FR2872589A1 - Procede de realisation d'un element optique transparent, composant optique intervenant dans ce procede et element optique ainsi obtenu - Google Patents

Abstract

Pour réaliser un élément optique transparent (11), on commence par produire un composant optique (10) ayant au moins un ensemble transparent de cellules (15) juxtaposées parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et contenant une substance à propriété optique. Ce composant optique est ensuite découpé le long d'un contour défini sur sa surface, correspondant à une forme déterminée pour l'élément optique.

Description

PROCEDE DE REALISATION D'UN ELEMENT OPTIQUE TRANSPARENT,

COMPOSANT OPTIQUE INTERVENANT DANS CE PROCEDE ET

ELEMENT OPTIQUE AINSI OBTENU

La présente invention concerne la réalisation d'éléments transparents incorporant des fonctions optiques. Elle s'applique notamment à la réalisation de verres ophtalmiques ayant diverses propriétés optiques.

Les verres correcteurs d'amétropie sont traditionnellement fabriqués en mettant en forme un matériau transparent d'indice de réfraction plus élevé que l'air. La forme des verres est choisie de façon que la réfraction aux interfaces 7o entre le matériau et l'air provoque une focalisation appropriée sur la rétine du porteur. Le verre est généralement découpé pour être adapté à une monture, avec un positionnement approprié par rapport à la pupille de l'oeil corrigé.

Il est connu de faire varier l'indice de réfraction au sein du matériau d'une lentille ophtalmique, ce qui peut limiter les contraintes géométriques (voir par exemple EP-A-O 728 572). Cette méthode a surtout été proposée pour des lentilles de contact. Le gradient d'indice est obtenu par exemple par diffusion, irradiation sélective ou chauffage sélectif au cours de la fabrication de l'objet solide constituant la lentille. Si on prévoit une fabrication pour chaque cas d'amétropie traitable, la méthode ne se prête pas bien à une large industrialisation. Sinon, on peut fabriquer industriellement des séries d'objets à gradient d'indice, sélectionner celui qui est le plus proche de ce qui convient à un oeil à corriger et le remettre en forme par usinage et polissage pour l'adapter à cet oeil. Dans ce cas, la nécessité de remettre en forme les verres fait perdre beaucoup de l'attrait de la méthode par rapport aux méthodes traditionnelles.

Dans la demande de brevet US 2004/0008319, il est proposé de réaliser une modulation d'indice de réfraction parallèlement à la surface d'une lentille telle qu'un verre de lunettes, à l'aide de têtes de projection d'encre du genre employé dans les imprimantes. Ces têtes sont commandées pour déposer des gouttes de solutions de polymères d'indices différents sur la surface de l'objet de façon à obtenir une variation souhaitée de l'indice le long de la surface. Les polymères sont ensuite solidifiés par irradiation ou élimination de solvant. La maîtrise des phénomènes physiques d'interaction entre les gouttes et le substrat lors du dépôt et de la solidification rend cette méthode très difficile à pratiquer. En outre, sa mise en oeuvre à grande échelle est problématique car, là aussi, la modulation d'indice est obtenue au cours de la fabrication de l'objet solide constituant la lentille et la personnalisation ultérieure suppose une remise en forme du verre.

Un autre domaine d'application de l'invention est celui des verres photochromiques. La structure d'un tel verre incorpore une couche dont le spectre d'absorption lumineuse dépend de la lumière reçue. Le colorant photochromique de cette couche est habituellement solide, bien qu'on sache que les liquides ou les gels présentent des propriétés supérieures, notamment en termes de rapidité de réaction aux variations de luminosité.

On connaît tout de même des verres dans lesquels le colorant photosensible est un liquide ou un gel, des espaceurs étant prévus dans l'épaisseur de la couche pour définir le volume occupé par le colorant entre les couches transparentes adjacentes, avec une barrière étanche sur la périphérie de ce volume. Un tel verre est fabriqué pour une monture de lunettes spécifique. Il n'est pas possible de le découper pour l'adapter à une autre monture. Il est en outre difficile de l'adapter à l'amétropie d'un oeil à corriger.

II peut aussi être intéressant de faire varier l'absorption lumineuse parallèlement à la surface du verre, et/ou de rendre cette absorption dépendante de la polarisation de la lumière.

