Kunststoffoptik ist momentan besonders interessant für Miniaturisierungen und / oder große Stückzahlen. So sind z.B. asphärische Formen vergleichsweise leicht zu realisieren, ebenso komplette integrierte Elemente aus verschiedenen optischen Bauteilen, wie Prismen, Gitter, Linsen etc., die im Spritzgussverfahren einfach aneinandergefügt werden können. Laseroptiken, z.B. bei Druckern, DVD-Spielern etc., Objektive samt Sensor in Mobiltelefonkameras, jeder kennt dafür Beispiele.
Auch mechanische Elemente wie Halterungen und Justieranschläge etc. lassen sich schon bei der Herstellung anfügen, was gegenüber konventioneller Optik weiter Gewicht und Aufwand einspart. Die Strukturen sind leicht zu vervielfältigen, was den hohen Aufwand für teure Produktionsmaschinen bei hohen Stückzahlen amortisiert. Allerdings ist zusätzlicher Aufwand nötig, um spezielle Messeinrichtungen für integrierte Elemente aufzubauen, da sie sich naturgemäß nicht mit herkömmlichen Geräten prüfen lassen. Kunststoffeinsatz lohnt sich daher erst bei hohen Stückzahlen, wie sie zwar bei Brillengläsern, vermutlich aber nicht bei Ferngläsern erreicht werden.
Darüber hinaus machten bei größeren optischen Elementen aber auch die Materialeigenschaften des Kunststoffs Probleme:
1. Die Transmission vieler optischer Kunststoffe liegt nur bei gut über 90%, was für Brillengläser keine Problem bedeutet, für ein Fernglas aber indikutabel ist. Die Langzeitstabilität der Transmission muß ebenfalls noch verbessert werden, viele Kunststoffe vergilben mit der Zeit – wobei in einem Fernglas das ursächliche UV-Licht durch umgebende Glaslinsen vielleicht genügend abgeblockt wäre.
2. Hohe Brechzahlen, vorteilhaft für die Korrektur der chromatischen Aberration, sind zur Zeit nur schlecht oder gar nicht realisierbar, Brillengläser gleicher Stärke aus Kunsstoff daher dicker.
3. Die aktuell mögliche Oberflächengenauigkeit ist geringer, sie liegt, wenn ich nicht falsch orientiert bin, bei Kunststoff bei gut 0,5 Mikrometern, während sich Glas im Extremfall auf 0,01 Mikrometer genau bearbeiten lässt.
4. Die größten Probleme macht jedoch die vergleichsweise höhere Temperaturempfindlichkeit. Optische Kunststoffe verformen sich schon zwischen 70-120 Grad. Ihre optischen Eigenschaften sind alle um etwa eine Größenordnung stärker temperaturabhängig als bei Glas, also etwa Faktor zehn! Das betrifft nicht nur die lineare Ausdehnung, sondern insbesondere auch die Änderung der Brechzahl. Die optischen Rechnung eines hochklassigen Fernglases wäre also momentan mit Kunststoffelementen nicht stabil umzusetzen.
Es wird also wohl noch eine ganze Weile dauern, ehe man an den Einsatz von Kunststoffoptik bei hochwertigen Ferngläsern denken kann.
