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Title:
METHOD FOR PRODUCING A MICRO-LENS ARRAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/102443
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a micro-lens array (1), comprising at least one light-permeable base body (10) with a flat extension, the base body (10) having a micro-lens structure (11) on at least one base surface. According to the invention, the at least one base body (10) is produced by an injection molding tool in an injection molding process, so that the micro-lens structure (11) is molded from a negative structure in the injection molding tool. The invention further relates to a micro-lens array produced by said method.

Inventors:
KLEY FRANZISKA (DE)
MÜGGE MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/079907
Publication Date:
June 22, 2017
Filing Date:
December 06, 2016
Export Citation:
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Assignee:
HELLA KGAA HUECK & CO (DE)
International Classes:
B29D11/00; B29C45/00; B29C45/16; F21S8/10; G02B3/00
Domestic Patent References:
WO2015058227A12015-04-30
Foreign References:
US20130021672A12013-01-24
US20020124378A12002-09-12
US20020176172A12002-11-28
DE102013212420A12014-12-31
JPS62201215A1987-09-04
JPH06278162A1994-10-04
US20120099199A12012-04-26
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Mikrolinsenarrays (1), aulweisend wenigstens einen lichtdurchlässigen Grundkörper (10) mit einer flächigen Erstre- ckung, wobei der Grundkörper (10) auf wenigstens einer Grundfläche eine Mikrolinsenstruktur (11) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Grundkörper (10) mit einem Spritzgusswerkzeug in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird, sodass die Mikrolinsenstruktur (11) von einer Negativstruktur im Spritzgusswerkzeug abgeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Spritzgussverfahren wenigstens eine Halteanformung (12) am Grundkörper (10) ausgebildet wird, die in einem gemeinsamen Spritzgussschritt materialeinheitlich mit dem Grundkörper (10) hergesteilt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das

Mikroiinsenarray (1 ) eine Prismenstruktur (13) aufweist, die im Spritzgussverfahren auf einer der Mikrolinsenstruktur (11) gegenüberliegenden Grundfläche des Grundkörpers (10) durch eine Abformung von einer Negativstruktur im Spritzgusswerkzeug hergesteilt wird,

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroiinsenarray (1) eine Maske (14) aufweist, die im Spritzgussverfahren hergesteilt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroiinsenarray (1) mit dem Grundkörper (10) und mit der Maske (14) im Mehrkom- ponentenspritzgussverfahren oder im In-Mould-Verfahren hergestellt wird, sodass wenigstens ein Grundkörper (10) an die Maske (14) angespritzt wird oder sodass die Maske (14) an den Grundkörper (10) angespritzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrolinsenarray (1) einen Grundkörper (10) aus Glas aufweist, wobei der Grundkörper (10) in einem Glas- Spritzgussverfahren hergestellt wird, sodass die Mikrolinsenstruktur (11) von einer Negativstruktur im Glas- Spritzgusswerkzeug abgeformt wird.

7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativstruktur zur Abformung der Mikrolinsenstruktur (11) und/oder der Prismenstruktur (13) in das Spritzgusswerkzeug mittels einer Hochgeschwind igkeits- Diamantwerkzeugbearbeitung oder mittels einer Laser-Schicht-Aufbautechnik oder durch eine Stereolithographie eingebracht wird.

8. Mikrolinsenarray (1), hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche.

9. Mikrolinsenarray (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei

Grundkörper (10) vorgesehen sind, zwischen denen eine Maske (14) angeordnet ist, wobei die Verbindung zwischen den Grundkörpern (10) und der Maske (14) mittels eines Mehrkomponentenspritzgussverfahrens oder einem In-Mould-Verfahren gebildet ist.

10. Mikrolinsenarray ( ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Grundkörper (10) ein Glas, ein optisches Silikon oder ein Kunststoffmaterial aufweist.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines Mikrolinsenarrays

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mikrolinsenarrays, aufweisend wenigstens einen lichtdurchlässigen Grundkörper mit einer flächigen Erstre- ckung, wobei der Grundkörper auf wenigstens einer Grundfläche eine Mikrolinsen- struktur aufweist.

