DE102013209246B4

DE102013209246B4 - A method of making a false light suppression structure and apparatus therewith

Info

Publication number: DE102013209246B4
Application number: DE102013209246.6A
Authority: DE
Inventors: Frank Wippermann; Andreas Brückner; Nicolas Lange; Andreas Bräuer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2033-05-18
Also published as: DE102013209246A1; WO2014184055A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer falschlichtunterdrückenden Struktur (64; 64a-c) mit zumindest zwei optischen Kanälen (14a-e; 14'a-e; 14"a-e), mit folgenden Schritten:Bereitstellung eines durch Bestrahlung aushärtbaren Materials (12) oder eines durch Bestrahlung seine Löslichkeit ändernden Materials (22);kanalweises gleichzeitiges Bestrahlen des Materials (12; 22) mit unterschiedlichem Bestrahlungswinkel (α-ε) oder kanalweises Maskieren des Materials (12; 22) und Bestrahlen des Materials (12; 22) mit unterschiedlichem Bestrahlungswinkel (α-ε); undErsetzen des nicht bestrahlten oder des nicht maskierten Bereichs des Materials (12) durch ein lichtundurchlässiges Material (16);wobei der Bestrahlungswinkel (α-ε) derart gewählt ist, dass die sich ergebenden optischen Kanäle (14a-e; 14'a-e; 14"a-e) die unterschiedlichen Winkel (α-ε) und zueinander hinterschnittene Kanten oder Oberflächen aufweisen.A method of making a false light suppression structure (64; 64a-c) having at least two optical channels (14a-e; 14'ae; 14 "ae) comprising the steps of: providing a radiation curable material (12) or by irradiation thereof Solubility-changing material (22), simultaneous irradiation of the material (12; 22) with different irradiation angle (α-ε) or channelwise masking of the material (12; 22) and irradiation of the material (12; 22) with different irradiation angle (α-) and replacing the unirradiated or unmasked region of the material (12) with an opaque material (16); wherein the irradiation angle (α-ε) is selected such that the resulting optical channels (14a-e; 14 '; ae) have the different angles (α-ε) and mutually undercut edges or surfaces.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer falschlichtunterdrückenden Struktur und eine Vorrichtung mit derselben.The present invention relates to a method for producing a false light suppressing structure and a device having the same.

Zur Vermeidung von Falschlicht in den Abbildungskanälen von Multiaperturoptiken werden möglichst lichtabsorbierende Strukturen in den Bereichen zwischen den für die optische Abbildung erforderlichen Arealen, beispielsweise Linsen oder Linsenausschnitte, angeordnet, um die Kanäle optisch voneinander zu isolieren. Um den Gesamtflächenbedarf des Aufbaus möglichst klein zu halten, werden die vorzugsweise lichtabsorbierenden Strukturen möglichst schmal und in der dritten Dimension, der Richtung der optischen Achse der Kamera, durchgehend ausgebildet. Infolge der unterschiedlichen Neigungen der optischen Achsen benachbarter Kanäle ergibt sich eine optimale Flächenausnutzung, wenn die vorzugsweise absorbierenden Strukturen hinterschnittene Kanten oder Oberflächen aufweisen.To avoid false light in the imaging channels of multi-aperture optics as light-absorbing structures as possible in the areas between the areas required for optical imaging, such as lenses or lens cutouts, arranged to optically isolate the channels from each other. In order to keep the total area requirement of the structure as small as possible, the preferably light-absorbing structures are formed as narrow as possible and in the third dimension, the direction of the optical axis of the camera, continuously. Due to the different inclinations of the optical axes of adjacent channels, optimum area utilization results when the preferably absorbing structures have undercut edges or surfaces.

Bekannte Aufbauten basieren entweder auf in Planartechnik lithografisch hergestellten Blendenarrays aus Chrom, Schwarzchrom oder photostrukturierbaren Polymeren oder auf geprägten oder gegossenen Komponenten unter Nutzung von Abformverfahren.Known structures are based either on litho lithographic plate arrays made of chrome, black chrome or photostructurable polymers or on embossed or cast components using molding methods.

Um die gewünschte Kanalisolation bei lithografisch hergestellten Blendenarrays erzielen zu können, werden mehrere Blendenlagen mit angepasster Geometrie, wie beispielsweise Blendenform, -größe oder -position, in mehreren Lagen übereinander angeordnet und ahmen so den Effekt einer in der Höhe durchgehend Falschlicht unterdrückenden Struktur nach. Die Bereiche ober- und unterhalb der Blenden sind jedoch transparent und gestatten bei ungünstiger Dimensionierung der Blenden das Übersprechen zwischen Kanälen. Bei einer optimalen Falschlichtunterdrückung resultiert hingegen ein erhöhter Flächenbedarf, da die nicht transparenten Bereiche zwischen den Abbildungskanälen lateral vergrößert werden, um das Übersprechen zwischen den Kanälen zu verhindern. Für die Beibehaltung der optimalen Falschlichtunterdrückung werden aus Fertigungstoleranzen resultierende variierende laterale Positionen der einzelnen lithografischen Lagen untereinander durch verbreitete lichtabsorbierende Bereiche kompensiert, so dass sich die laterale Abmessung des Aufbaus vergrößert und somit vom gewünschten Minimum entfernt. Zudem beinhalten lithografische, lagenweise Herstellungsverfahren gegenüber Abformverfahren oft eine erhöhte Anzahl von Prozessschritten und damit einen erhöhten Prozessaufwand.In order to achieve the desired channel isolation in lithographically produced aperture arrays, multiple aperture layers with adapted geometry, such as aperture shape, size or position, are stacked in multiple layers, mimicking the effect of a heightwise false-rejecting structure. However, the areas above and below the panels are transparent and permit crosstalk between channels if the panels are dimensioned unfavorably. On the other hand, an optimal misregistration results in an increased area requirement, since the non-transparent areas between the imaging channels are laterally enlarged in order to prevent cross-talk between the channels. In order to maintain the optimum false light suppression, varying lateral positions of the individual lithographic layers resulting from manufacturing tolerances are compensated for each other by diffused light-absorbing regions, so that the lateral dimension of the structure is increased and thus removed from the desired minimum. In addition, lithographic, layer-by-layer production methods often involve an increased number of process steps compared to impression methods and thus an increased process outlay.

Geprägte oder gegossene Komponenten unter Nutzung von Abformverfahren ermöglichen keinen optimalen und mithin minimalen Abstand zwischen den Kanälen. Eine optimale Flächenausnutzung führt aufgrund der unterschiedlichen Neigungen der optischen Achsen benachbarter Kanäle zu hinterschnittenen Kanten oder Oberflächen der optischen Kanäle. Hinterschnittene Kanten oder Oberflächen verhindern jedoch eine Entformung der Werkstücke von den Abformwerkzeugen. Folglich resultiert in nachteiliger Weise ein insgesamt größerer Flächenbedarf für die Gesamtanordnung.Embossed or cast components using molding techniques do not allow optimal and thus minimal spacing between the channels. Optimal surface utilization results in undercut edges or surfaces of the optical channels due to the different inclinations of the optical axes of adjacent channels. However, undercut edges or surfaces prevent removal of the workpieces from the impression tools. As a result, an overall larger area requirement for the overall arrangement results disadvantageously.

In der US 2007 / 0 139 765 A1 ist ein kleinbauender lichtkollimierender Bildschirm gezeigt, der in einem Photopolymer wie SU-8-Material gebildet ist und in der Lage ist, Licht in zwei Dimensionen und zu kollimieren. Der lichtkollimierende Bildschirm kann direkt auf Bildsensoren oder Lichtquellen strukturiert werden, um eine direkte Bündelung zu erreichen.US 2007/0 139 765 A1 discloses a small-sized light-collimating screen formed in a photopolymer such as SU-8 material and capable of collimating light in two dimensions and. The light-collimating screen can be patterned directly onto image sensors or light sources to achieve direct focusing.

In der US 2006 / 0 158 587 A1 zeigt ein transflektives Display mit einer Lichtkanalschicht neben einem Grundsubstrat, um eine Effizienzsteigerung einer Hintergrundbeleuchtung zu ermöglichen. Das transflektive Display weist eine durchlässige Fläche und eine reflektierende Fläche auf. Die Lichtkanalschicht umfasst eine Vielzahl von Lichtleitern, die jeweils hinter einer Übertragungselektrode angeordnet sind.In US 2006/0 158 587 A1 shows a transflective display with a light channel layer adjacent to a base substrate to allow an increase in efficiency of a backlight. The transflective display has a transmissive surface and a reflective surface. The light channel layer comprises a plurality of optical fibers, which are each arranged behind a transfer electrode.

In der US 2008 / 0 144 174 A1 sind Anzeigevorrichtungen zur Bereitstellung von Anzeigefunktionen in einem dynamischen autostereoskopischen Displays beschrieben. Eine oder mehrere Anzeigevorrichtungen sind mit einer oder mehreren entsprechende Rechenvorrichtungen gekoppelt. Diese Recheneinrichtungen steuern eine Lieferung von autostereoskopischen Bilddaten zu den Anzeigevorrichtungen. Ein mit den Anzeigevorrichtungen gekoppeltes Linsen-Array, beispielsweise direkt oder durch eine Lichtabgabe Vorrichtung, stellt entsprechende Konditionierung der autostereoskopischen Bilddaten bereit, so dass Benutzern dynamische autostereoskopische Bilder anzeigbar sind.US 2008/0 144 174 A1 describes display devices for providing display functions in a dynamic autostereoscopic display. One or more display devices are coupled to one or more corresponding computing devices. These computing devices control delivery of autostereoscopic image data to the display devices. A lens array coupled to the display devices, such as directly or through a light emitting device, provides appropriate conditioning of the autostereoscopic image data so that dynamic autostereoscopic images can be displayed to users.

In der US 2005 / 0 002 105 A1 sind Vorrichtungen mit einer Linsenplatte mit sphärischen konvexen Mikro-Linsen beschrieben, die zwischen rechteckigen Nuten benachbart zueinander angeordnet sind. Die Nuten sind ausgebildet, um Streulicht entlang einer Längsseite der Linsenplatte zu unterdrücken.In US 2005/0 002 105 A1 devices are described with a lens plate with spherical convex micro-lenses, which are arranged between rectangular grooves adjacent to each other. The grooves are formed to suppress stray light along a longitudinal side of the lens plate.

