Plastikinės medžiagos ir įpurškimas yra miniatiūrinių lęšių pagrindas. Plastikinio lęšio konstrukciją sudaro objektyvo medžiaga, objektyvo cilindras, objektyvo laikiklis, tarpiklis, šešėliavimo lapas, slėgio žiedo medžiaga ir kt.

Yra keletas rūšių lęšių medžiagų, skirtų plastikiniams lęšiams, kurios visos iš esmės yra plastikinės (didelės molekulinės masės polimeras). Tai termoplastikai, plastikai, kurie kaitinant suminkštėja ir tampa plastiški, vėsdami sukietėja, o kaitinant vėl minkštėja. Fizinis pokytis, sukeliantis grįžtamąjį skysčio ir kietos būsenos pokytį naudojant šildymą ir vėsinimą. Kai kurios medžiagos buvo išrastos anksčiau, o kai kurios yra palyginti naujos. Kai kurios iš jų yra universalios paskirties plastikai, o kai kurios medžiagos yra specialiai sukurtos optinės plastikinės medžiagos, kurios konkrečiau naudojamos kai kuriose optinėse srityse.

Optiniame projekte galime matyti įvairių įmonių medžiagų klases, tokias kaip EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 ir pan. Visi jie priklauso tam tikram plastiko tipui, o labiau paplitę yra šie tipai, kuriuos surūšiuosime pagal atsiradimo laiką:

Plastikiniai lęšiai

• l PMMA / akrilas:Poli(metilmetakrilatas), polimetilmetakrilatas (plexiglass, akrilas). Dėl pigios kainos, didelio pralaidumo ir didelio mechaninio stiprumo PMMA yra labiausiai paplitęs stiklo pakaitalas gyvenime. Dauguma skaidrių plastikų yra pagaminti iš PMMA, pavyzdžiui, permatomos plokštės, skaidrūs šaukštai ir maži šviesos diodai. objektyvas ir tt PMMA buvo masiškai gaminamas nuo XX amžiaus trečiojo dešimtmečio.
• PS:Polistirenas, polistirenas, yra bespalvis ir skaidrus termoplastikas, taip pat inžinerinis plastikas, pradėtas masiškai gaminti 1930 m. Daugelis mūsų gyvenime paplitusių baltų putplasčio dėžučių ir priešpiečių dėžučių yra pagamintos iš PS medžiagų.
• Kompiuteris:Polikarbonatas, polikarbonatas, taip pat yra bespalvis ir skaidrus amorfinis termoplastas, taip pat yra bendrosios paskirties plastikas. Jis buvo industrializuotas tik septintajame dešimtmetyje. PC medžiagos atsparumas smūgiams yra labai geras, dažniausiai naudojami vandens dozatorių kibirai, akiniai ir kt.
• l COP ir COC:Ciklinis olefino polimeras (COP), ciklinis olefino polimeras; Ciklinis olefino kopolimeras (COC) Ciklinis olefino kopolimeras yra amorfinė skaidri polimerinė medžiaga, turinti žiedinę struktūrą, su dvigubomis anglies-anglies jungtimis žiede. ) su kitomis molekulėmis (pvz., etilenu). COP ir COC charakteristikos yra beveik vienodos. Ši medžiaga yra palyginti nauja. Kai jis pirmą kartą buvo išrastas, jis daugiausia buvo skirtas kai kurioms optinėms programoms. Dabar jis plačiai naudojamas filmų, optinių lęšių, ekranų, medicinos (pakavimo butelių) pramonėje. COP pramoninę gamybą baigė apie 1990 m., o COC – iki 2000 m.
• l O-PET:Optinis poliesterio optinis poliesterio pluoštas O-PET buvo parduotas Osakoje 2010 m.

Analizuodami optines medžiagas, daugiausia dėmesio skiriame jų optinėms ir mechaninėms savybėms.

