CH712016B1 - A method of manufacturing an optical element for a timepiece. - Google Patents

A method of manufacturing an optical element for a timepiece. Download PDF

Info

Publication number
CH712016B1
CH712016B1 CH00013/17A CH132017A CH712016B1 CH 712016 B1 CH712016 B1 CH 712016B1 CH 00013/17 A CH00013/17 A CH 00013/17A CH 132017 A CH132017 A CH 132017A CH 712016 B1 CH712016 B1 CH 712016B1
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
zone
modification
substrate
refractive index
manufacturing
Prior art date
Application number
CH00013/17A
Other languages
French (fr)
Other versions
CH712016A2 (en
Inventor
Dordor Sebastien
Yoakim Nicolas
Original Assignee
Richemont Int Sa
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Richemont Int Sa filed Critical Richemont Int Sa
Publication of CH712016A2 publication Critical patent/CH712016A2/en
Publication of CH712016B1 publication Critical patent/CH712016B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/362Laser etching
    • B23K26/364Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00355Production of simple or compound lenses with a refractive index gradient
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663Production of light guides
    • B29D11/00682Production of light guides with a refractive index gradient
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663Production of light guides
    • B29D11/00692Production of light guides combined with lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B39/00Watch crystals; Fastening or sealing of crystals; Clock glasses
    • G04B39/008Watch crystals; Fastening or sealing of crystals; Clock glasses with means for magnified reading

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément optique (110, 122) destiné à être intégré dans une glace (100) de pièce d'horlogerie. Un tel procédé comprend les étapes de fournir un substrat (90) dans un matériau translucide ou transparent; de modifier la structure d'au moins une zone du substrat (90) par un laser afin de rendre ladite zone plus sélective à la gravure chimique et réaliser une gravure chimique de ladite zone afin de former une structuration géométrique, et/ou modifier la structure d'au moins une zone du substrat par un laser afin de modifier l'indice de réfraction de ladite zone. L'invention concerne également une glace (100) monobloc et une pièce d'horlogerie, notamment une montre, comprenant un tel élément optique (110, 122).The invention relates to a method of manufacturing an optical element (110, 122) intended to be integrated into a glass (100) of a timepiece. One such method comprises the steps of providing a substrate (90) in a translucent or transparent material; to modify the structure of at least one zone of the substrate (90) by a laser in order to make said zone more selective for chemical etching and to carry out chemical etching of said zone in order to form a geometric structuring, and / or to modify the structure of at least one zone of the substrate by a laser in order to modify the refractive index of said zone. The invention also relates to a one-piece crystal (100) and a timepiece, in particular a watch, comprising such an optical element (110, 122).

Description

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément optique pour pièce d'horlogerie, notamment une montre. La présente invention concerne également une glace d'une pièce d'horlogerie comprenant un tel élément optique. Par glace on entend non seulement l'élément communément appelé ainsi et qui, intégré au boîtier d'une montre, permet de voir les affichages au travers, mais aussi toute autre glace comme une glace utilisée à l'intérieur d'une montre, comme un cadran ou un élément similaire d'affichage ou participant à la lecture d'informations données par le mécanisme d'une montre. Un tel élément optique peut être formé à lui seul, ou en combinaison avec d'autres éléments optiques, tel qu'un système optique modifiant le trajet et/ou les propriétés de la lumière dans l'élément optique. The present invention relates to a method of manufacturing an optical element for a timepiece, in particular a watch. The present invention also relates to a crystal of a timepiece comprising such an optical element. By crystal is meant not only the element commonly called thus and which, integrated into the case of a watch, makes it possible to see the displays through, but also any other crystal such as a crystal used inside a watch, such as a dial or a similar display element or participating in the reading of information given by the mechanism of a watch. Such an optical element can be formed on its own, or in combination with other optical elements, such as an optical system modifying the path and / or the properties of light in the optical element.

Etat de la techniqueState of the art

[0002] Pour la fabrication d'éléments optiques, les procédés utilisés sont limités. On utilise essentiellement des procédés d'usinage et de polissage (voir par exemple US6406769). De cette façon, on ne peut cependant réaliser des éléments optiques qu'en modifiant le relief de la surface de la glace, et ainsi obtenir que des éléments optiques simples, par formation d'un seul dioptre ou bien par formation d'une lentille dont les deux dioptres forment les deux faces opposées de la glace. For the manufacture of optical elements, the methods used are limited. Essentially, machining and polishing processes are used (see for example US6406769). In this way, however, optical elements can only be produced by modifying the relief of the surface of the ice, and thus obtain only simple optical elements, by forming a single diopter or else by forming a lens whose the two diopters form the two opposite faces of the ice.

[0003] Pour certains matériaux, on réalise un façonnage par lithographie aux rayons ultra-violets (voir par exemple US2628160), ce qui limite grandement l'application à des classes de verres précises, souvent dopées avec des éléments impactant leur aspect optique. For certain materials, shaping is carried out by ultraviolet ray lithography (see for example US2628160), which greatly limits the application to specific classes of glasses, often doped with elements impacting their optical appearance.

[0004] Par ailleurs, on ne peut pas modifier l'indice de réfraction de la glace, ce qui limite grandement les systèmes optiques utilisées en horlogerie. Pour palier en partie à cet inconvénient, on peut aussi fabriquer séparément un système optique ou une partie du système optique complexe et l'adjoindre, par exemple par chassage, à la glace de montre. Cependant, cette solution reste limitée à certaines géométries de systèmes optiques et certains agencements de systèmes optiques dans la glace. Par ailleurs, cette solution présente de nombreux inconvénients parmi lesquels une fabrication rendue plus complexe, une apparence modifiée et une étanchéité rendue plus fragile. [0004] Furthermore, the refractive index of the crystal cannot be modified, which greatly limits the optical systems used in watchmaking. To partially overcome this drawback, it is also possible to manufacture separately an optical system or part of the complex optical system and to add it, for example by driving, to the watch crystal. However, this solution remains limited to certain geometries of optical systems and certain arrangements of optical systems in the mirror. Furthermore, this solution has many drawbacks, including manufacturing made more complex, a modified appearance and a seal made more fragile.

Bref résumé de l'inventionBrief summary of the invention

[0005] Un but de la présente invention est de proposer une solution permettant de fabriquer une glace de pièce d'horlogerie avec au moins un élément optique, exempte des limitations des solutions connues. An object of the present invention is to provide a solution making it possible to manufacture a timepiece crystal with at least one optical element, free from the limitations of known solutions.

[0006] Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'un élément optique destiné à être intégré dans une glace de pièce d'horlogerie. En effet l'invention vise à réaliser une glace monobloc incluant un ou plusieurs élément(s) optique(s) provenant du même matériau, ou plus précisément du même substrat que la glace. Another object of the invention is to provide a method of manufacturing an optical element intended to be integrated into a timepiece crystal. Indeed, the invention aims to produce a one-piece lens including one or more optical element (s) originating from the same material, or more precisely from the same substrate as the lens.

[0007] Un autre but de l'invention est de permettre de réaliser des systèmes optiques complexes. Another object of the invention is to make it possible to produce complex optical systems.

[0008] Un autre but de l'invention est de permettre de réaliser un ou plusieurs élément(s) optique(s) disposé(s) soit sur l'une des faces au moins de la glace, soit au sein de la glace sans s'étendre jusqu'à l'une des faces de la glace, soit à la fois sur au moins une des faces de la glace et à l'intérieur de la glace. Un tel élément optique peut notamment inclure des lentilles simples, comme par exemple pour le grossissement, ou encore des réseaux lenticulaires, comme par exemple ceux utilisés pour réaliser des effets optiques divers. Another object of the invention is to make it possible to produce one or more optical element (s) arranged either on at least one of the faces of the mirror, or within the mirror without extend to one of the faces of the ice, i.e. both on at least one of the faces of the ice and inside the ice. Such an optical element may in particular include simple lenses, such as for example for magnification, or else lenticular arrays, such as for example those used to achieve various optical effects.

