FR2849215A1 - Systeme de microscopie laser confocale parallele basee sur la technologie vcsel - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système (2) de microscopie laser confocale parallèle comprenant :- une matrice de lasers (23) à cavité verticale VCSEL pour émettre des faisceaux de lumière,- des moyens optiques (24) pour focaliser les faisceaux de lumière sur un objet (25) à observer;Selon l'invention, un photo-détecteur (22) est disposé à l'arrière de chaque laser VCSEL de telle sorte que ce photo-détecteur est apte à recueillir un faisceau de lumière rétro-diffusé depuis l'objet (25) via la cavité du laser VCSEL, cette cavité possédant une ouverture utilisée comme trou de filtrage.

Description

" SYSTEME DE MICROSCOPIE LASER CONFOCALE PARALLELE BASEE SUR LA

TECHNOLOGIE VCSEL "

La présente invention se rapporte à un système et un procédé de microscopie laser confocale parallèle Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, au domaine de l'imagerie médicale. D'une façon générale, le principe de la microscopie confocale 10 repose sur l'éclairage d'un échantillon par une source de lumière ponctuelle et par la détection des photons revenant de cet échantillon à travers un trou de filtrage conjugué avec un plan d'excitation, ceci permettant notamment d'obtenir une coupe optique. On connait le document "Parallel confocal laser microscope system using pixel arrays" de Makoto Naruse et al; Proceedings of SPIE, Vol 4092, pp 94-101 (sur Internet: "http://www k 2 t utokyo ac jp/papers/optics/conf/naruse confocal SPIEOO pdf"), dans lequel l'auteur décrit un système 1 de microscopie confocale 20 parallèle conformément à la figure 1 On distingue une matrice 10 de lasers de type VCSEL ("Vertical-cavity surface-emitting laser", en langue anglaise) émettant un faisceau de lumière vers un échantillon 13 posé sur un plateau 14 Ce faisceau incident traverse d'abord un miroir semi-transparent 11 puis un système 25 optique 12 pour focaliser le faisceau sur l'échantillon 13 Le miroir 11 permet de dévier le faisceau de lumière retro-diffusé par l'échantillon 13 vers une matrice de photo-détecteurs 16 Pour respecter la notion de confocalité, des trous de filtrage 15 sont disposés en amont des photo-détecteurs 16 Une unité de commande 30 18 récupère les signaux générés par les photo-détecteurs au moyen d'un dispositif de traitement 17 de façon à commander la matrice de lasers 10, le plateau 14 et le système optique 12.

Cependant, un tel système n'est pas optimisé en terme d'encombrement. Par ailleurs, on connaît le document WO 0025165 (CNRS; Gorecki et al) dans lequel est décrit un composant électronique comprenant un photo-détecteur monté sur un laser VCSEL pour la réception d'un faisceau retro-diffusé en provenance d'un échantillon Ce composant comporte également' une pointe pour l'émission et la réception des faisceaux de lumière Toutefois, ce document concerne uniquement la microscopie en champ proche sans système optique pour focaliser les faisceaux de lumière.

La présente invention a pour but un système miniature de microscopie confocale.

Un autre but de l'invention est de proposer un système de microscopie permettant d'acquérir des images en temps réel.

L'invention a encore pour but de permettre un balayage laser pour l'acquisition d'images de bonne qualité.

On atteint au moins l'un des objectifs précités avec un système de microscopie laser confocale parallèle comprenant notamment: -une matrice de lasers à cavité verticale VCSEL pour émettre des faisceaux de lumière, et -des moyens optiques pour focaliser les faisceaux de lumière sur un objet à observer.

Selon l'invention, un photo-détecteur est disposé sur une face de chaque laser VCSEL de telle sorte que ce photo-détecteur est apte à recueillir un faisceau de lumière provenant de l'objet 20 via la cavité du laser VCSEL, cette cavité possédant une ouverture utilisée comme trou de filtrage.

L'invention est notamment remarquable par le fait qu'on utilise une source laser quasi ponctuelle dont l'ouverture de cavité sert de trou de filtrage L'ouverture de la cavité du laser 25 VCSEL possède avantageusement un diamètre de quelques microns.

