CN107678124B - 一种内窥镜取像镜头 - Google Patents

一种内窥镜取像镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN107678124B
CN107678124B CN201710821837.6A CN201710821837A CN107678124B CN 107678124 B CN107678124 B CN 107678124B CN 201710821837 A CN201710821837 A CN 201710821837A CN 107678124 B CN107678124 B CN 107678124B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
image
opposite
object side
lens element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710821837.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107678124A (zh
Inventor
冯宇
马骁萧
付玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Ezhou Institute of Industrial Technology Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Ezhou Institute of Industrial Technology Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology, Ezhou Institute of Industrial Technology Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN201710821837.6A priority Critical patent/CN107678124B/zh
Publication of CN107678124A publication Critical patent/CN107678124A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107678124B publication Critical patent/CN107678124B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses

Abstract

本发明公开了一种内窥镜取像镜头，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片、具有正光焦度的第三镜片和具有负光焦度的第三镜片；其中，内窥镜取像镜头满足如下条件式：0.33＜d2/d1＜0.37；d34/d23＜0.53。本发明通过上述条件式限制第三镜片的反曲程度及其与相邻的第二镜片和第四镜片的间距，其有利于缩短取像镜头的长度。

Description

一种内窥镜取像镜头
技术领域
本发明涉及成像技术，尤其是涉及一种内窥镜取像镜头。
背景技术
内窥镜需要由切口或天然孔道进入人体内，以便于观察人体内的病变。由于切口及人体孔道极小，故为了保证内窥的正常进行，其要求内窥镜不断向轻薄、短小的方向发展。
而为了提升取像镜头的取像效果，修正镜片的像差，通常会将镜片设置成反曲形状，而且反曲程度则易导致其与相邻镜片之间的距离较大，从而导致取像镜头长度过大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种内窥镜取像镜头，解决现有技术中取像镜头长度过大的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种内窥镜取像镜头，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片、具有正光焦度的第三镜片和具有负光焦度的第三镜片；其中，所述内窥镜取像镜头满足如下条件式：
0.33＜d2/d1＜0.37；
d34/d23＜0.53；
其中，d1为第三镜片像侧表面有效径端点至第三镜片中心轴线的垂直距离，d2为第三镜片像侧表面靠近像侧的最近点至所述有效径端点在第三透镜中心轴线上的垂直投影的距离，d23为第三镜片相对第二镜片一侧边缘所在表面至第二镜片相对第三镜片一侧的有效光学区域边缘所在表面之间的距离，d34为第三镜片相对第四镜片一侧边缘所在平面至第四镜片相对第三镜片一侧边缘所在平面之间的距离。
与现有技术相比，本发明通过上述条件式限制第三镜片的反曲程度及其与相邻的第二镜片和第四镜片的间距，其有利于缩短取像镜头的长度。
附图说明
图1是本发明的内窥镜取像镜头的光学结构示意图；
图2是本发明的内窥镜取像镜头的实施方式一的球差特性曲线图；
图3是本发明的内窥镜取像镜头的实施方式一的场曲特性曲线图；
图4是本发明的内窥镜取像镜头的实施方式一的畸变特性曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供了一种内窥镜取像镜头100，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一镜片11、具有负光焦度的第二镜片12、具有正光焦度的第三镜片13和具有负光焦度的第四镜片14。第一镜片11具有相对物侧的第一表面S1及相对像侧的第二表面S2，第一表面S1和第二表面S2分别向物侧外凸及向像侧外凸；第二镜片12具有相对物侧的第三表面S3和相对像侧的第四表面S4，第三表面S3和第四表面S4分别向物侧内凹和向像侧内凹；第三镜片13具有相对物侧的第五表面S5和相对像侧的第六表面S6，第五表面S5和第六表面S6分别向物侧内凹和向像侧外凸；第四镜片14具有相对物侧的第七表面S7和相对像侧的第八表面S8，第七表面S7和第八表面S8分别向物侧内凹和向像侧内凹。
其中，本实施例所述第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13和第四镜片14均为非球面镜片，且对应的第一表面S1、第二表面S2、第三表面S3、第四表面S4、第五表面S5、第六表面S6、第七表面S7及第八表面S8均为非球面。
上述第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13和第四镜片14均可采用塑料制备以减低制造成本。
为了控制第三镜片13的反曲程度及其与相邻的第二镜片12和第四镜片14的间距其中，所述内窥镜取像镜头100满足如下条件式：
①0.33＜d2/d1＜0.37；
②d34/d23＜0.53；
其中，d1为第三镜片13像侧表面有效径端点至第三镜片13中心轴线的垂直距离，d2为第三镜片13像侧表面靠近像侧的最近点至所述有效径端点在第三透镜中心轴线上的垂直投影的距离，d23为第三镜片13相对第二镜片12一侧边缘所在表面至第二镜片12相对第三镜片13一侧的有效光学区域边缘所在表面之间的距离，d34为第三镜片13相对第四镜片14一侧边缘所在平面至第四镜片14相对第三镜片13一侧边缘所在平面之间的距离。
条件式①限制了第三镜片13的反曲程度，条件②则限制了第三镜片13与第二镜片12和第四镜片14之间的间距，通过条件式①和②的限制使得其具有较佳取像效果的前提下最小化其长度。
