FR2993264A1

FR2993264A1 - Lentille barreau et procede de fabrication de celle-ci

Info

Publication number: FR2993264A1
Application number: FR1356563A
Authority: FR
Inventors: Robert Hettler; Franck Gindele; Edgar Pawlowski
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2014-01-17
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: FR2993264B1; AT513074B1; CN103539339A; DE102012106289A1; CN103539339B; JP6816995B2; US20140016206A1; JP2014021492A; US9069107B2; DE102012106289B4; JP6066848B2; JP2016194733A; AT513074A3; AT513074A2

Abstract

Lentille barreau et procédé de fabrication de celle-ci . Un verre à fusion (1) et un verre à support (2) ou un support (3) métallique sont chauffés de telle manière que seul le verre à fusion (1) entre en fusion et qu'une calotte sphérique est formée, laquelle constitue un élément à lentille (10) en liaison avec un élément guide de lumière (20). Plusieurs lentilles barreaux peuvent former un agencement matriciel.

Description

Description L'invention concerne un procédé de fabrication de lentilles barreaux comportant chacune un élément guide optique et un élément à lentille, la lentille barreau proprement dite, ainsi qu'un agencement matriciel de lentilles barreaux de ce type. Les lentilles barreaux sont connues en tant que telles et elles comprennent un élément guide optique oblong ainsi qu'un élément à lentille à au moins une extrémité de l'élément guide optique. De telles lentilles barreaux sont fabriquées par rectification et polissage de blocs de verre ou de préformes, ou en fondant ces préformes dans un moule et en les déformant sous pression. La fabrication recourant à un procédé de coulée est également connue (document US 2010/327470 A). Les procédés connus présentent l'inconvénient que les coûts de production sont relativement élevés. De plus, les procédés connus ne sont pas directement appropriés pour la production d'un boîtier tel qu'exigé pour de nombreuses applications de la lentille barreau, simultanément à la fabrication de ladite lentille barreau. L'invention vise par conséquent à proposer un procédé amélioré pour la fabrication de lentilles barreaux. Il devra en l'occurrence permettre de doter la lentille barreau, simultanément à sa fabrication, d'un boîtier, ou de parties d'un boîtier, comme cela est nécessité pour diverses applications des lentilles barreaux. Un guidage optique à pertes réduites au sens d'une focalisation, d'une collimation ou d'une représentation par des cellules solaires, des photodétecteurs, des capteurs CCD ou CMOS, des LED, des OLED, des fibres et des lasers, pourra ainsi être obtenu. Le problème posé est résolu grâce aux dispositions décrites ci-après.

De manière détaillée, un corps en verre en verre à fusion à température de fusion relativement basse et coefficient de dilatation thermique défini est maintenu au moyen d'un support qui présente une température de fusion supérieure à celle du verre à fusion, bien qu'ayant un coefficient de dilatation thermique proche de celui du verre à fusion. Pendant ce maintien, le verre à fusion est soumis à fusion, et une partie du corps en verre à fusion dépassant du support dans l'air ou le gaz se déforme alors sous l'effet de la tension superficielle sur une surface libre et de la tension de surface limite sur un bord d'une partie de boîtier, par exemple, ou sur la surface frontale du support, pour former un corps à surface sphérique, ou sensiblement sphérique. Le bombement sera plus ou moins marqué en fonction de la grandeur de la partie du corps en verre à fusion dépassant du support, autrement dit la calotte sphérique formée comprendra de grandes ou de moins grandes parties d'une sphère ou d'un corps analogue à une sphère. La surface sphérique formée sous l'effet de la tension superficielle est polie au feu, donc de qualité élevée. Les effets de tension superficielle et les tensions de surface limite sont dépendants des propriétés du matériau de verre, de l'atmosphère utilisée et/ou de la surface du métal en cas de support métallique. Ainsi, pendant la fabrication d'une lentille barreau, la tension de surface limite du verre à fusion liquide pourra être influencée pour le formage de la lentille barreau en soumettant le verre à fusion liquide à une atmosphère avec une composition gazeuse destinée à influencer la tension superficielle du verre à fusion liquide. La tension superficielle dépend aussi de la température de l'atmosphère. La tension superficielle peut ainsi être augmentée ou diminuée. Plus la tension superficielle sera élevée, plus la calotte produite sera proche d'une sphère. Le gaz destiné à influencer la tension superficielle sera généralement ajouté à l'atmosphère prescrite notamment par les conditions de fabrication, en particulier dans un four.

