1.本实用新型涉及光学镜头技术领域，具体而言，涉及一种内窥镜镜头。
背景技术：
2.随着科学技术的不断进步以及社会的不断发展，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展。其中，医用内窥镜是一种侵入式检查工具。随着医疗创口的日益小型化趋势，对内窥镜的的要求转为体积小，同时还要保持高清晰度成像，然而，现有内窥镜的口径较大，不仅在体内检查的过程中给病人带来不适，同时也增大了生产成本；同时现有的内窥镜视场角和景深较小，也对检查范围和深度带来了影响。
3.鉴于此，本技术发明人发明了一种内窥镜镜头。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提供一种体积小、视场角大、景深大的内窥镜镜头。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种内窥镜镜头，包括从物侧至像侧沿一光轴依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜，所述第一透镜至第四透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
6.所述第一透镜具负屈光度，且第一透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；
7.所述第二透镜具负屈光度，且第二透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
8.所述第三透镜具正屈光度，且第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；
9.所述第四透镜具负屈光度，且第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
10.其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的有效径均小于2.1mm。
11.进一步地，该镜头满足：1.5《nd1《1.6，1.6《nd2《1.7， 1.5《nd3《1.5， 1.5《nd4《1.5，其中，nd1、nd2、nd3、nd4分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的折射率。
12.进一步地，该镜头满足：60《vd1《70，19《vd2《30，50《vd3《60，50《vd4《60，其中，vd1、vd2、vd3、vd4分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的色散系数。
13.进一步地，该镜头满足：ttl《3.9mm，其中，ttl为镜头的光学总长。
14.进一步地，所述第二透镜、第三透镜、第四透镜均为塑料非球面透镜。
15.进一步地，该镜头满足：fov≤140
°
，其中，fov为镜头的视场角。
16.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
17.本实用新型内窥镜镜头采用玻塑混合设计，体积小，满足内窥镜的小型化需求，同时兼具大视场角及大景深，满足内窥镜更大的检查范围和深度的需求。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1的光路图；
19.图2为本实用新型实施例1中镜头在可见光下的mtf曲线图；
20.图3为本实用新型实施例1中镜头在可见光下的相对照度曲线图；
21.图4为本实用新型实施例1中镜头在可见光下的倍率色差曲线图；
22.图5为本实用新型实施例2的光路图；
23.图6为本实用新型实施例2中镜头在可见光下的mtf曲线图；
24.图7为本实用新型实施例2中镜头在可见光下的相对照度曲线图；
25.图8为本实用新型实施例2中镜头在可见光下的倍率色差曲线图；
26.图9为本实用新型实施例3的光路图；
27.图10为本实用新型实施例3中镜头在可见光下的mtf曲线图；
28.图11为本实用新型实施例3中镜头在可见光下的相对照度曲线图；
29.图12为本实用新型实施例3中镜头在可见光下的倍率色差曲线图。
30.附图标记说明：
31.1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、光阑；6、保护玻璃&滤光片。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.这里所说的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为r值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。r值可常见被使用于光学设计软件中，例如zemax或codev。r值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lens data sheet)中。以物侧面来说，当r值为正时，判定为物侧面为凸面；当r值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当r值为正时，判定像侧面为凹面；当r值为负时，判定像侧面为凸面。
34.本实用新型公开了一种内窥镜镜头，包括从物侧至像侧沿一光轴依次设置的第一透镜1、第二透镜2、光阑5、第三透镜3、第四透镜4，所述第一透镜1至第四透镜4各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
35.所述第一透镜1具负屈光度，且第一透镜1的物侧面为凹面，像侧面为凹面；
36.所述第二透镜2具负屈光度，且第二透镜2的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
37.所述第三透镜3具正屈光度，且第三透镜3的物侧面为凸面，像侧面为凸面；
38.所述第四透镜4具负屈光度，且第四透镜4的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
39.该镜头通过连续使用两个负屈光度透镜（第一透镜1及第二透镜2）压缩视场角，扩束光线，使得光线能向着光轴的方向偏折，有效减少了后续透镜的外径大小，兼顾了大视场角和小体积。
40.将光阑5位于第二透镜2与第三透镜3之间,通过调整镜片与光阑5之间的距离，可以矫正像散，尤其可以良好的补正慧差和垂轴像差。
