D'Roll vun der Optik fir Konsumentelektronik am Joer 2024 verstoen

1. Aféierung

D'Roll vun der Optik fir Konsumentelektronik am Joer 2024 verstoen 1

Konsumentelektroniksinn zu engem integralen Deel vun eisem Alldag ginn a prägen d'Kommunikatioun, d'Aarbechtsprozesser an d'Ënnerhalung vun de Leit. Hannert den elegante an kompakten Designen vun der Konsumentelektronik verstoppt sech eng Welt vun der spitzer Technologie, woubei d'Optik eng zentral Roll spillt.

2. Uwendungen an der Optik vun der Konsumentelektronik

Optik ass den Deel vun der Physik, deen sech mam Verhalen an den Eegeschafte vum Liicht beschäftegt. Si ass e fundamentalen Deel vu ville Konsumentelektronikgeräter.

2.1 Kamera

Drohnenkamera Applikatioun

Dron mat Kamera

Optik spillt eng wichteg Roll bei der Verbesserung vun de Kameraen an der Konsumentelektronik.Smartphone Kameraen, Laptopkameraen,Drohnenkameraen, bis zu Autokameraen a Webcams, hunn d'Fortschrëtter an der Optik d'Fotografie a Videoopnam revolutionéiert.

Kamerae benotze Lënsen fir Liicht op e Bildsensor ze fokusséieren. De Bildsensor gëtt dann benotzt fir d'Liicht an en elektrescht Signal ëmzewandelen, dat digitaliséiert a als Bild gespäichert gëtt.

Héichqualitativ Objektiver si essentiell fir schaarf Biller opzehuelen, wou d'Hiersteller stänneg d'Objektivmaterialien an -designen verbesseren, fir Verzerrung an Aberratiounen ze reduzéieren an d'Bildkloerheet ze verbesseren.

Optesch Bildstabiliséierung an elektronesch Bildstabiliséierungsmechanismen reduzéieren d'Auswierkunge vun Handzidderen a Vibratiounen, wat fir méi fléissend a méi kloer Fotoen a Videoen suerge kann. Et gi vill verschidden Zorte vun Objektiver a Kameraen, all mat hiren eegenen eenzegaartegen Eegeschaften. D'Kombinatioun vun Optik mat sophistikéierte Bildveraarbechtungsalgorithmen erméiglecht Funktiounen wéi HDR (High Dynamic Range), Portraitmodus an Nuetsmodus, wat et de Benotzer erlaabt, ënner verschiddene Konditiounen iwwerraschend Fotoen ze maachen.

Telefonkamera Applikatioun

Smartphone Kamera

Zum Beispill hunn Wäitwénkelobjektiver e breede Siichtfeld, wat se ideal fir Landschaftsfotografie mécht. Teleobjektiver hunn e schmuele Siichtfeld, wat se ideal fir Sport- a Wildlifefotografie mécht.

2.2 Virtuell an augmentéiert Realitéit

AR VR Applikatioun

AR/VR

Optik ass de Grondsteen vunvirtuell Realitéit (VR) an augmentéiert Realitéit (AR)Erfahrungen. VR-Brëller benotze Lënsen, fir en dräidimensionalt Bild ze kreéieren, dat de Benotzer ka gesinn, an doduerch immersiv Ëmfeld ze kreéieren. AR-Brëller iwwerlageren digital Informatioun op d'real Welt andeems se Optik benotzen, fir Biller op de Siichtfeld vum Träger ze projizéieren. AR/VR-Lënsen hunn eng eenzegaarteg optesch Qualitéit, déi speziell fir Nahaufnahmen entwéckelt gouf. D'Lëns imitéiert d'Gréisst, d'Positioun an d'Siichtfeld vum mënschlechen A. Sou Lënsen sinn als Nahaufnahmelënsen bekannt. Dës Technologien ginn ëmmer méi populär fir Gaming, Ausbildung, Training a verschidde professionell Uwendungen.

2.3 Aner Uwendungen

  • Projektoren benotze Lënsen fir Biller op e Bildschierm ze projizéieren.
  • Barcode-Scanner benotze Lënsen, fir Liicht op e Barcode ze fokusséieren, deen dann vum Scanner decodéiert gëtt.
  • Roboter-KeiermaschinnenBenotzt Lënsen fir präzis Kartéierung, Hindernisserkennung an effizient Reinigung.
  • LiDAR fir autonom Gefiererbenotzt ToF-Lënsen fir Echtzäit-Distanz- an Objetdéiftinformatiounen ze kréien.

