CN101122671B - 摄像透镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够充分响应对小型轻量化及光学性能的进一步提高的要求并能够提高制造性的摄像透镜。该摄像透镜用于使物体的像在固体摄像元件的摄像面上成像,从物体一侧朝向成像面一侧依次配置可变光阑(2)、做成凸面朝向物体一侧的具有正焦度的凹凸透镜的第一透镜(3)以及做成凸面朝向成像面一侧的具有正焦度的凹凸透镜的第二透镜(4),并满足下面的条件式,1.45≤(r3+r4)/(r3-r4)≤3.4(其中,r3:第二透镜(4)的物体一侧的面的中心曲率半径;r4:第二透镜(4)的成像面一侧的面的中心曲率半径)。
Description
技术领域
本发明涉及摄像透镜,尤其涉及用于在便携式计算机、电视电话、移动电话等上安装的CCD、CMOS等固体摄像元件的摄像面上使风景或人物等的物体的像成像的摄像装置上,并可实现小型轻量化、提高光学性能及提高制造性的两枚透镜结构的摄像透镜。
背景技术
近年来,例如对利用了用于安装在移动电话、便携式计算机或电视电话等上的CCD、CMOS等固体摄像元件的摄像机的需求显著高涨。由于这种摄像机需要在限定的设置空间内进行安装,因而要求小型且轻量。
为此,也同样要求用于这种摄像机上的摄像透镜小型轻量,作为这种摄像透镜,历来采用使用一枚透镜的一枚结构的透镜系统。
然而,这种一枚结构的透镜系统当应用在称之为CIF的大约具有11万像素的析像度的固体摄像元件上时,虽然能够充分应对,但不能充分发挥近年的称之为VGA的大约具有30万像素的高析像度的固体摄像元件或最近的超过100万像素的更高析像度的固体摄像元件的析像能力。
为此,迄今为止,提出有光学性能比一枚结构的透镜系统优越的两枚结构的透镜系统或三枚结构的透镜系统的各种方案。
由于在这种情况下,三枚结构的透镜系统能够修正关系到光学性能降低的各个像差,因而可获得极高的光学性能,但在三枚结构的透镜系统中,由于零部件件数较多,因而不容易实现小型轻量化,而且对各个构成零部件要求有较高的精度,因此,具有制造成本也增高的问题。
对此,在两枚结构的透镜系统中,虽然不能希望三枚结构的透镜系统那种程度的光学性能,但能够获得比一枚结构的透镜系统高的光学性能,可谓最适合于小型且高析像度的固体摄像元件上。
而且作为这种两枚结构的透镜系统,迄今为止,提出有多个称之为反远距型的组合了凹透镜和凸透镜的透镜系统。但在这种反远距型的透镜体系中,虽然通过减少零部件的件数可实现低成本化,但后焦距变长,因此,从其结构来看,实现与一枚结构的透镜系统大致相同的小型轻量化,实际上是不可能的。
还有,其他的作为两枚结构的透镜系统,有称之为远距型的组合了凸透镜和凹透镜的透镜系统。但这种远距型的透镜系统本来是为了用于银盐胶片而开发的,因而后焦距过短,而且具有远心性问题,因此,作为固体摄像元件用的摄像透镜照搬应用是困难的。
再有,一直以来,在两枚结构或三枚结构的透镜系统中,在沿光轴方向相互邻接的两枚透镜之间配置可变光阑的结构成了主流(例如参见专利文献1:特开2004-163850号公报、专利文献2:特开2004-170460号公报)。
然而,近年来,在这种摄像透镜中,在小型轻量化的基础上对进一步提高光学性能的要求在日益高涨,然而如专利文献1及2所记载的摄像透镜那样在两枚透镜之间配置可变光阑的结构中,很难同时实现小型轻量化与光学性能的进一步提高,并且,具有难以与传感器的特性(对传感器的入射角度)相结合的问题点。
于是,本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供能够充分响应对小型轻量化及光学性能的进一步提高的要求并能够进一步提高制造性的摄像透镜。
另外,在本说明书中,所谓制造性除了包括大量生产摄像透镜时的制造性(例如,通过注射模塑成型大量生产摄像透镜时的成型性或成本等)以外,还包括用于制造摄像透镜的设备的加工、制作等的容易性(例如,用于注射模塑成型的模具的加工容易性等)。
发明内容
为了达到上述目的,涉及本发明的第一方案的摄像透镜的特征在于,为了使物体的像在固体摄像元件的摄像面上成像而使用的摄像透镜,从物体一侧朝向成像面一侧依次配置有可变光阑、做成凸面朝向物体一侧的具有正焦度的凹凸透镜的第一透镜以及做成凸面朝向成像面一侧的具有正焦度的凹凸透镜的第二透镜,并满足下面的条件式,
1.45≤(r3+r4)/(r3-r4)≤3.4 (1)
其中,
r3:第二透镜的物体一侧的面的中心曲率半径;
r4:第二透镜的成像面一侧的面的中心曲率半径。
而且,根据该第一方案的发明,通过将可变光阑配置在最靠物体一侧,在实现小型轻量化的同时可确保较高的远心性,并能够缓和光线对固体摄像元件的传感器的入射角度。
还有,根据第一方案的发明,通过将第一透镜做成凸面朝向物体一侧的具有正焦度的凹凸透镜且将第二透镜做成凸面朝向成像面一侧的具有正焦度的凹凸透镜,可良好地修正轴外像差,而且可有效地确保远心性。
再有,根据第一方案的发明,通过做成满足(1)条件式,可在出射光瞳位置的适宜化和畸变修正之间保持平衡。
还有,在本发明中,将可变光阑配置在最靠物体一侧,这不妨碍第一透镜的物体一侧的面(凸面)的光轴近旁部通过可变光阑而位于比可变光阑更靠近物体一侧的位置上。由于即使在这种情况下,可谓作为物理上的配置,可变光阑位于比第一透镜整体更靠近物体的一侧上,因此,不会超出权利要求中所记载的保护范围。
还有,第二方案的摄像透镜的特征在于,在第一方案中,进一步满足下面的条件式,
0.5≤d2/d1≤1 (2)
其中,
d1:第一透镜的中心厚度;
d2:光轴上的第一透镜与第二透镜之间的距离。
而且,根据该第二方案的发明,通过做成进一步满足(2)条件式,可进一步提高制造性,而且可更适宜地确保必要的后焦距,还有,可更加良好地维持光学性能。
还有,第三方案的摄像透镜的特征在于,在第一或第二方案中,进一步满足下面的条件式,
0.1≤f1/f2≤0.4 (3)
其中,
f1:第一透镜的焦距;
f2:第二透镜的焦距。
而且,根据该第三方案的发明,通过做成进一步满足(3)条件式,可进一步提高制造性,而且在可更有效地确保必要的后焦距的同时,可使光学系统整体进一步小型化、轻量化。
还有,第四方案的摄像透镜的特征在于,在第一至三的任意一项方案中,进一步满足下面的条件式,
1≤f1/fl≤1.8 (4)
其中,
f1:第一透镜的焦距;
fl:透镜系统整体的焦距。
而且,根据该第四方案的发明,通过做成进一步满足(4)条件式,可实现进一步的小型轻量化以及制造性提高。
还有,第五方案的摄像透镜的特征在于,在第一至四的任意一项方案中,进一步满足下面的条件式,
1≤f2/fl≤10 (5)
其中,
f2:第二透镜的焦距;
fl:透镜系统整体的焦距。
而且,根据该第五方案的发明,通过做成进一步满足(5)条件式,在可更适宜地确保必要的后焦距的同时,可进一步提高制造性。
还有,第六方案的摄像透镜的特征在于,在第一至五的任意一项方案中,进一步满足下面的条件式,
0.8≤L/fl≤1.25 (6)
其中,
L:透镜系统的总长;
fl:透镜系统整体的焦距。
