Brevet FR2081875A1 — publié le 19711210

L'invention concerne un dispositif pour la dispersion, exempte de granulations, d'une lumière cohérente. Si un corps diffusant est éclairé avec une lumière cohérente, ce corps n'apparg.it pas uniformément clair à un ob-5 servateur, mais présente un aspect granuleux, semblable à une couche de semoule, même si 1'éclairement est parfaitement régulier. Ce phénomène est appelé "granulation". Il est par exemple traité en détail dans la dissertation T.H. i\ien de G. Schiffner, 19 En observant des images projetées avec une lumière 20 cohérente sur une surface qui la disperse d'une façon diffuse, la granulation a des effets extrêmement gênants. Elle est d'autant plus désagréable, que les images sont riches en détails. Dans l'état actuel de la technique, la granulation ne peut être éliminée que par des verres dépolis mobiles, par exern-22 - pie rotatifs. Toutefois, des organes commandés mécaniquement sont indésirables dans des appareils, et ne peuvent, par ailleurs, pas être conçus dans des dimensions et avec une précision quelconque. L'invention a pour but de réaliser un dispositif per-20 mettant de disperser une lumière cohérente de telle façon que la granulation n'apparaisse pas dans la lumière diffuse. Suivant l'invention, ce problème est résolu, par le fait que le corps dispersant la lumière cohérente, est un cristal liquide nématique disposé entre des électrodes appropriées. Un cristal liquide est une substance organique chimique, qui contrairement à des liquides ordinaires, présente certaines caractéristiques cristallines. Des cristaux liquides nématiques sont par exemple décrits dans l'intitulé de G.W. Gray, "Molecular structure and the properties of liquid crys-2^o tais", Academic Press London/New York, 1962. Un tel cristal BAD ORIGINAL 71 08021 2 2081875 liquide, répandu en couches minces, est clair et transparent. Dans cette phase, il existe parmi les molécules du matériau, un état ordonné s'étendant sur des zones macroscopiques, comme cela est typique pour des cristaux, Si, on applique un champ 5 électrique perpendiculairement à l'étendue de surface d'une telle couche mince, il se forme des domaines marqués, en forme de bandes, lors d'une intensité du champ à accroissement lent. Si l'intensité du champ s'accroît davantage, les domaines se mettent lentement en mouvement, et se divisent de ce fait en 10 des domaines plus petits. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que l'intensité du champ ayant atteint une valeur déterminée, de l'ordre de 20 kv/cm, de petits domaines de cristaux d'un diamètre de quelques microns circulent rapidement de .façon incontrôlée. Dans cet état, la couche agit de façon très disper-15 sive. L'invention est basée sur le fait qu'un tel cristal liquide nérnatique amené à l'état dispersif, disperse une lumière cohérente incidente, de façon incohérente, ce qui élimine également l'effet de granulation. Cela est dû au fait que par suite 20 du mouvement rapide des centres de dispersion, le champ d'interférence des ondes élémentaires dispersées modifie sa structure de façon tellement rapide, c'est-à-dire que ses "granulations " se constituent aussi rapidement, disparaissent et réapparaissent à un autre point, sous une autre forme et une autre distribution 25 de sorte que, compte tenu de son inertie, l'oeil n'y réagit plus Une forme de réalisation préféréë du dispositif suivant l'invention, consiste dans le fait que les électrodes sont constituées par des plaques de support transparentes recouvertes de couches transparentes électriquement conductrices et 30 entre lesquelles est disposée une couche de cristal liquide. L'oxyde d'étain, s'est avéré comme approprié en tant que couche transparente électriquement conductrice. Comme autres matériaux d'électrodes transparents, on peut considérer l'oxyde d'indium et des oxydes similaires, ainsi que de minces couches 35 métalliques, en particulier l'argent et l'or. Un tel dispositif peut être utilisé avantageusement comme écran de projection en lumière cohérente. De tels "verres dépolis en cristal liquide" peuvent, en principe, être fabriqués dans des dimensions quelconques. 40 En supprimant le champ électrique appliqué, ces verres peuvent BAD ORIGINAL 71 08021 3 2081875 être ramenés à l'état transparent, ce qui élimine beaucoup de problèmes de réglage et d'ajustement. Ils sont inaltérables, n'exigent pas d'entretien et peuvent être réglés par la mise au point d'une image de façon aussi précise que des verres dépolis 5 normaux. A titre d'exemple, on a décrit ci—dessous et représenté s chômât iquernent au dessin annexé, une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure présente la construction typique du "verre 10 dépoli en cristal liquide", suivant l'invention. XI se compose de deux plaques de support 1 en verre, disposées parallèlement, et de la couche de cristal liquide nématique 2. Les plaques de support 1 sont respectivement revêtues sur leurs surfaces orientées vers le cristal liquide 2, de couches d'oxyde d'étain 3, 15 reliées sur les arêtes des plaques de support 1 avec les connexions électriques k. La couche 3 en oxyde d'étain est électriquement conductrice et optiquement transparente. En appliquant une tension électrique suffisamment élevée aux connexions 4, il se forme dans le cristal liquide 2, 20 perpendiculairement à son extension, un champ électrique, qui amène le cristal liquide à l'état dispersif. Lors de la restitution de l'hologramme 5» avec l'onde de restitution cohérente 6, l'objet 7 représenté sur le verre dépoli en cristal liquide, apparaît sans la granulation qui se 25 manifeste autrement en cas de dispersion de lumière cohérente. 71 08021 4 2081875 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la dispersion, exempte de granulations, d'une lumière cohérente, caractérisé par le fait que le corps dispersant la lumière cohérente, est un cristal liquide nématique (2), disposé entre des électrodes appropriées. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les électrodes se composent de deux plaques de support transparentes (1), revêtues de couches transparentes (3) électriquement conductrices, entre lesquelles est disposée une couche de cristal liquide (2). 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la couche transparente (3) électriquement conductrice, est en oxyde d'étain. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3» caractérisé par le fait qu'il est utilisé comme écran de projection en lumière cohérente.