CN104111517A - 广角镜头系统和具有该广角镜头系统的电子设备 - Google Patents

广角镜头系统和具有该广角镜头系统的电子设备 Download PDF

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CN104111517A CN201410153288.6A CN201410153288A CN104111517A CN 104111517 A CN104111517 A CN 104111517A CN 201410153288 A CN201410153288 A CN 201410153288A CN 104111517 A CN104111517 A CN 104111517A
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Abstract

本发明提供了一种广角镜头系统和具有该广角镜头系统的电子设备。所述广角镜头系统包括：第一透镜组，具有负屈光力；第二透镜组，具有正屈光力。第二透镜组与第一透镜组以最大空气间隙分开。第一透镜组和第二透镜组从物方朝向像方顺序布置。第二透镜组包括正的第一子透镜组、负的第二子透镜组和正的第三子透镜组，并且通过沿着光轴移动第二子透镜组来执行聚焦。

Description

广角镜头系统和具有该广角镜头系统的电子设备
本申请要求于2013年4月16日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0041837号韩国专利申请的优先权权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种广角镜头系统，更具体地说，涉及一种包括重量轻的聚焦透镜组的广角镜头系统和一种具有该广角镜头系统的电子设备。
背景技术
当前，具有固态成像器件（诸如电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）器件）的数字相机或摄像机已经广泛普及。具体地，迫切需求可互换镜头相机。
随着对相机需求的增加，对单焦点镜头（诸如远摄镜头或广角镜头）的需求也已经增加。已经公知这样一种广角镜头，所述广角镜头包括从物方顺序布置的具有长的后焦距的所谓的反焦透镜（retrofocus lens）、具有负屈光力的第一透镜组和具有正屈光力的第二透镜组。
反焦透镜系统可具有长的后焦距和宽视角。然而，当前，通过使用电机驱动聚焦透镜组来执行自动聚焦的所谓的自动聚焦光学系统经常用在静态相机和摄像机中。在自动聚焦光学系统中，聚焦透镜组需要是重量轻的，以迅速执行聚焦。然而，广角镜头系统可能不容易同时具有大直径和重量轻的聚焦透镜组。
发明内容
本公开提供一种具有重量轻的聚焦透镜组的广角镜头系统。
本公开还提供一种包括具有重量轻的聚焦透镜组的广角镜头系统的电子设备。
根据实施例，一种广角镜头系统包括：第一透镜组，具有负屈光力；第二透镜组，具有正屈光力，并与第一透镜组以最大空气间隙分开。第一透镜组和第二透镜组从物方朝向像方顺序地布置。第二透镜组包括正的2-1透镜组、负的2-2透镜组和正的2-3透镜组，并且通过沿着光轴移动2-2透镜组来执行聚焦。
在2-1透镜组和2-2透镜组之间可设置孔径光阑。
2-2透镜组可包括双合透镜或单个透镜。
2-1透镜组可包括具有至少一个非球面的透镜。
2-3透镜组可包括具有至少一个非球面的透镜。
2-3透镜组可包括从像方起顺序布置的负透镜和正透镜。
第一透镜组可包括从物方起顺序布置的负弯月透镜、正透镜和负透镜。
2-1透镜组可包括正透镜以及具有正透镜和负透镜的双合透镜。
所述广角镜头系统可满足下面的不等式：
<不等式>
-4.50<f2/f2-2<-0.20，
其中，f2表示第二透镜组的焦距，f2-2表示2-2透镜组的焦距。
所述广角镜头系统可满足下面的不等式：
<不等式>
-2.10<f/f1<-0.15，
其中，f表示所述广角镜头系统在无穷大物距处的焦距，f1表示第一透镜组的焦距。
所述广角镜头系统可具有等于或小于1.8的F数。
根据另一实施例，一种电子设备包括：广角镜头系统；成像器件，接收由所述广角镜头系统成像的光。所述广角镜头系统包括：第一透镜组，具有负屈光力；第二透镜组，具有正屈光力，并与第一透镜组以最大空气间隙分开。第一透镜组和第二透镜组从物方朝向像方顺序布置。第二透镜组包括正的2-1透镜组、负的2-2透镜组和正的2-3透镜组，并且通过沿着光轴移动2-2透镜组来执行聚焦。
附图说明
通过结合附图对本公开的示例性实施例进行详细地描述，本公开的以上和其它特点及优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据第一实施例的广角镜头系统的剖视图；
图2示出了根据第一实施例的图1中的广角镜头系统在无穷大物距处的纵向像差曲线图；
