FR2888949A1 - Composant optique pixellise a nano parois - Google Patents
Composant optique pixellise a nano parois Download PDFInfo
- Publication number
- FR2888949A1 FR2888949A1 FR0507721A FR0507721A FR2888949A1 FR 2888949 A1 FR2888949 A1 FR 2888949A1 FR 0507721 A FR0507721 A FR 0507721A FR 0507721 A FR0507721 A FR 0507721A FR 2888949 A1 FR2888949 A1 FR 2888949A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- walls
- optical component
- network
- component according
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 97
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 4
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 2
- JHQVCQDWGSXTFE-UHFFFAOYSA-N 2-(2-prop-2-enoxycarbonyloxyethoxy)ethyl prop-2-enyl carbonate Chemical compound C=CCOC(=O)OCCOCCOC(=O)OCC=C JHQVCQDWGSXTFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 2h-1,2-benzoxazine Chemical compound C1=CC=C2C=CNOC2=C1 CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WIFWCSTVYGGLAE-UHFFFAOYSA-N 4ah-benzo[f]chromene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=COC3C=CC2=C1 WIFWCSTVYGGLAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYNSBQPICQTCGU-UHFFFAOYSA-N Benzopyrane Chemical compound C1=CC=C2C=CCOC2=C1 KYNSBQPICQTCGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 208000029091 Refraction disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004430 ametropia Effects 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- QZHPTGXQGDFGEN-UHFFFAOYSA-N chromene Chemical compound C1=CC=C2C=C[CH]OC2=C1 QZHPTGXQGDFGEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002508 contact lithography Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- RVRCFVVLDHTFFA-UHFFFAOYSA-N heptasodium;tungsten;nonatriacontahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W] RVRCFVVLDHTFFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000002174 soft lithography Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- 150000003553 thiiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/12—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
- G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
- G02C7/083—Electrooptic lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
- G02C7/101—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses having an electro-optical light valve
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
- G02C7/102—Photochromic filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
- G02C2202/18—Cellular lens surfaces
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Un composant optique comprend un réseau transparent de cellules juxtaposées et séparées par des parois parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et comprenant au moins une substance à propriété optique, et tout ou partie de la surface dudit composant comprend des parois d'épaisseur inférieure à 100 nm. Le composant optique est ainsi pixellisée par un réseau de cellules, les cellules étant séparées par des parois pouvant elle-même être pixellisées. Un tel composant optique est notamment utile pour la réalisation d'élément optique tel que des lentilles ophtalmiques.
Description
Composant Optique Pixellisé à Nano Parois
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 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.
Parmi les 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 ou plusieurs fonction(s) optique(s) 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, ou à tout autre moyen de maintien dudit élément optique.
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 composant optique, comprenant au moins un réseau transparent de cellules juxtaposées et séparées par des parois parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et comprenant au moins une substance à propriété optique, et tout ou partie de la surface dudit composant comprenant des parois d'épaisseur inférieure à 100 nm.
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. La structure comprend ainsi un réseau de cellules délimitées par des parois, dont au moins une partie desdites parois présente une épaisseur nanométrique.
Il est possible de réaliser des structures pixélisées par discrétisation qui consistent en une succession de cellules adjacentes dans le plan. Ces cellules sont séparées par des parois. Ces parois sont à l'origine d'un défaut de transparence du composant optique et de ce fait elles peuvent entraîner un défaut de transparence de l'élément optique comprenant un tel composant. Au sens de l'invention on entend qu'un composant optique est transparent lorsque l'observation d'une image au travers dudit composant optique est perçue sans perte significative de contraste, c'est- à-dire lorsque la formation d'une image au travers dudit composant optique est obtenue sans nuisance de la qualité de l'image. Cette définition du terme transparent est applicable, au sens de l'invention, à l'ensemble des objets qualifiés en tant que tel dans la description.
