Brevet FR2386828A1 — publié le 19781103

ta présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément optique ayant une surface asphérique. Un des procédés connus de fabrication d'un élément optique à surface asphérique est le système de Schmidt Ce système opère de la manière bien connue suivante : 11 élément à polir, par exemple une plaque de verre ou un élément analogue, est monté par sa périphérie sur une pièce de support périphérique et reçoit une pression négative exercée à l'inté- rieur de la partie ainsi soutenue de 11 élément, ce qui a pour effet de conférer un gauchissement à l'élément à polir, puis la surface supérieure de l'élément ainsi gauchi est rendue plane par polissage et est finalement séparé de la pièce de support périphérique, de sorte que la surface polie devient une surface asphérique correspondant au gauchissement.Toutefois, avec ce procédé, si l'asphéricité de l'élément optique, c'est-à-dire le gauchissement, est impor#tante, l'épaisseur de la plaque devient faible, et, si l'épaisseur de la plaque est faible, il apparait diverses déformations dues à la pression de polissage, ou bien alors la plaque se brise, si bien que ce procédé n'est pas avantageux du point de vue de l'accroissement de la précision de la surface asphérique d'un élément optique et de llamélio- ration du rendement. La présente invention permet d'éliminer les inconvénients cités ci-dessus de la technique antérieure. Elle propose un-nouveau procédé de fabrication d'élément optique à surface asphérique. Le procédé de fabrication d'un élément optique à surface asphérique selon llinvention consiste à prendre une plaque plane parallèle mince, à la cintrer par application d'une différence de pression entre ses deux surfaces, à fixer une pièce optique à la surface supérieure de la plaque plane parallèle mince par l'intermédiaire d'un composé de poids moléculaire élevé, et à former une surface asphérique sur les deux surfaces de la plaque plane parallèle mince et sur une surface du composé à poids moléculaire élevé une fois le composé å poids moléculaire élevé devenu dur. Un procédé de fabrication d'un élément optique à surface asphérique selon l'invention consiste à prendre une plaque plane parallèle mince cintrée par application d'une différence de pression entre ses deux surfaces, à fixer une plaque plane de grande épaisseur ou une lentille à la surface supérieure de la plaque plane parallèle mince par l'intermédiaire d'un composé de poids moléculaire élevé, par exemple un adhésif de nature photopolymérisable, et à former une surface asphérique à la surface du composé de poids moléculaire élevé en enlevant la plaque plane parallèle mince une fois le composé de poids moléculaire élevé devenu dur Le diamètre de la plaque plane de grande épaisseur ou de la lentille doit être plus grand que celui de la plaque plane parallèle mince. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation illustrés par les dessins annexés sur lesqu-els - la figure I est une vue en coupe montrant un mode de réa- lisation du procédé de fabrication de l'élément optique à surface asphérique selon l'invention, et la figure 2 est une vue en coupe montrant un autre mode de réalisation du procédé de ltinvention. On se reporte d'abord à la figure 1. Sur cette figure, une plaque plane parallèle mince I, qui est par exemple en verre, en matière plastique ou en une substance analogue, est fixée à un récipient hermétique 3 par l'intermédiaire de cire ou d'un joint torlque 2. On applique une dépression à l'intérieur du récipient 3, de sorte que la plaque 1 s'infléchit vers le bas et que sa surface supérieure se déforme suivant une surface asphérique voulue. On revet ensuite cette surface supérieure d'un composé de poids molécula ire élevé 4, par exemple un adhésif ou une substance analogue, auquel on fixe ensuite une plaque plane 5 suffisamment plus épaisse que la plaque 1, ou bien d'une épaisseur sensiblement égale à la sienne. On maintient cette situation pendant un certain temps, jusqu'à ce que le composé 4de poids moléculaire élevé ait durci.Après durcissement, on met fin à la dépression dans le récipient 3, et on retire du récipient 3 la plaque plane