Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. godini

1. Uvod

Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. godini 1

Potrošačka elektronikapostali su sastavni dio našeg svakodnevnog života, oblikujući komunikaciju, radne procese i zabavu ljudi. Iza elegantnog i kompaktnog dizajna potrošačke elektronike krije se svijet vrhunske tehnologije, u kojem optika igra ključnu ulogu.

2. Primjena optike u potrošačkoj elektronici

Optika je grana fizike koja se bavi ponašanjem i svojstvima svjetlosti. Temeljni je dio mnogih potrošačkih elektroničkih uređaja.

2.1 Kamera

Aplikacija za kameru drona

Dron s kamerom

Optika je ključna za poboljšanje kamera koje se nalaze u potrošačkoj elektronici. Odkamere pametnih telefona, kamere za prijenosna računala,kamere s dronova, do automobilskih kamera i web kamera, napredak u optici revolucionirao je fotografiju i snimanje videa.

Kamere koriste leće za fokusiranje svjetlosti na senzor slike. Senzor slike se zatim koristi za pretvaranje svjetlosti u električni signal, koji se digitalizira i pohranjuje kao slika.

Visokokvalitetni objektivi ključni su za snimanje oštrih slika, a proizvođači stalno poboljšavaju materijale i dizajn objektiva kako bi smanjili izobličenja, aberacije i poboljšali jasnoću slike.

Mehanizmi optičke stabilizacije slike i elektroničke stabilizacije slike smanjuju učinke podrhtavanja i vibracija ruku, osiguravajući glatkije i jasnije fotografije i videozapise. Postoji mnogo različitih vrsta objektiva koji se koriste u fotoaparatima, a svaki ima svoja jedinstvena svojstva. Kombiniranje optike sa sofisticiranim algoritmima za obradu slike omogućuje značajke poput HDR-a (visoki dinamički raspon), portretnog načina rada i noćnog načina rada, omogućujući korisnicima snimanje zapanjujućih fotografija u raznim uvjetima.

Aplikacija za kameru telefona

Kamera pametnog telefona

Na primjer, širokokutni objektivi imaju široko vidno polje, što ih čini idealnim za pejzažnu fotografiju. Telefoto objektivi imaju usko vidno polje, što ih čini idealnim za sportsku i fotografiju divljih životinja.

2.2 Virtualna i proširena stvarnost

AR VR aplikacija

Proširena/Virtualna stvarnost

Optika je temeljvirtualna stvarnost (VR) i proširena stvarnost (AR)iskustva. VR naočale koriste leće za stvaranje trodimenzionalne slike koju korisnik vidi, stvarajući impresivna okruženja. AR naočale prekrivaju digitalne informacije stvarnim svijetom pomoću optike za projekciju slika na vidno polje korisnika. AR/VR leće imaju jedinstvenu optičku kvalitetu posebno dizajniranu za prikaze na blizinu oka. Leća oponaša veličinu, položaj i vidno polje ljudskog oka. Takve leće poznate su kao leće za blizinu oka. Ove tehnologije postaju sve popularnije za igranje, obrazovanje, obuku i razne profesionalne primjene.

2.3 Ostale primjene

  • Projektori koriste leće za projiciranje slika na platno.
  • Skeneri barkodova koriste leće za fokusiranje svjetlosti na barkod, koji skener zatim dekodira.
  • Robotski čistačikoristite leće za precizno mapiranje, otkrivanje prepreka i učinkovito čišćenje.
  • LiDAR za autonomna vozilakoristi ToF leće za dobivanje informacija o udaljenosti i dubini objekta u stvarnom vremenu.

3. Naša optika za potrošačku elektroniku

Dizajn i proizvodnja optoelektronskih proizvoda valne duljine, plastike ili staklaoblikovane lećeza potrošačku elektroniku. Nudimo nekoliko standardnih objektiva za nadzorne kamere i ToF objektiva, dok su ostali naši objektivi za potrošačku elektroniku prilagođeni.

3.1 Objektivi nadzornih kamera

Objektivi za nadzorne kamere za potrošačku optiku

Optoelektronički oblikovana leća nadzorne kamere valne duljine

Našeleće nadzornih kamerausvaja hibridnu strukturu od stakla i plastike koja ima izvrsne performanse u akromatskoj aberaciji. Osim toga, ima karakteristike velikog vidnog polja (FOV) i ujednačene konzistencije slike. Široko se koristi u kamerama dronovima, pametnim domovima, civilnoj sigurnosti i drugim scenarijima.

