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 ljudi, radne procese i zabavu. Iza elegantnog i kompaktnog dizajna potrošačke elektronike krije se svijet najsavremenije tehnologije, u kojoj optika igra ključnu ulogu.

2. Primjene u optici potrošačke elektronike

Optika je grana fizike koja se bavi ponašanjem i svojstvima svjetlosti. Ona je fundamentalni dio mnogih potrošačkih elektronskih uređaja.

2.1 Kamera

Aplikacija za kameru drona

Dron sa kamerom

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

Kamere koriste sočiva 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 su neophodni za snimanje oštrih slika, a proizvođači stalno poboljšavaju materijale i dizajn objektiva kako bi smanjili distorziju, aberacije i poboljšali jasnoću slike.

Mehanizmi optičke stabilizacije slike i elektronske stabilizacije slike smanjuju efekte podrhtavanja ruku i vibracija, osiguravajući glatkije i jasnije fotografije i video zapise. Postoji mnogo različitih vrsta objektiva koji se koriste u kamerama, a svaki ima svoja jedinstvena svojstva. Kombinacija optike sa sofisticiranim algoritmima za obradu slike omogućava funkcije poput HDR-a (visoki dinamički raspon), portretnog načina rada i noćnog načina rada, omogućavajući korisnicima da snime zapanjujuće fotografije u različitim uslovima.

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 (AR/VR)

Optika je temeljvirtuelna stvarnost (VR) i proširena stvarnost (AR)iskustva. VR naočale koriste sočiva za kreiranje trodimenzionalne slike koju korisnik vidi, stvarajući impresivna okruženja. AR naočale preklapaju digitalne informacije sa stvarnim svijetom koristeći optiku za projekciju slika na vidno polje korisnika. AR/VR sočiva imaju jedinstven optički kvalitet posebno dizajniran za prikaze na blizinu oka. Sočivo oponaša veličinu, položaj i vidno polje ljudskog oka. Takva sočiva su poznata kao sočiva za blizinu oka. Ove tehnologije postaju sve popularnije za igranje, obrazovanje, obuku i razne profesionalne primjene.

2.3 Ostale primjene

  • Projektori koriste sočiva za projiciranje slika na platno.
  • Skeneri barkodova koriste sočiva za fokusiranje svjetlosti na barkod, koji skener zatim dekodira.
  • Robotski čistačiKoristite sočiva za precizno mapiranje, detekciju prepreka i efikasno čišćenje.
  • LiDAR za autonomna vozilakoristi ToF sočiva za dobijanje informacija o udaljenosti i dubini objekta u realnom vremenu.

3. Naša optika za potrošačku elektroniku

Dizajn i proizvodnja optoelektronskih materijala talasne dužine, 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

Optoelektronski oblikovani objektiv nadzorne kamere talasne dužine

Našobjektivi nadzornih kamerausvaja hibridnu strukturu od stakla i plastike, koja ima odlične performanse u ahromatskoj 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°(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°(V) x 85°(V) 9.01 OV5640 1/4″

Tabela 1: Objektivi optoelektronskih nadzornih kamera talasne dužine

3.2 ToF objektivi

Potrošačka optika ToF sočiva

Opto-elektronska ToF sočiva talasne dužine

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 primjenjuju se 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 emituje signal koji se reflektira od objekta i vraća se senzoru. Na osnovu intenziteta i vremena potrebnog da reflektirana svjetlost stigne do senzora, može se izvršiti mapiranje dubine na objektu. U poređenju s drugim 3D tehnologijama mapiranja dubine, ToF tehnologija je relativno jeftina. Visoka brzina kadrova u sekundi omogućava primjene u stvarnom vremenu kao što je zamućenje pozadine u videu u pokretu.

Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. godini 3

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

Tabela 2: Opto-elektronske ToF sočiva talasne dužine

3.2.1 LiDAR za autonomna vozila

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

Faktori 905 nm 1550 nm Objašnjenje
Voda + Voda apsorbuje talase od 1550 nm približno 145 puta više od talasa od 905 nm
Kiša i magla + Degradacija talasa od 1550 nm u kiši i magli, u poređenju sa normalnim uslovima, je 4-5 puta gora od degradacije za talase od 905 nm.
Snijeg + Valovi od 1550 nm imaju približno 97% lošiju refleksiju u snijegu u poređenju sa valovima od 905 nm
Potrošnja energije + U vlažnim uslovima, senzori koji koriste talasnu dužinu od 1550 nm će trebati >10 puta više snage u odnosu na sličan sistem od 905 nm.
Raspon + + U optimalnim uslovima, talasne dužine od 905 i 1550 nm mogu da vide do mnogo stotina metara.
Dostupnost tehnoloških komponenti + Ključne komponente za 1550 nm se ili izrađuju po narudžbi ili su dostupne samo putem nestandardnih lanaca snabdijevanja i zahtijevaju egzotične materijale.
Tabela 3: Pogodnost optike od 905nm i 1550nm za autonomnu vožnju

3.3 Sočivo za blizinu oka

Kalupljena optika - Leće za blizinu oka

Optoelektronska leća za blizinu oka s talasnom dužinom

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

Specifikacije 1: Optoelektronska leća za blizinu oka talasne dužine

Sočivo za blizinu okaSastoji se od više optičkih elemenata koji rade sa C-mount IMX250 2/3″ detektorom i softverom za obradu slike na AR/VR proizvodnoj liniji kako bi se postigla automatska inspekcija MTF-a, distorzije, FOV-a, zakrivljenosti polja i relativnog osvjetljenja za uređaj za montažu. Nudimo jedinstvena sočiva sistem integratorima AR/VR uređaja.

