JP4332814B2 - 撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は新規な撮像装置に関する。詳しくは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、携帯電話等のカメラ部に好適で、効率のよい倍率色収差の補正処理が可能な画像処理システムを用いた撮像装置に関する。
近年、デジタルスチルカメラ等の個体撮像素子を用いた撮像装置が普及しつつある。このようなデジタルスチルカメラの普及に伴い撮像装置の一層の小型化、高性能化が求められている。特に、撮像装置の画素ピッチの微細化に伴い光学系で発生する色収差がより顕著に目立ち始めている。そこで、特許文献１や特許文献２に見られるように、光学系で発生する色収差を撮像装置の画像処理システムを用いて、補正する手法が提案されている。
特開２０００−２９９８７４号公報 特開２００４−３３６１０６号公報
特許文献１、特許文献２に示された撮像装置では、発生した色収差（並びに歪曲収差）を画像処理システムの最適化によって補正するようにしているが、これら従来の撮像装置にあっては、光学系において補正しきれなかった収差を画像処理システムによって補完することが前提となっており、倍率色収差はじめ各収差は可能な限り光学系において抑えることが必須となっていた。そのため、倍率色収差を画像処理システムによって補正できたとしても、ズームレンズ等光学系の小型化や高倍率化への寄与が少ないといった問題があった。
本発明は、前記した問題に鑑み、積極的に倍率色収差補正の画像処理システムを活用し、光学系における倍率色収差の発生量を今までの光学系に比べ大幅に許容し、且つ、広角端並びに望遠端における倍率色収差の量を規定することで、ズームレンズの小型化、高倍率化及び低コスト化を可能にすると共に、色収差補正の画像処理システムの負担を少なくすることを課題とする。
本発明の一実施形態による撮像装置は、少なくとも２つ以上の可動レンズ群を有したズームレンズと、前記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、前記ズームレンズで発生する倍率色収差を電気的に補正するための画像処理部を備え、前記ズームレンズは下記条件式（１−１）、（１−２）及び（２）を満足し、かつ、物体側より順に４つのレンズ群又は５つのレンズ群から成り、少なくとも第２レンズ群及び第４レンズ群が光軸方向に可動することにより変倍を行い、第１レンズ群は正の屈折力を有し、第２レンズ群は負の屈折力を有し、第３レンズ群は正の屈折力を有し、第４レンズ群は正の屈折力を有し、前記第２レンズ群は負レンズのみで構成する。
（１−１）−１．３５≦ Ｗ_ate(７)／Ｔ_ate(７) ≦−０．６５
（１−２）−１．４１≦ Ｗ_ate(１０)／Ｔ_ate(１０) ≦−０．６２
（２）０．００３＜｜Max_ate(10)／Ｈimg｜＜０．０３
但し、
Ｗ_ate(７)：広角端（7割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｗ_ate(１０)：広角端(10割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｔ_ate(７)：望遠端（7割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｔ_ate(１０)：望遠端(10割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Max_ate(１０)：Ｗ_ate (10)とＴ_ate(10)のうちで絶対値が大きいもの
Ｈimg：撮像素子の対角長
とする。
本発明によれば、ズームレンズの小型化、高倍率化及び低コスト化が可能であると共に、撮像装置における色収差補正の画像処理システムの負担が少ない。
以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本発明撮像装置は、少なくとも２つ以上の可動レンズ群を有したズームレンズと、前記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、前記ズームレンズで発生する倍率色収差を電気的に補正するための画像処理部を備え、前記ズームレンズは下記条件式（１−１）、（１−２）及び（２）を満足し、かつ、物体側より順に４つのレンズ群又は５つのレンズ群から成り、少なくとも第２レンズ群及び第４レンズ群が光軸方向に可動することにより変倍を行い、第１レンズ群は正の屈折力を有し、第２レンズ群は負の屈折力を有し、第３レンズ群は正の屈折力を有し、第４レンズ群は正の屈折力を有し、前記第２レンズ群は負レンズのみで構成する。
（１−１）−１．３５≦ Ｗ_ate(７)／Ｔ_ate(７) ≦−０．６５
（１−２）−１．４１≦ Ｗ_ate(１０)／Ｔ_ate(１０) ≦−０．６２
（２）０．００３＜｜Max_ate(10)／Ｈimg｜＜０．０３
但し、
Ｗ_ate(７)：広角端（7割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｗ_ate(１０)：広角端(10割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｔ_ate(７)：望遠端（7割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｔ_ate(１０)：望遠端(10割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Max_ate(１０)：Ｗ_ate (10)とＴ_ate(10)のうちで絶対値が大きいもの
Ｈimg：撮像素子の対角長
とする。
従って、本発明撮像装置にあっては、ズームレンズの小型化、高倍率化及び低コスト化が可能であると共に、撮像装置における色収差補正の画像処理システムの負担が少ない。
従来の倍率色収差の補正に関しては、図２（ａ）に示すように、光学系において補正しきれなかったわずかな残留色収差（左側に示す広角端においては、緑色Ｇ（実線）に対して外側に赤色Ｒ（破線）が内側に青色Ｂ（点線）がにじみ、右側に示す望遠端においては、緑色Ｇに対して外側に青色Ｂが、内側に赤色Ｒがにじむ）を画像処理システムによって補完することが前提であり、その補正量も非常に限られたものであった。また、補正する画角も広角端であったり、望遠端であったり、マクロ撮影時であったりと限定された画角で補正を実施するのが一般的であった。すなわち、光学系において、倍率色収差を極力少なくするように設計がなされ、その上で、倍率色収差の補正しきれない分について電気的に補完する、という設計思想によってシステムが構築されていた。そのため、光学系の構成としては、倍率色収差補正を実施すると否とに関わらず、より完成度の高い性能が追求され、倍率色収差の補正を画像処理システムによって行うことが小型化や、低コスト化などに寄与する部分は非常に小さかった。
