Plastaj materialoj kaj injektomuldado estas la bazo por miniaturigitaj lensoj. La strukturo de la plasta lenso inkluzivas lensmaterialon, lenstubon, lensmonton, disigilon, ombran folion, preman ringan materialon, ktp.

Ekzistas pluraj specoj de lensmaterialoj por plastaj lensoj, ĉiuj el kiuj estas esence plastaj (alta molekula polimero). Ili estas termoplastoj, plastoj kiuj moliĝas kaj fariĝas plastaj kiam varmigitaj, malmoliĝas kiam malvarmiĝas, kaj moliĝas kiam denove varmigite. Fizika ŝanĝo kiu produktas reigeblan ŝanĝon inter likvaj kaj solidaj statoj uzante hejtado kaj malvarmigo. Kelkaj materialoj estis inventitaj pli frue kaj kelkaj estas relative novaj. Iuj estas ĝeneraluzeblaj aplikaj plastoj, kaj iuj materialoj estas speciale evoluigitaj optikaj plastaj materialoj, kiuj estas pli specife uzataj en iuj optikaj kampoj.

En optika dezajno, ni povas vidi la materialajn gradojn de diversaj kompanioj, kiel EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 ktp. Ili ĉiuj apartenas al certa speco de plasta materialo, kaj la jenaj tipoj estas pli oftaj, kaj ni ordigos ilin laŭ ilia apero:

La plastaj lensoj

• l PMMA/Akriliko:Poli(metilmetacrilato), polimetilmetacrilato (pleksiglaso, akrila). Pro ĝia malmultekosta prezo, alta transmisio kaj alta mekanika forto, PMMA estas la plej ofta vitra anstataŭaĵo en la vivo. La plej multaj el la travideblaj plastoj estas faritaj el PMMA, kiel travideblaj teleroj, travideblaj kuleroj kaj malgrandaj LEDoj. lenso ktp PMMA estas amasproduktita ekde la 1930-aj jaroj.
• PS:Polistireno, polistireno, estas senkolora kaj travidebla termoplasto, same kiel inĝenieristika plasto, kiu komencis amasproduktadon en la 1930-aj jaroj. Multaj el la blankaj ŝaŭmaj skatoloj kaj lunĉujoj, kiuj estas oftaj en niaj vivoj, estas faritaj el PS-materialoj.
• Komputilo:Polikarbonato, polikarbonato, ankaŭ estas senkolora kaj travidebla amorfa termoplasto, kaj ĝi ankaŭ estas ĝeneraluzebla plasto. Ĝi estis nur industriigita en la 1960-aj jaroj. La trafa rezisto de komputila materialo estas tre bona, oftaj aplikoj inkluzivas akvo-disdoni sitelojn, okulvitrojn, ktp.
• l COP & COC:Cikla olefina polimero (COP), Cikla olefina polimero; Cikla olefina kopolimero (COC) Cikla olefina kopolimero, estas amorfa travidebla polimera materialo kun ringa strukturo, kun karbon-karbona duoblaj ligoj en la ringo La ciklaj hidrokarbidoj estas faritaj el ciklaj olefinmonomeroj per mempolimerigo (COP) aŭ kopolimerigo (COC). ) kun aliaj molekuloj (kiel etileno). La karakterizaĵoj de COP kaj COC estas preskaŭ la samaj. Ĉi tiu materialo estas relative nova. Kiam ĝi unue estis inventita, ĝi estis plejparte pripensita por kelkaj optikaj rilataj aplikoj. Nun ĝi estas vaste uzata en industrioj de filmo, optika lenso, ekrano, medicina (pakaĵbotelo). COP kompletigis industrian produktadon ĉirkaŭ 1990, kaj COC kompletigis industrian produktadon antaŭ 2000.
• l O-PET:Optika poliestera optika poliestera fibro, O-PET estis komercigita en Osako en la 2010-aj jaroj.

Kiam ni analizas optikan materialon, ni ĉefe zorgas pri iliaj optikaj kaj mekanikaj propraĵoj.