Parmi les autres types de verres ophtalmiques auxquels l'invention peut s'appliquer, on peut citer les systèmes actifs, dans lesquels une variation d'une propriété optique résulte d'un stimulus électrique. C'est le cas des verres électrochromes, où encore des verres à propriétés réfractives modulables (voir par exemple US-A-5 359 444 ou WO 03/077012). Ces techniques font généralement appel à des cristaux liquides ou à des systèmes électrochimiques.

Parmi ces différents types de verres, ou d'autres non nécessairement limités à l'optique ophtalmique, il serait souhaitable de pouvoir proposer une structure qui permette de mettre en place une fonction optique de façon souple et modulaire, tout en conservant la possibilité de découper l'élément optique obtenu en vue de l'intégrer à une monture imposée ou choisie par ailleurs.

Un but de la présente invention est de répondre à ce besoin. Un autre but est que l'élément optique soit industrialisable dans de bonnes conditions.

L'invention propose ainsi un procédé de réalisation d'un élément optique transparent, comprenant les étapes suivantes: - produire un composant optique ayant au moins un ensemble transparent de cellules juxtaposées parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et contenant une substance à propriété optique; et découper le composant optique le long d'un contour défini sur ladite surface, correspondant à une forme déterminée pour l'élément optique.

Les cellules peuvent être remplies avec des substances diverses choisies pour leurs propriétés optiques, par exemple liées à leur indice de réfraction, à leur capacité d'absorption lumineuse ou de polarisation, à leur réponse à des stimuli électriques ou lumineux, etc. La structure se prête donc à de nombreuses applications, particulièrement celles faisant appel à des fonctions optiques évoluées. Elle implique une discrétisation par pixels de la surface de l'élément optique, ce qui offre une grande souplesse dans la conception mais aussi dans la mise en oeuvre de l'élément.

En particulier, il est remarquable que le composant optique puisse être découpé selon des formes périphériques souhaitées, permettant son intégration et son adaptation sur divers supports de maintien tels que, par exemple, une monture ou un casque. . Le procédé peut aussi comprendre, sans affecter l'intégrité de la structure, une étape de perçage à travers le composant optique, pour la fixation de l'élément optique sur son support de maintien.

Dans le cadre de l'invention, l'ensemble de cellules juxtaposées est de préférence configuré de façon à que le facteur de remplissage i, défini comme la surface occupée par les cellules remplies par la substance, par unité de surface du composant, soit supérieur à 90 %. En d'autres termes, les cellules de l'ensemble occupent au moins 90 % de la surface du composant, du moins dans une région du composant pourvue de l'ensemble de cellules. D'une façon avantageuse le facteur de remplissage est compris entre 90% et 98% inclus.

Pour que la structure de pixels ne provoque pas de phénomènes indésirables de diffraction, il convient de dimensionner les cellules de façon adaptée par rapport aux longueurs d'onde du spectre de la lumière considérée.

Pour le spectre visible, on donnera aux cellules des dimensions supérieures à 1 m parallèlement à la surface du composant. Dans l'application à l'optique ophtalmique, on souhaite éviter les cellules trop grandes qui donneraient lieu à une texture visible à la surface des verres. Les cellules pourront avoir des dimensions d'une à quelques dizaines de microns tout en respectant ce critère.

D'une façon avantageuse les cellules présenteront une dimension comprise entre 5 pm et 100 pm et préférentiellement entre 10 pm et 40 pm. Les cellules seront de préférence séparées par des parois de dimensions comprises entre 0,10 pm et 0,40 pm, et préférentiellement inférieures à 0, 35 m, de sorte qu'elles aussi ne produisent quasiment pas d'effets diffractifs indésirables dans le spectre visible. En outre, de telles parois fines procurent avantageusement un facteur de remplissage très élevé de la surface optique par la substance à propriété optique intéressante. Une autre possibilité est de prévoir des parois plus épaisses entre les cellules comprises entre 0,40 pm et 1 pm mais pouvant aller jusqu'à 3 pm, tout en conservant un facteur de remplissage t suffisant, A ce moment là les caractéristiques optiques du matériaux constituant les cuves seront choisis de telle manière que les cuves ne pourront plus être discernables du matériaux de remplissage; ceci peut être pratiquement réalisé par un ajustement convenable de l'indice de réfraction et de l'absorption.

