FR2902105A1

FR2902105A1 - Procede de collage d'un film sur un substrat courbe

Info

Publication number: FR2902105A1
Application number: FR0605247A
Authority: FR
Inventors: Paul Lefillastre; Antoine Marty
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; EssilorLuxottica SA
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-12-14
Anticipated expiration: 2026-06-13
Also published as: BRPI0712768B1; JP2009540079A; EP2026950A1; AU2007260048B2; CA2655163A1; US20110146893A1; CA2655163C; KR20090057967A; ATE495877T1; FR2902105B1; BRPI0712768A2; PL2026950T3; CN101466528A; US8628634B2; JP5266212B2; AU2007260048A1; WO2007144308A1; DE602007012093D1; KR101387095B1; EP2026950B1

Abstract

Un procédé de collage d'un film (2) sur un substrat courbe (1) comprend un préformage du film réalisé en appliquant une différence de pression pneumatique entre deux côtés du film ainsi qu'un chauffage dudit film. Une forme intermédiaire est ensuite conférée au film, qui est adaptée pour appliquer le film sur une face courbe du substrat. Cette application est effectuée en maintenant d'une part le film dans la forme intermédiaire au moyen d'une différence de pression ajustée qui est appliquée entre les deux côtés du film, et d'autre part en pressant le substrat contre le film au moyen d'un support mobile (12-14). Un tel procédé permet d'obtenir une lentille ophtalmique avec un film collé sur celle-ci, sans défaut.

Description

PROCEDE DE COLLAGE D'UN FILM SUR UN SUBSTRAT COURBE La présente invention

concerne un procédé de collage d'un film sur un substrat courbe. Elle concerne aussi un dispositif adapté pour mettre en oeuvre un tel procédé. Il est souvent utile de coller un film sur une face courbe d'une lentille optique ou d'un verre de lunettes, pour obtenir une lentille ou un verre qui possède une propriété désirée. Par exemple, le film peut être un film polarisant, un film d'augmentation de contraste, un film photochromique, etc. Etant donné que la face de la lentille ou du verre est courbe, il n'est pas possible d'appliquer directement le film sur la lentille ou sur le verre lorsque le film a une forme initiale qui est plane. En effet des délaminations, des déchirements et/ou des plis apparaissent alors, qui sont dus à la différence de courbure entre le film et la face de la lentille ou du verre. Il est donc nécessaire de préformer le film, pour lui conférer une courbure initiale appropriée avant de l'appliquer sur la lentille ou sur le verre.

