numérique d'illumination de l'installation 1 ... Par ailleurs, le premier diaphragme 12 est également agencé dans un plan focal de la deuxième optique 15 et de préférence dans le plan focal objet de la deuxième optique 15. Par ailleurs, la focale de la deuxième optique 15 doit être inférieure ou égale a la distance séparant la première optique 13 du premier diaphragme 12.

Le deuxième diaphragme 14 est par exemple un diaphragme de champ. Le deuxième diaphragme 14 permet de restreindre l'illumination de l'échantillon pour n'illuminer que la portion de l'échantillon qui sera imagée par l'installation 1 et/ou de réduire les réflexions incohérentes. Le deuxième diaphragme 14 est agencé dans un plan focal de la deuxième optique 15 et de préférence dans le plan focal objet de la deuxième optique 15.

Pour la présente demande, les notions de « amont » et « aval » s'entendant selon le sens de circulation de la lumière .

Par « diaphragme » on entend pour la présente description tout organe permettant de contrôler le passage du rayonnement lumineux généré par la source 5 : diaphragme à iris, trou dans une paroi dédiée ...

Dans l'exemple illustré, en amont de l'élément séparateur 10 se trouve ainsi successivement la source 5, le premier diaphragme 12, la première optique 13, la deuxième optique 15 et le deuxième diaphragme 14.

Comme déjà indiqué, la première optique 13, le premier diaphragme 12, la deuxième optique 15 et le deuxième diaphragme 14 sont fixes dans l'équipement.

La source 5 vient donc éclairer l'élément séparateur 10 (via le bloc optique) ce qui permet de définir un « bras d'éclairage » dudit élément séparateur 10.

Par ailleurs, l'élément séparateur 10 permet, suite à son éclairement par la source, de former un bras dit « bras objet » qui est associé, en fonctionnement, à l'échantillon. La source 5 n'est pas sur le bras objet mais est bien sur le bras d'éclairage.

Par ailleurs, l'installation 1 comprend un premier objectif 21 associé au bras objet.

De préférence, l'ouverture numérique du premier objectif 21 est haute. Par « haute » on entend une ouverture numérique supérieure à 0.8 et de préférence supérieure à 1 et de préférence supérieure à 1.4 pour la présente demande.

On retient que la deuxième optique 15 permet d' imager la source 5 sur le plan focal de l'objectif et par exemple sur le plan focal objet de l'objectif.

Le premier objectif 21 fait par exemple partie de l'équipement 2.

L'échantillon 100 (ou du moins la strate de l'échantillon 100 que l'on cherche à imager) est destiné à être positionné à l'un des foyers du premier objectif 21 et par exemple au foyer image du premier objectif 21.

En conséquence, le premier objectif 21 est sur le bras ob- j et .

De préférence, le deuxième diaphragme 14 est agencé dans un plan focal de la deuxième optique 15, et par exemple dans le plan focal objet de la deuxième optique 15. Ainsi le deuxième diaphragme 14 est conjugué à l'échantillon par l'intermédiaire du premier objectif 21 (l'échantillon étant a un foyer du premier objectif 21 et par exemple au foyer image du premier objectif 21) . Par ailleurs, la source 5 est conjuguée à un foyer du premier objectif et par exemple au foyer objet (plan pupille) du premier objectif 21 (par l'intermédiaire de la première optique 13.

Du fait que l'équipement est ici à « observation inversée », le premier objectif 21 est agencé de sorte à observer l'échantillon 100 par le dessous de l'échantillon 100. Par exemple le premier objectif 21 est agencé sous la platine et dans le cas présent sous l'incubateur.

L'équipement 2 comporte une surface de réflexion 22 de sorte qu'un rayon traversant le premier objectif 21 selon l'axe optique dudit premier objectif 21 puisse être réfléchi jusqu'à l'élément séparateur 10. Ceci permet d'avoir le premier objectif à la verticale.

Typiquement, la surface de réflexion 22 est plane. Par exemple, la surface de réflexion 22 est un miroir et par exemple un miroir épais et par exemple un miroir présentant une épaisseur supérieure ou égale à 3 millimètres et par exemple une épaisseur supérieure ou égale à 4 millimètres. De préférence ladite surface de réflexion 22 est un miroir plan porté par un prisme ou bien un miroir plan porté par un cube.