3. Eis Optik fir Konsumentelektronik

Wellelängtenoptoelektronesch Design a Fabrikatioun vu Plastik oder Glasgeformte Lënsenfir Konsumentelektronik. Mir bidden e puer Standard-Iwwerwaachungskamera-Objektiver an ToF-Objektiver un, während de Rescht vun eisen Konsumentelektronik-Objektiver personaliséiert sinn.

3.1 Iwwerwaachungskamera-Lënsen

Konsumentenoptik Iwwerwaachungskamera-Lënsen

Wellelängtenopto-elektronesch gegossene Iwwerwaachungskamera-Lëns

EisLënsen fir IwwerwaachungskameraenEt benotzt eng Glas-Plastik-Hybridstruktur, déi exzellent Leeschtung bei achromatescher Aberratioun huet. Zousätzlech huet et d'Charakteristike vun engem grousse FOV an enger eenheetlecher Bildkonsistenz. Et gëtt wäit verbreet an Drohnenkameraen, Smart Homes, ziviler Sécherheet an anere Szenarien agesat.

Deel Nr. Struktur FFL F/# FOV M-TTL Sensor Nr.
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″

Tabelle 1: Wellelängtenopto-elektronesch Iwwerwaachungskamera-Lënsen

3.2 ToF-Lënsen

Konsumentenoptik Time of Flight-Lënsen ToF-Lënsen

Wellelängtenopto-elektronesch ToF-Lëns

Fluchzäitobjektiver (ToF), och bekannt als 3D-Déiftenlënsen, hunn Echtzäit-Reechwäitmiessung a kënnen Déifteninformatiounen iwwer Objeten kréien. Dës Produkter sinn an der Konsumentelektronik wéi Smart-Home-Kameraen, Sweep-Roboter, AR/VR, Drohnen a LiDAR fir autonom Gefierer uwendbar. ToF-Lënsen benotzen Infraroutliicht fir Déifteninformatiounen ze bestëmmen. De Sensor straalt e Signal aus, dat vum Objet reflektéiert a beim Sensor zréckkënnt. Baséierend op der Intensitéit an der Zäit, déi dat reflektéiert Liicht brauch, fir de Sensor z'erreechen, kann eng Déiftenmapping um Objet duerchgefouert ginn. Am Verglach mat aneren 3D-Déiftenmapping-Technologien ass d'ToF-Technologie relativ bëlleg. Déi héich Rate vu Biller pro Sekonn erlaabt Echtzäit-Applikatiounen, wéi zum Beispill Hannergrondonschärft a Videoen ënnerwee.

D'Roll vun der Optik fir Konsumentelektronik am Joer 2024 verstoen 3

Figur 1: ToF-Prinzipdiagramm
D'Roll vun der Optik fir Konsumentelektronik am Joer 2024 verstoen 5

Figur 2 ToF-Bildgebungsdiagramm

ToF ass méi genee a bitt wesentlech Verbesserungen am Verglach mat aneren Bildgebungstechniken.

Deel Nr. EFL (mm) FFL (mm) FNO Gesiichtsfeld (DxHxV) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Sensorgréisst Schraufgréisst Applikatioun
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 × 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 Zoll M6.0*0.25 940nm TOF

Tabelle 2: Wellelängtenoptoelektronesch ToF-Lënsen

3.2.1 LiDAR fir autonom Gefierer

Optik mat 905nm an 1550nm Wellenlängt ass gëeegent fir autonom Fuerapplikatiounen.

Faktoren 905nm 1550nm Erklärung
Waasser + Waasser absorbéiert 1550 nm Wellen ongeféier 145x méi wéi 905 nm Wellen
Reen & Niwwel + D'Degradatioun vun 1550 nm Wellen a Reen a Niwwel am Verglach mat normalen Bedéngungen ass 4-5 Mol méi schlëmm wéi d'Degradatioun vun 905 nm Wellen.
Schnéi + 1550 nm Wellen hunn ongeféier 97% méi schlecht Reflexioun am Schnéi am Verglach mat 905 nm Wellen.
Stroumverbrauch + Ënner naasse Bedingungen brauchen Sensoren, déi eng Wellelängt vun 1550 nm benotzen, méi wéi 10x méi Leeschtung am Verglach zu engem ähnlechen 905 nm System.
Reechwäit + + Ënner optimale Konditioune kënnen souwuel d'Wellenlängte vun 905 wéi och vun 1550 nm vill Honnerte vu Meter gesinn.
Disponibilitéit vun Technologiekomponenten + Schlësselkomponenten fir 1550 nm sinn entweder speziell hiergestallt oder nëmmen iwwer net-Standard-Liwwerketten verfügbar a brauchen exotesch Materialien.
Tabelle 3: Gëeegentheet vun der 905nm an 1550nm Optik fir autonomt Fueren

