Plastik materiallar və enjeksiyon qəlibləri miniatürləşdirilmiş linzalar üçün əsasdır. Plastik linzanın strukturuna linza materialı, linza lüləsi, linza montajı, boşluq, kölgələmə vərəqi, təzyiq halqası materialı və s.

Plastik linzalar üçün bir neçə növ linza materialı var, bunların hamısı əsasən plastikdir (yüksək molekulyar polimer). Onlar termoplastiklərdir, qızdırıldıqda yumşalır və plastik olur, soyuduqda sərtləşir və yenidən qızdırıldığında yumşalır. Isıtma və soyutma istifadə edərək maye və bərk hallar arasında geri dönən dəyişiklik yaradan fiziki dəyişiklik. Bəzi materiallar daha əvvəl icad edilmişdir, bəziləri isə nisbətən yenidir. Bəziləri ümumi təyinatlı tətbiqi plastiklərdir, bəzi materiallar isə xüsusi olaraq hazırlanmış optik plastik materiallardır və bəzi optik sahələrdə daha çox istifadə olunur.

Optik dizaynda biz EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 və s. kimi müxtəlif şirkətlərin material siniflərini görə bilərik. Onların hamısı müəyyən bir plastik material növünə aiddir və aşağıdakı növlər daha çox yayılmışdır və biz onları görünüş müddətinə görə çeşidləyəcəyik:

Plastik linzalar

• l PMMA/Akril:Poli(metilmetakrilat), polimetilmetakrilat (pleksiglas, akril). Ucuz qiyməti, yüksək keçiriciliyi və yüksək mexaniki gücü sayəsində PMMA həyatda ən çox yayılmış şüşə əvəzedicisidir. Şəffaf plastiklərin əksəriyyəti şəffaf lövhələr, şəffaf qaşıqlar və kiçik LEDlər kimi PMMA-dan hazırlanır. lens və s. PMMA 1930-cu illərdən kütləvi istehsal edilmişdir.
• PS:Polistirol, polistirol, 1930-cu illərdə kütləvi istehsala başlayan rəngsiz və şəffaf termoplastik, eləcə də mühəndislik plastikidir. Həyatımızda tez-tez rast gəlinən ağ köpük qutuları və nahar qutularının çoxu PS materiallarından hazırlanır.
• PC:Polikarbonat, polikarbonat da rəngsiz və şəffaf amorf termoplastikdir və eyni zamanda ümumi təyinatlı plastikdir. Yalnız 1960-cı illərdə sənayeləşdi. PC materialının təsir müqaviməti çox yaxşıdır, ümumi tətbiqlərə su dispenser kovaları, gözlüklər və s.
• l ÇNL və COC:Siklik olefin Polimer (COP), Tsiklik olefin polimeri; Tsiklik olefin kopolimeri (COC) Tsiklik olefin kopolimeri, halqada karbon-karbon ikiqat bağları olan, halqa quruluşuna malik, amorf şəffaf polimer materialdır. ) digər molekullarla (məsələn, etilen). COP və COC xüsusiyyətləri demək olar ki, eynidir. Bu material nisbətən yenidir. İlk icad edildiyi zaman, əsasən bəzi optik əlaqəli tətbiqlər üçün nəzərdə tutulmuşdur. İndi film, optik lens, ekran, tibbi (qablaşdırma şüşəsi) sənayesində geniş istifadə olunur. COP sənaye istehsalını 1990-cı ildə, COC isə 2000-ci ildən əvvəl sənaye istehsalını tamamladı.
• l O-PET:Optik polyester optik polyester lif, O-PET 2010-cu illərdə Osakada kommersiyalaşdırılıb.

Optik materialı təhlil edərkən biz əsasən onların optik və mexaniki xassələri ilə maraqlanırıq.

