Brevet FR2415313A1 — publié le 19790817

L'invention concerne un procédé d'obtention d'un nouveau produit biréfringent. Elle concerne également le produit ainsi obtenu et ses applications ainsi quin dispositif de mise en oeuvre du procédé. Une émulsion photographique est constituée par des grains d'halogènure d'argent disposés dans une couche de gélatine, cette derniere étant éventuellement supportée par une lame de verre. Pendant le développement d'une telle plaque préalablement exposée, les grains d'halogénure d'argent qui ont reçu une quantité suffisante de lumière sont réduits en argent métallique et les grains d'halogénure d'argent qui restent sont retirés au cours du fixage. A partir d'une image d'amplitude obtenue classiquement comme il vient d'être dit sur une plaque holographique à grains fins, il est connu de la transformer en image de phase au moyen d'un bain de blanchiment. Les bains de blanchiment qui sont connus en eux-mêmes et qui contiennent généralement des bichromates en milieu acide et en présence d'ions halogénures transforment l'argent de l'image en halogénure d'argent dont l'indice de réfraction est supérieur a celui de la gélatine. Après séchage, on peut constater un épaississement de la gélatine dans les régions de 1' image de telle sorte que l'augmentation de l'indice de réfraction et de l'épaisseur de la couche de gélatine aux endroits de 1' image permet d'obtenir une image de phase totale. Un inconvénient majeur des procédés ou bains connus de blanchiment réside dans l'instabilité des émulsions blanchies qui subissent un noircissement progressif et de nombreuses recherches et études ont été entreprises pour palier cet inconvénient. C'est de façon tout à fait inattendue que l'inventeur a profité de cet inconvénient et découvert un produit aux propriétés surprenantes. En effet, si l'on place entre deux polariseurs croisés une plaque holographique pré-exposée uniformément, dévevoppée, fixée, blanchie, rincée et séchée comme il vient d'être dit, puis exposée avec une lumière polarisée rectilignement, cette plaque transmet une certaine quantité de lumière. En outre, quand ladite plaque est tournée dans son propre plan, il est alors possible d'observer deux positions d'extinction dont les directions sont perpendiculaires entre elles, tandis que dans la position intermédiaire, c'est-à-dire à 450 de ces deux directions, la transmission.est maximale. De plus, il a été constaté que la plaque pouvait être effacée par un nouveau blanchiment, puis réutilisée. Ce nouveau produit peut être qualifié de produit biréfringent en prenant comme définition classique d'un tel corps : corps qui rétablit en partie le passage de la lumière lorsqu'il est disposé entre deux polariseurs croisés. Des expériences, notamment au moyen d'une lame quart d'onde permettent de faire l'hypothèse que la plaque holographique préparée comme il a été dit ci-avant, était susceptible d'enregistrer au moins partiellement une polarisation rectiligne dont la direction est sensiblement la même que celle de la lumière d'exposition. Le produit ainsi obtenu présente donc le caractère de polariseur rectiligne partiel. C'est pourquoi l'invention a notamment pour objet un procédé d'obtention d'un nouveau produit biréfringent remarquable en ce qu'il consiste a) a pré-exposer à la lumière de manière de préférence uniforme une plaque holographique, b) a développer, fixer et rincer de façon classique la plaque ainsi pré-exposée, c) à blanchir cette plaque, la rincer et la sécher lentement, d) a exposer la plaque blanchie par un faisceau de lumière de préférence puissant et polarisé rectilignement à travers ou non un ou plusieurs objets d'amplitude, e) éventuellement à effacer en effectuant de nouveau l'opera- tion c) et éventuellement recommencer l'opération d). Il a été remarqué que les durées de pré-exposition et de développement sont liées entre elles et que, d'une façon générale, la durée de l'une des opérations doit avantageusement être augmentée lorsque la durée de l'autre est diminuée et inversement. Cependant, s'il existe un optimum pour ces durées, d'excellents résultats sont obtenus avec des temps variés, le développement étant terminé dès que les parties pré-exposées de la plaque sont noires. Un bain de blanchiment, connu en soi, qui procure de bons résultats pour effectuer l'opération d) est constituée par le mélange en proportion sensiblement de 12 litres d'eau distillée, 45 gr. d'halogénure de sodium, de préférence chlorure, 14 ml. d'acide ,par exemple sulfurique et 20 gr. de bichromate,de préférence d'ammonium. Il est évident cependant que d'autres bains réalisant l'oxydation de l'argent métallique en cristaux d'argent insolubles et transparents