Forstå optikkens rolle for forbrukerelektronikk i 2024

1. Innledning

Forstå optikkens rolle for forbrukerelektronikk i 2024 1

Forbrukerelektronikkhar blitt en integrert del av hverdagen vår, og formet folks kommunikasjon, arbeidsprosesser og underholdning. Bak den elegante og kompakte designen til forbrukerelektronikk ligger en verden av banebrytende teknologi, der optikk spiller en sentral rolle.

2. Optikkapplikasjoner for forbrukerelektronikk

Optikk er den grenen av fysikken som omhandler lysets oppførsel og egenskaper. Det er en grunnleggende del av mange forbrukerelektroniske enheter.

2.1 Kamera

Dronekameraapplikasjon

Drone med kamera

Optikk er avgjørende for å forbedre kameraene som finnes i forbrukerelektronikk.smarttelefonkameraer, bærbare kameraer,dronekameraer, til bilkameraer og webkameraer, har fremskritt innen optikk revolusjonert fotografering og videoopptak.

Kameraer bruker linser til å fokusere lys på en bildesensor. Bildesensoren brukes deretter til å konvertere lyset til et elektrisk signal, som digitaliseres og lagres som et bilde.

Høykvalitetsobjektiver er avgjørende for å ta skarpe bilder, og produsenter forbedrer stadig objektivmaterialer og -design for å redusere forvrengning, aberrasjoner og forbedre bildeklarheten.

Optisk bildestabilisering og elektroniske bildestabiliseringsmekanismer reduserer effekten av håndskjelv og vibrasjoner, noe som sikrer jevnere og klarere bilder og videoer. Det finnes mange forskjellige typer objektiver som brukes i kameraer, hver med sine egne unike egenskaper. Kombinasjonen av optikk med sofistikerte bildebehandlingsalgoritmer muliggjør funksjoner som HDR (High Dynamic Range), portrettmodus og nattmodus, slik at brukerne kan ta fantastiske bilder under ulike forhold.

Telefonkameraapplikasjon

Smarttelefonkamera

For eksempel har vidvinkelobjektiver et bredt synsfelt, noe som gjør dem ideelle for landskapsfotografering. Teleobjektiver har et smalt synsfelt, noe som gjør dem ideelle for sports- og naturfotografering.

2.2 Virtuell og utvidet virkelighet

AR VR-applikasjon

AR/VR

Optikk er hjørnesteinen ivirtuell virkelighet (VR) og utvidet virkelighet (AR)opplevelser. VR-hodesett bruker linser for å lage et tredimensjonalt bilde som brukeren kan se, og skaper dermed altoppslukende miljøer. AR-briller legger digital informasjon over den virkelige verden ved hjelp av optikk for å projisere bilder på brukerens synsfelt. AR/VR-linser har en unik optisk kvalitet som er spesielt utviklet for nærsyn. Linsen etterligner størrelsen, posisjonen og synsfeltet til det menneskelige øyet. Slike linser er kjent som nærsynslinser. Disse teknologiene blir stadig mer populære for spilling, utdanning, trening og ulike profesjonelle applikasjoner.

2.3 Andre applikasjoner

  • Projektorer bruker linser til å projisere bilder på en skjerm.
  • Strekkodeskannere bruker linser til å fokusere lys på en strekkode, som deretter dekodes av skanneren.
  • RobotfeiereBruk linser for presis kartlegging, hindringsdeteksjon og effektiv rengjøring.
  • LiDAR for autonome kjøretøybruker ToF-linser for å innhente informasjon om avstand og objektdybde i sanntid.

3. Vår optikk for forbrukerelektronikk

Bølgelengdeoptoelektronisk design og produksjon av plast eller glassstøpte linserfor forbrukerelektronikk. Vi tilbyr flere standard overvåkingskameraobjektiver og ToF-objektiver, mens resten av forbrukerelektronikkobjektivene våre er spesialtilpassede.

3.1 Overvåkningskameralinser

Forbrukeroptikk Overvåkningskameralinser

Bølgelengde optoelektronisk støpt overvåkingskameralinse

Vårovervåkningskameralinserbruker en glass-plast hybridstruktur, som har utmerket ytelse i akromatisk aberrasjon. I tillegg har den egenskapene til stort synsfelt og jevn bildekonsistens. Den er mye brukt i dronekameraer, smarthjem, sivil sikkerhet og andre scenarier.

Delenummer Struktur FFL F/# Synsfelt M-TTL Sensor nr.
PG-SCL-1.45-2.4 3P 1,45 2.4 89,6°(H) x 73,1°(V) 8,51 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.56-1.5 1G4P 1,56 1,5 105°(H) x 85°(V) 18.3 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.19-2.6 2G4P 1.19 2.6 110°(H) x 85°(V) 9.01 OV5640 1/4″

Tabell 1: Optoelektroniske overvåkingskameralinser med bølgelengde

3.2 ToF-objektiver

Forbrukeroptikk Time of Flight-objektiver ToF-objektiver

Bølgelengde optoelektronisk ToF-linse

Time-of-Flight (ToF)-objektiver, også kjent som 3D-dybdelinser, leveres med sanntidsavstandsmåling og kan innhente dybdeinformasjon for objekter. Disse produktene kan brukes i forbrukerelektronikk som smarte hjemmekameraer, feiende roboter, AR/VR, droner og LiDAR for autonome kjøretøy. ToF-linser bruker infrarødt lys for å bestemme dybdeinformasjon. Sensoren sender ut et signal som reflekteres fra objektet og returnerer til sensoren. Basert på intensiteten og tiden det tar for det reflekterte lyset å nå sensoren, kan dybdekartlegging utføres på objektet. Sammenlignet med andre 3D-dybdekartleggingsteknologier er ToF-teknologi relativt billig. Den høye hastigheten på bilder per sekund tillater sanntidsapplikasjoner som bakgrunnsuskarphet i video underveis.

Forstå optikkens rolle for forbrukerelektronikk i 2024 3

Figur 1: ToF-prinsippdiagram
Forstå optikkens rolle for forbrukerelektronikk i 2024 5

Figur 2 ToF-avbildningsdiagram

ToF er mer nøyaktig og gir betydelige forbedringer i forhold til andre avbildningsteknikker.

Delenummer EFL (mm) FFL (mm) FNO Synsfelt (DxHxV) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Sensorstørrelse Skruestørrelse Søknad
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

Tabell 2: Optoelektroniske ToF-linser med bølgelengde

3.2.1 LiDAR for autonome kjøretøy

Optikk på 905 nm og 1550 nm er egnet for autonome kjøreapplikasjoner.

Faktorer 905 nm 1550nm Forklaring
Vann + Vann absorberer 1550 nm bølger omtrent 145 ganger mer enn 905 nm bølger
Regn og tåke + Nedbrytningen av 1550 nm-bølger i regn og tåke sammenlignet med normale forhold er 4–5 ganger verre enn nedbrytningen for 905 nm-bølger.
Snø + 1550 nm-bølger har omtrent 97 % dårligere refleksjon i snø sammenlignet med 905 nm-bølger.
Strømforbruk + Under våte forhold vil sensorer som bruker en bølgelengde på 1550 nm trenge >10 ganger mer strøm sammenlignet med et lignende system på 905 nm.
Spekter + + Under optimale forhold kan både 905 og 1550 nm bølgelengder se mange hundre meter.
Tilgjengelighet av teknologikomponenter + Nøkkelkomponenter for 1550 nm er enten spesiallagde eller kun tilgjengelige gjennom ikke-standardiserte forsyningskjeder og krever eksotiske materialer.
Tabell 3: Egnethet for 905 nm og 1550 nm optikk for autonom kjøring

3.3 Nærøylinse

Støpt optikk - Nærøyelinse

Bølgelengde optoelektronisk nærøyelinse

Delenummer: DJZ32-B01
FFL: 10,03
FOV: 48,8(H)x41,3(V)
Brikketype: IM 250 2/3″

Spesifikasjoner 1: Bølgelengde optoelektronisk nærøyelinse

Nær øyelinsebestår av flere optiske elementer som jobber med C-mount IMX250 2/3″ detektor og bildebehandlingsprogramvare på AR/VR-produksjonslinjen for å oppnå automatisk inspeksjon av MTF, forvrengning, FOV, feltkrumning og relativ belysning for monteringsenheten. Vi tilbyr unike linser til systemintegratorer av AR/VR-enheter.

3.4 Andre prøver

Tilgjengelige produkttyperinkluderer hulllinser, skanningslinser, dronelinser, kameralinser, koniske linser og så videre.

Delenummer Struktur FFL F/# Synsfelt M-TTL Sensor nr. Søknad
PG-OL-1,8–3,2 4G 1,80 3.2 70°(H) x 51°(V) 10.42 MT9V022 1/3″ Hullformet linse
PG-OL-3,25–6,5 5G 3,25 6,5 40,63°(H) x 26,41°(V) 11,60 1/3″ Skannlinse
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12.0 42,4°(H) x 34,4°(V) 11,88 EV76C560 1/1,8″ Strekkode
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70°(H) x 56°(V) 2,75 OV7251 1/7,5″ Drone-linse
PG-OL-6,68-2,8 8G 6,68 2,8 100°(H) x 76°(V) 20,57 IMX117 1/2,3″ Kamera
PG-OL-8.46-1.2 7G 8,46 1.2 28°(H) x 16,8°(V) 29,84 1/2″ 808nm
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1.9 48,8°(H) x 41,3°(V) 81,15 IMX250 2/3″ AR-bildedeteksjon

Tabell 4: Bølgelengdeoptoelektroniske andre støpte linser

3.5 Tilpasning av støpte linser

Med vårtoppmoderne fasiliteter, kan vi spesifikt designe og tilby omfattende løsninger for kundenes spesifikke behov. Vi produserer støpte linser for forbrukerelektronikk med enten glass- eller plastmaterialer.

