FR2476337A1 - Procede de formation d'images d'objets et images obtenues par ledit procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE AU DOMAINE DE L'OPTIQUE. LE PROCEDE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION, DU TYPE CONSISTANT A RESTITUER A L'AIDE D'UN FAISCEAU LUMINEUX UNE IMAGE HOLOGRAPHIQUE D'UN OBJET, PREALABLEMENT ENREGISTREE SUR AU MOINS UN SUPPORT 2, 2, EST CARACTERISE EN CE QU'ON FORME SUR UN AUTRE SUPPORT 6 UNE IMAGE BIDIMENSIONNELLE DU MEME OBJET OU DE TOUT AUTRE OBJET NECESSAIRE POUR LA PERCEPTION, ON DISPOSE, L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE, LE SUPPORT 2, 2 PORTANT L'IMAGE HOLOGRAPHIQUE ET LE SUPPORT 6 PORTANT L'IMAGE BIDIMENSIONNELLE DE FACON A ORIENTER LESDITES IMAGES EN VUE D'EN OBTENIR L'EFFET RECHERCHE, ET POUR RESTITUER LESDITES IMAGES, ON ILLUMINE LES SUPPORTS 2, 2, 6 PORTANT LES IMAGES HOLOGRAPHIQUE ET BIDIMENSIONNELLE A L'AIDE D'UN FAISCEAU LUMINEUX VARIABLE EN INTENSITE ET COHERENCE SPATIALE. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE NOTAMMENT DANS LES SYSTEMES DE STOCKAGE D'INFORMATIONS, POUR LA SEPARATION SPATIALE DES IMAGES, POUR LA CONSTRUCTION DE PANORAMAS ARTISTIQUES.

Description

L'invention concerne 1'optique cohérente et ltholographie, et a notamment pour objet un procédé de formation d'images d'objets, ainsi que les images ainsi obtenues.

L'invention peut titre utilisée notamment dans les systèmes de stockage d'informations, pour la séparation spatiale des images, pour la construction de panoramas
artistiques, pour la réalisation et la reproduction de copies d'oeuvres d'art, pour l'enregistrement de portraits holographiques, dans la publicité, ainsi que pour la production de matériel didactique, de stands et de souvenirs.

On connatt un procédé de formation d'informations optiques relatives à des objets, consistant à enregistrer et à restituer des images en relief desdits objets.

L'enregistrement est basé sur le principe de l'holographie avec utilisation d'un faisceau de référence oblique. Pour l'enregistrement d'un hologramme, la lumière issue d'un laser se divise en deux faisceaux, l'un incident sur objet , l'autre étant un faisceau de référence. Sur un milieu d'enregistrement (matériau photosensible) est inscrite l'image d'interférence (hologramme) créée par l'onde de référence et par une onde diffusée par l'objet.

En éclairant l'hologramme à l'aide du faisceau de référence initial, on obtient un front d'onde identique au front d'onde initialement diffusé par l'objet.

Un inconvénient de ce procédé réside dans l'utilisation obligatoire d'un laser en tant que moyen de restitution.

On connais aussi un procédé de formation d'informations optiques, consistant à réaliser l'enregistreùent et la restitution des images en relief des objets par le procédé d'holographie dans des faisceaux à contresens l'un de l'autre. Dans ce cas, est enregistrée une structure de diffraction en relief, un hologramme de réflexion à haute sélectivité spectrale. La restitution d'un tel hologramme est-possible en utilisant le rayonnement de sources à large composition spectrale (lampes à incandescence, rayonnement solaire , etc).L'hologramme de réflexion reproduit, lors de la restitution, non seulement la structure du front d'onde enregistré de l'objet, mais aussi la composition spectrale du rayonnement.

On connaît encore un procédé de formation d'images en couleur holographiques consistant à enregistrer plusieurs hologrammes de réflexion primaires d'un objet, chacun des hologrammes étant enregistré sur une longueur d'onde différente. Une image en couleur de l'objet est obtenue par restitution à l'aide d'un faisceau lumineux à partir d'une source à large composition spectrale.

Un inconvénient inhérent à ce procédé r;éside en ce qu'en l'absence d'une source à laser ou d'une source ponctuelle rayonnant dans un large spectre, on n'obtient pas l'image, et les hologrammes ne comportent pas d'informations visuelles.

Le but de l'invention est d'élaborer un procédé de formation d'images d'objets qui assurerait l'arrivée continue d'informations visibles simultanément avec un réglage du volume de ces informations.

Ce but est atteint du fait quele procédé de formation d'images d'objets, du type consistant à restituer, à l'aide d'un faisceau lumineux, l'image holographique de l'objet, préalablement inscrite sur au moins un support, est caractérisé, selon l'invention, en ce qu'on forme sur un support approprié unè image bidimensionnelle de ce mime objet ou de tout autre objet nécessaire à la perception, on dispose le support portant l'image holographique et le support portant l'image bidimensionnelle l'un par rapport à l'autre de façon à obtenir l'effet conçu, et, en vue de restituer ces images, on illumine les supports portant les images holographiques et les images bidimensionnelles par un faisceau lumineux d'intensité et de cohérence dans 1 'espace variables.

