Brevet FR2133709A1 — publié le 19721201

La présente invention est relative à des éléments optiques et, plus particulièrement, à des éléments optiques en matière plastique. Diverses matières plastiques synthétiques ont été utilisées pour la fabrication de certains types d'éléments optiques. Ces matières plastiques, 5 d'indice de réfraction essentiellement uniforme, sont meulées, de façon analogue aux lentilles en verre, afin de conférer à leurs faces optiques la courbure nécessaire. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique 2 430 550 et 3 194 116 décrivent divers copolymères contenant du styrène, que l'on peut utiliser pour former des lentilles optiques présentant des surfaces optiques 10 courbes obtenues par meulage. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 485 556 décrit une lentille ophtalmique multifocale, qui est obtenue par un procédé usuel de meulage ou de moulage, à partir d'une substance solide non homogène dans laquelle existe une zone de transition de gradient d'indice de réfraction entre un premier poly-15 mère d'indice plus élevé et un deuxième polymère d'indice plus faible, la zone de transition étant constituée par un copolymère de composition variable. Cette substance est obtenue à partir de liquides monomères qui diffusent l'un dans l'autre et qui sont ensuite polymérisés. Cependant, même dans ce type de lentille en matière plastique, les surfaces optiques de l'élément doivent 20 présenter une courbure appropriée pour que cet élément joue le rôle de lentille. On connaît aussi, comme décrit, par exemple, au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 486 808, des lentilles optiques en verre qui utilisent la diffusion de composants inorganiques, par exemple l'échange d'ions métalliques, sur une surface de verre courbe, pour obtenir un accroissement uniforme d'indice 25 de réfraction. L'utilisation de matières plastiques synthétiques organiques à la place du verre, pour la fabrication de divers types de lentilles optiques et autres milieux optiques analogues aux lentilles, présente de nombreux avantages. De façon générale, les matières plastiques sont moins coûteuses' 30 que le verre d'optique et les opérations de finition, comme le polissage, sont généralement plus difficiles dans le cas des éléments optiques en verre, étant donné qu'il est possible d'obtenir des lentilles plastiques par simple moulage. Bien entendu, il est assez difficile de trouver des matières plastiques qui présentent les propriétés physiques et mécaniques nécessaires pour les rendre 35 utiles pour la fabrication des éléments optiques usuels. La difficulté principale réside dans le fait que les surfaces optiques de ces lentilles doivent présenter une courbure bien déterminée. La présente invention a pour objet un élément en matière plastique organique synthétique utile, par exemple, comme élément de lentille ou comme 40 guide de lumière, sans qu'il soit indispensable que le dit élément présente 72 13096 2 2133709 une surface de courbure précise. L'élément transparent pour dévier un rayonnement électromagnétique, suivant l'invention, est caractérisé en ce qu'il comprend une matrice polymère transparente mise en forme, constituée par un polymère amorphe vitreux 5 homogène et, à l'intérieur de cette matrice, un diluant transparent qui forme un gradient continu d'indice de réfraction dans une direction pratiquement perpendiculaire à l'axe optique traversant l'élément, le diluant étant un fluide organique de faible masse moléculaire qui possède un indice de réfraction différent de celui du polymère et qui est inapte 'à donner lieu à un 10 phénomène de cristallisation du polymère. Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'axe optique de la matrice polymère passe entre deux surfaces optiques qui sont pratiquement planes et pratiquement parallèles entre éLles. Les éléments suivant l'invention, pouvant donner lieu à un effet de 15 focalisation sans courbure de leur surface optique, peuvent avantageusement être traités suivant la technologie usuelle de fabrication des lentilles, par exemple être meulés ou moulés pour former des lentilles possédant des surfaces courbes, mais qui présentent des propriétés difficiles à atteindre ou même impossibles à atteindre par la technologie antérieure seule. 20 L'expression "axe optique" désigne ici une ligne imaginaire qui traverse la matrice polymère des éléments de l'invention et qui passe par les centres de courbure des faces terminales de.la matrice, qui sont traversées par la lumière incidente. Dans un mode de réalisation de l'invention, suivant lequel au moins l'une des faces terminales est pratiquement plane, la surface 25 plane peut être considérée comme formée par une partie d'une sphère de rayon infini, et l'axe optique est une ligne imaginaire traversant .la matrice et pratiquement perpendiculaire à la surface plane. Un élément optique suivant l'invention peut présenter plus d'un axe optique. Dans ce cas, ces axes multiples passent par les centres de courbure 30 des surfaces terminales de la matrice polymère. Chaque surface terminale de la matrice contient plusieurs centres de courbure, c'est-à-dire un centre de courbure pour chaque axe optique. L'expression "surface optique" désigne ici une surface ou une partie de surface d'un élément suivant l'invention, qui constitue une fenêtre pour le 35 passage du rayonnement électromagnétique, par exemple la lumière, qui doit être dévié par l'élément. Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple : - la Fig. 1 représente un premier mode de réalisation de la matrice polymère suivant l'invention, la matrice ayant la forme d'un cylindre symétrique -40 creux. La répartition du diluant dans la matrice n'a pas encore eu lieu ; 72 13096 3 2133709 - la Fig. 2 est une vue latérale d'un élément optique préparé à partir de la matrice de la Fig. 1, représentant l'action de cette matrice sur le rayonnement électromagnétique incident ; - la Fig. 3 représente un deuxième mode de réalisation de la matrice 5 polymère utilisée dans l'invention, cette matrice ayant la forme d'un anneau ; - la Fig. 3A est une variante du mode de réalisation de la Fig. 3. La répartition du diluant dans la matrice n'est indiquée ni à la Fig. 3, ni à la Fig. 3A ; - la Fig. 4 représente un troisième mode de réalisation de l'inven-10 tion, dans lequel le diluant diffuse, depuis une source externe, dans une matrice polymère cylindrique ; - la Fig. 5 représente un quatrième mode de réalisation de l'invention, symétrique par rapport à un plan, dans lequel le diluant diffuse dans la matrice à partir d'une source externe ; 15 - la Fig, 6 représente un autre mode de réalisation, symétrique par rapport à un plan, dans lequel le diluant diffuse dans la matrice à partir d'une cavité centrale. La répartition du diluant dans la matrice n'est pas indiquée aux Fig. 4, 5 et 6 ; -les Fig. 7 et 8 représentent des guides d'onde utilisant une série 20 continue d'éléments suivant l'invention ; - la Fig. 9 représenté un élément suivant 1'invention, présentant plusieurs axes optiques ; - la Fig. 10 représente un élément suivant l'invention comprenant une couche réfléchissante. 