图3示出了根据第一实施例的图1中的广角镜头系统在短距离处的纵向像差曲线图；
图4是根据第二实施例的广角镜头系统的剖视图；
图5示出了根据第二实施例的图4中的广角镜头系统在无穷大物距处的纵向像差曲线图；
图6示出了根据第二实施例的图4中的广角镜头系统在短距离处的纵向像差曲线图；
图7是根据第三实施例的广角镜头系统的剖视图；
图8示出了根据第三实施例的图7中的广角镜头系统在无穷大物距处的纵向像差曲线图；
图9示出了根据第三实施例的图7中的广角镜头系统在短距离处的纵向像差曲线图；
图10是根据第四实施例的广角镜头系统的剖视图；
图11示出了根据第四实施例的图10中的广角镜头系统在无穷大物距处的纵向像差曲线图；
图12示出了根据第四实施例的图10中的广角镜头系统在短距离处的纵向像差曲线图；
图13是根据第五实施例的广角镜头系统的剖视图；
图14示出了根据第五实施例的图13中的广角镜头系统在无穷大物距处的纵向像差曲线图；
图15示出了根据第五实施例的图13中的广角镜头系统在短距离处的纵向像差曲线图；
图16是根据实施例的电子设备的透视图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细地描述多个实施例。在附图中，相同的标号始终指示相同的元件，并且为了解释清楚可能夸大元件的尺寸或厚度。提供下面的实施例仅作为示例，并且可对其进行形式和细节上的各种改变。
图1是根据第一实施例的广角镜头系统100-1的剖视图。
广角镜头系统100-1包括从物方O朝向像方I顺序布置的具有负屈光力的第一透镜组G1、以及具有正屈光力的第二透镜组G2。第一透镜组G1可以和第二透镜组G2以最大空气间隙彼此分开。这里，最大空气间隙指的是广角镜头系统100-1中的透镜之间的空气间隙中的最大空气间隙。
广角镜头系统100-1可以为反焦型。当广角镜头系统100-1应用于摄像机或数字静态相机时，由于需要设置例如滤波器OF的空间，所以应该确保后焦距。虽然在一般的大口径镜头系统中后焦距可能是短的，但是广角镜头系统100-1是大口径镜头系统并且可确保一定值的后焦距。
第一透镜组G1可包括从物方O朝向像方I顺序布置的第一负透镜1、第二正透镜2和第三负透镜3。例如，第一负透镜1可以是弯月透镜并可具有朝向物方O的凸出形状。
为了校正反焦镜头系统中的畸变，第一透镜组G1中的正透镜可以设置在最靠近物方O的位置。然而，如果正透镜设置在最靠近物方O的位置，则透镜直径会增加，从而镜头系统的尺寸会增加。因此，为了防止镜头系统的尺寸的增加以及为了校正畸变，正透镜可被设置在第二靠近物方O的位置（最靠近物方O的第二位置）。
第二透镜组G2可包括从物方O朝向像方I顺序布置的具有正屈光力的2-1透镜组G2-1（即，第一子透镜组）、具有负屈光力的2-2透镜组G2-2（即，第二子透镜组）和具有正屈光力的2-3透镜组G2-3（即，第三子透镜组）。第二透镜组G2可通过在光轴上移动2-2透镜组G2-2来执行聚焦。即，2-2透镜组G2-2可以是聚焦透镜组。
为了聚集已经被具有负屈光力的第一透镜组G1分散的光，2-1透镜组G2-1可具有相对强的正屈光力。因此，在2-1透镜组G2-1中，正透镜4可设置在最靠近物方O的位置，以提供用于抑制由所述强的正屈光力引起的例如球面像差和彗差的正屈光力，正透镜5可设置在第二靠近物方O的位置。另外，负透镜6可设置在第三靠近物方O的位置，从而可校正球面像差和彗差。正透镜5和负透镜6可形成为双合透镜，从而可容易地校正色差。
孔径光阑ST可设置在2-1透镜组G2-1和2-2透镜组G2-2之间。孔径光阑ST可被包括在2-1透镜组G2-1中。由于孔径光阑ST是固定的，并且在聚焦过程中不随2-2透镜组G2-2移动，因此聚焦透镜组（例如，2-2透镜组G2-2）可以是重量轻的。另外，设置在孔径光阑ST后面的2-2透镜组G2-2可以具有小的直径，从而2-2透镜组G2-2（作为聚焦透镜组）可以是重量轻的。
如果广角镜头系统100-1用在可互换镜头相机中，则需要用于安装透镜的安装工具，并且安装工具在直径方面受到机械限制。另外，由于近来的相机具有经由安装工具发送和接收电信号的配线，所以靠近安装工具的透镜可具有小的直径。通过在2-1透镜组G2-1和2-2透镜组G2-2之间设置孔径光阑ST，第二透镜组G2的总透镜直径没有增加。另外，广角镜头系统100-1可以是具有F数等于或小于大约1.8的大口径镜头系统。在该大口径镜头系统中，透镜直径会容易地增加。然而，可通过在2-1透镜组G2-1和2-2透镜组G2-2之间设置孔径光阑ST来防止透镜直径的增加。
2-2透镜组G2-2可包括双合透镜或单个透镜。例如，2-2透镜组G2-2可包括具有正透镜和负透镜的双合透镜。图7（第三实施例）和图10（第四实施例）示出了2-2透镜组G2-2包括双合透镜。