それに対して、本発明においては、積極的に色収差補正を活用し、光学系における倍率色収差の発生量を今までの光学系に比べ大幅に許容することで、今までの光学構成を大幅に変更することが可能となり、例えば、色収差補正に用いられていた接合レンズを単レンズに変更することで更なる低コスト化を達成したり、よりアッベ数の低い高屈折率の硝材を用いることで小型化や高倍率化を達成したりすること等が可能になる。
倍率色収差の画像処理を実施する場合、ズームレンズの倍率色収差を補正する際に、各色（Ｒ／Ｇ／Ｂ）別にそれぞれの倍率（Ｍｒ／Ｍｇ／Ｍｂ）を掛け合わせ（Ｒ’＝Ｒ・Ｍｒ／Ｇ’＝Ｇ・Ｍｇ／Ｂ’＝Ｂ・Ｍｂ）、各色毎に補正する（Ｒ→Ｒ' ／Ｇ→Ｇ' ／Ｂ→Ｂ' ）のが一般的である。このような補正方式の場合、図２（ｂ）に示すように、広角端（左側）と望遠端（右側）にて発生する倍率色収差の量がどちらかの画角に偏っている時（図２（ｂ）では望遠端において収差量が大きい）には、Ｇに対するＢあるいはＲの補正量が非常に大きくなる。こうなると、補正に用いるメモリ容量の増加が必要となるばかりが、倍率を大きくする側（拡大する色）においては、拡大率が大きくなり解像度の劣化が発生してしまう。
本発明撮像装置にあっては、前記条件式（１）を満足することで、図２（ｃ）に示すようにズームレンズで発生する色収差を広角端と望遠端で均等に割り振ることが可能になる。こうすることで、補正に用いるメモリ容量を少なく抑え効率良く使用することが可能であるだけでなく、広角端並びに望遠端におけるＧ色に対する各色Ｒ、Ｂの拡大率並びに縮小率が広角端、望遠端ともに同程度に抑えることができるため、Ｇ色に対する各色Ｒ、Ｂの解像感を失うことなく補正が可能になる。この場合、後述するズームレンズの数値実施例のように軸上色収差の発生を押さえながら、倍率色収差を中間画角で補正し、広角端と望遠端で発生する倍率色収差を均等に割り振るようにすることが効果的である。特に、前記条件式（１）においては、７割像高において条件を満たすことが光学補正上最も好ましい。
条件式（２）は、広角端若しくは望遠端のうちで大きいほうの倍率色収差量と撮像素子の対角長の比を規定するものである。すなわち、｜Max_ate(Ｘ)／Ｈimg｜の値が０．００３以下（撮像素子の対角長の０．３％以下）になると、倍率色収差の補正割合が少なくなり過ぎ、小型化や高倍率化若しくは低コスト化が困難になる。一方、｜Max_ate(Ｘ)／Ｈimg｜の値が０．０３以上（撮像素子の対角長の５％以上）になると、補正に用いるメモリ容量が大きくなったり、補正範囲が大きくなるために処理時間が長くなったりする。また、倍率を大きくする側（拡大する色）においては、拡大率が大きくなり過ぎて解像度の劣化が発生してしまう。さらに好ましくは、０．００６＜｜Max_ate(Ｘ)／Ｈimg｜＜ ０．０１５を満たすことが望ましい。
本発明の一実施形態による撮像装置にあっては、前記画像処理部は、ズームレンズに関する倍率色収差情報、歪曲収差情報、周辺光量情報を撮像素子の像高、ズームレンズの画角に応じて有し、これら情報に基づいて、画像信号に対して前記色収差を補正する所定の信号処理を施す信号処理手段を備える。
本発明撮像装置における画像処理部は、ズームレンズによって生じる倍率色収差を電気的に補正するものであれば、その具体的構成は、前記特許文献１や特許文献２に記載されたもの、その他如何様のものであってもかまわないが、前記構成とすることによって、各手段の機能が明確化され、構成を簡素なものにすることができる。すなわち、ズームレンズの設計値に基づいて、撮像素子の像高、ズームレンズの画角に応じた倍率色収差情報、歪曲収差情報、周辺光量情報を予め用意しておき、撮影条件から前記各情報を参照して各収差の補正量を選択することによって、画像処理部の構成と作用を簡素化することが出来る。
本発明撮像装置は、色収差補正の画像処理システムに最適なズームレンズを採用し、より効率の良い収差補正を実現することが主目的であるが、倍率色収差補正に加えて、電気的な歪曲収差補正並びに周辺光量補正を積極的に活用することで、ズームレンズの小型化あるいは、高倍率化、低コスト化など今まで不可能であったズームレンズを実現することも可能である。このようなズームレンズの場合、画像処理システムにズームレンズの各収差による補正情報を持たせることが必然であり、欠かすことの出来ないものである。
本発明の一実施形態による撮像装置にあっては、前記画像処理部は、前記撮像素子から得られた画像信号に基づいて、前記画像信号に基づく画像内の基準位置からの距離に応じた色収差の収差量を検出する収差量検出手段と、前記収差量検出手段により検出された上記収差量に基づいて、前記画像信号に対して前記色収差を補正する所定の信号処理を施す信号処理手段とを備えることが望ましい。
ズームレンズの倍率色収差の量は、設計値によって理論上の数値は決まるが、実際上は、製造時の種々のファクターによって、同一設計によって製造されたズームレンズであっても、若干の個体差が生じうる。そこで、前記したように、収差量を検出することによって、各ズームレンズ固有の補正量を決定することができ、より高レベルの倍率色収差の補正を行うことができる。
次に、本発明撮像装置の具体的な実施の形態を図１にブロック図で示す。
図１に示す撮像装置１００は、デジタルスチルカメラとして構成されたものである。
デジタルスチルカメラ１００は、撮像機能を担うレンズブロック１０と、撮像された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部２０と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部３０と、撮像された画像等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４０と、メモリカード５１への書き込み／読み出しを行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）５０と、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ユーザによる操作入力のための入力部７０と、レンズブロック１０内のレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部８０を具備する。
レンズブロック１０は、本発明が適用されるズームレンズ１１を含む光学系や、ＣＣＤ等の撮像素子１２等により構成される。カメラ信号処理部２０は、撮像素子１２からの出力信号に対するデジタル信号への変換や、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の信号処理を行う。画像処理部３０は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や、解像度等のデータ仕様の変換処理等を行う。そして、この画像処理部３０において、前記ズームレンズ１１で発生する倍率色収差を電気的に補正する処理も行われる。すなわち、画像処理部３０は、撮像素子の像高、ズームレンズの画角に応じてズームレンズ１１によって生じる倍率色収差情報、歪曲収差情報、周辺光量情報等の収差量情報を記録したメモリ３１と、ズーム位置、フォーカス位置、絞り径等の撮影条件に対応して前記メモリ３１を参照して、前記画像信号に対して前記色収差等の収差を補正する所定の信号処理を施す信号処理回路３２とを備える。
