JP6012349B2 - 撮像光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Description
dG1<−3.1×(NG1)2+14.7×NG1−12.8
0.4<fG1/f<0.8
5<fDOE/f<50
なる条件式を満たすことを特徴としている。
dG1<−3.1×(NG1) 2 +14.7×NG1−12.8 …(1)
0.4<fG1/f<0.8 …(2)
5<fDOE/f<50 …(3)
なる条件式を満たしている。
0.4<fG1/f<0.8 …(2a)
5<fDOE/f<50 …(3a)
以上の構成を取ることで全体として軽量で、高画質な像が得られる撮像光学系が容易に得られる。更に好ましくは次に述べる条件のうち少なくとも1つの条件式を満足するのが良く、これによれば更なる高い光学性能が容易に得られる。
0.05<D1ab/L<0.40 …(5)
条件式(5)は第11レンズ群L11と第12レンズ群L12との光軸上での距離と、最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離(レンズ全長)との比を規定する。条件式(5)の下限を下回ると第12レンズ群L12が大口径化し、第1レンズ群L1の軽量化が困難になる。条件式(5)の上限を上回ると第11レンズ群L11で生じた倍率色収差と軸上色収差をバランスよく補正するのが難しくなる。
0.1<D1ab/L<0.3 …(5a)
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
実施例1は対角画角が約6.32度の望遠タイプの撮像光学系である。実施例1では物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3を有している。第1レンズ群L1は最も広い空気間隔を境に第11レンズ群L11と第12レンズ群L12から構成されている。第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に開口絞りSPを有している。第3レンズ群L3は正の屈折力の第31レンズ群L31と負の屈折力の第32レンズ群L32と正の屈折力の第33レンズ群L33を有している。
実施例2は対角画角が約6.32度の望遠タイプの撮像光学系である。第11レンズ群L11の正レンズG1は株式会社オハラ社 商品名S-TIH53からなり、条件式(1)、(2)、(4)を満たす。また、第12レンズ群L12は正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズから構成されている。その他の構成は実施例1と同様である。
実施例3は対角画角が約6.32度の望遠タイプの撮像光学系である。第11レンズ群L11の正レンズG1は株式会社オハラ社 商品名S-TIM22からなり、条件式(1)、(2)、(4)を満たす。その他の構成は実施例1と同様である。
実施例4は対角画角が約6.32度の望遠タイプの撮像光学系である。第11レンズ群L11の正レンズG1は株式会社オハラ社 商品名S-TIM25からなり、条件式(1)、(2)、(4)を満たす。また、第12レンズ群L12は負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズから構成されている。その他の構成は実施例1と同様である。
実施例5は対角画角が約6.32度の望遠タイプの撮像光学系である。第11レンズ群ンL11の正レンズG1は株式会社オハラ社、商品名S-TIL27からなり、条件式(1)、(2)、(4)を満たす。その他の構成は実施例1と同様である。
実施例6は対角画角が約3.2度の望遠タイプの撮像光学系である。実施例6では物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3を有している。第1レンズ群L1は最も広い空気間隔を境に第11レンズ群L11と第12レンズ群L12から構成されている。第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に開口絞りSPを有している。
一方、回折光学部のアッベ数νdはd、C、F線の各波長をλd、λC、λFとした時
νd=λd/(λF−λC) ・・・(c)
と表され、νd=−3.45となる。これにより、任意波長における分散性は、屈折光学素子と逆作用を有する。
これにより、回折光学部の特徴として、前式(a)の位相係数C2を変化させることにより、弱い近軸屈折力変化で大きな分散性が得られる。 これは色収差以外の諸収差に大きな影響を与えることなく、色収差の補正を行うことを意味している。また位相係数C4以降の高次数の係数については、回折光学部の光線入射高の変化に対する屈折力変化は非球面と類似した効果を得ることができる。
f= 391.99mm Fno= 2.89 2ω= 6.32°
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 163.873 17.25 1.71736 29.5 135.64
2 3022.122 50.00 134.36
3 228.252 8.00 1.48749 70.2 101.74
4* 726.256 29.80 99.40
5 -883.297 4.48 1.84666 23.8 79.41
6(回折) 75.756 15.70 1.48749 70.2 74.29
7 -350.562 23.43 73.62
8 101.045 9.71 1.73800 32.3 62.80
9 -546.387 1.00 60.95
10 481.627 2.50 1.84666 23.8 58.19
11* 56.655 70.00 53.52
12(絞り) ∞ 4.00 41.01
13 76.089 2.60 1.84666 23.8 39.71
14 38.026 10.00 1.74320 49.3 37.93
15 397.906 1.88 37.48
16 877.047 4.43 1.84666 23.8 37.36
17 -77.836 1.80 1.65844 50.9 37.24
18 66.096 4.06 36.42
19 -185.276 3.54 1.72000 46.0 36.53
20 90.701 1.50 37.71
21 123.242 3.48 1.73800 32.3 38.40
22 -191.063 0.10 38.63
23 -367.117 2.60 1.49700 81.5 38.77
24 51.731 7.35 1.69895 30.1 40.21