而且,根据该第六方案的发明,通过做成进一步满足(6)条件式,在可更有效地确保必要的后焦距的同时,可使光学系统整体进一步充分地小型轻量化,而且可维持更良好的光学性能,可进一步提高制造性。
还有,第七方案的摄像透镜的特征在于,在第一至六的任意一项方案中,进一步满足下面的(7)及(8)所示的条件式,
0.1≤d1/fl≤0.27 (7)
0.1≤d3/fl≤0.27 (8)
其中,
d1:第一透镜的中心厚度;
d3:第二透镜的中心厚度;
fl:透镜系统整体的焦距。
而且,根据该第七方案的发明,通过做成进一步满足(7)及(8)的各个条件式,可使光学系统整体进一步小型轻量化,而且可进一步提高制造性。
根据涉及本发明的摄像透镜,能够充分地应对小型轻量化以及对进一步提高光学性能的要求,再有,能够提高制造性。
附图说明
图1是表示涉及本发明的摄像透镜的一个实施方式的概略结构图。
图2是表示涉及本发明的摄像透镜的第一实施例的概略结构图。
图3是表示图2所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图4是表示涉及本发明的摄像透镜的第二实施方式的概略结构图。
图5是表示图4所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图6是表示涉及本发明的摄像透镜的第三实施方式的概略结构图。
图7是表示图6所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图8是表示涉及本发明的摄像透镜的第四实施方式的概略结构图。
图9是表示图8所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图10是表示涉及本发明的摄像透镜的第五实施方式的概略结构图。
图11是表示图10所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图12是表示涉及本发明的摄像透镜的第六实施方式的概略结构图。
图13是表示图12所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图14是表示涉及本发明的摄像透镜的第七实施方式的概略结构图。
图15是表示图14所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图16是表示涉及本发明的摄像透镜的第八实施方式的概略结构图。
图17是表示图16所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图18是表示涉及本发明的摄像透镜的第九实施方式的概略结构图。
图19是表示图18所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图20是表示涉及本发明的摄像透镜的第十实施方式的概略结构图。
图21是表示图20所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图22是表示涉及本发明的摄像透镜的第十一实施方式的概略结构图。
图23是表示图22所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图24是表示涉及本发明的摄像透镜的第十二实施方式的概略结构图。
图25是表示图24所示摄像透镜的球面像差、像散及畸变的说明图。
图中:
1-摄像透镜、2-可变光阑、3-第一透镜、4-第二透镜、6-过滤器、7-摄像面。
具体实施方式
下面参照图1对涉及本发明的摄像透镜的实施方式进行说明。
如图1所示,本实施方式中的摄像透镜1从物体一侧朝向成像面一侧依次具有可变光阑2、做成凸面朝向物体一侧的具有正焦度(正のパワ)的凹凸透镜的树脂制的第一透镜3以及做成凸面朝向成像面一侧的具有正焦度的凹凸透镜的树脂制的第二透镜4。
下面将第一透镜3及第二透镜4中的物体一侧及成像面一侧的各个透镜面分别称作第一面、第二面。
还有,在第二透镜4的第二面一侧上,分别配置有盖玻片、IR截止过滤器、低通滤波器等的各种过滤器6及CCD或CMOS等的摄像元件的受光面即摄像面7。另外,各种过滤器6根据需要也可省略。
这里,若可变光阑2的位置越靠近像面,出射光瞳的位置也越靠近像面一侧。由此使得确保远心性较困难且从摄像透镜1射出的轴外光线对固体摄像元件的传感器倾斜地入射。
对此,在本实施例中,通过将可变光阑2配置在最靠近物体的一侧,能够将出射光瞳位置设在远离固体摄像元件的传感器面(摄像面7)的位置上。
由此,在本实施例中,在实现小型轻量化的同时,可确保较高的远心性,并能够缓和光线对固体摄像元件的传感器的入射角度。
还有,在本实施例中,通过在第一透镜3的物体一侧配置可变光阑2,并且,将第一透镜3做成凸面朝向物体一侧的凹凸透镜形状,从而可有效地利用第一透镜3的第二面。
也就是说,通过使轴外的光线相对第一透镜3的第二面的法线向离开光轴8的方向构成陡急的角度,能够增大第一透镜3的第二面的光焦度(修正效果)。
由此,可有效地修正轴外所发生的各种像差(尤其是慧形像差及色象差)。
与此相反,假如在第一透镜3的第二面的形状为朝向成像面一侧凸出的形状,或者可变光阑2配置成比第一透镜3更靠成像面一侧的场合,就不能够增大第一透镜3的第二面的光焦度,极为限定修正上述轴外所发生的各种像差的效果。
还有,从增大这种轴外所发生的各种像差的修正效果的观点来看,第一透镜3的第二面做成非球面将更有效。再有,在这种场合,最好将第一透镜3的第二面做成曲率随离开光轴8渐渐增大的非球面。这样一来,能够使轴外的光线相对第一透镜3的第二面的法线向离开光轴8的方向构成更陡急的角度,能够更有效地增大上述的轴外所发生的各种像差的修正效果。
再有,在本实施例中,通过将第二透镜4的第二面的形状做成朝向成像面一侧凸出,能够确保更高的远心性并能够更有效地控制光线对固体摄像元件的传感器的入射角度。再有,第二透镜4的第二面的形状以做成曲率随离开光轴8渐渐增大的非球面为宜。这样一来,能够确保更高的远心性并能够更有效地控制光线对固体摄像元件的传感器的入射角度。
再有,在本实施方式中,通过第二透镜4形成为凹凸透镜,可不对第一透镜3及第二透镜4的形状增加负担地提高周边部的光学性能,并且,可更有效地利用入射到固体摄像元件的周边部的光线。
再有,在本实施方式中,做成摄像透镜1满足下面的(1)所示的条件式。
1.45≤(r3+r4)/(r3-r4)≤3.4 (1)
其中,(1)式中的r3是第二透镜4的第一面的中心曲率半径。还有,(1)式中的r4是第二透镜4的第二面的中心曲率半径(下同)。
这里,在(r3+r4)/(r3-r4)的值偏离(1)式的范围(1.45≤(r3+r4)/(r3-r4)≤3.4)的场合,或者出射光瞳位置过于靠近成像面,或者畸变修正困难。
因此,在本实施方式中,通过使(r3+r4)/(r3-r4)的值满足(1)的条件式,可在出射光瞳位置的适宜化和畸变修正之间保持平衡。
另外,(r3+r4)/(r3-r4)的值以满足1.67≤(r3+r4)/(r3-r4)≤3.4为更好。
还有,在本实施方式中,做成进一步满足下面的(2)所示的条件式。
