Brevet FR2203092A1 — publié le 19740510

est bien connu que les changements périodiques de l'indice de réfraction sont causés par un train d'ondes de compression agissant sur un milieu liquide traversé par de la lumière dans une direction transversale à la direction du train d'ondes. Les ondes ultrasoniques en sont un exemple. Un exemple d'un moyen de commande de lumière par ultra sons, c1est-à dire d'un modulateur, est décrit dans le n d'Août 1939 des Rapports de l'I.R.E., dans un article intitulés Commande supersonique de la lumière et ses applications à la télévisions et plus spécialement au récepteur de télévision Scophony". On lit dans cet article (page 484): "La commande supersonique de la lumière est effectuée au moyen d'une cellule à parois de verre remplie d'un liquide transparent, un cristal pi4zo4lectrique, ayant une fréquence propre comprise entre 200 kHz et 33 kHz, étant immergé dans le liquide ou incorporé dans une des parois de la cellule.Le cristal comporte des éleetrodes disposées sur ses faces opposées, et ces dlectrodes sont alimentées par une porteuse haute fréquence, dont la fréquence est approximativement celle du cristal, et dont l'amplitude peut titre modulée par le signal vidéo-fréquence reçu de l'émetteur". Les éléments de base de la commande de lumière "Superso- nique citée ci-dessus sont utilisés pour réaliser l'invention présente avec l'exception fondamentale qu'à la place d'un "liquide" (qui est en fait de l'eau) on utilise un cristal liquide nématique Les cristaux liquides nématiques changent de configuration moléculaire générale sous l'effet des variations de compression, de raréfaction et de eisaillement, donnant des zones de dispersion de lumière qui produisent des variations de densit4. Dans le dessin annexé, la figure I est une vue trbs schématique montrant les détails du présent modulateur de lumière utilisé avec une source de lumière vue La figure 2 est une/ schématique d'un dispositif produisant une image de télévision complte. Le modulateur 10 a de nombreuses applications dans les systbmes produisant des images, dont la télévision; il est constitué d'un reeipient ou cellule ayant des faces opposes 11 transparentes ou en verre, un transducteur piézoélectrique 12 repr4sen té au fond du récipient, un atténuateur 13, en néoprène par exemple, disposé à l'extrémité opposée dii récipient, et un cristal liquide nématique 15 remplissant l'espace compris entre le trana- ducteur et l'atténuateur. Des conducteurs 14 alimentent les élec- trodes non représentées disposées sur des faces opposes du transducteur.La référence 16 désigne un train d'ondes ultrasoniques traversant le cristal liquide dans le sens indiqué par la flèche. La cellule 10, dans un dispositif similaire à celui indi qué en figure 1, réalise la commande de la densité noir et blanc dans un récepteur en noir et blanc. Si on applique une tension vidéo haute fréquence sur les conducteurs 14, les ondes ultrasoniques traversant le liquide, compriment, raréfient et cisaillent la structure moléculaire clairement ordonnée des cristaux liquides. A la sortie de la cellule, la lumière émise par la source 17 varie en densités suivant la modulation vidéo de la porteuse haute fré quence, et ceci avec formation de zones de dispersion ou dtaccumu- lation de lumière, les variations de densité dépendant des varia- tions de la tension haute fréquence Si, au lieu d'essayer de produire un spot lumineux de dimensions éLémentaires, on fait en sorte que dans la cellule, du c8té transducteur, il existe une quantité de lumière proportionnelle à la valeur instantanée du signal vidéo reçu et balayant l'image de la cellule, on obtient à tout instant un enregistrement lumineux complet des signaux émis par lgémetteur de télévision, pendant les précédentes cinquante microsecondes, par exemple.Les détails de lumière et d'ombre se deplacent sur inétendue de cette image à une vitesse correspondant à la vitesse du son dans le cristal nématique liquide, et sont par conséquent invisibles à l'oeil. Si, cependant, la source lumineuse 18 de la figure 2, est une lumière laser pulsée visible, ou une lumière non cohérente pulse à la vitesse du son, toute limage se déplace sur ltécran (face de droite de la cellule 10) à la même vitesse dans la direction opposée, et ces détails sont immobilisds et deviennent visibles à l'oeil Chaque détail de l'image est alors illuminé depuis l'instant où les ondes ultrasoniques qui lui correspondent quittent le transducteur 12 jusqulau moment où ces mimes ondes sortent de la portion illumine et aboutissent à leattdnuateur 13. La sortie du modulateur, ou cellule 10, qui a été immobilisde par stroboscopie par la source 18 de lumière non cohérente pulsée ou de lumière laser pulse est localisée sur un miroir ou un galvanomètre 19 tournant lentement qui produit le