TWI448725B - 影像擷取光學鏡片系統 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種影像擷取光學鏡片系統,且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化影像擷取光學鏡片系統。
近年來,隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起,光學系統的需求日漸提高。一般光學系統的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種,且隨著半導體製程技術的精進,使得感光元件的畫素尺寸縮小,光學系統逐漸往高畫素領域發展,因此,對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於可攜式電子產品上的光學系統,如美國專利第7,869,142、8,000,031號所示,多採用四片或五片式透鏡結構為主,但由於智慧型手機(Smart Phone)與PDA(Personal Digital Assistant)等高規格行動裝置的盛行,帶動光學系統在畫素與成像品質上的迅速攀升,習知的光學系統將無法滿足更高階的攝影系統。
目前雖有進一步發展六片式光學鏡組,如美國公開第2012/0229917號所揭示,其第五透鏡的面形配置,並未設計曲率較強的新月形,使其中心與周邊視場的焦點不易集中於同一對焦平面上,造成解像能力不佳與整體成像品質
降低。
因此,本發明之一態樣是在提供一種影像擷取光學鏡片系統,其第五透鏡具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,可有效修正影像擷取光學鏡片系統的佩茲伐和數(Petzval Sum),有助於中心與周邊視場之焦點更集中於一對焦平面上,以提升解像能力。
依據本發明一實施方式,提供一種影像擷取光學鏡片系統,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。第一透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力,其物側表面與像側表面中至少一表面為非球面。第五透鏡具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,且皆為非球面。第六透鏡具有屈折力,其像側表面近光軸處為凹面、周邊處為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2,其滿足下列條件:-3.0<(R1+R2)/(R1-R2)<0。
依據本發明另一實施方式,提供一種影像擷取光學鏡片系統,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。第一透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面。第二透鏡具有屈折力,其像側表面為凹面。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有
屈折力,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面中至少有一為非球面。第五透鏡具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,且皆為非球面。第六透鏡具有屈折力,其像側表面近光軸處為凹面、周邊處為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡之色散係數為V5,第六透鏡之色散係數為V6,其滿足下列條件:0.20<V5/V6<0.70。
依據本發明又一實施方式,提供一種影像擷取光學鏡片系統,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。第一透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力,其像側表面為凹面。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力,其物側表面與像側表面中至少一表面為非球面。第五透鏡具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,並皆為非球面。第六透鏡具有屈折力,其像側表面近光軸處為凹面、周邊處為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,第二透鏡之焦距為f2,第五透鏡之焦距為f5,第六透鏡之像側表面曲率半徑為R12,其滿足下列條件:-1.50<f/f5<-0.20;以及-1.0<R12/f2<0。
當(R1+R2)/(R1-R2)滿足上述條件時,可適當調整第一透鏡的面形,有助於減少球差與像散的產生,同時並可適當調整第一透鏡之正屈折力強度,有助於縮短總長度。
當V5/V6滿足上述條件時,有助於影像擷取光學鏡片
系統色差的修正。
當f/f5滿足上述條件時,適當調整第五透鏡之屈折力,並配合第五透鏡之面形,可有效修正影像擷取光學鏡片系統的佩茲伐和數,有助於中心與周邊視場之焦點更集中於一對焦平面上,以提升解像能力。
當R12/f2滿足上述條件時,有助於修正像差,並可使主點(Principal Point)遠離成像面,藉此縮短後焦長,有利於維持小型化。
一種影像擷取光學鏡片系統,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。影像擷取光學鏡片系統更可包含一設置於成像面的影像感測元件。
第一透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面、像側表面可為凹面。藉此可適當調整第一透鏡之正屈折力強度,有助於縮短影像擷取光學鏡片系統的總長度。
第二透鏡具有負屈折力,其可對第一透鏡產生的像差作補正。第二透鏡之物側表面可為凸面、像側表面可為凹面,其可修正影像擷取光學鏡片系統之像散。
第四透鏡可具有正屈折力,其像側表面可為凸面。藉此,可減少系統敏感度以提升製作良率。
第五透鏡具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面。藉此,可有效修正影像擷取光學鏡片系統的佩茲伐和數,有助於中心與周邊視場之焦點更集中於一對焦
平面上,以提升解像能力。
第六透鏡之物側表面可為凸面、像側表面近光軸處為凹面。藉此,可使主點遠離成像面,以縮短後焦距,有利於維持小型化。特別的是,第六透鏡像側表面周邊處為凸面,藉由其像側表面自近光軸處到周邊處由凹面轉為凸面,可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度,以增加影像感測元件之接收效率,進一步可修正離軸視場的像差。