25 La Fig. 1 représente un élément suivant l'invention en cours de préparation, comprenant une matrice polymère creuse 93, ayant la forme d'un cylindre symétrique. La surface optique 92 du cylindre est de grande dimension relativement à la dimension du faisceau de rayons lumineux incident et elle est pratiquement plane et parallèle à la surface Optique 94. 30 Un gradient d'indice de réfraction radial, pratiquement proportionnel à la distance à l'axe optique 90, estibrmé dans la matrice par diffusion d'un diluant 91 à partir du noyau central 14. Si l'on considère maintenant la Fig. 2, qui est une vue latérale de l'élément de la Fig. 1, montrant le passage de rayons lumineux parallèles 16 35 à travers cet élément après diffusion du diluant dans la matrice, on voit que l'indice de réfraction varie radialement de façon non linéaire. A rayon constant, l'indice de réfraction est pratiquement indépendant du déplacement angulaire et est indépendant de la distance à l'axe optique 90 du cylindre. On n'a pas indiqué de noyau central sur la Fig. 2 car, après diffusion 40 du diluant du noyau central dans la matrice, la limite entre le noyau et la 72 13096 4 2133709 matrice n'est plus observable, ainsi qu'on l'indiquera avec plus de détails ci-dessous. La formule régissant 'le parcours des rayons lumineux dans l'élément cylindrique représenté à la Fig. 2 est la suivante : (voir "Principles of 5 Optics" de N. Born et E. Wolf Ed. MacMillan - New-York 1959) : 1/R = -a^.grad.Log.n où R est le rayon de courbure, a^_ est le vecteur unité normal sortant et n est l'indice de réfraction. Le gradient d'indice de réfraction doit être fonction de la distance 10 radiale en raison de la nécessité de focalisation. Si le gradient était indépendant de la distance radiale, les rayons parallèles 16 seraient tous déviés d'un même angle sans focaliser en un point 17 (ou dans le cas d'une lentille divergente sans avoir leur origine en un point virtuel). On aurait ainsi un effet analogue à l'action d'un coin isotrope (sauf le coin de révo-15 lution), qui est utile pour indiquer les phénomènes de dispersion mais non pour illustrer la focalisation. Si l'on considère l'équation ci-dessus, on voit que la focalisation 2 se produit pour un indice de réfraction n proportionnel a r , r étant le rayon. D'autres conditions peuvent exiger un exponent de r supérieur à 2. 20 Le gradient d'indice de réfraction désiré dans un cylindre polymère solide, peut par conséquent être obtenu par diffusion radiale dans le cylindre d'un diluant ayant un indice de réfraction différent de celui du polymère. On indique ci-après des polymères et des diluants appropriés. Suivant un mode de réalisation avantageux, le gradient d'indice de réfraction de l'élément 25 peut être maintenu pendant un temps très long comparativement à la durée d'utilisation de l'élément, c'est-à-dire pendant plusieurs décades. Toutefois, ce gradient peut être maintenu seulement pendant des temps beaucoup plus courts, de l'ordre de 1 à 2 jours jusqu'à plusieurs mois. Un tel système présente l'avantage évident de ne pas exiger une quantité importante d'énergie 30 pour maintenir le gradient. La Fig. 3 représente un deuxième mode de réalisation de 1'invention^qui comprend une matrice polymère en forme d'anneau 22 et un noyau concentrique 19. Le diluant 20 diffuse dans la matrice à partir de l'espace creux 21 compris entre le noyau" et l'anneau. Après diffusion, la lumière atteignant la surface 35 optique 18 est focalisée par le gradient d'indice de réfraction formé par la matrice. La Fig. 3A est analogue à la Fig. 3, mais les positions du diluant et de la matrice ont été inversées. A la Fig. 3A, le diluant diffuse dans la matrice polymère annulaire 41, à partir d'une source externe 42 et d'un noyau creux interne 43, comme indiqué par les flèches 40. 40 En principe, il existe au moins quatre façons d'obtenir une 72 13096 5 2133709 variation radiale d'indice de réfraction dans un élément plastique cylindrique symétrique, c'est-à-dire deux procédés pour les lentilles positives et deux procédés pour les lentilles négatives. Pour une lentille positive» l'indice de réfraction doit décroître vers l'extérieur. La Fig. 4 montre que ceci 5 peut être obtenu par diffusion vers l'intérieur (comme indiqué par les flèches 25) d'un diluant externe 23 ayant un indice de réfraction plus faible que celui de la matrice 24. On peut aussi obtenir le gradient d'indice de réfraction voulu, par diffusion vers l'extérieur d'un diluant d'indice de réfraction plus élevé que celui de la matrice, à partir d'un petit noyau central, comme 10 représenté à la Fig. 1. On peut obtenir une lentille divergente, c'est-à-dire une lentille négative, en intervertissant les valeurs relatives des indices de réfraction du diluant et de la matrice polymère. Jusqu'ici,on a seulement considéré le cas d'un élément symétrique cylindrique. Du point de vue technologie aussi bien que du point de vue 15 fabrication, les systèmes de lentilles symétriques par rapport à un plan, présentent aussi de l'intérêt. On obtient par exemple un tel système, comme représenté à la Fig. 5, par diffusion du diluant (non représenté aux Fig. 5 ou 6) dans une feuille épaisse 29 de matrice polymère, dans la direction des flèches 34, à travers les surfaces 26 et 27 vers le centre de la feuille de 20 polymère. On peut aussi obtenir un tel élément symétrique par rapport à un plan comme représenté à la Fig. 6, par diffusion du diluant depuis la cavité centrale 28, dans la direction des flèches 35, vers les surfaces extérieures 30 et 36 de deux feuilles épaisses de polymère 32 et 33. Un tel élément présente le gradient d'indice de réfraction approprié mais dans une seule 25 direction, avec une symétrie par rapport à un plan. Ainsi, on obtient un élément dont les propriétés sont analogues à celles d'une lentille de verre usuelle, communément appelée "lentille cylindrique". Dans ce cas, les rayons lumineux incidents (non représentés) sur les surfaces optiques 31 des feuilles, sont focalisés ou déviés dans un plan plutôt qu'en un point. Une telle feuille 30 présente avantageusement la forme d'un parallélépipède rectangle. Dans les éléments représentés aux Fig. 5 et 6, l'axe optique 37 peut être considéré comme un plan optique traversant les surfaces optiques 31. On n'a considéré jusqu'ici que la préparation de lentilles individuelles. Un autre mode de mise en oeuvre de l'invention concerne l'utilisation 35 d'une série continue de tels éléments optiques en matière plastique pour former un guide de lumière ou un guide d'onde, par exemple une fibre optique. Des exemples de tels systèmes sont représentés aux Fig. 7 et 8. La Fig. 7 représente une série continue de lentilles symétriques par rapport à un plan, négatives et positives, 38 et 39 respectivement, que l'on 40 peut utiliser, par exemple, dans des dispositifs à l'état solide comme guide 72 13096 6 2133709 d'onde, dans les cas où la focalisation dans un plan est seulement nécessaire. Un tel système de guide d'onde peut être appliqué directement sur un substrat. Ceci est représenté à la Fig. 8 où un guide d'onde 45 a été appliqué sur un substrat 46. 