Dans le cas présent, ladite surface de réflexion 22 est agencée de sorte qu'un rayon se propageant selon l'axe optique du premier objectif 21 soit ensuite propagé, après réflexion sur la surface de réflexion 22, pour se propage ensuite jusqu'à l'élément séparateur 10 le long du bras ob- j et .

Le dispositif d'interférence comporte par ailleurs l'interface spéculaire 3 précédemment décrite agencée entre le premier objectif 21 et ici l'échantillon 100.

L'interface spéculaire 3 fait par exemple partie d'une lame de verre. L'interface spéculaire 3 fait par exemple partie du porte-échantillon portant l'échantillon 100.

De préférence, l' interface spéculaire 3 est déplaçable vis- à-vis du premier objectif 21 et est donc déplaçable dans le bâti .

A cet effet, l'interface spéculaire 3 est associée à au moins un organe de déplacement de l'interface spéculaire 3 relativement au bâti et notamment vis-à-vis du premier objectif 21 (en particulier pour approcher ou reculer l'interface spéculaire 3 de l'objectif 21) . Par exemple l'interface spéculaire 3 est portée par un piètement qui est déplacé via l'organe de déplacement. Par exemple l'organe de déplacement est configuré pour déplacer l'interface spéculaire selon au moins une translation. Par exemple l'organe de déplacement est configuré pour déplacer l'interface spéculaire 3 selon au moins une translation le long de l'axe optique du premier objectif 21.

Préférentiellement la platine et l'interface spéculaire 3 sont fixes l'une par rapport à l'autre. Ici la platine est donc liée en translation à l'interface spéculaire 3 : la platine est à cet effet fixée au piètement sur lequel est également fixée l'interface spéculaire. En conséquence, lorsque l'on rapproche, ou éloigne, l'interface spéculaire du premier objectif 21, la platine (et donc l'échantillon) et de manière identique rapprochée ou éloignée du premier objectif 21.

Par ailleurs, l'interface spéculaire 3 est agencée dans l'équipement 2 de sorte que la distance entre l' interface spéculaire et le plan imagé par l'installation, soit ici comprise (bornes incluses) entre zéro et trois fois ou plus la profondeur de champ du premier objectif 21 et de préférence compris (bornes incluses) entre zéro et deux fois la profondeur de champ du premier objectif 21 et de préférence soit ici compris (bornes incluses) entre zéro et une fois la profondeur de champ du premier objectif 21.

A cet effet, on peut avantageusement déplacer si besoin l'ensemble platine + interface spéculaire 3 vis-à-vis du premier objectif 21 pour remplir cette fonction.

Dans un cas particulier, le plan imagé est le plan focal image du premier objectif 21. Le plan imagé pourra toutefois être différent dudit plan focal image selon la position relative du dispositif d'acquisition 7 dans l'installation 1.

La strate de l'échantillon 100 que l'on souhaite imager se situant ici dans le plan focal image du premier objectif 21, on s'assure donc que la distance entre ladite strate et l'interface spéculaire 3 soit de préférence inférieure ou égale à deux fois la profondeur de champ. De préférence, on s'assure donc que la distance entre ladite strate et l'interface spéculaire 3 soit inférieure à une fois la profondeur de champ du premier objectif 21.

Ceci permet que l'interface spéculaire 3 puisse servir de champ de référence pour les ondes de références.

Dans le cas où la source 5 émet des rayons lumineux selon une distribution spectrale obéissant à une loi gaussienne, on peut définir Ào la longueur d'onde centrale de ladite distribution et AA la largueur spectrale de ladite définition .

Dans ce cas, on agence le premier objectif 21 et l'interface spéculaire 3 de sorte que la distance AZ entre le plan focal image du premier objectif 21 et la face de l'interface spéculaire 3 tournée vers l'échantillon 100 soit de préférence inférieure à deux fois la profondeur de champ du premier objectif 21 i.e. inférieure à deux fois

2Ào / NA 2 (avec NA le champ d'ouverture du premier objectif 21) .