第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2,其滿足下列條件:-3.0<(R1+R2)/(R1-R2)<0。藉此,可適當調整第一透鏡的面形,有助於減少球差與像散的產生,同時並可適當調整第一透鏡之正屈折力強度,有助於縮短總長度。
第五透鏡之物側表面曲率半徑為R9、像側表面曲率半徑為R10,其滿足下列條件:-0.50<(R9-R10)/(R9+R10)<0。適當調整第五透鏡表面之曲率,可有效修正影像擷取光學鏡片系統的佩茲伐和數,有助於中心與周邊視場之焦點更集中於一對焦平面上,以提升解像能力。較佳地,可滿足下列條件:-0.35<(R9-R10)/(R9+R10)<0。
第五透鏡之色散係數為V5,第六透鏡之色散係數為V6,其滿足下列條件:0.20<V5/V6<0.70。藉此,有助於影像擷取光學鏡片系統色差的修正。
影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,第五透鏡之焦距為f5,其滿足下列條件:-1.50<f/f5<-0.20。適當調整第五透鏡之屈折力,並配合第五透鏡之面形,可有效修正影像
擷取光學鏡片系統的佩茲伐和數,有助於中心與周邊視場之焦點更集中於一對焦平面上,以提升解像能力。較佳地,可滿足下列條件:-1.20<f/f5<-0.20。
第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,第六透鏡於光軸上之厚度為CT6,其滿足下列條件:0.10<CT5/CT6<0.50。第五透鏡及第六透鏡厚度的配置有助於鏡片之製作與成型之良率,過厚或過薄的鏡片易造成碎裂或成型不良。
影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,第四透鏡之焦距為f4,其滿足下列條件:0.6<f/f4<1.8。適當調整第四透鏡之屈折力,可有效平衡影像擷取光學鏡片系統的正屈折力配置,並有助於像差的修正。
第六透鏡之像側表面與成像面於光軸上之距離為BFL,第一透鏡之物側表面至第六透鏡之像側表面於光軸上之距離為Td,其滿足下列條件:0.15<BFL/Td<0.4。藉此,適當調整影像擷取光學鏡片系統之後焦距,有助於維持其小型化。
第一透鏡之色散係數為V1,第二透鏡之色散係數為V2,第五透鏡之色散係數為V5,其滿足下列條件:0.6<(V2+V5)/V1<1.0。藉此,有助於影像擷取光學鏡片系統色差的修正。
第二透鏡於光軸上之厚度為CT2,第六透鏡像側表面由近光軸處至周邊處的凹面轉凸面交界具有一反曲點,該反曲點的切線與光軸所夾之角度為α,其滿足下列條件:0 mm<CT2/tan(α)<0.30 mm。適當調整第六透鏡像側表面之面形及第二透鏡之厚度,可有效地壓制離軸視場的光線
入射於影像感測元件上的角度,以增加影像感測元件之接收效率,進一步可修正離軸視場的像差,並有利於透鏡的組裝及製造。較佳地,可滿足下列條件:0 mm<CT2/tan(α)<0.15 mm。
影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH,影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,其滿足下列條件:0.72<ImgH/f<1.0。藉此,可維持影像擷取光學鏡片系統的小型化,以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,第四透鏡之焦距為f4,第五透鏡之焦距為f5,第六透鏡之焦距為f6,其滿足下列條件:0.3<(|f/f5|+|f/f6|)/(f/f4)<1.5。藉由適當調整第四透鏡與第五透鏡、第六透鏡之屈折力,有助於減少敏感度以提升製作良率。
影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH,第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離為TTL,其滿足下列條件:TTL/ImgH<1.8。藉此,可維持影像擷取光學鏡片系統的小型化,以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
第二透鏡之焦距為f2,第六透鏡之像側表面曲率半徑為R12,其滿足下列條件:-1.0<R12/f2<0。藉此,有助於修正像差,並可使主點遠離成像面,藉此縮短後焦長,有利於維持小型化。
本發明提供之影像擷取光學鏡片系統中,透鏡之材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠,可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃,則可以增加影像擷取光學
鏡片系統屈折力配置的自由度。此外,影像擷取光學鏡片系統中第一透鏡至第六透鏡之物側表面及像側表面可為非球面,非球面可以容易製作成球面以外的形狀,獲得較多的控制變數,用以消減像差,進而縮減透鏡使用的數目,因此可以有效降低本發明影像擷取光學鏡片系統的總長度。
再者,本發明提供之影像擷取光學鏡片系統中,若透鏡表面係為凸面,則表示透鏡表面於近光軸處為凸面;若透鏡表面係為凹面,則表示透鏡表面於近光軸處為凹面。
另外,本發明之影像擷取光學鏡片系統中,依需求可設置至少一光闌,以減少雜散光,有助於提昇影像品質。
本發明之影像擷取光學鏡片系統中,光圈配置可為前置光圈或中置光圈,其中前置光圈意即光圈設置於被攝物與第一透鏡間,中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面之間。若光圈為前置光圈,可使結像鏡頭的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離,使之具有遠心(Telecentric)效果,並可增加影像感測元件的CCD或CMOS接收影像的效率;若為中置光圈,係有助於擴大系統的視場角,使影像擷取光學鏡片系統具有廣角鏡頭之優勢。
本發明之影像擷取光學鏡片系統更可視需求應用於移動對焦之光學系統中,並兼具優良像差修正與良好成像品質之特色可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板等電子影像系統中。
根據上述實施方式,以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
請參照第1圖及第2圖,其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第2圖由左至右依序為第一實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160、紅外線濾除濾光片180(IR-cut Filter)、成像面170以及影像感測元件190。