Optika properties

• Refrakta Indekso & Dispersio

Refrakta indico kaj disperso

Oni povas vidi el ĉi tiu resuma diagramo, ke malsamaj optikaj plastaj materialoj esence falas en du intervalojn: unu grupo estas alta refrakta indico kaj alta disperso; la alia grupo estas malalta refrakta indico kaj malalta disperso. Komparante la laŭvolan gamon de refrakta indekso kaj disvastigon de vitraj materialoj, ni trovos, ke la laŭvola gamo de refrakta indico de plastaj materialoj estas tre mallarĝa, kaj ĉiuj optikaj plastaj materialoj havas relative malaltan refraktan indicon. Ĝenerale, la gamo de elektoj por plastaj materialoj estas pli mallarĝa, kaj ekzistas nur ĉirkaŭ 10 ĝis 20 komercaj materialaj gradoj, kio plejparte limigas la liberecon de optika dezajno laŭ materialoj.

Refrakta indekso varias laŭ ondolongo: La refrakta indekso de optikaj plastaj materialoj pliiĝas kun ondolongo, la refrakta indekso malpliiĝas iomete, kaj la entute estas relative stabila.

Refrakta indekso ŝanĝiĝas kun temperaturo Dn/DT: La temperaturkoeficiento de refrakta indekso de optikaj plastoj estas 6 fojojn ĝis 50 fojojn pli granda ol tiu de vitro, kio estas negativa valoro, kio signifas, ke kiam la temperaturo pliiĝas, la refrakta indekso malpliiĝas. Ekzemple, por ondolongo de 546nm, -20 °C ĝis 40 °C, la dn/dT valoro de la plasta materialo estas -8 ĝis -15X10^-5/°C, dum kontraste, la valoro de la vitra materialo NBK7 estas 3X10^–6/°C.

• Transdono

La transmitance

Aludante al ĉi tiu bildo, la plej multaj optikaj plastoj havas transmitancon de pli ol 90% en la videbla lumo-bendo; ili ankaŭ havas bonan transmitance por la infraruĝaj bandoj de 850nm kaj 940nm, kiuj estas oftaj en konsumelektroniko. La transmitance de plastaj materialoj ankaŭ malpliiĝos certagrade kun la tempo. La ĉefa kialo estas, ke la plasto sorbas la ultraviolajn radiojn en la suno, kaj la molekula ĉeno rompas por degradi kaj krucligi, rezultigante ŝanĝojn en fizikaj kaj kemiaj propraĵoj. La plej evidenta makroskopa manifestiĝo estas la flaviĝo de la plasta materialo.

• Streso Birefringenco

Lensa Refrakto

Stresa birefringo (Birefringence) estas optika eco de materialoj. La refrakta indico de materialoj rilatas al la polusiĝstato kaj disvastigodirekto de okazaĵa lumo. Materialoj elmontras malsamajn indeksojn de refrakto por malsamaj polusiĝstatoj. Por iuj sistemoj, ĉi tiu devio de refrakta indekso estas tre malgranda kaj ne havas grandan efikon sur la sistemo, sed por iuj specialaj optikaj sistemoj, ĉi tiu devio sufiĉas por kaŭzi gravan degeneron de la sistema rendimento.

Plastaj materialoj mem ne havas anizotropajn trajtojn, sed injektomuldado de plastoj enkondukos streĉan durefringence. La ĉefa kialo estas la streso enkondukita dum injektomuldado kaj la aranĝo de plastaj makromolekuloj post malvarmigo. La streso estas ĝenerale koncentrita proksime de la injekta haveno, kiel montrite en la figuro malsupre.

La ĝenerala dezajno kaj produktadprincipo estas minimumigi la streĉan birefringon en la optika efika ebeno, kiu postulas akcepteblan dezajnon de la lensstrukturo, injektomuldan ŝimon kaj produktadparametrojn. Inter pluraj materialoj, komputilaj materialoj estas pli emaj al streĉa birefringo (ĉirkaŭ 10 fojojn pli grandaj ol PMMA-materialoj), kaj COP, COC, kaj PMMA-materialoj havas pli malaltan streĉan birefringon.