Razumevanje vloge optike za potrošniško elektroniko v letu 2024

1. Uvod

Razumevanje vloge optike za potrošniško elektroniko v letu 2024 1

Potrošniška elektronikaso postali sestavni del našega vsakdanjega življenja in oblikujejo komunikacijo, delovne procese in zabavo ljudi. Za elegantno in kompaktno zasnovo potrošniške elektronike se skriva svet najsodobnejše tehnologije, pri čemer ima optika ključno vlogo.

2. Uporaba optike v potrošniški elektroniki

Optika je veja fizike, ki se ukvarja z obnašanjem in lastnostmi svetlobe. Je temeljni del mnogih potrošniških elektronskih naprav.

2.1 Kamera

Aplikacija za kamero z dronom

Dron s kamero

Optika je ključnega pomena za izboljšanje kamer, ki jih najdemo v potrošniški elektroniki.kamere pametnih telefonov, kamere za prenosnike,kamere z droni, do avtomobilskih kamer in spletnih kamer, napredek v optiki je revolucioniral fotografijo in snemanje videoposnetkov.

Fotoaparati uporabljajo leče za fokusiranje svetlobe na slikovni senzor. Slikovni senzor nato pretvori svetlobo v električni signal, ki se digitalizira in shrani kot slika.

Visokokakovostni objektivi so bistveni za zajemanje ostrih slik, saj proizvajalci nenehno izboljšujejo materiale in zasnove objektivov, da bi zmanjšali popačenje, aberacije in izboljšali jasnost slike.

Optična stabilizacija slike in elektronski mehanizmi stabilizacije slike zmanjšujejo učinke tresenja rok in vibracij, kar zagotavlja bolj gladke in jasnejše fotografije in videoposnetke. V fotoaparatih se uporablja veliko različnih vrst objektivov, vsak s svojimi edinstvenimi lastnostmi. Kombinacija optike s prefinjenimi algoritmi za obdelavo slik omogoča funkcije, kot so HDR (visok dinamični razpon), portretni način in nočni način, ki uporabnikom omogočajo zajemanje osupljivih fotografij v različnih pogojih.

Aplikacija za kamero telefona

Kamera pametnega telefona

Na primer, širokokotni objektivi imajo široko vidno polje, zaradi česar so idealni za krajinsko fotografijo. Teleobjektivi imajo ozko vidno polje, zaradi česar so idealni za športno in divjo fotografijo.

2.2 Virtualna in obogatena resničnost

Aplikacija AR VR

Razširjena/navidezna resničnost

Optika je temeljvirtualna resničnost (VR) in obogatena resničnost (AR)izkušnje. VR-očala uporabljajo leče za ustvarjanje tridimenzionalne slike, ki jo uporabnik vidi, s čimer ustvarjajo poglobljena okolja. AR-očala prekrivajo digitalne informacije z resničnim svetom z uporabo optike za projiciranje slik na uporabnikovo vidno polje. AR/VR-leče imajo edinstveno optično kakovost, posebej zasnovano za prikaze na blizu. Leča posnema velikost, položaj in vidno polje človeškega očesa. Takšne leče so znane kot bližinske leče. Te tehnologije postajajo vse bolj priljubljene za igranje iger, izobraževanje, usposabljanje in različne profesionalne aplikacije.

2.3 Druge aplikacije

  • Projektorji uporabljajo leče za projiciranje slik na zaslon.
  • Čitalniki črtne kode uporabljajo leče za fokusiranje svetlobe na črtno kodo, ki jo nato dekodira čitalnik.
  • Robotski pometačiZa natančno kartiranje, zaznavanje ovir in učinkovito čiščenje uporabite leče.
  • LiDAR za avtonomna vozilauporablja ToF leče za pridobivanje informacij o razdalji in globini objekta v realnem času.

3. Naša optika za potrošniško elektroniko

Valovna dolžina Opto-elektronsko načrtovanje in izdelava plastike ali steklaoblikovane lečeza potrošniško elektroniko. Ponujamo več standardnih objektivov za nadzorne kamere in ToF objektivov, medtem ko so ostali naši objektivi za potrošniško elektroniko prilagojeni.

