प्लॅस्टिक मटेरियल आणि इंजेक्शन मोल्डिंग हे सूक्ष्म लेन्ससाठी आधार आहेत. प्लॅस्टिक लेन्सच्या संरचनेत लेन्स मटेरियल, लेन्स बॅरल, लेन्स माउंट, स्पेसर, शेडिंग शीट, प्रेशर रिंग मटेरियल इत्यादींचा समावेश होतो.

प्लॅस्टिकच्या लेन्ससाठी लेन्स मटेरियलचे अनेक प्रकार आहेत, जे सर्व मूलत: प्लास्टिक (उच्च आण्विक पॉलिमर) आहेत. ते थर्मोप्लास्टिक्स आहेत, प्लास्टिक जे गरम केल्यावर मऊ होतात आणि प्लास्टिक बनतात, थंड झाल्यावर कडक होतात आणि पुन्हा गरम केल्यावर मऊ होतात. एक भौतिक बदल जो हीटिंग आणि कूलिंगचा वापर करून द्रव आणि घन अवस्थेत उलट करता येण्याजोगा बदल घडवून आणतो. काही साहित्याचा शोध पूर्वी लागला होता आणि काही तुलनेने नवीन आहेत. काही सामान्य-उद्देशीय ऍप्लिकेशन प्लास्टिक आहेत, आणि काही साहित्य विशेषतः विकसित ऑप्टिकल प्लास्टिक सामग्री आहेत, जे काही ऑप्टिकल क्षेत्रांमध्ये अधिक विशेषतः वापरले जातात.

ऑप्टिकल डिझाइनमध्ये, आम्ही विविध कंपन्यांचे मटेरियल ग्रेड पाहू शकतो, जसे की EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 आणि असेच. ते सर्व एका विशिष्ट प्रकारच्या प्लास्टिक सामग्रीशी संबंधित आहेत आणि खालील प्रकार अधिक सामान्य आहेत आणि आम्ही त्यांना त्यांच्या दिसण्याच्या वेळेनुसार क्रमवारी लावू:

प्लास्टिक लेन्स

• l PMMA/ऍक्रेलिक:पॉली (मिथाइल मेथाक्रिलेट), पॉलीमिथाइल मेथाक्रिलेट (प्लेक्सिग्लास, ऍक्रेलिक). स्वस्त किंमत, उच्च संप्रेषण आणि उच्च यांत्रिक सामर्थ्यामुळे, PMMA हा जीवनातील सर्वात सामान्य काचेचा पर्याय आहे. बहुतेक पारदर्शक प्लास्टिक पीएमएमएचे बनलेले असतात, जसे की पारदर्शक प्लेट्स, पारदर्शक चमचे आणि लहान एलईडी. लेन्स इ. 1930 पासून पीएमएमएचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन केले जात आहे.
• PS:पॉलिस्टीरिन, पॉलिस्टीरिन, एक रंगहीन आणि पारदर्शक थर्माप्लास्टिक आहे, तसेच एक अभियांत्रिकी प्लास्टिक आहे, ज्याने 1930 च्या दशकात मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन सुरू केले. आपल्या आयुष्यात सर्रास दिसणारे अनेक पांढरे फोम बॉक्स आणि जेवणाचे डबे PS मटेरियलपासून बनलेले असतात.
• पीसी:पॉली कार्बोनेट, पॉली कार्बोनेट, हे देखील एक रंगहीन आणि पारदर्शक अनाकार थर्मोप्लास्टिक आहे आणि ते सामान्य हेतूचे प्लास्टिक देखील आहे. हे फक्त 1960 च्या दशकात औद्योगिकीकरण झाले. पीसी सामग्रीचा प्रभाव प्रतिरोध खूप चांगला आहे, सामान्य अनुप्रयोगांमध्ये वॉटर डिस्पेंसर बादल्या, गॉगल इ.
• l COP आणि COC:चक्रीय ओलेफिन पॉलिमर (सीओपी), चक्रीय ओलेफिन पॉलिमर; चक्रीय ओलेफिन कॉपॉलिमर (सीओसी) चक्रीय ओलेफिन कॉपॉलिमर, रिंग रचना असलेली एक आकारहीन पारदर्शक पॉलिमर सामग्री आहे, ज्यामध्ये रिंगमध्ये कार्बन-कार्बन दुहेरी बंध असतात चक्रीय हायड्रोकार्बन्स हे चक्रीय ओलेफिन मोनोमर्सपासून स्वयं-पॉलिमरायझेशन (सीओपी) किंवा कॉपोलिमरायझेशन (सीओपी) द्वारे तयार केले जातात. ) इतर रेणूंसह (जसे की इथिलीन). सीओपी आणि सीओसीची वैशिष्ट्ये जवळजवळ समान आहेत. ही सामग्री तुलनेने नवीन आहे. जेव्हा त्याचा प्रथम शोध लावला गेला तेव्हा त्याचा प्रामुख्याने काही ऑप्टिकल संबंधित अनुप्रयोगांसाठी विचार केला गेला. आता हे फिल्म, ऑप्टिकल लेन्स, डिस्प्ले, मेडिकल (पॅकेजिंग बाटली) उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. COP ने 1990 च्या आसपास औद्योगिक उत्पादन पूर्ण केले आणि COC ने 2000 पूर्वी औद्योगिक उत्पादन पूर्ण केले.
• l O-PET:ऑप्टिकल पॉलिस्टर ऑप्टिकल पॉलिस्टर फायबर, ओ-पीईटीचे 2010 च्या दशकात ओसाका येथे व्यावसायिकीकरण करण्यात आले.