0.5≤d2/d1≤1 (2)
其中,(2)式中的d1是第一透镜3的中心厚度(下同)。还有,(2)式中的d2是光轴8上的第一透镜3与第二透镜4之间的距离。
这里,若d2/d1的值比(2)式所示的值(1)更大,则必须加大第一透镜3及第二透镜4的焦度,使得各个透镜3、4的制造变得困难。还有,由于通过第二透镜4的成像面一侧的面的光线高度变高,因而非球面的焦度增大,并使得制造更困难。另一方面,若d2/d1的值变得比(2)式所示的值(0.5)还小,则由于第一透镜3的中心厚度相对地增厚,使得确保后焦距变得困难,进而,使得插入有效地限制光量的可变光阑变得困难。
因此,根据本实施方式,通过进一步使d2/d1的值满足(2)的条件式,可进一步提高制造性,而且可更适宜地确保必要的后焦距,进而,可进一步良好地维持光学性能。
另外,该d2和/d1之间的关系以满足0.6≤d2/d1≤1为更好。
还有,在本实施方式中,做成进一步满足下面的(3)所示的条件式。
0.1≤f1/f2≤0.4 (3)
其中,(3)式中的f1是第一透镜3的焦距(下同)。还有,(3)式中的f2是第二透镜4的焦距。
这里,若f1/f2的值超过(3)式所示的值(0.4)并变得较大,则第二透镜4的焦度过强从而制造性降低,再有,后焦距变得过长,以致实现小型轻量化困难。另一方面,若f1/f2的值变得比(3)式所示的值(0.1)还小,则第一透镜3的制造性降低,进而确保必要的后焦距比较困难。
因此,根据本实施方式,通过进一步使f1/f2的值满足(3)的条件式,可进一步提高制造性,而且在更有效地确保必要的后焦距的同时,可使光学系统整体进一步小型化、轻量化。
另外,该f1和f2之间的关系以满足0.13≤f1/f2≤0.33为更好。
还有,在本实施方式中,做成进一步满足下面的(4)所示的条件式。
1≤f1/fl≤1.8 (4)
其中,(4)式中的fl是透镜系统整体的焦距(下同)。
这里,若f1/fl的值比(4)式所示的值(1.8)更大,则后焦距过长使得小型轻量化困难。另一方面,若f1/fl的值变得比(4)式所示的值(1)还小,则第一透镜3的制造性降低。
因此,根据本实施方式,通过进一步使f1/fl的值满足(4)的条件式,可实现更进一步的小型轻量化及制造性的提高。
另外,该f1和fl之间的关系以满足1≤f1/fl≤1.3为更好。
还有,在本实施方式中,做成进一步满足下面的(5)所示的条件式。
1≤f2/fl≤10 (5)
这里,若f2/fl的值比(5)式所示的值(10)还大,则第一透镜3的制造性降低,进而确保必要的后焦距比较变得困难。另一方面,若f2/fl的值变得比(5)式所示的值(1)还小,则第二透镜4的焦度过强从而制造性降低。
因此,根据本实施方式,通过进一步使f2/fl的值满足(5)的条件式,在更适宜地确保必要的后焦距的同时,可进一步提高制造性。
另外,该f2和fl之间的关系以满足3≤f2/fl≤10为更好。
还有,在本实施方式中,做成进一步满足下面的(6)所示的条件式。
0.8≤L/fl≤1.25 (6)
这里,若L/fl的值比(6)式所示的值(1.25)更大,则使得光学系统整体大型化,有悖于小型轻量化的必要条件。另一方面,若L/fl的值变得比(6)式所示的值(0.8)还小,则由于光学系统小型化,从而制造性降低,且维持光学性能较困难。
因此,根据本实施方式,通过使L/fl的值满足(6)的条件式,在确保必要的后焦距的同时,也可使光学系统充分地小型化,并且,可维持良好的光学性能,并可进一步提高制造性。
另外,该L和fl之间的关系以满足1≤L/fl≤1.25为更好。
还有,在本实施方式中,做成进一步满足下面的(7)及(8)所示的各个条件式。
0.1≤d1/fl≤0.27 (7)
0.1≤d3/fl≤0.27 (8)
其中,(8)式中的d3是第二透镜4的中心厚度。
这里,若d1/fl的值比(7)式所示的值(0.27)更大,则光学系统的总长过长而使得小型轻量化困难。另一方面,若d1/fl的值变得比(7)式所示的值(0.1)还小,则制造第一透镜3困难。
因此,根据本实施方式,通过进一步使d1/fl的值满足(7)的条件式,可实现更进一步的小型轻量化及制造性的提高。
另外,该d1和fl之间的关系以满足0.15≤d1/fl≤0.25为更好。
还有,若d3/fl的值比(8)式所示的值(0.27)更大,则光学系统的总长过长而使得小型轻量化困难。另一方面,若d3/fl的值变得比(8)式所示的值(0.1)还小,则制造第二透镜4困难。
因此,根据本实施方式,通过进一步使d3/fl的值满足(8)的条件式,可使光学系统整体更小型轻量化,并且,可进一步提高制造性。
另外,该d3和fl之间的关系以满足0.15≤d1/fl≤0.25为更好。
在上述构成的基础上,以进一步满足下面的(9)所示的条件式为更好。
S≤0.2 (9)
其中,(9)式中的S是光轴8上的可变光阑2和最靠近物体一侧的光学面之间的距离,即光轴8上的可变光阑2和第一透镜3的第一面之间的距离。还有,S为物理上的距离,可变光阑2比第一透镜3的第一面的光轴8上的点无论更靠物体一侧、还是成像面一侧都可以。
这样一来,可进一步有效地确保远心性,并且可实现更进一步的小型轻量化。
还有,以S的值满足S≤0.15为更好。
还有,在上述构成的基础上,以进一步满足下面的(10)所示的条件式为更好。
0.4≤Bfl/fl≤0.8 (10)
其中,(10)式中的Bfl是后焦距即从透镜的最终面(第二透镜4的第二面)到摄像面7为止的光轴上的距离(空气换算长度)(下同)。
这样一来,可进一步更有效地实现小型轻量化,并且可进一步提高制造性及组装上的操作便利性。
再有,该Bfl和fl之间的关系满足0.5≤Bfl/fl≤0.6更好。
再有,在上述结构基础上,进一步满足下面的(11)所示的条件式为宜。
0.8≤Bfl≤2.5 (11)
这样一来,可更有效地实现小型轻量化,并且可进一步提高制造性及组装上的操作便利性。
另外,该Bfl的值满足0.85≤Bfl≤2.5更好。
再有,用于成型第一透镜3及第二透镜4的树脂材料虽然只要是丙烯、聚碳酸酯、非晶质聚烯烃树脂等用于光学部件的成型的具有透明性的材料,则该材料无论具有何种组成都无关紧要,但从制造效率的进一步的提高及制造成本的进一步的低廉化的角度来看,以将两透镜3、4的树脂材料统一为同一树脂材料为宜。
下面参照图2至图25对本发明的实施例进行说明。
这里,在本实施例中,Fno表示F序号,r表示光学面的曲率半径(在透镜情况下表示中心曲率半径)。还有,d表示到下一个光学面为止的距离。还有,nd表示照射d线(黄色)时的各个光学系统的折射率,υd表示同样地照射d线时的各个光学系统的色散系数。
k、A、B、C表示下面的(12)式中的各个系数。即,在将光轴8方向设为Z轴,将与光轴8正交的方向设为X轴,并将光的传播方向设为正方向,且将k设为圆锥系数,将A、B、C设为非球面系数,r设为曲率半径的情况下,由下式表示透镜的非球面的形状。
Z(X)=r-1X2/[1+{1-(k+1)r-2X2}1/2]+AX4+BX6+CX8 (12)
