1. مقدمة
الإلكترونيات الاستهلاكيةأصبحت الأجهزة الإلكترونية جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية، إذ تُؤثر على تواصل الناس، وعمليات العمل، والترفيه. وراء التصاميم الأنيقة والمدمجة للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، يكمن عالم من التكنولوجيا المتطورة، حيث تلعب البصريات دورًا محوريًا.
2. تطبيقات البصريات في الإلكترونيات الاستهلاكية
علم البصريات هو فرع من فروع الفيزياء يهتم بسلوك الضوء وخصائصه. وهو جزء أساسي من العديد من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية.
2.1 الكاميرا
تُعدّ البصريات عنصراً أساسياً في تحسين الكاميرات الموجودة في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية.كاميرات الهواتف الذكيةكاميرات أجهزة الكمبيوتر المحمولة،كاميرات الطائرات بدون طيارمن كاميرات السيارات إلى كاميرات الويب، أحدثت التطورات في مجال البصريات ثورة في التصوير الفوتوغرافي وتسجيل الفيديو.
تستخدم الكاميرات عدسات لتركيز الضوء على مستشعر الصورة. ثم يُستخدم مستشعر الصورة لتحويل الضوء إلى إشارة كهربائية، والتي يتم رقمنتها وتخزينها كصورة.
تُعد العدسات عالية الجودة ضرورية لالتقاط صور حادة، حيث يعمل المصنعون باستمرار على تحسين مواد العدسات وتصميماتها لتقليل التشوه والانحرافات وتعزيز وضوح الصورة.
تعمل آليات تثبيت الصورة البصرية والإلكترونية على تقليل تأثيرات ارتعاش اليد والاهتزازات، مما يضمن صورًا وفيديوهات أكثر سلاسة ووضوحًا. تُستخدم أنواع عديدة من العدسات في الكاميرات، لكل منها خصائصها الفريدة. يُتيح دمج البصريات مع خوارزميات معالجة الصور المتطورة ميزات مثل النطاق الديناميكي العالي (HDR) ووضع البورتريه والوضع الليلي، مما يسمح للمستخدمين بالتقاط صور مذهلة في مختلف الظروف.
فعلى سبيل المثال، تتميز العدسات ذات الزاوية الواسعة بمجال رؤية واسع، مما يجعلها مثالية لتصوير المناظر الطبيعية. أما العدسات المقربة، فتتميز بمجال رؤية ضيق، مما يجعلها مثالية لتصوير الرياضة والحياة البرية.
2.2 الواقع الافتراضي والواقع المعزز
تُعدّ البصريات حجر الزاوية فيالواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR)تستخدم نظارات الواقع الافتراضي عدسات لإنشاء صورة ثلاثية الأبعاد يراها المستخدم، مما يخلق بيئات غامرة. أما نظارات الواقع المعزز، فتُضيف معلومات رقمية إلى العالم الحقيقي باستخدام البصريات لعرض الصور على مجال رؤية المستخدم. تتميز عدسات الواقع المعزز/الواقع الافتراضي بجودة بصرية فريدة مصممة خصيصًا للعرض القريب من العين، حيث تُحاكي حجم وموقع ومجال رؤية العين البشرية. تُعرف هذه العدسات بعدسات العرض القريب من العين. وتزداد شعبية هذه التقنيات في مجالات الألعاب والتعليم والتدريب والتطبيقات المهنية المختلفة.
2.3 تطبيقات أخرى
- تستخدم أجهزة العرض العدسات لعرض الصور على الشاشة.
- تستخدم ماسحات الباركود عدسات لتركيز الضوء على الباركود، والذي يتم فك تشفيره بعد ذلك بواسطة الماسح الضوئي.
- كاسحات آليةاستخدم العدسات لرسم الخرائط بدقة، واكتشاف العوائق، والتنظيف الفعال.
- تقنية الليدار للمركبات ذاتية القيادةيستخدم عدسات ToF للحصول على معلومات عن المدى وعمق الجسم في الوقت الحقيقي.
3. منتجاتنا البصرية للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية
تصميم وتصنيع الأجهزة الكهروضوئية ذات الطول الموجي من البلاستيك أو الزجاجعدسات مصبوبةللأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية. نقدم العديد من عدسات كاميرات المراقبة القياسية وعدسات ToF، بينما يتم تخصيص باقي عدسات الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية لدينا.
