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Perfectionnements apportés aux procédés de fabrication de lentilles comportant au moins une surface de limitation asphérique.
Comme on le sait, la fabrication de lentilles comportant une ou deux surfaces de limitation asphériques entraine plusieurs difficultés. Les lentilles ayant des surfaces de limitation sphéri- ques peuvent être fabriquées avec une haute précision d'une manière assez simple, mais le polissage d'une surface de limitation asphé- rique d'une lentille est un travail qui non seulement prend beaucoup de temps mais encore ne peut être effectué que par des polisseurs assez habiles.
La présente invention a pour objet un procédé permettant d'exécuter d'une manière beaucoup plus simple la surface de limita- tion asphérique d'une lentille,. Par "lentille" on entend ici égale- ment un élément optique de réfraction dont l'effet paraxial est très
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faible ou à peu près zéro, élément qu'on utilise, par exemple, en combinaison avec un ou plusieurs miroirs ou (et) une ou plusieurs lentilles en vue de réduire ou d'éliminer des erreurs déterminées de ces miroirs ou lentilles. Un exemple d'un élément de ce genre est l'élément correcteur qu'on utilise dans la caméra de Schmidt, décrite dans Danjon et Coudert "Lunettes et Télescopes", 1935, pages 252-254, pour éliminer l'aberration sphérique. du miroir de projection sphérique utilisé dans cette caméra.
Selon le procédé de fabrication d'une lentille comportant au moins une surface de limitation asphérique suivant l'invention, on applique par évaporation, par pulvérisation ou par sublimation, aux diverses parties superficielles d'une couche sous-jacente trans- parente la quantité voulue d'une matière qui est elle-même trans- parente ou rendue transparente durant ou après son application à la couche sous-jacente. Cette dernière peut présenter des formes différentes en fonction du produit final qu'on désire obtenir. De façon générale, on utilisera une couche sous-jacente de verre com- portant deux surfaces de limitation plates ou deux surfaces de li- mitation à courbure sphérique ou bien une surface de limitation plate et une surface de limitation à courbure sphérique.
En effet, ce sont des formes qu'on peut réaliser de manière assez simple.
Ces surfaces, qui sont donc primitivement plates ou sphériques, peuvent être changées d'une manière très simple et exacte en des surfaces asphériques à l'aide du procédé suivant l'invention.
Comme matière qui est par elle-même déjà transparente, on peut utiliser suivant l'invention, par exemple, du fluorure de calcium ou du quartz, qu'on peut appliquer à la couche sous-jacente par exemple par évaporation. Lorsqu'il s'agit d'une matière qui est par elle-même non-transparente, on peut la rendre transparente sur la couche sous-jacente de différentes manières. Il est possible, par exemple, d'atteindre le but envisagé par voie chimique.
Ainsi, on peut utiliser suivant l'invention, par exemple, une matière non- transparente qui présente la propriété de devenir transparente par
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oxydation : on pourrait 'imaginer, par exemple, que la matière appli- quée à la couche sous-jacente est constituée' par du magnésium ou du baryum qui, une fois qu'il se trouve sur la couche sous-jacente, se transforme par oxydation en oxyde de magnésium et oxyde de baryum transparents. Si la couche appliquée à la couche sous-jacente n'est pas encore entièrement transparente, ce qui pourrait être dû à de petites fissures et fêlures, on pourrait recouvrir la couche qui n'est pas entièrement transparente d'un liquide qui présente un indice de réfraction à.peu près égal à celui de la couche qui n'est pas encore parfaitement transparente.
Cette dernière couche est donc pour ainsi dire imprégnée du.liquide. Lorsque ce dernier s'est séché, la couche appliquée se trouve être devenue transparente. Une autre possibilité suivant l'invention consiste en ce que la couche non- transparente ou peu transparente appliquée à la couche sous-jacente est rendue transparente par suite d'une réaction chimique de cette matièr'e ou d'un de ces constituants avec la matière constitutive de la couche sous-jacente elle-même ou avec une matière déjà appliquée antérieurement à la couche sous-jacente.
