ライヒレは、GF Processing Solutions の最新のフェムト秒レーザー技術を使用して、精密光抽出素子の開発に成功しました。 この要素は、室温では透明なプラスチック上ではほとんど見えませんが、光にさらされると均一な表面のライトガイドを作成します。
特に自動車業界における照明アプリケーションは、徐々にインテリジェント化、デザイン指向化、パーソナライズ化が進んでいます。 したがって、自動車照明の表面材料カバーの下の技術はますます高度かつ洗練されています。 しかし、表面素材が透明な場合はどうなるでしょうか? これらの複雑な光学コンポーネントを隠す場所がない場合、光学機能と表面の美しさのバランスをどのように取るのでしょうか?
レーザー テクスチャリング サービス プロバイダーである Reichle とその光学照明分野のパートナーである Lightworks は、過去 1 年間この問題に取り組んでおり、Hyperion (透明照明技術) の開発により、透明な表面上での表面光ガイドの可能性を再定義しました。 室温ではシンプルなガラス状のプラスチックシートですが、側面から光が当たって一定の温度が発生すると、その表面に驚くほど均質な発光構造が現れ、屋内外の照明の分野にこれまでにない可能性をもたらします。
このプロジェクトを実行する際の最大の課題は、光学系が照明されていないときは実質的に見えず、照明されたときはできるだけ明るく均一でなければならないことでした。 これを達成するために、Lightworks と Reichle は緊密に連携して何百万もの光学構造と特徴をシミュレーションおよび計算し、GF Machineing Solutions の最新のフェムト秒レーザー技術を使用してそれらをレーザーテクスチャリングしました。 従来のフライス加工、化学浸食、または同様の代替プロセスは限界に達しており、現在の需要を満たすことができませんでした。
プラスチック上でガラスのような透明性を維持するために、Lightworks と Reichle は、従来の光学微細構造よりもはるかに小さい新しい光学微細構造を開発しました。 従来の一般的なサイズは少なくとも100μmですが、新しく開発された光学微細構造はさらに小さくなっています。 このサイズでの加工を可能にするために、ライヒレは世界で最も先進的で精密なレーザー技術であるフェムト秒レーザー技術を使用しました。
この技術により、約 0.01 ミリメートル (10μm) の半径、シャープなエッジ、垂直形状の高精度加工が実現でき、表面の耐摩耗性も向上します。 このような繊細で微細な構造は、フェムト秒レベルの精度と、可能な限り細いレーザー光でなければ実現できません。
Lightworks 照明ラボでの継続的なパラメトリック研究、材料テスト、光学シミュレーション、光学テスト、その他の特別な実験により、拡散スクリーンやディフューザーを必要としない光学要素の設計が実現しました。 現在、特別に設計された光学系は、均一な配光と制御された輝度プロファイルを保証するだけでなく、不均一な輝度などの欠陥も排除します。 小さな寸法の構造であっても設計および機械加工することができます。 このようにして、さまざまなロゴ、シンボル、テキスト、グラフィックス、その他の要素を、室温では実質的に見えず、温度が上昇したときにのみ現れる透明なプラスチックの表面に組み込むことができます。 全面ライトガイドのような連続面も可能です。
このコンセプトは、カスタマイズまたはプロトタイピングのために透明なプラスチック部品に直接統合することも、射出成形金型で直接実現して大量生産に使用することもできます。
微細構造を変化させるこの新しいプロセスは、表面ライトガイドだけでなく、レンズの機能光学系、ヘッドライトやテールライトの厚肉光学系、前後ヘッドライトの透明部品、室内環境照明、さらには窓にも使用できます。 ギアレバー、ステアリングホイール、ディスプレイ、ボタンなどの内装部品にも適用できます。 その応用可能性が自動車産業を超えて、航空機の客室、家庭、電化製品などの幅広い分野に間もなく広がることは明らかです。