Les parois séparant les cellules du composant optique interagissent avec la lumière en la diffractant. La diffraction est définit comme le phénomène d'éparpillement de la lumière que l'on observe lorsqu'une onde lumineuse est matériellement limitée (J-P. PEREZ Optique, Fondements et applications 7ème édition DUNOD - octobre 2004, p. 262). Ainsi un composant optique comprenant de telles parois transmet une image dégradée du fait de cet éparpillement de la lumière induit par lesdites parois. La diffraction microscopique se traduit macroscopiquement par de la diffusion. Cette diffusion macroscopique ou diffusion incohérente se traduit par un halo diffusant de la structure pixellisée du composant optique et donc par une perte de contraste de l'image observée au travers de ladite structure. Cette perte de contraste est assimilable à une perte de transparence, telle que définie précédemment. Cet effet de diffusion macroscopique n'est pas acceptable pour la réalisation d'un élément optique comprenant un composant optique pixellisée tel que compris au sens de l'invention. Ceci est d'autant plus vrai dans le cas où ledit élément optique est une lentille ophtalmique, laquelle doit d'une part être transparente, au sens défini précédemment, et d'autre part ne comporter aucun défaut cosmétique pouvant gêner la vision du porteur d'un tel élément optique.
Un moyen simple d'atténuer ce phénomène consiste à remplir les cellules avec un liquide présentant le même indice de réfraction que les parois. Une telle solution présente un intérêt limité car elle nécessite d'avoir une corrélation au niveau de l'indice de réfraction entre ces deux entités. Un autre moyen d'atténuer cette diffusion macroscopique consiste à réduire la diffraction au niveau des parois en limitant la taille de celles-ci. Quand l'épaisseur de la paroi devient petite par rapport à la longueur d'onde de la lumière, l'interaction avec celle-ci peut devenir négligeable. Ainsi, la paroi n'induit plus de diffusion perceptible préservant de ce fait la transparence du dispositif qui la comprend, et cela indépendamment de l'indice de réfraction de la substance optique qui remplit la cellule limitée par les parois.
Un objet de la présente invention est donc de produire un composant optique transparent comprenant au moins un réseau transparent de cellules juxtaposées et séparées par des parois parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et comprenant au moins une substance à propriété optique, et tout ou partie de la surface dudit composant comprenant des parois d'épaisseur inférieure à 100 nm.
Dans une première variante de l'invention le composant optique est tel que toutes les parois du réseau de cellules, parallèlement à la surface du composant, présentent une épaisseur inférieure à 100 nm.
Dans une deuxième variante de l'invention, le composant optique est tel qu'une partie des parois du réseau de cellules, parallèlement à la surface dudit composant, présente une épaisseur inférieure à 100 nm, et une partie des parois dudit réseau de cellules présente une épaisseur comprise entre 0,10 pm et 5 pm. Dans cette seconde variante, d'une façon avantageuse, les parois du réseau de cellules présentant une épaisseur supérieure à 100 nm représentent elles-mêmes un réseau de parois d'épaisseur inférieure à 100 nm. Le composant optique comprend ainsi un réseau de cellules séparées par des parois nanométriques, lesdites parois nanométriques pouvant elles-mêmes se regrouper en un réseau de parois nanométriques aptes à séparer des cellules voisines. D'une façon générale au sens de l'invention on entend par réseau de parois un tel regroupement de parois nanométriques conduisant à la formation d'une paroi d'épaisseur supérieure à 100 nm apte à séparer des cellules voisines. Par réseau de cellules, on entend un réseau constitué de parois nanométriques unitaire et/ou d'un réseau de parois tel que défini précédemment.
L'invention comprend donc un composant optique pixellisé par un réseau de cellules, chaque cellule étant optionnellement séparée de sa voisine par des parois de taille nanométrique.
Dans le cadre de l'invention chaque cellule peut adopter une géométrie quelconque. Ainsi le réseau de cellules peut être constitué de parois présentent sous la forme de segments rectilignes et/ou curvilignes les uns aux autres afin de fournir une structure fermée à chaque cellule. Le réseau de cellule peut également adopté une structure géométrique quelconque. Ainsi dans le cadre de l'invention il est possible d'utiliser toutes les manières connues pour paver de manière régulière ou non l'ensemble de la surface occupé par ledit réseau. D'une façon avantageuse on peut utiliser des cellules de géométrie hexagonale, rectangulaire ou carrée. Le réseau de parois nanométrique présente alors avantageusement un maillage géométrique de type hexagonal ou quadratique.
