۱. مقدمه
لوازم الکترونیکی مصرفیبه بخش جداییناپذیر زندگی روزمره ما تبدیل شدهاند و ارتباطات، فرآیندهای کاری و سرگرمی مردم را شکل میدهند. در پشت طراحیهای شیک و جمعوجور لوازم الکترونیکی مصرفی، دنیایی از فناوری پیشرفته نهفته است که اپتیک نقش محوری در آن ایفا میکند.
۲. کاربردهای اپتیک در لوازم الکترونیکی مصرفی
اپتیک شاخهای از فیزیک است که به رفتار و خواص نور میپردازد و بخش اساسی بسیاری از دستگاههای الکترونیکی مصرفی است.
۲.۱ دوربین
اپتیک در بهبود دوربینهای موجود در لوازم الکترونیکی مصرفی نقش مهمی دارد.دوربینهای گوشیهای هوشمند، دوربینهای لپتاپ،دوربینهای پهپادیاز دوربینهای خودرو گرفته تا وبکمها، پیشرفت در اپتیک، عکاسی و ضبط ویدیو را متحول کرده است.
دوربینها از لنزها برای متمرکز کردن نور بر روی حسگر تصویر استفاده میکنند. سپس حسگر تصویر برای تبدیل نور به سیگنال الکتریکی استفاده میشود که دیجیتالی شده و به عنوان تصویر ذخیره میشود.
لنزهای با کیفیت بالا برای ثبت تصاویر واضح ضروری هستند، چرا که تولیدکنندگان دائماً در حال بهبود مواد و طراحی لنزها برای کاهش اعوجاج، انحرافات و افزایش وضوح تصویر هستند.
مکانیسمهای تثبیتکننده تصویر نوری و الکترونیکی، اثرات لرزش و تکانهای دست را کاهش میدهند و عکسها و ویدیوهای روانتر و واضحتری را تضمین میکنند. انواع مختلفی از لنز در دوربینها استفاده میشود که هر کدام ویژگیهای منحصر به فرد خود را دارند. ترکیب اپتیک با الگوریتمهای پردازش تصویر پیشرفته، ویژگیهایی مانند HDR (محدوده دینامیکی بالا)، حالت پرتره و حالت شب را امکانپذیر میکند و به کاربران امکان میدهد در شرایط مختلف عکسهای خیرهکنندهای ثبت کنند.
برای مثال، لنزهای واید میدان دید وسیعی دارند که آنها را برای عکاسی منظره ایدهآل میکند. لنزهای تله فوتو میدان دید باریکی دارند که آنها را برای عکاسی ورزشی و حیات وحش ایدهآل میکند.
۲.۲ واقعیت مجازی و واقعیت افزوده
اپتیک سنگ بنای آن استواقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR)هدستهای واقعیت مجازی (VR) از لنزها برای ایجاد یک تصویر سهبعدی برای کاربر استفاده میکنند و محیطهای فراگیر ایجاد میکنند. عینکهای واقعیت افزوده (AR) با استفاده از اپتیک، اطلاعات دیجیتال را روی دنیای واقعی میپوشانند تا تصاویر را روی میدان دید کاربر نمایش دهند. لنزهای واقعیت افزوده/واقعیت مجازی (VR) دارای کیفیت نوری منحصر به فردی هستند که به طور خاص برای نمایشگرهای نزدیک چشم طراحی شدهاند. این لنزها اندازه، موقعیت و میدان دید چشم انسان را تقلید میکنند. چنین لنزهایی به عنوان لنزهای نزدیک چشم شناخته میشوند. این فناوریها به طور فزایندهای برای بازی، آموزش، تمرین و کاربردهای حرفهای مختلف محبوب میشوند.
۲.۳ سایر کاربردها
- پروژکتورها از لنز برای نمایش تصاویر روی پرده استفاده میکنند.
- اسکنرهای بارکد از لنزها برای متمرکز کردن نور بر روی بارکد استفاده میکنند که سپس توسط اسکنر رمزگشایی میشود.
- رباتهای جاروکنندهاز لنزها برای نقشهبرداری دقیق، تشخیص مانع و تمیز کردن کارآمد استفاده کنید.
