I materiali plastichi è u stampaggio à iniezione sò a basa di e lenti miniaturizate. A struttura di a lente plastica include u materiale di a lente, u cilindru di a lente, u supportu di a lente, u distanziatore, u fogliu di ombreggiatura, u materiale di l'anellu di pressione, ecc.

Ci sò parechji tippi di materiali per lenti in plastica, tutti essenzialmente plastichi (polimeri à alta molecularità). Sò termoplastici, plastichi chì si ammorbidiscenu è diventanu plastichi quandu si riscaldanu, si induriscenu quandu si raffreddanu è si ammorbidiscenu quandu si riscaldanu di novu. Un cambiamentu fisicu chì produce un cambiamentu reversibile trà u statu liquidu è solidu aduprendu u riscaldamentu è u raffreddamentu. Certi materiali sò stati inventati prima è certi sò relativamente novi. Certi sò plastichi per applicazioni generali, è certi materiali sò materiali plastichi ottici sviluppati apposta, chì sò aduprati più specificamente in certi campi ottici.

In u cuncepimentu otticu, pudemu vede i gradi di materiale di varie cumpagnie, cum'è EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 è cusì. Appartenenu tutti à un certu tipu di materiale plasticu, è i seguenti tipi sò più cumuni, è li ordineremu secondu u so tempu di apparizione:

E lenti di plastica

• PMMA/Acrilicu:Poli(metacrilatu di metilu), polimetacrilatu di metilu (plexiglas, acrilicu). Per via di u so prezzu bassu, l'alta trasmittanza è l'alta resistenza meccanica, u PMMA hè u sustitutu di vetru u più cumunu in a vita. A maiò parte di i plastichi trasparenti sò fatti di PMMA, cum'è piatti trasparenti, cucchiai trasparenti è picculi LED, lenti ecc. U PMMA hè statu pruduttu in massa dapoi l'anni 1930.
• PS:U polistirene, u polistirene, hè un termoplasticu incolore è trasparente, è ancu una plastica d'ingegneria, chì hà cuminciatu a pruduzzione di massa in l'anni 1930. Parechje di e scatule di schiuma bianca è di e scatule di pranzu chì sò cumuni in a nostra vita sò fatte di materiali PS.
• PC:U policarbonatu, policarbonatu, hè ancu un termoplasticu amorfu incolore è trasparente, è hè ancu una plastica d'usu generale. Hè statu industrializatu solu in l'anni 1960. A resistenza à l'impattu di u materiale PC hè assai bona, l'applicazioni cumuni includenu secchi di dispenser d'acqua, occhiali, ecc.
• l COP è COC:Polimeru d'olefine ciclicu (COP), Polimeru d'olefine ciclicu; Copolimeru d'olefine ciclicu (COC) U copolimeru d'olefine ciclicu hè un materiale polimeru trasparente amorfu cù una struttura ad anellu, cù doppi legami carboniu-carboniu in l'anellu. L'idrocarburi ciclichi sò fatti da monomeri d'olefine cicliche per autopolimerizazione (COP) o copolimerizazione (COC) cù altre molecule (cum'è l'etilene). E caratteristiche di COP è COC sò guasi listesse. Stu materiale hè relativamente novu. Quandu hè statu inventatu per a prima volta, hè statu cunsideratu principalmente per alcune applicazioni ottiche. Avà hè largamente utilizatu in l'industrie di film, lenti ottiche, display, mediche (imballaggio buttiglie). COP hà cumpletatu a pruduzzione industriale intornu à u 1990, è COC hà cumpletatu a pruduzzione industriale prima di u 2000.
• l O-PET:A fibra di poliestere ottica in poliestere, O-PET, hè stata cummercializata in Osaka in l'anni 2010.

Quandu analizemu un materiale otticu, ci preoccupemu principalmente di e so proprietà ottiche è meccaniche.