Le réseau de cellules, et de ce fait la construction des parois du réseau, est réalisable en utilisant des procédés de fabrication, issus de la microélectronique, bien connu par l'homme du métier. On peut citer à titre illustratif et non limitatif, les procédés tels que l'impression à chaud, l'embossage à chaud, le moulage, la photolithographie, la déposition telle que l'impression par contact, la sérigraphie, ou encore l'impression par jet de matière. D'une façon avantageuse les parois nanométriques constitutives du réseau de cellules et/ou du réseau de parois sont réalisées par un procédé de nano moulage, de soft lithographie, ou de photolithographie par immersion.
L'ensemble des parois du réseau de cellules et optionnellement du réseau de parois peut être formé directement sur un support transparent rigide, ou au sein d'un film transparent souple reporté ensuite sur un support transparent rigide. Ledit support transparent rigide peut être convexe, concave, ou plan sur le côté recevant l'ensemble des cellules.
La géométrie du réseau de cellules se caractérise par des paramètres dimensionnels qui peuvent généralement se ramener aux dimensions (D) des cellules parallèlement à la surface du composant optique, à leur hauteur correspondant à la hauteur (h) des parois qui les séparent, et à l'épaisseur (e) de ces parois (mesurée parallèlement à la surface du composant). Parallèlement à la surface du composant, les cellules sont de préférence séparées par des parois de hauteur (h) comprise 0,1 pm et 10 pm inclus. La dimension (D) des cellules est très variables est peut être comprise entre quelques nanomètres et 500 pm.
Avec un dimensionnement des parois tel que défini précédemment il est possible de réaliser un ensemble de cellules juxtaposées à la surface du composant optique présentant un facteur de remplissage T supérieur à 90%. Dans le cadre de l'invention, le facteur de remplissage est défini comme la surface occupée par les cellules remplies par la substance, par unité de surface du composant optique. En d'autres termes, l'ensemble des cellules 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 99,5 % inclus, et préférentiellement entre 98% et 99,5%.
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. Ladite substance peut notamment présenter au moins une des propriétés optiques choisies parmi la coloration, le photochromisme, la polarisation et l'indice de réfraction.
L'ensemble de cellules du composant optique peut inclure plusieurs groupes de cellules contenant des substances différentes. De même chaque cellule peut être remplie avec une substance présentant une ou plusieurs propriétés optiques telles que décrites précédemment.
Un autre aspect encore de l'invention se rapporte à un élément optique transparent, notamment un verre de lunette, réalisé en découpant un tel composant optique. Un verre de lunette comprend une lentille ophtalmique. Par lentille ophtalmique, on entend les lentilles s'adaptant à une monture de lunette pour protéger l'oeil et/ou corriger la vue, ces lentilles étant choisies parmi les lentilles afocales, unifocales, bifocales, trifocales et progressives. 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 notamment pour la photographie ou l'astronomie, des lentilles de visée optique, des visières oculaires, des optiques de dispositifs d'éclairage, etc. Au sein de l'invention, on inclut dans l'optique ophtalmique les lentilles ophtalmiques, mais aussi les lentilles de contact et les implants oculaires.
D'autres particularités et avantages de la présente invention 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 en perspective 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; la figure 4 est une vue schématique en perspective montrant un réseau de cellules et un réseau de parois selon l'invention; - la figure 5 est une vue schématique de face montrant un autre type de réseau de cellules comprenant des entretoises.
Le composant optique 10 représenté sur la figure 1 est une ébauche pour verre de lunettes. Un verre de lunettes comprend une lentille ophtalmique, telle que définie précédemment. Naturellement 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.
La figure 2 montre un verre de lunette 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 possible d'y percer des trous 14, par exemples pour recevoir des vis servant à la fixation sur la monture.
La forme générale de l'ébauche 10 peut être conforma aux standards de l'industrie, avec par exemple un contour circulaire de diamètre 70 mm (millimètre), 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, chaque cellules étant séparées par des parois 18. Sur ces figures, les dimensions de la couche 17, des parois 18, 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.
La figure 4 illustre un composant optique comprenant un réseau de cellules 15 séparées par des parois 18 nanométriques organisées selon une géométrie hexagonale.
La figure 5 est une vue de face d'une cellule 15 hexagonale séparée de ces voisines par des parois 18 d'épaisseur inférieure à 100 nm et comprenant deux entretoises 28. Ces entretoises 28 permettent de renforcer les propriétés mécaniques du composant optique.
