JP4792742B2 - ズームレンズ装置並びにこれを備えたデジタルカメラ及び携帯情報機器 - Google Patents
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Description
本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor ：相補性金属酸化膜半導体）センサ等の受光面上に形成された光学像を、電気信号に変換する撮像素子に対応したレンズ装置に関するものであり、特に、ズームレンズ系を備えた小型のズームレンズ装置に関するものである。
近年、銀塩フィルムの代わりに、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いて、光学像を電気信号に変換し、そのデータをデジタル化して記録したり転送したりする、いわゆるデジタルカメラが一般化している。このようなデジタルカメラにおいては、撮像素子の画素数が年々増加する傾向にあり、それに伴って、より高性能なレンズ装置の需要が非常に増大してきている。これらのレンズ装置のうちでも特に、画質を劣化させずに変倍が可能なズームレンズ系を搭載した、コンパクトなズームレンズ装置が切望されている。
さらに、最近では、半導体素子等の画像処理能力の向上により、パーソナルコンピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance）等に、ズームレンズ装置が内蔵又は外付けされるようになってきており、高性能でコンパクトなズームレンズ装置に対する需要に拍車をかけている。
このようなズームレンズ装置に用いられるズームレンズ系としては、ズームレンズ内でプリズム等の反射光学素子によって光軸を折り曲げる、いわゆる屈曲式のズームレンズ系が提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。このようなズームレンズ系は、起動が早く、薄型化に適する等の特徴を有している。また、これらの構成のズームレンズは、比較的高性能で、変倍が可能であるにも拘わらず、ズームレンズを薄いボディに内蔵することが可能であり、コンパクトなカメラに適するものと期待されている。
特開２００３−４３３５４号公報
特開２０００−１３１６１０号公報
しかしながら、上記特許文献１に開示されているようなズームレンズ系は、薄型化の要請から広角化しにくいという問題があった。また、上記特許文献２に開示されているようなズームレンズ系は、広角化したことにより反射光学素子が大きくなっているため、高コストになるという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑み、広角でコンパクトであるにも拘わらず、低コストなズームレンズ装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、撮像素子と前記撮像素子に結像するズームレンズ系とを備えたズームレンズ装置において、前記ズームレンズ系は、最も物体側に配置され、光軸を略９０度折り曲げる反射光学素子を有する第１群と、その像側に変倍時可動の少なくとも１つの群を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（ｆｗ／Ｙ’）×（Ｔｐ／Ｌ１）＜０．８
但し、
ｆｗ：最短焦点距離状態でのズームレンズ系の焦点距離
Ｙ’：撮像素子の対角方向の光軸からの高さ
Ｔｐ：反射光学素子の軸上光路長
Ｌ１：第１群全長
である。
（ｆｗ／Ｙ’）×（Ｔｐ／Ｌ１）＜０．８
但し、
ｆｗ：最短焦点距離状態でのズームレンズ系の焦点距離
Ｙ’：撮像素子の対角方向の光軸からの高さ
Ｔｐ：反射光学素子の軸上光路長
Ｌ１：第１群全長
である。
また、前記ズームレンズ系は、広角端における画角が７０度より大きいことを特徴とする。また、前記ズームレンズ系は、第１群より像側に少なくとも２つの可動群を有することを特徴とする。また、前記ズームレンズ系は、変倍時に第１群が固定であることを特徴とする。
また、前記ズームレンズ系は、以下の条件式を満足することを特徴とする。
Ｌ１１／Ｔｐ≧１
但し、
Ｌ１１：反射光学素子より物体側のレンズ全長
である。
Ｌ１１／Ｔｐ≧１
但し、
Ｌ１１：反射光学素子より物体側のレンズ全長
である。
また、前記ズームレンズ系は、反射光学素子よりも物体側に少なくとも１つのレンズを有し、前記少なくとも１つのレンズが全体として負のパワーを有することを特徴とする。また、前記ズームレンズ系は、反射光学素子よりも物体側に少なくとも３つのレンズを有することを特徴とする。
その他、上記いずれかのズームレンズ装置を備えたデジタルカメラとする。或いは、上記いずれかのズームレンズ装置を備えた携帯情報機器とする。
本発明によれば、広角でコンパクトであるにも拘わらず、低コストなズームレンズ装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。後述する各実施の形態では、複数の群から成るズームレンズ系が撮影レンズ系として用いられ、複数の群が光軸に沿って移動し、各群の間隔を変化させることにより変倍（すなわちズーミング）が行われる。撮像素子としては、例えば複数の画素から成るＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子が用いられ、ズームレンズ系により形成された光学像が撮像素子により電気的な信号に変換される。各実施の形態のズームレンズ系は、従来の銀塩カメラにおけるいわゆる１３５システム（３５ｍｍフィルム）に換算すると、広角端の焦点距離が広角２８ｍｍ程度に相当するものとなっている。
またズームレンズ系で形成されるべき光学像は、撮像素子の画素ピッチにより決定される所定の遮断周波数特性を有する光学的ローパスフィルターを通過することにより、電気的な信号に変換される際に発生するいわゆる折り返しノイズが最小化されるように、空間周波数特性が調整される。光学的ローパスフィルターとしては、例えば所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルターや、必要とされる光学的な遮断周波数特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルター等が適用可能である。
撮像素子で生成した信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が施されてデジタル映像信号としてメモリー（半導体メモリー，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号に変換されたりして他の機器に伝送される。
図１〜図３は、第１〜第３の実施の形態を構成するズームレンズ系にそれぞれ対応するレンズ構成図であり、広角端（Ｗ）でのレンズ配置を光学断面で示している。各レンズ構成図中の矢印ｍｊ（ｊ＝１，２，．．．）は、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）へのズーミングにおける第ｊ群（Ｇｒｊ）の移動をそれぞれ模式的に示している。
