Optika rolli mõistmine tarbeelektroonikas aastal 2024

1. Sissejuhatus

Optika rolli mõistmine tarbeelektroonikas aastal 2024 1

Tarbeelektroonikaon saanud meie igapäevaelu lahutamatuks osaks, kujundades inimeste suhtlust, tööprotsesse ja meelelahutust. Tarbeelektroonika elegantse ja kompaktse disaini taga peitub tipptehnoloogia maailm, kus optikal on võtmeroll.

2. Tarbeelektroonika optika rakendused

Optika on füüsika haru, mis tegeleb valguse käitumise ja omadustega. See on paljude tarbeelektroonikaseadmete põhiosa.

2.1 Kaamera

Droonikaamera rakendus

Droon kaameraga

Optikal on oluline roll tarbeelektroonikas leiduvate kaamerate täiustamisel.nutitelefoni kaamerad, sülearvutite kaamerad,droonikaamerad, autokaamerate ja veebikaamerateni välja, optika areng on fotograafiat ja videosalvestust revolutsiooniliselt muutnud.

Kaamerad kasutavad valguse fokuseerimiseks pildisensorile objektiive. Seejärel teisendab pildisensor valguse elektriliseks signaaliks, mis digitaliseeritakse ja salvestatakse pildina.

Kvaliteetsed objektiivid on teravate piltide jäädvustamiseks hädavajalikud, kuna tootjad täiustavad pidevalt objektiivide materjale ja disaini, et vähendada moonutusi ja aberratsioone ning parandada pildi selgust.

Optiline pildistabilisaator ja elektrooniline pildistabilisaator vähendavad käte värisemise ja vibratsiooni mõju, tagades sujuvamad ja selgemad fotod ja videod. Kaamerates kasutatakse mitut tüüpi objektiive, millel kõigil on oma ainulaadsed omadused. Optika kombineerimine keerukate pilditöötlusalgoritmidega võimaldab selliseid funktsioone nagu HDR (kõrge dünaamiline ulatus), portreerežiim ja öörežiim, mis võimaldavad kasutajatel jäädvustada vapustavaid fotosid erinevates tingimustes.

Telefonikaamera rakendus

Nutitelefoni kaamera

Näiteks lainurkobjektiividel on lai vaateväli, mis teeb neist ideaalsed maastikufotograafia jaoks. Teleobjektiividel on kitsas vaateväli, mis teeb neist ideaalsed spordi- ja loodusfotograafia jaoks.

2.2 Virtuaal- ja liitreaalsus

AR VR rakendus

AR/VR

Optika on nurgakivivirtuaalreaalsus (VR) ja liitreaalsus (AR)kogemused. VR-peakomplektid kasutavad läätsesid, et luua kasutajale nähtav kolmemõõtmeline pilt, luues kaasahaaravaid keskkondi. AR-prillid kannavad digitaalse teabe reaalsele maailmale optika abil, mis projitseerib pilte kandja vaatevälja. AR/VR-läätsedel on ainulaadne optiline kvaliteet, mis on spetsiaalselt loodud lähisilmaekraanide jaoks. Lääts jäljendab inimsilma suurust, asukohta ja vaatevälja. Selliseid läätsesid tuntakse lähisilmaläätsedena. Need tehnoloogiad on muutumas üha populaarsemaks mängude, hariduse, koolituse ja mitmesuguste professionaalsete rakenduste jaoks.

2.3 Muud rakendused

  • Projektorid kasutavad piltide ekraanile projitseerimiseks läätsesid.
  • Vöötkoodiskannerid kasutavad läätsesid, et fokuseerida valgust vöötkoodile, mille skanner seejärel dekodeerib.
  • RobotpuhastusmasinadKasutage läätsesid täpseks kaardistamiseks, takistuste tuvastamiseks ja tõhusaks puhastamiseks.
  • LiDAR autonoomsete sõidukite jaokskasutab ToF-läätsi reaalajas kauguse ja objekti sügavuse teabe saamiseks.

3. Meie optika tarbeelektroonikale

Lainepikkusega optoelektrooniline disain ja tootmine plastikust või klaasistvormitud läätsedtarbeelektroonika jaoks. Pakume mitmeid standardseid valvekaamerate objektiive ja ToF-objektiive, samas kui ülejäänud tarbeelektroonika objektiivid on kohandatud.