Les entretoises 28 sont distinctes des parois 18 des cellules correspondantes et sont préférablement situées à distance de celles-ci. Elles peuvent présenter une épaisseur inférieure à 5 pm, mesurée parallèlement à la surface du composant. De cette façon, les entretoises 28 ne modifient pas sensiblement les caractéristiques optiques du composant 10, par rapport aux caractéristiques qui résultent des substances contenues dans les cellules 15. Les entretoises ont une hauteur comprise entre 0,1 pm et 10 pm, perpendiculairement à la surface de l'ébauche 10. Avantageusement les entretoises 28 ont une hauteur identique aux parois 18 constitutives de l'ensemble de cellules.
Eventuellement, les entretoises 28 peuvent être réalisées en un matériau absorbant. Au sens de l'invention on entend par matériau absorbant un matériau absorbant au moins une partie du spectre visible, c'est-à-dire présentant au moins un bande d'absorption de longueur d'onde comprise entre 400 nm et 700 nm. D'une façon avantageuse selon l'invention, on choisira de préférence des matériaux présentant une bande d'absorption sur l'ensemble du spectre visible. Les matériaux utilisés pour la réalisation des parois pourront éventuellement comprendre une bande d'absorption spectrale dans le proche infrarouge, soit supérieure à 700 nm, et/ou dans le proche ultraviolet, soit inférieure à 400 nm.
Les entretoises 28 et les parois 18 peuvent comprendre des portions respectives d'un même matériau. Alternativement, les entretoises 28 peuvent être des éléments rapportés disposés dans les cellules 15.
La couche 17 incorporant le réseau de cellules 15 peut être recouverte par un certain nombre de couches additionnelles 19, 20 (figure 1), 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.
Le substrat transparent 16 peut être en verre ou en différents matériaux polymères couramment utilisés en optique ophtalmique. Parmi les matériaux polymères utilisables, on peut citer à titre indicatif et non limitatif, les matériaux polycarbonates; polyamides; polyimides; polysulfones; copolymères de polyéthylènetérephtalate et polycarbonate; polyoléfines, notamment polynorbornènes; polymères et copolymères de diéthylène glycol bis(allylcarbonate); polymères et copolymères (méth)acryliques notamment polymères et copolymères (méth)acryliques dérivés de bisphenol-A; polymères et copolymères thio(méth)acryliques; polymères et copolymères uréthane et thiouréthane; polymères et copolymères époxy; et polymères et copolymères épisulfide.
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. Le composant optique peut également être situé sur la face concave d'une lentille.
Bien évidemment, le composant optique peut aussi être intégré sur un élément optique plan.
Les microcuves 15 sont remplies avec la substance à propriété optique, à l'état de liquide ou de gel. 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, par un procédé de type sérigraphique, par un procédé de revêtement par centrifugation (spin process), ou encore par un procédé de spray. Il est également possible de l'injecter localement dans les microcuves individuelles à l'aide d'une tête de projection de matière.
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, 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.
Dans une variante le composant optique constitué d'un réseau de microcuves est construit sous la forme d'un film transparent souple. Un tel film est réalisable par des techniques analogues à celles décrites précédemment. Dans ce cas le film est réalisable sur un support plan et non convexe ou concave.
Le film est par exemple fabriqué industriellement sur une étendue relativement grande, 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 peut ensuite recevoir divers revêtements, comme dans le cas précédent, ou bien être reporté sur le substrat 16 lui-même revêtu d'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. La modulation peut, par exemple, être réalisée en introduisant des substances d'indices différents lors de la fabrication du réseau de microcuves 15.
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'oeil d'un patient à corriger.
Dans une autre application de l'invention, la substance introduite sous forme de gel ou de liquide dans les microcuves a une propriété de polarisation.
Parmi les substances utilisées dans cette application on peut notamment citer les cristaux liquides.
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 photochromiques contenant un motif central tel qu'un noyau spirooxazine, spiro-indoline[2,3']benzoxazine, chromène, spiroxazine homoazaadamantane, spirofluorène-(2H)-benzopyrane, naphto[2,1b]pyrane.
Dans le cadre de l'invention la substance à propriété optique peut être un o colorant, ou un pigment apte à apporter une modification du taux de transmission.
