Plastični materijali i oblikovanje ubrizgavanja osnova su minijaturiziranih leća. Struktura plastične leće uključuje materijal leće, bačvu za objektiv, nosač objektiva, razmaknik, zasjeniteljski lim, materijal za tlačni prsten itd.

Postoji nekoliko vrsta materijala za leće za plastične leće, a sve su u osnovi plastični (visoki molekularni polimer). Oni su termoplastika, plastika koja omekšava i postaje plastična kada se zagrijavaju, stvrdnu kada se ohlade i omekšaju kad se ponovo zagrijavaju. Fizička promjena koja stvara reverzibilnu promjenu između tekućih i čvrstih stanja pomoću grijanja i hlađenja. Neki su materijali izumljeni ranije, a neki su relativno novi. Neki su plastika opće namjene, a neki su materijali posebno razvijeni optički plastični materijali, koji se konkretnije koriste u nekim optičkim poljima.

U optičkom dizajnu možemo vidjeti materijalne ocjene različitih tvrtki, kao što su EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 i tako dalje. Svi pripadaju određenoj vrsti plastičnog materijala, a sljedeće su vrste češće, a mi ćemo ih sortirati u skladu s njihovim vremenom pojavljivanja:

Plastične leće

• l pmma/akril:Poli (metil metakrilat), polimetil metakrilat (pleksiglas, akril). Zbog svoje jeftine cijene, visoke propusnosti i visoke mehaničke čvrstoće, PMMA je najčešća zamjena za staklo u životu. Većina transparentnih plastika izrađena je od PMMA, poput prozirnih ploča, prozirnih žlica i malih LED -ova. Objektiv itd. PMMA je masovno proizveden od 1930-ih.
• P.S:Polistiren, polistiren, bezbojna je i prozirna termoplastična, kao i inženjerska plastika, koja je masovna proizvodnja započela 1930 -ih. Mnoge kutije bijele pjene i kutije za ručak koji su uobičajeni u našim životima izrađeni su od PS materijala.
• PC:Polikarbonat, polikarbonat, također je bezbojna i prozirna amorfna termoplastika, a ujedno je i plastika opće namjene. Bio je industrijaliziran samo u šezdesetim godinama. Otpornost na PC materijala vrlo je dobra, uobičajene primjene uključuju kante za dozator vode, naočale itd.
• l Cop & Coc:Ciklički olefinski polimer (COP), ciklički olefinski polimer; Ciklički olefinski kopolimer (COC) Ciklički olefinski kopolimer, amorfni je prozirni polimerni materijal sa prstenskom strukturom, s dvostrukim vezama od ugljika-ugljika u prstenu, ciklički ugljikovodici izrađeni su od cikličkih olefinskih monomera samoolimerizacijom (COPOLIMOLIMIZIZIJU (COCOLIMEMIZIZACIJA ) s drugim molekulama (poput etilena). Karakteristike COP -a i COC -a gotovo su iste. Ovaj je materijal relativno nov. Kad je prvi put izumljen, uglavnom se razmatralo za neke optičke aplikacije. Sada se široko koristi u filmu, optičkoj leći, zaslonu, medicinskoj (pakiranoj boci) industriji. COP je dovršio industrijsku proizvodnju oko 1990. godine, a COC je dovršio industrijsku proizvodnju prije 2000. godine.
• l o-pet:Optička poliesterska optička poliesterska vlakna, O-PET je komercijaliziran u Osaki u 2010. godini.

Kada analiziramo optički materijal, uglavnom se bavimo njihovim optičkim i mehaničkim svojstvima.

Optički strkonopci

• Indeks loma i disperzija

Indeks loma i disperzija

Iz ovog sažetog dijagrama može se vidjeti da različiti optički plastični materijali u osnovi padaju u dva intervala: jedna skupina je indeks visokog loma i visoka disperzija; Druga skupina je indeks niskog loma i mala disperzija. Uspoređujući opcijski raspon indeksa loma i disperzije staklenih materijala, otkrit ćemo da je opcionalni raspon indeksa loma plastičnih materijala vrlo uzak, a svi optički plastični materijali imaju relativno nizak indeks loma. Općenito govoreći, raspon opcija za plastične materijale je uže, a postoji samo oko 10 do 20 ocjena komercijalnih materijala, što u velikoj mjeri ograničava slobodu optičkog dizajna u smislu materijala.

Indeks loma varira od valne duljine: indeks loma optičkih plastičnih materijala raste s valnom duljinom, indeks loma lagano smanjuje, a ukupni je relativno stabilan.

Promjene indeksa loma s temperaturom DN/DT: Temperaturni koeficijent indeksa refrakcije optičke plastike je 6 puta do 50 puta veći od stakla, što je negativna vrijednost, što znači da se, kako temperatura raste, indeks loma smanjuje. Na primjer, za valnu duljinu od 546nm, -20 ° C do 40 ° C, vrijednost dn/dt plastičnog materijala je -8 do -15x10^–5/° C, dok je nasuprot vrijednosti staklenog materijala NBK7 je 3x10^–6/° C.

• Prijenos

Propusnost

Osvrćući se na ovu sliku, većina optičke plastike ima propusnost veću od 90% u vidljivom svjetlosnom pojasu; Oni također imaju dobru propusnost za infracrvene opsege od 850 nm i 940nm, koji su uobičajeni u potrošačkoj elektronici. Propust plastičnih materijala također će se s vremenom smanjiti u određenoj mjeri. Glavni razlog je taj što plastika apsorbira ultraljubičaste zrake na suncu, a molekularni lanac se razbija kako bi se degradirao i umrežavao, što rezultira promjenama u fizičkim i kemijskim svojstvima. Najočitija makroskopska manifestacija je žuto plastičnog materijala.

• Stres birefringentnost

Refrakcija leće

Birefringentnost stresa (birefringence) optičko je svojstvo materijala. Indeks loma materijala povezan je s polarizacijskim stanjem i razmnožavanjem incidentne svjetlosti. Materijali pokazuju različite indekse refrakcije za različita stanja polarizacije. Za neke sustave, ovo odstupanje indeksa loma je vrlo malo i nema veliki utjecaj na sustav, ali za neke posebne optičke sustave ovo je odstupanje dovoljno da uzrokuje ozbiljnu degradaciju performansi sustava.

Sami plastični materijali nemaju anizotropne karakteristike, ali oblikovanje plastike ubrizgavanja će uvesti birefringentnost stresa. Glavni razlog je stres uvedeni tijekom injekcijskog oblikovanja i rasporeda plastičnih makromolekula nakon hlađenja. Stres je općenito koncentriran u blizini priključka za ubrizgavanje, kao što je prikazano na slici ispod.

Općenito načelo dizajna i proizvodnje je minimizirati birefringentnost stresa u optičkoj efektivnoj ravnini, što zahtijeva razuman dizajn strukture leće, kalupa za ubrizgavanje i proizvodnog parametara. Među nekoliko materijala, PC materijali su skloniji stresu birefringenciji (oko 10 puta veći od PMMA materijala), a COP, COC i PMMA materijali imaju nižu birefringentnost.