Sony Xperia 1&5 Mark III变焦镜头

Sony 近期推出了自己的Xperia 1和Xperia 5 Mark III手机,里面很有意思的是一款变焦镜头。说变焦可能不太准确,因为这款镜头并是不连续变焦镜头,而是一款只实现两个焦段70mm和105mm的潜望式镜头,不过确实焦距变了,叫变焦也无可厚非。所有70mm~105mm中间的焦距都靠数字变焦实现。这次的三颗摄影镜头的参数如下。

等效焦距 F/# 图像传感器 图像传感器大小
16mm F2.2 12MP, Dual-PD 1/2.6”
24mm F1.7 12MP, Dual-PD 1/1.7”
70, 105mm F2.3, F2.8 12MP, Dual-PD 1/2.9”

通过索尼的视频宣传可以看到,实现这两个焦段主要是靠三组镜头,通过移动后两组来实现。

虽然以前有几款手机实现了连续变焦,有很多手机型号实现潜望式,但是索尼是第一次采用这种折中的方式:在潜望式中实现部分的变焦功能。连续变焦模组应用在手机里的有Asus Zenfone Zoom,是用了Hoya的Hoya CUBE lens unit (2013),该模组是实现28mm-84mm的等效焦距的连续变焦(F/2.7-F/4.8),但是看真机图也能看出来这个模组还是很占空间的。索尼这次提供的70mm-105mm(F/2.3-F2.8),看比例,可能索尼在甚至更小的模组空间里实现了比Hoya模组更高的光学性能(两者芯片大小几乎相同)。从产品角度考虑,普通消费者确实不是很关心是否是连续变焦,甚至不关心是否可以变焦,单一焦段的潜望式普通消费者用着也很好。这次采用这种方案更像是Sony的一次创新性尝试和市场卖点。不过模组的实现上,还是有很多有趣的地方的。

Sony说该项技术的难点是让驱动器(accurator)实现高精度的镜组移动和相对位置。Sony说理论上他们可以实现连续变焦,只是在这款产品上选择不去使用。这句话可能指的是光学上可以,只需要更改机械结构来实现连续变焦。也可能指的是他们的机械结构已经有了这个能力,但是考虑到对焦精度,速度,信赖性,算法等多方面问题,决定不使用。既然Sony提到了Accurator,可能指的是第二种意思,那就意味着Sony可能是使用了类似Hoya模组内镜组的移动方式。参考Hoya专利 , Hoya使用的是两个滑竿的结构(见下图)。

  • 这种变焦模组的生产方式在镜头厂制造方式:

第一种可能是镜头厂是做出三组镜头然后单独测试,最后在模组厂进行组装。这种方式镜头生产相对容易。

第二种可能是在镜头厂是三组镜片的搭配好,出货时是整组出货。这种方式测试如何进行是个问题。

  • 在模组厂的制造方式:

组装后需要通过校准算法确认镜组在不同焦段的位置,写入模组的驱动器。这就需要第一个可移动镜组移动到一个位置,然后第二个可移动镜组移动到图像最清晰位置,记录位置,然后重复此过程。如果每1mm焦距一个移动位置记录,就需要35次测试。在实际应用中,可能模组还会进行对焦后的微调来补偿驱动器的漂移等问题。

这样生产中最终的生产效率可能不会很高,但是考虑到Sony这两款产品的实际出货量,就算该模组UPH低一些贵一些也没什么问题😂。可能产品端还是考虑的对焦速度和准确性以及图像质量问题,没有选择使用连续对焦。很有意思的是,在宣传视频中,出现变焦这部分下面一行小字“The Feather require software update, roll out time may vary by market and/or opertor”,看起来连续变焦的特性等软件更新可以实现。那这么看,更多的是软件上和校准上的问题导致现在只有两个焦段。

这些现在也都只是猜测,更具体的信息估计要等实际拆解后可能能看出端倪。以后有更多信息后再去更新该文章。


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