5 La Fig. 9 représente un élément suivant l'invention comprenant des surfaces optiques triangulaires 80 et 81 et des axes optiques 82 et 83, qui passent par le point central des deux cavités 84 et 85. Le diluant (86 et 87) diffuse dans la matrice 88 pour y former deux gradients distincts d'indice de réfraction. Les axes optiques 82 et 83 passent en effet par deux 10 centres de courbure distincts situés sur la surface 80, et deux centres de courbure situés sur la surface 81 de l'élément. Etant donné que les surfaces 80 et 81 sont des surfaces planes, on peut les considérer comme des parties de sphères de rayon infini. En outre, étant donné qu'il y a deux axes optiques 82 et 83 qui traversent chacune des surfaces 80 et 81, on peut considérer que 15 chacune des surfaces 80 et 81 est constituée par deux surfaces distinctes plus petites qui se joignent pour former une surface unique plus grande, dans laquelle les deux surfaces plus petites représentent des parties de deux sphères distinctes de rayon infini. En conséquence, on peut considérer que chaque axe optique (les axes 82 et 83), passe par un centre de courbure situé 20 sur la surface 80 ou 81. Les diluants peuvent être identiques ou constitués par des produits différents. La matrice 88 de l'élément peut être maintenue en place par divers types de supports non représentés. Par exemple, des plaques transparentes en verre ou en matière plastique peuvent être fixées contre les surfaces optiques 80 et 81, ou bien l'élément entier représenté 25 à la Fig. 9 peut être enfermé dans une cellule de polytétrafluoréthylène comprenant des plaques terminales en verre, comme décrit dans les exemples ci-après. La Fig. 10 représente une vue en coupe d'un autre mode de mise en oeuvre de 1'invention, à savoir d'un milieu réfléchissant tel qu'un miroir. 30 Sur cette figure 10, un élément cylindrique 100, tel que celui représenté à la Fig. 2, est revêtu d'une couche réfléchissante 101. En conséquence, lorsque l'on place un objet dans le champ de vision d'un tel élément, on peut obtenir une image par réflexion de cet objet. Suivant les caractéristiques de l'élément 100 en tant que lentille, l'image peut être plus grande ou plus 35 petite que l'objet original ou peut être inversée. Par application de la technologie usuelle de fabrication des lentilles, on peut obtenir de nombreux types de lentilles à partir d'éléments optiques tels que ceux illustrés par les figures annexées. On peut, par exemple par moulage et/ou meulage, obtenir divers types de lentilles épaisses ou minces 40 et des systèmes à plusieurs lentilles, comprenant des lentilles sphériques 72 13096 7 2133709 et cylindriques convergentes ou divergentes. L'avantage principal de la présente invention est que les éléments de lentilles en matière plastique décrits ici ont un gradient continu d'indice de réfraction, sans avoir nécessairement des surfaces optiques courbes. L'appli-5 cation des techniques usuelles de fabrication des lentilles à de tels éléments permet d'obtenir des lentilles à surface courbe ayant un gradient d'indice de réfraction difficile à obtenir ou même impossible à obtenir par la seule utilisation des techniques usuelles. En ce qui concerne les produits polymères utiles pour la mise en 10 oeuvre de l'invention, ces produits, comme indiqué ci-dessus, doivent être pratiquement amorphes et transparents. En outre, il est avantageux que ces produits existent à l'état vitreux à la température ambiante. L'expression "polymère amorphe" signifie simplement que la structure moléculaire de ce polymère est pratiquement non cristalline. Etant donné que les polymères à 15 structure moléculaire cristalline peuvent présenter un degré élevé de diffusion de la lumière, il est évident que cette propriété les rend inutilisables comme milieu transmettant la lumière. Les polymères à l'état vitreux sont généralement caractérisés par un module d'Young élevé, de l'ordre de 10^ à 10^ dynes/cm^. Les propriétés des 20 polymères amorphes existant à l'état vitreux sont bien connues et de nombreux ouvrages ont été publiés sur ce sujet (voir, par exemple, Polymers : Structure and Bulk Properties, Van Nostrand Company Limited, London (1965) chapitre 9). Les polymères amorphes vitreux utiles pour la mise en oeuvre de la 25 présente invention, présentent aussi avantageusement une température de transition à l'état vitreux relativement élevée, Tg. Cette température de transition est la température à laquelle le polymère passe de l'état vitreux à un état pâteux. On peut utiliser dans la présente invention des polymères ayant une température de transition à l'état vitreux supérieure à 27°C et, 30 avantageusement, des polymères ayant une température de transition supérieure à 70°C. Bien que l'on puisse utiliser des polymères ayant une température de transition à l'état vitreux plus basse, on n'utilise généralement pas de tels produits. En eff«t, un élément plastique préparé à partir d'un tel polymère présente un gradient d'indice de réfraction qui n'est généralement pas stable 35 à la température ambiante et cet élément peut ne pas présenter une rigidité suffisante pour maintenir sa forme à la température ambiante. Les polymères utiles pour la mise en oeuvre de l'invention sont, en outre, caractérisés par un indice de réfraction de l'ordre de 1,5, généralement compris entre 1,42 et 1,79. En outre, les polymères utilisés de préférence dans 40 la plupart des modes de réalisation de l'invention présentent une faible 72 13096 8 2133709 dispersion définie par la constringence (15) nD - 1 V-= — où n^ est l'indice de réfraction pour la raie D du sodium, n^ est l'indice de réfraction pour la raie F de l'hydrogène et n l'indice de réfraction pour la raie G de l'hydrogène. De façon générale, les polymères utiles suivant 5 l'invention ont une constringence comprise entre 35 et 50. Toutefois, il peut être intéressant dans certains cas d'utiliser un polymère ayant une constringence plus élevée, par exemple comprise entre 50 et 60. Les polymères utilisés pour former la matrice doivent aussi être transparents et de préférence incolores, bien que l'on puisse désirer obtenir 10 pour certaines applications un élément transparent teinté. On donne à titre d'exemple, au tableau I ci-dessous, les indices de réfraction et les constringences d'un certain nombre de résines et de substances polymères. TABLEAU I : Indice de : réfraction Constringence Produit : : 1,356 Poly(l,1-dihydroperfluorohexylacrylate) * : 1,367 — Poly(1,1-dihydroperfluo robu tylacryla te ) : 1,39-1,43 — Poly(chlorotrifluoroéthylène) | 1,394 (20°C) ; 1,4177 (20°C) 65,3 Poly(trifluoroisopropylméthacrylate) ) : 1,436 (20°) 53 Poly(triéthoxysilicolméthacrylate) " : 1,452 — Poly(vinylisobutyléther) \ ; 1,454 — Poly(vinyléthyléther) ' "* 1,4563 (30°) — Poly(éthylèneglycol) I 1,46-1,50 — Acétobutyrate de cellulose ] [ 1,494 (21°) j 1,46-1,50 — Acétate de cellulose 1,4634 (25°) — Poly(butylacrylate) " | 1,4638 (20°) 51 Poly(tert.