Ultracienkie moduły optyczne: wyzwanie dla ograniczeń grubości i innowacyjne procesy w smartfonach

Na rynku smartfonów, bycie lekkim i smukłym jest punktem centralnym konkurencji. Popyt konsumentów na przenośność i estetykę sprawia, że waga telefonów jest kluczowym punktem sprzedaży. Moduły optyczne, które zajmują znaczną przestrzeń w telefonach i są ważne pod względem funkcjonalnym, stają przed wyzwaniami w zakresie ich ultracienkiego wyglądu, co również napędza innowacje w technikach produkcji.

W 2025 roku producenci tacy jak Apple, Samsung i Xiaomi planują wprowadzić na rynek nowe modele o grubości do 7 mm. Na przykład iPhone 17 Air ma ustanowić nowy rekord grubości 6,2 mm; Samsung S25 Slim, z potężnymi możliwościami obrazowania, ma grubość około 6,5 mm. Te smukłe modele stawiają jeszcze wyższe wymagania modułom optycznym o ultracienkiej konstrukcji.

Tradycyjny moduły optyczne, zwłaszcza moduły kamery, mają większą objętość, aby osiągnąć funkcje o wysokiej rozdzielczości pikseli i wielu ogniskowych. Pierwszy ultracienki moduł ciągłego zoomu opracowany przez Precision Camera Technology Institute w Central Research Institute Ofilm, o grubości zaledwie 5,9 mm, wyznacza nowe standardy w branży. Może zmniejszyć grubość telefonu bez zmiany wewnętrznego układania i układu telefonu.

Ultracienkie moduły optyczne napotykają problemy. Jednym z nich jest sprzeczność między wydajnością optyczną a grubością. Aby zapewnić wysoką liczbę pikseli, wysoką jakość obrazu i dobrą wydajność ogniskowania zoomu, potrzebne są wystarczające soczewki optyczne i rozsądna konstrukcja, ale cieńszy moduł ograniczy rozmieszczenie elementów optycznych i transmisję światła. Na przykład tradycyjne teleobiektywy mają dłuższe długości obiektywu do wysokich współczynników zoomu, co zwiększa grubość modułu. Drugim problemem jest rozpraszanie ciepła. Wraz z ulepszeniem pikseli aparatu i bogactwem funkcji, ciepło podczas pracy znacznie wzrasta. Jednak ultracienka konstrukcja zmniejsza przestrzeń na rozpraszanie ciepła, wymagając wydajnego rozpraszania ciepła w ograniczonej przestrzeni, aby uniknąć zmniejszenia obrazu i zacięć podczas fotografowania. Trzecim problemem jest test stabilności i niezawodności. Cieńsze moduły mają bardziej zwartą konstrukcję, co utrudnia łączenie i mocowanie komponentów. Konieczne jest upewnienie się, że nie są one narażone na drgania i kolizje podczas codziennego użytkowania.

Aby sprostać tym wyzwaniom, procesy produkcyjne są stale innowacyjne. W soczewkach stosuje się wysoki współczynnik refrakcji, szkło optyczne o niskiej dyspersji lub nowe tworzywa optyczne, w połączeniu z precyzyjnymi procesami szlifowania i polerowania, aby zmniejszyć rozmiar i grubość soczewek, co poprawia wydajność układu optycznego. Jeśli chodzi o proces montażu modułów, zaawansowane technologie wklejania i spawania precyzyjnie montują komponenty, zmniejszając wewnętrzne szczeliny; nowe materiały opakowaniowe mogą nie tylko chronić komponenty, ale także pomagać w rozpraszaniu ciepła i zwiększać stabilność. W projektowaniu optycznym stosuje się algorytmy symulacji komputerowej i optymalizacji, przyjmujące składaną konstrukcję ścieżki optycznej, ścieżkę transmisji światła i zmniejszając grubość modułu; a technologia ultracienkiej folii optycznej jest stosowana do modułu podświetlenia ekranu, ultracienki ekran i zapewniający efekty wyświetlania.

W przyszłości zastosowanie ultracienkich modułów optycznych w smartfonach będzie bardziej rozległe i głębsze. Oczekuje się, że grubość modułu zostanie jeszcze bardziej zmniejszona, co pozwoli uzyskać większą liczbę pikseli, więcej funkcji fotografowania i lepszą wydajność optyczną. Ciągła innowacja w produkcji i obniżone koszty pozwolą konsumentom cieszyć się lekkimi, wydajnymi smartfonami.