Lentille en verre asphérique de haute précision par moulage

L'avantage le plus notable des lentilles asphériques est leur capacité à corriger l'aberration sphérique, un effet optique qui provoque la focalisation des rayons lumineux incidents en différents points lors de la formation d'une image, créant ainsi un flou. L'aberration sphérique est couramment observée dans les lentilles sphériques, telles que les lentilles plan-convexes ou double-convexes, mais les lentilles asphériques concentrent la lumière sur un petit point, ne créant comparativement aucun flou et améliorant la qualité de l'image. L'aberration sphérique est inhérente à la forme de base d'une surface sphérique et est indépendante des erreurs d'alignement ou de fabrication ; en d’autres termes, une lentille sphérique parfaitement conçue et fabriquée présentera toujours intrinsèquement une aberration sphérique. Une lentille asphérique peut être conçue pour minimiser les aberrations en ajustant les coefficients coniques constants et asphériques de la surface incurvée de la lentille. La figure 1 montre une lentille sphérique présentant une aberration sphérique importante par rapport à une lentille asphérique ne présentant pratiquement aucune aberration sphérique.

Le moulage de verre de précision est une technique de fabrication dans laquelle les noyaux de verre optique sont chauffés à des températures élevées jusqu'à ce que la surface devienne suffisamment malléable pour être pressée dans un moule asphérique (voir Figure 4). Une fois les noyaux refroidis à température ambiante, les lentilles obtenues conservent la forme du moule. La création du moule entraîne des coûts de démarrage initiaux élevés, car le moule doit être fabriqué avec précision à partir d'un matériau très durable capable de conserver une surface lisse, tandis que la géométrie du moule doit prendre en compte tout retrait du verre afin de donner la forme asphérique souhaitée. Cependant, une fois le moule terminé, le coût supplémentaire de chaque lentille est inférieur à celui des techniques de fabrication standard des asphères, ce qui fait de cette technique une excellente option pour une production en grand volume.