Bahan plastik sareng cetakan injeksi mangrupikeun dasar pikeun lensa miniatur. Struktur lensa plastik kalebet bahan lensa, laras lensa, dudukan lensa, spacer, lambaran shading, bahan cingcin tekanan, jsb.

Aya sababaraha jinis bahan lénsa pikeun lénsa plastik, anu sadayana dasarna plastik (polimér molekul tinggi). Éta téh termoplastik, plastik anu ngalemeskeun sareng janten plastik nalika dipanaskeun, ngakeraskeun nalika ditiiskeun, sareng ngalemeskeun nalika dipanaskeun deui. Parobahan fisik anu ngahasilkeun parobahan anu tiasa dibalikkeun antara kaayaan cair sareng padet nganggo pemanasan sareng pendinginan. Sababaraha bahan diciptakeun langkung awal sareng sababaraha relatif énggal. Sababaraha mangrupikeun plastik aplikasi tujuan umum, sareng sababaraha bahan mangrupikeun bahan plastik optik anu dikembangkeun khusus, anu langkung khusus dianggo dina sababaraha widang optik.

Dina desain optik, urang tiasa ningali kelas bahan tina rupa-rupa perusahaan, sapertos EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 sareng saterasna. Éta sadayana kagolong kana jinis bahan plastik anu tangtu, sareng jinis-jinis ieu langkung umum, sareng urang bakal ngurutkeunana dumasar kana waktos penampilanana:

Lénsa plastik

• PMMA/Akrilik:Poli(metil metakrilat), polimetil metakrilat (plexiglass, akrilik). Kusabab hargana anu murah, transmitansi anu luhur, sareng kakuatan mékanis anu luhur, PMMA mangrupikeun gaganti kaca anu paling umum dina kahirupan. Kaseueuran plastik transparan didamel tina PMMA, sapertos piring transparan, sendok transparan, sareng LED alit, lénsa, jsb. PMMA parantos diproduksi sacara massal ti saprak taun 1930-an.
• PS:Polistiréna, polistiréna, nyaéta termoplastik anu teu warnaan sareng transparan, ogé plastik rékayasa, anu mimiti diproduksi sacara massal dina taun 1930-an. Seueur kotak busa bodas sareng kotak makan siang anu umum dina kahirupan urang didamel tina bahan PS.
• PC:Polikarbonat, polikarbonat, ogé mangrupikeun termoplastik amorf anu teu warnaan sareng transparan, sareng éta ogé mangrupikeun plastik tujuan umum. Éta ngan ukur diindustrialisasi dina taun 1960-an. Résistansi dampak bahan PC saé pisan, aplikasi umum kalebet ember dispenser cai, kacamata, jsb.
• 1. Pulisi & COC:Polimer olefin siklik (COP), Polimer olefin siklik; Kopolimer olefin siklik (COC) Kopolimer olefin siklik, nyaéta bahan polimér transparan amorf kalayan struktur cingcin, kalayan beungkeut ganda karbon-karbon dina cingcinna. Hidrokarbon siklik didamel tina monomer olefin siklik ku polimérisasi mandiri (COP) atanapi kopolimerisasi (COC) sareng molekul sanés (sapertos etilen). Ciri-ciri COP sareng COC ampir sami. Bahan ieu kawilang énggal. Nalika mimiti diciptakeun, éta utamina dipertimbangkeun pikeun sababaraha aplikasi anu aya hubunganana sareng optik. Ayeuna éta seueur dianggo dina industri pilem, lénsa optik, tampilan, médis (botol kemasan). COP ngalengkepan produksi industri sakitar taun 1990, sareng COC ngalengkepan produksi industri sateuacan taun 2000.
• l O-PET:Poliéster optik Serat poliéster optik, O-PET dikomersialkeun di Osaka dina taun 2010-an.

Nalika nganalisis bahan optik, urang utamina museur kana sipat optik sareng mékanisna.

