Pochopení role optiky pro spotřební elektroniku v roce 2024

1. Úvod

Pochopení role optiky pro spotřební elektroniku v roce 2024 1

Spotřební elektronikase staly nedílnou součástí našeho každodenního života a formují komunikaci, pracovní procesy a zábavu lidí. Za elegantním a kompaktním designem spotřební elektroniky se skrývá svět špičkových technologií, v nichž klíčovou roli hraje optika.

2. Aplikace optiky ve spotřební elektronice

Optika je obor fyziky, který se zabývá chováním a vlastnostmi světla. Je základní součástí mnoha spotřebních elektronických zařízení.

2.1 Fotoaparát

Aplikace pro dronové kamery

Dron s kamerou

Optika hraje klíčovou roli při vylepšování fotoaparátů, které se nacházejí ve spotřební elektronice.fotoaparáty chytrých telefonů, fotoaparáty v notebooku,dronové kamery, až po automobilové kamery a webové kamery, pokroky v optice způsobily revoluci ve fotografování a nahrávání videa.

Fotoaparáty používají čočky k zaostření světla na obrazový snímač. Obrazový snímač pak převádí světlo na elektrický signál, který je digitalizován a uložen jako obraz.

Vysoce kvalitní objektivy jsou nezbytné pro pořizování ostrých snímků, přičemž výrobci neustále vylepšují materiály a konstrukce objektivů, aby snížili zkreslení, aberace a zvýšili jasnost obrazu.

Optická a elektronická stabilizace obrazu snižují účinky třesu rukou a vibrací, což zajišťuje plynulejší a jasnější fotografie a videa. Ve fotoaparátech se používá mnoho různých typů objektivů, z nichž každý má své jedinečné vlastnosti. Kombinace optiky se sofistikovanými algoritmy pro zpracování obrazu umožňuje funkce jako HDR (High Dynamic Range), portrétní režim a noční režim, které uživatelům umožňují pořizovat úžasné fotografie za různých podmínek.

Aplikace pro fotoaparát telefonu

Fotoaparát smartphonu

Například širokoúhlé objektivy mají široké zorné pole, takže jsou ideální pro krajinářskou fotografii. Teleobjektivy mají úzké zorné pole, takže jsou ideální pro sportovní fotografii a fotografii divoké zvěře.

2.2 Virtuální a rozšířená realita

Aplikace AR VR

Rozšířená/virtuální realita

Optika je základním kamenemvirtuální realita (VR) a rozšířená realita (AR)zážitky. VR headsety používají čočky k vytvoření trojrozměrného obrazu, který uživatel vidí, a vytvářejí tak pohlcující prostředí. AR brýle překrývají digitální informace s reálným světem pomocí optiky k promítání obrazů do zorného pole nositele. AR/VR čočky mají jedinečnou optickou kvalitu, speciálně navrženou pro zobrazení na blízko. Čočka napodobuje velikost, polohu a zorné pole lidského oka. Takové čočky jsou známé jako čočky na blízko. Tyto technologie se stávají stále populárnějšími pro hraní her, vzdělávání, školení a různé profesionální aplikace.

2.3 Další aplikace

  • Projektory používají čočky k promítání obrazu na plátno.
  • Skenery čárových kódů používají čočky k zaostření světla na čárový kód, který je následně dekódován skenerem.
  • Robotické zametačePoužívejte čočky pro přesné mapování, detekci překážek a efektivní čištění.
  • LiDAR pro autonomní vozidlapoužívá ToF objektivy k získání informací o vzdálenosti a hloubce objektu v reálném čase.

3. Naše optika pro spotřební elektroniku

Návrh a výroba optoelektronických technologií s vlnovou délkou, plast nebo sklotvarované čočkypro spotřební elektroniku. Nabízíme několik standardních objektivů pro dohledové kamery a ToF objektivy, zatímco zbytek našich objektivů pro spotřební elektroniku vyrábíme na míru.

3.1 Objektivy pro bezpečnostní kamery

Objektivy pro spotřební optiku a bezpečnostní kamery

Vlnová délka optoelektronického tvarovaného objektivu pro bezpečnostní kameru

Nášobjektivy bezpečnostních kamerPoužívá hybridní strukturu ze skla a plastu, která má vynikající vlastnosti v achromatické aberaci. Navíc se vyznačuje velkým zorným polem (FOV) a jednotnou konzistencí obrazu. Je široce používána v dronových kamerách, chytrých domácnostech, civilní bezpečnosti a dalších scénářích.

