EP4605783A1 - Mikrolinsenarray für einen bildprojektor - Google Patents

Mikrolinsenarray für einen bildprojektor

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EP4605783A1
EP4605783A1 EP23800737.1A EP23800737A EP4605783A1 EP 4605783 A1 EP4605783 A1 EP 4605783A1 EP 23800737 A EP23800737 A EP 23800737A EP 4605783 A1 EP4605783 A1 EP 4605783A1
Authority
EP
European Patent Office
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microlens array
carrier
lenses
arrangement
thickness
Prior art date
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Pending
Application number
EP23800737.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Jentsch
Martin Mueller
Alf RIEDEL
Felix VON LAFFERT
Christian Vogl
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FEV Group GmbH
Original Assignee
FEV Group GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/18—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective
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    • G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2243/00—Manufacturing details of signalling devices specially adapted for vehicle exteriors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F21W2103/60—Projection of signs from lighting devices, e.g. symbols or information being projected onto the road

Definitions

  • an image projector with a micro lens array has been used in recent years - especially in the automotive sector.
  • This projector typically includes collimation optics that generate collimated light with a certain small residual divergence, an optics stack with an illumination lens array, a slide plane (made from a chrome layer) in which the image information is given by openings, a substrate in the thickness of the focal length (made from glass), and a projection lens array that is often identical to the illumination lens array.
  • the image projector also includes electronics, a housing and a cover plate. This creates a multi-channel optic with a small extension in which each channel can project the entire image with a high depth of field.
  • the publication DE 10 2009 024 894 A1 relates to a projection display with a light source and regularly arranged optical channels.
  • the optical channels contain a field lens, each of which is assigned an object structure to be imaged and a projection lens.
  • the distance between the projection lenses and the assigned object structures corresponds to the focal length of the projection lenses, while the distance between the object structures to be imaged and the assigned field lens is selected in such a way that Köhler illumination of the assigned projection lens is possible.
  • the individual projections are then superimposed to form the overall image.
  • microlens array according to the invention for an image projector with a carrier and a matrix-like arrangement of a plurality of lenses arranged on the carrier enables the technical advantage that the microlens array can be manufactured using a more cost-effective manufacturing process than the expensive polymer-on-glass technology. It also allows for a wider range of materials, especially for the carrier. Instead of polished glass wafers, all optical injection molding materials can be used.
  • the carrier and the lenses are made of the same material. This makes it possible to further simplify the manufacture of the microlens array.
  • the carrier has a thickness between 400 pm and 1200 pm, preferably between 500 pm and 700 pm. This enables the microlens array to be manufactured by means of injection molding or pressing processes.
  • the matrix-shaped arrangement of the plurality of lenses and the carrier are formed in one piece.
  • the microlens array can therefore be manufactured by means of an injection molding process.
  • thermoplastic polymer comprises a polymethyl methacrylate (PMMA), cyclo-olefin polymer (COP), polycarbonate (PC) or optical silicone.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • COP cyclo-olefin polymer
  • PC polycarbonate
  • optical silicone a polymethyl methacrylate
  • particularly suitable materials are used for the production of the microlens array.
  • the microlens array arrangement according to the invention with a first microlens array on an illumination side and a second microlens array on a projection side can be used as a component in an image projector.
  • a slide plane can be arranged between the first and the second microlens array, which comprises specially designed openings for the passage of light. This results in a further simplified structure.
  • the first carrier has a thickness in the range of 400 pm to 1200 pm and the second carrier has a thickness in the range of 2 mm to 5 mm.
  • the lenses of the first microlens array on the illumination side have a greater focal length than the lenses of the second microlens array on the projection side. This will achieve a sharp projection and a high depth of field.
  • a slide plane is arranged between the first microlens array and the second microlens array.
  • the image projector according to the invention with the microlens array arrangement enables the same technical advantages as the microlens array.
  • the method according to the invention is used to produce a microlens array, with the step of injection molding or hot stamping the microlens array.
  • the method achieves the same technical advantages as the microlens array.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an image projector with a microlens array
  • Fig. 4 is a block diagram of a method for manufacturing a microlens array.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an image projector 200 with a microlens array arrangement 300 (MLA projector).
  • the microlens array arrangement 300 comprises a first microlens array 100-A on an illumination side 107-A and a second microlens array 100-B on a projection side 107-B.
  • Fig. 3 is a schematic cross-sectional view of a microlens array arrangement 300.