L'ensemble d'un réseau de cellules constitue avantageusement une couche d'épaisseur comprise entre 10 pm et 50 pm.

L'ensemble de cellules peut être formé directement sur un support transparent rigide, ou au sein d'un film transparent souple reporté ensuite sur un support transparent rigide.

Dans un mode de réalisation du procédé, la substance à propriété optique contenue dans certaines au moins des cellules est sous forme de liquide ou de gel. Elle peut notamment incorporer un colorant photochromique, ce qui permet de réaliser commodément un élément photochromique à réponse très rapide.

Pour l'application à la fabrication de lentilles correctrices, il convient que des cellules différentes du composant optique contiennent des substances d'indice de réfraction différent. L'indice de réfraction sera typiquement adapté pour varier le long de la surface du composant en fonction de l'amétropie estimée d'un oeil à corriger.

L'ensemble de cellules du composant optique peut inclure plusieurs groupes de cellules contenant des substances différentes. Il est également possible d'empiler plusieurs ensembles de cellules sur l'épaisseur du composant. Dans ce mode de réalisation les ensembles de cellules peuvent avoir des propriétés identiques ou différentes au sein de chaque couche. Ainsi il est possible d'envisager d'avoir une couche dans laquelle l'ensemble de cellules contient une substance permettant d'obtenir une variation de l'indice de réfraction et une autre couche ou l'ensemble de cellules contient une substance à propriété photochromique.

Un autre aspect de l'invention se rapporte à un composant optique, utilisé dans le procédé ci-dessus. Ce composant optique comprend au moins un ensemble transparent de cellules juxtaposées parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et contenant une substance à propriété optique. Un autre aspect encore de l'invention se rapporte à un élément optique transparent, notamment un verre de lunettes, réalisé en découpant un tel composant optique.

D'autres particularités et avantages de la présente invention 30 apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'un composant optique selon l'invention; - la figure 2 est une vue de face d'un élément optique obtenu à partir de ce composant optique; - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un composant optique selon l'invention; les figures 4 et 5 sont des schémas montrant deux types de maillage utilisables pour agencer les cellules dans un composant optique selon l'invention; - les figures 6 et 7 sont des vues schématiques en coupe montrant ce composant optique à deux étapes de sa fabrication; - la figure 8 est une vue schématique en coupe illustrant un autre mode de fabrication d'un composant optique selon l'invention.

Le composant optique 10 représenté sur la figure 1 est une ébauche pour verre de lunettes. Si l'optique ophtalmique est un domaine d'application préféré de l'invention, on comprendra que cette invention est applicable à des éléments optiques transparents d'autres natures, comme par exemple des lentilles pour instruments d'optiques, des filtres, des lentilles de visée optique, des visières oculaires, des optiques destinées à des dispositifs d'éclairage, etc. La figure 2 montre un verre de lunettes 11 obtenu en découpant l'ébauche 10 suivant un contour prédéfini, représenté en trait interrompu sur la figure 1. Ce contour est a priori arbitraire, dès lors qu'il s'inscrit dans l'étendue de l'ébauche. Des ébauches fabriquées en série sont ainsi utilisables pour obtenir des verres adaptables à une grande variété de montures de lunettes. Le bord du verre découpé peut sans problème être détouré, de façon classique, pour lui conférer une forme adaptée à la monture et au mode de fixation du verre sur cette monture et/ou pour des raisons esthétiques. Il est également possible d'y percer des trous 14, par exemple pour recevoir des vis servant à sa fixation sur la monture.

La forme générale de l'ébauche 10 peut être conforme aux standards de l'industrie, avec par exemple un contour circulaire de diamètre 60 mm, une face avant convexe 12 et une face arrière concave 13 (figure 3). Les outils traditionnels de découpe, de détourage et de perçage peuvent ainsi être utilisés pour obtenir le verre 11 à partir de l'ébauche 10.

Sur les figures 1 et 2, un arrachement partiel des couches superficielles fait apparaître la structure pixellisée de l'ébauche 10 et du verre 11. Cette structure consiste en un réseau de cellules ou microcuves 15 formées dans une couche 17 du composant transparent (figure 3). Sur ces figures, les dimensions de cette couche 17 et des cellules 15 ont été exagérées par rapport à celles de l'ébauche 10 et de son substrat 16 afin de faciliter la lecture du dessin.

