Bahan plastik dan cetakan injeksi adalah dasar untuk lensa miniatur. Struktur lensa plastik meliputi bahan lensa, barel lensa, dudukan lensa, spacer, lembaran bayangan, bahan cincin tekanan, dll.

Ada beberapa jenis bahan lensa untuk lensa plastik, yang semuanya pada dasarnya adalah plastik (polimer molekul tinggi). Mereka adalah termoplastik, plastik yang melembutkan dan menjadi plastik saat dipanaskan, mengeras saat didinginkan, dan melunak saat dipanaskan lagi. Perubahan fisik yang menghasilkan perubahan reversibel antara keadaan cair dan padat menggunakan pemanasan dan pendinginan. Beberapa bahan ditemukan sebelumnya dan beberapa relatif baru. Beberapa adalah plastik aplikasi tujuan umum, dan beberapa bahan adalah bahan plastik optik yang dikembangkan secara khusus, yang lebih spesifik digunakan di beberapa bidang optik.

Dalam desain optik, kita dapat melihat nilai material dari berbagai perusahaan, seperti EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 dan sebagainya. Mereka semua termasuk jenis bahan plastik tertentu, dan jenis -jenis berikut lebih umum, dan kami akan mengurutkannya sesuai dengan waktu penampilan mereka:

Lensa plastik

• L PMMA/ACRYLIC:Poli (metil metakrilat), polimetil metakrilat (plexiglass, akrilik). Karena harganya yang murah, transmitansi tinggi, dan kekuatan mekanik yang tinggi, PMMA adalah pengganti kaca yang paling umum dalam kehidupan. Sebagian besar plastik transparan terbuat dari PMMA, seperti pelat transparan, sendok transparan, dan LED kecil. Lensa dll. PMMA telah diproduksi secara massal sejak tahun 1930-an.
• PS:Polystyrene, polystyrene, adalah termoplastik yang tidak berwarna dan transparan, serta plastik teknik, yang memulai produksi massal pada 1930 -an. Banyak kotak busa putih dan kotak makan siang yang umum dalam hidup kita terbuat dari bahan PS.
• PC:Polikarbonat, polikarbonat, juga merupakan termoplastik amorf yang tidak berwarna dan transparan, dan juga merupakan plastik tujuan umum. Itu hanya industri pada tahun 1960 -an. Dampak resistensi bahan PC sangat baik, aplikasi umum termasuk ember dispenser air, kacamata, dll.
• L COP & COC:Polimer olefin siklik (COP), polimer olefin siklik; Cyclic olefin copolymer (COC) Cyclic olefin copolymer, is an amorphous transparent polymer material with a ring structure, with carbon-carbon double bonds in the ring The cyclic hydrocarbons are made from cyclic olefin monomers by self-polymerization (COP) or copolymerization (COC ) dengan molekul lain (seperti etilen). Karakteristik COP dan COC hampir sama. Materi ini relatif baru. Ketika pertama kali ditemukan, itu terutama dipertimbangkan untuk beberapa aplikasi terkait optik. Sekarang banyak digunakan dalam film, lensa optik, tampilan, medis (botol pengemasan). COP menyelesaikan produksi industri sekitar tahun 1990, dan COC menyelesaikan produksi industri sebelum tahun 2000.
• L O-PET:Serat poliester optik optik optik, O-PET dikomersialkan di Osaka pada tahun 2010-an.

Saat menganalisis bahan optik, kami terutama peduli dengan sifat optik dan mekaniknya.

Optik pRoperties

• Indeks & dispersi bias

Indeks dan dispersi bias

Dapat dilihat dari diagram ringkasan ini bahwa bahan plastik optik yang berbeda pada dasarnya jatuh ke dalam dua interval: satu kelompok adalah indeks bias tinggi dan dispersi tinggi; Grup lain adalah indeks bias rendah dan dispersi rendah. Membandingkan kisaran opsional indeks bias dan dispersi bahan kaca, kami akan menemukan bahwa kisaran opsional indeks bias bahan plastik sangat sempit, dan semua bahan plastik optik memiliki indeks bias yang relatif rendah. Secara umum, berbagai opsi untuk bahan plastik lebih sempit, dan hanya ada sekitar 10 hingga 20 nilai material komersial, yang sebagian besar membatasi kebebasan desain optik dalam hal bahan.

Indeks bias bervariasi dengan panjang gelombang: Indeks bias bahan plastik optik meningkat dengan panjang gelombang, indeks bias sedikit berkurang, dan keseluruhannya relatif stabil.

Perubahan indeks bias dengan suhu DN/DT: Koefisien suhu indeks bias plastik optik adalah 6 kali hingga 50 kali lebih besar dari kaca, yang merupakan nilai negatif, yang berarti bahwa seiring dengan meningkatnya suhu, indeks bias berkurang. Misalnya, untuk panjang gelombang 546nm, -20 ° C hingga 40 ° C, nilai dn/dt dari bahan plastik adalah -8 hingga -15x10^–5/° C, sedangkan sebaliknya, nilai bahan kaca kaca NBK7 adalah 3x10^–6/° C.

• Transmitansi

Transmitansi

Mengacu pada gambar ini, sebagian besar plastik optik memiliki transmitansi lebih dari 90% di pita cahaya yang terlihat; Mereka juga memiliki transmitansi yang baik untuk pita inframerah 850nm dan 940nm, yang umum dalam elektronik konsumen. Transmitansi bahan plastik juga akan berkurang sampai batas tertentu seiring waktu. Alasan utamanya adalah bahwa plastik menyerap sinar ultraviolet di bawah sinar matahari, dan rantai molekul pecah untuk terdegradasi dan tautan silang, mengakibatkan perubahan sifat fisik dan kimia. Manifestasi makroskopis yang paling jelas adalah menguning dari bahan plastik.

• Stres birefringence

Refraksi lensa

Stres birefringence (birefringence) adalah sifat optik bahan. Indeks bahan bias terkait dengan keadaan polarisasi dan arah propagasi cahaya insiden. Bahan menunjukkan indeks refraksi yang berbeda untuk berbagai negara polarisasi. Untuk beberapa sistem, penyimpangan indeks bias ini sangat kecil dan tidak memiliki dampak besar pada sistem, tetapi untuk beberapa sistem optik khusus, penyimpangan ini cukup untuk menyebabkan degradasi serius kinerja sistem.

Bahan plastik itu sendiri tidak memiliki karakteristik anisotropik, tetapi cetakan injeksi plastik akan memperkenalkan birefringence stres. Alasan utamanya adalah stres yang diperkenalkan selama cetakan injeksi dan susunan makromolekul plastik setelah pendinginan. Tegangan umumnya terkonsentrasi di dekat pelabuhan injeksi, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Prinsip desain dan produksi umum adalah untuk meminimalkan tekanan birefringence pada bidang efektif optik, yang membutuhkan desain yang wajar dari struktur lensa, cetakan cetakan injeksi dan parameter produksi. Di antara beberapa bahan, bahan PC lebih rentan terhadap birefringence (sekitar 10 kali lebih besar dari bahan PMMA), dan bahan COP, COC, dan PMMA memiliki birefringence stres yang lebih rendah.