手機(jī)作為一個(gè)輕薄的影像設(shè)備，攝像頭凸起一直是手機(jī)整體和諧的最重要因素。為了把更長(zhǎng)等效焦距的鏡頭納入到手機(jī)纖薄的機(jī)身之中，廠商開發(fā)了潛望式攝像頭。但是，潛望式攝像頭受限于厚度，導(dǎo)致光圈難以做大，同時(shí)防抖角度過大又會(huì)面臨像旋、邊角畫質(zhì)劣化的問題，因而安全快門難以做高，從而導(dǎo)致潛望式長(zhǎng)焦的單幀進(jìn)光量難以做大。目前，就算是p60Pro，findx6Pro等“超大進(jìn)光量長(zhǎng)焦”，雖然相比過去長(zhǎng)焦羸弱的夜景(夜間畫質(zhì)幾乎完全不可用狀態(tài))有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是對(duì)于主攝級(jí)畫質(zhì)，依然是長(zhǎng)焦的一個(gè)遙不可及的夢(mèng)。

雖然在供應(yīng)鏈內(nèi)給出了超大光圈小底直立式長(zhǎng)焦的方案(比如等效65MM f/1.4直立式長(zhǎng)焦)來解決這一問題，但是受限于CMOS大小，依然存在著一定的缺陷。因此，目前的長(zhǎng)焦更類似于魚和熊掌不可兼得的窘境:想上大底就只能采用潛望式，而想采用直立式增加進(jìn)光量，就只能采用小底。有沒有一種長(zhǎng)焦能夠兼具二者的優(yōu)點(diǎn)？這就是折反式潛望長(zhǎng)焦。

折反式長(zhǎng)焦是一種什么長(zhǎng)焦？它的來源還要來自于上古時(shí)代的牛頓反射式望遠(yuǎn)鏡。能望遠(yuǎn)(就是具有長(zhǎng)焦的能力)，只需要能夠偏折光路就可以了。因此，折射和反射式望遠(yuǎn)鏡的作用都是偏折光路，讓光路能夠正常的成像到人眼。將人眼換成傳感器，就可以做成折反射式長(zhǎng)焦了。

牛頓望遠(yuǎn)鏡展示了很多優(yōu)點(diǎn):

1.同口徑成本最低(做相同等效焦距，相同光圈的鏡頭，折返式鏡頭成本在大光圈直立式長(zhǎng)焦的1/3以下，屬于手機(jī)這種消費(fèi)電子產(chǎn)品可以接受的范圍);

2.相比折射式望遠(yuǎn)鏡更短(對(duì)于手機(jī)長(zhǎng)焦就是更薄);

3.相比折射式易做成大光圈;

4.沒有色散，對(duì)于手機(jī)鏡頭即沒有紫邊現(xiàn)象;

5.因?yàn)楣饩€反射，9MM厚度的折返式模組可以做成23MM的物理焦距，因此相比直立式長(zhǎng)焦可以做更大的傳感器;

當(dāng)然，缺點(diǎn)也是存在的:

1.容易產(chǎn)生彗差，對(duì)于f/3以上的反射式長(zhǎng)焦鏡，彗差現(xiàn)象很顯著。索性，今天已經(jīng)可以通過自由曲面技術(shù)解決一部分彗差，再配合玻璃鏡片，即可以在光圈做到f/2甚至f/1的情況下忽略彗差。

2.支持架容易導(dǎo)致特殊的衍射圖案。不過手機(jī)端應(yīng)用的折返鏡頭一般重量不大，因此折返鏡頭無需支架(上反射鏡直接粘在透鏡中央)，也就不用擔(dān)心支架帶來的衍射問題。

對(duì)焦系統(tǒng)和防抖系統(tǒng)

如何設(shè)計(jì)折返鏡頭的對(duì)焦模塊？這里就不得不佩服工程師的腦洞了。依靠折返鏡頭的下空間豐富，工程師一口氣在內(nèi)部塞進(jìn)了一整套的防抖系統(tǒng)和對(duì)焦系統(tǒng)！

在鏡頭凸起11MM的手機(jī)中，出去OLED屏幕、后鏡頭保護(hù)玻璃，留給模組的空間一共有9MM左右的厚度。常規(guī)的直立式鏡組由于需要留厚度給傳感器，對(duì)焦行程，以及防抖模塊，最終實(shí)際鏡頭的焦距僅僅一般只有6.5MM左右——如果做等效65MM鏡頭，就只能用對(duì)角線4.33MM的傳感器了，換算下來就是1/4.15寸的傳感器，比ov08a10還小。

但是折返式鏡頭因?yàn)楣饩€在里面反射2次，傳播3段，第一段和第二段因?yàn)椴皇軐?duì)焦行程，防抖的影響，因此可以用滿18MM距離，這就已經(jīng)18MM物理焦距了！因此，最后一段留給折返鏡頭的空間堪稱充?！谌聜鞲衅魑灰剖椒蓝断到y(tǒng)之后，對(duì)焦馬達(dá)也可以采用2g(2片玻璃式鏡組)的超薄聚焦鏡組，用以將折返式兩個(gè)反射面?zhèn)鬟^來的已經(jīng)進(jìn)行聚焦的光線進(jìn)一步聚焦到傳感器，形成圖像。

由于采用傳感器位移式防抖，為了避免磁干擾，馬達(dá)就只能采用sma馬達(dá)進(jìn)行對(duì)焦了——即記憶合金式馬達(dá)來進(jìn)行對(duì)焦。

實(shí)際的鏡組中，糾正彗差一般只需要第二片反射鏡片做成自由曲面的既可——當(dāng)然，如果追求更高的畫質(zhì)，兩片都是自由曲面的也未嘗不可。

因此，折返式鏡頭相比單純的直立式長(zhǎng)焦的其他優(yōu)勢(shì)也就顯現(xiàn)出來——可以在纖薄的厚度內(nèi)瘋狂堆料。因?yàn)殚_始的兩段焦距已經(jīng)給鏡組留下了充分的物理焦距，因此鏡組不用在意厚度。并且，反射鏡也可以采用單面鍍銀的樹脂進(jìn)行封固，無需采用玻璃，對(duì)反射面要求不高，這也是牛頓折返式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)勢(shì)之一。

因此，折返鏡頭給未來希望做高素質(zhì)長(zhǎng)焦的廠商提供了新的思路——因?yàn)樯⒅灰嬖谡酃饨橘|(zhì)，就不可避免，只能盡可能消除，最后導(dǎo)致目前很多純樹脂鏡片鏡頭，邊緣無一例外存在著不同程度的紫邊。但是，這些光學(xué)缺陷對(duì)折返式鏡頭不存在——因?yàn)榉瓷涿?，天生折返式鏡頭沒有色散;彗差可以通過自由曲面設(shè)計(jì)輕松解決(并且自由曲面可以采用樹脂，近一步節(jié)約制造成本);邊緣畸變幾乎不存在，尤其是它可以做很大的光圈，這點(diǎn)對(duì)直立式折射鏡來說，是不可想象的。

一種方案

下面介紹一種方案。這也是目前供應(yīng)鏈最優(yōu)的鏡組方案——可以放入1/2寸大底，厚度9MM，物理焦距24MM，等效焦距約130MM。聽起來它的參數(shù)和小米11ultra的長(zhǎng)焦鏡很近似，它優(yōu)在何處？在于其很大的f/2.0光圈。

f/2.0聽起來似乎很小(手機(jī)折返鏡頭目前想做到f/2.0以上，還存在一些困難)，相比直立式長(zhǎng)焦的f/1.4比起來太小了。但是，長(zhǎng)焦鏡頭的進(jìn)光量不完全是由光圈決定的，長(zhǎng)焦鏡頭的進(jìn)光量約等于傳感器面積*光圈2。因此，很容易就可以算出，1/3.6寸(對(duì)角線5MM)，f/1.4的直立式長(zhǎng)焦和1/2寸(對(duì)角線8MM)，f/2的折返式長(zhǎng)焦的進(jìn)光量差異(由于折返式鏡頭中間的部分為上反射鏡，以及反射鏡反光率略小于透鏡，實(shí)際進(jìn)光量略小10%)

折返式鏡頭進(jìn)光量:8*8/2/2*90%＝14.4;

直立式長(zhǎng)焦鏡頭進(jìn)光量:5*5/1.4/1.4＝12.75。

可見，折返式鏡頭有更大的進(jìn)光量。但是這還不是折返式鏡頭的最大優(yōu)勢(shì):它讓直立式長(zhǎng)焦的大底和長(zhǎng)焦距、大光圈并存，既有望遠(yuǎn)能力，又有大底帶來的豐富寬容度，低噪聲，高高感以及不錯(cuò)的解析力;在重量上也比直立式更優(yōu)，因?yàn)橹绷⑹讲捎谜凵溏R片，前玉直徑很大，導(dǎo)致鏡片如果采用玻璃很重，對(duì)焦緩慢不靈敏，最終不得不采用樹脂鏡片，導(dǎo)致光學(xué)素質(zhì)做不高，紫邊，畸變，彗差等都不是最優(yōu)水準(zhǔn);但是，折返式鏡頭由于兩片反射鏡已經(jīng)在反射過程中預(yù)先聚光，因此最后的對(duì)焦鏡組只需要采用2片玻璃鏡片即可:因?yàn)?片鏡片，所以能用玻璃鏡片。而比較大的前透鏡就算采用玻璃也未嘗不可——它是固定的。所以，最終成像效果也很不錯(cuò):無紫邊，幾乎無彗差，幾乎無畸變，帶來非常不錯(cuò)的焦內(nèi)效果，以及還有很羅曼蒂克的圓環(huán)狀焦外。

