自由曲面鏡是一種特殊的光學器件,特點是鏡片表面為非對稱的復雜自由結構,沒有圍繞光軸旋轉對稱或平移。自由曲面是指在光學部件內部或外部沒有旋轉不變軸的表面。
相比于傳統球面鏡,自由曲面鏡具有自由度高、設計靈活、邊緣畸變少等優勢。但自由曲面鏡對光學設計、數學模型設計、生產模具、工業成型工藝的要求高,受技術限制,自由曲面鏡較傳統球面鏡價格更高。
根據材質不同,自由曲面鏡分為玻璃自由曲面鏡、塑膠自由曲面鏡等。以PC聚碳酸酯、環烯烴共聚物(COC)等為原材料的塑膠自由曲面鏡工藝較成熟、產品一致性好,是目前市場主流產品。
相比于塑膠自由曲面鏡,玻璃自由曲面鏡具有更優異的耐溫性、尺寸穩定性,目前已吸引眾多企業布局,包括美國康寧、富蘭光學、長信科技、勝利精密、伯恩光學、維達力科技等。美日德等企業已掌握玻璃自由曲面鏡加工技術,部分企業已實現量產應用,相比之下,國內玻璃自由曲面鏡量產案例較少,多處于技術儲備或打樣階段。
根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2029年自由曲面鏡行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,自由曲面鏡設計靈活度高,在國防軍工、航空航天、精密儀器、眼視光學、智能眼鏡、印刷掃描、醫療、車載顯示等領域應用空間廣闊。
眼視光學是自由曲面鏡應用較成熟的領域,應用產品包括近視矯正眼鏡、自由曲面內漸進鏡、自由曲面多焦鏡等。相比于傳統鏡片,自由曲面鏡具有視界更開闊清晰、度數更精準等優勢,目前該領域布局企業有蔡司、星蔚來、康耐特、天潤光學、福晶科技等。
近年來,隨著強現實抬頭顯示(AR-HUD)興起,自由曲面鏡在車載顯示領域展現出巨大應用潛力,尤其是玻璃自由曲面鏡。作為自由曲面鏡新興應用場景,AR-HUD應用滲透率提升,將為自由曲面鏡市場發展帶來強勁動力。
新思界
行業分析人士表示,自由曲面鏡設計靈活,可提供更高的視覺質量,近年來,自由曲面鏡市場布局企業越來越多,市場競爭不斷加劇,但在技術要求更高的玻璃自由曲面鏡方面,國內量產規模仍較小。自由曲面鏡應用場景廣泛,隨著汽車高智能化發展、制備技術突破,未來自由曲面鏡市場價值將持續提升。
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