Plastični materiali in oblikovanje vbrizgavanja so osnova za miniaturizirane leče. Struktura plastične leče vključuje material objektiva, sod leče, nosilec leče, distančnik, senčni list, material za tlačni obroč itd.

Obstaja več vrst materialov leč za plastične leče, ki so v bistvu plastični (visok molekularni polimer). So termoplastika, plastika, ki mehča in postanejo plastični, ko se segrejejo, se strdijo, ko se ohladijo, in mehčajo, ko se spet segrejejo. Fizična sprememba, ki povzroči reverzibilno spremembo med tekočimi in trdnimi stanji z uporabo ogrevanja in hlajenja. Nekateri materiali so bili izumljeni prej, nekateri pa so relativno novi. Nekateri so s splošnim namenskim plastiko, nekateri materiali pa so posebej razviti optični plastični materiali, ki se bolj posebej uporabljajo v nekaterih optičnih poljih.

V optičnem oblikovanju bomo morda videli ocene materiala različnih podjetij, kot so EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 in tako naprej. Vsi pripadajo določeni vrsti plastičnega materiala, naslednje vrste pa so pogostejše in jih bomo razvrstili glede na njihov čas videza:

Plastične leče

• L PMMA/ACRYLIC:Poli (metil metakrilat), polimetil metakrilat (pleksiglas, akril). PMMA je zaradi svoje poceni cene, visoke prepustnosti in visoke mehanske trdnosti najpogostejši nadomestek stekla v življenju. Večina prozorne plastike je narejena iz PMMA, kot so prozorne plošče, prozorne žlice in majhne LED. leča itd. PMMA se množično proizvaja od tridesetih let prejšnjega stoletja.
• Ps:Polistiren, polistiren, je brezbarven in prozoren termoplastik, pa tudi inženirska plastika, ki se je v tridesetih letih prejšnjega stoletja začela množično proizvodnjo. Številne škatle bele pene in škatle za kosilo, ki so pogoste v našem življenju, so narejene iz PS materialov.
• PC:Polikarbonat, polikarbonat, je tudi brezbarven in prozoren amorfni termoplastik, poleg tega pa je tudi plastika splošne namene. Industrializiran je bil le v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Udarna odpornost PC materiala je zelo dobra, pogoste aplikacije vključujejo vedra, očala za razpršilnike, itd.
• L Cop & CoC:Ciklični olefinski polimer (COP), ciklični olefinski polimer; Ciklični olefinski kopolimer (COC) ciklični olefinski kopolimer, je amorfni prozoren polimerni material s strukturo obroče ) z drugimi molekulami (kot je etilen). Značilnosti COP in COC so skoraj enake. Ta material je relativno nov. Ko so ga prvič izumili, so ga upoštevali predvsem za nekatere optično povezane aplikacije. Zdaj se pogosto uporablja v industriji filma, optičnih leč, prikazovalnikov, medicinskih (embalažnih stekleničk). COP je industrijsko proizvodnjo dokončal okoli leta 1990, COC pa je industrijsko proizvodnjo dokončal pred letom 2000.
• l o-pet:Optična poliestrska optična poliestrska vlakna, O-PET je bila v Osaki tržena v letu 2010.

Pri analizi optičnega materiala se ukvarjamo predvsem z njihovimi optičnimi in mehanskimi lastnostmi.

Optični pRoperties

• Indeks loma in disperzija

Indeks loma in disperzija

Iz tega povzetka diagrama je razvidno, da različni optični plastični materiali v bistvu spadajo v dva intervala: ena skupina je visoka indeks loma in visoka razpršenost; Druga skupina je nizka indeks loma in nizka disperzija. Če primerjamo neobvezno paleto indeksa loma in razpršenosti steklenih materialov, bomo ugotovili, da je neobvezen razpon refrakcijskega indeksa plastičnih materialov zelo ozek, vsi optični plastični materiali pa so relativno nizki indeks loma. Na splošno je obseg možnosti za plastične materiale ožji in obstaja le približno 10 do 20 komercialnih materialov, kar v veliki meri omejuje svobodo optičnega oblikovanja v smislu materialov.

Indeks loma se razlikuje glede na valovno dolžino: indeks loma optičnih plastičnih materialov se poveča z valovno dolžino, indeks loma se rahlo zmanjša, celoten pa je relativno stabilen.

Spremembe loma indeksa s temperaturo DN/DT: Temperaturni koeficient lomnega indeksa optične plastike je od 6 do 50 -krat večji kot v steklu, kar je negativna vrednost, kar pomeni, da se s povečanjem temperature indeks loma zmanjšuje. Na primer, za valovno dolžino 546nm, -20 ° C do 40 ° C je vrednost dn/dt plastičnega materiala -8 do -15x10^–5/° C, nasprotno pa vrednost steklenega materiala NBK7 je 3x10^–6/° C.

• Prepustnost

Prepustnost

Glede na to sliko ima večina optične plastike več kot 90% v pasu vidne svetlobe; Prav tako imajo dobro prepustnost za infrardeče pasove 850Nm in 940nm, ki so pogosti v potrošniški elektroniki. Prepustnost plastičnih materialov se bo tudi s časom do določene mere zmanjšala. Glavni razlog je, da plastika absorbira ultravijolične žarke na soncu, molekularna veriga pa se zlomi, da se razgradijo in navzkrižni, kar ima za posledico spremembe fizikalnih in kemičnih lastnosti. Najbolj očitna makroskopska manifestacija je porumenenje plastičnega materiala.

• Stresno bizo

Refrakcija leč

Stresno birefringe (Birefringence) je optična lastnost materialov. Indeks refrakcije materialov je povezan s stanjem polarizacije in smeri širjenja vpadne svetlobe. Materiali imajo različne indekse refrakcije za različna polarizacijska stanja. Za nekatere sisteme je to odstopanje indeksa loma zelo majhno in nima velikega vpliva na sistem, vendar je za nekatere posebne optične sisteme to odstopanje dovolj, da povzroči resno razgradnjo zmogljivosti sistema.

Plastični materiali sami nimajo anizotropnih značilnosti, vendar bo vbrizgavanje plastike uvedlo stresno bizo. Glavni razlog je stres, uveden med oblikovanjem injiciranja, in razporeditvijo plastičnih makromolekul po hlajenju. Stres je na splošno koncentriran v bližini vbrizgavanja, kot je prikazano na spodnji sliki.

Splošno načelo oblikovanja in proizvodnje je zmanjšati stresno birefriranje v optični učinkoviti ravnini, kar zahteva razumno zasnovo strukture leč, injekcijskega kalupa in parametrov proizvodnje. Med več materiali so računalniški materiali bolj nagnjeni k stresni birefringi (približno 10 -krat večji od materialov PMMA), materiali COP, COC in PMMA pa imajo manjšo obremenitev stresa.