- لیدار برای وسایل نقلیه خودراناز لنزهای ToF برای به دست آوردن اطلاعات فاصلهیابی و عمق شیء در زمان واقعی استفاده میکند.
۳. اپتیک ما برای لوازم الکترونیکی مصرفی
طراحی و ساخت قطعات اپتوالکترونیک با طول موج، پلاستیک یا شیشهلنزهای قالبگیری شدهبرای لوازم الکترونیکی مصرفی. ما چندین لنز استاندارد برای دوربینهای نظارتی و لنزهای ToF ارائه میدهیم، در حالی که بقیه لنزهای لوازم الکترونیکی مصرفی ما سفارشیسازی میشوند.
۳.۱ لنزهای دوربین مداربسته
مالنزهای دوربین مداربستهاز یک ساختار ترکیبی شیشه-پلاستیک استفاده میکند که عملکرد بسیار خوبی در برابر انحراف آکروماتیک دارد. علاوه بر این، دارای ویژگیهای میدان دید وسیع و ثبات تصویر یکنواخت است. این محصول به طور گسترده در دوربینهای پهپاد، خانههای هوشمند، امنیت شهری و سایر سناریوها مورد استفاده قرار میگیرد.
| شماره قطعه | ساختار | اف اف ال | ف/# | میدان دید | M-TTL | سنسور شماره |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PG-SCL-1.45-2.4 | 3P | ۱.۴۵ | ۲.۴ | ۸۹.۶ درجه (افقی) × ۷۳.۱ درجه (عمودی) | ۸.۵۱ | OV7740 1/5 اینچ |
| PG-SCL-1.56-1.5 | 1G4P | ۱.۵۶ | ۱.۵ | ۱۰۵ درجه (افقی) × ۸۵ درجه (عمودی) | ۱۸.۳ | OV7740 1/5 اینچ |
| PG-SCL-1.19-2.6 | 2G4P | ۱.۱۹ | ۲.۶ | ۱۱۰ درجه (افقی) × ۸۵ درجه (عمودی) | ۹.۰۱ | OV5640 1/4 اینچ |
جدول ۱: لنزهای دوربین مداربسته اپتوالکترونیکی با طول موج
۳.۲ لنزهای ToF
لنزهای زمان پرواز (ToF)که به عنوان لنزهای عمق سهبعدی نیز شناخته میشوند، دارای مسافتیابی در زمان واقعی هستند و میتوانند اطلاعات عمق شیء را به دست آورند. این محصولات در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند دوربینهای خانگی هوشمند، رباتهای جارو، AR/VR، پهپادها و LiDAR برای وسایل نقلیه خودران کاربرد دارند. لنزهای ToF از نور مادون قرمز برای تعیین اطلاعات عمق استفاده میکنند. سنسور سیگنالی را منتشر میکند که از جسم منعکس شده و به سنسور باز میگردد. بر اساس شدت و زمان لازم برای رسیدن نور منعکس شده به سنسور، میتوان نقشهبرداری عمق را روی جسم انجام داد. در مقایسه با سایر فناوریهای نقشهبرداری عمق سهبعدی، فناوری ToF نسبتاً ارزان است. نرخ بالای فریم در ثانیه امکان کاربردهای بلادرنگ مانند تاری پسزمینه در ویدیوی در حال حرکت را فراهم میکند.
ToF دقیقتر است و پیشرفتهای قابل توجهی نسبت به سایر تکنیکهای تصویربرداری ارائه میدهد.