[0009] Un autre but de l'invention est de permettre de réaliser un ou plusieurs élément(s) optique(s) dont l'indice de réfraction est différent du reste du matériau de la glace. Another object of the invention is to make it possible to produce one or more optical element (s) whose refractive index is different from the rest of the material of the crystal.

[0010] Un autre but de l'invention est de permettre de réaliser un ou plusieurs élément(s) optique(s) présentant une portion débouchant au moins sur l'une des faces de la glace et/ou du substrat et présentant un relief contribuant à la modification du trajet de la lumière. Another object of the invention is to make it possible to produce one or more optical element (s) having a portion opening out at least on one of the faces of the crystal and / or of the substrate and having a relief contributing to the modification of the light path.

[0011] Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'un élément optique facile à mettre en oeuvre, que ce soit pour des petites séries ou des grandes séries. Another object of the invention is to provide a method of manufacturing an optical element that is easy to implement, whether for small series or large series.

[0012] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un procédé de fabrication d'un élément optique destiné à être intégré dans une glace de pièce d'horlogerie, comprenant les étapes suivantes: fournir un substrat dans un matériau translucide ou transparent; et modifier la structure d'au moins une zone du substrat par un laser afin de rendre ladite zone plus sélective à la gravure chimique, et réaliser une gravure chimique de ladite zone afin de former une structuration géométrique; et/ou modifier la structure d'au moins une zone du substrat par un laser afin de modifier l'indice de réfraction de ladite zone.According to the invention, these goals are achieved in particular by means of a method of manufacturing an optical element intended to be integrated into a timepiece crystal, comprising the following steps: providing a substrate in a material translucent or transparent; and modifying the structure of at least one area of the substrate with a laser in order to make said area more selective for chemical etching, and performing chemical etching of said area in order to form a geometric pattern; and / or modify the structure of at least one zone of the substrate with a laser in order to modify the refractive index of said zone.

[0013] On comprend que le rayon du laser modifie la structure de la matière d'une zone du substrat, d'une façon (soit par augmentation de la réactivité à la gravure chimique ou bien par modification de l'indice de réfraction du matériau de cette zone) qui créée ou bien contribue à créer une zone dans laquelle le trajet de la lumière est différent du trajet de la lumière avant ce traitement par laser. It is understood that the laser beam modifies the structure of the material of an area of the substrate, in a way (either by increasing the reactivity to chemical etching or by modifying the refractive index of the material of this area) which creates or helps to create an area in which the light path is different from the light path before this laser treatment.

[0014] Ainsi, l'élément optique pourra résulter de la modification des propriétés optiques de la zone exposée du substrat et/ou des propriétés optiques de la géométrie résultante après ablation de la zone exposée, le cas échéant. [0014] Thus, the optical element may result from the modification of the optical properties of the exposed zone of the substrate and / or of the optical properties of the resulting geometry after ablation of the exposed zone, if necessary.

[0015] Cet élément optique appartient à un système optique. Un tel système optique peut être simple, notamment s'il ne comporte que ledit élément optique, ou plus complexe, notamment en présence de plusieurs éléments optiques juxtaposés. Dans ce dernier cas, on peut avoir une association d'éléments optiques dont un ou plusieurs sont nés de la modification de l'indice de réfraction dans une ou plusieurs zones attenantes, et/ou dont un ou plusieurs autres (notamment qui débouchent à la surface du substrat) résultent d'une gravure chimique créant un relief avec des dépressions obtenues par gravure chimique et retrait de la matière de la zone traitée par laser. This optical element belongs to an optical system. Such an optical system can be simple, in particular if it only comprises said optical element, or more complex, in particular in the presence of several juxtaposed optical elements. In the latter case, it is possible to have an association of optical elements, one or more of which arose from the modification of the refractive index in one or more adjoining zones, and / or including one or more others (in particular which lead to the surface of the substrate) result from a chemical etching creating a relief with depressions obtained by chemical etching and removal of material from the area treated by laser.

[0016] On entend par matériau „translucide ou transparent“, un matériau qui laisse passer en tout ou partie des rayons lumineux ayant une longueur d'onde visible à l'oeil humain ainsi que la ou les longueurs d'onde du laser utilisé pour modifier la structure. The term "translucent or transparent" material is understood to mean a material which allows all or part of the light rays to pass having a wavelength visible to the human eye as well as the wavelength (s) of the laser used for modify the structure.

[0017] L'invention porte également sur une glace monobloc de pièce d'horlogerie comprenant au moins un élément optique obtenu par le procédé de fabrication selon la présente invention. [0017] The invention also relates to a one-piece watch piece crystal comprising at least one optical element obtained by the manufacturing method according to the present invention.

[0018] La présente invention se rapporte également à une pièce d'horlogerie, notamment une montre, comprenant une glace monobloc comprenant au moins un élément optique obtenu par le procédé de fabrication selon la présente invention. The present invention also relates to a timepiece, in particular a watch, comprising a one-piece crystal comprising at least one optical element obtained by the manufacturing process according to the present invention.

[0019] Cette solution présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur de permettre de modifier dans n'importe quelle zone du substrat, en surface, en coeur, à la fois en surface et coeur, selon n'importe quelle géométrie (forme et dimensions souhaitées) la structure du matériau constituant cette zone pour contribuer à la formation d'un élément optique dans cette zone. This solution has the particular advantage over the prior art of making it possible to modify in any zone of the substrate, at the surface, at the core, both at the surface and at the core, according to any geometry. (desired shape and dimensions) the structure of the material constituting this zone to contribute to the formation of an optical element in this zone.

[0020] De préférence, on utilise un laser dont la durée des impulsions est comprise entre 1 femtoseconde et 1000 femtosecondes. Preferably, a laser is used, the pulse duration of which is between 1 femtosecond and 1000 femtoseconds.

[0021] Selon un premier aspect de l'invention, on propose un procédé de fabrication d'un élément optique destiné à être intégré dans une glace de pièce d'horlogerie, comprenant les étapes suivantes: fournir un substrat dans un matériau translucide ou transparent; modifier la structure d'au moins une zone débouchant sur l'une des faces du substrat par un laser afin de rendre ladite zone plus sélective à la gravure chimique; et réaliser une gravure chimique de ladite zone afin de former une structuration géométrique contribuant à la réalisation dudit élément optique.According to a first aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing an optical element intended to be integrated into a timepiece crystal, comprising the following steps: providing a substrate in a translucent or transparent material ; modifying the structure of at least one zone opening onto one of the faces of the substrate with a laser in order to make said zone more selective for chemical etching; and chemical etching of said zone in order to form a geometric structuring contributing to the production of said optical element.

[0022] Dans ce cas on comprend que l'élément optique est sélectivement fabriqué par retrait de matière dans ladite zone. In this case it is understood that the optical element is selectively manufactured by removing material in said zone.

[0023] Dans un mode de réalisation, ladite zone débouche sur l'une des faces du substrat, dans le cas où la modification de la structure rend ladite zone plus sélective à la gravure chimique et où le procédé comprend une étape de gravure chimique de ladite zone afin de former une structuration géométrique contribuant à la réalisation dudit élément optique. Ainsi, on fabrique sélectivement ledit élément optique. In one embodiment, said zone opens onto one of the faces of the substrate, in the case where the modification of the structure makes said zone more selective for chemical etching and where the method comprises a step of chemical etching of said zone in order to form a geometric structuring contributing to the production of said optical element. Thus, said optical element is selectively manufactured.

[0024] Selon un deuxième aspect de l'invention, on propose un procédé de fabrication d'un élément optique destiné à être intégré dans une glace de pièce d'horlogerie, comprenant les étapes suivantes: fournir un substrat dans un matériau translucide ou transparent; et modifier la structure d'au moins une zone du substrat par un laser afin de modifier l'indice de réfraction de ladite zone.According to a second aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing an optical element intended to be integrated into a timepiece crystal, comprising the following steps: providing a substrate in a translucent or transparent material ; and modifying the structure of at least one zone of the substrate by a laser in order to modify the refractive index of said zone.