In US 5 796 522 A ist ein Mikrolinsenarraysystem beschrieben, bei dem Trennwände zwischen optischen Kanälen angeordnet werden, um eine Ausbreitung von Streulicht zu verhindern.In US 5 796 522 A a microlens array system is described in which partitions are placed between optical channels to prevent propagation of stray light.

In US 2011 / 0 228 142 A1 ist eine optische Vorrichtung zur Bildgebung beschrieben, bei der zwischen transparenten Schichten opake Aperturfelder angeordnet sind.US 2011/0 228 142 A1 describes an optical imaging device in which between transparent layers opaque aperture fields are arranged.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen optische Kanäle derart zueinander angeordnet werden können, dass eine optimale Flächenausnutzung unter Umgehung der vorgenannten Nachteile ermöglicht wird.The object of the present invention is to provide a method and a device with which optical channels can be arranged relative to each other in such a way that an optimal area utilization is achieved, bypassing the aforementioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird durch Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by the method according to claim 1 and an apparatus according to claim 10.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die oben beschriebenen Probleme bei herkömmlichen Herstellungsverfahren dadurch vermieden werden, dass ausgehend von einem einstückigen Trägermaterial aus einem durch Bestrahlung aushärtbaren Material die optischen Kanäle mit unterschiedlichen Winkeln in einem Bearbeitungsprozess durch Bestrahlung des Materials hergestellt werden.The present invention is based on the finding that the problems described above in conventional production methods are avoided by producing the optical channels at different angles in a machining process by irradiation of the material starting from a one-piece carrier material made of an irradiation-curable material.

Dies vermeidet den aufwendigen Aufbau aus mehreren Lagen und ermöglicht hinterschnittene Kanten oder Oberflächen der optischen Kanäle. Ferner lassen sich absorbierende Strukturen mit minimalen Dimensionen definieren.This avoids the complex structure of several layers and allows undercut edges or surfaces of the optical channels. Furthermore, absorbent structures with minimal dimensions can be defined.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Träger aus aushärtbarem Polymer gebildet, in welchem die auszubildenden optischen Kanäle mittels Bestrahlung ausgehärtet werden.According to one embodiment, the carrier is formed of hardenable polymer in which the optical channels to be formed are cured by means of irradiation.

Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Träger aus photoempfindlichem Polymer gebildet, so dass Bereiche zwischen den optischen Kanälen entwickelt werden können und Bereiche, in denen optische Kanäle ausgebildet werden, unbestrahlt bleiben.In an alternative embodiment, the support is formed of photosensitive polymer so that areas between the optical channels can be developed and areas where optical channels are formed remain unexposed.

Gemäß Ausführungsbeispielen erfolgt die Herstellung der falschlichtunterdrückenden Struktur durch selektive Aushärtung oder Belichtung einer geeigneten Polymerschicht, beispielsweise ein härtendes Polymer oder ein Photolack, welcher eine lichtempfindliche Löslichkeit nach der Belichtung umfasst, wobei die selektive Aushärtung oder Belichtung durch ein Blendenarray unter Nutzung optischer Strukturen erfolgt, welche eine kanalweise Strahlformung durchführen.According to embodiments, the false-light-suppressing structure is formed by selectively curing or exposing a suitable polymer layer, for example a curing polymer or a photoresist, which has a photosensitive solubility after exposure, wherein the selective cure or exposure is through an aperture array using optical structures perform a channel-wise beam shaping.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein härtendes Polymer in einer Schicht angeordnet und lokal selektiv und mit kanalweise unterschiedlichem Winkel durch Bestrahlung ausgehärtet. Nachfolgend wird das nicht gehärtete Polymer mit einem geeigneten Lösungsmittel herausgespült. Die so entstandenen Zwischenräume zwischen den ausgehärteten Bereichen, welche die optischen Kanäle definieren, werden mit einem möglichst licht- oder strahlungsabsorbierenden Material aufgefüllt. In einem weiteren, optionalen Schritt können die zuvor ausgehärteten Polymerbereiche, die die optischen Kanäle definieren, unter Nutzung eines geeigneten Lösungsmittels entfernt werden.In a first embodiment, a curing polymer is arranged in a layer and cured locally selectively and with channelwise different angle by irradiation. Subsequently, the uncured polymer is rinsed out with a suitable solvent. The resulting gaps between the cured areas, which define the optical channels, are filled with a light or radiation absorbing material as possible. In a further, optional step, the previously cured polymer regions defining the optical channels can be removed using a suitable solvent.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein lichtempfindliches Polymer, welches bei Bestrahlung seine Löslichkeit ändert, in einer Schicht angeordnet und lokal selektiv mit kanalweise unterschiedlichem Winkel durch Bestrahlung belichtet. Nachfolgend wird das belichtete oder das nicht belichtete Polymer mit einem geeigneten Lösungsmittel entwickelt und damit herausgespült. Anschließend werden die so entstandenen Zwischenräume zwischen den ausgehärteten Bereichen mit einem möglichst licht- oder strahlungsabsorbierenden Material aufgefüllt. Hierfür können insbesondere thermisch oder zeitlich härtende Polymere genutzt werden. In einem weiteren, optionalen Schritt können die nach der Entwicklung zunächst verbliebenen Polymerbereiche unter Nutzung eines geeigneten Lösungsmittels entfernt werden.In a second embodiment, a photosensitive polymer, which changes its solubility upon irradiation, is placed in a layer and exposed locally selectively at channel-wise different angles by irradiation. Subsequently, the exposed or unexposed polymer is developed with a suitable solvent and rinsed out. Subsequently, the resulting spaces between the cured areas are filled with a light or radiation-absorbing material as possible. For this purpose, in particular thermally or temporally curing polymers can be used. In a further, optional step, the polymer areas remaining after the development can be removed using a suitable solvent.

Bei der Herstellung kann gemäß Ausführungsbeispielen eine Strahlformungsoptik, die eine makroskopische Linse, die über alle Kanäle des Aufbaus ausgedehnt ist, und ein vor dem zu belichtenden oder auszuhärtenden Polymer angeordnetes Blendenarray, das eine Blende pro Kanal umfasst, verwendet werden. Alternativ kann die Strahlformungsoptik bei anderen Ausführungsbeispielen ein Mikrolinsenarray mit einer Linse pro Kanal und ein Blendenarray mit jeweils einer Blende pro Kanal umfassen, wobei die Blenden bezüglich der Zentren der Mikrolinsen kanalweise unterschiedlich versetzt sind.In fabrication, according to embodiments, beamforming optics comprising a macroscopic lens extended across all channels of the assembly and a shutter array disposed in front of the polymer to be exposed or cured comprising one aperture per channel may be used. Alternatively, in other embodiments, the beam-shaping optics may comprise a microlens array with one lens per channel and a diaphragm array with one aperture per channel, the diaphragms being differently offset by channel with respect to the centers of the microlenses.

Bei wiederum anderen Ausführungsbeispielen umfasst die Strahlformungsoptik ein Array aus in lateraler oder axialer Richtung unstetig geformten Ausschnitten dezentrierter Linsen mit einem Ausschnitt und einer Blende pro Kanal, wobei die Blenden bezüglich der Zentren der Linsenausschnitte unversetzt angeordnet sein können.In yet other embodiments, the beam-shaping optics comprises an array of discontinuously shaped cutouts of decentered lenses having a cut-out and aperture per channel in lateral or axial directions, which apertures may be untranslocated with respect to the centers of the lens cut-outs.

Weitere Ausführungsbeispiele zeigen eine mehrlagige Anordnung von Linsen- und/oder Blendenarrays, insbesondere auch eine Kombination von Linsenarrays und makroskopischen Linsen.Further exemplary embodiments show a multilayer arrangement of lens and / or diaphragm arrays, in particular also a combination of lens arrays and macroscopic lenses.

Die Strahlformungsoptiken können sowohl refraktive als auch diffraktive optische Elemente in den makroskopischen Linsen oder den Linsenarrays aufweisen. Damit kann sowohl eine bündelnde als auch eine strahlablenkende Funktion der Strahlformungsoptik realisiert werden.The beam shaping optics may include both refractive and diffractive optical elements in the macroscopic lenses or lens arrays. Thus, both a bundling and a beam deflecting function of the beam shaping optics can be realized.

Die falschlichtunterdrückende Struktur kann im Mehrfachnutzen auf Waferlevel mit einem optimalen respektive minimalen Flächenbedarf hergestellt werden, wobei durch die Ausgestaltung der falschlichtunterdrückenden Struktur gleichzeitig eine optimale Falschlichtunterdrückung ermöglicht wird.The false light suppressing structure can be multi-use at wafer level with a optimum respectively minimal area requirement are produced, whereby at the same time an optimum false light suppression is made possible by the design of the false light suppressing structure.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1a-f ein erstes Beispiel zum kanalweisen Bestrahlen eines Polymers mit unterschiedlichem Bestrahlungswinkel;
2a-c ein zweites Beispiel zum kanalweisen Bestrahlen eines lichtempfindlichen Polymers mit unterschiedlichem Bestrahlungswinkel;
3a-h Verfahrensschritte zum Herstellen einer falschlichtunterdrückenden Struktur mit hinterschnittenen Kanten/Oberflächen für eine Multiaperturoptik gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 den Verfahrensschritt des kanalweise selektiven Bestrahlens mit kanalweise unterschiedlichem Winkel gemäß 3a durch Anordnen einer makroskopischen Linse und eines Blendenarrays;
5 den Verfahrensschritt des kanalweisen Bestrahlens gemäß 3a mit unterschiedlichem Winkel durch Anordnen eines Mikrolinsenarrays aus Linsenausschnitten;
6 den Verfahrensschritt des lokal selektiven Bestrahlens gemäß 3a, bei dem das Bestrahlen durch ein Mikrolinsenarray und eine makroskopische Linse erfolgt;
7 die kanalweise Bestrahlung mehrerer nebeneinander angeordneter Multiaperturoptiken durch Anordnen makroskopischer Linsen und Mikrolinsenarrays;
8 die kanalweise Bestrahlung mehrerer nebeneinander angeordneter falschlichtunterdrückender Strukturen gemäß 7 unter Verwendung von Mikrolinsenarrays mit daran angeordneten Blendenstrukturen;
9 die kanalweise Bestrahlung mehrerer nebeneinander angeordneter falschlichtunterdrückender Strukturen gemäß 8 unter Verwendung zusätzlicher makroskopischer Linsen;
10 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung mit einer falschlichtunterdrückenden Struktur und einer beabstandet zur falschlichtunterdrückenden Struktur angeordneten Bildfläche;
11 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 10, bei der die Bildfläche direkt benachbart zur falschlichtunterdrückenden Struktur angeordnet ist;
12 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 10, bei der zusätzliches lichtabsorbierendes oder opakes Material zwischen der falschlichtunterdrückenden Struktur und dem Linsenfeld angeordnet ist;
13 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 12, bei der die Bildfläche direkt benachbart zur falschlichtunterdrückenden Struktur angeordnet ist;
14 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 12, bei der das zusätzliche Material zusätzlich zwischen den Linsen des Linsenfeldes angeordnet ist;
15 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 14, bei der die Bildfläche direkt benachbart zur falschlichtunterdrückenden Struktur angeordnet ist;
16 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 12, bei der anstelle des lichtabsorbierenden oder opaken Materials transparentes Material angeordnet ist;
17 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 16, bei der bei der die Bildfläche direkt benachbart zur falschlichtunterdrückenden Struktur angeordnet ist;
18 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 14, bei der anstelle des lichtabsorbierenden oder opaken Materials transparentes Material angeordnet ist;
19 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 18, bei der die Bildfläche direkt benachbart zur falschlichtunterdrückenden Struktur angeordnet ist;
20 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 14 mit einer zwischen der falschlichtunterdrückenden Struktur und dem Linsenfeld angeordneten Glasschicht;
21 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung analog 20, bei der die Glasschicht zwischen falschlichtunterdrückender Struktur und Bildfläche angeordnet ist; und
22 eine Vorrichtung mit zwei falschlichtunterdrückenden Strukturen, zwischen denen die Glasschicht angeordnet ist.

Embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1a-f a first example for channelwise irradiation of a polymer with different irradiation angle;
2a-c a second example of channel-wise irradiation of a photosensitive polymer having a different irradiation angle;
3a-h Method steps for producing a false light suppression structure with undercut edges / surfaces for a multi-aperture optical system according to a first embodiment of the invention;
4 the method step of the channel-wise selective irradiation with channel-wise different angle according to 3a by arranging a macroscopic lens and a diaphragm array;
5 the method step of the channel-wise irradiation according to 3a at different angles by arranging a microlens array of lens cutouts;
6 the method step of locally selective irradiation according to 3a in which the irradiation is by a microlens array and a macroscopic lens;
7 the channel-wise irradiation of several juxtaposed multi-aperture optics by arranging macroscopic lenses and microlens arrays;
8th the channelwise irradiation of a plurality of juxtaposed false light suppressing structures according to 7 using microlens arrays with aperture structures disposed thereon;
9 the channelwise irradiation of a plurality of juxtaposed false light suppressing structures according to 8th using additional macroscopic lenses;
10 a cross-sectional view of an apparatus with a Falschlicht-suppressing structure and a distance from the false light suppressing structure arranged image surface;
11 a cross-sectional view of a device analog 10 in which the image surface is located directly adjacent to the false light suppressing structure;
12 a cross-sectional view of a device analog 10 in which additional light absorbing or opaque material is disposed between the false light suppression structure and the lens array;
13 a cross-sectional view of a device analog 12 in which the image surface is located directly adjacent to the false light suppressing structure;
14 a cross-sectional view of a device analog 12 in which the additional material is additionally arranged between the lenses of the lens array;
15 a cross-sectional view of a device analog 14 in which the image surface is located directly adjacent to the false light suppressing structure;
16 a cross-sectional view of a device analog 12 in which transparent material is arranged instead of the light-absorbing or opaque material;
17 a cross-sectional view of a device analog 16 in which the image surface is located directly adjacent to the false light suppressing structure;
18 a cross-sectional view of a device analog 14 in which transparent material is arranged instead of the light-absorbing or opaque material;
19 a cross-sectional view of a device analog 18 in which the image surface is located directly adjacent to the false light suppressing structure;
20 a cross-sectional view of a device analog 14 a glass layer disposed between the false light suppressing structure and the lens array;
21 a cross-sectional view of a device analog 20 in which the glass layer is disposed between false light suppressing structure and image surface; and
22 a device with two false light suppressing structures, between which the glass layer is arranged.

1 zeigt erstes Beispiel zur Herstellung einer falschlichtunterdrückenden Struktur mit hinterschnittenen Kanten/Oberflächen für eine Multiaperturanordnung. 1a zeigt die Bereitstellung eines einstückigen Trägers, welcher durch Bestrahlung aushärtbares oder polymerisierendes Materials 12 umfasst. 1 shows first example for producing a false light suppression structure with undercut edges / surfaces for a multi-aperture arrangement. 1a shows the provision of a one-piece support, which radiation curable or polymerizing material 12 includes.

1b zeigt ein kanalweises Bestrahlen des aushärtbaren Materials 12 derart, dass Bereiche des aushärtbaren Materials 12, die optische Kanäle 14a und 14b definieren, durch eine Bestrahlung 15a und 15b ausgehärtet werden, wobei die Bestrahlung 15a in einem Winkel α und die Strahlung 15b in einem Winkel β bezüglich einer Oberfläche des aushärtbaren Materials 12 erfolgt, wobei die Winkel α und β voneinander verschieden sind. Daraus resultiert, dass die Oberflächen der ausgehärteten optischen Kanäle 14a und 14b zueinander hinterschnittene Oberflächen aufweisen. Durch die Bestrahlung 15a und 15b härtet das aushärtbare Material 12 durch Polymerisation aus, sodass die Volumina der optischen Kanäle 14a und 14b nach der Bestrahlung 15a und 15b ausgehärtetes Material 13 umfassen. 1b shows a channel-wise irradiation of the curable material 12 such that areas of the curable material 12 , the optical channels 14a and 14b define, by irradiation 15a and 15b be cured, the irradiation 15a at an angle α and the radiation 15b at an angle β with respect to a surface of the curable material 12 takes place, the angles α and β are different from each other. As a result, the surfaces of the cured optical channels 14a and 14b have mutually undercut surfaces. By the irradiation 15a and 15b hardens the curable material 12 through polymerization, so that the volumes of the optical channels 14a and 14b after the irradiation 15a and 15b cured material 13 include.

1c zeigt die optischen Kanäle 14a und 14b nach Entfernen des nicht bestrahlten aushärtbaren Materials 12. Das nicht bestrahlte und mithin nicht polymerisierte aushärtbare Material 12 wird dabei mit einem Lösungsmittel entfernt. Nach dem Entfernen des aushärtbaren Materials 12 sind lediglich die beiden optischen Kanäle 14a und 14b, deren Volumina ausgehärtetes Material 13 umfassen, ausgebildet. 1c shows the optical channels 14a and 14b after removal of the non-irradiated curable material 12 , The unirradiated and thus unpolymerized curable material 12 is removed with a solvent. After removing the curable material 12 are only the two optical channels 14a and 14b whose volumes of hardened material 13 include, trained.

1d zeigt das Einbringen lichtundurchlässigen Materials 16 in die Bereiche, aus denen in 1c das aushärtbare Material 12 entfernt wurde. Hierfür können beispielsweise thermisch oder zeitlich härtende oder durch Strahlung aushärtbare Polymere genutzt werden. Das lichtundurchlässige Material 16 verhindert Falschlichteffekte oder Übersprechen zwischen den optischen Kanälen 14a und 14b. Dadurch sind die optischen Kanäle 14a und 14b optisch voneinander isoliert. 1d shows the introduction of opaque material 16 in the areas that make up 1c the hardenable material 12 was removed. For this example, thermally or temporally curing or radiation-curable polymers can be used. The opaque material 16 prevents false light effects or crosstalk between the optical channels 14a and 14b , This causes the optical channels 14a and 14b optically isolated from each other.

1e zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem aus dem Träger der 1d ausgehärtete Material 13, das in 1b durch Bestrahlung ausgehärtet wurde und die optischen Kanäle 14a und 14b definiert, entfernt ist. Nach dem Entfernen des Materials der optischen Kanäle 14a und 14b sind die optischen Kanäle 14'a und 14'b als Freiräume ausgebildet. Das Entfernen kann beispielsweise mit einem das ausgehärtete Material 13, nicht jedoch das lichtundurchlässige Material 16 lösende Lösungsmittel erfolgen. 1e shows another example in which the carrier of the 1d cured material 13 , this in 1b cured by irradiation and the optical channels 14a and 14b defined, is removed. After removing the material of the optical channels 14a and 14b are the optical channels 14'a and 14'b trained as open spaces. The removal can be done, for example, with a cured material 13 but not the opaque material 16 Dissolving solvents take place.

Die optischen Eigenschaften der freigelegten optischen Kanäle 14'a und 14'b sind gegenüber Temperaturschwankungen konstanter als die optischen Eigenschaften von optischen Kanälen 14a und 14b, in denen das Material verbleibt. Insbesondere findet im Falle einer Temperaturänderung keine durch zwischen lichtundurchlässigem Material 16 und ausgehärtetem Material 13 verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten induzierte Verformung von optischen Oberflächen statt, sodass durch die optischen Kanäle 14'a und 14'b transmittiertes Licht keine unerwünschte Beeinflussung, wie bspw. eine Brechung an der Oberfläche, erfährt.The optical properties of the exposed optical channels 14'a and 14'b are more consistent with temperature variations than the optical properties of optical channels 14a and 14b in which the material remains. In particular, in the case of a temperature change, there is no intervening between opaque material 16 and cured material 13 different thermal expansion coefficient induced deformation of optical surfaces, so through the optical channels 14'a and 14'b transmitted light experiences no undesired influence, such as, for example, a refraction at the surface.

1 f zeigt ein nächstes Beispiel, in welchem in die in 1e bereitgestellten Freiräume in einem weiteren Schritt transparentes Material 18 eingebracht wird. Dieses transparente Material 18 ist entlang der so hergestellten optischen Kanäle 14"a und 14"b für Licht oder Strahlung, beispielsweise in einem definierten Wellenlängenbereich, durchlässig und kann eine vom ausgehärteten Material 13 oder von den Freiräumen verschiedene optische Eigenschaft umfassen. Gemäß Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass Anteile eines bestimmten Lichtspektrums aus Licht, welches die optischen Kanäle 14"a und 14"b durchquert, herausgefiltert wird. 1 f shows a next example in which in 1e provided free space in a further step transparent material 18 is introduced. This transparent material 18 is along the thus prepared optical channels 14 "a and 14 "b for light or radiation, for example in a defined wavelength range, permeable and can be one of the cured material 13 or different optical spaces from the free spaces. According to embodiments it can be provided that portions of a specific light spectrum of light, which is the optical channels 14 "a and 14 "b is traversed, filtered out.

