Comprendre le rôle de l'optique dans l'électronique grand public en 2024

1. Introduction

Comprendre le rôle de l'optique dans l'électronique grand public en 2024 1

Électronique grand publicLes appareils électroniques sont devenus partie intégrante de notre quotidien, influençant nos modes de communication, de travail et de divertissement. Derrière leur design élégant et compact se cache un univers de technologies de pointe, où l'optique joue un rôle essentiel.

2. Applications optiques en électronique grand public

L'optique est la branche de la physique qui étudie le comportement et les propriétés de la lumière. Elle constitue un élément fondamental de nombreux appareils électroniques grand public.

2.1 Caméra

Application de caméra drone

Drone avec caméra

L'optique joue un rôle essentiel dans l'amélioration des appareils photo présents dans l'électronique grand public.appareils photo de smartphone, caméras d'ordinateurs portables,caméras de droneDes caméras embarquées aux webcams, les progrès de l'optique ont révolutionné la photographie et l'enregistrement vidéo.

Les appareils photo utilisent des lentilles pour focaliser la lumière sur un capteur d'image. Ce capteur convertit ensuite la lumière en un signal électrique, qui est numérisé et stocké sous forme d'image.

Des objectifs de haute qualité sont essentiels pour capturer des images nettes, et les fabricants améliorent constamment les matériaux et la conception des objectifs afin de réduire la distorsion et les aberrations, et d'améliorer la clarté de l'image.

Les systèmes de stabilisation d'image optique et électronique réduisent les effets des tremblements et vibrations de la main, garantissant des photos et vidéos plus nettes et fluides. Les appareils photo utilisent différents types d'objectifs, chacun possédant ses propres caractéristiques. L'association de l'optique à des algorithmes de traitement d'image sophistiqués permet d'utiliser des fonctionnalités telles que le HDR (High Dynamic Range), le mode portrait et le mode nuit, permettant ainsi de réaliser des photos exceptionnelles dans diverses conditions.

Application appareil photo pour téléphone

Appareil photo du smartphone

Par exemple, les objectifs grand angle offrent un large champ de vision, ce qui les rend idéaux pour la photographie de paysage. Les téléobjectifs, quant à eux, offrent un champ de vision réduit, ce qui les rend idéaux pour la photographie sportive et animalière.

2.2 Réalité virtuelle et augmentée

Application AR/VR

RA/RV

L'optique est la pierre angulaire deréalité virtuelle (RV) et réalité augmentée (RA)Les casques de réalité virtuelle utilisent des lentilles pour créer une image tridimensionnelle permettant à l'utilisateur de s'immerger dans des environnements virtuels. Les lunettes de réalité augmentée superposent des informations numériques au monde réel grâce à un système optique qui projette des images dans le champ de vision de l'utilisateur. Les lentilles AR/VR possèdent une qualité optique unique, spécialement conçue pour les écrans de vision rapprochée. Elles imitent la taille, la position et le champ de vision de l'œil humain. Ces lentilles sont appelées lentilles de vision rapprochée. Ces technologies sont de plus en plus populaires dans les jeux vidéo, l'éducation, la formation et diverses applications professionnelles.

2.3 Autres applications

  • Les projecteurs utilisent des lentilles pour projeter des images sur un écran.
  • Les lecteurs de codes-barres utilisent des lentilles pour focaliser la lumière sur un code-barres, qui est ensuite décodé par le lecteur.
  • robots balayeursUtiliser des lentilles pour une cartographie précise, la détection d'obstacles et un nettoyage efficace.
  • LiDAR pour véhicules autonomesutilise des objectifs ToF pour obtenir des informations de distance et de profondeur d'objet en temps réel.

3. Nos solutions optiques pour l'électronique grand public

Conception et fabrication optoélectroniques de longueur d'onde, en plastique ou en verrelentilles mouléesPour l'électronique grand public, nous proposons plusieurs objectifs standard pour caméras de surveillance et objectifs ToF, tandis que nos autres objectifs pour l'électronique grand public sont fabriqués sur mesure.

3.1 Objectifs de caméras de surveillance

Objectifs pour caméras de surveillance Consumer Optics

Objectif de caméra de surveillance moulé optoélectronique à longueur d'onde

Notreobjectifs de caméras de surveillanceAdoptant une structure hybride verre-plastique, elle offre d'excellentes performances en matière d'aberration chromatique. De plus, elle se caractérise par un large champ de vision et une image d'une grande homogénéité. Elle est largement utilisée dans les drones, les maisons connectées, la sécurité civile et d'autres applications.

