Разбиране на ролята на оптиката за потребителската електроника през 2024 г.

1. Въведение

Разбиране на ролята на оптиката за потребителската електроника през 2024 г. 1

Потребителска електроникаса се превърнали в неразделна част от нашето ежедневие, оформяйки комуникацията, работните процеси и забавленията на хората. Зад елегантния и компактен дизайн на потребителската електроника се крие свят на авангардни технологии, където оптиката играе ключова роля.

2. Приложения в оптиката за потребителска електроника

Оптиката е дял от физиката, който изучава поведението и свойствата на светлината. Тя е основна част от много потребителски електронни устройства.

2.1 Камера

Приложение за камера с дрон

Дрон с камера

Оптиката е от съществено значение за подобряването на камерите, използвани в потребителската електроника. Откамери на смартфони, камери за лаптопи,камери с дронове, до автомобилни камери и уеб камери, напредъкът в оптиката революционизира фотографията и видеозаписа.

Камерите използват лещи, за да фокусират светлината върху сензор за изображения. След това сензорът за изображения се използва за преобразуване на светлината в електрически сигнал, който се дигитализира и съхранява като изображение.

Висококачествените обективи са от съществено значение за заснемане на резки изображения, като производителите непрекъснато подобряват материалите и дизайна на обективите, за да намалят изкривяванията, аберациите и да подобрят яснотата на изображението.

Оптичната стабилизация на изображението и електронните механизми за стабилизиране на изображението намаляват ефектите от треперенето и вибрациите на ръцете, осигурявайки по-плавни и по-ясни снимки и видеоклипове. В камерите се използват много различни видове обективи, всеки със свои уникални свойства. Комбинирането на оптика със сложни алгоритми за обработка на изображения позволява функции като HDR (висок динамичен диапазон), портретен режим и нощен режим, позволявайки на потребителите да заснемат зашеметяващи снимки в различни условия.

Приложение за телефонна камера

Камера на смартфон

Например, широкоъгълните обективи имат широко зрително поле, което ги прави идеални за пейзажна фотография. Телеобективите имат тясно зрително поле, което ги прави идеални за спортна и дива фотография.

2.2 Виртуална и добавена реалност

AR VR приложение

Допълнена/виртуална реалност

Оптиката е крайъгълният камък навиртуална реалност (VR) и добавена реалност (AR)преживявания.VR очилата използват лещи, за да създадат триизмерно изображение, което потребителят може да види, създавайки завладяваща среда. AR очилата наслагват цифрова информация върху реалния свят, използвайки оптика, за да проектират изображения върху зрителното поле на потребителя. AR/VR лещите имат уникално оптично качество, специално проектирано за дисплеи за близко око. Лещата имитира размера, позицията и зрителното поле на човешкото око. Такива лещи са известни като лещи за близко око. Тези технологии стават все по-популярни за игри, образование, обучение и различни професионални приложения.

2.3 Други приложения

  • Проекторите използват лещи, за да проектират изображения върху екран.
  • Скенерите за баркодове използват лещи, за да фокусират светлината върху баркод, който след това се декодира от скенера.
  • Роботизирани метачкиизползвайте лещи за прецизно картографиране, откриване на препятствия и ефикасно почистване.
  • LiDAR за автономни превозни средстваизползва ToF лещи, за да получава информация за разстоянието и дълбочината на обекта в реално време.

3. Нашата оптика за потребителска електроника

Оптоелектронно проектиране и производство на дължина на вълната от пластмаса или стъклоформовани лещиза потребителска електроника. Предлагаме няколко стандартни обектива за камери за наблюдение и ToF обективи, докато останалите ни обективи за потребителска електроника са персонализирани.

3.1 Обективи за камери за наблюдение

Обективи за потребителска оптика и камери за видеонаблюдение

Оптоелектронна формована леща за камера за наблюдение с дължина на вълната

Нашиятобективи на камери за наблюдениеИзползва хибридна структура от стъкло-пластмаса, която има отлични характеристики при ахроматични аберации. Освен това, тя притежава характеристиките на голямо зрително поле и еднаква консистенция на изображението. Широко се използва в дронове, интелигентни домове, гражданска сигурност и други сценарии.

Номер на част Структура ФФЛ Ф/# Зрително поле M-TTL Сензор №
PG-SCL-1.45-2.4 3P 1.45 2.4 89,6° (хоризонтално) x 73,1° (вертикално) 8.51 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.56-1.5 1G4P 1.56 1.5 105° (хоризонтално) x 85° (вертикално) 18.3 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.19-2.6 2G4P 1.19 2.6 110° (хоризонтална) x 85° (вертикална) 9.01 OV5640 1/4″

Таблица 1: Обективи за оптоелектронни камери за наблюдение с дължина на вълната

3.2 ToF обективи

Потребителска оптика Лещи за време на полет ToF лещи

Оптоелектронна ToF леща с дължина на вълната

Обективи с времеизмерване на времето на полета (ToF), известни още като 3D дълбочинни лещи, се предлагат с измерване на разстояние в реално време и са способни да получават информация за дълбочината на обекта. Тези продукти са приложими в потребителската електроника като камери за интелигентен дом, роботи за почистване, AR/VR, дронове и LiDAR за автономни превозни средства. ToF лещите използват инфрачервена светлина, за да определят информация за дълбочината. Сензорът излъчва сигнал, който се отразява от обекта и се връща към сензора. Въз основа на интензитета и времето, необходимо на отразената светлина да достигне сензора, може да се извърши картографиране на дълбочината на обекта. В сравнение с други 3D технологии за картографиране на дълбочина, ToF технологията е сравнително евтина. Високата честота на кадрите в секунда позволява приложения в реално време, като например размазване на фона във видео в движение.