La description du dessin annexé fera mieux comprendre com- ment l'invention peut être r,éalisée, les particularités qui ressor- tent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Sur la fig. 1 est représenté un dispositif dans lequel, par exemple, une plaque de verre est pourvue d'une surface de limi- tation asphérique à l'aide du procédé suivant l'invention. Le dis- positif représenté est constitué par une chambre 1 fermée herméti- quement au moyen d'un couvercle 2. Deux électrodes 11 et 12 portant le filament 4 en tungstène passent de façon étanche aux gaz à travers le fond 3 de cette chambre. Le filament est recouvert d'une mince couche de fluorure de calcium. Sur l'anneau support-5 est placée la plaque de verre 6 comportant deux surfaces de limitation plates. la tige 7, qui est portée par la paroi de la chambre 1, est fixée un arbre 8 sur lequel est montéé de façon rotative une plaque métal-
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lique 9, qui est représentée en plan vue de dessus sur la fig. 2.
Ce disque peut être entraîné de l'extérieur de la chambre, par exem- ple par l'intermédiaire d'un accouplement magnétique de sorte que la chambre est parfaitement mise à l'abri de l'atmosphère.
Il ressort de la fig. 2 que le disque 9 présente deux évidements 13 et 14, qui sont égaux et uniformes entre eux. La for- me de ces évidements est fonction de la section transversale de la couche de recouvrement de la matière à vaporiser qui doit être ap- pliquée à la couche sous-jacente. Sur la fig. l'est représentée, à échelle fortement agrandie et en coupe transversale, une couche de recouvrement 15 dans sa forme définitive appliquée à la couche sous- jacente 6, couche qui présente au milieu son épaisseur maximum et qui est aux extrémités également plus épaisse qu'aux parties inter- médiaires. Il est donc évident que la matière pulvérisée parvenue dans les régions A et B doit être plus abondante que dans les par- ties intermédiaires C.
Or, on y parvient en donnant aux ouvertures 13 et 14 sur les régions A et B une largeur plus grande que sur la région C. On peut déterminer très exactement la forme de ces ouver- tures. En faisant tourner la plaque 9, ce qui est possible à l'aide du dispositif d'entraînement (non représenté), toutes les parties superficielles de la couche sous-jacente 6, si le filament 4 est connecté dans un circuit électrique et le fluorure de calcium du filament vaporisé, sont exposées successivement aux vapeurs de fluorure de calcium ascendantes et on est toujours certain qu'après quelque temps la surface de limitation 16 de la couche de recouvre- ment 15 a pris la forme voulue. On peut appliquer du magnésium, par exemple, par sublimation.
Comme on l'a déjà dit, le procédé suivant l'invention con- vient aussi particulièrement pour l'exécution d'éléments de correc- tion, du fait que les différences d'épaisseur se produisant dans ce cas ne sont que très faibles et qu'une couche de recouvrement très mince sera alors généralement suffisante.
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Improvements in lens manufacturing processes comprising at least one aspherical limiting surface.
As is known, the manufacture of lenses comprising one or two aspherical limiting surfaces gives rise to several difficulties. Lenses having spherical limiting surfaces can be manufactured with high precision in a fairly simple manner, but polishing an aspherical limiting surface of a lens is a job which not only takes a lot of time. but still can only be done by skilled enough polishers.
The object of the present invention is a method which makes it possible to produce the aspherical limiting surface of a lens in a much simpler manner. The term "lens" here also means an optical refractive element, the paraxial effect of which is very.
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low or nearly zero, an element that is used, for example, in combination with one or more mirrors or (and) one or more lenses in order to reduce or eliminate certain errors of these mirrors or lenses. An example of such an element is the corrective element which is used in the Schmidt camera, described in Danjon and Coudert "Glasses and Telescopes", 1935, pages 252-254, to eliminate the spherical aberration. of the spherical projection mirror used in this camera.
