Petit filtre, grand effet

MAINZ, Allemagne, March 31 /PRNewswire/ --

- SCHOTT Glas produit des filtres d'interférence pour capteurs optiques

Les capteurs optiques jouent un rôle de plus en plus important dans le développement des automobiles. C'est surtout dans le domaine de la sécurité des véhicules qu'ils permettent de réaliser davantage de fonctions supplémentaires ou d'alerte : des capteurs de distance facilitent les manoeuvres de stationnement, des assistants de trajectoire permettent d'éviter de quitter la route involontairement et les futurs systèmes de vision nocturne amélioreront la vue du conducteur sans pour autant éblouir les autres usagers.

Si, dans ces exemples, les fonctions des capteurs optiques sont très diverses, la base reste dans tous les cas la mesure et l'évaluation de signaux lumineux. Pour pouvoir séparer les signaux utiles des signaux parasites (lumière parasite), des filtres spéciaux, appelés filtres d'interférence, sont indispensables. Ils consistent habituellement en des lamelles de verre dotées d'un revêtement pouvant comporter jusqu'à 100 couches ultra fines. L'effet de filtre est le résultat de l'interférence des rayons de la lumière à chaque surface de contact. En fonction de la structure des couches, ils ne laissent passer que certaines longueurs d'ondes.

Des décennies de savoir-faire dans le domaine des filtres

SCHOTT Glas, dont le siège est à Mayence, est une entreprise qui fournit les verres aussi bien que les couches qui s'y appliquent. Les filtres d'interférence modernes ont été inventés dans les années 1930 par le professeur Geffken, collaborateur chez SCHOTT. L'expérience dans la fabrication de filtres optiques remonte donc à plusieurs décennies. Aujourd'hui, SCHOTT figure parmi les chefs de file dans la fabrication de filtres aussi bien dans les domaines classiques, comme l'analyse ou les techniques médicales, que dans le domaine relativement nouveau des capteurs optiques. << Etant donné que nous couvrons l'ensemble du processus, de la conception du filtre en passant par la fabrication du verre support jusqu'au produit fini, nos clients intègrent nos produits dès le début du développement des nouveaux capteurs >>, explique le Dr Ulf Brauneck, qui dirige l'unité des filtres d'interférence. << Le capteur de pluie proposé par Bosch en est l'exemple le plus connu. >>

Un des points cruciaux lors de la spécification du filtre est la question de ses propriétés optiques : quelle proportion des longueurs d'ondes le filtre doit-il laisser passer ? Quelles longueurs d'onde doit-il bloquer ? Quels sont les angles d'incidence en question ? << Les demandes sont souvent si spécialisées que nous sommes obligés de calculer une composition de couches spécifique pour pratiquement chaque nouvelle application >>, poursuit le Dr Brauneck.

Combinaison des verres et des couches du même fabricant

Le fondement de ces calculs est le choix d'un verre support approprié et du matériau adapté aux couches. Dans la fabrication des filtres faisant partie du groupe SCHOTT, tous les types de verre fabriqués peut servir de verre support, y inclus ceux qui ne sont pas disponibles sur le marché. La fabrication de filtres peut également s'appuyer en partie sur des matériaux de production propre pour l'application des couches. Ainsi le nombre de combinaisons réalisables augmente encore davantage. << Cette possibilité d'associer nos propres verres et matériaux pour les couches de revêtement, représente en effet un de nos atouts majeurs >>, explique le Dr Brauneck.

Les filtres calculés sont ensuite fabriqués dans des dispositifs d'évaporation modernes, sous vide extrême, tous les procédés d'évaporation par faisceaux d'électrons (PVD) étant disponibles. Il convient de souligner que des dispositifs APS avec des sources d'ions spécifiques (Advanced Plasma Source) sont également disponibles. A l'origine, ils étaient prévus pour réaliser des couches sur des filtres très sophistiqués du domaine des télécommunications, mais SCHOTT les utilise également pour la fabrication des filtres d'interférence. La technologie APS permet d'obtenir des propriétés optiques supérieures pour les couches comme, par exemple, le rapport signal/bruit ou la pente du signal, et aussi une meilleure résistance mécanique et climatique. La fabrication de filtres est bien évidemment certifiée ISO et se déroule dans des conditions de salle blanche.

Tendance : de plus en plus petit et de plus en plus fin

Comme les capteurs optiques ont tendance à devenir de plus en plus petits, les filtres ne sont taillés à leur dimension qu'après l'application des couches. Chez SCHOTT, cette procédure est réalisée à l'aide d'un dispositif de découpe à contrôle numérique (CNC) qui permet de sectionner les verres filtres grand format en petites lamelles. Le contrôle de qualité et le conditionnement se font automatiquement dans des bacs << Chiptray >> : << Vu les millions de pièces que nous fabriquons, par exemple, pour le capteur de pluie de Bosch, il n'en saurait être autrement >>, explique le Dr Brauneck.

A l'avenir, et en collaboration avec l'industrie automobile, la fabrication des filtres devrait être intégrée au processus de fabrication du capteur même. Ceci pourrait se faire, par exemple, en collant une minuscule lamelle de filtre directement sur chaque puce. Le cas idéal serait de ne même plus être obligé de coller - on réfléchit déjà à la possibilité d'appliquer la couche directement sur la puce à l'aide d'un procédé de microlithographie.

Des nombreuses photos sont à la disposition de la presse sur le site: http://schott-multimedia.de/Presse-2/Automotive

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