[0025] Dans ce cas on comprend que l'élément optique est sélectivement fabriqué par différenciation de l'indice de réfraction entre ladite zone et le reste du substrat. Plus précisément, ladite zone présente un indice de réfraction modifié par le rayonnement du laser et tout autour de ladite zone, le matériau présente un indice de réfraction non modifié et qui est égal à celui du matériau constituant le substrat de départ. In this case it is understood that the optical element is selectively manufactured by differentiating the refractive index between said zone and the rest of the substrate. More precisely, said zone has a refractive index modified by the laser radiation and all around said zone, the material has an unmodified refractive index which is equal to that of the material constituting the starting substrate.

[0026] Dans un mode de réalisation, on met en oeuvre le premier aspect de l'invention dans une première zone du substrat et on met en oeuvre le deuxième aspect de l'invention dans une deuxième zone du substrat qui est différente de la première zone. Dans ce cas, au moins un élément optique est formé dans une première zone du substrat par retrait de matière dans ladite première zone du substrat et au moins un élément optique est formé dans une deuxième zone du substrat par modification de l'indice de réfraction. In one embodiment, the first aspect of the invention is implemented in a first area of the substrate and the second aspect of the invention is implemented in a second area of the substrate which is different from the first zoned. In this case, at least one optical element is formed in a first region of the substrate by removal of material in said first region of the substrate and at least one optical element is formed in a second region of the substrate by modification of the refractive index.

[0027] Dans un autre mode de réalisation, on met en oeuvre le deuxième aspect de l'invention dans une deuxième zone du substrat et on met en oeuvre le premier aspect de l'invention dans une première zone du substrat qui est au moins partiellement comprise dans la première zone. Dans ce cas, au moins un élément optique, qui est situé dans un emplacement commun à la première zone et à la deuxième zone, est formé à la fois par retrait de matière et par modification de l'indice de réfraction. In another embodiment, the second aspect of the invention is implemented in a second area of the substrate and the first aspect of the invention is implemented in a first area of the substrate which is at least partially included in the first zone. In this case, at least one optical element, which is located in a location common to the first zone and to the second zone, is formed both by material removal and by modification of the refractive index.

[0028] Avantageusement, le matériau du substrat est l'un parmi les matériaux suivants: verre, verre minéral, corindon, quartz, saphir, rubis synthétique, rubis polycristallin, silice, un vitrocéramique, une céramique et un polymère. Advantageously, the material of the substrate is one of the following materials: glass, mineral glass, corundum, quartz, sapphire, synthetic ruby, polycrystalline ruby, silica, a glass ceramic, a ceramic and a polymer.

Brève description des figuresBrief description of the figures

[0029] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles: la figure 1 illustre schématiquement une vue en coupe agrandie et partielle d'une glace avec un élément optique en cours d'obtention, selon un premier mode de réalisation de l'invention; les figures 2A et 2 B illustrent en vue de dessus deux variantes d'une glace avec un élément optique en cours d'obtention, selon le premier mode de réalisation de l'invention; la figure 3 est une vue en coupe agrandie partielle d'une glace avec un élément optique, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une vue en coupe agrandie d'une glace avec deux éléments optiques, selon un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une vue en coupe agrandie d'une glace avec deux éléments optiques, selon une variante du troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 6 illustre en coupe partielle d'une glace avec deux variantes d'un élément optique, selon un quatrième mode de réalisation de l'invention; la figure 7 illustre en coupe partielle une glace avec une série d'éléments optiques formant un système optique complexe, selon un cinquième mode de réalisation de l'invention; la figure 8 illustre en coupe partielle une glace de l'art antérieur avec une couche antireflet; et la figure 9 illustre en coupe partielle une glace selon un sixième mode de réalisation de l'invention présentant une couche antireflet.Examples of implementation of the invention are indicated in the description illustrated by the appended figures in which: Figure 1 schematically illustrates an enlarged and partial sectional view of a glass with an optical element in progress obtaining, according to a first embodiment of the invention; FIGS. 2A and 2B illustrate a top view of two variants of a lens with an optical element in the process of being obtained, according to the first embodiment of the invention; FIG. 3 is a partial enlarged sectional view of a lens with an optical element, according to a second embodiment of the invention; FIG. 4 is an enlarged sectional view of a glass with two optical elements, according to a third embodiment of the invention; FIG. 5 is an enlarged sectional view of a glass with two optical elements, according to a variant of the third embodiment of the invention; FIG. 6 illustrates in partial section a glass with two variants of an optical element, according to a fourth embodiment of the invention; FIG. 7 illustrates in partial section a glass with a series of optical elements forming a complex optical system, according to a fifth embodiment of the invention; FIG. 8 illustrates in partial section a glass of the prior art with an antireflection layer; and FIG. 9 illustrates in partial section a glass according to a sixth embodiment of the invention having an anti-reflective layer.

Exemple(s) de mode de réalisation de l'inventionExample (s) of embodiment of the invention

[0030] Les figures 1, 2A et 2B illustrent un premier mode de réalisation d'une glace 100 dans lequel on met en oeuvre le procédé de fabrication selon le premier aspect pour former à titre d'élément optique une couche polarisante. A cet effet, le procédé de fabrication selon l'invention est utilisé pour former une structuration géométrique sous forme de rayures 101 qui permettront d'orienter les particules polarisantes d'une couche (non représentée) qui est déposée sur la face supérieure de la glace 100 en recouvrant les rayures 101. Figures 1, 2A and 2B illustrate a first embodiment of a glass 100 in which one implements the manufacturing method according to the first aspect to form as an optical element a polarizing layer. To this end, the manufacturing method according to the invention is used to form a geometric structuring in the form of stripes 101 which will make it possible to orient the polarizing particles of a layer (not shown) which is deposited on the upper face of the crystal. 100 covering the stripes 101.

[0031] De préférence, la structuration géométrique comporte des rayures101 nanométriques. En effet, des rayures présentant des dimensions nanométriques, au moins pour la largeur et la profondeur des rayures 101, sont adaptées pour la formation d'une couche polarisante. Ces rayures 101 constituent des creux, sous forme d'indentations, d'entailles ou de sillons creusés dans la face du substrat 90 de départ grâce à la modification de structure réalisée par le laser dans chaque point de matière à retirer pour creuser les rayures par gravure chimique. Preferably, the geometric structuring comprises nanometric stripes101. Indeed, stripes having nanometric dimensions, at least for the width and depth of the stripes 101, are suitable for the formation of a polarizing layer. These scratches 101 constitute hollows, in the form of indentations, notches or grooves dug in the face of the starting substrate 90 thanks to the structural modification carried out by the laser in each point of material to be removed in order to hollow out the scratches by chemical etching.

[0032] De préférence, les rayures 101 de la glace 100 selon l'invention sont réalisées par la technique „Selective Laser-induced Etching“ (SLE) ou „In-Volume Selective Laser- induced Etching“ (ISLE). Preferably, the scratches 101 of the ice 100 according to the invention are produced by the “Selective Laser-induced Etching” (SLE) or “In-Volume Selective Laser-induced Etching” (ISLE) technique.

