キャノンのピエゾ素子で湾曲の大きさを変える曲面型センサーの特許

Canon News で、レンズに合わせて曲面の形状を変更可能なキヤノンのデュアルピクセルの曲面型センサーの特許が紹介されています。

Canon patent application dual pixel curved sensor

  • この特許は曲面型のデュアルピクセルAFセンサーを扱っている。センサーの形状を曲面にするためにピエゾ素子を使用しており、センサーの曲がった量を図るために計測器(図の219)を変形させている。このセンサーは、レンズの特性やピント検出の領域に合わせて自動的に曲面の形状を変更する。

canon_patent_dual pixel curved sensor001.jpg

 

キヤノンの特許にあるセンサーは、薄くて柔らかいセンサーをピエゾ素子を使って、レンズの特性に合わせて曲げるという非常に興味深いものですね。

もし、このセンサーが実用化されれば、像面湾曲の補正をセンサー側に任せられるので、レンズ設計の自由度がかなり高くなりそうです。また、像面が湾曲した既存のレンズでも、開放から画面全域でピントを合わせられそうですね。

2018年1月27日 | コメント(13)

コメント(13)

技術としては面白いと思いますが、センサー清掃時に影響が出ないか心配になりますね。

この方法が実用化すればレンズによる像の湾曲がキャンセルさ
れるのでいいですね。
湾曲量の検出は歪ゲージを使う予定のようで、歪ゲージ式の
形状センサは実用化されている技術なので良い方法と思います。
センサの清掃は直接センサ表面を掃除するわけではないので心
配する必要はないと思います。

面白い発想だと思いますが、専用のレンズがシリーズ化されることになるのかな?
旧式のレンズは、基本フラットで使用して対応レンズでは大きく湾曲させるとかになるのでしょうか?
耐久性の問題とか、いろいろ課題がありそうですね。

面白い特許ですね。

元々インクジェットプリンターのインクを効率良く吹き出す為の特許として、
キヤノンが脱カメラメーカーとして事務機器に力を入れた時の物で、
その後、精密メーカーから現在の電機メーカーへの変革の基礎になりましたピエゾ素子。

その特許がまたカメラに応用されるとは、感慨深い物です。

せかっくの曲面センサーでも、曲率が固定ではレンズ交換式に向かないだろうなと感じていましたが、これなら大丈夫ですね。
互換レンズメーカーにとっては、朗報とは言えなさそうですが。

曲がっていない状態のセンサーのサイズが例えば36mm X 24mmとすると、それを曲げてしまうと、投影図ベースでのサイズは36mm X 24mmより小さくくなりますよね。

例えば28mmのレンズを付けていると、センサーが曲がると29mmとか30mmの画角になってしまうということで(イメージサークルがセンサーからはみ出てしまう)、そこまで大きく曲げないとは思いますが、そういう問題はどうするのでしょうね。

像面歪曲の補正のためにセンサー面を湾曲させる目的で、両者の曲率が等しくなるなら画角は変わらないと思いますよ。

専用設計されたレンズだけでなく、既存のレンズにも効果がありそうなので実用化されたらすごい魅力になりますね。ただし、レンズ側のばらつきも考慮して補正の調整量を正確にするのがかなり難しそう。メニュー画面から自分で補正するのは現実的ではなさそうなので、メーカー調整に出すことになるのかな。

あと、わざとセンサー側の曲率がをレンズとの最適値からずらすことでレンズの癖を増して面白い表現ができるようになるかもしれませんね。さらに、特許の絵とは逆にレンズ側にセンサーを膨らませれば、被写界深度がものすごく薄くなったりといろいろ遊べそうです。

素子が薄くて柔らかいのなら素子自体を波打たせてダストクリーニングにも使えそうですね。

像面湾曲って、瓦状ではなくお椀状なのでは?だとすると、それに合わせてセンサーを曲げるってどうやるんだろう?

これが実現すれば、素子の湾曲がズーミングによる変動に追随し、レンズ交換型のカメラでも搭載できそうです。
専用設計レンズだけでなく、球面収差の除去が不十分な旧レンズの画質向上に繋がりそうです。
これは大きなブレイクスルーに成り得るので、実機の登場が楽しみです。
ソニーがどう出てくるかな?

少し湾曲している物の
中央部を引っ張ると円弧が
引っ張られて直線になり
浅い円錐状になりませんか。

これってキヤノンがイメージセンサーを提供したすばる望遠鏡のアレ、無数のシリンダーによる鏡面補正技術を極小化した感じですかね。
ソニーと違って可動式にするのと、デフォが平面ってことで生産ラインの歩留まりも良くなりそう。
センサー膜が薄いぶん、振動には弱そうです。

素子のベースは柔軟性のある樹脂になると想像するのですが、氷点下で割れるなどのトラブルはないよう、厳しく素材を吟味してほしいですね。


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このページは、2018年1月27日 に公開されたブログ記事です。

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