CN114815188A - 光学测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学测试系统，其沿着光轴依序包括增距模块和光学镜头。增距模块包括一个或多个透镜。光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：光阑；具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；以及具有光焦度的第四透镜。

Description

光学测试系统

技术领域

本申请涉及光学元件领域，具体地，涉及一种包括增距模块和光学镜头的光学测试系统。

背景技术

智能手机、平板电脑等手持智能终端已经被广泛使用，这些手持智能终端都带有较高像素的摄像头，可以满足大部分使用者的摄影需求。另外，人们还开发出了能够安装于手持智能终端的具备特定摄影效果的镜头，例如微距镜头，进一步丰富了手持智能终端的摄影功能。

微距镜头是用作微距摄影的特殊镜头，主要用于拍摄十分细微的物体，实现被摄物的细节放大。微距镜头的近摄不依赖外部近摄附件，全部近摄操作都在镜头本身进行，它可以在近摄至无限远之间连续对焦，从而能从近摄状态调整至普通摄影状态，为摄影者交替进行近距摄影和普通摄影提供了方便。但是，由于微距镜头的物距很短，不可避免地，微距镜头的性能对物距较为敏感，因此如何实现对微距镜头的测试是一个难题。

发明内容

本申请提供了这样一种光学测试系统，其沿着光轴依序包括增距模块和光学镜头。增距模块可包括一个或多个透镜。光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：光阑；具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；以及具有光焦度的第四透镜。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：-2.0<f4/f<-0.5，其中，f4是第四透镜的有效焦距，f是光学镜头的总有效焦距。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：-7.5<R2/R1<-2.5，其中，R1是第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的曲率半径。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：-4.5<f2/f3<-2.5，其中，f2是第二透镜的有效焦距，f3是第三透镜的有效焦距。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：3.0<f1/CT1<4.0，其中，f1是第一透镜的有效焦距，CT1是第一透镜沿光轴的中心厚度。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：1.5<R4/|R5+R6|<3.0，其中，R4是第二透镜的像侧面的曲率半径，R5是第三透镜的物侧面的曲率半径，R6是第三透镜的像侧面的曲率半径。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：1.0<T23/T12<2.1，其中，T12是第一透镜和第二透镜沿光轴的间隔距离，T23是第二透镜和第三透镜沿光轴的间隔距离。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：1.0<TL/TTL<1.5，其中，TL是增距模块的像侧面与光阑沿光轴的间隔距离，TTL是第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面沿光轴的距离。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：2.0<f/R8<3.2，其中，f是光学镜头的总有效焦距，R8是第四透镜的像侧面的曲率半径。

在一些实施方式中，光学测试系统可满足：3.0<ΣCT/CT3<4.0，其中，CT3是第三透镜沿光轴的中心厚度，ΣCT是第一透镜至第四透镜分别沿光轴的中心厚度的总和。

本申请通过设置增距模块，可以使用平行光形成适用于微距镜头的模拟点光源，从而实现对微距镜头的性能测试。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出了根据本申请实施例1的光学测试系统的结构示意图；

图2A至图2D分别示出了实施例1的光学镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图3示出了根据本申请实施例2的光学测试系统的结构示意图；

图4A至图4D分别示出了实施例2的光学镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图5示出了根据本申请实施例3的光学测试系统的结构示意图；

图6A至图6D分别示出了实施例3的光学镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图7示出了根据本申请实施例4的光学测试系统的结构示意图；

图8A至图8D分别示出了实施例4的光学镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图9示出了根据本申请实施例5的光学测试系统的结构示意图；

图10A至图10D分别示出了实施例5的光学镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图11示意性示出了用于测试光学镜头所需的点光源；以及

图12示出了使用增距模块模拟测试光学镜头所需的点光源的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近被摄物的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像侧的表面称为该透镜的像侧面。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度形式化意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

以下对本申请的特征、原理和其它方面进行详细描述。

根据本申请示例性实施方式的光学测试系统可包括增距模块和光学镜头。增距模块可以包括一个或多个透镜。增距模块可以汇聚平行光以形成用于模拟光学镜头的物体的点光源，从而实现对后方光学镜头(例如，微距镜头)的性能测试。光学镜头可以包括四个具有光焦度的透镜，分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。第一透镜至第四透镜沿着光轴从物侧(即，靠近增距模块的一侧)至像侧依序排列。在第一透镜至第四透镜中，任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。