Usuellement, le film est préformé par thermoformage, en pressant un tampon sur un côté de celui-ci, de sorte que la face du film qui est située du côté du tampon devienne concave et l'autre face du film devienne convexe. Le film peut avoir été chauffé préalablement, pour le rendre plus souple lorsqu'il est déformé par le tampon. Mais, un tel procédé de préformage engendre des contraintes importantes dans certaines parties du film, essentiellement dans des parties périphériques de celui-ci, qui provoquent des étirements locaux, voire des déchirements, du film. En outre, la face du film contre laquelle le tampon est pressé est souvent endommagée, à cause de frottements qui se produisent entre cette face et le tampon. Elle présente des microrayures qui peuvent être visibles ou provoquer une diffusion lumineuse. Enfin, des particules et des salissures peuvent être aussi incrustées dans le film par le tampon lors du préformage. Un but de la présente invention consiste donc à proposer un nouveau -2- procédé de collage d'un film sur un substrat courbe, pour lequel les contraintes qui sont engendrées dans le film sont réduites, et qui ne crée pas de défauts de surface dans le film. Pour cela, l'invention propose un procédé de collage d'un film ayant 5 une forme initiale sensiblement plane sur une face courbe d'un substrat, qui comprend les étapes suivantes : /a/ le film étant à une température supérieure à 40 C, maintenir fermement un bord périphérique du film et appliquer une différence de pression pneumatique entre deux côtés du film, jusqu'à ce qu'une face 10 d'application de ce film devienne courbe avec une courbure supérieure à une courbure moyenne de la face du substrat ; /b/ la température du film étant ramenée en dessous de 40 C, ajuster la différence de pression pneumatique qui est appliquée entre les deux côtés du film de sorte que la courbure de la face d'application du film 15 devienne inférieure ou sensiblement égale à la courbure de la face du substrat ; et /c/ en maintenant la différence de pression pneumatique ajustée à l'étape /b/, appuyer la face du substrat contre la face d'application du film jusqu'à établir un contact complet entre le film et la face du substrat, 20 une couche d'un matériau adhésif étant disposée entre le film et le substrat. Grâce à la couche de matériau adhésif qui est mise en oeuvre pour l'étape /c/, un procédé selon l'invention réalise un collage du film sur le substrat. L'assemblage obtenu est alors permanent, et fournit un élément qui 25 combine les propriétés respectives du film et du substrat. Dans cet élément d'assemblage, le film est collé sur la face courbe du substrat avec la face du film dite face d'application qui est tournée vers le substrat. Le film peut conférer à l'ensemble une propriété optique telle qu'une coloration, un pouvoir polarisant, un comportement photochromique, etc., ou des propriétés de 30 surface telles qu'un comportement hydrophobe, un effet antisalissure, une protection contre des rayures, etc. Selon l'invention, le procédé comprend une première étape /a/ de -3- préformage du film, qui est réalisée en appliquant une différence de pression pneumatique entre les deux faces du film. Un tel préformage possède au moins deux avantages. D'une part, les contraintes qui sont engendrées dans le film pour lui conférer une forme courbe sont très réparties, et par conséquent peu susceptibles de former des étirements localisés ou des déchirures du film. D'autre part, le film est maintenu par son bord périphérique et la déformation du film est créée par une pression gazeuse plus importante qui est appliquée d'un côté du film. Aucun objet solide, qui pourrait avoir une fonction de contre-forme par exemple, n'entre donc en contact avec la partie centrale de chaque face du film pendant le préformage. De cette façon, aucune rayure du film ne se produit ni aucune particule étrangère n'est incrustée dans les faces du film. De plus, grâce à l'utilisation d'une différence de pression pneumatique pour préformer le film, la température de celui-ci peut être contrôlée précisément pendant le préformage, notamment par rapport à la température de transition vitreuse du film. De cette façon, la forme qui est conférée au film avant que celui-ci soit assemblé avec le substrat peut aussi être bien contrôlée, tout en assurant que la température du film au cours de l'étape /a/ reste maintenue en dessous d'une température limite, au dessus de laquelle le film pourrait être dégradé. Ce contrôle de la température permet notamment d'une part de prolonger si besoin la phase de fluage du film et d'autre part d'éviter une trempe ce qui ensemble contribue à minimiser, lors de l'assemblage, les contraintes résiduelles d'origine thermomécanique. En outre, l'étape /c/ est exécutée en utilisant deux moyens de commande indépendants : la différence de pression pneumatique qui est appliquée entre les deux côtés du film d'une part, et un moyen pour appuyer le substrat contre le film d'autre part. De cette façon, le film est maintenu par la différence de pression avec la forme qui lui est donnée à l'étape /b/, pendant que le collage est réalisé. Ainsi, aucun déplacement involontaire du film ne se produit, si bien que le collage peut être réalisé en alignant précisément le film et le substrat l'un en face de l'autre. Un procédé selon l'invention permet donc d'obtenir un assemblage du substrat avec le film qui présente une très bonne qualité optique. Celle-ci est -4- compatible avec de nombreuses applications du substrat muni du film. En particulier, le procédé est compatible avec des applications ophtalmiques. Le substrat peut alors être une lentille optique, une lentille ophtalmique, un verre de lunettes de protection solaire, etc.

Selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, qui est adapté lorsque la face du substrat est convexe, la différence de pression pneumatique est appliquée entre les deux côtés du film à l'étape /a/ de sorte que la face d'application du film devienne concave avec une courbure supérieure à la courbure de la face du substrat. Ensuite, à l'étape /b/, la différence de pression pneumatique est réduite de sorte que la face d'application du film reste concave et que la courbure de celle-ci devienne inférieure à la courbure de la face du substrat. Alors, à l'étape /c/, le contact entre le film et la face du substrat, par l'intermédiaire de la couche de matériau adhésif, peut être initié dans une zone centrale du film et du substrat. La zone de contact croît ensuite progressivement et radialement au fur et à mesure que le substrat est appuyé avec une force croissante contre le film, jusqu'à ce que la zone de contact corresponde à toute la face du substrat. De cette façon, aucune bulle n'est formée entre le substrat et le film lors du collage, puisque le collage est effectué en chassant l'air du centre vers le bord périphérique du film. Selon un second mode de mise en oeuvre de l'invention, la différence de pression pneumatique qui est appliquée entre les deux côtés du film à l'étape /a/ est telle que la face d'application du film devienne encore concave avec une courbure supérieure à la courbure de la face du substrat. L'étape /b/ comprend alors les deux sous-étapes suivantes : /b1/ la température du film étant ramené au-dessous de 40 C, réduire la différence de pression pneumatique qui est appliquée entre les deux côtés du film de sorte que la face d'application du film reste concave et que la courbure de la face d'application devienne sensiblement égale à la courbure de la face du substrat ; puis /b2/ modifier la différence de pression pneumatique en inversant le signe de cette différence de pression entre les deux côtés film, de sorte que la face d'application du film devienne convexe. -5- Ce second mode de mise en oeuvre est adapté lorsque la face du substrat est convexe ou concave. En particulier, lorsqu'elle est convexe, la face d'application du film redevient concave lorsque la face du substrat est progressivement appuyée contre la face d'application du film à l'étape /c/. De cette façon, le collage du film sur le substrat est encore initié dans une zone centrale, puis est propagé radialement dans une zone de plus en plus grande. Ainsi, le collage obtenu est encore exempt de bulles. L'invention concerne aussi un dispositif qui est adapté pour mettre en oeuvre un procédé de collage tel que décrit précédemment. Un tel dispositif 1 o comprend : - une enceinte étanche qui est pourvue d'un système de fixation d'un bord périphérique d'un film de façon à permettre de fermer hermétiquement cette enceinte avec le film ; - des moyens de chauffage du film et des moyens de contrôle de la 15 température du film fixé sur l'enceinte ; - des moyens de variation d'une pression pneumatique à l'intérieur de l'enceinte et des moyens de contrôle de cette pression pneumatique par rapport à une pression présente à l'extérieur de l'enceinte ; - un support de substrat disposé dans l'enceinte ; et 20 des moyens de déplacement du support de substrat à l'intérieur de l'enceinte, qui sont adaptés pour appuyer le substrat contre le film, Un tel dispositif est particulièrement avantageux parce qu'il permet d'exécuter les étapes /a/ à /c/ sans démonter ni manipuler le film entre deux de ces étapes. De cette façon, tout risque de rayer ou d'endommager le film est 25 réduit. En effet, les étapes /a/ et /b/ peuvent être exécutées en actionnant les moyens de variation et de contrôle d'une part de la pression pneumatique à l'intérieur de l'enceinte et d'autre part de la température du film, et l'étape /c/ est exécutée en actionnant les moyens de déplacement du support du substrat. Avantageusement, le dispositif peut comprendre en outre un système 30 de commande automatique, qui est adapté pour commander à la fois les moyens de variation et de contrôle de la pression pneumatique à l'intérieur de l'enceinte, les moyens de variation et de contrôle de la température du film, et -6- enfin les moyens de déplacement du support de substrat. Il est alors possible de réaliser en grande série des éléments composites qui sont constitués d'un film collé sur un substrat, d'une façon reproductible, économique et avec une qualité élevée.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un substrat pouvant être utilisé pour mettre en oeuvre l'invention ; - les figures 2a-2d sont des vues en coupe respectives de films pouvant être collés sur le substrat de la figure 1 conformément à l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif adapté pour mettre en oeuvre un procédé de collage selon l'invention ; - les figures 4a-4d illustrent un premier mode de mise en oeuvre de l'invention ; et - les figures 5a-5e illustrent un second mode de mise en oeuvre de l'invention. Pour raison de clarté des figures, les dimensions des éléments représentés ne sont pas en proportion avec des dimensions ou des rapports de dimensions réels. En outre des références identiques sur des figures différentes désignent des éléments identiques. N désigne une direction fixe qui est reprise sur plusieurs figures. Conformément à la figure 1, un substrat 1 est constitué d'une lentille ophtalmique. Cette lentille peut être une ébauche de verre de lunettes, c'est-à- dire qu'elle n'a pas encore été découpée aux dimensions d'une monture en vue d'être assemblée avec celle-ci. La lentille 1 peut être constituée de tout matériau couramment utilisé dans le domaine ophtalmique, qu'il soit minéral, organique, éventuellement composite. Ce peut être une lentille correctrice ou non correctrice de type, par exemple, unifocale, bifocale, trifocale ou progressive. Cette lentille peut éventuellement être teintée dans la masse. On comprendra que l'invention est indépendante du type de lentille utilisée. SI -7- désigne la face convexe de la lentille 1, ou face antérieure en référence à la position de la lentille lorsqu'elle est utilisée par un porteur de lunettes. On rappelle que deux courbures sont définies en chaque point d'une surface, qui sont égales respectivement aux inverses des rayons de deux cercles tangents à la surface selon deux directions perpendiculaires. Ainsi, une courbure est définie par un nombre positif, et la concavité résultante peut être orientée d'un côté ou de l'autre de la surface. Dans la suite, on entend par courbure moyenne de la face Si une valeur moyenne de toutes les courbures ainsi définies en tous les points de la face S1. Cette courbure moyenne est désignée de façon abrégée par courbure de la face Si. Dans le cadre de l'invention, cette courbure peut correspondre aux valeurs utilisées en ophtalmique, notamment pour corriger des amétropies variées. Par exemple, la courbure moyenne de la face S1 peut être égale à 6 dioptries, mais l'invention peut être appliquée lorsque la face S1 présente une courbure supérieure.

