了解光学在 2024 年消费电子产品中的作用

作者: Bryan Ng – 营销经理

责任编辑: 曲英丽 – 研发总监

责任编辑: Pradyumn – 研发实习生

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1. 简介

了解光学器件在 2024 年消费电子产品中的作用 1

消费类电子产品 已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分,影响着人们的沟通、工作流程和娱乐。 消费电子产品时尚紧凑的设计背后隐藏着尖端技术的世界,其中光学发挥着关键作用。

2. 消费电子光学应用

光学是物理学的一个分支,研究光的行为和属性。 它是许多消费电子设备的基本组成部分。

2.1相机

无人机相机应用
带摄像头的无人机

光学器件有助于改进消费电子产品中的相机。 从 智能手机相机、笔记本电脑相机、 无人机相机,到汽车摄像头和网络摄像头,光学技术的进步彻底改变了摄影和视频录制。

相机使用镜头将光线聚焦到图像传感器上。 然后使用图像传感器将光转换为电信号,该电信号被数字化并存储为图像。

高质量镜头对于捕捉清晰图像至关重要,制造商不断改进镜头材料和设计,以减少畸变、像差并提高图像清晰度。

光学防抖和电子防抖机制可减少手部颤抖和振动的影响,确保照片和视频更流畅、更清晰。 相机中使用的镜头有许多不同类型,每种镜头都有其独特的性能。 将光学器件与复杂的图像处理算法相结合,可实现 HDR(高动态范围)、人像模式和夜间模式等功能,使用户能够在各种条件下捕捉令人惊叹的照片。

手机摄像头应用
智能手机相机

例如,广角镜头具有广阔的视野,非常适合风景摄影。 长焦镜头的视野较窄,非常适合体育和野生动物摄影。

2.2 虚拟和增强现实

增强现实虚拟现实应用
AR / VR

光学是基础 虚拟现实(VR)和增强现实(AR) 体验。VR 耳机使用镜头创建三维图像供用户查看,从而创造身临其境的环境。 AR 眼镜使用光学器件将数字信息叠加到现实世界上,将图像投影到佩戴者的视野中。 AR/VR 镜头具有专为近眼显示器设计的独特光学品质。 镜头模仿人眼的大小、位置和视野。 这种镜片被称为近眼镜片。 这些技术在游戏、教育、培训和各种专业应用中变得越来越受欢迎。

2.3其他应用程序

  • 投影仪使用镜头将图像投影到屏幕上。
  • 条形码扫描仪使用透镜将光线聚焦到条形码上,然后由扫描仪进行解码。
  • 扫地机器人 使用镜头进行精确测绘、障碍物检测和高效清洁。
  • 用于自动驾驶汽车的激光雷达 使用ToF镜头获取实时测距和物体深度信息。

3. 我们的消费电子光学器件

Wavelength Opto-Electronic 设计和制造塑料或玻璃 模压镜片 用于消费电子产品。 我们提供多种标准监控摄像头镜头和 ToF 镜头,而我们的其余消费电子镜头则是定制的。

3.1 监控摄像头镜头

消费光学监控摄像机镜头
Wavelength Opto-Electronic 模压监控摄像机镜头

我们的全球洞察力 监控摄像机镜头 采用玻塑混合结构,消色差性能优异。 此外,它还具有大视场角和图像一致性均匀的特点。 广泛应用于无人机摄像头、智能家居、民用安防等场景。

零件编号结构FFLF/#FOVTTL传感器编号
PG-SCL-1.45-2.43P1.452.489.6°(水平)x 73.1°(垂直)8.51OV7740 1/5"
PG-SCL-1.56-1.51G4P1.561.5105°(水平)x 85°(垂直)18.3OV7740 1/5"
PG-SCL-1.19-2.62G4P1.192.6110°(水平)x 85°(垂直)9.01OV5640 1/4"