Cela permet de former d'une façon continue 11image visible d'un objet.

Il est possible de reproduire l'image bidimen sionnelle de l'objet sur le support approprié à partir de son image holographique restituée. Pour accentuer l'effet conçu , on forme une image bidimensionnelle en couleurs.

Le support portant l'image holographique et le support portant l'image bidimensionnelle peuvent être orientés, l'un par rapport à l'autre, de manière que les contours des images se confondent.

Ceci contribue à accentuer l'effet de perception de l'image formée.

Il est avantageux d'illuminer les supports portant les images holographiques et bidimensionnelles à l'aide d'un faisceau lumineux dont l'intensité et la cohérence spatiale sont variables dans les limites nécessaires pour former l'image visible, bidimensionnelle, ou bien holographique, et donc, pour réguler et prélever sélectivement le volume des informations reçues.

En vue d'une extension des possibilités du procédé, le support portant l'image holographique comporte plusieurs hologrammes du même objet ou d'un autre objet enregistré sur la mtme longueur d'onde ou sur différentes longueurs d'onde, et la restitution de l'image formée sur les deux supports est obtenue en illuminant ceux-ci à l'aide d'un faisceau lumineux à composition spectrale variable.

Le support portant l'image holographique peut comporter plusieurs hologrammes d'au moins un objet orienté de façon prédéterminée, enregistrés avec un vecteur de polarisation varié conformément à l'orientation de l'objet, alors que la restitution des images est obtenue par illumination des deux supports à l'aide d'un faisceau lumineux à vecteur de polarisation naturel.

Ceci améliore sensiblement l'efficacité visuelle.

Le plus avantageux est de former l'image bidimensionnelle sur un support dont le matériau est susceptible de reproduire l'image bidimensionnelle par réflexion ou par diffusion du rayonnement incident.

Il est commode d fabriquer un tel support e deux couines l'une réfléchisante, en argent, aluminium, titane OU chrome, et l'autre, photosensible, en émulsions argentifères photosensibles, en émulsions ne contenant pas d7argent, en photorésist négatif ou positif.

Il est en outre avantageux de fabriquer le support pour l'image bidimensionnelle à partir d'un matériau susceptible de reproduire une image bidimensionnelle sous une action électrique ou thermique extérieure, ou grace 2 son rayonnement propre ou à l'utilisation d'indi- cateurs électroluminescents ou à semi-conducteurs; par exemple, le support peut entre constitué par un indicateur visualisant des informations variables.

La :?ormation des images des objets selon l'invention proposée se produit de telle façon que les informatl;ons visibles arrivent en continu; en outre le volu- me de ces nfo.-mations est réglé.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, details et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 est un schéma illustrant la formation d'une image holographique;
- la figure 2 est une représentation conventionnelle de l'objet divisé par un plan;
- la figure 3 est le schéma d'enregistrement d'une image antérieure par rapport à l'écran;
- la figure 4 est le schéma d'enregistrement d'une image postérieure par rapport à l'écran;
- la figure 5 est le schéma de reproduction de l'image enregistrée: :
- la figure 6 est le schéma d'enregistrement de l'image à l'aide d'une source à direction variable du vecteur de polarisation,
Le procédé de formation d'images d'objets consiste à réaliser les opérations suivantes dans l'ordre de succession décrit plus bas.

Partout dans le texte de la présente description, on entend par "objet" des chiffres ou des lettres, des pièces de machines et de mécanismes, des dessins, des photos, des oeuvres d'art ou leurs copies, out tout autre objet matériel de la nature ou de l'activité humaine.

L'image de l'objet sur un support sous forme d'un hologramme peut être inscrite par l'un des procédés largement connus. Par exemple, l'enregistrement se fait dans des faisceaux orientés à contre-sens l'un de l'autre. Un faisceau 1 (figure 1) issu d'un laser tombe sur une plaque photographique 2, traverse celle-ci et se trouve diffusé par un objet 3 dans le sens inverse. Dans la couche d'émulsion de la plaque photographique 2 se produit une interférence entre les rayonnements direct et inverse, ce qui entrasse la formation d'un hologramme.

Outre l'image holographique, on forme sur un autre support approprié une image bidimensionnelle du mOme objet ou d'autres objets (d'un seul ou de plusieurs).

L'image bidimensionnelle peut entre formée par plusieurs procédés, par exemple par le procédé de photolithographie.

L'image bidimensionnelle de l'objet est obtenu par le procédé de photolithographie directement à partir de l'objet ou de son image holographique restituée, avec reproduction subséquente par des méthodes de copie par projection ou de copie par contact sur différents supports d 'informations.