可选择地，2-2透镜组G2-2可包括单个负透镜。图1（第一实施例）、图4（第二实施例）和图13（第五实施例）示出了2-2透镜组G2-2包括单个负透镜7。这样，由于小数量的透镜，所以2-2透镜组G2-2（作为聚焦透镜组）可以是重量轻的。如果聚焦透镜组是重量轻的，则可以迅速地执行自动聚焦，用于移动聚焦透镜组的驱动单元可以具有小的尺寸和简单的构造。
2-1透镜组G2-1可包括至少一个非球面透镜。例如，2-1透镜组G2-1可包括正透镜4以及具有正透镜5和负透镜6的双合透镜。
由于广角镜头系统100-1是具有F数等于或小于大约1.8的大口径镜头系统，所以具有强的正屈光力并用于聚集由具有负屈光力的第一透镜组G1发散的同轴光的2-1透镜组G2-1可具有大的负球面像差。球面像差可通过设置在2-1透镜组G2-1中的至少一个非球面透镜来校正。
2-3透镜组G2-3可包括至少一个非球面（例如，具有至少一个非球面的透镜）。2-3透镜组G2-3可包括从像方I起顺序布置的负透镜11和正透镜10。2-3透镜组G2-3可还包括邻近正透镜10朝向物方O设置的两个透镜8和9。两个透镜8和9可具有总的正屈光力，并可形成为包括从物方O起顺序布置的正透镜和负透镜的双合透镜。这样，通过2-2透镜组G2-2分散的光可以被聚集，2-3透镜组G2-3的总直径可以是小的，并且色差可以被校正。
在广角镜头系统100-1中，可以校正由于宽视角引起的场曲、像散和畸变。可以通过在具有高的入射高度的离轴光并且被设置为远离孔径光阑ST的影响的透镜上设置非球面，来有效地校正这些像差。因此，可通过在从孔径光阑ST朝向像方I设置的2-3透镜组G2-3中设置非球面透镜，来校正像差。为了校正由于宽视角引起的像差，还可以在从孔径光阑ST朝向物方O设置的第一透镜组G1中设置非球面透镜。然而，在这种情况下，考虑到孔径光阑ST的位置和透镜尺寸，在比第一透镜组G1更小的第二透镜组G2中设置非球面透镜在制造成本方面更加有效。
通过在上述的2-1透镜组G2-1和2-3透镜组G2-3中设置非球面透镜，具有强的正屈光力的整个第二透镜组G2的像差可以被有效地校正。另外，由于2-2透镜组G2-2（聚焦透镜组）的校正像差的负担相对减小，所以2-2透镜组G2-2可具有小数量的透镜。
通过在2-3透镜组G2-3中从像方I朝向物方O设置负透镜11和正透镜10，由视角引起的场曲和像散可被有效地校正。由于正透镜10和负透镜11的组合，所以可容易地校正像差并可增加远心（telecentric）性能。
广角镜头系统100-1可满足下面的不等式1。
-4.50<f2/f2-2<-0.20<不等式1>
这里，f2表示第二透镜组G2的焦距，f2-2表示2-2透镜组G2-2的焦距。
不等式1涉及第二透镜组G2中的2-2透镜组G2-2的屈光力。如果f2/f2-2大于不等式1的上限，则2-2透镜组G2-2的负屈光力可减小，因此，当相对于短距离物体执行聚焦时聚焦透镜组的移动可能增加，广角镜头系统100-1会具有大的尺寸。
如果f2/f2-2小于不等式1的下限，则2-2透镜组G2-2的负屈光力可增大，从而当执行聚焦时聚焦透镜组的移动可减小。然而，由于2-2透镜组G2-2的负屈光力增大，所以整个广角镜头系统100-1根据聚焦的像差变化可能增加，从无穷远距离到短距离处的光学性能可能不容易被保持。
广角镜头系统100-1可满足下面的不等式2。
-2.10<f/f1<-0.15<不等式2>
这里，f表示广角镜头系统100-1在无穷大物距处的焦距，f1表示第一透镜组G1的焦距。
不等式2涉及第一透镜组G1的屈光力。如果f/f1大于不等式2的上限，则第一透镜组G1的负屈光力可减小，并且用于设置例如滤波器OF的后焦距可减小。
如果f/f1小于不等式2的下限，则第一透镜组G1的负屈光力可增大，后焦距可增加。然而，第一透镜组G1的像差（例如，正球面像差）可增加，整个广角镜头系统100-1的像差可能不被适当地校正。
由于聚焦透镜可以是重量轻的，所以广角镜头系统100-1可以具有适合于自动聚焦的大口径。广角镜头系统100-1可被适当地用在静态相机、摄像机和具有图像捕获能力的其它电子装置中。
在广角镜头系统100-1中使用的非球面如下所述来定义。
当光轴方向是x轴方向时，垂直于光轴方向的方向是y轴方向，并且光行进方向是正方向，非球面可以被表述为如下所示的等式3。这里，x表示沿着光轴方向距离透镜的顶点的距离，y表示沿着垂直于光轴方向的方向的距离，K表示圆锥曲线常数，a、b、c和d表示非球面系数，C表示透镜顶点处的曲率半径的倒数（1/R）。
x = Cy 2 1 + 1 - ( K + 1 ) C 2 y 2 + ay 4 + by 6 + cy 8 + dy 10 <等式3>