还有,在下面的实施例中,表示圆锥系数及非球面系数的数值所使用的记号E表示其后面的数值为以10为底的幂指数,该以10为底的幂指数表示的数值表示与E的前面的数值相乘。例如,-7.99E-2表示-7.99×10-2。
<第一实施例>
图2表示本发明的第一实施例,在本实施例中,在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第一实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=2.00mm、fl=1.83mm、f1=2.09mm、f2=7.19mm、d1=0.40mm、d2=0.25mm、d3=0.40mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.58 0.40 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.92 0.25
3(第二透镜第一面) -15.50 0.40 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -3.10 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在与第一透镜3的第一面在光轴8上的点相同的光轴8上的位置上。
面序号 k A B C
1 -7.99E-2 -2.54E-1 4.90 -2.58E+1
2 4.32 3.06E-1 -1.12E+1 7.20E+1
3 0.00 -7.51E-1 -1.01E+1 8.75E+1
4 2.12E+1 -4.99E-1 1.59 -6.38
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=1.50,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.63满足了(2)式。再有,f1/f2=0.29,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.14,满足了(4)式。还有,f2/fl=3.93,满足了(5)式。再有,L/fl=1.09,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.22,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.22,满足了(8)式。再有,S=0mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.52,满足了(10)式。还有,Bfl=0.95mm,满足了(11)式。
将该第一实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图3中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第二实施例>
图4表示本发明的第二实施例,在本实施例中,与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第二实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=1.92mm、fl=1.73mm、f1=1.96mm、f2=6.95mm、d1=0.37mm、d2=0.25mm、d3=0.40mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υ
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.56 0.37 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.93 0.25
3(第二透镜第一面) -15.00 0.40 1.585 30.0
4(第二透镜第二面) -3.25 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.03mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -2.97E-1 1.02E-1 6.62 -9.36E+1
2 8.44E-1 8.52E-1 -7.44 8.46E+1
3 0.00 -1.91 1.22E+1 -1.15E+2
4 2.48E+1 -8.63E-1 5.02 -2.01E+1
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=1.55,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.68满足了(2)式。再有,f1/f2=0.28,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.13,满足了(4)式。还有,f2/fl=4.02,满足了(5)式。再有,L/fl=1.11,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.21,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.23,满足了(8)式。再有,S=0.03mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.52,满足了(10)式。还有,Bfl=0.9mm,满足了(11)式。
将该第二实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图5中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第三实施例>
图6表示本发明的第三实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第三实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=4.58mm、fl=4.28mm、f1=4.88mm、f2=17.6mm、d1=0.83mm、d2=0.58mm、d3=0.85mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 1.25 0.83 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 1.85 0.58
3(第二透镜第一面) -31.50 0.85 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -7.30 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.07mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -7.79E-2 -3.33E-2 1.75E-1 -3.26E-1