-butylméthacrylate) ] ; 1,467 (20°) — Poly(vinylméthyléther) * I 1,4685 (20°) 58 Poly(éthylacrylate) j | 1,47-1,49 — Poly(vinylacétate) ' ; 1,4667 (24°) | 1,47-1,49 — Poly(vinylbutyra1) " ! 1,47-1,48 — Propionate de cellulose * : 1,479 (21°) — Ethjicellulose " : l*4? — Acétopropionate de cellulose ' ; 1,47-1,52 — Benzylcellulose ] ; 1,4725 (20°) 59 Poly(méthylacrylate) [ ; 1,480 (25°) ; 1,4728 (20°) 57,9 Poly(isopropylniéthacrylate) ] ; 1,4744 (25°) -- Poly(glycolsuccinate) ] : 1,4757 (20°) 55 Poly(vinylformate) | 72 13096 9 2133709 TABLEAU I (suite) Indice de réfraction Constringence Produit * 1,477 (25°) 65,6 Poly(isobutylméthacrylate) : 1,4768 57,8 Poly(monofluoroéthylméthacrylate) : 1,48-1,50 — Poly(vinylacétal) : 1,4813 (20°) 57 Poly(n-hexylméthacrylate) : 1,483-1,485 (25°) — poly(éthylméthacrylate) : 1,4831 (25°) 49 Poly(n-butylméthacrylate) : 1,4831 (20°) 52,9 Poly(éthylidènediméthacrylate) : 1,4833 (20°) 32,0 Poly(p-éthoxyéthylméthacrylate) ; 1,4840 (25°) — Poly(glycolmaléate) : 1,484 (25°) — Poly(n-propylméthacrylate) : 1,485 (20°) 54 Poly(3,3,5-triméthylcyclohexyl- : méthacrylate) : 1,485-1,49 — Poly(méthylméthacrylate) : 1,4893 (23°) 57,6 1,490 (20°) 56,3 1,4855 (20°) 50 Poly(diacétinméthacrylate) : 1,4868 (20°) 48 Poly(-2-ni tro-2-métnylpropy lmétha- î crylate) : 1,4889 (20°) 57 Poly(triéthylcarbinylméthacrylate) : 1,49 — Poly(propylène) : 1,49-1,53 — Composé de moulage à base d'alcool : polyvinylique : 1,4903 (20°) 55 Poly(éthylglycolateméthacrylate) : 1,4917 (20°) 49 PolyOC-méthallylméthacrylate) : 1,494 — Poly(méthacrylate de méthyle-co- : anhydride mixte méthacrylique et : formique) 80/20 î 1,4947 (20°) 55 Poly(-3-méthylcyclohexylméthacrylate) : 1,496 + 0,003 (21-23°) — résine de colophane : 1,4969 (20°) 58 Poly(cyclohexyl- 1,4975 (20°) — Poly(-4-méthylcyclohexylméthacrylate) : 1,4990 (20°) 56,3 Poly (décamé thylèneglycoldiméthacrylatç): 1,50-1,514 — Nitrate de cellulose : 1,501 (21°) 1,50-1,575 — Résine allylique pour moulage : 1,5-1,7 — Résine phénol-formaldéhyde : 1,500 + 0,001 Poly(-sec.-butyl-^-chloroacrylate) : (25°) — 1,5001 (20°) 58,8 Poly(diallylglycol carbonate) : 1,50131 (20°) 1,51002 (20°) 1,502 + 0,001 Poly(éthyl- -chloroacrylate) : (25°) — 1,5028 (20°) 53 Poly(2-méthylcyclohexylméthacrylate) : 1,5048 (23°) 56,0 Poly(hexaméthylèneglycoldimétha- : crylate) : 1,5066 (20°) 56 1,505-1,51 — Poly(isobutylène) : 1,5059 (20°) 54,6 Poly(bornylméthacrylate) : 1,5063 (20°) 53,4 Poly(éthylènediméthacrylate) s 1,5066 (20°) 56,2 Poly(cyclohexylméthacrylate) : 72 13096 10 2133709 TABLEAU 1 (suite) Indice de réfraction Constringence Produit : 1,5099 (23°) . 54,4 * 1,5067 (20°) 54,3 Poly(cyclohexanediol-l,4-dimétha- crylate) ! 1,508 — Caoutchouc butylique non vulcanisé ! 1,508 47 Po ly (-fî-mé thaï ly Iméthacry la te) j 1,5110 (20°) | 1,5096 (20°) 54 Poly(tétrahydro furfuryIméthacrylate) ; 1,51-1,55 — Poly(vinylacétate) à taux d'estéri- fication moyen ; 1,5111(20°) 54 Poly(l-méthylcyclohexy Iméthacrylate) ; 1,5117(20°) — Poly(pentaérythritol-tétraméthacry- late) ; 1,5118 (20°) 53,9 Poly(méthyl-dC-méthylènebutyrolactone | 1,51-1,52 ; 1,512 (25°) — Poly(vinylchloroacétate) ; 1,5129 (20°) 46 Poly(vinyIméthacrylate) ; 1,514 (25°) — Poly(éthylèneglycol fumarate) ; 1,514 (20°) 50 Poly(terpineyIméthacrylate) ; 1,517 (20°) 54 ' Poly(éthylènechlorohydrine méthacry late) ! 1,5172 (20°) 57 Poly(méthyl->X-chloroacrylate) î 1,5155 [ 1,52480 ** 1,5174 (20°) 54 Poly(diéthylaminoéthyIméthacrylate) : 1,5179 (20°) 56 Poly(2-chlorocyclohexyIméthacrylate) ; 1,519 (25°) — Caoutchouc naturel | 1,5196 (20°) 49 Poly(allyIméthacrylate) | 1,52 — Poly(acrylonitrile) î 1,52 — Poly(méthacrylonitrile) ! i»52 — Poly(butadiene) ; 1,52 — Copolymères butadiène-acrylonitrile ® 1,5200 (20°) 54,5 Poly(méthylisopropényl cétone) î 1,5219 (20°) — Isoprène (polymère) 1,5228 (20°) 48,5 Poly(anhydride méthacrylique) î 1,523-1,57 — Résine de polyester pour moulage, rigide I 1,5246 (20°) 53 Po 1 y ( -N - jî -mé thoxy é thy lmé tha c r y 1 ami de ) î 1,525-1,529 (21°) — Poly(vinylacétochlorure) î 1,5250 (20°) 53 Polycyclohexyl-cyclohexyIméthacrylate [ 1,525 (20°) — Poly(2,3-diméthylbutadiène) | 1,527 (25°) — Poly(acide acrylique) : 1,529 — Poly(acroléine) ; 1,53 — Poly(vinylpyrrolidone) ; 1,53 — Caoutchouc chloré : 1,53-1,55 — Composé de moulage du type polyamide ; 1,5303 (20°) 56,4 Poly(vinylcyclohexènedioxyde) : 1,532 + 0,001 Poly( cyclohexy l- | (25°) — ' 1,533 + 0,001 Poly(p-chloroéthyl-chloro-acrylate) ! (25°) — " 1,536 (25°) -- Poly(chlorure de vinyle-acétate de vinyle) (95/5) 72 13096 ii 2133709 TABLEAU I (suite) Indice de réfraction Constringence Produit 1,537 (20°) 52,5 Poly(p-aminoéthyIméthacrylate) : 1,5381 (20°) 39,2 Poly(furfuryl méthacrylate) : 1,5390 (20°) 41,8 Poly(butylmercaptyIméthacrylate) : 1,5396 (20°) 40 Poly(f-phényl-n-amyIméthacrylate) : 1,5398 (20°) 47,5 Poly(N-méthyIméthacrylamide) : 1,5.4 — Acétate de cellulose (partiellement : saponifié) : 1,54-1,56 - — Poly(chlorure de vinyle) - : 1 565 (40°) 1,54-1,56 — Résine de moulage urée-formaldéhyde : 1,541 (25°) - — Poly(maléate de l'ester de glycérol ï de la colophane) : 1,5426 (20°) 40 Poly(p-bromoéthylmét;hacrylate) : 1,543 — Po 1 y (chloture de viry le et vinylidène) ( 6/94) : 1,5431 (20°) . 47,8 Poly(méthylène-f-valérolactone) : 1,544-1,546 (25°) — Résine de copal de Kauri : 1,545-1,555 (25°) — Acéta.e de polyvinyle à faible taux : d'estérification : 1,545 + 0,003 (20°) 1,546 (25°) — Poly(acide abiétique) : 1,547 (20°) 44 Poly(éthylsulfure méthacrylate) : 1,547 + 0,001 Poly(cyclohexylbromoacrylate) : (25°) — 1,5476 (20°) 47 Poly(N-allylméthacrylaniide) : 1,5487 (20°) 37,5 Poly(d!-phényléthyIméthacrylate) : 1,55 (20°) — Poly(vinylfuranne) : 1,552 (20°) 32,5 Po1y(p-mé thoxyb enz yImétha cry1ate) : 1,554 (20°) . 