Brevet FR2799012A1 — publié le 20010330

La présente invention concerne des lunettes à composite électro-optique permettant une commutation alternée de chacune des lentilles se traduisant par la transparence et / l'opacité des lentilles. Ce type de lunettes est particulièrement adapté à des applications médicales notamment la ' 'ducation de la vue résultant de troubles neurologiques. Dans d'autres domaines, de nombreux dispositifs faisant appel aux cristaux liquides jour. Généralement il s'agit de contrôler le flux lumineux émis par le soleil ou provenant de sources artificielles telles que les lasers, les arcs électriques. Ainsi Le brevet GORDON US.A.3.873.804 décrit un casque de soudeur à l'arc muni d'une fenêtre à cristaux liquides transparente en l'absence d'arc et opaque en sa présence. commande transparence / opacité est générée par l'alimentation de l'arc électrique. brevet WTTT US.A.4.152.846 concerne des lunettes pour pilotes d'avion utilisant les cristaux liquides, transparents lorsque le pilote regarde les instruments de bord et opaque regarde à l'extérieur. Fonctionnent également par tout ou rien. Dans ces exemples le flux lumineux transmis n'est ni contrôlé ni régulé. Ces dispositifs ont particularité de fonctionner en tout ou rien. brevet CUVELIER, GATTEGNO FR.A.2.530.039 concerne des lunettes de protection à transmission réglable automatiquement, utilisant des cristaux liquides. lunettes comprennent une cellule à cristaux liquides à transmission réglable et un moyen de commande de cette cellule comportant un générateur de tension réglable commandé par un photo-détecteur de façon à maintenir automatiquement le flux lumineux transmis à une intensité régulée. Applications aux lunettes pour conducteurs de véhicules ou aux pilotes d'avion présentant deux zones, l'une supérieure à faible transmission, l'autre inférieure à forte transmission. Par ailleurs le brevet LE BIHAN FR.A.2.756.057 protège un dispositif susceptible de contrôler la quantité de rayons lumineux passant à travers un support en verre (vitre). Ledit dispositif permet de modifier l'opacité de la vitre en modulant la position de cristaux liquides réfléchissant sur une ou deux faces qui sont incorporés dans la vitre. Il agit donc comme un rideau électronique destiné à contrôler lumière et chaleur à l'intérieur des bâtiments. Le brevet DYNAPROG SARL FR.A.2.693.562 concerne des lunettes solaires à filtres 'lectro-optiques. Un capteur photosensible commande la transparence d'écrans électro- optiques en fonction décroissante de l'intensité lumineuse captée. Ces écrans électro- optiques sont constitués d'écrans à cristaux liquides comportant des couches d'orientation et des polariseurs. lunettes ou écrans fonctionnent soit par tout ou rien, transparence / opacité obtenues de façon automatique, soit par contrôle de la transmission du flux lumineux. L'automatisme est en général commandé par le flux lumineux lui-même, il peut en être de même pour sa transmission. Cependant il peut être impératif de commander manuellement la transparence ou l'opacité des lentilles ou des écrans notamment lorsque ce type de lunettes est utilisé à des fins médicales. La présente invention entend remédier à ces inconvénients et pallier les lacunes de l'art antérieur évoqué ci-dessus. Elle a justement pour objet des lunettes à composite électro-optique constituées de deux lentilles comportant chacune, deux parois transparentes dont les faces internes sont recouvertes d'une fine couche d'un matériau conducteur électrique transparent constituant deux électrodes entre lesquelles est confinée une fine couche de composite électro-optique. Ces lunettes sont caractérisées en ce que le composite électro-optique est constitué d'une matrice de polymère dans laquelle sont enfermées des gouttelettes de cristal liquide, les électrodes sont actionnées par un dispositif électronique permettant une commutation alternée de chacune des lentilles se traduisant par la transparence et / ou l'opacité. De préférence la taille des gouttelettes de cristal liquide enfermées dans la matrice polymère est du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de la lumière visible l'emploi de ce type de composite étant de nature à alléger le procédé de mise en oeuvre des lentilles en permettant la suppression des couches d'alignement et des polariseurs. Avantageusement le dispositif électronique comporte un générateur de signaux carrés faible tension agissant sur des bascules de phases destinées à modifier le champ électrique de chacune des lentilles. Selon une variante de réalisation lesdites bascules de phases sont télécommandées téléguidées manuellement ou par un logiciel informatique. Selon une réalisation 'férentielle la présence ou l'absence du champ électrique sur chacune des lentilles modifie l'orientation des molécules de cristal liquide à l'intérieur des gouttelettes. Avantageusement en présence d'un champ électrique les