En cas d'utilisation d'émulsions photographiques et de photorésists, afin d'améliorer le pouvoir de réflexion de l'image on réalise le support en deux couches et on revit la couche photosensible d'une couche de réflexion en argent, aluminium, titane, chrome ou en des composés de ceux-ci, et on lui fait subir après l'exposition un traitement photochimique par une technologie photolithographique largement utilisée. Dans ce cas, l'image bidimensionnelle est reproduite gracie à la réflexion du rayonnement incident par le support.

Selon les caractéristiques de l'objet à enregistrer (dimensions, couleurs), on utilise en tant que couche photosensible une couche en émulsion argentifère, en émulsion sans argent, en photorésists négatifs et positifs.

En tant qu'émulsion argentifère on emploie n'importe laquelle des émulsions photographiques connues, et en tant qu'émulsion sans argent, la gélatine chromatée, la gomme-laque.

Il est avantageux de fabriquer le support sur lequel doit titre formée l'image bidimensionnelle de l'objet en un matériau susceptible de reproduire l'image bidimensionnelle grace à la diffusion du rayonnement incident,
Le support peut, par exemple, entre constitué par un indicateur sous forme de cristaux liquides.

Un tel indicateur est fabriqué de la manière décrite ci-dessous.

Sur deux plaques de verre on applique une couche de bioxyde d'étain SnO2 transparente et conductrice de courant. Une partie de cette couche conductrice de courant est ensuite éliminée de façon à obtenir la représentation des informations nécessaires. Entre les plaques est introduite une couche de cristal liquide nématique de 10 à 20 ys-d'dpaisseur. Les plaques sont collées de façon que les couches conductrices de courant se trouvent du caté intérieur. Aux couches transparentes conductrices de courant (électrodes) on applique une tension de l'ordre de 10 à 20 V. Les zones de cristal liquide qui se trouvent sous tension diffusent fortement la lumière (effet dé diffusion dynamique). Les autres zones du cristal liquide, qui correspondent aux électrodes éliminées de la surface des plaques, restent transparentes.Ainsi apparat une image déterminée. En tant que cristal nématique on peut utiliser la méthoxybenzylidènebutylmanimine, qui, à la température ambiante, présente une structure nématique.

L'indicateur sous forme de cristaux liquides destiné à visualiser des informations variables est fabriqué de la façon suivante,
Sur sune des faces des plaques de verre on dépose des électrodes transparentes en bioxyde d'étain SnO2,
Entre les plaques on place une couche de cristal liquide nématique de 10 à 20 J4~d'épaisseur, On colle les plaques de manière que les électrodes se trouvent en contact avec le cristal liquide. En tant que cristal liquide nématique on peut utiliser la méthoxybenzylidènebutylmanimine, qui, à la température ambiante,a une structure nématique.

L'application aux électrodes d'une tension de 10 a' 20 V entrain l'apparition de 1 'une des images selon la commutation des électrodes correspondantes, par suite de effet de diffusion dynamique dans le cristal liquide nématique sous l'action de la tension app'-iquée. Il en résulte l'apparition d'informations vriables sur l'indicateur ainsi conçu.

L'utilisation de cristaux liquides pour la formation d'images combinées permet d'accentuer l'effet de perception visuelle grtce aux caractéristiques d-ynamiques du milieu d'enregistrement considéré, ce qui, en mbme temps, détermine le sujet de 2a composition conçue, par exemple dans le cas d'une publicité de "journal mouvant".

En tant qu'indicateurs pour la formation d'une image bidimensionnelle, sont aussi utilisées des sources de lumière à semi-oonduoteurs excitées par le courant électrique, réalisées à base de phosphure de gallium, de carbure de silicium ou d'arséniure de gallium. Pour visualiser des informations alphanumériques ou autres, on crée une matrice à éléments discrets à base de diodes électroluminescentes émettant dans une large gamme spectrale.

Pour les dispositifs de commutation on utilise de grands circuits intégrés permettant la création de dispositifs de reproduction d'informations, ainsi que des indicateurs à semi-conducteurs matriciels.

Pour la visualisation d'une image on utilise en outre des indicateurs dont la couleur change sous l'action de la chaleur et qui sont susceptibles de fonctionner avec de hauts niveaux d'exposition extérieure. A titre d'exemple, on peut citer un système comportant une plaque di électrique dont une face est restitue d'une couche thermochrome de réflecteur de lumière interférentiel à transformation de phase, à base d'oxydes de vanadium, tandis que sa seconde face est pourvue d'un élément de chauffage en couche mince.

Le chauffage de l t indicateur entraRne l'apparition des informations nécessaires. La possibilité de fabriquer des couches thermochromes de grande surface permet d'obtenir des indicateurs de grandes dimensions.

Dans une série de cas, l'utilisation de couches thermochromes permet de réaliser diverses combinaisons lumineuses pour améliorer l'efficacité visuelle des images à former, ce qui présente de l'intérêt pour la production de matériels didactiques, de bancs techniques, pour la construction de panoramas artistiques, etc.

En outre, l'image bidimensionnelle est formée sur un support dont le matériau est susceptible de reproduire l'image bidimensionnelle gracie à l'émission propre des matériaux électroluminescents.