Broj dijela Struktura FFL F/# Vidno polje M-TTL Broj senzora
PG-SCL-1.45-2.4 3P 1,45 2.4 89,6° (V) x 73,1° (V) 8.51 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.56-1.5 1G4P 1,56 1,5 105° (V) x 85° (V) 18.3 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.19-2.6 2G4P 1.19 2.6 110° (V) x 85° (V) 9.01 OV5640 1/4″

Tablica 1: Leće za optoelektroničke nadzorne kamere valne duljine

3.2 ToF objektivi

Potrošačka optika Leće za mjerenje vremena leta ToF leće

Optoelektronička ToF leća valne duljine

Objektivi s mjerenjem vremena leta (ToF), također poznate kao 3D dubinske leće, dolaze s mogućnošću određivanja udaljenosti u stvarnom vremenu i mogu dobiti informacije o dubini objekta. Ovi proizvodi primjenjivi su u potrošačkoj elektronici kao što su pametne kućne kamere, roboti za čišćenje, AR/VR, dronovi i LiDAR za autonomna vozila. ToF leće koriste infracrveno svjetlo za određivanje informacija o dubini. Senzor emitira signal koji se reflektira od objekta i vraća se senzoru. Na temelju intenziteta i vremena potrebnog da reflektirana svjetlost dosegne senzor, može se izvršiti mapiranje dubine na objektu. U usporedbi s drugim 3D tehnologijama mapiranja dubine, ToF tehnologija je relativno jeftina. Visoka brzina sličica u sekundi omogućuje primjene u stvarnom vremenu, kao što je zamućenje pozadine u videozapisima u pokretu.

Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. 3

Slika 1: Dijagram principa ToF-a
Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. 5

Slika 2 Dijagram ToF snimanja

ToF je precizniji i pruža značajna poboljšanja u odnosu na druge tehnike snimanja.

Broj dijela EFL (mm) FFL (mm) FNO Vidno polje (DxVxV) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Veličina senzora Veličina vijka Primjena
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

Tablica 2: Optoelektroničke ToF leće valne duljine

3.2.1 LiDAR za autonomna vozila

Optika od 905 nm i 1550 nm prikladna je za autonomnu vožnju.

Čimbenici 905 nm 1550 nm Obrazloženje
Voda + Voda apsorbira valove od 1550 nm otprilike 145 puta više od valova od 905 nm
Kiša i magla + Degradacija valova od 1550 nm u kiši i magli u usporedbi s normalnim uvjetima je 4-5 puta gora od degradacije za valove od 905 nm.
Snijeg + Valovi od 1550 nm imaju približno 97% lošiju refleksiju u snijegu u usporedbi s valovima od 905 nm
Potrošnja energije + U vlažnim uvjetima, senzori koji koriste valnu duljinu od 1550 nm trebat će >10 puta više snage u odnosu na sličan sustav od 905 nm
Raspon + + U optimalnim uvjetima, valne duljine od 905 i 1550 nm mogu vidjeti do mnogo stotina metara.
Dostupnost tehnoloških komponenti + Ključne komponente za 1550 nm izrađuju se po narudžbi ili su dostupne samo putem nestandardnih lanaca opskrbe i zahtijevaju egzotične materijale.
Tablica 3: Prikladnost optike od 905 nm i 1550 nm za autonomnu vožnju

3.3 Leća za blizinu oka

Lijevana optika - Leća za blizinu oka

Optoelektronska leća za blizinu oka s valnim duljinama

Broj dijela: DJZ32-B01
FFL: 10.03
Vidno polje: 48,8 (H) x 41,3 (V)
Vrsta čipa: IM 250 2/3″

Specifikacije 1: Optoelektronska leća za blizinu oka valne duljine

Leća za blizinu okasastoji se od više optičkih elemenata koji rade s C-mount IMX250 2/3″ detektorom i softverom za obradu slike na AR/VR proizvodnoj liniji kako bi se postigla automatska inspekcija MTF-a, izobličenja, FOV-a, zakrivljenosti polja i relativnog osvjetljenja za uređaj za sastavljanje. Nudimo jedinstvene leće sistemskim integratorima AR/VR uređaja.

3.4 Ostali uzorci

Dostupne vrste proizvodauključuju leće s rupicom, leće za skeniranje, leće za dronove, leće za kamere, konusne leće i tako dalje.

Broj dijela Struktura FFL F/# Vidno polje M-TTL Broj senzora Primjena
PG-OL-1.8-3.2 4G 1,80 3.2 70°(V) x 51°(V) 10.42 MT9V022 1/3″ Leća s rupicom
PG-OL-3.25-6.5 5G 3.25 6,5 40,63° (V) x 26,41° (V) 11,60 1/3″ Skeniraj objektiv
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12,0 42,4° (V) x 34,4° (V) 11,88 EV76C560 1/1,8″ Barkod
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70°(V) x 56°(V) 2,75 OV7251 1/7,5″ Objektiv za dron
PG-OL-6.68-2.8 8G 6,68 2,8 100°(V) x 76°(V) 20,57 IMX117 1/2,3″ Fotoaparat
PG-OL-8.46-1.2 7G 8.46 1.2 28°(V) x 16,8°(V) 29,84 1/2″ 808 nm
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1,9 48,8° (V) x 41,3° (V) 81,15 IMX250 2/3″ Detekcija AR slike

Tablica 4: Valne duljine Opto-elektroničke Ostale oblikovane leće

3.5 Prilagođavanje oblikovanih leća

S našimnajsuvremeniji objekti, možemo posebno dizajnirati i pružiti sveobuhvatna rješenja za specifične potrebe kupaca. Proizvodimo lijevane leće za potrošačku elektroniku od staklenih ili plastičnih materijala.