Les dimensions latérales D des cellules 15 sont supérieures au micron pour éviter les phénomènes de diffraction dans le spectre visible. En pratique, ces dimensions peuvent aller jusqu'à plusieurs dizaines de microns sans que le réseau de cellules soit visible sur le verre 11 ou sur l'ébauche 10. Il en résulte que le réseau de cellules est réalisable avec des technologies bien maîtrisées dans le domaine de la microélectronique ou des dispositifs micromécaniques.

L'épaisseur de la couche 17 incorporant le réseau de cellules 15 est par exemple comprise entre 10 et 50 microns.

Les parois 18 séparant les cellules 15 assurent leur étanchéité mutuelle. Elles ont avantageusement une épaisseur d inférieure à 0,3 m, de sorte qu'elles n'interagissent pas avec la lumière visible. Outre l'avantage d'éviter les phénomènes de diffraction dans le spectre visible, ces épaisseurs de paroi très faibles permettent d'obtenir un facteur de remplissage t élevé.

Un facteur de remplissage élevé procure une bonne efficacité de la fonction optique recherchée, fournie par la substance contenue dans les cellules 15. Il permet aussi de tolérer que le matériau constituant les parois 18 puisse être non transparent ou faiblement transparent sans trop affecter la transmissivité du composant.

Ainsi, on pourra aussi se contenter de parois intercellulaires 18 dont l'épaisseur d est du même ordre que les longueurs d'onde du spectre visible (de 0,40 à 0,80 m environ), voire jusqu'à 3.00 pm. Les parois sont alors conçues pour ne pas interagir avec la lumière. Par exemple leur indice de réfraction sera ajusté a celui du matériaux (ou liquide) de remplissage, ou les parois possèdent des surfaces non réfléchissantes produites par des techniques connues de multicouches antireflets, de nanostructuration ou autres. Ce mode de réalisation facilite la mise en oeuvre. Sa limitation est liée au facteur de remplissage, mais en pratique ce n'est pas une limitation forte car on aura généralement une marge de manoeuvre pour augmenter la taille D des pixels.

Par exemple, avec des cellules agencées selon un maillage carré 10 (figure 4) ou hexagonal (figure 5), le facteur de remplissage t est de l'ordre de )-' 1+ D. Ainsi, pour des parois 18 de d = 1 pm et des pixels de D = 40 pm (ou d = 0,5 pm, D = 20 pm), environ 5 % seulement de la surface est absorbante (t 95 %). Dans le cadre de l'invention, on pourra descendre jusqu'à environ i = 90 %.

Le maillage de type hexagonal, ou en nid d'abeilles, selon la figure 5 est un agencement préféré car il optimise la tenue mécanique du réseau de cellules pour un rapport d'aspect donné. Néanmoins, dans le cadre de l'invention toutes les possibilités de géométrie de maillage respectant la géométrie cristalline sont envisageables. Ainsi un maillage de géométrie rectangulaire, triangulaire, ou octogonale est réalisable. Dans le cadre de l'invention, il est également possible d'avoir une combinaison de différentes formes géométriques de maillages pour former le réseau de cellules, tout en respectant les dimensions des cellules telles que définies précédemment.

La couche 17 incorporant le réseau de cellules 15 peut être recouverte par un certain nombre de couches additionnelles 19, 20 (figure 3), comme il est usuel en optique ophtalmique. Ces couches ont par exemple des fonctions de résistance aux chocs, de résistance à la rayure, de coloration, d'anti-reflet, d'anti-salissure, etc. Dans l'exemple représenté, la couche 17 incorporant le réseau de cellules est placée immédiatement au-dessus du substrat transparent 16, mais on comprendra qu'une ou plusieurs couches intermédiaires peuvent se trouver entre eux, tels que des couches présentant des fonctions de résistance aux chocs, de résistance à la rayure, de coloration. D'autre part, il est possible que plusieurs réseaux de cellules soient présents dans l'empilement de couches formé sur le substrat. Il est ainsi possible, par exemple, que l'empilement des couches comporte notamment une couche de réseaux de cellules contenant une substance permettant de conférer à l'élément des fonctions photochromiques, une autre couche permettant de conférer à l'élément des fonctions de variations d'indice de réfraction. Ces couches de réseaux de cellules peuvent également être alternées avec des o couches additionnelles telles que décrites précédemment. Les diverses combinaisons sont possibles grâce notamment à la grande souplesse du procédé de réalisation de l'élément optique transparent.

