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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2021-11-16
    本文譯自the design of plastic optical system Fb\2df{@  
    1936年,  the  Rohm  and  Haas  Company 推出PMMA,并命名為 Plexiglas,即現(xiàn)在的 acrylic,同年, DuPont也推出了 acrylic material,命名為 Lucite。 =A6u=  
    在英國,the  Imperial  Chemical  Industries  PLC 推出了該公司的acrylic,命名為 Perspex。不久,美國的 Dow  Chemical 推出了 polystyrene,并命名為 STYRON。 +lDGr/  
    1934,Peter  Maurice  Koch  de Gooreynd and Arthur Kingston在倫敦成立了the  KGK  Syndicate  Ltd.該公司推出的塑料光學鏡片被認為是最早一批的塑料鏡片, 1938年,兩人分道揚鑣。  ycAi(K  
    從第二次世界大戰(zhàn)開始,塑料光學鏡片快速發(fā)展,并大量用于軍用飛機,反坦克瞄準鏡,以及航空相機。 L[QI 5N  
    1950年后, GE  Plastics推出了LEXAN, Bayer 推出了Makrolon,這是最早的PC材料,很遺憾,這些早期的PC并不適合大多數(shù)光學應(yīng)用,因為這些材料外觀呈現(xiàn)金色。同一時期,Kodak開始推出使用acrylic材料的取景器和物鏡的相機。 2'O!~8U  
    1960年后,塑料鏡頭相機在市面上大量推出,十年間,Kodak INSTAMATIC cameras 賣出了超過5000萬臺。在這些相機中,Acrylic和PS經(jīng)常被一起使用用來消除色差,PC則常被用于非成像應(yīng)用中,例如汽車尾燈和交通信號燈。 63y':g  
    1965年, ICI 推出了  polymethylpentene,通常被叫做TPX.今天,一些特殊的塑料光學領(lǐng)域還在使用它。 Vbqm]2o&  
    1970年,PC材料經(jīng)過不斷優(yōu)化,它的金色調(diào)已經(jīng)不甚明顯,但仍不適用于成像光學鏡片,這個階段,PC被用于汽車前照燈。 n/-p;#R  
    1980年,光學級PC問世,這種材料在當時廣泛用于眼鏡,護目鏡,甚至是F14戰(zhàn)斗機的透明艙蓋。 4?*"7t3  
    1982年,光學級PC被用于CD的讀寫鏡頭。直到此時,PC才被人們考慮用作PS的替代品。 -f|+  
    1990年,兩種新的光學材料問世,一種是COC,作為產(chǎn)品銷售時更多叫做 Zeonex,另一種時COP,或者叫做 Apel,再或者 Topas。這兩種材料可能是最早的專門針對光學應(yīng)用的材料。這些材料和acrylic有相似的光學性能,但同時具有更高的熱容量和更低的吸水特性。 MSYLkQ}_b  
    除了這些新的材料,光學級polyetherimide(銷售名稱 ULTEM),光學級 polyethersulfone (銷售名稱  RADEL)也逐漸問世,這兩種材料具有更高的熱容量,和較高的折射率, 但由于材料呈褐色,因此,在成像系統(tǒng)中受限。 I%zo>s6  
    近幾年問世了一種光學材料optical polyester,如日本的Osaka Gas Chemicals Co., Ltd推出的OKP4,折射率達到1.6,較低的阿貝數(shù),雙折射特性和acrylic類似。 +hKPOFa'  
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    塑料光學系統(tǒng)的主要優(yōu)點在于大批量條件下的生產(chǎn)效率和成本,同時重量輕,但缺點是其存儲溫度受限,有熱差問題。 <76=H]h~  
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    塑料光學系統(tǒng)的優(yōu)勢場合:1、大批量加工場景2、復(fù)雜光學零件加工,如復(fù)眼透鏡,陣列透鏡。3、要求重量輕的場合4、塑料零件比玻璃有更好的抗沖擊性,但塑料的耐磨性很差,通常在零件表面鍍耐磨涂層,或者合理設(shè)計外殼,使鏡片凹陷在鏡筒中。還有就是第一片零件用玻璃材料,或者增加平板保護玻璃5、塑料光學系統(tǒng)可以將法蘭和墊圈模壓成一個部件,即保證了精度又簡化了裝調(diào)。當然還可以模壓出結(jié)構(gòu)特征,如卡扣等。 ;t@ 3Go  
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    針對塑料光學系統(tǒng)的熱差缺點,通常采用被動或主動消熱差技術(shù),被動消熱差技術(shù)思路可以是采用玻璃和塑料結(jié)合的系統(tǒng),主要光焦度分配至玻璃透鏡,塑料零件主要用于校正像差,這樣熱焦移最小化,或者正負透鏡選用不同的塑料材料,通過熱差相互抵消完成設(shè)計。主動消熱差,則是通過手動調(diào)焦模塊尋找最佳像點。 5f^`4 pT  
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    雙折射問題也是有些塑料光學系統(tǒng)需要考慮的問題,特別是應(yīng)用于高偏振度的系統(tǒng)時。雙折射問題是指入射光束進入材料時分離為兩束,雖然雙折射特性不是塑料材料本身的基本特性,但注塑成型的加工方法可能會帶來雙折射問題,特別是澆筑口附近更容易產(chǎn)生。而使用金剛石車削的塑料零件則沒有雙折射問題。 h.s<0.  
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    一般的塑料材料,在450nm-900nm具有高透過率,在中遠紅外透過率很差。 \A