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中继镜(Relay Lens)技术解析:原理、参数及选型指南

来源:米兰(ac·中文)官方网站2026-11-04

中继镜(Relay Lens),也称增距镜,是一种专业的光学器件。基本原理是把近距离的物体(实际检测目标),在更远距离的地方生成一个较小的虚像,这个虚像就是实际检测目标的镜像。通过中继镜检测近距离的物体,就等同于检测远距离的虚像,从而达到了增距检测的目的。

该镜头主要用于手机、车载、安防、无人机等消费类产品的摄像头模组测试。随着手机摄像技术向高像素发展,摄像头模组对远距离图像质量测试的要求越来越高,中继镜为解决测试空间限制、节省空间成本等问题提供了理想的解决方案。

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一、中继镜工作原理
    光学成像原理:中继镜基于凸透镜成像原理工作:
•  当物距 < 焦距时:透镜产生正立、放大的虚像
•  通过调整物距:可产生不同距离的测试图像
•  模组成像评测:摄像模组可对不同距离的图像进行质量检测中继镜的成像优势
中继镜的成像优势:通过光学虚像技术,中继镜能够在有限空间内模拟远距离成像效果,为摄像头模组提供标准化测试环境。

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二、为什么需要中继镜?

从工程角度看,长焦镜头市场需求呈爆发式增长,但其检测环节却长期受困于一个物理层面的根本矛盾:要精准验证远距离解析力,就必须匹配超长的测试距离,这在寸土寸金的现代标准厂房中几乎难以落地。 一旦测试条件受限导致评测失准,将直接引发良率波动与成本失控。
在此背景下,中继镜已不再仅仅是光学配件,而是演变为镜头检测产线的“刚需配置”。它通过光学手段重构测试逻辑,核心价值体现在以下三个维度:
•  压缩空间成本:打破“距离=空间”的物理限制。中继镜能在紧凑的实验台面内,利用实像接力传递原理,模拟无穷远或百米级的成像环境。这彻底免除了对超大暗室和大尺寸靶标的巨额硬件投入,从根源上降低了综合检测成本。
•  构建标准化可信数据:相比易受环境干扰的真实远摄,中继镜能提供高度稳定、可复现的标准化测试场,大幅提升数据的置信度。
•  驱动产线效能升级:得益于中继方案的引入,检测设备得以实现模块化与小型化。这不仅缩短了单站测试节拍,降低了设备运维难度,更为实验室研发验证提供了高效的闭环反馈。无论是量产抽检还是科研攻关,均能实现无缝适配。

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简而言之,中继镜一举攻克了“有限空间”与“无限远测试”之间的核心矛盾。对于高端制造厂商而言,一套集成优化中继镜的检测系统,无异于为生产线装上了“精度导航系统”——在极致节约空间与成本的同时,牢牢锁死了每一枚镜头的成像品质。

三、中继镜技术参数详解

参数名称

英文缩写

参数说明

技术意义

视场角

FOV

中继镜兼容的最大视场角

决定测试覆盖范围

光阑直径(出瞳直径)

Aperture

中继镜支持的最大光阑直径

影响光学性能

焦距

f

中继镜本身的焦距

焦距越大图卡越远

安装距离

MDR

被测摄像头模组的入瞳位置到中继镜机械下表面的距离

关键安装参数

虚像距离

WDV

需要模拟的成像位置

测试需求参数

图卡距离

WDC

图卡到中继镜机械上表面的距离

系统配置参数

调制传递函数

MTF

中继镜自身分辨率的量化指标

直接影响测试图像的锐度还原

畸变

Distortion

中继镜引入的几何形变程度

需控制在合理范围,避免干扰被测镜头评价

工作波段

Wavelength Range

中继镜适用的光谱范围(可见光/近红外等)

对应不同摄像头类型(如安防夜视)


四、中继镜选型规则

中继镜并非通用标准件,其选型直接关系到测试系统的精度与兼容性。在工程实践中,通常遵循“配视角 → 定光阑 → 定安装”的三步法逻辑进行匹配:

1.配视角(FOV匹配)

选型的首要原则是确保中继镜能够覆盖被测镜头的最大视场角,避免出现边缘暗角或无法成像。
选型原则: 被测产品的视角 ≤ 中继镜的视角 (FOV)
技术要求:
•  详细分析被测镜头(如手机主摄、车载广角)的最大视场角参数;
•  选择 FOV 参数留有余量的中继镜型号(通常建议预留 5°~10° 余量);
•  确保在极限视场下仍保持良好的成像质量与照度均匀性;
2.定光阑(Aperture匹配)
光阑直径决定了中继镜的通光能力,必须与摄像模组的入瞳尺寸相匹配,以避免光路遮挡或能量损失。
计算公式: 光阑直径 = 焦距(EFL) / 光圈(F.no)
选型条件: 被测产品光阑直径 ≤ 中继镜光阑直径

注意事项:1.若被测镜头光圈较大(小 F 数),需选用更大光阑直径的中继镜;2.光阑不足会导致渐晕(Vignetting)现象,影响边缘画质评测准确性

3.定安装(MDR匹配)

中继镜的参数设计已包含对安装结构的支持,选择中继镜时,应考虑以下三个数据:
• MDR,中继镜机械后表面到摄像头视点的距离,够用即可;
• WDC,中继镜机械前表面(非光学表面)到被测图卡 的距离,通常在 150-400mm 之间;
• 对应图卡尺寸,测试环境能支持的最大图卡尺寸。

五:典型厂商示例

1.中山依瓦塔光学

国内光学检测领域代表性企业,国家级专精特新“小巨人”。自2013年推出手机摄像头通用中继镜,后续研发双摄/多摄检测中继镜、大广角中继镜等,MTF成像质量检测镜头在国内市场占有率连续多年超60%。客户覆盖华为、舜宇、OPPO、VIVO、小米、海康威视、大疆等,在摄像头模组测试中继镜领域体系较完整。

2.Lontry 隆测技术

聚焦成像与显示检测领域,提供中继镜、平行光管、标准图卡与光源等成套方案。其中继镜产品涵盖超广角(如125° FOV)、超低畸变(<0.2%)等特性,适用于手机、车载ADAS摄像头、VR/AR近眼显示等远距离模拟测试,在消费电子与智能驾驶测试场景应用较多。


结语
中继镜(Relay Lens),是连接“有限空间”与“无限远测试”的光学桥梁。在手机影像走向百倍变焦、车载感知迈向全天候的今天,它已从可选配件演变为产线刚需。
选型看参数,落地靠匹配。唯有深刻理解FOV、光阑与MDR背后的工程逻辑,才能在精度与成本之间找到最优解。


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