Le substrat transparent 16 peut être en verre ou en différents matériaux polymères couramment utilisés en optique ophtalmique. La couche 17 incorporant le réseau de cellules est de préférence située sur sa face avant convexe 12, la face arrière concave 13 restant libre pour être éventuellement remise en forme par usinage et polissage si cela est nécessaire. Cependant, dans le cas ou l'élément optique transparents est un verre correcteur, la correction d'amétropie peut être réalisée en modulant spatialement l'indice de réfraction des substances contenues dans les cellules 15, ce qui permet de s'affranchir de la retouche de la face arrière, et par conséquent de disposer d'une plus grande souplesse dans la conception et/ou la mise en oeuvre des différentes couches et revêtements dont doit être muni le verre.

Les figures 6 et 7 illustrent une première manière de réaliser le réseau de cellules sur le substrat 16. La technique est ici similaire à celles utilisées pour fabriquer des dispositifs d'affichage électrophorétiques. De telles techniques sont décrites par exemple dans les documents WO 00/77570, WO 02/01281, US 2002/0176963, US 6 327 072 ou US 6 597 340.

Dans l'exemple considéré, on dépose d'abord sur le substrat 16 un film d'une solution de monomères polymérisable sous l'action d'un rayonnement, par exemple ultraviolet. Ce film est soumis à un rayonnement ultraviolet à travers un masque qui occulte des carrés ou hexagones répartis en réseau et correspondant aux positions des microcuves 15. La polymérisation sélective laisse en place les parois 18 dressées au-dessus d'une couche de support 21. La solution de monomères est alors évacuée et le composant est dans l'état représenté sur la figure 6.

Pour obtenir une structure analogue, une autre possibilité est de recourir à une technique de photolithographie. On commence par déposer sur le substrat 16 une couche de matériau, par exemple polymère, sur une épaisseur de l'ordre de la hauteur visée pour les parois 18, par exemple 20 m. On dépose ensuite sur cette couche un film de photorésist qu'on expose à o travers un masque selon un motif en grille. Les zones non exposées sont éliminées au développement du photorésist pour laisser un masque aligné sur les positions des parois, à travers lequel la couche de matériau est soumise à une gravure anisotrope. Cette gravure, qui forme les microcuves 15, est poursuivie jusqu'à la profondeur désirée, après quoi le masque est éliminé par attaque chimique.

A partir de l'état représenté sur la figure 6, les microcuves 15 sont remplies avec la substance à propriété optique, à l'état de liquide ou de gel. Un traitement préalable de la face avant du composant peut éventuellement être appliqué pour faciliter le mouillage en surface du matériau des parois et du fond des microcuves. La solution ou suspension formant la substance à propriété optique peut être la même pour toutes les microcuves du réseau, auquel cas elle peut être introduite simplement par immersion du composant dans un bain approprié ou par un procédé de type sérigraphique. Il est également possible de l'injecter localement dans les microcuves individuelles à l'aide d'une tête de projection d'encre.

Cette dernière méthode sera typiquement retenue lorsque la substance à propriété optique est différenciée d'une microcuve à une autre, plusieurs têtes de projection étant déplacées le long de la surface pour remplir successivement les microcuves.

Cependant, dans le cas notamment où les microcuves sont formées par gravure sélective, une autre possibilité est de creuser d'abord un groupe de microcuves, de les remplir collectivement avec une première substance puis de les obturer, le reste de la surface du composant restant masqué pendant ces opérations. On réitère ensuite la gravure sélective à travers un masque de résist recouvrant au moins les zones de microcuves déjà remplies en plus des zones de paroi, et on procède à un remplissage des nouvelles microcuves avec une substance différente puis à leur obturation. Ce processus peut être répété une ou plusieurs fois si on souhaite distribuer des substances différenciées le long de la surface du composant.