35 Poly(p-isopropylstyrènc) : 1,5540 (20°) 36 jx-Poly(chloroprène) : 1,555 (20°) 36,8 Poly(éthylèneglycol benzoate métha- : * crylate) ; • : 1,5559 (20°) 37 Poly(-p,p'-xylylènyldiméthacrylate) : 1,557 (25°) — Résine de colophane et phtalate de : glycérol : 1,5573 (20°) 34,8 Poly(i-phényla1lyIméthacrylate) : 1,5575 (20°) 39,0 Poly(-p-cyclohexyIphénylméthacrylate) : 1,5592 (20°) 36,5 Poly(-p-phényléthyIméthacrylate) : 1,5624 (20°) 37,5 Poly( -j(-(o-chlorophényl) éthylmétha- : crylate) : 1,5625 (20°) 36,2 Poly(phényl Cellosolve méthacrylate) : 1,564 (21°) — Copolymère anhydride maléique-styrène : 1,5645 (20°) 40 Poly(-1-phénylcyclohexyIméthacrylate) : 1,5672 (20°) 46,5 Poly(méthyl-f-bromoacrylate) : 1,5680 (20°) 36,5 Poly(benzyIméthacrylate) : 1,5682 (20°) 39 Poly(p-phénylsulfone)éthy Iméthacrylate: 1,5683 (20°) 36,8 Poly(-m-crésyIméthacrylate) : 1,57 — Copolymère acrylonitrile-styrène : 1,57 (20°) 30 Poly(diallylcinnamate) : 1,570 + 0,003 Poly(éthylèneglycol phtalate) : (20-22°) — 1,5705 (20°) 33,4 Po1y(o-méthoxyphénylméthacrylate) : 72 13096 12 2133709 TABLEAU I (suite) ] Indice de \ réfraction Constringence Produit * : 1,5706 35 Poly(phénylméthacrylate) : : 1,5707 (20°) 34 Poly(méthacrylméthylsalicylate) : : 1,5707 (20°) — Poly(o-crésylméthacrylate) : : 1,571-1,572 (20°) — Poly(diallylphtalate) : : 1,5714 (20°) 33 Poly(eugènolméthacrylate) : : 1,5739 (20°) 44 Poly(-2 ,3-dibromopropylméthacry- : late) : : 1,575 + 0,003 Poly(glyçérolphtalate) : : (20°) — : 1,5775 (20°) 30,7 Poly(vinylbenzoate) : : 1,5823 (20°) 37 Poly(o-chlorobenzyIméthacrylate) : : 1,584 + 0,003 Poly(pentaérythritolphtalate) : : (20°) — : 1,5845 (20°) 27,4 Poly(m-nitrobenzy Iméthacryla te) : : 1,5857 (20°) 37 Poly(N-p-phényléthyIméthacrylamide) : : 1,59-1,60 30,8 Polystyrène : : 1,5901 (25°) : 1,5858 : 1,5932 (20°) 29,7 Poly(-o-méthoxystyrène) : : 1,5951 (20°) 26,5 Poly(cinnamylméthacrylate) : : 1,5933 (20°) 31,0 Poly(benzydrylméthacrylate) : : 1,5964 (20°) 33 Poly(-p-bromophénylméthacrylate) : : 1,5965 (20°) 34,5 Poly(-N-benzylméthacrylamide) : : 1,5967 (20°) 28 Poly(-p-méthoxystyrèiie) : : 1,60-1,63 Po 1 y ( chlorure de- Vinylidène) : : 1,60-1,70 — Polysulfure (Thiokol) : : 1,6006 (20°) 36 Poly(méthacrylphénylsalicylate) : : 1,6040 (20°) 30 Poly(-o-chlorobenzydryIméthacrylate) : : 1,6056 — Polycarbonate de SjS^SjS'-tétra- : chlorodiphényle : : 1,608 (20°) 22,5 Poly(pentachlorophényImé thacryla te) : : 1,6098 21 Poly(-o-chlorostyrène) : : 1,612 + 0,001 Poly(phényl-ct-bromoacrylate) : : (25°) — : 1,6150 (20°) 28,1 Poly(-p-divinylbenzène) : : 1,617-1,66 — Résine de Coumarone-indène : : 1,6200 (20°) 24,1 Poly(-N-vinylphtalimide) : : 1,62-1,64 — Poly(dichlorostyrène) : : 1,6248 (20°) 31,3 Poly(-2,6-dichlorostyrène) : : 1,6298 (20°) 24 Poly(-p-naphtyIméthacrylate) î : 1,63 25 Poly( -4,-naphtylcarbiny Iméthacrylate) : : 1,6319 (23°) 23,1 Poly(fluorény Iméthacrylate) : : 1,6376 (20°) 29 Poly(vinylthiophène) : : 1,64-1,70 — Poly(~j(-naphty Iméthacrylate) : : 1,6411 (20°) - 20,5 : 1,645 (20°) 28 Poly(diméthacrylate de plomb) : : 1,645 + 0,003 Condensât acide crésylique — : : (20°) — formaldéhyde : : 1,650 (25°) — Acaroides : : 1,6568 (20°) 27,5 Poly(vinylphénylsulfure) : : 1,66 — Résine butylphénol-formaldéhyde : : 1,6818 (20°) 20,9 Poly(vinylnaphtalène) : : 1,683 (20°) 18,8 Poly(vinylcarbazole) : : 1,70 — Résine phénol-formaldéhyde : 72 13096 13 2133709 Comme autres polymères utiles pour la préparation des lentilles suivant l'invention, on peut mentionner les composés polymères qui comprennent un motif bicyclique/2,2,l7 substitué par un atome de soufre, décrits an brevet français 2 068 711, ainsi que les polymères décrits au brevet français 2 077 988. On peut choisir les diluants utilisés dans la présente invention parmi un grand nombre de substances organiques. Ces substances doivent présenter certaines propriétés avantageuses. Les diluants doivent être transparents, ils doivent présenter un indice de réfraction différent de celui de la matrice polymère et ils doivent, en outre, être incapables de donner lieu à un phénomène de cristallisation dans la matrice polymère. Comme indiqué précédemment, les diluants sont capables de diffuser dans la matrice polymère utilisée suivant l'invention. Les diluants utilisés avantageusement sont des solvants de la matrice polymère. choisi/ Il est évident que le diluant/dépend du polymère amorphe à l'état vitreux constituant la matrice de l'élément. Par exemple, un produit qui est un solvant d'une matrice polymère déterminée et qui possède un indice de réfraction différent de celui de cette matrice polymère et qui, en outre, est incapable de donner lieu à un phénomène de cristallisation dans cette matrice, peut ne pas constituer un diluant satisfaisant pour une matrice polymère amorphe différente. En conséquence, le choix du diluant dépend de la matrice polymère amorphe à l'état vitreux utilisée. En plus des propriétés indiquées ci-dessus, les diluants ont avantageusement une masse moléculaire faible comparativement à la masse moléculaire des matrices polymères. Généralement, les diluants utiles ont une masse moléculaire inférieure à 1000, bien que l'on puisse utiliser aussi des substances de masse moléculaire plus élevée. Les diluants préférés ont une masse moléculaire comprise entre environ 30 et 400. L'utilisation de substances de masse moléculaire relativement faible favorise la diffusion du diluant dans la matrice polymère. C'est-à-dire que pour obtenir un profil de diffusion convenable dans une matrice polymère en un intervalle de temps raisonnable, la molécule du diluant doit être relativement petite comparativement aux molécules de la matrice polymère dans lesquelles ce diluant diffuse- Le tableau II ci-après indique, à titre d'exemple, une liste de diverses substances organiques que l'on peut utiliser comme diluants pour la mise en oeuvre de la présente Invention. Le diluant utilisé dépend bien entendu de la matrice" polymère. 72 13096 14 2133709 TABLEAU IX Diluant Indice de réfraction Température d'ébullition (°C) Isocyanure d'éthyle 1,3659 79 Isobutyraldéhyde 1,37302 61,5 Méthyléthylcétone 1,38071 79,6 Butyronitri'e 1,3816 118 Méthacrylate de méthyle 1,413 100 Méthacrylate d'isobutyle 1,418 155 "^-Chloronaphtalène 1,63321 263 y-Bromonaphta1ène 1,65876 281,1 Tripropylboron 1,42354 156 1-nitropropane 1,40027 132 2-nitropropane 1,3941 120 Propionate d'éthyle 1,38385 99,10 Cyanure de n-butyle 1,3909 141 Octane 1,3975 125,8 1-éthylaminonaphtalène 1 6477 305 1-isonaphtalène 1,705 305 Sulfate de diméthyle 1,3874 188 Méthanol 1,33118 64,6 Ethylèné formiate 1,358 174 2-fluoroé thano1 1,3647 103,3 Heptane 1,3876 98,4 1-octanol 1,429 195 2-octanol 1,426 178,5 2-octanone 1,416 173,5 Ethylène diacétate 1,415 186 Phtalate de di-n-butyle 1,4925 340 Phtalate de diméthyle 1,5155 280 Lorsqu'un élément transparent, suivant l'invention, est muni d'une couche réfléchissante afin d'obtenir un élément agissant à la fois comme miroir et comme lentille, on peut utiliser avantageusement n'importe quel type bien connu de substance et de composition réfléchissante. Ainsi, on peut utiliser des couches réfléchissantes métalliques, comme l'argent ou l'aluminium. On peut aussi utiliser des couches réfléchissantes non métalliques. On peut appliquer la couche réfléchissante directement sur l'élément 72 13096 15 2133709 transparent ou on peut l'appliquer sur un support qui est immédiatement adjacent à l'élément ou disposé à une certaine distance de celui-ci. La • couche réfléchissante doit être en position adjacente à l'élément transparent et l'axe optique de l'élément doit passer à travers la couche réflé-5 chissante. En ce qui concerne l'opération de diffusion utilisée dans le procédé de l'invention pour la préparation de l'élément en matière plastique, on a trouvé qu'il était utile de faire diffuser le diluant dans la matrice