Einsatz asphärischer Flächen in Objektiven für das thermische Infrarot

Die im Vergleich zum Sichtbaren wenigen praktikablen Linsenmaterialien für den Wellenlängenbereich 8-12μm zeichnen sich durch eine hohe Brechzahl, sehr unterschiedliche Dispersionen und extreme Temperaturdrift aus. Inzwischen erlauben moderne Fertigungsverfahren wie Diamantdrehen und Heiß Pressen die preiswerte Herstellung von Asphären und diffraktiven Strukturen. Andererseits hat die Entwicklung der ungekühlten IR-Bildaufnehmer in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung erfahren (typische Pixelabstände 25μm, 17μm). Beide Trends machen inzwischen die Infrarottechnik für den zivilen Markt attraktiv. Für das Optik-Design ergeben sich daraus zwei Kernforderungen: -Suche nach Lösungen mit einer minimalen Anzahl von Linsen, -Realisierung von Blendenzahlen <1,5 aufgrund der Beugungsunschärfe. Am Beispiel des in den letzten Jahren zum „Standard“ gewordenen Bildaufnehmers 640x480 mit 17μm Pixelabstand werden Design-Beispiele bestehend aus zwei Linsen für die verschiedenen Objektfelder vom Weitwinkel bis zum Supertele analysiert, wobei asphärische Flächen einschließlich diffraktiver Strukturen zum Einsatz kommen.