3.5.1 Støpte asfæriske linser

Forstå optikkens rolle for forbrukerelektronikk i 2024 7

Bølgelengde optoelektroniske støpte asfæriske linser
Spesifikasjoner Presisjon Ultrapresisjon
Diameter 1–25 mm 1–20 mm
Dia-toleranse ±0,015 mm ±0,005 mm
Tykkelsestoleranse ±0,03 mm ±0,005 mm
Uregelmessighet (PV) 1µm 0,6 µm
Uregelmessighet (RMS) 0,3 µm 0,08–0,15 µm
Sentreringsfeil 1'
Overflatekvalitet 40-20 20-10
Belegg Tilpassbar Tilpassbar
Tabell 5: Produksjonskapasitet for bølgelengdeoptoelektroniske støpte asfæriske linser

3.5.2 Mikroasfæriske linser

3.5.2.1 Mobiltelefonlinser
Mobiltelefon- og medisinske linser

Støpte telefonkameralinser

(1≤φ≤5)
OD-toleranse: ±0,003 mm
CT-toleranse: ±0,003 mm
Toleranse for sigehøyde: ±0,002 mm
Overflatenøyaktighet: Rt ≤0,0006 mm, ΔRt ≤0,0003 mm
Sentreringsfeil: ≤ 0,003 mm

Spesifikasjoner 2: Optoelektroniske støpte telefonkameralinser med bølgelengde

3.5.2.2 Overvåkings- og DSC-objektiver
Overvåkings- og DSC-objektiver

Støpte overvåkings- og DSC-linser

(5≤φ≤12)
OD-toleranse: ±0,003 mm
CT-toleranse: ±0,003 mm
Toleranse for sigehøyde: ±0,002 mm
Overflatenøyaktighet: Rt ≤0,0015 mm, ΔRt ≤0,0005 mm
Sentreringsfeil: ≤ 0,005 mm

Spesifikasjoner 3: Optoelektroniske støpte overvåkings- og DSC-linser med bølgelengde

3.5.3 Store asfæriske linser

Store asfæriske linser

Støpt projektorlinse

OD-toleranse: ±0,01 mm
CT-toleranse: ±0,005 mm
Toleranse for sigehøyde: ±0,005 mm
Overflatenøyaktighet: Rt ≤0,005 mm, ΔRt ≤0,002 mm
Sentreringsfeil: ≤ 0,008 mm

Spesifikasjoner 4: Optoelektronisk støpt projektorlinse med bølgelengde

De store asfæriske linsene passer for produkter som krever linser med større diameter, for eksempel projektorer.

3.5.4 Spesialformede asfæriske linser

Spesialformede asfæriske linser

Friformede asfæriske linser

Dimensjonstoleranse: ±0,01 mm
CT-toleranse: ±0,005 mm
Toleranse for senkingshøyde: ±0,002
Overflatenøyaktighet: Rt ≤0,003 mm, ΔRt ≤0,0008 mm

Spesifikasjoner 5: Bølgelengdeoptoelektroniske spesialformede asfæriske linser

De spesialformede linsene kan brukes til automatiseringssignalkontroll eller AR/VR-produkter.

4. Sprøytestøpeteknologi

Linsestøping

Bølgelengde optoelektronisk sprøytestøpeanlegg

Plast, glass og hybrid plast-glass er råmaterialene som brukes til å produsere optiske linser med sprøytestøpeteknologi. Sprøytestøping er ganske enkelt definert som en prosess der plast/glass-materiale smeltes og sprøytes inn i former. Den påfølgende prosessen inkluderer at formmaterialet avkjøles for å herde, slik at det er klart til bruk med nøyaktige spesifikasjoner for mange forskjellige bruksområder.

Forstå optikkens rolle for forbrukerelektronikk i 2024 9

Bølgelengde optoelektroniske mikrostøpte linser

Ett enkelt verktøy er tilstrekkelig for å produsere større volumer med nødvendig overflatekvalitet for hver produksjonsrunde. Temperatur og trykk er nøkkelparametrene som må holdes under kontroll gjennom hele prosessen.

5. Konklusjon

Optikker en drivkraft bak den konstante utviklingen av forbrukerelektronikk. Fra fantastiske innovative kamerateknologier til altoppslukendeAR/VRerfaringer ogsikkerhetfunksjoner, optikk spiller en sentral rolle i å forbedre funksjonaliteten og brukeropplevelsen til enhetene våre. Etter hvert som optikkteknologien fortsetter å utvikle seg, kan vi forvente å se enda flere innovative og spennende bruksområder for optikk i forbrukerelektronikkenheter.

Hvis du leter etter en pålitelig optikkleverandør for forbrukerelektronikk, Wavelength Opto-Electronicdesign og produksjonstøpte linser for disse bruksområdene. Med over ti års erfaring innen optikk og fullt utstyrte, toppmoderne fasiliteter, kan du stole fullt på vår kvalitetsoptikk og våre produksjonsmuligheter.


Publisert: 23. september 2024