parallèle mince I, le composé de poids moléculaire élevé 4 et la plaque plane 5 d'un seul bloc, de sorte qu'on a obtenu la formation d'un élément optique ayant une surface asphérique. Ainsi, la plaque 1 le composé 4 et la plaque 5 sont rigidement collés les uns aux autres, et les surfaces supérieure la et inférieure lb de la plaque I et une surface 4a du composé 4 adjacente à la plaque I possèdent une surface asphérique voulue de sorte que les pièces 1, 4 et 5 constituent l'élément optique ayant la surface asphérique voulue.Puisque l'autre surface 4b du composé de poids moléculaire élevé 4 est collée S la plaque plate épaisse 5,- on peut, une fois llélément optique à surface asphérique fixé sur la partie mécanique dlun appareil optique, par exemple une caméra ou un appareil analogue, facilement le manipuler. Ou bien alors, on sépare la plaque mince I du composé 4. Dans ce cas, la surface inférieure 4a (c'est-à-dire la surface-adJacente à la surface la de-la plaque 1) du composé 4 est une surface asphérique voulue. Pour séparer la plaque mince 1 du composé 4, il est préférable d'avoir antérieurement appliqué un agent de séparation à la surface supérieure la de la plaque l avant d'y appliquer le composé 4.De plus, le composé 4 présente de préférence le même indice de réfraction que la plaque plane parallèle mince 1 et la plaque plane épaisse 5, tandis que, pour minimiser l'influence de la contraction en cas de durcissement, il est préférable d'utiliser une couche de composé aussi mince que possible. Par exemple, dans le cas où l'on emploi du verre (BK7) comme plaque mince 1 et comme plaque épaisse 5, il est préférable d'employer, comme composé de poids moléculaire élevé 4,un adhésif photopolymérisable tel que NQA-60. Le diamètre de la plaque épaisse 5 est de préférence supérieur à celui de la plaque mince 1. Il est nécessaire d'empêcher la plaque épaisse 5 de stinclinervers l'axe central 6.Les surfaces supérieure et inférieure de la plaque épaisse 5 n'étant pas directement associées à la surface asphérique à former, il n'estpas nécessaire qu'elles soient planes et elles peuvent présenter toutes surfaces optiques voulues. Par conséquent, on peu#t remplacer la plaque épaisse 5 par une lentille ou un élément analogue. La figure 2 présente un autre mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure, afin dlaugmenter le degré de liberté de la sur face# asphérique de l1élément optique, une-autre plaque plane parallèle mince -7 a été fixée à la surface inférieure de la plaque plane parallèle mince 1 en vue de rendre non uniforme l'épaisseur de la plaque plane parallèle mince ainsi constituée considérée en bloc, et en vue également d'incurver les parties centrales des#plaques minces 1 et 7 vers le haut à l'aide d'un élément 8 de support de centre qui peut être déplacé suivant un axe vertical. Dans ce cas, qu'une autre plaque plane parallèle mince 7 soit fixée à la surface inférieure de la plaque 1 par un moyen approprié ou que la plaque 1 soit infléchie vers le haut au moyen de l'élément 8 de support de centre, le degré de liberté de la surfacé asphérique de l'élément optique peut être augmenté. Dans ce mode de réalisation, la manière de coller ensemble la plaque 1, le compose de#poids moléculaire élevé 4 et la plaque plane épaisse 5 est identique à celle décrite dans le premier mode de réalisation et illustrée sur la figure 1, de sorte qutil n'est pas nécessaire de donner d'autres explications.Après durcissement du composé 4, on baisse 11élément 8 de support de centre et on sépare la plaque 7 de la plaque 1 par un moyen approprié, après quoi on obtient un élément optique à surface asphérique. On peut également utiliser, au lieu de la plaque plane parallèle mince, une plaque plane non parallèle -mince. Ainsi qu'on l'a indiqué ci-dessus, lorsqu'on utilise le procédé de fabrication dtélément optique à surface asphérique selon lgin- vention, il devient possible de réduire l'erreur par rapport à une courbe logique qui résulte de l'emploi #de la méthode où l'on fixe la plaque plane pa#rallèle mince à un récipient hermétique et où on le polit,comme dans le procédé de la technique antérieure ; il devient en outre possible de fixer