很多時(shí)候，在相機(jī)上冷門的技術(shù)，有可能在手機(jī)上就能發(fā)光發(fā)熱了。折返鏡頭并非很新的技術(shù)，相機(jī)就有很多折返鏡頭，但是這種鏡頭很冷門，原因主要有下述幾種:1.鏡頭易壞，2.光圈不可調(diào)，3.支撐反射鏡的支架導(dǎo)致特殊的炫光，而折返鏡頭在相機(jī)上一般不做大光圈，因?yàn)檎鄯电R頭相比一般折射長(zhǎng)焦鏡頭本身已屬矮胖，如果再做大光圈，整個(gè)鏡頭就會(huì)從矮胖變成餅狀，更不好攜帶。這四個(gè)缺點(diǎn)，恰恰也是手機(jī)不在意的地方，因此折返鏡頭運(yùn)用到手機(jī)上，則反而是一個(gè)沒啥缺點(diǎn)的很優(yōu)的鏡頭了。首先，手機(jī)模組因?yàn)樾。鄬?duì)強(qiáng)度可以做的很高，因此手機(jī)上折返鏡頭也就不易壞了;手機(jī)長(zhǎng)焦目前沒有一個(gè)可調(diào)光圈的，因此光圈不可調(diào)在手機(jī)上也就無所謂;并且，還是因?yàn)樾?，相?duì)強(qiáng)度高，因此手機(jī)折返鏡頭的上反射鏡不需要支架支撐，只需要前透鏡依靠自己玻璃的高模量來做“支架”即可;而手機(jī)纖薄的機(jī)身，把折返鏡頭做成餅狀，恰恰是手機(jī)想要的。因此，在手機(jī)上，曾經(jīng)的缺點(diǎn)竟然無一例外變成了優(yōu)點(diǎn)。

因此，折返式鏡頭也是下一個(gè)可能用在廠商玩鏡頭形態(tài)創(chuàng)新的一個(gè)可能的爆發(fā)點(diǎn)上。而采用sma馬達(dá)即可以判斷出，這是哪個(gè)廠商曾經(jīng)搞過的預(yù)案了。目前這個(gè)鏡頭距離量產(chǎn)最大的距離在于幾個(gè)元件國產(chǎn)化替代尚未做完，當(dāng)然做完了也不見得該廠商就會(huì)把這個(gè)方案商業(yè)化，因?yàn)檎鄯电R頭還有很多路可以走——130MM的焦距仍稍微顯長(zhǎng)，通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)將模組壓縮到90MM左右的等效焦距(意味著傳感器對(duì)角線長(zhǎng)度11.536MM，即約1/1.4寸超大底)，配合更大的底帶來更極致的進(jìn)光量，才是正道。傳統(tǒng)的潛望式長(zhǎng)焦最大的傳感器也就限定在了1/2寸左右，就算p60Pro的長(zhǎng)焦搞出了f/2.1的光圈，等效1/2.5實(shí)際傳感器面積也讓它進(jìn)光量稍小。而折返式鏡頭，在未來說不定能在塞下1/1.4大底的同時(shí)，給予90MM等效焦距以及f/2.0光圈，主攝級(jí)進(jìn)光量已經(jīng)可以讓很多手機(jī)望塵莫及，那時(shí)候才真可以說，手機(jī)有了“第三個(gè)主攝”，因?yàn)檫@顆超大底折返鏡頭的畫質(zhì)是真主攝級(jí)別。并且，攝像頭凸起可以控制在一個(gè)合理的范圍(12MM以下)，現(xiàn)在很多人想要三1/1.4寸超大底主長(zhǎng)廣方案，但是有人開玩笑說這樣的手機(jī)厚度20MM。實(shí)際上，采用合理的光學(xué)設(shè)計(jì)，是可以在手機(jī)鏡頭處厚度12MM以下塞下12MM自由曲面1/1.4寸超大底超廣角、24MM1/1.4寸主攝以及90MM1/1.4寸超長(zhǎng)焦的，當(dāng)然這種設(shè)計(jì)需要持之以恒的投入以及大膽的創(chuàng)新，畢竟機(jī)會(huì)總是留給優(yōu)秀的人。