Plastik materiallar va in'ektsion kalıplama miniatyura linzalari uchun asosdir. Plastik linzalarning tuzilishi linza materiali, linza barreli, linza o'rnatgichi, oraliq, soyali varaq, bosim halqasi materiali va boshqalarni o'z ichiga oladi.

Plastik linzalar uchun bir nechta turdagi linza materiallari mavjud bo'lib, ularning barchasi asosan plastik (yuqori molekulyar polimer) hisoblanadi. Ular termoplastiklar, qizdirilganda yumshaydigan va plastikka aylanadigan, sovitilganda qattiqlashadigan va yana qizdirilganda yumshaydigan plastmassalardir. Isitish va sovutish yordamida suyuq va qattiq holatlar o'rtasida qaytariladigan o'zgarishni keltirib chiqaradigan jismoniy o'zgarish. Ba'zi materiallar ilgari ixtiro qilingan, ba'zilari nisbatan yangi. Ba'zilari umumiy maqsadli plastmassalar, ba'zi materiallar esa maxsus ishlab chiqilgan optik plastik materiallar bo'lib, ular ba'zi optik sohalarda aniqroq qo'llaniladi.

Optik dizaynda biz EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 va boshqalar kabi turli kompaniyalarning material darajalarini ko'rishimiz mumkin. Ularning barchasi ma'lum bir turdagi plastik materialga tegishli va quyidagi turlari ko'proq uchraydi va biz ularni tashqi ko'rinish vaqtiga qarab saralaymiz:

Plastik linzalar

• l PMMA/Akril:Poli (metil metakrilat), polimetil metakrilat (pleksiglass, akril). Arzon narxi, yuqori o'tkazuvchanligi va yuqori mexanik mustahkamligi tufayli PMMA hayotdagi eng keng tarqalgan shisha o'rnini bosuvchi hisoblanadi. Shaffof plastmassalarning aksariyati, masalan, shaffof plastinkalar, shaffof qoshiqlar va kichik LEDlar, linzalar va boshqalar PMMA dan tayyorlangan. PMMA 1930-yillardan beri ommaviy ishlab chiqarilmoqda.
• PS:Polistirol, polistirol, rangsiz va shaffof termoplastik, shuningdek, muhandislik plastmassasi bo'lib, 1930-yillarda ommaviy ishlab chiqarishni boshlagan. Hayotimizda keng tarqalgan oq ko'pikli qutilar va tushlik qutilarining aksariyati PS materiallaridan tayyorlangan.
• Kompyuter:Polikarbonat, polikarbonat, shuningdek, rangsiz va shaffof amorf termoplastik bo'lib, umumiy maqsadli plastmassadir. U faqat 1960-yillarda sanoatlashtirilgan. Kompyuter materialining zarbaga chidamliligi juda yaxshi, keng tarqalgan qo'llanmalarga suv dispenser chelaklari, ko'zoynaklar va boshqalar kiradi.
• l COP & COC:Tsiklik olefin polimeri (COP), Tsiklik olefin polimeri; Tsiklik olefin kopolimeri (COC) Tsiklik olefin kopolimeri halqali tuzilishga ega bo'lgan, halqada uglerod-uglerodli qo'shaloq bog'lanishlarga ega bo'lgan amorf shaffof polimer materialdir. Tsiklik uglevodorodlar tsiklik olefin monomerlaridan boshqa molekulalar (masalan, etilen) bilan o'z-o'zini polimerizatsiya qilish (COP) yoki kopolimerizatsiya (COC) orqali tayyorlanadi. COP va COC ning xususiyatlari deyarli bir xil. Bu material nisbatan yangi. U birinchi marta ixtiro qilinganida, asosan optikaga bog'liq ba'zi ilovalar uchun ko'rib chiqilgan. Hozir u plyonka, optik linzalar, displeylar, tibbiyot (qadoqlash shishasi) sanoatida keng qo'llaniladi. COP sanoat ishlab chiqarishni 1990-yil atrofida, COC esa 2000-yildan oldin yakunlagan.
• O-PET:Optik poliester optik poliester tolasi, O-PET 2010-yillarda Osakada tijoratlashtirildi.

Optik materialni tahlil qilishda biz asosan ularning optik va mexanik xususiyatlariga e'tibor qaratamiz.

