Brevet FR2669744A1 — publié le 19920529

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE ET APPLICATION A UN DISPOSITIF DE VISUALISATION L'invention concerne un dispositif d'éclairage et son application à un dispositif de visualisation. Elle est applicable notamment à la séparation de polarisations, à la focalisation et à la séparation spectrale d'un faisceau lumineux ainsi qu'à l'agrandissement d'un faisceau par anamorphose. Notamment, elle trouve une application particulière dans la visualisation par écran à cristal liquide monochrome et trichrome Pour générer des images vidéo de grande dimension on s'oriente actuellement vers l'utilisation de matrices actives à cristaux liquides dans des dispositifs de projection. La projection d'image en couleur est réalisable soit à partir de 3 valves monochromes, soit à partir d'une seule valve munie de filtres colorés. Ces techniques de projection d'images, séduisantes pour leur compacité si on les compare aux tubes cathodiques, ont l'inconvénient de présenter un mauvais rendement lumineux de ltordre de quelques pourcents. Les principales causes limitatives étant les suivantes - L'effet électro-optique dans le cristal liquide nécessite de travailleur en lumière polarisée et conduit à une perte de 50 % de la lumière émise par la source à laquelle il faut ajouter l'absorption des polariseurs. - La surface utile de chaque pixel est réduite du fait de la place occupée par le transistor et les électrodes de commande. Ce facteur constitue la limitation principale pour les dispositifs utilisant des cellules de petites dimensions et à haute résolution (pas des pixels - Des solutions de projection utilisant une seule valve présentent l'avantage d'être mises en oeuvre dans des dispositifs particulièrement simples. Par contre elles conduisent à une perte de luminosité d'un facteur au moins trois sur chacune des trois composantes chromatiques, imposée par la répartition spatiale des filtres colorés. L'absorption non négligeable de ces filtres étant incompatible avec l'utilisation de sources lumineuses intenses, les dispositifs de projection à une valve sont donc actuellement limités à la projection d images couleurs de faibles dimensions. - Le format 16/9 de la TVHD, très mal adapté au diagramme d'émission des sources lumineuses, conduit à rechercher des architectures incluant des fonctions d'anamorphose de faisceau. C'est pourquoi l'invention concerne un dispositif d'éclairage caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif holographique de séparation de polarisations éclairé par une source de lumière non polarisée et un dispositif holographique de focalisation recevant un faisceau polarisé du dispositif holographique de séparation de polarisations et permettant de focaliser ce faisceau. Une telle source d'éclairage est applicable à la visualisation d'un dispositif à cristal liquide qui nécessite une lumière polarisée. L'invention concerne donc également un dispositif de visualisation caractérisé en ce qu'il comprend un écran à cristal liquide recevant le faisceau focalisé par le dispositif holographique de focalisation. Les composants holographiques sont obtenus par interférence et permettent d'assurer des fonctions optiques complexes dans des films minces tel que cela est décrit dans le document : "L. Solymar, D.J. Cooke, Volume Holography and Volume Grating - Academic Press (1981). Les propriétés de ces composants holographiques en terme de sélectivité angulaire, spectrale ou de polarisation sont décrites par l'intermédiaire du formalisme d'ondes couplées dans le document : H. Kogelnik, Bell Syst. Tech. J. 48, p2909 (1969). Leur intérêt pour une utilisation avec une source blanche du type de celle utilisée dans les dispositifs de projection peut se résumer comme suit - Comme cela est illustré en figures 8a et 8b, des bandes passantes angulaire A&commat; O 7,50 (dans l'air) et o spectrale AS = 40 nm sont obtenues dans des structures, d'environ 10 ,um d'épaisseur (d) et présentant une variation d'indice A n d'environ 0,03, fonctionnant en réflexion (type HR) ou fonctionnant en transmission (type HT).Elles sont par conséquent compatibles avec les sources trichromes du type lampe à arc ( AX i = 10 nm ; le diamètre typique des sources de 3 mm collimatées à l'aide d'un condenseur de focale 30 mm et ouvert à f/l correspond à une divergence angulaire = = 6 ). o - Les fonctions holographiques polarisantes présentent les mêmes propriétés de bande passante angulaire et spectrale. - Les fonctions holographiques "plantées" (réseau incliné d'un angle dans l'épaisseur) permettent de limiter la dispersion chromatique ( 6 - 1 mrd/nm). Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre faite à titre d'exemple et dans les figures annexées qui représentent - la figure 1, un exemple de réalisation simplifié du dispositif de l'invention; - la figure 2, un exemple de réalisation de l'invention fonctionnant en monochrome - la figure 3, un exemple de réalisation de l'invention fonctionnant en trichrome - les figures 4a à 4c, les caractéristiques et points de fonctionnement d'un dispositif holographique de polarisation - les figures 5a à 5c, des diagrammes de fonctionnement dans les couleurs bleue, verte, rouge - la figure 6, une variante de réalisation des dispositifs des figures 2 et 3 améliorant le rendement de projection - la figure 7, un autre exemple de réalisation détaillée du dispositif selon l'invention; - les figures 8a et 8b, des diagrammes de fonctionnement de composants soit en réflexion, soit en transmission - les figures 9 et 10, une variante de réalisation du système de l'invention; - les figures il et 12, une variante de réalisation du dispositif de la figure 6. Il existe des matériaux photopolymères, tels que ceux connus sous les marques commerciales Du Pont de Nemours ou les photopolymères Polaroïd (DMP-128) qui présentent une résolution suffisante pour enregistrer des structures en réflexion ( A L'intérêt des matériaux photopolymères par rapport aux matériaux classiques types gélatine bichromatée, hormis la simplicité du process, réside dans la possibilité de le sensibiliser indifféremment dans tout le domaine visible. Par conséquent, les fonctions holographiques, dans ces matériaux pourront être enregistrées, à l'aide d'un laser accordable par exemple, pour chacune des trois longueurs d'onde respectives de fonctionnement. L'absence de changement de longueur d'onde entre l'enregistrement et la lecture, limite considérablement les aberrations des composants holographiques. De tels dispositifs holographiques peuvent donc être utilisés pour réaliser des dispositifs d'éclairage à lumière polarisée, focalisant plusieurs composantes de couleurs en un ou plusieurs points. De tels dispositifs d'éclairage vont être décrits dans ce qui suit en application à la visualisation d'écrans à cristaux liquides. La figure 1 représente un exemple de réalisation simplifié d'un dispositif de visualisation selon l'invention. Ce dispositif comporte - une source lumineuse 5 émettant un faisceau lumineux Fi qui peut être tout simplement une source de lumière blanche et non polarisée et collimatée, - un dispositif holographique de polarisation HP. recevant le faisceau lumineux F. et enregistré de telle façon que, sous l'angle d'incidence du faisceau F., il retransmet (réfléchi sur la figure 2) un faisceau de lumière polarisée selon une direction déterminée, - un dispositif holographique de focalisation HLi recevant le faisceau de lumière polarisée transmis par le dispositif HP. et enregistré de telle façon qu'il transmette au moins un faisceau convergent, - un écran matriciel à cristal liquide LCD recevant le faisceau convergent et placé sensiblement au point de focalisation de ce faisceau. L'écran à cristal liquide LCD possède normalement plusieurs éléments images (pixels). Le dispositif holographique de focalisation est enregistré de façon à transmettre, en échange du faisceau polarisé qu'il reçoit, autant de faisceaux qu'il y a d'éléments images, chacun de ces faisceaux étant sensiblement focalisé au centre d'un élément image. Le faisceau lumineux Fi de la source doit faire un angle d'incidence approprié avec le plan d'incidence du dispositif holographique de polarisation HP.. De même, le faisceau polarisé transmis par le dispositif HP i doit faire un angle approprié avec le dispositif holographique de focalisation HL.. Sur le dispositif de la figure 1, le dispositif holographique de focalisation HL. a été placé parallèlement à l'écran à cristal liquide LCD de telle façon que les différents faisceaux transmis par HL. focalisent dans une cellule de l'écran LCD. La position du dispositif holographique de polarisation HP. par rapport à la direction du faisceau F. émis i i par la source et par rapport au dispositif holographique de focalisation HLi, est déterminée par les conditions d'enregistrement de l'hologramme. De même, sur la figure 1, le dispositif holographique HP. fonctionne en transmission mais il pourrait fonctionner en réflexion. De même, le dispositif holographique HL. qui fonctionne en transmission pourrait fonctionner en réflexion. La section du faisceau