多个实施例基于多个设计来实施广角镜头系统。在下面的描述中，EFL表示单位为毫米（mm）的总（有效）焦距，FNO表示F数，w表示单位为度的半视角（half viewing angle）。R表示曲率半径（单位为毫米），TH表示透镜厚度或透镜之间的距离（单位为毫米），Nd表示折射率，Vd表示阿贝数。在每个实施例中，可在靠近像方I的位置设置至少一个滤波器OF。滤波器OF可包括例如低通滤波器、红外线(IR)截止滤波器和盖玻璃中的至少一种。然而，在一些实施例中可不包括滤波器OF。在附图中，IMG表示像平面。
<第一实施例>
图1是根据第一实施例的广角镜头系统100-1的剖视图。表1示出了第一实施例的设计数据。透镜表面从物方O朝向像方I顺序编号。在图1中仅仅示出了一些透镜表面，并且该原则也适用于根据其它实施例的其它附图。
EFL=24.624、FNO=1.44、w=30.6°
[表1]
透镜表面 R TH Nd Vd
S1 68.415 2.000 1.66449 59.4
S2 32.371 4.837 1.00000 0.0
S3 47.368 8.251 1.84666 24.9
S4 715.880 10.346 1.00000 0.0
S5 265.820 1.600 1.72973 39.9
S6 18.189 22.598 1.00000 0.0
S7 52.023 9.306 1.60602 60.4
S8 -29.730 0.100 1.00000 0.0
S9 34.280 7.205 1.59282 72.1
S10 -34.370 1.600 1.92286 21.8
S11 -118.494 1.034 1.00000 0.0
S12(ST) 无穷大 2.282 1.00000 0.0
S13 -105.576 1.200 1.55740 46.0
S14 19.000 8.520 1.00000 0.0
S15 97.418 4.000 1.91000 39.7
S16 -27.715 1.000 1.58739 40.6
S17 145.198 0.786 1.00000 0.0
S18 -294.421 3.448 1.80470 42.9
S19 -31.677 1.091 1.00000 0.0
S20 -58.249 1.400 1.61011 39.0
S21 -234.115 19.704 1.00000 0.0
S22 无穷大 2.000 1.51680 67.5(滤波器)
S23 无穷大 0.500 1.00000 0.0
表2示出了第一实施例中的非球面系数。
[表2]
透镜表面 K a b
S7 -1.0000 -5.87431e-006 0.00000e+000
S18 -1.0000 -8.36614e-006 1.96736e-008
表3示出了在第一实施例中当在最短距离处执行聚焦时透镜之间的可变距离。
[表3]
MAG 0.2453
TH(S0) 70.218
TH(S12) 6.831
TH(S14) 3.971
TH(S21) 19.712
TH(S23) 0.500
在表3中，MAG表示广角镜头系统100-1在最短距离处的放大倍率，TH(S0)表示从物体到第一透镜（最靠近物方的透镜）的物方表面的距离。
表4示出了第一实施例中的第一透镜组G1的焦距f1、第二透镜组G2的焦距f2和2-2透镜组G2-2的焦距f2-2，这些是在不等式1和2中使用的值。
[表4]
f1 -36.087
f2 30.073
f2-2 -28.789
f2/f2-2 -1.045
f/f1 -0.682
图2示出了根据第一实施例的广角镜头系统100-1在无穷大物距处的纵向球面像差、像散场曲和畸变。像散场曲包括子午场曲（T）和弧矢场曲（S）。图3示出了根据第一实施例的广角镜头系统100-1在短距离处的球面像差、场曲和畸变。
<第二实施例>
图4是根据第二实施例的广角镜头系统100-2的剖视图。表5示出了第二实施例的设计数据。
EFL=24.617、FNO=1.44、w=30.6°
[表5]
透镜表面 R TH Nd Vd
S1 72.886 2.000 1.69680 58.3
S2 32.930 4.604 1.00000 0.0
S3 43.554 10.084 1.84666 24.9
S4 806.677 8.768 1.00000 0.0
S5 523.269 1.600 1.74950 36.7
S6 18.410 22.989 1.00000 0.0
S7 56.729 9.500 1.60602 60.4
S8 -29.717 0.100 1.00000 0.0
S9 32.770 7.468 1.59240 71.8
S10 -34.308 1.600 1.92286 21.8
S11 -119.502 1.027 1.00000 0.0
S12(ST) 无穷大 2.303 1.00000 0.0
S13 -104.307 1.200 1.54814 48.1
S14 19.138 8.697 1.00000 0.0
S15 129.488 4.000 1.91082 37.0