On note que dans le cas où la profondeur de champ serait supérieure à la longueur de cohérence L c de la longueur d'onde centrale de la source lumineuse 5, alors la distance AZ serait prise de préférence inférieure à deux fois ladite longueur de cohérence L c . Pour rappel L c vaut :

AZ est par exemple compris entre 0 et 5 micromètres. Cet intervalle de valeur n' est pas limitatif et dépendra principalement des caractéristiques du premier objectif 21. En réalité AZ est lié à la longueur d'onde maximale émise par la source lumineuse 5 pour laquelle il est encore possible de former des interférences.

On comprend donc avec cette configuration, que l'on trouve sur le bras objet, entre l'élément séparateur 10 et l'échantillon 100 successivement la surface de réflexion 22, le premier objectif 21 et l'interface spéculaire 3. Ainsi, l'interface spéculaire 3 se trouve sur le bras objet. On comprend en conséquence que l'interface spéculaire 3 doit être suffisamment transparente pour laisser passer les rayons lumineux à travers elle afin qu'ils puissent atteindre l'échantillon 100 et repartir par la source 5.

Par ailleurs, on note que l'interface spéculaire 3 est l'élément de l'équipement 2 permettant d'obtenir les ondes de références. Or l'interface spéculaire 3 est astucieusement agencée sur le bras objet.

Dès lors l'équipement 2 ainsi décrit s'affranchit d'un bras de référence dédié grâce au recours à l' interface spéculaire 3 astucieusement placée.

Par ailleurs, l'équipement 2 comporte ici une troisième op- tique 23 agencée à la sortie du dispositif d'interférence c'est-à-dire agencée entre l'élément séparateur 10 et le dispositif d'acquisition 7. La troisième optique 23 peut faire partie du dispositif d'interférence ou peut ne pas faire partie dudit dispositif d'interférence.

Par exemple la troisième optique 23 est une unique lentille, un unique doublet ou bien un couple de lentilles ou bien un couple de doublets.

Le dispositif d'acquisition 7 est agencé dans le plan focal de la troisième optique 23 et par exemple dans le plan focal objet de la troisième optique 23.

Dans le cas présent, l'axe optique du dispositif d'acquisition 7 est perpendiculaire au bras d'éclairage. L'installation 1 ainsi décrite est une amélioration d'un interf éromètre de Linnik dans une configuration d'illumination de Koehler.

A partir de l'ensemble 1 décrit, il est possible d'effectuer de l'imagerie de tomographie à cohérence optique plein champ statique comme d'effectuer de l'imagerie de tomographie à cohérence optique plein champ dynamique. Dans le cas de l'imagerie de tomographie à cohérence optique plein champ dynamique, un échantillon est placé dans l'équipement 2 et une succession temporelle de N signaux interf érométriques bidimensionnels d'une strate de l'échantillon 100 est acquise par le dispositif d'acquisition 7. Par ailleurs, l'installation 1 ainsi décrite permet notamment (bien que non exclusivement) de pouvoir imager la strate ou les strates de l'échantillon 100 les plus proches de l'interface spéculaire 3.

Par ailleurs, il est possible d'effectuer de l'imagerie de tomographie à cohérence optique plein champ avec l'incubateur ou sans l'incubateur.

En conséquence l'installation 1 ainsi décrite permet de mettre en œuvre de nombreuses possibilités d'imagerie.

Grâce à l'installation 1 décrite, il est par exemple possible d'acquérir des images de cellules, mais également de visualiser l'activité cellulaire et de distinguer l'état métabolique d'une cellule. Les cellules peuvent par exemple être des cultures en deux dimensions telles que des cultures en deux dimensions monocouches, des cultures en trois dimensions telles que des organoïdes ou bien d'autres cultures en trois dimensions multicouche ...

Il est en effet possible d'étudier les cellules de manière invasive mais non destructive.