F. peut être de forme différente de celle de l'écran LCD. Notamment, la section du faisceau Fi peut être circulaire ou carrée tandis que l'écran LCD peut être rectangulaire (format 16 x 9). Pour avoir un éclairage informe de l'écran, il faut réaliser une anamorphose du faisceau. Cette anamorphose est faite soit par le dispositif HP. soit par le dispositif HLi, compte-tenu que ces dispositifs peuvent aisément travailler hors d'axe. La figure 2 représente un exemple de réalisation paticulier du dispositif de l'invention. Ce dispositif associe, sur un prisme PR d'angle voisin de 450, le dispositif holographique HP. et le dispositif holographique de focalisation HL.. L'écran LCD est placé pratiquement sur la matrice HL. pour limiter l'étendue géométrique de l'image de la source S à une dimension proche de la surface utile du pixel, compte tendu des divergences anglaires déjà citées ( A e = + 20) (dans le milieu d'indice n). Le polariseur HP. est un composant holographique du type de celui décrit sur les figures 4a à 4c. Il peut être enregistré sur un film de matériau photosensible directement déposé sur l'une des faces du cube. Son fonctionnement dans le dispositif décrit précédemment permet de réfléchir la lumière polarisée perpendiculairement au plan d'incidence (notation Q. ) centrée autour de la composante chromatique de la source à la longueur d'onde X i pour laquelle le composant a été enregistré et au voisinage de l'angle d'enregistrement. Il fonctionne également pour un autre couple longueur d'onde X i - angle d'incidence 0 i pour lequel la relation de Bragg reste satisfaite compte-tenu des conditions d'enregistrement. On a typiquement une bande passante angulaire Ai = 50 et spectrale AS = 20 nm pour lesquelles l'efficacité de diffraction est supérieure à 50% dans les conditions suivantes A n = 0,035 : variation d'indice photoinduite d = 12 iun : épaisseur d'un matériau AN 0,26 ,um : pas des franges e = 450 à X = 0,55 0,55 IJ.m : angle moyen de fonctionnement. B Le composant HL. est destiné à focaliser la composante chromatique À i dans un élément image Ci de l'écran LCD dont la commande électrique est associée à X i. Le composant HL. est donc équivalent à une matrice de microlentiUes imbriquées, dont le taux de remplissage de 100 % est autorisé par le principe de superposition des hologrammes mais impossible à réaliser par des moyens d'optique classique.Chacune de ces lentilles fonctionnent hors d'axe ce qui a les deux avantages suivants - conservation de l'anamorphose du faisceau cylindrique d'éclairage en un format proche de 16/9 qui est obtenu par la réflexion à 450 dans le prisme sur le dispositif de focalisation HPi, - limitation de la dispersion chromatique du dispositif HL. puisque le réseau type HT est constitué de strates inclinées par rapport à la surface du support du dispositif. On donne ici un exemple de réalisation de matrice de microlentilles holographiques compatibles avec des éléments images de l'écran LCD au pas de 100 clam. Cette matrice sera enregistrée dans une couche photosensible à l'aide d'un masque M. et restituée en plaçant l'écran LCD à la place du masque M.. i i Le masque Mi peut d'ailleurs être écran LCD lui-même ou un équivalent. La focale de ces microlentilles étant donc imposée par l'épaisseur de la contre-électrode de l'écran LCD et de son support typiquement f = 1 mm. Les caractéristiques d'une microlentilles élémentaire de la matrice HL. peuvent être f = 1 mm : focale d'une microlentille L = 0 > 3 mm : diamètre d'une microlentille e = 450 : angle de lecture de HL. (dans le prisme B i d'indice n = 1,52) Od = 180 : angle moyen de diffraction de HLi # = 112,5 : inclinaison moyenne de diffraction de HLi A moyen = 0,45 Cun: pas moyen des strates de HLi A n = 0,03 : variation d'indice photoinduite d = 7 iun : épaisseur de HLi. Cette lentille travaille pour l'infini et son foyer et la dimension ax de la tache au foyer peut être calculée approximativement à l'aide de la tache de diffraction A x (diff) et de la divergence de l'onde de lecture X , conduisant à un élargissement A x (div) A x = A x(diff) + A x(div) Dans l'exemple pris si on considère toujours # # = + 2 on a A x(diff) = 4,5 m Ax(div) 2 2 Ae= 72 pin A x ~ 76 pin Dans ces types d'architectures le rendement lumineux de l'image projetée ne sera pas affecté par la surface utile de chaque pixel tant que son coefficient de transmission est supérieur à 45 % pour l'exemple donné. Pour réaliser l'enregistrement de la matrice de microlentilles dans le dispositif holographique de focalisation HLi on utilise un