41.所述第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4均为塑料非球面透镜。第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4均使用非球面透镜，通过增加偶次非球面的阶数使用，提高每一片镜片的使
用效率，从而降低镜片的使用数量，有效的缩小镜头的体积，通过使用多片非球面镜片，有效矫正了球差，同时也降低了成本。
42.该镜头系统可满足在小体积和整体长度短的情况下维持性能，同时降低了成本。
43.该镜头满足：1.5《nd1《1.6，1.6《nd2《1.7， 1.5《nd3《1.5， 1.5《nd4《1.5，其中，nd1、nd2、nd3、nd4分别为所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4的折射率。
44.该镜头满足：60《vd1《70，19《vd2《30，50《vd3《60，50《vd4《60，其中，vd1、vd2、vd3、vd4分别为所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4的色散系数。
45.该镜头满足：ttl《3.9mm，其中，ttl为镜头的光学总长。所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4的有效径均小于2.1mm。镜头整体体积小。
46.该镜头满足：fov≤140
°
，其中，fov为镜头的视场角。同时，镜头在景深为5-20mm深度均能清晰成像。满足内窥镜大视场角、大景深的需求。
47.该镜头的mtf在180lp/mm频率下全视场均大于0.3，成像质量好。
48.其中，第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4为非球面透镜。非球面透镜表面曲线的方程式表示如下：
[0049][0050]
其中，
[0051]
z：非球面之深度(非球面上距离光轴为y的点，与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
[0052]
c：非球面顶点之曲率(the vertex curvature)；
[0053]
k：锥面系数(conic constant)；
[0054]
，径向距离(radial distance)；
[0055]
rn：归一化半径(normalization radius (nradius))；
[0056]
u：r/rn；
[0057]
am：第m阶qcon系数(is the mthqcon coefficient)；
[0058]
qmcon：第m阶qcon多项式(the mthqcon polynomial)。
[0059]
下面将以具体实施例对本实用新型的内窥镜镜头进行详细说明。
[0060]
实施例1
[0061]
参照图1所示，本实用新型公开了一种内窥镜镜头，包括从物侧至像侧沿一光轴依次设置的第一透镜1、第二透镜2、光阑5、第三透镜3、第四透镜4，所述第一透镜1至第四透镜4各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
[0062]
所述第一透镜1具负屈光度，且第一透镜1的物侧面为凹面，像侧面为凹面；
[0063]
所述第二透镜2具负屈光度，且第二透镜2的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0064]
所述第三透镜3具正屈光度，且第三透镜3的物侧面为凸面，像侧面为凸面；
[0065]
所述第四透镜4具负屈光度，且第四透镜4的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
[0066]
本具体实施例的详细光学数据如表1-1所示。
[0067]
表1-1 实施例1的详细光学数据
[0068]
表面类型口径大小（直径）曲率半径厚度材质折射率色散系数焦距0ꢀ113.749infinity20.000ꢀꢀꢀꢀ1标准面1.715-4.2000.415pcd511.5967.00-1.6212标准面1.0931.2990.090ꢀꢀꢀꢀ3非球面1.0351.8270.742ep90001.6719.28-14.7134非球面0.4191.2910.042ꢀꢀꢀꢀ5sto0.346infinity0.002ꢀꢀꢀꢀ6非球面0.4000.9970.889apl5015al1.5456.000.7987非球面1.017-0.5310.051ꢀꢀꢀꢀ8非球面1.2002.9090.519apl5015al1.5456.00-2.1149非球面1.5550.7750.412ꢀꢀꢀꢀ10保护玻璃&滤光片1.739infinity0.600h-k9l1.5264.20infinity11ꢀ2.013infinity0.100ꢀꢀꢀꢀ12ꢀ2.061infinityꢀꢀꢀꢀꢀ
[0069]
本实施例中的非球面数据如表1-2所示。
[0070]
表1-2 实施例1的非球面数据
[0071]
面序号ka4a6a8a10a12a14a1630.075.142e-025.562e-01-1.959e+00-2.540e+001.939e+01-9.789e-01-8.303e+01419.77-3.316e-025.662e+01-1.090e+03-2.570e+04-5.810e+056.988e+07-1.040e+09614.812.964e-01-3.944e+01-1.110e+02-1.959e+035.999e+05-1.739e+071.101e+087-1.101.682e-01-1.275e-01-6.806e-011.292e+015.558e+00-1.843e+029.827e+0284.25-2.645e-011.525e-01-3.768e-01-5.558e-015.009e+001.794e+01-6.320e+019-5.32-1.913e-01-2.150e-022.980e-021.336e-02-1.615e-02-1.207e-01-4.299e-01
[0072]
本实施例中，镜头在可见光下的mtf曲线图请参阅图2，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达180lp/mm时，全视场mtf值大于0.3，成像质量优良，镜头的分辨率高。
[0073]
镜头在可见光下的相对照度曲线图请参阅图3，从图中可以看出，该镜头的成像照度大于60%，保证画面亮度。
[0074]