| شماره قطعه | EFL (میلیمتر) | FFL (میلیمتر) | FNO | میدان دید (عمقxارتفاعxعمودی) (میلیمتر) | M-TTL (میلیمتر) | مکس سی آر ای | اندازه حسگر | اندازه پیچ | کاربرد |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PG-TOF-1.53-1.2-V1 | ۱.۵۳۶ | ۲.۲۱ | ۱.۲۰ | ۱۴۲ در ۱۲۳ در ۹۲ | ۹.۸۲ | ۹.۴ درجه | ۱/۵ اینچ | M7.0 * 0.35 | TOF 850 نانومتری |
| PG-TOF-1.53-1.2-V2 | ۱.۵۳۶ | ۲.۶۰ | ۱.۲۰ | ۱۴۴ در ۱۲۵ در ۹۰ | ۹.۸۸ | ۶.۹۷ درجه | ۱/۵ اینچ | M7.0 * 0.35 | TOF 850 نانومتری |
| PG-TOF-1.53-1.45-V2 | ۱.۵۳۰ | ۲.۵۶ | ۱.۴۵ | ۱۲۷.۸ در ۱۰۴.۸ در ۸۲ | ۸.۲۰ | ۱۸.۷۸ درجه | ۱/۵ اینچ | M6.0 * 0.35 | TOF با طول موج ۹۴۰ نانومتر |
| PG-TOF-2.36-1.25 | ۲.۳۶۴ | ۲.۷۰ | ۱.۲۵ | ۱۳۲.۱ در ۱۲۳ در ۹۲.۸ | ۱۱.۳۴ | ۱۵.۴۱ درجه | ۱/۳ اینچ | M8.0*0.35 | TOF 850 نانومتری |
| PG-TOF-1.44-1.4 | ۱.۴۴۰ | ۰.۸۵ | ۱.۴۰ | ۱۲۵ در ۱۰۴.۸ در ۸۲.۵ | ۵.۲۵ | ۳۴.۲۶ درجه | ۱/۴.۵ اینچ | M6.0 * 0.25 | TOF با طول موج ۹۴۰ نانومتر |
جدول ۲: لنزهای ToF اپتوالکترونیکی با طول موج
۳.۲.۱ لیدار برای وسایل نقلیه خودران
اپتیکهایی که ۹۰۵ نانومتر و ۱۵۵۰ نانومتر هستند برای کاربردهای رانندگی خودکار مناسب هستند.
| عوامل | 905 نانومتر | ۱۵۵۰ نانومتر | توضیح |
| آب | + | – | آب امواج ۱۵۵۰ نانومتر را تقریباً ۱۴۵ برابر بیشتر از امواج ۹۰۵ نانومتر جذب میکند. |
| باران و مه | + | – | تخریب امواج ۱۵۵۰ نانومتر در باران و مه در مقایسه با شرایط عادی، ۴ تا ۵ برابر بدتر از تخریب امواج ۹۰۵ نانومتر است. |
| برف | + | – | امواج ۱۵۵۰ نانومتر در مقایسه با امواج ۹۰۵ نانومتر، تقریباً ۹۷٪ بازتاب بدتری در برف دارند. |
| مصرف برق | + | – | در شرایط مرطوب، حسگرهایی که از طول موج ۱۵۵۰ نانومتر استفاده میکنند، در مقایسه با یک سیستم مشابه ۹۰۵ نانومتر، به بیش از ۱۰ برابر توان بیشتری نیاز دارند. |
| محدوده | + | + | در شرایط مطلوب، هر دو طول موج ۹۰۵ و ۱۵۵۰ نانومتر میتوانند صدها متر را ببینند. |
| در دسترس بودن اجزای فناوری | + | – | اجزای کلیدی برای طول موج ۱۵۵۰ نانومتر یا به صورت سفارشی ساخته میشوند یا فقط از طریق زنجیرههای تأمین غیراستاندارد در دسترس هستند و به مواد عجیب و غریب نیاز دارند. |
۳.۳ عدسی نزدیکبین
شماره قطعه: DJZ32-B01
لیگ برتر فوتبال آمریکا: ۱۰.۰۳
میدان دید: ۴۸.۸ (افقی) × ۴۱.۳ (عمودی)
نوع تراشه: IM 250 2/3 اینچ
مشخصات ۱: لنز اپتوالکترونیکی با طول موج نزدیکبینی
لنز نزدیک چشمشامل چندین عنصر نوری است که با آشکارساز C-mount IMX250 2/3 اینچی و نرمافزار پردازش تصویر در خط تولید AR/VR کار میکنند تا به طور خودکار MTF، اعوجاج، FOV، انحنای میدان و روشنایی نسبی را برای دستگاه مونتاژ بررسی کنند. ما لنزهای منحصر به فردی را به یکپارچهسازان سیستم دستگاههای AR/VR ارائه میدهیم.