Une des forces de l' installation 1 décrite est donc son habilité à imager sans perturber le milieu naturel. L'installation 1 ainsi décrite peut être utilisée par exemple pour l'étude d' organoïdes , de cultures en deux dimensions monocouche, de cultures en trois dimensions multi- couches, de fibroblastes, de rétines et de cornées, l'étude d'explants de rétines et de cornées de souris, de porc, de macaque..., le contrôle qualité de la production d' organoïdes à grande échelle, aider dans le domaine micro- fluidique, la modélisation de maladies, pour effectuer des tests d'efficacité de nouveaux traitements (géniques, pharmaceutiques, etc. ) , pour une greffe ...

Par ailleurs, l'installation 1 décrite permet tout aussi bien de générer un signal statique permettant de visualiser la structure en trois dimensions d'un tissu qu'un signal dynamique permettant d'identifier les cellules d'un tissu et d'en mesurer par exemple leur métabolisme.

D'autres applications de l'installation 1 décrit sont envisageables comme par exemple toutes études de microscopie à haute résolution spatiale (par exemple une résolution comprise entre 100 et 400 nanomètres) et/ou temporelle (par exemple une résolution de l'ordre de la milliseconde comme par exemple 2 millisecondes) en particulier celles excluant la destruction de l'échantillon et/ou intégrant l'absence de marqueurs endogènes.

De plus, il est possible de générer un suivi en temps réel d'un échantillon avec par exemple la génération d'une image présentant un contraste reflétant des mécanismes de mouvements de l'ordre de X millisecondes, X étant compris entre 100 et 200 millisecondes, X étant par exemple de 160 millisecondes .

En outre, l'installation 1 est de dimensions réduites du fait de son absence de bras de référence (et notamment du fait de l'absence d'un deuxième objectif agencé sur le bras de référence) . L'installation 1 peut ainsi être miniaturisée .

Par ailleurs, l'installation 1 décrite s'avère simple dans sa structure et est donc aisée à être mise en œuvre même avec d'autres moyens que ceux précités.

Selon une première option, le dispositif d'acquisition 7 peut être un simple téléphone portable muni d'une caméra comme par exemple un téléphone intelligent ou « smartphone ». Le dispositif d'acquisition 7 ne fait alors pas partie de l'installation 1. L'installation 1 pourra par exemple comporter un emplacement (optionnellement agencé sur le bâti de l'équipement) et il suffira à un utilisateur même non expérimenté de placer son téléphone dans l'emplacement prévu a cet effet pour pouvoir réaliser de l'imagerie de haute qualité de manière simple et rapide.

On note que la troisième optique 23 peut optionnellement faire également partie du téléphone portable.

L'installation 1 est de dimensions réduites du fait de son absence de bras de référence. L'installation 1 peut ainsi être miniaturisée. Optionnellement encore, la source lumineuse 5 peut également faire partie du téléphone portable.

Optionnellement encore, le dispositif de traitement peut également faire partie du téléphone portable.

Selon une deuxième option (éventuellement combinable avec la première option précitée) , l' installation 1 et/ou l'équipement 2 est fabriqué à partir d'un microscope existant. Par exemple, la platine, le bâti, la surface de réflexion 3 et le premier objectif 21 sont ceux d'un microscope existant comme par exemple un microscope inversé. Par exemple le microscope inversé est un microscope à tourelle. Toutefois ledit microscope est modifié de sorte que :

- l'interface spéculaire 3 (ainsi qu' optionnellement son organe de déplacement associé) soit agencée entre le premier objectif 21 et la platine,

- de sorte qu'on ajoute au microscope le dispositif d'interférence ainsi qu' éventuellement la source 5 et le dispositif d'acquisition 7,

- qu'on règle la distance interface spéculaire 3/premier objectif 21 comme ce qui a été indiqué ci-dessus.

Ceci permet avantageusement de réduire les coûts de construction de l'installation 1.

En outre ceci facilite l'utilisation de l'installation 1 par un utilisateur ayant déjà l'habitude de travailler sur des microscopes.