Číslo dílu Struktura FFL F/# Zorné pole M-TTL Číslo senzoru
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° (V) x 85° (Š) 18,3 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.19-2.6 2G4P 1.19 2.6 110° (V) x 85° (Š) 9.01 OV5640 1/4″

Tabulka 1: Čočky pro optoelektronické sledovací kamery s vlnovou délkou

3.2 ToF objektivy

Spotřební optika Objektivy s měřením doby letu (TF)

Optoelektronický ToF objektiv s vlnovou délkou

Objektivy s měřením doby letu světla (ToF), známé také jako 3D hloubkové čočky, dodávají se s funkcí měření hloubky v reálném čase a dokáží získávat informace o hloubce objektu. Tyto produkty nacházejí uplatnění ve spotřební elektronice, jako jsou chytré domácí kamery, zametací roboti, AR/VR, drony a LiDAR pro autonomní vozidla. ToF čočky využívají infračervené světlo k určení informací o hloubce. Senzor vysílá signál, který se odráží od objektu a vrací se k senzoru. Na základě intenzity a doby, kterou odražené světlo potřebuje k dosažení senzoru, lze na objektu provést mapování hloubky. Ve srovnání s jinými technologiemi 3D hloubkového mapování je technologie ToF relativně levná. Vysoká frekvence snímků za sekundu umožňuje aplikace v reálném čase, jako je rozmazání pozadí ve videu za chodu.

Pochopení role optiky pro spotřební elektroniku v roce 2024 3

Obrázek 1: Principní diagram ToF
Pochopení role optiky pro spotřební elektroniku v roce 2024 5

Obrázek 2 Diagram zobrazování ToF

ToF je přesnější a poskytuje podstatná vylepšení oproti jiným zobrazovacím technikám.

Číslo dílu EFL (mm) FFL (mm) FNO Zorné pole (šxvxš) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Velikost senzoru Velikost šroubu Aplikace
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 × 125 × 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 × 104,8 × 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 × 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 × 104,8 × 82,5 5.25 34,26° 1/4,5″ M6,0*0,25 940nm TOF

Tabulka 2: Optoelektronické ToF čočky s vlnovou délkou

3.2.1 LiDAR pro autonomní vozidla

Optika s vlnovými délkami 905 nm a 1550 nm je vhodná pro aplikace autonomního řízení.

Faktory 905 nm 1550 nm Vysvětlení
Voda + Voda absorbuje vlny o vlnové délce 1550 nm přibližně 145krát více než vlny o vlnové délce 905 nm
Déšť a mlha + Degradace vln o délce 1550 nm v dešti a mlze je ve srovnání s normálními podmínkami 4–5krát horší než degradace vln o délce 905 nm.
Sněžení + Vlny o délce 1550 nm mají přibližně o 97 % horší odrazivost ve sněhu ve srovnání s vlnami o délce 905 nm
Spotřeba energie + Ve vlhkých podmínkách budou senzory používající vlnovou délku 1550 nm potřebovat více než 10krát více energie než podobný systém s vlnovou délkou 905 nm.
Rozsah + + Za optimálních podmínek je možné vidět na vlnové délky 905 i 1550 nm do vzdálenosti mnoha stovek metrů.
Dostupnost technologických komponent + Klíčové komponenty pro 1550 nm jsou buď vyráběny na zakázku, nebo jsou dostupné pouze prostřednictvím nestandardních dodavatelských řetězců a vyžadují exotické materiály.
Tabulka 3: Vhodnost optiky 905 nm a 1550 nm pro autonomní řízení

3.3 Čočka pro blízké oční nošení

Lisovaná optika - čočky pro blízké oční kontakty

Optoelektronická čočka pro blízké oční použití s ​​vlnovou délkou

Číslo dílu: DJZ32-B01
FFL: 10,03
Zorné pole: 48,8 (H) x 41,3 (V)
Typ čipu: IM 250 2/3″

Specifikace 1: Optoelektronická čočka pro blízké oční pohyby s vlnovou délkou

Čočka na blízko okase skládá z několika optických prvků spolupracujících s detektorem C-mount IMX250 2/3″ a softwarem pro zpracování obrazu na výrobní lince AR/VR pro dosažení automatické kontroly MTF, zkreslení, FOV, zakřivení pole a relativního osvětlení pro montážní zařízení. Nabízíme unikátní čočky systémovým integrátorům AR/VR zařízení.

3.4 Další vzorky

Dostupné typy produktůzahrnují dírkové čočky, skenovací čočky, čočky pro drony, čočky pro kamery, kuželové čočky atd.

Číslo dílu Struktura FFL F/# Zorné pole M-TTL Číslo senzoru Aplikace
PG-OL-1.8-3.2 4G 1,80 3.2 70°(H) x 51°(V) 10,42 MT9V022 1/3″ Dírková čočka
PG-OL-3,25-6,5 5G 3,25 6,5 40,63° (H) x 26,41° (V) 11,60 1/3″ Skenovací objektiv
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12,0 42,4° (H) x 34,4° (V) 11,88 EV76C560 1/1,8″ Čárový kód
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70° (H) x 56° (V) 2,75 OV7251 1/7,5″ Objektiv dronu
PG-OL-6.68-2.8 8G 6,68 2,8 100° (V) x 76° (Š) 20,57 IMX117 1/2,3″ Fotoaparát
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″ Detekce AR zobrazování

Tabulka 4: Vlnové délky Optoelektronické Ostatní lisované čočky

3.5 Úpravy tvarovaných čoček

S našiminejmodernější zařízení, dokážeme konkrétně navrhnout a poskytnout komplexní řešení pro specifické potřeby zákazníků. Vyrábíme lisované čočky pro spotřební elektroniku ze skla nebo plastu.