۳.۴ نمونههای دیگر
انواع محصولات موجودشامل لنزهای سوراخ سوزنی، لنزهای اسکن، لنزهای پهپاد، لنزهای دوربین، لنزهای مخروطی و غیره میشود.
| شماره قطعه | ساختار | اف اف ال | ف/# | میدان دید | M-TTL | سنسور شماره | کاربرد |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PG-OL-1.8-3.2 | 4G | ۱.۸۰ | ۳.۲ | ۷۰ درجه (افقی) × ۵۱ درجه (عمودی) | ۱۰.۴۲ | MT9V022 1/3 اینچ | لنز پینهول |
| PG-OL-3.25-6.5 | 5G | ۳.۲۵ | ۶.۵ | ۴۰.۶۳ درجه (افقی) × ۲۶.۴۱ درجه (عمودی) | ۱۱.۶۰ | ۱/۳ اینچ | لنز اسکن |
| PG-OL-4.78-12 | 4P | ۴.۷۸ | ۱۲.۰ | ۴۲.۴ درجه (افقی) × ۳۴.۴ درجه (عمودی) | ۱۱.۸۸ | EV76C560 1/1.8 اینچ | بارکد |
| PG-OL-1.1-2.2 | 2P | ۱.۱۰ | ۲.۲ | ۷۰ درجه (افقی) × ۵۶ درجه (عمودی) | ۲.۷۵ | OV7251 1/7.5 اینچ | لنز پهپاد |
| PG-OL-6.68-2.8 | 8G | ۶.۶۸ | ۲.۸ | ۱۰۰ درجه (افقی) × ۷۶ درجه (عمودی) | ۲۰.۵۷ | IMX117 1/2.3 اینچ | دوربین |
| PG-OL-8.46-1.2 | 7G | ۸.۴۶ | ۱.۲ | ۲۸ درجه (افقی) × ۱۶.۸ درجه (عمودی) | ۲۹.۸۴ | ۱/۲ اینچ | 808 نانومتر |
| PG-OL-10.03-1.9 | ۱۷ گرم | ۱۰.۰۳ | ۱.۹ | ۴۸.۸ درجه (افقی) × ۴۱.۳ درجه (عمودی) | ۸۱.۱۵ | IMX250 2/3 اینچ | تشخیص تصویربرداری AR |
جدول ۴: طول موج اپتوالکترونیکی سایر لنزهای قالبگیری شده
۳.۵ سفارشیسازی لنزهای قالبگیریشده
با ماامکانات پیشرفتهما میتوانیم به طور خاص راهحلهای جامعی را برای نیازهای خاص مشتریان طراحی و ارائه دهیم. ما لنزهای قالبگیری شده برای لوازم الکترونیکی مصرفی را با مواد شیشهای یا پلاستیکی تولید میکنیم.
۳.۵.۱ لنزهای غیرکروی قالبگیری شده
| مشخصات | دقت | فوق العاده دقیق |
| قطر | ۱-۲۵ میلیمتر | ۱-۲۰ میلیمتر |
| تحمل قطر | ±0.015 میلیمتر | ±0.005 میلیمتر |
| تحمل ضخامت | ±0.03 میلیمتر | ±0.005 میلیمتر |
| بینظمی (PV) | ۱ میکرومتر | 0.6 میکرومتر |
| بینظمی (RMS) | 0.3 میکرومتر | 0.08-0.15 میکرومتر |
| خطای مرکزگرایی | ۱' | |
| کیفیت سطح | ۴۰-۲۰ | ۲۰-۱۰ |
| پوشش | قابل تنظیم | قابل تنظیم |
۳.۵.۲ لنزهای میکرو غیرکروی
۳.۵.۲.۱ لنزهای تلفن همراه
(1≤φ≤5)
تحمل قطر خارجی: ±0.003 میلیمتر
تحمل سی تی: ±0.003 میلی متر
تحمل ارتفاع شره: ±0.002 میلیمتر
دقت سطح: Rt ≤0.0006 میلیمتر، ΔRt ≤0.0003 میلیمتر
خطای تمرکز: ≤ 0.003 میلیمتر
مشخصات ۲: لنزهای دوربین تلفن همراه قالبگیری شده با طول موج اپتوالکترونیکی
۳.۵.۲.۲ لنزهای نظارتی و DSC
(5≤φ≤12)
تحمل قطر خارجی: ±0.003 میلیمتر
تحمل سی تی: ±0.003 میلی متر