  • each subpattern is defined in the area Dia2.
  • the area Dia2 is smaller than the area Dial.
  • the area Dia2 of the pattern is defined by the focal length of the lens 103-A and the distance d1.
  • the area outside the circle with the area Dia2 can be covered with an absorbing or reflecting material 121 to prevent light from passing through.
  • the distance d1 can be smaller than the focal length of the matrix-like arrangement 101-A.

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Abstract

Mikrolinsenarray (100-A, 100-B) für einen Bildprojektor (200), mit einem Träger (105-A, 105-B), und einer matrixförm igen Anordnung (101-A, 101-B) mit einer Vielzahl von Linsen (103-A, 103-B), die auf dem Träger (105-A, 105-B) angeordnet sind.

Description

MIKROLINSENARRAY FÜR EINEN BILDPROJEKTOR
Die Erfindung betrifft ein Mikrolinsenarray für einen Bildprojektor, einen Bildprojektor mit einem Mikrolinsenarray, eine Mikrolinsenarrayanordnung und ein Verfahren zum Herstellen eines Mikrolinsenarrays.
Für kleine Projektoren, die als Stapel (Stack) entlang der optischen Achse gebaut werden, wird - speziell im Automobilbereich - in den letzten Jahren ein Bildprojektor mit einem Mikrolinsenarray (Micro Lens Array - MLA) verwendet. Dieser Projektor umfasst typischerweise eine Kollimationsoptik, die kollimiertes Licht mit bestimmter kleiner Restdivergenz erzeugt, einen Optikstack mit einem Beleuchtungslinsenarray, eine Diaebene (hergestellt aus einer Chrom-Schicht), in der die Bildinformation durch Öffnungen gegeben ist, ein Substrat in der Dicke der Brennweite (hergestellt aus Glas), und ein Projektionslinsenarray, das häufig identisch zum Beleuchtungslinsenarray ist.
Daneben umfasst der Bildprojektor eine Elektronik, ein Gehäuse und eine Abschlussscheibe. Hierdurch wird eine Mehrkanaloptik mit geringer Ausdehnung erzeugt, in der jeder Kanal das ganze Bild mit hoher Tiefenschärfe projizieren kann.
Die Druckschrift DE 10 2009 024 894 A1 betrifft ein Projektionsdisplay mit einer Lichtquelle sowie regelmäßig angeordneten optischen Kanälen. Die optischen Kanäle enthalten eine Feldlinse, der jeweils eine abzubildende Objektstruktur sowie eine Projektionslinse zugeordnet sind. Der Abstand der Projektionslinsen zu den zugeordneten Objektstrukturen entspricht der Brennweite der Projektionslinsen, während der Abstand der abzubildenden Objektstrukturen zu der zugeordneten Feldlinse derart gewählt wird, dass eine Köhlersche Beleuchtung der zugeordneten Projektionslinse ermöglicht wird. Es kommt dann zu einer Überlagerung der einzelnen Projektionen zum Gesamtbild.
Das erfindungsgemäße Mikrolinsenarray für einen Bildprojektor mit einem Träger und einer matrixform igen Anordnung einer Vielzahl von Linsen, die auf dem Träger angeordnet sind, ermöglicht den technischen Vorteil, dass sich das Mikrolinsenarray mit einem kostengünstigeren Herstellverfahren gegenüber der teuren Polymer-on- Glass-Technologie herstellen lässt. Zudem wird eine größere Auswahl an Materialien ermöglicht, vor allem für den Träger. Statt polierten Glaswafern sind grundsätzlich alle optischen Spritzgussmaterialien verwendbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Mikrolinsenarrays sind der Träger und die Linsen aus dem gleichen Material hergestellt. Dadurch wird ermöglicht, dass sich die Herstellung des Mikrolinsenarrays weiter vereinfacht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Mikrolinsenarrays weist der Träger eine Dicke zwischen 400 pm und 1200 pm, bevorzugt zwischen 500 pm und 700 pm, auf. Dadurch wird eine Herstellung des Mikrolinsenarrays mittels Spritzguss- oder Press- Verfahren ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Mikrolinsenarrays sind die matrixförmige Anordnung der Vielzahl von Linsen und der Träger einstückig ausgebildet. Dadurch kann das Mikrolinsenarray mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Mikrolinsenarrays ist das Mikrolinsenarray ein thermoplastisches Polymer. Dadurch kann das Mikrolinsenarray ebenfalls mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Mikrolinsenarrays umfasst das thermoplastische Polymer ein Polymethylmethacrylat (PMMA), Cyclo-Olefin-Polymer (COP), Polycarbonat (PC) oder optisches Silikon. Dadurch werden besonders geeignete Materialien für die Herstellung des Mikrolinsenarrays verwendet.
