Plastové materiály a vstrekovanie sú základom miniaturizovaných šošoviek. Štruktúra plastového šošovky obsahuje materiál šošovky, hlaveň objektívu, držiak objektívu, rozperku, tieňovací list, materiál tlakového krúžku atď.

Existuje niekoľko typov šošovkových materiálov pre plastové šošovky, z ktorých všetky sú v podstate plastové (vysoký molekulárny polymér). Sú to termoplasty, plasty, ktoré zmäkčujú a stávajú sa plastom, keď sa zahrievajú, stvrdnú, keď sa ochladia a zmäkčujú, keď sa znova zahrievajú. Fyzická zmena, ktorá vytvára reverzibilnú zmenu medzi tekutými a tuhými stavmi pomocou zahrievania a chladenia. Niektoré materiály boli vynájdené skôr a niektoré sú relatívne nové. Niektoré z nich sú všeobecné účely aplikačnými plastmi a niektoré materiály sú špeciálne vyvinuté optické plastové materiály, ktoré sa v niektorých optických poliach používajú konkrétnejšie.

V optickom dizajne môžeme vidieť materiálne známky rôznych spoločností, ako sú EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 a tak ďalej. Všetci patria do určitého typu plastového materiálu a nasledujúce typy sú bežnejšie a my ich vyriešime podľa ich času vzhľadu:

Plastové šošovky

• l PMMA/Acryl:Poly (metylmetakrylát), polymetylmetakrylát (plexiska, akryl). Vzhľadom na svoju lacnú cenu, vysokú priepustnosť a vysokú mechanickú pevnosť je PMMA najbežnejšou náhradou skla v živote. Väčšina priehľadných plastov je vyrobená z PMMA, ako sú priehľadné platne, priehľadné lyžice a malé LED diódy. šošovky atď. PMMA bola vyrobená hromadne od 30. rokov 20. storočia.
• Ps:Polystyrén, polystyrén, je bezfarebný a priehľadný termoplastický, ako aj inžiniersky plast, ktorý začal hromadnú výrobu v 30. rokoch 20. storočia. Mnoho z bielych penových škatúľ a obedových škatúľ, ktoré sú bežné v našich životoch, sú vyrobené z materiálov PS.
• PC:Polykarbonát, polykarbonát, je tiež bezfarebný a priehľadný amorfný termoplastický a je to tiež plastový plast. Bol iba industrializovaný v 60. rokoch 20. storočia. Odolnosť vplyvu materiálu PC je veľmi dobrý, bežné aplikácie zahŕňajú vedierky na výdaj vody, okuliare atď.
• L Cop & Coc:Cyklický olefínový polymér (COP), cyklický olefínový polymér; Cyklický olefínový kopolymér (COC) cyklický olefín Kopolymér, je amorfný priehľadný polymérny materiál s kruhovou štruktúrou, s dvojitou väzbou uhlíka v kruhu v kruhu. Cyklické uhľovodíky sú vyrobené z cyklických olefínových monomérov pomocou samífolymerizácie (COP) alebo kopolymerizáciou (coCo ) s inými molekulami (ako je etylén). Charakteristiky COP a COC sú takmer rovnaké. Tento materiál je relatívne nový. Keď bol prvýkrát vynájdený, zvážil sa hlavne pre niektoré optické aplikácie. Teraz sa široko používa vo filme, optických objektívoch, zobrazení, lekárskych (obalových fľašových) odvetviach. COP dokončil priemyselnú výrobu okolo roku 1990 a COC dokončila priemyselnú výrobu pred rokom 2000.
• l o-pet:Optický polyester optický polyester vlákno, O-PET bol komercializovaný v Osaka v roku 2010.

Pri analýze optického materiálu sa zaoberáme hlavne ich optickými a mechanickými vlastnosťami.

Optický pnáraz

• Index lomu a disperzia

Index lomu a disperzia

Z tohto súhrnného diagramu je možné vidieť, že rôzne optické plastové materiály v podstate spadajú do dvoch intervalov: jedna skupina je vysoký index lomu a vysoká disperzia; Druhou skupinou je nízky index lomu a nízka disperzia. Pri porovnaní voliteľného rozsahu indexu lomu a disperzie sklenených materiálov zistíme, že voliteľný rozsah indexu lomu plastových materiálov je veľmi úzky a všetky optické plastové materiály majú relatívne nízky index lomu. Všeobecne povedané, rozsah možností plastových materiálov je užší a existuje iba asi 10 až 20 stupňov komerčných materiálov, čo do značnej miery obmedzuje slobodu optického dizajnu z hľadiska materiálov.

Index lomu sa líši v závislosti od vlnovej dĺžky: index lomu optických plastových materiálov sa zvyšuje s vlnovou dĺžkou, index lomu mierne klesá a celkovo je relatívne stabilný.

Index lomu s teplotou DN/DT: Teplotný koeficient indexu lomu optických plastov je 6 -krát väčší ako 50 -krát väčší ako v prípade skla, čo je záporná hodnota, čo znamená, že so zvyšovaním teploty sa index lomu znižuje. Napríklad pre vlnovú dĺžku 546nm, -20 ° C až 40 ° C, hodnota DN/DT plastového materiálu je -8 až -15x10^–5/° C, zatiaľ čo naopak hodnota skleneného materiálu NBK7 je 3x10^–6/° C.

• Priepustnosť

Priepustnosť

Pokiaľ ide o tento obrázok, väčšina optických plastov má v pásme viditeľného svetla priepustnosť viac ako 90%; Majú tiež dobrú priepustnosť pre infračervené pásma 850 nm a 940 nm, ktoré sú bežné v spotrebnej elektronike. Prenos plastových materiálov sa časom do určitej miery zníži. Hlavným dôvodom je to, že plast absorbuje ultrafialové lúče na slnku a molekulárny reťazec sa rozbije na degradáciu a krížový odkaz, čo vedie k zmenám vo fyzikálnych a chemických vlastnostiach. Najzreteľnejším makroskopickým prejavom je žltnutie plastového materiálu.

• Dvojnásobnosť

Refrakcia objektívu

Stresový dvojloma (dvojloma) je optickým vlastníctvom materiálov. Index lomu materiálov súvisí s polarizačným stavom a smerom šírenia dopadajúceho svetla. Materiály vykazujú rôzne indexy lomu pre rôzne stavy polarizácie. Pre niektoré systémy je táto odchýlka indexu lomu veľmi malá a nemá veľký vplyv na systém, ale pre niektoré špeciálne optické systémy je táto odchýlka dostatočná na to, aby spôsobila vážne zhoršenie výkonu systému.

Samotné plastové materiály nemajú anizotropné charakteristiky, ale vstrekovanie plastov zavedie dvojlome stresu. Hlavným dôvodom je stres zavedený počas vstrekovania a usporiadanie plastových makromolekúl po ochladení. Napätie sa všeobecne koncentruje v blízkosti vstrekovacieho portu, ako je to znázornené na obrázku nižšie.

Princíp všeobecného návrhu a výroby je minimalizovať dvojlomový stres v optickej efektívnej rovine, ktorá si vyžaduje primeranú konštrukciu štruktúry šošovky, vstrekovacieho formy a výrobných parametrov. Spomedzi niekoľkých materiálov sú počítačové materiály náchylnejšie na stresový dvojlom (asi 10 -krát väčšie ako materiály PMMA) a materiály COC, COC a PMMA majú nižší dvojlomový stres.