تحمل ارتفاع شره: ±0.002 میلیمتر
دقت سطح: Rt ≤0.0015 میلیمتر، ΔRt ≤0.0005 میلیمتر
خطای تمرکز: ≤ 0.005 میلیمتر
مشخصات ۳: لنزهای نظارتی و DSC قالبگیری شده اپتوالکترونیکی با طول موج
۳.۵.۳ لنزهای بزرگ غیرکروی
تحمل قطر خارجی: ±0.01 میلیمتر
تحمل سی تی: ±0.005 میلی متر
تحمل ارتفاع شره: ±0.005 میلیمتر
دقت سطح: Rt ≤0.005 میلیمتر، ΔRt ≤0.002 میلیمتر
خطای تمرکز: ≤ 0.008 میلیمتر
مشخصات ۴: لنز پروژکتور قالبگیری شده اپتوالکترونیکی با طول موج
لنزهای بزرگ غیرکروی برای محصولاتی که به لنزهای با قطر بزرگتر مانند پروژکتورها نیاز دارند، قابل استفاده هستند.
۳.۵.۴ لنزهای غیرکروی با شکل خاص
تلرانس ابعادی: ±0.01 میلیمتر
تحمل سی تی: ±0.005 میلی متر
تحمل ارتفاع شره: ±0.002
دقت سطح: Rt ≤0.003 میلیمتر، ΔRt ≤0.0008 میلیمتر
مشخصات ۵: لنزهای غیرکروی با شکل خاص اپتوالکترونیک با طول موج
لنزهای با شکل خاص برای کنترل سیگنال اتوماسیون یا محصولات AR/VR قابل استفاده هستند.
۴. فناوری قالبگیری تزریقی
پلاستیک، شیشه و هیبرید پلاستیک-شیشه مواد اولیهای هستند که برای تولید لنزهای اپتیکی با فناوری قالبگیری تزریقی استفاده میشوند. قالبگیری تزریقی به سادگی به عنوان فرآیندی تعریف میشود که از طریق آن مواد پلاستیکی/شیشه ذوب شده و به قالبها تزریق میشوند. فرآیند بعدی شامل خنک شدن مواد قالب برای سخت شدن است که اکنون آماده استفاده با مشخصات دقیق برای بسیاری از کاربردهای مختلف است.
یک ابزار واحد برای تولید حجمهای بالاتر با کیفیت سطح لازم برای هر نوبت تولید کافی است. دما و فشار پارامترهای کلیدی هستند که باید در کل فرآیند کنترل شوند.
۵. نتیجهگیری
اپتیکنیروی محرکه تکامل مداوم لوازم الکترونیکی مصرفی است. از فناوریهای دوربین نوآورانه خیرهکننده گرفته تا تصاویر فراگیرواقعیت افزوده/واقعیت مجازیتجربیات وامنیتبا توجه به ویژگیهای ذکر شده، اپتیک نقش محوری در افزایش عملکرد و تجربه کاربری دستگاههای ما ایفا میکند. با ادامه تکامل فناوری اپتیک، میتوانیم انتظار داشته باشیم که کاربردهای نوآورانهتر و هیجانانگیزتری از اپتیک در دستگاههای الکترونیکی مصرفی مشاهده کنیم.
اگر به دنبال یک تامینکننده اپتیک قابل اعتماد برای لوازم الکترونیکی مصرفی هستید، Wavelength Opto-Electronicطراحی و ساختلنزهای قالبگیری شده برای این کاربردها. با بیش از یک دهه تجربه در زمینه اپتیک و امکانات کاملاً مجهز و پیشرفته، میتوانید کاملاً روی کیفیت اپتیک و قابلیتهای تولیدی ما حساب کنید.
زمان ارسال: ۲۳ سپتامبر ۲۰۲۴