[0033] A cet effet, on obtient les rayures 101 de la façon suivante: a) on fournit un substrat 90 en forme de disque, obtenu par usinage ou polissage, destiné à former la glace; b) on fournit un laser avec une durée d'impulsions qui peut aller de la femtoseconde (10<-15>seconde) à la picoseconde (10<-12>seconde); c) on modifie la structure du substrat 90 dans tout le volume de matière à retirer pour former les rayures 101; d) on fournit un agent chimique liquide qui permet à la matière du volume du substrat dont la structure a été modifiée par le laser dans l'étape précédente, d'être dissoute plus rapidement que les autre zones de matière dont la structure n'a pas été modifiée; e) on plonge, le substrat 90 avec le volume de structure modifiée dans un bain composé de l'agent chimique liquide, on maintient le substrat 90 pendant un temps prédéterminé dans le bain de sorte que l'ensemble de la matière du volume de structure modifiée est dissoute; et f) on sort la pièce 100 ainsi formée du bain, et on la lave afin de retirer toute trace de l'agent chimique et ainsi stopper la réaction chimique entre l'agent chimique liquide et le matériau du substrat.To this end, the scratches 101 are obtained as follows: a) a disc-shaped substrate 90 is provided, obtained by machining or polishing, intended to form the ice; b) a laser is provided with a pulse duration which can range from femtosecond (10 <-15> second) to picosecond (10 <-12> second); c) the structure of the substrate 90 is modified throughout the volume of material to be removed to form the stripes 101; d) a liquid chemical agent is provided which allows the material of the volume of the substrate whose structure has been modified by the laser in the previous step, to be dissolved more rapidly than the other areas of material whose structure has not not changed; e) the substrate 90 with the modified structure volume is immersed in a bath composed of the liquid chemical agent, the substrate 90 is maintained for a predetermined time in the bath so that all of the material of the structural volume amended is dissolved; and f) the part 100 thus formed is taken out of the bath, and it is washed in order to remove all traces of the chemical agent and thus stop the chemical reaction between the liquid chemical agent and the material of the substrate.

[0034] On obtient alors directement la glace 100 représentée à la figure 1 avec une face supérieure présentant des rayures 101. The glass 100 shown in FIG. 1 is then obtained directly with an upper face having stripes 101.

[0035] La modification de la structure du substrat 90 à l'étape c) n'est possible qu'en utilisant un matériau pour le substrat 90 qui est transparent pour le laser. En pratique, on parcourt avec le point focal du laser, point à point, tout le volume du substrat 90 destiné à former les rayures, en comprenant une portion de la face du substrat ou proche de la surface du substrat. On réalise ainsi une modification de la structure du matériau par absorption à plusieurs photons, laquelle nécessite une densité d'énergie particulièrement élevée. The modification of the structure of the substrate 90 in step c) is only possible by using a material for the substrate 90 which is transparent to the laser. In practice, with the focal point of the laser, point to point, the entire volume of the substrate 90 intended to form the scratches is traversed, including a portion of the face of the substrate or close to the surface of the substrate. A modification of the structure of the material is thus achieved by absorption with several photons, which requires a particularly high energy density.

[0036] Dans l'étape d), la modification locale de la structure par le laser permet de choisir un agent chimique liquide qui est plus réactif dans le volume de structure modifiée que dans les autres zones non modifiées. In step d), the local modification of the structure by the laser makes it possible to choose a liquid chemical agent which is more reactive in the volume of modified structure than in the other unmodified areas.

[0037] Ainsi, de préférence, les rayures 101 de la glace 100 selon l'invention sont obtenues par un procédé d'attaque chimique sélective, mis en oeuvre après une étape préalable de modification de la structure d'une zone tridimensionnelle du substrat devant être gravée. Thus, preferably, the scratches 101 of the glass 100 according to the invention are obtained by a method of selective chemical attack, implemented after a preliminary step of modifying the structure of a three-dimensional zone of the substrate in front of be engraved.

[0038] Ensuite, le procédé de fabrication de l'élément optique comprend en outre une étape supplémentaire de dépôt d'une couche polarisante sur la structuration géométrique, à savoir sur les rayures 101. Next, the method of manufacturing the optical element further comprises an additional step of depositing a polarizing layer on the geometric structuring, namely on the stripes 101.

[0039] Cette couche polarisante (non représentée) comporte de préférence des composés dichroïques, au moins une partie des composés dichroïques étant des molécules ou des fragments de molécule avec des structures planes et formant un réseau cristallin dans la couche polarisante. This polarizing layer (not shown) preferably comprises dichroic compounds, at least part of the dichroic compounds being molecules or fragments of molecules with planar structures and forming a crystal lattice in the polarizing layer.

[0040] Avantageusement, comme on le voit sur la figure 2A et sur la figure 2B, les rayures 101 sont réparties en groupes de rayures sensiblement parallèles entre elles. Advantageously, as seen in Figure 2A and in Figure 2B, the stripes 101 are distributed in groups of stripes substantially parallel to each other.

[0041] D'une manière générale, l'utilisation de la technique ISLE permet de maîtriser très précisément l'orientation des rayures 101 et donc, en suivant de maîtriser l'effet polarisant en paramétrant avec une grande définition l'effet polarisant. In general, the use of the ISLE technique makes it possible to control very precisely the orientation of the stripes 101 and therefore, following to control the polarizing effect by setting the polarizing effect with great definition.

[0042] En outre, grâce au procédé de fabrication selon le premier aspect de l'invention, on peut former des rayures sur tout type de matériau. En effet, traditionnellement, les rayures sont obtenues par satinage de la surface sur quelques nanomètres, avec une poudre céramique, dont la dureté est insuffisante pour traiter un substrat en saphir. In addition, thanks to the manufacturing method according to the first aspect of the invention, it is possible to form scratches on any type of material. In fact, traditionally, the scratches are obtained by satin-finishing the surface over a few nanometers, with a ceramic powder, the hardness of which is insufficient to treat a sapphire substrate.

[0043] Egalement, grâce au procédé de fabrication selon le premier aspect de l'invention, on peut constituer dans une glace de pièce d'horlogerie une multitude d'éléments optiques différents, et en particulier des éléments optiques biréfringents, polarisants... Also, thanks to the manufacturing method according to the first aspect of the invention, it is possible to constitute in a timepiece crystal a multitude of different optical elements, and in particular birefringent optical elements, polarizing ...

[0044] La figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation d'une glace 100 dans lequel on met en oeuvre le procédé de fabrication de l'invention selon le premier aspect pour former à titre d'élément optique un dioptre 102 à la surface du substrat 90 formant la glace 100. A cet effet, le procédé de fabrication est utilisé pour former une structuration géométrique sous forme de retrait sélectif de matière. FIG. 3 illustrates a second embodiment of an ice 100 in which the manufacturing method of the invention according to the first aspect is implemented to form, as an optical element, a diopter 102 on the surface of the substrate 90 forming the ice 100. For this purpose, the manufacturing process is used to form a geometric structure in the form of selective removal of material.

[0045] Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la structuration géométrique comporte un dioptre 102 non plan réalisé sur la face inférieure 100a de la glace 100. Il 'agit en l'espèce d'un dioptre 102 convexe. On comprend que d'autres types de dioptre non plan sont réalisables très facilement grâce au procédé de fabrication selon l'invention. In the example shown in Figure 3, the geometric structuring comprises a non-plane diopter 102 produced on the lower face 100a of the glass 100. It 'acts in this case of a convex diopter 102. It will be understood that other types of non-planar diopter can be produced very easily by virtue of the manufacturing method according to the invention.

[0046] Dans un mode de réalisation non représenté, la structuration géométrique comporte des reliefs formant des signes et symboles graphiques. Ainsi, par exemple, ces reliefs représentent un logo et/ou un chiffre, une lettre, un symbole de sorte que par assemblage de ces signes graphiques on peut inclure des informations en relation avec la pièce d'horlogerie, la série de pièce d'horlogerie, ou d'autres référencements. Notamment, on peut faire la structuration géométrique formant ces reliefs sur la face latérale 100b de la glace 100, formant la tranche (voir les figures 4 à 6). In an embodiment not shown, the geometric structuring comprises reliefs forming graphic signs and symbols. Thus, for example, these reliefs represent a logo and / or a number, a letter, a symbol so that by assembling these graphic signs it is possible to include information relating to the timepiece, the series of pieces of watchmaking, or other references. In particular, we can make the geometric structuring forming these reliefs on the side face 100b of the glass 100, forming the edge (see Figures 4 to 6).