avec une haute précision la surface asphérique de l'élément optique qu'en tratne ia déformation due à l'application d'une dépression. Puisque la surface asphérique de ltélément optique ainsi formée est collE# à une plaque plane épaisse, on peut, une fois l'élément optique à surface asphérique monté sur la partie mécanique d'une caméra ou d'un appareil analogue, la manipuler facilement. Si lton emploie une plaque plane parallèle mince faite d'une matière plastique, il est avantageux d'éliminer, par un simple chaux fage après le collage, les tensions qui subsistent dans la plaque plane parallèle mince. Bien entendu, lthomme de l'art peut apporter, sans sortir -du cadre de l'invention, diverses modifications aux procédés qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs de l'invention. REVEND I CA T IONS 1. Procédé de fabrication d'un élément optique a surface asphérique, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre une plaque plane parallèle mince, à la fléchir par application d'une différence de pression entre ses deux surfaces, a fixer une pièce optique à la surface supérieure de la plaque parallèle mince par l'intermédiaire d'un composé de poids moléculaire élevé, et à former une surface asphérique sur les deux surfaces de la plaque parallèle mince et sur une surface du composé de poids moléculaire élevé une fois ce dernier devenu dur. 2. Procédé de fabrication d'un élément optique à surface asphérique, caractérisé en ce qu'il# consiste à prendre une plaque plane parallèle mince, a la fléchir par application d'une différence de pression entre ses deux surfaces, à fixer une pièce optique à la surface supérieure de la plaque plane parallèle mince par l'intermédiaire d'un composé de poids moléculaire élevé, et former une surface asphérique sur la surface du composé de poids moléculaire élevé en séparant la plaque plane parallèle mince du composé de poids moléculaire élevé après son durcissement. 3. Procédé selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce que le diamètre de la pièce# optique est plus grand que celui de la plaque plane parallèle mince. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce optique est une plaque plane parallèle d'une épaisseur supérieure ou sensiblement égale a celle de la plaque plane parallèle mince. 5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce optique est une lentille. 6. Procédé selon la revendication 1 ou 2) caractérisé en ce que le composé de poids moléculaire élevé est un adhésif de nature photopolymérisable. 7. Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que la plaque plane parallèle mince et la pièc#e optique sont en verre optique. 8. Elément optiqu#e à surface asphérique caractérisé en ce qu'il comprend une plaque plane parallèle mince fléchie par application d'une différence de pression# entre ses surfaces, une pièce optique disposée en regard de la plaque plane parallèle mince, et un composé de poids moléculaire élevé disposé entre la plaque plane parallèle mince et la pièce optique et adhérant à chacun d'eux, et les surfaces de la plaque plane parallèle mince et une surface du composé de poids moléculaire élevé adjacente à la plaque formant une surface asphérique après durcissement du composé de poids moléculaire élevé. 9. - Elément optique à surface asphérique, caractérisé en ce qu il comprend une plaque plane parallèle mince fléchie par application d'une différence de pression entre ses deux surfaces, une pièce optique disposée en regard de la plaque plane parallè#le mince, et un composé de poids moléculaire élevé disposé entre la plaque plane parallèle mince et la pièce optique et adhérant à chacun d'eux, une surface du composé de poids moléculaire élevé adjacent à la plaque plane parallèle mince formant une surface asphérique une fois le composé de poids moléculaire élevé durci et après enlèvement de la plaque plane parallèle mince. 10. Elément optique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la pièce optique est une plaque plane parallèle d'une épaisseur supérieure à celle de la plaque plane parallèle mince. 11. Elément optique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la pièce optique est une lentille.