L'indicateur électroluminescent pour la visualisation des informations est basé sur l'utilisation d'une cellule se présentant sous forme d'un indicateur plat comprenant des éléments électroluminescents en tant que diélectrique. En qualité de condensateur est utilisée une couche conductrice de courant en bioxyde d'étain ou en oxyde de cadmium déposée sur une plaque de verre.

Sous l'action de la tension appliquée, la substance luminescente brille, et sa brillance augmente avec l'accroissement de la tension appliquée.

Pour obtenir l'image bidimensionnelle d'un objet, on utilise des indicateurs alphanumériques électroluminescents et des dispositifs du type à écran à adressage matriciel. Ainsi, ces indicateurs permettent de visualiser des informations fixes ou variables prédéterminées. Les indicateurs électroluminescents dans les systèmes de formation d'images combinées conviennent surtout pour la publicité.

L'image bidimensionnelle permet de stocker les informations relatives à un objet dans des conditions d'observation défavorables, et contribuent en outre à une séparation sélective, à partir du volume d'informations contenu dans l'image, de la partie concrète voulue, ou à une séparation successive de différentes parties.

L'image bidimensionnelle se forme à partir de l'image holographique restituée, y compris celle préalablement enregistrée par tout procédé connu. Elle peut aussi être formée directement à partir d'un objet d'après l'image holographique de celui-ci.

Pour visualiser les informations de différents types (texte, symboles, dessins), on peut utiliser des panneaux indicateurs à plasma composés d'un grand nombre de cellules à décharge gazeuse qui, sous l'action de la tension appliquée, émettent dans le domaine visible du spectre (par exemple, pour le néon, dans le domaine rouge); on peut utiliser des cellules à gaz recouvertes d'une substance luminescente, qui sont excitées sous l'action du rayonnement ultra-violet d'éléments à décharge gazeuse, par exemple à base de xénon. Des images prédéterminées, fixes ou variables, sont formées par le rayonnement des cellules à gaz dan.s lesquelles se produit la décharge électrique. Les indicateurs du type à plasma peuvent entre disposés dans n'importe quel ordre, y compris en matrices.

Les supports portant les images (holographique et bidimensionnelle) sont disposés l'un par rapport à l'autre de façon à obtenir l'effet recherché : par exemple, pour obtenir des informations relatives à un objet d'une façon continue et réglable, élargir la gamme de visibilité de l'image, former des images holographiques combinées et des images non-cohérentes en vue d'accentuer l'effet de perception de la profondeur, créer des compositions et des scènes (y compris celles en couleur et en mouvement), et d'autres effets analogues.

Les supports sont placés de façon que les contours des images inscrites sur eux corncident, en créant ainsi une illusion de transformation de l'image bidimensionnelle en image en relief du méme objet.

Cependant, pour accentuer l'effet de séparation spatiale des images, on oriente les supports de façon que les images ne coïncident pas.

Ainsi, on place le support portant l'image holographique et le support portant l'image bidimensionnelle directement l'un sur l'autre dans l'ordre indiqué suivant le sens de passage du faisceau d'illumination. Par exemple, les supports peuvent titre rigidement réunis par collage ou par fixation mécanique, ou bien être placés à une certaine distance l'un de l'autre.

En cas d'utilisation, en tant que support pour former l'image bidimensionnelle des cristaux liquides, d'un support avec une couche thermochrome d'indicateurs électroluminescents à semi-conducteurs ou à plasma, ceux-ci sont toujours disposés derrière le support portant l'image holographique.

Les supports portant les images holographique et bidimensionnelle peuvent être orientés,l'un par rapport à l'autre, de façon à former un polygone fermé constitué, par exemple, d'au moins quatre supports alternés, disposés sous un angle l'un par rapport à l'autre pour former ce qu'on appelle un "livre ouvert" (l'angle d'ouverture du "livre" pouvant varier de 0 à 1800), ou bien disposés en mosarque sous forme d'une matrice dans un ordre quelconque.

Une telle orientation des supports contribue à une orientation des images qu'ils portent > déterminée en fonction de l'effet recherché.

La restitution de l'image se fait en illuminant simultanément les deux supports par un faisceau lumineux d'intensité et de cohérence spatiale variables. L'intensité et la cohérence dans l'espace du faisceau lumineux de restitution sont variées dans des limites permettant d'obtenir une image visible quelconque, soit bidimensionnelle, soit hologrrphique. Les valeurs de l'intensité sont choisies en tenant compte du matériau d'enregistrement des images bidimensionnelle et holographique. La gamme de variation de 7'intensité est très large.Les limites de la variation de la cohérence spatiale du faisceau de restitution déterminent le contraste de l'image holographique pour le formation images cc;nbinées améliorant effet de perception et permettant en outre de créer une illusion d'objets compliqués qui n'existent pas dans la réalité, mais présentent une valeur technique ou artistique, ou bien d'objets qui auraient été coupés suivant un plan, ce qui permet d'obtenir en mame temps une image derrière écran et uaze image devant l'écran, l'image derrière l'écran d'une partie de l'objet dotant obtenue sur t'un des hologrammes. et l'image orthoscopique devant 1 'écran du reste du même objet ou d'autres objets formant la composition à obtenir, sur le second hologramme. Par exemple, pour obtenir une image combinée, on réalise deux fois l'enregistrement holographique de l'objet : sur le premier hologramme oen'enregistre qu'une partie de l'objet, cet enregistrement s'effectuant de façon à obtenir l'image devant l'écran. Sur le deuxième hologramme est enregistrée l'image ordinaire du reste de l'objet.