molécules de cristal liquide s'orientent en moyenne perpendiculairement aux électrodes, l'indice de réfraction des gouttelettes de cristal liquide égalant alors l'indice de réfraction du polymère constituant la matrice, ce qui se traduit par la transparence des lentilles. Selon une autre caracteristique en l'absence de champ électrique l'orientation aléatoire des molécules de cristal liquide induit une différence entre l'indice de réfraction moyen des gouttelettes de cristal liquide et celui du polymère constituant la matrice, ce qui se traduit par une forte diffusion de la lumière traversant les lentilles qui assure l'opacité des lentilles. De préférence le dispositif électronique comporte une temporisation agissant sur les bascules de phases destinée à régler le temps de maintien de chacun des états transparence - opacité lentilles. Selon une autre réalisation les bascules permettent une commutation alternée synchronisée quasi immédiate de façon que l'une des lentilles soit opaque lorsque l'autre est transparente et vice versa. Avantageusement les deux parois de chacune des lentilles sont constituées d'un matériau transparent rigide ou flexible. Le fonctionnement des lunettes selon l'invention sera mieux compris à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif nullement limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 est une vue schématique du diagramme de fonctionnement selon l'invention. - La figure 2 est une schématique en coupe des lentilles selon l'invention. - La figure 3 est un schéma de principe de réalisation des lunettes selon l'invention. On montre sur la figure selon une vue schématique un diagramme de fonctionnement comportant un dispositif électronique et des lunettes à composite électro-optique réalisé conformément au procédé selon l'invention. Le dispositif électronique comprend un générateur de signaux carrés C de période comprise entre 2 et 20 secondes de faible tension relié à un régulateur électronique E de choix de fonctionnement. Un inverseur de phase B lié à un générateur de signaux carrés A de 100 hertz de faible tension et au régulateur électronique E agit sur chacune des lentilles D1 D2 à composite électro-optique. Le régulateur 'lectronique E est commandé par un dispositif manuel de commande F et par un récepteur de télécommande G. Un panneau de commande programmé et un dispositif électronique de commande programmé J sont reliés à un émetteur de télécommande H. Ledit émetteur de télécommande fournit à distance les informations nécessaires au fonctionnement du dispositif électronique au récepteur de télécommande. Le générateur de signaux carrés C permet une commutation alternée de chacune des lentilles D1 D2 en agissant sur l'inverseur de phase B destiné à modifier champ électrique de chacune des lentilles. Le générateur de signaux carrés A est nécessaire à une bonne transparence desdites lentilles. Le régulateur E permet de choisir le mode de fonctionnement, la temporisation agissant sur les bascules de phase destinée à régler le temps de maintien de chacun des états transparence - opacité des lentilles et / ou la commutation alternée synchronisée quasi immédiate de façon que l'une des lentilles soit opaque lorsque l'autre est transparente et vice versa, grâce au dispositif de commande manuel F. Ledit mode de fonctionnement peut être commandé à distance, il est dans ce cas fait usage du récepteur G et de l'émetteur H de télécommande dirigé dans le cas d'un automatisme ' l'aide du panneau I et / ou du dispositif de commande programmée J par un microprocesseur. On montre la figure 2 selon une vue schématique une lunette à composite électro optique, en coupe longitudinale combinée à l'inverseur de phase B. La lunette à composite électro-optique Dl ou D2 est fermée de part et d'autre par deux lentilles L1 et L2 comportant chacune deux parois transparentes rigides ou flexibles. La face interne de la lentille Ll est recouverte d'une fine couche d'un matériau conducteur électrique transparent MI. La face interne de la lentille L2 est recouverte d'une fine couche d'un matériau conducteur électrique transparent M2. Entre les fines couches de matériau conducteur électrique transparent est disposée la matrice de polymère constituant le composite électro-optique K. L'inverseur de phase B est relié aux fines couches de matériau conducteur électrique transparent M1 et M2. Sur toute sa circonférence, la lunette Dl ou D2 est fermée par une monture N qui épouse sa forme. Les fines couches de matériau conducteur électrique transparent recouvrant les faces internes des lentilles L1 et L2 constituent les électrodes Ml et M2 entre lesquelles confinée fine couche de composite électro-optique K. La présence ou l'absence de champ électrique induite par l'inversion de phase B chacune lentilles Ll et L2 modifie l'orientation moyenne des molécules de cristal liquide par rapport aux électrodes à l'intérieur des gouttelettes enfermées