De préférence, le photo-détecteur est disposé sur une face opposée à l'ouverture de la cavité du laser VCSEL Contrairement au système de la figure 1 de l'art antérieur, la source laser et le photo-détecteur sont alignés avec l'axe optique, l'axe du 30 faisceau laser Ces deux éléments peuvent être intégrés dans un même dispositif, ce qui permet de réduire considérablement l'encombrement du système Le système peut ainsi consister en une tête miniature sous forme de boîtier On peut alors prévoir des applications telles que l'endoscopie pour laquelle on dispose la 35 tête miniature au bout d'un endoscope A titre d'exemple, le diamètre extérieur de la tête miniature peut être compris entre 2 et 10 mm, pour une longueur entre 10 et 3 Omm.

En ce qui concerne l'endoscopie, on peut envisager deux modes de mise en oeuvre Un premier mode dans lequel la tête miniature est amovible Dans ce cas, cette tête miniature et son câblage électrique (alimentation, signaux de commande, signaux utiles, ) peuvent être insérés dans le canal opérateur d'un endoscope, le canal opérateur servant habituellement à faire passer les outils 5 dont un praticien a besoin pour réaliser des mesures ou des prélèvements On amène ainsi la tête jusqu'au bout de l'endoscope de façon à réaliser notamment une biopsie optique Un deuxième mode dans lequel la tête miniature est fixe, complètement intégrée au bout d'un endoscope.

D'une façon générale, le système selon l'invention peut être utilisé lors des applications de retro-diffusion.

Avantageusement, le système peut en outre comprendre des moyens de balayage pour réaliser un balayage laser de façon à élaborer une image.

La matrice permet notamment de travailler sur un grand nombre de données en même temps, donc d'améliorer la qualité de l'image obtenue En effet, on peut rester plus longtemps sur chaque point et intégrer plus longtemps Le signal utile comporte alors suffisamment d'information pour permettre un traitement de 20 qualité On acquiert plusieurs points en même temps tout en conservant la confocalité, cette dernière étant assurée par l'ensemble source quasi ponctuelle (filtrage spatial) et système optique Le critère de confocalité peut permettre de réaliser des coupes optiques de l'ordre de 1 à 3 microns Ainsi, le choix du 25 laser VCSEL (diamètre utile cavité et ouverture numérique) et du système optique (grandissement, ouverture numérique) est notamment imposé par la confocalité.

De préférence, le système comprend en outre des moyens pour commander les moyens de balayage de façon à réaliser une 30 acquisition d'images en temps réel.

Suivant la matrice (acquisition multi-points parallèle) et le type de balayage utilisés, le système permet de descendre à des faibles fréquences de balayage telles que par exemple 400 Hz, pour lesquelles les composants sont extrêmement fiables tout en 35 autorisant une acquisition d'images en temps réel Par temps réel on entend une acquisition à partir d'environ dix images par seconde Pour arriver à de telles performances (environ dix images par seconde), des systèmes antérieurs nécessitent des fréquences de balayage au delà de 4 k Hz.

Par rapport au système de l'art antérieur (fig l), on diminue la perte de flux puisque le miroir semi-transparent disparaît; on peut améliorer la sensibilité de la détection en augmentant le temps d'intégration des données puisque l'acquisition se fait sur 5 plusieurs points en même temps; et la fréquence de balayage ligne des images peut être ajustée notamment à la baisse.

Avec la matrice selon l'invention, le champ d'observation peut être suffisamment important, c'est à dire présenter une surface d'au moins 150 microns par 150 microns par exemple Le 10 caractère confocal et un champ d'observation suffisamment important représentent un réel avantage dans le domaine médical, notamment dans le cadre d'aide au diagnostic précoce de lésions cancéreuses. Le balayage continu permet d'obtenir une image dans laquelle 15 chaque pixel représenté porte une information utile provenant de l'échantillon. Les fréquences de balayage et le nombre de sources lasers peuvent être déterminés de façon à réaliser une acquisition d'image en quasi temps réel Dans certains domaines tels que le 20 médical, le temps réel est une nécessité pour compenser le bougé du patient et du praticien.

Avantageusement, les moyens de balayage peuvent comprendre des microsystèmes MEMS ("micro-electro-mechanical system", en langue anglaise) et/ou des cales piézoélectriques, aptes à 25 déplacer la matrice de lasers VCSEL et/ou les moyens optiques.