Otticu probba

• Indice di Rifrazione è Dispersione

Indice di rifrazione è dispersione

Si pò vede da questu diagrama di riassuntu chì i diversi materiali plastichi ottici si dividenu basicamente in dui intervalli: un gruppu hè à altu indice di rifrazione è alta dispersione; l'altru gruppu hè à bassu indice di rifrazione è bassa dispersione. Paragunendu a gamma opzionale di indice di rifrazione è dispersione di materiali vetru, truvemu chì a gamma opzionale di indice di rifrazione di materiali plastichi hè assai stretta, è tutti i materiali plastichi ottici anu un indice di rifrazione relativamente bassu. In generale, a gamma di opzioni per i materiali plastichi hè più stretta, è ci sò solu circa 10 à 20 gradi di materiali cummerciali, ciò chì limita in gran parte a libertà di cuncepimentu otticu in termini di materiali.

L'indice di rifrazione varia cù a lunghezza d'onda: L'indice di rifrazione di i materiali plastichi ottici aumenta cù a lunghezza d'onda, l'indice di rifrazione diminuisce ligeramente, è in generale hè relativamente stabile.

L'indice di rifrazione cambia cù a temperatura Dn/DT: U coefficientu di temperatura di l'indice di rifrazione di i plastichi ottici hè da 6 à 50 volte più grande di quellu di u vetru, chì hè un valore negativu, ciò significa chì quandu a temperatura aumenta, l'indice di rifrazione diminuisce. Per esempiu, per una lunghezza d'onda di 546 nm, da -20 °C à 40 °C, u valore dn/dT di u materiale plasticu hè da -8 à -15X10^–5/°C, mentre chì, in cuntrastu, u valore di u materiale vetru NBK7 hè 3X10^–6/°C.

• Trasmittanza

A trasmittanza

Rifirendusi à sta maghjina, a maiò parte di i plastichi ottici anu una trasmittanza di più di 90% in a banda di luce visibile; anu ancu una bona trasmittanza per e bande infrarosse di 850 nm è 940 nm, chì sò cumuni in l'elettronica di cunsumu. A trasmittanza di i materiali plastichi diminuirà ancu finu à un certu puntu cù u tempu. A ragione principale hè chì u plasticu assorbe i raggi ultravioletti di u sole, è a catena moleculare si rompe per degradassi è reticulà si, risultendu in cambiamenti in e proprietà fisiche è chimiche. A manifestazione macroscopica più evidente hè l'ingiallimentu di u materiale plasticu.

• Birrifrangenza di stress

Rifrazione di a lente

A birefringenza di stress (Birefringenza) hè una pruprietà ottica di i materiali. L'indice di rifrazione di i materiali hè ligatu à u statu di polarizazione è à a direzzione di propagazione di a luce incidente. I materiali mostranu indici di rifrazione diversi per diversi stati di polarizazione. Per certi sistemi, sta deviazione di l'indice di rifrazione hè assai chjuca è ùn hà micca un grande impattu nantu à u sistema, ma per certi sistemi ottici speciali, sta deviazione hè abbastanza per causà una seria degradazione di e prestazioni di u sistema.

I materiali plastichi stessi ùn anu micca caratteristiche anisotropiche, ma u stampaggio à iniezione di plastichi introducerà una birefringenza di stress. A ragione principale hè u stress introduttu durante u stampaggio à iniezione è a disposizione di e macromolecule di plastica dopu u raffreddamentu. U stress hè generalmente cuncentratu vicinu à u portu d'iniezione, cum'è mostratu in a figura sottu.

U principiu generale di cuncepimentu è di pruduzzione hè di minimizà a birefringenza di stress in u pianu efficace otticu, ciò chì richiede un cuncepimentu raghjonevule di a struttura di a lente, di u stampu per iniezione è di i parametri di pruduzzione. Frà parechji materiali, i materiali PC sò più propensi à a birefringenza di stress (circa 10 volte più grande di i materiali PMMA), è i materiali COP, COC è PMMA anu una birefringenza di stress più bassa.