图11示意性示出了用于测试光学镜头所需的点光源，以及图12示出了使用增距模块模拟测试光学镜头所需的点光源的示意图。

光学测试系统中的光学镜头可以是微距镜头，其可以具有相当小的物距，例如，几毫米至几十毫米。在对微距镜头的光学性能进行测试时，需在其物侧设置点光源。但是，由于微距镜头的物距过小且其性能对于物距比较敏感，如果直接在微距镜头的物侧设置物理点光源，则可能无法实现对微距镜头性能的测试。

本申请通过在光学镜头的前方设置增距模块，并使用增距模块来模拟光学镜头的点光源。设置在光学镜头前方的增距模块需要与光学镜头共焦，从而使得由增距模块形成的模拟点光源可以作为微距镜头的被摄物，以实现对微距镜头性能的测试。增距模块可以对平行光进行转换，从而可以使用平行光对微距镜头的性能进行测试，解决了直接使用点光源而存在的点光源与镜头的设置距离过近而无法测试等问题。

在一些实施方式中，增距模块具有可调节的厚度。例如，可以通过增加或减少透镜的数量来改变增距模块的总厚度。

光学镜头可以是用于实现近距离拍摄的微距镜头。设置在微距镜头前方的增距模块可以形成适用于微距镜头的模拟点光源，从而实现对微距镜头的性能测试。

在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第三透镜可具有光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；以及第四透镜可具有光焦度。合理地配置第一透镜的光焦度，可以保证镜头的微距特性，实现较大的放大倍率。合理地配置第二透镜的光焦度和面型，可以有效地矫正光学镜头的轴外像差，提高成像质量。合理地配置第三透镜的面型，可以保证第三透镜具有良好的可加工性，也进一步缩小了光学镜头的总长度，使其结构紧凑。合理地配置第四透镜的光焦度，可以有效地降低光学镜头的公差敏感性。

在示例性实施方式中，光学镜头还可以包括设置在物侧与第一透镜之间的光阑。光阑与增距模块之间具有空气间隔，并且光阑与第一透镜之间也具有空气间隔。设置光阑以控制通过第一透镜至第四透镜的光束的数量，达到调节光学镜头的光束照度值的强弱的目的。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：-2.0<f4/f<-0.5，其中，f4是第四透镜的有效焦距，f是光学镜头的总有效焦距。满足-2.0<f4/f<-0.5，可以保证光学镜头具有相对长焦的特性，使其具有较小的景深以及较大的放大倍率。另外，还有利于缩短光学镜头的总长度，保证光学测试系统的小型化。可选地，第四透镜具有负光焦度。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：-7.5<R2/R1<-2.5，其中，R1是第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的曲率半径。满足-7.5<R2/R1<-2.5，有利于光学测试系统的小型化，并有效地提升了光学测试系统的分辨率。可选的，第一透镜的物侧面和像侧面均可以是凸面。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：-4.5<f2/f3<-2.5，其中，f2是第二透镜的有效焦距，f3是第三透镜的有效焦距。满足-4.5<f2/f3<-2.5，可以实现光学镜头的焦距的合理分配，从而有效地修正各类像差，达到提升光学测试系统的分辨率的目的。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：3.0<f1/CT1<4.0，其中，f1是第一透镜的有效焦距，CT1是第一透镜沿光轴的中心厚度。满足3.0<f1/CT1<4.0，可以实现第一透镜的光焦度的合理分配，从而有利于修正各类像差，提升光学测试系统的分辨率。例如，f1和CT1可以满足3.3<f1/CT1<3.8。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：1.5<R4/|R5+R6|<3.0，其中，R4是第二透镜的像侧面的曲率半径，R5是第三透镜的物侧面的曲率半径，R6是第三透镜的像侧面的曲率半径。满足1.5<R4/|R5+R6|<3.0，有利于减小像差，提升光学测试系统的成像质量。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：1.0<T23/T12<2.1，其中，T12是第一透镜和第二透镜沿光轴的间隔距离，T23是第二透镜和第三透镜沿光轴的间隔距离。满足1.0<T23/T12<2.1，有利于合理地分配第一透镜、第二透镜和第三透镜之间的间距，进而有效地降低光学镜头的厚度敏感性，矫正其场曲。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：1.0<TL/TTL<1.5，其中，TL是增距模块的像侧面与光阑沿光轴的间隔距离，TTL是第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面沿光轴的距离。满足1.0<TL/TTL<1.5，有利于减小增距模块的像差对测试结果的影响，提升光学镜头的成像质量，并保证光学测试系统的小型化。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：2.0<f/R8<3.2，其中，f是光学测试系统的总有效焦距，R8是第四透镜的像侧面的曲率半径。满足2.0<f/R8<3.2，有利于消除球差，提高成像质量。可选的，第四透镜的像侧面可以是凹面。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学测试系统可满足：3.0<∑CT/CT3<4.0，其中，CT3是第三透镜沿光轴的中心厚度，∑CT是第一透镜至第四透镜分别沿光轴的中心厚度的总和。满足3.0<∑CT/CT3<4.0，有利于合理地分配第三透镜的中心厚度，使第三透镜易于注塑成型，进而提升整个光学镜头的可加工性，同时保证其较好的成像质量。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。