但し、第１，第３の実施の形態（図１，図３）では、第１群（Ｇｒ１）及び第４群（Ｇｒ４）が固定群、第２群（Ｇｒ２）及び第３群（Ｇｒ３）が可動群であり、第２の実施の形態（図２）では、第１群（Ｇｒ１），第３群（Ｇｒ３），及び第６群（Ｇｒ６）が固定群、第２群（Ｇｒ２），第４群（Ｇｒ４），及び第５群（Ｇｒ５）が可動群である。
また、各レンズ構成図中、ｒｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）が付された面は物体側から数えてｉ番目の面（ｒｉに＊印が付された面は非球面）であり、ｄｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）が付された軸上面間隔は、物体側から数えてｉ番目の軸上面間隔のうち、ズーミングにおいて変化する可変間隔である。
各実施の形態のズームレンズ系はいずれも、最も物体側に配置され、光軸を略９０度折り曲げる反射光学素子を有する第１群（Ｇｒ１）と、その像側に、変倍時可動な少なくとも１つのレンズ群を有しており、各群間隔を変化させることによりズーミングを行うズームレンズである。また、各実施の形態では特に、第１群より像側に少なくとも２つの可動群を有しており、また変倍時に第１群は固定である。さらに、反射光学素子よりも物体側のレンズ成分は全体として負のパワーを有しており、少なくとも３つ（実施の形態では４つ）のレンズ成分を有している。
また、第２群（Ｇｒ２）或いは第３群（Ｇｒ３）の物体側には絞り（ＳＴ）が配置されている。そして、ＣＣＤ等の撮像素子を備えたカメラ（例えばデジタルカメラ）に用いられるズームレンズ系として、その像側には光学的ローパスフィルター等の光学フィルターや撮像素子のカバーガラス等に相当する２枚のガラス製平行平面板（ＰＬ）が配置されている。その平行平面板（ＰＬ）と第１群（Ｇｒ１）は、いずれの実施の形態の場合もズーミングにおいて位置固定であり、前述したように第２の実施の形態の場合には第３群（Ｇｒ３）も位置固定である。各実施の形態のレンズ構成を更に詳しく以下に説明する。
《第１の実施の形態（図１）》
第１の実施の形態のズームレンズ系は４群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、全体で負のパワーを有する４つのレンズ成分と、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、像側に凹の負レンズ及び物体側に凸の正レンズから成る接合レンズと、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、絞り（ＳＴ）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、物体側に凹の負レンズと、平行平面板（ＰＬ）と、で構成されている。
第１の実施の形態のズームレンズ系は４群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、全体で負のパワーを有する４つのレンズ成分と、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、像側に凹の負レンズ及び物体側に凸の正レンズから成る接合レンズと、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、絞り（ＳＴ）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、物体側に凹の負レンズと、平行平面板（ＰＬ）と、で構成されている。
《第２の実施の形態（図２）》
第２の実施の形態のズームレンズ系は６群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、全体で負のパワーを有する４つのレンズ成分と、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、両凸の正レンズと、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、絞り（ＳＴ）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズで構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、両凸の正レンズ一枚で構成されている。第６群（Ｇｒ６）は、平行平面板（ＰＬ）のみで構成されている。
第２の実施の形態のズームレンズ系は６群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、全体で負のパワーを有する４つのレンズ成分と、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、両凸の正レンズと、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、絞り（ＳＴ）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズで構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、両凸の正レンズ一枚で構成されている。第６群（Ｇｒ６）は、平行平面板（ＰＬ）のみで構成されている。
《第３の実施の形態（図３）》
第３の実施の形態のズームレンズ系は４群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、全体で負のパワーを有する４つのレンズ成分と、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、両凹の負レンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズと、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、絞り（ＳＴ）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、物体側に凹の負レンズと、平行平面板（ＰＬ）と、で構成されている。
第３の実施の形態のズームレンズ系は４群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、全体で負のパワーを有する４つのレンズ成分と、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、両凹の負レンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズと、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、絞り（ＳＴ）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、物体側に凹の負レンズと、平行平面板（ＰＬ）と、で構成されている。
