Brevet FR2056973A1 — publié le 19710507

La présente invention se rapporte d'une façon générale à des dispositifs optiques conducteurs de la lumière et elle concerne plus particulièrement une plaque conductrice de la lumière et une lentille multi-oculaire possédant un pouvoir de résolution élevé 5 et une structure simple. On connaît déjà dans la technique antérieure une plaque conductrice de "la lumière comportant un grand nombre de fibres optiques dont chacune est composée d'une âme faite d'une substance conductrice de la lumière à haut indice de réfraction et d'une 10 gaine enveloppante faite d'une substance conductrice de la lumière d'indice de réfraction plus faible, les fibres étant arrangées et fixées entre elles. Si l'on utilise une plaque conductrice de la lumière de ce type comme plaque écran pour tube à rayons ca&Ëoclig&es, la lumière émise par l'écran fluorescent de cette plaque peut 15 être enregistrée directement. Toutefois, dans cette plaque conductrice de la lumière, les . fibres optiques transmettent individuellement des quantités de lumière sous la simple forme de points, de sorte que le pouvoir de résolution de la plaque conductrice est déterminé par le diamètre 20 des fibres optiques. Bien qu'on puisse améliorer le pouvoir de résolution dans une certaine mesure en diminuant le diamètre des fibres, il y a une limite au diamètre minimum des fibres optiques qu'on peut atteindre, ainsi qu'au pouvoir de résolution, du fait que la production de fibres optiques d'un diamètre inférieur à 10 25 microns comporte beaucoup de difficultés. En outre, la fabrication de la plaque devient beaucoup plus compliquée et la productivité diminue beaucoup lorsqu'on diminue le diamètre des fibres optiques. Il est bien connu que, lorsqu'on forme une plaque à lentilles telle qu'un multi-oculaire en assemblant en un faisceau un grand 30 nombre de lentilles optiques, le sujet photographié au moyen dé cette plaque à lentilles peut être reproduit sous la forme d'une image tridimensionnelle. C'est-à-dire, lorsqu'on forme l'image réelle d'un objet sur une plaque photographique sèche, l'image obtenue sur cette plaque correspond aux images qu'on obtiendrait 35 en regardant l'objet de plusieurs points différents. Il en résulte que, si, au moment de la reproduction, on établit entre la plaque sèche et la plaque à lentilles la même relation qu'au moment où l'objet a été photographié .et si on projette un faisceau de rayons lumineux parallèles issus d'une source située sur le côté arrière 40 de la plaque sèche,, ce faisceau parcourt en sens inverse le trajet optique que la lumière à parcouru lors de la prise de vue, 70 28771 2 2056973 de sorte que l'on peut observer line image réelle tridimensionnelle en regardant la plaque à lentilles en faisant face au faisceau lumineux: projeté» Toutefois, la fabrication d'un multi-oculaire telle qu'une 5 lentille en oeil de mouche ou une combinaison de lentilles lenticulaires qui comportent un grand nombre de microlentilles arrangées dans un même plan exige un long et fastidieux travail pour le meulage de la surface de la substance transparente qui compose la structure en vue de former tin grand nombre de surfaces 10 sphériques dont chacune présente une courbure'prédéterminée» En outre, le meulage de la surface courbe d'une microlentille de très petit diamètre exige line grande -habileté et la fabrication manuelle des microlentilles est affectée d'une certaine limitation. Ceci explique que la production de multi-oculaires soit 15 encore au stade expérimental et qu'on n'ait pas encore réussi à les fabriquer en série. Pour surmonter les difficultés décrites ci-dessus, la Demanderesse a proposé, dans la demande de brevet français n° 6928909 déposée le 22 Août 1969» tin multi-oculaire du type "oeil de mou-20 cheï La lentille multi-oculaire comprend tin grand nombre d'éléments conducteurs de la lumière, de forme cylindrique ou fibreuse, dont chacun possède un indice de réfraction progressivement dé Toutefois, dans la construction décrite ci-dessus, les fibres optiques ou éléments cylindriques qui constituent le multi-oculai-35 3?e sont ordinairement de section circulaire de sorte que les espaces compris entre les fibres adjacentes ne contribuent paâ à la transmission de l'image. Le principal but de l'invention est donc de réaliser une stnucture conductrice de la lumière â.u type multi-oculaire et dans 4-0 laquelle tous les inconvénients des constructions classiques qui 28771 3 2056973 ont été mentionnés ci-dessus sont sensiblement éliminés. Elle a encore pour but de réaliser une structure conductrice de la lumière du type multi-oculaire et gui puisse être produite par un procédé qui supprime totalement