Mikrolinsenarrays

Mikrolinsenarrays (MLA) sind Ansammlungen kleiner, konvexer Linsen, die in regelmäßigen Rastermustern auf einem Trägermaterial angeordnet sind. Sie dienen der Beeinflussung von Licht auf kleinstem Raum und finden breite Anwendung in Bildgebung, Beleuchtung und optischer Kopplung.

Die Linsen in einem MLA bilden typischerweise eine ebene Oberfläche aus, wobei Linsen die Fläche bedecken und durch eine darunterliegende Schicht getragen oder als eigenständige Elemente realisiert werden. Die Typen unterscheiden sich in Form (kugelförmig, zylindrisch oder asphärisch), Raster (quadratisch oder hexagonal) sowie in Parametern wie Brennweite, Öffnung und Abbildungsfehlern. Mikrolinsen werden häufig aus Polymermaterialien wie PMMA oder Silikonen hergestellt und durch Verfahren wie Lithografie, Laser-Direct-Writing, Tiefenprägung, Prägen oder Walzen erzeugt. Die Linsen können fest miteinander verbunden oder durch eine darunterliegende Schicht gekoppelt sein.

Anwendungen reichen von Lichtfeld- und Plenoptik-Kameras über Diffusoren für Displays bis hin zur lichttechnischen Kopplung in Sensor-Arrays und zur Lichtverteilung in Beleuchtungssystemen. In der Solarenergie werden MLAs genutzt, um Licht auf Zellen zu fokussieren und so die Effizienz zu erhöhen. Typische Leistungsmerkmale sind Brennweite, Öffnung, Füllfaktor und Crosstalk zwischen benachbarten Linsen, die die Abbildungsqualität beeinflussen.

Zu Herausforderungen zählen Abbildungsfehler, Achsen- und Ausrichtungsgenauigkeit, Herstellungstoleranzen, Umweltstabilität und Kosten bei hoher Stückzahl. Durch das Zusammenwirken von Geometrie, Materialeigenschaften und Oberflächenbehandlung lassen sich MLAs gezielt für spezifische Aufgaben optimieren.

Siehe auch: Mikrolinse, Mikrooptik, Plenoptik, Lichtfeldkamera, Diffuser.