各実施の形態のズームレンズ系は、最も物体側に配置され、光軸を略９０度折り曲げる反射光学素子を有する第１群と、その像側に変倍時可動の少なくとも１つの群を有するズームレンズであって、以下の条件式を満足する構成としている。
（ｆｗ／Ｙ’）×（Ｔｐ／Ｌ１）＜０．８ （１）
但し、
ｆｗ：最短焦点距離状態でのズームレンズ系の焦点距離
Ｙ’：撮像素子の対角方向の光軸からの高さ（最大像高）
Ｔｐ：反射光学素子の軸上光路長
Ｌ１：第１群全長
である。
（ｆｗ／Ｙ’）×（Ｔｐ／Ｌ１）＜０．８ （１）
但し、
ｆｗ：最短焦点距離状態でのズームレンズ系の焦点距離
Ｙ’：撮像素子の対角方向の光軸からの高さ（最大像高）
Ｔｐ：反射光学素子の軸上光路長
Ｌ１：第１群全長
である。
条件式（１）は、広角端の焦点距離と反射光学素子の大きさを規定している。条件式（１）の上限を上回ると、広角端の焦点距離を短くした場合に反射光学素子を小さくすることが難しくなり、光学系のコストが高くなる。また、以下の条件式を満足することがさらに望ましい。
（ｆｗ／Ｙ’）×（Ｔｐ／Ｌ１）＜０．６ （１’）
（ｆｗ／Ｙ’）×（Ｔｐ／Ｌ１）＜０．６ （１’）
また、各実施の形態のズームレンズ系は、広角端における画角が７０度より大きい構成としている。これにより、特にビルや橋のように巨大な建造物の撮影，記録といった用途に対して、最適なズームレンズを提供することが可能となる。
また、各実施の形態のズームレンズ系は、第１群より像側に少なくとも２つの可動群を有する構成としている。これにより、変倍を主に担当する群（バリエータ）の移動による像面変動を、もう１つの可動群（コンペンセータ）の移動によって効率的に補正することが可能となる。
また、各実施の形態のズームレンズ系は、変倍時に第１群が固定である構成としている。これにより、体積が比較的大きくて重くなりがちな反射光学素子を含む第１群を移動させることなく、迅速なズーミングを行うことが可能となる。
また、各実施の形態のズームレンズ系は、以下の条件式を満足する構成としている。
Ｌ１１／Ｔｐ≧１ （２）
但し、
Ｌ１１：反射光学素子より物体側のレンズ全長
である。
Ｌ１１／Ｔｐ≧１ （２）
但し、
Ｌ１１：反射光学素子より物体側のレンズ全長
である。
条件式（２）は、反射光学素子より物体側のレンズ全長を規定している。条件式（２）の下限を下回ると、後述するような、広角端における軸外光を反射光学素子より物体側で大きく曲げることで、反射光学素子を小さくするという構成をとることができなくなる。また、以下の条件式を満足することがさらに望ましい。
Ｌ１１／Ｔｐ≧１．３ （２’）
Ｌ１１／Ｔｐ≧１．３ （２’）
また、各実施の形態のズームレンズ系は、反射光学素子よりも物体側のレンズ成分が全体として負のパワーを有する構成としている。これにより、広角端における軸外光を反射光学素子より物体側で大きく曲げることで、反射光学素子を小さくすることができ、また、反射光学素子より物体側のレンズ径を小さくすることも可能となる。
また、各実施の形態のズームレンズ系は、反射光学素子よりも物体側に少なくとも３つのレンズ成分を有する構成としている。これにより、広角端における軸外光を反射光学素子より物体側で大きく曲げることによって生じる負の歪曲を、良好に補正することが可能となる。
また、本発明では、上記ズームレンズ装置を備えた撮像装置とし、これは、そのズームレンズ系により形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子も備えた構成としている。
また、本発明では、上記ズームレンズ装置を含むデジタルカメラの構成としている。なお、デジタルカメラの語は、従来は専ら光学的な静止画を記録するものを指していたが、動画を同時に扱えるものや、家庭用のデジタルビデオカメラも提案されており、現在では特に区別されなくなってきている。
従って、本明細書で用いるデジタルカメラの語は、デジタルスチルカメラ，デジタルムービーカメラ，ウェッブカメラ（開放型，プライベートを問わずネットワークに接続されて、画像の送受信を可能にする機器に接続されるカメラであって、ネットワークに直接接続されるもの、又はパーソナルコンピュータ等の情報処理機能を有する機器を介して接続されるものの両方を含む）等の、受光面上に形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置を主たる構成要素とするカメラをすべて含む。
なお、本発明におけるデジタルカメラの一例を以下に示しておく。図７は、デジタルカメラの外観を模式的に示す図であり、同図（ａ）は斜め前方からの斜視図、同図（ｂ）は背面図である。デジタルカメラ１は、前面に、内蔵の撮像素子に撮影対象からの光を導く撮像レンズ１１、光学ファインダ前窓１２ａ、セルフタイマーランプ１３、及びフラッシュ発光部１４を有し、側面に、着脱可能な記録媒体であるメモリカードを装着するカードスロット１５、及びＵＳＢ／ＡＶ出力端子１６を有する。また、上面に、シャッターレリーズボタン１７、及び電源ボタン１８、背面に、光学ファインダ後窓１２ｂ、及び液晶パネルから成る表示部１９を有する。この撮像レンズ１１は、光軸をすぐ９０度下向きに折り曲げ、点線で示すようなズームレンズとなっている。
デジタルカメラ１は、画像を撮影しながら撮影した画像を直ちに表示部１９に表示することによりライブビューを提供することが可能であり、表示部１９はビューファインダーとして機能する。シャッターレリーズボタン１７が操作された直後に撮影された画像は、画像ファイルとしてメモリカードに記録される。記録した画像はアフタービューとしてしばらく表示部１９に表示される。また、メモリカードに記録されている画像ファイルの画像は、表示部１９に再生表示することができる。表示部１９には、デジタルカメラ１の設定に関する操作画面も表示される。
デジタルカメラ１の背面には、画像の再生表示を指示するための再生ボタン２１、フォルダを選択するためのフォルダ選択ボタン２２、表示するフォルダの像の色の変更を指示するためのフォルダ色変更ボタン２３、フォルダの像を表示する画面の状態の切り替えを指示するための表示切替ボタン２４、フォルダの作成を指示するためのフォルダ作成ボタン２５、及び、フォルダの削除を指示するためのフォルダ削除ボタン２６が設けられている。
背面にはまた、方向ボタン２７、及び決定ボタン２８も設けられている。方向ボタン２７は、上下左右を示す上ボタン、下ボタン、左ボタン、右ボタンを含んでおり、表示部１９に表示する操作画面の表示項目やフォルダの像を選択するために用いられる。表示部１９に表示する項目やフォルダの像が多く、一部のみが表示されているときは、方向ボタン２７の操作を継続することで、表示をスクロールさせることができる。決定ボタン２８は、選択した表示項目やフォルダの像の決定に用いられる。デジタルカメラは以上のような構成となっている。