Die erfindungsgemäße Mikrolinsenarrayanordnung mit einem ersten Mikrolinsenarray auf einer Beleuchtungsseite und einem zweiten Mikrolinsenarray auf einer Projektionsseite kann als Bauteil in einem Bildprojektor eingesetzt werden. Zwischen dem ersten und dem zweiten Mikrolinsenarray kann eine Diaebene angeordnet sein, die speziell gestaltete Öffnungen zum Hindurchtreten von Licht umfasst. Dadurch wird ein weiter vereinfachter Aufbau erhalten. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Mikrolinsenarrayanordnung weist der erste Träger eine Dicke im Bereich von 400 pm bis 1200 pm und der zweite Träger einer Dicke im Bereich von 2 mm bis 5 mm auf.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Mikrolinsenarrayanordnung weisen die Linsen des ersten Mikrolinsenarrays auf der Beleuchtungsseite eine größere Brennweite auf als die Linsen des zweiten Mikrolinsenarrays auf der Projektionsseite. Dadurch werden eine scharfe Projektion und eine hohe Tiefenschärfe erreicht werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Mikrolinsenarrayanordnung weisen die Linsen auf der Beleuchtungsseite eine Brennweite im Material auf, die gleich Summe der Dicke des Trägers des ersten Mikrolinsenarrays und des Trägers des zweiten Mikrolinsenarrays ist. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit der Mikrolinsenarrayanordnung erhöht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Mikrolinsenarrayanordnung ist zwischen dem ersten Mikrolinsenarray und dem zweiten Mikrolinsenarray eine Diaebene angeordnet.
Der erfindungsmäße Bildprojektor mit der Mikrolinsenarrayanordnung ermöglicht die gleichen technischen Vorteile wie das Mikrolinsenarray.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Herstellen eines Mikrolinsenarrays, mit dem Schritt eines Spritzgießen oder Heißprägens des Mikrolinsenarrays. Durch das Verfahren werden die gleichen technischen Vorteile wie durch das Mikrolinsenarray erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bildprojektors mit einem Mikrolinsenarray;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht des Mikrolinsenarrays;
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht einer Mikrolinsenarrayanordnung; und
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Mikrolinsenarrayanordnung. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bildprojektors 200 mit einer Mikrolinsenarrayanordnung 300 (MLA-Projektor). Die Mikrolinsenarrayanordnung 300 umfasst ein erstes Mikrolinsenarray 100-A auf einer Beleuchtungsseite 107-A und ein zweites Mikrolinsenarray 100-B auf einer Projektionsseite 107-B.
Der Bildprojektor 200 projiziert ein statisches, nicht-veränderliches Bild 109 auf einen Schirm, wie beispielsweise eine Straße oder eine Wand. Dabei soll ein möglichst großer Lichtstrom (Lumen) mittels eines möglichst kleinen Bildprojektors 200 erzeugt werden.
Der Bildprojektor 200 umfasst eine Lichtquelle 113 und eine Kollimationslinse 115 zum Erzeugen paralleler Lichtstrahlen. Trotzdem sollten die räumlichen Abmessungen des Bildprojektors 200, insbesondere entlang der Achse der Lichtausbreitungsrichtung, und die Anzahl der Bauteile so klein wie möglich gehalten werden. Dies ist insbesondere bei Bauraumeinschränkungen für Leuchten im Automobilbereich von Vorteil. Zu diesem Zweck ist der Bildprojektor 200 als ein Multiapertur-Ansatz ausgebildet, bei dem miniaturisierte Projektoren (Kanäle) mit jeweils getrennten Linsen 103-A und 103-B parallel angeordnet werden, so dass ein miniaturisierter Aufbau in der Dicke erreicht wird.
Zudem kann mit einer geringen räumlichen Ausdehnung der Linsen 103-A und 103-B eine hohe Tiefenschärfe erzeugt werden. Dies ermöglicht eine scharfe Abbildung des Bildes 109 auf einem geneigten Schirm mit unterschiedlichen Projektionsabständen, ohne die Objekt- und Linsenebenen zu kippen (Scheimpflug-Bedingung).
