Bahan plastik lan cetakan injeksi minangka dhasar kanggo lensa miniatur. Struktur lensa plastik kalebu bahan lensa, laras lensa, dudukan lensa, spacer, lembaran bayangan, bahan cincin tekanan, lan liya-liyane.

Ana sawetara jinis bahan lensa kanggo lensa plastik, sing kabeh mau digawe saka plastik (polimer molekul dhuwur). Iki kalebu termoplastik, plastik sing alus lan dadi plastik nalika digawe panas, atos nalika digawe adhem, lan alus nalika digawe panas maneh. Owah-owahan fisik sing ngasilake owah-owahan sing bisa dibalikke antarane kahanan cair lan padat nggunakake pemanasan lan pendinginan. Sawetara bahan ditemokake luwih awal lan sawetara relatif anyar. Sawetara minangka plastik aplikasi tujuan umum, lan sawetara bahan minangka bahan plastik optik sing dikembangake khusus, sing luwih khusus digunakake ing sawetara bidang optik.

Ing desain optik, kita bisa ndeleng kelas materi saka macem-macem perusahaan, kayata EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 lan liya-liyane. Kabeh mau kalebu jinis bahan plastik tartamtu, lan jinis ing ngisor iki luwih umum, lan kita bakal ngurutake miturut wektu katon:

Lensa plastik kasebut

• PMMA/Akrilik:Poli(metil metakrilat), polimetil metakrilat (plexiglass, akrilik). Amarga regane murah, transmitansi dhuwur, lan kekuatan mekanik sing dhuwur, PMMA minangka pengganti kaca sing paling umum ing urip. Umume plastik transparan digawe saka PMMA, kayata piring transparan, sendok transparan, lan LED cilik, lensa, lan liya-liyane. PMMA wis diprodhuksi massal wiwit taun 1930-an.
• PS:Polistirena, polistirena, minangka termoplastik sing ora ana warna lan transparan, uga plastik rekayasa, sing diwiwiti produksi massal ing taun 1930-an. Akeh kothak busa putih lan kothak nedha awan sing umum ing urip kita digawe saka bahan PS.
• PC:Polikarbonat, polikarbonat, uga minangka termoplastik amorf sing ora ana warna lan transparan, lan uga minangka plastik tujuan umum. Iki mung diindustrialisasi ing taun 1960-an. Resistensi dampak bahan PC apik banget, aplikasi umum kalebu ember dispenser banyu, kacamata, lan liya-liyane.
• 1. COP & COC:Polimer olefin siklik (COP), Polimer olefin siklik; Kopolimer olefin siklik (COC) Kopolimer olefin siklik, minangka bahan polimer transparan amorf kanthi struktur cincin, kanthi ikatan ganda karbon-karbon ing cincin kasebut. Hidrokarbon siklik digawe saka monomer olefin siklik kanthi polimerisasi mandiri (COP) utawa kopolimerisasi (COC) karo molekul liyane (kayata etilen). Karakteristik COP lan COC meh padha. Bahan iki relatif anyar. Nalika pisanan ditemokake, utamane dianggep kanggo sawetara aplikasi sing ana gandhengane karo optik. Saiki digunakake sacara wiyar ing industri film, lensa optik, tampilan, medis (botol kemasan). COP ngrampungake produksi industri sekitar taun 1990, lan COC ngrampungake produksi industri sadurunge taun 2000.
• l O-PET:Serat poliester optik, O-PET, dikomersialkan ing Osaka ing taun 2010-an.

Nalika nganalisis bahan optik, kita utamane prihatin karo sifat optik lan mekanike.

Optik pproperti

• Indeks Bias & Dispersi

Indeks bias lan dispersi

Saka diagram ringkesan iki, bisa dideleng manawa bahan plastik optik sing beda-beda umume dipérang dadi rong interval: siji klompok yaiku indeks bias dhuwur lan dispersi dhuwur; klompok liyané yaiku indeks bias endhek lan dispersi endhek. Mbandhingaké rentang opsional indeks bias lan dispersi bahan kaca, kita bakal nemokaké manawa rentang opsional indeks bias bahan plastik iku sempit banget, lan kabèh bahan plastik optik duwé indeks bias sing relatif endhek. Umumé, rentang pilihan kanggo bahan plastik luwih sempit, lan mung ana udakara 10 nganti 20 kelas bahan komersial, sing umumé mbatesi kebebasan desain optik babagan bahan.

Indeks bias beda-beda gumantung saka dawa gelombang: Indeks bias bahan plastik optik mundhak miturut dawa gelombang, indeks bias rada mudhun, lan sakabèhé relatif stabil.

Indeks bias owah miturut suhu Dn/DT: Koefisien suhu indeks bias plastik optik 6 nganti 50 kali luwih gedhe tinimbang kaca, yaiku nilai negatif, sing tegese nalika suhu mundhak, indeks bias mudhun. Contone, kanggo dawa gelombang 546nm, -20°C nganti 40°C, nilai dn/dT bahan plastik yaiku -8 nganti -15X10^–5/°C, dene kosok baline, nilai bahan kaca NBK7 yaiku 3X10^–6/°C.

• Transmitansi

Transmitansi kasebut

Ngrujuk gambar iki, umume plastik optik duwe transmitansi luwih saka 90% ing pita cahya sing katon; uga duwe transmitansi sing apik kanggo pita inframerah 850nm lan 940nm, sing umum ing elektronik konsumen. Transmitansi bahan plastik uga bakal mudhun nganti sawetara wektu. Alesan utama yaiku plastik nyerep sinar ultraviolet ing srengenge, lan rantai molekul pedhot kanggo rusak lan saling nyambung, sing nyebabake owah-owahan ing sifat fisik lan kimia. Manifestasi makroskopik sing paling jelas yaiku warna kuning bahan plastik.

• Stres Birefringence

Refraksi Lensa

Birefringensi stres (Birefringensi) minangka sifat optik saka bahan. Indeks bias bahan ana hubungane karo kahanan polarisasi lan arah rambatan cahya sing teka. Bahan nuduhake indeks bias sing beda kanggo kahanan polarisasi sing beda. Kanggo sawetara sistem, deviasi indeks bias iki cilik banget lan ora duwe pengaruh gedhe ing sistem, nanging kanggo sawetara sistem optik khusus, deviasi iki cukup kanggo nyebabake penurunan kinerja sistem sing serius.

Bahan plastik dhewe ora duwe karakteristik anisotropik, nanging cetakan injeksi plastik bakal ngenalake birefringence stres. Alesan utama yaiku stres sing dilebokake sajrone cetakan injeksi lan susunan makromolekul plastik sawise pendinginan. Stres umume dikonsentrasi cedhak port injeksi, kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki.

Prinsip desain lan produksi umum yaiku kanggo nyuda birefringence stres ing bidang efektif optik, sing mbutuhake desain struktur lensa, cetakan injeksi, lan parameter produksi sing cukup. Saka sawetara bahan, bahan PC luwih rentan marang birefringence stres (udakara 10 kali luwih gedhe tinimbang bahan PMMA), lan bahan COP, COC, lan PMMA duwe birefringence stres sing luwih murah.