La figure 2 illustre un exemple d'enregistrement holographique de l'image d'un cône coupé suivant un plan
A en deux parties 4 et 5 (figure 2). Sur une première plaque 21 on enregistre la partie haute inversée (reflet) du otne 4 (figure 3), en réalisant ainsi l'image orthoscopique devant l'écran. Le deuxième hologramme, sur la plaque 22, porte les informations relatives au reste 5 du cône et est enregistre par le procédé classique (figure 4).

Le premier hologramme est ensuite superposé sur le deuxième de manière que l'image 41 de la base de la partie haute 4 du cône coïncide avec l'image 51 du palier coupé de la partie basse 52 du cône (figure 5). Sur une plaque 6 est formée une image bidimensionnelle du même objet. Les images holographique et bidimensionnelle obtenues se superposent.

On obtient, dans le cas considéré, une amélioration de l'effet de perception de l'image holographique, ainsi que la possibilité de créer des images originales de scènes, d'objets n'existant pas dans la réalité, mais correspondant à l'idée artistique des auteurs, par création d'images composites obtenues en formant des images en plusieurs hologrammes.

De la sorte, quand on veut obtenir des images combinées, on a la possibilité de composer des images holographiques d'objets compliqués, ainsi que de varier la profondeur de la scène selon le but poursuivi~par l'auteur.

Afin d'élargir les possibilités du procédé de formation d'images, on enregistre les hologrammes sur diverses longueurs d'onde, et on restitue les mages formées sur ces supports à l'aide d'une source à composition spectrale variable, ce qui permet de transmettre les caractéristiques de coloration des objets à enregistrer par la méthode holographique. Par exemple, on enregistre les hologrammes dans des faisceaux à contre-sens l'un de l'autre, ou suivant la méthode utilisant un faisceau de référence oblique. L'enregistrement des hologrammes se fait à l'aide d'un laser à longueur d'onde variable, par exemple un laser utilisant des solutions de colorants oraniques, ou d'autres types de lasers.La rotation du réseau de diffraction dans le résonateur du laser à colorant et le changement de colorant assurent un réaccord continu du spectre de génération de 300 à 1200 nm. En vue de réduire le spectre de génération, est prévu dans le résonateur du laser un interféromètre de Fabry-Pérot. La largeur du spectre de génération est choisie en fonction de la profondeur de la scène à former par la méthode holographique (i x 10 3 - 3 m).

En tant que milieu d'enregistrement on utilise un support en gélatine chromatée, en gomme-laque, avec une émulsion d'halogénure d'argent de résolution, sensibilisées pour une longueur d'onde déterminée (rouge, verte, bleue).

Pour obtenir une image combinée, ltenregistrement holographique d'un même objet, ou éventuellement de divers objets (quand on veut créer des scènes combinées ou des compositions) est réalisé plusieurs fois sur des supports distincts en réaccordant chaque fois l'onde d'émission de la source à laser. Notamment, on enregistre sur le premier hologramme un objet bicolore sur la longueur d'onde de 6400 nm (rouge), sur le deuxième, le mdme objet sur la longueur d'onde de 550 nm (verte), après quoi les deux hologrammes sont superposés et les images sont restituées, orientées l'une par rapport à l'autre.

La commande de la restitution des images se fait en utilisant des sources ayant des caractéristiques de rayonnement spectrales variables, par exemple à l'aide de filtres colorés interchangeables, ce qui permet de reproduire les images enregistrées alternativement sur diverses longueurs d'onde vu la haute sélectivité spectrale de l'hologramme en relief. Une très rapide variation de la composition spectrale du rayonnement crée un effet de perception en couleur de l'image analogue à celui qui a lieu en cas de restitution d'hologrammes primaires enregistrés chacun sur une différente longueur d'onde à l'aide d'une source à large composition spectrale.

Une telle opération de commande de l'image peut s'effectuer aussi en illuminant par la méthode précitée un hologramme en couleurs enregistré sur une mme émulsion sur trois longueurs d'onde: rouge, verte, bleue.

En outre apparatt la possibilité d'un enregistrement combiné des informations dans un large domaine du spectre, a partir du rayonnement infra-rouge jusqu'au rayonnement ultra-violet, accompagné d'une restitution simultanée.

On place aussi devant l'image de l'objet inscrite sur le support 2 par le procédé holographique un élément polarisant "polaroïd" 7 (figure 6) et on restitue l'image formée à l'aide d'une source de lumière à sens variable de polarisation, ce qui permet de reproduire le mouvement.