根据本申请的上述实施方式的光学镜头可采用多个透镜，例如上文所述的四个。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，使得光学镜头具有微距镜头的特性，能够满足近距离拍摄的需求，并且能够实现对被摄物的细节放大。

另外，通过合理配置增距模块和光学镜头，还可有效地缩小光学测试系统的体积并提高光学测试系统的可加工性。特别地，通过设置增距模块，可以使用平行光形成适用于微距镜头的模拟点光源，从而实现对上述具有微距镜头特性的光学镜头的性能测试。

在本申请的实施方式中，光学镜头中的各透镜的镜面中至少一个为非球面镜片，即，第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面中至少一个镜面为非球面镜片。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差即改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，进而改善成像质量。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。

然而，本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成光学镜头的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如，虽然在实施方式中以四个透镜为例进行了描述，但是该光学镜头不限于包括四个透镜。如果需要，该光学镜头还可包括其他数量的透镜。

下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学测试系统的具体实施例。

实施例1

以下参照图1至图2D描述根据本申请实施例1的光学测试系统。图1示出了根据本申请实施例1的光学测试系统的结构示意图。

如图1所示，光学测试系统可包括增距模块T和光学镜头。光学镜头沿光轴由物侧至像侧依序可包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。光线依序穿过增距模块T和各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

表1中示出了实施例1的光学测试系统的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

在本示例中，增距模块T可以是一个或多个透镜，并且具有总厚度D。光学镜头的总有效焦距f为1.19mm，光学镜头的总长度TTL(即，从第一透镜E1的物侧面S1至光学镜头的成像面S11沿光轴的距离)为3.10mm，光学镜头的成像面S11上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.81mm，光学镜头的光圈值Fno为3.04，以及光学镜头最大半视场角Semi-FOV为38.4°。

在实施例1中，第一透镜E1至第四透镜E4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

6.1608E-04

-7.2288E-04

-1.2829E-04

-1.6449E-05

-7.2890E-06

9.8323E-07

-2.0162E-06

4.0877E-07

9.6288E-08

S2

-3.1456E-02

-2.1763E-03

-1.1497E-04

-2.1753E-05

-6.3053E-07

-8.5449E-07

7.0880E-07

-1.2280E-06

4.4855E-07

S3

-5.4421E-02

-9.8439E-04

4.5667E-04

1.3463E-04

-1.1315E-05

9.5229E-06

-4.1410E-06

3.0295E-06

-2.6146E-06

S4

-5.1223E-02

7.1513E-03

2.7081E-03

3.5645E-05

-3.7741E-04

-3.4993E-04

-2.9469E-04

-1.8507E-04

-9.3199E-05

S5

-2.3277E-02

-2.3171E-03

1.8257E-04

-6.7296E-04

-7.6435E-04

-1.3855E-04

-5.8474E-06

1.1119E-04

1.7470E-04

S6

-1.4358E-01

7.6368E-02

-1.0878E-02

3.3643E-03

-5.8705E-03

1.6395E-03

-4.3542E-04

5.8827E-04

-2.2007E-04

S7

-3.2517E-01

1.0297E-01

-3.1278E-02

9.3043E-03

-5.3882E-03

3.4739E-03

-1.6855E-03

9.7396E-04

-5.7179E-04

S8

-7.8857E-01

1.2212E-01

-5.0046E-02

1.2792E-02

-9.5504E-03

4.2218E-03

-1.9018E-03

5.5467E-04

-1.1668E-03

表2

图2A示出了实施例1的光学镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由该光学镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的光学镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了实施例1的光学镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图2D示出了实施例1的光学镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由该光学镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2A至图2D可知，实施例1所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。

实施例2

以下参照图3至图4D描述根据本申请实施例2的光学测试系统。在本实施例及以下实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。图3示出了根据本申请实施例2的光学测试系统的结构示意图。