According to the method of manufacturing a lens comprising at least one aspherical limiting surface according to the invention, the desired quantity is applied by evaporation, by spraying or by sublimation, to the various surface parts of a transparent underlying layer. of a material which is itself transparent or made transparent during or after its application to the underlying layer. The latter can have different shapes depending on the final product that is desired. Generally, an underlying glass layer having two flat limiting surfaces or two spherically curved limiting surfaces or a flat limiting surface and a spherically curving limiting surface will be used.
Indeed, these are shapes that can be made quite simply.
These surfaces, which are therefore originally flat or spherical, can be changed in a very simple and exact manner into aspherical surfaces using the process according to the invention.
As a material which is in itself already transparent, it is possible to use according to the invention, for example, calcium fluoride or quartz, which can be applied to the underlying layer, for example by evaporation. When it comes to a material which is by itself non-transparent, it can be made transparent on the underlying layer in various ways. It is possible, for example, to achieve the intended goal chemically.
Thus, according to the invention, it is possible to use, for example, a non-transparent material which has the property of becoming transparent by
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oxidation: one could imagine, for example, that the material applied to the underlying layer consists of magnesium or barium which, once it is on the underlying layer, is transformed by oxidation to transparent magnesium oxide and barium oxide. If the layer applied to the underlying layer is not yet fully transparent, which could be due to small cracks and cracks, the layer which is not fully transparent could be covered with a liquid that exhibits an index. of refraction almost equal to that of the layer which is not yet perfectly transparent.
This last layer is therefore, so to speak, impregnated with the liquid. When the latter has dried, the applied layer is found to have become transparent. Another possibility according to the invention consists in that the non-transparent or not very transparent layer applied to the underlying layer is made transparent as a result of a chemical reaction of this material or of one of these constituents with the constituent material of the underlying layer itself or with a material already applied previously to the underlying layer.
The description of the appended drawing will make it easier to understand how the invention can be realized, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of the invention.
In fig. 1 is shown a device in which, for example, a glass plate is provided with an aspherical limiting surface using the method according to the invention. The device shown is constituted by a chamber 1 hermetically closed by means of a cover 2. Two electrodes 11 and 12 carrying the tungsten filament 4 pass in a gas-tight manner through the bottom 3 of this chamber. The filament is covered with a thin layer of calcium fluoride. On the support ring-5 is placed the glass plate 6 having two flat limiting surfaces. the rod 7, which is carried by the wall of the chamber 1, is fixed a shaft 8 on which is rotatably mounted a metal plate-
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lic 9, which is shown in plan view from above in FIG. 2.
This disc can be driven from outside the chamber, for example by means of a magnetic coupling, so that the chamber is perfectly shielded from the atmosphere.
It emerges from FIG. 2 that the disc 9 has two recesses 13 and 14, which are equal and uniform to each other. The shape of these recesses is a function of the cross section of the covering layer of the material to be sprayed which is to be applied to the underlying layer. In fig. is shown, on a greatly enlarged scale and in cross section, a cover layer 15 in its final form applied to the underlying layer 6, which layer has its maximum thickness in the middle and which is also thicker at the ends than to the intermediary parties. It is therefore evident that the pulverized material which has reached regions A and B must be more abundant than in intermediate parts C.
However, this is achieved by giving the openings 13 and 14 on regions A and B a greater width than on region C. The shape of these openings can be determined very exactly. By rotating the plate 9, which is possible with the aid of the driving device (not shown), all the surface parts of the underlying layer 6, if the filament 4 is connected in an electrical circuit and the fluoride of the vaporized filament are successively exposed to the ascending calcium fluoride vapors and it is always certain that after some time the limiting surface 16 of the cover layer 15 has assumed the desired shape. Magnesium can be applied, for example, by sublimation.
As already stated, the method according to the invention is also particularly suitable for the production of correction elements, since the differences in thickness which occur in this case are only very small and that a very thin covering layer will then generally be sufficient.