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圖片: medwayoptics.com
- 當今光學級塑料材料已達到高透射率、低吸水率與低 雙折射效應，加上重量輕且易於開模大量生產的優 點，其已廣泛用於消費性產品成像鏡頭中。 在設計上， 借助光學模擬軟件，可將原先玻璃材料鏡頭或虛擬材 料專利鏡頭以塑料材料替換。
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光學. 由於塑膠具有優異的透明度和穩定性，塑膠射出成型是生產光學元件最常用的方法之一，主要產品如相機、望遠鏡、顯微鏡、菱鏡、光學鏡片等。
2022年9月8日 · 塑膠射出的光學應用領域相當廣泛,且還在不斷成長中. 無論是LED照明,相機鏡頭,掃描器,手機鏡頭,檢測儀及顯微鏡..等等產品中. 採用塑膠光學元件已佔大多數. 近年來精密塑膠件研發日益進步,已達到高精度品質! 更將塑膠光學應用級別往更高端發展. Plastic ...
2019年7月12日 · 光學塑膠射出成型介紹. 這次課程會針對四大部分做介紹，第一個是關於塑膠光學的材料部分， 高分子材料有非常多種種類 但是能夠適合做光學鏡片射出的塑膠材料很有限，透過針對光學常用的塑膠材料為主去詳細介紹特性與應用，下一階段則是會進入到所謂的實際機台參數部分，射出成型機本身因為要配合材料的基本特性，在精密螺桿的設計還有別於一般機台，比如說油或電或全電或全油或油電的部分，還有不同的特性，甚至包含最新的V-LINE快速成型機這方面都會去介紹。 圖2： 陳教授實驗室-精密光學模具開發 (光閘元件) 課程的模具設計概念.
- 前言
- 光學設計的初始結構
- 優化過程中考慮公差
- 以塑膠材料替換虛擬材料
- 最後階段降低公差靈敏度
- 結論
塑料材料具有重量輕、價格低和量產能力強的優勢，且由於模具加工技術的改進，被廣泛應用於 3C 產品中， 特別是 PC 和 PMMA 兩種材料。成像鏡頭因其對品質要 求較高，以往均使用玻璃材料，但玻璃較重，且尺寸小 的鏡片不易加工，所以塑料材料用在手機成像鏡頭上非 常普遍。PC 和 PMMA 的吸水率（Water Absorption）高於玻璃 ，因此一些塑料材料商開發了COC（環烯烴共 聚物 , Cyclic olefin copolymer）塑料材料。COC 的透 射率、阿貝數與雙折射效應與PMMA 相當，折射率介 於PC 和PMMA 之間，但吸水率更低，所以高品質的 手機成像鏡頭，會選擇COC 材料；若要降低成本，則部分鏡片會以光學級的PC 或PMMA 替代。本文利用 光學設計軟件 COD...
當今因 3C 產品生命週期短，鏡頭廠商多，為了能快速拿到訂單，通常會使用現成的鏡頭在光學軟件中進行修 改。 現成鏡頭的材料可能是玻璃，若使用專利鏡頭，則材料僅以 Nd/Vd 值（稱為虛擬材料）顯示。本示例以虛擬材料的專利鏡頭做為初始結構，先使用「全局優 化」工具，找出幾個有趣可行的結構。優化過程中， 軟件會將類似的結構歸為同類，並顯示每個結構的誤 差函數值。設計者需選擇誤差函數值較低的幾個結構，並判斷其可行性後再繼續使用「全局優化」進行更長時間的設計工作。
產品製造與組裝時，各部件的公差必定會影響產品品 質，若能在設計過程中預先考慮公差，就能節省成本。 當找到可行的結構時，在 CODE V 中可以加入表面公 差靈敏度的約束條件，再進一步使用「全局優化」進 行優化。 ( 圖1)(a) 為未使用公差靈敏度約束時公差分 析的良率圖，(b) 為增加公差靈敏度約束時公差分析 的良率圖，明顯看出考慮公差後的優化設計將有助於提升良率。
接著，設計者需要將虛擬材料替換成真實的塑料材料，以滿足規格要求。CODE V 中「玻璃專家」工具可有效將玻璃或虛擬材料轉換為真實的塑料材料，並執行優化達到設計要求。軟件本身內建塑料材料包 括 OSAKA 和 ZEON 等廠商的材料庫，以及 TOPAS、 MITSUI、JSR 等私有目錄材料，設計者可預先決定這些材料庫中哪些材料是可獲得的，將它們的名稱放在 一個文件中，執行玻璃專家時，以此文件內的塑料材 料替代虛擬材料。 設計者可對材料本身的幾項參數設定搜索條件，例如： 折射率範圍、抗酸鹼程度、價格因子、材料吸收係數等。經過「玻璃專家」工具轉換後的設計結果如(圖2) 所示。
塑料材料替換後，還需要進行降低公差靈敏度的優化。 CODE V 提供另一種降低靈敏度的算法，可在優化過程中以用戶自定義的公差進行公差分析。與前述 表面公差靈敏度約束條件不同的是，它可以讓使用者清楚地知道控制的公差項目有哪些。 ( 圖 3) 顯示優化 後對於較大視場的良率有顯著的提升。 ( 首圖 ) 為設計完成後成像模擬的結果。
當今光學級塑料材料已達到高透射率、低吸水率與低雙折射效應，加上重量輕且易於開模大量生產的優點，其已廣泛用於消費性產品成像鏡頭中。在設計上， 借助光學模擬軟件，可將原先玻璃材料鏡頭或虛擬材 料專利鏡頭以塑料材料替換。優化過程中若將公差一 起考慮，更可降低公差靈敏度，有助於良率提升。■
Moldex3D在塑膠光學元件上的應用解析. 針對塑膠射出光學元件提供光學性質分析，包含雙折射、延遲、偏極化等分析結果，協助使用者可視化與量化光學特性，清楚掌握問題發生的真正原因 (如澆口尺寸設計對鏡片雙折射率的影響)，提供問題改善與優化設計的最佳參考依據。 同時，透過 CODE V 最新整合的光學技術，使用者將能精確模擬非均勻性折射的光學模型，更貼近實際產品的製造過程與問題。 Moldex3D Optics具備以下特色： • 流動導致雙折射建立在之三維實體的流動分析過程，並考慮高分子黏彈性計算，良好掌握光學性質的空間非等向特性。 • 將雙折射區分為流動影響與熱影響兩部分，可讓使者者區分兩者影響之程度與改善方向。
2019年2月14日 · 塑膠光 學元件常常用於個人電腦周邊設備，例如視頻會議相機 和顯微鏡，以及光盤和DVD播放器以及智能手機等消 費類設備中。 如上所述，由於應用上的廣泛性與彈性，造成了塑膠光學材料相對於競爭的玻璃材料在光學元件的設計或 解決方案上更具有關鍵性的優勢;例如塑膠光學材料有較輕的重量，有較佳的機械與光學特徵整合能力， 以及可以通過更經濟有效率的射出成型工藝來重複生 產非球面，或自由曲面和其他復雜幾何表面的光學元件。 所以了解所使用的塑膠光學材料的特性與製造方法對於光學元件設計者就相當重要。 熱塑性光學塑料.