Die Verfahrensschritte der 1e und 1f des Entfernens des ausgehärteten Materials 13 in den optischen Kanälen 14a und 14b und/oder des Ersetzens des ausgehärteten Materials 13 durch das transparente Material 18 können gemäß Ausführungsbeispielen auch lediglich an einem der beiden optischen Kanäle 14a, 14b durchgeführt werden.The process steps of 1e and 1f removing the cured material 13 in the optical channels 14a and 14b and / or replacing the cured material 13 through the transparent material 18 can according to embodiments also only on one of the two optical channels 14a . 14b be performed.

Durch die von einander unabhängigen Bestrahlungswinkel der optischen Kanäle 14a und 14b weisen die optischen Kanäle voneinander unabhängige Verläufe innerhalb des Trägermaterials auf. Damit ist es möglich, unter Verzicht auf lithografische oder Abformverfahren Aperturen herzustellen, deren optische Kanäle hinterschnittene Kanten oder Oberflächen aufweisen und deren Oberflächenbedarf im Material minimal ist, da keinerlei Positionierungstoleranzen einzelner lithografischer Schichten oder zusätzliche, während eines Abformvorganges benötigte, Zwischenräume benötigt werden.Due to the independent irradiation angle of the optical channels 14a and 14b The optical channels have mutually independent courses within the carrier material. This makes it possible, without lithographic or molding processes to produce apertures whose optical channels have undercut edges or surfaces and their surface requirements in the material is minimal, since no positioning tolerances of individual lithographic layers or additional, needed during a molding process, gaps are needed.

Die Definition der Bereiche, in denen die optischen Kanäle ausgebildet werden, erfolgt durch lokal variierendes Bestrahlen derart, dass manche Bereiche des im ersten Schritt bereitgestellten Materials bestrahlt werden und andere Bereiche unbestrahlt bleiben. Die Trennung von bestrahlten und unbestrahlten Bereichen kann beispielsweise über eine Maskierung der Oberfläche des bereitgestellten Materials oder die Verwendung von Linsen- oder Blendenstrukturen erfolgen, wie nachfolgend erläuterte Ausführungsbeispiele darlegen.The definition of the areas in which the optical channels are formed is made by locally varying irradiation such that some areas of the material provided in the first step are irradiated and other areas remain unirradiated. The separation of irradiated and non-irradiated areas can be effected, for example, by masking the surface of the material provided or by using lens or diaphragm structures, as explained below.

2 zeigt ein zweites Beispiel, in welchem optische Kanäle 21a und 21b in einem photoaktiven Positivlack ausgebildet werden. 2 shows a second example in which optical channels 21a and 21b be formed in a photoactive positive varnish.

Der in 2a bereitgestellte einstückige Träger umfasst einen Positivlack 22 und wird in 2b ebenfalls lokal selektiv bestrahlt. Anders als im vorangegangenen ersten Beispiel werden die Bereiche, in denen die optischen Kanäle 21a und 21b vorgesehen sind, mit einer Maske 23 maskiert, so dass die Bestrahlung in den Bereichen 24a-c erfolgt und in den Bereichen der optischen Kanäle 14a und 14b verhindert ist. Durch die Bestrahlung ändert sich die Löslichkeit des Positivlacks 22 in den nicht maskierten und belichteten Bereichen 24a-c durch eine photochemische Reaktion, so dass, wie in 2c dargestellt, die belichteten Bereiche von den optischen Kanälen 21a und 21b räumlich getrennt sind, entfernt werden können und nach der Entfernung die aus Positivlack 22 gebildeten optischen Kanäle 21a und 21b bereitstehen.The in 2a provided one-piece carrier comprises a positive varnish 22 and will be in 2 B also locally selectively irradiated. Unlike the previous first example, the areas in which the optical channels 21a and 21b intended are, with a mask 23 masked, so that the irradiation in the areas 24a-c takes place and in the areas of the optical channels 14a and 14b is prevented. Irradiation changes the solubility of the positive varnish 22 in the unmasked and exposed areas 24a-c by a photochemical reaction, so that, as in 2c shown, the exposed areas of the optical channels 21a and 21b are spatially separated, can be removed and after the removal of the positive varnish 22 formed optical channels 21a and 21b ready.

Die weiteren Schritte des Herstellungsverfahrens beinhalten analog zu den 1d das Einbringen lichtundurchlässigen Materials im Bereich zwischen den optischen Kanälen. In Ausführungsbeispielen wird der Positivlack analog 1e aus den Bereichen der optischen Kanäle entfernt und durch ein transparentes Material ersetzt.The further steps of the manufacturing process include analogous to the 1d the introduction of opaque material in the region between the optical channels. In embodiments, the positive resist is analog 1e removed from the areas of the optical channels and replaced by a transparent material.

Zur Definition der Bestrahlungswinkel und der Bereiche der optischen Kanäle werden gemäß Ausführungsbeispielen Blendenstrukturen und/oder Linsen bzw. Linsenstrukturen genutzt, wie nachfolgend darlegt wird.In order to define the irradiation angles and the regions of the optical channels, shutter structures and / or lenses or lens structures are used according to exemplary embodiments, as will be explained below.

3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer falschlichtunterdrückenden Struktur mit hinterschnittenen Kanten/Oberflächen für eine Multiaperturoptik, bei dem eine Kombination aus Linsen und Blenden zur Definition der optischen Kanäle verwendet wird. 3 shows a first embodiment for producing a false light suppression structure with undercut edges / surfaces for a multi-aperture optical system, in which a combination of lenses and aperture is used to define the optical channels.

3a zeigt den Verfahrensschritt des lokal selektiven Bestrahlens eines auf einem Substrat 28 angeordneten aushärtbaren Materials 12. Beabstandet zu der, dem Substrat 28 abgewandten Hauptseite bzw. Hauptoberfläche des aushärtbaren Materials 12 wird eine Linsenstruktur 32 angeordnet. Die Linsenstruktur 32 umfasst einen Glasträger 34 mit zwei Hauptseiten, wobei an den beiden Hauptseiten je eine Polymerschicht 36a und 36b angeordnet ist. Über die Polymerschichten 36a und 36b sind Linsenstrukturen 38a-e und 38f-j mit dem Glasträger 34 verbunden. Eine Blendenstruktur 44 umfasst Blendenelemente 42a-f, wobei die Blendenstruktur 44 derart zwischen der Linsenstruktur 32 und dem aushärtbaren Material 12 angeordnet ist, dass die Blendenelemente 42a-f bezüglich der Zentren 46a-e der Linsenstrukturen 38a-j versetzt sind. Durch die Kombination der Linsenstruktur 32 mit der Blendenstruktur 44 wird die Bestrahlung 48 für jeden optischen Kanal 14a-e individuell abgelenkt, so dass die optischen Achsen 52a-e der optischen Kanäle 14a-e bezüglich einer Hauptseite des aushärtbaren Materials 12 individuelle Winkel α-ε aufweisen. Die Linsenstruktur 32 in Kombination mit der Blendenstruktur 44 ermöglicht die Aushärtung des aushärtbaren Materials 12 im Bereich der optischen Kanäle 14a-e derart, dass sich entlang eines optischen Kanals 14a-e ein erster Durchmesser D1a-e von einem zweiten Durchmesser D2a-e unterscheidet und ein Durchmesser des jeweiligen optischen Kanals 14a-e im Verlauf des optischen Kanals 14a-e variabel ist. Alternativ kann der Durchmesser eines optischen Kanals 14a-e über seinen Verlauf konstant sein, so dass die Durchmesser D1a-e und D2a-e gleich sind. 3a shows the process step of locally selectively irradiating one on a substrate 28 arranged curable material 12 , Spaced to the, the substrate 28 facing away from the main side or main surface of the curable material 12 becomes a lens structure 32 arranged. The lens structure 32 includes a glass slide 34 with two main sides, each with a polymer layer on the two main sides 36a and 36b is arranged. Over the polymer layers 36a and 36b are lens structures 38a-e and 38f-j with the glass carrier 34 connected. An aperture structure 44 includes aperture elements 42a-f , where the aperture structure 44 such between the lens structure 32 and the curable material 12 arranged is that the aperture elements 42a-f concerning the centers 46a -e of the lens structures 38a-j are offset. By combining the lens structure 32 with the aperture structure 44 will the irradiation 48 for each optical channel 14a-e individually deflected, so the optical axes 52a-e the optical channels 14a-e with respect to a major side of the curable material 12 individual angles α-ε respectively. The lens structure 32 in combination with the diaphragm structure 44 allows the hardening of the hardenable material 12 in the field of optical channels 14a-e such that extends along an optical channel 14a-e a first diameter D1a-e from a second diameter D2a-e differs and a diameter of the respective optical channel 14a-e in the course of the optical channel 14a-e is variable. Alternatively, the diameter of an optical channel 14a-e be constant over its course, so that the diameters D1a-e and D2a-e are the same.

3b zeigt die an dem Substrat 28 angeordneten optischen Kanäle 14a-e aus ausgehärtetem Material 13, nachdem das unbelichtete aushärtbare Material 12 analog 1c aus den Bereichen zwischen den optischen Kanälen 14a-e entfernt ist. 3b shows the on the substrate 28 arranged optical channels 14a-e made of hardened material 13 After the unexposed thermosetting material 12 analogous 1c from the areas between the optical channels 14a-e is removed.

Ist das aushärtbare Material 12 beispielsweise ein unter Strahlung polymerisierendes und in seinem Ausgangszustand hochviskoses Material, so verbleibt es in den Bereichen, in denen keine optischen Kanäle 14a-e ausgebildet werden, hochviskos. Nach erfolgtem Aushärten kann das unbestrahlte aushärtbare Material 12 mit einem Lösungsmittel entfernt werden. Die polymerisierten optischen Kanäle 14a-e werden dadurch nicht gelöst und verbleiben an dem Substrat 28.Is the hardenable material 12 For example, a radiation-polymerizing and highly viscous in its initial state material, it remains in the areas where no optical channels 14a-e be formed, highly viscous. After curing, the unirradiated curable material 12 be removed with a solvent. The polymerized optical channels 14a-e are not solved thereby and remain on the substrate 28 ,

3c zeigt das Anordnen eines durch Bestrahlung aushärtbaren Materials 54 in den freigelegten Zwischenräumen zwischen den optischen Kanälen 14a-e. Das aushärtbare Material 54 hat im ausgehärteten Zustand lichtabsorbierende Eigenschaften. 3c shows the placement of a radiation curable material 54 in the exposed spaces between the optical channels 14a-e , The hardenable material 54 has light-absorbing properties in the cured state.