镜头在可见光下的倍率色差曲线图请参阅图4，从图中可以看出，倍率色差均小于2um，色差小，具有较高的图像色彩还原性。
[0075]
实施例2
[0076]
如图5所示，本实施例与实施例1相比，主要在于各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0077]
本具体实施例的详细光学数据如表2-1所示。
[0078]
表2-1 实施例2的详细光学数据
[0079]
表面类型口径大小（直径）曲率半径厚度材质折射率色散系数焦距0ꢀ113.761infinity20.000ꢀꢀꢀꢀ1标准面1.715-4.1990.415pcd511.5967.00-1.6092标准面1.0921.2860.082ꢀꢀꢀꢀ3非球面1.0401.7440.752ep80001.6620.38-22.0434非球面0.4161.2900.040ꢀꢀꢀꢀ5sto0.345infinity0.000ꢀꢀꢀꢀ6非球面0.4000.9820.890t62r1.5455.980.7937非球面1.023-0.5160.052ꢀꢀꢀꢀ8非球面1.2202.6330.489apl5015al1.5456.00-2.003
9非球面1.5680.7220.411ꢀꢀꢀꢀ10保护玻璃&滤光片1.741infinity0.600h-k9l1.5264.20infinity11ꢀ2.010infinity0.100ꢀꢀꢀꢀ12ꢀ2.060infinityꢀꢀꢀꢀꢀ
[0080]
本实施例中的非球面数据如表2-2所示。
[0081]
表2-2 实施例2的非球面数据
[0082]
面序号ka4a6a8a10a12a14a1630.205.328e-024.511e-01-2.042e+00-2.264e+002.326e+011.388e+01-1.686e+02418.911.324e-015.432e+01-1.295e+03-2.390e+04-2.545e+056.521e+07-1.084e+09615.946.873e-03-4.222e+01-1.272e+02-2.941e+035.640e+05-1.804e+071.088e+087-1.141.909e-01-2.144e-01-7.727e-011.304e+015.115e+00-1.925e+029.695e+0283.73-2.814e-011.712e-01-3.683e-01-5.780e-014.993e+001.814e+01-6.275e+019-5.09-2.050e-01-1.293e-024.599e-023.586e-022.058e-03-1.429e-01-5.750e-01
[0083]
本实施例中，镜头在可见光下的mtf曲线图请参阅图6，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达180lp/mm时，全视场mtf值大于0.3，成像质量优良，镜头的分辨率高。
[0084]
镜头在可见光下的相对照度曲线图请参阅图7，从图中可以看出，该镜头的成像照度大于60%，保证画面亮度。
[0085]
镜头在可见光下的倍率色差曲线图请参阅图8，从图中可以看出，倍率色差均小于2um，色差小，具有较高的图像色彩还原性。
[0086]
实施例3
[0087]
如图9所示，本实施例与实施例1相比，主要在于各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0088]
本具体实施例的详细光学数据如表3-1所示。
[0089]
表3-1 实施例3的详细光学数据
[0090]
表面类型口径大小（直径）曲率半径厚度材质折射率色散系数焦距0ꢀ113.744infinity20.000ꢀꢀꢀꢀ1标准面1.716-4.1950.416pcd511.5967.00-1.6262标准面1.0941.3040.089ꢀꢀꢀꢀ3非球面1.0361.8500.736ep90001.6719.28-12.8194非球面0.4221.2800.045ꢀꢀꢀꢀ5sto0.346infinity0.000ꢀꢀꢀꢀ6非球面0.4000.9860.895k26r1.5455.710.7997非球面1.010-0.5190.057ꢀꢀꢀꢀ8非球面1.2002.7110.510k26r1.5455.71-2.0869非球面1.5480.7410.413ꢀꢀꢀꢀ10保护玻璃&滤光片1.733infinity0.600h-k9l1.5264.20infinity11ꢀ2.017infinity0.100ꢀꢀꢀꢀ12ꢀ2.062infinity0.000ꢀꢀꢀꢀ
[0091]
本实施例中的非球面数据如表3-2所示。
[0092]
表3-2 实施例3的非球面数据
[0093]
面序号ka4a6a8a10a12a14a1630.495.872e-025.062e-01-2.080e+00-2.204e+002.412e+015.707e+00-1.421e+02420.45-3.674e-025.445e+01-1.169e+03-2.225e+04-5.462e+056.575e+07-9.818e+08
616.322.285e-02-4.466e+01-1.514e+02-2.548e+035.696e+05-1.819e+071.079e+087-1.091.617e-01-1.956e-01-7.364e-011.342e+016.773e+00-1.929e+029.232e+0282.52-2.892e-011.698e-01-3.430e-01-5.607e-014.923e+001.797e+01-6.235e+019-5.10-1.946e-01-3.151e-023.217e-024.216e-024.169e-02-8.237e-02-6.137e-01
[0094]
本实施例中，镜头在可见光下的mtf曲线图请参阅图10，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达180lp/mm时，全视场mtf值大于0.3，成像质量优良，镜头的分辨率高。
[0095]
镜头在可见光下的相对照度曲线图请参阅图11，从图中可以看出，该镜头的成像照度大于60%，保证画面亮度。
[0096]
镜头在可见光下的倍率色差曲线图请参阅图12，从图中可以看出，倍率色差均小于2um，色差小，具有较高的图像色彩还原性。
[0097]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。