手机作为一个轻薄的影像设备，摄像头凸起一直是手机整体和谐的最重要因素。为了把更长等效焦距的镜头纳入到手机纤薄的机身之中，厂商开发了潜望式摄像头。但是，潜望式摄像头受限于厚度，导致光圈难以做大，同时防抖角度过大又会面临像旋、边角画质劣化的问题，因而安全快门难以做高，从而导致潜望式长焦的单帧进光量难以做大。目前，就算是p60Pro，findx6Pro等“超大进光量长焦”，虽然相比过去长焦羸弱的夜景(夜间画质几乎完全不可用状态)有了长足的进步，但是对于主摄级画质，依然是长焦的一个遥不可及的梦。

虽然在供应链内给出了超大光圈小底直立式长焦的方案(比如等效65MM f/1.4直立式长焦)来解决这一问题，但是受限于CMOS大小，依然存在着一定的缺陷。因此，目前的长焦更类似于鱼和熊掌不可兼得的窘境:想上大底就只能采用潜望式，而想采用直立式增加进光量，就只能采用小底。有没有一种长焦能够兼具二者的优点？这就是折反式潜望长焦。

折反式长焦是一种什么长焦？它的来源还要来自于上古时代的牛顿反射式望远镜。能望远(就是具有长焦的能力)，只需要能够偏折光路就可以了。因此，折射和反射式望远镜的作用都是偏折光路，让光路能够正常的成像到人眼。将人眼换成传感器，就可以做成折反射式长焦了。

【资料图】

牛顿望远镜展示了很多优点:

1.同口径成本最低(做相同等效焦距，相同光圈的镜头，折返式镜头成本在大光圈直立式长焦的1/3以下，属于手机这种消费电子产品可以接受的范围);

2.相比折射式望远镜更短(对于手机长焦就是更薄);

3.相比折射式易做成大光圈;

4.没有色散，对于手机镜头即没有紫边现象;

5.因为光线反射，9MM厚度的折返式模组可以做成23MM的物理焦距，因此相比直立式长焦可以做更大的传感器;

当然，缺点也是存在的:

1.容易产生彗差，对于f/3以上的反射式长焦镜，彗差现象很显著。索性，今天已经可以通过自由曲面技术解决一部分彗差，再配合玻璃镜片，即可以在光圈做到f/2甚至f/1的情况下忽略彗差。

2.支持架容易导致特殊的衍射图案。不过手机端应用的折返镜头一般重量不大，因此折返镜头无需支架(上反射镜直接粘在透镜中央)，也就不用担心支架带来的衍射问题。

对焦系统和防抖系统

如何设计折返镜头的对焦模块？这里就不得不佩服工程师的脑洞了。依靠折返镜头的下空间丰富，工程师一口气在内部塞进了一整套的防抖系统和对焦系统！

在镜头凸起11MM的手机中，出去OLED屏幕、后镜头保护玻璃，留给模组的空间一共有9MM左右的厚度。常规的直立式镜组由于需要留厚度给传感器，对焦行程，以及防抖模块，最终实际镜头的焦距仅仅一般只有6.5MM左右——如果做等效65MM镜头，就只能用对角线4.33MM的传感器了，换算下来就是1/4.15寸的传感器，比ov08a10还小。

但是折返式镜头因为光线在里面反射2次，传播3段，第一段和第二段因为不受对焦行程，防抖的影响，因此可以用满18MM距离，这就已经18MM物理焦距了！因此，最后一段留给折返镜头的空间堪称充裕——在塞下传感器位移式防抖系统之后，对焦马达也可以采用2g(2片玻璃式镜组)的超薄聚焦镜组，用以将折返式两个反射面传过来的已经进行聚焦的光线进一步聚焦到传感器，形成图像。

由于采用传感器位移式防抖，为了避免磁干扰，马达就只能采用sma马达进行对焦了——即记忆合金式马达来进行对焦。

实际的镜组中，纠正彗差一般只需要第二片反射镜片做成自由曲面的既可——当然，如果追求更高的画质，两片都是自由曲面的也未尝不可。

因此，折返式镜头相比单纯的直立式长焦的其他优势也就显现出来——可以在纤薄的厚度内疯狂堆料。因为开始的两段焦距已经给镜组留下了充分的物理焦距，因此镜组不用在意厚度。并且，反射镜也可以采用单面镀银的树脂进行封固，无需采用玻璃，对反射面要求不高，这也是牛顿折返式望远镜的优势之一。

因此，折返镜头给未来希望做高素质长焦的厂商提供了新的思路——因为色散只要存在折光介质，就不可避免，只能尽可能消除，最后导致目前很多纯树脂镜片镜头，边缘无一例外存在着不同程度的紫边。但是，这些光学缺陷对折返式镜头不存在——因为反射面，天生折返式镜头没有色散;彗差可以通过自由曲面设计轻松解决(并且自由曲面可以采用树脂，近一步节约制造成本);边缘畸变几乎不存在，尤其是它可以做很大的光圈，这点对直立式折射镜来说，是不可想象的。

