技术摘要：
本发明提供一种投影镜头光学系统，该光学系统包括自物侧至像侧依次设置且同光轴的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜以及成像靶面。本发明采用多块透镜组合，且结合第一透镜至第八透镜的光焦度和形状构造的设计以 全部
背景技术：
璀璨的星空是广大天文爱好者的梦想，为了达到良好的观感，可以用投影仪将星 空投影到天花板或者墙上，这就要求投影仪投影距离远，投影面积大，相对照度高。但大部 分投影仪器为了达到大靶面、低畸变和高相对照度的效果，经常使用非球面镜片。非球面镜 片生产需要高昂的磨具费用，势必导致成本的提高，而且，如果是塑胶非球面，温度稳定性 太差，还会因为温度的升高而影响图像质量。 综上所述，设计一种结构精简、温度适用范围广、成本适中且光学性能好的投影镜 头光学系统具有重要意义。
技术实现要素：
本发明提供一种投影镜头光学系统，具体技术方案如下： 一种投影镜头光学系统，该投影镜头光学系统包括自物侧至像侧依次设置且同光 轴的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑(STO)、第五透镜、第六透镜、第七透镜、 第八透镜以及成像靶面； 所述第一透镜具有负的光焦度，其朝向物侧的一面为凸面，且其朝向像侧的一面 为凹面；所述第二透镜具有负的光焦度，其呈双凹形状；所述第三透镜具有正的光焦度，其 呈双凸形状；所述第四透镜具有正的光焦度，其呈弯月形状；所述第五透镜具有正的光焦 度，其呈双凸形状；所述第六透镜具有负的光焦度，其呈双凹形状；所述第七透镜具有正的 光焦度，其呈弯月形状，且朝向像侧的一面为凸面，朝向物侧的一面为凹面；所述第八透镜 具有正的光焦度，其呈弯月形状，且朝向像侧的一面为凸面，朝向物侧的一面为凹面； 该投影镜头光学系统满足表达式1)： 0.05＜A01/TL＜0.1 0.07＜A02/TL＜0.1 0.05＜A03＜0.1 8＜A1S AS2＜10 5＜A1S/AS2＜8 0.1＜A04＜0.5 4＜A05＜7 0.05＜A06＜0.1 1)； 其中：A01为第一透镜与第二透镜之间的空气间隔距离；A02为第二透镜与第三透镜 之间的空气间隔距离；A03为第三透镜与第四透镜之间的空气间隔距离；A1S为第四透镜与光 阑(STO)之间的空气间隔距离；AS2为光阑(STO)与第五透镜之间的空气间隔距离；A04为第五 透镜与第六透镜之间的空气间隔距离；A05为第六透镜与第七透镜之间的空气间隔距离；A06 4 CN 111552061 A 说 明 书 2/7 页 为第七透镜与第八透镜之间的空气间隔距离；TL为该投影镜头光学系统的总体长度，即沿 光轴方向第一透镜与成像靶面之间的距离。 以上技术方案中优选的，该投影镜头光学系统满足表达式2)： -2＜f1/f＜0 -3＜f2/f＜-1 1＜f3/f＜3 1＜f4/f＜3 0.1＜f5/f＜1 -0.1＜f6/f＜-1 1＜f7/f＜3 1＜f8/f＜3 0.5＜TL/f＜1 2)； 其中：f为该投影镜头光学系统的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦 距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦 距，f7为第七透镜的焦距，f8为第八透镜的焦距，TL为该投影镜头光学系统的总体长度。 以上技术方案中优选的，该投影镜头光学系统满足表达式3)： 1.5＜Nd1＜1.6 1.7＜Nd2＜1.8 1.7＜Nd3＜1.8 1.7＜Nd4＜1.8 1.7＜Nd3＜1.8 1.8＜Nd6＜2.0 1.7＜Nd7＜1.8 1.6＜Nd8＜1.7 3)； 其中，Nd1为第一透镜的折射率；Nd2为第二透镜的折射率；Nd3为第三透镜的折射 率；Nd4为第四透镜的折射率；Nd5为第五透镜的折射率；Nd6为第六透镜的折射率；Nd7为第七 透镜的折射率；Nd8为第八透镜的折射率。 以上技术方案中优选的，该投影镜头光学系统满足表达式4)： 50＜Vd1＜70 20＜Vd2＜30 30＜Vd3＜50 40＜Vd4＜60 50＜Vd5＜60 20＜Vd6＜30 40＜Vd7＜50 50＜Vd8＜60 4)； 其中：Vd1为第一透镜的色散系数；Vd2为第二透镜的色散系数；Vd3为第三透镜的色 散系数；Vd4为第四透镜的色散系数；Vd5为第五透镜的色散系数；Vd6为第六透镜的色散系 数；Vd7为第七透镜的色散系数；Vd8为第八透镜的色散系数。 5 CN 111552061 A 说 明 书 3/7 页 以上技术方案中优选的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透 镜、第六透镜、第七透镜以及第八透镜均为玻璃球面透镜。 应用本发明的技术方案，具有以下有益效果： (1)本发明的投影镜头光学系统包括自物侧至像侧依次设置且同光轴的第一透 镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜以及成 像靶面，第一透镜至第八透镜的光焦度和形状构造的设计，结合各透镜的位置设计，使得该 投影镜头光学系统在Φ30的大靶面范围内，其轴上、轴外像差校正充分，成像质量随视场变 化不明显，一致性好，光学特性优良。 (2)本发明中各透镜选择合适的焦距，利于提高成像质量。 (3)本发明中各透镜选择合理的折射率，尤其是第六透镜采用高折射率，有利于减 小球差、彗差；第一透镜具有负的光焦度，搭配低折射率，可以尽可能的抵消正透镜带来的 场曲，达到像面平坦的目的。 (4)本发明中各透镜的色散系数选择合理，各透镜色散系数相互搭配，有利于消除 系统色差，提供高分辨率彩色图像。尤其是第一透镜和第七透镜、第八透镜处于镜头两端， 入射光线高度偏大，因此使用低色散的材料保证色差不至于过大。 (5)本发明中各透镜都采用玻璃球面透镜，结构形式简单，大大降低了加工难度， 易于保存，降低了镜头生产成本。 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。 附图说明 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 图1是实施例中投影镜头光学系统的结构示意图； 图2是图1中投影镜头光学系统的MTF曲线图(不同线条代表不一样的视场)； 图3是图1中投影镜头光学系统的弥散斑图； 图4是图1中投影镜头光学系统的的场区和畸变曲线图(不同线条代表不一样的波 长)； 图5是图1中投影镜头光学系统的CRA相对于视场的变化曲线图； 图6是图1中投影镜头光学系统的相对照度曲线图； 图7是图1中投影镜头光学系统的在物距为2.8m时的MTF曲线图(不同线条代表不 一样的视场)； 图8是图1中投影镜头光学系统的在物距为1.6m时的MTF曲线图(不同线条代表不 一样的视场)； 图9是图1中投影镜头光学系统的在物距为1m时的MTF曲线图(不同线条代表不一 样的视场)； 其中，1、墙面，2、第一透镜，3、第二透镜，4、第三透镜，5、第四透镜，6、第五透镜，7、 第六透镜，8、第七透镜，9、第八透镜，10、保护面板，11、成像靶面，STO、光阑。 6 CN 111552061 A 说 明 书 4/7 页