ऑप्टिकल सामग्रीचे विश्लेषण करताना, आम्ही प्रामुख्याने त्यांच्या ऑप्टिकल आणि यांत्रिक गुणधर्मांशी संबंधित असतो.

ऑप्टिकल पीroperties

• अपवर्तक निर्देशांक आणि फैलाव

अपवर्तक निर्देशांक आणि फैलाव

या सारांश आकृतीवरून असे दिसून येते की भिन्न ऑप्टिकल प्लास्टिक सामग्री मुळात दोन अंतरात मोडतात: एक गट उच्च अपवर्तक निर्देशांक आणि उच्च फैलाव आहे; दुसरा गट कमी अपवर्तक निर्देशांक आणि कमी फैलाव आहे. अपवर्तक निर्देशांकाची पर्यायी श्रेणी आणि काचेच्या पदार्थांचे फैलाव यांची तुलना केल्यास, आम्हाला आढळेल की प्लास्टिक सामग्रीच्या अपवर्तक निर्देशांकाची पर्यायी श्रेणी खूपच अरुंद आहे आणि सर्व ऑप्टिकल प्लास्टिक सामग्रीमध्ये तुलनेने कमी अपवर्तक निर्देशांक असतो. साधारणपणे सांगायचे तर, प्लॅस्टिक सामग्रीसाठी पर्यायांची श्रेणी कमी आहे, आणि फक्त 10 ते 20 व्यावसायिक सामग्री ग्रेड आहेत, जे मोठ्या प्रमाणात सामग्रीच्या दृष्टीने ऑप्टिकल डिझाइनच्या स्वातंत्र्यावर मर्यादा घालतात.

अपवर्तक निर्देशांक तरंगलांबीनुसार बदलतो: ऑप्टिकल प्लास्टिक सामग्रीचा अपवर्तक निर्देशांक तरंगलांबीसह वाढतो, अपवर्तक निर्देशांक किंचित कमी होतो आणि एकूणच तुलनेने स्थिर असतो.