Conformément à la figure 2a, un film continu 2 est recouvert d'une couche 3 d'un matériau adhésif sur l'une de ses faces. Les faces du film 2 peuvent être parallèles. La face qui porte la couche 3 est référencée S2 et est destinée à être tournée vers la lentille 1 lorsque le film 2 est appliqué sur la face S1 de la lentille 1. Pour cette raison, elle est appelée face d'application. La face du film 2 qui est opposée à la face S2 est référencée S3 et est appelée face externe, en relation à sa position dans l'assemblage final du film 2 avec la lentille 1. Le film 2 peut avoir une épaisseur e2 qui est comprise entre 10 et 500 pm (micromètres), par exemple égale à 75 pm environ, et la couche 3 peut avoir une épaisseur e3 qui est comprise entre 10 et 100 pm, par exemple égale à 25 pm environ. Le film 2 et la couche 3 sont de préférence transparents. Le film 2 peut être à base de polyéthylène téréphtalate, ou PET, de triacétate de cellulose, ou TAC, d'alcool polyvinylique, ou PVA pour polyvynil alcohol , de polyimide de PEN pour polyéthylène naphtalate ou de polycarbonate. Le film 2 peut aussi être une structure a plusieurs couches superposées et adhérentes entre elles. La couche de matériau adhésif 3 peut être disposée sur la face d'application S2 du film 2 avant que celui-ci soit appuyé contre la lentille 1. -8- Alternativement, le film 2 peut être disposé sur la face S1 de la lentille 1, ou à la fois sur les faces S1 et S2 respectivement de la lentille 1 et du film 2, en fonction de la nature du matériau adhésif utilisé. Ce matériau adhésif peut comprendre un matériau adhésif sensible à la pression, ou PSA pour pressure-sensitive adhesive en anglais, ou une colle polymérisable par irradiation UV ou par chauffage. En particulier, ce peut être un PSA à base d'acrylique ou de silicone. De tels matériaux adhésifs sont supposés connus en soi, et leur description ainsi que leur mise en oeuvre ne sont pas reprises ici. Alternativement, le matériau adhésif de la couche 3 peut aussi comprendre un latex ou un polyuréthane. Il peut être déposé sur le film 2 en utilisant l'un des procédés connus, parmi lesquels on peut citer le dépôt par centrifugation, ou spin coating en anglais, le dépôt par immersion, ou clip coating , l'étalement au moyen d'une lame, etc. Le film 2 peut comporter un effet optique par lui-même. C'est le cas, 15 notamment, d'un film polarisant, d'un film teinté, d'un film de renfort de contraste par coloration, d'un film formant filtre ou d'un film photochrome. Le film 2 peut aussi servir de support à un ou plusieurs revêtements fonctionnels qui peuvent être disposés sur la face externe S3. De tels revêtements peuvent être destinés à conférer à l'élément optique des fonctions 20 supplémentaires telles que, par exemple, une fonction antiréfléchissante, une fonction antisalissure, une fonction antirayure, une fonction hydrophobe, ou une combinaison de celles-ci. A titre d'exemple, le film 2 de la figure 2b comporte sur sa face S3 une structure en couche 4 qui comprend un revêtement antiréfléchissant 4a, un revêtement antirayure 4b et un revêtement 25 hydrophobe 4c. Le film 2 peut aussi comporter un ensemble de cellules 20 qui sont juxtaposées parallèlement à une face du film. Des cellules voisines de cet ensemble sont séparées par des parois 21 sensiblement perpendiculaires à la face du film. Chaque cellule 20 forme une cavité qui est apte à contenir une 30 substance introduite dans celle-ci. Les cellules 20 peuvent être disposées de façon régulière ou irrégulière les unes à côté des autres. En particulier, elles peuvent former un réseau hexagonal. Sur la figure 2c, le film 2 est dans un état -9- prêt pour être collé sur la lentille 1 alors que les cellules 20 sont encore vides. Alternativement, la figure 2d représente un film 2 à cellules pour lequel les cellules 20 ont été préalablement remplies avec une substance puis fermées hermétiquement par un film additionnel 5. Le film 5 est fixé sur les sommets des parois 21. Dans ce cas, le film 2 est assemblé avec la lentille 1 alors que la substance a déjà été introduite dans les cellules 20. D'une façon non-limitative, la substance qui est contenue dans les cellules 20 peut avoir un indice de réfraction optique variable, notamment un indice qui peut être ajusté ultérieurement par irradiation. Ce peut aussi être une substance photochromique, une substance active à base de cristaux liquides, une substance électrochromique, etc. De tels films sont notamment décrits dans la demande de brevet WO 2006/013250. On décrit maintenant un dispositif qui est particulièrement adapté pour mettre en oeuvre un procédé de collage selon l'invention. Ce dispositif nécessite un nombre de manipulations du film 2 et de la lentille 1 qui est particulièrement réduit. En outre, son utilisation est rapide et simple, et l'assemblage qui est obtenu possède une qualité optique qui est compatible avec une application ophtalmique. Conformément à la figure 3, une enceinte 10, par exemple de forme cylindrique et d'axe vertical, est ouverte sur sa face supérieure. Une paroi latérale 10a de l'enceinte 10 est munie à son extrémité supérieure d'un système de fixation d'un film, pour fermer l'enceinte 10 de façon étanche. Ce système de fixation peut comprendre un moyen d'étanchéité tel que par exemple un joint torique qui est destiné à être comprimé entre la paroi latérale 10a et un bord périphérique du film par un anneau de fixation 11, en utilisant des vis de serrage non représentées. Un support de lentille 12 est disposé dans l'enceinte 10 à l'extrémité d'un cylindre 13. Le cylindre 13 est combiné avec un piston 14 de façon à permettre de monter le support 12 à l'intérieur de l'enceinte 10, au delà du niveau de l'anneau de fixation 11. Le déplacement du support 12, par l'intermédiaire du cylindre 13 et du piston 14, est commandé depuis l'extérieur de l'enceinte 10, en utilisant un mode de commande électrique ou hydraulique, -10- par exemple. Un tel mode de commande à distance est supposé connu et sa description n'est pas reprise ici. L'enceinte 10 est pourvue d'un orifice 15 qui est relié par une conduite appropriée à une source gazeuse externe (non représentée). Cette source permet d'établir une pression pneumatique contrôlée à l'intérieur de l'enceinte 10. Ainsi, l'intérieur de l'enceinte 10 peut être mis en surpression ou en dépression par rapport à la pression ambiante qui existe à l'extérieur de l'enceinte 10. La pression dans l'enceinte 10 peut être variée et contrôlée d'une façon indépendante de la position et du déplacement du support 12. Autrement dit, la pression dans l'enceinte 10 et la position du support 12 sont ajustées par des commandes séparées. Enfin, un système de chauffage 16 est disposé au dessus de l'enceinte 10, face au film de fermeture de l'enceinte. Un système de chauffage par rayonnement infrarouge permet une utilisation particulièrement simple et rapide, mais d'autres systèmes de chauffage peuvent être utilisés alternativement. Avantageusement, le système de chauffage 16, la pression à l'intérieur de l'enceinte 10 et la position du piston 14 sont contrôlées par un automate programmable qui permet d'exécuter une séquence de variations des différents paramètres du dispositif, pour réaliser un collage selon l'invention. La lentille 1 est installée sur le support 12 avec la face SI tournée vers le haut. Le support 12 est ensuite amené dans une position basse à l'intérieur de l'enceinte 10. Le film 2 est fixé sur l'enceinte 10 au moyen de l'anneau 11, avec la face S2 qui porte la couche de matériau adhésif 3 tournée vers l'intérieur de l'enceinte. Dans cette configuration, la face S1 de la lentille 1 est située à distance en dessous de la face S2 du film 2, et l'enceinte 10 est fermée hermétiquement par le film 2. Un premier mode opératoire est maintenant décrit, qui est adapté lorsque la surface Si de la lentille 1 est convexe.