25 -314.722 4.50 40.40
26 ∞ 2.20 1.51633 64.1 50.00
27 ∞ 50.00
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.15560e-008 A 6=-4.53533e-013 A 8= 8.83305e-019 A10=-6.93761e-021 A12= 5.45233e-025
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.12718e-008 A 6=-4.88171e-012 A 8= 3.47625e-016 A10=-2.35354e-019 A12= 4.96639e-023
第6面(回折面)
C 2=-6.60024e-005 C 4=-3.66616e-009 C 6=-1.78616e-012 C 8= 1.13567e-014
C10=-1.06293e-017 C12= 4.64679e-021 C14=-8.74708e-025
第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.43713e-007 A 6=-5.90038e-011 A 8=-4.01550e-015 A10= 1.91590e-018 A12=-4.74095e-021
焦点距離 391.99
Fナンバー 2.89
半画角(度) 3.16
像高 21.64
レンズ全長 367.00
BF 81.09
入射瞳位置 926.99
射出瞳位置 -41.65
前側主点位置 67.10
後側主点位置-310.90
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 146.19 158.37 135.22 -84.47
2 10 -76.04 2.50 1.54 0.18
3 12 271.01 54.03 12.25 -28.82
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 240.93
2 3 679.24
3 5 -83.14
4 6 127.21
5 8 116.29
6 10 -76.04
7 13 -92.68
8 14 55.91
9 16 84.62
10 17 -54.02
11 19 -84.12
12 21 101.99
13 23 -91.04
14 24 64.09
f= 392.00mm Fno= 2.89 2ω= 6.32°
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 216.521 13.58 1.84666 23.8 135.64
2 3022.122 76.40 134.59
3 105.338 17.00 1.48749 70.2 91.92
4* -252.532 3.80 89.98
5 -432.434 4.48 1.84666 23.8 83.40
6(回折) 66.885 14.50 1.48749 70.2 74.61
7 296.892 21.77 72.95
8 111.993 9.50 1.72825 28.5 64.73
9 -277.201 1.00 63.43
10 513.083 2.50 1.84666 23.8 59.50
11* 57.414 70.60 54.53
12(絞り) ∞ 4.00 39.55
13 76.948 2.60 1.84666 23.8 38.05
14 39.114 6.00 1.74320 49.3 36.37
15 312.248 1.88 36.20
16 309.797 4.43 1.84666 23.8 36.08
17 -100.056 1.80 1.65844 50.9 35.88
18 57.544 4.37 35.03
19 -149.184 3.54 1.72000 46.0 35.15
20 99.237 2.50 36.47
21 94.711 4.65 1.73800 32.3 38.37
22 -110.876 0.56 38.55
23 -85.310 2.60 1.49700 81.5 38.56
24 82.043 7.35 1.69895 30.1 39.98
25 -182.892 4.50 40.40
26 ∞ 2.20 1.51633 64.1 50.00
27 ∞ 50.00
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.08292e-008 A 6=-2.39684e-013 A 8=-2.11946e-017 A10= 3.31560e-022 A12=-7.12321e-026
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.85199e-007 A 6=-2.05648e-011 A 8=-1.10002e-015 A10= 9.23235e-019 A12=-9.69362e-023
第6面(回折面)
C 2=-4.01382e-005 C 4=-2.11690e-009 C 6=-1.22963e-012 C 8=-1.45881e-015
C10= 3.40204e-018 C12=-9.44823e-022 C14=-1.04292e-025
第11面
K = 0.00000e+000 C 4=-1.54313e-007 C 6=-6.50718e-011 C 8= 6.03529e-014 C10=-9.95895e-017 C12= 4.40174e-020
焦点距離 392.00
Fナンバー 2.89
半画角(度) 3.16
像高 21.64
レンズ全長 367.00
BF 78.90
入射瞳位置 920.27
射出瞳位置 -43.41
前側主点位置 55.94
後側主点位置-313.10
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 139.52 161.04 129.95 -79.38
2 10 -76.55 2.50 1.53 0.17
3 12 315.14 52.97 24.16 -17.24
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 274.86
2 3 154.89
3 5 -68.51
4 6 171.09
5 8 110.67
6 10 -76.55
7 13 -97.01
8 14 59.61
9 16 89.77
10 17 -55.23
11 19 -82.28
12 21 69.88