Claims (24)
1. Composant optique transparent, comprenant au moins un réseau transparent de cellules juxtaposées et séparées par des parois parallèlement à une surface du composant, chaque cellule étant hermétiquement fermée et comprenant au moins une substance à propriété optique, et tout ou partie de la surface dudit composant comprenant des parois d'épaisseur inférieure à 100 nm.
2. Composant optique selon la revendication 1, dans lequel toutes les parois du réseau de cellules, parallèlement à la surface du composant, présentent une épaisseur inférieure à 100 nm.
3. Composant optique selon la revendication 1, dans lequel une partie des parois du réseau de cellules, parallèlement à la surface dudit composant, présente une épaisseur inférieure à 100 nm, et une partie des parois dudit réseau de cellules présente une épaisseur comprise entre 0,10 pm et 5 pm.
4. Composant optique selon la revendication 3, dans lequel les parois du réseau de cellules présentant une épaisseur supérieure à 100 nm représentent elles-mêmes un réseau de parois d'épaisseur inférieure à 100 nm.
5. Composant optique selon la revendication 4, dans lequel ledit réseau de parois est agencé selon un maillage quadratique ou hexagonal.
6. Composant optique selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel tout ou partie des cellules ont une forme géométrique finie de type hexagonal ou quadratique
7. Composant optique selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel tout ou partie des cellules ont une forme géométrique indéfinie.
8. Composant optique selon l'une des revendications précédentes dans lequel les parois du réseau de cellules et les parois du réseau de parois ont une hauteur, parallèlement à la surface du composant optique, comprise entre 0,1 pm et 10 pm.
9. Composant optique selon l'une des revendications précédentes, comprenant un support transparent rigide sur lequel est formé le réseau de cellules et optionnellement le réseau de parois.
10. Composant optique selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant un support transparent rigide sur lequel est reporté un film transparent incorporant le réseau de cellules et optionnellement le réseau de parois.
11. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, dans lequel le support transparent rigide est choisi parmi convexe, concave et plan, sur le côté recevant le réseau de cellules et optionnellement le réseau de parois.
12. Composant optique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la substance à propriété optique contenue dans certaines au moins des cellules est sous forme de liquide ou de gel.
13. Composant optique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la propriété optique est choisie parmi une propriété de coloration, de photochromisme, de polarisation, d'indice de réfraction.
14. Composant optique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de cellules présente un facteur de remplissage compris entre 90 % et 99,5 % inclus parallèlement à ladite surface du composant.
15. Composant optique selon la revendication 14, dans lequel le facteur de remplissage est compris entre 98% et 99,5%.
16. Composant optique selon l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une cellule du réseau de cellule comprend une ou plusieurs entretoise(s) disposée(s) parallèlement à la surface dudit composant.
17. Composant optique selon la revendication 16 dans lequel chaque entretoise a une hauteur comprise entre 0,1 pm et 10 pm.
18. Composant optique selon l'une quelconque des revendications 16 à 17, dans lequel chaque entretoise présente une épaisseur inférieure à 5 pm.
19. Composant optique selon l'une des revendications 16 à 18, dans lequel l'entretoise est absorbante.
- 14 -
20. Composant optique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'entretoise, les parois du réseau de cellules, et optionnellement les parois du réseau de parois sont constituées avec le même matériau.
21. Composant optique selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'entretoise est un élément rapporté disposé dans la cellule.
22. Utilisation d'un composant optique transparent selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 dans la fabrication d'un élément optique transparent choisi parmi les lentilles ophtalmiques, les lentilles de contact, les implants oculaires, les lentilles pour instruments d'optique, les filtres, les lentilles de visée optique, les visières oculaires, et les optiques de dispositifs d'éclairage.