3.1 Objektivi nadzornih kamer

Objektivi za nadzorne kamere za potrošniško optiko

Valovna dolžina optoelektronske oblikovane leče za nadzorno kamero

Našeobjektivi nadzornih kamerUporablja hibridno strukturo iz stekla in plastike, ki se odlično obnese pri akromatski aberaciji. Poleg tega ima značilnosti velikega vidnega polja (FOV) in enakomerne konsistence slike. Široko se uporablja v kamerah brezpilotnih letalnikov, pametnih domovih, civilni varnosti in drugih scenarijih.

Št. dela Struktura FFL F/# Vidno polje M-TTL Št. senzorja
PG-SCL-1,45-2,4 3P 1,45 2.4 89,6° (V) x 73,1° (Š) 8,51 OV7740 1/5″
PG-SCL-1,56-1,5 1G4P 1,56 1,5 105° (V) x 85° (Š) 18,3 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.19-2.6 2G4P 1.19 2.6 110° (V) x 85° (Š) 9.01 OV5640 1/4″

Tabela 1: Leče za optoelektronske nadzorne kamere z valovno dolžino

3.2 ToF objektivi

Potrošniška optika Leče za čas leta Leče ToF

Valovna optoelektronska leča ToF

Leče za merjenje časa preleta svetlobe (ToF), znane tudi kot 3D-globinske leče, imajo funkcijo merjenja globine v realnem času in lahko pridobijo informacije o globini objekta. Ti izdelki se uporabljajo v potrošniški elektroniki, kot so pametne domače kamere, roboti za čiščenje, AR/VR, droni in LiDAR za avtonomna vozila. ToF leče uporabljajo infrardečo svetlobo za določanje informacij o globini. Senzor oddaja signal, ki se odbija od objekta in se vrne nazaj v senzor. Na podlagi intenzivnosti in časa, ki ga odbita svetloba potrebuje za dosego senzorja, je mogoče na objektu izvesti kartiranje globine. V primerjavi z drugimi tehnologijami 3D-kartiranja globine je tehnologija ToF relativno poceni. Visoka hitrost sličic na sekundo omogoča aplikacije v realnem času, kot je zameglitev ozadja pri videoposnetkih sproti.

Razumevanje vloge optike za potrošniško elektroniko v letu 2024 3

Slika 1: Diagram principa ToF
Razumevanje vloge optike za potrošniško elektroniko v letu 2024 5

Slika 2 Diagram slikanja ToF

ToF je natančnejši in zagotavlja znatne izboljšave v primerjavi z drugimi tehnikami slikanja.

Št. dela EFL (mm) FFL (mm) FNO Vidno polje (GxVxŠ) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Velikost senzorja Velikost vijaka Uporaba
PG-TOF-1.53-1.2-V1 1,536 2.21 1,20 142 x 123 x 92 9,82 9,4° 1/5″ M7,0*0,35 850nm TOF
PG-TOF-1.53-1.2-V2 1,536 2,60 1,20 144 x 125 x 90 9,88 6,97° 1/5″ M7,0*0,35 850nm TOF
PG-TOF-1,53-1,45-V2 1.530 2,56 1,45 127,8 x 104,8 x 82 8.20 18,78° 1/5″ M6,0*0,35 940nm TOF
PG-TOF-2,36–1,25 2.364 2,70 1,25 132,1 x 123 × 92,8 11.34 15,41° 1/3″ M8,0*0,35 850nm TOF
PG-TOF-1,44-1,4 1.440 0,85 1,40 125 x 104,8 x 82,5 5,25 34,26° 1/4,5″ M6,0*0,25 940nm TOF

Tabela 2: Optoelektronske ToF leče z valovno dolžino

3.2.1 LiDAR za avtonomna vozila

Optika z valovnimi dolžinami 905 nm in 1550 nm je primerna za avtonomno vožnjo.

Dejavniki 905 nm 1550 nm Razlaga
Voda + Voda absorbira valove z valovno dolžino 1550 nm približno 145-krat več kot valove z valovno dolžino 905 nm
Dež in megla + Degradacija valov 1550 nm v dežju in megli je v primerjavi z normalnimi pogoji 4-5-krat hujša od degradacije valov 905 nm.
Sneg + Valovi z valovno dolžino 1550 nm imajo približno 97 % slabšo odbojnost v snegu v primerjavi z valovi z valovno dolžino 905 nm
Poraba energije + V mokrih pogojih bodo senzorji, ki uporabljajo valovno dolžino 1550 nm, potrebovali >10-krat več moči v primerjavi s podobnim sistemom z valovno dolžino 905 nm.
Razpon + + V optimalnih pogojih lahko valovni dolžini 905 in 1550 nm vidimo več sto metrov daleč.
Razpoložljivost tehnoloških komponent + Ključne komponente za 1550 nm so bodisi izdelane po meri bodisi na voljo le prek nestandardnih dobavnih verig in zahtevajo eksotične materiale.
Tabela 3: Primernost optike 905 nm in 1550 nm za avtonomno vožnjo

3.3 Leča za bližnje oči

Lita optika - leča za bližnjo uporabo

Valovna optoelektronska leča za bližnjo oko

Številka dela: DJZ32-B01
FFL: 10,03
Vidno polje: 48,8 (V) x 41,3 (Š)
Vrsta čipa: IM 250 2/3″

Specifikacije 1: Valovna dolžina optoelektronske leče za bližnjo ejo

Leča za bližnje očiSestavljen je iz več optičnih elementov, ki delujejo skupaj z detektorjem C-mount IMX250 2/3″ in programsko opremo za obdelavo slik na proizvodni liniji AR/VR za doseganje samodejnega pregleda MTF, popačenja, vidnega polja (FOV), ukrivljenosti polja in relativne osvetlitve za montažno napravo. Sistemskim integratorjem naprav AR/VR ponujamo edinstvene leče.

3.4 Drugi vzorci

Razpoložljive vrste izdelkovvključujejo leče z luknjico, skenirne leče, leče za drone, leče za kamere, stožčaste leče in tako naprej.

Št. dela Struktura FFL F/# Vidno polje M-TTL Št. senzorja Uporaba
PG-OL-1.8-3.2 4G 1,80 3.2 70° (V) x 51° (Š) 10,42 MT9V022 1/3″ Leča z luknjico
PG-OL-3,25-6,5 5G 3,25 6,5 40,63° (V) x 26,41° (Š) 11,60 1/3″ Skeniraj objektiv
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12,0 42,4° (V) x 34,4° (Š) 11,88 EV76C560 1/1,8″ Črtna koda
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70° (V) x 56° (Š) 2,75 OV7251 1/7,5″ Objektiv za dron
PG-OL-6.68-2.8 8G 6,68 2,8 100° (V) x 76° (Š) 20,57 IMX117 1/2,3″ Kamera
PG-OL-8.46-1.2 7G 8,46 1.2 28° (V) x 16,8° (Š) 29,84 1/2″ 808 nm
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1,9 48,8° (V) x 41,3° (Š) 81,15 IMX250 2/3″ Zaznavanje slik AR

Tabela 4: Valovna dolžina Optoelektronske Druge oblikovane leče

3.5 Prilagoditev oblikovanih leč

Z našiminajsodobnejši objekti, lahko posebej načrtujemo in nudimo celovite rešitve za specifične potrebe strank. Izdelujemo brizgane leče za potrošniško elektroniko iz steklenih ali plastičnih materialov.

3.5.1 Lite asferične leče

Razumevanje vloge optike za potrošniško elektroniko v letu 2024 7

Optoelektronske oblikovane asferične leče z valovno dolžino
Specifikacije Natančnost Ultra natančnost
Premer 1–25 mm 1–20 mm
Dia toleranca ±0,015 mm ±0,005 mm
Toleranca debeline ±0,03 mm ±0,005 mm
Nepravilnost (PV) 1 µm 0,6 µm
Nepravilnost (RMS) 0,3 µm 0,08–0,15 µm
Napaka centriranja 1'
Kakovost površine 40-20 20–10
Premaz Prilagodljivo Prilagodljivo
Tabela 5: Proizvodne zmogljivosti optoelektronskih oblikovanih asferičnih leč z valovno dolžino

