Brevet FR2825798A1 — publié le 20021213

La présente invention a pour objet un générateur de lumière diffractée polychrome. Elle met en oeuvre le phénomène découvert par Newton selon lequel un faisceau de lumière blanche dirigé perpendiculairement vers un prisme transparent en ressort sous forme de faisceaux émergeant polychromes aux couleurs du spectre de l'arc-en-ciel. En mettant en oeuvre ce phénomène de diffraction et en imaginant une application nouvelle des surfaces à réseaux récemment disponibles dans le commerce et comportant un très grand nombre de stries parallèles (plusieurs centaines par millimètre) utilisées pour obtenir des effets de diffraction hologrammiques, les designers Gilles Rozé et Yves Savinel ont créé un module d'éclairage en lumière diffractée décrit dans le brevet français NO 2. 625.709. Ce module comporte une source de lumière blanche émettant un faisceau directif dirigé vers une telle surface de diffraction hologrammique standard de préférence montée sur un support orientable. Il en émerge un faisceau de rayons d'une lumière polychrome qui vient se projeter sur les surfaces environnant le module qui est décomposé en bandes spectrales de longueurs d'onde différentes produisant ainsi un effet d'arc-en-ciel, modifiable en fonction de l'orientation de la surface de réfraction par rapport au faisceau de lumière blanche qui la frappe. La présente invention part de cet art antérieur connu. Elle met en oeuvre un phénomène inattendu que l'on crée, selon l'invention, en dirigeant un faisceau polychrome, tel que généré par un module précité, vers l'orifice d'un écran opaque présentant une ouverture que l'on conviendra ici de désigner par l'expression diaphragme de sortie . Par contre, comme cela est bien connu en photographie, ce qu'il est généralement convenu d'appeler diaphragme sert, en coopération avec l'objectif de l'appareil, à former une image nette, mise au point sur une pellicule en rapport avec l'éclairement approprié. Il s'agit donc d'un"diaphragme d'entrée"et les rayons lumineux qui passent à travers lui pour former une image sont alors régis par les lois de l'optique géométrique traditionnelle. Mais, dans le cadre de la présente invention, on utilise, pour ainsi dire à"l'envers", un diaphragme frappé par un faisceau polychrome pour qu'il ré-émette un nouveau faisceau polychrome concentré, par suite des effets de diffraction supplémentaires, générés par le diaphragme de sortie, en raison des interférences entre elles des diverses ondes émises, d'où la dénomination proposée de"diaphragme de sortie". L'invention a donc pour objet un générateur de lumière diffractée polychrome comportant une source de lumière blanche émettant un faisceau directif dirigé vers une surface de diffraction standard, de préférence montée sur un support orientable caractérisé en ce que le faisceau polychrome généré par cette surface est dirigé vers un diaphragme de sortie du générateur. Selon une première application consistant à produire des effets chromatiques décoratifs, le générateur est enfermé dans une enceinte présentant un orifice de sortie constituant ledit diaphragme de sortie. Dans le cadre de cette application, on peut placer en aval de la surface diffractante deux diaphragmes de sortie voisins l'un de l'autre et créant ainsi deux spectres diffractés polychromes interférant l'un avec l'autre. Selon une seconde application visant à générer un faisceau très étroit de sortie monochrome utilisable notamment à des fins thérapeutiques, on dispose une fibre conductrice de lumière juste en amont du diaphragme de sortie et l'on fait varier l'orientation de la surface diffractante pour émettre à la sortie de la fibre un faisceau de longueur d'onde variant en fonction de cette orientation. Selon une variante de cette application, on prévoit des moyens pour déplacer la fibre optique dans le champ spectral de façon à capter une longueur d'onde spécifique. L'invention sera encore mieux comprise à l'aide de la description suivante faite en référence au dessin annexé sur lequel : la figure 1 est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du générateur de lumière diffractée polychrome de l'invention, la figure 2 est une vue schématique en coupe montrant la réalisation du générateur de lumière diffractée polychrome sous forme d'une sphère dont une ouverture constitue le diaphragme de sortie, la figure 3 est un schéma illustrant la mise en oeuvre de deux diaphragmes voisins l'un de l'autre, la figure 4 est une vue