23. Verre de lunettes, réalisé en découpant un composant optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 21.
24. Verre de lunettes selon la revendication 23, dans lequel au moins un perçage est réalisé à travers le composant pour la fixation du verre sur une monture.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0507721A FR2888949B1 (fr) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Composant optique pixellise a nano parois |
US11/996,113 US7891809B2 (en) | 2005-07-20 | 2006-07-13 | Pixelized optical component with nanowalls |
CN200680034686XA CN101268409B (zh) | 2005-07-20 | 2006-07-13 | 具有纳米围壁的像素化光学构件 |
EP06820990.7A EP1946181B1 (fr) | 2005-07-20 | 2006-07-13 | Composant optique pixelise a nanoparois |
PCT/IB2006/003387 WO2007023394A2 (fr) | 2005-07-20 | 2006-07-13 | Composant optique pixelise a nanoparois |
JP2008522103A JP4975027B2 (ja) | 2005-07-20 | 2006-07-13 | ナノウォールを有するピクセル化された光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0507721A FR2888949B1 (fr) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Composant optique pixellise a nano parois |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2888949A1 true FR2888949A1 (fr) | 2007-01-26 |
FR2888949B1 FR2888949B1 (fr) | 2007-10-12 |
Family
ID=36129726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0507721A Active FR2888949B1 (fr) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Composant optique pixellise a nano parois |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7891809B2 (fr) |
EP (1) | EP1946181B1 (fr) |
JP (1) | JP4975027B2 (fr) |
CN (1) | CN101268409B (fr) |
FR (1) | FR2888949B1 (fr) |
WO (1) | WO2007023394A2 (fr) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2972814B1 (fr) | 2011-03-16 | 2014-04-18 | Essilor Int | Element optique transparent a plusieurs couches constituees de pavages cellulaires |
US10859868B2 (en) | 2017-08-11 | 2020-12-08 | Coopervision International Limited | Flexible liquid crystal cells and lenses |
WO2019145782A2 (fr) | 2018-01-23 | 2019-08-01 | Clear and Dark Ltd. | Systèmes, procédés et appareil permettant de former des articles optiques, et articles optiques formés par ceux-ci |
US11003016B2 (en) | 2018-09-21 | 2021-05-11 | Coopervision International Limited | Flexible, adjustable lens power liquid crystal cells and lenses |
WO2020236864A1 (fr) | 2019-05-22 | 2020-11-26 | Noland Mark | Dispositif d'élimination de glace |
JP2023529241A (ja) | 2020-06-01 | 2023-07-07 | アイケアーズ メディカス インコーポレイテッド | 両面非球面回折多焦点レンズ、その製造、および使用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3978580A (en) * | 1973-06-28 | 1976-09-07 | Hughes Aircraft Company | Method of fabricating a liquid crystal display |
US5067795A (en) * | 1986-03-24 | 1991-11-26 | Gianni Bulgari S.P.A. | Adjustable transparency spectacles |
DE19714434A1 (de) * | 1997-04-08 | 1998-10-15 | Armin Schaeuble | Selektive elektronische Lichtschutzbrille |
US20020140899A1 (en) * | 2000-06-23 | 2002-10-03 | Blum Ronald D. | Electro-optic lens with integrated components |
WO2003012542A1 (fr) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Sipix Imaging, Inc. | Afficheur par electrophorese pourvu de filtres colores |
US20030152849A1 (en) * | 2001-02-15 | 2003-08-14 | Mary Chan-Park | Process for roll-to-roll manufacture of a display by synchronized photolithographic exposure on a substrate web |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2347005B (en) * | 1996-07-26 | 2000-10-04 | Sharp Kk | Methods of filling liquid crystal device |
EP1173790A2 (fr) * | 1999-03-01 | 2002-01-23 | Boston Innovative Optics, Inc. | Systeme et procede destines a l'augmentation de la profondeur focale de l'oeil humain |
US6712466B2 (en) * | 2001-10-25 | 2004-03-30 | Ophthonix, Inc. | Eyeglass manufacturing method using variable index layer |
US6966649B2 (en) * | 2002-08-12 | 2005-11-22 | John H Shadduck | Adaptive optic lens system and method of use |
EP1563337A4 (fr) * | 2002-11-20 | 2006-05-24 | Powervision | Systeme de lentille et procede de reglage de puissance |
US20040120667A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-06-24 | Eastman Kodak Company | Walled network optical component |
WO2005006029A1 (fr) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lentille variable |