また、本発明では、上記ズームレンズ装置を含む携帯情報機器の構成としている。ここで、携帯情報機器とは、携帯電話端末やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の、個人ユースの小型で携帯可能な情報機器端末を意味することとする。
以下、本発明を実施したズームレンズ装置に用いられるズームレンズ系の構成等を、コンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜３は、前述した第１〜第３の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第３の実施の形態を表すレンズ構成図（図１〜図３）は、対応する実施例１〜３のレンズ構成をそれぞれ示している。
各実施例のコンストラクションデータにおいて、ｒｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）は物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）、ｄｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）は物体側から数えてｉ番目の軸上面間隔（ｍｍ）を示しており、Ｎｉ（ｉ＝１，２，３，．．．），νｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）は物体側から数えてｉ番目の光学要素のｄ線に対する屈折率（Ｎｄ），アッベ数（νｄ）を示している。また、コンストラクションデータ中、ズーミングにおいて変化する軸上面間隔は、広角端（短焦点距離端，Ｗ）〜ミドル（中間焦点距離状態，Ｍ）〜望遠端（長焦点距離端，Ｔ）での可変空気間隔である。各焦点距離状態（Ｗ），（Ｍ），（Ｔ）に対応する全系の焦点距離（ｆ，ｍｍ）及びＦナンバー（ＦＮＯ）を他のデータと併せて示し、各条件式の対応値及び広角端の画角を最後に示す。
曲率半径ｒｉに＊印が付された面は、非球面（非球面形状の屈折光学面、非球面と等価な屈折作用を有する面等）であり、非球面の面形状を表わす以下の式（ＡＳ）で定義される。各実施例の非球面データを他のデータと併せて示す（ただしＡi＝０の場合は省略する。）。
Ｘ（Ｈ）＝（Ｃ0・Ｈ2）／｛１＋√（１−ε・Ｃ0 2・Ｈ2）｝＋Σ（Ａi・Ｈi）
…（ＡＳ）
Ｘ（Ｈ）＝（Ｃ0・Ｈ2）／｛１＋√（１−ε・Ｃ0 2・Ｈ2）｝＋Σ（Ａi・Ｈi）
…（ＡＳ）
但し、式（ＡＳ）中、
Ｘ（Ｈ）：高さＨの位置での光軸（ＡＸ）方向の変位量（面頂点基準）
Ｈ：光軸（ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ、
Ｃ0：近軸曲率（＝１／曲率半径）
ε：２次曲面パラメータ
Ａi：ｉ次の非球面係数
である。
Ｘ（Ｈ）：高さＨの位置での光軸（ＡＸ）方向の変位量（面頂点基準）
Ｈ：光軸（ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ、
Ｃ0：近軸曲率（＝１／曲率半径）
ε：２次曲面パラメータ
Ａi：ｉ次の非球面係数
である。
図４〜図６は実施例１〜実施例３にそれぞれ対応する収差図であり、（Ｗ）は広角端，（Ｍ）はミドル，（Ｔ）は望遠端における諸収差｛左から順に、球面収差等，非点収差，歪曲収差である。Ｙ’：最大像高（ｍｍ）｝を示している。球面収差図において、実線（ｄ）はｄ線に対する球面収差（ｍｍ）、破線（ＳＣ）は正弦条件（ｍｍ）を表している。非点収差図において、破線（ＤＭ）はメリディオナル面でのｄ線に対する非点収差（ｍｍ）を表しており、実線（ＤＳ）はサジタル面でのｄ線に対する非点収差（ｍｍ）を表わしている。また、歪曲収差図において実線はｄ線に対する歪曲（％）を表している。
ｆ=4.70mm 〜 6.20mm 〜 12.40mm （全系焦点距離）
FNO=2.90 〜 3.50 〜 5.17 （Ｆナンバー）
[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)]
・(Gr1)
r1= 18.813
d1= 2.117 N1= 1.71300 ν1= 53.94
r2= 13.563
d2= 1.751
r3= 17.944
d3= 1.000 N2= 1.71300 ν2= 53.94
r4= 12.097
d4= 2.687
r5= 39.911
d5= 2.553 N3= 1.54072 ν3= 47.20
r6= -80.955
d6= 1.000
r7= -87.868
d7= 0.900 N4= 1.69350 ν4= 53.34
r8*= 8.479
d8= 2.520
r9= ∞
d9=10.500 N5= 1.84666 ν5= 23.82
r10= ∞
d10=0.800
r11=-318.350
d11=0.700 N6= 1.69680 ν6= 55.46
r12= 11.668
d12=0.010 N7= 1.51400 ν7= 42.83
r13= 11.668
d13=4.214 N8= 1.83400 ν8= 37.34
r14=-153.212
d14= 19.089 〜 14.781 〜 2.700
・(Gr2)
r15= ∞(絞り)
d15=0.000
r16= 15.013
d16=1.399 N9= 1.72916 ν9= 54.67
r17= 41.245
d17=0.200
r18= 11.064
d18=4.251 N10=1.69680 ν10=55.46
r19= -32.959
d19=0.010 N11=1.51400 ν11=42.83
r20= -32.959
d20=1.507 N12=1.72825 ν12=28.32
r21= 9.893
d21=1.383
r22*=-37.111
d22=1.717 N13=1.53048 ν13=55.72
r23*=-14.674
d23= 2.900 〜 8.614 〜 21.634
・(Gr3)
r24= -18.769
d24=0.800 N14=1.62004 ν14=36.29
r25= 28.729
d25=0.100
r26*= 9.132
d26=3.794 N15=1.53048 ν15=55.72
r27*=-11.102
d27= 5.246 〜 3.839 〜 2.900
・(Gr4)
r28= -93.620
d28=0.925 N16=1.72916 ν16=54.67
r29= ∞
d29=0.075
r30= ∞
d30=1.540 N17=1.54426 ν17=69.60
r31= ∞
d31=0.904
r32= ∞
d32=0.500 N18=1.51680 ν18=64.20
r33= ∞
FNO=2.90 〜 3.50 〜 5.17 （Ｆナンバー）
[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)]
・(Gr1)
r1= 18.813
d1= 2.117 N1= 1.71300 ν1= 53.94
r2= 13.563
d2= 1.751
r3= 17.944
d3= 1.000 N2= 1.71300 ν2= 53.94
r4= 12.097
d4= 2.687
r5= 39.911
d5= 2.553 N3= 1.54072 ν3= 47.20
r6= -80.955
d6= 1.000
r7= -87.868
d7= 0.900 N4= 1.69350 ν4= 53.34
r8*= 8.479
d8= 2.520
r9= ∞
d9=10.500 N5= 1.84666 ν5= 23.82
r10= ∞
d10=0.800
r11=-318.350
d11=0.700 N6= 1.69680 ν6= 55.46
r12= 11.668
d12=0.010 N7= 1.51400 ν7= 42.83
r13= 11.668
d13=4.214 N8= 1.83400 ν8= 37.34
r14=-153.212
d14= 19.089 〜 14.781 〜 2.700
・(Gr2)
r15= ∞(絞り)
d15=0.000
r16= 15.013
d16=1.399 N9= 1.72916 ν9= 54.67
r17= 41.245
d17=0.200
r18= 11.064
d18=4.251 N10=1.69680 ν10=55.46
r19= -32.959
d19=0.010 N11=1.51400 ν11=42.83
r20= -32.959
d20=1.507 N12=1.72825 ν12=28.32
r21= 9.893
d21=1.383
r22*=-37.111
d22=1.717 N13=1.53048 ν13=55.72
r23*=-14.674
d23= 2.900 〜 8.614 〜 21.634
・(Gr3)
r24= -18.769
d24=0.800 N14=1.62004 ν14=36.29
r25= 28.729
d25=0.100
r26*= 9.132
d26=3.794 N15=1.53048 ν15=55.72
r27*=-11.102
d27= 5.246 〜 3.839 〜 2.900
・(Gr4)
r28= -93.620
d28=0.925 N16=1.72916 ν16=54.67
r29= ∞
d29=0.075
r30= ∞
d30=1.540 N17=1.54426 ν17=69.60
r31= ∞
d31=0.904
r32= ∞
d32=0.500 N18=1.51680 ν18=64.20
r33= ∞
[第８面(r8)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.17924751×10-3
A6= -0.21003529×10-5
A8= 0.38621511×10-7
A10=-0.11428892×10-8
A12= 0.21620300×10-11
[第２２面(r22)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.39497609×10-3
A6= -0.90246189×10-5
A8= 0.20710065×10-5
A10=-0.20118952×10-7
[第２３面(r23)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.49471335×10-4
A6= -0.74232219×10-6
A8= 0.12092962×10-5
A10= 0.37230875×10-8
[第２６面(r26)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.12014657×10-3
A6= -0.12360420×10-4
A8= 0.13277035×10-5
A10=-0.67274243×10-7
A12= 0.14707300×10-8
[第２７面(r27)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.44027980×10-3
A6= -0.22358504×10-4
A8= 0.21049751×10-5
A10=-0.99241456×10-7
A12= 0.20377200×10-8
ε= 1.0000
A4= -0.17924751×10-3
A6= -0.21003529×10-5
A8= 0.38621511×10-7
A10=-0.11428892×10-8
A12= 0.21620300×10-11
[第２２面(r22)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.39497609×10-3
A6= -0.90246189×10-5
A8= 0.20710065×10-5
A10=-0.20118952×10-7
[第２３面(r23)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.49471335×10-4
A6= -0.74232219×10-6
A8= 0.12092962×10-5
A10= 0.37230875×10-8
[第２６面(r26)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.12014657×10-3
A6= -0.12360420×10-4
A8= 0.13277035×10-5
A10=-0.67274243×10-7
A12= 0.14707300×10-8
[第２７面(r27)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.44027980×10-3
A6= -0.22358504×10-4
A8= 0.21049751×10-5
A10=-0.99241456×10-7
A12= 0.20377200×10-8
ｆ=4.70mm 〜 6.20mm 〜 12.40mm （全系焦点距離）
FNO=2.87 〜 3.21 〜 3.95 （Ｆナンバー）
[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)]
・(Gr1)
r1= 28.442
d1= 1.795 N1= 1.71300 ν1= 53.94
r2= 14.296
d2= 2.968
r3= 32.973
d3= 1.000 N2= 1.71300 ν2= 53.94
r4= 16.075
d4= 3.154
r5= 17.842
d5= 3.823 N3= 1.54072 ν3= 47.20
r6= -82.257
d6= 1.000
r7= 52.479
d7= 0.877 N4= 1.84666 ν4= 23.82
r8= 11.690
d8= 1.790
r9= ∞
d9=10.000 N5= 2.02204 ν5= 29.06
r10= ∞
d10=0.413
r11= 27.357
d11=1.769 N6= 1.78800 ν6= 47.49
r12= -21.045
d12= 0.990 〜 3.632 〜 10.508