2 4.07 1.29E-2 -2.75E-1 4.60E-1
3 0.00 -3.14E-2 -3.52E-1 6.18E-1
4 2.53E+1 -2.46E-2 -9.92E-3 2.12E-3
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=1.60,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.70满足了(2)式。再有,f1/f2=0.28,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.14,满足了(4)式。还有,f2/fl=4.11,满足了(5)式。再有,L/fl=1.07,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.19,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.20,满足了(8)式。再有,S=0.07mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.55,满足了(10)式。还有,Bfl=2.34mm,满足了(11)式。
将该第三实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图7中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第四实施例>
图8表示本发明的第四实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第四实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=1.96mm、fl=1.82mm、f1=2.05mm、f2=7.93mm、d1=0.37mm、d2=0.25mm、d3=0.38mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.55 0.37 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.85 0.25
3(第二透镜第一面) -12.60 0.38 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -3.20 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.03mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -8.17E-2 -4.81E-1 1.12E+1 -8.64E+1
2 4.11 3.00E-1 -1.46E+1 1.35E+2
3 0.00 -1.09E-1 -2.44E+1 2.09E+2
4 2.54E+1 -2.93E-1 -3.31E-1 -4.94-2
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=1.68,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.68满足了(2)式。再有,f1/f2=0.26,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.13,满足了(4)式。还有,f2/fl=4.36,满足了(5)式。再有,L/fl=1.08,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.20,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.21,满足了(8)式。再有,S=0.03mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.53,满足了(10)式。还有,Bfl=0.96mm,满足了(11)式。
将该第四实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图9中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第五实施例>
图10表示本发明的第五实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第五实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=2.08mm、fl=1.94mm、f1=2.21mm、f2=8.1mm、d1=0.37mm、d2=0.25mm、d3=0.38mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.56 0.37 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.82 0.25
3(第二透镜第一面) -10.50 0.38 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -3.10 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.03mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -2.45E-1 -2.68E-1 1.00E+1 -8.11E+1
2 3.85 1.92E-1 -1.44E+1 1.18E+2
3 0.00 -4.85E-1 -1.57E+1 1.31E+2
4 -1.28E+1 -4.53E-1 -3.32E-1 -5.57E-1
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=1.84,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.68满足了(2)式。再有,f1/f2=0.27,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.14,满足了(4)式。还有,f2/fl=4.18,满足了(5)式。再有,L/fl=1.07,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.19,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.20,满足了(8)式。再有,S=0.03mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.56,满足了(10)式。还有,Bfl=1.08mm,满足了(11)式。
