SCHOTT solutions n° 2/2010 > Microlentes

Permite fabricar con precisión cientos de microlentes en vidrio caliente para la producción en masa. Estas lentes son utilizables, como arrays o líneas, en una variedad de aplicaciones de iluminación LED, que van desde la tecnología médica, hasta focos para escenarios o faros para vehículos. Foto : SCHOTT/C. Costard

Soluciones ópticas compactas


SCHOTT fabrica arrays de lentes con un alto índice de refracción utilizando un proceso de moldeo de precisión patentado.


Oliver Frederik Hahr

El vidrio ofrece una transmisión lumínica y un índice de refracción elevados. A diferencia de los materiales sintéticos transparentes es, además, insensible al calor, la humedad y la radiación ultravioleta. Gracias a estas ventajas permite realizar soluciones de iluminación y ópticas compactas para las aplicaciones más variadas, que van desde la tecnología médica hasta la iluminación de escenarios y arquitectónica, los faros para automóviles y el curado con UV. La demanda de lentes y componentes ópticos especialmente pequeños sigue creciendo, porque permiten fabricar fuentes de luz y ópticas con diseños cada vez más compactos. Esta tendencia hacia la miniaturización está impulsando también el creciente mercado de LEDs (Light Emitting Diodes) de gran luminosidad. Para los tipos de aplicación antes mencionados, a menudo hay que alinear estos pequeños diodos luminosos de larga duración muy juntos. Además, se debe orientar su luz, muy difusa, en una dirección específica. Sin embargo, los reflectores necesarios para poder formar un rayo ocupan mucho espacio. Además, la alternativa de montar y ­ajustar lentes asféricas individuales o combinadas requiere ­demasiado tiempo, con lo cual se incurre en elevados costes.

SCHOTT ha ideado para la producción en masa una solución que satisface estos requisitos y la ha patentado. Perfeccionando el denominado método de moldeo de precisión se pueden producir grandes volúmenes de arrays y líneas de lentes moldeadas con precisión. El método consiste en estampar estos componentes ópticos con precisión en vidrio caliente, con lo cual se puede prescindir del afino y pulido posterior. Se utilizan vidrios ”Low Tg” especiales, con un alto índice de refracción y una baja temperatura de transformación (Tg). Si con el método anterior se utilizaban preformas planas o esféricas como material de partida, con esta técnica mejorada se utilizan varillas finas o fibras de vidrio de sección radial simétrica. Esto facilita el proceso de fabricación, porque se pueden producir en masa lentes de alta precisión con estructuras complejas.
 

”Esto abre opciones completamente nuevas para la miniaturización económicamente eficiente de sistemas ópticos.”

Jonathan Stringham Product Management y Business Development Advanced Optics en SCHOTT

 
Las lentes pueden tener una curvatura muy alta y pronunciada y disponerse muy juntas. Esto las hace muy atractivas para fuentes de luz compuestas por varios LEDs. Foto : SCHOTT/C. Costard
”Estas lentes pueden tener una curvatura muy elevada y pronunciada, y disponerse muy juntas,” señala el Dr. Ralf Biertümpfel, Application Manager en SCHOTT Maguncia. ”Esto las hace especialmente atractivas p.ej. para fuentes de luz con varios LEDs. Las líneas y arrays de lentes resultan mucho más fáciles de procesar y montar que las lentes individuales,” añade. Se pueden combinar 19 lentes asféricas de 5 mm de diámetro y 2,5 mm de altura en un array de tan solo 25 mm de diámetro. Este método permite también otras formas de suministro, como elementos ópticos difractivos y lentes de Fresnel. Además, se puede utilizar para producir componentes ópticos híbridos. Se pueden moldear y fundir entre sí al mismo tiempo 2 o más materiales ópticos en un único paso de proceso.

”Esto abre opciones totalmente nuevas para la miniaturización económicamente eficiente de sistemas ópticos,” concluye Jonathan Stringham, Director de Product Management y Business Development Advanced Optics en SCHOTT. “Por esta razón, somos muy receptivos a nuevas ideas y aplicaciones.” <|
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