3.1 عدسات كاميرات المراقبة
ملكناعدسات كاميرات المراقبةتعتمد هذه العدسة على هيكل هجين من الزجاج والبلاستيك، ما يمنحها أداءً ممتازًا في تصحيح الانحراف اللوني. كما تتميز بمجال رؤية واسع وتجانس عالٍ في الصورة. وتُستخدم على نطاق واسع في كاميرات الطائرات بدون طيار، والمنازل الذكية، والأمن المدني، وغيرها من التطبيقات.
| رقم القطعة | بناء | رخصة تاجر أسلحة نارية | فا/# | مجال الرؤية | M-TTL | رقم المستشعر |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PG-SCL-1.45-2.4 | 3P | 1.45 | 2.4 | 89.6° (أفقي) × 73.1° (رأسي) | 8.51 | OV7740 1/5 بوصة |
| PG-SCL-1.56-1.5 | 1G4P | 1.56 | 1.5 | 105° (أفقي) × 85° (رأسي) | 18.3 | OV7740 1/5 بوصة |
| PG-SCL-1.19-2.6 | 2G4P | 1.19 | 2.6 | 110° (أفقي) × 85° (رأسي) | 9.01 | OV5640 1/4 بوصة |
الجدول 1: عدسات كاميرات المراقبة الكهروضوئية ذات الأطوال الموجية
3.2 عدسات ToF
عدسات زمن الرحلة (ToF)تُعرف هذه العدسات أيضًا باسم عدسات العمق ثلاثية الأبعاد، وتتميز بقدرتها على تحديد المدى في الوقت الفعلي، ما يُمكّنها من الحصول على معلومات عمق الأجسام. تُستخدم هذه المنتجات في الإلكترونيات الاستهلاكية، مثل كاميرات المنازل الذكية، والروبوتات الكاسحة، وتقنيات الواقع المعزز/الواقع الافتراضي، والطائرات المسيّرة، وتقنية LiDAR للمركبات ذاتية القيادة. تستخدم عدسات ToF الأشعة تحت الحمراء لتحديد معلومات العمق. يُصدر المستشعر إشارة تنعكس عن الجسم وتعود إليه. وبناءً على شدة الضوء المنعكس والوقت الذي يستغرقه للوصول إلى المستشعر، يُمكن رسم خريطة العمق للجسم. بالمقارنة مع تقنيات رسم خرائط العمق ثلاثية الأبعاد الأخرى، تُعد تقنية ToF منخفضة التكلفة نسبيًا. كما يسمح معدل الإطارات العالي في الثانية بتطبيقات في الوقت الفعلي، مثل تمويه الخلفية في مقاطع الفيديو المتحركة.
تُعد تقنية قياس زمن الطيران (ToF) أكثر دقة وتوفر تحسينات كبيرة مقارنة بتقنيات التصوير الأخرى.
| رقم القطعة | EFL (مم) | FFL (مم) | FNO | مجال الرؤية (قطر × ارتفاع × حجم) (مم) | M-TTL (مم) | ماكس كرا | حجم المستشعر | حجم البرغي | طلب |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PG-TOF-1.53-1.2-V1 | 1.536 | 2.21 | 1.20 | 142 × 123 × 92 | 9.82 | 9.4 درجة | 1/5 بوصة | M7.0*0.35 | زمن الطيران 850 نانومتر |
| PG-TOF-1.53-1.2-V2 | 1.536 | 2.60 | 1.20 | 144 × 125 × 90 | 9.88 | 6.97 درجة | 1/5 بوصة | M7.0*0.35 | زمن الطيران 850 نانومتر |
| PG-TOF-1.53-1.45-V2 | 1.530 | 2.56 | 1.45 | 127.8 × 104.8 × 82 | 8.20 | 18.78 درجة | 1/5 بوصة | M6.0*0.35 | زمن الطيران 940 نانومتر |
| PG-TOF-2.36-1.25 | 2.364 | 2.70 | 1.25 | 132.1 × 123 × 92.8 | 11.34 | 15.41 درجة | 1/3 بوصة | M8.0*0.35 | زمن الطيران 850 نانومتر |
| PG-TOF-1.44-1.4 | 1.440 | 0.85 | 1.40 | 125 × 104.8 × 82.5 | 5.25 | 34.26 درجة | 1/4.5 بوصة | M6.0*0.25 | زمن الطيران 940 نانومتر |
الجدول 2: عدسات قياس زمن الطيران الكهروضوئية ذات الطول الموجي
3.2.1 تقنية الليدار للمركبات ذاتية القيادة
تُعد العدسات ذات الطول الموجي 905 نانومتر و1550 نانومتر مناسبة لتطبيقات القيادة الذاتية.
| عوامل | 905 نانومتر | 1550 نانومتر | توضيح |
| ماء | + | – | يمتص الماء موجات بطول موجي 1550 نانومتر بمقدار 145 ضعفًا تقريبًا مقارنةً بموجات بطول موجي 905 نانومتر |
| المطر والضباب | + | – | يكون تدهور الموجات ذات الطول الموجي 1550 نانومتر في المطر والضباب أسوأ بمقدار 4-5 مرات من تدهور الموجات ذات الطول الموجي 905 نانومتر مقارنةً بالظروف العادية. |
| الثلج | + | – | تتميز الموجات ذات الطول الموجي 1550 نانومتر بانعكاسية أسوأ بنسبة 97% تقريبًا في الثلج مقارنة بالموجات ذات الطول الموجي 905 نانومتر |
| استهلاك الطاقة | + | – | في الظروف الرطبة، ستحتاج أجهزة الاستشعار التي تستخدم طول موجة 1550 نانومتر إلى طاقة أكبر بأكثر من 10 أضعاف مقارنةً بنظام مماثل يعمل بطول موجة 905 نانومتر. |
| يتراوح | + | + | في الظروف المثلى، يمكن لكل من الطول الموجي 905 و 1550 نانومتر أن يرى مئات الأمتار. |
| توافر مكونات التكنولوجيا | + | – | المكونات الرئيسية لتقنية 1550 نانومتر إما مصنوعة حسب الطلب أو متوفرة فقط من خلال سلاسل توريد غير قياسية وتتطلب مواد غريبة. |
3.3 عدسة العين القريبة
رقم القطعة: DJZ32-B01
FFL: 10.03
مجال الرؤية: 48.8 (أفقي) × 41.3 (رأسي)
نوع الشريحة: IM 250 2/3 بوصة
المواصفات 1: عدسة بصرية إلكترونية للطول الموجي للعين القريبة
عدسة قريبة من العينيتألف النظام من عناصر بصرية متعددة تعمل مع كاشف IMX250 مقاس 2/3 بوصة من نوع C-mount وبرمجيات معالجة الصور في خط إنتاج الواقع المعزز/الواقع الافتراضي، وذلك لتحقيق فحص تلقائي لوظيفة نقل التباين (MTF)، والتشوه، ومجال الرؤية (FOV)، وانحناء المجال، والإضاءة النسبية لجهاز التجميع. نوفر عدسات فريدة لمكامل أنظمة أجهزة الواقع المعزز/الواقع الافتراضي.
3.4 عينات أخرى
أنواع المنتجات المتاحةوتشمل العدسات ذات الثقب، وعدسات المسح الضوئي، وعدسات الطائرات بدون طيار، وعدسات الكاميرا، والعدسات المخروطية، وما إلى ذلك.
| رقم القطعة | بناء | رخصة تاجر أسلحة نارية | فا/# | مجال الرؤية | M-TTL | رقم المستشعر | طلب |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PG-OL-1.8-3.2 | 4G | 1.80 | 3.2 | 70° (أفقي) × 51° (رأسي) | 10.42 | MT9V022 1/3 بوصة | عدسة ثقبية |
| PG-OL-3.25-6.5 | 5G | 3.25 | 6.5 | 40.63°(أفقي) × 26.41°(رأسي) | 11.60 | 1/3 بوصة | عدسة المسح |
| PG-OL-4.78-12 | 4P | 4.78 | 12.0 | 42.4° (أفقي) × 34.4° (رأسي) | 11.88 | EV76C560 1/1.8 بوصة | الرمز الشريطي |
| PG-OL-1.1-2.2 | 2P | 1.10 | 2.2 | 70° (أفقي) × 56° (رأسي) | 2.75 | OV7251 1/7.5 بوصة | عدسة الطائرة بدون طيار |
| PG-OL-6.68-2.8 | 8G | 6.68 | 2.8 | 100° (أفقي) × 76° (رأسي) | 20.57 | IMX117 1/2.3 بوصة | آلة تصوير |
| PG-OL-8.46-1.2 | 7G | 8.46 | 1.2 | 28° (أفقي) × 16.8° (رأسي) | 29.84 | نصف بوصة | 808 نانومتر |
| PG-OL-10.03-1.9 | 17 غرام | 10.03 | 1.9 | 48.8° (أفقي) × 41.3° (رأسي) | 81.15 | IMX250 2/3 بوصة | الكشف عن التصوير بتقنية الواقع المعزز |
الجدول 4: العدسات المصبوبة الأخرى الكهروضوئية ذات الطول الموجي
3.5 تخصيص العدسات المصبوبة
معمرافق حديثة ومتطورةبإمكاننا تصميم وتقديم حلول شاملة مصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات المحددة للعملاء. نقوم بتصنيع عدسات مصبوبة للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية باستخدام مواد زجاجية أو بلاستيكية.
3.5.1 العدسات غير الكروية المقولبة
| تحديد | دقة | دقة فائقة |
| القطر | 1-25 مم | 1-20 مم |
| تحمل دياز | ±0.015 مم | ±0.005 مم |
| تفاوت السماكة | ±0.03 مم | ±0.005 مم |
| عدم الانتظام (PV) | 1 ميكرومتر | 0.6 ميكرومتر |
| عدم الانتظام (RMS) | 0.3 ميكرومتر | 0.08-0.15 ميكرومتر |
| خطأ في التمركز | 1' | |
| جودة السطح | 40-20 | 20-10 |
| طلاء | قابل للتخصيص | قابل للتخصيص |
3.5.2 العدسات الكروية الدقيقة
3.5.2.1 عدسات الهاتف المحمول
(1≤φ≤5)
التفاوت المسموح به في القطر الخارجي: ±0.003 مم
هامش الخطأ المسموح به في التصوير المقطعي المحوسب: ±0.003 مم
تفاوت ارتفاع الانحناء: ±0.002 مم
دقة السطح: Rt ≤ 0.0006 مم، ΔRt ≤ 0.0003 مم
خطأ التمركز: ≤ 0.003 مم
المواصفات 2: عدسات كاميرا الهاتف المصبوبة بتقنية الإلكترونيات الضوئية ذات الطول الموجي
3.5.2.2 عدسات المراقبة والكاميرا الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة
(5≤φ≤12)
التفاوت المسموح به في القطر الخارجي: ±0.003 مم
هامش الخطأ المسموح به في التصوير المقطعي المحوسب: ±0.003 مم
تفاوت ارتفاع الانحناء: ±0.002 مم
دقة السطح: Rt ≤ 0.0015 مم، ΔRt ≤ 0.0005 مم
خطأ التمركز: ≤ 0.005 مم
المواصفات 3: عدسات المراقبة الكهروضوئية المصبوبة ذات الطول الموجي وعدسات DSC
3.5.3 العدسات اللاكروية الكبيرة
التفاوت المسموح به في القطر الخارجي: ±0.01 مم
هامش الخطأ المسموح به في التصوير المقطعي المحوسب: ±0.005 مم
تفاوت ارتفاع الانحناء: ±0.005 مم
دقة السطح: Rt ≤ 0.005 مم، ΔRt ≤ 0.002 مم
خطأ التمركز: ≤ 0.008 مم
المواصفات 4: عدسة جهاز عرض مصبوبة كهروضوئية الطول الموجي
تُعد العدسات الكروية الكبيرة مناسبة للمنتجات التي تتطلب عدسات ذات قطر أكبر مثل أجهزة العرض.
3.5.4 العدسات اللاكروية ذات الأشكال الخاصة
التفاوت في الأبعاد: ±0.01 مم
هامش الخطأ المسموح به في التصوير المقطعي المحوسب: ±0.005 مم
هامش التفاوت في ارتفاع الانحناء: ±0.002
دقة السطح: Rt ≤ 0.003 مم، ΔRt ≤ 0.0008 مم
المواصفات 5: عدسات لا كروية خاصة الشكل ذات أطوال موجية كهروضوئية
العدسات ذات الشكل الخاص مناسبة للتحكم في إشارات الأتمتة أو منتجات الواقع المعزز/الواقع الافتراضي.
4. تقنية قولبة الحقن
تُستخدم المواد البلاستيكية والزجاجية والهجينة (البلاستيكية والزجاجية) كمواد خام في إنتاج العدسات البصرية بتقنية التشكيل بالحقن. وتُعرَّف هذه التقنية ببساطة بأنها عملية يتم فيها صهر مادة بلاستيكية/زجاجية وحقنها في قوالب. وتشمل العملية اللاحقة تبريد مادة القالب حتى تتصلب، لتصبح جاهزة للاستخدام بمواصفات دقيقة في العديد من التطبيقات المختلفة.
تكفي أداة واحدة لإنتاج كميات أكبر بجودة سطحية مطلوبة لكل دورة إنتاج. وتُعدّ درجة الحرارة والضغط من أهم العوامل التي يجب التحكم بها طوال العملية.
5. الخاتمة
بصرياتتُعدّ قوة دافعة وراء التطور المستمر للإلكترونيات الاستهلاكية. من تقنيات الكاميرات المبتكرة المذهلة إلى التقنيات الغامرةالواقع المعزز/الواقع الافتراضيالتجارب وحمايةتلعب البصريات دورًا محوريًا في تحسين وظائف أجهزتنا وتجربة المستخدم. ومع استمرار تطور تكنولوجيا البصريات، نتوقع رؤية المزيد من التطبيقات المبتكرة والمثيرة للبصريات في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية.
إذا كنت تبحث عن مورد موثوق للبصريات للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، فإن شركة Wavelength Opto-Electronic هي خيارك الأمثل.التصميم والتصنيععدسات مصبوبة لهذه التطبيقات. بفضل خبرتنا التي تزيد عن عقد من الزمان في مجال البصريات ومرافقنا المتطورة والمجهزة بالكامل، يمكنك الاعتماد كلياً على جودة منتجاتنا البصرية وقدراتنا التصنيعية.
تاريخ النشر: 23 سبتمبر 2024