Пластыкавыя матэрыялы і ліццё пад ціскам з'яўляюцца асновай для мініяцюрных лінзаў. Структура пластыкавай лінзы ўключае ў сябе матэрыял лінзы, тулава лінзы, мацаванне аб'ектыва, распорку, зацяняючы ліст, матэрыял прыціскнога кольца і г.д.

Існуе некалькі відаў матэрыялаў для пластыкавых лінзаў, усе яны па сутнасці з'яўляюцца пластыкавымі (высокамалекулярныя палімеры). Гэта тэрмапласты, пластыкі, якія размягчаюцца і становяцца пластычнымі пры награванні, цвярдзеюць пры астуджэнні і размягчаюцца пры паўторным награванні. Фізічная змена, якая выклікае зварачальную змену паміж вадкім і цвёрдым станамі з дапамогай награвання і астуджэння. Некаторыя матэрыялы былі вынайдзены раней, а некаторыя адносна новыя. Некаторыя з іх з'яўляюцца пластмасамі агульнага прызначэння, а некаторыя матэрыялы з'яўляюцца спецыяльна распрацаванымі аптычнымі пластмасамі, якія больш канкрэтна выкарыстоўваюцца ў некаторых аптычных галінах.

У аптычным дызайне мы можам убачыць маркі матэрыялаў розных кампаній, такіх як EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 і гэтак далей. Усе яны адносяцца да пэўнага тыпу пластыка, прычым больш распаўсюджаныя наступныя віды, якія мы разбярэм па часе з'яўлення:

Пластыкавыя лінзы

• l ПММА/акрыл:Поліметылметакрылат, поліметылметакрылат (аргшкло, акрыл). Дзякуючы нізкай цане, высокаму каэфіцыенту прапускання і высокай механічнай трываласці ПММА з'яўляецца найбольш распаўсюджаным заменнікам шкла. Большасць празрыстых пластыкаў зроблена з ПММА, такіх як празрыстыя талеркі, празрыстыя лыжкі і невялікія святлодыёды. лінзы і г. д. ПММА масава вырабляўся з 1930-х гадоў.
• PS:Полістырол, полістырол — бескаляровы і празрысты тэрмапласт, а таксама інжынерны пластык, які пачаў масава вырабляцца ў 1930-х гадах. Многія з белых скрынак з пенапласту і ланч-боксаў, якія часта сустракаюцца ў нашым жыцці, зроблены з PS матэрыялаў.
• ПК:Полікарбанат, полікарбанат, таксама з'яўляецца бескаляровым і празрыстым аморфным тэрмапластам, а таксама пластыкам агульнага прызначэння. Ён быў індустрыялізаваны толькі ў 1960-х гадах. Ударатрываласць ПК-матэрыялу вельмі добрая, звычайнае прымяненне ўключае вядра з дазатарам вады, акуляры і г.д.
• l COP & COC:Цыклічны алефінавы палімер (COP), цыклічны алефінавы палімер; Цыклічны алефінавы супалімер (COC) Цыклічны алефінавы супалімер - гэта аморфны празрысты палімерны матэрыял з кальцавой структурай, з вуглярод-вугляроднымі падвойнымі сувязямі ў кольцы. ) з іншымі малекуламі (напрыклад, этыленам). Характарыстыкі КС і КОК практычна аднолькавыя. Гэты матэрыял адносна новы. Калі ён быў вынайдзены ўпершыню, ён у асноўным разглядаўся для некаторых аптычных прыкладанняў. Цяпер ён шырока выкарыстоўваецца ў кіно, аптычных лінзах, дысплеях, медыцынскай прамысловасці (упаковачная бутэлька). COP завяршыў прамысловую вытворчасць прыкладна ў 1990 годзе, а COC завяршыў прамысловую вытворчасць да 2000 года.
• l O-PET:Аптычнае поліэфірнае аптычнае поліэфірнае валакно O-PET было камерцыялізавана ў Асацы ў 2010-х гадах.

Пры аналізе аптычных матэрыялаў мы ў асноўным занепакоеныя іх аптычнымі і механічнымі ўласцівасцямі.