L'homme du métier comprendra aisément que le système optique peut comporter une ou plusieurs lentilles réfractives et/ou diffractives. Selon l'invention, les moyens optiques, notamment les 30 lentilles, sont aptes à diriger chaque faisceau de lumière provenant de l'objet à observer vers la cavité d'un laser VCSEL, l'ouverture de la cavité réalisant ensuite un filtrage.

Dans la mesure o un photo-détecteur est disposé à l'arrière de chaque laser VCSEL, les faisceaux de lumière de fuite émis à 35 l'arrière du laser VCSEL et captés par le photo-détecteur sont non négligeables par rapport au faisceau de lumière utile provenant de l'objet à observer Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, pour ne détecter que le faisceau de lumière utile, on dispose des moyens pour moduler les faisceaux de lumière sortant de la matrice Ces moyens peuvent être un modulateur acoustooptique ou électro-optique, ou tout autre type de moyen de modulation adapté Ainsi, les faisceaux de lumière provenant de l'objet à observer sont également modulés On peut alors disposer 5 des moyens de détection synchrone pour extraire un signal utile du signal électrique généré par chaque photo-détecteur.

Avantageusement, les moyens optiques peuvent comprendre au moins une lentille mobile pour permettre une acquisition d'image à différentes profondeurs de l'objet à observer On peut ainsi 10 réaliser des images tridimensionnelles On peut aussi utiliser des lentilles à courbure variable ou déplacer la matrice de façon axiale, c'est à dire selon l'axe z, pour réaliser un balayage en profondeur. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un 15 procédé de microscopie laser confocale parallèle dans lequel on émet une pluralité de faisceaux de lumière à partir d'une matrice de lasers à cavité verticale VCSEL, et on focalise ces faisceaux de lumière sur un objet à observer au moyen de système optique tel que des lentilles par exemple Selon l'invention, on dispose un 20 photo-détecteur sur une face de chaque laser VCSEL de façon à recueillir sur ce photo-détecteur un faisceau de lumière provenant de l'objet via la cavité du laser VCSEL, et on utilise l'ouverture de cette cavité comme trou de filtrage du faisceau de lumière provenant de l'objet.

De préférence, le photo-détecteur est disposé sur la face opposée à l'ouverture de la cavité laser.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre nullement limitatif, et des dessins annexés, sur 30 lesquels: -La figure 2 est un schéma synoptique illustrant le fonctionnement d'un système de microscopie selon l'invention; -La figure 3 est un schéma illustrant un exemple de dimensionnement des principaux éléments d'un système de 35 microscopie selon l'invention; -La figure 4 a est une vue en coupe d'un composant électronique comportant un laser de type VCSEL réalisé sur un photo-détecteur; -La figure 4 b est une vue de dessus du laser VCSEL de la figure 4 a; -La figure 4 c est une vue de dessus d'une pluralité de composants de la figure 4 a disposée en matrice; -La figure 5 est un schéma simplifié du système selon l'invention dans lequel le balayage laser est obtenu par déplacement de lentilles au moyen de systèmes MEMS; et -La figure 6 est un schéma simplifié du système selon l'invention dans lequel le balayage laser est obtenu par 10 déplacement de la matrice au moyen de cales piézo-électriques.

On va maintenant décrire une tête miniature selon l'invention au moyen des schémas simplifiés et non limitatifs des figures 2 à 6. Le principe général du système selon l'invention est 15 représenté sur la figure 2 Contrairement à l'art antérieur tel que représenté sur la figure 1, le système 2 selon l'invention ne comporte pas de miroir semi-transparent En effet, dans le système selon l'invention, l'émetteur c'est à dire le laser VCSEL, et le récepteur c'est à dire le photo-détecteur, sont alignés selon 20 l'axe du faisceau lumineux Chaque photo-détecteur 22 est monté sur chaque laser VCSEL 23.

Chaque laser VCSEL 23 de la matrice émet une lumière monochromatique et mono mode qui est focalisé par un système optique 24 dans l'objet à observer tel qu'un échantillon 25.

On utilise notamment des lasers VCSEL de longueur d'onde comprise entre 630 nanomètres et 1200 nanomètres Le faisceau de lumière retro-diffusé depuis l'échantillon 25 prend le même chemin que le faisceau incident via le système optique 24, puis retourne dans le laser VCSEL 23 en le traversant jusqu'au photo-détecteur 30 22.