第一透鏡110具有正屈折力,其物側表面111為凸面、像側表面112為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡120具有負屈折力,其物側表面121為凸面、像側表面122為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡130具有負屈折力,其物側表面131為凸面、像側表面132為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡140具有正屈折力,其物側表面141為凹面、像側表面142為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡150具有負屈折力,其物側表面151為凹面、像側表面152為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡160具有正屈折力,其物側表面161為凸面、像側表面162近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片180為玻璃材質,設置於第六透鏡160及成像面170之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
上述各透鏡之非球面的曲線方程式表示如下:
;其中:X:非球面上距離光軸為Y的點,其與相切於非球面光軸上頂點之切面的相對距離;Y:非球面曲線上的點與光軸的距離;R:曲率半徑;k:錐面係數;以及Ai:第i階非球面係數。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,影像擷取光學鏡片系統之光圈值(f-number)為Fno,影像擷取光學鏡片系統中最大視角的一半為HFOV,其數值如下:f=4.14 mm;Fno=2.20;以及HFOV=35.4度。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,第一透鏡110之色散係數為V1,第二透鏡120之色散係數為V2,第五透鏡150之色散係數為V5,第六透鏡160之色散係數為V6,其滿足下列條件:(V2+V5)/V1=0.83;以及V5/V6=0.417。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,第五透鏡150於光軸上之厚度為CT5,第六透鏡160於光軸上之厚度為CT6,其滿足下列條件:CT5/CT6=0.24。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,第一透鏡110之物側表面111曲率半徑為R1、像側表面112曲率半徑為R2,其滿足下列條件:(R1+R2)/(R1-R2)=-1.07。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,第五透鏡150之物側表面151曲率半徑為R9、像側表面152曲率半徑為R10,其滿足下列條件:(R9-R10)/(R9+R10)=-0.17。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,第二透鏡120之焦距為f2,第六透鏡160之像側表面162曲率半徑為R12,其滿足下列條件:R12/f2=-0.31。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,第四透鏡140之焦距為f4,第五透鏡150之焦距為f5,該第六透鏡160之焦距為f6,其滿足下列條件:f/f4=0.89;f/f5=-0.61;以及(|f/f5|+|f/f6|)/(f/f4)=0.73。
配合參照第23圖,係繪示依照第1圖影像擷取光學鏡片系統中,與第六透鏡160之像側表面162上,反曲點之切線與光軸之夾角示意圖。由第23圖可知,第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,第六透鏡160像側表面162由近光軸處至周邊處的凹面轉凸面交界具有一反曲點,該反曲點的切線與光軸所夾之角度為α,第二透鏡120於光軸上之厚度為CT2,其滿足下列條件:CT2/tan(α)=0.05 mm。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,第六透鏡160之像側表面162與成像面170於光軸上之距離為BFL,第一透鏡110之物側表面111至第六透鏡160之像側表面162於光軸上之距離為Td,其滿足下列條件:BFL/Td=0.29。
第一實施例之影像擷取光學鏡片系統中,影像感測元件190有效感測區域對角線長的一半為ImgH,影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,第一透鏡110之物側表面111至成
像面170於光軸上之距離為TTL,其滿足下列條件:ImgH/f=0.724;以及TTL/ImgH=1.70。
再配合參照下列表一以及表二。
表一為第1圖第一實施例詳細的結構數據,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,且表面0-16依序表示由物側至像側的表面。表二為第一實施例中的非球面數據,其中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。此外,以下各實施例表格乃對應各實施例之示意圖與像差曲線圖,表格中數據之定義皆與第一實施例之表一及表二的定義相同,在此不加贅述。
請參照第3圖及第4圖,其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第4圖由左至右依序為第二實施例的影像擷取光學鏡片系統之
球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡210、光圈200、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、第六透鏡260、紅外線濾除濾光片280、成像面270以及影像感測元件290。