3.1 Valvekaamerate objektiivid

Tarbekaupade optika valvekaamerate objektiivid

Lainepikkusega optoelektrooniline vormitud valvekaamera objektiiv

Meievalvekaamera objektiividKasutab klaas-plastist hübriidstruktuuri, millel on suurepärane akromaatilise aberratsiooni taluvus. Lisaks on sellel suur vaateväli ja ühtlane pildikvaliteet. Seda kasutatakse laialdaselt droonikaamerates, nutikates kodudes, tsiviiljulgeolekus ja muudes stsenaariumides.

Osa nr Struktuur FFL F/# Vaateväli M-TTL Anduri nr
PG-SCL-1.45-2.4 3P 1.45 2.4 89,6° (kõrgus) x 73,1° (vertikaalne) 8.51 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.56-1.5 1G4P 1.56 1.5 105° (kõrgus) x 85° (vertikaalne) 18.3 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.19-2.6 2G4P 1.19 2.6 110° (kõrgus) x 85° (vertikaalne) 9.01 OV5640 1/4″

Tabel 1: Lainepikkusega optoelektrooniliste valvekaamerate objektiivid

3.2 ToF-objektiivid

Tarbeelektroonika lennuaja läätsed ToF-läätsed

Lainepikkusega optoelektrooniline ToF-objektiiv

Lennuaja (ToF) objektiivid, tuntud ka kui 3D-sügavusläätsed, on varustatud reaalajas kauguse mõõtmisega ja suudavad hankida objekti sügavusinfot. Neid tooteid kasutatakse tarbeelektroonikas, näiteks nutika kodu kaamerates, pühkimisrobotites, AR/VR-is, droonides ja autonoomsete sõidukite LiDAR-is. ToF-läätsed kasutavad sügavusinfo määramiseks infrapunavalgust. Andur kiirgab signaali, mis peegeldub objektilt ja naaseb andurisse. Objektil saab sügavuskaardistada, lähtudes peegeldunud valguse intensiivsusest ja ajast, mis kulub andurini jõudmiseks. Võrreldes teiste 3D-sügavuskaardistamise tehnoloogiatega on ToF-tehnoloogia suhteliselt odav. Suur kaadrisagedus sekundis võimaldab reaalajas rakendusi, näiteks tausta hägustamist reaalajas videotes.

Optika rolli mõistmine tarbeelektroonikas aastal 2024 3

Joonis 1: ToF-i põhimõtte diagramm
Optika rolli mõistmine tarbeelektroonikas aastal 2024 5

Joonis 2 ToF-i kuvamise diagramm

ToF on täpsem ja pakub olulisi parandusi võrreldes teiste pilditehnikatega.

Osa nr. EFL (mm) Välisläbimõõt (mm) FNO Vaateväli (S x K x V) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Anduri suurus Kruvi suurus Taotlus
PG-TOF-1.53-1.2-V1 1.536 2.21 1.20 142 × 123 × 92 9.82 9,4° 1/5″ M7,0*0,35 850 nm 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*0,35 850 nm 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 * 0,35 940 nm TOF
PG-TOF-2,36-1,25 2.364 2.70 1.25 132,1 × 123 × 92,8 11.34 15,41° 1/3 tolli M8,0 * 0,35 850 nm 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 * 0,25 940 nm TOF

Tabel 2: Lainepikkusega optoelektroonilised ToF-läätsed

3.2.1 LiDAR autonoomsetele sõidukitele

Autonoomsete sõidurakenduste jaoks sobivad optikad lainepikkustega 905 nm ja 1550 nm.

Tegurid 905 nm 1550 nm Selgitus
Vesi + Vesi neelab 1550 nm laineid, mis on umbes 145 korda rohkem kui 905 nm lained.
Vihm ja udu + 1550 nm lainete lagunemine vihmas ja udus on tavatingimustega võrreldes 4–5 korda suurem kui 905 nm lainete puhul.
Lumi + 1550 nm lainetel on lumel ligikaudu 97% halvem peegeldusvõime võrreldes 905 nm lainetega.
Energiatarve + Märgades tingimustes vajavad 1550 nm lainepikkusega andurid >10 korda rohkem võimsust võrreldes sarnase 905 nm süsteemiga.
Vahemik + + Optimaalsetes tingimustes on nii 905 kui ka 1550 nm lainepikkustega võimalik näha sadu meetreid.
Tehnoloogiakomponentide kättesaadavus + 1550 nm põhikomponendid on kas eritellimusel valmistatud või saadaval ainult mittestandardsete tarneahelate kaudu ja vajavad eksootilisi materjale.
Tabel 3: 905 nm ja 1550 nm optika sobivus autonoomseks sõiduks

