塑料光学件的注射压缩成形技术和外围技术

　　1 .前言

　　近年，塑料光学件得到广泛的应用，并已形成大批量生产.塑料光学件与玻璃材料相比具有几大长处，其中特别是可进行廉价的大批量生产，产品的成本降低，进而开拓新的市场，这对我们的生活产生很大的影响。另一方面，从材料性能看，与玻璃相比不足的地方很多，不能轻易地采用塑料。

　　本文主要叙述塑料光学件的成形现状及外围技术。

　　2.塑料光学件的特征

　　把塑料光学件的特点归纳如下。

　　.优点:

　　(1)重量轻

　　(2)耐冲击性能好

　　(3)廉价的大批量生产

　　(4)能复制复杂的形状

　　.缺点:

　　(1)折射率的温度依赖性大

　　(2)热膨胀系数大

　　(3)吸湿膨胀大

　　(4)热变形温度低

　　(5)紫外线照射产生劣变

　　(6)外力变形大

　　(7)成形收缩比大

　　(8)产生双折射

　　如上所述，塑料光学件与玻璃相比较，作为加工手段非常适合于现代生产系统，但从材料性能来看处于劣势。对此从使用树脂材料的用户来看，除非开发新材料，否则就不会产生有效的对策。因此，要充分认识塑料光学件的不足，不单纯是代替玻璃元件，发挥在玻璃元件中不可能“复制复杂形状”这一优点，还应最大限度地开发塑料光学件的用途。

　　3.塑料光学件

　　尼康公司生产的拾取透镜如图1所示。

　　该透镜成形的关键是模具，如何使两面的光轴一致是个问题，还要充分考虑大批量生产时的成形机稳定性。尽可能在维修等方面不用手工操作就可成形，这与降低成本有关。

　　图2是尼康公司研制的电视投影用透镜的光学系统的一例。作为电视投影仪所必须的特性就是达到小型化，画面高清晰度。为了满足这些要求投影透镜的广角化，大口径是必不可缺少的。因此，非球面透镜是不可缺少的透镜，而且对大屏幕精度要求相当严，需要高精度成形技术。

　　图3表示尼康公司使用在F601型单镜头反射式相机F601内部的塑料光学件。特别是自动调焦光学件是由多个光学件组成的复合部件，恰恰只有用塑料件才适合。

4.注射压缩成形技术

　　利用注射成形高精度光学件时，由于收缩等原因在成形时产生各种变形，在处理过程中采用不同的方法，大致有以下2种方法。

   　(l)确立抑制变形的成形技术

　　(2)考虑变形，确立修正模具的技术

        其中(2)是考虑变形的方法。在现阶段，一般采用成形后利用从其形状的反馈信息方法。也有在成形前预测修正的方法。今后，随着CAF和外围技术发展，如果在成形前预测成形时的收缩和弯度等变形，可预想大幅度地削减在光学件开发期间的成本。