第一透鏡210具有正屈折力,其物側表面211為凸面、像側表面212為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡220具有負屈折力,其物側表面221為凸面、像側表面222為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡230具有負屈折力,其物側表面231為凸面、像側表面232為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡240具有正屈折力,其物側表面241及像側表面242皆為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡250具有負屈折力,其物側表面251為凹面、像側表面252為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡260具有正屈折力,其物側表面261為凸面、像側表面262近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片280為玻璃材質,設置於第六透鏡260及成像面270之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表三以及表四。
第二實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表三及表四可推算出下列數據:
請參照第5圖及第6圖,其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第6圖由左至右依序為第三實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、
第六透鏡360、紅外線濾除濾光片380、成像面370以及影像感測元件390。
第一透鏡310具有正屈折力,其物側表面311及像側表面312皆為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡320具有負屈折力,其物側表面321為凸面、像側表面322為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡330具有負屈折力,其物側表面331為凸面、像側表面332為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡340具有正屈折力,其物側表面341及像側表面342皆為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡350具有負屈折力,其物側表面351為凹面、像側表面352為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡360具有正屈折力,其物側表面361為凸面、像側表面362近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片380為玻璃材質,設置於第六透鏡360及成像面370之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
第三實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表五及表六可推算出下列數據:
請參照第7圖及第8圖,其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第8圖由左至右依序為第四實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈400、第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、第六透鏡460、紅外線濾除濾光片480、成像面470以及影像感測元件490。
第一透鏡410具有正屈折力,其物側表面411為凸面、像側表面412為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡420具有負屈折力,其物側表面421為凸面、像側表面422為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡430具有正屈折力,其物側表面431為凸面、像側表面432為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡440具有正屈折力,其物側表面441為凹面、像側表面442為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡450具有負屈折力,其物側表面451為凹面、像側表面452為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡460具有負屈折力,其物側表面461為凸面、像側表面462近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片480為玻璃材質,設置於第六透鏡460及成像面470之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
第四實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施
例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表七及表八可推算出下列數據:
請參照第9圖及第10圖,其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第10圖由左至右依序為第五實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、第六透鏡560、紅外線濾除濾光片580、成像面570以及影像感測元件590。
第一透鏡510具有正屈折力,其物側表面511及像側表面512皆為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡520具有負屈折力,其物側表面521為凸面、像側表面522為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡530具有負屈折力,其物側表面531為凸面、像側表面532為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡540具有正屈折力,其物側表面541及像側表面542皆為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡550具有負屈折力,其物側表面551為凹面、像側表面552為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡560具有負屈折力,其物側表面561為凸面、像側表面562近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片580為玻璃材質,設置於第六透鏡560及成像面570之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
第五實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表九及表十可推算出下列數據:
請參照第11圖及第12圖,其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第12圖由左至右依序為第六實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650、第六透鏡660、紅外線濾除濾光片680、成像面670以及影像感測元件690。
第一透鏡610具有正屈折力,其物側表面611為凸面、像側表面612為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡620具有負屈折力,其物側表面621為凸面、像側表面622為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡630具有正屈折力,其物側表面631為凸面、像側表面632為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡640具有正屈折力,其物側表面641為凹面、像側表面642為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡650具有負屈折力,其物側表面651為凹面、
像側表面652為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡660具有正屈折力,其物側表面661為凸面、像側表面662近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片680為玻璃材質,設置於第六透鏡660及成像面670之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表十一以及表十二。
第六實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十一及表十二可推算出下列數據:
請參照第13圖及第14圖,其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第14圖由左至右依序為第七實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈700、第一透鏡710、光闌701、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750、第六透鏡760、紅外線濾除濾光片780、成像面770以及影像感測元件790。
第一透鏡710具有正屈折力,其物側表面711為凸面、像側表面712為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡720具有負屈折力,其物側表面721及像側表面722皆為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡730具有正屈折力,其物側表面731及像側表面732皆為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡740具有正屈折力,其物側表面741為凹面、像側表面742為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡750具有負屈折力,其物側表面751為凹面、像側表面752為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡760具有負屈折力,其物側表面761為凸面、像側表面762近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片780為玻璃材質,設置於第六透鏡760及成像面770之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表十三以及表十四。
第七實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十三及表十四可推算出下列數據:
請參照第15圖及第16圖,其中第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第16圖由左至右依序為第八實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈800、第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、第五透鏡850、第六透鏡860、紅外線濾除濾光片880、成像面870以及影像感測元件890。
第一透鏡810具有正屈折力,其物側表面811為凸面、像側表面812為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡820具有負屈折力,其物側表面821為凸面、像側表面822為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡830具有正屈折力,其物側表面831及像側表面832皆為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡840具有正屈折力,其物側表面841及像側表面842皆為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡850具有負屈折力,其物側表面851為凹面、像側表面852為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡860具有正屈折力,其物側表面861為凸面、像側表面862近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片880為玻璃材質,設置於第六透鏡860及成像面870之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表十五以及表十六。
第八實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十五及表十六可推算出下列數據:
請參照第17圖及第18圖,其中第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第18圖由左至右依序為第九實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第17圖可知,影像擷取光
學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈900、第一透鏡910、第二透鏡920、第三透鏡930、第四透鏡940、第五透鏡950、第六透鏡960、紅外線濾除濾光片980、成像面970以及影像感測元件990。