Le corps en verre à fusion formant l'élément à lentille est maintenu par un support en verre ou en métal. L'élément à lentille en verre à fusion pourra être simplement mis en place sur un corps en « verre à support » ayant une température de fusion supérieure à celle du verre à fusion ou être entouré comme par un anneau. Pour éviter des contraintes mécaniques dans la lentille barreau, le coefficient de dilatation thermique du verre à fusion et celui du verre à support ne devront pas trop se différencier. Ceci vaudra également si un support annulaire en métal est utilisé. A moins que le support soit flexible en raison d'une épaisseur de métal extrêmement réduite. Des épaisseurs de paroi inférieures à 100 pm seront en l'occurrence préférées. Si le coefficient de dilatation thermique du verre est supérieur à celui du support métallique, une fente d'air sera formée au refroidissement entre le support métallique et le verre. Ceci sera avantageux pour la réflexion optique totale sur la surface limite du verre. A cet effet, on devra employer des supports métalliques à épaisseur de paroi réduite, ou n'assembler le verre à fusion et le support qu'à température élevée. Le support en verre ou en métal utilisé pendant la fabrication de la lentille barreau devient une partie du 25 boîtier de la lentille barreau après fabrication, ou forme ce boîtier. Un conditionnement hermétiquement étanche de la lentille barreau est obtenu, ce qui sera particulièrement important si la lentille barreau est couplée à un élément optique actif tel qu'une DEL, un laser ou un photo-30 détecteur. Le conditionnement permettra un guidage optique à pertes réduites en cas de focalisation, de collimation et de processus de formation d'image. La forme géométrique de la lentille barreau inclut des formes prismatiques ou cylindriques à section transversale 35 constante, ainsi que des formes pyramidales ou coniques avec une section transversale de l'élément guide optique qui diminue progressivement. Il va de soi que les formes prismatiques et pyramidales ne permettront d'obtenir que des surfaces approximativement sphériques de l'élément à lentille. Les agencements matriciels de lentilles barreaux réalisées avec de telles formes polygonales autoriseront une exploitation de surface optimisée par rapport aux lentilles barreaux parfaitement cylindriques. S'il n'est pas possible d'escompter une réflexion totale sur les faces latérales de l'élément guide optique, des faces intérieures polies à forte réflexion pourront être utilisées, lesquelles auront fonction de miroirs ou seront pourvues d'un revêtement permettant d'accroître la performance de guidage optique. Pour influencer la performance de guidage optique, il sera également possible de recourir à des indices de réfraction différenciés pour les verres utilisés. Le verre à support pourra présenter un indice de réfraction inférieur à celui du verre à fusion pour satisfaire à des caractéristiques de guidage optique.

