Die Rolle der Optik für Unterhaltungselektronik im Jahr 2024 verstehen

1. Einleitung

Die Rolle der Optik für Unterhaltungselektronik im Jahr 2024 verstehen 1

UnterhaltungselektronikSie sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken und prägen unsere Kommunikation, Arbeitsprozesse und Unterhaltung. Hinter dem eleganten und kompakten Design von Unterhaltungselektronik verbirgt sich eine Welt modernster Technologie, in der die Optik eine zentrale Rolle spielt.

2. Optische Anwendungen in der Unterhaltungselektronik

Die Optik ist der Teilbereich der Physik, der sich mit dem Verhalten und den Eigenschaften des Lichts befasst. Sie ist ein grundlegender Bestandteil vieler Unterhaltungselektronikgeräte.

2.1 Kamera

Drohnenkamera-Anwendung

Drohne mit Kamera

Optiken spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der in Unterhaltungselektronik verwendeten Kameras.Smartphone-Kameras, Laptop-Kameras,DrohnenkamerasVon Autokameras bis hin zu Webcams haben Fortschritte in der Optik die Fotografie und Videoaufzeichnung revolutioniert.

Kameras nutzen Linsen, um Licht auf einen Bildsensor zu fokussieren. Der Bildsensor wandelt das Licht dann in ein elektrisches Signal um, das digitalisiert und als Bild gespeichert wird.

Hochwertige Objektive sind unerlässlich für die Aufnahme scharfer Bilder. Die Hersteller arbeiten daher ständig an der Verbesserung von Objektivmaterialien und -designs, um Verzerrungen und Abbildungsfehler zu reduzieren und die Bildschärfe zu erhöhen.

Optische und elektronische Bildstabilisierung reduzieren die Auswirkungen von Handzittern und Vibrationen und sorgen so für ruhigere und schärfere Fotos und Videos. Kameras verwenden viele verschiedene Objektivtypen, jedes mit seinen eigenen Eigenschaften. Die Kombination von Optik und ausgefeilten Bildverarbeitungsalgorithmen ermöglicht Funktionen wie HDR (High Dynamic Range), Porträtmodus und Nachtmodus, mit denen Nutzer in unterschiedlichsten Situationen beeindruckende Fotos aufnehmen können.

Telefonkamera-App

Smartphone-Kamera

Weitwinkelobjektive bieten beispielsweise ein weites Sichtfeld und eignen sich daher ideal für die Landschaftsfotografie. Teleobjektive hingegen haben ein enges Sichtfeld und sind daher ideal für Sport- und Tierfotografie.

2.2 Virtuelle und erweiterte Realität

AR/VR-Anwendung

AR/VR

Optiken sind der Eckpfeiler vonVirtuelle Realität (VR) und erweiterte Realität (AR)VR-Headsets nutzen Linsen, um ein dreidimensionales Bild für den Nutzer zu erzeugen und so immersive Umgebungen zu schaffen. AR-Brillen projizieren digitale Informationen mithilfe von Optiken in das Sichtfeld des Trägers und legen sie so in die reale Welt hinein. AR/VR-Linsen besitzen eine einzigartige optische Qualität, die speziell für die Darstellung im Nahbereich entwickelt wurde. Die Linse ahmt Größe, Position und Sichtfeld des menschlichen Auges nach. Solche Linsen werden als Nahlinse bezeichnet. Diese Technologien erfreuen sich zunehmender Beliebtheit in den Bereichen Gaming, Bildung, Training und verschiedenen professionellen Anwendungen.

2.3 Weitere Anwendungen

  • Projektoren verwenden Linsen, um Bilder auf eine Leinwand zu projizieren.
  • Barcode-Scanner verwenden Linsen, um Licht auf einen Barcode zu fokussieren, der dann vom Scanner dekodiert wird.
  • RoboterkehrmaschinenLinsen werden für präzises Kartieren, Hinderniserkennung und effiziente Reinigung eingesetzt.
  • LiDAR für autonome Fahrzeugenutzt ToF-Linsen, um Entfernungs- und Objekttiefeninformationen in Echtzeit zu erhalten.

