광학 렌즈 잔여 스트레스 분석

광학 렌즈의 조립 공정 동안, 렌즈가 고정 부품에 의해 고정될 때, 불량한 고정이 종종 발생하여, 잔류 응력 및 열악한 광학 이미징 및 광학 특성의 변화를 초래한다. 따라서 광학 렌즈의 내부 잔류 응력을 관찰하는 방법은 광전자 산업에서 매우 중요하고 시급한 문제입니다.

1853 년 Maxwell은 스트레스 광학 법칙을 제안하여 재료가 스트레스를 받으면 광학 굴절률이 변할 것이라고 제안했습니다. 이 법칙은 광탄성 스트레스 분석의 이론적 근거를 확립한다. 투명한 재료는 패널, 광학 렌즈 산업과 같이 널리 사용됩니다. 생산, 조립 및 작동 과정에서 필연적으로 잔류 응력을 유발하여 제품의 품질을 저하시킵니다. 이 현상을 바꾸려면 먼저스트레스 미터스트레스를 측정합니다. 광탄성 실험 방법은 지구 응력을 측정하는 가장 적합한 방법입니다. 완성 된 광학 렌즈가 재료 과학의 관점에서 사용 중에 깨지거나 손상 될 때, 이 현상은 손상된 영역에서 광학 렌즈의 총 응력 값이 재료 자체의 물리적 강도 값을 초과한다는 것을 의미합니다.

사출 성형 제품의 잔류 응력은 주로 두 가지 이유로 인해 발생합니다. 하나는 충전 단계의 유동 잔류 응력에 의해 유발되는 분자 정렬입니다. 다른 하나는 냉각 단계에서 불균일한 수축에 의해 야기되는 열 잔류 응력이다. 유동 잔류 응력은 주로 플라스틱 충전 흐름 중 높은 전단 속도로 인해 발생하며 충전 후 냉각 및 철거 공극점은 지속적으로 해제되거나 동결됩니다. 고온 플라스틱 재료가 유리 전이 온도로 냉각 된 후 불균일한 수축 및 밀도 변화에 의해 열 잔류 응력이 발생합니다.

사용시 제품 손상 문제를 해결하려면 재료의 물리적 강도를 높이는 방법과 완제품의 스트레스 값을 줄이는 방법을 시작해야합니다. 광학 렌즈의 응력은 일반적으로 소스에 따라 내부 응력과 외부 응력으로 나눌 수 있습니다.

복굴절은 투명 플라스틱 및 유리 광학 렌즈가 스트레스를받을 때 발생합니다. 이 때, 입사 편광은 고속 빔과 느린 빔으로 나누어지고, 속도 차이의 상대 거리를 위상차 또는 위상차라고합니다. 단색 광탄성 프린지에서, 두꺼운 선은 주 응력 방향이 편광에 평행한 지점을 나타낸다. 따라서, 두 개의 광 빔 사이의 위상차는 정수 파장으로, 광 필드에 밝고 어두운 프린지가 생기고, 광 필드 내의 프린지가 관찰될 수 있다. 변두리가 밀도가 높을수록 응력이 커집니다. 즉, 응력이 집중되는 곳, 재료의 고장이 먼저 시작되는 곳. 프린지가 희미할수록, 잔류 응력은 더 작아진다. 플라스틱의 조성은 장쇄 중합체이기 때문에, 일반적으로 성형 공정 동안, 특히 사출 성형 공정에서 제품에 약간의 잔류 응력이 남을 것이다. 주입하는 동안, 높은 전단 속도, 빠른 냉각, 작은 공급 게이트 및 다른 인자는 주입 생성물의 잔류 응력을 비교적 심각하게 할 것이다. 따라서 플라스틱이 가공 과정에서 스트레스를받는 것은 불가피합니다 (다른 유형의 플라스틱은 스트레스 수준이 다릅니다). 노력의 방향은 플라스틱 제품의 잔류 응력을 줄이는 방법입니다.

다음의 도 (a) 및 (b) 에서, 정성적 폴라리스코프는 투명 플라스틱 광학 렌즈를 관찰하는데 사용되며, 이로부터 성형 응력에 대한 상이한 플라스틱의 감도를 알 수 있다. (c)(d)(e) 는 유리 재료 광학 렌즈의 응력 관찰 이미지이다. (c) 는 고르게 분포되는 외력이없는 광학 렌즈로 찍은 이미지입니다. (d) 는 광학 렌즈에 고정 링이 장착 된 후 찍은 이미지입니다. 편광에 의해 조사될 때, 응력 분포는 원형 아크 분포를 나타내고; (e) 는 광학 렌즈의 4 점 나사를 고정함으로써 얻어진 응력 분포도이다.

연구 후, 우리는 광학 렌즈의 잔류 응력을 관찰하기 위해 Polariscope를 사용하는 것이 rela라는 것을 발견했습니다.응력 분배 정보를 신속하게 얻기 위해 생산 라인에 광학 렌즈를 조립할 수있는 간단한 정성 관찰 방법, 그리고 신속하게 성형 매개 변수의 설정을 조정하고 완제품의 수를 줄일 수 있습니다. 잔류 스트레스와 제품 손상 가능성을 줄입니다.