小火龙果 |
2024-07-23 11:57 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程七十四:四反潜望长焦设计
1.基础背景 hBaG*J{ QGGBI Ku
Buq(L6P9r 何为潜望式长焦镜头?顾名思义,潜望式镜头其实是借鉴了潜艇中潜望镜的基本原理。世界上最早记载潜望镜原理的古书,是公元前二世纪我国的《淮南万毕术》。书中记载了这样的一段话:“取大镜高悬,置水盘于其下,则见四邻矣。”可见那个时候的人们就已经开始懂得通过光的反射来观察外界。 ]-a/)8 H.]<fvP C{G=Y[?oc
[attachment=129587] $3ZQ|X[|+ 'Ce?!UO
1.1潜望镜工作原理 @7Ln1v 4@mJEi{ 而到了20世纪初,随着潜艇和坦克的出现,潜望镜在军事中的运用日益频繁。潜望镜,就是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面,用以窥探海面或地面上活动的装置。其构造与普通望远镜相似,只不过另加两个反射镜使物体光线经两次反射后传入眼中。而这一折叠光路的设计,也正是潜望式镜头最基础的工作原理。 Q[H4l({E 对于当前的相机镜头来说,一般都假设其成像模型为小孔成像模型,因此成像位置位于镜头的焦点附近。依据这一原理,其拍摄的物体越近,其成像的焦距便越短,反之如果需要拍摄的物体越远,则成像时的焦距也就越长。潜望式长焦镜头的最大优点便是能够让手机拍摄到更远处的景物 CQ Ei(ty @(N}
{om
[attachment=129586] L>hLYIW
图1.1.1普通长焦镜头成像 xH,e$t#@@~
[attachment=129591] 图1.1.2潜望式长焦镜头成像 i\.(6hf+
2.关于手机上长焦镜头和潜望式长焦镜头的区别 !B9Yw/Ba i/!KUbt 1sJz`+\ 潜望式长焦是一种手机镜头的设计方式,通过光线在镜头内部的反射,实现了更长的物理焦距,提高了手机的远摄能力。潜望式长焦镜头将光路弯折了90度,将镜组躺在手机里,传感器立起来,从而突破了机身厚度的限制。潜望式长焦和长焦的区别在于,潜望式是一种实现方式,而长焦是一种效果。 ]ERAt^$0 传统的潜望长焦架构通常采用45°棱镜,外界环境光透过摄像头 deco玻璃后,被45°棱镜反射,光路转向90°,光线经过镜片组后聚焦到CIS上成像。 d]sg9` ~qTChCXP Y(T$k9%}+
[attachment=129597] [{vX*q
3B
2.1潜望式长焦的优势 eE\T,u5: m?4HVv 长焦模组的视角由等效焦距决定,和是不是使用潜望式没有区别。所以并不是说它不是潜望式就做不了长焦了。但是正因为长焦模组的等效焦距很长(一般都超过 80mm,大多数在 100mm 等效左右),导致传统结构如果要控制厚度,同时又不想牺牲等效焦距,那么只能用小底(1/5.5" 左右)而潜望式长焦模组由于将光路弯折了 90°,所以把模组的厚度(Z 轴高度)转化为长度(X 轴长度)。这样在 Z 轴高度不变的情况下实际焦距能做得更长,换言之就是在等效焦距一致的情况下底能做得更大:1/3.4" 左右,像素也能做得更多了,或者相反也可以。 dg+"G|nr v=&xiw | |