Inzicht in de rol van optica voor consumentenelektronica in 2024

1. Inleiding

Inzicht in de rol van optica voor consumentenelektronica in 2024 1

ConsumentenelektronicaZe zijn een integraal onderdeel van ons dagelijks leven geworden en beïnvloeden onze communicatie, werkprocessen en entertainment. Achter de strakke en compacte ontwerpen van consumentenelektronica schuilt een wereld van geavanceerde technologie, waarbij optica een cruciale rol speelt.

2. Optische toepassingen in consumentenelektronica

Optica is de tak van de natuurkunde die zich bezighoudt met het gedrag en de eigenschappen van licht. Het is een fundamenteel onderdeel van veel consumentenelektronica.

2.1 Camera

Toepassing van dronecamera's

Drone met camera

Optiek speelt een cruciale rol bij het verbeteren van de camera's in consumentenelektronica.smartphonecamera's, laptopcamera's,dronecamera'sVan autocamera's tot webcams: de vooruitgang in optica heeft een revolutie teweeggebracht in fotografie en video-opnames.

Camera's gebruiken lenzen om licht te focussen op een beeldsensor. De beeldsensor zet het licht vervolgens om in een elektrisch signaal, dat wordt gedigitaliseerd en opgeslagen als een afbeelding.

Lenzen van hoge kwaliteit zijn essentieel voor het vastleggen van scherpe beelden. Fabrikanten verbeteren voortdurend de materialen en ontwerpen van lenzen om vervorming en aberraties te verminderen en de beeldkwaliteit te verbeteren.

Optische en elektronische beeldstabilisatie verminderen de effecten van handtrillingen en vibraties, wat zorgt voor vloeiendere en scherpere foto's en video's. Er worden veel verschillende soorten lenzen gebruikt in camera's, elk met zijn eigen unieke eigenschappen. De combinatie van optiek met geavanceerde beeldverwerkingsalgoritmen maakt functies mogelijk zoals HDR (High Dynamic Range), portretmodus en nachtmodus, waardoor gebruikers in diverse omstandigheden prachtige foto's kunnen maken.

Telefooncamera-app

Smartphonecamera

Groothoeklenzen hebben bijvoorbeeld een breed gezichtsveld, waardoor ze ideaal zijn voor landschapsfotografie. Telelenzen hebben een smal gezichtsveld, waardoor ze ideaal zijn voor sport- en natuurfotografie.

2.2 Virtuele en augmented reality

AR VR-applicatie

AR/VR

Optica vormt de hoeksteen vanvirtuele realiteit (VR) en augmented reality (AR)VR-headsets gebruiken lenzen om een ​​driedimensionaal beeld te creëren dat de gebruiker kan zien, waardoor meeslepende omgevingen ontstaan. AR-brillen projecteren digitale informatie over de echte wereld heen met behulp van optica om beelden in het gezichtsveld van de drager te projecteren. AR/VR-lenzen hebben een unieke optische kwaliteit die speciaal is ontworpen voor displays die dicht bij het oog worden gehouden. De lens bootst de grootte, positie en het gezichtsveld van het menselijk oog na. Zulke lenzen staan ​​bekend als nabijheidslenzen. Deze technologieën worden steeds populairder voor gaming, onderwijs, training en diverse professionele toepassingen.

2.3 Andere toepassingen

  • Projectoren gebruiken lenzen om beelden op een scherm te projecteren.
  • Barcodescanners gebruiken lenzen om licht op een barcode te focussen, waarna de scanner de barcode decodeert.
  • RobotstofzuigersGebruik lenzen voor nauwkeurige cartografie, obstakeldetectie en efficiënte reiniging.
  • LiDAR voor autonome voertuigenMaakt gebruik van ToF-lenzen om realtime afstands- en objectdiepte-informatie te verkrijgen.

