JPH08220430A - 広角レンズ - Google Patents
広角レンズInfo
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- JPH08220430A JPH08220430A JP7052011A JP5201195A JPH08220430A JP H08220430 A JPH08220430 A JP H08220430A JP 7052011 A JP7052011 A JP 7052011A JP 5201195 A JP5201195 A JP 5201195A JP H08220430 A JPH08220430 A JP H08220430A
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- lenses
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- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
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-
- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
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- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/04—Reversed telephoto objectives
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラスチックレンズを多用して低価格化を図
るとともに、温度や湿度などの使用環境が変化しても十
分な性能を確保できるようにする。 【構成】 物体側から順に、プラスチック凹レンズ１、
プラスチック凸レンズ２、ガラスレンズ３の３枚で構成
し、物体側２枚をプラスチックレンズにして、レンズ系
の低価格化を図り、物体側のプラスチック凹レンズ１と
プラスチック凸レンズ２をアフォーカル系のワイドコン
バータに構成して、プラスチックレンズを用いても、温
度や湿度などの使用環境の変化によって性能が変化する
ことがなく、使用環境が変化しても十分な性能を確保す
ることができ、しかも２枚のプラスチックレンズの少な
くとも各一面をそれぞれ非球面に形成したことにより、
収差補正が有利になり、ワイドコンバータにより画角が
大きくなっても十分に収差補正ができる。
るとともに、温度や湿度などの使用環境が変化しても十
分な性能を確保できるようにする。 【構成】 物体側から順に、プラスチック凹レンズ１、
プラスチック凸レンズ２、ガラスレンズ３の３枚で構成
し、物体側２枚をプラスチックレンズにして、レンズ系
の低価格化を図り、物体側のプラスチック凹レンズ１と
プラスチック凸レンズ２をアフォーカル系のワイドコン
バータに構成して、プラスチックレンズを用いても、温
度や湿度などの使用環境の変化によって性能が変化する
ことがなく、使用環境が変化しても十分な性能を確保す
ることができ、しかも２枚のプラスチックレンズの少な
くとも各一面をそれぞれ非球面に形成したことにより、
収差補正が有利になり、ワイドコンバータにより画角が
大きくなっても十分に収差補正ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子カメラなどの撮
影装置に用いられる広角レンズに関する。
影装置に用いられる広角レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子カメラに用いられる広角レンズにお
いては、ガラス製のレンズを用いた５枚構成のものが広
く知られている。このような広角レンズでは、ガラス製
のレンズを５枚用いているので、高性能ではあるが、非
常に高価なものであるという問題があった。そこで、従
来では、低価格な広角レンズとして、プラスチック製の
レンズを用いた２枚構成のものが開発されている。
いては、ガラス製のレンズを用いた５枚構成のものが広
く知られている。このような広角レンズでは、ガラス製
のレンズを５枚用いているので、高性能ではあるが、非
常に高価なものであるという問題があった。そこで、従
来では、低価格な広角レンズとして、プラスチック製の
レンズを用いた２枚構成のものが開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラス
チック製のレンズを用いた従来の広角レンズでは、レン
ズが温度や湿度などの使用環境によってピントが変動す
るため、ガラス製のレンズに比べて、常温常湿下では差
ほど性能は変わらないが、使用環境の変化によりかなり
性能が低下するという欠点があった。この発明の課題
は、プラスチックレンズを多用して低価格化を図るとと
もに、温度や湿度などの使用環境が変化しても十分な性
能を確保することができるようにすることである。
チック製のレンズを用いた従来の広角レンズでは、レン
ズが温度や湿度などの使用環境によってピントが変動す
るため、ガラス製のレンズに比べて、常温常湿下では差