メモリカード５１は、着脱可能な半導体メモリからなる。リーダ／ライタ５０は、画像処理部３０によって符号化された画像データをメモリカード５１に書き込み、またメモリカード５１に記録された画像データを読み出す。ＣＰＵ６０は、デジタルスチルカメラ内の各回路ブロックを制御する制御処理部であり、入力部７０からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
入力部７０は、例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズボタンや、動作モードを選択するためのモード選択スイッチ等により構成され、ユーザによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ６０に対して出力する。レンズ駆動制御部８０は、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいて、ズームレンズ１１内のレンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。
以下に、このデジタルスチルカメラ１００の動作を簡単に説明する。
撮影の待機状態では、ＣＰＵ６０による制御の下で、レンズブロック１０において撮像された画像信号が、カメラ信号処理部２０を介してＬＣＤ４０に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部７０からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ６０がレンズ駆動制御部８０に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８０の制御に基づいて、ズームレンズ１１内の所定のレンズが移動される。
そして、入力部７０からの指示入力信号によりレンズブロック１０の図示しないシャッタが切られると、撮像された画像信号がカメラ信号処理部２０から画像処理部３０に出力されて、色収差等の収差の補正が為された後、圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはリーダ／ライタ５０に出力され、メモリカード５１に書き込まれる。
なお、フォーカシングは、例えば、シャッタレリーズボタンが半押しされた場合、あるいは記録のために全押しされた場合等に、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部８０がズームレンズ１１内の所定のレンズを移動させることにより行われる。
また、メモリカード５１に記録された画像データを再生する場合は、入力部７０による操作に応じて、リーダ／ライタ５０によりメモリカード５１から所定の画像データが読み出され、画像処理部３０で伸張復号化処理された後、再生画像信号がＬＣＤ４０に出力される。これにより再生画像が表示される。
なお、上記した実施の形態では、本発明撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した場合について説明したが、例えば、ビデオカメラといった他の撮像装置等に適用することも可能である。
次に、前記した本発明撮像装置に好適なズームレンズについて説明する。
本発明に好適なズームレンズは、撮像により得られた光学像を電気的画像信号に変換すると共に、前記画像信号に基づく画像内の倍率色収差を電気的に補正するための画像処理部を備えた撮像装置に使用するズームレンズであって、少なくとも２つ以上の可動レンズ群を有し、下記条件式（１−１）、（１−２）及び（２）を満足し、かつ、物体側より順に４つのレンズ群又は５つのレンズ群から成り、少なくとも第２レンズ群及び第４レンズ群が光軸方向に可動することにより変倍を行い、第１レンズ群は正の屈折力を有し、第２レンズ群は負の屈折力を有し、第３レンズ群は正の屈折力を有し、第４レンズ群は正の屈折力を有し、前記第２レンズ群は負レンズのみで構成するものである。
（１−１）−１．３５≦ Ｗ_ate(７)／Ｔ_ate(７) ≦−０．６５
（１−２）−１．４１≦ Ｗ_ate(１０)／Ｔ_ate(１０) ≦−０．６２
（２）０．００３＜｜Max_ate(10)／Ｈimg｜＜０．０３
但し、
Ｗ_ate(７)：広角端（7割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｗ_ate(１０)：広角端(10割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｔ_ate(７)：望遠端（7割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Ｔ_ate(１０)：望遠端(10割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
Max_ate(１０)：Ｗ_ate (10)とＴ_ate(10)のうちで絶対値が大きいもの
Ｈimg：撮像素子の対角長
とする。
従って、上記に説明したように、ズームレンズの小型化、高倍率化及び低コスト化が可能であると共に、撮像装置における色収差補正の画像処理システムの負担を少なくすることができる。特に、前記条件式（１）においては、７割像高において条件を満たすことが光学補正上最も好ましい。
そして、撮像装置が備える色収差補正を積極的に活用し、光学系における倍率色収差の発生量を今までの光学系に比べ大幅に許容することで、今までの光学構成を大幅に変更することが可能となり、例えば、色収差補正に用いられていた接合レンズを単レンズに変更することで更なる低コスト化を達成したり、よりアッベ数の低い高屈折率の硝材を用いることで小型化や高倍率化を達成したりすること等が可能になる。
そして、発生する色収差を広角端と望遠端で均等に割り振ることが可能になる。こうすることで、撮像装置において、補正に用いるメモリ容量を少なく抑え効率良く使用することが可能であるだけでなく、広角端並びに望遠端におけるＧ色に対する各色Ｒ、Ｂの拡大率並びに縮小率が広角端、望遠端ともに同程度に抑えることができるため、Ｇ色に対する各色Ｒ、Ｂの解像感を失うことなく補正が可能になる。
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記正負正正を含むズームレンズにおいて、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）−０．５＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０５
但し、
ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端での焦点距離
とする。
前記条件式（６）は、変倍群である負の屈折力を有する第２レンズの焦点距離と全系の望遠端おける焦点距離との比を規定するものである。すなわち、ｆ２／ｆｔの値が−０．０５より大きいと、第２レンズ群のパワーが強くなりすぎて、変倍に際する色収差変動が大きくなりレンズ全系での補正が困難になる。一方、ｆ２／ｆｔの値が−０．５より小さいと、全系が大型化してしまったり、高倍率化が困難となってしまったりして、商品設計上好ましくない。
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記正負正正を含むズームレンズにおいて、前記第２レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１面を非球面によって構成するのが望ましい。
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記正負正正を含むズームレンズにおいて、前記第４レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１面を非球面によって構成するのが望ましい。
本発明に好適なズームレンズにおいては、コマ収差の補正に関して、システムによる倍率色収差補正を考慮していない従来の光学系同等の補正を光学系にて実現する必要がある。よって、各レンズ群のレンズ枚数を削減することで収差補正が難しくなってはいるが、非球面を使用することで、大幅に改善することが可能となる。特に、変倍時における収差変動の大きい可動群である第２レンズ群、第４レンズ群に非球面を配することが好ましく、特に、変倍時の収差変動の大きい第２レンズ群に非球面を配することが特に好ましい。
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記正負正正を含むズームレンズにおいて、前記第１レンズ群が変倍に際し固定であることが望ましい。
本発明に好適なズームレンズにおいては、変倍時における軸上色収差の変動を各群のバランスで補正していることを前提としているが、望遠端において最も軸上色収差の補正に寄与している第１レンズ群が可動することで、そのバランスが崩れてしまい、軸上色収差を補正しきれなくなる。そのため、第１レンズ群は、変倍に際し固定であることが望ましい。
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記正負正正を含むズームレンズにおいて、前記第２レンズ群及び第４レンズ群はそれぞれ少なくとも１枚のプラスチックレンズを有することが望ましい。
本発明に好適なズームレンズにおいては、倍率色収差を積極的に補正する必要がなく、また、前記したように変倍群に非球面を有することが好ましい。その場合コスト的なメリットを考えると各群においてプラスチックレンズの使用が好ましい。加えて、第２レンズ群に負のプラスチックレンズを有し、第４レンズ群に正のプラスチックレンズを有することで、温度変化による収差変動並びにフォーカスバック量の変動を相殺することが可能であるためである。
次に、本発明に好適なズームレンズの具体的な実施の形態を示す。
図３に本発明に好適なズームレンズの第１の実施の形態１のレンズ構成を示す。図３において、上段に広角端状態における各レンズ群の位置を、また、下段に望遠端状態における各レンズ群の位置を、示す。また、同時に、倍率色収差の発生状態をレンズ構成の右横に示す。
ズームレンズ１は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５が配列されて成る。そして、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３、第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に固定であり、第２レンズ群ＧＲ２が光軸上を物体側から像面側へ移動し、第４レンズ群が光軸上を像面側から物体側へ移動する。
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＬ１、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＬ２、両面に非球面を有する正レンズＬ３で構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から像面側へ順に位置した、像側面に非球面を有する負レンズＬ４、負レンズＬ５で構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、両面に非球面を有する正レンズＬ６で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、物体側面に非球面を有する正レンズＬ７で構成される。第５レンズ群は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＬ８、正レンズＬ９で構成される。そして、第５レンズ群ＧＲ５内における正レンズＬ９を光軸に対し垂直な方向にシフトすることにより撮像装置が振動した時の撮影画像のブレを補正することができる。なお、第３レンズ群ＧＲ３の像面側に近接して開口絞りＳが配置され、また、第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧとの間にローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
なお、非球面形状は、次の数１式によって定義されるものとする。
Figure 0004332814
但し、
ｘ：レンズ面頂点からの光軸方向の距離、
ｙ：光軸と垂直な方向の高さ、
ｃ：レンズ頂点での近軸曲率、
Ｋ：コーニック定数、
A i：第 i 次の非球面係数、
とする。
表１に前記実施の形態に係るズームレンズ１に具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデータを示す。なお、表１及び以下のレンズデータを示す表において、「ｉ」は物体側から数えてｉ番目の面の面番号を示し、「ｒｉ」は物体側から数えて第ｉ番目の面の曲率半径を示し、「ＡＳＰ」は物体側から数えてｉ番目の面の特性を示し、「ＡＳＰ」は当該面が非球面であることを、「ＲＥＦ」は当該面が反射面であることを示し、「ｄｉ」は物体側から数えて第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔を示し、「ｎｉ」は物体側から数えて第ｉ番目の面のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、「νｉ」は物体側から数えて第ｉ番目の面のｄ線に対するアッベ数を示す。そして、「ｒｉ」に関し「ＩＮＦ」は当該面が平面であることを示し、「ｄｉ」に関し「ｖａｒｉａｂｌｅ」は当該面間隔が可変間隔であることを示す。また、「ｉ」に関し、「ＳＴＯＰ」は当該面が開口絞りであることを、「ＩＭＧ」は当該面が撮像面であることを示す。
Figure 0004332814