将该第五实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图11中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第六实施例>
图12表示本发明的第六实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第六实施例的摄像透镜1,由以下条件设定。
透镜数据
L=2.08mm、fl=1.96mm、f1=2.2mm、f2=8.88mm、d1=0.4mm、d2=0.25mm、d3=0.35mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.58 0.40 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.86 0.25
3(第二透镜第一面) -9.50 0.35 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -3.20 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.03mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -9.40E-4 4.58E-1 9.76 -9.34E+1
2 4.28 1.36E-1 -1.52E+1 1.16E+2
3 0.00 -4.35E-1 -2.21E+1 2.09E+2
4 -1.05E+1 -6.02E-1 -1.11E-2 -9.47E-1
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=2.02,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.63满足了(2)式。再有,f1/f2=0.25,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.12,满足了(4)式。还有,f2/fl=4.53,满足了(5)式。再有,L/fl=1.06,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.20,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.18,满足了(8)式。再有,S=0.03mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.55,满足了(10)式。还有,Bfl=1.08mm,满足了(11)式。
将该第六实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图13中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第七实施例>
图14表示本发明的第七实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第七实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=2.17mm、fl=2.07mm、f1=2.24mm、f2=12.65mm、d1=0.35mm、d2=0.25mm、d3=0.38mm、Fno=3.55
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.56 0.35 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.82 0.25
3(第二透镜第一面) -7.00 0.38 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -3.50 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.03mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -2.08E-1 -2.63E-1 8.75 -7.86E+1
2 4.12 1.04E-1 -2.19E+1 1.96E+2
3 0.00 -1.81E-1 -2.77E+1 2.56E+2
4 5.12 -4.27E-1 5.08E-1 -6.40
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=3.00,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.71满足了(2)式。再有,f1/f2=0.18,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.08,满足了(4)式。还有,f2/fl=6.11,满足了(5)式。再有,L/fl=1.05,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.17,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.18,满足了(8)式。再有,S=0.03mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.57,满足了(10)式。还有,Bfl=1.19mm,满足了(11)式。
将该第七实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图15中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第八实施例>
图16表示本发明的第八实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第八实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=3.33mm、fl=3.2mm、f1=3.4mm、f2=22.76mm、d1=0.57mm、d2=0.4mm、d3=0.6mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.87 0.57 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 1.28 0.40
3(第二透镜第一面) -11.00 0.60 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -5.88 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.03mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -2.12E-1 -7.37E-2 1.00 -3.72
