Os materiais plásticos e o moldeo por inxección son a base para as lentes miniaturizadas. A estrutura da lente de plástico inclúe material de lentes, barril de lentes, montaxe de lentes, espaciador, folla de sombreado, material de anel de presión, etc.

Hai varios tipos de materiais de lentes para lentes de plástico, todos esencialmente de plástico (polímero molecular alto). Son termoplásticos, plásticos que se suavizan e se fan plástico cando se quentan, endurece cando se arrefria e se suaviza cando se quenta de novo. Un cambio físico que produce un cambio reversible entre estados líquidos e sólidos usando calefacción e refrixeración. Algúns materiais foron inventados anteriormente e outros son relativamente novos. Algúns son plásticos de aplicacións de uso xeral, e algúns materiais son materiais plásticos ópticos especialmente desenvolvidos, que se usan máis específicamente nalgúns campos ópticos.

No deseño óptico, podemos ver as notas materiais de varias empresas, como EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 e así por diante. Todos pertencen a un determinado tipo de material plástico e os seguintes tipos son máis comúns e clasificarémolos segundo o tempo de aparencia:

As lentes de plástico

• L PMMA/ACRILICO:Poli (metacrilato de metilo), metacrilato de polimetilo (plexiglass, acrílico). Debido ao seu prezo barato, alta transmisión e alta resistencia mecánica, o PMMA é o substituto de vidro máis común na vida. A maioría dos plásticos transparentes están feitos de PMMA, como placas transparentes, culleres transparentes e pequenos LEDs. lentes, etc. PMMA foi producida en masa desde a década de 1930.
• Ps:O poliestireno, o poliestireno, é un termoplástico incoloro e transparente, así como un plástico de enxeñería, que comezou a produción en masa na década de 1930. Moitas das caixas de escuma branca e as caixas de xantar comúns nas nosas vidas están feitas de materiais PS.
• PC:O policarbonato, o policarbonato, tamén é un termoplástico amorfo incoloro e transparente e tamén é un plástico de propósito xeral. Só foi industrializado na década de 1960. A resistencia ao impacto do material de PC é moi boa, as aplicacións comúns inclúen cubos de dispensador de auga, lentes, etc.
• L COP & COC:Polímero de olefina cíclica (COP), polímero de olefina cíclica; O copolímero de olefina cíclica (COC) Copolímero olefina cíclica, é un material de polímero transparente amorfo cunha estrutura de anel, con dobres enlaces de carbono no anel Os hidrocarburos cíclicos están feitos a partir de monómeros olefinos cíclicos por auto-polimerización (COP) ou copolimerización (COC (COC ) con outras moléculas (como o etileno). As características de COP e COC son case as mesmas. Este material é relativamente novo. Cando se inventou por primeira vez, considerouse principalmente para algunhas aplicacións relacionadas con óptica. Agora úsase amplamente en industrias de cine, lentes ópticas, exhibición, médicas (botella de envasado). Cop completou a produción industrial ao redor de 1990 e COC completou a produción industrial antes do 2000.
• L O-PET:A fibra óptica de poliéster óptico de poliéster, O-PET comercializouse en Osaka nos anos 2010.

Ao analizar un material óptico, preocúpanos principalmente as súas propiedades ópticas e mecánicas.

Óptico pROPERTIAS

• Índice de refracción e dispersión

Índice de refracción e dispersión

Pódese ver a partir deste diagrama de resumo que diferentes materiais plásticos ópticos caen basicamente en dous intervalos: un grupo é un alto índice de refracción e unha alta dispersión; O outro grupo é un índice de refracción baixo e baixa dispersión. Comparando o rango opcional de índice de refracción e dispersión de materiais de vidro, descubriremos que a gama opcional de índice de refracción de materiais plásticos é moi estreita e todos os materiais plásticos ópticos teñen un índice de refracción relativamente baixo. En xeral, a gama de opcións para materiais plásticos é máis estreita e só hai uns 10 a 20 notas de material comercial, o que limita en gran medida a liberdade de deseño óptico en termos de materiais.

O índice de refracción varía coa lonxitude de onda: o índice de refracción de materiais plásticos ópticos aumenta coa lonxitude de onda, o índice de refracción diminúe lixeiramente e o global é relativamente estable.

Cambios do índice de refracción coa temperatura DN/DT: O coeficiente de temperatura do índice de refracción de plásticos ópticos é de 6 veces a 50 veces maior que o do vidro, o que é un valor negativo, o que significa que a medida que aumenta a temperatura, o índice de refracción diminúe. Por exemplo, para unha lonxitude de onda de 546 nm, -20 ° C a 40 ° C, o valor DN/DT do material plástico é de -8 a -15x10^–5/° C, mentres que en contraste, o valor do material de vidro NBK7 é 3x10^–6/° C.

• Transmisión

A transmisión

En referencia a esta imaxe, a maioría dos plásticos ópticos teñen unha transmisión superior ao 90% na banda de luz visible; Tamén teñen unha boa transmisión para as bandas de infravermello de 850 nm e 940 nm, que son comúns na electrónica de consumo. A transmisión de materiais plásticos tamén diminuirá ata certo punto co tempo. A razón principal é que o plástico absorbe os raios ultravioleta ao sol, e a cadea molecular rompe para degradar e enlace cruzado, dando lugar a cambios nas propiedades físicas e químicas. A manifestación macroscópica máis evidente é o amarelado do material plástico.

• Birefringencia do estrés

Refracción das lentes

A birefringencia do estrés (birefringencia) é unha propiedade óptica de materiais. O índice de refracción de materiais está relacionado co estado de polarización e a dirección de propagación da luz incidente. Os materiais presentan diferentes índices de refracción para diferentes estados de polarización. Para algúns sistemas, esta desviación de índice de refracción é moi pequena e non ten un gran impacto no sistema, pero para algúns sistemas ópticos especiais, esta desviación é suficiente para provocar unha grave degradación do rendemento do sistema.

Os propios materiais plásticos non teñen características anisotrópicas, pero a moldura por inxección de plásticos introducirá a birefringencia do estrés. A razón principal é a tensión introducida durante o moldeo por inxección e a disposición de macromoléculas de plástico despois do arrefriamento. O estrés xeralmente concéntrase preto do porto de inxección, como se mostra na figura seguinte.

O principio de deseño e produción xeral é minimizar a birefringencia do estrés no plano efectivo óptico, que require un deseño razoable da estrutura das lentes, do molde de inxección e dos parámetros de produción. Entre varios materiais, os materiais de PC son máis propensos á birefringencia do estrés (aproximadamente 10 veces maiores que os materiais PMMA), e os materiais COC, COC e PMMA teñen unha menor birefringencia de tensión.