ほど性能は変わらないが、使用環境の変化によりかなり
性能が低下するという欠点があった。この発明の課題
は、プラスチックレンズを多用して低価格化を図るとと
もに、温度や湿度などの使用環境が変化しても十分な性
能を確保することができるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために、物体側より順に、プラスチック凹レン
ズ、プラスチック凸レンズ、ガラスレンズを配置した３
枚構成とし、プラスチック凹レンズとプラスチック凸レ
ンズをアフォーカル系のワイドコンバータとして構成
し、少なくともプラスチック凸レンズの一面を非球面に
形成したことを特徴とするものである。この場合、請求
項２に記載の如く、１枚目のプラスチック凹レンズの一
面が非球面に形成されていることが望ましい。また、請
求項３に記載の如く、ｎ番目の面の曲率半径をＲｎ、ｎ
番目の面のアッベ数をνｎ、全系の焦点距離をｆとした
とき、 （１）Ｒ2＜２ｆ （２）Ｒ3＞−２ｆ （３）Ｒ4＞−２ｆ （４）４５＜ν1＜７０ （５）４５＜ν3＜７０ の各条件を満足していることが望ましい。
解決するために、物体側より順に、プラスチック凹レン
ズ、プラスチック凸レンズ、ガラスレンズを配置した３
枚構成とし、プラスチック凹レンズとプラスチック凸レ
ンズをアフォーカル系のワイドコンバータとして構成
し、少なくともプラスチック凸レンズの一面を非球面に
形成したことを特徴とするものである。この場合、請求
項２に記載の如く、１枚目のプラスチック凹レンズの一
面が非球面に形成されていることが望ましい。また、請
求項３に記載の如く、ｎ番目の面の曲率半径をＲｎ、ｎ
番目の面のアッベ数をνｎ、全系の焦点距離をｆとした
とき、 （１）Ｒ2＜２ｆ （２）Ｒ3＞−２ｆ （３）Ｒ4＞−２ｆ （４）４５＜ν1＜７０ （５）４５＜ν3＜７０ の各条件を満足していることが望ましい。
【０００５】
【作用】この発明によれば、レンズ３枚で構成したう
ち、物体側２枚をプラスチックレンズにすることによ
り、レンズ系の低価格化を図るとともに、物体側のプラ
スチック凹レンズとプラスチック凸レンズをアフォーカ
ル系のワイドコンバータとして構成したことにより、プ
ラスチックレンズを用いても、温度や湿度などの使用環
境の変化によって性能が変化することがなく、これによ
り使用環境が変化しても十分な性能を確保することがで
き、しかも２枚のプラスチックレンズのうち少なくとも
２枚目のプラスチック凸レンズの一面を非球面に形成し
たことにより、収差補正が有利になり、画角が小さけれ
ば十分に収差補正ができる。この場合、請求項２に記載
の如く、１枚目のプラスチック凹レンズの一面も非球面
に形成されていれば、ワイドコンバータにより画角が大
きくなっても十分に収差補正ができる。また、請求項３
に記載の（１）〜（３）の各条件を満足していれば、２
枚のプラスチックレンズを用いても十分な性能が確保で
き、また（４）および（５）の各条件を満足していれ
ば、収差のうち特に色収差の補正が有利になり、画角が
大きくても十分に色収差が補正できる。
ち、物体側２枚をプラスチックレンズにすることによ
り、レンズ系の低価格化を図るとともに、物体側のプラ
スチック凹レンズとプラスチック凸レンズをアフォーカ
ル系のワイドコンバータとして構成したことにより、プ
ラスチックレンズを用いても、温度や湿度などの使用環
境の変化によって性能が変化することがなく、これによ
り使用環境が変化しても十分な性能を確保することがで
き、しかも２枚のプラスチックレンズのうち少なくとも
２枚目のプラスチック凸レンズの一面を非球面に形成し
たことにより、収差補正が有利になり、画角が小さけれ
ば十分に収差補正ができる。この場合、請求項２に記載
の如く、１枚目のプラスチック凹レンズの一面も非球面
に形成されていれば、ワイドコンバータにより画角が大
きくなっても十分に収差補正ができる。また、請求項３
に記載の（１）〜（３）の各条件を満足していれば、２
枚のプラスチックレンズを用いても十分な性能が確保で
き、また（４）および（５）の各条件を満足していれ
ば、収差のうち特に色収差の補正が有利になり、画角が
大きくても十分に色収差が補正できる。
【０００６】
【実施例】以下、図１〜図４を参照して、この発明の広
角レンズの一実施例について説明する。この広角レンズ
は、図１に示すように、物体側より順に、プラスチック
凹レンズ１、プラスチック凸レンズ２、ガラスレンズ３
を配置した３枚構成となっている。プラスチック凹レン
ズ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズで、
画角の広角化を図るものであり、物体側面が非球面に形
成されている。プラスチック凸レンズ２は、物体側に凹
面を向けたメニスカス凸レンズで、収差補正を図るため
に像側面が非球面に形成されている。そして、プラスチ
ック凹レンズ１とプラスチック凸レンズ２は、アフォー
カル系のワイドコンバータとして構成されている。ま
た、ガラスレンズ３は、両凸レンズで、結像作用と焦点
距離を決定するパワーレンズとしての役割をもってい
る。この広角レンズは、プラスチック凹レンズ１から入
射した光をプラスチック凸レンズ２を介してガラスレン
ズ３で絞り、水晶板などのフィルタ４およびカバーガラ
