Plastmaterialer og injeksjonsstøping er grunnlaget for miniatyriserte linser. Strukturen til plastobjektivet inkluderer linsemateriale, linsefat, linsefeste, avstand, skyggelegg, trykkringmateriale, etc.

Det er flere typer linsematerialer for plastlinser, som alle er i hovedsak plast (høy molekylær polymer). De er termoplast, plast som mykner og blir plast når de varmes opp, herdet når de blir avkjølt og mykner når de varmes opp igjen. En fysisk endring som gir en reversibel endring mellom flytende og faste tilstander ved bruk av oppvarming og kjøling. Noen materialer ble oppfunnet tidligere, og noen er relativt nye. Noen er generell applikasjonsplast, og noen materialer er spesialutviklede optiske plastmaterialer, som er mer spesifikt brukt i noen optiske felt.

I optisk design kan vi se de materielle karakterene til forskjellige selskaper, for eksempel EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 og så videre. De tilhører alle en viss type plastmateriale, og følgende typer er mer vanlig, og vi vil sortere dem etter deres utseende tid:

Plastlinsene

• L PMMA/Akryl:Poly (metylmetakrylat), polymetylmetakrylat (pleksiglass, akryl). På grunn av sin billige pris, høye overføring og høy mekanisk styrke, er PMMA den vanligste glasserstatningen i livet. Det meste av den gjennomsiktige plasten er laget av PMMA, for eksempel gjennomsiktige plater, gjennomsiktige skjeer og små lysdioder. objektiv osv. PMMA har blitt masseprodusert siden 1930-tallet.
• Ps:Polystyren, polystyren, er en fargeløs og gjennomsiktig termoplastisk, i tillegg til en ingeniørplast, som begynte masseproduksjon på 1930 -tallet. Mange av de hvite skumboksene og lunsjboksene som er vanlige i livene våre er laget av PS -materialer.
• PC:Polykarbonat, polykarbonat, er også en fargeløs og gjennomsiktig amorf termoplastisk, og det er også en generell plast. Det ble bare industrialisert på 1960 -tallet. Effektmotstanden til PC -materiale er veldig bra, vanlige bruksområder inkluderer vanndispensere, briller, etc.
• L COP & COC:Syklisk olefinpolymer (COP), syklisk olefinpolymer; Syklisk olefin-kopolymer (COC) syklisk olefin-kopolymer, er et amorf transparent polymermateriale med en ringstruktur, med karbon-karbon-dobbeltbindinger i ringen. ) med andre molekyler (for eksempel etylen). Egenskapene til COP og COC er nesten de samme. Dette materialet er relativt nytt. Da den først ble oppfunnet, ble den hovedsakelig vurdert for noen optiske relaterte applikasjoner. Nå er den mye brukt i film, optisk linse, display, medisinsk (emballasjeflaske) industrier. COP fullførte industriell produksjon rundt 1990, og COC fullførte industriproduksjonen før 2000.
• L O-PET:Optisk polyester optisk polyesterfiber, O-PET ble kommersialisert i Osaka på 2010-tallet.

Når vi analyserer et optisk materiale, er vi hovedsakelig opptatt av deres optiske og mekaniske egenskaper.

Optisk sRoperties

• Brytningsindeks og spredning

Brytningsindeks og spredning

Det kan sees fra dette sammendragsdiagrammet at forskjellige optiske plastmaterialer i utgangspunktet faller i to intervaller: en gruppe er høy brytningsindeks og høy spredning; Den andre gruppen er lav brytningsindeks og lav spredning. Sammenlignet det valgfrie området av brytningsindeks og spredning av glassmaterialer, vil vi finne at det valgfrie området av brytningsindeksen for plastmaterialer er veldig smalt, og alle optiske plastmaterialer har en relativt lav brytningsindeks. Generelt sett er utvalget av alternativer for plastmaterialer smalere, og det er bare rundt 10 til 20 kommersielle materialkarakterer, noe som i stor grad begrenser friheten til optisk design når det gjelder materialer.

Refraktiv indeks varierer med bølgelengde: brytningsindeksen for optiske plastmaterialer øker med bølgelengde, brytningsindeksen avtar litt, og totalen er relativt stabil.

Brytningsindeks endres med temperatur DN/DT: Temperaturkoeffisienten for brytningsindeks for optisk plast er 6 ganger til 50 ganger større enn glasset, noe som er en negativ verdi, noe som betyr at når temperaturen øker, reduseres brytningsindeksen. For eksempel, for en bølgelengde på 546nm, -20 ° C til 40 ° C, er DN/DT -verdien av plastmaterialet -8 til -15x10^–5/° C, mens verdien av glassmaterialet i kontrast NBK7 er 3x10^–6/° C.

• Overføring

Overføringen

Med henvisning til dette bildet har de fleste optiske plast en overføring på mer enn 90% i det synlige lysbåndet; De har også en god transmittans for de infrarøde båndene på 850nm og 940Nm, som er vanlige i forbrukerelektronikk. Overføringen av plastmaterialer vil også avta til en viss grad med tiden. Hovedårsaken er at plasten absorberer de ultrafiolette strålene i solen, og molekylkjeden bryter for å nedbryte og tverrbinding, noe som resulterer i endringer i fysiske og kjemiske egenskaper. Den mest åpenbare makroskopiske manifestasjonen er gulning av plastmaterialet.

• Stress birefringence

Objektiv refraksjon

Stress birefringence (birefringence) er en optisk egenskap av materialer. Brytningsindeksen for materialer er relatert til polariseringstilstand og forplantningsretning for innfallende lys. Materialer viser forskjellige indekser for brytning for forskjellige polarisasjonstilstander. For noen systemer er dette brytningsindeksavviket veldig lite og har ikke stor innvirkning på systemet, men for noen spesielle optiske systemer er dette avviket nok til å forårsake alvorlig nedbrytning av systemytelsen.

Selve plastmaterialer har ikke anisotropiske egenskaper, men injeksjonsstøping av plast vil innføre stress -birefringence. Hovedårsaken er stresset som ble introdusert under injeksjonsstøping og arrangementet av makromolekyler av plast etter avkjøling. Stresset er generelt konsentrert nær injeksjonsporten, som vist på figuren nedenfor.

Det generelle utformings- og produksjonsprinsippet er å minimere stresset birefringence i det optiske effektive planet, som krever en rimelig utforming av linsestrukturen, injeksjonsforming av form og produksjonsparametere. Blant flere materialer er PC -materialer mer utsatt for å stresse birefringence (omtrent 10 ganger større enn PMMA -materialer), og COP-, COC- og PMMA -materialer har lavere stress -birefringence.