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の間隔ｄ７、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の間隔ｄ１１、第３レンズ群ＧＲ３（開口絞りＳ）と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ１４及び第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の間隔ｄ１６が変化する。そこで、数値実施例１における前記各間隔の広角端状態（ｆ＝６．５３）、中間焦点距離状態（ｆ＝１０．９１）、望遠端状態（ｆ＝１８．２２）での値を焦点距離「ｆ」、Ｆナンバー「Ｆｎｏ」、半画角「ω」と共に表２に示す。
Figure 0004332814
第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＬ３の両面（ｒ６、ｒ７）、第２レンズ群ＧＲ２の物体側の負レンズＬ４の像側面（ｒ９）、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＬ６の両面（ｒ１２、ｒ１３）及び第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＬ７の物体側面（ｒ１５）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１における前記各面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０をコーニック定数Ｋと共に表３に示す。なお、表３において「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、すなわち、「１０−ｉ」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×１０−５」を表している。
Figure 0004332814
表４に、前記数値実施例１及び従来のズームレンズの４割像高、７割像高、１０割像高における、Ｗ_ate(X)、Ｔ_ate(X)、条件式（１）、（２）対応値を示す。
Figure 0004332814
表５に、各レンズ群の始面（ｉ）及び焦点距離（ｆ）を示す。
Figure 0004332814
図４乃至図６は数値実施例１の球面収差、非点収差及び歪曲収差の各収差図を示し、図４は広角端状態における、図５は中間焦点距離状態における、図６は望遠端状態における、各収差図を示す。図２乃至図４の各収差図の球面収差においては実線はｄ線に対する、破線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する、点線はｇ線（波長４３５．８nm）に対する各値を示し、非点収差図及び歪曲収差図においてはｄ線に対する値を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、点線はメリディオナル像面における値を示すものである。
図７乃至図９は数値実施例１の横収差を示すもので、図７は広角端状態における、図８は中間焦点距離状態における、図９は望遠端状態における横収差を示す。そして、上段に７割像高での横収差、下段に中心部での横収差を示し、実線はｄ線に対する、破線はＣ線に対する、点線はｇ線に対する各値を示す。なお、横収差図において縦軸では像面上における距離、横軸では絞り上における光線高さを示す。
前記各収差を示す図、特に、図７乃至図９に示すように、数値実施例１が、広角端と望遠端で色収差がバランス良く補正されていることが分かる。
図１０に本発明に好適なズームレンズの第２の実施の形態２のレンズ構成を示す。図１０において、上段に広角端状態における各レンズ群の位置を、また、下段に望遠端状態における各レンズ群の位置を、示す。
ズームレンズ２は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４が配列されて成る。そして、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３が光軸方向に固定であり、第２レンズ群ＧＲ２が光軸上を物体側から像面側へ移動し、第４レンズ群が光軸上を像面側から物体側へ移動した後像側へ移動する。
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側より像側へ順に位置した、負レンズＧ１と正レンズＧ２との接合レンズと、正レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、物体側より像側へ順に位置した、負レンズＧ４と、物体面側に非球面を有するプラスチックからなる負レンズＧ５とで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、物体側より像側へ順に位置した、両面に非球面を有する正レンズＧ６と、負レンズＧ７とで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、両面に非球面を有するプラスチックからなる正レンズＧ８で構成されている。なお、第３レンズ群ＧＲ３の物体側に開口絞りＳが配置され、第４レンズ群ＧＲ４と像面ＩＭＧとの間に光学フィルタＦＬＴが介挿されている。
表６に、前記第２の実施の形態にかかるズームレンズ２に具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデータを示す。
Figure 0004332814
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の間隔ｄ５、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３（開口絞りＳ）との間の間隔ｄ９、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ１４及び第４レンズ群ＧＲ４と光学フィルタＦＬＴとの間の間隔ｄ１６が変化する。そこで、数値実施例２における前記各間隔の広角端状態（ｆ＝２．３３）、中間焦点距離状態（ｆ＝７．１７）、望遠端状態（ｆ＝２０．１３）での値を焦点距離「ｆ」、Ｆナンバー「Ｆｎｏ」、半画角「ω」と共に表７に示す。
Figure 0004332814
第２レンズ群ＧＲ２のプラスチック負レンズＧ５の物体側面（ｒ８）、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ６の両面（ｒ１１、ｒ１２）、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ８の両面（ｒ１５、ｒ１６）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例２における前記各面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０をコーニック定数Ｋと共に表８に示す。
Figure 0004332814
表９に、前記数値実施例２のズームレンズの４割像高、７割像高、１０割像高における、Ｗ_ate(X)、Ｔ_ate(X)、条件式（１）、（２）対応値を示す。
Figure 0004332814
表１０に、各レンズ群の始面（ｉ）及び焦点距離（ｆ）を示す。