S16 -26.739 1.000 1.59551 41.1
S17 -289.187 0.786 1.00000 0.0
S18 -145.047 3.335 1.80470 42.9
S19 -30.395 1.115 1.00000 0.0
S20 -59.932 1.400 1.76182 27.9
S21 -502.406 19.182 1.00000 0.0
S22 无穷大 2.800 1.51680 67.5(滤波器)
S23 无穷大 0.500 1.00000 0.0
表6示出了第二实施例中的非球面系数。
[表6]
透镜表面 K a b
S7 -1.0000 -5.56187e-006 0.00000e+000
S18 -1.0000 -1.00959e-005 1.90096e-008
表7示出了在第二实施例中当在最短距离处执行聚焦时透镜之间的可变距离。
[表7]
MAG 0.2459
TH(S0) 70.000
TH(S12) 6.852
TH(S14) 4.148
TH(S21) 19.190
TH(S23) 0.500
表8示出了第二实施例中的第一透镜组G1的焦距f1、第二透镜组G2的焦距f2和2-2透镜组G2-2的焦距f2-2，这些是在不等式1和2中使用的值。
[表8]
f2 30.001
f2-2 -29.400
f2/f2-2 -1.020
f1 -35.568
f/f1 -0.692
图5示出了根据第二实施例的广角镜头系统100-2在无穷大物距处的纵向球面像差、场曲和畸变。图6示出了根据第二实施例的广角镜头系统100-2在短距离处的纵向球面像差、场曲和畸变。
<第三实施例>
图7是根据第三实施例的广角镜头系统100-3的剖视图。表9示出了第三实施例的设计数据。在广角镜头系统100-3中，第一透镜组G1包括负透镜1、正透镜2和负透镜3，2-1透镜组G2-1包括正透镜4、正透镜5和负透镜6，2-2透镜组G2-2包括具有负透镜7a和正透镜7b的双合透镜。2-3透镜组G2-3包括双合透镜8和9、正透镜10以及负透镜11。
EFL=24.523、FNO=1.44、w=30.7°
[表9]
透镜表面 R TH Nd Vd
S1 58.333 2.000 1.64769 35.5
S2 27.909 5.628 1.00000 0.0
S3 42.434 8.852 1.84666 24.9
S4 -701.831 2.502 1.00000 0.0
S5 334.980 1.600 1.60562 45.9
S6 16.749 23.071 1.00000 0.0
S7 56.140 7.940 1.48463 73.5
S8 -25.056 0.100 1.00000 0.0
S9 65.440 5.640 1.80420 48.8
S10 -35.241 1.600 1.92286 21.8
S11 -248.309 1.389 1.00000 0.0
S12(ST) 无穷大 2.574 1.00000 0.0
S13 -72.852 1.100 1.53172 51.3
S14 16.935 2.314 1.92286 21.8
S15 20.253 12.326 1.00000 0.0
S16 -96.819 4.000 1.80420 48.8
S17 -19.298 1.000 1.80518 26.6
S18 -41.687 0.786 1.00000 0.0
S19 55.157 5.290 1.83481 44.8
S20 -38.920 1.069 1.00000 0.0
S21 -35.622 1.400 1.68893 32.6
S22 -181.378 19.176 1.00000 0.0
S23 无穷大 2.800 1.51680 67.5(滤波器)
S24 无穷大 0.500 1.00000 0.0
表10示出了第三实施例中的非球面系数。
[表10]
透镜表面 K a
S7 -1.0000 -8.12036e-006
表11示出了在第三实施例中当在最短距离处执行聚焦时透镜之间的可变距离。
[表11]
MAG 0.2731
TH(S0) 70.000
TH(S12) 10.157
TH(S15) 4.742
TH(S22) 19.183
TH(S24) 0.500
表12示出了第三实施例中的第一透镜组G1的焦距f1、第二透镜组G2的焦距f2和2-2透镜组G2-2的焦距f2-2，这些是在不等式1和2中使用的值。
[表12]
f1 -43.706
f2 20.449
f2-2 -34.467
f2/f2-2 -0.593
f/f1 -0.561
图8示出了根据第三实施例的广角镜头系统100-3在无穷大物距处的纵向球面像差、场曲和畸变。图9示出了根据第三实施例的广角镜头系统100-3在短距离处的纵向像差、场曲和畸变。
<第四实施例>
