一种用于内窥镜的成像镜头的制作方法

本发明涉及成像技术，尤其是涉及一种用于内窥镜的成像镜头。
背景技术：
：内窥镜主要用于人体内病变的观察及为体内手术提供视野，随着医疗创口的日益小型化，其对内窥镜镜头的小型化要求也日益苛刻，其需要低长度、小直径的成像镜头，进而最小化内窥镜镜头的体积。目前，现有低长度、小直径的内窥镜镜头的成像品质较低，无法满足手术中对其成像清晰度的要求。技术实现要素：本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种低长度、小直径且具有高成像品质的内窥镜成像镜头为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种用于内窥镜的成像镜头，包括沿光轴由其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；所述第一镜片具有相对物侧的第一表面和相对像侧的第二表面，所述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，所述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；所述成像镜头满足如下条件式：ttl/l3＞1.24；0.28＜r5/f3＜r1/f1＜r6/f3＜0.44；-0.29＜r4/f2＜r2/f1＜r3/f2＜-0.13；其中，ttl为成像镜头的总长度，l3为第三镜片的直径，r1为第一表面的曲率半径，r2为第二表面的曲率半径，r3为第三表面的曲率半径，r4为第四表面的曲率半径，r5为第五表面的曲率半径，r6为第六表面的曲率半径，f1为第一镜片的焦距，f2为第二镜片的焦距，f3为第三镜片的焦距。与现有技术相比，本发明通过上述条件式限定成像镜头，使得低长度、小直径的成像镜头也能够具有较高的成像品质，其有利于提高腔体内手术成功的几率。附图说明图1是本发明的用于内窥镜的成像镜头的光学结构示意图；图2是本发明的用于内窥镜的成像镜头的较佳实施例的球差特性曲线图；图3是本发明的用于内窥镜的成像镜头的较佳实施例的场曲特性曲线图；图4是本发明的用于内窥镜的成像镜头的较佳实施例的畸变特性曲线图。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。本发明提供了一种用于内窥镜的成像镜头100，包括沿光轴由其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。其中，所述第一镜片11具有相对物侧的第一表面s1和相对像侧的第二表面s2，第一表面s1和第二表面s2均为外凸非球面；所述第二镜片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为内凹非球面，第四表面s4为外凸非球面；所述第三镜片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均呈弓形，且第五表面s5为外凸非球面，第六表面s6为内凹非球面。成像时，光线自物体一侧依次进入第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13并成像于成像面。所述成像镜头100满足如下条件式：①ttl/l3＞1.24；其中，ttl为成像镜头100的总长度，l3为第三镜片13的直径。条件式①限定了第三镜片13的直径和成像镜头100的总长度，进而限定了成像镜头100100的体积，其利于成像镜头100的小型化。所述成像镜头100满足如下条件式：②0.28＜r5/f3＜r1/f1＜r6/f3＜0.44；③-0.29＜r4/f2＜r2/f1＜r3/f2＜-0.13；其中，r1为第一表面s1的曲率半径，r2为第二表面s2的曲率半径，r3为第三表面s3的曲率半径，r4为第四表面s4的曲率半径，r5为第五表面s5的曲率半径，r6为第六表面s6的曲率半径，f1为第一镜片11的焦距，f2为第二镜片12的焦距，f3为第三镜片13的焦距。条件式②和③，使得成像镜头100的光焦度分配更佳，具有较好的像差补正效果，其利于提高成像品质。所述成像镜头100满足如下条件式：④1.7＜vd1/vd2＜1.9；⑤1.5＜vd3/vd2＜1.7；其中，vd1为第一镜片11的阿贝数，vd2为第二镜片12的阿贝数，vd3为第三镜片13的阿贝数。条件式④和⑤限定了第一镜片11、第二镜片12及第三镜片13的阿贝数，其利于消除成像镜头100的色差，提高成像品质。所述成像镜头100还满足如下条件式：⑥0.087＜ds1/d11＜ds2/d11＜0.191；⑦0.41＜ds4/d22＜ds3/d22＜0.59；其中，ds1为第一表面s1的光轴中心点至第一表面s1的有效径端点在光轴上的垂直投影的距离，ds2为第二表面s2的光轴中心点至第二表面s2的有效径端点在光轴的垂直投影的距离，ds3为第三表面s3的光轴中心点至第三表面s3的有效径端点在光轴上的垂直投影的距离，ds4为第四表面s4的光轴中心点至第四表面s4的有效径端点在光轴的垂直投影的距离，d11为沿光轴由第一表面s1至第二表面s2的距离，d22为沿光轴由第三表面s3至第四表面s4的距离。条件式⑥和⑦限定了第一镜片11和第二镜片12的尺寸及间距，保证了第一镜片11和第二镜片12的小型化，同时利于对成像镜头100的像差进行补正，并使得成像镜头100维持较低的色差和较高的分辨率，保证成像品质。所述成像镜头100还满足如下条件式：⑧0.64＜d12/ds3＜0.73；⑨0.22＜d23/ds4＜0.25；其中，d12为沿光轴由第二表面s2至第三表面s3的距离，d23为沿光轴由第四表面s4至第五表面s5的距离。条件式⑧和⑨，其使得成像镜头100可进一步的缩小尺寸，并保证对成像像差进行补正以提高成像品质。以下根据上述条件式①～⑨并结合附表进一步说明成像镜头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，nd为对应镜片的折射率，vd为对应镜片的阿贝数。其中，本实施例成像镜头100满足下列表1、表2中的条件。表1光学表面面型r(mm)d(mm)ndvds1非球面1.661.52841.6458.6s2非球面-0.890.2741--s3非球面-0.410.69981.5332.5s4非球面-0.970.0714--s5非球面1.520.96431.6453.0s6非球面1.73---其中，由于第一表面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均为非球面，其面型均可用以下公式表示：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(coinconstant)，a为四次的非球面系数(4thorderasphericalcoefficient)，b为六次的非球面系数(6thorderasphericalcoefficient)，c为八次的非球面系数(8thorderasphericalcoefficient)，d为十次的非球面系数(10thorderasphericalcoefficient)，e为十二次的非球面系数(12thorderasphericalcoefficient)。本实施例的成像镜头100的非球面系数如下表所示：表2光学表面kabcdes1-19.28730.3127-0.6379-0.1982-1.783515.7512s2-4.3124-0.3347-0.0218-0.06941.4329-2.8761s3-1.94340.49851.33241.1152-1.41825.9721s4-3.1272-0.38541.1475-1.15820.6127-0.3756s5-15.7953-0.38950.5021-0.4083-0.15320.4708s6-0.2239-0.25370.1425-0.0534-0.01050.0126如图1所示，本实施例的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13的相关参数如下所示：ttl＝4.8908mm，l3＝3.7917mm，ds1＝0.1353mm，ds2＝0.2817mm，ds3＝0.4021mm，ds4＝0.2977mm。如图2～4所示，其为本实施例成像镜头100的球差、场曲及畸变曲线图。具体的，图2中的五条曲线分别针对h线(波长为405nm)、f线(波长为495nm)、d线(597nm)、c线(波长664nm)、g线(波长546nm)、e线(波长445nm)，而根据图2的像差值曲线可以看出，本实施例的成像镜头100对可见光(波长范围在400～700nm)产生的球面像差可控制在(-0.05mm，0.03mm)范围内；图3中的s(子午场曲值)和t(弧矢场曲值)均控制在(-0.05mm，0mm)范围内；图4中的畸变率控制在(-0.1％，0.8％)范围内。由上可知，本实施例的成像镜头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。当前第1页12