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直还是弯?关于曲面成像传感器的简单话题2

不过这个结构就需要重新设计孔径光阑,也就是光圈的位置,*合理的位置是设计在*前端,这是因为如果设计在内部,比如下图中后组校正镜片之间,也就是第4与第5片之间,就会影响视野,前面的球形单心镜组光路也会变成非对称型,因此光圈摆在*前面就*合适:


这个设计在1/2、2/3英寸等小尺寸传感器上的实验结果比较成功,一个1.8英寸、65mm曲面半径传感器配合一颗12mm F2.6,视场42度的系统,ZEMAX测试0度视场的100周期/mm的成绩为73%,而*大视场时此数值也有64%,与相同焦距、视场角和传感器分辨率的系统相比,在MTF数值基本相同的情况下,成品体型会缩小接近50%。

那么传感器的曲面半径与像差的关系又是如何?以65mm、130mm和260mm为三个节点来进行测试:



四个项目的测试中除了场曲之外,其余各项像差都是随曲面半径缩小,也就是曲率越大而逐步减小,这里其实可以看出一些端倪:曲面传感器的设计难点在于与镜头的匹配度,想要性能*大化,*佳方案是两者并行设计,但这显然会增加成本,也不太利于持续性,毕竟如果某一端出现了新设计也就意味着另一端也得跟着换,风险比较大,除此之外还有不少细节亟待解决,比如像素设计间隔。所以它*大的优点是能够减小系统体型,也更适用于一体式设计的产品,在机器视觉、工控、监控等领域有比较好的发展空间,民用就为时尚早。


其实索尼、尼康、佳能甚至微软都早有过相关的砖利技术释出,但也都是只闻其声不见其人,现有的平面传感器设计已经可以很大程度满足民用市场需求,而且还在很多方面都有较大的进步空间,因此曲面成像传感器估计未来很长一段时间都不会出现在相机里,手机倒是有一点可能,毕竟是一体式系统,而且也是相对易于设计的小像场,但现在的手机摄影核心是算法,对光学的依赖度比较低,因此也别抱太多期待就是了……

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