3.3 Lähisilm

Vormitud optika - silma lähedal asuv lääts

Lainepikkusega optoelektrooniline lähisilma lääts

Osa number: DJZ32-B01
FFL: 10.03
Vaatenurk: 48,8 (kõrgus) x 41,3 (vertikaalne)
Kiibi tüüp: IM 250 2/3″

Spetsifikatsioonid 1: Lainepikkusega optoelektrooniline lähisilma lääts

Silma lähedal olev läätsKoosneb mitmest optilisest elemendist, mis töötavad koos C-kinnitusega IMX250 2/3″ detektori ja pilditöötlustarkvaraga AR/VR tootmisliinil, et saavutada montaažiseadme MTF-i, moonutuste, vaatevälja (FOV), välja kõveruse ja suhtelise valgustuse automaatne kontroll. Pakume AR/VR-seadmete süsteemiintegraatoritele ainulaadseid läätsi.

3.4 Muud proovid

Saadaval olevad tootetüübidNende hulka kuuluvad nõelaauguga läätsed, skaneerivad läätsed, drooniläätsed, kaameraläätsed, koonilised läätsed jne.

Osa nr Struktuur FFL F/# Vaateväli M-TTL Anduri nr Taotlus
PG-OL-1.8-3.2 4G 1.80 3.2 70° (kõrgus) x 51° (vertikaalne) 10.42 MT9V022 1/3″ Pinhole-lääts
PG-OL-3.25-6.5 5G 3.25 6.5 40,63° (kõrgus) x 26,41° (vertikaalne) 11.60 1/3 tolli Skannimisobjektiiv
PG-OL-4.78-12 4P 4.78 12.0 42,4° (kõrgus) x 34,4° (vertikaalne) 11.88 EV76C560 1/1.8″ Vöötkood
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70° (kõrgus) x 56° (vertikaalne) 2.75 OV7251 1/7,5″ Drooni objektiiv
PG-OL-6.68-2.8 8G 6.68 2.8 100° (kõrgus) x 76° (vertikaalne) 20.57 IMX117 1/2.3″ Kaamera
PG-OL-8.46-1.2 7G 8.46 1.2 28° (kõrgus) x 16,8° (vertikaalne) 29.84 1/2 tolli 808 nm
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1.9 48,8° (kõrgus) x 41,3° (vertikaalne) 81.15 IMX250 2/3″ AR-kujutise tuvastamine

Tabel 4: Lainepikkusega optoelektroonilised muud vormitud läätsed

3.5 Valatud läätsede kohandamine

Meietipptasemel rajatised, saame spetsiaalselt klientide erivajadustele vastavaid terviklahendusi kujundada ja pakkuda. Toodame tarbeelektroonikale vormitud läätsesid kas klaasist või plastist.

3.5.1 Vormvalatud asfäärilised läätsed

Optika rolli mõistmine tarbeelektroonikas aastal 2024 7

Lainepikkusega optoelektroonilised vormitud asfäärilised läätsed
Spetsifikatsioonid Täpsus Ülitäpne
Läbimõõt 1–25 mm 1–20 mm
Dia tolerantsus ±0,015 mm ±0,005 mm
Paksuse tolerants ±0,03 mm ±0,005 mm
Ebakorrapärasus (PV) 1 µm 0,6 µm
Ebakorrapärasus (RMS) 0,3 µm 0,08–0,15 µm
Tsentreerimisviga 1'
Pinna kvaliteet 40-20 20-10
Kate Kohandatav Kohandatav
Tabel 5: Lainepikkusega optoelektrooniliste vormitud asfääriliste läätsede tootmisvõimalused

3.5.2 Mikroasfäärilised läätsed

3.5.2.1 Mobiiltelefonide objektiivid
Mobiiltelefonid ja meditsiinilised läätsed

Vormitud telefonikaamera objektiivid

(1≤φ≤5)
Välisläbimõõdu tolerants: ±0,003 mm
CT tolerants: ±0,003 mm
Läbipainde kõrguse tolerants: ±0,002 mm
Pinna täpsus: Rt ≤0,0006 mm, ΔRt ≤0,0003 mm
Tsentreerimisviga: ≤ 0,003 mm

