塑料材料和注塑成型是小型化镜头实现的基础。塑料镜头的结构，分别为镜片材料、镜筒、镜座、隔圈、遮光片、压圈材料等。

镜片材料

塑料材料基底

塑料镜头的镜片材料主要有几种类型，本质上都是塑料（高分子聚合物）。他们都是热塑性塑料，是加热后软化、可塑，冷却后硬化，再加热后又会软化的塑料。运用加热及冷却，使其产生液态与固态之间的可逆变化的物理变化。有些材料发明时间较早，有些相对新一些。有些是通用应用塑料，有些材料是专门开发的光学塑料材料，更专门的用于一些光学领域。在光学设计中，我们可能会看到各个公司的材料牌号，如EP8000, K26R, APL5015, OKP-1等等。他们都属于某个塑料材料类型，其中以下几种类型比较常见，我们按他们的出现时间进行一个先后排序：

PMMA/Acrylic: Poly(methyl methacrylate)，聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃，亚克力）。由于其便宜的价格和高透过率，高机械强度的特性，PMMA是生活中最常见的玻璃替代品，大部分的透明塑料都是PMMA制造的，比如透明板，透明勺子，Led上的小镜头等等。PMMA在1930年代就开始大规模生产。

PS: Polystyrene，聚苯乙烯，是无色透明的热塑性塑料，也是一种工程塑料，在1930年代开始大规模生产。我们生活中常见的白色泡沫盒子，餐盒等很多都是PS材料。

PC: Polycarbonate，聚碳酸酯，也是一种无色透明的无定性热塑性，也是通用型塑料，1960年代开始才工业化生产。PC材料的抗冲击性很好，常见的应用有饮水机的水桶，护目镜等。

COP & COC: Cyclic olefin Polymer(COP), 环烯烃聚合物; Cyclic olefin copolymer(COC) 环烯烃共聚物，是一种具有环状结构的非晶性透明高分子材料，具有环内碳碳双键的环状烃，由环烯烃单体通过自聚（COP）或与其他分子（如乙烯）共聚（COC）制成 ，COP和COC特性几乎是一样的。这种材料相对较新，最开始发明出来的时候就主要是考虑一些光学相关应用，现今广泛应用于薄膜，光学镜片，显示屏，医疗（包装瓶）行业。COP 1990年左右完成工业化生产，COC 在2000年前完成工业化生产。

O-PET：Optical polyester 光学聚酯纤维，O-PET是Osaka 在2010年代开始商业化。

当分析一种光学材料时，我们主要关注他们的光学特性和机械特性。

光学特性1：折射率&色散

从这张总结图可见，不同光学塑料材料基本上落到了两个区间：一组是高折射率，高色散 ；一组是低折射率，低色散。对比起玻璃材料可选的折射率和色散范围，我们会发现塑料材料的折射率可选范围很窄，所有光学塑料材料都是相对较低的折射率。总体而言，塑料材料可选范围更窄，商用的材料牌号只有10~20种左右，很大程度上从材料上限制了光学设计的自由度。

折射率随波长变化：光学塑料材料折射率随波长增加，折射率略微下降，整体相对稳定。

折射率随温度变化Dn/DT：光学塑料的折射率温度系数比玻璃要大6倍到50倍，为负值，意味着随着温度的升高，折射率下降。比如对于546nm波长，-20°C到40°C，塑料材料的dn/dT数值在-8到-15X10^–5/°C，而对比起来，玻璃材料NBK7数值在3X10^–6/°C

光学特性2：透过率

参考这张图，大部分的光学塑料都在可见光波段有着90%以上的透过率；对于电子消费品常见的红外波段850nm和940nm，也有着很好的透过率。塑料材料的透过率随着时间也会有一定程度的下降。主要原因是塑料吸收了阳光中的紫外线，分子链断发生了降解与交联，导致了物理及化学性质变化，最明显的宏观表现就是塑料材料发黄。

光学特性3：应力双折射