图10是根据第四实施例的广角镜头系统100-4的剖视图。表13示出了第四实施例的设计数据。在广角镜头系统100-4中，第一透镜组G1包括负透镜1-4、正透镜2-4和负透镜3-4。2-1透镜组G2-1包括四个透镜4-4、5-4、6-4和7-4。例如，2-1透镜组G2-1可包括正透镜4-4、负透镜5-4、正透镜6-4和负透镜7-4。然而，2-1透镜组G2-1不限于此，基于其屈光力的透镜布置可以进行各种变化。2-2透镜组G2-2包括具有负透镜8a和正透镜8b的双合透镜。2-3透镜组G2-3包括双合透镜9-4和10-4、正透镜11-4以及负透镜12-4。
EFL=24.521、FNO=1.44、w=30.7°
[表13]
透镜表面 R TH Nd Vd
S1 43.624 2.000 1.65682 55.2
S2 24.213 6.259 1.00000 0.0
S3 37.398 8.809 1.84700 23.8
S4 -487.325 3.646 1.00000 0.0
S5 -821.231 1.500 1.79055 31.6
S6 17.404 18.620 1.00000 0.0
S7 204.750 6.135 1.79012 47.1
S8 -27.302 0.100 1.00000 0.0
S9 -46.309 1.500 1.84700 23.8
S10 -81.619 0.100 1.00000 0.0
S11 30.495 8.358 1.62314 58.4
S12 -24.391 1.700 1.90000 22.5
S13 -48.099 1.000 1.00000 0.0
S14(ST) 无穷大 2.000 1.00000 0.0
S15 -128.510 1.000 1.87031 33.1
S16 11.243 4.324 1.90000 22.5
S17 21.362 9.036 1.00000 0.0
S18 -45.246 3.607 1.77272 53.4
S19 -17.199 1.000 1.81257 24.8
S20 -26.012 0.786 1.00000 0.0
S21 47.411 5.401 1.83294 43.4
S22 -48.202 1.054 1.00000 0.0
S23 -62.902 1.400 1.71018 28.9
S24 -1072.646 19.165 1.00000 0.0
S25 无穷大 2.800 1.51680 64.2(滤波器)
S26 无穷大 0.500 1.00000 0.0
表14示出了第四实施例中的非球面系数。
[表14]
透镜表面 K a
S11 -1.0000 -2.70034e-007
S21 -1.0000 6.06841e-007
表15示出了在第四实施例中当在最短距离处执行聚焦时透镜之间的可变距离。
[表15]
MAG 0.2702
TH(S0) 70.000
TH(S14) 6.307
TH(S17) 4.729
TH(S24) 19.185
TH(S26) 0.500
表16示出了第四实施例中的第一透镜组G1的焦距f1、第二透镜组G2的焦距f2和2-2透镜组G2-2的焦距f2-2，这些是在不等式1和2中使用的值。
[表16]
f1 -34.153
f2 32.821
f2-2 -21.368
f2/f2-2 -1.536
f/f1 -0.718
图11示出了根据第四实施例的广角镜头系统100-4在无穷大物距处的纵向球面像差、场曲和畸变。图12示出了根据第四实施例的广角镜头系统100-4在短距离处的纵向球面像差、场曲和畸变。
<第五实施例>
图13是根据第五实施例的广角镜头系统100-5的剖视图。表17示出了第五实施例的设计数据。
EFL=24.612、FNO=1.44、w=30.6°
[表17]
透镜表面 R TH Nd Vd
S1 69.906 2.000 1.62299 61.1
S2 31.872 4.823 1.00000 0.0
S3 46.112 8.262 1.84666 24.9
S4 533.307 10.343 1.00000 0.0
S5 249.778 1.600 1.73077 42.5
S6 17.895 23.335 1.00000 0.0
S7 54.271 8.511 1.60602 60.4
S8 -29.515 0.100 1.00000 0.0
S9 33.455 7.482 1.59282 72.1
S10 -32.253 1.600 1.92286 21.8
S11 -114.663 1.012 1.00000 0.0
S12 无穷大 2.030 1.00000 0.0
S13 -229.438 1.200 1.59551 41.1
S14 19.424 8.568 1.00000 0.0
S15 127.907 4.000 1.91082 37.0
