Comprendendo o papel da óptica para a electrónica de consumo en 2024

1. Introdución

Comprendendo o papel da óptica para a electrónica de consumo en 2024 1

Electrónica de consumoconvertéronse nunha parte integral da nosa vida cotiá, configurando a comunicación, os procesos de traballo e o entretemento das persoas. Detrás dos deseños elegantes e compactos da electrónica de consumo agóchase un mundo de tecnoloxía de vangarda, no que a óptica xoga un papel fundamental.

2. Aplicacións da óptica na electrónica de consumo

A óptica é a rama da física que estuda o comportamento e as propiedades da luz. É unha parte fundamental de moitos dispositivos electrónicos de consumo.

2.1 Cámara

Aplicación de cámara de drons

Dron con cámara

A óptica é fundamental para mellorar as cámaras que se atopan na electrónica de consumo. Desdecámaras de teléfonos intelixentes, cámaras de portátiles,cámaras de drons, ata as cámaras dos coches e as cámaras web, os avances na óptica revolucionaron a fotografía e a gravación de vídeo.

As cámaras usan lentes para enfocar a luz nun sensor de imaxe. O sensor de imaxe utilízase entón para converter a luz nun sinal eléctrico, que se dixitaliza e almacena como unha imaxe.

As lentes de alta calidade son esenciais para capturar imaxes nítidas, xa que os fabricantes melloran constantemente os materiais e os deseños das lentes para reducir a distorsión e as aberracións e mellorar a claridade da imaxe.

Os mecanismos de estabilización óptica e electrónica da imaxe reducen os efectos dos tremores e vibracións das mans, o que garante fotos e vídeos máis nítidos e fluídos. Existen moitos tipos diferentes de lentes que se usan nas cámaras, cada unha coas súas propias propiedades únicas. A combinación da óptica con algoritmos sofisticados de procesamento de imaxes permite funcións como HDR (alto rango dinámico), modo retrato e modo nocturno, o que permite aos usuarios capturar fotos impresionantes en diversas condicións.

Aplicación da cámara do teléfono

Cámara do teléfono intelixente

Por exemplo, os obxectivos gran angular teñen un amplo campo de visión, o que os fai ideais para a fotografía de paisaxes. Os teleobxectivos teñen un campo de visión estreito, o que os fai ideais para a fotografía deportiva e de vida salvaxe.

2.2 Realidade virtual e aumentada

Aplicación de realidade aumentada e realidade virtual

RA/RV

A óptica é a pedra angular derealidade virtual (RV) e realidade aumentada (RA)experiencias. As lentes de realidade virtual empregan lentes para crear unha imaxe tridimensional para que o usuario a vexa, creando contornas inmersivas. As lentes de realidade aumentada superpoñen información dixital ao mundo real mediante ópticas para proxectar imaxes no campo de visión do usuario. As lentes de realidade aumentada/real teñen unha calidade óptica única especialmente deseñada para pantallas de ollo próximo. A lente imita o tamaño, a posición e o campo de visión do ollo humano. Estas lentes coñécense como lentes de ollo próximo. Estas tecnoloxías son cada vez máis populares para xogos, educación, formación e diversas aplicacións profesionais.

2.3 Outras aplicacións

  • Os proxectores usan lentes para proxectar imaxes nunha pantalla.
  • Os escáneres de códigos de barras usan lentes para enfocar a luz nun código de barras, que logo é descodificado polo escáner.
  • Varredores robotizadosusar lentes para unha cartografía precisa, detección de obstáculos e limpeza eficiente.
  • LiDAR para vehículos autónomosusa lentes ToF para obter información de alcance e profundidade do obxecto en tempo real.

3. A nosa óptica para electrónica de consumo

Deseño e fabricación optoelectrónica de lonxitude de onda en plástico ou vidrolentes moldeadaspara electrónica de consumo. Ofrecemos varias lentes estándar para cámaras de vixilancia e lentes ToF, mentres que o resto das nosas lentes para electrónica de consumo están personalizadas.