ス５を介してＣＣＤなどの撮像素子の像面６に結像させ
ている。
角レンズの一実施例について説明する。この広角レンズ
は、図１に示すように、物体側より順に、プラスチック
凹レンズ１、プラスチック凸レンズ２、ガラスレンズ３
を配置した３枚構成となっている。プラスチック凹レン
ズ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズで、
画角の広角化を図るものであり、物体側面が非球面に形
成されている。プラスチック凸レンズ２は、物体側に凹
面を向けたメニスカス凸レンズで、収差補正を図るため
に像側面が非球面に形成されている。そして、プラスチ
ック凹レンズ１とプラスチック凸レンズ２は、アフォー
カル系のワイドコンバータとして構成されている。ま
た、ガラスレンズ３は、両凸レンズで、結像作用と焦点
距離を決定するパワーレンズとしての役割をもってい
る。この広角レンズは、プラスチック凹レンズ１から入
射した光をプラスチック凸レンズ２を介してガラスレン
ズ３で絞り、水晶板などのフィルタ４およびカバーガラ
ス５を介してＣＣＤなどの撮像素子の像面６に結像させ
ている。
【０００７】また、この広角レンズは、ｎ番目の面の曲
率半径をＲｎ、ｎ番目の面のアッベ数をνｎ、全系の焦
点距離をｆとしたとき、 （１）Ｒ2＜２ｆ （２）Ｒ3＞−２ｆ （３）Ｒ4＞−２ｆ （４）４５＜ν1＜７０ （５）４５＜ν3＜７０ の各条件を満足している。
率半径をＲｎ、ｎ番目の面のアッベ数をνｎ、全系の焦
点距離をｆとしたとき、 （１）Ｒ2＜２ｆ （２）Ｒ3＞−２ｆ （３）Ｒ4＞−２ｆ （４）４５＜ν1＜７０ （５）４５＜ν3＜７０ の各条件を満足している。
【０００８】以下、（１）〜（５）の各条件について説
明する。（１）〜（３）の各条件は２枚のプラスチック
凹レンズ１とプラスチック凸レンズ２との性能に関し、
これらの条件から外れると、十分な性能が得られない。
また（４）および（５）の各条件はプラスチック凹レン
ズ１とプラスチック凸レンズ２の色収差に関し、これら
の条件から外れると、色収差の補正が不利になる。
明する。（１）〜（３）の各条件は２枚のプラスチック
凹レンズ１とプラスチック凸レンズ２との性能に関し、
これらの条件から外れると、十分な性能が得られない。
また（４）および（５）の各条件はプラスチック凹レン
ズ１とプラスチック凸レンズ２の色収差に関し、これら
の条件から外れると、色収差の補正が不利になる。
【０００９】このように、この広角レンズでは、プラス
チック凹レンズ１、プラスチック凸レンズ２、ガラス凸
レンズ３の３枚構成のうち、２枚をプラスチックレンズ
にしたので、レンズ系の低価格化を図ることができる。
また、プラスチック凹レンズ１とプラスチック凸レンズ
２とでアフォーカル系のワイドコンバータを構成してい
るので、プラスチックレンズを用いても、温度や湿度な
どの使用環境の変化によって性能が変化することがな
く、使用環境が変化しても十分な性能が確保できるとと
もに、ワイドコンバータにより画角を大きくすることが
できる。さらに、プラスチック凹レンズ１の物体側面と
プラスチック凸レンズ２の像側面とが非球面に形成され
ているので、収差補正、特に色収差の補正が有利にな
り、ワイドコンバータにより画角が大きくなっても十分
に収差補正ができ、収差特性の良いものを得ることがで
きる。
チック凹レンズ１、プラスチック凸レンズ２、ガラス凸
レンズ３の３枚構成のうち、２枚をプラスチックレンズ
にしたので、レンズ系の低価格化を図ることができる。
また、プラスチック凹レンズ１とプラスチック凸レンズ
２とでアフォーカル系のワイドコンバータを構成してい
るので、プラスチックレンズを用いても、温度や湿度な
どの使用環境の変化によって性能が変化することがな
く、使用環境が変化しても十分な性能が確保できるとと
もに、ワイドコンバータにより画角を大きくすることが
できる。さらに、プラスチック凹レンズ１の物体側面と
プラスチック凸レンズ２の像側面とが非球面に形成され
ているので、収差補正、特に色収差の補正が有利にな
り、ワイドコンバータにより画角が大きくなっても十分
に収差補正ができ、収差特性の良いものを得ることがで
きる。
【００１０】次に、この広角レンズの具体例を表１に示
す。この表１では、焦点距離ｆが３．３５ｍｍで、ＦNO
が１．２で、イメージサークルが３．１ｍｍである。
す。この表１では、焦点距離ｆが３．３５ｍｍで、ＦNO
が１．２で、イメージサークルが３．１ｍｍである。
【表１】 ただし、Ｄはレンズおよびフィルタなどの中心厚および
空気空間である。
空気空間である。
【００１１】また、非球面係数は表２の通りである。
【表２】 なお、非球面は以下の式で表される。 Ｚ＝Ｃρ2／［１＋√｛１−（Ａ0＋１）Ｃ2ρ2｝］＋Ａ4ρ4＋Ａ6ρ6 ただし、Ｚはレンズ面での光軸からの高さの変位量、Ｃ
は近軸曲率、ρは光軸からの距離、Ａは非球面係数であ
る。
は近軸曲率、ρは光軸からの距離、Ａは非球面係数であ
る。
【００１２】このような広角レンズの具体例では、球面
収差が図２（ａ）に示す収差曲線となり、非点収差が図
２（ｂ）に示す収差曲線となり、歪曲収差（ディストー
ション）が図２（ｃ）に示す収差曲線となり、メリジオ
ナル・コマ収差が図３（ａ）に示す収差曲線で、サジタ