[0047] La figure 4 illustre un troisième mode de réalisation d'une glace 100 dans lequel on met en oeuvre le procédé de fabrication selon le deuxième aspect de l'invention pour former à titre d'élément optique une fibre optique 110. A cet effet, le procédé de fabrication est utilisé pour former une structuration géométrique sous forme de modification de l'indice de réfraction du substrat. FIG. 4 illustrates a third embodiment of an ice 100 in which the manufacturing method according to the second aspect of the invention is implemented to form an optical fiber 110 as an optical element. Indeed, the manufacturing process is used to form a geometric pattern in the form of modification of the refractive index of the substrate.

[0048] Plus précisément, on dispose d'un substrat 90 réalisé dans un matériau avec un indice de réfraction n3. Dans ce cas, la modification de la structure réalise une première modification de l'indice de réfraction d'une première zone (avec un indice de réfraction modifié n1) et une deuxième modification de l'indice de réfraction d'une deuxième zone (avec un indice de réfraction modifié n2) entourant ladite première zone. L'indice de réfraction modifié est plus faible dans la deuxième zone que dans la première zone (n2<n1). La première zone forme le coeur 111 d'une fibre optique 110 et la deuxième zone forme la gaine 112 de la fibre optique 110. More specifically, there is a substrate 90 made of a material with a refractive index n3. In this case, the modification of the structure carries out a first modification of the refractive index of a first zone (with a modified refractive index n1) and a second modification of the refractive index of a second zone (with a modified refractive index n2) surrounding said first zone. The modified refractive index is lower in the second zone than in the first zone (n2 <n1). The first zone forms the core 111 of an optical fiber 110 and the second zone forms the cladding 112 of the optical fiber 110.

[0049] Ainsi, dans une première étape, on réalise la modification de structure par le laser dans une première zone destinée à former le coeur 111 de la fibre optique 110, et présentant un indice de réfraction n1. De préférence, le coeur 111 de la fibre optique présente une section circulaire. Ensuite, dans une deuxième étape, on réalise la modification de structure par le laser dans une deuxième zone destinée à former la gaine 112 de la fibre optique 110, et présentant un indice de réfraction n2 différent de n1. De préférence, n1 > n2. De préférence, la gaine 112 de la fibre optique présente une section annulaire. Thus, in a first step, the structural modification is carried out by the laser in a first zone intended to form the core 111 of the optical fiber 110, and having a refractive index n1. Preferably, the core 111 of the optical fiber has a circular section. Then, in a second step, the structural modification is carried out by the laser in a second zone intended to form the cladding 112 of the optical fiber 110, and having a refractive index n2 different from n1. Preferably, n1> n2. Preferably, the cladding 112 of the optical fiber has an annular section.

[0050] L'ordre de la première étape et de la deuxième étape peut être inversé lors de la fabrication de la fibre optique110. The order of the first step and the second step can be reversed during the manufacture of the optical fiber 110.

[0051] Le trajet de la lumière dans la fibre optique 110, au sein du coeur 111 de la fibre optique, est indiqué par le signe de référence 20. The path of the light in the optical fiber 110, within the core 111 of the optical fiber, is indicated by the reference sign 20.

[0052] Sur la figure 4, la glace 100 est représentée avec deux fibres optiques 110 rectilignes et parallèles entre elles s'étendant d'un bord à l'autre de la glace, en débouchant sur la face latérale 100b formant la tranche. In Figure 4, the glass 100 is shown with two optical fibers 110 rectilinear and parallel to each other extending from one edge to the other of the glass, opening onto the side face 100b forming the edge.

[0053] De préférence, au moins une extrémité de la fibre optique débouche sur une face du substrat 90. Sur la figure 4, pour chaque fibre optique 110, les deux extrémités de la fibre optique 110 débouchent sur une face du substrat, en particulier sur la face latérale 100b. Preferably, at least one end of the optical fiber opens onto one face of the substrate 90. In FIG. 4, for each optical fiber 110, the two ends of the optical fiber 110 open onto one side of the substrate, in particular on the side face 100b.

[0054] L'utilisation de la structuration par laser permet de maîtriser très précisément les dimensions et l'indice de réfraction de chaque partie de la fibre optique, à savoir le coeur 111 et la gaine 112, et permet de réaliser, in situ dans la glace 100, des fibres optiques présentant toutes les orientations, tailles et géométries possibles. The use of laser structuring makes it possible to control very precisely the dimensions and the refractive index of each part of the optical fiber, namely the core 111 and the cladding 112, and makes it possible to carry out, in situ in ice 100, optical fibers having all possible orientations, sizes and geometries.

[0055] Ainsi, dans le cas de la variante du troisième mode de réalisation de la figure 5, on réalise grâce au procédé de fabrication selon l'invention des fibres optiques courbes 110'. Deux fibres optiques courbes 110' ont été placées l'une au-dessus de l'autre dans la glace 100 de la figure 5. Dans la partie haute de la figure 5, la fibre optique courbe 110' comporte deux extrémités qui débouchent sur la face latérale 100b. Dans la partie basse de la figure 5, la fibre optique courbe 110' présente un rayon de courbure plus faible et comporte deux extrémités qui ne débouchent sur aucune face de la glace 100. Thus, in the case of the variant of the third embodiment of FIG. 5, curved optical fibers 110 'are produced by means of the manufacturing method according to the invention. Two curved optical fibers 110 ′ have been placed one above the other in the glass 100 of FIG. 5. In the upper part of FIG. 5, the curved optical fiber 110 ′ has two ends which open out onto the glass. side face 100b. In the lower part of FIG. 5, the curved optical fiber 110 ′ has a smaller radius of curvature and has two ends which do not open onto any face of the glass 100.

[0056] D'une manière générale, dans le cas de la variante du troisième mode de réalisation, on peut réaliser grâce au procédé de fabrication selon l'invention une fibre optique présentant une direction non rectiligne. In general, in the case of the variant of the third embodiment, it is possible to produce, by virtue of the manufacturing method according to the invention, an optical fiber having a non-rectilinear direction.

[0057] Par ailleurs, usiner la fibre optique par structuration de matière directement dans la glace permet d'atteindre des rayons très petits et des géométries complexes pour les fibres optiques. Furthermore, machining the optical fiber by structuring material directly in the glass makes it possible to achieve very small radii and complex geometries for the optical fibers.

[0058] Par exemple, de telles fibres optiques rectilignes 110 ou courbes 110' peuvent être utilisées seules, ou en faisceau pour permettre un guidage de la lumière pour présenter des éléments cachés, afficher des éléments dans des endroits non conventionnels (coins d'une montre carrée, bord de la glace). For example, such rectilinear optical fibers 110 or curved 110 'can be used alone, or in a bundle to allow light guidance to present hidden elements, display elements in unconventional places (corners of a square watch, ice edge).

[0059] La figure 6 illustre un quatrième mode de réalisation d'une glace 100 dans lequel on met en oeuvre le procédé de fabrication selon l'invention à la fois selon le premier aspect et selon le deuxième aspect. Par la mise en oeuvre du procédé de fabrication selon le premier aspect on forme à titre d'élément optique un dioptre 122 à la surface de la glace 100, en particulier sur la face latérale 100b formant la tranche de la glace 100. FIG. 6 illustrates a fourth embodiment of an ice 100 in which the manufacturing method according to the invention is implemented both according to the first aspect and according to the second aspect. By implementing the manufacturing process according to the first aspect, a diopter 122 is formed as an optical element on the surface of the crystal 100, in particular on the lateral face 100b forming the edge of the crystal 100.

[0060] A cet effet, afin de conformer le dioptre 122 par retrait de matière dans le substrat 90, on doit réaliser une autre modification de la structure du substrat 90 qui rend une troisième zone, non représentée, située à l'extrémité de la fibre optique 110 en prolongeant le dioptre 122, plus sélective à la gravure chimique, et ce pour sélectivement fabriquer ledit dioptre 122 à titre d'élément optique. Pour cela, ledit procédé de fabrication selon l'invention comprend en outre une étape de gravure chimique de ladite troisième zone afin de réaliser une structuration géométrique délimitant un dioptre non plan 122. To this end, in order to conform the diopter 122 by removing material from the substrate 90, another modification of the structure of the substrate 90 must be made which makes a third zone, not shown, located at the end of the optical fiber 110 by extending the diopter 122, which is more selective for chemical etching, in order to selectively manufacture said diopter 122 as an optical element. For this, said manufacturing method according to the invention further comprises a step of chemical etching of said third zone in order to achieve a geometric structuring delimiting a non-planar diopter 122.

[0061] En outre, par la mise en oeuvre du procédé de fabrication selon le deuxième aspect on forme à titre d'élément optique une fibre optique 110 avec un coeur 111 présentant un premier indice de réfraction n1, entouré d'une gaine 112 présentant un deuxième indice de réfraction n2. Comme dans le cas du troisième mode de réalisation de la figure 4, la fibre optique 110 est rectiligne et ses deux extrémités de la fibre débouchent sur la face latérale 100b de la glace 100. Par ailleurs, dans le cas représenté sur la figure 6, ledit dioptre 122 est convexe et constitue avec l'extrémité de la fibre optique 110 une lentille convergente formant une loupe 123. Par ailleurs, ladite loupe 123 prolonge l'extrémité du coeur 111 de la fibre optique 110 pour former un système optique 110". In addition, by the implementation of the manufacturing method according to the second aspect is formed as an optical element an optical fiber 110 with a core 111 having a first refractive index n1, surrounded by a sheath 112 having a second refractive index n2. As in the case of the third embodiment of FIG. 4, the optical fiber 110 is rectilinear and its two ends of the fiber open onto the lateral face 100b of the glass 100. Furthermore, in the case shown in FIG. 6, said diopter 122 is convex and together with the end of optical fiber 110 constitutes a converging lens forming a magnifying glass 123. Furthermore, said magnifying glass 123 extends the end of the core 111 of optical fiber 110 to form an optical system 110 ".

[0062] Deux systèmes optiques 110" associant une fibre optique 110 et une loupe 123 sont ainsi réalisés dans la glace de la figure 6. En particulier, comme représenté dans le système optique 110" de la partie supérieure de la figure 6, ladite loupe 123 présente un indice de réfraction n1 identique à celui de la première zone formant le coeur 111 de la fibre optique 110. Concernant l'autre système optique 110" de la partie inférieure de la figure 6, ladite loupe 123 présente un indice de réfraction n2 identique à celui de la deuxième zone formant la gaine 112 de la fibre optique 110. Two optical systems 110 "associating an optical fiber 110 and a magnifying glass 123 are thus produced in the glass of FIG. 6. In particular, as shown in the optical system 110" of the upper part of FIG. 6, said magnifier 123 has a refractive index n1 identical to that of the first zone forming the core 111 of the optical fiber 110. Regarding the other optical system 110 "of the lower part of FIG. 6, said magnifying glass 123 has a refractive index n2 identical to that of the second zone forming the cladding 112 of the optical fiber 110.

[0063] Dans ce quatrième mode de réalisation d'une glace 100, on créé d'une lentille (loupe 123) intégrée (monobloc) à une fibre guide d'onde 110 présentant un indice de réfraction choisi, qui peut être celui du coeur de la fibre 111 (indice de réfraction n1) ou de la gaine de la fibre 112 (indice de réfraction n2). Ceci présente l'avantage de combiner l'effet grossissant et le guidage de la lumière sur un élément solide et n'ayant pas de jeu d'assemblage de par sa nature monobloc. In this fourth embodiment of an ice 100, we create a lens (magnifying glass 123) integrated (monoblock) to a waveguide fiber 110 having a chosen refractive index, which may be that of the heart of the fiber 111 (refractive index n1) or of the cladding of the fiber 112 (refractive index n2). This has the advantage of combining the magnifying effect and the guiding of the light on a solid element and having no assembly play due to its one-piece nature.

[0064] Selon un cinquième mode de réalisation du procédé de fabrication selon l'invention, mettant en oeuvre le deuxième aspect, la modification de la structure réalise une modification de l'indice de réfraction de ladite zone par rapport au reste du substrat, ladite zone délimitant une lentille. According to a fifth embodiment of the manufacturing method according to the invention, implementing the second aspect, the modification of the structure produces a modification of the refractive index of said zone relative to the rest of the substrate, said zone delimiting a lens.

[0065] Dans une première variante, la modification de la structure réalise une première modification de l'indice de réfraction d'une première zone formant une première lentille et d'une deuxième zone formant une deuxième lentille présentant le même axe optique que la première lentille et étant contiguë à la première lentille. Ici on forme une première lentille et une deuxième lentille ayant le même indice de réfraction, différent de celui du substrat 90. In a first variant, the modification of the structure produces a first modification of the refractive index of a first zone forming a first lens and of a second zone forming a second lens having the same optical axis as the first. lens and being contiguous with the first lens. Here, a first lens and a second lens are formed having the same refractive index, different from that of the substrate 90.

[0066] Dans une seconde variante, la modification de la structure réalise une première modification de l'indice de réfraction d'une première zone formant une première lentille et une deuxième modification de l'indice de réfraction d'une deuxième zone formant une deuxième lentille présentant le même axe optique que la première lentille et étant contiguë à la première lentille. Dans cette seconde variante du cinquième mode de réalisation, on forme une première lentille et une deuxième lentille ayant un indice de réfraction différent entre elles et qui est différent de celui du substrat 90. In a second variant, the modification of the structure produces a first modification of the refractive index of a first zone forming a first lens and a second modification of the refractive index of a second zone forming a second lens having the same optical axis as the first lens and being contiguous with the first lens. In this second variant of the fifth embodiment, a first lens and a second lens having a different refractive index between them and which is different from that of the substrate 90 are formed.

[0067] A titre d'exemple pour illustrer ce cinquième mode de réalisation, la figure 7 montre une glace 100 dans laquelle a été fabriqué directement dans la matière du substrat 90 un système optique complexe 130 comprenant une série de lentilles 131, 132, 133 et 134 alignées et accolées entre elles, présentant le même axe optique. Dans cet exemple, les deux lentilles 131 et 134 formant les extrémités du système optique complexe 130 sont des lentilles plans convexes, la face plane étant tournée dans la même direction pour la lentille 131 et pour la lentille 134 (en l'espèce vers le haut de la figure 7). La face convexe de la lentille 134 affleure avec la face inférieure 100a de la glace 100. Une lentille biconvexe 132 est disposée sous la lentille d'extrémité supérieure 131 et une troisième lentille plan convexe 133 est disposée entre la lentille biconvexe 132 et la lentille d'extrémité inférieure 134. By way of example to illustrate this fifth embodiment, FIG. 7 shows an ice 100 in which has been manufactured directly in the material of the substrate 90 a complex optical system 130 comprising a series of lenses 131, 132, 133 and 134 aligned and contiguous with each other, having the same optical axis. In this example, the two lenses 131 and 134 forming the ends of the complex optical system 130 are planar convex lenses, the planar face being turned in the same direction for the lens 131 and for the lens 134 (in this case upwards in figure 7). The convex face of the lens 134 is flush with the lower face 100a of the crystal 100. A biconvex lens 132 is disposed under the upper end lens 131 and a third planar convex lens 133 is disposed between the biconvex lens 132 and the lens d. lower end 134.

[0068] De cette façon, on obtient un système optique complexe 130 monobloc, fabriqué avec précision, ce qui garantit notamment l'alignement des lentilles 131, 132, 133 et 134, et qui n'est pas fragile puisqu'il est intégré dans le matériau du substrat 90. In this way, we obtain a complex optical system 130 monobloc, manufactured with precision, which guarantees in particular the alignment of the lenses 131, 132, 133 and 134, and which is not fragile since it is integrated in the material of the substrate 90.

[0069] De tels systèmes optiques complexes 130 peuvent être fabriqués de façon simple pour réaliser une loupe à géométrie complexe ou composée, permettant notamment de corriger des aberrations géométriques et/ou chromatiques de systèmes optique plus simples, tels qu'une loupe. Such complex optical systems 130 can be manufactured in a simple manner to produce a magnifying glass with a complex or compound geometry, making it possible in particular to correct geometric and / or chromatic aberrations of simpler optical systems, such as a magnifying glass.

