TWI601994B - 取像用光學鏡頭組、取像裝置及電子裝置 - Google Patents

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TWI601994B
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黃歆璇
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Description

取像用光學鏡頭組、取像裝置及電子裝置
本發明係關於一種取像用光學鏡頭組和取像裝置，特別是關於一種可應用於電子裝置的取像用光學鏡頭組和取像裝置。
隨著攝影模組的應用愈來愈廣泛，除配置於行動裝置之外，亦可將攝影模組裝置應用於各種智慧型電子產品、車用裝置與家庭智能輔助系統係為未來科技發展的一大趨勢。且為了具備更廣泛的使用經驗，生活中更多的裝置及設備，如於智慧手機、數位平板、光學辨識裝置、倒車顯影鏡頭，行車紀錄器鏡頭以及空拍機鏡頭中，對於鏡頭的品質需求也越來越高，規格愈來愈嚴苛。
在這之中，廣視角與微型化儼然成為目前市場的發展趨勢，其應用範圍包含：各種智慧型電子產品、行車鏡頭、安全監控、運動相機或空拍機、娛樂裝置等，特別是可攜式裝置產品更為貼近大眾需求。傳統廣視角鏡頭為了取得大範圍的影像，往往需要龐大的鏡片接收光線，而該配置往往拉長了光學總長，使得產品體積不易縮減，此外，現有的微型鏡頭模組因尺寸要求，導致拍攝視角受到限制，是故傳統的設計已無法滿足未來市場的規格與需求。
本發明提供一種取像用光學鏡頭組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具負屈折力，其物側面於近光軸處為凹面；一第二透鏡，具正屈折力；一第三透鏡，具負屈折力；一第四透鏡，具正屈折力；及一第五透鏡，具負屈折力，其像側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少有一凸面，其中，該取像用光學鏡頭組的透鏡總數為五片，該第一透鏡物側面曲率半徑為R1，該第二透鏡物側面曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面曲率半徑為R4，該取像用光學鏡頭組的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下列關係式：|R4/R3|<1.0；f5/f3<1.0；-10.0<R1/f<0。
本發明另提供一種取像用光學鏡頭組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具負屈折力，其物側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少有一凸面；一第二透鏡，具正屈折力；一第三透鏡；一第四透鏡，具正屈折力；及一第五透鏡，具負屈折力，其像側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少有一凸面，其中，該取像用光學鏡頭組的透鏡總數為五片，該第二透鏡物側面曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面曲率半徑為R4，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，該第一透鏡物側面於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離為Yc11，該第五透鏡像側面於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，係滿足下列關係式：|R4/R3|<2.0；f1/f3<2.0；0.15<Yc11/Yc52<1.20。
本發明再提供一種取像用光學鏡頭組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具負屈折力，其物側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少有一凸面；一第二透鏡，具正屈折力；一第三透 鏡；一第四透鏡，具正屈折力，其像側面於近光軸處為凸面；及一第五透鏡，具負屈折力，其像側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少有一凸面，其中，該取像用光學鏡頭組的透鏡總數為五片，另設置有一光圈，且該光圈係設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間；該第二透鏡物側面曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面曲率半徑為R4，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，係滿足下列關係式：|R4/R3|<4.0；f1/f3<5.0。
本發明還提供一種取像裝置，係包含前述取像用光學鏡頭組及一電子感光元件。
本發明也提供一種電子裝置，係包含前述取像裝置。
本發明整體配置可利於增加景深，進而縮短對焦時間，同時可助於擷取動態影像，使具備更廣泛的用途。
當|R4/R3|滿足所述條件時，可使該第二透鏡主點往像側移動，以利於系統形成廣視角特性。
當f5/f3滿足所述條件時，可平衡系統屈折力，使該第五透鏡具備足夠光路偏折能力，並有效發揮該第三透鏡修正各式像差之功能，進而提升影像品質。
當R1/f滿足所述條件時，可強化第一透鏡的發散能力，以符合廣視角特性，藉以取得較大的成像區域，提升產品應用範圍。
當f1/f3滿足所述條件時，可有效分散該系統的負屈折力分布，在維持較大視角之下，同時減緩各鏡片所產生的像差。
當0.15<Yc11/Yc52<1.20滿足所述條件時，可有效控制第一透鏡與第五透鏡的周邊光線，除有利於提供廣視角特性外，更有助於縮小鏡組體積。
100、200、300、400、500、600、700、800、900‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710、810、910‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911‧‧‧物側面
112、212、312、412、512、612、712、812、912‧‧‧像側面
120、220、320、420、520、620、720、820、920‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921‧‧‧物側面
122、222、322、422、522、622、722、822、922‧‧‧像側面
130、230、330、430、530、630、730、830、930‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931‧‧‧物側面
132、232、332、432、532、632、732、832、932‧‧‧像側面