masque. Ce masque est un masque du même type que celui utilisé pour réaliser la matrice d'électrodes de l'écran LCD. Seule la dimension L = 4w5 pin L'emplacement de l'élément image transparent du masque correspondant à l'élément image de l'écran (LCD) est adressé par la commande de l'écran. Le masque peut également être un écran à cristal liquide éclairé à la longueur X i de la source et adressé électriquement pour enregistrer la matrice HL.. Le dispositif de la figure 2 fonctionne donc de la manière suivante La source S éclaire uniformément un dispositif holographique de polarisation HP1. Le faisceau Fi entre dans le cube PR perpendiculairement à la face d'entrée. Une composante de polarisation est retransmise sans être pratiquement déviée tandis que l'autre composante est réfléchie. Le faisceau réfléchi est transmis au dispositif holographique de focalisation Irri. qui le focalise dans les différents éléments images de l'écran LCD. Par ailleurs, l'écran LCD est commandé par des moyens non représentés pour visualiser une image. Dans ce qui précède on a considéré un fonctionnement à une seule longueur d'onde X i (fonctionnement monochrome) et le dispositif HL. a été enregistré pour focaliser une longueur d'onde À Le dispositif peut également fonctionner avec plusieurs longueurs d'ondes notamment avec trois longueurs d'ondes (fonctionnement trichrome) correspondant aux longueurs d'ondes du bleu (0,46 ,um), du vert (0,55 pin), du rouge (0,68 ,um) par exemple. La figure 3 illustre un tel système trichrome. Dans ce système l'écran LCD possède, pour chaque élément image, une cellule image CB destinée à moduler une longueur d'onde correspondant au bleu, une cellule image Cv destinée à moduler une longueur d'onde correspondant au vert et une cellule image C R destinée à moduler une longueur d'onde correspondant au rouge. Sur la figure 3, ces cellules ont été représentées de façon agrandie mais trois cellules ainsi réunies peuvent ne correspondre en dimensions qu a un seul élément image de la figure 2. Le dispositif holographique de focalisation HL a été enregistré pour focaliser la composante de longueur d'onde correspondant au bleu, contenue dans le faisceau retransmis par le dispositif HP dans les cellules modulant le bleu de l'écran LCD. De même il doit focaliser la composante verte dans les cellules modulant le vert, et la composante rouge dans les cellules modulant le rouge. Les bandes passantes angulaires et spectrales pour les trois composantes chromatiques de la source S sont données sur les figures 5a à 5c. Pour enregistrer un tel hologramme dans HL on utilise un masque réalisé de la même façon que l'écran à cristal liquide LCD. Ce masque sera par exemple un écran à cristal liquide. L'emplacement d'un élément image du masque correspondant à une couleur et correspondant à un élément image de l'écran LCD est adressé par la commande de la composante chromatique de la couleur considérée de l'écran à cristal liquide de masquage. Le dispositif de la figure 6 est une variante des dispositifs précédents dans laquelle la lumière réfléchie par le dispositif de focalisation HP éclaire une partie (la moitié par exemple) du dispositif de focalisation HL et de l'écran LCD. La lumière qui n'est pas réfléchie (polarisation parallèle au plan d'incidence) et qui est transmise par le dispositif de polarisation HP éclaire l'autre partie du dispositif de focalisation et l'autre partie de écran. Toute la lumière de la source peut être donc utilisée. Il est possible de prévoir une lame demi-onde A /2 qui fait tourner la polarisation de la lumière éclairant l'une des parties de l'écran. Sur la figure 6, cette lame demi-onde est placée sur le trajet du faisceau transmis par le dispositif HP. L'écran LCD est alors commandé électriquement de façon uniforme sur toute sa surface. Avantageusement, la lame demi-onde peut être une cellule à cristal liquide passive fonctionnant dans le mode guide d'onde (chromatique). Cette lame demi-onde pourrait être placée sur le trajet du faisceau réfléchi au lieu du faisceau transmis par le dispositif HP. Egalement, de préférence, cette lame demi-onde pourrait être placée de façon à être perpendiculaire au faisceau, par exemple comme dans le cas de la figure 9 qui sera décrite ultérieurement. On peut également ne pas prévoir la lame demi-onde. Dans ce cas, les deux parties de l'écran sont donc éclairées par des faisceaux de lumière de polarisations orthogonales. On peut alors commander les deux parties de l'écran de façon inversée. La figure 7 représente un exemple de réalisation du dispositif