Разбиране на ролята на оптиката за потребителската електроника през 2024 г. 3

Фигура 1: Диаграма на принципа на ToF
Разбиране на ролята на оптиката за потребителската електроника през 2024 г. 5

Фигура 2 Диаграма на ToF изображения

ToF е по-точен и осигурява значителни подобрения в сравнение с други техники за изобразяване.

Номер на част ЕФЛ (мм) FFL (мм) ФНО Зрително поле (ДxВxВ) (мм) M-TTL (мм) МАКС КРА Размер на сензора Размер на винта Приложение
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 времеви спектър
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 времеви спектър
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 времеви спектър
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 времеви спектър
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 времеви спектър

Таблица 2: Оптоелектронни ToF лещи с дължина на вълната

3.2.1 LiDAR за автономни превозни средства

Оптиката с дължина на вълната 905nm и 1550nm е подходяща за приложения за автономно шофиране.

Фактори 905 нм 1550 нм Обяснение
Вода + Водата абсорбира вълни от 1550 nm приблизително 145 пъти повече от вълни от 905 nm
Дъжд и мъгла + Деградацията на вълните от 1550 nm при дъжд и мъгла в сравнение с нормални условия е 4-5 пъти по-лоша от деградацията за вълни от 905 nm.
Сняг + Вълните от 1550 nm имат приблизително 97% по-лошо отражение в снега в сравнение с вълните от 905 nm
Консумирана мощност + При мокри условия, сензорите, използващи дължина на вълната 1550 nm, ще се нуждаят от >10 пъти повече мощност в сравнение с подобна система с дължина на вълната 905 nm.
Диапазон + + При оптимални условия, дължините на вълните както от 905, така и от 1550 nm могат да се видят на стотици метри.
Наличност на технологични компоненти + Ключовите компоненти за 1550 nm са или изработени по поръчка, или се предлагат само чрез нестандартни вериги за доставки и изискват екзотични материали.
Таблица 3: Подходящост на оптиката 905nm и 1550nm за автономно шофиране

3.3 Леща за близко око

Формована оптика - леща за близко око

Оптоелектронна леща за близко око с дължина на вълната

Номер на частта: DJZ32-B01
ФФЛ: 10.03
Зрително поле: 48.8(хоризонтално)x41.3(вертикално)
Тип чип: IM 250 2/3″

Спецификации 1: Оптоелектронна леща за близко око с дължина на вълната

Близокосми лещиСъстои се от множество оптични елементи, работещи с C-mount IMX250 2/3″ детектор и софтуер за обработка на изображения на AR/VR производствената линия, за да се постигне автоматична проверка на MTF, изкривяване, FOV, кривина на полето и относителна осветеност за устройството за сглобяване. Ние предлагаме уникални лещи на системни интегратори на AR/VR устройства.

3.4 Други проби

Налични видове продуктивключват лещи за миниатюрни обективи, сканиращи лещи, лещи за дронове, лещи за камери, конични лещи и т.н.

Номер на част Структура ФФЛ Ф/# Зрително поле M-TTL Сензор № Приложение
PG-OL-1.8-3.2 4G 1.80 3.2 70° (хоризонтално) x 51° (вертикално) 10.42 MT9V022 1/3″ Обектив с пинхол
PG-OL-3.25-6.5 5G 3.25 6.5 40,63° (хоризонтална) x 26,41° (вертикална) 11.60 1/3″ Сканиращ обектив
PG-OL-4.78-12 4P 4.78 12.0 42,4° (хор.) x 34,4° (вер.) 11.88 EV76C560 1/1.8″ Баркод
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70° (хоризонтално) x 56° (вертикално) 2.75 OV7251 1/7.5″ Обектив за дрон
PG-OL-6.68-2.8 8G 6.68 2.8 100° (хоризонтално) x 76° (вертикално) 20.57 IMX117 1/2.3″ Камера
PG-OL-8.46-1.2 7G 8.46 1.2 28° (хоризонтално) x 16,8° (вертикално) 29.84 1/2″ 808 нм
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1.9 48,8° (хоризонтално) x 41,3° (вертикално) 81.15 IMX250 2/3″ AR откриване на изображения

Таблица 4: Оптоелектронни други формовани лещи с дължина на вълната

3.5 Персонализиране на формовани лещи

С нашитенай-съвременни съоръжения, ние можем да проектираме и предоставим цялостни решения за специфичните нужди на клиентите. Ние произвеждаме формовани лещи за потребителска електроника от стъклени или пластмасови материали.