Les effets d'une lentille à gradient d'indice pourront être obtenus en recourant à des verres ayant des indices de réfraction différenciés. A cet effet, un verre à fusion pourra être utilisé dans une zone d'âme à indice de réfraction nl et dans une zone d'enveloppe à indice de réfraction n2 par rapport à un verre à support à indice de réfraction n3. D'autres particularités de l'invention ressortiront de la description des exemples de réalisation qui suivent. Les illustrations représentent : Fig. 1 : la fabrication d'une lentille barreau avec deux verres de type différent, Fig. 2 : une autre possibilité de fabrication de lentilles barreaux en verres de type différent, Fig. 3 : la fabrication d'une lentille barreau en 35 verre et avec un support métallique, Fig. 4 : la fabrication de lentilles barreaux avec un élément guide de lumière et un élément à lentille en types de verre différents et avec un support, partiellement métallique, 5 Fig. 5 : la fabrication d'une lentille barreau modifiée avec un élément guide de lumière qui diminue progressivement, Fig. 6 : une lentille barreau avec un support métallique et un corps en verre à fusion constitué de deux 10 corps partiels, Fig. 7 : une variante de la forme de réalisation de la fig. 6, Fig. 8 : une lentille barreau avec un support métallique et un corps en verre à fusion constitué de deux 15 corps partiels chacun à forme de surface convexe, barreaux avec un support métallique et deux corps en verre concaves-convexes à propriétés optiques différenciées, Fig. 12 : l'agencement matriciel de lentilles barreaux de la fig. 11, fixé sur une tranche avec des cellules 25 solaires, photodétecteurs, capteurs CCD ou CMOS, DEL ou lasers, et Fig. 13 : un agencement matriciel de lentilles barreaux analogue à celui de la fig. 12, toutefois l'interstice entre l'optique et l'élément actif est comblé 30 par un polymère, du verre, un liquide et/ou un composite. La fig. 1 illustre schématiquement une première forme de réalisation du procédé de fabrication de lentilles barreaux. Un verre à fusion 1 à température de fusion Tgl relativement basse et à coefficient de dilatation thermique 35 CTE1 défini, et un corps en verre massif en verre à support 2 à température de fusion Tg2 supérieure à celle du verre à la fig. 8, barreaux, fusion et à coefficient de dilatation thermique CTE2 proche du coefficient de dilatation thermique du verre à fusion sont préparés. Les qualificatifs « proche » ou « analogue » relatifs 5 au coefficient de dilatation thermique Tgi comparativement à Tg2 ou à Tg3 signifient que la dilatation thermique du corps en verre à fusion 1 et du verre à support 2 ou du métal à support 3 n'est pas à l'origine de distorsions du verre des lentilles barreaux fabriquées qui ne seraient pas 10 tolérables pour les cotes pratiques, comprises entre 1 et 10 mm, du diamètre des lentilles barreaux. Le corps en verres du verre à support 2 forme un support pour le corps en verre du verre à fusion 1. Les corps en verre des verres 1 et 2 sont assemblés l'un à 15 l'autre par empilement, une connexion fixe entre les deux corps en verre des verres 1 et 2 étant toutefois préférée en début du procédé. Par application d'une température supérieure à la température de fusion Tgi du verre à fusion 1, mais inférieure à la température de fusion Tg2 du verre 20 à support 2, le verre à fusion 1 est fondu et les effets de la tension superficielle et de la tension de surface limite assurent que le verre 1 fondu forme une calotte sphérique dans l'air ou le gaz en cas de surface libre, si le corps en verre du verre à support 2 est supposé cylindrique. En 25 cas de forme prismatique du corps en verre 2, la calotte formée présentera une surface sensiblement sphérique. La calotte constitue un élément à lentille 10 et le corps en verre 2 un élément guide de lumière 20 de la lentille barreau. 30 La fig. 2 illustre une autre forme de réalisation de la fabrication d'une lentille barreau. Le verre à fusion 1 est entouré comme par un anneau par le verre à support 2, une partie 11 du corps en verre à fusion 1 dépassant de l'anneau en verre à support 2. Quand le corps en verre à 35 fusion est porté à la température de fusion, le verre coule de la partie 11 dépassant de l'anneau vers le bord supérieur de l'anneau et forme une calotte du fait de la tension superficielle et de la tension de surface limite du verre liquide. Un élément à lentille 10 en verre à fusion est ainsi formé, et un élément guide de lumière 20 avec une âme 21 en verre à fusion 1 et une enveloppe 22 en verre à support 2. La fig. 3 illustre le procédé de la fig. 2, mais avec un support 3 en métal, dont le coefficient de dilatation thermique CTE3 est proche de celui du verre à fusion 1. Le support 3 se présentant sous la forme d'une tubulure courte est inséré dans un creuset 5, et le corps en verre à fusion 1 repose sur le fond plan du creuset, une partie 11 du corps en verre à fusion 1 dépassant du support 3. Une lacune peut être présentée entre le support 3 et le verre à fusion 1. Si la température est montée au-dessus de la température de fusion Te du verre à fusion 1, le verre à fusion 1 deviendra liquide et la lacune avec le support 3 sera comblée, la partie 11 du corps en verre à fusion se déformant simultanément pour former une calotte sphérique constituant l'élément à lentille 10 de la lentille barreau. L'élément guide de lumière 20 est formé par la partie restante 21 du corps en verre à fusion. Dans cette forme de réalisation, le support 3 forme un boîtier 30 du guide optique 10.

La fig. 4 représente la fabrication d'une lentille barreau avec un capuchon 4 en tant que boîtier. Le corps en verre à fusion 1 et le corps en verre en verre à support 2 enserrent des saillies radiales 41 du capuchon 4 et sont fondus et donc fixement ancrés dans la couche limite entre 30 le verre à fusion 1 et le verre à support 2 quand le verre à fusion 1 est fondu. Lors du processus de fusion du corps en verre à fusion 1, l'élément à lentille 10 est réalisé comme calotte sphérique, et l'élément guide de lumière 20 en tant que 35 partie d'un cylindre ou d'un prisme, en fonction de la géométrie du corps en verre en verre à support 2. Le capuchon 4 constitue le boîtier de la lentille barreau. La fig. 5 illustre une variante du procédé de la fig. 4. Le verre à support 2 a une forme tronconique ou celle d'une pyramide tronquée avec la base de surface minimale en bas. L'élément guide de lumière 20 est ainsi doté d'un effet de focalisation. Le capuchon 4 forme à nouveau le boîtier de la lentille barreau. Comme dans la fig. 4, sont également représentés en fig. 5 un côté de sortie lumineuse vers l'élément à lentille 10 et un côté de sortie lumineuse distant de l'élément à lentille 10, plus petit que le côté de sortie lumineuse vers l'élément à lentille dans le cas de la fig. 5.

La fig. 6 représente une lentille barreau avec une calotte sphérique en tant qu'élément à lentille 10 et avec un élément guide de lumière 20, composé de deux corps en verre à fusion 21a et 21b. Une substance active ou passive à la lumière 25, susceptible notamment de constituer un filtre, peut être incluse dans le plan de joint 23. Le filtre peut modifier la transmission spectrale. La forme géométrique de l'élément guide de lumière 20 peut être celle d'un cylindre, mais des formes prismatiques sont également possibles, présentant notamment une section transversale carrée, hexagonale ou octogonale. Dans un tel cas, la surface de la calotte ne sera qu'approximativement sphérique, la propriété de concentration lumineuse étant toutefois conservée. L'élément guide de lumière 20 est enserré par un boîtier 30.

La fig. 7 illustre une forme de réalisation de la lentille barreau avec un élément à lentille 10a, 10b à chacune des deux extrémités de la lentille barreau. Une telle lentille barreau pourra être fabriquée en maintenant le corps en verre à fusion serré dans le support quand il est chauffé au-dessus de la température de fusion, de manière à former une calotte sphérique à la surface libre de la lentille barreau, à partir d'une partie inférieure saillante du verre à fusion. Une substance active ou passive à la lumière 25, qui constituera notamment un filtre, pourra être incluse dans le plan de joint 23. Le filtre pourra modifier la transmission spectrale. La fig. 8 représente une lentille barreau avec une calotte sphérique en tant qu'élément à lentille 10 et avec un élément guide de lumière 20 composé de deux corps en verre à fusion 21a et 21b. Le corps en verre à fusion 21b est produit lors d'une première étape de fabrication et le corps en verre à fusion 21a lors d'une deuxième étape de fabrication. Les verres des corps 21a, 21b présentent des propriétés thermiques (température de ramollissement) et optiques (indice de réfraction, nombre d'Abbe) différenciées. Une optique à caractéristiques achromatiques est obtenue du fait des dispersions différentes des verres. La forme géométrique de l'élément guide de lumière 20 pourra être celle d'un cylindre, mais des formes prismatiques seront également possibles, présentant notamment une section transversale carrée, hexagonale ou octogonale. Dans un tel cas, la surface de la calotte ne sera qu'approximativement sphérique, la propriété de concentration lumineuse étant toutefois conservée. L'élément guide de lumière 20 sera enserré par un boîtier 30.