13 23 -83.72
14 24 81.97
f= 392.10mm Fno= 2.89 2ω= 6.32°
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 172.993 16.50 1.64769 33.8 135.64
2 4015.582 50.00 134.54
3 130.324 8.00 1.48749 70.2 104.01
4* 219.200 29.80 101.83
5 298.174 4.48 1.84666 23.8 84.15
6(回折) 83.891 15.30 1.43875 94.9 78.65
7 -1108.678 9.72 76.99
8 95.119 7.50 1.72000 46.0 68.10
9 1029.661 2.00 67.00
10 6816.800 2.50 1.72047 34.7 65.27
11* 54.342 94.24 58.79
12(絞り) ∞ 0.10 41.13
13 107.083 2.40 1.84666 23.8 40.70
14 43.824 6.21 1.74320 49.3 39.24
15 -502.587 1.88 38.94
16 129.128 3.91 1.84666 23.8 37.13
17 -107.119 2.40 1.69350 50.8 36.73
18 54.092 5.03 35.09
19 -138.717 2.40 1.76200 40.1 35.17
20 85.451 1.50 36.04
21 88.511 3.48 1.73800 32.3 37.05
22 -330.863 5.57 37.22
23 1514.471 2.50 1.49700 81.5 38.52
24 55.271 6.46 1.65412 39.7 39.30
25 -917.816 15.01 39.42
26 ∞ 2.20 1.51633 64.1 50.00
27 ∞ 50.00
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.06948e-008 A 6=-5.32361e-013 A 8= 5.75618e-017 A10=-1.12738e-020 A12= 6.05156e-025
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.99233e-008 A 6=-1.53987e-012 A 8= 1.21213e-015 A10=-3.88266e-019 A12= 4.06199e-023
第6面(回折面)
C 2=-5.21738e-005 C 4= 4.53753e-009 C 6=-1.00852e-011 C 8= 1.44659e-014
C10=-1.08013e-017 C12= 4.09807e-021 C14=-6.24270e-025
第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.58654e-007 A 6=-3.79517e-011 A 8=-1.39593e-013 A10= 1.03639e-016 A12=-3.94251e-020
焦点距離 392.01
Fナンバー 2.89
半画角(度) 3.16
像高 21.64
レンズ全長 369.01
BF 67.92
入射瞳位置 969.91
射出瞳位置 -50.28
前側主点位置 61.85
後側主点位置-324.08
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 133.21 141.30 97.25 -70.02
2 10 -76.04 2.50 1.46 0.01
3 12 306.79 61.05 5.08 -45.11
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 278.65
2 3 640.45
3 5 -141.25
4 6 175.20
5 8 145.07
6 10 -76.04
7 13 -89.17
8 14 54.50
9 16 69.68
10 17 -51.51
11 19 -69.07
12 21 94.96
13 23 -115.49
14 24 79.91
f= 392.00mm Fno= 2.89 2ω= 6.32°
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 151.416 19.52 1.67270 32.1 135.64
2 -11006.533 61.25 134.27
3* 422.577 4.48 1.84666 23.8 92.92
4(回折) 87.567 15.37 1.48749 70.2 87.13
5 1260.297 41.54 85.98
6 164.946 9.79 1.60311 60.6 70.35
7 -239.424 1.00 69.01
8 288.494 2.50 1.73800 32.3 64.43
9 68.390 71.09 60.03
10(絞り) ∞ 4.00 40.73
11 95.792 2.60 1.84666 23.8 38.93
12 38.185 6.00 1.74320 49.3 37.03
13 402.651 1.88 36.59
14 120.177 4.43 1.84666 23.8 36.42
15 -91.968 1.80 1.76200 40.1 36.20
16 51.757 4.75 34.86
17 -135.820 3.54 1.74400 44.8 34.97
18 107.413 2.50 36.33
19 85.639 10.30 1.73800 32.3 38.48
20 -91.339 0.10 39.47
21 -96.777 2.60 1.49700 81.5 39.46
22 71.428 7.35 1.72047 34.7 40.31
23 -72665.163 4.50 40.40
24 ∞ 2.20 1.51633 64.1 50.00
25 ∞ 50.00
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.62600e-008 A 6=-5.12442e-013 A 8=-9.94408e-017 A10= 1.08433e-020 A12=-8.41894e-025