[0070] On se tourne vers les figures 8 et 9 présentant un sixième mode de réalisation d'une glace mettant en oeuvre le procédé de fabrication selon le deuxième aspect. Dans ce cas, la modification de la structure réalise une modification de l'indice de réfraction d'une zone par rapport au substrat 90, ladite zone délimitant une couche antireflet. We turn to Figures 8 and 9 showing a sixth embodiment of an ice implementing the manufacturing method according to the second aspect. In this case, the modification of the structure brings about a modification of the refractive index of a zone relative to the substrate 90, said zone delimiting an antireflection layer.

[0071] Traditionnellement, comme représenté sur la figure 8, une ou plusieurs couche(s) antireflets sont réalisées par le dépôt successif de couches minces possédant différents indices de réfractions. Ainsi, la couche 140 d'épaisseur e présente l'indice de réfraction n et est disposée sur un substrat 90. La lumière incidente 20 est ainsi réfléchie selon le rayon 20' réfléchi à la surface de la couche 140 et selon le rayon 20" réfléchi par la surface de transition entre la couche 140 et le substrat 90. Traditionally, as shown in FIG. 8, one or more antireflection layer (s) are produced by the successive deposition of thin layers having different refractive indices. Thus, the layer 140 of thickness e has the refractive index n and is placed on a substrate 90. The incident light 20 is thus reflected along the ray 20 ′ reflected on the surface of the layer 140 and along the ray 20 ″. reflected by the transition surface between layer 140 and substrate 90.

[0072] Sur la figure 9, on obtient une couche 140 d'épaisseur constante obtenu par le procédé de fabrication selon le deuxième aspect de l'invention, qui est située légèrement en-dessous de la face supérieure 100a. Selon une variante non représentée la couche 140 est située directement à la surface de la glace 100 et délimite la face supérieure 100a. La modification de l'indice de réfraction du substrat 90 (par exemple en saphir ou en verre organique) par irradiation laser directement dans la matière permet de réaliser très simplement et avec une grande précision dimensionnelle la couche antireflet 140. On simplifie donc le procédé de fabrication en s'affranchissant de procédé de dépositions compliqués à maîtriser In Figure 9, there is obtained a layer 140 of constant thickness obtained by the manufacturing process according to the second aspect of the invention, which is located slightly below the upper face 100a. According to a variant not shown, the layer 140 is located directly on the surface of the ice 100 and delimits the upper face 100a. The modification of the refractive index of the substrate 90 (for example made of sapphire or organic glass) by laser irradiation directly into the material makes it possible to produce the antireflection layer 140 very simply and with great dimensional precision. manufacturing by dispensing with complicated depositions process to master

Numéros de référence employés sur les figuresReference numbers used in figures

[0073] 90 Substrat 100 Glace 100a Face supérieure ou inférieure 100b Face latérale 101 Rayures 102 Dioptre non plan 110 Fibre optique rectiligne 110' Fibre optique courbe 110" Fibre optique avec loupe 111 Coeur de la fibre optique 112 Gaine de la fibre optique 122 Dioptre non plan 123 Loupe 130 Système optique complexe 131 Lentille plan convexe 132 Lentille biconvexe 133 Lentille plan convexe 134 Lentille plan convexe 140 Couche antireflet 90 Substrate 100 Glass 100a Upper or lower face 100b Side face 101 Scratches 102 Non-plane dioptre 110 Straight optical fiber 110 'Curved optical fiber 110 "Optical fiber with magnifying glass 111 Core of the optical fiber 112 Cladding of the optical fiber 122 Dioptre non-plane 123 Magnifier 130 Complex optical system 131 Convex plane lens 132 Biconvex lens 133 Convex plane lens 134 Convex plane lens 140 Anti-reflective coating

Claims (26)