ル・コマ収差が図３（ｂ）に示す収差曲線となり、これ
らの図から収差特性が良く、性能が良いことがわかる。
また、この具体例では、図４（ａ）および図４（ｂ）に
示すＭＴＦ(Modulation Transfer Function)特性が得ら
れる。すなわち、このＭＴＦは、８、２４、４０（本／
ｍｍ）の空間周波数で、デフォーカスが±０．０５ｍｍ
である。そして、図４（ａ）は２０℃でのベストフォー
カス面の特性を示し、図４（ｂ）は４０℃の環境におけ
る２０℃でのベストフォーカス面の位置での特性を示し
ている。これらの図から明らかなように、２０℃の環境
でも４０℃の環境でもほとんどＭＴＦ特性は変化してい
ないことがわかり、この具体例では温度の変化によって
性能が変化しないことがわかる。
収差が図２（ａ）に示す収差曲線となり、非点収差が図
２（ｂ）に示す収差曲線となり、歪曲収差（ディストー
ション）が図２（ｃ）に示す収差曲線となり、メリジオ
ナル・コマ収差が図３（ａ）に示す収差曲線で、サジタ
ル・コマ収差が図３（ｂ）に示す収差曲線となり、これ
らの図から収差特性が良く、性能が良いことがわかる。
また、この具体例では、図４（ａ）および図４（ｂ）に
示すＭＴＦ(Modulation Transfer Function)特性が得ら
れる。すなわち、このＭＴＦは、８、２４、４０（本／
ｍｍ）の空間周波数で、デフォーカスが±０．０５ｍｍ
である。そして、図４（ａ）は２０℃でのベストフォー
カス面の特性を示し、図４（ｂ）は４０℃の環境におけ
る２０℃でのベストフォーカス面の位置での特性を示し
ている。これらの図から明らかなように、２０℃の環境
でも４０℃の環境でもほとんどＭＴＦ特性は変化してい
ないことがわかり、この具体例では温度の変化によって
性能が変化しないことがわかる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、物体側から順に、プラスチック凹レンズ、プラスチ
ック凸レンズ、ガラスレンズの３枚で構成し、物体側２
枚をプラスチックレンズにすることにより、レンズ系の
低価格化を図ることができるとともに、物体側のプラス
チック凹レンズとプラスチック凸レンズをアフォーカル
系のワイドコンバータとして構成したので、プラスチッ
クレンズを用いても、温度や湿度などの使用環境の変化
によって性能が変化することがなく、使用環境が変化し
ても十分な性能を確保することができ、しかも２枚のプ
ラスチックレンズのうち少なくとも２枚目のプラスチッ
ク凸レンズの一面を非球面に形成しているので、収差補
正が有利になり、画角が小さければ、十分に収差補正が
でき、性能の良いものを得ることができる。
ば、物体側から順に、プラスチック凹レンズ、プラスチ
ック凸レンズ、ガラスレンズの３枚で構成し、物体側２
枚をプラスチックレンズにすることにより、レンズ系の
低価格化を図ることができるとともに、物体側のプラス
チック凹レンズとプラスチック凸レンズをアフォーカル
系のワイドコンバータとして構成したので、プラスチッ
クレンズを用いても、温度や湿度などの使用環境の変化
によって性能が変化することがなく、使用環境が変化し
ても十分な性能を確保することができ、しかも２枚のプ
ラスチックレンズのうち少なくとも２枚目のプラスチッ
ク凸レンズの一面を非球面に形成しているので、収差補
正が有利になり、画角が小さければ、十分に収差補正が
でき、性能の良いものを得ることができる。
【図１】この発明の広角レンズの一実施例を示す構成
図。
図。
【図２】図１の具体例の収差を示し、（ａ）は球面収差
を示す図、（ｂ）は非点収差を示す図、（ｃ）は歪曲収
差を示す図。
を示す図、（ｂ）は非点収差を示す図、（ｃ）は歪曲収
差を示す図。
【図３】図１の具体例のコマ収差を示し、（ａ）はメリ
ジオナル・コマ収差を示す図、（ｂ）はサジタル・コマ
収差を示す図。
ジオナル・コマ収差を示す図、（ｂ）はサジタル・コマ
収差を示す図。
【図４】図１の具体例のＭＴＦ特性を示し、（ａ）は使
用環境が２０℃でのベストフォーカス面の特性を示す
図、（ｂ）は使用環境が４０℃における２０℃でのベス
トフォーカス面位置での特性を示す図。
用環境が２０℃でのベストフォーカス面の特性を示す
図、（ｂ）は使用環境が４０℃における２０℃でのベス
トフォーカス面位置での特性を示す図。
１ プラスチック凹レンズ ２ プラスチック凸レンズ ３ ガラスレンズ
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側より順に、プラスチック凹レン
ズ、プラスチック凸レンズ、ガラスレンズを配置した３
枚構成とし、前記プラスチック凹レンズと前記プラスチ
ック凸レンズをアフォーカル系のワイドコンバータとし
て構成し、少なくとも前記プラスチック凸レンズの一面
を非球面に形成したことを特徴とする広角レンズ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記プラスチック凹
レンズの一面は非球面に形成されていることを特徴とす
る広角レンズ。 - 【請求項３】 ｎ番目の面の曲率半径をＲｎ、ｎ番目の
面のアッベ数をνｎ、全系の焦点距離をｆとしたとき、 （１）Ｒ2＜２ｆ （２）Ｒ3＞−２ｆ （３）Ｒ4＞−２ｆ （４）４５＜ν1＜７０ （５）４５＜ν3＜７０ の各条件を満足することを特徴とする請求項１または２