・(Gr2)
r13*=-10.908
d13=1.500 N7= 1.52200 ν7= 52.20
r14*= 6.277
d14=1.268
r15= 12.598
d15=2.395 N8= 1.84666 ν8= 23.82
r16= 41.042
d16= 11.119 〜 8.477 〜 1.600
・(Gr3)
r17= ∞(絞り)
d17=0.100
r18= 23.844
d18=1.114 N9= 1.75450 ν9= 51.57
r19= 164.737
d19= 5.253 〜 3.676 〜 0.300
・(Gr4)
r20= 7.865
d20=8.371 N10=1.75450 ν10=51.57
r21= -6.697
d21=0.010 N11=1.51400 ν11=42.83
r22= -6.697
d22=1.000 N12=1.84666 ν12=23.82
r23*= 10.769
d23= 1.759 〜 3.877 〜 7.363
・(Gr5)
r24*= 15.825
d24=4.355 N13=1.52200 ν13=52.20
r25*=-15.416
d25= 1.100 〜 0.559 〜 0.449
・(Gr6)
r26= ∞
d26=1.500 N14=1.51680 ν14=64.20
r27= ∞
d27=0.700
r28= ∞
d28=0.750 N15=1.51680 ν15=64.20
r29= ∞
FNO=2.87 〜 3.21 〜 3.95 （Ｆナンバー）
[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)]
・(Gr1)
r1= 28.442
d1= 1.795 N1= 1.71300 ν1= 53.94
r2= 14.296
d2= 2.968
r3= 32.973
d3= 1.000 N2= 1.71300 ν2= 53.94
r4= 16.075
d4= 3.154
r5= 17.842
d5= 3.823 N3= 1.54072 ν3= 47.20
r6= -82.257
d6= 1.000
r7= 52.479
d7= 0.877 N4= 1.84666 ν4= 23.82
r8= 11.690
d8= 1.790
r9= ∞
d9=10.000 N5= 2.02204 ν5= 29.06
r10= ∞
d10=0.413
r11= 27.357
d11=1.769 N6= 1.78800 ν6= 47.49
r12= -21.045
d12= 0.990 〜 3.632 〜 10.508
・(Gr2)
r13*=-10.908
d13=1.500 N7= 1.52200 ν7= 52.20
r14*= 6.277
d14=1.268
r15= 12.598
d15=2.395 N8= 1.84666 ν8= 23.82
r16= 41.042
d16= 11.119 〜 8.477 〜 1.600
・(Gr3)
r17= ∞(絞り)
d17=0.100
r18= 23.844
d18=1.114 N9= 1.75450 ν9= 51.57
r19= 164.737
d19= 5.253 〜 3.676 〜 0.300
・(Gr4)
r20= 7.865
d20=8.371 N10=1.75450 ν10=51.57
r21= -6.697
d21=0.010 N11=1.51400 ν11=42.83
r22= -6.697
d22=1.000 N12=1.84666 ν12=23.82
r23*= 10.769
d23= 1.759 〜 3.877 〜 7.363
・(Gr5)
r24*= 15.825
d24=4.355 N13=1.52200 ν13=52.20
r25*=-15.416
d25= 1.100 〜 0.559 〜 0.449
・(Gr6)
r26= ∞
d26=1.500 N14=1.51680 ν14=64.20
r27= ∞
d27=0.700
r28= ∞
d28=0.750 N15=1.51680 ν15=64.20
r29= ∞
[第１３面(r13)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.53394681×10-4
A6= 0.56532105×10-5
A8= -0.18806324×10-6
A10= 0.34136744×10-8
[第１４面(r14)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.68078586×10-3
A6= -0.41006704×10-5
A8= -0.10316088×10-6
A10=-0.23514851×10-8
[第２３面(r23)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.12610745×10-2
A6= -0.53719749×10-6
A8= 0.44922703×10-5
A10=-0.10826498×10-6
[第２４面(r24)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.79750880×10-4
A6= -0.30281820×10-4
A8= -0.40629939×10-6
A10=-0.65905768×10-7
[第２５面(r25)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.43347434×10-3
A6= -0.45694923×10-4
A8= -0.26618913×10-5
A10= 0.79578718×10-7
ε= 1.0000
A4= 0.53394681×10-4
A6= 0.56532105×10-5
A8= -0.18806324×10-6
A10= 0.34136744×10-8
[第１４面(r14)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.68078586×10-3
A6= -0.41006704×10-5
A8= -0.10316088×10-6
A10=-0.23514851×10-8
[第２３面(r23)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.12610745×10-2
A6= -0.53719749×10-6
A8= 0.44922703×10-5
A10=-0.10826498×10-6
[第２４面(r24)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.79750880×10-4
A6= -0.30281820×10-4
A8= -0.40629939×10-6
A10=-0.65905768×10-7
[第２５面(r25)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.43347434×10-3
A6= -0.45694923×10-4
A8= -0.26618913×10-5
A10= 0.79578718×10-7
ｆ=4.70mm 〜 6.20mm 〜 12.40mm （全系焦点距離）
FNO=2.98 〜 3.58 〜 5.17 （Ｆナンバー）
[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)]
・(Gr1)
r1= 53.064
d1= 2.757 N1= 1.72342 ν1= 37.99
r2= 656.439
d2= 0.100
r3= 33.225
d3= 1.000 N2= 1.71300 ν2= 53.94
r4= 12.581
d4= 2.316
r5= 32.657
d5= 1.782 N3= 1.80610 ν3= 33.27
r6= 39.956
d6= 1.063
r7= 5129.257
d7= 0.900 N4= 1.69350 ν4= 53.34
r8*= 8.772
d8= 2.539
r9= ∞
d9=10.500 N5= 1.84666 ν5= 23.82
r10= ∞
d10=0.800
r11= -63.487
d11=0.700 N6= 1.69680 ν6= 55.46
r12= 11.093
d12=0.010 N7= 1.51400 ν7= 42.83
r13= 11.093
d13=1.974 N8= 1.83400 ν8= 37.34
r14=-199.142
d14= 16.745 〜 13.199 〜 2.700
・(Gr2)
r15= ∞(絞り)
d15=0.000
r16= 10.907
d16=1.420 N9= 1.72916 ν9= 54.67
r17= 25.690
d17=0.244
r18= 10.234
d18=2.113 N10=1.69680 ν10=55.46
r19= -46.986
d19=0.010 N11=1.51400 ν11=42.83
r20= -46.986
d20=1.560 N12=1.72825 ν12=28.32
r21= 9.686
d21=1.207
r22*=-146.240
d22=1.702 N13=1.53048 ν13=55.72
r23*=-17.397
d23= 3.076 〜 8.285 〜 19.240
・(Gr3)
r24= -14.230
d24=0.923 N14=1.62004 ν14=36.29
r25= 126.830
d25=0.254
r26*= 11.629
d26=3.395 N15=1.53048 ν15=55.72
r27*=-10.713
d27= 5.020 〜 3.357 〜 2.900
・(Gr4)
r28= -46.534
d28=0.861 N16=1.72916 ν16=54.67
r29= ∞
d29=0.075
r30= ∞
d30=1.540 N17=1.54426 ν17=69.60
r31= ∞
d31=0.904
r32= ∞
d32=0.500 N18=1.51680 ν18=64.20
r33= ∞
FNO=2.98 〜 3.58 〜 5.17 （Ｆナンバー）
[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)]
・(Gr1)
r1= 53.064
d1= 2.757 N1= 1.72342 ν1= 37.99
r2= 656.439
d2= 0.100
r3= 33.225
d3= 1.000 N2= 1.71300 ν2= 53.94
r4= 12.581
d4= 2.316
r5= 32.657
d5= 1.782 N3= 1.80610 ν3= 33.27
r6= 39.956
d6= 1.063
r7= 5129.257
d7= 0.900 N4= 1.69350 ν4= 53.34
r8*= 8.772
d8= 2.539
r9= ∞
d9=10.500 N5= 1.84666 ν5= 23.82
r10= ∞
d10=0.800
r11= -63.487
d11=0.700 N6= 1.69680 ν6= 55.46
r12= 11.093
d12=0.010 N7= 1.51400 ν7= 42.83
r13= 11.093
d13=1.974 N8= 1.83400 ν8= 37.34
r14=-199.142
d14= 16.745 〜 13.199 〜 2.700
・(Gr2)
r15= ∞(絞り)
d15=0.000
r16= 10.907
d16=1.420 N9= 1.72916 ν9= 54.67
r17= 25.690
d17=0.244
r18= 10.234
d18=2.113 N10=1.69680 ν10=55.46
r19= -46.986
d19=0.010 N11=1.51400 ν11=42.83
r20= -46.986
d20=1.560 N12=1.72825 ν12=28.32
r21= 9.686
d21=1.207
r22*=-146.240
d22=1.702 N13=1.53048 ν13=55.72
r23*=-17.397
d23= 3.076 〜 8.285 〜 19.240
・(Gr3)
r24= -14.230
d24=0.923 N14=1.62004 ν14=36.29
r25= 126.830
d25=0.254
r26*= 11.629
d26=3.395 N15=1.53048 ν15=55.72
r27*=-10.713
d27= 5.020 〜 3.357 〜 2.900
・(Gr4)
r28= -46.534
d28=0.861 N16=1.72916 ν16=54.67
r29= ∞
d29=0.075
r30= ∞
d30=1.540 N17=1.54426 ν17=69.60
r31= ∞
d31=0.904
r32= ∞
d32=0.500 N18=1.51680 ν18=64.20
r33= ∞
[第８面(r8)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.58481670×10-4
A6= -0.88138550×10-6
A8= 0.41540194×10-7
A10=-0.95442620×10-9
A12= 0.21620300×10-11
[第２２面(r22)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.34806071×10-3
A6= -0.66026062×10-5
A8= 0.35808154×10-5
A10=-0.12966985×10-6
[第２３面(r23)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.12337232×10-3
A6= 0.56605655×10-5
A8= 0.22062823×10-5
A10=-0.51403432×10-7