3. Unsere Optik für Unterhaltungselektronik

Wellenlängen-Optoelektronik-Design und -Herstellung aus Kunststoff oder Glasgeformte LinsenFür Unterhaltungselektronik bieten wir verschiedene Standardobjektive für Überwachungskameras und ToF-Objektive an, während die übrigen Objektive für Unterhaltungselektronik kundenspezifisch angefertigt werden.

3.1 Objektive für Überwachungskameras

Objektive für Überwachungskameras im Bereich der Verbraucheroptik

Wellenlängen-optoelektronisches, geformtes Überwachungskameraobjektiv

UnserObjektive von ÜberwachungskamerasEs besteht aus einer Glas-Kunststoff-Hybridstruktur, die eine hervorragende Leistung hinsichtlich chromatischer Aberration bietet. Darüber hinaus zeichnet es sich durch ein großes Sichtfeld und eine gleichmäßige Bildqualität aus. Es findet breite Anwendung in Drohnenkameras, Smart Homes, im Bereich der zivilen Sicherheit und in weiteren Anwendungsbereichen.

Teilenummer Struktur FFL F/# Sichtfeld 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: Wellenlängen-Optoelektronische Überwachungskameraobjektive

3.2 ToF-Linsen

Consumer Optics Time-of-Flight-Linsen (ToF-Linsen)

Wellenlängen-optoelektronische ToF-Linse

Time-of-Flight (ToF)-LinsenToF-Sensoren (auch bekannt als 3D-Tiefensensoren) ermöglichen Echtzeit-Entfernungsmessung und erfassen Tiefeninformationen von Objekten. Sie finden Anwendung in Unterhaltungselektronik wie Smart-Home-Kameras, Saugrobotern, AR/VR-Systemen, Drohnen und LiDAR-Systemen für autonome Fahrzeuge. ToF-Sensoren nutzen Infrarotlicht zur Tiefenbestimmung. Der Sensor sendet ein Signal aus, das vom Objekt reflektiert wird und zum Sensor zurückkehrt. Anhand der Intensität und der Laufzeit des reflektierten Lichts wird die Tiefe des Objekts ermittelt. Im Vergleich zu anderen 3D-Tiefenmesstechnologien ist die ToF-Technologie relativ kostengünstig. Die hohe Bildrate ermöglicht Echtzeitanwendungen wie die Hintergrundunschärfe in Videos.

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Abbildung 1: ToF-Prinzipdiagramm
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Abbildung 2 ToF-Bildgebungsdiagramm

Die Flugzeitmessung (ToF) ist genauer und bietet deutliche Verbesserungen gegenüber anderen Bildgebungsverfahren.

Teilenummer EFL (mm) FFL (mm) FNO Sichtfeld (Durchmesser x Höhe x Volumen) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Sensorgröße Schraubengröße Anwendung
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″ M6.0*0.25 940nm TOF

Tabelle 2: Wellenlängen-optoelektronische ToF-Linsen

3.2.1 LiDAR für autonome Fahrzeuge

Optiken mit Wellenlängen von 905 nm und 1550 nm eignen sich für Anwendungen im Bereich des autonomen Fahrens.