一种方案

下面介绍一种方案。这也是目前供应链最优的镜组方案——可以放入1/2寸大底，厚度9MM，物理焦距24MM，等效焦距约130MM。听起来它的参数和小米11ultra的长焦镜很近似，它优在何处？在于其很大的f/2.0光圈。

f/2.0听起来似乎很小(手机折返镜头目前想做到f/2.0以上，还存在一些困难)，相比直立式长焦的f/1.4比起来太小了。但是，长焦镜头的进光量不完全是由光圈决定的，长焦镜头的进光量约等于传感器面积*光圈²。因此，很容易就可以算出，1/3.6寸(对角线5MM)，f/1.4的直立式长焦和1/2寸(对角线8MM)，f/2的折返式长焦的进光量差异(由于折返式镜头中间的部分为上反射镜，以及反射镜反光率略小于透镜，实际进光量略小10%)

折返式镜头进光量:8*8/2/2*90%＝14.4;

直立式长焦镜头进光量:5*5/1.4/1.4＝12.75。

可见，折返式镜头有更大的进光量。但是这还不是折返式镜头的最大优势:它让直立式长焦的大底和长焦距、大光圈并存，既有望远能力，又有大底带来的丰富宽容度，低噪声，高高感以及不错的解析力;在重量上也比直立式更优，因为直立式采用折射镜片，前玉直径很大，导致镜片如果采用玻璃很重，对焦缓慢不灵敏，最终不得不采用树脂镜片，导致光学素质做不高，紫边，畸变，彗差等都不是最优水准;但是，折返式镜头由于两片反射镜已经在反射过程中预先聚光，因此最后的对焦镜组只需要采用2片玻璃镜片即可:因为2片镜片，所以能用玻璃镜片。而比较大的前透镜就算采用玻璃也未尝不可——它是固定的。所以，最终成像效果也很不错:无紫边，几乎无彗差，几乎无畸变，带来非常不错的焦内效果，以及还有很罗曼蒂克的圆环状焦外。

很多时候，在相机上冷门的技术，有可能在手机上就能发光发热了。折返镜头并非很新的技术，相机就有很多折返镜头，但是这种镜头很冷门，原因主要有下述几种:1.镜头易坏，2.光圈不可调，3.支撑反射镜的支架导致特殊的炫光，而折返镜头在相机上一般不做大光圈，因为折返镜头相比一般折射长焦镜头本身已属矮胖，如果再做大光圈，整个镜头就会从矮胖变成饼状，更不好携带。这四个缺点，恰恰也是手机不在意的地方，因此折返镜头运用到手机上，则反而是一个没啥缺点的很优的镜头了。首先，手机模组因为小，相对强度可以做的很高，因此手机上折返镜头也就不易坏了;手机长焦目前没有一个可调光圈的，因此光圈不可调在手机上也就无所谓;并且，还是因为小，相对强度高，因此手机折返镜头的上反射镜不需要支架支撑，只需要前透镜依靠自己玻璃的高模量来做“支架”即可;而手机纤薄的机身，把折返镜头做成饼状，恰恰是手机想要的。因此，在手机上，曾经的缺点竟然无一例外变成了优点。

因此，折返式镜头也是下一个可能用在厂商玩镜头形态创新的一个可能的爆发点上。而采用sma马达即可以判断出，这是哪个厂商曾经搞过的预案了。目前这个镜头距离量产最大的距离在于几个元件国产化替代尚未做完，当然做完了也不见得该厂商就会把这个方案商业化，因为折返镜头还有很多路可以走——130MM的焦距仍稍微显长，通过适当的设计将模组压缩到90MM左右的等效焦距(意味着传感器对角线长度11.536MM，即约1/1.4寸超大底)，配合更大的底带来更极致的进光量，才是正道。传统的潜望式长焦最大的传感器也就限定在了1/2寸左右，就算p60Pro的长焦搞出了f/2.1的光圈，等效1/2.5实际传感器面积也让它进光量稍小。而折返式镜头，在未来说不定能在塞下1/1.4大底的同时，给予90MM等效焦距以及f/2.0光圈，主摄级进光量已经可以让很多手机望尘莫及，那时候才真可以说，手机有了“第三个主摄”，因为这颗超大底折返镜头的画质是真主摄级别。并且，摄像头凸起可以控制在一个合理的范围(12MM以下)，现在很多人想要三1/1.4寸超大底主长广方案，但是有人开玩笑说这样的手机厚度20MM。实际上，采用合理的光学设计，是可以在手机镜头处厚度12MM以下塞下12MM自由曲面1/1.4寸超大底超广角、24MM1/1.4寸主摄以及90MM1/1.4寸超长焦的，当然这种设计需要持之以恒的投入以及大胆的创新，毕竟机会总是留给优秀的人。