Lors d'une première étape, la pression à l'intérieur de l'enceinte 10 est augmentée, de façon à créer une différence de pression pneumatique API entre les deux côtés du film qui est comprise entre 0,1 bar et 4,0 bars, de préférence entre 0,1 bar et 1,0 bar. La pression à l'extérieur de l'enceinte 10 est la pression atmosphérique et l'enceinte 10 est mise en surpression. Pendant cette étape, le film 2 est chauffé au moyen du système 16, pour le rendre plus souple et plus extensible. La température TI du film 2 est alors comprise entre 80 C et 180 C. Eventuellement, il peut être avantageux de chauffer le film 2 avant d'augmenter la pression dans l'enceinte 10, et de poursuivre le chauffage pour maintenir la température du film 2 pendant que la pression dans l'enceinte 10 est augmentée. Le film 2 prend alors une forme sensiblement sphérique en étant gonflé vers l'extérieur de l'enceinte 10, comme illustré à la figure 4a. Le chauffage du film est ensuite arrêté et la température du film 2 est ramenée à une valeur sensiblement égale à la température ambiante To, comprise entre 10 C et 40 C. Lors d'une seconde étape, la pression à l'intérieur de l'enceinte 10 est diminuée, jusqu'à obtenir une différence de pression pneumatique L P2 entre les deux côtés du film 2 qui est comprise entre 0,05 bar et 0,3 bar. L'enceinte 10 est ainsi maintenue en surpression d'une façon continue. A cause d'un comportement partiellement élastique du film 2, le gonflement du film 2 vers l'extérieur de l'enceinte 10 diminue. La valeur de surpression ÊP2 est sélectionnée de sorte que la courbure du film 2 devienne un peu inférieure à la courbure de la face convexe SI de la lentille 1 (figure 4b). Ces première et seconde étapes constituent un préformage du film 2, à une valeur de courbure intermédiaire entre la courbure initialement nulle du film 2 et la courbure de la face SI de la lentille 1.

