Qu’est-ce qu’une lentille à bille ?
Une lentille à bille est une lentille sphérique dotée d’une longueur focale extrêmement courte et d’une grande capacité de collecte de la lumière par rapport à une lentille convexe normale.
En raison de leur courte distance focale, elles sont utilisées comme éléments de couplage dans divers capteurs et fibres optiques pour focaliser une large gamme de lumière en un seul point ou pour la collimation (convergence de la lumière en un état parallèle).
En règle générale, les lentilles à bille ont un diamètre compris entre 0,5 mm et 10 mm et permettent d’obtenir des distances focales extrêmement faibles, comprises entre 0,3 mm et 7,3 mm.
Utilisations des lentilles à bille
Les lentilles à bille sont utilisées comme éléments collecteurs de lumière dans les capteurs optiques tels que les lecteurs de codes-barres et les endoscopes. Ces capteurs nécessitent une taille réduite et la capacité de détecter une gamme plus large d’informations optiques, de sorte que la longueur focale courte est directement liée à la capacité du capteur.
Les lentilles à bille sont également utilisées pour coupler la lumière de la source laser à la fibre optique. En utilisant une lentille à bille dont l’ouverture est adaptée au diamètre du faisceau et à l’ouverture numérique (NA) du faisceau laser, la lumière diffusée par le faisceau laser est alignée en ligne droite et pénètre dans la fibre optique.
Principe des lentilles à bille
Les lentilles à bille sont des éléments optiques utilisés dans les équipements de précision et ne peuvent donc pas être expédiées en tant que produit si elles présentent une rayure ou une poussière aussi petite que 0,1 mm, c’est pourquoi elles sont fabriquées dans une salle blanche de haut niveau et expédiées après avoir passé une inspection précise.
Pour les mêmes raisons, il est également difficile d’automatiser le processus de production et, dans de nombreux cas, le transport, l’inspection et le tri sont effectués manuellement. Par conséquent, le prix de vente tend à être élevé, allant de plusieurs milliers à dix mille yens pour une seule lentille à bille.
L’étendue de l’assurance qualité est également définie en détail pour chaque produit et, outre le diamètre et la longueur focale, la longueur d’onde de conception, la sphéricité, la qualité de la surface et les variations d’excentricité sont également spécifiées.
Les lentilles à bille sont fabriquées à partir de matériaux en verre simple (verre optique) tels que N-BK7 et N-SF15. Les lentilles à bille en saphir peuvent également être utilisées dans une large gamme de longueurs d’onde, de l’infrarouge à l’ultraviolet (longueurs d’onde de 0,17 à 5,5 micromètres).
Les produits dont la surface est traitée par un revêtement antireflet portent des marques de contrôle de l’axe optique imprimées afin d’identifier la surface traitée, et ces marques doivent être effacées avec de l’alcool ou un produit similaire lors de l’utilisation.