Le signal électrique généré par le photo-détecteur 22 est traité par un système de traitement 21 comprenant notamment des moyens d'amplifications et de numérisation Le signal numérisé 29 est ensuite transmis vers une unité de commande 26 La matrice, 35 composée par les éléments 22 et 23, et le système optique 24 sont aptes à être commandés par l'unité de commande 26 au moyen des signaux de commandes 28 et 27 respectivement Les signaux de commande 28 peuvent consister en des commandes de déplacement de la matrice selon deux directions x et y de façon à acquérir des images bidimensionnelles (comme on le verra sur la figure 6), en des signaux de commande de l'intensité lumineuse des lasers VCSEL, en des signaux de commande des photo-détecteurs et en des signaux de commande des moyens de traitement Les signaux de commande 27 5 sont aptes à gérer le déplacement du système optique comme on le verra sur la figure 5.

La matrice et le système optique peuvent être intégrés dans une tête miniature 20 disposée en bout d'un endoscope.

Sur la figure 3 est représenté un exemple de dimensionnement 10 d'un système selon l'invention Dans cet exemple, le système optique comporte deux lentilles diffractives Les paramètres de dimensionnement sont les suivants: Longueur d'onde: entre 680 et 880 nm; Champ source: 2 AX = 400 600 jtm Diamètre de l'ouverture de la cavité VCSEL: Dcavité = 2-4 Lm Ouverture numérique cavité VCSEL: = sin(m)= 0 25 (dans l'air) Focale première lentille: f 11 = 3 mm Diamètre première lentille: Dtotal = 2 mm Focale seconde lentille: f 2 = 1 17 mm 20 Diamètre seconde lentille: D 2 = 1 6 mm Grandissement système optique G = 3 Champ imagé : 2 A Xobjet = 160 lm 2401 im Ouverture numérique objet= N sin(X 2)= O 75 (dans l'eau, n= 1 33) Le diamètre de chaque spot focalisé dans l'échantillon est 25 limité par la diffraction sur tout le champ imagé.

Avec un système tel que représenté sur la figure 2, pour réaliser une image, on effectue un balayage laser soit en déplaçant des lentilles du système optique 24 par des systèmes MEMS comme on le verra plus loin sur la figure 5, soit en 30 déplaçant la matrice par des cales piézoélectriques comme on le verra sur la figure 6 Les fréquences de balayage sont choisies en fonction du nombre de points sources (laser VCSEL) utilisé simultanément dans la matrice Par exemple, pour une matrice 10 par 10, on utilise des fréquences de 10 hertz (trame) et de 400 35 hertz (ligne) Ces fréquences permettent d'obtenir un balayage bidimensionnel temps-réel.

Le signal issu de l'échantillon se retrouve focalisé à l'entrée du laser VCSEL en empruntant le même chemin optique que le signal incident Le filtrage spatial nécessaire à la confocalité s'effectue à l'entrée/sortie du laser VCSEL car l'ouverture de la cavité de ce laser est de l'ordre de quelques microns La confocalité est dépendante de l'ouverture numérique et 5 du grandissement du système optique ainsi que de l'ouverture numérique des lasers Le signal ainsi filtré est ensuite détecté par le photo-détecteur qui est placé derrière la cavité du laser.

Le facteur d'amplification de la cavité du laser VCSEL est d'environ 106.

On peut envisager deux modes de détection tels que: -Mode continu: le laser VCSEL émet en continu Une partie de cette lumière émise est détectée par le photo-détecteur car le miroir de Bragg de la cavité du côté détecteur possède une transmission de l'ordre de 1 % Le signal de fond détecté par le 15 photo-détecteur et provenant de la cavité est de l'ordre de 10-2.

D'autre part, le signal provenant de l'échantillon en retrodiffusion étant de l'ordre de 10-5 à 10-6, ce signal est amplifié par la cavité jusqu'à atteindre une valeur comprise entre 1 et 10 dans la cavité Le passage par le miroir de Bragg fait passer sa 20 valeur entre 10-2 et 10- 1 Le signal utile généré par le photodétecteur est donc au moins de l'ordre du signal de fond.

-Mode synchrone: le signal de sortie du laser VCSEL est modulé par un modulateur acousto-optique (non représenté) placé dans le système optique 24 Le signal utile est donc lui aussi 25 modulé à la même fréquence Il suffit alors d'utiliser une détection synchrone avec le signal de modulation pour extraire le signal utile et rejeter le signal de fond.