Référence Structure FFL F/# Champ de vision M-TTL Capteur n°
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″

Tableau 1 : Objectifs de caméras de surveillance optoélectroniques à longueur d’onde

Objectifs ToF 3.2

Objectifs à temps de vol (ToF) pour optique grand public

Lentille optoélectronique ToF à longueur d'onde

Objectifs à temps de vol (ToF)Les objectifs ToF (ToF), également appelés objectifs de profondeur 3D, offrent une mesure de profondeur en temps réel et permettent d'obtenir des informations sur la profondeur des objets. Ces produits sont utilisés dans l'électronique grand public, notamment pour les caméras de domotique, les robots aspirateurs, la réalité augmentée/virtuelle, les drones et les systèmes LiDAR pour véhicules autonomes. Les objectifs ToF utilisent la lumière infrarouge pour déterminer la profondeur. Le capteur émet un signal qui se réfléchit sur l'objet et revient vers lui. En fonction de l'intensité et du temps de trajet de la lumière réfléchie, une cartographie de profondeur est réalisée sur l'objet. Comparée à d'autres technologies de cartographie de profondeur 3D, la technologie ToF est relativement économique. Sa fréquence d'acquisition élevée permet des applications en temps réel, comme le flou d'arrière-plan dans les vidéos enregistrées en direct.

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Figure 1 : Diagramme de principe du ToF
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Figure 2 Diagramme d'imagerie ToF

La technique ToF est plus précise et offre des améliorations substantielles par rapport aux autres techniques d'imagerie.

Numéro de pièce EFL (mm) FFL (mm) FNO Champ de vision (P x H x V) (mm) M-TTL (mm) MAX CRA Taille du capteur Taille de la vis Application
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 TOF à 850 nm
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 TOF à 850 nm
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 TOF à 940 nm
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 TOF à 850 nm
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 TOF à 940 nm

Tableau 2 : Longueur d’onde des lentilles optoélectroniques ToF

3.2.1 LiDAR pour véhicules autonomes

Les optiques de 905 nm et 1550 nm conviennent aux applications de conduite autonome.

Facteurs 905 nm 1550 nm Explication
Eau + L'eau absorbe les ondes de 1550 nm environ 145 fois plus que les ondes de 905 nm.
Pluie et brouillard + La dégradation des ondes de 1550 nm sous la pluie et dans le brouillard est 4 à 5 fois plus importante que celle des ondes de 905 nm par rapport aux conditions normales.
Neige + Les ondes de 1550 nm présentent une réflectance dans la neige environ 97 % inférieure à celle des ondes de 905 nm.
Consommation d'énergie + En conditions humides, les capteurs utilisant une longueur d'onde de 1550 nm nécessiteront plus de 10 fois plus d'énergie qu'un système similaire fonctionnant à 905 nm.
Gamme + + Dans des conditions optimales, les longueurs d'onde de 905 et 1550 nm peuvent toutes deux voir à plusieurs centaines de mètres.
Disponibilité des composants technologiques + Les composants clés pour la technologie 1550 nm sont soit fabriqués sur mesure, soit disponibles uniquement via des chaînes d'approvisionnement non standard et nécessitent des matériaux exotiques.
Tableau 3 : Adéquation des optiques 905 nm et 1550 nm à la conduite autonome

3.3 Lentilles pour la vision de près

Optique moulée - Lentille pour la vision de près

Lentille optoélectronique à longueur d'onde pour la vision de près

Référence : DJZ32-B01
FFL : 10.03
Champ de vision : 48,8 (H) x 41,3 (V)
Type de puce : IM 250 2/3″

Spécifications 1 : Lentille optoélectronique de proximité à longueur d’onde

lentilles de prèsCe système comprend plusieurs éléments optiques fonctionnant avec un détecteur IMX250 2/3″ à monture C et un logiciel de traitement d'images sur la ligne de production AR/VR afin d'assurer l'inspection automatique de la MTF, de la distorsion, du champ de vision, de la courbure de champ et de l'éclairage relatif du dispositif assemblé. Nous proposons des lentilles uniques aux intégrateurs de systèmes AR/VR.

3.4 Autres échantillons

Types de produits disponiblesnotamment les lentilles sténopé, les lentilles de balayage, les lentilles pour drones, les objectifs d'appareil photo, les lentilles coniques, etc.

Référence Structure FFL F/# Champ de vision M-TTL Capteur n° Application
PG-OL-1.8-3.2 4G 1,80 3.2 70°(H) x 51°(V) 10.42 MT9V022 1/3″ Lentille sténopé
PG-OL-3,25-6,5 5G 3,25 6.5 40,63° (H) x 26,41° (V) 11,60 1/3″ Objectif de balayage
PG-OL-4.78-12 4P 4,78 12.0 42,4°(H) x 34,4°(V) 11,88 EV76C560 1/1,8″ Code-barres
PG-OL-1.1-2.2 2P 1.10 2.2 70°(H) x 56°(V) 2,75 OV7251 1/7,5″ Objectif drone
PG-OL-6.68-2.8 8G 6,68 2.8 100°(H) x 76°(V) 20,57 IMX117 1/2,3″ Caméra
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″ Détection d'images AR

Tableau 4 : Longueur d’onde Optoélectronique Autres lentilles moulées

Personnalisation des lentilles moulées 3.5

Avec notreinstallations ultramodernesNous concevons et fournissons des solutions complètes et sur mesure, adaptées aux besoins spécifiques de nos clients. Nous fabriquons des lentilles moulées pour l'électronique grand public, en verre ou en plastique.