En outre, ceci permet de profiter des avantages d'un microscope conventionnel comme par exemple les caractéristiques d'imagerie particulières (imagerie sous lumière visible, imagerie en fluorescence ...) , des objectifs particuliers ... En particulier, le microscope peut être un microscope pour lequel des modules optiques [module de contraste interf érentiel différentiel plus connu sous l'acronyme an- glais de module DIG (pour Differential Interference Contrast) , module de diffusion de Raman anti-Stokes cohérente plus connu sous l' acronyme module CARS (pour Coherent AntiStokes Raman Scattering) , module de génération de second harmonique plus connu sous le sigle anglais de module SHG (pour Second Harmonic Generation) , module de génération de troisième harmonique plus connu sous le sigle anglais de module THG (pour Third Harmonic Generation) , module Raman, module de fluorescence à un ou deux photons ...] ont déjà pu être développés.

Avec cette deuxième option, l'installation 1 peut ainsi aisément se coupler à ces modules de l'art antérieur ce qui permet d'enrichir les possibilités d'imagerie de l'échantillon 100. De plus, le microscope associé peut être un microscope pour lequel des accessoires ont déjà été développés de sorte qu'en partant d'un tel microscope, l'installation permet de bénéficier des accessoires du microscope. Par exemple l'incubateur précité peut être un tel accessoire de l'art antérieur.

Un deuxième mode de réalisation va être à présent décrit en référence aux figures 2a et 2b.

Alors que dans le premier mode de réalisation, l'installation 1 était dépourvue de bras de référence physique additionnel (l' interface spéculaire 3 étant portée par le bras objet) , dans le deuxième mode de réalisation l'installation 1 comporte également un bras de référence physique additionnel. Toute l'installation qui a été décrite selon le premier mode de réalisation est donc également présente ici.

Avec le bras de référence additionnel, le dispositif d'interférence est ainsi également apte, en service, à produire des interférences optiques entre : • des ondes de référence obtenues par réflexion de la lumière émise par la source 5 sur une surface de réflexion 6 du bras objet additionnel, et

• des ondes objet obtenues par rétrodiffusion de la lumière émise par ladite source 5 sur l'échantillon.

La surface de réflexion 6 est plane. La surface de réflexion 6 est par exemple un miroir.

Par ailleurs, l' installation comprend un deuxième objectif 24. Les deux objectifs 21, 24 sont identiques et sont associés à respectivement l'un des bras. Les deux objectifs 21, 24 ont une ouverture numérique (plus connue sous le sigle anglais NA pour « numerical aperture ») identique.

Optionnellement, l'ouverture numérique du deuxième objectif 24 est haute. Par « haute » on entend une ouverture numérique supérieure à 0.8 et de préférence supérieure à 1 pour la présente demande.

On retient que la deuxième optique 15 permet d' imager la source 5 sur un plan focal des deux objectifs et par exemple sur le plan focal objet des deux objectifs 21, 24.

Le deuxième objectif 24 fait partie du dispositif d'interférence. Ainsi le deuxième objectif 24 est agencé au niveau de la surface de réflexion 6. L'axe optique du deuxième objectif 24 est par exemple normal à un plan selon lequel s'étend la surface de réflexion 6.

Plus précisément ici, le deuxième objectif 24 est agencé de sorte que la surface de réflexion 6 se trouve dans un des foyers du deuxième objectif 24 et par exemple au foyer image du deuxième objectif 24.

Le deuxième objectif 24 est donc sur le bras de référence.

Dans l'exemple illustré, en aval de l'élément séparateur 10, côté bras de référence, se trouve ainsi successivement le deuxième objectif 24 et la surface de réflexion 6.

Dans le cas présent, le dispositif d'acquisition 7, la troisième optique 23, l'élément d' interface 10, le deuxième objectif 24 et la surface de réflexion 6 sont dans le prolongement l'un de l'autre.

De préférence la surface de réflexion 6 est déplaçable selon un mouvement de translation le long de l'axe optique du deuxième objectif 24.

A cet effet, la surface de réflexion 6 est montée mobile dans le dispositif d'interférence relativement au bâti afin de pouvoir être déplacée relativement au deuxième objectif 24. Par exemple, la surface de réflexion 6 est montée sur une base qui est déplaçable en translation vis-à-vis du bâti. Par exemple la base est déplaçable en translation vis- à-vis du bâti par l'intermédiaire d'au moins un actionneur pi ézo- électrique .