En tant que support on choisit n'importe quel matériau photosensible : émulsion photographique, gélatine chromatée, gomme-laque, milieux réversibles, cristaux liquides, photorésists, etcc.

La restitution se fait à l'aide d'une source à large composition spectrale et avec un vecteur de polarisa- tion arbitrairement variable. La variation de la direction du vecteur de polarisation entrasse l'apparition, simultanément avec l'image enregistrée sur le premier hologramme, d'une image restituée à partir de l'autre hologramme, celle-ci atteignant son intensité maximale quand la transmission de l'élément "PolaroIdn est maximale.

Les hologrammes étant enregistrés sur diverses longueurs d'onde, l'intensité des images restituées à partir des hologrammes situés derrière l'élément "Polarod" ne dépend pas de l'efficacité de diffraction du premier hologramme.

Tous les hologrammes étant enregistrés sur la même longueur d'onde, la brillance de l'image restituée à partir des hologrammes situés derrière l'élément "polaroïd" baisse en proportion inverse de l'efficacité de diffraction du premier hologramme. il devient ainsi possible de commander la restitution des images par variation de la polarisation du rayonnement de la source.

En cas d'utilisation de milieux photosensibles présentant une anisotropie induite par la lumière (par exemple basée sur l'effet Weigert) lors de l'enregistrement de l'hologramme d'un objet se déplaçant suivant différents vecteurs de polarisation, on peut, pour chaque enregistrement, restituer les diverses images des obJets à enregistrer par le procédé d'holographie en changeant le vecteur de polarisation dans le faisceau de lecture.

L'invention revendiquée va être expliquée, dans ce qui suit, à l'aide d'exemples de réalisation concrets mais non limitatifs.

Exemple 1
En tant que source d'émission pour former une image holographique, on utilise un laser He-Ne. A l'aide d'un mirco-objectif et d'un diaphragme, un faisceau de rayonnement élargi et filtré est dirigé sur l'objet à enregistrer par le procédé d'holographie Des plaques photographiques holographiques sont placées devant l'objectif et perpendiculairement ou sous un -certain angle par rapport au rayonnement incident, en réalisant ainsi un enregistrement dans des faisceaux à contre-sens mutuel.

L'émission issue du laser He-Ne atteignant une plaque photographique interfère avec le rayonnement diffusé sur l'objet dans le plan de émulsion photographique, cette dernière enregistrant ainsi un champ d'interférence portant des informations relatives à une image en relief de l'objet. Le temps d'exposition est choisl en fonction de la puissance d'émission, de la sensibilité de l'émulsion photographique et des caractéristiques de réflexion des objets. Le développement s'effectue pendant 12 minutes à une température de 20 0,50C.

Une image bidimensionnelle est obtenue directement à partir de l'objet par une technique photographique classique et largement connue.

Les deux supports portant les images en relief et bidimensionnelle sont ensuite superposés de façon à disposer l'image bidimensionnelle derrière l'image holographique. L'orientation des objets est choisie au stade de l'enregistrement holographique, ce qui permet d'orienter les images en cours de restitution conformément à la composition à obtenir.

Au cours de la restitution en présence d'une source ponctuelle de lumière où lumière solaire, il se forme une image holographique de l'objet dont le contraste est notablement plus élevé que celui d'une image photographique. Au Sur et à mesure de la variation de l'intensité de la source servant à la restitution, varie celle de la brillance de l'image holographique et par conséquent celle du rapport de brillance des images holographique et photographique. Sous un éclairage ordinaire par une lumière diffuse, on n'observe qu'une image bidimensionnelle photographique.

Exemple 2
Pour l'enregistrement d'une image holographique composée de trois hologrammes de divers objets, on utilise deux lasers Ar et He-Ne émettant sur trois longueurs d'onde (5145Â,04888A0et6326A0)Le support est fabriqué en un matériau sensible à émission correspondante. L'ensemble d'objets représente une certaine composition. Le temps d'exposition lors de l'enregistrement holographique est choisi en fonction de la puissance d'émission, de la sensibilité du matériau photosensible et des caractéristiques de réflexion de l'objet.

On superpose les trois hologrammes.

On obtient une image bidiemnsionnelle d'une façon analogue à celle décrite dans exemple 1.

Au stade de la restitution, après avoir fait corncider le support holographique avec l'image photographique, on les illumine à l'aide d'une source à composition spectrale variable, en restituant ainsi à tour de rôle ou en méme temps les trois images holographiques, chacune d'elles étant observée en combinaison avec l'image bidimentionnelle. En l'absence d'une source présentant une cohérence spatiale suffisante , on n'observe que l'image bidimensionnelle.

Exemple 3
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de l'exemple 1 ou 2.