Pour fermer hermétiquement un ensemble de microcuves remplies, on applique par exemple un film plastique collé, soudé thermiquement ou laminé à chaud sur le haut des parois 18. On peut aussi déposer sur la zone à obturer un matériau polymérisable en solution, non miscible avec la substance à propriété optique contenue dans les microcuves, puis faire polymériser ce matériau, par exemple à chaud ou sous irradiation.

Une fois que le réseau de microcuves 15 a été complété (figure 5), le composant peut recevoir les couches ou revêtements supplémentaires 19, 20 pour terminer sa fabrication. Des composants de ce type sont fabriqués en série puis stockés pour être plus tard repris et découpés individuellement conformément aux besoins d'un client.

Si la substance à propriété optique n'est pas destinée à rester à l'état de liquide ou de gel, on peut lui appliquer un traitement de solidification, par exemple une séquence de chauffage et/ou d'irradiation, à un stade approprié à partir du moment où la substance a été déposée.

Dans une variante représentée sur la figure 8, le composant optique constitué d'un réseau de microcuves 25 est construit sous la forme d'un film transparent souple 27. Un tel film 27 est réalisable par des techniques analogues à celles décrites précédemment. Dans ce cas le film 27 est réalisable sur un support plan et non convexe.

Le film 27 est par exemple fabriqué industriellement sur une étendue relativement grande, pour faire des économies sur l'exécution groupée des étapes du procédé, puis découpé aux dimensions appropriées pour être reporté sur le substrat 16 d'une ébauche. Ce report peut être effectué par collage du film souple, par thermoformage du film, voire par un phénomène physique d'adhérence sous vide. Le film 27 peut ensuite recevoir divers revêtements, comme dans le cas précédent, ou bien être reporté sur le substrat 16 lui-même revêtu de une ou plusieurs couches additionnelles telles que décrites précédemment.

Dans un domaine d'application de l'invention, la propriété optique de la substance introduite dans les microcuves 15 se rapporte à son indice de réfraction. On module l'indice de réfraction de la substance le long de la surface du composant pour obtenir une lentille correctrice. Dans une première variante de l'invention, la modulation peut être réalisée en introduisant des substances d'indices différents lors de la fabrication du réseau de microcuves 15.

Dans une autre variante de l'invention, la modulation peut être réalisée en introduisant dans les microcuves 15 une substance dont l'indice de réfraction peut être réglé ultérieurement sous irradiation. L'inscription de la fonction optique correctrice est alors effectuée en exposant l'ébauche 10 ou le verre 11 à de la lumière dont l'énergie varie le long de la surface pour obtenir le profil d'indice souhaité afin de corriger la vision d'un patient. Cette lumière est typiquement celle produite par un laser, l'équipement d'écriture étant semblable à celui utilisé pour graver des CDROM ou autres supports optiques de mémoire. L'exposition plus ou moins grande de la substance photosensible peut résulter d'une modulation de la puissance du laser et/ou du choix du temps d'exposition.

Parmi les substances utilisables dans cette application, on peut citer, par exemple, les matériaux mésoporeux ou les cristaux liquides. Ces cristaux liquides peuvent être figés par une réaction de polymérisation, par exemple induite par irradiation. On peut ainsi les figer dans un état choisi pour introduire un retard optique déterminé dans les ondes lumineuses qui les traversent.

Dans le cas d'un matériau mésoporeux le contrôle de l'indice de réfraction du matériau se fait au travers de la variation de sa porosité. Une autre possibilité est d'utiliser des photopolymères dont une propriété bien connue est de changer d'indice de réfraction au cours de la réaction de polymérisation induite par irradiation. Ces changements d'indice sont dus à une modification de la densité du matériau et à un changement de la structure chimique. On utilisera de préférence des photopolymères qui ne subissent qu'une très faible variation de volume lors de la réaction de polymérisation.

La polymérisation sélective de la solution ou suspension est réalisée en présence d'un rayonnement différencié spatialement par rapport à la surface du composant, afin d'obtenir la modulation d'indice souhaitée. Cette modulation est déterminée préalablement en fonction de l'amétropie estimée de l'ceil d'un patient à corriger.