les opérations laborieuses 5 et longues qui étaient antérieurement nécessaires pour meuler et polir les nombreuses microlentilles de la construction classique, l'invention a encore pour autre but de réaliser une structure conductrice de la lumière du type multi-oculaire et dans laquelle le travail d'assemblage des éléments constitutifs de la plaque à 10 lentilles ou multi-oculaire est beaucoup plus simple que dans les structures de la construction classique. l'invention a également pour but de réaliser une structure conductrice de la lumière du type multi-oculaire qui puisse être produite par un procédé de fabrication en série et dont le prix 15 de revient soit ainsi sensiblement réduit. Elle a finalement pour but de réaliser une structure conductrice de la lumière du type multi-oculaire et qui puisse être utilisée comme plaque écran pour un tube à rayons cathodiques. Les buts énumérés ci-dessus, peuvent être atteints par une 20 structure conductrice de la lumière du type multi-oculaire qui comprend au moins deux éléments transparents dont chacun présente, dans un plan transversal perpendiculaire à son plan central, une variation de l'indice de réfraction suivant laquelle l'indice de réfraction est affecté d'une diminution proportionnelle au carré 25 de la distance au plan central, les deux ou plus de deux éléments étant assemblés de telle façon que les plans centraux- des éléments se coupent entre eux suivant un angle prédéterminé et que les éléments se font face par leurs surfaces de coupe perpendiculaires aux plans centraux. 30 l'invention sera mieux comprise en se reportant à la descrip tion donnée ci-dessous à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des dessins annexés sur lesquels : La figrue 1 (a) est une vue partielle et en perspective agran die d'une structtire conductrice de la lumière suivant l'invention 35 La figure 1 (b) est une vue en plan de la structure de la fi gure 1 (a) ; La figure 2 (a) est une vue en perspective très agrandie et représentant un prisme élémentaire de la structure des figures 1 (a) et 1 (b) ; 40 Les figures 2 (b) et 2 (c) sont des représentations schémati ques- de la vaii «.tion des' indices'de réfraction du prisme élémen- 70 28771 4 2056973 taire de la figure 2(a); Les figures 3» 4(a) et 4(b) sont des schémas en perspective représentant la marche des rayons lumineux parallèles qui pénètrent en lumière incidente dans un prisme élémentaire d'une struc-5 ture conductrice d'images lumineuses présentant 'une épaisseur prédéterminée; et, Les figures 5(a)» 5("b) et 5(c) sont des vues respectivement en perspective, et en plan qui représentent des structures conductrices de la lumière possédant des caractéristiques de comporte-10 ment équivalentes à celles de constructions dans lesquelles un grand nombre de microlentilles de forme régulière, triangulaire ou hexagonales sont arrangées dans une disposition régulière. Les figures 1(a) et 1(b), qui montrent un exemple type de construction de la structure conductrice de la lumière suivant 15 l'invention, représentent deux jeux d'éléments transparents A^ et Ag qui constituent la structure. L'un des jeux, A,j, est composé d'un nombre m^ d'éléments transparents (m^ =1, 2, 3, ...) empilés dans la direction d'une coordonnée x, et dont chacun possède une épaisseur d^ , une largeur t^ , une longueur 1^ , et un indice de 20 réfraction qui varie sensiblement conformément à l'équation suivante: nx " no ^ " ax2) ^ où nQ est l'indice de réfraction le long d'un plan central x = 0 médiateur des côtés verticaux d'épaisseur dè l'élément et a 25 est une constante positive. Le même le jeu A2 est composé d'un nombre d'éléments transparents (m^ = 1, 2, 3,...) empilés dans la direction d'une coordonnée Y orthogonale à la coordonnée x, et dont chacun possède une épaisseur d^ , une largeur t^ , une longueur lg et Un indice de 30 réfraction qui varie sensiblement conformément à l'équation suivante: ÏÏY = Ho (1 - bY2) (2) où N est l'indice de réfraction le long d'un plan central Y = 0, médiateur des côtés dont l'épaisseur est dg , et b est une cons-35 tante positive. Les jeux A^ et Ag d'éléments transparents sont- assemblés de telle façon que les coordonnées x, y, z, soient respectivement parallèles aux coordonnées X, Y, et Z, c'est-à-dire que les directions x et Y, le long desquelles les indices de réfraction de 40 ces jeux varient respectivement, sont perpendiculaires entre elles. 