Faktoren 905 nm 1550 nm Erläuterung
Wasser + Wasser absorbiert 1550 nm-Wellen etwa 145-mal stärker als 905 nm-Wellen.
Regen und Nebel + Die Dämpfung von 1550-nm-Wellen bei Regen und Nebel ist im Vergleich zu normalen Bedingungen 4- bis 5-mal stärker als die Dämpfung von 905-nm-Wellen.
Schnee + 1550 nm-Wellen weisen im Schnee eine um etwa 97 % geringere Reflexion auf als 905 nm-Wellen.
Stromverbrauch + Unter feuchten Bedingungen benötigen Sensoren, die eine Wellenlänge von 1550 nm verwenden, mehr als das Zehnfache an Leistung im Vergleich zu einem ähnlichen System mit 905 nm Wellenlänge.
Reichweite + + Unter optimalen Bedingungen können sowohl mit 905 nm als auch mit 1550 nm Wellenlänge Entfernungen von mehreren hundert Metern erreicht werden.
Verfügbarkeit von Technologiekomponenten + Die wichtigsten Komponenten für 1550 nm sind entweder Sonderanfertigungen oder nur über nicht standardmäßige Lieferketten erhältlich und erfordern exotische Materialien.
Tabelle 3: Eignung von 905-nm- und 1550-nm-Optiken für autonomes Fahren

3.3 Nahlinse

Geformte Optik – Nahlinse

Wellenlängen-optoelektronische Nahlinse

Teilenummer: DJZ32-B01
FFL: 10.03
Sichtfeld: 48,8 (H) x 41,3 (V)
Chip-Typ: IM 250 2/3″

Spezifikation 1: Wellenlängen-optoelektronische Nahlinse

NahlinseDas System besteht aus mehreren optischen Elementen, die mit einem C-Mount-IMX250-2/3″-Detektor und einer Bildverarbeitungssoftware in der AR/VR-Produktionslinie zusammenarbeiten, um die automatische Prüfung von MTF, Verzeichnung, Sichtfeld, Bildfeldwölbung und relativer Beleuchtung des Endprodukts zu ermöglichen. Wir bieten Systemintegratoren von AR/VR-Geräten einzigartige Linsen.

3.4 Andere Proben

Verfügbare ProduktartenDazu gehören Lochkameras, Scanlinsen, Drohnenlinsen, Kameralinsen, Kegellinsen und so weiter.

Teilenummer Struktur FFL F/# Sichtfeld M-TTL Sensor Nr. Anwendung
PG-OL-1.8-3.2 4G 1,80 3.2 70°(H) x 51°(V) 10.42 MT9V022 1/3″ Lochkamera
PG-OL-3.25-6.5 5G 3,25 6,5 40,63° (H) x 26,41° (V) 11.60 1/3″ Scanlinse
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″ Kamera
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-Bilderkennung

Tabelle 4: Wellenlängen-optoelektronische sonstige Formlinsen

3.5 Anpassungsmöglichkeiten für geformte Linsen

Mit unseremhochmoderne EinrichtungenWir können maßgeschneiderte Komplettlösungen für die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden entwickeln und anbieten. Wir fertigen Formlinsen für Unterhaltungselektronik aus Glas oder Kunststoff.

3.5.1 Geformte asphärische Linsen

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Wellenlängenoptoelektronische, geformte asphärische Linsen
Spezifikationen Präzision Ultrapräzision
Durchmesser 1-25 mm 1-20 mm
Dia-Toleranz ±0,015 mm ±0,005 mm
Dickentoleranz ±0,03 mm ±0,005 mm
Unregelmäßigkeit (PV) 1µm 0,6 µm
Unregelmäßigkeit (RMS) 0,3 µm 0,08–0,15 µm
Zentrierungsfehler 1'
Oberflächenqualität 40-20 20-10
Beschichtung Anpassbar Anpassbar
Tabelle 5: Fertigungskapazitäten für optoelektronische, geformte asphärische Linsen mit Wellenlängen-Optik

3.5.2 Mikroasphärische Linsen

3.5.2.1 Mobiltelefonlinsen
Mobiltelefone und medizinische Linsen

Geformte Handykameralinsen

(1≤φ≤5)
OD-Toleranz: ±0,003 mm
CT-Toleranz: ±0,003 mm
Durchhangshöhentoleranz: ±0,002 mm
Oberflächengenauigkeit: Rt ≤ 0,0006 mm, ΔRt ≤ 0,0003 mm
Zentrierungsfehler: ≤ 0,003 mm