Dans une autre application de l'invention, la substance introduite sous forme de liquide ou de gel dans les microcuves a une propriété photochromique. Parmi les substances utilisés dans cette application on peut citer à titre d'exemples les composés photocromique contenant un motif central tel qu'un noyau spirooxazine, spiro-indoline[2,3'] benzoxazine, chromène, spiroxazine homoazaadamantane, spirofluorène-(2H)benzopyrane, naphto[2,1-b]pyrane tels que décrit notamment dans les demandes de brevet et brevets FR 2763070, EP 0676401, EP 0489655, EP 0653428, EP 0407237, FR 2718447, US 6,281,366 ou EP 1204714.

Claims (52)

REVENDICATIONS

1. Procédé de réalisation d'un élément optique transparent (11), comprenant les étapes suivantes: - produire un composant optique (10) ayant au moins un ensemble transparent de cellules (15; 25) juxtaposées parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et contenant une substance à propriété optique; et découper le composant optique le long d'un contour défini sur ladite surface, correspondant à une forme déterminée pour l'élément optique.

2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une étape de perçage à travers le composant optique (10), pour la fixation de l'élément optique (11) sur un support de maintien.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la production du composant optique (10) comprend la formation de l'ensemble de cellules (15) sur un support transparent rigide (16).

4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la production du composant optique semi-fini (10) comprend la formation de l'ensemble de cellules (25) au sein d'un film transparent souple (27) puis le report dudit film sur un support transparent rigide (16).

5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le support transparent rigide (16) est convexe sur le côté recevant l'ensemble de cellules (15; 25).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la substance à propriété optique contenue dans certaines au moins des cellules (15; 25) est sous forme de liquide ou de gel.

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la production du composant optique (10) comprend la formation sur un substrat d'un réseau de parois (18) pour délimiter les cellules (15) parallèlement à ladite surface du composant, un remplissage collectif des cellules avec la substance à propriété optique sous forme de liquide ou de gel, et la fermeture des cellules sur leur côté opposé au substrat.

8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la propriété optique de la substance sous forme de liquide ou de gel est une propriété photochromique.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel des cellules différentes (15; 25) contiennent des substances d'indice de réfraction différent.

10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les substances d'indice de réfraction différent comprennent des photopolymères, des cristaux liquides, ou des matériaux mésoporeux.

11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la production du composant optique (10) comprend la formation sur un substrat (16) d'un réseau de parois (18) pour délimiter les cellules (15) parallèlement à ladite surface du composant, un remplissage collectif des cellules avec une solution ou une suspension de monomères ou de cristaux liquides, la fermeture des cellules sur leur côté opposé au substrat, et la polymérisation sélective de ladite solution ou suspension en présence d'un rayonnement électromagnétique différencié parallèlement à ladite surface du composant.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel on adapte l'indice de réfraction des substances contenues dans les cellules pour faire varier cet indice le long de la surface du composant en fonction de l'amétropie estimée d'un oeil à corriger.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de cellules (15; 25) inclut plusieurs groupes de cellules contenant des substances différentes.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel plusieurs ensembles de cellules sont empilés sur l'épaisseur du composant.

15. Procédé selon la revendication 13, dans lequel la production du composant optique (10) comprend la formation sur un substrat (16) d'un réseau de parois (18) pour délimiter les cellules (18) parallèlement à ladite surface du composant, un remplissage différencié des cellules avec les substances à propriété optique, à l'aide de têtes de projection d'encres, et la fermeture des cellules sur leur côté opposé au substrat.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le facteur de remplissage ti est supérieur à 90%.

17. Procédé selon la revendication 16 dans lequel le facteur de remplissage est compris entre 90 % et 98 % inclus.

18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les cellules (15; 25) de l'ensemble sont agencées selon un maillage de type hexagonal.

19. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les cellules (15; 25) ont des dimensions supérieures à 1 m parallèlement à la surface du composant.

20. Procédé selon la revendication 19 dans lequel les cellules (15, 25) ont une dimension comprise entre 5 pm et 100 pm.

21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, dans lequel les cellules ont une dimension comprise entre 10 pm et 40 pm.

22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, dans lequel les cellules (15; 25) sont séparées par des parois (18) de dimensions comprises entre 0,10 pm et 0,40 pm, parallèlement à la surface du composant.

23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel les parois (18) sont de dimensions inférieures à 0,35 pm.

24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, dans lequel les cellules (15; 25) sont séparées par des parois (18) en matériau ne réfléchissant pas la lumière et sont de dimensions comprises entre 0,40 pm et 3,00 pm.