3. Onze optische oplossingen voor consumentenelektronica

Ontwerp en fabricage van opto-elektronische materialen op basis van golflengte, geschikt voor kunststof of glas.gevormde lenzenVoor consumentenelektronica bieden we diverse standaard lenzen voor bewakingscamera's en ToF-lenzen aan, terwijl de rest van onze lenzen voor consumentenelektronica op maat gemaakt worden.

3.1 Lenzen voor bewakingscamera's

Lenses voor bewakingscamera's van Consumer Optics

Opto-elektronische gegoten lens voor bewakingscamera's met golflengte

Onslenzen van bewakingscamera'sHet maakt gebruik van een hybride structuur van glas en kunststof, die uitstekende prestaties levert op het gebied van achromatische aberratie. Bovendien heeft het de kenmerken van een groot gezichtsveld (FOV) en uniforme beeldkwaliteit. Het wordt veel gebruikt in dronecamera's, slimme huizen, civiele beveiliging en andere toepassingen.

Onderdeelnr. Structuur FFL F/# Gezichtsveld M-TTL Sensornummer
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″

Tabel 1: Lenslengte van opto-elektronische bewakingscamera's

3.2 ToF-lenzen

Consumentenoptiek Time of Flight-lenzen (ToF-lenzen)

Golflengte Opto-elektronische ToF-lens

Time-of-Flight (ToF) lenzenToF-lenzen, ook wel 3D-dieptelenzen genoemd, beschikken over realtime afstandsmeting en kunnen diepte-informatie van objecten vastleggen. Deze producten worden toegepast in consumentenelektronica zoals slimme huiscamera's, veegrobots, AR/VR, drones en LiDAR voor autonome voertuigen. ToF-lenzen gebruiken infrarood licht om diepte-informatie te bepalen. De sensor zendt een signaal uit dat van het object weerkaatst en terugkeert naar de sensor. Op basis van de intensiteit en de tijd die het gereflecteerde licht nodig heeft om de sensor te bereiken, kan een dieptekaart van het object worden gemaakt. Vergeleken met andere 3D-dieptekaarttechnologieën is ToF-technologie relatief goedkoop. De hoge framesnelheid per seconde maakt realtime toepassingen mogelijk, zoals het vervagen van de achtergrond in live video.

Inzicht in de rol van optica voor consumentenelektronica in 2024 3

Figuur 1: Diagram van het ToF-principe
Inzicht in de rol van optica voor consumentenelektronica in 2024 5

Figuur 2 ToF-beeldvormingsdiagram

ToF is nauwkeuriger en biedt aanzienlijke verbeteringen ten opzichte van andere beeldvormingstechnieken.

Onderdeelnr. EFL (mm) FFL (mm) FNO Gezichtsveld (DxHxV) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Sensorgrootte Schroefmaat Sollicitatie
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 x 125 x 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 x 104,8 x 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 x 104,8 x 82,5 5.25 34,26° 1/4,5″ M6.0*0.25 940nm TOF

Tabel 2: Opto-elektronische ToF-lenzen met golflengte

3.2.1 LiDAR voor autonome voertuigen

Optische lenzen met een golflengte van 905 nm en 1550 nm zijn geschikt voor toepassingen in autonoom rijden.

Factoren 905 nm 1550 nm Uitleg
Water + Water absorbeert golven met een golflengte van 1550 nm ongeveer 145 keer meer dan golven met een golflengte van 905 nm.
Regen en mist + De degradatie van 1550 nm-golven in regen en mist is, vergeleken met normale omstandigheden, 4 tot 5 keer erger dan de degradatie van 905 nm-golven.
Sneeuw + Golven met een golflengte van 1550 nm reflecteren ongeveer 97% minder goed in sneeuw dan golven met een golflengte van 905 nm.
Stroomverbruik + In natte omstandigheden hebben sensoren die een golflengte van 1550 nm gebruiken meer dan tien keer zoveel stroom nodig als een vergelijkbaar systeem met een golflengte van 905 nm.
Bereik + + Onder optimale omstandigheden kunnen zowel golflengten van 905 als 1550 nm honderden meters ver reiken.
Beschikbaarheid van technologische componenten + De belangrijkste componenten voor 1550 nm zijn ofwel op maat gemaakt, ofwel alleen verkrijgbaar via niet-standaard toeleveringsketens en vereisen exotische materialen.
Tabel 3: Geschiktheid van 905 nm en 1550 nm optieken voor autonoom rijden