Verfahren zur Herstellung von Mikrolinsenarrays sind aufgrund der sehr feinen Konturen mit hohen Genauigkeitsanforderungen aufwändig in der Herstellung. Mikrolinsenarrays weisen eine Vielzahl kleiner Linsenelemente in kompakter Form auf, und die Linsenelemente erstrecken sich auf einer zweidimensionalen Basisfläche in dichter Anordnung zueinander. Mikrolinsenarrays dienen als optische Elemente in der Bildverarbeitung und Kommunikationstechnik, zum Beispiel bei Beamern und Pico- Beamern oder für Head-Up-Displays in Fahrzeugen oder andere Display- und Projektionsanwendungen.

Die Mikrolinsenarrays werden von einer oder mehreren Lichtquellen auf einer ersten Lichteintrittsseite bestrahlt, und das aufgestrahlte Licht durchwandert das flächig erstreckte Mikrolinsenarray und tritt auf einer Austrittsseite wieder aus, die der Einstrahlseite des Mikrolinsenarrays gegenüberliegt. Der Vorteil für das austretende Licht ist eine sehr homogene Lichtintensität über einer definierten Fläche, und werden Masken unter die jeweiligen Mikrolinsen angeordnet, so kann die Maskenkontur entsprechend abgebildet werden. Die Lichteintrittsseite kann als eine Planfläche ausgeführt sein oder bereits erste optische Mittel tragen, beispielsweise ein erstes Mikrolinsenarray.

Beispielsweise beschreibt die DE 10 2010 030 138 A1 ein Mikrolinsenarray mit möglichen Verwendungen. Die DE 10 2009 024 894 A1 beschreibt ein Mikrolinsenarray und dessen Verwendung, wobei die Baugröße des gesamten Mikrolinsenarrays von 0,5 mm bis 10 mm angegeben wird, was ebenfalls in Richtung kleiner, bauraumoptimierter Display- und Projektionsanwendungen zielt. Weiterhin ist beschrieben, wie RGB-Darstellungen oder Filme mit Hilfe von LCD-Displays oder OLED-Displays damit abgebildet werden können. Die offenbarten Mikrolinsenarrays werden in sehr aufwändigen Herstellungsprozessen gefertigt. Beispielsweise zeigt die DE 103 13 889 B3 ein Herstellungsverfahren auf Basis von Siliziumwafern mit eingebrachten Vertiefungen und es wird ein Glasfließverfahren zur Bildung der Linsen beschrieben. Dieses Verfahren ist technisch aufwändig und entsprechend kostspielig.

Die WO 2001/51220 A2 beschreibt einen Herstellungsprozess, bei dem auf ein Substrat, in der Regel gebildet durch eine Glasscheibe, eine thixotrope Beschichtung aufgebracht wird, die anschließend mit einem Prägestempel in Form der gewünschten Mikrolinsenfläche geformt und dann durch UV-Licht ausgehärtet wird. Auch dieses Verfahren stellt einen teuren, technisch sehr aufwändigen Prozess dar.

In der DE 602 00 225 T2 ist ein weiteres Herstellungsverfahren beschrieben, das die Mikrolinsen durch ein Eintröpfeln eines Materials in mit Durchgangslöchern versehene Substrate beschreibt.