polymère à des températures généralement supérieures à la température de tran-10 sition vitreuse Tg du système polymère-diluant. Un autre facteur affecte les températures de diffusion utilisées dans le procédé de la présente inven-la/ tion :/température d'ébullition du diluant. On fait avantageusement diffuser le diluant à l'état liquide dans la matrice polymère. Pour cette raison, la température de diffusion doit être inférieure à la température d'ébullition 15 du diluant, afin d'éviter la vaporisation de celui-ci. Bien que le diluant puisse aussi diffuser dans la matrice polymère lorsqu'il est à l'état de vapeur ou à l'état gazeux, il apparaît avantageux de faire diffuser un diluant qui est essentiellement à l'état liquide. ; Il est à remarquer que la température de transition vitreuse Tg du 20 système polymère-diluant est différente de la température de transition vitreuse du polymère lui-même. En outre, la température de transition vitreuse du système polymère-diluant varie de façon continue lorsque la concentration du diluant dans la matrice polymère augmente. Dans le cas général, la température de transition vitreuse du système polymère-diluant est inférieure à celle 25 du polymère seul. De façon générale, on a trouvé utile, dans le procédé suivant l'invention, d'effectuer la diffusion à une température qui est de 2°C à 25°C inférieure à la température de transition vitreuse du polymère seul. En utilisant ces températures de diffusion avantageuses, on observe usuellement *■•6 2 30 des coefficients de diffusion de l'ordre de 10 cm /s. Avec un coefficient de diffusion de cet ordre, on obtient généralement la diffusion du diluant dans une matrice polymère, jusqu'à une profondeur de 1 cm environ, en des temps compris entre plusieurs heures et plusieurs jours, selon le diluant et la matrice polymère utilisés. Etant donné que le gradient d'indice de réfrac-35 tion existant dans les éléments plastiques suivant l'invention dépend du profil de concentration du diluant dans la matrice polymère, il est possible, par modification ou programmation des températures utilisées au cours du processus de diffusion, de faire varier le profil de concentration du diluant dans la matrice polymère et d'influer ainsi sur le gradient d'indice de réfraction 40 finalement obtenu. 72 13096 16 2133709 Pour plus d'informations en ce ui concerne la théorie des processus de diffusion, on peut se référer aux publications suivantes : "Diffusion in Polymers" de J. Crank et G.S. Park, ed. Academic Press, Londres et New-York, (1968) ; et "Diffusion in Polymer-Diluent Systems", de 5 H. Fujita dans Fortschr. Hochpolym.-Forsch., Vol. 3, page 1, (1961). La quantité de diluant utilisé dans le procédé suivant l'invention pour obtenir une lentille déterminée, dépend de la différence entre les indices de réfraction du diluant et du polymère et dépend aussi des caractéristiques de diffusion propres à un système diluant-polymère particulier. De façon 10 générale, la concentration utile de diluant est comprise entre 2/100 et 40/100 en masse de diluant relativement à la masse totale du système polymère-diluant résultant. Il est à remarquer qu'au cours du processus de diffusion utilisé dans l'invention pour former un gradient d'indice de réfraction dans la matrice 15 polymère, la diffusion du diluant dans la matrice polymère met en jeu un phénomène de diffusion réciproque. Toutefois, étant donné que le diluant diffuse plus facilement dans la matrice polymère que la matrice polymère ne diffuse dans le diluant (principalement par suite de la différence de dimension entre les molécules du diluant et les molécules du polymère), il est plus 20 approprié de parler de diffusion du diluant dans la matrice polymère. Cependant, lorsqu'on se réÊre ici à la diffusion du diluant dans la matrice polymère, il est bien entendu que ceci inclut aussi la diffusion de la matrice polymère dans le diluant. On peut utiliser divers types d'appareillages pour la mise en oeuvre 25 du processus de diffusion. Le type d'appareillage n'est pas critique mais un équipement approprié susceptible d'être utilisé est décrit brièvement dans les exemples ci-dessous. Il est à remarquer que lorsqu'on forme un élément suivant l'invention à l'intérieur, par exemple, d'une cellule analogue à celle décrite dans les 30 exemples (système dans lequel des fenêtres terminales transparentes sont fixées sur les surfaces terminales de la matrice polymère pendant le processus de diffusion), il peut ne pas être nécessaire d'éliminer la cellule lorsque la diffusion est terminée. Etant donné que les surfaces terminales de la matrice polymètre qui recevront le rayonnement électromagnétique incident sont 35 couvertes par des fenêtres transparentes, la lumière visible peut facilement pénétrer et sortir de l'élément plastique à travers les fenêtres transparentes de la cellule. Dans de nombreux cas, il peut être souhaitable de maintenir l'élément plastique suivant l'invention à l'intérieur de la cellule. Par exemple, si 40 l'on prépare un élément plastique tel que ceux illustrés aux Fig. 1, 3, 3A, 72 13096 17 2133709 6 et 9, élément dans lequel la matrice plastique présente une cavité à partir de laquelle le diluant liquide diffuse dans la dite matrice, il peut être souhaitable de maintenir l'élément résultant dans la cellule, afin d'éviter que le dilu. nt résiduel qui n'a pas complètement diffusé dans la matrice 5 polymère ne se répande hors de la cavité. En outre, la cellule décrite aux exemples ou tout autre appareil analogue, peut donner un soutien supplémentaire aux éléments plastiques de l'invention. Bien entendu, si comme c'est souvent le cas, le processus de diffusion est suffisamment complet pour que le diluant et la matrice polymère aient diffusé notablement l'un dans l'autre, on peut 10 sortir sans inconvénient l'élément résultant de la cellule, car il ne reste que peu ou pas de diluant dans la cavité. Après diffusion du diluant et de la matrice polymère, on remarque que la dimension du noyau interne original ou cavité a notablement diminué et qu'il y a, à la place, une composition solide qui comprend un mélange de matrice polymère et de diluant. Selon 15 l'importance de la diffusion de la matrice polymère dans le diluant, la cavité originale est partiellement ou complètement remplie par ce mélange solide de matrice polymère et de diluant. Les exemples suivants illustrent l'invention. EXEMPLE 1 - Cet exemple décrit la préparation d'un élément symétrique cylin-20 drique qui constitue une lentille positive. On place un noyau de polyméthacrylate de méthyle de 5 cm de long et de 1,25 cm de diamètre, présentant des faces terminales planes polies, dans une cellule constituée par un cylindre concentrique de polytétrafluoréthylène de diamètre légèrement plus élevé et d'environ la même longueur. La paroi 25 de ce cylindre e.st épaisse de 0,3 cm. Son diamètre interne est de 2,5 cm et ses extrémités sont munies de fenêtres en verre épaisses de 0,6 cm et ayant un diamètre de 3 cm. Les fenêtres terminales en verre sont maintenues fixées par des bagues annulaires en acier épaisses de 1,6 mm^de diamètre interne égal à 2,5 cm et de diamètre externe égal à 5 cm, qui sont reliées par des 30 vis parallèles aux axes du cylindre et du noyau. On introduit le diluant liquide diffusant par un trou latéral du cylindre de polytétrafluoréthylène, que l'on ferme ensuite par une vis métallique. Dans cet exemple, on utilise comme diluant liquide de l'éthylène diacétate. 35 On place la cellule, de telle façon que l'axe du noyau soit vertical, dans une étuve à 95°C pendant 40 h. On arrête alors le chauffage de l'étuve et on laisse refroidir jusqu'à la température ambiante. On sort la cellule de l'étuve et l'on procède à des essais afin de déterminer les caractéristiques de focalisation de la lentille obtenue. 40 Lorsqu'on place la cellule dans un faisceau parallèle de laser He-Ne 72 13096 18 7133709 de 1 ram de diamètre, le faisceau étant perpendiculaire aux plaques terminales, on observe la focalisation de la lumière, la distance focale étant d'environ 6,5 cm. Si l'on utilise un faisceau parallèle de laser de 0,6 cm de diamètre, de direction perpendiculaire aux plaques terminalés, ce faisceau est focalisé 5 avec une distance focale du même ordre. Lorsque l'on place la cellule sur une page de texte imprimé, tournée dans son plan de 180° par rapport à la position droite, on observe une image agrandie du texte. Lorsque l'on élève la cellule au-dessus de la page, l'image se divise en deux images homothétiques voisines l'une de l'autre et coaxiales. 10 Lorsque la base de la cellule est à une distance d'environ 2,5 cm de la page, une image redressée du texte apparaît au centre de la cellule. EXEMPLE 2 - Cet exemple décrit la préparation d'un élément symétrique cylindrique fonctionnant comme une lentille positive. Dans une cellule analogue à celle décrite à l'exemple 1, on place un 15 noyau de polyméthacrylate de méthyle de 1,9 cm de diamètre et de 5 cm de long. On ajoute de l'éthylène diacétate et on chauffe la cellule à 95°C pendant 12 jours. La cellule, placée dans un faisceau laser collimaté, fonctionne comme une lentille. EXEMPLE 3 - On place dans une cellule analogue à celle décrite à l'exemple 1 20 un noyau de polyméthacrylate de méthyle de 1,25 cm de diamètre et 5 cm de long. On place ensuite dans la cellule, autour de ce noyau,un cylindre creux de polyméthacrylate de méthyle, de 5 cm de long, ayant un diamètre externe de 2,5 cm et un diamètre interne de 1,9 cm. On remplit, par l'extrémité de la cellule, l'espace compris entre le noyau et le cylindre de polyméthacrylate 25 de méthyle, par de l'éthylène diacétate et l'on place la cellule dans une étuve à 95°C pendant 11 jours. Il n'est alors plus possible de distinguer le noyau central. Lorsque l'on place la cellule dans un faisceau parallèle de laser He-Ne, cette cellule fonctionne comme une lentille et l'on observe une tache 30 lumineuse, centrale intense qui persiste jusqu'à une certaine distance du point focal initial, et un anneau lumineux, ce qui indique que la cellule présente les propriétés d'une lentille annulaire. EXEMPLE 4 - Cet exemple décrit la préparation d'un élément symétrique cylindrique fonctionnant comme une lentille positive. 35 On utilise un noyau de polystyrène de 25 cm de long et de 1,25 cm de diamètre présentant des extrémités planes polies. On le place dans une cellule analogue à celle de l'exemple 1 mais le diamètre interne du cylindre est de 1,9 cm au lieu de 2,5 cm. On introduit le diluant liquide diffusant par un trou latéral du 40 cylindre de têtrafluorêthyièrte que 1lon ferme ensuite par une vis 72 13096 19 2133709 métallique. On utilise dans cet exemple comme diluant du phtalate de diméthyle. On place la cellule de telle façon que l'axe du noyau soit vertical, dans une étuve à 94°C pendant 63 h, puis on arrête le chauffage et on laisse 5 refroidir jusqu'à la température ambiante. On sort alors la cellule du four et l'on procède à des essais afin de déterminer ses caractéristiques comme lentille. Lorsque l'on place la cellule dans un faisceau parallèle de laser He-Ne de 1 mm de diamètre, la direction de ce faisceau étant perpendiculaire aux plaques terminales, on observe la focalisation de la lumière. La foca-10 lication se produit en un point qui est juste à l'intérieur ou juste à l'extérieur de l'extrémité de la cellule. Lorsque l'on place la cellule sur une page de texte imprimé, tournée dans s>n plan de 180° par rapport à la position droite, on observe une image agrandie du texte. Lorsque l'on élève la cellule, la dimension de l'image diminue. On observe une image inversée 15 d'objets éloignés à travers le centre de la lentille. EXEMPLE 5 - Cet exemple concerne la préparation d'un élément symétrique cylindrique fonctionnant comme lentille positive. On place dans une cellule analogue à celle décrite à l'exemple 1 mais dont la longueur n'est que de 0,6 cm environ, un noyau de polystyrène 20 de 1,25 cm de.diamètre et de 0,6 cm de long. On ajoute du phtalate de di-n-butyle et l'on chauffe la cellule à 95°C pendant 47 heures. Placée dans un faisceau laser collimaté, la cellule fonctionne comme une lentille. EXEMPLE 6 - Cet exemple concerne la préparation d'un élément symétrique par rapport à un plan, fonctionnant comme une lentille. 25 On utilise une plaque de polyméthacrylate de méthyle de 5 cm de long, de 1,25 cm de large et de 0,6 cm d'épaisseur, ayant des faces terminales planes polies. On la place dans un support constitué par un cylindre de polytétrafluoréthylène ayant environ la même longueur et présentant un noyau carré de 1,25 cm de coté. Les extrémités du cylindre sont fermées par des fenêtres 30 en verre de 0,6 cm d'épaisseur et 3,2 cm de diamètre. Les fenêtres de verre terminales sont maintenues fixées par des bagues en acier épaisses de 1,6 mm, de diamètre intérieur égal à 2,5 cm et de diamètre externe égal à 5 cm, reliées par des vis parallèles aux .xes du cylindre et du noyau. On introduit le diluant liquide diffusant par des trous latéraux du 35 cylindre de polytétrafluoréthylène, que l'on ferme par des vis métalliques. On utilise comme diluant de l'éthyiène diacétate. On place la cellule, l'axe du noyau étant vertical, dans une étuve à 90°C pendant 20 heures. On arrête alGrs le chauffage de l'étuve e£ on laisse refroidir jusqu'à la température ambiante. On sort la cellule de l'étuve et 40 l'on procède à des essais pour déterminer ses propriétés comme lentille. 72 13096 20 2133709 On place alors à nouveau la cellule dans l'étuve, on chauffe à 90°C pendant encore 26 heures. On sort la cellule de l'étuve, on la refroidit et l'on procède à de nouveaux essais. Lorsque l'on place la cellule dans un faisceau parallèle de l.iser 5 He-Ne de 1 mm de diamètre, la direction du faisceau étant perpendiculaire aux plaques terminales, on observe la focalisation de la lumière suivant une ligne. Le fonctionnement de la cellule comme lentille est plus satisfaisant après 20 heures de chauffage qu'après 46 heures, ce qui indique que la durée de diffusion plus courte conduit à une meilleure lentille. 