Figure 0004332814
図１１乃至図１３は数値実施例２の球面収差、非点収差及び歪曲収差の各収差図を示し、図１１は広角端状態における、図１２は中間焦点距離状態における、図１３は望遠端状態における、各収差図を示す。図１１乃至図１３の各収差図の球面収差においては実線はｄ線に対する、破線はＣ線に対する、一点鎖線はｇ線に対する各値を示し、非点収差図及び歪曲収差図においてはｄ線に対する値を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、点線はメリディオナル像面における値を示すものである。
図１４乃至図１６は数値実施例２の７割像高における横収差を示すもので、図１４は広角端状態における、図１５は中間焦点距離状態における、図１６は望遠端状態における値を示す。そして、実線はｄ線に対する、破線はＣ線に対する、一点鎖線はｇ線に対する各値を示す。なお、横収差図において縦軸では像面上における距離、横軸では絞り上における光線高さを示す。
前記各収差を示す図、特に、図１４乃至図１６に示すように、数値実施例２が、広角端と望遠端で色収差がバランス良く補正されていることが分かる。
図１７に本発明に好適なズームレンズの第３の実施の形態３のレンズ構成を示す。
ズームレンズ３は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５が配列されて成る。そして、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３、第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に固定であり、第２レンズ群ＧＲ２が光軸上を物体側から像面側へ移動し、第４レンズ群が光軸上を像面側から物体側へ移動する。
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側より像側へ順に位置した、負レンズＧ１と、光軸を９０゜折り曲げるための直角プリズムＧ２と、両面に非球面を有する正レンズＧ３と、正レンズＧ４とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、物体側より像側へ順に位置した、負レンズＧ５と、負レンズＧ６とで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面に非球面を有するプラスチックからなる正レンズＧ７で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、両面に非球面を有する正レンズＧ８で構成される。第５レンズ群ＧＲ５は、物体側より像側へ順に位置した、負レンズＧ９と、正レンズＧ１０とで構成される。なお、第３レンズ群ＧＲ３の像側に開口絞りＳが配置され、第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧとの間に光学フィルタＦＬＴが介挿されている。
表１１に、前記第３の実施の形態にかかるズームレンズ３に具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデータを示す。
Figure 0004332814
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の間隔ｄ９、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の間隔ｄ１３、第３レンズ群ＧＲ３（開口絞りＳ）と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ１６及び第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の間隔ｄ１８が変化する。そこで、数値実施例３における前記各間隔の広角端状態（ｆ＝５．５０）、中間焦点距離状態（ｆ＝１６．１４）、望遠端状態（ｆ＝４４．００）での値を焦点距離「ｆ」、Ｆナンバー「Ｆｎｏ」、半画角「ω」と共に表１２に示す。
Figure 0004332814
第１レンズ群ＧＲ１正レンズＧ３の両面（ｒ６、ｒ７）、第３レンズ群ＧＲ３のプラスチック正レンズＧ７の両面（ｒ１４、ｒ１５）、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ８の両面（ｒ１７、ｒ１８）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例３における前記各面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０をコーニック定数Ｋと共に表１３に示す。
Figure 0004332814
表１４に、前記数値実施例３のズームレンズの４割像高、７割像高、１０割像高における、Ｗ_ate(X)、Ｔ_ate(X)、条件式（１）、（２）対応値を示す。
Figure 0004332814
表１５に、各レンズ群の始面（ｉ）及び焦点距離（ｆ）を示す。
Figure 0004332814
図１８乃至図２０は数値実施例３の球面収差、非点収差及び歪曲収差の各収差図を示し、図１８は広角端状態における、図１９は中間焦点距離状態における、図２０は望遠端状態における、各収差図を示す。図１８乃至図２０の各収差図の球面収差においては実線はｄ線に対する、破線はＣ線に対する、一点鎖線はｇ線に対する各値を示し、非点収差図及び歪曲収差図においてはｄ線に対する値を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、点線はメリディオナル像面における値を示すものである。
図２１乃至図２３は数値実施例３の７割像高における横収差を示すもので、図２１は広角端状態における、図２２は中間焦点距離状態における、図２３は望遠端状態における値を示す。そして、実線はｄ線に対する、破線はＣ線に対する、一点鎖線はｇ線に対する各値を示す。なお、横収差図において縦軸では像面上における距離、横軸では絞り上における光線高さを示す。
前記各収差を示す図、特に、図２１乃至図２３に示すように、数値実施例３が、広角端と望遠端で色収差がバランス良く補正されていることが分かる。
表１６に前記数値実施例１乃至３の前記条件式（６）対応値を示す。
Figure 0004332814
なお、上記各実施の形態で示すズームレンズの各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ（つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ）のみで構成されているが、これに限らず、例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ等で各レンズ群を構成してもよい。
また、本発明においては、レンズ系を構成するレンズ群のうち、１つ又は複数のレンズ群、あるいは１つのレンズ群の一部を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像をシフトさせることも可能であり、カメラのブレを検出する検出系、上記レンズ群をシフトさせる駆動系、検出系の出力に従って駆動系にシフト量を与える制御系と組合せることにより、防振光学系として機能させることが可能である。