Eine in 3d dargestellte Bestrahlung 56 des aushärtbaren Materials 54 bewirkt dessen Aushärtung zum lichtundurchlässigen Material 16, so dass die Bereiche zwischen den optischen Kanälen 14a-e das lichtundurchlässige Material 16 umfassen und die optischen Kanäle 14a-e durch das lichtundurchlässige Material 16 voneinander isoliert sind.An in 3d shown irradiation 56 of the hardenable material 54 causes its curing to opaque material 16 so that the areas between the optical channels 14a-e the opaque material 16 include and the optical channels 14a-e through the opaque material 16 isolated from each other.

Bei alternativen Ausführungsbeispielen erfolgt die Aushärtung des aushärtbaren Materials 54 durch einen zeitlich oder thermisch gesteuerten Prozess.In alternative embodiments, the curing of the curable material takes place 54 through a temporally or thermally controlled process.

3e zeigt die Anwendung eines Lösungsmittels 58, auf die in 3d gezeigte Struktur, um das ausgehärtete Material 13 in den optischen Kanälen 14a-e zu lösen, so dass, wie in 3f dargestellt, die optischen Kanäle 14'a-e freigelegt werden. 3e shows the application of a solvent 58 on the in 3d shown structure to the cured material 13 in the optical channels 14a-e to solve, so that, as in 3f represented, the optical channels 14'ae be exposed.

3g zeigt die Applikation eines Lösungsmittels 62, das eine Ablösung des die optischen Kanäle 14'a-e von einander isolierenden lichtundurchlässigen Materials 16 vom Substrat 28 bewirkt, so dass nach der Applikation des Lösungsmittels 62, wie in 3h dargestellt, das Substrat 28 vom lichtundurchlässigen Material 16 getrennt ist. 3g shows the application of a solvent 62 That is a detachment of the optical channels 14'ae mutually insulating opaque material 16 from the substrate 28 causes, so after the application of the solvent 62 , as in 3h represented, the substrate 28 from the opaque material 16 is disconnected.

Eine so hergestellte falschlichtunterdrückende Struktur 64 mit hinterschnittenen Kanten/Oberflächen für eine Multiaperturoptik umfasst die optischen Kanäle 14'a-e und das lichtundurchlässige Material 16, welches im Bereich außerhalb der optischen Kanäle 14'a-e ausgebildet ist. A false-light suppressing structure thus produced 64 with undercut edges / surfaces for a multi-aperture optic includes the optical channels 14'ae and the opaque material 16 which is in the area outside the optical channels 14'ae is trained.

Diese falschlichtunterdrückende Struktur mit hinterschnittenen Kanten/Oberflächen für eine Multiaperturoptik kann zur Definition von Abbildungskanälen von optischen Systemen genutzt werden.This false-opaque structure with undercut edges / surfaces for multi-aperture optics can be used to define imaging channels of optical systems.

Die in 3a dargestellte Definition der optischen Kanäle durch die mehrere Linsen umfassende Linsenstruktur 32 in Kombination mit der Blendenstruktur 44 kann auch, wie in nachfolgendem Ausführungsbeispiel erläutert, durch Anordnen einer makroskopischen Linse erfolgen.In the 3a illustrated definition of the optical channels through the multi-lens lens structure 32 in combination with the diaphragm structure 44 can also be done, as explained in the following embodiment, by arranging a macroscopic lens.

4 zeigt das Anordnen einer über die laterale Ausdehnung der optischen Kanäle 14a-e angeordneten makroskopischen Linse 66. Die makroskopische Linse 66 bündelt die Bestrahlung 48 in Richtung des an dem Substrat 28 in Richtung der makroskopischen Linse 66 angeordneten aushärtbaren Materials 12. Durch Anordnen einer Glasschicht 68 und daran angeordneten Blendeelementen 42a-f wird die Bestrahlung 48 in den Bereichen der Blendenelemente 42a-f an einer Durchquerung des Glasschicht 68 und mithin einer Bestrahlung des aushärtbaren Materials 12 gehindert. Dadurch, dass die Bestrahlung 48 die Glasschicht 68 lediglich in den Bereichen zwischen den Blendenelementen 42a-f durchqueren kann, definieren optische Eigenschaften der makroskopischen Linse 66, beispielsweise eine Brennweite oder ein Abstand der makroskopischen Linse 66 zum aushärtbaren Material 12, in Kombination mit der Anordnung der Blendenelemente 42a-f, beispielsweise die lateralen Ausdehnungen der Bereiche zwischen den Blendenelementen 42a-f oder ein Abstand der Blendenelemente 42a-f zum aushärtbaren Material 12 Position, die Winkel α-ε und die laterale Ausdehnung der optischen Kanäle 14a-e. 4 Figure 4 shows the placement of one over the lateral extent of the optical channels 14a-e arranged macroscopic lens 66 , The macroscopic lens 66 bundles the irradiation 48 in the direction of the on the substrate 28 in the direction of the macroscopic lens 66 arranged curable material 12 , By placing a glass layer 68 and arranged thereon aperture elements 42a-f will the irradiation 48 in the areas of the aperture elements 42a-f at a crossing of the glass layer 68 and thus irradiation of the curable material 12 prevented. Because of the radiation 48 the glass layer 68 only in the areas between the panel elements 42a-f can traverse defining optical properties of the macroscopic lens 66 For example, a focal length or a distance of the macroscopic lens 66 to the hardenable material 12 , in combination with the arrangement of the aperture elements 42a-f For example, the lateral extent of the areas between the diaphragm elements 42a-f or a distance of the aperture elements 42a-f to the hardenable material 12 Position, the angle α-ε and the lateral extent of the optical channels 14a-e ,

Die makroskopische Linse 66 führt in Kombination mit den Blendenelementen 42a-f eine Strahlformung der Bestrahlung 48 derart durch, dass das aushärtbare Material 12 durch einzelne Strahlenbündel 74a-e bestrahlt wird und die Strahlenbündel 74a-e die optischen Kanäle 14a-e definieren.The macroscopic lens 66 performs in combination with the aperture elements 42a-f a beam shaping of the irradiation 48 such that the hardenable material 12 through individual beams 74a-e is irradiated and the beams 74a-e the optical channels 14a-e define.

Bei Ausführungsbeispielen werden Blendenelemente alternativ oder zusätzlich zu den an der dem aushärtbaren Material 12 abgewandten Hauptseite der Glasschicht 68 angeordneten Blendenelemente 42a-f an der dem aushärtbaren 12 zugewandten Hauptseite bzw. Hauptoberfläche der Glasschicht 68 angeordnet, um eine exaktere Formung und Steuerung der Bestrahlung zu ermöglichen.In embodiments, aperture elements become alternative or in addition to those on the curable material 12 facing away from the main side of the glass layer 68 arranged aperture elements 42a-f on the hardenable 12 facing main side or main surface of the glass layer 68 arranged to allow a more accurate shaping and control of the irradiation.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen werden Blendenelemente oder -strukturen alternativ oder zusätzlich zu vorigen Ausführungsbeispielen beabstandet von der Glasschicht 68 oder Blendenelemente ohne eine Glasschicht 68 angeordnet.In further embodiments, aperture elements or structures are alternatively or additionally to previous embodiments spaced from the glass layer 68 or aperture elements without a glass layer 68 arranged.

5 zeigt einen Verfahrensschritt analog 3a, bei dem eine Linsenstruktur 32', durch welche die Bestrahlung 48 durchgeführt wird, die Bestrahlungswinkel α-ε definiert. Die Linsenstruktur 32' umfasst den Glasträger 34, an welchem die Polymerschichten 36a und 36b sowie die optischen Elemente 38a-j angeordnet sind. Die Blendenelemente 42a-1 sind ebenfalls an dem Glasträger 34 angeordnet und bilden eine zweilagige Blendenstruktur 75, deren eine Lage an der dem aushärtbaren Material 12 zugewandten Hauptseite und deren andere Lage an der dem aushärtbaren Material 12 abgewandten Hauptseite des Glasträgers 34 angeordnet wird, wobei die Linsenstruktur 32' und die Blendenstruktur 44 benachbart zueinander angeordnet sind. Alternativ kann die Blendenstruktur auch beabstandet von der Linsenstruktur angeordnet sein, wie es vorangegangene Ausführungsbeispiele zeigen. Auch kann die angeordnete Blendenstruktur 44 einlagig ausgebildet sein und lediglich an einer der Hauptseiten des oder beabstandet zum Glasträger 34 angeordnet sein. 5 shows a method step analog 3a in which a lens structure 32 ' through which the irradiation 48 is performed, the irradiation angle α-ε Are defined. The lens structure 32 ' includes the glass carrier 34 at which the polymer layers 36a and 36b as well as the optical elements 38a-j are arranged. The aperture elements 42a - 1 are also on the glass carrier 34 arranged and form a two-layer aperture structure 75 whose one layer on the curable material 12 facing the main side and their other location on the curable material 12 facing away from the main side of the glass carrier 34 is arranged, wherein the lens structure 32 ' and the aperture structure 44 are arranged adjacent to each other. Alternatively, the diaphragm structure may also be arranged at a distance from the lens structure, as shown by the preceding embodiments. Also, the arranged aperture structure 44 be formed single-layered and only on one of the main sides of or spaced from the glass carrier 34 be arranged.

Die Linsenstrukturen 38a und 38f, 38b und 38g, 38c und 38h, 38d und 38i sowie 38e und 38j bilden je eine Linse 72a-e, die aufgrund der Formung Linsenstrukturen 38a-j eine Formung bzw. Ablenkung der Bestrahlung 48 bewirken. Dabei ist die Linse 72a dem optischen Kanal 17a, die Linse 72b dem optischen Kanal 14b, die Linse 72c dem optischen Kanal 14c, die Linse 72d dem optischen Kanal 14d sowie die Linse 72e dem optischen Kanal 14e zugeordnet.The lens structures 38a and 38f . 38b and 38g . 38c and 38h . 38d and 38i such as 38e and 38j each form a lens 72a-e that due to the molding lens structures 38a-j a shaping or deflection of the irradiation 48 effect. Here is the lens 72a the optical channel 17a , the Lens 72b the optical channel 14b , the Lens 72c the optical channel 14c , the Lens 72d the optical channel 14d as well as the lens 72e the optical channel 14e assigned.

6 zeigt, dass die Anordnung von Linsen, Linsenstrukturen oder Blendenstrukturen so gewählt werden kann, dass neben mehrlagigen Blendenstrukturen auch Linsen bzw. Linsenstrukturen mehrlagig angeordnet sind. 6 shows that the arrangement of lenses, lens structures or diaphragm structures can be chosen so that in addition to multi-layer diaphragm structures and lenses or lens structures are arranged in multiple layers.

Der in 5 dargestellte Bestrahlungsvorgang wird in 6 derart erweitert, dass mit einem größeren Abstand zum aushärtbaren Material 12 als die Linsenstruktur 32' eine zusätzliche makroskopische Linse 66 angeordnet wird, so dass die Bestrahlung 48 in einer Strahlungsrichtung hin zum aushärtbaren Material 12 zuerst die makroskopische Linse 66 und anschließend die Linsenstruktur 32' mit der daran angeordneten zweilagigen Blendenstruktur 75 durchquert.The in 5 shown irradiation process is in 6 extended so that with a greater distance to the curable material 12 as the lens structure 32 ' an additional macroscopic lens 66 is arranged so that the irradiation 48 in a radiation direction towards the curable material 12 first the macroscopic lens 66 and then the lens structure 32 ' with the two-layer aperture structure arranged thereon 75 crosses.

Eine derartige mehrlagige Linsenanordnung kann beispielsweise dazu genutzt werden, eine divergente Strahlung durch eine makroskopische Linse zu kollimieren und anschließend diese kollimierte Strahlung mittels einer Linsenstruktur in eine kanalweise Strahlung zu unterteilen oder auszurichten.Such a multilayer lens arrangement can be used, for example, to collimate a divergent radiation through a macroscopic lens and then collimate it Divide radiation by means of a lens structure in a channel-wise radiation or align.

7 zeigt den Schritt des kanalweisen Bestrahlens während eines Verfahrens, in welchem mehrere falschlichtunterdrückende Strukturen 64a-c für Multiaperturoptiken hergestellt werden. Eine Glasschicht 77, an welcher makroskopische Linsen 66a-c angeordnet sind, wird so angeordnet, dass sich die Glasschicht 77 über die laterale Ausdehnung sämtlicher zu fertigenden Strukturen 64a-c erstreckt und jeder Struktur 64a-c eine makroskopische Linse 66a-c zugeordnet wird. Zwischen den makroskopischen Linsen 66a-c und dem aushärtbaren Material 12 werden die Linsenstrukturen 32a-c sowie die einlagigen Blendenstrukturen 44a-c angeordnet. 7 shows the step of channel-wise irradiation during a process in which several false light-suppressing structures 64a-c for multi-aperture optics. A glass layer 77 on which macroscopic lenses 66a-c are arranged, is arranged so that the glass layer 77 about the lateral extent of all structures to be produced 64a-c stretches and every structure 64a-c a macroscopic lens 66a-c is assigned. Between the macroscopic lenses 66a-c and the curable material 12 become the lens structures 32a-c as well as the single-layer diaphragm structures 44a-c arranged.

Der Schritt des kanalweisen Bestrahlens aus 3a wird für jede bestrahlte falschlichtunterdrückende Struktur 64a-c analog 6 durch eine makroskopische Linse 66a-c erweitert.The step of channel-wise irradiation 3a For each irradiated false light suppression structure 64a-c analogous 6 through a macroscopic lens 66a-c extended.

Das in 3 beschriebene Herstellungsverfahren kann analog 5 mit einer mehrlagigen Anordnung von Linsen durchgeführt werden und so erweitert werden, dass gleichzeitig mehrere Multiaperturoptiken nebeneinander und gleichzeitig auf einem Wafer gefertigt werden. Der Abstand der zu realisierenden Strukturen und mithin Strahlformungsoptiken ist beliebig.This in 3 The manufacturing method described can be analogous 5 be performed with a multilayer array of lenses and be extended so that simultaneously several multi-aperture optics are made side by side and simultaneously on a wafer. The distance between the structures to be realized and therefore beam-shaping optics is arbitrary.

8 zeigt, dass der in 5 beschriebene Fertigungsschritt des kanalweisen Bestrahlens auch gleichzeitig für mehrere falschlichtunterdrückende Strukturen 64a-c mit hinterschnittenen Kanten/Oberflächen für Multiaperturoptiken durchgeführt werden kann. Hierfür wird aushärtbares Material 12 über die laterale Ausdehnung mit Linsenstrukturen 32'a-c bedeckt, so dass Bestrahlung 48a-c derart geformt und/oder gelenkt wird, dass mehrere Strukturen 64a-c aus dem aushärtbaren Material 12 ausgebildet werden. 8th shows that the in 5 also described at the same time for several false light suppressing structures 64a-c can be performed with undercut edges / surfaces for multi-aperture optics. This is hardenable material 12 about the lateral extent with lens structures 32'a -c covered so that irradiation 48a-c is formed and / or steered such that several structures 64a-c from the hardenable material 12 be formed.

Die Herstellung mehrerer falschlichtunterdrückender Strukturen mit hinterschnittenen Kanten/Oberflächen für Multiaperturoptiken gleichzeitig nebeneinander ermöglicht es beispielsweise, dass derartige Module aus einem gesamten Wafer ausgeformt und anschließend voneinander getrennt werden. Somit kann durch die gleichzeitige Fertigung mit geringem operativen Aufwand eine große Stückzahl an falschlichtunterdrückenden Strukturen gefertigt werden.For example, producing multiple false-opaque structures with undercut edges / surfaces for multi-aperture optics simultaneously adjacent to each other allows such modules to be formed from an entire wafer and then separated from one another. Thus, a large number of falschlichtunterdrückenden structures can be manufactured by the simultaneous production with low operating costs.

9 zeigt den Verfahrensschritt des kanalweisen Bestrahlens analog 6 mit an einem gemeinsamen Träger 77 angeordneten makroskopischen Linsen 66a-c sowie den Linsenstrukturen 32'a-c und den Blendenstrukturen 75a-c, bei dem analog den 7 und 8 gleichzeitig mehrere falschlichtunterdrückenden Strukturen nebeneinander bestrahlt werden. 9 shows the process step of the channel-wise irradiation analog 6 with on a common carrier 77 arranged macroscopic lenses 66a-c as well as the lens structures 32'ac and the aperture structures 75a-c , in analogy to the 7 and 8th at the same time several false light suppressing structures are irradiated side by side.

Generell ermöglichen Ausführungsbeispiele eine beliebige Kombination von makroskopischen Linsen, Linsenstrukturen sowie Blendenstrukturen zur Definition der optischen Kanäle.In general, embodiments allow any combination of macroscopic lenses, lens structures and aperture structures to define the optical channels.

10 zeigt eine Vorrichtung 10 mit einer falschlichtunterdrückenden Struktur 64 mit hinterschnittenen Kanten/Oberflächen für eine Multiaperturoptik, die z. B. durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt wurde. Die falschlichtunterdrückende Struktur umfasst optische Kanäle 14'a-e, die Freiräume umfassen und an deren einer Hauptseite eine Bildfläche 76 beabstandet angeordnet ist. Die Bildfläche 76 ist ausgebildet, um durch die optischen Kanäle 14'a-e transmittiertes Licht oder Strahlung zu erfassen oder abzubilden. Beispielsweise kann es sich bei der Bildfläche 76 um einen CCD (Charge-Coupled-Device)-Sensor handeln, so dass jeder der optischen Kanäle 14'a-e das Licht auf einen Bereich des Bildsensors transmittiert. An der der Bildfläche 76 abgewandten Hauptseite der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 ist ebenfalls beabstandet ein Linsenfeld 78 angeordnet. Das Linsenfeld 78 umfasst einen Glasträger 82, an dessen beiden Hauptseiten je eine Polymerschicht 84a und 84b angeordnet sind, wobei an der Polymerschicht 84a die Linsenelemente 86a-e und an der gegenüberliegend angeordneten Polymerschicht 84b die Linsenelemente 86f-j angeordnet sind. Durch die jeweils gegenüberliegende Anordnung zweier Linsenelemente 86a und 86f, 86b und 86g, 86c und 86h, 86d und 86i sowie 86e und 86j werden durch die jeweils zwei Linsenelemente und die Abschnitte der dazwischen angeordneten Polymerschichten 84a und 84b sowie des Glasträgers 82 die Linsen 88a-e ausgebildet, wobei jede der Linsen 88a-e dem axial benachbarten optischen Kanal 14'a-e zugeordnet ist. 10 shows a device 10 with a false light suppressing structure 64 with undercut edges / surfaces for a multi-aperture optics, the z. B. was prepared by the method described above. The false light suppressing structure includes optical channels 14'ae which include open spaces and on one of its main sides a picture surface 76 spaced apart. The picture surface 76 is designed to pass through the optical channels 14'a to detect or image transmitted light or radiation. For example, it may be at the picture area 76 to act as a CCD (charge-coupled device) sensor, allowing each of the optical channels 14'a -e transmits the light to a portion of the image sensor. At the picture surface 76 opposite main side of the false light suppressing structure 64 is also spaced a lens array 78 arranged. The lens field 78 includes a glass slide 82 , on whose two main sides each have a polymer layer 84a and 84b are arranged, wherein on the polymer layer 84a the lens elements 86a-e and on the oppositely disposed polymer layer 84b the lens elements 86f-j are arranged. By the respective opposite arrangement of two lens elements 86a and 86f . 86b and 86g . 86c and 86h . 86d and 86i such as 86e and 86j are passed through the respective two lens elements and the portions of the interposed polymer layers 84a and 84b as well as the glass carrier 82 the lenses 88a-e formed, each of the lenses 88a-e the axially adjacent optical channel 14'a -e is assigned.

Die optischen Achsen 92a-e der optischen Kanäle 14'a-e weisen bezüglich der parallel zueinander verlaufenden Hauptseiten des lichtundurchlässigen Materials 16 voneinander verschiedene Winkel α-ε auf. Das Linsenfeld 78 ist bezüglich der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 sowie der Bildfläche 76 derart angeordnet, dass die dem optischen Kanal 14'a-e zugeordnete Linse 88a-e entlang der optischen Achse 92a-e positioniert ist und der Brennpunkt der jeweiligen Linse 88a-e benachbart zur Bildfläche 76 positioniert ist.The optical axes 92a-e the optical channels 14'a -e have with respect to the mutually parallel main sides of the opaque material 16 different angles α-ε on. The lens field 78 is with respect to the false light suppressing structure 64 as well as the picture surface 76 arranged such that the the optical channel 14'a -e associated lens 88a-e along the optical axis 92a-e is positioned and the focal point of each lens 88a-e adjacent to the image area 76 is positioned.

10 beschreibt eine mögliche Anwendung der durch die Verfahrensschritte vorheriger Ausführungsbeispiele hergestellten falschlichtunterdrückenden Struktur 64. Die falschlichtunterdrückenden Struktur 64 ist derart angeordnet, dass sie bezüglich der Linsen 88a-e des Linsenfeldes 78 respektive der Brenn- oder Bildpunkte eine Falschlichtunterdrückung zwischen benachbarten Brenn- oder Bildpunkten ermöglicht. Durch die Anordnung der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 zwischen der Bildfläche 76 und den Linsen 88a-e kann damit die Aufnahmequalität der Bildfläche 76 oder die Güte eines projizierten Bildes erhöht werden. Das zwischen den optischen Kanälen 14'a-e angeordnete lichtabsorbierende Material 16 verhindert das Übersprechen zwischen den optischen Kanälen 14'a-e, so dass jeder optische Kanal 14'a-e eine Licht- oder Strahlungstransmission mit einer möglichst großen Unabhängigkeit von benachbarten optischen Kanälen 14'a-e zulassen kann. 10 describes a possible application of the false light suppressing structure produced by the method steps of previous embodiments 64 , The false light suppressing structure 64 is arranged to be relative to the lenses 88a-e of the lens field 78 respectively the focal or pixels one False light suppression between adjacent focal points or pixels allows. By the arrangement of the false light suppressing structure 64 between the picture surface 76 and the lenses 88a-e This can improve the recording quality of the image area 76 or the quality of a projected image can be increased. That between the optical channels 14'ae arranged light absorbing material 16 prevents crosstalk between the optical channels 14'a -e, so every optical channel 14'ae a light or radiation transmission with the greatest possible independence from adjacent optical channels 14'ae can allow.

11 zeigt Vorrichtung 10 analog 10, wobei die falschlichtunterdrückende Struktur 64 direkt benachbart und ohne einen Abstand zur Bildfläche 76 angeordnet ist. Das Linsenfeld 78 ist weiterhin derart positioniert, dass je eine Linse 88a-e des Linsenfeldes 78 entlang der optischen Achse des ihr zugeordneten optischen Kanals 14'a-e positioniert ist und der Brenn- oder Bildpunkt der jeweiligen Linse 88a-e an der der Linse 88a-e zugewandten Oberfläche der Bildfläche 76 positioniert ist. 11 shows device 10 analogous 10 wherein the false light suppressing structure 64 directly adjacent and without a distance to the image area 76 is arranged. The lens field 78 is further positioned so that each one lens 88a-e of the lens field 78 along the optical axis of its associated optical channel 14'a -e is positioned and the focal point or pixel of the respective lens 88a-e at the lens 88a-e facing surface of the image surface 76 is positioned.

Im Gegensatz zu 10, wo die falschlichtunterdrückende Struktur beabstandet von der Bildfläche angeordnet ist, ist die falschlichtunterdrückende Struktur in 11 direkt auf der Bildfläche angeordnet. Eventuelle, durch die Spalte zwischen der falschlichtunterdrückenden Struktur und der Bildfläche ausgebildeten optischen Transmissionspfade zwischen optischen Kanälen sind im Ausführungsbeispiel der 11 geschlossen. Der Grad der Falschlichtunterdrückung kann durch Minimierung bzw. Entfernung des Abstandes zwischen der falschlichtunterdrückenden Struktur und der Bildfläche zusätzlich erhöht sein.In contrast to 10 In the case where the false-light suppressing structure is spaced from the image surface, the false-light suppressing structure is shown in FIG 11 arranged directly on the picture surface. Any optical transmission paths between optical channels formed by the gaps between the false-light-suppressing structure and the image surface are, in the embodiment, the 11 closed. The degree of false light suppression may be further increased by minimizing the distance between the false light suppression structure and the image area.

12 zeigt eine Vorrichtung analog Vorrichtung 10 aus 10, bei der in dem Abstand zwischen dem Linsenfeld 78 und der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 an lateral außenliegenden Stellen zusätzliches Material 96 angeordnet ist, welches ausgebildet ist, um den Abstand zwischen dem Linsenfeld 78 und der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 zu fixieren. Bei dem zusätzlichen Material 96 handelt es sich beispielsweise um einen thermisch oder unter UV-Strahlung härtenden Klebstoff, um eine Relativbewegung zwischen dem Linsenfeld 78 und der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 zu reduzieren oder zu verhindern und um beispielsweise die Fokussierung der Linsen 88 auf die Bildfläche 76 beizubehalten. Das zusätzliche Material 96 weist lichtabsorbierende oder opake Eigenschaften auf. Damit wird Falschlicht von Orten, die lateral zur Vorrichtung angeordnet sind, zusätzlich reduziert oder unterdrückt. Das zusätzliche Material 96 kann beispielsweise einen umlaufenden Rahmen an der den Linsen zugewandten Hauptseite der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 bilden. 12 shows a device analog device 10 out 10 in which in the distance between the lens field 78 and the false light suppressing structure 64 additional material left lateral 96 is arranged, which is formed by the distance between the lens array 78 and the false light suppressing structure 64 to fix. For the additional material 96 For example, it is a thermally or UV curing adhesive, relative movement between the lens array 78 and the false light suppressing structure 64 to reduce or prevent and, for example, the focusing of the lenses 88 on the scene 76 maintain. The additional material 96 has light-absorbing or opaque properties. In order for false light of locations that are arranged laterally to the device, additionally reduced or suppressed. The additional material 96 For example, may be a circumferential frame on the lens facing the main side of the false light suppressing structure 64 form.

13 zeigt eine Vorrichtung, wie sie in 12 gezeigt ist, wobei die falschlichtunterdrückende Struktur 64 auf der Bildfläche 76 angeordnet ist, wie es anhand 11 beschrieben wurde. 13 shows a device as shown in 12 is shown, wherein the false light suppressing structure 64 on the scene 76 arranged as it is based 11 has been described.

14 zeigt eine Vorrichtung analog zur Vorrichtung aus 12, bei der das lichtabsorbierende oder opake zusätzliche Material 96 zusätzlich zwischen den Linsen 88a-e angeordnet ist. Durch das zusätzliche Material 96 werden die optischen Kanäle 14'a-e durch in axialer Richtung verlängert und eine Falschlichtunterdrückung zwischen den optischen Kanälen 14'a-e im Bereich zwischen dem Linsenfeld 78 und der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 verbessert. Die beschriebene zusätzliche Isolation der optischen Kanäle ermöglicht eine weitere Erhöhung der Projektions- oder Bildqualität. Zudem stabilisiert das zusätzliche Material 96 das Linsenfeld 78 gegenüber der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 durch mehrere Stützstellen derart, dass Durchbiegungen des Linsenfeldes 78 und mithin eine Verschiebung von Brenn- oder Bildpunkten einzelner Linsen 88 verhindert ist. 14 shows a device analogous to the device 12 in which the light-absorbing or opaque additional material 96 in addition between the lenses 88a-e is arranged. Due to the additional material 96 become the optical channels 14'a -e extended by in the axial direction and a false light suppression between the optical channels 14'ae in the area between the lens field 78 and the false light suppressing structure 64 improved. The described additional isolation of the optical channels allows a further increase of the projection or image quality. In addition, the additional material stabilizes 96 the lens field 78 opposite the false light suppressing structure 64 by several support points such that deflections of the lens field 78 and thus a shift of focal or pixels of individual lenses 88 is prevented.

15 zeigt eine Vorrichtung, wie sie in 14 gezeigt ist, wobei die falschlichtunterdrückenden Struktur 64 auf der Bildfläche 76 angeordnet ist, wie es anhand 11 beschrieben wurde. 15 shows a device as shown in 14 is shown, wherein the false light suppressing structure 64 on the scene 76 arranged as it is based 11 has been described.

16 zeigt eine Vorrichtung, wie sie in 12 gezeigt ist, wobei anstelle des lichtabsorbierenden Materials 96 ein transparentes Material 98 verwendet wird. Ist in einem späteren Einsatzbereich der Multiaperturoptik keine Unterdrückung von lateral zur falschlichtunterdrückenden Struktur eintreffendem Falschlicht erforderlich, so kann die Ausgestaltung der Beabstandung des Linsenfeldes 78 zur falschlichtunterdrückenden Struktur 64 durch ein transparentes zusätzliches Material 98 einfacher oder kostengünstiger sein als bei der Anordnung von lichtabsorbierendem oder opaken Material 96. 16 shows a device as shown in 12 is shown, wherein instead of the light-absorbing material 96 a transparent material 98 is used. If, in a later field of application of the multi-aperture optics, no suppression of stray light arriving laterally of the false-light-suppressing structure is required, then the configuration of the spacing of the lens field can be used 78 to the false light suppressing structure 64 through a transparent additional material 98 easier or less expensive than in the arrangement of light-absorbing or opaque material 96 ,

17 zeigt eine Vorrichtung, wie sie in 16 gezeigt ist, wobei die falschlichtunterdrückende Struktur 64 auf der Bildfläche 76 angeordnet ist, wie es anhand 11 beschrieben wurde. 17 shows a device as shown in 16 is shown, wherein the false light suppressing structure 64 on the scene 76 arranged as it is based 11 has been described.

18 zeigt eine Vorrichtung, wie sie in 14 gezeigt ist, wobei alternativ zu dem licht- lichtabsorbierenden oder opaken zusätzlichen Material 96 transparentes Material 98 angeordnet ist, wie es anhand 16 beschrieben wurde. 18 shows a device as shown in 14 as an alternative to the light-absorbing or opaque additional material 96 transparent material 98 arranged as it is based 16 has been described.

19 zeigt eine Vorrichtung wie sie in 18 gezeigt ist, wobei die falschlichtunterdrückende Struktur 64 auf der Bildfläche 76 angeordnet ist, wie es anhand 11 beschrieben wurde. 19 shows a device like her in 18 is shown, wherein the false light suppressing structure 64 on the scene 76 arranged as it is based 11 has been described.

20 zeigt eine Vorrichtung analog der Vorrichtung aus 14, bei der zwischen der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 und dem zusätzlichen Material 96 eine Glasschicht 102 angeordnet ist, welche sich über die gesamte laterale Ausdehnung der falschlichtunterdrückende Struktur 64 erstreckt. Die Glasschicht kann beispielsweise zur Stabilisierung der optischen Kanäle ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können optische Strukturen in oder an der Glasschicht angeordnet sein, beispielsweise diffraktive oder refraktive optische Elemente. Diese ermöglichen eine weitere, bezüglich des Linsenfeldes 78 zusätzliche, optische Formung oder Filterung von durch die optischen Kanäle transmittiertem Licht oder Strahlung. 20 shows a device analogous to the device 14 in which between the false light suppressing structure 64 and the additional material 96 a glass layer 102 which extends over the entire lateral extent of the false light suppressing structure 64 extends. The glass layer may be formed, for example, to stabilize the optical channels. Alternatively or additionally, optical structures may be arranged in or on the glass layer, for example diffractive or refractive optical elements. These allow another, with respect to the lens array 78 additional optical shaping or filtering of light or radiation transmitted through the optical channels.

21 zeigt die Vorrichtung aus 20, bei der die Glasschicht 102 an der dem Linsenfeld 78 abgewandten Hauptseite der falschlichtunterdrückenden Struktur 64 und direkt benachbart zur Bildfläche 76 angeordnet ist. 21 shows the device 20 in which the glass layer 102 at the lens field 78 opposite main side of the false light suppressing structure 64 and directly adjacent to the image area 76 is arranged.

22 zeigt eine Vorrichtung, bei der an einer ersten falschlichtunterdrückenden Struktur 64a zusätzliches Material 96 und das Linsenfeld 78 analog 14 angeordnet sind, wobei zwischen der ersten falschlichtunterdrückenden Struktur 64a und einer, in Richtung der Bildfläche 76 angeordneten, zweiten falschlichtunterdrückenden Struktur 64b die Glasschicht 102 direkt benachbart zu den falschlichtunterdrückenden Strukturen 64a und 64b angeordnet ist. 22 shows a device in which at a first false light suppressing structure 64a additional material 96 and the lens field 78 analogous 14 are arranged, wherein between the first false light suppressing structure 64a and one, in the direction of the picture surface 76 arranged, second false light suppressing structure 64b the glass layer 102 directly adjacent to the false light suppressing structures 64a and 64b is arranged.

Bei alternativen Ausführungsbeispielen ist eine, mit Verfahren vorheriger Ausführungsbeispiele hergestellte, falschlichtunterdrückende Struktur 64 in einer lateralen Schnittebene durchtrennt und die Glasschicht 102 zwischen den beiden entstehenden Schnittflächen angeordnet. Prinzipiell kann die Glasschicht 102 mit stabilisierender und/oder optischer Wirkung an einer beliebigen Stelle entlang des axialen Verlaufs der optischen Kanäle 14a-e angeordnet sein.In alternative embodiments, a false-light-suppressing structure made by methods of prior embodiments is 64 severed in a lateral sectional plane and the glass layer 102 arranged between the two resulting cut surfaces. In principle, the glass layer 102 with stabilizing and / or optical action anywhere along the axial path of the optical channels 14a-e be arranged.

Obwohl das Linsenfeld 78 in vorangegangenen Ausführungsbeispielen der 10 bis 22 eine Glasschicht umfasst, sind die Linsen 88 in alternativen Ausführungsbeispielen an einer polymeren Schicht in Abwesenheit von Glas gebildet sein.Although the lens field 78 in previous embodiments of the 10 to 22 includes a glass layer are the lenses 88 in alternative embodiments, be formed on a polymeric layer in the absence of glass.

Obwohl in vorangegangenen Ausführungsbeispielen die Linsen 88 und die Schichten 84 als aus Polymerstoffen gebildet beschrieben sind, können die Linsen 88 und/oder die Schichten 84 in alternativen Ausführungsbeispielen aus einem anderen optischen Werkstoff, beispielsweise Glas, gefertigt sein. In weiteren Ausführungsbeispielen sind die Linsen 88 und die Schichten 84 einstückig gebildet. In weiteren Ausführungsbeispielen sind die Linsen 88, die Schichten 84 und die Schicht 82 aus einem identischen Material und sämtliche dieser Komponenten einstückig gebildet.Although in previous embodiments, the lenses 88 and the layers 84 as described are formed from polymeric materials, the lenses can 88 and / or the layers 84 be made in alternative embodiments of another optical material, such as glass. In further embodiments, the lenses are 88 and the layers 84 formed in one piece. In further embodiments, the lenses are 88 , the layers 84 and the layer 82 made of an identical material and all these components in one piece.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.

Claims

A method of making a false light suppression structure (64; 64a-c) having at least two optical channels (14a-e; 14'a-e; 14 "a-e), comprising the steps of: Providing a radiation curable material (12) or a solubility changing material (22) by irradiation; channel-wise simultaneous irradiation of the material (12; 22) with different irradiation angle (α-ε) or canal-wise masking of the material (12; 22) and irradiation of the material (12; 22) with different irradiation angle (α-ε); and Replacing the non-irradiated or unmasked portion of the material (12) with an opaque material (16); wherein the irradiation angle (α-ε) is selected such that the resulting optical channels (14a-e; 14'a-e; 14 "a-e) have the different angles (α-ε) and edges or surfaces undercut each other.

Method according to Claim 1 wherein the irradiation comprises the steps of: disposing at least one lens (66; 66a-c; 38a-j; 72a-e) spaced from the curable material (12; 22); Arranging a diaphragm structure (44; 44a-c; 75; 75a-c) comprising at least two diaphragms (42a-1) between the curable material (12; 22) and the lens structure (32; 32 ';32'ac), wherein the Diaphragm (42a-1) set the irradiation angle (α-ε); and irradiating the material (12; 22) through the at least one lens (66; 66a-c; 38a-j; 72a-e).

Method according to Claim 2 in that the at least one lens (66; 66a-c) has a lateral extension to extend over the optical channels (14a-e), each of the optical channels (14a-e) having a respective aperture (42a-1) ) is associated with the diaphragm structure (44; 44a-c; 75; 75a-c).

Method according to Claim 2 , With: a plurality of lenses (38a-j; 72a-e), each optical channel (14a-e) comprising at least one lens (38a-j; 72a-e) and a diaphragm (42a-1) of the diaphragm structure (44; 44a-c; 75; 75a-c), wherein the aperture (42a-1) associated with an optical channel (14a-e) is offset with respect to a center of a lens (38a-j) associated with that optical channel (14a-e), and the staggered arrangement being different from a staggered array of lenses (38a-j) and apertures (42a-1) of other optical channels (14a-e).

Method according to Claim 1 in which the irradiation comprises the steps of arranging at least two lenses (38a-j; 72a-e) which effect the different irradiation angles spaced from the hardenable material, each of the optical channels (14a-e) each having a lens (38) 38a-j; 72a-e); and irradiating the material through the lens structure (32; 32 ';32'ac).

Method according to one of Claims 1 to 5 in which the false-light suppressing structure (64; 64a-c) comprises a further optical channel (14a-e) having an optical axis (52a-e), the optical axis (52a-e) of the further channel (14a-e; 14'ae; 14 "ae) has an identical or different angle (α-ε) with respect to an optical axis (52a-e) of the first or the second optical channel (14a-e; 14'ae;14" ae).

Method according to one of Claims 1 to 6 in which the curable material (12) or the radiation solubility-changing material (22) comprises a radiation-polymerizing material or a photoactive positive or negative resist.

Method according to one of Claims 1 to 7 in which the optical channels (14a-e; 14'ae; 14 "ae) are formed so that their diameter varies along their course in the hardenable material, or such that the optical channels have a constant diameter (Dla-e; D2a-e).

Method according to one of Claims 1 to 8th further comprising the step of: removing the irradiated or masked material (13; 22) defining the optical channels (14a-e); or replacing the irradiated or masked material (13; 22) defining the optical channels with a transparent material (18).

Device with: a light absorbing or opaque material (16); and at least two optical channels (14a-e; 14'a-e; 14 "a-e), wherein the at least two optical channels (14a-e; 14'a-e; 14 "a-e) are surrounded by the light-absorbing or opaque material (16); wherein the optical axes (52a-e) of at least two optical channels (14a-e; 14'ae; 14 "ae) have a mutually different angle (α-ε) to a plane of a major side of the light-absorbing or opaque material (16); and wherein at least two of the optical channels (14a-e; 14'a-e; 14 "a-e) comprise the different angles (α-ε) and edges or surfaces undercut each other in the light-absorbing or opaque material (16); wherein a diameter (D1a-e; D2a-e) of the optical channels (14a-e; 14'ae; 14 "ae) varies along a path within the light-absorbing or opaque material (16), and wherein a dimension of the light-absorbing or opaque material (16) between two adjacent optical channels along a path of the adjacent optical channels (14a-e; 14'ae; 14 "ae) in areas between the optical channels (14a-e; 14'ae; 14" ae) ; wherein the light absorbing or opaque material (16) is a cured polymer material.

Device after Claim 10 in that the light absorbing or opaque material (16) comprises a glass layer (102) on a major side of the light absorbing or opaque material or between two major sides of the light absorbing or opaque material (16).

Device according to one of Claims 10 or 11 further comprising an image surface (76) of an optical structure disposed at a distance or directly adjacent to a major side of the light absorbing or opaque material (16).

Device according to one of Claims 10 to 12 wherein a glass layer (82) having lenses (86a-j; 88a-e) disposed thereon is disposed on a major side of the light-absorbing or opaque material (16) such that the lenses (86a-j; optical axes (52a-e) of the optical channels (14a-e; 14'ae; 14 "ae).

Device according to one of Claims 10 to 13 in which the optical axes (52a-e) of the optical channels (14a-e; 14'ae; 14 "ae) strike an image surface (76) of an optical system.

Optical system comprising a device according to one of Claims 10 to 14 in which the optical channels (14a-e; 14'ae; 14 "ae) are arranged such that an image plane is projected onto an image-sensing surface of the optical system.