25. Procédé selon la revendication 24, dans lequel les parois sont de dimensions comprises entre 0,40 pm et 1,00 pm.

26. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le réseau de cellules (15, 25) constitue une couche d'épaisseur comprise entre 10 pm et 50 pm.

27. Composant optique, comprenant au moins un ensemble transparent de cellules (15; 25) juxtaposées parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et contenant une substance à propriété optique.

28. Composant optique selon la revendication 27, comprenant un support transparent rigide (16) sur lequel est formé l'ensemble de cellules (15).

29. Composant optique selon la revendication 27, comprenant un support transparent rigide (16) sur lequel est reporté un film transparent (27) incorporant l'ensemble de cellules (25).

30. Composant optique selon la revendication 28 ou 29, dans lequel le support transparent rigide (16) est convexe sur le côté présentant l'ensemble de cellules.

31. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 30, dans lequel la substance à propriété optique contenue dans certaines au moins des cellules (15; 25) est sous forme de liquide ou de gel.

32. Composant optique selon la revendication 31, dans lequel la propriété optique de la substance sous forme de liquide ou de gel est une propriété photochromique.

33. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 32, dans lequel des cellules différentes (15; 25) contiennent des substances d'indice de réfraction différent.

34. Composant optique selon la revendication 33, dans lequel les substances d'indice de réfraction différent sont des photopolymères, des cristaux liquides, ou des matériaux mésoporeux.

35. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 34, dans lequel l'ensemble de cellules (15; 25) inclut plusieurs groupes de cellules contenant des substances différentes.

36. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 35, dans lequel plusieurs ensembles de cellules sont empilés sur l'épaisseur dudit composant.

37. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 36, dans lequel le facteur de remplissage t est supérieur à 90%.

38. Composant optique selon la revendication 37, dans lequel le facteur de remplissage est compris entre 90 % et 98 % inclus.

39. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 38, dans lequel les cellules (15; 25) de l'ensemble sont agencées selon un maillage de type hexagonal.

40. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 39, dans lequel les cellules (15; 25) ont des dimensions supérieures à 1 m parallèlement à ladite surface.

41. Composant optique selon la revendication 40, dans lequel les cellules (15, 25) ont des dimensions comprises entre 5 pm et 100 pm.

42. Composant optique la revendication 40 ou 41, dans lequel les cellules ont des dimensions comprises entre 10 pm et 40 pm.

43. Composant optique selon la revendication 40, dans lequel les cellules (15; 25) sont séparées par des parois (18) de dimensions comprises entre 0,10 pm et 0,40 pm, parallèlement à la surface du composant.

44. Composant optique selon la revendication 43, dans lequel les parois (18) sont de dimensions inférieures à 0,35 pm.

45. Composant optique selon la revendication 40, dans lequel les cellules (15; 25) sont séparées par des parois (18) en matériau ne réfléchissant pas la lumière et sont de dimensions comprises entre 0,40 pm et 3,00 pm.

46. Composant optique selon la revendication 45, dans lequel les parois sont de dimensions comprises entre 0,40 pm et 1,00 pm.

47. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 46, dans lequel le réseau de cellules (15, 25) constitue une couche d'épaisseur comprise entre 10 pm et 50 pm.

48. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 27 à 47, utile pour la fabrication d'un élément optique transparent choisi parmi les lentilles ophtalmiques, les lentilles pour instrument d'optiques, les filtres, les lentilles de visée optique, les visières oculaires, et les optiques destinées à des dispositifs d'éclairage.

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49. Verre de lunettes, réalisé en découpant un composant optique (10) selon l'une quelconque des revendications 27 à 47.

50. Verre de lunettes selon la revendication 49, dans lequel au moins un perçage est réalisé à travers le composant (10) pour la fixation du verre (11) 5 sur une monture.

51. Verre de lunettes selon la revendication 49 ou 50, dans lequel la propriété optique de la substance contenue dans les cellules (15; 25) est adaptée pour varier le long de la surface du verre en fonction de l'amétropie estimée d'un oeil à corriger.

52. Verre de lunettes selon l'une quelconque des revendications 49 à 50, dans lequel la substance contenue dans les cellules (15, 25) est une substance photochromique.