Forståelse af optikkens rolle for forbrugerelektronik i 2024

1. Introduktion

Forståelse af optikkens rolle for forbrugerelektronik i 2024 1

Forbrugerelektroniker blevet en integreret del af vores dagligdag og har formet folks kommunikation, arbejdsprocesser og underholdning. Bag forbrugerelektronikens slanke og kompakte design ligger en verden af ​​banebrydende teknologi, hvor optik spiller en central rolle.

2. Optiske anvendelser inden for forbrugerelektronik

Optik er den gren af ​​fysikken, der beskæftiger sig med lysets opførsel og egenskaber. Det er en grundlæggende del af mange forbrugerelektroniske enheder.

2.1 Kamera

Dronekamera-applikation

Drone med kamera

Optik er afgørende for at forbedre kameraerne i forbrugerelektronik.smartphone-kameraer, bærbare kameraer,dronekameraer, til bilkameraer og webkameraer, har fremskridt inden for optik revolutioneret fotografering og videooptagelse.

Kameraer bruger linser til at fokusere lys på en billedsensor. Billedsensoren bruges derefter til at konvertere lyset til et elektrisk signal, som digitaliseres og lagres som et billede.

Højkvalitetsobjektiver er afgørende for at optage skarpe billeder, hvor producenter konstant forbedrer objektivmaterialer og -design for at reducere forvrængning, aberrationer og forbedre billedklarheden.

Optisk billedstabilisering og elektroniske billedstabiliseringsmekanismer reducerer virkningerne af håndrystelser og vibrationer, hvilket sikrer mere jævne og klarere fotos og videoer. Der findes mange forskellige typer objektiver i kameraer, hver med sine egne unikke egenskaber. Kombinationen af ​​optik med sofistikerede billedbehandlingsalgoritmer muliggør funktioner som HDR (High Dynamic Range), portrættilstand og nattilstand, hvilket giver brugerne mulighed for at tage fantastiske fotos under forskellige forhold.

Telefonkameraapplikation

Smartphone-kamera

For eksempel har vidvinkelobjektiver et bredt synsfelt, hvilket gør dem ideelle til landskabsfotografering. Teleobjektiver har et smalt synsfelt, hvilket gør dem ideelle til sports- og dyrelivsfotografering.

2.2 Virtuel og augmented reality

AR VR-applikation

AR/VR

Optik er hjørnestenen ivirtuel virkelighed (VR) og augmented reality (AR)oplevelser. VR-headset bruger linser til at skabe et tredimensionelt billede, som brugeren kan se, hvilket skaber fordybende miljøer. AR-briller overlejrer digital information på den virkelige verden ved hjælp af optik til at projicere billeder på brugerens synsfelt. AR/VR-linser har en unik optisk kvalitet, der er specielt designet til nærsyn. Linsen efterligner størrelsen, positionen og synsfeltet for det menneskelige øje. Sådanne linser er kendt som nærsynslinser. Disse teknologier bliver mere og mere populære til spil, uddannelse, træning og forskellige professionelle anvendelser.

2.3 Andre anvendelser

  • Projektorer bruger linser til at projicere billeder på en skærm.
  • Stregkodescannere bruger linser til at fokusere lys på en stregkode, som derefter afkodes af scanneren.
  • RobotfejemaskinerBrug linser til præcis kortlægning, forhindringsdetektering og effektiv rengøring.
  • LiDAR til selvkørende køretøjerbruger ToF-linser til at indhente information om afstand og objektdybde i realtid.

3. Vores optik til forbrugerelektronik

Bølgelængdeoptoelektronisk design og fremstilling af plast eller glasstøbte linsertil forbrugerelektronik. Vi tilbyder adskillige standard overvågningskameraobjektiver og ToF-objektiver, mens resten af ​​vores forbrugerelektronikobjektiver er specialfremstillede.

3.1 Overvågningskameralinser

Forbrugeroptik Overvågningskameralinser

Bølgelængde optoelektronisk støbt overvågningskameralinse

Voresovervågningskameralinseranvender en glas-plast hybridstruktur, som har fremragende ydeevne i akromatisk aberration. Derudover har den karakteristika som stort synsfelt og ensartet billedkonsistens. Den bruges i vid udstrækning i dronekameraer, smarte hjem, civil sikkerhed og andre scenarier.