La fig. 9 illustre une forme de réalisation de la lentille barreau avec un élément à lentille 10a, 10b à chacune des deux extrémités de la lentille barreau. Les éléments à lentille 10a, 10b sont en verres à propriétés thermiques et optiques différentes, comme il a été décrit pour la fig. 8. Une telle lentille barreau pourra être fabriquée en maintenant le corps en verre à fusion serré dans le support quand il est chauffé au-dessus de la température de fusion, de manière à former une calotte sphérique à la surface libre de la lentille barreau.

La fig. 10 représente un agencement matriciel de lentilles barreaux. Le verre à fusion 1 forme l'élément à lentille 10 et simultanément l'élément guide de lumière 20 de chaque lentille barreau. Le support entoure les lentilles barreaux et forme ainsi un boîtier 30 commun pour toutes les lentilles barreaux de la matrice.

La fig. 11 représente un agencement matriciel de lentilles barreaux analogue à celui de la fig. 8. Le verre à fusion la forme l'élément à lentille 10a et simultanément une partie 21a de l'élément guide de lumières 20 de chaque lentille barreau, dont l'autre partie 21b est formée par le verre à fusion lb. Les verres la, lb présentent des propriétés thermiques (température de ramollissement) et optiques (indice de réfraction, dispersion, dispersion partielle, retard différentiel de groupe) différenciées. Une optique à caractéristiques achromatiques est obtenue du 15 fait des dispersions différentes des verres. Le support métallique 3 entoure les lentilles barreaux et forme ainsi un boîtier 30 commun pour toutes les lentilles barreaux de la matrice. La fig. 12 représente un développement de l'agencement 20 matriciel de lentilles barreaux de la fig. 11. L'agencement matriciel de lentilles barreaux avec un support métallique 3 et deux corps en verre concaves-convexes à propriétés optiques différenciées est fixé sur une tranche 51 à éléments optiques actifs 50 pouvant être des cellules 25 solaires, des photodétecteurs, des capteurs CCD ou CMOS, des DEL ou des lasers. La fig. 13 représente un autre agencement matriciel de lentilles barreaux suivant le modèle de la fig. 12. L'interstice entre optique et élément actif 50 est comblé 30 par un polymère, du verre, un liquide ou un composite. Le procédé de fabrication de lentilles barreaux décrit permet de réaliser des calottes sphériques de hauteurs différentes (par rapport au rayon de sphère). La partie 11 du corps en verre à fusion dépassant du support est 35 réalisée plus ou moins en porte-à-faux, la calotte se formant lors de la fusion devenant ainsi plus ou moins haute par rapport au rayon de la sphère dont la calotte représente une partie. En fonction de l'application de la lentille barreau, il sera aussi possible d'utiliser des surfaces intérieures à forte réflexion, lesquelles auront fonction de miroirs permettant d'optimiser le guidage optique, ou pourvues d'un revêtement afin d'éviter des pertes de lumière. Un revêtement ou un traitement préalable de surface permettront d'obtenir que l'intérieur du support annulaire ne soit pas imprégné par du verre. Le matériau ayant un effet sur la tension de surface limite pourra par exemple être déposé par procédé PVD, pulvérisation cathodique, revêtement sol-gel et/ou par procédé CVD. Mais le matériau ayant un effet sur la tension de surface limite pourra aussi être préparé par gazage du support et du verre, par oxydation par plasma et/ou par plongée du substrat dans un liquide, le gaz ou le liquide contenant le composant ayant un effet sur la tension de surface limite. Les coefficients de dilatation thermique du verre à fusion et du support n'étant que faiblement différents, les distorsions sont largement évitées dans les corps en verre pendant le fonctionnement des lentilles barreaux. Des différences plus importantes pourront être tolérées pour les coefficients de dilatation thermique du verre à fusion et du support si l'épaisseur du support est extrêmement réduite. Des épaisseurs de paroi inférieures à 100 pm seront avantageuses en l'occurrence. Le verre préférentiellement optique pourra notamment être au moins un verre sélectionné dans un groupe comprenant des verres au f luorophosphate, des