In diesem Ausführungsbeispiel werden für die Linsen 103-A auf der Beleuchtungsseite 107-A und die Linsen 103-B auf der Projektionsseite 107-B die gleichen Mikrolinsenarrays 100-A und 100-B mit gleicher Brennweite verwendet. Die Brennweite ist dabei so gewählt, dass der jeweilige Fokus auf der gegenüberliegenden Linse 103-A und 103-B liegt (BL <-> PL). Daraus ergibt sich, dass für eine gute Ausleuchtung bei passender Kollimation möglichst kein Abstand zwischen den Linsen 103-A auf der Beleuchtungsseite 107 -A und der Diaebene 111 erwünscht ist.
Die Linsen 103-A, 103-B werden mittels Spritzgussprozess hergestellt. Die Diaebene 111 ist aus einer Chrom-Schicht hergestellt, in der die Bildinformation durch Öffnungen gegeben ist. Der Träger 105-A wird gemeinsam mit den Linsen 103-A hergestellt und auf der Beleuchtungsseite 101 -A angeordnet. Dieser weist typischerweise eine Dicke zwischen 400 pm und 800 pm auf, in diesem Ausführungsbeispiel 550 pm. Der Träger 105-A oder 105-B kann aus Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Cyclo-Olefin- Polymer (COP) gebildet sein. Dies hat den technischen Vorteil, dass diese Materialien eine geringe Dispersion aufweisen. Dadurch lassen sich Farbfehler und Farbränder bei einer polychromatischen Weißprojektion verhindern. Der Träger 105-A und 105-B kann aber auch aus Polycarbonat oder optischem Silikon hergestellt sein. Der Träger 105-A und 105-B kann eine Länge zwischen 5 mm und 50 mm und eine Breite zwischen 5 mm und 50 mm aufweisen, bevorzugt 10 mm mal 10 mm. Der Träger 105- A weist beispielsweise eine Dicke zwischen 400 pm und 1200 pm auf und der Träger 105-B weist eine Dicke zwischen 2 mm und 5 mm auf.
Die Linsen 103-A und 103-B auf dem Träger 105-A und 105-B weisen beispielsweise einen gegenseitigen Abstand von Linsenmitte zu Linsenmitte von 500 pm bis 1.000 pm auf, in diesem Ausführungsbeispiel 800 pm. Die Linsen 103-A, 103-B sind hexagonal auf dem Träger 105-A und 105-B angeordnet und weisen eine Brennweite zwischen 1 ,5 mm und 4 mm auf, in diesem Ausführungsbeispiel 2 mm. Die Linsen 103- A, 103-B können beispielsweise aus dem gleichen oder einem unterschiedlichen Material wie der Träger 105-A oder 105-B gebildet sein. Auf dem Träger 105-A und 105-B in einer Abmessung von 10 mm mal 10 mm sind beispielsweise 12 mal 12 Linsen 103-A, 103-B angeordnet. Die Brennweite der Linsen 103-A, 103-B ist beispielsweise größer als die Dicke des Trägers 105.
Durch die ausreichende Dicke dieses Trägers 105-A und 105-B wird ermöglicht, dass das Mikrolinsenarray 100-A und 100-B mittels eines Spritzguss- oder Pressverfahrens hergestellt werden kann. Die Brennweite der Linsen 103-A auf der Beleuchtungsseite 107-1 kann leicht erhöht werden, um eine möglichst gute Ausleuchtung der Diastrukturen (Bildinformationen) in der Diaebene 111 und der zugehörigen Linsen 103-B auf der Projektionsseite 107-B zu erhalten. Der Träger 105-A und 105-B und die jeweiligen Linsen 103-A und 105-B jeweils eines Mikrolinsenarrays 100A und 100-B können aus dem gleichen Material in einem Stück hergestellt sein.
In diesem Ausführungsbeispiel werden unterschiedliche Brennweiten der Linsen 103-A und 103-B auf der Beleuchtungs- und Projektionsseite 107-A und 107-B verwendet, so dass die Brennebene der Linsen 103-A auf der Beleuchtungsseite 107-A genau in den Linsen 103-B der Projektionsseite 107-B liegt. Dies ergibt einen maximalen Akzeptanzwinkel der Restdivergenz der Kollimation. Die Brennweite der Linsen 103-B auf der Projektionsseite 107-B ist so gewählt, dass die Brennebene in der Diaebene 111 liegt. Dies ermöglicht eine scharfe Projektion mit den gleichen Vorteilen, wie beispielsweise eine hohe Tiefenschärfe zur Projektion auf einer schiefen Ebene.
Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Mikrolinsenarrays 100-A.. Die Schicht des Trägers 105-A weist eine Dicke von 520 pm auf. Durch die Dicke des Trägers 105-A kann das Mikrolinsenarray 100-A mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt werden.
Gegenüberliegend befindet sich eine Klebeschicht 119 (Bonding Design) mit einer Dicke von 40 pm. Mittels der Klebeschicht 119 wird die Diaebene 111 befestigt. Dadurch ergibt sich ein Gesamtabstand vom Scheitel der Linse 103-A bis zur Diaebene 111 von 670 pm. Das Mikrolinsenarray 100-B auf der Projektionsseite 107-B ist entsprechend zum Mikrolinsenarray 100-A auf der Beleuchtungsseite 107-A aufgebaut, außer dass dieses einen Träger 107-B mit größerer Dicke aufweisen kann.
Durch den alternativen integrierten Aufbau des Mikrolinsenarrays 100-A kann dieses mittels eines kostengünstigeren und aufwandsärmeren Herstellungsverfahrens hergestellt werden, wie beispielsweise einem Spritzgussverfahren. Beim Spritzgießen des Mikrolinsenarrays 100-A wird die matrixförmige Anordnung 101 -A der Vielzahl von Linsen 103-A und der T räger 105-A aus einem thermoplastischen Polymer gegossen.
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht einer Mikrolinsenarrayanordnung 300. Auf der Diaebene 111 ist jedes Teilmuster im Bereich Dia2 definiert. Der Bereich Dia2 ist kleiner als der Bereich Dial .Der Bereich Dia2 des Musters ist durch die Brennweite der Linse 103-A und die Entfernung d1 definiert. Der Bereich außerhalb des Kreises mit dem Bereich Dia2 kann mit einem absorbierenden oder reflektierenden Material 121 bedeckt sein, um ein Hindurchtreten von Licht zu verhindern. Die Entfernung d1 kann kleiner als die Brennweite der matrixform igen Anordnung 101 -A sein.
Die Träger 105-A und 105-B können mehrere Schichten aus unterschiedlichem Material umfassen. Spezielle Materialkombinationen können für die Herstellung aufgrund spezieller Materialeigenschaften und -Anforderungen technisch vorteilhaft sein, wie beispielsweise ein Träger für eine Chromschicht.
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Mikrolinsenarrayanordnung 300. In Schritt S101 wird ein erstes Mikrolinsenarray 100- A mit einer matrixförm igen Anordnung 101 -A mit einer Vielzahl von Linsen 103-A aus einem thermoplastischen Polymer spritzgussgeformt, die auf dem Träger 105-A angeordnet sind. Das Mikrolinsenarray 100-A kann auch aus dem Träger 105-A mittels Heißprägen (Embossing) hergestellt werden. Dabei werden die Linsen 103-A auf der Oberfläche des Trägers 105-A mittels eines Prägestempels erzeugt.
In Schritt S102 wird ein zweites Mikrolinsenarray 100-B mit einer matrixförm igen Anordnung 101 -B mit einer Vielzahl von Linsen 103-B aus einem thermoplastischen Polymer spritzgussgeformt, die auf einem Träger 105-B angeordnet sind. Auch das zweite Mikrolinsenarray 100-B kann mittels Heißprägen hergestellt werden.
In Schritt S103 wird zwischen dem ersten Mikrolinsenarray 100-A und dem zweiten Mikrolinsenarray 100-B die Diaebene 111 angeordnet, in der die Bildinformation durch speziell gestaltete Öffnungen vorliegt. In Schritt S104 werden das erste Mikrolinsenarray 100-A und das zweite Mikrolinsenarray 100-B miteinander verbunden, während die Diaebene 111 dazwischen angeordnet ist. So lässt sich auf einfache Weise eine Mikrolinsenarrayanordnung 300 erzeugen, die in den Bildprojektor 200 eingesetzt werden kann. Diese Fertigungsverfahren ermöglichen zudem eine größere Auswahl von Materialien für die Linsen 103-A und 103-B und den Träger 105-A und 105-B. Dies hat optische Vorteile, aber auch bezüglich der Fertigungskosten.