de l'invention dans lequel la matrice HPL est un hologramme fonctionnant en réflexion (type HR) et présentant simultanément des propriétés de polarisation. L'écran LCD étant toujours placé contre le composant HPL on introduit dans le dispositif des fonctions HM2 type miroir holographique. Le dispositif de la figure 6 utilise un prisme P fonctionnant en réflexion totale sur l'une de ses faces. L'autre face comportant successivement, de droite à gauche, une matrice holographique de microlentilies polarisantes HPL un miroir holographique HM2 et l'écran LCD. Le principe de fonctionnement de ce dispositif est basé sur l'exploitation des propriétés de sélectivité spectrale étroite des structures holographiques en réflexion. Il est décrit comme suit Le faisceau d'éclairage collimaté est réfléchi totalement par la face M du prisme PR qui réalise toujours l'anamorphose au format 16/9. Cette réflexion peut se faire par un hologramme HM1. Le faisceau traverse une première fois HPL sans être diffracté à une incidence telle que l'on soit sous incidence de Bragg pour HM2 et hors Bragg pour HPL. Il est alors totalement réfléchi par HM2, HM2 ayant été enregistré pour réfléchir ce faisceau à l'incidence de Bragg pour HPL.La partie de l'onde polarisée perpendiculairement au plan dtincidence est alors diffractée efficacement par HPL pour être focalisée dans les pixels de l'écran LCD. Le composant HM est alors traversé une seconde fois sans diffraction puisqutil est cette fois ci à une incidence hors Bragg. On notera que la face M du prisme PR n'est pas nécessairement réalisée avec un composant holographique, il peut s'agir d'une réflexion soit métallique, soit totale à l'interface du dioptre air-verre. On a présenté ici une structure dans laquelle la fonction polarisante est réalisée sur la fonction lentille. On notera qu'elle peut être de manière indifférente réalisée dans HM2 ou encore une fois sur M comme dans le dispositif des figures 2 et 3, si ce composant est holographique. A titre d'exemple de réalisation du dispositif de la figure 7, on présente ici un exemple non restrictif d'association de deux composants HPL et HM2 visant à démontrer la compatibilité des bandes spectrales et angulaires de ces composants. Les propriétés de sélectivité angulaire et spectrale des dispositifs holographiques associées à une source blanche de petite dimension, permettent de s'affranchir des dispersions chromatiques des composants holographiques. Dans ce type de réalisation monobloc, les propriétés holographiques (sélectivités angulaire et spectrale) permettent d'éviter l'utilisation de miroirs dichroïques. Matrice de microlentilles polarisantes HLP f = 1 mm L e = 630 e = 0 à #= 0,55 pin (respectivement angle de B d lecture et de diffraction moyen) = 37,50 An = 0,025 d = 12 pin A = 0,24 pin moyen Miroir holographique HM2 #d = - 27 #d = 63 à # = 0,55 m (angle de lecture et de diffraction respectivement) A = 0126 pin La figure 9 représente une variante de réalisation du dispositif de l'invention.Ce dispositif comporte un premier dispositif de séparation de polarisations HPD1 disposé incliné (à 450 par exemple) par rapport à l'écran LCD et permettant d'éclairer la moitié de l'écran LCD. Il reçoit un faisceau incident RVB selon une direction parallèle à l'écran LCD. Il réfléchit vers l'écran LCD l'une des polarisations R1 du faisceau incident à une longueur d'onde déterminée (longueur d'onde correspondant au rouge par exemple). Il retransmet sans déflexion l'autre polarisation R2 du faisceau de la même longueur d'onde (rouge) ainsi que la lumière à toutes les autres longueurs d'ondes (notamment celles correspondant au vert et au bleu). Un deuxième dispositif de séparation de polarisations HPD2 fonctionnant à la même longueur d'onde que HPD1 (le rouge selon exemple pris) réfléchi le faisceau R2 vers l'écran LCD. Ce dispositif de séparation peut également être un miroir holographique fonctionnant à la longueur d'onde à réfléchir (le rouge) L'écran LCD reçoit les faiceaux R1 et R2 par l'intermédiaire d'un dispositif de focalisation HL qui focalise comme cela a été décrit précédemment la lumière sur les différents éléments images de l'écran LCD. En sortie de l'écran LCD un troisième dispositif de séparation de polarisations HPD3 laisse passer la lumière d'une certaine polarisation et réfléchi (non transmission) la lumière de polarisation perpendiculaire et cela en fonction de l'image affichée par l'écran LCD. De plus, les deux parties de l'écran recevant les deux faisceaux R1 et R2 peuvent être commandés en inverse. Ou bien, il