Varenummer 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″

Tabel 1: Optoelektroniske overvågningskameralinser med bølgelængde

3.2 ToF-objektiver

Forbrugeroptik Time of Flight-objektiver ToF-objektiver

Bølgelængde optoelektronisk ToF-linse

Time-of-Flight (ToF)-objektiver, også kendt som 3D-dybdeobjektiver, leveres med realtidsafstandsmåling og er i stand til at indhente dybdeinformation om objekter. Disse produkter kan anvendes i forbrugerelektronik såsom smart home-kameraer, fejende robotter, AR/VR, droner og LiDAR til autonome køretøjer. ToF-objektiver bruger infrarødt lys til at bestemme dybdeinformation. Sensoren udsender et signal, der reflekteres fra objektet og vender tilbage til sensoren. Baseret på intensiteten og den tid, det tager for det reflekterede lys at nå sensoren, kan dybdekortlægning udføres på objektet. Sammenlignet med andre 3D-dybdekortlægningsteknologier er ToF-teknologi relativt billig. Den høje hastighed af billeder pr. sekund muliggør realtidsapplikationer såsom baggrundssløring i video undervejs.

Forståelse af optikkens rolle for forbrugerelektronik i 2024 3

Figur 1: ToF-principdiagram
Forståelse af optikkens rolle for forbrugerelektronik i 2024 5

Figur 2 ToF-billeddannelsesdiagram

ToF er mere præcis og giver betydelige forbedringer i forhold til andre billeddannelsesteknikker.

Varenummer EFL (mm) FFL (mm) FNO Synsfelt (DxHxV) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Sensorstørrelse Skruestørrelse Anvendelse
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

Tabel 2: Optoelektroniske ToF-linser med bølgelængde

3.2.1 LiDAR til selvkørende køretøjer

Optik på 905 nm og 1550 nm er velegnet til autonome kørselsapplikationer.

Faktorer 905nm 1550nm Forklaring
Vand + Vand absorberer 1550 nm bølger cirka 145 gange mere end 905 nm bølger
Regn og tåge + Nedbrydningen af ​​1550 nm bølger i regn og tåge sammenlignet med normale forhold er 4-5 gange værre end nedbrydningen for 905 nm bølger.
Sne + 1550 nm bølger har cirka 97% dårligere reflektans i sne sammenlignet med 905 nm bølger
Strømforbrug + Under våde forhold vil sensorer, der bruger en bølgelængde på 1550 nm, kræve >10 gange mere strøm sammenlignet med et lignende system på 905 nm.
Rækkevidde + + Under optimale forhold kan både 905 og 1550 nm bølgelængder se mange hundrede meter.
Tilgængelighed af teknologikomponenter + Nøglekomponenter til 1550 nm er enten specialfremstillede eller kun tilgængelige gennem ikke-standardiserede forsyningskæder og kræver eksotiske materialer.
Tabel 3: 905nm og 1550nm optiks egnethed til selvkørende køretøjer

3.3 Nærøjelinse

Støbt optik - Nærøjelinse

Bølgelængde optoelektronisk nærøjelinse

Varenummer: DJZ32-B01
FFL: 10,03
Synsfelt: 48,8(H)x41,3(V)
Chiptype: IM 250 2/3″

Specifikationer 1: Optoelektronisk nærlinse til bølgelængde

Nær øjenlinsebestår af flere optiske elementer, der arbejder med C-mount IMX250 2/3″ detektor og billedbehandlingssoftware på AR/VR-produktionslinjen for at opnå automatisk inspektion af MTF, forvrængning, FOV, feltkrumning og relativ belysning for samleenheden. Vi tilbyder unikke linser til systemintegratorer af AR/VR-enheder.

3.4 Andre prøver

Tilgængelige produkttyperomfatter pinhole-linser, scanningslinser, drone-linser, kameralinser, koniske linser og så videre.

Varenummer Struktur FFL F/# Synsfelt M-TTL Sensor nr. Anvendelse
PG-OL-1,8-3,2 4G 1,80 3.2 70°(H) x 51°(V) 10.42 MT9V022 1/3″ Pinhole-linse
PG-OL-3,25-6,5 5G 3,25 6,5 40,63°(H) x 26,41°(V) 11,60 1/3″ Scan-linse
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12,0 42,4°(H) x 34,4°(V) 11,88 EV76C560 1/1,8″ Stregkode
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-billeddetektion

Tabel 4: Bølgelængde Optoelektroniske Andre støbte linser

3.5 Tilpasning af støbte linser

Med vorestopmoderne faciliteter, kan vi specifikt designe og levere omfattende løsninger til kundernes specifikke behov. Vi fremstiller støbte linser til forbrugerelektronik med enten glas- eller plastmaterialer.