Sur la figure 4 a, on voit un peu plus en détail un composant électronique selon l'invention dans lequel, à partir d'un même 30 substrat, on réalise par croissance épitaxiée un photo-détecteur et un laser VCSEL Le photo-détecteur est disposé sur la face arrière du laser à l'opposé de la face d'émission du laser La figure 4 b est une vue de face du composant électronique de la figure 4 a On distingue notamment l'ouverture de la cavité du 35 laser VCSEL par laquelle sort le faisceau lumineux A titre indicatif, le diamètre de cette ouverture peut être compris entre 2 et 8 micromètres alors que le composant électronique dans son ensemble peut avoir une longueur de 50 microns La figure 4 c est une vue de face de plusieurs composants électroniques de la figure 4 a disposés en matrice Avec les dimensions de la figure 4 b et en disposant les composants dans une matrice 10 par 10, on obtient une matrice dont le côté est égale à 500 microns, ceci permettant d'obtenir un champ d'observation suffisamment grand.

Sur la figure 5 on distingue une tête miniature selon l'invention dans laquelle le balayage laser est obtenu par déplacement de deux lentilles La tête miniature de la figure 5 comprend un caisson 50, à la base duquel est disposée une matrice laser VCSEL/ photo-détecteur 51 Les lasers de la matrice émettent 10 selon des axes parallèles vers l'intérieur du caisson 50 Les faisceaux lumineux émis traversent trois lentilles 52, 53 et 54 de façon à être focalisés dans un objet (non représenté) à l'extérieur du caisson de l'autre côté d'un hublot de sortie 55 disposé sur la base opposée à la base contenant la matrice 51 Les 15 faisceaux lumineux convergent tous dans un plan champ image disposé dans l'objet à observer (non représenté).

La lentille 54 de convergence est fixe solidaire au caisson 50, alors que les deux lentilles 52 et 54 sont mobiles car fixées sur des micro-systèmes MEMS 56 et 57 Le MEMS 56 permet de 20 déplacer la lentille 52 selon une direction X dans un plan perpendiculaire à l'axe d'émission des lasers Le MEMS 57 permet de déplacer la lentille 53 selon une direction Y perpendiculaire à l'axe d'émission des lasers et à l'axe X Ces déplacements permettent de réaliser un balayage laser dans un plan X Y Puis, 25 par traitement du signal en aval des photo-détecteurs, on peut reconstruire le champ image L'amplitude de balayage de microsystèmes MEMS est déterminée de façon à atteindre au moins 150 par 150 microns de champs imagé par exemple Les traitements de données peuvent consister en des algorithmes conventionnels.

Selon une variante ou de façon complémentaire, le balayage laser peut s'opérer par déplacement de la matrice Pour ce faire, la tête miniature est un caisson 60, à la base duquel est disposée une matrice 61 On intercale des cales piézoélectriques entre les faces latérales de la matrice et le caisson 60 Ces cales 35 piézoélectriques sont disposées en binômes sur des côtés parallèles Les cales 62 permettent un déplacement selon l'axe X, et les cales 63 permettent un déplacement de la matrice selon l'axe Y Dans ce cas, les lentilles 64 et 65 permettant de focaliser les faisceaux lumineux peuvent être fixes On utilise alors que deux lentilles au lieu de trois précédemment.

L'amplitude de déplacement des cales piézoélectriques permet le recouvrement de chaque laser VCSEL A titre d'exemple, avec les dimensions des figures 4 a à 4 c, cette amplitude est d'environ 50 microns. Les balayages laser tels que représentés sur les figures 5 et 6 permettent d'obtenir une image bidimensionnelle du champ imagé.

On peut alors introduire un balayage du faisceau lumineux dans une direction axiale pour choisir la profondeur de visualisation dans 10 l'objet à observer Le balayage selon la direction Z perpendiculaire aux directions X et Y permet des reconstructions tridimensionnelles de l'objet observé Pour ce faire, on effectue différentes acquisitions bidimensionnelles à différentes profondeurs et l'on reconstruit un volume par traitement de 15 données.