S16 -26.310 1.000 1.56732 44.9
S17 109.873 0.786 1.00000 0.0
S18 -1196.642 3.757 1.80470 43.0
S19 -29.572 0.765 1.00000 0.0
S20 -52.097 1.400 1.58144 42.9
S21 6204.991 19.723 1.00000 0.0
S22 无穷大 2.000 1.51680 67.5
S23 无穷大 0.500 1.00000 0.0
表18示出了第五实施例中的非球面系数。
[表18]
透镜表面 K a b
S7 -1.0000 -5.35397e-006 0.00000e+000
S13 -1.0000 -4.17120e-006 0.00000e+000
S18 -1.0000 -9.43807e-006 2.07285e-008
表19示出了在第五实施例中当在最短距离处执行聚焦时透镜之间的可变距离。
[表19]
MAG 0.24348
TH(S0) 70.000
TH(S12) 6.570
TH(S14) 4.027
TH(S23) 0.500
表20示出了第五实施例中的第一透镜组G1的焦距f1、第二透镜组G2的焦距f2和2-2透镜组G2-2的焦距f2-2，这些是在不等式1和2中使用的值。
[表20]
f1 -36.083
f2 29.800
f2-2 -30.017
f2/f2-2 -0.993
f/f1 -0.682
图14示出了根据第五实施例的广角镜头系统100-5在无穷大物距处的纵向球面像差、场曲和畸变。图15示出了根据第五实施例的广角镜头系统100-5在短距离处的纵向球面像差、场曲和畸变。
如上所述，根据实施例的广角镜头系统可适当地应用于静态相机、摄像机和具有图像捕获能力的其它电子设备，所述广角镜头系统是所谓的反焦型并且采用内聚焦方法。另外，所述广角镜头系统是具有等于或小于大约1.8的F数的明亮的镜头系统。
图16是根据实施例的包括广角镜头系统100的电子设备（例如，拍摄设备）的透视图。拍摄设备包括壳体110。广角镜头系统100可以是多个实施例中的广角镜头系统100-1、100-2、100-3、100-4和100-5中的一种。广角镜头系统100可以安装在壳体110上。拍摄设备包括成像器件112，成像器件112用于接收穿过广角镜头系统100的光。拍摄设备可包括记录单元113和取景器114，记录单元113用于记录通过成像器件112光电转换并和对象图像相对应的信息，取景器114用于观察对象图像。另外，拍摄设备可包括用于显示对象图像的显示单元115。尽管在图16中单独地包括取景器114和显示单元115，但是可以在没有取景器的情况下仅仅包括显示单元。图16中示出的拍摄设备仅提供作为示例，拍摄设备不限于相机，并且拍摄设备可以是具有图像捕获能力的各种其它光学装置或电子装置。如上所述，通过将根据实施例的广角镜头系统应用于电子设备（诸如数字相机）中，可以实现能够迅速执行自动聚焦的电子设备。
在使用成像器件（诸如电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）器件）的电子设备（诸如拍摄设备）中，可以使用基于来自成像器件的对比度信号执行聚焦到最大对比度位置的对比度自动聚焦方法。在该方法中，由于图像应该在最大对比度位置后面被检查到，随后聚焦透镜组应该向后移动来执行聚焦，因此聚焦透镜组应该迅速和精确地移动。因此，在采用对比度自动聚焦方法的电子设备中，可以通过将聚焦透镜组形成为重量轻的而执行迅速和精确的聚焦。另外，根据实施例的电子设备可以采用通过照射光并利用反射光测量距离来执行聚焦的主动方法作为自动聚焦方法，或者采用需要透镜的入射光瞳的不同部分上的光的相位差的相位差检测方法作为自动聚焦方法。
根据示例性实施例的广角镜头系统通过采用内聚焦方法可具有小的尺寸。如上所述，通过采用内聚焦方法通过移动广角镜头系统内部的一些透镜来执行聚焦，广角镜头系统可以减小尺寸和重量，从而更加便于携带。
这里引用的包括出版物、专利申请和专利的所有参考文件通过引用被包含于此，该引用的程度如同每份参考文件被分别并具体地注明为通过引用全部包含于此并在此全部进行阐述。
出于促进对本发明的原理的理解的目的，已经对附图中示出的实施例做出了说明，并且已经使用了特定的语言来描述这些实施例。然而，该特定的语言并非意图限制本发明的范围，本发明应被解释成包括对于本领域普通技术人员而言通常会出现的所有实施例。在此所使用的术语的目的是描述特定的实施例，并非意图限制本发明的示例性实施例。在实施例的描述中，当现有技术的特定细节的解释被认为会不必要地模糊本发明的要点时，将会省略对其进行的解释。