3.5.1 Lisované asférické čočky

Pochopení role optiky pro spotřební elektroniku v roce 2024 7

Optoelektronické tvarované asférické čočky s vlnovou délkou
Specifikace Přesnost Ultra přesné
Průměr 1–25 mm 1–20 mm
Tolerance Dia ±0,015 mm ±0,005 mm
Tolerance tloušťky ±0,03 mm ±0,005 mm
Nepravidelnost (PV) 1µm 0,6 µm
Nepravidelnost (RMS) 0,3 µm 0,08–0,15 µm
Chyba centrování 1'
Kvalita povrchu 40-20 20-10
Povlak Přizpůsobitelné Přizpůsobitelné
Tabulka 5: Výrobní kapacity optoelektronických lisovaných asférických čoček s vlnovou délkou

3.5.2 Mikroasférické čočky

3.5.2.1 Objektivy pro mobilní telefony
Mobilní telefony a lékařské čočky

Lisované objektivy pro telefonní fotoaparáty

(1 ≤ φ ≤ 5)
Tolerance vnějšího průměru: ±0,003 mm
Tolerance CT: ±0,003 mm
Tolerance výšky prověšení: ±0,002 mm
Přesnost povrchu: Rt ≤ 0,0006 mm, ΔRt ≤ 0,0003 mm
Chyba centrování: ≤ 0,003 mm

Specifikace 2: Optoelektronické lisované objektivy pro telefonní fotoaparáty s vlnovou délkou

3.5.2.2 Objektivy pro sledování a digitální digitální kamerový systém (DSC)
Objektivy pro sledování a digitální digitální zrcadlo (DSC)

Lisované objektivy pro sledování a DSC

(5 ≤ φ ≤ 12)
Tolerance vnějšího průměru: ±0,003 mm
Tolerance CT: ±0,003 mm
Tolerance výšky prověšení: ±0,002 mm
Přesnost povrchu: Rt ≤ 0,0015 mm, ΔRt ≤ 0,0005 mm
Chyba centrování: ≤ 0,005 mm

Specifikace 3: Optoelektronické lisované čočky pro sledování a DSC s vlnovou délkou

3.5.3 Velké asférické čočky

Velké asférické čočky

Lisovaný objektiv projektoru

Tolerance vnějšího průměru: ±0,01 mm
Tolerance CT: ±0,005 mm
Tolerance výšky prověšení: ±0,005 mm
Přesnost povrchu: Rt ≤ 0,005 mm, ΔRt ≤ 0,002 mm
Chyba centrování: ≤ 0,008 mm

Specifikace 4: Optoelektronický tvarovaný projektorový objektiv s vlnovou délkou

Velké asférické čočky jsou vhodné pro produkty, které vyžadují čočky s větším průměrem, jako jsou projektory.

3.5.4 Speciálně tvarované asférické čočky

Speciálně tvarované asférické čočky

Asférické čočky volného tvaru

Rozměrová tolerance: ±0,01 mm
Tolerance CT: ±0,005 mm
Tolerance výšky prověšení: ±0,002
Přesnost povrchu: Rt ≤ 0,003 mm, ΔRt ≤ 0,0008 mm

Specifikace 5: Optoelektronické asférické čočky speciálního tvaru s vlnovou délkou

Speciálně tvarované čočky jsou vhodné pro automatizační řízení signálů nebo pro produkty AR/VR.

4. Technologie vstřikování plastů

Tvarování čoček

Zařízení pro optoelektronické vstřikování plastů s vlnovou délkou

Plast, sklo a hybridní plast-sklo jsou suroviny používané k výrobě optických čoček technologií vstřikování plastů. Vstřikování plastů je zjednodušeně definováno jako proces, při kterém se plastový/skleněný materiál taví a vstřikuje do forem. Následný proces zahrnuje ochlazení materiálu formy, aby se vytvrdil, a je nyní připraven k použití s ​​přesnými specifikacemi pro mnoho různých aplikací.

Pochopení role optiky pro spotřební elektroniku v roce 2024 9

Mikroformované čočky s optoelektronickou vlnovou délkou

Pro výrobu větších objemů s potřebnou kvalitou povrchu pro každou výrobní sérii je dostačující jeden nástroj. Teplota a tlak jsou klíčové parametry, které je třeba během celého procesu udržovat pod kontrolou.

5. Závěr

Optikaje hnací silou neustálého vývoje spotřební elektroniky. Od ohromujících inovativních technologií fotoaparátů až po pohlcujícíRozšířená/virtuální realitazkušenosti azabezpečeníOptika hraje klíčovou roli ve vylepšování funkčnosti a uživatelského zážitku našich zařízení. S neustálým vývojem optických technologií můžeme očekávat ještě inovativnější a zajímavější aplikace optiky ve spotřební elektronice.

Pokud hledáte spolehlivého dodavatele optiky pro spotřební elektroniku, Wavelength Opto-Electronicnávrh a výrobalisované čočky pro tyto aplikace. S více než desetiletou zkušeností v optice a plně vybaveným nejmodernějším zařízením se můžete plně spolehnout na naši kvalitní optiku a naše výrobní kapacity.


Čas zveřejnění: 23. září 2024