แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีส่วนประกอบออปติคัล

ส่วนประกอบออปติคัลอ้างถึงส่วนประกอบหลักของระบบออปติคอลซึ่งใช้หลักการทางแสงเพื่อดำเนินกิจกรรมต่างๆ เช่น การสังเกต การวัด การวิเคราะห์และการบันทึก การประมวลผลข้อมูล การประเมินคุณภาพของภาพ การส่งและการแปลงพลังงาน และเป็นส่วนสำคัญของส่วนประกอบหลักของเครื่องมือออปติคัล ผลิตภัณฑ์แสดงภาพ และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลออปติคัล เมื่อจำแนกตามความแม่นยำและการใช้งาน สามารถแบ่งได้เป็นส่วนประกอบออปติคัลแบบดั้งเดิมและส่วนประกอบออปติคัลความแม่นยำสูง ส่วนประกอบออปติคัลแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้ในกล้องถ่ายภาพแบบดั้งเดิม กล้องโทรทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์ และผลิตภัณฑ์ออปติคัลแบบดั้งเดิมอื่นๆ ส่วนส่วนประกอบออปติคัลความแม่นยำสูงส่วนใหญ่ใช้ในสมาร์ทโฟน โปรเจคเตอร์ กล้องดิจิทัล กล้องวิดีโอ เครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องมือออปติคัล อุปกรณ์ทางการแพทย์ และเลนส์ออปติคัลความแม่นยำสูงต่างๆ

ด้วยการพัฒนาของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและการปรับปรุงกระบวนการผลิต โทรศัพท์สมาร์ทโฟน กล้องดิจิทัล และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ค่อยๆ กลายมาเป็นผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคที่สำคัญสำหรับผู้อยู่อาศัย ผลักดันให้ผลิตภัณฑ์ออปติกส์เพิ่มข้อกำหนดความแม่นยำของส่วนประกอบออปติกส์

จากมุมมองของการประยุกต์ใช้ส่วนประกอบออปติคัลระดับโลก สมาร์ทโฟนและกล้องดิจิทัลเป็นแอปพลิเคชันส่วนประกอบออปติคัลความแม่นยำสูงที่สำคัญที่สุด ความต้องการระบบเฝ้าระวังความปลอดภัย กล้องติดรถยนต์ และบ้านอัจฉริยะยังส่งผลให้มีความต้องการความคมชัดของกล้องที่สูงขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มความต้องการออปติคอลฟิล์มเลนส์สำหรับกล้องความละเอียดสูง แต่ยังส่งเสริมการอัพเกรดผลิตภัณฑ์เคลือบออปติคอลแบบดั้งเดิมไปเป็นผลิตภัณฑ์เคลือบออปติคอลที่มีอัตรากำไรขั้นต้นที่สูงขึ้น

แนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรม

① แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างผลิตภัณฑ์

การพัฒนาของอุตสาหกรรมชิ้นส่วนออปติคัลความแม่นยำสูงขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของความต้องการผลิตภัณฑ์ปลายน้ำ ชิ้นส่วนออปติคัลส่วนใหญ่ถูกใช้ในผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เช่น โปรเจกเตอร์ กล้องดิจิทัล และอุปกรณ์ออปติคัลความแม่นยำสูง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยความนิยมที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของสมาร์ทโฟน อุตสาหกรรมกล้องดิจิทัลโดยรวมจึงเข้าสู่ช่วงขาลง และส่วนแบ่งการตลาดค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยโทรศัพท์ที่มีกล้องความละเอียดสูง กระแสอุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะที่นำโดย Apple ได้สร้างภัยคุกคามร้ายแรงต่อผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิมในญี่ปุ่น

โดยรวมแล้ว ความต้องการผลิตภัณฑ์ด้านความปลอดภัย ยานยนต์ และสมาร์ทโฟนที่เติบโตอย่างรวดเร็ว ได้ผลักดันให้เกิดการปรับโครงสร้างของอุตสาหกรรมชิ้นส่วนออปติก ด้วยการปรับโครงสร้างผลิตภัณฑ์ปลายน้ำของอุตสาหกรรมโฟโตอิเล็กทริก อุตสาหกรรมชิ้นส่วนออปติกระดับกลางของห่วงโซ่อุตสาหกรรมจึงมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนทิศทางการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ปรับโครงสร้างผลิตภัณฑ์ และขยับเข้าใกล้อุตสาหกรรมใหม่ๆ เช่น สมาร์ทโฟน ระบบรักษาความปลอดภัย และเลนส์รถยนต์

②แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของการยกระดับเทคโนโลยี

เทอร์มินัลผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์กำลังพัฒนาไปในทิศทางของพิกเซลที่สูงขึ้น บางลง และราคาถูกกว่า ซึ่งส่งผลให้มีข้อกำหนดทางเทคนิคที่สูงขึ้นสำหรับส่วนประกอบออปติคัล เพื่อให้สอดคล้องกับแนวโน้มของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ส่วนประกอบออปติคัลจึงได้เปลี่ยนแปลงไปทั้งในด้านวัสดุและกระบวนการทางเทคนิค

(1) มีเลนส์ออปติคัลแบบ Aspherical ให้เลือก

การถ่ายภาพด้วยเลนส์ทรงกลมมีความคลาดเคลื่อน ทำให้เกิดความคมชัดและการเสียรูปได้ง่าย เลนส์แอสเฟอริคัลให้คุณภาพการถ่ายภาพที่ดีขึ้น แก้ไขความคลาดเคลื่อนต่างๆ และปรับปรุงความสามารถในการระบุระบบ สามารถใช้แทนชิ้นส่วนเลนส์ทรงกลมหลายชิ้นด้วยชิ้นส่วนเลนส์แอสเฟอริคัลหนึ่งชิ้นหรือหลายชิ้นได้ ทำให้โครงสร้างเครื่องมือง่ายขึ้นและลดต้นทุน กระจกพาราโบลา กระจกไฮเปอร์โบลา และกระจกรูปไข่ที่นิยมใช้กันทั่วไป

(2) การใช้พลาสติกออปติคัลอย่างแพร่หลาย

วัตถุดิบหลักของส่วนประกอบออปติคัลส่วนใหญ่คือกระจกออปติคัล และด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการสังเคราะห์และเทคโนโลยีการแปรรูปที่ก้าวหน้าขึ้น พลาสติกออปติคัลจึงพัฒนาอย่างรวดเร็ว วัสดุแก้วออปติคัลแบบดั้งเดิมมีราคาแพงกว่า เทคโนโลยีการผลิตและแปรรูปมีความซับซ้อน และผลผลิตไม่สูง เมื่อเทียบกับกระจกออปติคัล พลาสติกออปติคัลมีคุณสมบัติการขึ้นรูปพลาสติกที่ดี มีน้ำหนักเบา ต้นทุนต่ำ และข้อดีอื่นๆ อีกมากมาย ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสาขาการถ่ายภาพ การบิน การทหาร การแพทย์ วัฒนธรรม และการศึกษาของเครื่องมือและอุปกรณ์ออปติคัลสำหรับพลเรือน

จากมุมมองของการใช้งานเลนส์ออปติคัล เลนส์และเลนส์ทุกประเภทล้วนมีผลิตภัณฑ์พลาสติกที่สามารถขึ้นรูปได้โดยตรงผ่านกระบวนการขึ้นรูป โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการกัด การเจียรละเอียด การขัดเงา หรือกระบวนการอื่นๆ แบบดั้งเดิม ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนออปติคัลแบบแอสเฟอริคัล อีกหนึ่งคุณสมบัติของการใช้พลาสติกออปติคัลคือสามารถขึ้นรูปเลนส์ได้โดยตรงด้วยโครงสร้างกรอบ ทำให้กระบวนการประกอบง่ายขึ้น รับประกันคุณภาพการประกอบ และลดต้นทุนการผลิต

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตัวทำละลายถูกนำมาใช้เพื่อกระจายตัวในพลาสติกออปติคัลเพื่อเปลี่ยนดัชนีหักเหของวัสดุออปติคัลและควบคุมคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ตั้งแต่ขั้นตอนการผลิต ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในประเทศก็เริ่มให้ความสนใจกับการประยุกต์ใช้และพัฒนาพลาสติกออปติคัลมากขึ้น ขอบเขตการใช้งานได้ขยายจากชิ้นส่วนโปร่งใสเชิงแสงไปจนถึงระบบออปติคัลสำหรับการถ่ายภาพ ผู้ผลิตในประเทศใช้พลาสติกออปติคัลแทนกระจกออปติคัลบางส่วนหรือทั้งหมด ในอนาคต หากสามารถแก้ไขปัญหาข้อบกพร่องต่างๆ เช่น ความเสถียรต่ำ ดัชนีหักเหเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ และความทนทานต่อการสึกหรอต่ำได้ การประยุกต์ใช้พลาสติกออปติคัลในอุตสาหกรรมส่วนประกอบออปติคัลก็จะกว้างขวางยิ่งขึ้น