dans la matrice de polymère, ce qui se traduit par la transparence ou l'opacité des lentilles. Sur la figure 3 on représente un schéma de réalisation de lunettes. La tension d'alimentation est de 3 volts pour l'utilisation des circuits intégrés CMOS 1...2 ...3 .. Les fonctions d'oscillateurs A et C sont assurées par les circuits intégrés 1 - CMOS 4069. Les fonctions inversions de phases et commande de basculement B et C sont assurées les circuits intégrés CD 4011 et CD 4001. La tension d'allumage des verres est assurée par un multiplicateur de tension P comprenant une série de diodes 5 et des capacités, l'inversion des phases est obtenue par deux portes 3 - CD 4011. La fonction adaptation de tension 4 est assurée par les circuits CD 4504. Les lunettes à composite électro optiques selon l'invention sont particulièrement bien adaptées à la rééducation visuelle notamment dans le cas de strabisme suite à des traumatismes neurologiques. Ces lunettes de conception et réalisation simples permettent d'intégrer l'électronique nécessaire dans les branches de lunettes facilitant l'autonomie. Elles répondent bien aux objectifs fixés. Les modifications susceptibles d'être apportées par l'homme de l'art au dispositif décrit ci-dessus qui, sans en altérer les dispositions originales, n'en seraient que de simples équivalents techniques, entrent également dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS Lunettes à composite électro-optique constituées de deux lentilles (D 1-D2) comportant chacune, deux parois transparentes (LI-L2) dont les faces internes sont recouvertes d'une fine couche d'un matériau conducteur électrique transparent constituant deux électrodes (Ml-M2) entre lesquelles est confinée fine couche de composite électro-optique (K), caractérisées en ce que le composite électro-optique est constitué d'une matrice de polymère dans laquelle sont enfermées gouttelettes de cristal liquide, les électrodes sont actionnées par un dispositif électronique permettant une commutation alternée de chacune des lentilles se traduisant par la transparence et / ou l'opacité. Lunettes à composite électro-optique selon la revendication 1 caractérisées en ce que la taille des gouttelettes de cristal liquide enfermées dans la matrice du polymère est du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de la lumière visible, l'emploi de ce type de composite étant de nature à alléger le procédé de mise en oeuvre des lentilles en permettant la suppression des couches d'alignement et des polariseurs. 3) Lunettes à composite électro-optique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisées en ce que le dispositif électronique comporte un génerateur de signaux carrés (C) de faible tension agissant sur des bascules de phases (B) destinées à modifier le champ électrique de chacune des lentilles. 4) Lunettes à composite électro-optique selon l'une des revendications précédentes caractérisées en ce que la présence ou l'absence du champ électrique sur chacune des lentilles modifie l'orientation des molécules de cristal liquide à l'intérieur des gouttelettes. 5) Lunettes à composite électro-optique selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisées en ce que en présence d'un champ électrique les molécules de cristal liquide s'orientent en moyenne perpendiculairement aux électrodes (M1-M2), l'indice de réfraction des gouttelettes de cristal liquide égalant alors l'indice de réfraction du polymère constituant la matrice, ce qui se traduit par transparence des lentilles. 6) Lunettes à composite électro-optique selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisées en ce que en l'absence de champ électrique l'orientation aléatoire des molécules de cristal liquide induit une différence entre l'indice de réfraction moyen des gouttelettes de cristal liquide et celui du polymère constituant la matrice, ce qui se traduit par forte diffusion de la lumière traversant les lentilles qui assure l'opacité des lentilles. 7) Lunettes à composite électro-optique selon la revendication 3 caractérisées en ce que le dispositif électronique comporte une temporisation agissant sur les bascules de phases (B) destinée à régler le temps de maintien de chacun des états transparence opacité des lentilles. 8) Lunettes à composite électro-optique selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisées en que les bascules (B) permettent une commutation alternée synchronisée quasi immédiate de façon que l'une des lentilles (Dl) soit opaque lorsque l'autre est transparente et vice versa. 9) Lunettes à composite électro-optique selon la revendication 1 caractérisées en ce que les deux parois L2) de chacune des lentilles (Dl-D2) sont constituées d'un matériau transparent rigide. 10) Lunettes à composite électro-optique selon la revendication 1 caractérisées en ce que les deux parois (L1-L2) de chacune des lentilles (D1-D2) sont constituées d'un matériau transparent flexible.