Spetsifikatsioonid 2: Lainepikkusega optoelektroonilised vormitud telefonikaamera objektiivid

3.5.2.2 Jälgimis- ja DSC-objektiivid
Jälgimis- ja DSC-objektiivid

Valatud valve- ja DSC-objektiivid

(5≤φ≤12)
Välisläbimõõdu tolerants: ±0,003 mm
CT tolerants: ±0,003 mm
Läbipainde kõrguse tolerants: ±0,002 mm
Pinna täpsus: Rt ≤0,0015 mm, ΔRt ≤0,0005 mm
Tsentreerimisviga: ≤ 0,005 mm

Spetsifikatsioonid 3: Lainepikkusega optoelektroonilised vormitud jälgimis- ja DSC-objektiivid

3.5.3 Suured asfäärilised läätsed

Suured asfäärilised läätsed

Valatud projektori objektiiv

Välisläbimõõdu tolerants: ±0,01 mm
CT tolerants: ±0,005 mm
Läbipainde kõrguse tolerants: ±0,005 mm
Pinna täpsus: Rt ≤0,005 mm, ΔRt ≤0,002 mm
Tsentreerimisviga: ≤ 0,008 mm

Spetsifikatsioonid 4: Lainepikkusega optoelektrooniline vormitud projektori objektiiv

Suured asfäärilised läätsed sobivad toodetele, mis vajavad suurema läbimõõduga läätsesid, näiteks projektorid.

3.5.4 Erilise kujuga asfäärilised läätsed

Spetsiaalse kujuga asfäärilised läätsed

Vabakujuliste asfääriliste läätsede

Mõõtmete tolerants: ±0,01 mm
CT tolerants: ±0,005 mm
Läbipainde kõrguse tolerants: ±0,002
Pinna täpsus: Rt ≤0,003 mm, ΔRt ≤0,0008 mm

Spetsifikatsioonid 5: Lainepikkusega optoelektroonilised erikujuga asfäärilised läätsed

Spetsiaalse kujuga läätsed sobivad automatiseeritud signaali juhtimiseks või AR/VR-toodete jaoks.

4. Survevalu tehnoloogia

Objektiivi vormimine

Lainepikkusega optoelektroonilise survevalu vormimise rajatis

Optiliste läätsede tootmiseks survevalu tehnoloogia abil kasutatakse toormaterjalina plastikut, klaasi ja hübriidplastist klaasi. Survevalu on lihtsalt defineeritud kui protsess, mille käigus plast/klaasmaterjal sulatatakse ja süstitakse vormidesse. Järgnev protsess hõlmab vormimaterjali jahutamist kõvenemiseks, et see oleks nüüd valmis kasutamiseks täpsete spetsifikatsioonidega paljudes erinevates rakendustes.

Optika rolli mõistmine tarbeelektroonikas aastal 2024 9

Lainepikkusega optoelektroonilised mikrovormitud läätsed

Ühest tööriistast piisab suuremate mahtude tootmiseks, saavutades iga tootmispartii jaoks vajaliku pinnakvaliteedi. Temperatuur ja rõhk on peamised parameetrid, mida tuleb kogu protsessi vältel kontrolli all hoida.

5. Kokkuvõte

Optikaon tarbeelektroonika pideva arengu liikumapanev jõud. Alates vapustavatest uuenduslikest kaameratehnoloogiatest kuni kaasahaaravateAR/VRkogemused jaturvalisusOmadused, optika mängib olulist rolli meie seadmete funktsionaalsuse ja kasutuskogemuse parandamisel. Optikatehnoloogia pideva arenguga võime oodata veelgi uuenduslikumaid ja põnevamaid optika rakendusi tarbeelektroonikaseadmetes.

Kui otsite usaldusväärset optika tarnijat tarbeelektroonika jaoks, siis Wavelength Opto-Electronicdisain ja tootminenende rakenduste jaoks vormitud läätsed. Meil ​​on üle kümne aasta pikkune kogemus optika vallas ja täielikult varustatud tipptasemel rajatised, seega võite täielikult loota meie kvaliteetsele optikale ja tootmisvõimalustele.


Postituse aeg: 23. september 2024