est possible de prévoir une lame À /2 qui fait tourner de 900 la polarisation de l'un de ces faisceaux. Par exemple, comme cela est représenté sur la figure 10, la lame A /2 est placée entre le premier dispositif de séparations de polarisation PHD1 et le deuxième dispositif de séparations de polarisation HPD2. Le dispositif de la figure 9 fonctionne à une seule longueur d'onde ou plus précisément à une gamme de longueurs d'ondes relativement étroite. La lumière à d'autres longueurs d'ondes test pas déviée et ressort selon le faisceau VB. Pour traiter d'autres longueurs d'ondes l'invention prévoit de disposer d'autres dispositifs tels que celui de la figure 9 selon une disposition représentée en figure 10. Sur cette figure 10 on a aligné deux autres dispositifs sur la direction du faisceau VB. Le premier dispositif est conçu pour traiter une gamme de longueurs d'ondes correspondant par exemple au vert. Il ne dévie pas la lumière possédant une longueur d'onde appartenant à une troisième gamme, le bleu par exemple. Les trois dispositifs D1, D2, D3 traitent ainsi trois gammes de longueurs d'ondes différentes c'est-à-dire des gammes correspondants respectivement au rouge, au vert et au bleu. Les trois faisceaux issus des trois dispositifs D1, D2, D3 sont superposés à l'aide de trois miroirs HPR, HPV, HPB recevant en parallèle les trois faisceaux traités et disposés en série sur la direction des faisceaux réfléchis de façon à rendre colinéaires les trois faisceaux réfléchis R, V5, B . Ces trois s faisceaux sont transmis à une optique de sortie OP. De plus, sur la figure 10, on dispose les différents éléments du système de façon que les trajets optiques des différents faisceaux soient égaux. Notamment, les écrans à cristaux liquides LCDR, LCDV, LCDB, correspondant aux trois gammes de longueurs d'ondes traités sont disposés à des distances différentes des dispositifs D1, D2, D3. Par exemple, si on suppose que la dimension de chaque dispositif D1, D2, D3 selon la direction du faisceau RVB est égale à L, l'écran LCDR est placé à une distance 2L du dispositif Dl. L'écran LCDV est placé à une distance L du dispositif D2 et l'écran LCDB est pratiquement accolé au dispositif D3. Le système de la figure 10 permet ainsi de conserver l'équidistance entre la source S et les écrans à cristaux liquides LCDR, LCDV et LCDB d'une part, et les écrans à cristaux liquides et l'optique de projection d'autre part. L'encombrement du système de la figure li est environ 3L x 3L x l, L étant la dimension d'un dispositif tel que Dl selon la direction du faisceau BVR et l, la dimension D1 perpendiculairement au plan de la figure 10. La figure 11 représente une variante de réalisation du système de la figure 6 permettant d'obtenir des trajets égaux en tous points à partir de la source S jusqu'à un écran LCD. Ce dispositif comporte le dispositif holographique de focalisation HL accolé à l'écran LCD. Le dispositif holographique de polarisation HP est situé selon un plan médian à l'écran LCD et au dispositif HL. Le faisceau d'entrée est tel que son angle d'incidence sur le dispositif HP est de 450. Pour obtenir cet angle d'incidence, un cube CU est accolé au dispositif HP par une face et reçoit par une face voisine FA le faisceau d'entrée. A cette face FA est associé un dispositif holographique Hi enregistré pour dévier le faisceau d'entrée de façon à le retransmette sous une incidence sensiblement de 450 au dispositif HP. De préférence, le faisceau d'entrée est perpendiculaire à la face FA et au dispositif H1. En fonctionnement à plusieurs longueurs d'ondes (fonctionnement trichrome), le dispositif holographique H1 défléchi le faisceau d'entrée ayant une longueur d'onde située dans une bande étroite, le vert par exemple. Les faisceaux possédant d'autres longueurs d'ondes ne sont pas déviés (faisceaux FB et FR). Par contre, le cube CU possède une lame dichroique LBR réfléchissant ces faisceaux FB et FR vers d'autres dispositifs de visualisation D'2 et D'3. La figure 12 représente un exemple d'agencement de ces dispositifs. Dans cet agencement, les écrans à cristaux liquides LCDV, LCDB et LCDR sont disposés de façon à être équidistants de l'optique de projection OP. Le dispositif D'2 fonctionne à une bande de longueurs d'ondes correspondant au bleu. Il est couplé au dispositif D'1 par un miroir MBR qui peut être un miroir holographique réfléchissant le bleu et le rouge. Le dispositif D'3 fonctionne à une bande de longueurs d'ondes correspondant au rouge. Il est couplé au dispositif D'2 par un miroir MR. Les faisceaux traités par les écrans LCDV, LCDB et LCDR sont rendus colinéaires comme dans le système de la figure 10. 