第一透鏡910具有正屈折力,其物側表面911為凸面、像側表面912為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡920具有負屈折力,其物側表面921及像側表面922皆為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡930具有正屈折力,其物側表面931為凸面、像側表面932為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡940具有正屈折力,其物側表面941為凹面、像側表面942為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡950具有負屈折力,其物側表面951為凹面、像側表面952為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡960具有負屈折力,其物側表面961為凹面、像側表面962近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片980為玻璃材質,設置於第六透鏡960及成像面970之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表十七以及表十八。
第九實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十七及表十八可推算出下列數據:
請參照第19圖及第20圖,其中第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第20圖由左至右依序為第十實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第19圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含光圈1000、第一透鏡1010、第二透鏡1020、第三透鏡1030、第四透鏡1040、第五透鏡1050、第六透鏡1060、紅外線濾除濾光片1080、成像面1070以及影像感測元件1090。
第一透鏡1010具有正屈折力,其物側表面1011為凸
面、像側表面1012為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡1020具有負屈折力,其物側表面1021及像側表面1022皆為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡1030具有正屈折力,其物側表面1031為凸面、像側表面1032為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡1040具有正屈折力,其物側表面1041為凹面、像側表面1042為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡1050具有負屈折力,其物側表面1051為凹面、像側表面1052為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡1060具有負屈折力,其物側表面1061為凸面、像側表面1062近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片1080為玻璃材質,設置於第六透鏡1060及成像面1070之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表十九以及表二十。
第十實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十九及表二十可推算出下列數據:
請參照第21圖及第22圖,其中第21圖繪示依照本發明第十一實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖,第22圖由左至右依序為第十一實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。由第21圖可知,影像擷取光學鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡1110、光圈1100、第二透鏡1120、第三透鏡1130、第四透鏡1140、第五透鏡1150、第六透鏡1160、紅外線濾除濾光片1180、成像面1170以及影像感測元件1190。
第一透鏡1110具有正屈折力,其物側表面1111為凸
面、像側表面1112為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第二透鏡1120具有負屈折力,其物側表面1121為凸面、像側表面1122為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第三透鏡1130具有正屈折力,其物側表面1131為凸面、像側表面1132為凹面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第四透鏡1140具有正屈折力,其物側表面1141為凹面、像側表面1142為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第五透鏡1150具有負屈折力,其物側表面1151為凹面、像側表面1152為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
第六透鏡1160具有負屈折力,其物側表面1161為凸面、像側表面1162近光軸處為凹面、周邊處為凸面,並皆為非球面,且其材質為塑膠。
紅外線濾除濾光片1180為玻璃材質,設置於第六透鏡1160及成像面1170之間,其不影響影像擷取光學鏡片系統之焦距。
請配合參照下列表二十一以及表二十二。
第十一實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表二十一及表二十二可推算出下列數據:
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100‧‧‧光圈
701‧‧‧光闌
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132‧‧‧像側表面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151‧‧‧物側表面
152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152‧‧‧像側表面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160‧‧‧第六透鏡