Lors d'une troisième étape, le piston 13 est monté de sorte que la face Si de la lentille 1 entre en contact avec la couche de matériau adhésif 3 qui est présente sur la face S2 du film 2. Du fait des courbures respectives des deux faces SI et S2, le contact se produit d'abord au centre de la lentille 1 (figure 4c), puis s'étend radialement au fur et à mesure que le piston 13 continue à monter. La face S1 de la lentille 1 pousse alors le film 2 vers l'extérieur de l'enceinte 10, au delà de la position du film avant la montée du piston 13. La face S1 de la lentille 1 est ainsi progressivement appuyée contre la face S2 du -12- film 2, avec une vitesse de déplacement relative qui peut être comprise entre 0,1 et 1,0 mm/s. Une valeur limite supérieure de cette vitesse dépend du comportement plastique du film 2. De cette façon, le film 2 prend la forme de la face S1, sans former de pli ni de déchirure (figure 4d). Pendant cette troisième étape, la température du film est constante, en restant égale à la température ambiante par exemple. La lentille 1 peut être maintenue appuyée contre le film 2 pendant une durée d'attente qui peut être comprise entre 0,5 seconde et 2 minutes. La surpression dans l'enceinte 10 est ensuite supprimée, le cylindre 13 est redescendu et l'anneau de fixation 11 est retiré. La lentille 1 est alors récupérée avec film 2 collé sur la face Si. Lorsque la couche 3 est constituée d'une colle polymérisable, la lentille 1 avec le film 2 sont exposés à une irradiation UV ou à un flux de chaleur, de façon à fixer le collage d'une façon permanente. Eventuellement, cette étape d'exposition peut être effectuée avant le retrait de la lentille 1 et du film 2 de l'enceinte 10, alors que la surpression AP2 est encore appliquée. La lentille 1 peut alors être détourée. Lors de cette opération, des parties périphériques de la lentille 1 et du film 2 sont simultanément éliminées, et un verre de lunettes est obtenu dans lequel le film 2 et la face S1 de la lentille 1 ont des dimensions identiques. Un second mode opératoire peut être mis en oeuvre, à partir de la configuration qui correspond à la figure 4a. Le film 2 est encore refroidi sensiblement jusqu'à la température ambiante To, mais la surpression dans l'enceinte 10 est maintenant ajustée de façon à ce que le film 2 adopte une courbure sensiblement identique à celle de la face S1 de la lentille 1 (figure 5a). La surpression à l'intérieur de l'enceinte 10, notée OP2', peut encore être comprise entre 0,05 bar et 0, 3 bar, mais est un peu supérieure à la valeur LP2 du premier mode opératoire, toutes choses étant identiques par ailleurs. Lors d'une étape supplémentaire illustrée par la figure 5b, l'intérieur de l'enceinte 10 est mis en dépression par rapport à l'extérieur de l'enceinte, qui reste à la pression atmosphérique. La courbure du film 2 s'inverse alors et le film 2 devient gonflé vers l'intérieur de l'enceinte 10. La face S2 du film 2 est -13- alors convexe. Lors de cette troisième étape, la différence de pression pneumatique qui est appliquée entre les deux côtés du film 2, notée OP3, peut être comprise entre 0,05 bar et 0,5 bar en valeur absolue, correspondant à une dépression obtenue par aspiration à travers l'orifice 15.

Le piston 13 est monté alors que le film 2 reste à la température To et que la différence de pression est maintenue à la valeur OP3. Les faces respectives S1 et S2 de la lentille 1 et du film 2 entrent en contact dans la zone centrale de la lentille 1 (figure 5c). La zone de contact entre la lentille 1 et le film 2, à travers la couche 3, s'étend ensuite radialement au fur et à mesure que le piston 13 monte. La face S1 de la lentille 1 pousse alors le film 2 vers l'extérieur de l'enceinte 10. Lorsque la face SI de la lentille 1 est convexe, la face S2 du film 2redevient concave alors que la face S1 est progressivement appuyée contre la face S2. Le film 2 retrouve ainsi le sens de la courbure acquise en premier lieu lors de la première étape du procédé, illustrée par la figure 5a. La figure 5d montre la configuration du film 2 lorsque la zone de contact entre la lentille 1 et le film 2 n'a pas encore atteint l'ensemble de la face S1. La courbure du film 2 s'inverse à la limite de la zone de contact entre le film et la lentille, pendant que cette zone de contact continue à augmenter radialement. La vitesse de déplacement du cylindre 13 peut encore être comprise entre 0,1 et 1,0 mm/s. La figure 5e correspond à la fin de la montée du cylindre 13, lorsque la lentille 1 est appuyée contre le film 2 sur toute la face SI. Le second mode opératoire peut ensuite être poursuivi de la même façon que le premier mode opératoire.