तापमान Dn/DT सह अपवर्तक निर्देशांक बदलतो: ऑप्टिकल प्लॅस्टिकच्या अपवर्तक निर्देशांकाचे तापमान गुणांक काचेच्या तुलनेत 6 पट ते 50 पट मोठे आहे, जे नकारात्मक मूल्य आहे, याचा अर्थ तापमान वाढते, अपवर्तक निर्देशांक कमी होतो. उदाहरणार्थ, 546nm, -20°C ते 40°C या तरंगलांबीसाठी, प्लास्टिक सामग्रीचे dn/dT मूल्य -8 ते -15X10^–5/°C आहे, तर याउलट, काचेच्या सामग्रीचे मूल्य NBK7 3X10^–6/°C आहे.

• संप्रेषण

प्रेषण

या चित्राचा संदर्भ देताना, बहुतेक ऑप्टिकल प्लास्टिकमध्ये दृश्यमान प्रकाश बँडमध्ये 90% पेक्षा जास्त ट्रान्समिटन्स असतो; त्यांच्याकडे 850nm आणि 940nm च्या इन्फ्रारेड बँडसाठी देखील चांगला ट्रान्समिटन्स आहे, जे ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये सामान्य आहेत. प्लॅस्टिक मटेरिअलचा प्रसारही कालांतराने काही प्रमाणात कमी होईल. याचे मुख्य कारण म्हणजे प्लास्टिक सूर्यप्रकाशातील अल्ट्राव्हायोलेट किरण शोषून घेते आणि आण्विक साखळी तुटून विघटन होते आणि क्रॉस-लिंक होते, परिणामी भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमध्ये बदल होतात. सर्वात स्पष्ट मॅक्रोस्कोपिक प्रकटीकरण म्हणजे प्लास्टिक सामग्रीचे पिवळे होणे.

• ताण Birefringence

लेन्स अपवर्तन

स्ट्रेस बायरफ्रिन्जेन्स (Birefringence) ही सामग्रीची ऑप्टिकल गुणधर्म आहे. सामग्रीचा अपवर्तक निर्देशांक ध्रुवीकरण स्थिती आणि घटना प्रकाशाच्या प्रसाराच्या दिशेने संबंधित आहे. सामग्री वेगवेगळ्या ध्रुवीकरण स्थितीसाठी अपवर्तनाचे वेगवेगळे निर्देशांक प्रदर्शित करतात. काही प्रणालींसाठी, हे अपवर्तक निर्देशांक विचलन फारच लहान असते आणि त्याचा प्रणालीवर फारसा प्रभाव पडत नाही, परंतु काही विशेष ऑप्टिकल प्रणालींसाठी, हे विचलन प्रणालीच्या कार्यक्षमतेत गंभीर ऱ्हास होण्यासाठी पुरेसे असते.

प्लॅस्टिक मटेरियलमध्ये ॲनिसोट्रॉपिक वैशिष्ट्ये नसतात, परंतु प्लॅस्टिकच्या इंजेक्शन मोल्डिंगमुळे स्ट्रेस बायरफ्रिंगन्सचा परिचय होईल. मुख्य कारण म्हणजे इंजेक्शन मोल्डिंग दरम्यान येणारा ताण आणि थंड झाल्यावर प्लास्टिकच्या मॅक्रोमोलेक्यूल्सची व्यवस्था. खालील आकृतीत दर्शविल्याप्रमाणे, ताण सामान्यतः इंजेक्शन पोर्टजवळ केंद्रित असतो.

ऑप्टिकल इफेक्टिव्ह प्लेनमध्ये स्ट्रेस बियरफ्रिंगन्स कमी करणे हे सामान्य डिझाइन आणि उत्पादन तत्त्व आहे, ज्यासाठी लेन्सची रचना, इंजेक्शन मोल्डिंग मोल्ड आणि उत्पादन पॅरामीटर्सची वाजवी रचना आवश्यक आहे. अनेक मटेरिअल्समध्ये, PC मटेरिअल्समध्ये स्ट्रेस बियरफ्रिन्जेन्स होण्याची अधिक शक्यता असते (PMMA मटेरिअल्सपेक्षा सुमारे 10 पट मोठी), आणि COP, COC आणि PMMA मटेरिअलमध्ये स्ट्रेस बियरफ्रिंगन्स कमी असतो.