Optik pproperti

• Indéks Réfraktif & Dispersi

Indéks bias sareng dispersi

Tina diagram ringkesan ieu, tiasa katingali yén bahan plastik optik anu béda-béda sacara dasarna kabagi kana dua interval: hiji kelompok nyaéta indéks bias anu luhur sareng dispersi anu luhur; kelompok anu sanésna nyaéta indéks bias anu handap sareng dispersi anu handap. Ngabandingkeun rentang opsional indéks bias sareng dispersi bahan kaca, urang bakal mendakan yén rentang opsional indéks bias bahan plastik sempit pisan, sareng sadaya bahan plastik optik gaduh indéks bias anu relatif handap. Sacara umum, rentang pilihan pikeun bahan plastik langkung sempit, sareng ngan aya sakitar 10 dugi ka 20 tingkat bahan komérsial, anu sacara ageung ngawatesan kabébasan desain optik dina hal bahan.

Indéks bias rupa-rupa gumantung kana panjang gelombang: Indéks bias bahan plastik optik ningkat dumasar kana panjang gelombang, indéks bias rada nurun, sareng sacara umum relatif stabil.

Indéks bias robah dumasar kana suhu Dn/DT: Koéfisién suhu indéks bias plastik optik nyaéta 6 kali nepi ka 50 kali leuwih gedé tibatan kaca, anu mangrupa nilai négatif, anu hartina nalika suhu naék, indéks bias nurun. Contona, pikeun panjang gelombang 546nm, -20°C nepi ka 40°C, nilai dn/dT bahan plastik nyaéta -8 nepi ka -15X10^–5/°C, sedengkeun sabalikna, nilai bahan kaca NBK7 nyaéta 3X10^–6/°C.

• Transmitansi

Transmitansi éta

Ngarujuk kana gambar ieu, kalolobaan plastik optik mibanda transmitansi leuwih ti 90% dina pita cahaya anu katingali; éta ogé mibanda transmitansi anu saé pikeun pita infrabeureum 850nm sareng 940nm, anu umum dina éléktronika konsumen. Transmitansi bahan plastik ogé bakal turun kana tingkat anu tangtu sapanjang waktos. Alesan utama nyaéta plastik nyerep sinar ultraviolét dina panonpoé, sareng ranté molekul pegat pikeun diuraikeun sareng dihubungkeun silang, anu ngahasilkeun parobahan dina sipat fisik sareng kimia. Manifestasi makroskopis anu paling atra nyaéta konéngna bahan plastik.

• Stres Birefringence

Réfraksi Lénsa

Birefringence tegangan (Birefringence) nyaéta sipat optik bahan. Indéks bias bahan aya hubunganana sareng kaayaan polarisasi sareng arah rambatan cahaya datang. Bahan nunjukkeun indéks bias anu béda pikeun kaayaan polarisasi anu béda. Pikeun sababaraha sistem, simpangan indéks bias ieu leutik pisan sareng henteu gaduh dampak anu ageung kana sistem, tapi pikeun sababaraha sistem optik khusus, simpangan ieu cekap pikeun nyababkeun degradasi kinerja sistem anu serius.

Bahan plastik sorangan teu boga ciri anisotropik, tapi cetakan injeksi plastik bakal ngenalkeun birefringence tegangan. Alesan utama nyaéta tegangan anu diwanohkeun nalika cetakan injeksi sareng susunan makromolekul plastik saatos niiskeun. Tegangan umumna terkonsentrasi di caket palabuhan injeksi, sapertos anu dipidangkeun dina gambar di handap ieu.

Prinsip desain sareng produksi umumna nyaéta pikeun ngaminimalkeun birefringence setrés dina bidang efektif optik, anu meryogikeun desain struktur lénsa, cetakan cetakan injeksi sareng parameter produksi anu wajar. Di antara sababaraha bahan, bahan PC langkung rentan kana birefringence setrés (sakitar 10 kali langkung ageung tibatan bahan PMMA), sareng bahan COP, COC, sareng PMMA gaduh birefringence setrés anu langkung handap.