Par ailleurs, le bras de référence est associé à des moyens de blocage (non visibles ici) dudit bras de référence afin d'éviter temporairement que des rayons lumineux ne se déplace le long du bras de référence. Par exemple, un cache ou un obturateur ou un miroir peut être temporairement agencé au niveau de l'élément séparateur 10 ou bien encore l'élément séparateur 10 peut être orienté autrement ou bien encore le bras de référence est monté sur une embase qui peut être déplacée vis-à-vis de l'élément séparateur 10 ... Ainsi selon une première possibilité d'utilisation de l'installation illustrée à la figure 2a, il est possible d' imager l'échantillon 100 comme dans le premier mode de réalisation sans recours au bras de référence. Les moyens de blocage sont alors activés pour éviter que des rayons lumineux ne se déplacent le long du bras de référence.

Dans cette configuration la distance AZ est définie entre le plan imagé et l' interface spéculaire 3. Cette distance est de préférence inférieure à deux fois la profondeur de champ du premier objectif 21 (ou égale à deux fois la Ion- gueur de cohérence de la longueur d'onde centrale de la source 5 si la profondeur de champ du premier objectif est supérieure à ladite longueur de cohérence) .

De préférence cette possibilité est avant tout utilisée pour imager la ou les strates d'interface de l'échantillon 100 ou pour imager des échantillons 100 en deux dimensions. Selon une deuxième possibilité d'utilisation de l'installation illustrée à la figure 2b, il est possible d' imager l'échantillon 100 de manière plus traditionnelle en ayant recours au bras de référence. Les moyens de blocage sont alors désactivés pour permettre aux rayons lumineux de se déplacer le long du bras de référence.

Par exemple l'interface spéculaire 3 demeure en place dans l'installation 1 et cette caractéristique est prise en compte dans le réglage du bras de référence.

Dans cette configuration la distance AZ est définie entre le plan imagé et la surface de réflexion 6. Par exemple le plan imagé correspond au plan focal image du deuxième objectif 24 (mais le plan imagé pourra correspondre à un autre plan selon la position du dispositif d'acquisition 7 dans l'installation) .

Cette distance AZ est inférieure de préférence à au moins deux la profondeur de champ du deuxième objectif 24 (ou bien à deux fois la longueur de cohérence de la source si la longueur de cohérence de la source est inférieure à la profondeur de champ du deuxième objectif) .

De préférence cette possibilité est avant tout utilisée pour imager l'échantillon 100 dans les strates les plus éloignées du premier objectif.

De manière avantageuse il est ainsi possible de passer aisément d'une première possibilité d'utilisation à une deuxième ce qui augmente encore les possibilités d' imagerie de l'échantillon 100. On note en particulier que pour la première possibilité d'utilisation comme pour la deuxième il est ainsi possible de réaliser de l' imagerie FFOCT comme de l'imagerie D-FFOCT que l'on se place dans la première possibilité d'utilisation ou dans la deuxième possibilité d' utilisation .

On note que la première option et la deuxième option précitées pour le premier mode de réalisation sont également applicables au présent deuxième mode de réalisation.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications .

En particulier, l'incubateur pourra faire partie ou non de l'installation et/ou le dispositif d'acquisition pourra faire partie ou non de l'installation et/ou le dispositif de traitement pourra faire partie ou non de l'installation et/ou la source pourra faire partie ou non de l'installation et/ou le téléphone portable pourra faire partie ou non de l'installation.

En outre, le dispositif d'acquisition pourra faire partie ou non de l'équipement et/ou le dispositif de traitement pourra faire partie ou non de l'équipement et/ou la source pourra faire partie ou non de l'équipement.

L'équipement pourra ne pas être inversé. L'illumination de l'échantillon pourra ainsi être effectuée par le haut (la collection du signal par le premier objectif s'effectuant alors préférentiellement par le haut également) comme par le bas (la collection du signal par le premier objectif s'effectuant alors préférentiellement par le bas également) .

