Разбиране на ролята на оптиката за потребителската електроника през 2024 г
Автор: Bryan Ng – маркетинг мениджър
Редактор: Qu Yingli – директор на R&D
Редактор: Pradyumn – R&D Intern
Публикувана на:
Последна редакция:
1. Въведение
Потребителската електроника се е превърнала 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. Оптични приложения за потребителска електроника
Оптиката е клон на физиката, който се занимава с поведението и свойствата на светлината. Това е основна част от много потребителски електронни устройства.
2.1 камера
Оптиката е от съществено значение за подобряването на камерите, използвани в потребителската електроника. От камерите на смартфони , лаптопи, 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 лещи са от съществено значение за заснемането на резки изображения, където производителите непрекъснато подобряват материалите и дизайна на лещите, за да намалят изкривяването, аберациите и да подобрят яснотата на изображението.
Оптичната стабилизация на изображението и механизмите за електронна стабилизация на изображението намаляват ефектите от треперенето на ръцете и вибрациите, като осигуряват по-плавни и ясни снимки и видеоклипове. Има много различни видове лещи, използвани във фотоапаратите, всеки със своите уникални свойства. Комбинирането на оптика със сложни алгоритми за обработка на изображения позволява функции като HDR (висок динамичен обхват), портретен режим и нощен режим, което позволява на потребителите да заснемат зашеметяващи снимки при различни условия.
Например, широкоъгълните обективи имат широко зрително поле, което ги прави идеални за пейзажна фотография. Телеобективите имат тясно зрително поле, което ги прави идеални за снимане на спорт и диви животни.
2.2 Виртуална и разширена реалност
Оптиката е крайъгълният камък на изживяванията с виртуална реалност (VR) и добавена реалност (AR). 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 баркод използват лещи, за да фокусират светлината върху баркод, който след това се декодира от скенера.
- Роботи за метане използвайте лещи за прецизно картографиране, откриване на препятствия и ефективно почистване.
- LiDAR за автономни превозни средства използва ToF лещи за получаване на информация за обхват и дълбочина на обекта в реално време.
3. Нашата оптика за потребителска електроника
Wavelength Opto-Electronic проектиране и производство на пластмаса или стъкло формовани лещи за потребителска електроника. Ние предлагаме няколко стандартни лещи за камери за наблюдение и ToF лещи, докато останалите ни лещи за потребителска електроника са персонализирани.
3.1 Обективи на камери за наблюдение
Нашите микро IP камери използват 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.
| Част Не | структура | FFL | Ж/# | Полезрение | M-TTL | Сензор № |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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" |
Таблица 1: Wavelength Opto-Electronic Обективи на камери за наблюдение
3.2 ToF лещи
Обективите за време на полет (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.
ToF е по-точен и осигурява значителни подобрения в сравнение с други техники за изобразяване.
| Партномер: | EFL (mm) | FFL (мм) | FNO | FOV (DxHxV) (mm) | M-TTL (mm) | MAX CRA | Размер на сензора | Размер на винта | Приложение |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PG-TOF-1.53-1.2-V1 | 1.536 | 2.21 | 1.20 | 142 х 123 х 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 х 125 х 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 х 104.8 х 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 x 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 х 104.8 х 82.5 | 5.25 | 34.26 ° | 1 / 4.5 " | M6.0 * 0.25 | 940nm TOF |
Таблица 2: Wavelength Opto-Electronic ToF лещи
3.2.1 LiDAR за автономни превозни средства
Оптика, която е 905nm и 1550nm е подходяща за приложения за автономно шофиране.
| Фактори | 905nm | 1550nm | Обяснение |
| Вода - Water | + | - | Водата абсорбира 1550 nm вълни приблизително 145 пъти повече от 905 nm вълни |
| Дъжд и мъгла | + | - | Влошаването на 1550 nm вълни при дъжд и мъгла в сравнение с нормални условия е 4-5 пъти по-лошо от влошаването на 905 nm вълни |
| Сноу | + | - | 1550 nm вълни имат приблизително 97% по-лошо отразяване в сняг в сравнение с 905 nm вълни |
| Консумация на енергия | + | - | При мокри условия сензорите, използващи 1550 nm дължина на вълната, ще се нуждаят от >10 пъти повече мощност в сравнение с подобна система от 905 nm |
| Обхват | + | + | При оптимални условия както 905, така и 1550 nm дължини на вълната могат да видят много стотици метри. |
| Наличие на технологични компоненти | + | - | Ключовите компоненти за 1550 nm са или направени по поръчка, или достъпни само чрез нестандартни вериги за доставки и изискват екзотични материали. |
3.3 Леща за близко око
Номер на частта: DJZ32-B01
FFL: 10.03
Полезрение: 48.8(H)x41.3(V)
Тип чип: IM 250 2/3″
Спецификации 1: Wavelength Opto-Electronic Близо до очна леща
Лещите за близко око се състоят от множество оптични елементи, работещи с C-mount IMX250 2/3″ детектор и софтуер за обработка на изображения на производствената линия за AR/VR, 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
Наличните видове продукти включват лещи с отвор за отвор, сканиращи лещи, лещи за дронове, лещи за камери, конусовидни лещи и т.н.