表1: Wavelength Opto-Electronic 监控镜头

3.2 ToF镜头

消费光学 飞行时间镜头 ToF 镜头
Wavelength Opto-Electronic ToF镜头

飞行时间 (ToF) 镜头又称3D深度镜头,具有实时测距功能,能够获取物体深度信息。 这些产品适用于智能家居摄像头、扫地机器人、AR/VR、无人机和自动驾驶汽车激光雷达等消费电子产品。 ToF 镜头使用红外光来确定深度信息。 传感器发出信号,该信号从物体反射并返回到传感器。 根据反射光到达传感器所需的强度和时间,可以在物体上进行深度映射。 与其他3D深度映射技术相比,ToF技术相对便宜。 每秒的高帧速率允许实时应用,例如动态视频中的背景模糊。

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图1:ToF原理图
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图2 ToF成像图

ToF 更准确,并且比其他成像技术有显着改进。

零件编号有效长度(毫米)FFL (毫米)FNO视场(深x高xV)(毫米)M-TTL(毫米)最大CRA传感器尺寸螺丝尺寸应用领域
PG-TOF-1.53​​-1.2-V11.5362.211.20142 x 123 x 92 9.829.4°1 / 5“M7.0 * 0.35850纳米飞行时间
PG-TOF-1.53​​-1.2-V21.5362.601.20144 x 125 x 90 9.886.97°1 / 5“M7.0 * 0.35850纳米飞行时间
PG-TOF-1.53​​-1.45-V21.5302.561.45127.8 x 104.8 x 82 8.2018.78°1 / 5“M6.0 * 0.35940纳米飞行时间
PG-TOF-2.36-1.252.3642.701.25132.1×123×92.811.3415.41°1 / 3“M8.0 * 0.35850纳米飞行时间
PG-TOF-1.44-1.41.4400.851.40125 x 104.8 x 82.5 5.2534.26°1 / 4.5“M6.0 * 0.25940纳米飞行时间

表2: Wavelength Opto-Electronic 飞行时间镜头

3.2.1 自动驾驶激光雷达

905nm和1550nm的光学器件适合自动驾驶应用。

因素905nm1550nm说明
+水吸收 1550 nm 波的能力约为 145 nm 波的 905 倍
雨雾+与正常条件相比,雨雾中 1550 nm 波的衰减比 4 nm 波的衰减要差 5-905 倍
+与 1550 nm 波相比,97 nm 波在雪中的反射率大约差 905%
能量消耗+在潮湿条件下,使用 1550 nm 波长的传感器比类似的 10 nm 系统需要多 905 倍以上的功率
范围++在最佳条件下,905 和 1550 nm 波长的可见距离可达数百米。
技术组件的可用性+1550 nm 的关键组件要么是定制的,要么只能通过非标准供应链提供,并且需要特殊材料。
表 3:905nm 和 1550nm 光学器件适用于自动驾驶

3.3 近眼镜片

模制光学元件 - 近眼透镜
Wavelength Opto-Electronic 近眼镜片

零件号: DJZ32-B01
前线: 10.03
FOV:48.8(高)x41.3(垂直)
芯片类型: IM 250 2/3″

规格一: Wavelength Opto-Electronic 近眼镜片

近眼镜片 由多个光学元件配合C接口IMX250 2/3英寸探测器和AR/VR生产线的图像处理软件,实现装配设备的MTF、畸变、FOV、场曲和相对照度的自动检测。 我们为 AR/VR 设备的系统集成商提供独特的镜头。

3.4其他样品

可用产品类型 包括针孔镜头、扫描镜头、无人机镜头、相机镜头、圆锥形镜头等。

零件编号结构FFLF/#FOVTTL传感器编号应用领域
PG-OL-1.8-3.24G1.803.270°(水平)x 51°(垂直)10.42MT9V022 1/3"针孔镜片
PG-OL-3.25-6.55G3.256.540.63°(水平)x 26.41°(垂直)11.601 / 3“扫描镜头
PG-OL-4.78-124P4.7812.042.4°(水平)x 34.4°(垂直)11.88EV76C560 1/1.8"条码
PG-OL-1.1-2.22P1.102.270°(水平)x 56°(垂直)2.75OV7251 1/7.5"无人机镜头
PG-OL-6.68-2.88G6.682.8100°(水平)x 76°(垂直)20.57IMX117 1/2.3"相机
PG-OL-8.46-1.27G8.461.228°(水平)x 16.8°(垂直)29.841 / 2“808nm
PG-OL-10.03-1.917G10.031.948.8°(水平)x 41.3°(垂直)81.15IMX250 2/3"AR成像检测

