Lente in vetro asferico ad alta precisione mediante stampaggio

Il vantaggio più notevole delle lenti asferiche è la loro capacità di correggere l'aberrazione sferica, un effetto ottico che fa sì che i raggi luminosi incidenti si concentrino in punti diversi quando si forma un'immagine, creando una sfocatura. L'aberrazione sferica è comunemente osservata nelle lenti sferiche, come le lenti piano-convesse o doppio-convesse, ma le lenti asferiche focalizzano la luce su un punto piccolo, senza creare alcuna sfocatura e migliorando la qualità dell'immagine. L'aberrazione sferica è inerente alla forma base di una superficie sferica ed è indipendente dall'allineamento o dagli errori di fabbricazione; in altre parole, una lente sferica perfettamente progettata e realizzata presenterà comunque intrinsecamente un'aberrazione sferica. Una lente asferica può essere progettata per ridurre al minimo l'aberrazione regolando la costante conica e i coefficienti asferici della superficie curva della lente. La Figura 1 mostra una lente sferica con un'aberrazione sferica significativa rispetto a una lente asferica praticamente priva di aberrazione sferica.

Lo stampaggio del vetro di precisione è una tecnica di produzione in cui i nuclei di vetro ottico vengono riscaldati a temperature elevate fino a quando la superficie diventa sufficientemente malleabile da essere pressata in uno stampo asferico (vedere Figura 4). Dopo che i nuclei si sono raffreddati a temperatura ambiente, le lenti risultanti mantengono la forma dello stampo. La creazione dello stampo comporta elevati costi iniziali di avvio perché lo stampo deve essere realizzato con precisione con materiale molto resistente in grado di mantenere una superficie liscia, mentre la geometria dello stampo deve tenere conto di qualsiasi restringimento del vetro per ottenere la forma asferica desiderata. Tuttavia, una volta terminato lo stampo, il costo incrementale per ciascuna lente è inferiore a quello delle tecniche di produzione standard per le asfere, rendendo questa tecnica un'ottima opzione per la produzione di volumi elevati.