Il est entendu que les valeurs numériques qui ont été citées précédemment dans la description détaillée de l'invention selon deux modes opératoires différents ne l'ont été qu'à titre d'illustration. En particulier, les valeurs de température et de différence de pression doivent être adaptées lorsque la courbure de la face S1 de la lentille 1 varie. De même, elles doivent être adaptées lorsque le matériau et/ou l'épaisseur du film 2 varie, en fonction des propriétés thermo-mécaniques de ce matériau. Il est aussi indiqué que le second mode opératoire qui a été décrit peut -14-être utilisé lorsque la face S1 de la lentille 1 est concave. Dans ce cas, la dépression LP3 est avantageusement adaptée pour que le film 2 adopte une courbure inversée qui est un peu plus importante que celle de la face S1 de la lentille 1. Enfin, il est encore entendu que l'invention peut être mise en oeuvre pour d'autres substrats qu'une lentille ophtalmique. En particulier, elle peut être utilisée pour coller un film sur une lentille d'instrument de mesure ou de visée optique, sur un verre de masque, un verre de hublot, etc.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de collage d'un film (2) ayant une forme initiale sensiblement plane sur une face courbe d'un substrat (1), le procédé comprenant les étapes suivantes : /a/ le film étant à une température supérieure à 40 C, maintenir fermement un bord périphérique du film (2) et appliquer une différence de pression pneumatique entre deux côtés du film, jusqu'à ce qu'une face d'application dudit film (S2) devienne courbe avec une courbure supérieure à une courbure moyenne de la face du substrat (SI) ; /b/ la température du film étant ramenée en dessous de 40 C, ajuster la différence de pression pneumatique appliquée entre les deux côtés du film de sorte que la courbure de la face d'application du film (S2) devienne inférieure ou sensiblement égale à la courbure de la face du substrat (Si) ; et /c/ en maintenant la différence de pression pneumatique ajustée à l'étape /b/, appuyer la face du substrat (Si) contre la face d'application du film (S2) jusqu'à établir un contact complet entre le film et la face du substrat, une couche d'un matériau adhésif (3) étant disposée entre le film (2) et le substrat (1).

2. Procédé selon la revendication 1, suivant lequel l'étape /a/ est exécutée en chauffant simultanément le film (2), et l'étape /b/ est exécutée lorsque la température du film est sensiblement égale à une température ambiante.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, suivant lequel la température du film pendant l'étape /a/ est comprise entre 80 C et 180 C.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel la différence de pression pneumatique appliquée à l'étape /a/ entre les deux côtés du film est comprise entre 0,1 bar et 4.0 bars.-16-

5. Procédé selon la revendication 4, suivant lequel la différence de pression pneumatique appliquée à l'étape /a/ entre les deux côtés du film est comprise entre 0,1 bar et 1,0 bar.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel, à l'étape /c/, la face du substrat (Si) est appuyée contre la face d'application du film (S2) avec une vitesse de déplacement relative comprise entre 0,1 et 1,0 mm/s.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, suivant lequel la face du substrat (Si) est convexe et suivant lequel : à l'étape /a/, la différence de pression pneumatique est appliquée entre les deux côtés du film de sorte que la face d'application du film (S2) devienne concave avec une courbure supérieure à la courbure de la face du substrat (SI) ; et à l'étape /b/, la différence de pression pneumatique appliquée entre les deux côtés du film est réduite de sorte que la face d'application du film (S2) reste concave et la courbure de ladite face d'application devienne inférieure à la courbure de la face du substrat (Si).

8. Procédé selon la revendication 7, suivant lequel la différence de pression pneumatique appliquée entre les deux côtés du film à l'issue de l'étape /b/ est comprise entre 0,05 bar et 0,3 bar.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, suivant lequel, à l'étape /a/, la différence de pression pneumatique est appliquée entre les deux côtés du film de sorte que la face d'application du film (S2) devienne concave avec une courbure supérieure à la courbure de la face du substrat (Si), et suivant lequel l'étape /b/ comprend les deux sous-étapes suivantes : /b1/la température du film étant ramené au-dessous de 40 C,réduire la différence de pression pneumatique appliquée entre les deux côtés du film de sorte que la face d'application du film (S2) reste concave et la courbure de ladite face d'application devienne sensiblement égale à la courbure de la face du substrat (S1) ; puis-17- /b2/ modifier la différence de pression pneumatique en inversant le signe de ladite différence de pression pneumatique entre les deux côtés film, de sorte que la face d'application du film (S2) devienne convexe.