3.5.1 Lijevane asferične leće

Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. 7

Optoelektronske oblikovane asferične leće valne duljine
Tehnički podaci Preciznost Ultrapreciznost
Promjer 1-25 mm 1-20 mm
Dia tolerancija ±0,015 mm ±0,005 mm
Tolerancija debljine ±0,03 mm ±0,005 mm
Nepravilnost (PV) 1µm 0,6 µm
Nepravilnost (RMS) 0,3 µm 0,08-0,15 µm
Greška centriranja 1'
Kvaliteta površine 40-20 20-10
Premazivanje Prilagodljivo Prilagodljivo
Tablica 5: Proizvodne mogućnosti optoelektronskih lijevanih asferičnih leća valne duljine

3.5.2 Mikro asferične leće

3.5.2.1 Objektivi za mobilne telefone
Mobilne telefone i medicinske leće

Lijevane leće za telefonske kamere

(1 ≤ φ ≤ 5)
Tolerancija vanjskog promjera: ±0,003 mm
Tolerancija CT-a: ±0,003 mm
Tolerancija visine progiba: ±0,002 mm
Točnost površine: Rt ≤ 0,0006 mm, ΔRt ≤ 0,0003 mm
Pogreška centriranja: ≤ 0,003 mm

Specifikacije 2: Optoelektronički oblikovane leće za telefonske kamere valne duljine

3.5.2.2 Nadzorne i DSC leće
Nadzorne i DSC leće

Lijevane nadzorne i DSC leće

(5 ≤ φ ≤ 12)
Tolerancija vanjskog promjera: ±0,003 mm
Tolerancija CT-a: ±0,003 mm
Tolerancija visine progiba: ±0,002 mm
Točnost površine: Rt ≤ 0,0015 mm, ΔRt ≤ 0,0005 mm
Pogreška centriranja: ≤ 0,005 mm

Specifikacije 3: Optoelektroničke oblikovane nadzorne i DSC leće valne duljine

3.5.3 Velike asferične leće

Velike asferične leće

Lijevana leća projektora

Tolerancija vanjskog promjera: ±0,01 mm
Tolerancija CT-a: ±0,005 mm
Tolerancija visine progiba: ±0,005 mm
Točnost površine: Rt ≤ 0,005 mm, ΔRt ≤ 0,002 mm
Pogreška centriranja: ≤ 0,008 mm

Specifikacije 4: Optoelektronski oblikovana leća projektora valne duljine

Velike asferične leće primjenjive su za proizvode koji zahtijevaju leće većeg promjera, kao što su projektori.

3.5.4 Asferične leće posebnog oblika

Asferične leće posebnog oblika

Asferične leće slobodnog oblika

Dimenzijska tolerancija: ±0,01 mm
Tolerancija CT-a: ±0,005 mm
Tolerancija visine progiba: ±0,002
Točnost površine: Rt ≤ 0,003 mm, ΔRt ≤ 0,0008 mm

Specifikacije 5: Optoelektronske asferične leće posebnog oblika s valnom duljinom

Posebno oblikovane leće primjenjive su za automatizacijsku kontrolu signala ili AR/VR proizvode.

4. Tehnologija brizganja plastike

Kalupljenje leća

Postrojenje za optoelektronsko brizganje plastike s valnim duljinama

Plastika, staklo i hibridna plastika-staklo su sirovine koje se koriste za proizvodnju optičkih leća tehnologijom injekcijskog prešanja. Injekcijsko prešanje se jednostavno definira kao proces u kojem se plastični/stakleni materijal topi i ubrizgava u kalupe. Sljedeći proces uključuje hlađenje materijala kalupa kako bi se stvrdnuo, sada je spreman za upotrebu s točnim specifikacijama za mnoge različite primjene.

Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. 9

Optoelektroničke mikro oblikovane leće valne duljine

Jedan alat je dovoljan za proizvodnju većih količina s potrebnom kvalitetom površine za svaku proizvodnu seriju. Temperatura i tlak su ključni parametri koje je potrebno kontrolirati tijekom cijelog procesa.

5. Zaključak

Optikaje pokretačka snaga iza stalne evolucije potrošačke elektronike. Od zapanjujućih inovativnih tehnologija kamera do impresivnihProširena/Virtualna stvarnostiskustva isigurnostZnačajke, optika igra ključnu ulogu u poboljšanju funkcionalnosti i korisničkog iskustva naših uređaja. Kako se optička tehnologija nastavlja razvijati, možemo očekivati ​​još inovativnije i uzbudljivije primjene optike u uređajima potrošačke elektronike.

Ako tražite pouzdanog dobavljača optike za potrošačku elektroniku, Wavelength Opto-Electronicdizajn i proizvodnjaoblikovane leće za ove primjene. S više od desetljeća iskustva u optici i potpuno opremljenim najsuvremenijim objektima, možete se u potpunosti osloniti na našu kvalitetnu optiku i naše proizvodne mogućnosti.


Vrijeme objave: 23. rujna 2024.