Kostengünstige Optik auf Polymerbasis
TECH_TIR führte verschiedene Informationen aus den Bereichen der Optik, Optomechanik, Antriebs- und Sensortechnologien ein, um zwei neue Produkte zu entwickeln. Eine der Innovationen betraf die Entwicklung kostengünstiger Linsen aus hochdichtem Polyethylen (HDPE). Bis zu dieser Entwicklung wurde HDPE nicht als optisches Material in hochwertigen Bildgebungsanwendungen eingesetzt, obwohl es in nicht- bildgebenden Anwendungen mit weniger anspruchsvollen Spezifikationen bereits verwendet wird. Diese Beschränkung war vor allem auf ihre schlechte optische Durchlässigkeit im Vergleich zu Halbleiterkristallen oder Chalkogenidglas zurückzuführen. Eine zentrale Voraussetzung für die Herstellung von HDPE-Linsen als dünne Fresnel-Elemente von weniger als 1mm Stärke war die Maximierung des Strahlungsdurchsatzes. Für die Herstellung von HDPE-Fresnel-Linsen können zwei Fertigungstechniken eingesetzt werden: das Warmpressverfahren und das Spritzgießen. Ersteres eignet sich für flache Linsen und bietet eine gute Formteilgenauigkeit, während die zweite Technik sich am besten für gekrümmte Linsen mit beschränkter Genauigkeit eignet. Die beschränkte Genauigkeit der zweiten Technik ist auf Schwindung des Materials zurückzuführen, das zur Rundung der Mikro-Reliefe und Deformation des Substrats führt. Um diesem Bedürfnis zu entsprechen, wurde warm gepresstes Chalkogenidglas, vor allem ein Duplet aus Chalkogeniden, benutzt, um ein kostengünstigeres Produkt zu erzielen. Linsen aus Chalkogeniden sind billiger als jene aus kristallinen Halbleitern, da der Rohstoff billig und die Herstellung (durch das Spritzgussverfahren) kostengünstiger ist. Das Ergebnis waren Entwurf, Test und Herstellung von kostengünstigen HDPE-Lösungen. Die große Kostensenkung bei der Herstellung von Optik mithilfe von mikro-optischen Teilen aus Kunststoff öffnet neue Wege für Möglichkeiten in Bildgebung und Erkennung. Für sie können viele Anwendungsbereiche infrage kommen, angefangen bei medizinischer Bildgebung bis zur Überwachung.