70 28771 5 2056973 la structure ainsi assemblée, dans laquelle les largeurs t^ et et également l'intervalle entre les deux groupes d'éléments transparents Ax| et Â-2 sont choisis à des valeurs appropriées, constitue une structure multi-oculaire possédant des caractéristiques ex-5 trêmement avantageuses. La demeqa.de de brevet français déposée par la même Demanderesse sous le n° 69 07590 le 17 Mars 1969 décrit un procédé de fabrication des éléments transparents décrits ci-dessus. Dans ce procédé, on met une plaque de verre contenant certains cations qui 10 constituent un oxyde modificateur du verre et qui contribuent grandement à l'accroissement de l'indice de réfraction, par exemple des ions- thallium, en contact avec un sel contenant un autre type de cations qui constituent également un oxyde modificateur du-verre mais qui contribuent plus faiblement à l'accroissement de 15 l'indice de réfraction, par exemple des ions alcalins, de sorte que la plaque de verre présente ainsi une variation progressive de l'indice de réfraction, depuis la surface de contact vers l'intérieur. La plaque de verre est ensuite découpée en un certain nombre d'éléments de dimensions prédéterminées qui sont ensuite 20 meulées et polies. Plus particulièrement, l'invention met à profit le fait que les rayons lumineux qui traversent une telle plaque de verre dont l'indice de réfraction varie dans la direction transversale à la direction de la marche des rayons, s'infléchissent progressive-25 ment vers la partie de la plaque de verre où l'indice de réfraction est le plus grand. En désignant par P le rayon de courbure du du trajet suivi par la lumière par n l'indice de réfraction du verre en un point, considéré et par 7>n/ c>N le taux de variation de l'indice "de réfraction suivant une perpendiculaire passant par 30 ce point, on obtient la relation suivante: 1 1 *èn z? \ P = n BU - C3; Il en résulte que les rayons lumineux qui tombent sur une surface de la plaqué de verre dans laquelle l'indice de réfraction 35 âécroit progressivement de la partie centrale vers les parties extérieures, sous un angle d'incidence inférieur à un angle limite, traversent la plaque de verre en suivant une ligne ondulée qui. oscille de part et d'autre du plan central. En combinant un jeu d* éléments transparents et un autre 40 jeu Ag d'éléments analogues comme représenté sur la figure 1, et BAD ORIGINAL 70 28771 2056973 en supposant pour simplifier, que = m, d^ = d2 = d, et 1-j = lg = md.on'produit lin nombre égal à m2 prismes ou compositions unitaires® L'effet de focalisation obtenu avec l'un quelconque de ces prismes unitaires sera expliqué en regard de la 5 figure 2(a)« - " Pour la suite de 1*exposé, on prendra le centre d'une surface "terminale d8incidence, de dimension d x d, comme origine des coordonées pour le premier des éléments transparents L^ et le centre d'une surface analogue du deuxième élément transparent Lg 10 comme origine des coordonnées pour le deuxième élément et on utilisera respectivement les coordonnées (x, y, z) et(X, Y, Z) pour le premier élément L^ et le deuxième élément Lg« On considérera un vecteur lumineux k qui tombe sur une surface terminale du premier élément L^ en un point arbitraire 15 (x^, y^,"0) avec une direction ayant pour cosinus directeurs cos , cos j-2, , et cos -jf . La variation de l'indice de réfraction dans l'élément L^ par rapport à la coordonnée x, est supposée représenté par la figure 2(b) et exprimée par l'équation (1). Le calcul montre que l'équation de la marche des rayons lumineux 20 à l'intérieur de l'élément L^ qui fait partie du jeu A1 est la suivante : \/ k 2n 2 - C.,2 - C02 sin v2a k_n v o o 1 d o o V 2a k n G+ ° o o T 01 -1 V~2a k_n_x_. (z - z) 25 sxn o o -i (4) ° ^ y, ^o2no2"ci2"°22 XV - O2 - O 2 /SK»- °_£L_ 1 2_ Bin a-â. ( yo - y) K0n0 02 _ T~r\ Sin J II ■ J"—+ y. t /vv - °i - °2 ' °2 50 y « — z + y. (6) C1 . : -■ i -V 2a k n x. - i o o i (5) à £k| = K = 4 k_2 + k2 4=' k2 = k n 11 x y z o x k^ = k cos oC , k = k cos^ , k^ « k cos jf (?) BAD ORIGINAL 70 28771 7 2056973 Il est visible que le vecteur k est le vecteur nombre d'onde d'une onde plane dont la direction coïncide avec la direction de transmission de l'onde plane» Etant donné que l'élément ne possède une caractéristique 5 de focalisation de la lumière que le long de l'axe x, k = constante = G, Z '1 I 2 ky - constante = Cg Les équations (4), (5)» et (6) sont des équations de propa-1O gation de la lumière sous une forme tout à fait ordinaire, et qui indiquent la marche des rayons lumineux à l'intérieur de l'élément L^. En utilisant ces équations, on peut donc déterminer si les rayons de la lumière incidente qui tombe sur le point central (xi « yi - O) défini ci-dessus de l'élément L^ , conver-15 gent vers un point central (X « Y = 0) ou non après avoir traversé l'élément Lg« Comme précédemment, on prend pour origine des •coordonnées (X, Y, Z) le centre de la surface terminale avant de l'élément Lg , et la variation de l'indice