3.1 Lentes de cámara de vixilancia

Lentes de cámaras de vixilancia de óptica de consumo

Lente de cámara de vixilancia moldeada optoelectrónica de lonxitude de onda

O nosolentes de cámara de vixilanciaadopta unha estrutura híbrida de vidro-plástico, que ten un excelente rendemento na aberración acromática. Ademais, ten as características dun amplo campo de visión e unha consistencia uniforme da imaxe. É amplamente utilizado en cámaras de drons, fogares intelixentes, seguridade civil e outros escenarios.

Nº de peza Estrutura FFL F/# Campo de visión M-TTL Nº de sensor
PG-SCL-1.45-2.4 3P 1,45 2.4 89,6° (Al) x 73,1° (V) 8,51 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.56-1.5 1G4P 1,56 1,5 105° (Al) x 85° (V) 18.3 OV7740 1/5″
PG-SCL-1.19-2.6 2G4P 1.19 2.6 110° (Al) x 85° (V) 9.01 OV5640 1/4″

Táboa 1: Lentes de cámara de vixilancia optoelectrónica de lonxitude de onda

Lentes 3.2 ToF

Óptica de consumo Lentes de tempo de voo Lentes ToF

Lente ToF optoelectrónica de lonxitude de onda

Lentes de tempo de voo (ToF), tamén coñecidas como lentes de profundidade 3D, inclúen medición de distancias en tempo real e son capaces de obter información sobre a profundidade do obxecto. Estes produtos son aplicables en electrónica de consumo como cámaras domésticas intelixentes, robots de varrido, realidade aumentada/virtual, drons e LiDAR para vehículos autónomos. As lentes ToF usan luz infravermella para determinar a información de profundidade. O sensor emite un sinal que se reflicte no obxecto e regresa ao sensor. En función da intensidade e do tempo que tarda a luz reflectida en chegar ao sensor, pódese realizar un mapeo de profundidade no obxecto. En comparación con outras tecnoloxías de mapeo de profundidade 3D, a tecnoloxía ToF é relativamente barata. A alta taxa de fotogramas por segundo permite aplicacións en tempo real, como o desenfoque de fondo en vídeo sobre a marcha.

Comprendendo o papel da óptica para a electrónica de consumo en 2024 3

Figura 1: Diagrama do principio ToF
Comprendendo o papel da óptica para a electrónica de consumo en 2024 5

Figura 2 Diagrama de imaxe ToF

A ToF é máis precisa e ofrece melloras substanciais sobre outras técnicas de imaxe.

Nº de peza EFL (mm) FFL (mm) FNO Campo de visión (DxHxV) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Tamaño do sensor Tamaño do parafuso Aplicación
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*0,35 850 nm 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*0,35 850 nm 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*0,35 940 nm TOF
PG-TOF-2.36-1.25 2.364 2,70 1,25 132,1 x 123 × 92,8 11.34 15,41° 1/3″ M8.0*0.35 850 nm 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*0,25 940 nm TOF

Táboa 2: Lentes optoelectrónicas de lonxitude de onda para a FOT

3.2.1 LiDAR para vehículos autónomos

As ópticas de 905 nm e 1550 nm son axeitadas para aplicacións de condución autónoma.

Factores 905 nm 1550 nm Explicación
Auga + A auga absorbe ondas de 1550 nm aproximadamente 145 veces máis que as ondas de 905 nm
Choiva e néboa + A degradación das ondas de 1550 nm en choiva e néboa en comparación con condicións normais é de 4 a 5 veces peor que a degradación das ondas de 905 nm
Neve + As ondas de 1550 nm teñen aproximadamente un 97 % peor reflectancia na neve en comparación coas ondas de 905 nm
Consumo de enerxía + En condicións húmidas, os sensores que usan unha lonxitude de onda de 1550 nm necesitarán >10 veces máis potencia en comparación cun sistema similar de 905 nm
Rango + + En condicións óptimas, tanto as lonxitudes de onda de 905 como as de 1550 nm poden ver centos de metros.
Dispoñibilidade de compoñentes tecnolóxicos + Os compoñentes clave para 1550 nm fabrícanse á medida ou están dispoñibles só a través de cadeas de subministración non estándar e requiren materiais exóticos.
Táboa 3: Idoneidade da óptica de 905 nm e 1550 nm para a condución autónoma

3.3 Lente de ollo próximo

Óptica moldeada - Lente de ollo próximo

Lente de ollo próximo optoelectrónica de lonxitude de onda

Número de peza: DJZ32-B01
FFL: 10.03
Campo de visión: 48,8 (alto) x 41,3 (alto)
Tipo de chip: IM 250 2/3″

Especificacións 1: Lente de ollo próximo optoelectrónica de lonxitude de onda

Lente de ollo próximoconsta de varios elementos ópticos que funcionan cun detector IMX250 de 2/3″ con montura en C e software de procesamento de imaxes na liña de produción de AR/VR para lograr a inspección automática da MTF, distorsión, campo de visión, curvatura de campo e iluminación relativa para o dispositivo de montaxe. Ofrecemos lentes únicas aos integradores de sistemas de dispositivos AR/VR.

3.4 Outras mostras

Tipos de produtos dispoñiblesinclúen lentes estenopeicas, lentes de escaneo, lentes de drons, lentes de cámara, lentes cónicas e así por diante.

Nº de peza Estrutura FFL F/# Campo de visión M-TTL Nº de sensor Aplicación
PG-OL-1.8-3.2 4G 1,80 3.2 70° (Al) x 51° (V) 10.42 MT9V022 1/3″ Lente estenopeica
PG-OL-3.25-6.5 5G 3,25 6,5 40,63° (Al) x 26,41° (V) 11,60 1/3″ Lente de dixitalización
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12.0 42,4° (Al) x 34,4° (V) 11,88 EV76C560 1/1,8″ Código de barras
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70° (Al) x 56° (V) 2,75 OV7251 1/7,5″ Lente de dron
PG-OL-6.68-2.8 8G 6,68 2.8 100° (Al) x 76° (V) 20,57 IMX117 1/2,3″ Cámara
PG-OL-8.46-1.2 7G 8.46 1.2 28° (Al) x 16,8° (V) 29,84 1/2″ 808 nm
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1.9 48,8° (alto) x 41,3° (alto) 81,15 IMX250 2/3″ Detección de imaxes de realidade aumentada

Táboa 4: Lentes moldeadas optoelectrónicas de lonxitude de onda

3.5 Personalización de lentes moldeadas

Co nosoinstalacións de última xeración, podemos deseñar e ofrecer solucións integrais para as necesidades específicas dos clientes. Fabricamos lentes moldeadas para electrónica de consumo con materiais de vidro ou plástico.

3.5.1 Lentes asféricas moldeadas

Comprendendo o papel da óptica para a electrónica de consumo en 2024 7

Lentes asféricas moldeadas optoelectrónicas de lonxitude de onda
Especificacións Precisión Ultraprecisión
Diámetro 1-25 mm 1-20 mm
Tolerancia ao diafragma ±0,015 mm ±0,005 mm
Tolerancia de espesor ±0,03 mm ±0,005 mm
Irregularidade (PV) 1 µm 0,6 µm
Irregularidade (RMS) 0,3 µm 0,08-0,15 µm
Erro de centrado 1'
Calidade da superficie 40-20 20-10
Revestimento Personalizable Personalizable
Táboa 5: Capacidades de fabricación de lentes asféricas moldeadas optoelectrónicas de lonxitude de onda

3.5.2 Lentes microasféricas

3.5.2.1 Lentes de teléfono móbil
Lentes para teléfonos móbiles e médicos

Lentes de cámara de teléfono moldeadas

(1≤φ≤5)
Tolerancia de diámetro exterior: ±0,003 mm
Tolerancia do TC: ±0,003 mm
Tolerancia de altura de afundimento: ±0,002 mm
Precisión superficial: Rt ≤0,0006 mm, ΔRt ≤0,0003 mm
Erro de centraxe: ≤ 0,003 mm

Especificacións 2: Lentes de cámara de teléfono moldeadas optoelectrónicas de lonxitude de onda

3.5.2.2 Lentes de vixilancia e DSC
Lentes de vixilancia e DSC

Lentes de vixilancia moldeadas e DSC

(5≤φ≤12)
Tolerancia de diámetro exterior: ±0,003 mm
Tolerancia do TC: ±0,003 mm
Tolerancia de altura de afundimento: ±0,002 mm
Precisión superficial: Rt ≤0,0015 mm, ΔRt ≤0,0005 mm
Erro de centraxe: ≤ 0,005 mm

Especificacións 3: Lentes de vixilancia moldeadas optoelectrónicas de lonxitude de onda e DSC

3.5.3 Lentes asféricas grandes

Lentes asféricas grandes

Lente de proxector moldeada

Tolerancia de diámetro exterior: ±0,01 mm
Tolerancia do TC: ±0,005 mm
Tolerancia de altura de afundimento: ±0,005 mm
Precisión superficial: Rt ≤0,005 mm, ΔRt ≤0,002 mm
Erro de centraxe: ≤ 0,008 mm

Especificacións 4: Lente de proxector moldeada optoelectrónica de lonxitude de onda

As lentes asféricas grandes son axeitadas para produtos que requiren lentes de maior diámetro, como os proxectores.

3.5.4 Lentes asféricas de forma especial

Lentes asféricas de forma especial

Lentes asféricas de forma libre

Tolerancia dimensional: ±0,01 mm
Tolerancia do TC: ±0,005 mm
Tolerancia de altura de afundimento: ±0,002
Precisión superficial: Rt ≤0,003 mm, ΔRt ≤0,0008 mm

Especificacións 5: Lentes asféricas de forma especial optoelectrónicas de lonxitude de onda

As lentes de forma especial son axeitadas para o control de sinais de automatización ou para produtos de realidade aumentada/virtualidade.

4. Tecnoloxía de moldeo por inxección

Moldeo de lentes

Instalación de moldeo por inxección optoelectrónica de lonxitude de onda

O plástico, o vidro e os híbridos de plástico e vidro son as materias primas que se empregan para producir lentes ópticas con tecnoloxía de moldeo por inxección. O moldeo por inxección defínese simplemente como un proceso mediante o cal se funde e inxecta material plástico/vidro en moldes. O proceso posterior inclúe o arrefriamento do material do molde para que se endureza e agora estea listo para o seu uso con especificacións exactas para moitas aplicacións diferentes.

Comprendendo o papel da óptica para a electrónica de consumo en 2024 9

Lentes micromoldeadas optoelectrónicas de lonxitude de onda

Unha soa ferramenta é axeitada para producir maiores volumes coa calidade superficial necesaria para cada tirada de produción. A temperatura e a presión son os parámetros clave que deben manterse baixo control durante todo o proceso.

5. Conclusión

Ópticaé unha forza impulsora detrás da constante evolución da electrónica de consumo. Desde impresionantes tecnoloxías de cámaras innovadoras ata tecnoloxías inmersivasRA/RVexperiencias eseguridadecaracterísticas, a óptica xoga un papel fundamental á hora de mellorar a funcionalidade e a experiencia do usuario dos nosos dispositivos. A medida que a tecnoloxía óptica continúa evolucionando, podemos esperar ver aplicacións aínda máis innovadoras e emocionantes da óptica en dispositivos electrónicos de consumo.

Se estás a buscar un provedor de óptica fiable para electrónica de consumo, Wavelength Opto-Electronicdeseño e fabricaciónlentes moldeadas para estas aplicacións. Con máis dunha década de experiencia en óptica e instalacións de última xeración totalmente equipadas, pode confiar plenamente na nosa óptica de calidade e nas nosas capacidades de fabricación.


Data de publicación: 23 de setembro de 2024