Contribution au développement d'une nouvelle technologie d'optique ophtalmique pixellisée : étude et optimisation du report de films fonctionnalisés sur une surface courbe

par Paul Lefillastre

Thèse de doctorat en Micro-Nano Systèmes

Sous la direction de Antoine Marty.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Le report sur des lentilles optiques à surface courbe de films plans, souples et fragiles est un verrou à lever pour permettre un saut technologique dans le domaine de l'optique ophtalmique active. En effet, pour bénéficier des avantages d'une fabrication collective il est impératif de rester en mode de fabrication sur substrat plan et de reporter ensuite les films préfonctionnalisés sur les verres. Il convient donc de préserver au cours de cet hétéro-assemblage l'intégrité de la fonction implémentée en minimisant à la fois la déformation, le stockage de contraintes mécaniques et la température pendant le thermoformage. Dans ce travail de thèse nous proposons un principe de report qui permet de satisfaire au mieux ces exigences en séparant la phase de mise en forme réalisée par gonflement de l'étape du report proprement dit. Un premier outillage spécifique qui a été conçu et développé pour mettre au point le procédé décrit. L'optimisation des conditions opératoires est déclinée pour deux modes différenciés et imposés qui considèrent d'abord le report sur lentille brute et ensuite le report sur un verre déjà détouré au gabarit de la monture de lunettes. Pour prédire et/ou interpréter les comportements expérimentaux obtenus pour chacun des deux modes, nous avons mené des simulations numériques par la méthode des éléments finis en nous appuyant sur une caractérisation préalable des propriétés thermomécaniques du film PET qui constitue l'armature du film optique fonctionnalisé. Au prix d'une complexification du procédé de transfert, le second mode a donné lieu à des résultats intéressants qui aujourd'hui semblent répondre aux exigences les plus sévères du projet.

  • Titre traduit

    Contribution to the development of a new technology of pixelated ophtalmic optics : study and optimization of the transfer of functionalized films onto a spherical surface


  • Résumé

    The transfer of thin films, flexible and frail, onto the spherical surface of an ophthalmic lens is a real challenge to allow a disruptive concept in the active ophthalmic optic. To take the advantage of a collective fabrication, the pre-functionalized film has to be made on a plane substrate before its transfer on the lens. In order to preserve the integrity of the optical function, the transfer should minimize the deformation, the mechanical stress, and the thermoforming temperature. In this research work, we propose a principle of transfer disassociating the step of thermoforming by blowing of the step of sticking and a specific tool has been designed to develop the process as described. The optimization of the parameters has been declined in two different modes: the first one for full lenses and the second for the edged lenses. To predict and/or interpret the experimental comportments obtained with the two modes, we have made simulation with the finite element method after having characterized thermo-mechanical properties of the PET film which is the armature of the functional optical film. The second mode, in spite of a manufacturing process more complex, gives interesting results and seems to answer the highest requirements of this study.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (250 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 241-250

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010 TOU3 0013
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