3.5.1 Формовани асферични лещи

Разбиране на ролята на оптиката за потребителската електроника през 2024 г. 7

Оптично-електронни формовани асферични лещи с дължина на вълната
Спецификации Прецизност Ултрапрецизност
Диаметър 1-25 мм 1-20 мм
Диа толерантност ±0,015 мм ±0,005 мм
Толеранс на дебелина ±0,03 мм ±0,005 мм
Нередност (PV) 1µm 0,6 µm
Неравномерност (RMS) 0,3 µm 0,08-0,15µm
Грешка при центриране 1'
Качество на повърхността 40-20 20-10
Покритие Персонализируем Персонализируем
Таблица 5: Производствени възможности за опто-електронно формовани асферични лещи с дължина на вълната

3.5.2 Микроасферични лещи

3.5.2.1 Обективи за мобилни телефони
Мобилни телефони и медицински лещи

Формовани обективи за телефонни камери

(1≤φ≤5)
Толеранс на външния диаметър: ±0,003 мм
CT толеранс: ±0,003 мм
Толеранс на височината на провисване: ±0,002 мм
Точност на повърхността: Rt ≤0,0006 мм, ΔRt ≤0,0003 мм
Грешка на центриране: ≤ 0,003 мм

Спецификации 2: Оптично-електронни формовани обективи за телефонни камери с дължина на вълната

3.5.2.2 Обективи за наблюдение и цифрова цифрова камера (DSC)
Обективи за наблюдение и DSC

Формовани обективи за наблюдение и DSC

(5≤φ≤12)
Толеранс на външния диаметър: ±0,003 мм
CT толеранс: ±0,003 мм
Толеранс на височината на провисване: ±0,002 мм
Точност на повърхността: Rt ≤0,0015 мм, ΔRt ≤0,0005 мм
Грешка на центриране: ≤ 0,005 мм

Спецификации 3: Оптико-електронни формовани лещи за наблюдение и DSC с дължина на вълната

3.5.3 Големи асферични лещи

Големи асферични лещи

Формован проекторен обектив

Толеранс на външния диаметър: ±0,01 мм
CT толеранс: ±0,005 мм
Толеранс на височината на провисване: ±0,005 мм
Точност на повърхността: Rt ≤0,005 мм, ΔRt ≤0,002 мм
Грешка на центриране: ≤ 0,008 мм

Спецификации 4: Оптоелектронно формована проекторна леща с дължина на вълната

Големите асферични лещи са приложими за продукти, които изискват лещи с по-голям диаметър, като например проектори.

3.5.4 Асферични лещи със специална форма

Специално оформени асферични лещи

Асферични лещи със свободна форма

Толеранс на размерите: ±0,01 мм
CT толеранс: ±0,005 мм
Толеранс на височината на провисване: ±0,002
Точност на повърхността: Rt ≤0,003 мм, ΔRt ≤0,0008 мм

Спецификации 5: Оптоелектронни асферични лещи със специална форма и дължина на вълната

Специално оформените лещи са приложими за автоматизиран контрол на сигнали или AR/VR продукти.

4. Технология за шприцване

Формоване на лещи

Оптико-електронно съоръжение за шприцване с дължина на вълната

Пластмасата, стъклото и хибридната пластмаса-стъкло са суровините, използвани за производството на оптични лещи чрез технология за шприцване. Шприцването се определя просто като процес, чрез който пластмасовият/стъкленият материал се стопява и инжектира във форми. Последващият процес включва охлаждане на материала на формата, за да се втвърди, след което е готов за употреба с точни спецификации за много различни приложения.

Разбиране на ролята на оптиката за потребителската електроника през 2024 г. 9

Оптико-електронни микроформовани лещи с дължина на вълната

Един единствен инструмент е достатъчен за производство на по-големи обеми с необходимото качество на повърхността за всяка производствена серия. Температурата и налягането са ключовите параметри, които трябва да се контролират по време на целия процес.

5. Заключение

Оптикае движеща сила зад постоянната еволюция на потребителската електроника. От зашеметяващи иновативни технологии за камери до завладяващи...Допълнена/виртуална реалностпреживявания исигурностХарактеристики, оптиката играе ключова роля за подобряване на функционалността и потребителското изживяване на нашите устройства. С развитието на оптичните технологии можем да очакваме още по-иновативни и вълнуващи приложения на оптиката в потребителската електроника.

Ако търсите надежден доставчик на оптика за потребителска електроника, Wavelength Opto-Electronicпроектиране и производствоформовани лещи за тези приложения. С над десетилетие опит в оптиката и напълно оборудвани, най-съвременни съоръжения, можете напълно да разчитате на нашата качествена оптика и нашите производствени възможности.


Време на публикуване: 23 септември 2024 г.