High-performance Optik für Innenraumkameras in Automobilen

Aktuelle Materialien in der Fahrzeugoptik bieten begrenzte Möglichkeiten: Mineralische Gläser bieten zwar Temperaturvorteile, sind jedoch in den erreichbaren Linsenformen sehr eingeschränkt. Optische Massenpolymere erlauben zwar die Herstellung extrem asphärischer Formen, sind jedoch temperaturinstabil. "Typhoon" strebt an, diese Herausforderungen zu überwinden. Das Ziel ist es, durch UV-Replikationstechnologie die temperaturstabilen anorganisch-organischen Hybridpolymere ("Ormocere") für die Stückzahlfertigung von hochwertigen optischen Elementen in Fahrzeuginnenraumkameras zugänglich zu machen. Dies ermöglicht Eigenschaften, die bisherige Materialien und Prozesse nicht erlaubten.

Die Ernst-Abbe-Hochschule (EAH) beschäftigt sich für diese Innenraumkameras zum einen mit sogenannten Athermalisierungskonzepten, um eine hohe Abbildungsqualität über einen extrem großen Temperaturbereich zu gewährleisten. Insbesondere in hybriden Systemen, die refraktive und diffraktive Elemente kombinieren, wird die Athermalisierung umgesetzt, wobei dieser Ansatz die unterschiedlichen opto-thermalen Ausdehnungskoeffizienten von diffraktiven und refraktiven Komponenten ausnutzt. Durch gezielte Anpassung des Materials der refraktiven Komponente und geschickte Verteilung der Brechkräfte wird somit eine erfolgreiche Athermalisierung des Systems erreicht. Ein zweiter Schwerpunkt der EAH Jena betrifft die Entwicklung von bio-inspirierten Antireflex-Strukturen, die nach ihrem Vorbild auch Mottenaugenstrukturen genannt werden. Diese Strukturen lassen sich direkt durch den Abformprozess in die Linsenstruktur übertragen, sodass temperaturempfindliche Schichten nicht benötigt werden.