de réfraction suivant l'axe Y à l'intérieur de l'élément L2 est supposée régie 20 par l'équation (2). En outre pour simplifier cette analyse, le coefficient de variation de l'indice de réfraction et la valeur initiale NQ de .l'indice au point central sont supposés équivalents aux paramètres correspondants de l'élément L| , comme indiqué sur la 25 figure 2(c), c'est-à-dire a = b et nQ « Nq. De l'équation 4, on peut facilement déduire comme suit le point d'incidence XQ des rayons lumineux à leur entrée dans l'élément L5 , c a* I I— °1 * . v2a k n v 2a k n C-, o o ' 50 X - dz ' z=g° Sin S-2- t1 O „ ~ n 1 (8) °ù |*| » \f sin .P _ -, Z=0 V COS V Ici également, x^ et x^' représentent respectivement le 35 point d'incidence d'un rayon lumineux pénétrant dans l'élément L-j et l'inclinaison de ce rayon en ce point, et, de même, xq et xQ' rerpésentent respectivement le point d'émergence du même 28771 8 2056973 rayon lumineux à sa sortie de l'élément et son inclinaison en ce points On obtient donc la relation suivante: Slk 1 t as2 ♦ 1/2 (i.') 2 01 • 1 1 2 2 si les valeur de ax^ et de 1/2 (x^') sont suffisamment infé- 5 rieures à l'unité, on peut exprimer T par l'équation O dx. X » dzl 2=0 sin V~2a t1 (8«) ° y~2i 1 et on peut tirer de l'équation (6), 10 - -m-f- *1 . ' «) Les cosinus directeurs du rayon lumineux qui pénètre ensuite dans l'élément Lg sont les suivante j cos et 1 = V^1 - (cos ^ fi + ooe^tf)/(1 - aXQ^) . cos i 15 C°S^1 ° 1 - ax|,2 i cos ^ ^ 1 - aX_ o Par conséquent» l'équation de la marche de la lumière à l'inté-' rieur de l'élément est la suivantes 20 I = ïo cos v2a Z + dZ 2=0 sin /iâ Z V 2a (11) dY î + / sin2 1 "dZ! „ = \ 2~Z~ ' - Z=o y cos T.-j cos X = Z + X (12) 25 cos ^ 1 Compte tenu de ces équations, lorsqu'on cherche à obtenir une condition satisfaisant simultanément ï = 0 et Y » 0, on obtient la relation suivante î - ^ rW- / « . BlB /s: 11 l V (1-aXQ ) - cos -cos £ j 30 cos N y^2a t^ (13) 70 28771 2056973 et cette relation est toujours satisfaites lorsque = Ti .Ceci signifie que les rayons lumineux qui traversent l'élément sont à nouveau concentrés vers un point situé sur l'axe Z. Si^^-rf/2, les trajets suivis par les rayons lumineux coupent l'axe Z en 5 différents points, qui sont déterminés par les conditions de l'incidence éft ces rayons sont donc ordinairement considérés comme possédant de plus faibles caractéristiques de convergence. Toutefois, si 11 angle d'incidence des rayons lumineux est relativement petit et si la lumière tombe sur la surface de l'élément 10 L.j à peu près suivant l'axe z et si, de plus, la quantité v£à t^ est relativement petite, la condition (13) définie plus haut est pratiquement remplie et ces rayons lumineux sont donc considérés comme présentant des caractéristiques de convergence. Dans le premier cas considéré, c'est-à-dire lorsque/fo = t\ 2 15 les équations de la marche de la lumière dans l'élément é*expriment comme suit^ v2a k n C^.' 2a k n x = x. cos t., + -==. sin t1 (14) ° 1 °1 kQn0 0l v/2a k_nrt \/^& k n. I o o • o o . 20 V -q sln *1 v/iâ k,n + xi* cos t1 (15) O s O Dans ces équations, si les valeurs de ax^ et de 1/2 (x^1) sont suffisamment inférieures à l'unité, les équations ci-dessus peuvent être simplifiées comme suit: ^ x„ = x. cos \J2a 11 + ~7==r sin \/ia t1 (16) ° 1 1 \/2a ' x0' = - \Zià Xj^ sin ^/ist t-j + x^' eos /2a t-j (17) Ces équations constituent des équations de la marche de la lumière dans la structure suivant l'invention, pour un ensemble (L.j , Lg) dans lequel les éléments et Lg sont combinés per-30 pendiculairement. On expliquera dans la. suite comment on peut former une structure de lentilles possédant une caractéristique avantageuse en choisissant convenablement les valeurs des largeurs t| et tgo 70 28771 10 2056973 On peut déterminer par le calcul les largeurs des éléments L.j et L2 qui sont aptes à faire converger les rayons lumineux incidents parallèles qui tombent sur une surface terminale du premier élément en un point de la surface terminale de sortie 3 de l'élément En se reportant à la figure 3» on peut voir que l'équation (16) permet de calculer la, largeur de l'élément Lg qui permet de faire converger les rayons parallèles de la lumière incidente dans le plan central de l'élément , sur un point situé sur l'axe Z de l'élément Lg® Cette largeur s'exprime par 10 l'expression suivantes t 2 * ~§~ d8) D'un autre c$té, un rayon incident qui tombe sur le point (x, o,o situé sur l'axe x est réfracté vers le plan central (x » o)dans lequel l'indice de réfraction est maximum et, après être passé 15 par un point xQ situé sur la surface terminale de sortie de l'élément L1 , le rayon lumineux traverse l'élément Ir- avec une inclinaison constante x ' = x /—*±=~ jusqu'à ce qu'il coupe l'axe 0 ° 2V2a Z. Pour que le point défini ci-dessus coïncide avec le point mentionné en premier lieu, la largeur ty de l'élément doit 20 satisfaire la relation suivante: " ïk~ (~Try °9) ainsi qu'il ressort des équations (16) et (17)» Lorsque les largeurs des éléments L^ et Lg sont celles ex-25 primées respectivement par les équations 09) et (18), il ressort des équations (16) et (17), qui sont applicables à un rayon lumineux de petit angle d'incidence, qu'an tel rayon lumineux incident qui pénètre dans 1' élément L-j en un point arbitraire (xi * yi ' Pénètre dans l'élément Lg en un pointr (X^ , î^) 30 défini par y X± = x^ cos ( ' \ ' (20) et Yi = yi ) avec un angle d'incidence Xi' « - \/iâ x^ sin \/ia t^ (21) Les équations de la marche des rayons lumineux dans l'élément Lg 35 sont les suivantes: . 70 28771 n 2056973 Ii' Z + x± (22) Y^ cos V 2a tg En introduisant les équations (20), (21), et (18), (19)» dans les équations (22) on obtient X = Y = Ô. Oe résultat montre 5 que tous le§^ rayons incidents parallèles qui tombent sur la surface terminale avant de l'élément , quelles que soient les coordonnées du point d'incidence, sont Gonvergés en un point situé au centre de la surface de sortie de l'élément Lg. Ainsi qu'il résulte de la comparaison des équations (18) et (19)» la 10 largeur t^ de l'élément est inférieure à la largeur tg de l'élément ig» Si l'on calcule la largeur réelle de l'élément Lg en partant de l'équation (19) cLe la même façon que l'on a calculé t^ pour l'élément L1 , le point de convergence se trouvera à l'extérieur de l'élément Lg , comme représenté sur la figure 15 4(a)« Etant donné que la face d'incidence et la face de sortie de cet ensemble sont symétriques par rapport à son plan vertical central, on peut considérer que cet ensemble constitue une lentille. La longueur focale f, la position h du plan principal de la 20 lentille et la position s du foyer, mesurées à partir de la surface terminale du prisme peuvent être calculées comme suit: f = ' ?= (23) nQ V2a sin \j2a. t s = . | cos \J 2a t 25 n0V 2a sin v2a t - tg ~1 -f- sinV 2a t . nQ\f~2a sin *J~2~a t ^ cos \f sin/ — - cos yfzâ tg sin V 2a t (24) cos V 2a t (25) 30 Etant donné que la largeur t est limitée par l'équation (19)» les équations ci-dessus peuvent être simplifiées comme suit: f « 1 ,86 —-—> (26) noV2a s « 1 ,01 (27) 35 %V 2a 28771 12 2056973 h - 0,86 —== (28) n QVS Sx les largeurs des éléments et Lg sont celles déterminées par l'équation (18), les lignes focales des éléments 1^ et Lg 5 se coupent perpendiculairement sur la surface de jonction des éléments L-j et Lg et tout se passe comme si le foyer se trouve en ce point. D'une façon plus générale, la position de la ligne focale, mesurée à partir de la surface terminale d*un élément conducteur de lumière de largeur t et possédant une caractéristi-10 que de convergence suivant l'un de ses axes, peut s'exprimer par 11 équation suivante : S = 7=— cotg \/ià t (29) no V-2a Si les éléments conducteurs de lumière de largeur t^ et tg sont 15 combinés de telle façon que leurs lignes focales se coupent à angle droit, et si l'on maintient entre ces éléments une distance égale à (s^ + Sg), où s^ et s g sont les valeurs respectives de s obtenues en introduisant t^ et tg dans l'équation (29), on obtient une structure analogue à une lentille et qui possède un 20 foyer situé à l'intersection des lignes focales mentionnées ci-dessus. Par ailleurs, si l'on emploie trois des éléments conducteurs de lumière 1^ , Lg et L^ dans lesquels les largeurs de et L^ sont égales à une valeur t^ ^ et la largeur de Lg est égale à 25 tg , ces largeurs satisfaisant aux équations suivantes: /2a t1 * = - tg s/ià 1,5 " " tB 2~ *2 (50) tg V2a t1 , (31) 2 et si les éléments conducteurs de lumière sont, disposés dans 30 l'ordre , Lg , et de telle manière que -le sens de la variation de l'indice de réfraction de l'élément Lg soit sensiblement perpendiculaire à celui des éléments L| et L^ , et si les plans centraux des éléments et coïncident entre eux, la structure combinée ainsi obtenue aura ses plans principaux en coïncidence 35 avec ses deux surfaces terminales, de sorte.qu'on»peut aiasi obtenir sur l'une des surfaces terainales-de la strïïct%r« iine.iaagM- 70 28771 13 2056973 droite d'un objet placé en contact avec l'autre surface terminale de cette structtire. On conçoit que la structure combinée décrite plus haut peut être utilisée comme plaque écran possédant un effet de lentille 5 ou un pouvoir de résolution® Etant donné que la plaque écran construite suivait l'invention ne comporte pratiquement pas de surface inactive pour la transmission de la lumière, on peut obtenir sur la surface