161、261、361、461、561、661、761、861、961、1061、1161‧‧‧物側表面
162、262、362、462、562、662、762、862、962、1062、1162‧‧‧像側表面
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170‧‧‧成像面
180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080、1180‧‧‧紅外線濾除濾光片
190、290、390、490、590、690、790、890、990、1090、1190‧‧‧影像感測元件
f‧‧‧影像擷取光學鏡片系統之焦距
Fno‧‧‧影像擷取光學鏡片系統之光圈值
HFOV‧‧‧影像擷取光學鏡片系統中最大視角的一半
V1‧‧‧第一透鏡之色散係數
V2‧‧‧第二透鏡之色散係數
V5‧‧‧第五透鏡之色散係數
V6‧‧‧第六透鏡之色散係數
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上之厚度
CT5‧‧‧第五透鏡於光軸上之厚度
CT6‧‧‧第六透鏡於光軸上之厚度
R1‧‧‧第一透鏡之物側表面曲率半徑
R2‧‧‧第一透鏡之像側表面曲率半徑
R9‧‧‧第五透鏡之物側表面曲率半徑
R10‧‧‧第五透鏡之像側表面曲率半徑
R12‧‧‧第六透鏡之像側表面曲率半徑
f2‧‧‧第二透鏡之焦距
f4‧‧‧第四透鏡之焦距
f5‧‧‧第五透鏡之焦距
f6‧‧‧第六透鏡之焦距
α‧‧‧第六透鏡像側表面由近光軸處至周邊處的凹面轉凸面交界具有一反曲點,該反曲點的切線與光軸所夾之角度
BFL‧‧‧第六透鏡之像側表面與成像面於光軸上之距離
Td‧‧‧第一透鏡之物側表面至第六透鏡之像側表面於光軸上之距離
ImgH‧‧‧影像感測元件有效感測區域對角線長的一半
TTL‧‧‧第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第2圖由左至右依序為第一實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第4圖由左至右依序為第二實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第6圖由左至右依序為第三實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第8圖由左至右依序為第四實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第10圖由左至右依序為第五實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第12圖由左至右依序為第六實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第14圖由左至右依序為第七實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第16圖由左至右依序為第八實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第18圖由左至右依序為第九實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第20圖由左至右依序為第十實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
第21圖繪示依照本發明第十一實施例的一種影像擷取光學鏡片系統之示意圖。
第22圖由左至右依序為第十一實施例的影像擷取光學鏡片系統之球差、像散及歪曲曲線圖。
配合參照第23圖,係繪示依照第1圖影像擷取光學鏡片系統中,與第六透鏡之像側表面上,反曲點之切線與光軸之夾角示意圖。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側表面
112‧‧‧像側表面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側表面
122‧‧‧像側表面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側表面
132‧‧‧像側表面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側表面
142‧‧‧像側表面
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧物側表面
152‧‧‧像側表面
160‧‧‧第六透鏡
161‧‧‧物側表面
162‧‧‧像側表面
170‧‧‧成像面
180‧‧‧紅外線濾除濾光片
190‧‧‧影像感測元件
Claims (24)
- 一種影像擷取光學鏡片系統,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面;一第二透鏡,具有負屈折力;一第三透鏡,具有屈折力;一第四透鏡,具有屈折力,其物側表面與像側表面中至少一表面為非球面;一第五透鏡,具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,且皆為非球面;以及一第六透鏡,具有屈折力,其像側表面近光軸處為凹面、周邊處為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;其中該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2,其滿足下列條件:-3.0<(R1+R2)/(R1-R2)<0。
- 如請求項1所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第四透鏡具有正屈折力,其像側表面為凸面。
- 如請求項2所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第二透鏡之像側表面為凹面。
- 如請求項3所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第六透鏡之物側表面為凸面。
- 如請求項4所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第一透鏡之像側表面為凹面。
- 如請求項4所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該 第二透鏡之物側表面為凸面。
- 如請求項4所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第五透鏡之物側表面曲率半徑為R9、像側表面曲率半徑為R10,其滿足下列條件:-0.50<(R9-R10)/(R9+R10)<0。