さらに、前記各実施の形態や各数値実施例において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。 ズームレンズにおける倍率色収差の発生を説明する模式図であり、図２（ａ）は倍率色収差による色のにじみを示し、図２（ｂ）は従来のズームレンズの倍率色収差の発生を示し、図２（ｃ）は本発明ズームレンズにおける倍率色収差の発生を示す。 本発明に好適なズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図５及び図６と共に実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の収差図を示し、本図は広角端状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 中間焦点距離状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 望遠端状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 図８及び図９と共に数値実施例１の横収差を示すものであり、本図は広角端状態における横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における横収差を示すものである。 望遠端状態における横収差を示すものである。 本発明に好適なズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１２及び図１３と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の収差図を示し、本図は広角端状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 中間焦点距離状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 望遠端状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 図１５及び図１６と共に数値実施例２の横収差を示すものであり、本図は広角端状態における横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における横収差を示すものである。 望遠端状態における横収差を示すものである。 本発明に好適なズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図で ある。 図１９及び図２０と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の収差図を示し、本図は広角端状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 中間焦点距離状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 望遠端状態における縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。 図２２及び図２３と共に数値実施例３の横収差を示すものであり、本図は広角端状態における横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における横収差を示すものである。 望遠端状態における横収差を示すものである。 赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の波長帯を示す図である。 色収差補正と必要解像度の関係を示すグラフ図であり、図２５（ａ）は色収差補正後の点像分布が必要解像度内に収まっている状態を、図２５（ｂ）は色収差補正後の点像分布が必要解像度内に収まっていない状態を示す。
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群（可動レンズ群）、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群（可動レンズ群）、ＧＲ５…第５レンズ群、１００…デジタルスチルカメラ（撮像装置）、１１…ズームレンズ、１２…撮像素子、３０…画像処理部、３２…信号処理回路（信号処理手段）

Claims (8)

  1. 少なくとも２つ以上の可動レンズ群を有したズームレンズと、前記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、前記ズームレンズで発生する倍率色収差を電気的に補正するための画像処理部を備え、前記ズームレンズは下記条件式（１−１）、（１−２）及び（２）を満足し、かつ、物体側より順に４つのレンズ群又は５つのレンズ群から成り、少なくとも第２レンズ群及び第４レンズ群が光軸方向に可動することにより変倍を行い、第１レンズ群は正の屈折力を有し、第２レンズ群は負の屈折力を有し、第３レンズ群は正の屈折力を有し、第４レンズ群は正の屈折力を有し、前記第２レンズ群は負レンズのみで構成する
    撮像装置。
    （１−１）−１．３５≦ Ｗ_ate(７)／Ｔ_ate(７) ≦−０．６５
    （１−２）−１．４１≦ Ｗ_ate(１０)／Ｔ_ate(１０) ≦−０．６２
    （２）０．００３＜｜Max_ate(10)／Ｈimg｜＜０．０３
    但し、
    Ｗ_ate(７)：広角端(7割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
    Ｗ_ate(１０)：広角端(10割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
    Ｔ_ate(７)：望遠端(7割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
    Ｔ_ate(１０)：望遠端(10割像高）における倍率色収差量(Ｃ線−ｇ線)
    Max_ate(１０)：Ｗ_ate (10)とＴ_ate(10)のうちで絶対値が大きいもの
    Ｈimg：撮像素子の対角長
    とする。
  2. 前記画像処理部は、ズームレンズに関する倍率色収差情報、歪曲収差情報、周辺光量情報を撮像素子の像高、ズームレンズの画角に応じて有し、これら情報に基づいて、画像信号に対して前記色収差を補正する所定の信号処理を施す信号処理手段を備える
    請求項１に記載の撮像装置。
  3. 前記画像処理部は、前記撮像素子から得られた画像信号に基づいて、前記画像信号に基づく画像内の基準位置からの距離に応じた色収差の収差量を検出する収差量検出手段と、前記収差量検出手段により検出された上記収差量に基づいて、前記画像信号に対して前記色収差を補正する所定の信号処理を施す信号処理手段とを備えた
    請求項１に記載の撮像装置。