connus ou a découvrir peuvent utilisés. L'exposition en lumière polarisée peut être réalisée par au moins deux moyens. Il est tout d'abord possible d'utiliser une source collimatée de préférence de grande puissance éclairant l'étendue utile de la plaque ,de manière de préférence uniforme, telle une lampe a vapeur de mercure haute pression dont l'arc est disppse au foyer d'une lentille convergente, ou bien d'effectuer cette opération avec un laser de préférence puissant focali sê au foyer d'une lentille et éventuellement cobminé avec un moyen de balayage par lignes ou par points. Le procédé selon l'invention permet de réaliser un polariseur partiel rectiligne qui peut en outre présenter une direction de polarisation ou polarisance variée dans son plan, choisie à 1' avance et fixée. A cet effet, il suffit d'effectuer l'opération d'exposition d) sus-mentionnée à travers un objet d'amplitude choisi et éventuellement à répéter cette opération avec le même objet ou d'autres et des faisceaux polarisés selon diverses directions. Une application directe de ce procédé consiste à impressionner une image biréfringente en utilisant comme objet d'amplitude l'image transparente que l'on désire impressionner sur la plaque. Il est possible aussi d'impressionner deux images biréfringentes superposées ou juxtaposées à polarisances distinctes en impressionnant successivement deux images à partir de deux objets d'amplitude, les directions de polarisation faisant un angle entre eux, de préférence le plus voisin possible de 450 de telle sorte qu' entre polariseurs croisés la rotation de la plaque dans son plan permet de faire apparaitre l'image de son choix, l'autre étant alors dans sa position d'extinction. Il est encore possible d'impressioner n images biréfringentes & polarisances différentes en impressionnant successivement n images A partir d'autant d'objets d'amplitude de préférence binaires, les directions de deux polarisations successives faisant un anqle entre eux d'environ dans l'intervalle de telle sorte qu'entre polariseurs croisés, la rotation de la plaque dans son plan permet de faire disparaitre ou apparaitre une image a la fois. Si par exemple on enregistre divers signes tels que des lettres ou des mots au moyen de caches découpés selon lesdits signes, par rotation de la plaque entre polariseurs croisés on peut alors restituer tel ou tel signe au choix. L'invention concerne en outre un procédé d'observation des différences de deux images basé sur le procédé déja décrit. En effet, si l'on impressionne successivement deux images comme il a déja été expliqué, avec des directions de polarisation sensiblement perpendiculaires entre elles et si la plaque est disposée entre polariseurs croisés, les parties communes des images apparaissent en noir , quelque soit la position de la plaque. Seules les zones différentes transmettent de la lumière et cette transmission est maximale lorsque les deux directions perpendiculaires des polarisations enregistrées sont bissectrices des deux directions perpendiculaires desdits polariseurs.Les procédés d'observation des différences de deux images présentent de nombreuses applications notamment en météorologie, en géologie, en métallurgie, en médecine, etc. L'invention concerne aussi les produits nouveaux obtenus selon les modes de réalisation du procédé mentionné ci-avant, c'esta-dire notamment sur le produit biréfringent lui-même, le polariseur a polarisance variée dans son plan, le produit obtenu par impression de deux ou plusieurs images a polarisances différentes. Ces produits comme leur procédé d'obtention présentent de nombreuses applications comme il a déja été dit, en déhors même de l'utilisation directe des produits obtenus en remplacement des corps biréfringents et des polariseurs connus. Une propriété importante du produit selon l'invention est son caractère effaçable au moyen d'une nouvelle opération de blanchiment. il est ainsi possible de constituer une mémoire effaçable puisque la plaque ainsi préparée peut enregistrer ou stocker des informations, être effacée, puis éventuellement réutilisée. L'invention concerne aussi un dispositif de mise en oeuvre de l'opération d) du procédé qui est remarquable en ce qu'il comporte alignés coaxialement une source lumineuse située au foyer d'une lentille convergente ou un laser éventuellement combiné avec un moyen de balayage, un polariseur classique réglable en rotation, un support d'image et une plaque holographique préparée selon les opérations a), b) et c) du procédé. Un dispositif d'observation des images obtenues selon 1' un quelconque des modes de réalisation du procédé selon l'invention est remarquable en ce qu'il comporte un support réglable en rotation destiné à recevoir la plaque impressionnée, disposé entre deux polariseurs rectilignes croisés et une source lumineuse de préférence uniforme aménagée derrière l'un des polariseurs. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère au dessin annexé dans lequel la figure 1 montre schématiquement un dispositif d'exposition d'une plaque holographique préparée selon l'invention, la figure 2 montre schématiquement un dispositif d'observation d'une plaque apres l'exposition illustrée à la figure 1, et la figure 3 montre l'image telle qu'elle est observée dans le dispositif de la figure 2. La figure 1 montre une plaque holographique PHB après préexposition à la lumière de manière unforme, développement, fixage, blanchiment, rinçage et séchage. Cette plaque PHB ainsi préparée est disposée dans le montage optique montré à la figure 1 qui comporte une source de lumière S1 disposée au foyer d'une lentille convergente L1, un polariseur P1 et un objet d'amplitude ou image transparente T. La source S1 produit à la sortie de la lentille L1 un faisceau parallèle qui traverse le polariseur P1, l'objet T et arrive sur la plaque qui est disposée sensiblement en contact avec ce dernier. La source S1 est par exemple constituée par une lampe & mercure haute pression. Des essais ont montré qu'une durée d'exposition d'environ 1 heure était suffisante pour chaque objet avec une lampe à mercure pour une concentration sur une surface de 2 quelques cm . L'objet T constitue ici une image transparente positive et peut représenter n'importe quel signe ou image. Imaginons qu'il s'agisse d'une plaque opaque,non représentée en plan, dans laquelle est découpée une forme géométrique telle que le pentagone représenté à la figure 2.La plaque obtenue après l'exposition décrite à la figure 1 présente donc une zone pentagonale noire correspondant à la partie exposée. Cette plaque PHB est alors disposée dans le montage optique montré à la figure 2. Ce système comporte une source lumineuse S2 située au foyer d'une lentille convergente L2, un polariseur rectiligne P2 et un polariseur rectiligne analiseur P3. Les directions de polarisation 2, 43 desdits polariseurs respectivement P2 et P3 sont perpendiculaires entre elles.La plaque est disposée dans le plan ff situé entre les deux polariseurs croisés P2 et P3. L'image observée et représentée à la figure 3 dépend alors de sa position angulaire dans le plan t . Cette image apparait en positif, c'est-à-dire de la même nature que l'objet utilisé au cours de l'exposition comme le montre la figure 3,dans deux directions perpendiculaires entre elles et au contraire disparait dans deux positions intermédiaires perpendiculaires entre elles et sensiblement à 450 des directions d'apparition précitées. Les sytèmes ou montages optiques montrés aux figures 1 et 2 peuvent évidemment être modifiés ou améliorés. C'est ainsi par exemple que la source S1 peut être remplacée par un laser,de préférence puissant de l'ordre de 1 Watt par exemple,focalisé au foyer de la lentille L1, tandis qu'un support réglable en rotation peut être prévu pour le polariseur P2 de la figure 1 et/ ou pour la plaque dans le montage de la figure 2. A l'aide du montage de la figure 1, l'expérience suivante a été réalisée. On a impressionné successivement et de façon superposée deux images à l'aide de deux positifs ayant des gammes de densités voisines de manière à opérer avec des temps d'exposition sensiblement égaux. Ces deux images, en l'occurence des visages, ont été exposées selon deux directions de polarisation différentes faisant un angle de 450 entre elles. La plaque obtenue disposée dans le montage optique de la figure 2 permet alors de restituer chacune des images séparément dans deux directions perpendiculaires c'est-à-dire dans quatre positions angulaires distinctes. En effet, les directions d'apparition de l'une correspondant alors aux directions d'extinction de 1' autre, il est possible de séparer distinctement chacune d'entre elles par rotation de la plaque. De même , on a pu impressionner un objet dans deux positions différentes se recoupant en partie et selon deux polarisations perpendiculaires. Les parties communes des deux images superposées obtenues, c'est-à-dire les parties en recouvrement apparaissant alors en noir dans le montage de la figure 2 quelque soit la position angulaire de la plaque dans le plan t , les parties distinctes de chaque image transmet tant de la lumière dont l'intensitée varie entre un minimum et un maximum selon ladite position angulaire de la plaque. Il est clair que des modifications ou adjonctions peuvent être imaginées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'obtention d'un nouveau produit biréfringcnt caractérisé en ce qu'il consiste a) a pré-exposer à la lumière de manière de préférence uniforme une plaque holographique, b) à developper, fixer et rincer de façon classique la plaque ainsi pre-exposée, c) a blanchir cette plaque, la rincer et la sécher lentement, d) à exposer la plaque blanchie par un faisceau de lumière, de préférence puissant,et polarisé rectilignement à travers ou non un ou plusieurs objet d'amplitude, e) éventuellement, à effacer en effectuant de nouveau l'opé tion c) et éventuellement, recommencer l'opération d). 