3.5.2 Mikro asferične leče

3.5.2.1 Objektivi za mobilne telefone
Mobilne telefone in medicinske leče

Oblikovane leče za telefonske kamere

(1 ≤ φ ≤ 5)
Toleranca zunanjega premera: ±0,003 mm
Toleranca CT: ±0,003 mm
Toleranca višine povešenosti: ±0,002 mm
Natančnost površine: Rt ≤ 0,0006 mm, ΔRt ≤ 0,0003 mm
Napaka centriranja: ≤ 0,003 mm

Specifikacije 2: Valovno dolžinske optoelektronske oblikovane leče za telefonske kamere

3.5.2.2 Nadzorne in DSC leče
Nadzorne in DSC leče

Lite nadzorne in DSC leče

(5 ≤ φ ≤ 12)
Toleranca zunanjega premera: ±0,003 mm
Toleranca CT: ±0,003 mm
Toleranca višine povešenosti: ±0,002 mm
Natančnost površine: Rt ≤ 0,0015 mm, ΔRt ≤ 0,0005 mm
Napaka centriranja: ≤ 0,005 mm

Specifikacije 3: Optoelektronske brizgane leče za nadzor in DSC z valovno dolžino

3.5.3 Velike asferične leče

Velike asferične leče

Oblikovana leča projektorja

Toleranca zunanjega premera: ±0,01 mm
Toleranca CT: ±0,005 mm
Toleranca višine povešenosti: ±0,005 mm
Natančnost površine: Rt ≤ 0,005 mm, ΔRt ≤ 0,002 mm
Napaka centriranja: ≤ 0,008 mm

Specifikacije 4: Optoelektronsko oblikovana leča projektorja z valovno dolžino

Velike asferične leče so uporabne za izdelke, ki zahtevajo leče večjega premera, kot so projektorji.

3.5.4 Asferične leče posebne oblike

Posebno oblikovane asferične leče

Asferične leče proste oblike

Dimenzijska toleranca: ±0,01 mm
Toleranca CT: ±0,005 mm
Toleranca višine povešenosti: ±0,002
Natančnost površine: Rt ≤ 0,003 mm, ΔRt ≤ 0,0008 mm

Specifikacije 5: Valovno-optično-elektronske asferične leče posebne oblike

Posebej oblikovane leče so uporabne za avtomatizirano krmiljenje signalov ali izdelke AR/VR.

4. Tehnologija brizganja

Oblikovanje leč

Valovna dolžina opto-elektronskega brizgalnega obrata

Plastika, steklo in hibridna plastika-steklo so surovine, ki se uporabljajo za izdelavo optičnih leč s tehnologijo brizganja. Brizganje je preprosto opredeljeno kot postopek, pri katerem se plastični/stekleni material stopi in vbrizga v kalupe. Nadaljnji postopek vključuje hlajenje materiala kalupa, da se strdi, nato pa je pripravljen za uporabo z natančnimi specifikacijami za številne različne aplikacije.

Razumevanje vloge optike za potrošniško elektroniko v letu 2024 9

Optoelektronske mikro oblikovane leče z valovno dolžino

Za izdelavo večjih količin z zahtevano kakovostjo površine za vsako proizvodno serijo zadostuje eno samo orodje. Temperatura in tlak sta ključna parametra, ki ju je treba nadzorovati med celotnim postopkom.

5. Zaključek

Optikaje gonilna sila nenehnega razvoja potrošniške elektronike. Od osupljivih inovativnih tehnologij kamer do poglobljenihRazširjena/navidezna resničnostizkušnje invarnostFunkcije, optika igra ključno vlogo pri izboljšanju funkcionalnosti in uporabniške izkušnje naših naprav. Z nenehnim razvojem optične tehnologije lahko pričakujemo še bolj inovativne in vznemirljive aplikacije optike v napravah potrošniške elektronike.

Če iščete zanesljivega dobavitelja optike za potrošniško elektroniko, Wavelength Opto-Electronicnačrtovanje in izdelavaoblikovane leče za te aplikacije. Z več kot desetletjem izkušenj v optiki in popolnoma opremljenimi najsodobnejšimi obrati se lahko popolnoma zanesete na našo kakovostno optiko in naše proizvodne zmogljivosti.


Čas objave: 23. september 2024