Le support pour la formation d'une image bidimensionnelle est constitué par une plaque de verre ayant au moins une surface polie. Sur cette plaque est déposée, par évaporation dans le vide, une couche de chrome. Sur celle-ci, par une autre méthode connue, par exemple par arrosage dans une centrifugeuse, est déposée une couche de photorésist positif. La pellicule de photorésist est séchée à une température de 90+100C pendant 30 minutes, le photorésist étant ensuite exposé à travers un masque constitué par une alternance de domaines transparents et opaques au rayonnement ultra-violet.

Le développement du photorésist s'effectue à l'aide de divers révélateurs, en fonction de la composition du photorésist, par exemple dans une solution à 0,3% de KOH dans liteau, les zones exposées du photorésist étant alors éliminées par dissolution. Afin d'améliorer la résistance de la pellicule de photorésist, on effectue après le développement un tannage dans un thermostat à 1200C pendant 30 minutes.

Par traitement chimique du chrome à l'aide d'acide chlorhydrique conformément au masque réalisé en photorésist, on obtient l'image définitive nécessaire, le photorésist étant ensuite éliminé par lavage avec de l'acétone, et le support, rincé avec un jet d'eau à une température de 60 à 700C pendant quelques minutes.

Exemple 4
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de l'exemple 1 ou 2.

L'image bidimensionnelle sur un support approprié est obtenu de la même façon que dans l'exemple 3, mais en utilisant un photorésist négatif au lieu d'un photorésist positif. Le photorésist est exposé à travers un masque constitué par une alternance de domaines transparents et opaques au rayonnement ultra-violet. Le développement se fait dans un révélateur approprié, et les zones nonexposées sont ensuite éliminées par dissolution.

Le développement est suivi d1un tannage destiné à améliorer la résistance de la pellicule de photorésist.

Par décapage du métal suivant le masque de photorésist on obtient l'image désirée, après quoi on élimine le photorésist.

Exemple 5
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de l'exemple 1 ou 2.

Le procédé de formation de limage bidimensionnelle d'un objet est analogue à celui de l'exemple 3, mais en utilisant de l'aluminium déposé par vaporisation sur une plaque de verre.

Exemple 6
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de l'exemple 1 ou 2. Une image bidimensionnelle est formée comme dans l'exemple 3.

Toutefois, pour la formation de l'image bidimensionnelle, on forme d'abord un masque en photorésist sur un support de verre. Sur le support est ensuite déposée, par évaporation dans le vide, une couche d'argent, celui-ci ne restant, après l'élimination du photorésist,que sur les zones non protégées par le masque du support.

Exemple 7
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de l'exemple 1 ou 2. L'image bidimensionnelle est obtenue comme dans l'exemple 3.

Toutefois, sur le support est déposée par évaporation d'une résistance une pellicule d'oxyde de fer de couleur orange-rouge. Puis, conformément à l'exemple 3, on obtient une image bidimensionnelle en orange-rouge.

Exemple 8
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de l'exemple 1 ou 2.

Le procédé de formation de l'image bidimensionnelle des objets se fait conformément à l'exemple 3.

Toutefois, avant de former l'image bidimensionnelle, on réalise un masque en photorésist sur un support de verre. Puis on dépose sur le support, par vaporisation sous vide, une couche de titane qui, après l'élimination du photorésist, ne reste que sur les zones du support non protégées par le masque.

Exemple 9
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de l'exemple I ou 2.

Pour former l'image bidimensionnelle, on réalise au préalable sur un support de verre un masque en photorésist, celui-ci étant ensuite recowert de titane et de bioxyde de silicium dans diverses proportions volumiques, par vaporisation sous vide.

Le photorésist et la pellicule déposée sur celui-ci par vaporisation sont ensuite éliminés par lavage avec de l'acétone, et il reste un revêtement sombre (titane + bioxyde de silicium) aux endroits du support où le photorésist a eté enlevé au cours du développement.

En variant les proportions en volume du titane et du bioxyde de silicium, on peut varier le degré de noirceur du revêtement.

Exemple 10
Le procédé de formation dtune image holographique est identique à celui de exemple 1 ou 2.

En tant que support pour l'image bidimensionnelle on utilise un écran de verre sur lequel, sur sa face opposée à celle portant lthologrammessont projetées des informations variables sous forme de textes et de dessins, logiquement liées à l'image holographique en relief.

Exemple il
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de exemple 1 ou 2.

En tant que support pour l'image bidimensionnelle on utilise un film photographique portant des informations sous forme de textes et de dessins logiquement liées à l'image holographique en relief. En déplaçant le film photographique, on fait varier les informations.

Exemple 12
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de exemple 1 ou 2.

Limage bidimensionnelle est formée sur un papier photographique en couleur et est constituée par la photo en couleur de objet, réaliséede façon à pouvoir superposer les contours des images holographique et photographique.

La photo est obtenue à partir des négatifs en couleur du film photographique.

Au stade de la restitution, on oriente les images holographique et photographique en couleur, et on utilise une source de lumière blanche dtintensité et de cohérence dans espace variables. Avec une haute intensité et une cohérence spatiale élevée de la source , il se forme une image holographique de l'objet, dont le contraste est sensiblement plus élevé que celui de l'image photographique.