1l est à noter que si les écrans LCDV, LCDB et LCDR sont équidistants de l'optique de sortie OP, ils ne sont pas équidistants de la source S dans cet exemple de réalisation. Cela peut donc induire des différences de luminosité pour les différentes couleurs en raison de la divergence des faisceaux. On peut remédier à cela en prévoyant dans les dispositifs holographiques des fonctions de divergence et/ou de convergence. On peut également prévoir de telles fonctions de divergence et/ou de convergence dans chacun des dispositifs holographiques des différents exemples de réalisation précédents. Par exemple, en figure 9, les différents points de l'écran LCD ne sont pas équidistants de la source S. Si le faisceau d'éclairage est divergent, l'éclairage de l'écran n'est pas uniforme. Pour y remédier, on prévoit d'inclure une fonction de convergence dans le dispositif HMD par exemple. Le dispositif de projection selon l'invention permet - Un gain notable du rendement lumineux du projecteur par rapport aux structures classiques provenant pour un facteur 3, de l'absence de filtres colorés, les fonctions dichroïques étant réalisées par des composants holographiques. pour un facteur pouvant atteindre 2,2, de la focalisation dans les pixels permettant de s'affranchir du taux de transmission de l'écran LCD (dans le cas des pixels au pas de 100 pin). pour un facteur 1,3 du taux de remplissage de 100 % obtenu avec des matrices de lentilles holographiques. on s'attend également à un gain notable sur l'éfficacité du polarisateur holographique comparé au cube polarisant dichroique diélectrique large bande spectrale. - La réalisation de structures optiques à faible coût et copiables optiquement à partir d'un dispositif maître. Les dispositifs de visualisation selon l'invention sont donc basés sur l'utilisation de matrices à cristaux liquides LCD dans un système de projection utilisant des composants holographiques de volume. Elles permettent simultanément - d'accroître le rendement lumineux de projection en exploitant les propriétés des hologrammes de volume qui permettent l'obtention d'efficacités de diffraction élevées pouvant atteindre la limite théorique de 100 % et des taux de polarisation atteignant 1/1000 sur les faisceaux réfléchis et transmis. - d'intégrer dans des films minces d'épaisseur inférieure à 100 Cun une fonction optique complexe réalisant à la fois la polarisation HP de la source d'éclairage, la focalisation sélective HLi, dans chacun des pixels de la matrice, et la séparation chromatique de chacune des trois composantes chromatiques X i rouge-vert-bleue de la source. - la compatibilité avec des impératifs de production industrielle en utilisant les procédés de duplication des hologrammes. Il est bien évident que la description qui précède n'a été faite qu'à titre d'exemple et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. Notamment, les dispositions des dispositifs holographiques et leurs inclinaisons par rapport aux faisceaux lumineux à traiter ainsi que la nature de ces dispositifs holographiques n'ont été indiquées que pour illustrer la description. Egalement, l'invention a été décrite, dans ses exemples de réalisations détaillées représentés par les figures, en application à un système de visualisation d'un écran à cristal liquide. Cependant, on rappelle qu'elle concerne avant tout un dispositif d'éclairage qui est utilisé dans les exemples représentés pour l'éclairage de l'écran à cristal liquide, mais il pourrait ne pas y avoir d'écran à cristal liquide où il pourrait y avoir tout autre dispositif. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'éclairage caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif holographique de séparation de polarisations (HP) éclairé par une source de lumière non polarisée et un dispositif holographique de focalisation (HL) recevant un faisceau polarisé du dispositif holographique de séparation de polarisations (HP) et permettant de focaliser ce faisceau. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif holographique de focalisation (HL) permet une focalisation de la lumière pour au moins une longueur d'onde du faisceau polarisé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif holographique de focalisation (HL) permet plusieurs directions de focalisation selon les longueurs d'ondes contenues dans le faisceau polarisé. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif holographique de focalisation (HL) est un dispositif holographique en volume. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif holographique de séparation de polarisations (HP) fonctionne en réflexion et/ou transmission. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif holographique de séparation de polarisations (HP) est placé sensiblement à 900 du dispositif holographique de focalisation pour réaliser une anamorphose du faisceau. 7. Dispositif de visualisation appliquant le dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un écran à cristal liquide (LCD) recevant le faisceau focalisé par le dispositif holographique de focalisation (kil). 8. Dispositif de visualisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écran à cristal liquide (LCD) est disposé parallèlement au dispositif holographique de focalisation (HL) dans un plan contenant les points de focalisation de ce dispositif (HL). 9. Dispositif d'éclairage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif holographique de polarisation (HP) et le dispositif holographique de focalisation (HL) sont associés par un prisme (PR). 10. Dispositif de visualisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écran à cristal liquide (LCD) permet un fonctionnement à plusieurs couleurs, le dispositif holographique de focalisation (HL) étant enregistré pour focaliser les différentes longueurs d'ondes correspondant à différentes couleurs selon des directions différentes. il. Dispositif de visualisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif holographique de focalisation comporte deux parties ; une première partie recevant la lumière réfléchie par le dispositif holographique de séparation de polarisations ; et une deuxième partie recevant la lumière de polarisation telle quelle ne permet pas sa réflexion par le dispositif holographique de séparation de polarisations. 12. Dispositif de visualisation selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un dispositif demi-onde est placé sur le trajet de l'un des faisceaux lumineux transmis par le dispositif holographique de séparation de polarisation. 13. Dispositif de visualisation selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'écran à cristal liquide (LCD) comporte une première et une deuxième parties associées respectivement à la première et à la deuxième partie du dispositif holographique de focalisation (HL), ces deux parties étant commandées en inverse. 14. Dispositif de visualisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif holographique de séparation de polarisations et le dispositif holographique de focalisation sont réalisés en un seul dispositif holographique de traitement (HPL). 15. Dispositif de visualisation selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif holographique de traitement (HPL) fonctionne en réflexion. 16. Dispositif de visualisation selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'un dispositif holographique de réflexion est disposé entre l'écran (LCD) et le dispositif holographique de traitement (HPL) pour transmettre le faisceau sous un angle approprié. 17. Dispositif de visualisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que - le dispositif holographique de focalisation (HLD) est parallèle à l'écran (LCD) - le dispositif holographique de séparation de polarisations (HPD1) est à 450 environ du dispositif holographique de focalisation (HLD) et permet d'éclairer une première moitié de l'écran (LCD) par réflexion d'une polarisation d'un faisceau incident (F1) - un dispositif de réflexion (HMD) permet d'éclairer une deuxième moitié de l'écran (LCD) par réflexion de l'autre polarisation du faisceau incident (F1) non réfléchie par le dispositif holographique de séparation de polarisations (HPD1). 18. Dispositif de visualisation selon la revendication 17, caractérisé en ce que plusieurs dispositifs sont placés en série sur la direction du faisceau incident (F1) et fonctionnent chacun à une gamme de longueurs tondes particulière. 19. Dispositif de visualisation selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs écrans à cristaux liquides (LCDV, LCDV, LCDR, LCDB) placés à égale distance de la source d'une part, et à égale distance d'un objectif de projection (OP) d'autre part. 20. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 7, caractérisé en ce que l'un au moins des dispositifs holographiques comporte des moyens pour induire un effet d'anamorphose sur un faisceau traité. 21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un au moins des dispositifs holographiques comporte des moyens pour réaliser un effet de convergence ou de divergence d'un faisceau traité.