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.73064e-008 A 6=-2.09650e-013 A 8= 9.45587e-016 A10=-2.16526e-019 A12= 3.20049e-023
第4面(回折面)
C 2=-4.65491e-005 C 4=-3.15803e-009 C 6= 3.99094e-013 C 8= 2.09674e-016
C10=-3.72269e-019 C12= 2.28099e-022 C14=-3.98153e-026
焦点距離 392.00
Fナンバー 2.89
半画角(度) 3.16
像高 21.64
レンズ全長 361.23
BF 76.14
入射瞳位置 836.13
射出瞳位置 -45.58
前側主点位置 -34.29
後側主点位置-315.86
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 166.87 151.96 110.86 -88.02
2 8 -122.05 2.50 1.89 0.45
3 10 740.81 58.55 36.30 -7.41
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 222.19
2 3 -132.88
3 4 188.82
4 6 163.42
5 8 -122.05
6 11 -76.58
7 12 56.37
8 14 62.13
9 15 -43.23
10 17 -80.12
11 19 61.41
12 21 -82.27
13 22 99.05
f= 391.97mm Fno= 2.89 2ω= 6.32°
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 152.612 18.79 1.57501 41.5 135.63
2 3022.122 47.44 134.35
3 241.396 6.87 1.48749 70.2 105.80
4* 806.618 33.49 103.75
5 -1343.478 4.48 1.74000 28.3 85.99
6(回折) 144.938 15.21 1.43875 94.9 82.60
7 -178.832 8.65 81.48
8 87.099 11.58 1.48749 70.2 69.15
9 -641.527 1.01 66.71
10 1697.943 2.50 1.76200 40.1 64.11
11* 53.428 86.26 57.60
12(絞り) ∞ 4.96 40.11
13 124.600 2.60 1.84666 23.8 38.66
14 44.525 6.09 1.74320 49.3 37.29
15 -363.098 1.88 37.02
16 172.711 4.43 1.84666 23.8 36.78
17 -86.282 1.80 1.63930 44.9 36.57
18 58.797 5.69 35.20
19 -112.795 3.54 1.72000 46.0 35.28
20 74.821 2.50 36.44
21 92.167 3.48 1.74950 35.3 38.01
22 -362.880 3.49 38.20
23 -3543.403 2.60 1.49700 81.5 39.19
24 52.697 5.76 1.65412 39.7 40.32
25 -311.964 4.50 40.40
26 ∞ 2.20 1.51633 64.1 50.00
27 ∞ 50.00
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.29902e-010 A 6= 4.76022e-013 A 8= 5.99471e-017 A10=-1.27113e-020 A12= 6.45302e-025
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.65161e-007 A 6= 5.99123e-012 A 8= 3.77970e-016 A10=-8.06309e-020 A12= 2.52635e-023
第6面(回折面)
C 2=-5.54959e-005 C 4= 7.78013e-009 C 6=-1.17144e-011 C 8= 1.32062e-014
C10=-7.80476e-018 C12= 2.32508e-021 C14=-2.86735e-025
第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.34410e-007 A 6=-3.81880e-011 A 8=-1.48009e-013 A10= 1.22816e-016 A12=-5.08277e-020
焦点距離 391.97
Fナンバー 2.89
半画角(度) 3.16
像高 21.64
レンズ全長 366.99
BF 75.18
入射瞳位置 945.80
射出瞳位置 -46.83
前側主点位置 78.46
後側主点位置-316.80
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 127.65 146.51 108.43 -68.92
2 10 -72.44 2.50 1.47 0.05
3 12 314.37 55.52 21.77 -23.44
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 278.86
2 3 703.86
3 5 -180.10
4 6 181.48
5 8 158.13
6 10 -72.44
7 13 -83.07
8 14 53.71
9 16 68.50
10 17 -54.43
11 19 -61.99
12 21 98.39
13 23 -104.45
14 24 69.35
f= 778.931mm Fno= 5.80 2ω= 3.18°
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 176.164 13.00 1.63980 34.5 134.61
2 574.915 85.00 133.39
3 154.275 7.00 1.48749 70.2 100.46
4* 523.687 44.10 99.93
5(回折) -830.164 5.00 1.74000 28.3 76.49
6 89.334 11.47 1.49700 81.5 72.69
7 -313.391 71.79 72.39
8 90.298 2.77 1.48749 70.2 38.00