3.3 Nabijzichtlens

Gegoten lenzen - leeslens

Golflengte Opto-elektronische nabij-ooglens

Onderdeelnummer: DJZ32-B01
FFL: 10.03
Gezichtsveld: 48,8(H)x41,3(V)
Chiptype: IM 250 2/3″

Specificaties 1: Opto-elektronische nabij-ooglens met golflengte

Nabij-ooglensHet bestaat uit meerdere optische elementen die samenwerken met een C-mount IMX250 2/3″-detector en beeldverwerkingssoftware op de AR/VR-productielijn om automatische inspectie van MTF, vervorming, FOV, veldkromming en relatieve belichting voor het te assembleren apparaat mogelijk te maken. Wij bieden unieke lenzen aan systeemintegratoren van AR/VR-apparaten.

3.4 Andere monsters

Beschikbare producttypenDenk bijvoorbeeld aan gaatjeslenzen, scanlenzen, dronelenzen, cameralenzen, conische lenzen, enzovoort.

Onderdeelnr. Structuur FFL F/# Gezichtsveld M-TTL Sensornummer Sollicitatie
PG-OL-1.8-3.2 4G 1.80 3.2 70°(H) x 51°(V) 10.42 MT9V022 1/3″ Pinhole-lens
PG-OL-3.25-6.5 5G 3.25 6.5 40,63°(H) x 26,41°(V) 11.60 1/3″ Scanlens
PG-OL-4.78-12 4P 4.78 12.0 42,4°(H) x 34,4°(V) 11.88 EV76C560 1/1.8″ Streepcode
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70°(H) x 56°(V) 2,75 OV7251 1/7,5″ Dronelens
PG-OL-6.68-2.8 8G 6.68 2.8 100°(H) x 76°(V) 20.57 IMX117 1/2.3″ Camera
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″ AR-beelddetectie

Tabel 4: Golflengte Opto-elektronische Overige Gegoten Lenzen

3.5 Op maat gemaakte lenzen

Met onzeultramoderne faciliteitenWij kunnen specifieke, complete oplossingen ontwerpen en leveren die aansluiten op de specifieke behoeften van onze klanten. We produceren gegoten lenzen voor consumentenelektronica, zowel van glas als van kunststof.

3.5.1 Gegoten asferische lenzen

Inzicht in de rol van optica voor consumentenelektronica in 2024 7

Golflengte Opto-elektronisch Gegoten Asferische Lenzen
Specificaties Precisie Uiterst nauwkeurig
Diameter 1-25 mm 1-20 mm
Diameter tolerantie ±0,015 mm ±0,005 mm
Diktetolerantie ±0,03 mm ±0,005 mm
Onregelmatigheid (PV) 1 µm 0,6 µm
Onregelmatigheid (RMS) 0,3 µm 0,08-0,15 µm
Centreerfout 1'
Oppervlaktekwaliteit 40-20 20-10
Coating Aanpasbaar Aanpasbaar
Tabel 5: Productiemogelijkheden van opto-elektronisch gegoten asferische lenzen met golflengte

3.5.2 Micro-asferische lenzen

3.5.2.1 Mobiele telefoonlenzen
Mobiele telefoon- en medische lenzen

Gegoten telefooncameralenzen

(1≤φ≤5)
OD-tolerantie: ±0,003 mm
CT-tolerantie: ±0,003 mm
Doorbuigingstolerantie: ±0,002 mm
Oppervlaktenauwkeurigheid: Rt ≤0,0006 mm, ΔRt ≤0,0003 mm
Centreerfout: ≤ 0,003 mm