- 如請求項4所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第五透鏡之色散係數為V5,該第六透鏡之色散係數為V6,其滿足下列條件:0.20<V5/V6<0.70。
- 如請求項4所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,該第五透鏡之焦距為f5,其滿足下列條件:-1.20<f/f5<-0.20。
- 如請求項4所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,該第六透鏡於光軸上之厚度為CT6,其滿足下列條件:0.10<CT5/CT6<0.50。
- 如請求項3所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,該第四透鏡之焦距為f4,其滿足下列條件:0.6<f/f4<1.8。
- 如請求項3所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第六透鏡之像側表面與一成像面於光軸上之距離為BFL,該第一透鏡之物側表面至該第六透鏡之像側表面於光軸上之距離為Td,其滿足下列條件: 0.15<BFL/Td<0.4。
- 如請求項1所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第一透鏡之色散係數為V1,該第二透鏡之色散係數為V2,該第五透鏡之色散係數為V5,其滿足下列條件:0.6<(V2+V5)/V1<1.0。
- 如請求項1所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第二透鏡於光軸上之厚度為CT2,該第六透鏡像側表面由近光軸處朝周邊處的凹面轉凸面交界具有一反曲點,該反曲點的一切線與光軸所夾之角度為α,其滿足下列條件:0 mm<CT2/tan(α)<0.30 mm。
- 如請求項2所述之影像擷取光學鏡片系統,更包含:一影像感測元件,其設置於一成像面,其中該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH,該影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,其滿足下列條件:0.72<ImgH/f<1.0。
- 如請求項2所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,該第四透鏡之焦距為f4,該第五透鏡之焦距為f5,該第六透鏡之焦距為f6,其滿足下列條件:0.3<(|f/f5|+|f/f6|)/(f/f4)<1.5。
- 如請求項2所述之影像擷取光學鏡片系統,更包含:一影像感測元件,其設置於一成像面,其中該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH,該第一透鏡 之物側表面至該成像面於光軸上之距離為TTL,其滿足下列條件:TTL/ImgH<1.8。
- 一種影像擷取光學鏡片系統,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面;一第二透鏡,具有屈折力,其像側表面為凹面;一第三透鏡,具有屈折力;一第四透鏡,具有屈折力,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面中至少有一為非球面;一第五透鏡,具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,且皆為非球面;以及一第六透鏡,具有屈折力,其像側表面近光軸處為凹面、周邊處為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;其中,該第五透鏡之色散係數為V5,該第六透鏡之色散係數為V6,其滿足下列條件:0.20<V5/V6<0.70。
- 如請求項18所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第五透鏡之物側表面曲率半徑為R9、像側表面曲率半徑為R10,其滿足下列條件:-0.35<(R9-R10)/(R9+R10)<0。
- 如請求項18所述之影像擷取光學鏡片系統,更包含:一影像感測元件,其設置於一成像面,其中該影像感 測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH,該影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,其滿足下列條件:0.72<ImgH/f<1.0。
- 一種影像擷取光學鏡片系統,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面;一第二透鏡,具有負屈折力,其像側表面為凹面;一第三透鏡,具有屈折力;一第四透鏡,具有屈折力,其物側表面與像側表面中至少一表面為非球面;一第五透鏡,具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,並皆為非球面;以及一第六透鏡,具有屈折力,其像側表面近光軸處為凹面、周邊處為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;其中,該影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,該第二透鏡之焦距為f2,該第五透鏡之焦距為f5,該第六透鏡之像側表面曲率半徑為R12,其滿足下列條件:-1.50<f/f5<-0.20;以及-1.0<R12/f2<0。
- 如請求項21所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第四透鏡之像側表面為凸面,且該第六透鏡之像側表面與一成像面於光軸上之距離為BFL,該第一透鏡之物側表面至該第六透鏡之像側表面於光軸上之距離為Td,其滿足下列條件: 0.15<BFL/Td<0.4。
- 如請求項21所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該第二透鏡於光軸上之厚度為CT2,該第六透鏡像側表面由近光軸處朝周邊處的凹面轉凸面交界具有一反曲點,該反曲點的一切線與光軸所夾之角度為α,其滿足下列條件:0 mm<CT2/tan(α)<0.15 mm。
- 如請求項21所述之影像擷取光學鏡片系統,其中該影像擷取光學鏡片系統之焦距為f,該第四透鏡之焦距為f4,該第五透鏡之焦距為f5,該第六透鏡之焦距為f6,其滿足下列條件:0.3<(|f/f5|+|f/f6|)/(f/f4)<1.5。
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