Den beschriebenen Verfahren insbesondere zur Herstellung der Mikrolinsen des Mikrolinsenarrays gemeinsam ist ein kostspieliger und aufwändiger Herstellungsprozess, so dass sich die Forderung nach einer einfacheren, weniger aufwändigen Herstellung von Mikrolinsenarrays ergibt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung eines Verfahrens zur Herstellung eines Mikrolinsenarrays mit einem geringeren Herstellungsaufwand. Überdies soll das Verfahren zur Herstellung der Mikrolinsenarrays weitere Merkmale der Mikrolinsenarrays ermöglichen, insbesondere hinsichtlich der Mikrolinsenstruktur oder weiterer optischer Ausgestaltungen des lichtdurchlässigen Grundkörpers des Mikrolinsenarrays oder hinsichtlich einer größeren, flächigen und/oder gekrümmten Ausführung des Mikrolin- senarrays.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einem Mikrolinsenarray gemäß Anspruch 8 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schlieit die technische Lehre ein » dass der wenigstens eine Grundkörper mit einem Spritzgusswerkzeug in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird, so dass die Mikrolinsenstruktur von einer Negativstruktur im Spritzgusswerkzeug abgeformt wird. Die Mikrolinsenstruktur weist vorzugsweise asphärische Linsen oder Freiformlinsen oder pyramidalen Linsen oder Kegellinsen oder prismatischen Optiken o- der einer Kombination davon auf.

Spritzgussverfahren oder Spritzgießverfahren sind im Allgemeinen als preiswerte Herstellungsverfahren für eine Vielzahl von Erzeugnissen bekannt. Durch neuere sehr genaue Verfahren zur Herstellung der Spritzgusswerkzeuge wurden die Voraussetzungen geschaffen « sehr maßgenaue Bauteile im Spritzgussverfahren herzustellen. Mit der erfindungsgemäßen Anwendung des Spritzgussverfahrens zur Herstellung von Mikrolinsenarrays wird der Nachteil eines sehr aufwändigen, kostspieligen Herstellungsverfahrens überwunden, und durch eine geeignete Prozessführung zum Abguss der Mikrolinsenarrays in Spritzgusswerkzeugen können sehr genaue, mikroskopische Strukturen mit einer entsprechenden Oberflächenqualität hergesteilt werden. Aufwändige Prägeverfahren mit thixotropen Beschichtungen auf Glassubstraten können damit entfallen, und die im Spritzgussverfahren verwendbaren Werkstoffe sind äußerst vielfältig.

Durch ein Herstellungsverfahren der Mikrolinsenarrays im Spritzgussverfahren wird vorteilhafterweise zusätzlich der Vorteil erreicht, dass die Mikrolinsenarrays mit weiteren Strukturmerkmalen ausgestattet werden können, die im einfachsten Fall mit einem einzigen Spritzgussschritt zur Herstellung des eigentlichen Mikrolinsenarrays mit her- gesteilt werden können. Beispielsweise wird im Spritzgussverfahren wenigstens eine Halteanformung am Grundkörper ausgebildet, die in einem gemeinsamen Spritzgussschritt materialeinheitlich mit dem Grundkörper hergestellt wird. Die am Grundkörper ausgebildeten Halteanformungen können randseitig vorgesehen sein, und beispielsweise zwei-, drei- oder vierfach auf dem Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnet werden. Die Halteanformungen können laschenartig oder domartig ausgeführt sein, und die Halteanformungen können beispielsweise zum Warmverbügeln oder zur Herstellung einer umlaufenden Schweißgeometrie zum Ultraschallschweißen oder Laserstrahlschweißen vorgesehen werden. Durch die Verwendung eines Spritzgussverfahrens ergeben sich folglich vorteilhafte Möglichkeiten, das Mikrolinsenarray mit zusätzlichen Merkmalen auszustatten, insbesondere kann dabei das Mikrolinsenarray unverändert einteilig hergestellt werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Mikrolinsenarray eine Prismenstruktur aufweist, die ebenfalls im Spritzgussverfahren hergestellt wird. Die Prismenstruktur kann dabei auf einer der Mikrolinsenstruktur gegenüberliegenden Grundfläche des Grundkörpers ebenfalls durch eine Abformung von einer Negativstruktur im Spritzgusswerkzeug hergestellt werden. Der Vorteil liegt insbesondere darin, dass durch das verwendete Spritzgussverfahren die Prismenstruktur in ihrer optischen Geometrie beliebig ausgeführt werden kann, und durch die applizierte Prismenstruktur auf der gegenüberliegenden Seite der Mikrolinsenstruktur wird erreicht, dass bei einer Beleuchtung des Mikrolinsenarrays keine Kollimationsoptik mehr notwendig ist, um das Mikrolinsenarray mit einem kollimierten Licht zu beleuchten. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, einen Grundkörper im Spritzgussverfahren herzustellen, der auf beiden sich gegenüberliegenden Planflächen eine Mikrolinsenstruktur aufweist. Ein Vorteil wird insbesondere bezüglich einer sich über der flächigen Erstreckung des Grundkörpers ändernden jeweiligen Struktur der Mikrolin- sen erreicht, da diese nicht grundsätzlich zueinander geometrisch gleich ausgebildet sein müssen. Insbesondere ist auch hinsichtlich der Mikrolinsenstruktur dieser Vorteil umsetzbar, da die Prismenstruktur abhängig von der Position der Prismen auf dem Grundkörper unterschiedlich ausgestaltet ist. Gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann das Mikrolinsenarray mit einer Maske hergestellt werden, wobei neben der Herstellung wenigstens eines Grundkörpers des Mikrolinsenarrays auch die Maske im Spritzgussverfahren hergestellt wird. Das Verfahren weist dabei beispielsweise folgende Schritte auf: Herstellung eines Grundkörpers im Spritzgussverfahren; Anspritzen der Maske an den Grundkörper mit einem weiteren Spritzgussschritt. Alternativ weist das Verfahren die Schritte auf: Herstellen einer Maske im Spritzgussverfahren; Anspritzen eines Grundkörpers an die Maske in einem weiteren Spritzgussschritt.