Specificaties 2: Opto-elektronische gegoten telefooncameralenzen met golflengte

3.5.2.2 Bewakings- en DSC-lenzen
Bewakings- en DSC-lenzen

Gegoten bewakings- en DSC-lenzen

(5≤φ≤12)
OD-tolerantie: ±0,003 mm
CT-tolerantie: ±0,003 mm
Doorbuigingstolerantie: ±0,002 mm
Oppervlaktenauwkeurigheid: Rt ≤0,0015 mm, ΔRt ≤0,0005 mm
Centreerfout: ≤ 0,005 mm

Specificaties 3: Opto-elektronische gegoten bewakings- en DSC-lenzen met golflengte

3.5.3 Grote asferische lenzen

Grote asferische lenzen

Gegoten projectorlens

OD-tolerantie: ±0,01 mm
CT-tolerantie: ±0,005 mm
Doorbuigingstolerantie: ±0,005 mm
Oppervlaktenauwkeurigheid: Rt ≤0,005 mm, ΔRt ≤0,002 mm
Centreerfout: ≤ 0,008 mm

Specificaties 4: Golflengte Opto-elektronisch gegoten projectorlens

De grote asferische lenzen zijn geschikt voor producten die lenzen met een grotere diameter vereisen, zoals projectoren.

3.5.4 Speciaal gevormde asferische lenzen

Speciaal gevormde asferische lenzen

Vrijvormige asferische lenzen

Maattolerantie: ±0,01 mm
CT-tolerantie: ±0,005 mm
Doorbuigingstolerantie: ±0,002
Oppervlaktenauwkeurigheid: Rt ≤0,003 mm, ΔRt ≤0,0008 mm

Specificaties 5: Golflengte Opto-elektronische Asferische Lenzen met Speciale Vorm

De speciaal gevormde lenzen zijn geschikt voor automatiseringssignaalregeling of AR/VR-producten.

4. Spuitgiettechnologie

Lensvorming

Wavelength Opto-elektronische spuitgietinstallatie

Kunststof, glas en hybride kunststof-glasmaterialen zijn de grondstoffen die worden gebruikt voor de productie van optische lenzen met behulp van spuitgiettechnologie. Spuitgieten is in feite een proces waarbij kunststof/glasmateriaal wordt gesmolten en in mallen wordt geïnjecteerd. Vervolgens wordt het materiaal afgekoeld en uitgehard, waarna het klaar is voor gebruik met de juiste specificaties voor diverse toepassingen.

Inzicht in de rol van optica voor consumentenelektronica in 2024 9

Opto-elektronische microgegoten lenzen met golflengte

Eén enkel gereedschap is voldoende voor het produceren van grotere volumes met de vereiste oppervlaktekwaliteit voor elke productierun. De temperatuur en druk zijn de belangrijkste parameters die tijdens het hele proces onder controle moeten worden gehouden.

5. Conclusie

Optiekis een drijvende kracht achter de voortdurende evolutie van consumentenelektronica. Van verbluffende, innovatieve cameratechnologieën tot meeslependeAR/VRervaringen enbeveiligingOptica speelt een cruciale rol in het verbeteren van de functionaliteit en de gebruikerservaring van onze apparaten. Naarmate de optische technologie zich verder ontwikkelt, kunnen we nog meer innovatieve en spannende toepassingen van optica in consumentenelektronica verwachten.

Zoekt u een betrouwbare leverancier van optische componenten voor consumentenelektronica? Dan bent u bij Wavelength Opto-Electronic aan het juiste adres.ontwerp en fabricageGegoten lenzen voor deze toepassingen. Met meer dan tien jaar ervaring in de optica en volledig uitgeruste, ultramoderne faciliteiten kunt u volledig vertrouwen op onze hoogwaardige optiek en onze productiecapaciteiten.


Geplaatst op: 23 september 2024