Le capteur optique pourra être différent de ce qui a été indiqué par exemple le capteur optique pourra être un capteur à couplage de charge (plus connu sous le terme anglais CCD pour Charge-Coupled Device) . Le capteur optique pourra être apte à travailler dans le visible et/ou dans un autre domaine comme par exemple dans l'infra-rouge. Ainsi, le capteur optique pourra être un capteur d' image proche infra-rouge (plus connu sous le terme anglais de capteur SWIR pour Short-Wave- Infrared) . Le capteur optique pourra par exemple être un capteur InGaAs (pour arséniure d'indium- gallium) ou encore un capteur SWIR InGaAs. L'équipement et/ou l'installation pourra être conformé de sorte que le capteur optique (et/ou le dispositif d'acquisition) soit interchangeable afin par exemple de pouvoir travailler dans le visible puis ensuite de pouvoir travailler dans un autre domaine que le visible et par exemple dans l'infra-rouge. L'installation pourra ne pas comporter d' incubateur (portable ou non) . L' installation pourra comporter une enceinte chauffante dans laquelle est au moins agencé le microscope pour pouvoir par exemple maintenir l'échantillon à une température donnée.

Bien qu' ici on utilise des objectifs à haute ouverture numérique, on pourra bien entendu utiliser des objectifs à ouverture numérique de plus basse valeur.

Le microscope pourra être sans tourelle.

L'équipement pourra être dépourvu de surface de réflexion agencé sur le bras objet comme ce qui a été décrit.

Le premier objectif pourra être dans l'alignement de la source .

L' interface spéculaire pourra comporter un traitement de surface particulier permettant de modifier son coefficient de réflexion.

L' interface spéculaire peut être retirable temporairement de l'équipement ou pourra être fixée sans possibilité de démontage de l'équipement.

Bien qu' ici ce soit l'interface spéculaire qui se déplace vis-à-vis du premier objectif, ce pourra être le premier objectif qui se déplace vis-à-vis de ladite interface spéculaire. En variante le premier objectif et l'interface spéculaire pourront être à une distance fixe dans le bâti l'un par rapport à l'autre.

Bien qu' ici l'interface spéculaire appartienne à une lame de verre, l'interface spéculaire pourra appartenir à une lame dans une autre matière et par exemple une lame en plastique. L'interface spéculaire pourra appartenir à un élément en verre, en plastique ou en tout autre matériau permettant de laisser les rayons lumineux la traverser, le matériau étant préférentiellement plan et/ou lisse. L'interface spéculaire pourra faire partie d'une lame ou bien faire partie d'un autre élément conformé différemment et par exemple en plaque ou en toute autre forme permettant de laisser les rayons lumineux traverser ladite interface spéculaire .

L' interface spéculaire pourra ou non être intégrée au porte-échantillon en particulier lorsque celui-ci est une lame (en verre, en plastique ...) . Bien qu' ici l'interface spéculaire soit distincte de la platine, l'interface spéculaire pourra être intégrée à la platine.

Bien qu' ici l'interface spéculaire soit la face de la lame tournée vers l'échantillon, l'interface spéculaire pourra être la face de la lame tournée vers le premier objectif ou toute autre couche à l'intérieur de la lame. On pourrait également pour un même échantillon considérer alternativement l'interface spéculaire formée par la face tournée vers le premier objectif et l'interface spéculaire formée par la face tournée vers l'échantillon ce qui permettrait d' imager au moins deux strates différentes dudit même échantillon (une strate d' interface et une strate distance de ladite strate d'interface d'une distance égale à la distance séparant les deux interfaces) .

Bien gu' ici l'élément séparateur de faisceaux soit non polarisant, l'élément séparateur de faisceaux pourra être polarisant et associé à un appareil additionnel assurant la non-polarisation (comme des lames à retard telles que des lames quart d'onde) . L'élément séparateur de faisceaux pourra ainsi être tout élément séparateur tel qu'un élément séparateur de faisceaux non polarisant (NPBS) , un élément séparateur de faisceaux polarisant, un élément séparateur de faisceaux de type « Polka dot », une ou des membranes, etc.

L'installation pourra s'affranchir de la surface de réflexion 22.

Bien qu' ici l'interface spéculaire demeure en place dans la deuxième configuration, en variante l'interface spéculaire pourra être retirée temporairement de l'installation aussi longtemps que l'on se place dans la deuxième configuration.