Insbesondere ist mit noch weiterem Vorteil vorgesehen, dass das Mikrolinsenarray mit dem Grundkörper und mit der Maske im Mehrkomponentenspritzgussverfahren oder im In-Mould-Verfahren hergestellt wird, so dass wenigstens ein Grundkörper an die Maske angespritzt wird oder so dass die Maske an den Grundkörper angespritzt wird. Das Herstellen der ersten Komponente und das Anspritzen der zweiten Komponente kann dabei mit besonderem Vorteil in einem einzigen Spritzgusswerkzeug erfolgen, das beispielsweise mit Schiebern zur Schaffung nachfolgender Kavitäten ausgestattet ist.

Beispielsweise weist das Mikrolinsenarray einen Grundkörper aus Glas auf, so dass der Grundkörper in einem Glas-Spritzgussverfahren hergestellt wird, so dass die Mik- rolinsenstruktur von einer Negativstruktur im Glas-Spritzgusswerkzeug abgeformt wird. Insbesondere sind niedrigschmelzende Gläser bekannt, die sich auf besondere Weise für das erfindungsgemäße Verfahren eignen. Der Vorteil ist insbesondere eine sehr hohe Oberflächenqualität des spritzgegossenen Glas-Erzeugnisses, die keine Nacharbeit erfordert.

Das Verfahren umfasst weiterhin das Einbringen der Negativstruktur in das Spritzgusswerkzeug zur Abformung der Mikrolinsenstruktur und/oder der Prismenstruktur und/oder einer Haiteanformung, wobei erfindungsgemäß die Negativstruktur im Spritzgusswerkzeug mittels einer Hochgeschwindigkeits-Diamantwerkzeug- bearbeitung oder mittels einer Laser-Schicht-Aufbautechnik hergestellt wird. Als weitere Einbringungsmethode der Negativstruktur in das Spritzgusswerkzeug besteht die Möglichkeit, die Mikrolinsenstruktur im Stereolithographieverfahren zu erstellen. Bekannt sind dabei Verfahren zum exakten Geometrieaufbau im Nanometerbereich oder Mikrometerbereich. Diese sogenannten Rapid-Prototyping-Verfahren kommen oft auch für Endprodukte zur Anwendung. Von dem derart hergestellten Mikrolinsenarray kann dann ein Galvano abgeformt werden, der dann als Werkzeugeinsatz in ein Spritzgusswerkzeug eingesetzt wird. Alternative Werkstoffe sind beispielsweise Kunststoffe, wie PMMA, PC oder dergleichen, auch ist es möglich, ein optisches Silikon zu verwenden, um den Grundkörper des Mikrolinsenarrays im Spritzgussverfahren herzustellen.

Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Mikrolinsenarray, das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird. Insbesondere kann das Mikrolinsenarray zwei Grundkörper aufweisen, zwischen denen eine Maske angeordnet ist, wobei die Verbindung zwischen den Grundkörpern und der Maske mittels eines Mehrkomponen- tenspritzgussverfahrens oder mittels eines In-Mould-Verfahrens gebildet wird. Mit besonderem Vorteil weist der wenigstens eine Grundkörper ein Glas oder ein optisches Silikon auf. Bei der Verwendung von zwei Grundkörpern können beide aus demselben Material mit identischer Brechzahl ausgebildet werden oder es ist vorgesehen, dass beide Grundkörper aus unterschiedlichem Material mit unterschiedlicher Brechzahl gefertigt sind.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Mikrolinsenarrays mit einem einteiligen Grundkörper und mit an diesem angeformten Halteanformungen,

Figur 2 ein Mikrolinsenarray mit zwei Grundkörpern, zwischen denen eine Maske angeordnet ist, Figur 3 ein Mikrolinsenarray mit einem Grundkörper, der eine freie, von einer mathematischen Grundform abweichende Kontur aufweist,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers eines Mikrolinsenar- rays mit einer Mikrolinsenstruktur, die eine Wabenform aufweist,

Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines Mikrolinsenarrays mit einer Mikrolinsenstruktur, die eine streifenförmige Mikrolinsenstruktur aufweist,

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers eines Mikrolinsenarrays mit auf der vorderen Planseite des Grundkörpers aufgebrachten Prismenstruktur,

Figur 7 eine abgewandelte Ausführungsform eines Mikrolinsenarrays mit zwei

Grundkörpern und einer zwischen den Grundkörpern vorhandenen Maske, wobei ein erster Grundkörper eine Mikrolinsenstruktur auf einer konkaven Oberfläche aufweist, und der weitere Grundkörper weist eine Mikrolinsenstruktur auf einer konvexen Oberfläche auf,

Figur 8 eine Ansicht eines Mikrolinsenarrays mit zwei Grundkörpern und mit einer zwischen den Grundkörpern angeordneten Maske, wobei die Grundkörper konkave Flächen aufweisen, auf denen die Mikrolinsenstruktur aufgebracht ist,

Figur 9 die Ansicht eines Grundkörpers mit einer Maske vor dem Zusammenfügen des Grundkörpers mit der Maske und

Figur 10 eine Ansicht eines Mikrolinsenarrays mit einem Grundkörper und der

Maske auf einer ersten Seite des Grundkörpers, die einer zweiten Seite des Grundkörpers mit einer eingebrachten Mikrolinsenstruktur gegenüberliegend ausgebildet ist. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Mikrolinsenarrays 1 mit einem etwa quadratischen Grundkörper, und der quadratische Grundkörper besitzt eine flächige Er- streckung, und auf den Seitenflächen befinden sich Mikrolinsenstrukturen 11. Die Mik- rolinsen der Mikrolinsenstruktur 11 sind quadratisch ausgeführt, und jeder Mikrolinse der sich gegenüberliegenden Mikrolinsenstrukturen 1 ist eine jeweils gegenüberliegende Mikrolinse zugeordnet. Wird Licht von einer ersten Seite in den Grundkörper 10 des Mikrolinsenarrays 1 eingestrahlt, so ergibt sich für jedes Mikrolinsenpaar ein Strahlengang, und auf der der Lichtquelle zur Beleuchtung des Mikrolinsenarrays 1 gegenüberliegenden Seite ergibt sich eine beleuchtete Fläche mit einer im wesentlichen gleichen Lichtintensität und einer entsprechend scharfen Berandung.

Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Mikrolinsenarray 1 mit einem Grundkörper 0, der mit einem Spritzgusswerkzeug in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird, so dass die Mikrolinsenstruktur 11 von einer Negativstruktur im Spritzgusswerkzeug abgeformt wird. Zusätzlich weist das Mikrolinsenarray 1 Halteanformungen 12 am Grundkörper 10 auf, die in einem gemeinsamen Spritzgussschritt materialeinheitlich mit dem Grundkörper 10 hergestellt sind. Durch das erfindungsgemäße Spritzgussverfahren zur Herstellung des Grundkörpers ergeben sich die Vorteile weiterer möglicher Strukturmerkmale am Grundkörper 10, die beispielhaft als Haltanfomungen 12 ausgebildet sind, und die auch weitere Anformungen darstellen können, um insbesondere auch andere Funktionen zu erfüllen.

Figur 2 zeigt eine weiterführende Ausgestaltung eines Mikrolinsenarrays 1 mit zwei Grundkörpern 10, die über zwei Planflächen gegeneinander zur Anlage gebracht sind. Zwischen den beiden Grundkörpern 10 befindet sich eine Maske 14, und auf den äußeren Seitenflächen der beiden Grundkörper 10 sind Mikrolinsenstrukturen 11 eingebracht. Die Maske 10 kann in an sich bekannter Weise Mikrodias umfassen, die bei einer Durchleuchtung des Mikrolinsenarrays 1 beispielsweise das entstehende Lichtfeld konturieren. Die Lage des Mikrodias muss nicht zwingend mittig sein, diese ist vielmehr von der optischen Ausführung abhängig und somit variabel. Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mikrolinsenarrays 1 mit beispielhaft auf einer Seitenfläche des Grundkörpers 10 eingebrachter Mikrolinsenstruktur 11 , und der Grundkörper 10 besitzt eine freie Kontur 15, die beispielsweise nicht an eine mathematische Grundform angepasst ist. Das Ausführungsbeispiel zeigt, dass bei einer Herstellung des Mikrolinsenarrays mittels eines Spritzgussverfahrens mit einem Spritzgusswerkzeug freie Konturen 15 möglich sind, ohne dass beispielsweise bei einem Substrat-Auftragsverfahren die Herstellung der Mikrolinsenarrays an vorgegebene Substratformate gebunden ist, insbesondere können mittels des Spritzgussverfahrens auch gebogene oder frei gekrümmte Flächen als Trägerflächen für ein Mikro- linsenarray 1 genutzt werden.

Figur 4 stellt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines Mikrolinsenarrays 1 mit einem Grundkörper 10 dar, und auf den Seitenflächen des flächig ausgebildeten Grundkörpers 10 sind Mikrolinsenstrukturen 11 eingebracht, die eine Wabenstruktur aufweisen.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Mikrolinsenarrays 1 in einer perspektivischen Ansicht, in der die Mikrolinsenstruktur nach Art einer Streifenoptik ausgebildet ist, und die Mikrolinsen bilden beispielsweise halbkreisförmige Zylinderlinsen.