de la face de formation de l'image une image beaucoup plus lumineuse d'un objet et le diamètre de cette plaque 10 écran peut également être facilement agrandi» Bien que l'analyse ci-dessus ait été donné à propos d'une structure combinée conductrice de la lumière qui comprend deux ou plus de deux éléments transparents combinés de telle manière que les directions le longs desquelles les indices de réfraction des élé-15 ments adjacents varient se coupept sensiblement à angle droit, il est évident que ces directions ne doivent pas nécessairement se couper à angle droit dans tous les cas et qu'elles peuvent au contraire se couper en formant des angles différents de 90°. Dans ce dernier cas, on peut déterminer convenablement le nombre des élé-20 ments conducteurs de la lumière qui doivent être juxtaposés parallèlement à la direction du passage de la lumière, les largeurs des divers éléments conducteurs individuels, mesurées le long de cette direction et les directions de variation de l'indice de réfraction dans ces éléments, de manière à obtenir une structure 25 combinée conductrice de la lumière possédant un effet de lentille et utilisable dans diverses catégories d'applications." Par exemple, ainsi qu'on l'a indiqué sur la figure 5 (a), on peut disposer trois jeux d'éléments conducteurs de la lumière en contact étroit de telle façon que les directions de variations 30 de l'indice de réfraction de ces éléments se coupent entre*elles en formant des angles de 60°, pour donner une structure combinée conductrice de la lumière qui se comporte de la même façon que les structures qui comprennent un grand nombre de microlentilles arrangées en une disposition régulière et dont chacune présente 35 une configuration en triangle équilatéral ou en hexagone, comme représenté sur les figures 5 (b) et 5 (c). Ainsi qu'on l'a décrit plus haut, la structure conductrice de la lumière suivant l'invention comprend au moins deux éléments conducteurs de la lumière ou transparents dont chacun présente 40 dans une section perpendiculaire & un plan central une variation 70 28771 14 2056973 de l#indiee de réfraction smivsat une loi telle que l'indice de réfraction diminue à partir d'une valeur particulière, en fonction du carré de la distance du plan central. Les éléments transparents disposés en regard sont par ailleurs arrangés de 5 telle façon q.ue les plans centraux se coupent en formant un angle prédéterminé et les éléments sont appliqués les uns sur les autres suivant des plans d© covixe transversaux à leurs plans centraux. L'utilisation de la structure conductrice de la lumière suivant l'invention permet, non seulement de fabri-10 quer une lentille multi-oeulaire équivalente à une lentille en oeil de mouche qui comprend un grand nombre de lentilles cylindriques assemblées en un faisceau mais également de réaliser des structures équivalentes à une construction intégrée qui comprend deux plaques lenticulaires classiques couplées perpen-15 diculairement ou à une plaq.ue écran possédant un grand pouvoir de résolution, toutes ces structures pouvant §tre utilisées pour la photographie à trois dimensions et l'holographie, ou bien dans un tube cathodique de grandes dimensions destiné à la -reproduction* En outre, en déposant une eouche absorbante de la 20 lumière sur les faces latérales de ehacun des éléments allongés, au cours de l'assemblage de la structure, de façon à donner une caractéristique d'isolation de la lumière aux surfaces q.ui séparent les éléments adjacents entre eux, on peut éviter de façon satisfaisante la diminution du contraste de l'image que 25 l'on observerait dans la transmission des images. On décrira maintenant en détail divers exemples de structures conductrices de la lumière suivant l'invention. Les plaques de départ utilisées dans ces exemples ont toutes été produites de la même façon indiquée ci-après. 30 On a fondu uïr verre composé de 48% de Si02, 12?fe "de EFa^O, 16J6 de TlgO, et 24$ dé 3?b0, toutes ces proportions s'entendant ; par parties en poids. On a ensuite transformé ce verre en une plaque d'une épaisseur d'environ 0,6mm. La piaque de verre a été tirée d'une euve d'immersion, après en l'A maintenue dans 35 un bain de nitrate de potassium à 470°C pendant 90 heures, puis on l'a .polie sur les deux faces pour; obtenir une plaque à faces parallèles d'environ 0,5mm d'épaisseur. Cette plaque a été ensuite maintenue dans un four électrique à environ 450°C dans lequel on introduisait de l'hydrogène gazeux pour soumettre la 40 plaçtue de verre à un traitement àe réduction. 