Was ist ein Mikrolinsen-Array?
Ein Mikrolinsen-Array ist eine optische Linse, die aus einem Array von mehreren mikroskopisch kleinen Linsen besteht. Im Englischen wird es als Microlensarray bezeichnet, wobei Array für Anordnung oder Feld steht.
Da die Linse mit nur wenigen Mikrometern recht klein ist, ist auch die Brennweite der Linse mit einigen Millimetern sehr kurz. In letzter Zeit hat die Nachfrage nach Mikrolinsen-Arrays stark zugenommen, was zum Teil auf den Trend zu dünneren und kleineren elektronischen Geräten wie Smartphones und Digitalkameras zurückzuführen ist.
Anwendungen von Mikrolinsen-Arrays
Mikrolinsen-Arrays werden hauptsächlich in vielen Bereichen der Optik eingesetzt, z. B. in der optischen Kommunikation, bei Displays, in Teleskopen und in der Beleuchtung.
Die Hauptaufgaben von Mikrolinsenarrays sind Lichtfokussierung und -streuung. Ein Beispiel für ein Instrument, das zur Lichtsammlung verwendet wird, ist eine Digitalkamera. Indem das vom Kameraobjektiv gesammelte Licht weiter konzentriert wird, können genauere optische Informationen an den Bildsensor geliefert werden.
Umgekehrt werden Mikrolinsen auch in medizinischen Geräten und Flugzeugen eingesetzt, da sie winzige Lichtmengen effizient streuen können.
Funktionsweise von Mikrolinsen-Arrays
Mikrolinsen-Arrays können gebündelte optische Informationen an das nächste Medium weitergeben, indem sie das von einem Array mikroskopischer Linsen gestreute Licht fokussieren. Wie bereits erwähnt, wird diese Funktion häufig in Verbindung mit Kamerabildsensoren verwendet.
Eine ähnliche Funktion haben auch optische Fasern. Der Querschnitt einer optischen Faser besteht aus einer Schutzschicht, die die Leitung außen schützt, und einem dünnen Rohr von etwa 50 µm, dem so genannten Kern, in der Mitte. Um optische Informationen zu übertragen, muss das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht genau in den Kern eintreten. Durch den Einsatz von Mikrolinsenarrays, die das Licht bündeln und zum Kern leiten, können optische Informationen effizient und genau übertragen werden.
Die Fähigkeit eines Mikrolinsen-Arrays, Licht zu sammeln und zu streuen, hängt von der Form, Größe, Anzahl und Position der einzelnen Linsen ab. Es ist wichtig, die geeignete Linse unter Berücksichtigung des Verwendungszwecks und der Anwendung auszuwählen.