9 -1241.073 1.80 1.73800 32.3 37.74
10* 68.557 46.77 36.15
11(絞り) ∞ 0.10 25.83
12 158.106 1.60 1.84666 23.8 25.71
13 22.120 10.00 1.62588 35.7 24.73
14 -82.695 2.00 24.46
15 -162.739 4.00 1.80809 22.8 23.78
16 -62.491 1.60 1.83481 42.7 23.59
17 45.627 1.00 23.87
18 38.510 4.00 1.48749 70.2 24.91
19 59.950 2.10 25.57
20 70.095 4.00 1.66680 33.0 26.65
21 513.845 8.59 27.08
22 -133.189 6.00 1.69895 30.1 29.29
23 -26.016 3.00 1.43875 94.9 29.84
24 181.038 13.51 30.38
25 -163.464 1.60 1.43875 94.9 32.43
26 46.849 1.00 33.41
27 50.137 10.00 1.71736 29.5 34.00
28 -28.613 3.00 1.80809 22.8 34.06
29 -210.355 24.93 34.95
30 ∞ 2.20 1.51633 64.1 50.00
31 ∞ 50.00
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.45280e-011 A 6= 4.75067e-014 A 8= 1.45809e-018 A10=-2.66402e-021 A12= 2.61793e-025
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.04821e-008 A 6= 6.61574e-013 A 8=-1.16903e-016 A10=-1.25055e-019 A12= 3.19811e-023
第5面(回折面)
C 2=-4.41908e-005 C 4= 3.38675e-009 C 6=-2.45408e-012 C 8= 2.12494e-015
C 10=-4.99016e-019 C 12=-5.84869e-023
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.89746e-009 A 6=-2.35869e-010 A 8= 6.62241e-013 A10=-5.49000e-016 A12=-2.07792e-018 A14= 3.51982e-021
焦点距離 778.93
Fナンバー 5.80
半画角(度) 1.59
像高 21.60
レンズ全長 485.99
BF 93.05
入射瞳位置 1708.47
射出瞳位置 -102.61
前側主点位置-613.55
後側主点位置-685.88
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 313.99 165.57 -14.81 -152.47
2 8 -185.19 4.57 5.85 2.86
3 11 -4942.82 104.24 -1190.94 -1671.58
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 392.00
2 3 445.86
3 5 -109.82
4 6 141.21
5 8 172.79
6 9 -87.98
7 12 -30.54
8 13 28.95
9 15 123.34
10 16 -31.38
11 18 208.15
12 20 121.29
13 22 45.22
14 23 -51.62
15 25 -82.80
16 27 26.82
17 28 -41.29
L3 第3レンズ群 L11 第11レンズ群 L12 第12レンズ群
L31 第31レンズ群 L32は第32レンズ群 L33 第33レンズ群
DOE 回折光学素子
D 回折光学部
Claims (6)
- 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、開口絞り、第3レンズ群より構成され、フォーカシングのためには前記第2レンズ群のみが移動し、前記第1レンズ群は最も広い空気間隔を境に物体側に正の屈折力の第11レンズ群、像側に第12レンズ群を有し、瞳近軸光線が光軸と交わる位置よりも物体側に少なくとも1つの回折光学素子を有し、前記第11レンズ群は1つの正レンズG1より構成され、前記正レンズG1の材料の屈折率をNG1、比重をdG1、焦点距離をfG1、前記回折光学素子の回折光学部の焦点距離をfDOE、全系の焦点距離をfとするとき、
dG1<−3.1×(NG1)2+14.7×NG1−12.8
0.4<fG1/f<0.8
5<fDOE/f<50
なる条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。 - 1.5<NG1
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。 - 前記第11レンズ群と前記第12レンズ群の光軸上の間隔をD1ab、最も物体側のレンズ面から像面までの距離をLとするとき、
0.05<D1ab/L<0.40
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学系。 - 前記第3レンズ群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第31レンズ群、ぶれ補正のために光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する負の屈折力の第32レンズ群、正の屈折力の第33レンズ群より構成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像光学系。
- 前記第2レンズ群は、単一の負レンズ、または、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像光学系。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像光学系と、該撮像光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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