แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีชิ้นส่วนทางแสง

ส่วนประกอบทางแสงหมายถึงส่วนประกอบหลักของระบบออปติคอลชิ้นส่วนทางแสงใช้หลักการทางแสงในการดำเนินกิจกรรมต่างๆ เช่น การสังเกต การวัด การวิเคราะห์และการบันทึก การประมวลผลข้อมูล การประเมินคุณภาพของภาพ การส่งและการแปลงพลังงาน และเป็นส่วนประกอบสำคัญของเครื่องมือทางแสง ผลิตภัณฑ์แสดงภาพ และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลทางแสง โดยแบ่งตามความแม่นยำและการใช้งาน สามารถแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนทางแสงแบบดั้งเดิมและชิ้นส่วนทางแสงที่มีความแม่นยำสูง ชิ้นส่วนทางแสงแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้ในกล้องถ่ายรูป กล้องโทรทัศน์ กล้องจุลทัศน์ และผลิตภัณฑ์ทางแสงแบบดั้งเดิมอื่นๆ ส่วนชิ้นส่วนทางแสงที่มีความแม่นยำสูงส่วนใหญ่ใช้ในสมาร์ทโฟน โปรเจ็กเตอร์ กล้องดิจิทัล กล้องวิดีโอ เครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องมือทางแสง อุปกรณ์ทางการแพทย์ และเลนส์ทางแสงที่มีความแม่นยำสูงต่างๆ

ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รวมถึงการปรับปรุงกระบวนการผลิต โทรศัพท์มือถือ กล้องดิจิทัล และผลิตภัณฑ์อื่นๆ จึงค่อยๆ กลายเป็นสินค้าอุปโภคบริโภคที่สำคัญสำหรับประชาชน ส่งผลให้ความต้องการความแม่นยำของชิ้นส่วนทางแสงเพิ่มสูงขึ้นตามไปด้วย

จากมุมมองของวงการประยุกต์ใช้ชิ้นส่วนออปติกทั่วโลก สมาร์ทโฟนและกล้องดิจิทัลเป็นแอปพลิเคชันชิ้นส่วนออปติกที่มีความแม่นยำสูงที่สำคัญที่สุด ความต้องการด้านการเฝ้าระวังความปลอดภัย กล้องติดรถยนต์ และบ้านอัจฉริยะยังทำให้เกิดความต้องการความคมชัดของกล้องที่สูงขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มความต้องการชิ้นส่วนออปติกที่มีความแม่นยำสูงเท่านั้นออปติคอลฟิล์มเลนส์สำหรับกล้องความละเอียดสูง รวมถึงส่งเสริมการยกระดับผลิตภัณฑ์เคลือบเลนส์แบบดั้งเดิมไปสู่ผลิตภัณฑ์เคลือบเลนส์ที่มีอัตรากำไรขั้นต้นสูงขึ้น

แนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรม

① แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างผลิตภัณฑ์

การพัฒนาอุตสาหกรรมชิ้นส่วนออปติกที่มีความแม่นยำสูงนั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของความต้องการผลิตภัณฑ์ปลายทาง ชิ้นส่วนออปติกส่วนใหญ่ใช้ในผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรออปติก เช่น โปรเจ็กเตอร์ กล้องดิจิทัล และเครื่องมือออปติกที่มีความแม่นยำสูง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยความนิยมอย่างรวดเร็วของสมาร์ทโฟน อุตสาหกรรมกล้องดิจิทัลโดยรวมได้เข้าสู่ช่วงขาลง และส่วนแบ่งการตลาดค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยโทรศัพท์ที่มีกล้องความละเอียดสูง กระแสของอุปกรณ์สวมใส่แบบอัจฉริยะที่นำโดย Apple ได้สร้างภัยคุกคามร้ายแรงต่อผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรออปติกแบบดั้งเดิมในญี่ปุ่น

โดยรวมแล้ว การเติบโตอย่างรวดเร็วของความต้องการผลิตภัณฑ์ด้านความปลอดภัย ยานยนต์ และสมาร์ทโฟน ได้ผลักดันให้เกิดการปรับโครงสร้างของอุตสาหกรรมชิ้นส่วนออปติก ด้วยการปรับโครงสร้างผลิตภัณฑ์ปลายน้ำของอุตสาหกรรมโฟโตอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมชิ้นส่วนออปติกในส่วนกลางของห่วงโซ่อุตสาหกรรมจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ปรับโครงสร้างผลิตภัณฑ์ และก้าวเข้าสู่อุตสาหกรรมใหม่ๆ เช่น สมาร์ทโฟน ระบบรักษาความปลอดภัย และเลนส์รถยนต์

②แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของการยกระดับเทคโนโลยี

เทอร์มินัลผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์เทคโนโลยีต่างๆ กำลังพัฒนาไปในทิศทางที่มีจำนวนพิกเซลสูงขึ้น บางลง และราคาถูกลง ซึ่งส่งผลให้ความต้องการทางเทคนิคสำหรับชิ้นส่วนทางแสงเพิ่มสูงขึ้น เพื่อให้สอดคล้องกับแนวโน้มของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ชิ้นส่วนทางแสงจึงมีการเปลี่ยนแปลงทั้งในด้านวัสดุและกระบวนการทางเทคนิค

(1) เลนส์แอสเฟริคัลแบบออปติคอลมีจำหน่าย

เลนส์ทรงกลมทำให้เกิดความคลาดเคลื่อน ส่งผลให้ภาพไม่คมชัดและบิดเบี้ยว เลนส์แอสเฟอริคัลสามารถให้ภาพที่มีคุณภาพดีกว่า แก้ไขความคลาดเคลื่อนต่างๆ และเพิ่มความสามารถในการระบุตำแหน่งของระบบได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เลนส์แอสเฟอริคัลเพียงหนึ่งหรือหลายชิ้นแทนเลนส์ทรงกลมหลายชิ้น ทำให้โครงสร้างของเครื่องมือเรียบง่ายขึ้นและลดต้นทุน โดยทั่วไปจะใช้กระจกสะท้อนแสงแบบพาราโบลา กระจกสะท้อนแสงแบบไฮเปอร์โบลา และกระจกสะท้อนแสงแบบวงรี

(2) การใช้พลาสติกออปติกอย่างแพร่หลาย

วัตถุดิบหลักของชิ้นส่วนทางแสงส่วนใหญ่คือกระจกทางแสง แต่ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการสังเคราะห์และการปรับปรุงเทคโนโลยีการแปรรูป พลาสติกทางแสงจึงพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว วัสดุกระจกทางแสงแบบดั้งเดิมมีราคาแพงกว่า เทคโนโลยีการผลิตและการแปรรูปซับซ้อน และผลผลิตไม่สูง เมื่อเทียบกับกระจกทางแสง พลาสติกทางแสงมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปพลาสติกที่ดี น้ำหนักเบา ต้นทุนต่ำ และข้อดีอื่นๆ และถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านการถ่ายภาพ การบิน การทหาร การแพทย์ วัฒนธรรม และการศึกษา รวมถึงเครื่องมือและอุปกรณ์ทางแสงสำหรับพลเรือน

จากมุมมองของการใช้งานเลนส์ออปติคอล เลนส์และชิ้นส่วนเลนส์ทุกชนิดมีผลิตภัณฑ์พลาสติก ซึ่งสามารถขึ้นรูปได้โดยตรงด้วยกระบวนการหล่อขึ้นรูป โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการกัด การเจียรละเอียด การขัดเงา และกระบวนการอื่นๆ แบบดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับชิ้นส่วนออปติคอลแบบแอสเฟริคัล อีกคุณสมบัติหนึ่งของการใช้พลาสติกสำหรับงานออปติคอลคือ เลนส์สามารถขึ้นรูปได้โดยตรงพร้อมกับโครงสร้างเฟรม ทำให้กระบวนการประกอบง่ายขึ้น รับประกันคุณภาพการประกอบ และลดต้นทุนการผลิต

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้ตัวทำละลายในการแทรกซึมเข้าไปในพลาสติกทางแสงเพื่อเปลี่ยนดัชนีหักเหของวัสดุทางแสงและควบคุมคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ตั้งแต่ขั้นตอนวัตถุดิบ นอกจากนี้ ในประเทศจีนเองก็เริ่มให้ความสนใจกับการประยุกต์ใช้และการพัฒนาพลาสติกทางแสงมากขึ้น ขอบเขตการใช้งานได้ขยายจากชิ้นส่วนโปร่งใสทางแสงไปสู่ระบบเลนส์สำหรับการถ่ายภาพ ผู้ผลิตในประเทศใช้พลาสติกทางแสงบางส่วนหรือทั้งหมดแทนกระจกทางแสงในการผลิตกรอบเลนส์ ในอนาคต หากสามารถเอาชนะข้อบกพร่องต่างๆ เช่น ความไม่เสถียร การเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหตามอุณหภูมิ และความต้านทานการสึกหรอต่ำได้ การประยุกต์ใช้พลาสติกทางแสงในด้านชิ้นส่วนทางแสงก็จะกว้างขวางมากขึ้น