schématique d'un générateur de faisceau de sortie monochrome de longueur d'onde variable. Comme on le constate sur ce dessin, les différentes figures sont le plus simplement possible présentées sous forme de combinaisons nouvelles fonctionnelles de moyens selon l'invention. En effet, les réalisations matérielles concrètes qui peuvent s'en déduire peuvent présenter des variantes de mise en oeuvre très nombreuses et différentes, tout en utilisant ces combinaisons fonctionnelles. On se reportera tout d'abord à la figure 1. L'appareil comprend une source de lumière blanche directive (1), par exemple du type halogène, émettant un faisceau (2) dirigé vers une surface à réseau de diffraction standard (3) L'angle oc d'incidence du faisceau sur la surface (3) peut très largement varier entre 1 et 89 . On le choisit toutefois de préférence d'une faible valeur de quelques degrés. Comme connu, et non représenté, la surface (3) peut être portée par un support d'orientation réglable. Le faisceau diffracté polychrome (4) génère un spectre diffus (5) qui se forme sur une surface opaque (6) placée en aval et présentant un diaphragme de sortie (7). Ce diaphragme de sortie (7) projette à son tour un spectre concentré (8) sur une surface écran (9). La figure 2 représente schématiquement un générateur de lumière polychrome diffractée selon l'invention destiné à produire des effets chromatiques décoratifs. Les mêmes numéros de référence que sur la figure 1 sont affectés aux mêmes éléments fonctionnels. La source (1) et le réseau (3) sont montés sur un support (10) fixé lui-même à l'intérieur d'une sphère (11) vue ici en coupe, dont une partie échancrée (12), de forme sphéricoelliptique constitue le diaphragme de sortie (7). Les parois de la sphère-enceinte (11) peuvent être opaques ; ou diffusantes. Ou, encore, la partie supérieure peut être opaque et la partie inférieure diffusante. La figure 3 illustre très schématiquement l'utilisation d'une surface écran opaque (6) constituée d'un disque (13), cranté sur sa périphérie pour pouvoir être entraîné en rotation, comme indiqué par la flèche par un moyen non représenté tel qu'une roue dentée. Le disque (13) comporte en sa partie centrale deux diaphragmes de sortie (7) projetant chacun sur l'écran de visualisation (9) deux spectres concentrés (8) se chevauchant et produisant ainsi, dans leur partie commune d'intersection des effets spectraux colorés inattendus et variant en fonction de la rotation du disque (13). La figure 4 représente schématiquement une autre application de l'invention dans laquelle une sortie monochrome de longueur d'onde réglable est obtenue en captant une telle lumière monochrome à l'intérieur du faisceau de sortie polychrome à l'aide d'une fibre (14) conductrice de lumière, réalisée en verre ou en matière plastique. Pour faire varier la longueur d'onde sélectionnée, on peut faire varier l'inclinaison du réseau diffractant. On pourrait aussi déplacer l'entrée de la fibre (14) par rapport au faisceau polychrome de sortie. ic) lu REVENDICATIONS 1. Générateur de lumière diffractée polychrome comportant une source de lumière blanche (1) émettant un faisceau directif (2) dirigé vers une surface de diffraction standard (3) de préférence montée sur un support orientable caractérisé en ce que le faisceau diffracté polychrome (4) généré par cette surface est dirigé vers un diaphragme de sortie (7) du générateur. 2. Générateur selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il est enfermé dans une enceinte présentant un orifice de sortie (12) constituant ledit diaphragme de sortie (7). 3. Générateur selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il comporte deux ou plusieurs diaphragmes de sortie (7) voisins l'un de l'autre et créant ainsi plusieurs spectres polychromes interférant l'un avec l'autre. 4. Générateur selon la revendication 10 visant à générer un faisceau très étroit de sortie monochrome utilisable notamment à des fins thérapeutiques, caractérisé en ce qu'une fibre optique conductrice de lumière (14) est placée juste en amont du diaphragme de sortie (7). 5. Générateur selon la revendication 40 caractérisé en ce que l'on fait varier l'orientation de la surface diffractante (3) pour émettre à la sortie de la fibre un faisceau de longueur d'onde variant en fonction de cette orientation. 6. Générateur selon la revendication 40 caractérisé en ce que l'extrémité d'entrée de la fibre optique (14) peut balayer le faisceau diffracté polychrome de sortie du générateur.