Optinis psavybes

• Lūžio rodiklis ir dispersija

Lūžio rodiklis ir dispersija

Iš šios suvestinės diagramos matyti, kad skirtingos optinės plastikinės medžiagos iš esmės skirstomos į du intervalus: viena grupė yra didelis lūžio rodiklis ir didelė dispersija; kita grupė – mažas lūžio rodiklis ir maža dispersija. Palyginus pasirenkamą stiklo medžiagų lūžio rodiklio ir dispersijos diapazoną, pamatysime, kad pasirenkamas plastikinių medžiagų lūžio rodiklio diapazonas yra labai siauras, o visos optinės plastikinės medžiagos turi palyginti mažą lūžio rodiklį. Paprastai tariant, plastikinių medžiagų pasirinkimo spektras yra siauresnis, o komercinių medžiagų rūšių yra tik apie 10–20, o tai labai riboja optinio dizaino laisvę medžiagų atžvilgiu.

Lūžio rodiklis kinta priklausomai nuo bangos ilgio: optinių plastikinių medžiagų lūžio rodiklis didėja didėjant bangos ilgiui, lūžio rodiklis šiek tiek mažėja, o bendras rodiklis yra gana stabilus.

Lūžio rodiklis kinta priklausomai nuo temperatūros Dn/DT: Optinių plastikų lūžio rodiklio temperatūros koeficientas yra 6–50 kartų didesnis nei stiklo, o tai yra neigiama reikšmė, o tai reiškia, kad kylant temperatūrai lūžio rodiklis mažėja. Pavyzdžiui, kai bangos ilgis yra 546 nm, nuo -20°C iki 40°C, plastikinės medžiagos dn/dT vertė yra nuo -8 iki -15X10^-5/°C, o stiklo medžiagos vertė, priešingai. NBK7 yra 3X10^–6/°C.

• Pralaidumas

Pralaidumas

Atsižvelgiant į šį paveikslėlį, daugumos optinių plastikų pralaidumas matomos šviesos juostoje yra didesnis nei 90 %; jie taip pat turi gerą 850 nm ir 940 nm infraraudonųjų spindulių juostų pralaidumą, kurie yra įprasti plataus vartojimo elektronikoje. Plastikinių medžiagų pralaidumas laikui bėgant taip pat tam tikru mastu mažės. Pagrindinė priežastis yra ta, kad plastikas sugeria ultravioletinius saulės spindulius, o molekulinė grandinė nutrūksta, kad suirtų ir susijungtų, todėl pasikeičia fizinės ir cheminės savybės. Ryškiausias makroskopinis pasireiškimas yra plastikinės medžiagos pageltimas.

• Dvigubas streso lūžis

Objektyvo refrakcija

Įtempių dvigubas lūžis (Birefringence) yra optinė medžiagų savybė. Medžiagų lūžio rodiklis yra susijęs su krintančios šviesos poliarizacijos būsena ir sklidimo kryptimi. Medžiagos turi skirtingus lūžio rodiklius skirtingoms poliarizacijos būsenoms. Kai kurioms sistemoms šis lūžio rodiklio nuokrypis yra labai mažas ir neturi didelės įtakos sistemai, tačiau kai kurioms specialioms optinėms sistemoms šio nuokrypio pakanka, kad smarkiai pablogėtų sistemos veikimas.

Pačios plastikinės medžiagos nepasižymi anizotropinėmis savybėmis, tačiau plastikų liejimas įpurškimas įtemps dvigubą lūžį. Pagrindinė priežastis yra įtempimas, atsirandantis liejant įpurškiant, ir plastikinių makromolekulių išdėstymas po aušinimo. Įtempimas paprastai sutelkiamas šalia įpurškimo angos, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Bendras projektavimo ir gamybos principas yra sumažinti dvigubą įtempių lūžio efektą optinėje efektyvioje plokštumoje, todėl reikia pagrįstai suprojektuoti objektyvo struktūrą, liejimo formą ir gamybos parametrus. Tarp kelių medžiagų PC medžiagos yra labiau linkusios į įtempių dvigubą lūžį (apie 10 kartų didesnės nei PMMA medžiagos), o COP, COC ir PMMA medžiagų dvigubas įtempių lūžis yra mažesnis.