Optik properties

• Sinish indeksi va dispersiyasi

Sinish indeksi va dispersiyasi

Ushbu xulosa diagrammasidan ko'rinib turibdiki, turli xil optik plastmassa materiallari asosan ikkita oraliqqa bo'linadi: bir guruh yuqori sinish ko'rsatkichi va yuqori dispersiya; ikkinchi guruh past sinish ko'rsatkichi va past dispersiya. Shisha materiallarning sinish ko'rsatkichi va dispersiyasining ixtiyoriy diapazonini taqqoslasak, plastik materiallarning sinish ko'rsatkichining ixtiyoriy diapazoni juda tor ekanligini va barcha optik plastmassa materiallari nisbatan past sinish ko'rsatkichiga ega ekanligini aniqlaymiz. Umuman olganda, plastik materiallar uchun variantlar diapazoni torroq va atigi 10 dan 20 gacha tijorat material darajalari mavjud, bu esa materiallar nuqtai nazaridan optik dizayn erkinligini sezilarli darajada cheklaydi.

Sinish ko'rsatkichi to'lqin uzunligiga qarab o'zgaradi: Optik plastmassa materiallarining sinish ko'rsatkichi to'lqin uzunligi bilan ortadi, sinish ko'rsatkichi biroz pasayadi va umumiy ko'rsatkich nisbatan barqaror.

Sinish ko'rsatkichi Dn/DT harorat bilan o'zgaradi: Optik plastmassalarning sinish ko'rsatkichining harorat koeffitsienti shishanikidan 6 baravardan 50 baravargacha katta, bu manfiy qiymat, ya'ni harorat oshishi bilan sinish ko'rsatkichi pasayadi. Masalan, 546 nm to'lqin uzunligida, -20°C dan 40°C gacha bo'lgan oraliqda plastik materialning dn/dT qiymati -8 dan -15X10^–5/°C gacha, aksincha, NBK7 shisha materialining qiymati 3X10^–6/°C ga teng.

• O'tkazuvchanlik

O'tkazuvchanlik

Ushbu rasmga murojaat qilsak, aksariyat optik plastmassalar ko'rinadigan yorug'lik diapazonida 90% dan ortiq o'tkazuvchanlikka ega; ular shuningdek, iste'molchi elektronikasida keng tarqalgan 850nm va 940nm infraqizil diapazonlar uchun yaxshi o'tkazuvchanlikka ega. Plastik materiallarning o'tkazuvchanligi ham vaqt o'tishi bilan ma'lum darajada pasayadi. Buning asosiy sababi shundaki, plastmassa quyoshdagi ultrabinafsha nurlarini yutadi va molekulyar zanjir parchalanish va o'zaro bog'lanish uchun uziladi, bu esa fizik va kimyoviy xususiyatlarning o'zgarishiga olib keladi. Eng aniq makroskopik ko'rinish plastik materialning sarg'ayishidir.

• Stressli ikki tomonlama sinish

Ob'ektivning sinishi

Kuchlanish ikki tomonlama sinishi (Bir tomonlama sinishi) materiallarning optik xususiyatidir. Materiallarning sinish ko'rsatkichi tushayotgan yorug'likning polyarizatsiya holati va tarqalish yo'nalishi bilan bog'liq. Materiallar turli polyarizatsiya holatlari uchun turli xil sinish ko'rsatkichlarini namoyish etadi. Ba'zi tizimlar uchun bu sinish ko'rsatkichi og'ishi juda kichik va tizimga katta ta'sir ko'rsatmaydi, ammo ba'zi maxsus optik tizimlar uchun bu og'ish tizim ishlashining jiddiy pasayishiga olib kelishi uchun etarli.

Plastik materiallarning o'zlari anizotrop xususiyatlarga ega emas, ammo plastmassalarni quyish orqali qoliplash stressning ikki tomonlama sinishini keltirib chiqaradi. Asosiy sabab - bu quyish paytida paydo bo'ladigan kuchlanish va sovutilgandan keyin plastik makromolekulalarning joylashishi. Quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, kuchlanish odatda quyish porti yaqinida to'plangan.

Umumiy dizayn va ishlab chiqarish printsipi optik samarali tekislikdagi kuchlanish ikki tomonlama sinishini minimallashtirishdan iborat bo'lib, bu linzalar tuzilishi, in'ektsion kalıplama qolipi va ishlab chiqarish parametrlarining oqilona dizaynini talab qiladi. Bir nechta materiallar orasida PC materiallari kuchlanish ikki tomonlama sinishiga ko'proq moyil (PMMA materiallariga qaraganda taxminan 10 baravar katta) va COP, COC va PMMA materiallari pastroq kuchlanish ikki tomonlama sinishiga ega.