所述内窥镜取像镜头100还满足如下条件式：。
③d2/Ф34＞0.16；
其中，Ф34为第三镜片13和第四镜片14的边缘直径。
条件式③在条件式①和②的挤出上，进一步限制了第三镜片13和第四镜片14的边缘直径，使得第三镜片13和第四镜片14的外径不至过大。
所述内窥镜取像镜头100还满足如下条件式：
④3.1≤s2/d12≤4.3；
其中，s2为第一镜片11像侧的有效径，d12为沿光轴由第一镜片11像侧至第二镜片12物侧的距离。
条件式④限制了入射光圈及第一镜片11和第二镜片12之间的间距，保证取像质量的前提下最小化第一镜片11与第二镜片12之间的间距。
所述第二镜片12还满足如下条件式：
⑤-0.9≤R3/F2≤-0.7；
其中，R3为第二镜片12物侧面的曲率半径，F2为第二镜片12的焦距。
条件式⑤限制了第二镜片12，其利于保证呈成像质量。
上述取像镜头100成像时，光学由物侧入射，依次经过第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13和第四镜片14后成像于成型面200上。
以下根据上述条件式①～⑤并结合附表进一步说明取像镜头100。其中，R为对应表面的曲率半径，D为对应表面沿光轴至相邻像侧表面的距离。
实施方式一
实施方式一的取像镜头100满足以下表1所列的条件。其中，
表1
Figure GDA0002396040070000031
Figure GDA0002396040070000041
其中，非球面的面型可用以下公式表示：
Figure GDA0002396040070000042
其中，z是沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考距光轴的位移值，c是曲率半径，h为镜片高度，k为圆锥定数(Coin Constant)，A为四次的非球面系数(4th orderAsphericalCoefficient)，B为六次的非球面系数(6th order AsphericalCoefficient)，C为八次的非球面系数(8th order AsphericalCoefficient)，D为十次的非球面系数(10thorder AsphericalCoefficient)，E为十二次的非球面系数(12th orderAsphericalCoefficient)。
本实施方式一中镜片的非球面系数表列如下表2：
光学表面 K A B C D E
S1 -0.2912434 0.0245981 0.1234532 -2.573412 5.452017 -8.142312
S2 -198.1254 0.1457693 -0.0721112 1.3435452 -2.157453 2.453547
S3 0.6412144 0.2457365 -0.4124531 -0.037545 -0.1252458 0.001276
S4 0.005112 0.3457821 -0.1245235 -0.941312 0.2485452 0.000024
S5 0.072121 0.1325665 -1.2554331 7.412373 -5.4142145 3.455321
S6 -3.142428 -0.1212045 -0.0124345 0.1234535 -0.124523 -0.0001224
S7 -0.042421 -0.345782 0.2458697 0.0245335 -0.004563 0.0112447
S8 -19.41217 -0.0941212 0.0651234 -0.0152478 0.0015253 -0.0007845
该实施方式一的取像镜头100中，其球差、场曲及畸变分别如图2～4所示。图2中，分别针对f线(波长值435.8nm)，d线(波长值587.6nm)，c线(波长值656.3nm)而观察到的球差值。总体而言，实施方式一的取像镜头100对可见光(波长范围在400nm-700nm之间)产生的球差值在(-0.03mm，0.04mm)范围内。图3中的S(子午场曲值)和T(弧矢场曲值)均控制在(-0.03mm，0.03mm)范围内。图4中的畸变率控制在(-0.1％，0.3％)范围内。由此可见，取像镜头100的像差、场曲、畸变都能被很好的校正。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种内窥镜取像镜头，其特征在于，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片、具有正光焦度的第三镜片和具有负光焦度的第三镜片；其中，所述内窥镜取像镜头满足如下条件式：
0.33＜d2/d1＜0.37；
d34/d23＜0.53；
其中，d1为第三镜片像侧表面有效径端点至第三镜片中心轴线的垂直距离，d2为第三镜片像侧表面靠近像侧的最近点至所述有效径端点在第三透镜中心轴线上的垂直投影的距离，d23为第三镜片相对第二镜片一侧边缘所在表面至第二镜片相对第三镜片一侧的有效光学区域边缘所在表面之间的距离，d34为第三镜片相对第四镜片一侧边缘所在平面至第四镜片相对第三镜片一侧边缘所在平面之间的距离；
第一镜片具有相对物侧的第一表面及相对像侧的第二表面，第一表面和第二表面分别向物侧外凸及向像侧外凸；第二镜片具有相对物侧的第三表面和相对像侧的第四表面，第三表面和第四表面分别向物侧内凹和向像侧内凹；第三镜片具有相对物侧的第五表面和相对像侧的第六表面，第五表面和第六表面分别向物侧内凹和向像侧外凸；第四镜片具有相对物侧的第七表面和相对像侧的第八表面，第七表面和第八表面分别向物侧内凹和向像侧内凹。
2.根据权利要求1所述的内窥镜取像镜头，其特征在于，所述内窥镜取像镜头还满足如下条件式：
d2/Ф34＞0.16；
其中，Ф34为第三镜片和第四镜片的边缘直径。
3.根据权利要求2所述的内窥镜取像镜头，其特征在于，所述内窥镜取像镜头还满足如下条件式：
3.1≤s2/d12≤4.3；
其中，s2为第一镜片像侧的有效径，d12为沿光轴由第一镜片像侧至第二镜片物侧的距离。
4.根据权利要求3所述的内窥镜取像镜头，其特征在于，所述第二镜片还满足如下条件式：
-0.9≤R3/F2≤-0.7；
其中，R3为第二镜片物侧面的曲率半径，F2为第二镜片的焦距。
5.根据权利要求4所述的内窥镜取像镜头，其特征在于，所述第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片均为非球面镜片。
CN201710821837.6A 2017-09-13 2017-09-13 一种内窥镜取像镜头 Active CN107678124B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710821837.6A CN107678124B (zh) 2017-09-13 2017-09-13 一种内窥镜取像镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710821837.6A CN107678124B (zh) 2017-09-13 2017-09-13 一种内窥镜取像镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107678124A CN107678124A (zh) 2018-02-09
CN107678124B true CN107678124B (zh) 2020-05-15