  4. 以下の条件式（６）を満足する
    請求項１に記載の撮像装置。
    （６）−０．５＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０５
    但し、
    ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
    ｆｔ：レンズ全系の望遠端での焦点距離
    とする。
  5. 前記第２レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１面を非球面によって構成した
    請求項１に記載の撮像装置。
  6. 前記第４レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１面を非球面によって構成した
    請求項１に記載の撮像装置。
  7. 前記第１レンズ群が変倍に際し固定である
    請求項１に記載の撮像装置。
  8. 前記第２レンズ群及び第４レンズ群はそれぞれ少なくとも１枚のプラスチックレンズを有する
    請求項１に記載の撮像装置。
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JP5333915B2 (ja) * 2009-02-13 2013-11-06 株式会社ニコン ズームレンズ、これを搭載する光学機器
JP5393278B2 (ja) * 2009-06-16 2014-01-22 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
JP2011085653A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP5570260B2 (ja) * 2010-03-23 2014-08-13 京セラ株式会社 撮像装置
WO2012007061A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Robert Bosch Gmbh Method for lateral chromatic aberration detection and correction
WO2012007059A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Robert Bosch Gmbh Method for lateral chromatic aberration detection and correction
DE112010005765B4 (de) * 2010-07-23 2016-06-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abstandsmessvorrichtung und Abstandsmessverfahren
JP5806518B2 (ja) * 2011-06-15 2015-11-10 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
JP5889010B2 (ja) * 2012-01-31 2016-03-22 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
JP5849859B2 (ja) * 2012-06-05 2016-02-03 ソニー株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
CN106605164B (zh) 2014-03-04 2020-04-24 诺瓦达克技术公司 用于宽带成像的中继透镜系统
CA2941274C (en) * 2014-03-04 2020-02-25 Novadaq Technologies Inc. Spatial and spectral filtering apertures and optical imaging systems including the same
JP6313685B2 (ja) * 2014-05-01 2018-04-18 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
JP2016033542A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 ソニー株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
KR101792344B1 (ko) * 2015-10-19 2017-11-01 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JP7052550B2 (ja) * 2018-05-17 2022-04-12 オムロン株式会社 画像センサ
US11402635B1 (en) * 2018-05-24 2022-08-02 Facebook Technologies, Llc Systems and methods for measuring visual refractive error
JP7217935B2 (ja) * 2018-12-25 2023-02-06 株式会社シグマ 変倍結像光学系
CN114137700A (zh) * 2021-12-02 2022-03-04 Oppo广东移动通信有限公司 光学镜头、摄像头模组、电子设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000299874A (ja) 1999-04-12 2000-10-24 Sony Corp 信号処理装置及び方法並びに撮像装置及び方法
JP2002062478A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP4378994B2 (ja) 2003-04-30 2009-12-09 ソニー株式会社 画像処理装置、画像処理方法ならびに撮像装置
US7372635B2 (en) * 2005-06-10 2008-05-13 Olympus Imaging Corp. Optical path bending type zoom lens system and image taking apparatus including the same
JP2006350049A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Konica Minolta Photo Imaging Inc レンズユニット、およびそれを備える撮像装置
JP4853764B2 (ja) * 2005-09-29 2012-01-11 コニカミノルタオプト株式会社 ズームレンズ
JP4887712B2 (ja) * 2005-09-29 2012-02-29 株式会社ニコン ズームレンズ

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