[第２６面(r26)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.13748335×10-3
A6= -0.51579476×10-5
A8= 0.70318229×10-6
A10=-0.51306349×10-7
A12= 0.14707300×10-8
[第２７面(r27)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.28772112×10-3
A6= -0.16327188×10-4
A8= 0.16118472×10-5
A10=-0.88964588×10-7
A12= 0.20377200×10-8
ε= 1.0000
A4= -0.58481670×10-4
A6= -0.88138550×10-6
A8= 0.41540194×10-7
A10=-0.95442620×10-9
A12= 0.21620300×10-11
[第２２面(r22)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.34806071×10-3
A6= -0.66026062×10-5
A8= 0.35808154×10-5
A10=-0.12966985×10-6
[第２３面(r23)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.12337232×10-3
A6= 0.56605655×10-5
A8= 0.22062823×10-5
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[第２６面(r26)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= -0.13748335×10-3
A6= -0.51579476×10-5
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A10=-0.51306349×10-7
A12= 0.14707300×10-8
[第２７面(r27)の非球面係数]
ε= 1.0000
A4= 0.28772112×10-3
A6= -0.16327188×10-4
A8= 0.16118472×10-5
A10=-0.88964588×10-7
A12= 0.20377200×10-8
〈条件式対応値及び広角端の画角〉
条件式（１） 条件式（２） 最大像高 広角端の画角
(fw/Y')×(Tp/L1) L11/Tp Ｙ’(mm) （°）
実施例１ 0.452064 1.383555 3.55 74.1289
実施例２ 0.463099 1.640707 3.55 74.1289
実施例３ 0.525741 1.186435 3.55 74.1289
条件式（１） 条件式（２） 最大像高 広角端の画角
(fw/Y')×(Tp/L1) L11/Tp Ｙ’(mm) （°）
実施例１ 0.452064 1.383555 3.55 74.1289
実施例２ 0.463099 1.640707 3.55 74.1289
実施例３ 0.525741 1.186435 3.55 74.1289
Ｇｒ１ 第１群
Ｇｒ２ 第２群
Ｇｒ３ 第３群
Ｇｒ４ 第４群
Ｇｒ５ 第５群
Ｇｒ６ 第６群
ＰＲ 直角プリズム
ＳＴ 絞り
ＰＬ 平行平面板
ＡＸ 光軸
Ｇｒ２ 第２群
Ｇｒ３ 第３群
Ｇｒ４ 第４群
Ｇｒ５ 第５群
Ｇｒ６ 第６群
ＰＲ 直角プリズム
ＳＴ 絞り
ＰＬ 平行平面板
ＡＸ 光軸
Claims (9)
- 撮像素子と前記撮像素子に結像するズームレンズ系とを備えたズームレンズ装置において、
前記ズームレンズ系は、広角端における画角が７０度より大きく、最も物体側に配置され、光軸を略９０度折り曲げる反射光学素子を有する第１群と、その像側に変倍時可動の少なくとも１つの群を有し、以下の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とするズームレンズ装置；
（ｆｗ／Ｙ’）×（Ｔｐ／Ｌ１）＜０．８ …（１）
Ｌ１１／Ｔｐ≧１ …（２）
但し、
ｆｗ：最短焦点距離状態でのズームレンズ系の焦点距離
Ｙ’：撮像素子の対角方向の光軸からの高さ
Ｔｐ：反射光学素子の軸上光路長
Ｌ１：第１群全長
Ｌ１１：反射光学素子より物体側のレンズ全長
である。 - 前記ズームレンズ系は、以下の条件式（１ａ）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
（ｆｗ／Ｙ’）×（Ｔｐ／Ｌ１）≦０．４６３０９９ …（１ａ） - 前記ズームレンズ系は、以下の条件式（２ａ）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
Ｌ１１／Ｔｐ≧１．１８６４３５ …（２ａ） - 前記ズームレンズ系は、第１群より像側に少なくとも２つの可動群を有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
- 前記ズームレンズ系は、変倍時に第１群が固定であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
- 前記ズームレンズ系は、反射光学素子よりも物体側に少なくとも１つのレンズを有し、前記少なくとも１つのレンズが全体として負のパワーを有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
- 前記ズームレンズ系は、反射光学素子よりも物体側に少なくとも３つのレンズを有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
- 請求項１〜請求項７のいずれかに記載のズームレンズ装置を備えたデジタルカメラ。
- 請求項１〜請求項７のいずれかに記載のズームレンズ装置を備えた携帯情報機器。
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|---|---|---|---|
| JP2004365407A JP4792742B2 (ja) | 2004-12-17 | 2004-12-17 | ズームレンズ装置並びにこれを備えたデジタルカメラ及び携帯情報機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004365407A JP4792742B2 (ja) | 2004-12-17 | 2004-12-17 | ズームレンズ装置並びにこれを備えたデジタルカメラ及び携帯情報機器 |
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- 2004-12-17 JP JP2004365407A patent/JP4792742B2/ja not_active Expired - Fee Related
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