Die Ausführungsbeispiele in den Figuren 4 und 5 zeigen die Flexibilität bei der Herstellung von Mikrolinsenarrays 1 mittels eines Spritzgussverfahrens, da das Spritzgusswerkzeug mit einer entsprechenden Bearbeitung mit beliebigen Formen herstellbar ist. Beispielsweise müssen die Mikrolinsen der Mikrolinsenstruktur 11 über der flächigen Erstreckung des Grundkörpers 10 nicht alle zueinander gleiche geometrische Ausgestaltungen aufweisen, und beispielsweise können Mikrolinsen im Randbereich der Mikrolinsenstruktur 11 eine andere sphärische Ausgestaltung aufweisen als im Mittenbereich. Auch die Streifenoptik kann so ausgestaltet sein, dass sich die geometrische Gestalt der Zylinderlinsen über der Höhe des Grundkörpers 10 ändert.

Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mikrolinsenarrays 1 mit einer Prismenstruktur 13 auf einer ersten Seite und mit einer Mikrolinsenstruktur 11 auf ei- ner gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 10. Die Prismenstruktur 13 befindet sich auf einer Lichteinstrahlseite 16, und die Prismenstruktur 13 kann eine Kollimati- onsoptik zwischen einer Lichtquelle und dem Mikrolinsenarray 1 ersetzen. Auch dieses Ausführungsbeispiel zeigt die Flexibilität bei der Herstellung des Mikrolinsenarrays 1 , da das Werkzeug zum Spritzguss mit einer Negativstruktur hergestellt werden kann, an der die Prismenstruktur 13 abgeformt werden kann.

Figur 7 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Mikrolinsenarrays 1 aus Figur 2, und ein erster Grundkörper 10 weist auf einer Seitenfläche eine Mikrolinsen- struktur 11 auf, wobei die Seitenfläche konkav ausgebildet ist. Die gegenüberliegende Seitenfläche weist eine konvexe Form auf, auf der die Mikrolinsenstruktur 11 aufgebracht ist.

Figur 8 zeigt ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Mikrolinsenarrays 1 gemäß Figur 2, wobei beide Seitenflächen der Grundkörper 10 konkav ausgebildet sind, auf denen die Mikrolinsenstrukturen 11 aufgebracht sind.

Die weiteren Ausführungsbeispiele der Figuren 7 und 8 zeigen, dass eine hohe Flexibilität bei der Herstellung eines Mikrolinsenarrays 1 mittels eines Spritzgussverfahrens gegeben ist. Die Negativstrukturen in den Spritzgusswerkzeugen können mit Hoch- geschwindigkeits-Zerspanungswerkzeugen hergestellt werden, wodurch sehr hohe Oberflächengüten erzeugt werden können, und wobei sehr feine Strukturen bis in den unteren Mikrometerbereich erzeugt werden können.

Figur 9 zeigt einen Grundkörper 10 und eine Maske 14, und die Maske 14 mit in die Maske 14 eingebrachten Abbildungskonturen 17 wird auf eine Planfläche des Grundkörpers 10 aufgebracht, die einer Fläche mit einer Mikrolinsenstruktur 11 gegenüberliegend ausgebildet ist.

Figur 10 zeigt schließlich das Mikrolinsenarray 1 mit einem einzigen Grundkörper 10 und der auf eine Planfläche aufgebrachten Maske 14 mit der Abbildungskontur 17, und gegenüberliegend zur Anordnung der Maske 14 weist der Grundkörper 10 die Mikrolinsenstruktur 11 auf. Wird das Mikrolinsenarray 1 eingesetzt, so wird dieses von der Seite der Maske 14 bestrahlt, und das aufgestrahlte Licht durchtritt die Maske 14 durch die Öffnungen der Abbildungskonturen 17. Die gezeigten beispielhaft sechseckigen Abbildungskonturen 17 sind jeweiligen Mikrolinsen der Mikrolinsenstruktur 11 zugeordnet, und die Abbildung, die mit dem Mikrolinsenarray 1 erreicht werden kann, weist ebenfalls die Sechseckform der Abbildungskontur 17 auf.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

I Mikrolinsenarray

10 Grundkörper

I I Mikrolinsenstruktur

12 Halteanformung

13 Prismenstruktur

14 Maske

15 freie Kontur

16 Lichteinstrahlseite

17 Abbildungskontur