3.5.1 Lentilles asphériques moulées

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Lentilles asphériques moulées optoélectroniques à longueur d'onde
Caractéristiques Précision Ultra-précision
Diamètre 1-25 mm 1-20 mm
Tolérance de diamètre ±0,015 mm ±0,005 mm
Tolérance d'épaisseur ±0,03 mm ±0,005 mm
Irrégularité (PV) 1 µm 0,6 µm
Irrégularité (RMS) 0,3 µm 0,08-0,15 µm
Erreur de centrage 1'
Qualité de surface 40-20 20-10
Revêtement Personnalisable Personnalisable
Tableau 5 : Capacités de fabrication de lentilles asphériques moulées optoélectroniques en fonction de la longueur d’onde

3.5.2 Lentilles micro-asphériques

3.5.2.1 Objectifs pour téléphones portables
Téléphone portable et lentilles médicales

Objectifs moulés pour appareils photo de téléphone

(1≤φ≤5)
Tolérance du diamètre extérieur : ±0,003 mm
Tolérance CT : ±0,003 mm
Tolérance de flèche : ±0,002 mm
Précision de surface : Rt ≤ 0,0006 mm, ΔRt ≤ 0,0003 mm
Erreur de centrage : ≤ 0,003 mm

Spécifications 2 : Objectifs de caméra de téléphone moulés optoélectroniques à longueur d’onde

3.5.2.2 Objectifs de surveillance et DSC
Objectifs de surveillance et DSC

Objectifs moulés pour la surveillance et le DSC

(5≤φ≤12)
Tolérance du diamètre extérieur : ±0,003 mm
Tolérance CT : ±0,003 mm
Tolérance de flèche : ±0,002 mm
Précision de surface : Rt ≤ 0,0015 mm, ΔRt ≤ 0,0005 mm
Erreur de centrage : ≤ 0,005 mm

Spécifications 3 : Objectifs de surveillance et DSC moulés optoélectroniques à longueur d’onde

3.5.3 Grandes lentilles asphériques

grandes lentilles asphériques

Lentille de projecteur moulée

Tolérance du diamètre extérieur : ±0,01 mm
Tolérance CT : ±0,005 mm
Tolérance de flèche : ±0,005 mm
Précision de surface : Rt ≤ 0,005 mm, ΔRt ≤ 0,002 mm
Erreur de centrage : ≤ 0,008 mm

Spécifications 4 : Lentille de projecteur moulée optoélectronique à longueur d’onde

Les grandes lentilles asphériques sont destinées aux produits nécessitant des lentilles de plus grand diamètre, tels que les projecteurs.

3.5.4 Lentilles asphériques de forme spéciale

Lentilles asphériques de forme spéciale

Lentilles asphériques de forme libre

Tolérance dimensionnelle : ±0,01 mm
Tolérance CT : ±0,005 mm
Tolérance de hauteur de flèche : ±0,002
Précision de surface : Rt ≤ 0,003 mm, ΔRt ≤ 0,0008 mm

Spécifications 5 : Lentilles asphériques optoélectroniques de forme spéciale à longueur d’onde

Ces lentilles de forme spéciale sont destinées au contrôle des signaux d'automatisation ou aux produits de réalité augmentée/réalité virtuelle.

4. Technologie du moulage par injection

Moulage de lentilles

Installation de moulage par injection optoélectronique à longueur d'onde

Le plastique, le verre et les matériaux hybrides plastique-verre sont les matières premières utilisées pour fabriquer des lentilles optiques par moulage par injection. Le moulage par injection est un procédé qui consiste à faire fondre du plastique ou du verre et à l'injecter dans des moules. Après refroidissement et durcissement, le matériau est prêt à l'emploi et répond à des spécifications précises pour de nombreuses applications.

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Lentilles micro-moulées optoélectroniques à longueur d'onde

Un seul outil suffit pour produire des volumes importants tout en garantissant la qualité de surface requise pour chaque cycle de production. La température et la pression sont les paramètres clés à maîtriser tout au long du processus.

5. Conclusion

Optiqueest un moteur essentiel de l'évolution constante de l'électronique grand public. Des technologies de caméra innovantes et époustouflantes aux expériences immersivesRA/RVexpériences etsécuritéL'optique joue un rôle essentiel dans l'amélioration des fonctionnalités et de l'expérience utilisateur de nos appareils. Avec l'évolution constante des technologies optiques, nous pouvons nous attendre à voir apparaître des applications encore plus innovantes et passionnantes dans les appareils électroniques grand public.

Si vous recherchez un fournisseur fiable de composants optiques pour l'électronique grand public, Wavelength Opto-Electronic est une option à considérer.conception et fabricationNous proposons des lentilles moulées pour ces applications. Forts de plus de dix ans d'expérience dans le domaine de l'optique et d'installations ultramodernes entièrement équipées, vous pouvez compter sur la qualité de nos optiques et nos capacités de production.


Date de publication : 23 septembre 2024