ATE520054T1 (de) * | 2004-07-02 | 2011-08-15 | Essilor Int | Verfahren zur herstellung eines transparenten optischen elements, optische komponente dieses verfahrens und auf diese weise hergestelltes optisches element |
FR2879757B1 (fr) | 2004-12-17 | 2007-07-13 | Essilor Int | Procede de realisation d'un element optique transparent, composant optique intervenant dans ce procede et element optique ainsi obtenu |
FR2888947B1 (fr) | 2005-07-20 | 2007-10-12 | Essilor Int | Composant optique a cellules |
FR2888951B1 (fr) | 2005-07-20 | 2008-02-08 | Essilor Int | Composant optique pixellise aleatoirement, son procede de fabrication, et son utilisation dans la fabrication d'un element optique transparent |
-
2005
- 2005-07-20 FR FR0507721A patent/FR2888949B1/fr active Active
-
2006
- 2006-07-13 EP EP06820990.7A patent/EP1946181B1/fr active Active
- 2006-07-13 CN CN200680034686XA patent/CN101268409B/zh active Active
- 2006-07-13 US US11/996,113 patent/US7891809B2/en active Active
- 2006-07-13 WO PCT/IB2006/003387 patent/WO2007023394A2/fr active Application Filing
- 2006-07-13 JP JP2008522103A patent/JP4975027B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3978580A (en) * | 1973-06-28 | 1976-09-07 | Hughes Aircraft Company | Method of fabricating a liquid crystal display |
US5067795A (en) * | 1986-03-24 | 1991-11-26 | Gianni Bulgari S.P.A. | Adjustable transparency spectacles |
DE19714434A1 (de) * | 1997-04-08 | 1998-10-15 | Armin Schaeuble | Selektive elektronische Lichtschutzbrille |
US20020140899A1 (en) * | 2000-06-23 | 2002-10-03 | Blum Ronald D. | Electro-optic lens with integrated components |
US20030152849A1 (en) * | 2001-02-15 | 2003-08-14 | Mary Chan-Park | Process for roll-to-roll manufacture of a display by synchronized photolithographic exposure on a substrate web |
WO2003012542A1 (fr) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Sipix Imaging, Inc. | Afficheur par electrophorese pourvu de filtres colores |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100118260A1 (en) | 2010-05-13 |
EP1946181B1 (fr) | 2015-04-29 |
WO2007023394A3 (fr) | 2007-06-14 |
FR2888949B1 (fr) | 2007-10-12 |
CN101268409B (zh) | 2011-08-17 |
JP2009501956A (ja) | 2009-01-22 |
US7891809B2 (en) | 2011-02-22 |
WO2007023394A2 (fr) | 2007-03-01 |
JP4975027B2 (ja) | 2012-07-11 |
EP1946181A2 (fr) | 2008-07-23 |
CN101268409A (zh) | 2008-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1904884B1 (fr) | Composant optique transparent pixellise comprenant un revetement absorbant, son procede de realisation et son utilisation dans un element optique | |
EP1763699B1 (fr) | Procede de realisation d'un element optique transparent, composant optique intervenant dans ce procede et element optique ainsi obtenu | |
EP1904883B1 (fr) | Composant optique pixellise a parois apodisees, son procede de fabrication et son utilisation dans la fabrication d'un element optique transparent | |
EP1825319B1 (fr) | Procede de realisation d'un element optique transparent, composant optique intervenant dans ce procede et element optique ainsi obtenu | |
FR2888951A1 (fr) | Composant optique pixellise aleatoirement, son procede de fabrication, et son utilisation dans la fabrication d'un element optique transparent | |
FR2888947A1 (fr) | Composant optique a cellules | |
FR2888950A1 (fr) | Composant optique transparent pixellise a parois absordantes son procede de fabrication et son utilisation dans la farication d'un element optique transparent | |
FR2872589A1 (fr) | Procede de realisation d'un element optique transparent, composant optique intervenant dans ce procede et element optique ainsi obtenu | |
FR2907559A1 (fr) | Composant optique elecro-commandable comprenant un ensemble de cellules | |
FR2902200A1 (fr) | Pastille de modification d'une puissance d'un composant optique | |
FR2910642A1 (fr) | Composant optique transparent a deux ensembles de cellules | |
US7891809B2 (en) | Pixelized optical component with nanowalls | |
FR2888954A1 (fr) | Composant optique transporent a cellules separees par des parois | |
FR2879758A1 (fr) | Procede de realisation d'un element optique transparent, composant optique intervenant dans ce procede et element optique ainsi obtenu | |
WO2011009802A1 (fr) | Composant optique transparent a microcuves |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |