Optiikan roolin ymmärtäminen kulutuselektroniikassa vuonna 2024

1. Johdanto

Optiikan roolin ymmärtäminen kulutuselektroniikassa vuonna 2024 1

Kulutuselektroniikkaon tullut olennainen osa jokapäiväistä elämäämme, ja se muokkaa ihmisten viestintää, työprosesseja ja viihdettä. Kulutuselektroniikan tyylikkään ja kompaktin muotoilun takana piilee huipputeknologian maailma, jossa optiikalla on keskeinen rooli.

2. Kulutuselektroniikan optiikan sovellukset

Optiikka on fysiikan haara, joka käsittelee valon käyttäytymistä ja ominaisuuksia. Se on olennainen osa monia kulutuselektronisia laitteita.

2.1 Kamera

Drone-kamerasovellus

Drooni kameralla

Optiikka on keskeisessä asemassa kuluttajaelektroniikan kameroiden parantamisessa.älypuhelinten kamerat, kannettavien tietokoneiden kamerat,drone-kameratAutokameroista ja web-kameroihin asti optiikan kehitys on mullistanut valokuvauksen ja videotallennuksen.

Kamerat käyttävät linssejä valon tarkentamiseen kuvakennolle. Kuvakennoa käytetään sitten valon muuntamiseen sähköiseksi signaaliksi, joka digitalisoidaan ja tallennetaan kuvana.

Korkealaatuiset objektiivit ovat välttämättömiä terävien kuvien ottamiseen, ja valmistajat parantavat jatkuvasti linssien materiaaleja ja rakenteita vähentääkseen vääristymiä ja poikkeamia sekä parantaakseen kuvan selkeyttä.

Optinen kuvanvakautus ja elektroninen kuvanvakautus vähentävät käsien vapinan ja tärinän vaikutuksia varmistaen sulavammat ja selkeämmät valokuvat ja videot. Kameroissa käytetään monenlaisia ​​objektiiveja, joilla jokaisella on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa. Optiikan yhdistäminen hienostuneisiin kuvankäsittelyalgoritmeihin mahdollistaa ominaisuudet, kuten HDR (High Dynamic Range), muotokuvatilan ja yötilan, joiden avulla käyttäjät voivat ottaa upeita valokuvia erilaisissa olosuhteissa.

Puhelimen kamerasovellus

Älypuhelimen kamera

Esimerkiksi laajakulmaobjektiiveilla on laaja kuvakenttä, mikä tekee niistä ihanteellisia maisemakuvaukseen. Teleobjektiiveilla on kapea kuvakenttä, mikä tekee niistä ihanteellisia urheilu- ja luontokuvaukseen.

2.2 Virtuaali- ja lisätty todellisuus

AR VR -sovellus

AR/VR

Optiikka on kulmakivivirtuaalitodellisuus (VR) ja lisätty todellisuus (AR)kokemuksia. VR-lasit käyttävät linssejä luodakseen kolmiulotteisen kuvan käyttäjälle, mikä luo mukaansatempaavia ympäristöjä. AR-lasit heijastavat digitaalisen tiedon todelliseen maailmaan optiikan avulla käyttäjän näkökenttään. AR/VR-linsseillä on ainutlaatuinen optinen laatu, joka on erityisesti suunniteltu lähisilmänäyttöjä varten. Linssi jäljittelee ihmissilmän kokoa, sijaintia ja näkökenttää. Tällaisia ​​linssejä kutsutaan lähisilmälinsseiksi. Nämä teknologiat ovat yhä suositumpia pelaamisessa, koulutuksessa, harjoittelussa ja erilaisissa ammattisovelluksissa.

2.3 Muut sovellukset

  • Projektorit käyttävät linssejä kuvien heijastamiseen valkokankaalle.
  • Viivakoodiskannerit käyttävät linssejä valon kohdistamiseen viivakoodiin, jonka skanneri sitten dekoodaa.
  • RobottilakaisijatKäytä linssejä tarkkaan kartoitukseen, esteiden havaitsemiseen ja tehokkaaseen puhdistukseen.
  • LiDAR autonomisille ajoneuvoillekäyttää ToF-linssejä reaaliaikaisten etäisyys- ja kohteen syvyystietojen hankkimiseen.

3. Optiikkamme kulutuselektroniikkaan

Aallonpituusoptoelektroninen suunnittelu ja valmistus muovista tai lasistavaletut linssitkulutuselektroniikkaan. Tarjoamme useita vakiovalvontakameroiden linssejä ja ToF-linssejä, kun taas loput kulutuselektroniikan linsseistämme ovat räätälöityjä.

3.1 Valvontakameroiden linssit

Kuluttajaoptiikan valvontakameroiden linssit

Aallonpituuden optoelektroninen valettu valvontakameran linssi

Meidänvalvontakameroiden linssit...käyttää lasi-muovi-hybridirakennetta, jolla on erinomainen suorituskyky akromaattisessa aberraatiossa. Lisäksi sillä on laaja kuva-ala ja tasainen kuvanlaatu. Sitä käytetään laajalti drone-kameroissa, älykodeissa, siviiliturvallisuudessa ja muissa tilanteissa.

Osanumero Rakenne FFL F/# Näkökenttä M-TTL Anturi nro
PG-SCL-1.45-2.4 3P 1.45 2.4 89,6° (vaaka) x 73,1° (pysty) 8.51 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.56-1.5 1G4P 1.56 1.5 105°(vaaka) x 85°(pysty) 18.3 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.19-2.6 2G4P 1.19 2.6 110° (vaaka) x 85° (pysty) 9.01 OV5640 1/4″

Taulukko 1: Aallonpituisten optoelektronisten valvontakameroiden linssit

3.2 ToF-objektiivit

Kuluttajaoptiikka, lentoaikalinssit, ToF-linssit

Aallonpituuden optoelektroninen ToF-linssi

Lentoaika (ToF) -objektiivit, jotka tunnetaan myös 3D-syvyyslinsseinä, sisältävät reaaliaikaisen etäisyysmittauksen ja pystyvät hankkimaan kohteen syvyystietoja. Näitä tuotteita voidaan käyttää kulutuselektroniikassa, kuten älykotikameroissa, roboteissa, AR/VR-järjestelmissä, droneissa ja autonomisten ajoneuvojen LiDAR-järjestelmissä. ToF-linssit käyttävät infrapunavaloa syvyystietojen määrittämiseen. Anturi lähettää signaalin, joka heijastuu kohteesta ja palaa anturiin. Heijastuneen valon intensiteetin ja anturiin saapumiseen kuluvan ajan perusteella kohteelle voidaan suorittaa syvyyskartoitus. Verrattuna muihin 3D-syvyyskartoitusteknologioihin ToF-teknologia on suhteellisen edullinen. Korkea kuvataajuus sekunnissa mahdollistaa reaaliaikaiset sovellukset, kuten taustan sumennuksen lennossa kuvatussa videossa.

Optiikan roolin ymmärtäminen kulutuselektroniikassa vuonna 2024 3

Kuva 1: ToF-periaatekaavio
Optiikan roolin ymmärtäminen kulutuselektroniikassa vuonna 2024 5

Kuva 2 ToF-kuvantamiskaavio

ToF on tarkempi ja tarjoaa huomattavia parannuksia muihin kuvantamistekniikoihin verrattuna.

Osanumero Ulkopinta (mm) Ulkopinta (mm) Kansallisooppera Kuva-ala (S x K x P) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Anturin koko Ruuvin koko Hakemus
PG-TOF-1.53-1.2-V1 1.536 2.21 1.20 142 x 123 x 92 9.82 9,4° 1/5 tuumaa M7,0 * 0,35 850 nm:n 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 tuumaa M7,0 * 0,35 850 nm:n TOF
PG-TOF-1.53-1.45-V2 1.530 2.56 1.45 127,8 × 104,8 × 82 8.20 18,78° 1/5 tuumaa M6,0 * 0,35 940 nm:n 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 tuumaa M8,0 * 0,35 850 nm:n TOF
PG-TOF-1.44-1.4 1.440 0,85 1.40 125 × 104,8 × 82,5 5.25 34,26° 1/4,5 tuumaa M6,0 * 0,25 940 nm:n TOF

Taulukko 2: Aallonpituuden optoelektroniset ToF-linssit

3.2.1 LiDAR autonomisille ajoneuvoille

905 nm:n ja 1550 nm:n optiikat soveltuvat autonomisen ajon sovelluksiin.

Tekijät 905 nm 1550 nm Selitys
Vesi + Vesi absorboi 1550 nm:n aaltoja, noin 145 kertaa enemmän kuin 905 nm:n aaltoja
Sade ja sumu + 1550 nm:n aaltojen heikkeneminen sateessa ja sumussa on 4–5 kertaa pahempaa kuin normaaleissa olosuhteissa kuin 905 nm:n aaltojen.
Lumi + 1550 nm:n aalloilla on noin 97 % huonompi heijastavuus lumessa verrattuna 905 nm:n aaltoihin.
Virrankulutus + Märäissä olosuhteissa 1550 nm:n aallonpituutta käyttävät anturit tarvitsevat yli 10 kertaa enemmän tehoa verrattuna vastaavaan 905 nm:n järjestelmään.
Alue + + Optimaalisissa olosuhteissa sekä 905 että 1550 nm:n aallonpituuksilla voidaan nähdä satoja metrejä.
Teknologiakomponenttien saatavuus + 1550 nm:n keskeiset komponentit ovat joko mittatilaustyönä valmistettuja tai saatavilla vain epästandardisten toimitusketjujen kautta ja vaativat eksoottisia materiaaleja.
Taulukko 3: 905 nm:n ja 1550 nm:n optiikan soveltuvuus autonomiseen ajamiseen

3.3 Lähisilmälinssi

Valettu optiikka - Lähisilmälinssi

Aallonpituuden optoelektroninen lähilinssi

Osanumero: DJZ32-B01
FFL: 10.03
Kuva-ala: 48,8 (vaaka) x 41,3 (pysty)
Sirun tyyppi: IM 250 2/3″

Tekniset tiedot 1: Aallonpituuden optoelektroninen lähilinssi

Lähellä silmän linssiäKoostuu useista optisista elementeistä, jotka toimivat yhdessä C-kiinnityksen IMX250 2/3 tuuman ilmaisimen ja kuvankäsittelyohjelmiston kanssa AR/VR-tuotantolinjalla MTF:n, vääristymän, kuvakulman, kentän kaarevuuden ja suhteellisen valaistuksen automaattiseen tarkastukseen kokoonpanolaitteessa. Tarjoamme ainutlaatuisia linssejä AR/VR-laitteiden järjestelmäintegraattoreille.

3.4 Muut näytteet

Saatavilla olevat tuotetyypitsisältävät neulanreikälinssit, skannauslinssit, drone-linssit, kameran linssit, kartiomaiset linssit ja niin edelleen.

Osanumero Rakenne FFL F/# Näkökenttä M-TTL Anturi nro Hakemus
PG-OL-1.8-3.2 4G 1,80 3.2 70° (vaaka) x 51° (pysty) 10.42 MT9V022 1/3″ Neulanreikälinssi
PG-OL-3.25-6.5 5G 3.25 6.5 40,63° (vaaka) x 26,41° (pysty) 11.60 1/3 tuumaa Skannauslinssi
PG-OL-4.78-12 4P 4.78 12.0 42,4° (vaaka) x 34,4° (pysty) 11.88 EV76C560 1/1.8″ Viivakoodi
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70° (vaaka) x 56° (pysty) 2.75 OV7251 1/7,5 tuumaa Droonin linssi
PG-OL-6.68-2.8 8G 6.68 2.8 100° (vaaka) x 76° (pysty) 20.57 IMX117 1/2.3″ Kamera
PG-OL-8.46-1.2 7G 8.46 1.2 28° (vaaka) x 16,8° (pysty) 29.84 1/2 tuumaa 808 nm
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1.9 48,8° (vaaka) x 41,3° (pysty) 81.15 IMX250 2/3″ AR-kuvantaminen

Taulukko 4: Aallonpituuden optoelektroniset muut valetut linssit

3.5 Muovattujen linssien mukauttaminen

Meidän kanssammehuippuluokan tilat, voimme suunnitella ja tarjota kattavia ratkaisuja asiakkaiden erityistarpeisiin. Valmistamme kuluttajaelektroniikkaan valettuja linssejä joko lasista tai muovista.

3.5.1 Valetut asfääriset linssit

Optiikan roolin ymmärtäminen kulutuselektroniikassa vuonna 2024 7

Aallonpituuden optoelektroniset valetut asfääriset linssit
Tekniset tiedot Tarkkuus Erittäin tarkka
Halkaisija 1–25 mm 1–20 mm
Dia-toleranssi ±0,015 mm ±0,005 mm
Paksuuden toleranssi ±0,03 mm ±0,005 mm
Epäsäännöllisyys (PV) 1 µm 0,6 µm
Epäsäännöllisyys (RMS) 0,3 µm 0,08–0,15 µm
Keskitysvirhe 1'
Pinnan laatu 40-20 20-10
Pinnoite Mukautettava Mukautettava
Taulukko 5: Aallonpituuksilla valmistettujen optoelektronisten valettujen asfääristen linssien valmistusmahdollisuudet

3.5.2 Mikroasfääriset linssit

3.5.2.1 Matkapuhelinten linssit
Matkapuhelin- ja lääketieteelliset linssit

Valetut puhelimen kameran linssit

(1≤φ≤5)
Ulkohalkaisijan toleranssi: ±0,003 mm
CT-toleranssi: ±0,003 mm
Riippumiskorkeuden toleranssi: ±0,002 mm
Pinnan tarkkuus: Rt ≤0,0006 mm, ΔRt ≤0,0003 mm
Keskitysvirhe: ≤ 0,003 mm

Tekniset tiedot 2: Aallonpituuden optoelektroniset valetut puhelinkameralinssit

3.5.2.2 Valvonta- ja DSC-objektiivit
Valvonta- ja DSC-objektiivit

Valetut valvonta- ja DSC-linssit

(5≤φ≤12)
Ulkohalkaisijan toleranssi: ±0,003 mm
CT-toleranssi: ±0,003 mm
Riippumiskorkeuden toleranssi: ±0,002 mm
Pinnan tarkkuus: Rt ≤0,0015 mm, ΔRt ≤0,0005 mm
Keskitysvirhe: ≤ 0,005 mm

Tekniset tiedot 3: Aallonpituuden optoelektroniset valetut valvonta- ja DSC-linssit

3.5.3 Suuret asfääriset linssit

Suuret asfääriset linssit

Valettu projektorin linssi

Ulkohalkaisijan toleranssi: ±0,01 mm
CT-toleranssi: ±0,005 mm
Riippumiskorkeuden toleranssi: ±0,005 mm
Pinnan tarkkuus: Rt ≤0,005 mm, ΔRt ≤0,002 mm
Keskitysvirhe: ≤ 0,008 mm

Tekniset tiedot 4: Aallonpituuden optoelektroninen valettu projektorin linssi

Suuret asfääriset linssit sopivat tuotteisiin, jotka vaativat suurempia linssejä, kuten projektoreihin.

3.5.4 Erikoismuotoiset asfääriset linssit

Erikoismuotoillut asfääriset linssit

Vapaamuotoiset asfääriset linssit

Mittatoleranssi: ±0,01 mm
CT-toleranssi: ±0,005 mm
Riippumiskorkeuden toleranssi: ±0,002
Pinnan tarkkuus: Rt ≤0,003 mm, ΔRt ≤0,0008 mm

Tekniset tiedot 5: Aallonpituuden optoelektroniset erikoismuotoillut asfääriset linssit

Erikoismuotoillut linssit soveltuvat automaatiosignaalien ohjaukseen tai AR/VR-tuotteisiin.

4. Ruiskuvalutekniikka

Linssin muovaus

Aallonpituuden optoelektroninen ruiskuvalulaitos

Muovi, lasi ja hybridimuovi-lasi ovat raaka-aineita, joita käytetään optisten linssien valmistukseen ruiskuvalutekniikalla. Ruiskuvalu määritellään yksinkertaisesti prosessiksi, jossa muovi/lasi-materiaali sulatetaan ja ruiskutetaan muotteihin. Seuraavassa prosessissa muottimateriaali jäähdytetään kovetettavaksi, jolloin se on nyt käyttövalmis tarkkojen eritelmien mukaisesti monissa eri sovelluksissa.

Optiikan roolin ymmärtäminen kulutuselektroniikassa vuonna 2024 9

Aallonpituuden optoelektroniset mikrovaletut linssit

Yksi työkalu riittää tuottamaan suurempia määriä ja saavuttamaan tarvittavan pinnanlaadun jokaista tuotantokertaa varten. Lämpötila ja paine ovat keskeisiä parametreja, joita on hallittava koko prosessin ajan.

5. Johtopäätös

Optiikkaon kulutuselektroniikan jatkuvan kehityksen liikkeellepaneva voima. Upeista innovatiivisista kamerateknologioista immersiivisiinAR/VRkokemuksia jaturvallisuusOptiikan ominaisuuksien ansiosta sillä on keskeinen rooli laitteidemme toiminnallisuuden ja käyttökokemuksen parantamisessa. Optiikkateknologian kehittyessä voimme odottaa näkevämme entistä innovatiivisempia ja jännittävämpiä optiikan sovelluksia kulutuselektroniikkalaitteissa.

Jos etsit luotettavaa optiikan toimittajaa kulutuselektroniikalle, Wavelength Opto-Electronicsuunnittelu ja valmistusvaletut linssit näihin sovelluksiin. Yli vuosikymmenen kokemuksella optiikasta ja täysin varustelluista huippuluokan laitoksistamme voit luottaa täysin laadukkaaseen optiikkaamme ja valmistuskykyymme.


Julkaisun aika: 23. syyskuuta 2024