| Част Не | структура | FFL | Ж/# | Полезрение | M-TTL | Сензор № | Приложение |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ПГ-ОЛ-1.8-3.2 | 4G | 1.80 | 3.2 | 70°(H) x 51°(V) | 10.42 | MT9V022 1/3" | Пинхол обектив |
| ПГ-ОЛ-3.25-6.5 | 5G | 3.25 | 6.5 | 40.63°(H) x 26.41°(V) | 11.60 | 1 / 3 " | Сканиране на обектив |
| ПГ-ОЛ-4.78-12 | 4P | 4.78 | 12.0 | 42.4°(H) x 34.4°(V) | 11.88 | EV76C560 1/1.8" | Bar Code |
| ПГ-ОЛ-1.1-2.2 | 2P | 1.10 | 2.2 | 70°(H) x 56°(V) | 2.75 | OV7251 1/7.5" | Дрон обектив |
| ПГ-ОЛ-6.68-2.8 | 8G | 6.68 | 2.8 | 100°(H) x 76°(V) | 20.57 | IMX117 1/2.3" | Камера |
| ПГ-ОЛ-8.46-1.2 | 7G | 8.46 | 1.2 | 28°(H) x 16.8°(V) | 29.84 | 1 / 2 " | 808nm |
| ПГ-ОЛ-10.03-1.9 | 17G | 10.03 | 1.9 | 48.8°(H) x 41.3°(V) | 81.15 | IMX250 2/3" | Откриване на AR изображения |
Таблица 4: Wavelength Opto-Electronic Други формовани лещи
3.5 Персонализиране на формовани лещи
С нашето най-съвременно оборудване , ние можем да проектираме и предоставяме 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
| Характеристики | Прецизност | Изключително прецизна |
| диаметър | 1-25mm | 1-20mm |
| Диа толерантност | ± 0.015mm | ± 0.005mm |
| Толерантност към дебелина | ± 0.03mm | ± 0.005mm |
| Нередност (PV) | 1μm | 0.6μm |
| Нередност (RMS) | 0.3μm | 0.08-0.15 µm |
| Грешка при центриране | 1 " | |
| Качество на повърхността | 40-20 | 20-10 |
| слой | Customizable | Customizable |
3.5.2 Микроасферични лещи
3.5.2.1 Лещи за мобилни телефони
(1≤φ≤5)
OD толерантност: ± 0.003 мм
CT толерантност: ± 0.003 мм
Толерантност на провисване на височина: ± 0.002 мм
Точност на повърхността: Rt ≤0.0006 mm, ΔRt ≤0.0003 mm
Грешка при центриране: ≤ 0.003 mm
Спецификации 2: Wavelength Opto-Electronic Формовани обективи за телефонни камери
3.5.2.2 Обективи за наблюдение и DSC
(5≤φ≤12)
OD толерантност: ± 0.003 мм
CT толерантност: ± 0.003 мм
Толерантност на провисване на височина: ± 0.002 мм
Точност на повърхността: Rt ≤0.0015 mm, ΔRt ≤0.0005 mm
Грешка при центриране: ≤ 0.005 mm
Спецификации 3: Wavelength Opto-Electronic Формовани лещи за наблюдение и DSC
3.5.3 Големи асферични лещи
OD толерантност: ± 0.01 мм
CT толерантност: ± 0.005 мм
Толерантност на провисване на височина: ± 0.005 мм
Точност на повърхността: Rt ≤0.005 mm, ΔRt ≤0.002 mm
Грешка при центриране: ≤ 0.008 mm
Спецификации 4: Wavelength Opto-Electronic Формовани лещи за проектор
Големите асферични лещи са приложими за продукти, които изискват лещи с по-голям диаметър, като проектори.
3.5.4 Асферични лещи със специална форма
Толеранс на размерите: ± 0.01 мм
CT толерантност: ± 0.005 мм
Толерантност на провисване на височина: ± 0.002
Точност на повърхността: Rt ≤0.003 mm, ΔRt ≤0.0008 mm
Спецификации 5: Wavelength Opto-Electronic Асферични лещи със специална форма
Лещите със специална форма са приложими за автоматизиран контрол на сигнала или AR/VR продукти.
4. Технология за леене под налягане
Пластмаса, стъкло и хибридно пластмасово стъкло са суровините, използвани за производството на оптични лещи с технология за леене под налягане. Шприцоването се дефинира просто като процес, чрез който пластмасовият/стъкленият материал се разтопява и се инжектира във форми. Следващият процес включва охлаждане на материала на формата, за да се втвърди, сега е готов за използване с точни спецификации за много различни приложения.
Един единствен инструмент е подходящ за производство на по-големи обеми с необходимото качество на повърхността за всеки производствен цикъл. Температурата и налягането са ключовите параметри, които трябва да се контролират по време на целия процес.
5. заключение
Оптиката е движеща сила зад постоянната еволюция на потребителската електроника. От зашеметяващи иновативни технологии за камери до завладяващи AR/VR изживявания и функции за сигурност , 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-Electronic проектиране и производство формовани лещи за тези приложения. С повече от десетилетие опит в оптиката и напълно оборудвани най-съвременни съоръжения, можете напълно да разчитате на нашата качествена оптика и нашите производствени възможности.