Аптычны руласцівасці

• Паказчык праламлення і дысперсія

Паказчык праламлення і дысперсія

З гэтай зводнай дыяграмы відаць, што розныя аптычныя пластычныя матэрыялы ў асноўным дзеляцца на два інтэрвалы: адна група - гэта высокі паказчык праламлення і высокая дысперсія; іншая група - нізкі паказчык праламлення і нізкая дысперсія. Параўноўваючы неабавязковы дыяпазон паказчыка праламлення і дысперсіі шкляных матэрыялаў, мы выявім, што дадатковы дыяпазон паказчыка праламлення пластыкавых матэрыялаў вельмі вузкі, і ўсе аптычныя пластыкавыя матэрыялы маюць адносна нізкі паказчык праламлення. Наогул кажучы, спектр варыянтаў для пластыкавых матэрыялаў вузейшы, і існуе толькі каля 10-20 камерцыйных гатункаў матэрыялаў, што ў значнай ступені абмяжоўвае свабоду аптычнага дызайну з пункту гледжання матэрыялаў.

Паказчык праламлення змяняецца ў залежнасці ад даўжыні хвалі: паказчык праламлення аптычных пластыкавых матэрыялаў павялічваецца з даўжынёй хвалі, паказчык праламлення нязначна памяншаецца, і агульны паказчык адносна стабільны.

Паказчык праламлення змяняецца ў залежнасці ад тэмпературы Dn/DT: Тэмпературны каэфіцыент праламлення аптычных пластыкаў у 6-50 разоў большы, чым у шкла, што з'яўляецца адмоўным значэннем, што азначае, што па меры павышэння тэмпературы паказчык праламлення памяншаецца. Напрыклад, для даўжыні хвалі 546 нм, ад -20°C да 40°C, значэнне dn/dT пластыкавага матэрыялу складае ад -8 да -15X10^–5/°C, у той час як, наадварот, значэнне шкла NBK7 складае 3X10^–6/°C.

• Прапускальнасць

Каэфіцыент прапускання

Звяртаючыся да гэтай карціны, большасць аптычных пластыкаў маюць прапусканне больш за 90% у паласе бачнага святла; яны таксама маюць добрую прапускальнасць для інфрачырвоных дыяпазонаў 850 нм і 940 нм, якія часта сустракаюцца ў бытавой электроніцы. Каэфіцыент прапускання пластыкавых матэрыялаў з часам таксама ў пэўнай ступені паменшыцца. Асноўная прычына ў тым, што пластык паглынае ультрафіялетавыя прамяні на сонцы, і малекулярны ланцужок разрываецца, дэградуе і сшываецца, што прыводзіць да змены фізічных і хімічных уласцівасцей. Найбольш відавочным макраскапічным праявай з'яўляецца пажаўценне пластыкавага матэрыялу.

• Падвойнае праламленне стрэсу

Праламленне лінзы

Падвойнае лучепраламленне пры напрузе (Двойное лучепреломление) - аптычная ўласцівасць матэрыялаў. Паказчык праламлення матэрыялаў звязаны са станам палярызацыі і напрамкам распаўсюджвання падаючага святла. Матэрыялы дэманструюць розныя паказчыкі праламлення для розных станаў палярызацыі. Для некаторых сістэм гэтае адхіленне паказчыка праламлення вельмі малое і не аказвае вялікага ўплыву на сістэму, але для некаторых спецыяльных аптычных сістэм гэтага адхілення дастаткова, каб выклікаць сур'ёзнае пагаршэнне прадукцыйнасці сістэмы.

Пластыкавыя матэрыялы самі па сабе не маюць анізатропных характарыстык, але ліццё пластмас пад ціскам прывядзе да падвойнага праламлення напружання. Асноўная прычына - напружанне, якое ўзнікае падчас ліцця пад ціскам і размяшчэння макрамалекул пластыка пасля астуджэння. Напружанне, як правіла, канцэнтруецца каля порта ўпырску, як паказана на малюнку ніжэй.

Агульны прынцып распрацоўкі і вытворчасці заключаецца ў мінімізацыі падвойнага праламлення напружання ў аптычнай эфектыўнай плоскасці, што патрабуе разумнай канструкцыі структуры лінзы, формы для ліцця пад ціскам і вытворчых параметраў. Сярод некалькіх матэрыялаў ПК-матэрыялы больш схільныя да падвойнага праламлення напружання (прыкладна ў 10 разоў больш, чым матэрыялы ПММА), а матэрыялы COP, COC і ПММА маюць меншае падвойнае праламленне напружання.