Spezifikationen 2: Wellenlängen-optoelektronische, geformte Handykameralinsen

3.5.2.2 Überwachungs- und DSC-Objektive
Überwachungs- und DSC-Objektive

Geformte Überwachungs- und DSC-Objektive

(5≤φ≤12)
OD-Toleranz: ±0,003 mm
CT-Toleranz: ±0,003 mm
Durchhangshöhentoleranz: ±0,002 mm
Oberflächengenauigkeit: Rt ≤ 0,0015 mm, ΔRt ≤ 0,0005 mm
Zentrierungsfehler: ≤ 0,005 mm

Spezifikationen 3: Wellenlängen-optoelektronische Formlinsen für Überwachung und DSC

3.5.3 Große asphärische Linsen

Große asphärische Linsen

Geformte Projektorlinse

OD-Toleranz: ±0,01 mm
CT-Toleranz: ±0,005 mm
Durchhangshöhentoleranz: ±0,005 mm
Oberflächengenauigkeit: Rt ≤ 0,005 mm, ΔRt ≤ 0,002 mm
Zentrierungsfehler: ≤ 0,008 mm

Spezifikation 4: Wellenlängen-optoelektronische, geformte Projektorlinse

Die großen asphärischen Linsen eignen sich für Produkte, die Linsen mit größerem Durchmesser erfordern, wie z. B. Projektoren.

3.5.4 Speziell geformte asphärische Linsen

Speziell geformte asphärische Linsen

Freiform-asphärische Linsen

Maßtoleranz: ±0,01 mm
CT-Toleranz: ±0,005 mm
Durchhangstoleranz: ±0,002
Oberflächengenauigkeit: Rt ≤ 0,003 mm, ΔRt ≤ 0,0008 mm

Spezifikationen 5: Wellenlängenoptoelektronische asphärische Speziallinsen

Die speziell geformten Linsen eignen sich für die Automatisierungssignalsteuerung oder AR/VR-Produkte.

4. Spritzgießtechnologie

Linsenformung

Anlage für optoelektronische Spritzgussfertigung im Wellenlängenbereich

Kunststoff, Glas und Hybridmaterialien aus Kunststoff und Glas dienen als Rohstoffe für die Herstellung optischer Linsen im Spritzgussverfahren. Spritzgießen ist ein Prozess, bei dem Kunststoff oder Glas geschmolzen und in Formen eingespritzt wird. Anschließend kühlt das Formmaterial ab und härtet aus. Danach ist es einsatzbereit und entspricht exakt den Spezifikationen für vielfältige Anwendungen.

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Wellenlängenoptoelektronische mikrogeformte Linsen

Ein einzelnes Werkzeug genügt, um höhere Stückzahlen mit der für jeden Produktionslauf erforderlichen Oberflächenqualität herzustellen. Temperatur und Druck sind die wichtigsten Parameter, die während des gesamten Prozesses kontrolliert werden müssen.

5. Schlussfolgerung

Optikist eine treibende Kraft hinter der ständigen Weiterentwicklung der Unterhaltungselektronik. Von atemberaubenden innovativen Kameratechnologien bis hin zu immersiven ErlebnissenAR/VRErfahrungen undSicherheitDie Optik spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Funktionalität und des Nutzererlebnisses unserer Geräte. Da sich die Optiktechnologie stetig weiterentwickelt, können wir mit noch innovativeren und spannenderen Anwendungen optischer Technologie in Unterhaltungselektronikgeräten rechnen.

Wenn Sie einen zuverlässigen Optiklieferanten für Unterhaltungselektronik suchen, ist Wavelength Opto-Electronic die richtige Wahl.Konstruktion und FertigungFür diese Anwendungen fertigen wir spezielle Linsen. Dank unserer über zehnjährigen Erfahrung in der Optik und unserer hochmodernen, bestens ausgestatteten Produktionsanlagen können Sie sich voll und ganz auf unsere hochwertigen Optiken und unsere Fertigungskompetenz verlassen.


Veröffentlichungsdatum: 23. September 2024