記載の広角レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052011A JPH08220430A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 広角レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052011A JPH08220430A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 広角レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220430A true JPH08220430A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12902885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7052011A Pending JPH08220430A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 広角レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08220430A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001159732A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Nikon Corp | 超広角レンズ及び該レンズを備える撮影装置 |
| US7110189B2 (en) | 2004-03-24 | 2006-09-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photographing lens having three lens element |
| WO2011027622A1 (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-10 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
| JP2015132759A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 広角レンズ系、カメラ |
| USRE48828E1 (en) | 2015-01-09 | 2021-11-23 | Largan Precision Co., Ltd. | Compact optical system, image capturing unit and electronic device |
-
1995
- 1995-02-17 JP JP7052011A patent/JPH08220430A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001159732A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Nikon Corp | 超広角レンズ及び該レンズを備える撮影装置 |
| US7110189B2 (en) | 2004-03-24 | 2006-09-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photographing lens having three lens element |
| WO2011027622A1 (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-10 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
| US8531781B2 (en) | 2009-09-01 | 2013-09-10 | Olympus Medical Systems Corp. | Objective optical system |
| JP2015132759A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 広角レンズ系、カメラ |
| USRE48828E1 (en) | 2015-01-09 | 2021-11-23 | Largan Precision Co., Ltd. | Compact optical system, image capturing unit and electronic device |
| USRE49703E1 (en) | 2015-01-09 | 2023-10-17 | Largan Precision Co., Ltd. | Compact optical system, image capturing unit and electronic device |
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