28771 15 2056973 Cette plaque, ainsi réduite, a été ensuit* refroidie lentement à la température ambiante et à nouveau polie sur ses deux faces. On a constaté qu'il se formait une couche noire absorbante de la lumière d'environ 30 microns sur les faces de 5 la plaque de. verre par suite de la réduction du PbO et du TlgO. L'indice de Réfraction était de 1,572 sur les deux faces de la plaque et, en mesurant la variation de cet indice en direction de la partie centrale, avee élimination d'une- certaine fraction de l'épaisseur, on a constaté que cette variation pouvait s'ex-10 primer par l'équation (1). On a constaté que la valeur de l'indice de réfraction dans la partie centrale de la plaque de verre était de 1,597 et que la valeur de la constante a était de 0,25mm~*2. On a ensuite éliminé les parties marginales de la plaque 15 de verre pour obtenir les plaques de -départ destinées à être utilisées dans les exemples 1 à 4 qui seront données ci-après. •RYUMVTÏE 1 On a découpé dans la plaque de départ décrite ci-dessus de petits éléments allongés d'une largeur d'environ 2mm et d'une 20 longueur d'environ 55mm et on a empilé environ 100 de ces éléments dans le sens de l'épaisseur de la plaque de départ. La structure plane ainsi obtenue, d'environ 55mm x 53mm et de 2mm d'épaisseur a été ensuite polie sur les deux faces, qui sont devenues de cette façon des plans parallèles, de sorte qu'on a 25 ainsi obtenu une épaisseur résultante t^. d'environ : t-j— 1 tg ^ (2) » 0,80mm ySa ~ De môme, on a découpé dans la plaque de départ de petits éléments allongées d'environ 3mm de largeur et 55mm de longueur •t on a empilé environ 100 de ces plaques dans lé sens de 530 l'épaisseur de la plaqué de départ. La plaque plane, d'une épaisseur d'environ 3mm, a ensuite été polie de façon à présenter une épaisseur t^ définie par l'équation suivante : *2 = \JTa. ' " 2'22mm On a ensuite assemblé "les deux plaques ainsi formées de 35 façon que les directions d'empilement se coupent à angle droit, et on a obtenu une structure conductrice de la lumière d'environ 3,02mm d'épaisseur, 53mm de largeur et 53mm de longueur. En projetant dés rayons' lumineux parallèles sur la structure BAD ORIGINAL 70 28771 16 2056973 eoriàactriee de la lumière, sur la face de la plaque qui porte les éléments de 0,80mm, on a constaté que l'on créait de nombreux foyers (100 x 100) sur la face de sortie de la structure conductrice. Cette structure s'est révélée utilisable pour 5 l'impression de vues polyédrales simultanément réduites d'un objet, pour la photographie en trois dimensions et l'holographie. EXEMPLE 2 On a découpé dans la plaque de départ telle que celle de 10 l'exemple 1 des éléments possédant chacun une longueur d'environ 100mm et une largeur d'environ 2mm et on a empilé environ 200 de ces éléments dans le sens de*1'épaisseur de la plaque dé départ, de manière à obtenir une structure ou plaque d'environ 2mm d'épaisseur et d'environ de 100 x 100mm de côté. On a poli 15 deux de ces structures sur leurs deux faces de manière à réduire leur épaisseur initialement de 2mm, à t » 0.80mm = -4=rtg""^—« l vr& -n J Ces deux structures ont été ensuite combinées par superposition et de telle manière que les directions d'empilement des éléments soient perpendiculaires entre elles et on a ainsi obtenu une 20 structure conductrice de la lumière d'environ 100 x 100m» x 1,60mm. On a constaté que cette structure possédait un foyer situé à une distance s = 0,89mm de la surface terminale lorsqu'on projetait une lumière incidente parallèle sur la face d'entrée 25 de la structure, de sorte qu'on a ainsi obtenu une structure conductrice de la lumière du type multi-oculaire contenant environ 40 000 très petites lentilles ayant chacune une longueur focale f = 1,65mm. On a constatées ce type de structure peut produire des images inversées d'un objet observé de plusieurs 30 points différents. Ce type de structure peut être efficacement employé dans ce qu'on appelle la photographie intégrale, qui peut constituer une technique fondamentale pour la réalisation de la photographie en trois dimensions. EXEMPLE 3 35 On a découpé un certain nombre d'éléments dans la plaqué de départ utilisée dans l'exemple 1 et on a préparé quatre structures planes composées chacune dë 100 éléments empilés, suivant l'épaisseur de la plaque de départ. De ces quatre structures planes, on en a poli deux pour les amener à une épaisseur BAD ORIGINAL 70 28771 17 2056973 t = 2,22mm et les deux autres à une épaisseur t = 1,50mm. On à ensuite combiné les deux premières structures planes de manière que les directions d'empilement de ces structures soient perpendiculaires entre elles et on a obtenu une structure 5 conductrice de la lumière d'environ 4,44mm d'épaisseur et d'environ 5.0 x 50mm de côté. On a également combiné la deuxième paire de structures planes de manière