verres au fluor à boudine, des verres au phosphore à boudine, des verres lourds au phosphore à boudine, des verres au bore à boudine, des verres légers au baryum à boudine, des verres à boudine, des verres au zinc à boudine, des verres au baryum à boudine, des verres lourds à boudine, des verres au plomb à boudine et, des verres légers au baryum et au plomb, des verres lourds doubles à boudine, des verres au lanthane à boudine, des verres légers doubles au plomb, des verres au baryum et au plomb, des verres légers au plomb, des verres au plomb, des verres lourds au baryum et au 5 plomb, des verres au lanthane et au plomb, des verres lourds au lanthane et au plomb, des verres lourds au plomb, des verres profonds à boudine, des verres profonds au plomb, des verres spéciaux longs à boudine, des verres lourds au plomb profonds, des verres courts au plomb, des 10 verres spéciaux courts au plomb. Les verres susmentionnés le sont à titre d'exemples et la sélection effectuée n'est aucunement limitative. Exemple 1 Composition possible des verres pour une lentille 15 barreau de la fig. 1 ou 2 : Verre à fusion 8250 de la société Schott AG, pourcentages en poids : 20 SiO2 69,2 18,5 2,6 0,6 7,7 0,6 0,05 25 B2O3 A1203 Li2O 1(20 ZnO AS203 Verre à support 8330 de la société Schott AG, pourcentages en poids : 30 SiO2 80,6 12,8 2,3 0,6 0,7 B203 A1203 Li2O K2O 35 Exemple 2 Composition possible des matériaux de la lentille barreau de la fig. 3 : Métal d'enveloppe, matériau : Fe-Ni-Co Composition, pourcentages en poids : Ni 29 Co 17 C 0,01 Fe 53,99 Verre à fusion 8250 de la société Schott AG, pourcentages en poids : SiO2 69,2 B2O3 18,5 A1203 2,6 Li2O 0,6 1(20 7,7 ZnO 0,6 As203 0,05 Plus généralement, on rappellera que la présente invention propose un procédé de fabrication de lentilles 25 barreaux, comportant chacune un élément guide de lumière (20) et un élément à lentille (10), comprenant les étapes suivantes : a) préparation d'un corps en verre, constitué d'un verre à fusion (1) à température de fusion (Tgl) 30 relativement basse et à coefficient de dilatation thermique (CTE1) défini ; b) préparation d'un support en verre à support (2), en céramique, en vitrocéramique ou en métal (3), à température de fusion (Tg2, Tschmelz3) supérieure à celle du 35 verre à fusion et à coefficient de dilatation thermique (CTE2) soit proche du coefficient de dilatation thermique (CTE1) du verre à fusion, soit, dans le cas d'un support métallique, à coefficient de dilatation thermique (CTE3) différent de celui du verre ; c) assemblage du corps en verre à fusion (1) avec le support pour assurer un maintien mécanique défini du corps en verre à fusion sur le support, au moins une partie (11) du corps en verre à fusion (1) dépassant du support ; d) fusion du corps en verre à fusion (1) à une température telle que la partie (11) du verre à fusion (1) qui dépasse du support se déforme dans l'air ou le gaz pour former une calotte à surface partiellement sphérique, ou sensiblement sphérique, le support conservant une forme stable ; e) refroidissement spontané des lentilles barreaux ainsi produites. Suivant des dispositions particulières pouvant être mises en oeuvre dans ce procédé et pouvant être combinées : - un corps en verre massif est utilisé comme support et est raccordé au corps en verre à fusion (1), - un corps en verre ou corps métallique annulaire est utilisé comme support, ou comme partie du support, - au moins deux corps partiels (21a, 21b) en verre à fusion sont entourés par le support, - une substance active à la lumière est incluse entre les parties (21a, 21b) du verre à fusion ou entre le corps en verre à fusion (1) et un corps en verre du verre à support (2), - un capuchon métallique (4) est utilisé comme boîtier, ou comme partie du boîtier, et est ancré dans le verre à cet effet. La présente invention propose également une lentille comprenant : - un support, et - un élément à lentille (10) en verre à fusion (1) à température de fusion (Tgi) relativement basse et à coefficient de dilatation thermique (CTE1) défini, et avec une surface sphérique ou sensiblement sphérique à l'extérieur du support, telle que celle-ci résulte d'un processus de fusion du verre à fusion (1) dans le gaz ou l'air, au-dessus ou en dessous du support sous l'effet d'une tension superficielle, le support présentant une température de fusion (Tg2, T schmeiz3) supérieure à celle du verre à fusion, mais un coefficient de dilatation thermique (CTE2) proche de celui du verre à fusion (1), ou, dans le cas d'un support métallique, un coefficient de dilatation thermique (CTE3) différent de celui du verre. Suivant des dispositions particulières pouvant être mises en oeuvre dans cette lentille et pouvant être combinées : - le support comprend un corps en verre à support, réalisé avec une forme cylindrique, prismatique, conique ou pyramidale et qui comporte un premier côté de sortie lumineuse vers l'élément à lentille (10) ainsi qu'un deuxième côté de sortie lumineuse distant de l'élément à lentille (10), - le support comprend une monture annulaire du corps en verre à fusion, - le corps en verre à fusion (1) comprend au moins deux corps partiels, - le corps en verre à fusion (1) est constitué d'au moins deux verres à fusion (1a, lb) ayant des propriétés optiques différenciées, parmi lesquelles l'indice de réfraction, la dispersion, la dispersion partielle et/ou le retard différentiel de groupe, - une couche intercalaire constituée d'une substance active à la lumière est incluse entre le corps en verre à fusion (1) et un corps en verre contigu, - le support comprend un capuchon (4) ancré entre le corps en verre à fusion (1) et le corps du verre à support (2), - le support est au moins partiellement en métal, - le support est revêtu ou soumis à un traitement de surface aux fins de réglage de la tension superficielle et/ou de la tension de limite avec le verre à fusion, - le support est revêtu ou soumis à un traitement de 5 surface aux fins de réglage de la réflexion, - l'épaisseur de paroi du support est inférieure à 100 pm. La présente invention propose encore un agencement matriciel de lentilles barreaux telles que définies ci-10 dessus. Suivant des dispositions particulières relatives à cet agencement et pouvant être combinées : - ledit agencement matriciel est fixé sur une tranche avec des cellules solaires, des photodétecteurs, des 15 capteurs CCD ou CMOS, des DEL ou des lasers, - ledit agencement matriciel comporte un boîtier (30) commun réalisant une connexion hermétiquement étanche avec la tranche (51), - des interstices contigus aux cellules solaires, aux 20 photodétecteurs, aux capteurs CCD ou CMOS, aux DEL ou aux lasers sont comblés avec un polymère, du verre, un liquide et/ou un composite.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de lentilles barreaux, comportant chacune un élément guide de lumière (20) et un élément à lentille (10), comprenant les étapes suivantes : a) préparation d'un corps en verre, constitué d'un verre à fusion (1) à température de fusion (Te) relativement basse et à coefficient de dilatation thermique (CTE1) défini ; b) préparation d'un support en verre à support (2), en céramique, en vitrocéramique ou en métal (3), à température de fusion (Tg2, Tschmelz3) supérieure à celle du verre à fusion et à coefficient de dilatation thermique (CTE2) soit proche du coefficient de dilatation thermique (CTE1) du verre à fusion, soit, dans le cas d'un support 15 métallique, à coefficient de dilatation thermique (CTE3) différent de celui du verre ; c) assemblage du corps en verre à fusion (1) avec le support pour assurer un maintien mécanique défini du corps en verre à fusion sur le support, au moins une partie (11) 20 du corps en verre à fusion (1) dépassant du support ; d) fusion du corps en verre à fusion (1) à une température telle que la partie (11) du verre à fusion (1) qui dépasse du support se déforme dans l'air ou le gaz pour former une calotte à surface partiellement sphérique, ou 25 sensiblement sphérique, le support conservant une forme stable ; e) refroidissement spontané des lentilles barreaux ainsi produites.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel un 30 corps en verre massif est utilisé comme support et est raccordé au corps en verre à fusion (1).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel un corps en verre ou corps métallique annulaire est utilisé comme support, ou comme partie du support. 35