10 EXEMPLE 7 - Cet exemple concerne la préparation d'un élément symétrique cylindrique fonctionnant comme lentille positive. On place, dans une cellule analogue à celle décrite à l'exemple 5, un noyau de polyméthacrylate de méthyle de 1,25 cm de diamètre et de 0,6 cm de long. On ajoute de l'éthylène diacétate et on chauffe la cellule à 95°C 15 pendant 43 heures. Placée dans un faisceau laser collimaté, la cellule fonctionne comme une lentille. EXEMPLE 8 - Cet exemple concerne la préparation d'un élément symétrique cylindrique fonctionnant comme miroir divergent. On place, dans une cellule analogue à celle décrite à l'exemple 1, 20 un noyau de polyméthacrylate de méthyle de 5 cm de long et de 1,25 cm de diamètre, présentant des extrémités planes polies. L'une des plaques de verre terminales de la celiule a un revêtement d'aluminium de réflectivité égale à environ 80/100 sur la surface qui est en contact avec le noyau de polyméthacrylate de méthyle. 25 On introduit le diluant liquide diffusant par un trou latéral du cylindre de polytétrafluoréthylène que l'on ferme ensuite par une vis métallique. On utilise comme diluant de l'éthylène diacétate. On place la cellule, l'axe du noyau étant vertical, dans une étuve à 95°C pendant 47 heures. On arrête alors le chauffage de l'étuve et on 30 laisse refroidir jusqu'à la température ambiante. On sort la cellule de l'étuve et l'on détermine ses propriétés comme miroir. Si un observateur regarde dans la cellule, il voit une imagé plus petite et inversée d'une partie de soti visage, ce qui indique que la cellule fonctionne comme un miroir positif5 l'objet étant au-delà de la distance focale. 72 13096 21 2133709 - REVENDICATIONS - 1. - Elément transparent pour dévier un rayonnement électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice polymère transparente mise en forme, constituée par un polymère amorphe vitreux homogène 5 et, à l'intérieur de cette matrice, un diluant transparent qui forme un gradient-continu d'indice de réfraction dans une direction pratiquement perpendiculaire à l'axe optique traversant l'élément, le diluant étant un fluide organique de faible masse moléculaire qui possède un indice de réfraction différent de celui du polymère e.t qui est inapte 10 à- donner lieu à un phénomène de cristallisation du polymère. 2. - Elément conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux surfaces optiques situées à une certaine distance l'une de l'autre, à travers lesquelles peut passer un rayonnement incident, ces surfaces étant pratiquement planes et pratiquement parallèles entre elles et 15 l'axe optique passant entre les dites surfaces. 3. - Elément conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracté risé en ce qu'il comprend'une couche réfléchissante adjacente à la matrice et à travers laquelle passe l'axe optique. 4. - Elément conforme.à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracté-20 risé en ce que la matrice polymère est en forme de cylindre. 5. - Elément conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le diluant présente un indice de réfraction inférieur à celui de la matrice polymère et en ce que l'élément est une lentille positive. 6. - Elément conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ie diluant 25 présente un indice de réfraction inférieur à celui de la matrice polymère et en ce que l'élément est une lentille négative. 7. - Elément conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le diluant présente un indice de réfraction supérieur à celui de la matrice polymère et en ce que l'élément est une lentille négative. 30 8. - Elément conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le diluant présente un indice de réfraction supérieur à celui de la matrice polymère et en ce que l'élément est une lentille positive. 9. - Elément conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matrice polymère est en forme de parallélépipède rectangje. 35 10.- Elément conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le diluant présente un indice de réfraction inférieur à celui de la matrice polymère et en ce que l'élément est une lentille cylindrique. 11.- Elément conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le diluant présente un indice de réfraction supérieur à celui de la matrice polymère 40 et en ce que l'élément est une lentille cylindrique. 72 13096 22 2133709 12•- Elément conforme s I rtme qttelccmque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le polymère est le polystyrène. 13.- Elément conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que le diluant est choisi dans le groupe constitué par le phtalate de diméthyle et le phtalate de di-n-butyle. 14.- Elément conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le polymère est le polyméthacrylate de méthyle. 15.- Elément conforme à la revendication 14, caractérisé en ce que le diluant est l'éthylène diacétate. 16.- Procédé pour la préparation d'un élément transparent conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'on fait diffuser un diluant transparent dans une matrice polymère transparente mise en forme, constituée par un polymère amorphe homogène vitreux, à une température inférieure à la température de transition vitreuse du polymère et supérieure à la température de transition vitreuse du système polymère-diluant, la dite matrice ayant un axe optique passant entre ses surfaces optiques, la diffusion du diluant dans la matrice polymère formant un gradient continu d'indice de réfraction dans une direction pratiquement perpendiculaire à l'axe optique de la matrice et le diluant étant un fluide organique de faible masse moléculaire qui possède un indice de réfraction différent de celui du polymère et qui est inapte i-à donner lieu à un phénomène de cristallisation du polymère. 17.- Procédé conforme à la revendication 16, caractérisé en ce que la quantité de diluant est comprise entre environ 2/100 et 40/100 en masse, relativement à la masse totale de polymère et de diluant. 18.- Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que la matrice est en forme de cylindre et en ce que le diluant diffuse dans la matrice à partir d'un noyau creux centré à peu près sur l'axe optique. 19.- Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 16 à 17, caractérisé en ce que la matrice est en forme de parallélépipède rectangle et en ce que le diluant diffuse dans la matrice à partir d'une cavité à peu près centrée sur l'axe optique. 20.- Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que la matrice est en forme de cylindre et en ce que le diluant diffuse dans la matrice à partir d'une source externe. 21.- Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que la matrice est en forme de parallélépipède rectangle et en ce que le diluant diffuse dans la matrice à partir d'une source externe.