表4: Wavelength Opto-Electronic 其他模压镜片

3.5 模压镜片定制

随着我们的 最先进的设施,我们可以针对客户的具体需求专门设计并提供全面的解决方案。 我们使用玻璃或塑料材料制造消费电子产品的模压透镜。

3.5.1 模压非球面透镜

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Wavelength Opto-Electronic 模压非球面透镜
技术规格平台精度超精密
直径1-25mm1-20mm
直径公差±0.015mm±0.005mm
厚度公差±0.03mm±0.005mm
不规则 (PV)1μm0.6μm
不规则度(RMS)0.3μm0.08-0.15μm
对中误差1“
表面质量40-2020-10
涂料个性化服务个性化服务
表5: Wavelength Opto-Electronic 模压非球面透镜制造能力

3.5.2 微型非球面透镜

3.5.2.1 手机镜头
手机及医疗镜片
模压手机相机镜头

(1≤φ≤5)
外径公差: ±0.003毫米
CT容差: ±0.003毫米
下垂高度公差: ±0.002毫米
表面精度: Rt≤0.0006毫米,ΔRt≤0.0003毫米
中心误差: ≤0.003毫米

规格一: Wavelength Opto-Electronic 模压手机相机镜头

3.5.2.2 监控和 DSC 镜头
监控和 DSC 镜头
模压监控和 DSC 镜头

(5≤φ≤12)
外径公差: ±0.003毫米
CT容差: ±0.003毫米
下垂高度公差: ±0.002毫米
表面精度: Rt≤0.0015毫米,ΔRt≤0.0005毫米
中心误差: ≤0.005毫米

规格一: Wavelength Opto-Electronic 模压监控和 DSC 镜头

3.5.3 大尺寸非球面透镜

大尺寸非球面镜片
模压投影仪镜头

外径公差: ±0.01毫米
CT容差: ±0.005毫米
下垂高度公差: ±0.005毫米
表面精度: Rt≤0.005毫米,ΔRt≤0.002毫米
中心误差: ≤0.008毫米

规格一: Wavelength Opto-Electronic 模压投影仪镜头

大尺寸非球面镜片适用于投影仪等需要较大直径镜片的产品。

3.5.4 异形非球面透镜

异形非球面镜片
自由曲面非球面透镜

尺寸公差: ±0.01毫米
CT容差: ±0.005毫米
下垂高度公差: ±0.002
表面精度: Rt≤0.003毫米,ΔRt≤0.0008毫米

规格一: Wavelength Opto-Electronic 异形非球面镜片

异型镜片适用于自动化信号控制或AR/VR产品。

4. 注塑技术

镜片成型
Wavelength Opto-Electronic 注塑设备

塑料、玻璃和塑料-玻璃混合材料是采用注塑技术生产光学镜片的原材料。 注塑成型简单地定义为将塑料/玻璃材料熔化并注入模具的过程。 随后的过程包括将模具材料冷却至硬化,现在它已准备好用于许多不同应用的精确规格。

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Wavelength Opto-Electronic 微模压镜片

单个工具足以生产更大的产量,并为每次生产运行提供必要的表面质量。 温度和压力是整个过程中需要控制的关键参数。

5。 结论

光学 是消费电子产品不断发展的驱动力。 从令人惊叹的创新相机技术到身临其境的体验 AR / VR 经验和 保安 功能,光学在增强我们设备的功能和用户体验方面发挥着关键作用。 随着光学技术的不断发展,我们可以期待在消费电子设备中看到更多创新和令人兴奋的光学应用。

如果您正在寻找可靠的消费电子产品光学供应商, Wavelength Opto-Electronic 设计制造 用于这些应用的模压透镜。 凭借十多年的光学经验和设备齐全的最先进设施,您可以完全信赖我们的优质光学器件和制造能力。

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