Plus précisément, en reprenant les figures 5 et 6, on réalise le balayage en profondeur en rendant mobile la lentille 54 sur la figure 5, la lentille 64 ou la lentille 65 sur la figure 6 Cette nouvelle lentille mobile permet de focaliser l'ensemble du champ 20 balayé latéralement (image bidimensionnelle) à des profondeurs différentes dans l'objet observé Le déplacement de cette lentille peut être obtenu au moyen d'éléments piézoélectriques ou des micro-systèmes MEMS Le balayage en Z peut être effectué selon deux modes: soit en changeant la profondeur de visualisation au 25 coup par coup, les acquisitions se faisant à des profondeurs données, soit en réalisant des "films" en profondeur, c'est à dire que l'acquisition se fait de façon automatique sur différents plans successifs avant une reconstruction tridimensionnelle.

Bien sr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui 30 viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention En effet, on peut envisager d'augmenter la complexité des moyens optiques afin d'optimiser les performances du système, notamment pour éviter d'éventuels défauts d'aberration, en fonction de 35 l'application du système.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1 Système de microscopie laser confocale parallèle comprenant: une matrice de lasers à cavité verticale VCSEL pour émettre des faisceaux de lumière, des moyens optiques pour focaliser les faisceaux de lumière sur un objet à observer; caractérisé en ce qu'un photo-détecteur est disposé sur une face de chaque laser VCSEL de telle sorte que ce photo- détecteur est apte à recueillir un faisceau de lumière provenant dudit objet via 10 la cavité du laser VCSEL, cette cavité possédant une ouverture utilisée comme trou de filtrage.

2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le photodétecteur est disposé sur une face opposée à l'ouverture de 15 la cavité du laser VCSEL.

3 Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de balayage pour réaliser un balayage laser de façon à élaborer une image. 20 4 Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour commander les moyens de balayage de façon à réaliser une acquisition d'images en temps réel. 25 Système selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que les moyens de balayage comprennent des microsystèmes MEMS.

6 Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens de balayage comprennent des cales piézoélectriques. 7 Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les moyens de balayage sont aptes à déplacer 35 la matrice de lasers VCSEL.

8 Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les moyens de balayage sont aptes à déplacer les moyens optiques.

9 Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens optiques sont aptes à diriger chaque faisceau de lumière provenant de l'objet à observer vers la cavité d'un laser VCSEL.

Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de modulation pour moduler les faisceaux de lumière sortant de la matrice.

11 Système selon la revendication 10 dans lequel les faisceaux de lumière provenant de l'objet à observer sont modulés, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection synchrone pour extraire un signal utile du signal électrique généré par chaque photo-détecteur. 12 Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens optiques comprennent au moins une lentille mobile pour permettre une acquisition d'image à différentes profondeurs de l'objet à observer. 20 13 Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens optiques comprennent au moins une lentille à courbure variable pour permettre une acquisition d'image à différentes profondeurs de l'objet à observer.

25 14 Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour déplacer de façon axiale la matrice de façon à réaliser une acquisition d'image à différentes profondeurs de l'objet à observer. 30 Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en une tête miniature sous forme de boîtier.

16 Application du système selon la revendication 15 dans lequel la tête miniature est disposée au bout d'un endoscope.

17 Procédé de microscopie laser confocale parallèle dans lequel on émet une pluralité de faisceaux de lumière à partir d'une matrice de lasers à cavité verticale VCSEL, on focalise ces faisceaux de lumière sur un objet à observer; caractérisé en ce qu'on dispose un photo- détecteur sur une face de chaque laser VCSEL de façon à recueillir sur ce photo-détecteur un faisceau de 5 lumière provenant de l'objet via la cavité du laser VCSEL, et en ce qu'on utilise l'ouverture de cette cavité comme trou de filtrage du faisceau de lumière provenant de l'objet.

18 Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on 10 réalise un balayage laser de façon à élaborer une image.

19 Procédé selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce qu'on réalise un balayage laser de façon à acquérir des images en temps réel.

Procédé selon la revendication 18 ou 19 caractérisé en ce qu'on réalise le balayage laser en déplaçant des moyens optiques utilisés pour focaliser les faisceaux de lumière.

21 Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce qu'on réalise le balayage laser en déplaçant la matrice. 22 Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 21, 25 caractérisé en ce qu'on utilise des micro-systèmes de types MEMS pour réaliser le balayage laser.

23 Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 22, caractérisé en ce qu'on utilise des cales piézoélectriques pour 30 réaliser le balayage laser.

24 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on module les faisceaux de lumière sortant de la matrice et on réalise une détection synchrone au niveau du 35 photodétecteur.