Family

ID=61135602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710821837.6A Active CN107678124B (zh) 2017-09-13 2017-09-13 一种内窥镜取像镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107678124B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI703366B (zh) * 2018-02-13 2020-09-01 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103135203A (zh) * 2011-12-01 2013-06-05 大立光电股份有限公司 成像光学镜片系统
CN104122658A (zh) * 2014-03-13 2014-10-29 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102033293B (zh) * 2009-09-25 2013-07-03 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 取像镜头

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103135203A (zh) * 2011-12-01 2013-06-05 大立光电股份有限公司 成像光学镜片系统
CN104122658A (zh) * 2014-03-13 2014-10-29 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107678124A (zh) 2018-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107450157B (zh) 光学成像镜头
TWI452329B (zh) 光學影像擷取系統鏡組
CN110927957B (zh) 一种微型浸液显微物镜
CN207611191U (zh) 成像光学系统
US11199682B2 (en) Imaging optical system and image capturing apparatus
JP7396788B2 (ja) 撮像レンズ
CN107544127B (zh) 一种内窥镜成像镜头
EP2980624A1 (en) Optical system for endoscope
CN113156616A (zh) 一种光学摄像镜头
TWI457632B (zh) 成像系統鏡組
JP2009162810A (ja) 撮像レンズ
JP4217040B2 (ja) 大口径広角レンズ
WO2017065169A1 (ja) 内視鏡用対物光学系
CN107678124B (zh) 一种内窥镜取像镜头
CN107728295B (zh) 投影镜头
WO2020248721A1 (zh) 内窥镜镜头
CN109247904B (zh) 一种内窥镜物镜
CN113703143B (zh) 一种高像素大靶面广角镜头
CN214225560U (zh) 光学成像镜头和指纹识别装置
CN107526152B (zh) 一种用于内窥镜的成像镜头
CN107608054B (zh) 一种用于内窥镜的取像镜头
CN107765410B (zh) 一种用于内窥镜的广角变焦镜头
JP5807066B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
CN219516193U (zh) 一种广角镜头、成像系统及内窥镜
JP2010039321A (ja) 接眼レンズ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant