Plastiekmateriale en spuitgietwerk is die basis vir geminiaturiseerde lense. Die struktuur van die plastieklens sluit in lensmateriaal, lensloop, lensmontering, spasieerder, skaduvel, drukringmateriaal, ens.

Daar is verskeie tipes lensmateriale vir plastieklense, wat almal in wese plastiek (hoë molekulêre polimeer) is. Hulle is termoplastiek, plastiek wat versag en plastiek word wanneer dit verhit word, verhard wanneer dit afgekoel word, en weer versag wanneer dit verhit word. 'n Fisiese verandering wat 'n omkeerbare verandering tussen vloeibare en vaste toestande veroorsaak deur verhitting en verkoeling te gebruik. Sommige materiale is vroeër uitgevind en sommige is relatief nuut. Sommige is algemene toepassingsplastiek, en sommige materiale is spesiaal ontwikkelde optiese plastiekmateriale, wat meer spesifiek in sommige optiese velde gebruik word.

In optiese ontwerp kan ons die materiaalgrade van verskeie maatskappye sien, soos EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 en so aan. Hulle behoort almal tot 'n sekere tipe plastiekmateriaal, en die volgende tipes is meer algemeen, en ons sal hulle sorteer volgens hul verskyningstyd:

Die plastieklense

• PMMA/Akriel:Poli(metielmetakrilaat), polimetielmetakrilaat (plexiglas, akriel). As gevolg van sy goedkoop prys, hoë deurlaatbaarheid en hoë meganiese sterkte, is PMMA die mees algemene glasvervanger in die lewe. Die meeste van die deursigtige plastiek word van PMMA gemaak, soos deursigtige borde, deursigtige lepels en klein LED's, lense ens. PMMA word sedert die 1930's massa-vervaardig.
• PS:Polistireen, polistireen, is 'n kleurlose en deursigtige termoplastiek, sowel as 'n ingenieursplastiek, wat in die 1930's met massaproduksie begin het. Baie van die wit skuimbokse en kosblikke wat algemeen in ons lewens is, is van PS-materiale gemaak.
• Rekenaar:Polikarbonaat, polikarbonaat, is ook 'n kleurlose en deursigtige amorfe termoplastiek, en dit is ook 'n algemene plastiek. Dit is eers in die 1960's geïndustrialiseer. Die impakweerstand van PC-materiaal is baie goed, algemene toepassings sluit in waterdispenseremmers, veiligheidsbril, ens.
• l COP & COC:Sikliese olefienpolimeer (COP), Sikliese olefienpolimeer; Sikliese olefienkopolimeer (COC) Sikliese olefienkopolimeer, is 'n amorfe deursigtige polimeermateriaal met 'n ringstruktuur, met koolstof-koolstof-dubbelbindings in die ring. Die sikliese koolwaterstowwe word gemaak van sikliese olefienmonomere deur selfpolimerisasie (COP) of kopolimerisasie (COC) met ander molekules (soos etileen). Die eienskappe van COP en COC is amper dieselfde. Hierdie materiaal is relatief nuut. Toe dit die eerste keer uitgevind is, is dit hoofsaaklik vir sommige opties-verwante toepassings oorweeg. Nou word dit wyd gebruik in film-, optiese lens-, vertoon-, mediese (verpakkingsbottel-) industrieë. COP het die industriële produksie omstreeks 1990 voltooi, en COC het die industriële produksie voor 2000 voltooi.
• l O-PET:Optiese poliëster optiese poliëstervesel, O-PET, is in die 2010's in Osaka gekommersialiseer.

Wanneer ons 'n optiese materiaal analiseer, is ons hoofsaaklik bekommerd oor hul optiese en meganiese eienskappe.

Optiese peienskappe

• Brekingsindeks en Dispersie

Brekingsindeks en dispersie

Uit hierdie opsommingsdiagram kan gesien word dat verskillende optiese plastiekmateriale basies in twee intervalle val: een groep is hoë brekingsindeks en hoë dispersie; die ander groep is lae brekingsindeks en lae dispersie. As ons die opsionele reeks van brekingsindeks en dispersie van glasmateriale vergelyk, sal ons vind dat die opsionele reeks van brekingsindeks van plastiekmateriale baie nou is, en alle optiese plastiekmateriale het 'n relatief lae brekingsindeks. Oor die algemeen is die reeks opsies vir plastiekmateriale nouer, en daar is slegs ongeveer 10 tot 20 kommersiële materiaalgrade, wat die vryheid van optiese ontwerp in terme van materiale grootliks beperk.

Brekingsindeks wissel met golflengte: Die brekingsindeks van optiese plastiekmateriale neem toe met golflengte, die brekingsindeks neem effens af, en die algehele is relatief stabiel.

Brekingsindeks verander met temperatuur Dn/DT: Die temperatuurkoëffisiënt van die brekingsindeks van optiese plastiek is 6 keer tot 50 keer groter as dié van glas, wat 'n negatiewe waarde is, wat beteken dat soos die temperatuur toeneem, die brekingsindeks afneem. Byvoorbeeld, vir 'n golflengte van 546 nm, -20°C tot 40°C, is die dn/dT-waarde van die plastiekmateriaal -8 tot -15X10^–5/°C, terwyl die waarde van die glasmateriaal NBK7 daarenteen 3X10^–6/°C is.

• Transmissie

Die transmissie

Met verwysing na hierdie prentjie, het die meeste optiese plastiek 'n deurlaatbaarheid van meer as 90% in die sigbare ligband; hulle het ook 'n goeie deurlaatbaarheid vir die infrarooi bande van 850 nm en 940 nm, wat algemeen in verbruikerselektronika voorkom. Die deurlaatbaarheid van plastiekmateriale sal ook tot 'n mate met verloop van tyd afneem. Die hoofrede is dat die plastiek die ultravioletstrale in die son absorbeer, en die molekulêre ketting breek om af te breek en te kruisbind, wat lei tot veranderinge in fisiese en chemiese eienskappe. Die mees voor die hand liggende makroskopiese manifestasie is die vergeling van die plastiekmateriaal.

• Spanningsdubbelbreking

Lensbreking

Spanningsdubbelbreking (Birefringence) is 'n optiese eienskap van materiale. Die brekingsindeks van materiale hou verband met die polarisasietoestand en voortplantingsrigting van invallende lig. Materiale vertoon verskillende brekingsindekse vir verskillende polarisasietoestande. Vir sommige stelsels is hierdie brekingsindeksafwyking baie klein en het dit nie 'n groot impak op die stelsel nie, maar vir sommige spesiale optiese stelsels is hierdie afwyking genoeg om ernstige agteruitgang van stelselprestasie te veroorsaak.

Plastiekmateriale self het nie anisotropiese eienskappe nie, maar spuitgietvorming van plastiek sal spanningsdubbelbreking veroorsaak. Die hoofrede is die spanning wat tydens spuitgietvorming veroorsaak word en die rangskikking van plastiekmakromolekules na afkoeling. Die spanning is gewoonlik gekonsentreer naby die inspuitpoort, soos in die figuur hieronder getoon.

Die algemene ontwerp- en produksiebeginsel is om die spanningsdubbelbreking in die optiese effektiewe vlak te minimaliseer, wat 'n redelike ontwerp van die lensstruktuur, spuitgietvorm en produksieparameters vereis. Onder verskeie materiale is PC-materiale meer geneig tot spanningsdubbelbreking (ongeveer 10 keer groter as PMMA-materiale), en COP-, COC- en PMMA-materiale het laer spanningsdubbelbreking.