2 4.15 3.46E-2 -2.37 8.88
3 0.00 -4.94E-2 -3.22 1.25E+1
4 3.15E+1 -1.20E-1 9.17E-2 -3.01E-1
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=3.30,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.70满足了(2)式。再有,f1/f2=0.15,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.06,满足了(4)式。还有,f2/fl=7.11,满足了(5)式。再有,L/fl=1.04,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.18,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.19,满足了(8)式。再有,S=0.03mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.55,满足了(10)式。还有,Bfl=1.76mm,满足了(11)式。
将该第八实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图17中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第九实施例>
图18表示本发明的第九实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第九实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=2.05mm、fl=1.92mm、f1=2.14mm、f2=8.79mm、d1=0.4mm、d2=0.2mm、d3=0.38mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.56 0.40 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.83 0.20
3(第二透镜第一面) -8.00 0.38 1.585 30.0
4(第二透镜第二面) -3.20 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.03mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -1.07E-1 -4.00E-1 1.00E+1 -9.57E+1
2 4.30 3.42E-2 -1.70E+1 1.20E+2
3 0.00 -4.12E-1 -2.51E+1 2.55E+2
4 2.70E+1 -4.63E-1 1.26 -7.58
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=2.33,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.50满足了(2)式。再有,f1/f2=0.24,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.11,满足了(4)式。还有,f2/fl=4.58,满足了(5)式。再有,L/fl=1.07,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.21,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.20,满足了(8)式。再有,S=0.03mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.56,满足了(10)式。还有,Bfl=1.07mm,满足了(11)式。
将该第九实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图19中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第十实施例>
图20表示本发明的第十实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第十实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=2.09mm、fl=1.98mm、f1=2.13mm、f2=11.6mm、d1=0.35mm、d2=0.3mm、d3=0.4mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.55 0.35 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.83 0.30
3(第二透镜第一面) -7.75 0.40 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -3.50 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.03mm的位置上。
面序号 k A B C
1 -5.53E-2 -3.77E-1 9.88 -9.43E+1
2 4.26 8.62E-2 -1.55E+1 1.34E+2
3 0.00 -2.71E-1 -2.34E+1 2.12E+2
4 2.72E+1 -3.23E-1 -1.91E-1 -1.09
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=2.65,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.86满足了(2)式。再有,f1/f2=0.18,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.08,满足了(4)式。还有,f2/fl=5.86,满足了(5)式。再有,L/fl=1.06,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.18,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.20,满足了(8)式。再有,S=0.03mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.53,满足了(10)式。还有,Bfl=1.04mm,满足了(11)式。
将该第十实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图21中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第十一实施例>
