المواد البلاستيكية وقولبة الحقن هي أساس العدسات المصغرة. يشتمل هيكل العدسة البلاستيكية على مواد العدسة ، برميل العدسة ، جبل العدسة ، الفاصل ، ورقة التظليل ، مادة حلقة الضغط ، إلخ.

هناك عدة أنواع من مواد العدسات للعدسات البلاستيكية ، وكلها من البلاستيك (البوليمر الجزيئي العالي). فهي البلاستيك الحراري ، والبلاستيك التي تنعم وتصبح من البلاستيك عند تسخينها ، وتصلبها عند تبريدها ، وتليينها عند تسخينها مرة أخرى. التغيير المادي الذي ينتج تغييرا عكسيا بين الحالات السائلة والصلبة باستخدام التدفئة والتبريد. تم اختراع بعض المواد في وقت سابق وبعضها جديد نسبيا. بعضها عبارة عن بلاستيك تطبيقات للأغراض العامة ، وبعض المواد تم تطويرها بشكل خاص مواد بلاستيكية بصرية ، والتي يتم استخدامها بشكل أكثر تحديداً في بعض الحقول البصرية.

في التصميم البصري ، قد نرى الدرجات المادية لمختلف الشركات ، مثل EP8000 و K26R و APL5015 و OKP-1 وما إلى ذلك. جميعهم ينتمون إلى نوع معين من المواد البلاستيكية ، والأنواع التالية أكثر شيوعًا ، وسنفرزها وفقًا لوقت مظهرها:

العدسات البلاستيكية

• L PMMA/Acrylic:بولي (ميثيل ميثاكريلات) ، بوليميثيل ميثاكريلات (plexiglass ، الأكريليك). نظرًا لسعره الرخيص ، والانتقال العالي ، والقوة الميكانيكية العالية ، فإن PMMA هو بديل الزجاج الأكثر شيوعًا في الحياة. معظم المواد البلاستيكية الشفافة مصنوعة من PMMA ، مثل لوحات شفافة ، ملاعق شفافة ، ومصابيح LED الصغيرة. عدسة إلخ. تم إنتاج PMMA على نطاق واسع منذ ثلاثينيات القرن العشرين.
• ملاحظة:البوليسترين ، البوليسترين ، هو لدن بالحرارة عديمة اللون وشفافة ، بالإضافة إلى بلاستيك هندسي ، بدأ الإنتاج الضخم في ثلاثينيات القرن العشرين. العديد من صناديق الرغوة البيضاء وصناديق الغداء الشائعة في حياتنا مصنوعة من مواد PS.
• الكمبيوتر الشخصي:البولي كربونات ، بولي كربونات ، هو أيضا لاعب بالحرارة غير متبلور وشفاف ، وهو أيضًا بلاستيكي للأغراض العامة. كان الصناعي فقط في الستينيات. مقاومة تأثير مواد الكمبيوتر جيدة جدًا ، وتشمل التطبيقات الشائعة دلاء موزع المياه ، ونظارات واقية ، إلخ.
• L COP & COC:بوليمر الأوليفين الدوري (COP) ، بوليمر الأوليفين الدوري ؛ تعتبر كوبوليمر أوليفين أوليفين الدوري (COC) كوبوليمر أوليفين دوري ، مادة بوليمر شفافة غير متبلورة مع بنية حلقة ، مع روابط مزدوجة الكربون في الحلقة ، مصنوعة من الهيدروكربونات الدورية من مونومرات أوليفين عن طريق الكربون (COP) أو copolmer (COC) ) مع جزيئات أخرى (مثل الإيثيلين). خصائص COP و COC هي نفسها تقريبًا. هذه المادة جديدة نسبيا. عندما تم اختراعها لأول مرة ، تم النظر بشكل أساسي في بعض التطبيقات البصرية ذات الصلة. الآن يتم استخدامه على نطاق واسع في صناعات الفيلم ، والعدسة البصرية ، والعرض ، والصناعات الطبية (زجاجة التغليف). أكمل شرطي الإنتاج الصناعي حوالي عام 1990 ، وأكمل COC الإنتاج الصناعي قبل عام 2000.
• L O-PET:ألياف البوليستر البصرية البصرية ، تم تسويق O-PET في أوساكا في 2010.

عند تحليل مادة بصرية ، نحن مهتمون بشكل أساسي بخصائصها البصرية والميكانيكية.

