A miniatürizált lencsék alapja a műanyag és a fröccsöntés. A műanyag lencse felépítése tartalmazza a lencse anyagát, lencsetartót, lencsetartót, távtartót, árnyékolólapot, nyomógyűrű anyagát stb.

A műanyag lencsékhez többféle lencseanyag létezik, amelyek mindegyike alapvetően műanyag (nagy molekulájú polimer). Ezek hőre lágyuló műanyagok, olyan műanyagok, amelyek melegítéskor meglágyulnak és képlékenysé válnak, lehűtve megkeményednek, újra melegítéskor pedig lágyulnak. Fizikai változás, amely fűtés és hűtés segítségével visszafordítható változást hoz létre a folyékony és a szilárd halmazállapot között. Egyes anyagokat korábban találtak fel, mások pedig viszonylag újak. Egyes anyagok általános célú műanyagok, és bizonyos anyagok speciálisan kifejlesztett optikai műanyagok, amelyeket konkrétabban bizonyos optikai területeken használnak.

Az optikai tervezésben különféle cégek anyagminőségét láthatjuk, mint például az EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 és így tovább. Mindegyik egy bizonyos típusú műanyaghoz tartozik, és a következő típusok a gyakoribbak, amelyeket megjelenési idejük szerint válogatunk:

A műanyag lencsék

• l PMMA/akril:Poli(metil-metakrilát), polimetil-metakrilát (plexi, akril). Olcsó ára, nagy áteresztőképessége és nagy mechanikai szilárdsága miatt a PMMA a legelterjedtebb üveghelyettesítő az életben. Az átlátszó műanyagok többsége PMMA-ból készül, például átlátszó tányérok, átlátszó kanalak és kis LED-ek. lencse stb. A PMMA-t az 1930-as évek óta sorozatban gyártják.
• PS:A polisztirol, a polisztirol színtelen és átlátszó hőre lágyuló műanyag, valamint műszaki műanyag, amelyet az 1930-as években kezdtek el tömegesen gyártani. Az életünkben elterjedt fehér habos dobozok és ebéddobozok közül sok PS anyagokból készül.
• PC:A polikarbonát, a polikarbonát szintén színtelen és átlátszó amorf hőre lágyuló műanyag, emellett általános célú műanyag. Csak az 1960-as években iparosították. A PC-anyag ütésállósága nagyon jó, gyakori alkalmazások a vízadagoló vödrök, védőszemüvegek stb.
• l COP és COC:Ciklikus olefin polimer (COP), ciklikus olefin polimer; Ciklikus olefin kopolimer (COC) Ciklikus olefin kopolimer, egy amorf átlátszó polimer anyag, gyűrűs szerkezettel, szén-szén kettős kötésekkel a gyűrűben A ciklusos szénhidrogéneket ciklikus olefin monomerekből állítják elő önpolimerizációval (COP) vagy kopolimerizációval (COC) ) más molekulákkal (például etilénnel). A COP és a COC jellemzői közel azonosak. Ez az anyag viszonylag új. Amikor először feltalálták, főként bizonyos optikai alkalmazásokhoz vették figyelembe. Most széles körben használják a film-, optikai lencse-, kijelző-, orvosi (csomagolópalack) iparágakban. A COP 1990 körül, a COC pedig 2000 előtt fejezte be az ipari termelést.
• l O-PET:Az optikai poliészter optikai poliészter szál, az O-PET a 2010-es években került kereskedelmi forgalomba Oszakában.

Az optikai anyagok elemzésekor elsősorban azok optikai és mechanikai tulajdonságaira figyelünk.

Optikai pingatlanok

• Törésmutató és diszperzió

Törésmutató és diszperzió

Ebből az összefoglaló diagramból látható, hogy a különböző optikai műanyagok alapvetően két intervallumra esnek: az egyik csoport a nagy törésmutató és a nagy diszperzió; a másik csoport az alacsony törésmutatójú és alacsony diszperziójú. Összehasonlítva az üveganyagok törésmutatójának és diszperziójának opcionális tartományát, azt találjuk, hogy a műanyagok opcionális törésmutató-tartománya nagyon szűk, és minden optikai műanyagnak viszonylag alacsony a törésmutatója. Általánosságban elmondható, hogy a műanyagok választéka szűkebb, és csak körülbelül 10-20 kereskedelmi anyagminőség létezik, ami nagymértékben korlátozza az optikai tervezés szabadságát az anyagok tekintetében.

A törésmutató a hullámhossztól függően változik: Az optikai műanyagok törésmutatója a hullámhosszal nő, a törésmutató enyhén csökken, és az összességében viszonylag stabil.

A törésmutató változik a hőmérséklettel Dn/DT: Az optikai műanyagok törésmutatójának hőmérsékleti együtthatója 6-50-szer nagyobb, mint az üvegeké, ami negatív érték, ami azt jelenti, hogy a hőmérséklet emelkedésével a törésmutató csökken. Például 546 nm hullámhossznál -20°C és 40°C között a műanyag dn/dT értéke -8 és -15X10^-5/°C, míg ezzel szemben az üveganyag értéke. Az NBK7 3X10^–6/°C.

• Transmittancia

Az áteresztőképesség

Erre a képre hivatkozva a legtöbb optikai műanyag áteresztőképessége meghaladja a 90%-ot a látható fénysávban; a szórakoztató elektronikában elterjedt 850 nm-es és 940 nm-es infravörös sávokhoz is jó áteresztőképességgel rendelkeznek. A műanyagok áteresztőképessége idővel bizonyos mértékig csökkenni fog. Ennek fő oka az, hogy a műanyag elnyeli a nap ultraibolya sugarait, és a molekulalánc megszakad, és lebomlik, és térhálósodik, ami a fizikai és kémiai tulajdonságok megváltozását eredményezi. A legnyilvánvalóbb makroszkopikus megnyilvánulás a műanyag anyag sárgulása.

• Stressz kettős törés

Lencsetörés

A feszültség kettős törés (Birefringence) az anyagok optikai tulajdonsága. Az anyagok törésmutatója összefügg a beeső fény polarizációs állapotával és terjedési irányával. Az anyagok különböző törésmutatókkal rendelkeznek a különböző polarizációs állapotokhoz. Egyes rendszerek esetében ez a törésmutató-eltérés nagyon kicsi, és nincs nagy hatással a rendszerre, de néhány speciális optikai rendszer esetében ez az eltérés elegendő ahhoz, hogy a rendszer teljesítményének komoly romlását okozza.

Maguk a műanyagok nem rendelkeznek anizotróp tulajdonságokkal, de a műanyagok fröccsöntése feszültség kettős törést eredményez. Ennek fő oka a fröccsöntés során fellépő feszültség és a műanyag makromolekulák hűtés utáni elrendeződése. A feszültség általában a befecskendező nyílás közelében összpontosul, amint az az alábbi ábrán látható.

Az általános tervezési és gyártási elv a feszültség kettős törésének minimalizálása az optikai effektív síkban, ami megköveteli a lencseszerkezet, a fröccsöntő forma és a gyártási paraméterek ésszerű tervezését. Számos anyag közül a PC anyagok hajlamosabbak a feszültség kettős törésre (körülbelül 10-szer nagyobb, mint a PMMA anyagok), a COP, COC és PMMA anyagok pedig alacsonyabb feszültség kettős törést mutatnak.