Mikroprismen

Mikroprismen sind winzige Prismen oder Prismensysteme, die auf einem Substrat in regelmäßigen Mustern angeordnet sind. Durch Brechung und Reflexion verändern sie die Richtung, Verteilung oder Phase des Lichts auf mikroskopischer Skala. Je nach Bauform können es einzelne Prismen, Linien- oder 2D-Arrays sein; die Materialien reichen typischerweise von Glas bis zu Kunststoffen wie PMMA oder Polycarbonat. Die Strukturen haben Durchmesser oder Abstände von wenigen Mikrometern bis hin zu mehreren Hundert Mikrometern.

Herstellung und Verarbeitung erfolgen vor allem durch Replikation, Prägen, Präge- oder Lithografie-Verfahren, oftmals in Kunststofffolien oder Glas. Typische Verfahren umfassen Spritzgießen, Thermo- oder Druckprägeprozesse sowie Feinstbearbeitung bei Glas. Die Geometrie der Prismen, ihre Oberflächenrauheit und die Anordnung bestimmen Effizienz, Abbildungs- und Strahlführungseigenschaften.

Anwendungen finden sich in der Beleuchtungstechnik, Displaytechnik und Bildgebung. In LCD-Backlights wird ein Mikroprismen- oder Prismenset verwendet, um Licht gezielt in Blickrichtung zu lenken, die Ausleuchtung zu homogenisieren und die Effizienz zu erhöhen. In optischen Suchern von Kameras ist oft ein Mikroprismenfeld in der Mattscheibe integriert, das das Fokussieren erleichtert, indem unscharfe Kanten bei Fokus sichtbar werden. Mikroprismenarrays dienen außerdem der Lichtkopplung in Fasern, der Strahlaufweitung oder der Strahlformung in Sensor- und Messsystemen. Zusätzlich kommen sie in reflektierenden Schichten für Verkehrszeichen zum Einsatz, wo sie Licht aus der Quelle zum Betrachter zurückwerfen.

Zu den Vorteilen zählen hohe Lichtausbeute, kompakte Bauformen und die Möglichkeit, Licht gezielt zu steuern. Nachteile ergeben sich aus Fertigungskosten, Qualitätskontrolle bei der Oberflächenbeschaffenheit sowie Empfindlichkeiten gegenüber Temperaturänderungen der optischen Eigenschaften. Mikroprismen bilden demnach eine vielseitige Komponente in modernen optischen Systemen.

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