Optik səhxassələri

• Kırılma indeksi və dispersiya

Kırılma indeksi və dispersiya

Bu xülasə diaqramdan görünə bilər ki, müxtəlif optik plastik materiallar əsasən iki intervala bölünür: bir qrup yüksək sındırma əmsalı və yüksək dispersiyadır; digər qrup aşağı sındırma indeksi və aşağı dispersiyadır. Şüşə materialların qırılma əmsalı və dispersiyasının isteğe bağlı diapazonunu müqayisə etdikdə, plastik materialların sındırma göstəricisinin isteğe bağlı diapazonunun çox dar olduğunu və bütün optik plastik materialların nisbətən aşağı sınma əmsalı olduğunu görəcəyik. Ümumiyyətlə, plastik materialların seçim diapazonu daha dardır və yalnız təxminən 10-20 kommersiya materialı var ki, bu da materiallar baxımından optik dizayn azadlığını xeyli məhdudlaşdırır.

Kırılma əmsalı dalğa uzunluğuna görə dəyişir: Optik plastik materialların sınma əmsalı dalğa uzunluğu ilə artır, sındırma əmsalı bir qədər azalır və ümumi göstərici nisbətən sabitdir.

Kırılma əmsalı Dn/DT temperaturu ilə dəyişir: Optik plastiklərin sınma əmsalının temperatur əmsalı şüşəninkindən 6-50 dəfə böyükdür, bu mənfi qiymətdir, yəni temperatur artdıqca sınma əmsalı azalır. Məsələn, 546nm, -20°C-dən 40°C-ə qədər dalğa uzunluğu üçün plastik materialın dn/dT dəyəri -8 ilə -15X10^–5/°C arasındadır, əksinə, şüşə materialın dəyəri NBK7 3X10^–6/°C-dir.

• Keçiricilik

Ötürücülük

Bu şəklə istinad edərək, əksər optik plastiklər görünən işıq zolağında 90%-dən çox keçiriciliyə malikdir; onlar həmçinin istehlak elektronikasında ümumi olan 850nm və 940nm infraqırmızı zolaqlar üçün yaxşı keçiriciliyə malikdirlər. Plastik materialların keçiriciliyi də zamanla müəyyən dərəcədə azalacaq. Əsas səbəb odur ki, plastik günəşdəki ultrabənövşəyi şüaları udur və molekulyar zəncir parçalanaraq parçalanır və çarpaz əlaqə yaradır, nəticədə fiziki və kimyəvi xassələri dəyişir. Ən bariz makroskopik təzahür plastik materialın saralmasıdır.

• Stressin iki qırılması

Lensin qırılması

Stress iki qırılma (Birefringence) materialların optik xüsusiyyətidir. Materialların sınma əmsalı düşən işığın qütbləşmə vəziyyəti və yayılma istiqaməti ilə bağlıdır. Materiallar müxtəlif qütbləşmə vəziyyətləri üçün fərqli refraksiya göstəriciləri nümayiş etdirir. Bəzi sistemlər üçün bu qırılma indeksinin sapması çox kiçikdir və sistemə böyük təsir göstərmir, lakin bəzi xüsusi optik sistemlər üçün bu sapma sistemin işinin ciddi şəkildə pozulmasına səbəb olmaq üçün kifayətdir.

Plastik materialların özləri anizotrop xüsusiyyətlərə malik deyillər, lakin plastiklərin enjeksiyon qəlibləri stresin iki qırılmasına səbəb olacaqdır. Əsas səbəb injection qəlibləmə zamanı yaranan gərginlik və soyuduqdan sonra plastik makromolekulların düzülüşüdür. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, gərginlik ümumiyyətlə enjeksiyon portunun yaxınlığında cəmlənir.

Ümumi dizayn və istehsal prinsipi optik effektiv müstəvidə gərginliyin iki qırılmasının minimuma endirilməsidir ki, bu da linza strukturunun, inyeksiya qəlibinin və istehsal parametrlərinin ağlabatan dizaynını tələb edir. Bir neçə material arasında, PC materialları stressin iki qırılmasına daha çox meyllidir (PMMA materiallarından təxminən 10 dəfə böyükdür) və COP, COC və PMMA materialları daha az gərginliyə malikdir.