近两周的五篇光学新闻：
- Oppo发布弹出式伸缩摄像头 —
- Sony新传感器技术 —
- 图像传感器上Metalens应用 —
- Oppo发布Air Glass智能眼镜—
- LineVision使用Lidar监控输电线路
Oppo发布弹出式伸缩摄像头
评论：日前，在“致善・前行”第三届 OPPO 未来科技大会 2021 (OPPO INNO DAY 2021) 上，OPPO 全新自研弹出式伸缩摄像头正式亮相。这颗摄像头搭配 1/1.56 英寸传感器，等效焦距 50mm、F2.4 光圈，弹出后，焦距为 50mm，从而转换成为一颗人像镜头，并且具备 2X 光学变焦能力。这像是十几年前数码相机又回来了。不过，这种可动机构在设计，组装，校准尤其是信赖性上都有挑战。
oppo近几年除了和其他厂商进行多摄的相似开发外，也一直在探索一条相对独特的道路，就是在手机上，重点打磨一颗主摄像头，然后其他摄像头作为辅助。Oppo的产品经理对消费者的理解是，大部分时候就应该只使用这一颗镜头即可。另外，各厂商都在对变化镜头进行探索，Sony Xperia Pro I是使用了可变光圈，Xperia 1&5使用了连续变焦长焦镜头。可以保持关注，等更多评测和专利出现，具体分析一下这个设计。
Sony新传感器技术
评论：索尼半导体解决方案公司已成功开发出全球首创的双层晶体管像素堆叠式CMOS图像传感器技术。传统CMOS图像传感器的光电二极管和像素晶体管分布在同一基片，而索尼的新技术将光电二极管和像素晶体管分离在不同的基片层。与传统图像传感器相比，这一全新的结构使饱和信号量约提升至原来的2倍，扩大了动态范围并降低噪点，从而显著提高成像性能。采用新技术的像素结构，无论是在当前还是更小的像素尺寸下，都能保持或是提升像素现有的特性。索尼在2021年12月11日（星期六）开始的IEEE国际电子设备会议上宣布了这一突破性技术。
（传统的）堆叠式CMOS图像传感器的堆叠式结构中，背照式像素组成的像素芯片堆叠在逻辑芯片之上，而信号处理电路构成了逻辑芯片。在像素芯片内，用于将光转换为电信号的光电二极管和用于控制信号的像素晶体管在同一基片层并列。在这样的结构限制下，如何实现饱和信号量的最大化，对实现高动态范围、高图像质量的摄影具有重要作用。
索尼开发出的全新结构是堆叠式CMOS图像传感器技术的一项进步。索尼使用专有的堆叠技术，将光电二极管和像素晶体管封装在分离的基片上，一个堆叠在另一个上面。
相比之下，在传统的堆叠式CMOS图像传感器中，光电二极管和像素晶体管并排位于同一基片上。新的堆叠技术支持采用可以独立优化光电二极管和像素晶体管层的架构，从而使饱和信号量相比于传统图像传感器增加约一倍，进而扩大动态范围。
此外，因为传输门 (TRG) 以外的像素晶体管，包括复位晶体管 (RST)、选择晶体管 (SEL) 和放大晶体管 (AMP)，都处于无光电二极管分布这一层，所以放大晶体管（AMP）的尺寸可以增加。通过增加放大晶体管尺寸，索尼成功地大幅降低了夜间和其他昏暗场景下图像容易产生的噪点问题。这项新技术使动态范围扩大并降低了噪点，将避免在有明暗差（例如背光设置）的场景下曝光不足和过度曝光的问题，即使在光线不充足（例如室内、夜间）的场景下也能拍摄高质量低噪点的图像。索尼将通过双层晶体管像素技术致力于实现更高质量的成像，例如智能手机拍摄等。
下图展示了传统的堆叠式图像传感器（左）；采用新开发的双层晶体管像素技术的堆叠式CMOS图像传感器（右）
下图展示了采用双层晶体管像素技术的CMOS图像传感器的横截面图片
图像传感器上Metalens应用
评论：来自日本NTT Device Technology Labs的研究者们使用Metalens开发了一种增强型的传感器，他们称为是像素级Metasurface lens，这种metasurface，可以帮助图像传感器收集到更多的光。传统的图像传感器，上面会有一层滤光片和微透镜阵列，滤光片用于分光，而不需要光的自然被滤掉了。而这种Metasurface可以把白光分光至下面感光部分的不同位置，起到了分光的作用，同时又不损失光。传统滤光片会损失掉70%左右的光，而新的设计可以保留全部光线。这层metalens阵列是使用在SiN晶圆上蚀刻完成的。研究者们汇报了2.83倍的感光提升，同时保证了像质和解析度，该种制程也可以很容易和现代CMOS图像传感器的制程结合起来。这种设计未来可以提升照相机暗态的感光能力，以及实现更高的快门速度。
下图展示了这个设计概念，a图是传统的图像传感器和滤光片，只有30%的光会到达感光元件；b图是使用metasurface的设计概念，所有光都可以到达感光元件；c图是整个的阵列的展示，metasurface同时作为微透镜阵列和分光片的功能；d图展示了metalens阵列是如何把光线分光导入不同的pixel的。畅想一下，未来可能镜头和sensor的设计优化要结合起来，甚至可以先设计好镜头，然后设计sensor上的这层metasurface，然后同时生产。
Oppo发布Air Glass智能眼镜
评论：此次新发布的OPPO Air Glass采用单目分体式方案，主体重量不到30克，镜片厚度1.3毫米。镜片采用轻薄的衍射光波导技术，平均入眼亮度1400尼特，采用自研Spark微型光机。具备触控、语音、手势和头动操控四种交互方式，通过专用App，与OPPO手机、OPPO Watch配合使用，具备消息提醒、随身翻译、导航、提词等功能。
Oppo三年搞了三款AR眼镜，2019年做一体式双目，2020年做了birdbath方案的分体式，这次2021年直接搞了个光波导单色单眼分体式，可能Oppo就是想市场上占据一个生态位，熟悉一下光波导方案的开发，支持一下光波导制造商，培养自己的供应商，保证自己的这个team有活干。感觉这款眼镜在普通消费者领域估计不会掀起什么水花，不过，从这个角度看，可能Oppo的公司风格是研发什么的目标都是面向最终交付产品，即使研发出来这个可能不是很完美，卖不出去，或者不成熟，oppo的团队也要发布这个产品。对于开发团队这可能也是个好事情，永远面向最终产品思考，不至于闭门造成，同时进行一个以年为单位的迭代，不行就换方案。当然这种开发方式也有缺点。
如果哪家公司可以给快递员们设计一款好用的智能眼镜，AR功能都可以不要，也是很好的。科技以人为本。
LineVision使用Lidar监控输电线路
评论：马塞诸塞州的电网监控公司LineVision近期在纽约电网系统中，使用Lidar监控输电线路元器件的位置和移动。这条新闻值得注意的一点是这里的Lidar是来自于激光雷达的明星公司Velodyne。2021年5月，Velodyne报告了巨额亏损，由于自动驾驶市场并没有很快的发展起来，同时该公司内斗严重。所以，这条新闻对于LineVision就是一个新技术的应用消息，对于Velodyne，可能从侧面反映了该公司不得不扩展市场去保持营收，甚至是去库存。下图卡可以看到在箱体上部是Velodyne的激光雷达。
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