3.4 Ostali uzorci

Dostupne vrste proizvodauključuju pinhole sočiva, sočiva za skeniranje, sočiva za dronove, sočiva za kamere, konusna sočiva 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°(H) x 51°(V) 10.42 MT9V022 1/3″ Pinhole objektiv
PG-OL-3.25-6.5 5G 3.25 6,5 40,63° (H) x 26,41° (V) 11,60 1/3″ Skeniraj objektiv
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12.0 42,4°(H) x 34,4°(V) 11,88 EV76C560 1/1,8″ Bar kod
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70°(H) x 56°(V) 2,75 OV7251 1/7,5″ Objektiv za dron
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″ 808 nm
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1.9 48,8° (H) x 41,3° (V) 81,15 IMX250 2/3″ Detekcija AR slike

Tabela 4: Opto-elektronske druge oblikovane leće talasne dužine

3.5 Prilagođavanje oblikovanih sočiva

S našimnajsavremeniji objekti, možemo specifično dizajnirati i pružiti sveobuhvatna rješenja za specifične potrebe kupaca. Proizvodimo livene leće za potrošačku elektroniku od staklenih ili plastičnih materijala.

3.5.1 Lijevane asferične leće

Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. godini 7

Opto-elektronske oblikovane asferične leće talasne dužine
Specifikacije Preciznost Ultra preciznost
Prečnik 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 0,6µm
Nepravilnost (RMS) 0,3µm 0,08-0,15µm
Greška centriranja 1'
Kvalitet površine 40-20 20-10
Premaz Prilagodljivo Prilagodljivo
Tabela 5: Proizvodni kapaciteti optoelektronskih lijevanih asferičnih sočiva talasne dužine

3.5.2 Mikro asferična sočiva

3.5.2.1 Objektivi za mobilne telefone
Mobilni telefoni i medicinska sočiva

Kalupljene leće za telefonske kamere

(1≤φ≤5)
Tolerancija vanjskog promjera: ±0,003 mm
CT tolerancija: ±0,003 mm
Tolerancija visine progiba: ±0,002 mm
Tačnost površine: Rt ≤0,0006 mm, ΔRt ≤0,0003 mm
Greška centriranja: ≤ 0,003 mm

Specifikacije 2: Optoelektronski oblikovani objektivi za telefonske kamere talasne dužine

3.5.2.2 Nadzorna i DSC sočiva
Nadzorni i DSC objektivi

Kalupljena sočiva za nadzor i DSC

(5 ≤ φ ≤ 12)
Tolerancija vanjskog promjera: ±0,003 mm
CT tolerancija: ±0,003 mm
Tolerancija visine progiba: ±0,002 mm
Tačnost površine: Rt ≤0,0015 mm, ΔRt ≤0,0005 mm
Greška centriranja: ≤ 0,005 mm

Specifikacije 3: Opto-elektronski oblikovani nadzorni i DSC objektivi talasne dužine

3.5.3 Velika asferična sočiva

Velika asferična sočiva

Lijevano sočivo projektora

Tolerancija vanjskog promjera: ±0,01 mm
CT tolerancija: ±0,005 mm
Tolerancija visine progiba: ±0,005 mm
Tačnost površine: Rt ≤0,005 mm, ΔRt ≤0,002 mm
Greška centriranja: ≤ 0,008 mm

Specifikacije 4: Opto-elektronski oblikovani objektiv projektora talasne dužine

Velika asferična sočiva se primjenjuju za proizvode koji zahtijevaju sočiva većeg promjera, kao što su projektori.

3.5.4 Asferična sočiva posebnog oblika

Asferična sočiva specijalnog oblika

Asferična sočiva slobodnog oblika

Dimenzionalna tolerancija: ±0,01 mm
CT tolerancija: ±0,005 mm
Tolerancija visine progiba: ±0,002
Tačnost površine: Rt ≤0,003 mm, ΔRt ≤0,0008 mm

Specifikacije 5: Opto-elektronske asferične leće specijalnog oblika, talasne dužine

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

4. Tehnologija brizganja plastike

Kalupljenje sočiva

Postrojenje za optoelektronsko brizganje plastike talasnih dužina

Plastika, staklo i hibridna plastika-staklo su sirovine koje se koriste za proizvodnju optičkih sočiva tehnologijom brizganja. Brizganje se jednostavno definira kao proces u kojem se plastični/stakleni materijal topi i ubrizgava u kalupe. Naknadni proces uključuje hlađenje materijala kalupa kako bi se stvrdnuo, sada je spreman za upotrebu s tačnim specifikacijama za mnoge različite primjene.

Razumijevanje uloge optike za potrošačku elektroniku u 2024. godini 9

Opto-elektronske mikro oblikovane leće talasne dužine

Jedan alat je dovoljan za proizvodnju većih količina s potrebnim kvalitetom površine za svaku proizvodnu seriju. Temperatura i pritisak su ključni parametri koje je potrebno kontrolisati tokom cijelog procesa.

5. Zaključak

Optikaje pokretačka snaga iza stalne evolucije potrošačke elektronike. Od zapanjujućih inovativnih tehnologija kamera do impresivnihProširena/Virtualna stvarnost (AR/VR)iskustva isigurnostKarakteristike, 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 proizvodnjaoblikovana sočiva za ove primjene. Sa preko deset godina iskustva u optici i potpuno opremljenim najsavremenijim postrojenjima, možete se u potpunosti osloniti na našu kvalitetnu optiku i naše proizvodne kapacitete.


Vrijeme objave: 23. septembar 2024.