10. Procédé selon la revendication 9, suivant lequel la face du substrat (SI) est convexe et suivant lequel la face d'application du film (S2) redevient concave lorsque ladite face du substrat est progressivement appuyée contre ladite face d'application du film à l'étape /c/.

11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, suivant lequel la différence de pression pneumatique appliquée entre les deux côtés du film à l'issue de 10 l'étape /b1/ est comprise entre 0,05 bar et 0,3 bar.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, suivant lequel la différence de pression pneumatique appliquée entre les deux côtés du film à l'issue de l'étape /b2/ est comprise entre 0,05 bar et 0,5 bar, en valeur absolue. 15

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel, après l'étape /c/, le substrat (1) est maintenu appuyé contre le film (2) pendant une durée comprise entre 0,5 seconde et 2 minutes.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel la couche de matériau adhésif (3) est disposée sur la face 20 d'application du film (S2) avant l'étape /c/.

15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel la couche de matériau adhésif (3) comprend un matériau adhésif sensible à la pression, ou une colle polymérisable par irradiation UV ou par chauffage. 25

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel le substrat (1) comprend une lentille optique.

17. Procédé selon la revendication 16, suivant lequel le substrat (1) comprend une lentille ophtalmique.-18-

18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel le film (2) comprend un matériau à base de polyéthylène téréphtalate, de triacétate de cellulose, d'alcool polyvinylique, de polyimide, de polyéthylène naphtalate ou de polycarbonate.

19. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel le film (2) comporte un revêtement fonctionnel (4) sur une face externe dudit film (S3) opposée à la face d'application (S2).

20. Procédé selon la revendication 19, suivant lequel le revêtement fonctionnel (4) comprend un revêtement antiréfléchissant, un revêtement antisalissure, un revêtement antirayure, un revêtement hydrophobe ou une combinaison de certains desdits revêtements.

21. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel le film (2) comporte un ensemble de cellules (20) juxtaposées parallèlement à une face dudit film, des cellules voisines dudit ensemble étant séparées par des parois (21) sensiblement perpendiculaires à ladite face du film.

22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel les étapes /a/ à /c/ sont exécutées en utilisant un dispositif comprenant : - une enceinte étanche (10) pourvue d'un système (11) de fixation du bord périphérique du film (1) de façon à permettre de fermer hermétiquement ladite enceinte avec ledit film ; - des moyens (16) de chauffage du film fixé sur l'enceinte et des moyens de contrôle de la température du film fixé sur l'enceinte; - des moyens (15) de variation d'une pression pneumatique à l'intérieur de l'enceinte et des moyens de contrôle de ladite pression pneumatique par rapport à une pression présente à l'extérieur de l'enceinte ; - un support du substrat (12) disposé dans l'enceinte ; et-19- - des moyens (13, 14) de déplacement du support de substrat à l'intérieur de l'enceinte, adaptés pour appuyer le substrat contre le film, suivant lequel les étapes /a/ et /b/ sont exécutées en actionnant les moyens (15) de variation et de contrôle de la pression pneumatique à l'intérieur de l'enceinte, et l'étape /c/ est exécutée en actionnant les moyens de déplacement du support du substrat (13, 14).

23. Dispositif comprenant : - une enceinte étanche (10) pourvue d'un système (11) de fixation d'un bord périphérique d'un film de façon à permettre de fermer 10 hermétiquement ladite enceinte avec ledit film ; -des moyens (16) de chauffage du film fixé sur l'enceinte ; - des moyens (15) de variation d'une pression pneumatique à l'intérieur de l'enceinte et des moyens de contrôle de ladite pression pneumatique par rapport à une pression présente à l'extérieur de 15 l'enceinte ; - un support de substrat (12) disposé dans l'enceinte ; et - des moyens (13, 14) de déplacement du support de substrat à l'intérieur de l'enceinte, adaptés pour appuyer le substrat contre le film, le dispositif étant adapté pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une 20 quelconque des revendications 1 à 22.

24. Dispositif selon la revendication 23, comprenant en outre un système de commande automatique, adapté pour commander les moyens (15) de variation et de contrôle de la pression pneumatique à l'intérieur de l'enceinte, les moyens de variation et de contrôle du chauffage du film, et les 25 moyens (13, 14) de déplacement du support de substrat.