3.3 Lëns fir no beim A

Gegossene Optik - Lëns fir no beim Aen

Wellelängtenopto-elektronesch No-Aen-Lëns

Artikelnummer: DJZ32-B01
FFL: 10.03
Siichtfeld: 48,8(H)x41,3(V)
Chip-Typ: IM 250 2/3″

Spezifikatiounen 1: Wellelängtenopto-elektronesch Lëns fir no beim A

Lens an der Géigend vum Abesteet aus verschiddenen opteschen Elementer, déi mat engem C-Mount IMX250 2/3″ Detektor a Bildveraarbechtungssoftware op der AR/VR Produktiounslinn schaffen, fir eng automatesch Inspektioun vun MTF, Verzerrung, FOV, Feldkrümmung a relativer Beliichtung fir den Assemblageapparat z'erreechen. Mir bidden eenzegaarteg Lënsen fir Systemintegratoren vun AR/VR Apparater.

3.4 Aner Beispiller

Verfügbar Produkttypenenthalen Lächerlënsen, Scanlënsen, Drohnenlënsen, Kameralënsen, konesch Lënsen, asw.

Deel Nr. Struktur FFL F/# FOV M-TTL Sensor Nr. Applikatioun
PG-OL-1.8-3.2 4G 1,80 3.2 70°(H) x 51°(V) 10.42 MT9V022 1/3″ Lächerlëns
PG-OL-3.25-6.5 5G 3,25 6.5 40,63°(H) x 26,41°(V) 11,60 1/3″ Scan-Lens
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12.0 42,4°(H) x 34,4°(V) 11,88 EV76C560 1/1.8″ Barcode
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70°(H) x 56°(V) 2,75 OV7251 1/7.5″ Drohnenobjektiv
PG-OL-6.68-2.8 8G 6,68 2.8 100°(H) x 76°(V) 20,57 IMX117 1/2,3 Zoll Kamera
PG-OL-8.46-1.2 7G 8,46 1.2 28°(H) x 16,8°(V) 29,84 1/2″ 808nm
PG-OL-10.03-1.9 17G 10.03 1.9 48,8°(H) x 41,3°(V) 81,15 IMX250 2/3″ AR-Bildgebungsdetektioun

Tabelle 4: Wellelängtenopto-elektronesch aner gegoss Lënsen

3.5 Personnalisatioun vu gegossene Lënsen

Mat eisemmodern Ariichtungen, kënne mir speziell fir déi spezifesch Bedierfnesser vun de Clienten ëmfaassend Léisunge designen a liwweren. Mir produzéieren gegoss Lënsen fir Konsumentelektronik entweder aus Glas oder Plastik.

3.5.1 Gegossene asphäresch Lënsen

D'Roll vun der Optik fir Konsumentelektronik am Joer 2024 verstoen 7

Wellelängtenopto-elektronesch gegossene asphäresch Lënsen
Spezifikatiounen Präzisioun Ultra-Prezisioun
Duerchmiesser 1-25mm 1-20mm
Dia Toleranz ±0,015 mm ±0,005 mm
Déckt Toleranz ±0,03 mm ±0,005 mm
Onregelméissegkeet (PV) 1µm 0,6µm
Onregelméissegkeet (RMS) 0,3µm 0,08-0,15µm
Zentrierungsfehler 1'
Uewerflächenqualitéit 40-20 20-10
Beschichtung Personaliséierbar Personaliséierbar
Tabelle 5: Produktiounskapazitéite vu Wellelängtenopto-elektronesch gegossenen asphäresche Lënsen

3.5.2 Mikroasphäresch Lënsen

3.5.2.1 Handylënsen
Handy- a medizinesch Lënsen

Gegossene Telefonkamera-Lënsen

(1≤φ≤5)
OD Toleranz: ±0,003 mm
CT-Toleranz: ±0,003 mm
Toleranz vun der Saghéicht: ±0,002 mm
Uewerflächengenauegkeet: Rt ≤0,0006 mm, ΔRt ≤0,0003 mm
Zentrierungsfehler: ≤ 0,003 mm

Spezifikatiounen 2: Wellenlängt Opto-elektronesch gegossen Telefonkamera-Lënsen

3.5.2.2 Iwwerwaachungs- & DSC-Lënsen
Iwwerwaachungs- & DSC-Lënsen

Gegossene Iwwerwaachungs- & DSC-Lënsen

(5≤φ≤12)
OD Toleranz: ±0,003 mm
CT-Toleranz: ±0,003 mm
Toleranz vun der Saghéicht: ±0,002 mm
Uewerflächengenauegkeet: Rt ≤0,0015 mm, ΔRt ≤0,0005 mm
Zentrierungsfehler: ≤ 0,005 mm

Spezifikatiounen 3: Wellenlängtenopto-elektronesch gegossen Iwwerwaachungs- & DSC-Lënsen

3.5.3 Grouss asphäresch Lënsen

Grouss asphäresch Lënsen

Gegossene Projektorlëns

OD Toleranz: ±0,01 mm
CT-Toleranz: ±0,005 mm
Toleranz vun der Saghéicht: ±0,005 mm
Uewerflächengenauegkeet: Rt ≤0,005 mm, ΔRt ≤0,002 mm
Zentrierungsfehler: ≤ 0,008 mm

Spezifikatiounen 4: Wellelängt Opto-elektronesch gegossene Projektorlëns

Déi grouss asphäresch Lënsen sinn uwendbar fir Produkter, déi Lënsen mat engem gréisseren Duerchmiesser erfuerderen, wéi z. B. Projektoren.

3.5.4 Asphäresch Lënsen mat spezieller Form

Speziell geformt asphäresch Lënsen

Fräiform Asphäresch Lënsen

Dimensiounstoleranz: ±0,01 mm
CT-Toleranz: ±0,005 mm
Toleranz vun der Saghéicht: ±0,002
Uewerflächengenauegkeet: Rt ≤0,003 mm, ΔRt ≤0,0008 mm

Spezifikatiounen 5: Wellenlängt Opto-elektronesch speziell geformt asphäresch Lënsen

Déi speziell geformt Lënsen sinn uwendbar fir Automatiséierungssignalsteierung oder AR/VR-Produkter.

4. Sprëtzgusstechnologie

Lënsenformung

Wellelängtenopto-elektronesch Sprëtzgussanlag

Plastik, Glas an Hybrid-Plastik-Glas sinn d'Rohmaterialien, déi benotzt gi fir optesch Lënsen mat Sprëtzgusstechnologie ze produzéieren. Sprëtzguss gëtt einfach als e Prozess definéiert, bei deem Plastik/Glasmaterial geschmolz a a Formen injizéiert gëtt. De spéidere Prozess ëmfaasst d'Ofkillung vum Formmaterial fir ze härten, sou datt et elo prett ass fir mat genaue Spezifikatioune fir vill verschidden Uwendungen ze benotzen.

D'Roll vun der Optik fir Konsumentelektronik am Joer 2024 verstoen 9

Wellelängtenopto-elektronesch Mikrogeformte Lënsen

Een eenzegt Tool ass ausräichend fir méi grouss Volumen mat der néideger Uewerflächenqualitéit fir all Produktiounslaf ze produzéieren. D'Temperatur an den Drock sinn déi Schlësselparameter, déi während dem ganze Prozess ënner Kontroll gehale musse ginn.

5. Schlussfolgerung

Optikass eng dreiwend Kraaft hannert der konstanter Evolutioun vun der Konsumentelektronik. Vun iwwerraschenden innovativen Kameratechnologien bis zu immersiven TechnologienAR/VRErfahrungen anSécherheetFunktiounen, spillt d'Optik eng zentral Roll fir d'Funktionalitéit an d'Benotzererfarung vun eisen Apparater ze verbesseren. Well d'Optiktechnologie sech weiderentwéckelt, kënne mir nach méi innovativ an spannend Uwendungen vun der Optik a Konsumentelektronikapparater erwaarden.

Wann Dir no engem zouverléissege Liwwerant vun Optik fir Konsumentelektronik sicht, Wavelength Opto-ElectronicDesign a Fabrikatioungegoss Lënsen fir dës Uwendungen. Mat iwwer engem Jorzéngt Erfahrung an der Optik a voll ausgestatteten, modernsten Ariichtungen, kënnt Dir voll op eis Qualitéitsoptik an eis Produktiounskapazitéiten zielen.


Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 23. September 2024