如图3所示，光学测试系统可包括增距模块T和光学镜头。光学镜头沿光轴由物侧至像侧依序可包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。光线依序穿过增距模块T和各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本示例中，增距模块T可以是一个或多个透镜，并且具有总厚度D。光学镜头的总有效焦距f为1.28mm，光学镜头的总长度TTL为3.50mm，光学镜头的成像面S11上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.81mm，光学镜头的光圈值Fno为3.04，以及光学镜头的最大半视场角Semi-FOV为38.7°。

表3中示出了实施例2的光学测试系统的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表4给出了可用于实施例2中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表3

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-4.3823E-03

-2.0832E-03

-4.2472E-04

-9.3780E-05

-2.1870E-05

1.9690E-06

2.1470E-06

3.4805E-06

9.0668E-08

S2

-5.7229E-02

-4.8191E-03

-5.9742E-04

-1.1047E-04

-1.3909E-05

1.0985E-05

1.2643E-05

6.5637E-06

3.6330E-06

S3

-8.2942E-02

8.3952E-04

1.1724E-03

3.2748E-04

-5.2856E-05

1.0468E-05

-1.2128E-05

4.2600E-06

-4.1102E-06

S4

-6.9995E-02

7.5475E-03

1.9404E-03

7.0050E-04

-4.8447E-05

7.4450E-05

-1.0931E-05

6.1407E-06

-8.8030E-06

S5

-9.1541E-03

8.0425E-03

7.7608E-03

3.2366E-03

-6.6272E-04

-2.8196E-04

-2.7587E-04

-9.2038E-06

3.1341E-05

S6

-1.8033E-01

4.7205E-02

5.0386E-03

6.5670E-03

4.9123E-04

2.2066E-04

-5.8096E-04

-5.0423E-04

-5.9756E-04

S7

-3.5995E-02

-5.0616E-02

2.6148E-02

-1.2695E-02

5.5638E-03

-1.9623E-03

8.8139E-04

-6.8927E-04

-3.4714E-06

S8

-5.7271E-01

5.3858E-02

-1.5100E-02

4.5973E-04

9.0654E-04

-4.2300E-04

8.1309E-04

-4.7038E-04

1.6808E-04

表4

图4A示出了实施例2的光学镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由该光学镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的光学镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例2的光学镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D示出了实施例2的光学镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由该光学镜头头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图4A至图4D可知，实施例2所给出的光学镜头够实现良好的成像品质。

实施例3

以下参照图5至图6D描述根据本申请实施例3的光学测试系统。图5示出了根据本申请实施例3的光学测试系统的结构示意图。

如图5所示，光学测试系统可包括增距模块T和光学镜头。光学镜头沿光轴由物侧至像侧依序可包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。光线依序穿过增距模块T和各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本示例中，增距模块T可以是一个或多个透镜，并且具有总厚度D。光学镜头的总有效焦距f为1.19mm，光学镜头的总长度TTL为3.10mm，光学镜头的成像面S11上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.81mm，光学镜头的光圈值Fno为3.04，以及光学镜头的最大半视场角Semi-FOV为38.4°。

表5中示出了实施例3的光学测试系统的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表6给出了可用于实施例3中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表5

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

5.8442E-04

-7.2938E-04

-1.2906E-04

-1.6548E-05

-7.4085E-06

9.8217E-07

-2.0345E-06

4.4500E-07

8.5220E-08

S2

-3.1512E-02

-2.1644E-03

-1.1434E-04

-2.1961E-05

-7.5340E-07

-8.8584E-07

6.2850E-07

-1.2104E-06

4.5451E-07

S3

-5.4329E-02

-9.4956E-04

4.5633E-04

1.3473E-04

-1.2569E-05

9.9462E-06

-4.5270E-06

3.1842E-06

-2.8257E-06

S4

-5.1291E-02

7.0091E-03

2.6376E-03

2.4082E-06

-3.8399E-04

-3.4920E-04

-2.9053E-04

-1.8205E-04

-9.1041E-05

S5

-2.3983E-02

-2.4999E-03

1.3101E-04

-7.6509E-04

-7.9095E-04

-1.4328E-04

1.5499E-05

1.2307E-04

1.7685E-04

S6

-1.4319E-01

7.5073E-02

-9.9884E-03

2.8542E-03

-5.7434E-03

1.5666E-03

-3.0702E-04

6.1483E-04

-1.6310E-04

S7

-3.2259E-01

1.0329E-01

-3.1324E-02

9.2706E-03

-5.3730E-03

3.4664E-03

-1.6948E-03

9.7199E-04

-5.7372E-04

S8

-7.8893E-01

1.2325E-01

-5.0183E-02

1.2817E-02

-9.6509E-03

4.2407E-03

-1.9096E-03

5.8161E-04

-1.1356E-03

表6

图6A示出了实施例3的光学镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由该光学镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例3的光学镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例3的光学镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D示出了实施例3的光学镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由该光学镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图6A至图6D可知，实施例3所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。

实施例4

以下参照图7至图8D描述根据本申请实施例4的光学测试系统。图7示出了根据本申请实施例4的光学测试系统的结构示意图。

如图7所示，光学测试系统可包括增距模块T和光学镜头。光学镜头沿光轴由物侧至像侧依序可包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。光线依序穿过增距模块T和各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本示例中，增距模块T可以是一个或多个透镜，并且具有总厚度D。光学镜头的总有效焦距f为1.17mm，光学镜头的总长度TTL为3.10mm，光学镜头的成像面S11上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.81mm，光学镜头的光圈值Fno为3.04，以及光学镜头的最大半视场角Semi-FOV为38.1°。

表7中示出了实施例4的光学测试系统的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表8给出了可用于实施例4中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表7

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

1.2685E-03

-6.3611E-04

-1.3524E-04

-9.8139E-06

-9.9107E-06

3.2700E-06

-2.8496E-06

1.1218E-06

-2.4444E-07

S2

-3.0166E-02

-2.5586E-03

-1.3712E-04

-2.4687E-05

1.5717E-06

-3.2710E-07

-6.6190E-08

-1.2652E-06

4.9307E-07

S3

-5.4295E-02

-1.8429E-03

4.3813E-04

1.7076E-04

-6.9252E-06

1.3570E-05

-5.3759E-06

3.1807E-06

-4.1936E-06

S4

-5.0398E-02

7.1779E-03

4.1887E-03

4.5784E-04

-3.3659E-04

-4.0154E-04

-3.6086E-04

-2.3761E-04

-1.1692E-04

S5

-2.0761E-02

-1.5796E-03

6.3439E-04

-1.6368E-03

-1.7714E-03

-7.5396E-04

-2.0609E-04

1.8899E-04

4.2598E-04

S6

-1.4519E-01

7.6316E-02

-8.8369E-03

-6.4441E-04

-5.5140E-03

2.0539E-03

6.7708E-04

9.2361E-04

1.8305E-04

S7

-2.9890E-01

1.0502E-01

-3.2132E-02

8.5621E-03

-4.6899E-03

3.1528E-03

-1.7081E-03

8.7113E-04

-5.8814E-04

S8

-7.5177E-01

1.2896E-01

-4.7179E-02

1.0002E-02

-9.0397E-03

3.4546E-03

-1.6961E-03

1.0559E-04

-1.0503E-03

表8

图8A示出了实施例4的光学镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由该光学镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例4的光学镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例4的光学镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D示出了实施例4的光学镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由该光学镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图8A至图8D可知，实施例4所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。

实施例5

以下参照图9至图10D描述根据本申请实施例5的光学测试系统。图9示出了根据本申请实施例5的光学测试系统的结构示意图。

如图9所示，光学测试系统可包括增距模块T和光学镜头。光学镜头沿光轴由物侧至像侧依序可包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。光线依序穿过增距模块T和各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本示例中，增距模块T可以是一个或多个透镜，并且具有总厚度D。光学镜头的总有效焦距f为1.25mm，光学镜头的总长度TTL为3.10mm，光学镜头的成像面S11上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.81mm，光学镜头的光圈值Fno为3.04，以及光学镜头的最大半视场角Semi-FOV为38.1°。

表9中示出了实施例5的光学测试系统的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表10给出了可用于实施例5中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表9

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-2.9963E-04

-9.0181E-04

-1.3731E-04

-2.1023E-05

-4.4603E-06

5.6566E-07

-3.8030E-07

-4.8689E-07

1.7748E-07

S2

-3.2521E-02

-1.4990E-03

-1.7883E-06

-2.3314E-05

3.0967E-06

-2.3091E-06

1.2697E-06

-1.4206E-06

6.3942E-07

S3

-5.1954E-02

4.5162E-04

7.6924E-04

1.1064E-04

-5.3628E-06

8.9922E-06

-2.4134E-06

3.9441E-06

-1.6733E-06

S4

-3.5345E-02

3.3550E-03

1.3317E-03

-5.1485E-04

-5.9634E-04

-5.7029E-04

-4.3238E-04

-2.5912E-04

-1.2183E-04

S5

-2.3893E-02

-9.7702E-03

-3.6776E-03

-1.5302E-03

-4.0875E-04

-1.8222E-04

-8.5828E-05

4.1772E-04

7.5616E-04

S6

-1.1869E-01

5.7682E-02

-9.0105E-03

-4.5109E-03

-9.8609E-04

2.0910E-03

2.1385E-03

2.2627E-03

2.0644E-03

S7

-4.4922E-02

-1.0144E-02

1.2608E-02

-1.1030E-02

9.2862E-03

-1.3689E-03

4.2524E-03

1.1603E-03

2.7251E-03

S8

-1.0682E+00

1.8779E-01

-7.7468E-02

2.9526E-02

-8.3178E-03

1.1610E-02

2.5300E-03

5.6268E-03

3.1202E-03

表10

图10A示出了实施例5的光学镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由该光学镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5的光学镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例5的光学镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D示出了实施例5的光学镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由该光学镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图10A至图10D可知，实施例5所给出的光光学镜头能够实现良好的成像品质。

综上，实施例1至实施例5分别满足表11中所示的关系。

条件式/实施例	1	2	3	4	5
						f4/f	-1.80	-0.86	-1.68	-1.72	-0.88
R2/R1	-6.03	-2.71	-6.02	-7.19	-4.26
						f2/f3	-2.78	-3.05	-2.92	-3.17	-4.28
f1/CT1	3.51	3.77	3.51	3.42	3.40
						R4/|R5+R6|	1.86	1.83	1.84	2.20	2.72
T23/T12	2.00	1.15	2.02	1.67	2.07
						TL/TTL	1.35	1.19	1.35	1.31	1.45
f/R8	3.13	2.10	3.11	2.99	2.06
						∑CT/CT3	3.22	3.07	3.21	3.25	3.71

表11

本申请还提供了一种摄像装置，其电子感光元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。摄像装置可以是诸如数码相机的独立摄像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的摄像模块。该摄像装置装配有以上描述的光学镜头。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种光学测试系统，其特征在于，沿着光轴依序包括：

增距模块，包括一个或多个透镜；以及

光学镜头，沿着所述光轴由物侧至像侧依序包括：

光阑；

具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；

具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；

具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；以及

具有光焦度的第四透镜。

2.根据权利要求1所述的光学测试系统，其特征在于，-2.0<f4/f<-0.5，

其中，f4是所述第四透镜的有效焦距，f是所述光学镜头的总有效焦距。

3.根据权利要求1所述的光学测试系统，其特征在于，-7.5<R2/R1<-2.5，

其中，R1是所述第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是所述第一透镜的像侧面的曲率半径。

4.根据权利要求1所述的光学测试系统，其特征在于，-4.5<f2/f3<-2.5，

其中，f2是所述第二透镜的有效焦距，f3是所述第三透镜的有效焦距。

5.根据权利要求1所述的光学测试系统，其特征在于，3.0<f1/CT1<4.0，

其中，f1是所述第一透镜的有效焦距，CT1是所述第一透镜沿所述光轴的中心厚度。

6.根据权利要求1所述的光学测试系统，其特征在于，1.5<R4/|R5+R6|<3.0，

其中，R4是所述第二透镜的像侧面的曲率半径，R5是所述第三透镜的物侧面的曲率半径，R6是所述第三透镜的像侧面的曲率半径。

7.根据权利要求1所述的光学测试系统，其特征在于，1.0<T23/T12<2.1，

其中，T12是所述第一透镜和所述第二透镜沿所述光轴的间隔距离，T23是所述第二透镜和所述第三透镜沿所述光轴的间隔距离。

8.根据权利要求1所述的光学测试系统，其特征在于，1.0<TL/TTL<1.5，

其中，TL是所述增距模块的像侧面与所述光阑沿所述光轴的间隔距离，TTL是所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面沿所述光轴的距离。

9.根据权利要求1所述的光学测试系统，其特征在于，2.0<f/R8<3.2，

其中，f是所述光学镜头的总有效焦距，R8是所述第四透镜的像侧面的曲率半径。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学测试系统，其特征在于，3.0<ΣCT/CT3<4.0，

其中，CT3是所述第三透镜沿所述光轴的中心厚度，ΣCT是所述第一透镜至所述第四透镜分别沿所述光轴的中心厚度的总和。

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