Au fur et à mesure de la variation de l'intensité et de la cohérence dans ltespace du rayonnement de restitution, varie la brillance de l'image holographique et du rapport de brillances des images holographique et photographique. Sous un éclairage ordinaire par une lumière diffuse, on n'observe qu'une image photographique bidimensionnelle en couleur.

Exemple 13
L'enregistrement d'une image holographique composée de trois hologrammes d'un objet en mouvement se fait à l'aide de deux lasers Ar et He-Ne, émettant sur trois longueurs d'onde (5145 , 4880 et 6328 ). Sur un support sont appliquées deux émulsions sensibles au rayonnement correspondant. Pour ltenregistrement on fait tourner l'objet d'un angle d'environ 300. Les hologrammes réalisés sont superposés l'un sur l'autre,et sur le support portant l'image bidimensionnelle du même objet sous forme de photolithographie réalisée par le procédé classique à partir de 1 'objet dans sa position intermédiaire.

Au stade de la restitution, on utilise une source de rayonnement à composition spectrale variable, ce qui permet, en retituant à tour de rôle les trois hologrammes, de créer une illusion de mouvement de l'objet. Dans des conditions défavorables à la restitution des hologrammes, on observe une image photolithographique bidimensionnelle.

Exemple 14
Le procédé de formation d'une image holographique est identique à celui de l'exemple 1 ou 2.

L'image bidimensionnelle est obtenue par le procédé de photolithographie à partir d'un négatif obtenu en projetant sur un film photographique l'image restituée à partir i )!hologramme. Une image bidimensionnelle complète la solution en couleur conformément à la composition conçue.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé de formation d'images d'objets, du type consistant à restituer à l'aide d'un faisceau lumineux une image holographique de l'objet, préalablement enregistrée sur au moins un support (2î, 22), caractérisé en ce qu'on forme sur un autre support (6) une image bidimensionnelle du même objet ou de tout autre objet nécessaire pour la perception, on dispose, l'un par rapport à l'autre, le support (2î, 22) portant l'image holographique et le support (6) portant l'image bidimensionnelle de façon à orienter lesdites images en vue d'en obtenir l'effet recherché, et, pour restituer lesdites images, on illumine les supports portant les images holographique et bidimensionnelle à l'aide d'un faisceau lumineux variable en intensité et cohérence spatiale.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'image bidimensionnelle de l'objet sur ledit autre support (6) est formee à partir de son image holographique restituée.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on forme une image bidimensionnelle en couleurs de l'objet.

4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'on oriente l'un par rapport à l'autre le support (2î, 22) portant l'image holographique et le support (6) portant l'image bidimensionnelle de façon à faire coïncider les contours des images sur ces supports.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on illumine les supports (2î, 22, 6) portant les images holographique et bidimensionnelle à l'aide d'un faisceau lumineux dont l'intensité et la cohérence dans l'espace sont variables entre les limites nécessaires pour l'obtention d'une image visible, soit bidimensionnelle, soit holographique.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support portant l'image holographique (2î, 22) comporte plusieurs hologrammes du même objet ou d'au moins un autre objet, enregistrés sur une même ou sur différentes longueurs d'onde, et qu'en vue de restituer les images formées sur les deux supports, on les illumine à l'aide d'un faisceau lumineux à composition spectrale variable.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support (2î, 3 22) portant l'image holographique comporte plusieurs hologrammes d'au moins un objet orientés d'une façon prédéterminée, enregistrés avec variation du sens du vecteur de polarisation suivant l'orientation de l'objet, et en ce que pour la restitution de l'image formée par les deux supports on illumine ceux-ci par un faisceau lumineux à différents vecteurs de polarisation.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'image bidimensionnelle est formée sur un support (6) en un matériau susceptible de reproduire l'image bidimensionnelle grâce à la réflexion d'un rayonnement incident.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support (6) sur lequel on forme l'image bidimensionnelle est réalisé en deux couches, dont l'une est une couche de réflexion en argent, aluminium, titane ou chrome ou des composés de ceux-ci, tandis que l'autre est une couche photosensible à base d'émulsions contenant de l'argent, d'émulsions n'en contenant pas, de photorésists négatifs et positifs.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'image bidimensionnelle est formée sur un support (6) en un matériau susceptible de reproduire l'image bidimensionnelle grâce à la diffusion d'un rayonnement incident.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'image b dimensionnelle est formée sur un support (6) en un matériau susceptible de reproduire l'image bidimensionnelle gracie au propre rayonnement d'indicateurs électroluminescents ou à semi-conducteurs.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'image bidimensionnelle est formée sur un support (6) en un matériau susceptible de reproduire l'image bidimensionnelle quand il est soumis à une action électrique ou thermique extérieure.

13. Procédé selon l'une des revendications 10 eut 11, caractérisé en ce que le support (6) servant à former l'image bidimensionnelle est constitué par un indicateur d'informations variables.

14. Images d'objets, caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par le procédé faisant l'objet de l'une des revendications 1 à 13.