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel au moins deux corps partiels (21a, 21b) en verre à fusion sont entourés par le support.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, 5 dans lequel une substance active à la lumière est incluse entre les parties (21a, 21b) du verre à fusion ou entre le corps en verre à fusion (1) et un corps en verre du verre à support (2).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, 10 dans lequel un capuchon métallique (4) est utilisé comme boîtier, ou comme partie du boîtier, et est ancré dans le verre à cet effet.
7. Lentille barreau, comprenant : un support, et 15 un élément à lentille (10) en verre à fusion (1) à température de fusion (Te) relativement basse et à coefficient de dilatation thermique (CTE1) défini, et avec une surface sphérique ou sensiblement sphérique à l'extérieur du support, telle que celle-ci résulte d'un 20 processus de fusion du verre à fusion (1) dans le gaz ou l'air, au-dessus ou en dessous du support sous l'effet d'une tension superficielle, le support présentant une température de fusion (Tg2, Tschmeiz3) supérieure à celle du verre à fusion, mais un coefficient de dilatation thermique 25 (CTE2) proche de celui du verre à fusion (1), ou, dans le cas d'un support métallique, un coefficient de dilatation thermique (CTE3) différent de celui du verre.
8. Lentille barreau selon la revendication 7, dans laquelle le support comprend un corps en verre à support, 30 réalisé avec une forme cylindrique, prismatique, conique ou pyramidale et qui comporte un premier côté de sortie lumineuse vers l'élément à lentille (10) ainsi qu'un deuxième côté de sortie lumineuse distant de l'élément à lentille (10).
9. Lentille barreau selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle le support comprend une monture annulaire du corps en verre à fusion.
10. Lentille barreau selon l'une des revendications 7 à 9, dans laquelle le corps en verre à fusion (1) comprend au moins deux corps partiels.
11. Lentille barreau selon l'une des revendications 7 à 10, dans laquelle le corps en verre à fusion (1) est constitué d'au moins deux verres à fusion (la, lb) ayant des propriétés optiques différenciées, parmi lesquelles l'indice de réfraction, la dispersion, la dispersion partielle et/ou le retard différentiel de groupe.
12. Lentille barreau selon l'une des revendications 7 à 11, dans laquelle une couche intercalaire constituée 15 d'une substance active à la lumière est incluse entre le corps en verre à fusion (1) et un corps en verre contigu.
13. Lentille barreau selon l'une des revendications 8 à 12, dans laquelle le support comprend un capuchon (4) ancré entre le corps en verre à fusion (1) et le corps du 20 verre à support (2).
14. Lentille barreau selon l'une des revendications 7 à 13, dans laquelle le support est au moins partiellement en métal.
15. Lentille barreau selon la revendication 14, dans 25 laquelle le support est revêtu ou soumis à un traitement de surface aux fins de réglage de la tension superficielle et/ou de la tension de limite avec le verre à fusion.
16. Lentille barreau selon la revendication 14 ou 15, dans laquelle le support est revêtu ou soumis à un 30 traitement de surface aux fins de réglage de la réflexion.
17. Lentille barreau selon l'une des revendications 14 à 16, dans laquelle l'épaisseur de paroi du support est inférieure à 100 ]am.
18. Agencement matriciel de lentilles barreaux selon 35 l'une des revendications 7 à 17.
19. Agencement matriciel de lentilles barreaux selon la revendication 18, ledit agencement matriciel étant fixé sur une tranche avec des cellules solaires, des photodétecteurs, des capteurs CCD ou CMOS, des DEL ou des lasers.
20. Agencement matriciel de lentilles barreaux selon la revendication 19, ledit agencement matriciel comportant un boîtier (30) commun réalisant une connexion hermétiquement étanche avec la tranche (51).
21. Agencement matriciel de lentilles barreaux selon la revendication 19 ou 20, dans lequel des interstices contigus aux cellules solaires, aux photodétecteurs, aux capteurs CCD ou CMOS, aux DEL ou aux lasers sont comblés avec un polymère, du verre, un liquide et/ou un composite.