Materiais plásticos e moldagem por injeção são a base para lentes miniaturizadas. A estrutura da lente plástica inclui material de lente, barril de lente, montagem em lente, espaçador, folha de sombreamento, material do anel de pressão, etc.

Existem vários tipos de materiais de lente para lentes plásticas, todas essencialmente plásticas (polímero molecular alto). São termoplásticos, plásticos que suavizam e ficam plásticos quando aquecidos, endurecem quando resfriados e amolecem quando aquecidos novamente. Uma mudança física que produz uma mudança reversível entre estados líquidos e sólidos usando aquecimento e resfriamento. Alguns materiais foram inventados mais cedo e outros são relativamente novos. Alguns são plásticos de aplicação de uso geral e alguns materiais são materiais plásticos ópticos especialmente desenvolvidos, que são mais especificamente usados ​​em alguns campos ópticos.

No design óptico, podemos ver os graus materiais de várias empresas, como EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 e assim por diante. Todos pertencem a um certo tipo de material plástico, e os seguintes tipos são mais comuns, e nós os classificaremos de acordo com o tempo de sua aparência:

As lentes plásticas

• l pmma/acrílico:Poli (metacrilato de metila), polimetiletacrilato (plexiglasse, acrílico). Devido ao seu preço barato, alta transmitância e alta resistência mecânica, o PMMA é o substituto de vidro mais comum na vida. A maioria dos plásticos transparentes é feita de PMMA, como placas transparentes, colheres transparentes e pequenos LEDs. lente etc. O PMMA é produzido em massa desde a década de 1930.
• PS:O poliestireno, o poliestireno, é um termoplástico incolor e transparente, além de um plástico de engenharia, que iniciou a produção em massa na década de 1930. Muitas das caixas de espuma branca e lancheiras que são comuns em nossas vidas são feitas de materiais PS.
• PC:O policarbonato, o policarbonato, também é um termoplástico amorfo incolor e transparente, e também é um plástico de uso geral. Foi apenas industrializado na década de 1960. A resistência ao impacto do material do PC é muito boa, aplicações comuns incluem baldes de dispensador de água, óculos, etc.
• L COP & COC:Polímero de olefina cíclica (COP), polímero de olefina cíclica; O copolímero de olefina cíclica (COC) copolímero de olefina cíclica, é um material polimérico transparente amorfo com uma estrutura de anel, com ligações duplas de carbono carbono no anel Os hidrocarbonetos cíclicos são feitos a partir de monômes de olefina cíclica por autopolimerização (copolimerização (copolimerização (copolimerização (copolimerização (copolimerização (copolimerização (copolimerização) (copolimerização de olefina cíclica (copolimerização) ou copolimerização (copolimerização (copolimerização de olefina cíclica (copolímero) ) com outras moléculas (como etileno). As características do COP e do COC são quase as mesmas. Este material é relativamente novo. Quando foi inventado pela primeira vez, foi considerado principalmente para algumas aplicações relacionadas ao óptico. Agora é amplamente utilizado nas indústrias de filmes, lentes ópticas, exibição, média (garrafa de embalagem). A COP concluiu a produção industrial por volta de 1990, e o COC concluiu a produção industrial antes de 2000.
• L O-Pet:Fibra de poliéster óptico óptico de poliéster, O-PET foi comercializado em Osaka nos 2010.

Ao analisar um material óptico, estamos preocupados principalmente com suas propriedades ópticas e mecânicas.

Óptico properties

• Índice de Refração e Dispersão

Índice de Refração e Dispersão

Pode ser visto neste diagrama de resumo que diferentes materiais plásticos ópticos caem basicamente em dois intervalos: um grupo é alto índice de refração e alta dispersão; O outro grupo é baixo índice de refração e baixa dispersão. Comparando a gama opcional de índice de refração e dispersão de materiais de vidro, descobriremos que a gama opcional de índice de refração de materiais plásticos é muito estreita e todos os materiais plásticos ópticos têm um índice de refração relativamente baixo. De um modo geral, a gama de opções para materiais plásticos é mais estreita e existem apenas 10 a 20 graus de materiais comerciais, o que limita amplamente a liberdade de design óptico em termos de materiais.

O índice de refração varia com o comprimento de onda: o índice de refração dos materiais plásticos ópticos aumenta com o comprimento de onda, o índice de refração diminui ligeiramente e o geral é relativamente estável.

O índice de refração muda com a temperatura dn/dt: o coeficiente de temperatura do índice de refração dos plásticos ópticos é 6 vezes a 50 vezes maior que o do vidro, o que é um valor negativo, o que significa que, à medida que a temperatura aumenta, o índice de refração diminui. Por exemplo, para um comprimento de onda de 546nm, -20 ° C a 40 ° C, o valor de Dn/Dt do material plástico é -8 a -15x10^–5/° C, enquanto em contraste, o valor do material de vidro NBK7 é 3x10^–6/° C.

• Transmitância

A transmitância

Referindo -se a esta imagem, a maioria dos plásticos ópticos tem uma transmitância de mais de 90% na banda de luz visível; Eles também têm uma boa transmitância para as bandas infravermelhas de 850Nm e 940Nm, que são comuns em eletrônicos de consumo. A transmitância de materiais plásticos também diminuirá até certo ponto com o tempo. A principal razão é que o plástico absorve os raios ultravioleta no sol, e as quebras da cadeia molecular para degradar e reticular, resultando em alterações nas propriedades físicas e químicas. A manifestação macroscópica mais óbvia é o amarelecimento do material plástico.

• Birefringência do estresse

Refração da lente

A birrefringência do estresse (birrefringência) é uma propriedade óptica dos materiais. O índice de refração dos materiais está relacionado ao estado de polarização e à direção de propagação da luz incidente. Os materiais exibem diferentes índices de refração para diferentes estados de polarização. Para alguns sistemas, esse desvio do índice de refração é muito pequeno e não tem um grande impacto no sistema, mas para alguns sistemas ópticos especiais, esse desvio é suficiente para causar séria degradação do desempenho do sistema.

Os próprios materiais plásticos não têm características anisotrópicas, mas a moldagem por injeção de plásticos introduzirá a birrefringência do estresse. O principal motivo é a tensão introduzida durante a moldagem por injeção e o arranjo de macromoléculas plásticas após o resfriamento. A tensão geralmente é concentrada perto da porta de injeção, como mostrado na figura abaixo.

O princípio geral de projeto e produção é minimizar a birrefringência do estresse no plano efetivo óptico, o que requer um design razoável da estrutura da lente, moldagem por injeção e parâmetros de produção. Entre vários materiais, os materiais de PC são mais propensos a estressar a birrefringência (cerca de 10 vezes maiores que os materiais de PMMA), e os materiais COP, COC e PMMA têm menor tensão de birrefringência.