1. Procédé de fabrication d'un élément optique destiné à être intégré dans une glace (100) de pièce d'horlogerie, comprenant les étapes suivantes: fournir un substrat (90) dans un matériau translucide ou transparent; modifier la structure d'au moins une zone du substrat (90) par un laser afin de rendre ladite zone plus sélective à la gravure chimique, et réaliser une gravure chimique de ladite zone afin de former une structuration géométrique; et/ou modifier la structure d'au moins une zone du substrat (90) par un laser afin de modifier l'indice de réfraction de ladite zone.1. A method of manufacturing an optical element intended to be integrated into a glass (100) of a timepiece, comprising the following steps: providing a substrate (90) in a translucent or transparent material; modifying the structure of at least one area of the substrate (90) with a laser in order to make said area more selective for chemical etching, and performing chemical etching of said area in order to form a geometric pattern; and / or modify the structure of at least one zone of the substrate (90) by a laser in order to modify the refractive index of said zone. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel la durée des impulsions du laser est comprise entre 1 femtoseconde et 1000 femtosecondes.2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the duration of the laser pulses is between 1 femtosecond and 1000 femtoseconds. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel ladite zone débouche sur l'une des faces du substrat (90), et dans le cas où modification de la structure rend ladite zone plus sélective à la gravure chimique et où le procédé comprend une étape de gravure chimique de ladite zone afin de former une structuration géométrique.3. The manufacturing method according to claim 1, wherein said zone opens onto one of the faces of the substrate (90), and in the case where modification of the structure makes said zone more selective for chemical etching and where the method comprises a step of chemical etching of said zone in order to form a geometric structure. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la structuration géométrique comporte des rayures (101) nanométriques.4. The method of claim 3, wherein the geometric structuring comprises nanometric stripes (101). 5. Procédé selon la revendication 4, comprenant en outre une étape supplémentaire de dépôt d'une couche polarisante sur la structuration géométrique.5. The method of claim 4, further comprising an additional step of depositing a polarizing layer on the geometric structuring. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel ladite couche polarisante comporte des composés dichroïques , au moins une partie des composés dichroïques étant des molécules ou des fragments de molécule avec des structures planes et formant un réseau cristallin dans la couche polarisante.6. The method of claim 5, wherein said polarizing layer comprises dichroic compounds, at least some of the dichroic compounds being molecules or molecule fragments with planar structures and forming a crystal lattice in the polarizing layer. 7. Procédé de fabrication selon la revendication 4, dans lequel les rayures (101) sont réparties en groupes de rayures sensiblement parallèles entre elles.7. The manufacturing method according to claim 4, wherein the stripes (101) are distributed in groups of stripes substantially parallel to each other. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 3, dans lequel la structuration géométrique comporte au moins un dioptre non plan (102).8. The manufacturing method according to claim 3, wherein the geometric structuring comprises at least one non-plane diopter (102). 9. Procédé de fabrication selon la revendication 3, dans lequel la structuration géométrique comporte des reliefs formant des signes et symboles graphiques.9. The manufacturing method according to claim 3, wherein the geometric structuring comprises reliefs forming graphic signs and symbols. 10. Procédé de fabrication selon la revendication 1 dans lequel la modification de la structure en surface prend la forme de réseau lenticulaire.10. The manufacturing method according to claim 1 wherein the modification of the surface structure takes the form of a lenticular network. 11. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel la modification de la structure réalise une modification de l'indice de réfraction de ladite zone par rapport au substrat (90), ladite zone délimitant une couche antireflet (140).11. The manufacturing method according to claim 1, wherein the modification of the structure brings about a modification of the refractive index of said zone relative to the substrate (90), said zone delimiting an antireflection layer (140). 12. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel la modification de la structure réalise une première modification de l'indice de réfraction d'une première zone et une deuxième modification de l'indice de réfraction d'une deuxième zone entourant ladite première zone, l'indice de réfraction modifié étant plus faible dans la deuxième zone que dans la première zone, ladite première zone formant le coeur (111) d'une fibre optique (110) et ladite deuxième zone formant la gaine (112) de ladite fibre optique (110).12. The manufacturing method according to claim 1, wherein the modification of the structure carries out a first modification of the refractive index of a first zone and a second modification of the refractive index of a second zone surrounding said first zone. zone, the modified refractive index being lower in the second zone than in the first zone, said first zone forming the core (111) of an optical fiber (110) and said second zone forming the cladding (112) of said optical fiber (110). 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel au moins une extrémité de la fibre optique (110) débouche sur une face du substrat (90).13. The method of claim 12, wherein at least one end of the optical fiber (110) opens onto one face of the substrate (90). 14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel une autre modification de la structure rend une troisième zone, située à l'extrémité de la fibre optique (110), plus sélective à la gravure chimique, ledit procédé comprenant en outre une étape de gravure chimique de ladite troisième zone afin de réaliser une structuration géométrique délimitant un dioptre non plan (122).14. The method of claim 13, wherein another modification of the structure makes a third zone, located at the end of the optical fiber (110), more selective to chemical etching, said method further comprising an etching step. chemical of said third zone in order to achieve a geometric structuring delimiting a non-planar diopter (122). 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel ledit dioptre est convexe et forme avec l'extrémité de la fibre optique (110) une lentille convergente formant une loupe (123).15. The method of claim 14, wherein said diopter is convex and forms with the end of the optical fiber (110) a converging lens forming a magnifying glass (123). 16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel ladite loupe (123) prolonge l'extrémité du coeur (111) de la fibre optique (110).16. The method of claim 15, wherein said magnifying glass (123) extends the end of the core (111) of the optical fiber (110). 17. Procédé selon la revendication 15, dans lequel ladite loupe (123) présente un indice de réfraction identique à celui de la première zone formant le coeur (111) de la fibre optique (110).17. The method of claim 15, wherein said magnifying glass (123) has a refractive index identical to that of the first zone forming the core (111) of the optical fiber (110). 18. Procédé selon la revendication 15, dans lequel ladite loupe (123) présente un indice de réfraction identique à celui de la deuxième zone formant la gaine (112) de la fibre optique (110).18. The method of claim 15, wherein said magnifying glass (123) has a refractive index identical to that of the second zone forming the cladding (112) of the optical fiber (110). 19. Procédé selon l'une des revendications 12 à 18, dans lequel ladite fibre optique (110) présente une direction non rectiligne.19. Method according to one of claims 12 to 18, wherein said optical fiber (110) has a non-rectilinear direction. 20. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel la modification de la structure réalise une modification de l'indice de réfraction de ladite zone par rapport au reste du substrat (90), ladite zone délimitant une lentille (131, 132, 133, 134).20. The manufacturing method according to claim 1, wherein the modification of the structure effects a modification of the refractive index of said zone relative to the rest of the substrate (90), said zone delimiting a lens (131, 132, 133). , 134). 21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel la modification de la structure réalise une première modification de l'indice de réfraction d'une première zone formant une première lentille et d'une deuxième zone formant une deuxième lentille présentant le même axe optique que la première lentille et étant contiguë à la première lentille.21. The method of claim 20, wherein the modification of the structure carries out a first modification of the refractive index of a first zone forming a first lens and of a second zone forming a second lens having the same optical axis as. the first lens and being contiguous with the first lens. 22. Procédé selon la revendication 20, dans lequel la modification de la structure réalise une première modification de l'indice de réfraction d'une première zone formant une première lentille et une deuxième modification de l'indice de réfraction d'une deuxième zone formant une deuxième lentille présentant le même axe optique que la première lentille et étant contiguë à la première lentille.22. The method of claim 20, wherein the modification of the structure achieves a first modification of the refractive index of a first zone forming a first lens and a second modification of the refractive index of a second zone forming. a second lens having the same optical axis as the first lens and being contiguous to the first lens. 23. Procédé selon l'une des revendications 1 à 22, dans lequel le matériau du substrat (90) est l'un parmi les matériaux suivants: verre, verre minéral, corindon, quartz, saphir, rubis synthétique, rubis polycristallin, silice, une céramique et un polymère.23. Method according to one of claims 1 to 22, wherein the material of the substrate (90) is one of the following materials: glass, mineral glass, corundum, quartz, sapphire, synthetic ruby, polycrystalline ruby, silica, a ceramic and a polymer. 24. Glace (100) monobloc de pièce d'horlogerie comprenant un élément optique obtenu selon un procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 23.24. One-piece watch piece crystal (100) comprising an optical element obtained according to a manufacturing process according to one of claims 1 to 23. 25. Pièce d'horlogerie comprenant une glace (100) selon la revendication 24.25. Timepiece comprising a crystal (100) according to claim 24. 26. Pièce d'horlogerie selon la revendication 25, ladite pièce d'horlogerie étant une montre.26. Timepiece according to claim 25, said timepiece being a watch.
CH00013/17A 2016-01-07 2017-01-05 A method of manufacturing an optical element for a timepiece. CH712016B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH192016 2016-01-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CH712016A2 CH712016A2 (en) 2017-07-14
CH712016B1 true CH712016B1 (en) 2021-09-30

Family

ID=55077314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH00013/17A CH712016B1 (en) 2016-01-07 2017-01-05 A method of manufacturing an optical element for a timepiece.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH712016B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018130140A1 (en) * 2018-11-28 2020-05-28 Aixtron Se Process for making a component of a CVD reactor

Also Published As

Publication number Publication date
CH712016A2 (en) 2017-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2923826B1 (en) Ophthalmic lens and method for manufacturing such a lens
EP3487656B1 (en) Method and appliance for cutting materials by multi-beam femtosecond laser
EP2334465B1 (en) Laser cutting method and equipment, with means for modifying the laser beam quality factor by a diffractive optical component
EP1904884B1 (en) Pixellized transparent optical component, comprising an absorbent coating, method for making same and use in an optical element
EP1904883B1 (en) Pixellized optical component with apodized walls, method for making same and use thereof in making a transparent optical element
EP3067220A1 (en) Method for decorating a timepiece and timepiece obtained by such a method
FR2888950A1 (en) Optical element e.g. ophthalmic lens, fabricating method, involves producing transparent optical component including juxtaposed cells separated by absorbing walls, where each cell is sealed and contains substance with optical property
EP3556911A1 (en) Method for structuring a decorative or technical pattern in an object made of an at least partially transparent amorphous, crystalline or semi-crystalline material
FR2888954A1 (en) Transparent optical component for fabricating e.g. ocular glass, has cells separated by walls, where each cell contains substance providing optical property to component and some of walls are not rectilinear to surface of component
EP2572235B1 (en) Design and production of a transparent optical component with a cellular structure
EP4071558A1 (en) Method for manufacturing a clock component by surface structuring
EP2366124B1 (en) Transparent optical element including a cell assembly
CA2571374A1 (en) Method for producing an ophthalmic lens and an optical component for carrying out said method
CH712016B1 (en) A method of manufacturing an optical element for a timepiece.
CN101373224A (en) Method for making film coating glasses lens
EP3789825B1 (en) Method for manufacturing a plurality of microparts
FR3054152A1 (en) APPARATUS AND METHOD FOR CUTTING NON-DIFFRACTIVE LASER BEAM BEAM MATERIAL
CH707437A1 (en) Method for allowing e.g. lower bridge of movement of e.g. wrist watch to be invisible in spectrum of visible wavelengths, involves performing treatment e.g. antireflective treatment, of watch glass to reduce light reflected by component
CH715419A2 (en) Bearing for a timepiece and method for manufacturing such a bearing.
CH715906A2 (en) Timepiece component having on its surface a diffraction grating and corresponding manufacturing process.
EP4046741B1 (en) Method for laser machining of a timepiece component
WO2016004540A1 (en) Optical method for making at least one component of a watch movement invisible
WO2003007026A1 (en) Method for producing microscopic components
FR3054151A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR CUTTING FEMTOSECOND LASER MULTI-BEAM MATERIALS
CH719085A2 (en) Process for manufacturing a casing part, in particular a timepiece.