图22表示本发明的第十一实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第十一实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=2.11mm、fl=1.97mm、f1=2.2mm、f2=8.46mm、d1=0.37mm、d2=0.35mm、d3=0.38mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.58 0.37 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.88 0.35
3(第二透镜第一面) -10.00 0.38 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -3.15 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.05mm的位置上。
面序号 k A B C
1 5.21E-1 -2.80E-1 -2.61 4.68E+1
2 3.18 4.06E-1 -5.76 8.66E+1
3 0.00 -1.77 8.60 -5.46E+1
4 -7.44E+1 -1.05 2.33 -5.94
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=1.92,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.95满足了(2)式。再有,f1/f2=0.26,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.12,满足了(4)式。还有,f2/fl=4.29,满足了(5)式。再有,L/fl=1.07,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.19,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.19,满足了(8)式。再有,S=0.05mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.51,满足了(10)式。还有,Bfl=1.01mm,满足了(11)式。
将该第十一实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图23中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
<第十二实施例>
图24表示本发明的第十二实施例,在本实施例中,也与第一实施例相同地在第二透镜4的第二面和摄像面7之间配置作为过滤器6的盖玻片。
该第十二实施例的摄像透镜1由以下条件设定。
透镜数据
L=1.76mm、fl=1.64mm、f1=1.85mm、f2=6.7mm、d1=0.3mm、d2=0.29mm、d3=0.32mm、Fno=3.25
面序号 r d nd υd
(物点)
(可变光阑)
1(第一透镜第一面) 0.48 0.30 1.531 56.0
2(第一透镜第二面) 0.73 0.29
3(第二透镜第一面) -9.62 0.32 1.531 56.0
4(第二透镜第二面) -2.64 0.10
5(盖玻片第一面) 0.00 0.30 1.516 64.0
6(盖玻片第二面) 0.00
(成像面)
可变光阑2配置在比第一透镜3的第一面在光轴8上的点靠成像面一侧0.05mm的位置上。
面序号 k A B C
1 5.21E-1 -4.78E-1 -6.36 1.63E+2
2 3.18 6.93E-1 -1.40E+1 3.01E+2
3 0.00 -3.03 2.09E+1 -1.90E+2
4 -7.44E+1 -1.79 5.70 -2.06E+1
在这种条件下,(r3+r4)/(r3-r4)=1.76,满足了(1)式。还有,d2/d1=0.97满足了(2)式。再有,f1/f2=0.28,满足了(3)式。再有,f1/fl=1.13,满足了(4)式。还有,f2/fl=4.09,满足了(5)式。再有,L/fl=1.07,满足了(6)式。再有,d1/fl=0.18,满足了(7)式。还有,d3/fl=0.20,满足了(8)式。再有,S=0.05mm,满足了(9)式。再有,Bfl/fl=0.52,满足了(10)式。还有,Bfl=0.85mm,满足了(11)式。
将该第十二实施例的摄像透镜1的球面像差、像散及畸变表示在图25中。
根据该结果,可知无论是球面像差、像散及畸变中的哪一个均为大致能够满足要求的结果,并能得到充分的光学特性。
另外,本发明不限定于上述实施例,根据需要可进行各种变更。
例如,根据需要在第一透镜3的第二面和第二透镜4的第一面之间也可设置光量限制片。
Claims (6)
1.一种摄像透镜,用于使物体的像在固体摄像元件的摄像面上成像,其特征在于,
从物体一侧朝向成像面一侧依次配置有可变光阑、做成凸面朝向物体一侧的具有正焦度的凹凸透镜的第一透镜以及做成凸面朝向成像面一侧的具有正焦度的凹凸透镜的第二透镜,并满足下面的条件式,
1.45≤(r3+r4)/(r3-r4)≤3.4 (1)
0.1≤d1/f1≤0.27 (2)
0.1≤d3/f1≤0.27 (3)
其中,
r3:第二透镜的物体一侧的面的中心曲率半径;
r4:第二透镜的成像面一侧的面的中心曲率半径;
d1:第一透镜的中心厚度;
d3:第二透镜的中心厚度;
f1:透镜系统整体的焦距。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,
进一步满足下面的条件式,
0.5≤d2/d1≤1 (4)
其中,
d1:第一透镜的中心厚度;
d2:光轴上的第一透镜与第二透镜之间的距离。
3.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,
进一步满足下面的条件式,
0.1≤f1/f2≤0.4 (5)
其中,
f1:第一透镜的焦距;
f2:第二透镜的焦距。
4.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,
进一步满足下面的条件式,
1≤f1/f1≤1.8 (6)
其中,
f1:第一透镜的焦距;
f1:透镜系统整体的焦距。
5.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,
进一步满足下面的条件式,
1≤f2/f1≤10 (7)
其中,
f2:第二透镜的焦距;
f1:透镜系统整体的焦距。
6.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,
进一步满足下面的条件式,
0.8≤L/f1≤1.25 (8)
其中,
L:透镜系统的总长;
f1:透镜系统整体的焦距。
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