除非另外声明，否则对这里提供的任意和所有的示例或者示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅仅意图更好地说明本发明，而非对本发明的范围加以限制。对本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种修改和调整。因此，本发明的范围不是由本发明的具体实施例限定而是由权利要求来限定，并且该范围内的所有的差别都将被解释为包括在本发明中。
除非元件被特别地描述为“必不可少的”或“关键的”，否则没有项目或组件对本发明的实施是必不可少的。还应该认识到，这里的使用的术语“包括”、“包含”和“具有”具体意图被解释为开放式术语。除非上下文另外明确地说明，否则在描述本发明的上下文中（尤其是权利要求的上下文中）使用的“一个”和“该”的术语以及相似的指示物应该被解释为覆盖单数形式和复数形式的表达。另外，应该理解的是，虽然在此可以使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语限制，这些术语仅仅用于将一个元件与另一个元件进行区分。此外，除非在此另外说明，否则这里的值的范围的列举仅仅意图作为单独表示落在这一范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值均被纳入说明书，如同每个单独值单独在此列举那样。
虽然已经具体示出和描述了多个实施例，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (15)

1.一种广角镜头系统，包括：
第一透镜组，具有负屈光力；
第二透镜组，具有正屈光力，并且与第一透镜组以最大空气间隙分开，
其中，第一透镜组和第二透镜组从物方朝向像方顺序地布置，
其中，第二透镜组包括正的第一子透镜组、负的第二子透镜组和正的第三子透镜组，
其中，通过沿着光轴移动第二子透镜组来执行聚焦。
2.根据权利要求1所述的广角镜头系统，其中，在第一子透镜组和第二子透镜组之间设置孔径光阑。
3.根据权利要求1所述的广角镜头系统，其中，第二子透镜组包括双合透镜或单个透镜。
4.根据权利要求1所述的广角镜头系统，其中，第一子透镜组包括具有至少一个非球面的透镜。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的广角镜头系统，其中，第三子透镜组包括具有至少一个非球面的透镜。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的广角镜头系统，其中，第三子透镜组包括从像方起顺序布置的负透镜和正透镜。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的广角镜头系统，其中，第一透镜组包括从物方起顺序布置的负弯月透镜、正透镜和负透镜。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的广角镜头系统，其中，第一子透镜组包括正透镜以及具有正透镜和负透镜的双合透镜。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的广角镜头系统，其中，所述广角镜头系统满足下面的不等式：
<不等式>
-4.50<f2/f2-2<-0.20，
其中，f2表示第二透镜组的焦距，f2-2表示第二子透镜组的焦距。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的广角镜头系统，其中，所述广角镜头系统满足下面的不等式：
<不等式>
-2.10<f/f1<-0.15，
其中，f表示所述广角镜头系统在无穷大物距处的焦距，f1表示第一透镜组的焦距。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的广角镜头系统，其中，所述广角镜头系统具有等于或小于1.8的F数。
12.一种电子设备，包括：
广角镜头系统；
成像器件，用于接收由所述广角镜头系统成像的光，
其中，所述广角镜头系统包括：
第一透镜组，具有负屈光力；
第二透镜组，具有正屈光力，并且与第一透镜组以最大空气间隙分开，
其中，第一透镜组和第二透镜组从物方朝向像方顺序布置，
其中，第二透镜组包括正的第一子透镜组、负的第二子透镜组和正的第三子透镜组，
其中，通过沿着光轴移动第二子透镜组来执行聚焦。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其中，在第一子透镜组和第二子透镜组之间设置孔径光阑。
14.根据权利要求12所述的电子设备，其中，第二子透镜组包括双合透镜或单个透镜。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的电子设备，其中，第一子透镜组包括具有至少一个非球面的透镜。
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