3.5.1 Støbte asfæriske linser

Forståelse af optikkens rolle for forbrugerelektronik i 2024 7

Bølgelængde optoelektroniske støbte asfæriske linser
Specifikationer Præcision Ultrapræcision
Diameter 1-25mm 1-20 mm
Dia-tolerance ±0,015 mm ±0,005 mm
Tykkelsestolerance ±0,03 mm ±0,005 mm
Uregelmæssighed (PV) 1µm 0,6µm
Uregelmæssighed (RMS) 0,3µm 0,08-0,15 µm
Centreringsfejl 1'
Overfladekvalitet 40-20 20-10
Belægning Kan tilpasses Kan tilpasses
Tabel 5: Produktionskapaciteter for bølgelængdeoptoelektroniske støbte asfæriske linser

3.5.2 Mikroasfæriske linser

3.5.2.1 Mobiltelefonlinser
Mobiltelefon- og medicinske linser

Støbte telefonkameralinser

(1≤φ≤5)
OD-tolerance: ±0,003 mm
CT-tolerance: ±0,003 mm
Tolerance for nedhængningshøjde: ±0,002 mm
Overfladenøjagtighed: Rt ≤0,0006 mm, ΔRt ≤0,0003 mm
Centreringsfejl: ≤ 0,003 mm

Specifikationer 2: Optoelektroniske støbte telefonkameralinser med bølgelængde

3.5.2.2 Overvågnings- og DSC-objektiver
Overvågnings- og DSC-objektiver

Støbte overvågnings- og DSC-linser

(5≤φ≤12)
OD-tolerance: ±0,003 mm
CT-tolerance: ±0,003 mm
Tolerance for nedhængningshøjde: ±0,002 mm
Overfladenøjagtighed: Rt ≤0,0015 mm, ΔRt ≤0,0005 mm
Centreringsfejl: ≤ 0,005 mm

Specifikationer 3: Optoelektroniske støbte overvågnings- og DSC-linser med bølgelængde

3.5.3 Store asfæriske linser

Store asfæriske linser

Støbt projektorlinse

OD-tolerance: ±0,01 mm
CT-tolerance: ±0,005 mm
Tolerance for nedhængningshøjde: ±0,005 mm
Overfladenøjagtighed: Rt ≤0,005 mm, ΔRt ≤0,002 mm
Centreringsfejl: ≤ 0,008 mm

Specifikationer 4: Optoelektronisk støbt projektorlinse med bølgelængde

De store asfæriske linser er anvendelige til produkter, der kræver linser med større diameter, såsom projektorer.

3.5.4 Specialformede asfæriske linser

Specialformede asfæriske linser

Friformede asfæriske linser

Dimensionstolerance: ±0,01 mm
CT-tolerance: ±0,005 mm
Tolerance for nedhængningshøjde: ±0,002
Overfladenøjagtighed: Rt ≤0,003 mm, ΔRt ≤0,0008 mm

Specifikationer 5: Optoelektroniske specialformede asfæriske linser med bølgelængde

De specialformede linser kan anvendes til automatiseret signalstyring eller AR/VR-produkter.

4. Sprøjtestøbningsteknologi

Linsestøbning

Bølgelængde optoelektronisk sprøjtestøbningsanlæg

Plast, glas og hybrid plast-glas er de råmaterialer, der bruges til at producere optiske linser med sprøjtestøbningsteknologi. Sprøjtestøbning defineres simpelthen som en proces, hvorigennem plast/glasmateriale smeltes og sprøjtes ind i forme. Den efterfølgende proces omfatter, at formmaterialet afkøles for at hærde, så det er klar til brug med nøjagtige specifikationer til mange forskellige anvendelser.

Forståelse af optikkens rolle for forbrugerelektronik i 2024 9

Bølgelængde optoelektroniske mikrostøbte linser

Et enkelt værktøj er tilstrækkeligt til at producere større volumener med den nødvendige overfladekvalitet for hver produktionskørsel. Temperatur og tryk er de vigtigste parametre, der skal holdes under kontrol under hele processen.

5. Konklusion

Optiker en drivkraft bag den konstante udvikling af forbrugerelektronik. Fra fantastiske innovative kamerateknologier til fordybendeAR/VRoplevelser ogsikkerhedFunktioner, optik spiller en central rolle i at forbedre funktionaliteten og brugeroplevelsen af ​​vores enheder. Efterhånden som optikteknologien fortsætter med at udvikle sig, kan vi forvente at se endnu flere innovative og spændende anvendelser af optik i forbrugerelektronik.

Hvis du leder efter en pålidelig optikleverandør til forbrugerelektronik, Wavelength Opto-Electronicdesign og fremstillingstøbte linser til disse anvendelser. Med over et årtis erfaring inden for optik og fuldt udstyrede, topmoderne faciliteter kan du fuldt ud stole på vores kvalitetsoptik og vores produktionskapaciteter.


Opslagstidspunkt: 23. september 2024