Luce intelligente

LIMO è l'unica azienda al mondo in grado di produrre wafer di vetro da 300 mm per la realizzazione di lenti cilindriche di alta precisione. (Fonte immagine: LIMO) / LIMO is the world’s only company with the capability to fabricate 300-mm glass wafers for the production of high-precision cylindrical lenses. (Image: LIMO)

La lunghezza del lato di un wafer di vetro, che può essere strutturato simultaneamente su tutta la superficie con la nuova tecnologia, è stata aumentata con successo da 35 mm (1,4 pollici) fino a 300 mm (12 pollici) in cinque passaggi. Poiché l'area del wafer scala quadraticamente con la lunghezza del lato, con un aumento trascurabile del tempo di lavorazione, LIMO è riuscita a ridurre i costi di produzione per mm² con ogni generazione di wafer. (Immagine: LIMO)

La lunghezza del bordo di un wafer di vetro, che può essere strutturato simultaneamente su tutta la superficie con la nuova tecnica, è stata aumentata con successo da 35 mm (1,4 pollici) fino a 300 mm (12 pollici) in cinque passaggi. Poiché l'area del wafer scala quadraticamente con la lunghezza del bordo, con un aumento del tempo di lavorazione trascurabile, LIMO è riuscita a ridurre i costi di produzione per mm² con ogni generazione di wafer. (Immagine: LIMO)

Attraverso un nuovo processo di produzione, ottiche laser di alta qualità in vetro sono ora disponibili per applicazioni di massa sensibili al prezzo come LIDAR e sensori di identificazione. La LIMO GmbH, produttore di microottiche di altissima precisione per sistemi laser, è riuscita a livello mondiale come primo produttore a lavorare grandi wafer di vetro da 300 mm x 300 mm con alta precisione e a realizzare da essi ottiche microeconomiche.

La sfida nella produzione di massa di ottiche in vetro complesse risiede nella lavorazione di grandi superfici di wafer mantenendo un'elevata precisione. Qui, nel 2018, il produttore LIMO ha raggiunto un progresso tecnologico. LIMO è riuscita a produrre wafer di vetro da 140 mm per la realizzazione di lenti cilindriche di alta precisione, senza compromessi sulla qualità.

Con il processo ulteriormente sviluppato, l'azienda ora può produrre wafer di vetro da 300 mm (12 pollici x 12 pollici). Da uno di questi wafer si possono realizzare 25.000 lenti FAC di dimensioni tipiche, ma anche altri array di lenti ascilindriche possono essere prodotti con qualità ottica costante e elevata. Grazie ai progressi nella tecnologia di produzione, i costi unitari di ottiche laser in vetro di alta qualità si riducono a un livello finora riservato esclusivamente alle lenti in plastica a basso costo. Per la prima volta, ottiche in vetro di alta qualità possono essere utilizzate anche per applicazioni consumer e di massa sensibili al prezzo. Le aree di applicazione tipiche includono:

- LIDAR per la guida autonoma e il trasporto autonomo (logistica, droni, ecc.)
- Comunicazione e scambio di dati, ad esempio per il calcolo intelligente e gli smartphone con sensori di identificazione ottica
- Illuminazione laser omogenea definita per la tecnologia di misurazione ottica
- Tecnologia di sicurezza (Smart Home, condivisione dati o transazioni finanziarie)
- Applicazioni Industria 4.0 (Machine Vision).

Vantaggi delle ottiche in vetro di alta precisione

I principali vantaggi delle ottiche in vetro si manifestano nella elevata qualità ottica, stabilità a lungo termine e grande performance:

- Le ottiche in vetro funzionano senza errori e in modo affidabile nell'intervallo di temperatura da -40 a almeno +105 gradi. Le ottiche in vetro sono stabili nel tempo con prestazioni uniformi su tutto l'intervallo di temperatura.
- Le ottiche in vetro garantiscono anche a prestazioni più elevate una funzione ottica costante. Grazie alla formazione del fascio senza hotspot, le ottiche in vetro sono adatte anche per l'illuminazione laser di applicazioni di sicurezza.
- Il processo di produzione di LIMO permette una superficie liberamente modellabile lungo un asse. Ciò consente di creare un campo di illuminazione con un angolo molto ampio (Campo visivo fino a 120 gradi). Per ogni sensore si ottiene così un campo visivo più ampio, un vantaggio sia per il numero di sensori necessari, ad esempio nei sistemi LIDAR, sia per tutti i tipi di elettronica di consumo.

Ottiche in vetro per componenti di sicurezza

Ottiche laser di alta qualità e a buon prezzo in vetro hanno il potenziale di rendere applicazioni innovative come la produzione additiva (stampa 3D) e sistemi LIDAR (Light Detection and Ranging basato su laser) adatte alla massa. I sistemi LIDAR e i sensori 3D per la guida autonoma sono componenti di sicurezza particolarmente critici e vengono utilizzati anche in ambienti difficili. Richiedono, oltre a un'elevata qualità, anche un funzionamento sicuro e stabile nel tempo. Questi requisiti possono essere soddisfatti esclusivamente da sistemi laser con microottiche in vetro di alta gamma.

Processo di produzione migliorato per ottiche laser in vetro

La LIMO GmbH di Dortmund ha sviluppato nel 2018 un nuovo processo di lavorazione, molto più produttivo rispetto ai metodi tradizionali per ottiche e microottiche classiche. Grazie alla lavorazione a temperatura ambiente, è possibile aumentare la dimensione dei wafer per microottiche senza perdita di qualità, ridurre i tempi di ciclo per wafer e abbassare in modo sostenibile i costi di produzione. LIMO è l'unica azienda al mondo a padroneggiare un processo di produzione di questo tipo per grandi quantità di pezzi.