Der technische Vorteil der Erfindung liegt in dem kostengünstigeren Herstellverfahren gegenüber der teuren Polymer on Glass-Technologie. Dies ermöglicht auch eine größere Auswahl an Materialien, vor allem für den Träger 105-A und 105-B. Statt teuren polierten Glaswafern können grundsätzlich alle optischen Spritzgussmaterialien verwendet werden.
Die beschriebene Mirkolinsenarrayanordnung 300 eignet sich aufgrund der Abmessungen insbesondere für den Automobilbereich, beispielsweise als Leuchte für einen Lichtteppich, als Symbolprojektion in Hotels, als Sicherheitsprojektion in Flugzeigen, als Effektbeleuchtung, als Guidance-Projektion oder als Gefahrenbereichsprojektion in Gebäuden.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Alle Verfahrensschritte können durch Vorrichtungen implementiert werden, die zum Ausführen des jeweiligen Verfahrensschrittes geeignet sind. Alle Funktionen, die von gegenständlichen Merkmalen ausgeführt werden, können ein Verfahrensschritt eines Verfahrens sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Mikrolinsenarray (100-A, 100-B) für einen Bildprojektor (200), mit:
- einem Träger (105-A, 105-B), und
- einer matrixförm igen Anordnung (101 -A, 101-B) mit einer Vielzahl von Linsen (103-A, 103-B), die auf dem Träger (105-A, 105-B) angeordnet sind.
2. Mikrolinsenarray (100-A, 100-B) nach Anspruch 1 , wobei der Träger (105-A, 105-B) und die Linsen (103-A, 103-B) aus dem gleichen Material hergestellt sind.
3. Mikrolinsenarray (100-A, 100-B) nach Anspruch 2, wobei der Träger (105-A) eine Dicke zwischen 400 pm und 1200 pm, bevorzugt zwischen 500 pm und 700 pm aufweist.
4. Mikrolinsenarray (100-A, 100-B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die matrixförmige Anordnung (101-A, 101-B) der Vielzahl von Linsen (103-A, 103-B) und der Träger (105-A, 105-B) einstückig ausgebildet sind.
5. Mikrolinsenarray (100-A, 100-B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Mikrolinsenarray (100-A, 100-B) ein thermoplastisches Polymer ist.
6. Mikrolinsenarray (100-A, 100-B) nach Anspruch 5, wobei das thermoplastische Polymer ein Polymethylmethacrylat (PMMA), Cyclo-Olefin-Polymer (COP), Polycarbonat (PC) oder optisches Silikon umfasst.
7. Mikrolinsenarrayanordnung (300), mit: einem ersten Mikrolinsenarray (100-A) nach einem Ansprüche 1 -6 auf einer Beleuchtungsseite (107-A); und einem zweiten Mikrolinsenarray (100-B) nach einem Ansprüche 1 -6 auf einer Projektionsseite (107-B).
8. Mikrolinsenarrayanordnung (300) nach Anspruch 7, wobei die Linsen (103-A) des ersten Mikrolinsenarrays (100-A) auf der Beleuchtungsseite (107-A) eine größere Brennweite aufweisen als die Linsen (103-B) des zweiten Mikrolinsenarrays (100-B) auf der Projektionsseite (107-B). Mikrolinsenarrayanordnung (300) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der erste Träger (105-A) eine Dicke im Bereich von 400 um bis 1200 um und der zweite Träger (105-B) eine Dicke im Bereich von 2 mm bis 5 mm aufweist. Mikrolinsenarrayanordnung (300) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Linsen (103-A) auf der Beleuchtungsseite eine Brennweite im Material aufweisen, die gleich Summe der Dicke des Trägers (105-A) des ersten Mikrolinsenarrays (100-A) und des Trägers (105-B) des zweiten Mikrolinsenarrays (100-B) ist. Mikrolinsenarrayanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei zwischen dem ersten Mikrolinsenarray (100-A) und dem zweiten Mikrolinsenarray (100-B) eine Diaebene (111 ) angeordnet ist. Bildprojektor (200) mit einer Mikrolinsenarrayanordnung (300) nach einem der Ansprüche 7 bis 11 . Verfahren zum Herstellen eines Mikrolinsenarrays (100-A, 100-B) nach einem der Ansprüche, mit dem Schritt:
Spritzgießen oder Heißprägen des Mikrolinsenarrays (100-A, 100-B) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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