balayage yertical lorsqu'il est synchronisé par le signal de synchronisation Je balayage vertical. On valise ainsi une image de télévision complète qui peut être projette sur un écran 20 ou sur un film photographique pour être enregistr4e. REVENDICATIONS 1. Modulateur ultrasonique caractérisé par le fait qu'il comporte: un récipient ayant des faces opposées transparentes et des extrémités délimitant une cavité intérieure, un cristal liquide nématique remplissant ladite cavité, un transducteur piézoélectri- que monté dans ladite cavité au voisinage de l'une desdites extré- mités dudit récipient pour envoyer des ondes ultrasoniques audit cristal n6matique, un atténuateur disposé dans ladite cavité à llextrémité opposée dudit récipient, et un dispositif pour envoyer des signaux vidéo haute fréquence audit transducteur pour créer des ondes ultrasoniques dans ledit cristal nématique 2.Modulateur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une source de lumière disposée de telle façon par rapport audit récipient que la lumière émise par ladite source passe à travers lesdites faces transparentes et varie en densité en fonction desdits signaux vidéo 3. Modulateur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif impulsionnel stroboscopique, pour pulser ladite source de lumière à la vitesse du son. 4. Modulateur suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite source de lumière est un laser. 50 Modulateur suivant la revendication 3, caractérisd par le fait qu'il comporte un dispositif rdflecteur de lumière qui reçoit la lumière ayant traversé les faces transparentes dudit récipient et qui réfléohit cette lumière de façon à produire un balayage ligne vidJo 6. Modulateur ultrasonique utilisé dans des dispositifs électroniques de production d'images, caractérisé par le fait qu'il comprends un r4cipient-ayant des faces opposées transparentes, un transducteur piézoélectrique monté dans ce récipient à distance d'une des extrémités de ce dernier et dont les cotés opposés sont en regard des extrémités opposées du récipient, un atténuateur monté dans ce récipient sur une desdites extrémités, et un cristal liquide nJmatique remplissant le récipient entre ledit atténuateur et ledit transducteur, le modulateur étant placé par rapport à une source de lumière de façon que la lumière passe à travers lesdites faces transparentes, une source de tension vidéo haute fréquence captée, un-dispositif pour appliquer ladite. tension vidéo haute fréquence captée audit transducteur pidzoJlectrique grâce auquel lesdites tensions crient des ondes ultrasoniques modulées se propageant dans ledit cristal liquide nématique dont elles modifient la structure moleculaire, ce qui fait varier la densité en blanc et noir de la lumière de ladite source en fonction de l'information de densité blanc et noir véhiculée par lesdites tensions. 7. Dispositif de production d'images destiné à produire une image complète de télévision en blanc et noir comportant un modulateur ultrasonique, caractérisé par le fait qu'il comprend: un récipient ayant des faces opposées transparentes, un tranducteur piézoélectrique monté dans ce récipient à distance d'une des entre mités de ce dernier et dont les c8tés opposés se trouvent en regard des extrémités opposées du récipient, un atténuateur monté dans ce récipient sur une desdites extrémités, et un cristal liquide nématique remplissant le récipient entre ledit atténuateur et ledit transducteur, une source stroboscopique de lumière impulsionnelle, pulsée à la vitesse du son, le modulateur étant disposé de façon que la lumière de ladite source passe à travers lesdites faces transparentes du récipient, une source de tension videz à porteuse haute fréquence captées cette tension étant appliquée sur lesdites faces du transducteur9 en produisant de ce fait des ondes ultrasoniques qui se propagent dans ledit cristal liquide depuis ledit transducteur vers ledit atténuateur et produisant ainsi dans la structure moléculaire ordonnée dudit cristal liquide des zones de dispersion et d'accumulation de lumière, ladite source de lumière pulsée immobilisant ledit faisceau de lumière modulée et formant de ce fait dans le récipient toute l'information vid6o dudit signal vidéo sur une ligne horizontale, et un galvanomètre synchronis4 par un signal de synehronisation verticale vidéo pour moduler verticalement l'image vidéo horizontale en produisant ainsi une image complète de télévision en noir et blanc pouvant être proXsetée sur un écran, 8. Dispositif de production d'images suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que la source de 1xrnibre pulsée est un laser à lumière visible 9t Dispositif de production dtimages suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que la source de 1irnibre pulsée est une source de lumière non cohérente.