صroperties

• فهرس الانكسار والتشتت

فهرس الانكسار والتشتت

يمكن أن نرى من هذا الرسم البياني الملخص أن المواد البلاستيكية البصرية المختلفة تقع بشكل أساسي في فترتين: مجموعة واحدة هي مؤشر الانكسار العالي والتشتت العالي ؛ المجموعة الأخرى هي مؤشر الانكسار المنخفض وتشتت منخفض. مقارنة النطاق الاختياري لمؤشر الانكسار وتشتت المواد الزجاجية ، سنجد أن النطاق الاختياري لمؤشر الانكسار للمواد البلاستيكية ضيقة للغاية ، وجميع المواد البلاستيكية البصرية لها مؤشر انكساري منخفض نسبيًا. بشكل عام ، يكون نطاق الخيارات للمواد البلاستيكية أضيق ، ولا يوجد سوى حوالي 10 إلى 20 من الدرجات التجارية ، والتي تحد إلى حد كبير من حرية التصميم البصري من حيث المواد.

يختلف مؤشر الانكسار مع الطول الموجي: يزداد مؤشر الانكسار للمواد البلاستيكية البصرية بطول الموجة ، وينخفض ​​مؤشر الانكسار قليلاً ، ويكون الإجمالي مستقرًا نسبيًا.

يتغير مؤشر الانكسار مع درجة الحرارة DN/DT: يكون معامل درجة حرارة مؤشر الانكسار من البلاستيك البصري أكبر من 6 مرات إلى 50 مرة من الزجاج ، وهو قيمة سالبة ، مما يعني أنه مع زيادة درجة الحرارة ، يتناقص مؤشر الانكسار. على سبيل المثال ، بالنسبة لطول موجة قدره 546nm ، -20 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية ، تكون قيمة DN/DT للمادة البلاستيكية -8 إلى -15 × 10^–5/درجة مئوية ، بينما في المقابل ، قيمة المادة الزجاجية NBK7 هو 3x10^–6/° C.

• النقل

النقل

في إشارة إلى هذه الصورة ، فإن معظم المواد البلاستيكية البصرية لها إرسال أكثر من 90 ٪ في نطاق الضوء المرئي ؛ لديهم أيضًا نقل جيد لأشرطة الأشعة تحت الحمراء البالغة 850 نانومتر و 940 نانومتر ، وهي شائعة في الإلكترونيات الاستهلاكية. سينخفض ​​نقل المواد البلاستيكية إلى حد ما مع مرور الوقت. والسبب الرئيسي هو أن البلاستيك يمتص أشعة الأشعة فوق البنفسجية في الشمس ، وتتكسر السلسلة الجزيئية للتدهور والربط المتقاطع ، مما يؤدي إلى تغييرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية. المظاهر العيانية الأكثر وضوحا هي صفراء المواد البلاستيكية.

• الإجهاد birefringence

انكسار العدسة

الإجهاد birefringence (birefringence) هي خاصية بصرية للمواد. يرتبط مؤشر الانكسار للمواد بحالة الاستقطاب واتجاه انتشار ضوء الحوادث. المواد تظهر مؤشرات مختلفة من الانكسار لحالات الاستقطاب المختلفة. بالنسبة لبعض الأنظمة ، فإن انحراف مؤشر الانكسار هذا صغير جدًا ولا يكون له تأثير كبير على النظام ، ولكن بالنسبة لبعض الأنظمة البصرية الخاصة ، فإن هذا الانحراف يكفي للتسبب في تدهور خطير لأداء النظام.

المواد البلاستيكية نفسها ليس لها خصائص متباين الخواص ، ولكن صب الحقن من المواد البلاستيكية سوف يعرض اندماج الإجهاد. السبب الرئيسي هو الإجهاد الذي تم إدخاله أثناء صب الحقن وترتيب الجزيئات البلاستيكية بعد التبريد. يتركز الإجهاد عمومًا بالقرب من منفذ الحقن ، كما هو مبين في الشكل أدناه.

يتمثل مبدأ التصميم والإنتاج العام في تقليل الانحراف عن الإجهاد في المستوى الفعال البصري ، والذي يتطلب تصميمًا معقولًا لهيكل العدسة ، وقالب الحقن ومعلمات الإنتاج. من بين العديد من المواد ، تكون مواد الكمبيوتر أكثر عرضة للإجهاد (حوالي 10 مرات أكبر من مواد PMMA) ، ومواد COP و COC و PMMA لها انخفاض في الإجهاد.