2 - Procédé selon la revendication 1), caractérisé en ce qu' il consiste à effectuer l'opération de blanchiment au moyen d' un bain connu en soi, constitué par le mélange en proportion sensiblement de 12 litres d'eau distillée, 45 gr. d'halogénure de sodius,de préférence chlorure, 14 ml-. d'acide,par exemple sulfurique et 20 gr. de bichromate,de préférence d'ammonium. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste a effectuer l'opération d'exposition au moyen d'une source collimatée éclairant l'étendue utile de la plaque, de-manière de préférence uniforme ,telle une lampe à vapeur de Mercure dont l'arc est disposé au foyer d'une lentille convergente. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer l'opération d'exposition avec un laser focalisé au foyer d'une lentille et éventuellement combiné avec un moyen de balayage pour obtenir une exposition par lignes ou par points. 5 - Procédé d'obtention d'un nouveau produit biréfringent selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, à polarisance variée dans son plan choisie à l'avance et fixée, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer l'opération d) à travers un objet d' amplitude choisi et éventuellement à répéter cette opération avec le même objet ou d'autres et des faisceaux polarisés selon diverses directions. 6 - Procédé d'impression d'une image transparente biréfringente selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste a utiliser comme objet d'amplitude l'image transparente que l'on désire impressionner. 7 - Procédé d'impression de deux images biréfringentes superposées ou juxtaposées a polarisances distinctes selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il consiste à impressionner selon les revendications 5 et 6 successivement deux images a partir de deux objets d'amplitude, les directions de polarisation faisant un angle entre elles de préférence le plus voisin possible de 4501 due telle sorte qu'entre polariseurs croisés la rotation de la plaque dans son plan permet de faire apparaitre l'image de son choix, l'autre étant alors dans sa position d'extinction. 8 - Procédé d'impression de n images biréfringentes superposées ou juxtaposées a polarisances différentes selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il consiste à impressionner selon les revendications 5 et 6 successivement n images a partir d'autant d'objets d'amplitude de préférence binaires, les directions de deux polarisations successives faisant un angle entre elles d'environ dans l'intervalle de telle sorte qu'entre polariseurs croises, la rotation de la plaque dans son plan permet de faire disparaitre ou apparaitre une image à la fois. 9 - Procédé d'observation des différences de deux images selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il consiste à impressionner selon les revendications 5 et 6 successivement deux images, les directions de polarisation étant sensiblement perpendiculaires entre elles de telle sorte que les parties communes des images apparaissent en noir lorsque la plaque est disposée entre deux polariseurs croisés ,quelque soit la position angulaire de la plaque, tandis que les parties distinctes de chaque image transmettent de la lumière dont l'intensité varie entre un minimum et un maximum. 10 - Produit industriel nouveau biréfringent, caractérisé en ce qu'il est réalisé selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 a 9. 11 - Dispositif de mise en oeuvre de l'opération d) selon 1' une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu' il comporte, alignés coaxialement, une source lumineuse située au foyer d'une lentille convergente ou un laser éventuellement combiné avec un moyen de balayage, un polariseur classique ré- glable en rotation, un support d'image et une plaque holographique préparée selon les opérations a), b) et c) du procédé. 12 - Dispositif d'observation des images obtenues selon 1' une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un support réglable en rotation destiné à recevoir la plaque impressionnée, disposé entre deux polariseurs rectilignes croisés et une source lumineuse de préférence uniforme aménagée derrière l'un des polariseurs.