que les directions d'empilement de ces structures soient perpendiculaires entre elles. En supplément de ces 10 deux structures combinées, on a utilisé une plaque de verre ayant un indice de réfraction n = 1,520 qu'on a polie de façon O à lui donner une épaisseur égale au'double de la valeur nQS, calculée à partir de 1*équation (29), c'est-à-dire nQ x sx 2 = 1,15mm. Cette plaque de verre a été ensuite interposée entre 15 les deux structures combinées décrites plus haut de manière que les trois constituants forment une structure solidaire d'environ 4,16mm d'épaisseur et 50 x 50mm de côté, la structure conductrice ainsi obtenue crée des lignes focales, engendrées par les divers éléments, qui se éoupsnt à angle droit dans la 20 partie centrale de ces éléments, de sorte qu*on a ainsi obtenu un nombre de foyers égal au nombre des points d'intersection. On peut s'attendre à ce que la structure conductrice de la lumière possédant les caractéristiques décrites plus haut présente un grand intérêt dans le domaine des techniques 25 holographiques. EXEMPLE 4• On a découpé dans la plaque de départ décrite plus haut un certain nombre d'éléments de 10mm de largeur et 220mm de longueur. On a ensuite préparé dëux plaques combinées dans 30 chacune desquelles 100 éléments ainsi découpés étaient empilés dans le sens de l'épaisseur de la plaque de départ. Les deux plaques combinées, A^et A^ ont été ensuite polies de manière à réduire leur épaisseur àe la valeur initiale d'environ 10mm à la valeur indiquée plus haut t^ ^ « 2,87mm. De même, on a 35 découpé dans la plaque de départ décrite ci-dessus un certain nombre d*éléments d'environ 10mm de largeur et environ 55mm de longueur et on a empilé et réuni environ 400 de ces éléments de manière à obtenir une plaque combinée A2» Cette plaque combinée Ag, d*environ 10mm d'épaisseur a été ramenée.par polissage à 40 l'épaisseur t^ » 5,74mm. Ici, il convient de remarquer que ces 70 28771 18 2056973 épaisseurs ^ ^2 satisfont aux équations (30) et (31) décrites plus haut. On a ensuite assemblé les plaques A.j, Ag et A^, dans cet ordre et de manière que les directions d'empilement de ces 5 plaques se coupent perpendiculairement et que les plans centraux des plaques A^ et Ag coïncident entre eux . Ces plaques ont été ensuite assemblées de manière à former une structure conductrice de la lumière de 11,48mm d'épaisseur, 50mm de largeur et 200mm de longueur. Si l'on place un objet en contact étroit avee 10 une surface terminale de la structure conductrice, on obtient une image droite de même grandeur sur l'autre face terminale, de sorte que la structure possède une efficacité suffisante pour pouvoir être utilisée comme plaque écran. 0 28771 19 2056973 SEYÏÏDICAIIOIIS 1«- Structure conductrice de la lumière, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux corps transparents dont chacun présente une variation d'indice de réfraction dans un plan per-5 pendiculaire à un plan central de ce corps, l'indice de réfraction étant affecté d'une diminution proportionnelle au carré de la distance au plan central, les eorps transparents étant combinés en série dans le sens de la transmission de la lumière, de manière que les plans centraux des corps transparents 10 adjacents se coupent entre eux en formant un angle prédéterminé et que les corps transparents adjacents présentent en regard l'un de l'autre, des surfaces conductrices de la lumière qui sont perpendiculaires à leurs plans centraux» 2.- Structure conductrice de la lumière, caractérisée en ce 15 qu'elle comprend au moins deux jeux de corps transparents de forme allongée, ch.aq.ue corps possédant deux surfaces latérales parallèles entre elles et deux surfaces de transmission de la lumière parallèles entre elles, ces deux types de surfaces s'é-tendant suivant la longueur du corps, chacun des corps présen-20 tant, dans un plan perpendiculaire à son plan central entre les deux dites surfaces latérales, une variation de l'indice de réfraction, suivant laquelle l'indice de réfraction est affecté d'une diminution proportionnelle au carré de la distance au plan central, les corps transparents qui constituent chaque jeu étant 25 assemblés le long de leurs surfaces latérales et les deux jeux étant combinés de telle manière que les.surfaces de transmission de la lumière soient disposées face à face et que leurs directions longitudinales se coupent en faisant entre elles un angle prédéterminé. 30 3.- Structure conductrice de la lumière suivant la reven dication 2, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par préparation de deux jeux desdits corps transparents et combinaison des deux jeux, de telle manière que leurs longueurs se coupent à angle droit.