A mikroobjektívről

Egy nagyon kis lencsét mikrolencsének hívják. Átmérőjük általában kevesebb, mint egy milliméter (mm) és gyakran akár 10 mikrométer (µm). Az első mikrolencséket a 17. században gyártották mikroszkópokban való használatra. Most a mikroobjektív tömböket még mindig használják mikroszkópokhoz, valamint sok más alkalmazáshoz, például mobiltelefon kamerákhoz, fénymásolókhoz és 3D kijelzőkhöz. Még a természetben is megtalálhatók, az egyszerű struktúráktól, amelyek fényt gyűjtenek a levelek fotoszintéziséhez, a rovarok összetett szeméig.

 A mikrolencse kis mérete azt jelenti, hogy az egyszerű kialakítás gyakran a legjobb az optikai minőség szempontjából, de néha az optikai diffrakció, a hullámok hajlítása egy akadály körül, a lencse kis tulajdonságainál nemkívánatos hatásokhoz vezet. Egy tipikus mikrolencse egy sík felülettel és egy gömb alakú konvex felülettel rendelkezik, hogy megtörje a fényt. Mivel a mikrolencsék olyan kicsik, a szubsztrát, a lencsét támogató mögöttes réteg általában vastagabb. Ezt az extra vastagságot figyelembe kell venni az ilyen típusú precíziós optikai termékek. Az aszférikus felületeket kifinomultabb lencsékhez használják, míg mások több rétegű optikai anyagot használhatnak a magasabb teljesítményszint eléréséhez.

Egy másik típusú mikrolencse két párhuzamos síkkal rendelkezik, és a lencse változó törésmutatója okozza a fókuszálást. Ezeket a síkokat gradient-index (GRIN) lencséknek nevezik. Néhány mikrolencse a törésmutató és a felület formájának változásával érheti el a fókuszt. A Micro-Fresnel lencsék olyan mikrolencsék, amelyek koncentrikus ívelt felületekkel törik meg a fényt. Ezek a lencsék nagyon vékonyak és könnyűek lehetnek.

Mikroobjektív tömbök optikai tükörgyártók Több mikrolencsét tartalmaz, amelyek egydimenziós vagy kétdimenziós tömbben képződnek egy támasztó hordozón. A különálló objektívek kör alakú nyílással rendelkeznek, és hatszögletű tömbbe vannak elrendezve, hogy elérjék a maximális lefedettséget a szubsztrát. Az objektívek között hiányosságok vannak, de a nem kör alakú rekeszű mikroobjektívek csökkenthetik a hiányosságokat. Az optikai érzékelőrendszerek segítségével az apró objektívrendszerek fókuszálják és koncentrálják a fényt a fotódióda felületére, így az ne kerüljön a pixel eszköz nem fényérzékeny területeire.

Egyetlen mikrolencsét használnak a fény és az optikai szálak párosítására, míg a mikrolencsét gyakran használják a töltött páros eszközök (CCD) tömbök fénygyűjtési hatékonyságának növelésére. A tömbök összegyűjtik és fókuszálják a fényt a CCD fényérzékeny területeire.

A mikroobjektív tömböket egyes digitális projektorokban a fény fókuszálására is használják. A projektorok folyadékkristályos kijelzőket (LCD), síkképernyős kijelzőket használnak, amelyek a folyadékkristályok fénymoduláló tulajdonságait használják polarizátorokkal kombinálva. A tömbök a kivetített kép létrehozásához használt aktív területekre fókuszálják a fényt. A mikrolencsék különböző típusai koncentrátorként működnek a nagy hatékonyságú fotovoltaikus villamosenergia-termeléshez. A fotovoltaikus fény elektromossággá alakítása az úgynevezett fotovoltaikus hatás felhasználásával. A fotovoltaikus hatás egy elektromos áram keletkezése egy anyagban, amikor az fénynek van kitéve. Ez egy fizikai és kémiai jelenség.

A mikroobjektívek kombinációit olyan képalkotó tulajdonságokkal tervezték, mint például a hagyományos objektívekkel ellentétben nem fordított kép kialakítása. A mikroobjektív tömböket kompakt képalkotó eszközökben is használják olyan alkalmazásokhoz, mint a fénymásolók és okostelefon kamerák.

Az optikai mikroszkópokban két mikrolencse tömb egyenletes megvilágítást biztosít. A mikroszkóp megvilágítási útjába két mikrolencsét helyeznek el, így rendkívül pontos képalkotás érhető el. A mikroobjektíveket 3D képalkotásban és kijelzőkben is használják.