Los materiales plásticos y el moldeo por inyección son la base de las lentes miniaturizadas. La estructura de la lente de plástico incluye material de lente, barril de lente, soporte de lente, espaciador, lámina de sombreado, material de anillo de presión, etc.

Existen varios tipos de materiales de lente para lentes de plástico, todos los cuales son esencialmente plásticos (polímero de alta molecular). Son termoplásticos, plásticos que se ablandan y se vuelven plástico cuando se calientan, se endurecen cuando se enfrían y se ablandan cuando se calientan nuevamente. Un cambio físico que produce un cambio reversible entre los estados líquidos y sólidos utilizando calefacción y enfriamiento. Algunos materiales fueron inventados anteriormente y otros son relativamente nuevos. Algunos son plásticos de aplicación de uso general, y algunos materiales son materiales plásticos ópticos especialmente desarrollados, que se utilizan más específicamente en algunos campos ópticos.

En el diseño óptico, podemos ver las calificaciones materiales de varias compañías, como EP8000, K26R, APL5015, OKP-1, etc. Todos pertenecen a un cierto tipo de material plástico, y los siguientes tipos son más comunes, y los clasificaremos de acuerdo con su tiempo de apariencia:

Las lentes de plástico

• l PMMA/ACRYLIC:Poli (metacrilato de metilo), metacrilato de polimetilo (plexiglás, acrílico). Debido a su precio barato, alta transmitancia y alta resistencia mecánica, PMMA es el sustituto de vidrio más común en la vida. La mayoría de los plásticos transparentes están hechos de PMMA, como placas transparentes, cucharas transparentes y LED pequeños. lente, etc. PMMA ha sido producida en masa desde la década de 1930.
• PD:El poliestireno, el poliestireno, es un termoplástico incoloro y transparente, así como un plástico de ingeniería, que comenzó la producción en masa en la década de 1930. Muchas de las cajas de espuma blanca y las loncheras que son comunes en nuestras vidas están hechas de materiales de PS.
• ORDENADOR PERSONAL:El policarbonato, el policarbonato, también es un termoplástico amorfo incoloro y transparente, y también es un plástico de uso general. Fue solo industrializado en la década de 1960. La resistencia al impacto del material de la PC es muy buena, las aplicaciones comunes incluyen cubos de dispensadores de agua, gafas, etc.
• L COP & COC:Polímero de olefina cíclica (COP), polímero de olefina cíclica; Copolímero cíclico de olefina cíclica (COC) Copolímero de olefina cíclica, es un material de polímero transparente amorfo con una estructura de anillo, con enlaces dobles carbono-carbono en el anillo Los hidrocarburos cíclicos están hechos de monómeros de olefina cíclica por autopolimerización (copolimerización de copolimerización (COC (COC (COC (COC (COC (COC (COC (COC ) con otras moléculas (como el etileno). Las características de COP y COC son casi las mismas. Este material es relativamente nuevo. Cuando se inventó por primera vez, se consideró principalmente para algunas aplicaciones relacionadas con la óptica. Ahora se usa ampliamente en industrias de cine, lente óptica, exhibición, médica (botella de empaque). COP completó la producción industrial alrededor de 1990 y COC completó la producción industrial antes de 2000.
• L O-Pet:Fibra óptica de poliéster de poliéster óptico, O-Pet se comercializó en Osaka en la década de 2010.

Al analizar un material óptico, nos preocupa principalmente sus propiedades ópticas y mecánicas.

P ópticorOperties

• Índice de refracción y dispersión

Índice de refracción y dispersión

En este diagrama de resumen se puede ver que diferentes materiales plásticos ópticos básicamente caen en dos intervalos: un grupo es un alto índice de refracción y alta dispersión; El otro grupo es un índice de refracción bajo y baja dispersión. Comparando el rango opcional de índice de refracción y dispersión de materiales de vidrio, encontraremos que el rango opcional de índice de refracción de materiales plásticos es muy estrecho, y todos los materiales plásticos ópticos tienen un índice de refracción relativamente bajo. En términos generales, la gama de opciones para materiales plásticos es más estrecha, y solo hay entre 10 y 20 calificaciones de materiales comerciales, lo que limita en gran medida la libertad de diseño óptico en términos de materiales.

El índice de refracción varía con la longitud de onda: el índice de refracción de los materiales plásticos ópticos aumenta con la longitud de onda, el índice de refracción disminuye ligeramente y el general es relativamente estable.

El índice de refracción cambia con la temperatura DN/DT: el coeficiente de temperatura del índice de refracción de los plásticos ópticos es de 6 veces a 50 veces mayor que el del vidrio, que es un valor negativo, lo que significa que a medida que aumenta la temperatura, el índice de refracción disminuye. Por ejemplo, para una longitud de onda de 546 nm, -20 ° C a 40 ° C, el valor DN/DT del material plástico es -8 a -15x10^–5/° C, mientras que en contraste, el valor del material de vidrio NBK7 es 3x10^–6/° C.

• Transmitancia

La transmisión

Refiriéndose a esta imagen, la mayoría de los plásticos ópticos tienen una transmitancia de más del 90% en la banda de luz visible; También tienen una buena transmitancia para las bandas infrarrojas de 850 nm y 940 nm, que son comunes en la electrónica de consumo. La transmitancia de los materiales plásticos también disminuirá en cierta medida con el tiempo. La razón principal es que el plástico absorbe los rayos ultravioleta en el sol, y la cadena molecular se rompe para degradarse y reticularse, lo que resulta en cambios en las propiedades físicas y químicas. La manifestación macroscópica más obvia es el amarillamiento del material plástico.

• Birrefringencia de estrés

Refracción de la lente

La birrefringencia de estrés (birrefringencia) es una propiedad óptica de los materiales. El índice de refracción de los materiales está relacionado con el estado de polarización y la dirección de propagación de la luz incidente. Los materiales exhiben diferentes índices de refracción para diferentes estados de polarización. Para algunos sistemas, esta desviación del índice de refracción es muy pequeña y no tiene un gran impacto en el sistema, pero para algunos sistemas ópticos especiales, esta desviación es suficiente para causar una degradación grave del rendimiento del sistema.

Los materiales plásticos en sí mismos no tienen características anisotrópicas, pero el moldeo por inyección de plásticos introducirá birrefringencia de estrés. La razón principal es la tensión introducida durante el moldeo por inyección y la disposición de las macromoléculas de plástico después del enfriamiento. El estrés generalmente se concentra cerca del puerto de inyección, como se muestra en la figura a continuación.

El principio general de diseño y producción es minimizar la birrefringencia de estrés en el plano óptico efectivo, lo que requiere un diseño razonable de la estructura de la lente, el molde de moldeo por inyección y los parámetros de producción. Entre varios materiales, los materiales de PC son más propensos a la birrefringencia de estrés (aproximadamente 10 veces más grande que los materiales de PMMA), y los materiales COC, COC y PMMA tienen birrefringencia de tensión más baja.