140、240、340、440、540、640、740、840、940‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941‧‧‧物側面
142、242、342、442、542、642、742、842、942‧‧‧像側面
150、250、350、450、550、650、750、850、950‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951‧‧‧物側面
152、252、352、452、552、652、752、852、952‧‧‧像側面
160、260、360、460、560、660、760、860、960‧‧‧紅外線濾除濾光元件
170、270、370、470、570、670、770、870、970‧‧‧成像面
180、280、380、480、580、680、780、880、980‧‧‧電子感光元件
1201‧‧‧取像裝置
1210‧‧‧倒車顯影器
1220‧‧‧行車紀錄器
1230‧‧‧監控攝影機
1240‧‧‧智慧型手機
f‧‧‧為取像用光學鏡頭組的焦距
f1‧‧‧為第一透鏡的焦距
f2‧‧‧為第二透鏡的焦距
f3‧‧‧為第三透鏡的焦距
f4‧‧‧為第四透鏡的焦距
f5‧‧‧為第五透鏡的焦距
fi‧‧‧為第i透鏡的焦距
fj‧‧‧為第j透鏡的焦距
Fno‧‧‧為取像用光學鏡頭組的光圈值
HFOV‧‧‧為取像用光學鏡頭組中最大視角的一半
R1‧‧‧為第一透鏡物側面曲率半徑
R3‧‧‧為第二透鏡物側面曲率半徑
R4‧‧‧為第二透鏡像側面曲率半徑
V3‧‧‧為第三透鏡的色散係數
V4‧‧‧為第四透鏡的色散係數
V5‧‧‧為第五透鏡的色散係數
T12‧‧‧為第一透鏡與第二透鏡之間於光軸上的距離
T23‧‧‧為第二透鏡與第三透鏡之間於光軸上的距離
T34‧‧‧為第三透鏡與第四透鏡之間於光軸上的距離
T45‧‧‧為第四透鏡與第五透鏡之間於光軸上的距離
Y52‧‧‧為第五透鏡像側面的最大有效半徑
Yc11‧‧‧為第一透鏡物側面於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離
Yc52‧‧‧為第五透鏡像側面於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離
ImgH‧‧‧為取像用光學鏡頭組的最大像高
BL‧‧‧為第五透鏡的像側面至成像面於光軸上的距離
TL‧‧‧為第一透鏡物側面與成像面之間於光軸上的距離
第一A圖係本發明第一實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第一B圖係本發明第一實施例的像差曲線圖。
第二A圖係本發明第二實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第二B圖係本發明第二實施例的像差曲線圖。
第三A圖係本發明第三實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第三B圖係本發明第三實施例的像差曲線圖。
第四A圖係本發明第四實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第四B圖係本發明第四實施例的像差曲線圖。
第五A圖係本發明第五實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第五B圖係本發明第五實施例的像差曲線圖。
第六A圖係本發明第六實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第六B圖係本發明第六實施例的像差曲線圖。
第七A圖係本發明第七實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第七B圖係本發明第七實施例的像差曲線圖。
第八A圖係本發明第八實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第八B圖係本發明第八實施例的像差曲線圖。
第九A圖係本發明第九實施例的取像用光學鏡頭組示意圖。
第九B圖係本發明第九實施例的像差曲線圖。
第十圖係本發明第一透鏡之特徵A點、A’點及B點之示意圖。
第十一圖係本發明之取像用光學鏡頭組參數Yc11、Yc52、Y52之示意圖。
第十二A圖係示意裝設有本發明之取像用光學鏡頭組的倒車顯影器。
第十二B圖係示意裝設有本發明之取像用光學鏡頭組的行車紀錄器。
第十二C圖係示意裝設有本發明之取像用光學鏡頭組的監控攝影機。
第十二D圖係示意裝設有本發明之取像用光學鏡頭組的智慧 型手機。
本發明提供一種取像用光學鏡頭組，由物側至像側依序包含具屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡。
第一透鏡具負屈折力，可利於形成廣視角結構，使具備較廣泛的成像區域；其物側面於近光軸處為凹面且於離軸處可具有至少一凸面，可強化廣視角特性，藉以取得較大的成像區域。
請參照第十圖，當第一透鏡物側面於最大有效徑處(A)投影至光軸的位置(A’)較第一透鏡物側面於光軸上的位置(B)更靠近像側時，可利於縮小離軸視角光線入射於第一透鏡物側面的入射角度，以避免角度過大而造成全反射。
第二透鏡具正屈折力，可與第一透鏡形成互補之功能，並提供系統足夠的匯聚能力，以避免鏡頭總長過長。
第三透鏡可具負屈折力，可利於調和離軸視場聚光能力，藉以修正佩茲瓦爾總和(Petzval Sum)。其物側面於近光軸處可為凸面，其像側面於近光軸處可為凹面，可使主點往像側移動，以利於擴大視角範圍。
第四透鏡具正屈折力，可強化系統聚焦能力，同時滿足系統小型化的特性需求；其像側面於近光軸處可為凸面，可進一步強化聚焦能力。
第五透鏡具負屈折力，可調校影像像彎曲，進而提升成像品質；其像側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少一凸面，可利於縮短後焦，以具備小型化的特性。其物側面於近光軸處可為凸面，可協助修正系統像差。
前述取像用光學鏡頭組總共具有五片鏡片，其中第一透鏡至第五透鏡中，兩相鄰透鏡於光軸上之間隔距離最大者為第一透鏡與第二透鏡之間隔距離，可有效平衡廣視角與鏡頭組的小型化。
前述取像用光學鏡頭組可另設置有一光圈，且光圈係設置於第一透鏡與第二透鏡之間，可提供廣視角配置優勢，且第一透鏡至第五透鏡中各透鏡皆具有至少一非球面，可修正系統像差，進一步縮短鏡頭組總長。
第二透鏡物側面曲率半徑為R3，第二透鏡像側面曲率半徑為R4，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：|R4/R3|<4.0時，可使第二透鏡主點往像側移動，以利於系統形成廣視角特性；較佳地：|R4/R3|<2.0；更佳地：|R4/R3|<1.0；最佳地：|R4/R3|<0.60。
第三透鏡的焦距為f3，第五透鏡的焦距為f5，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：f5/f3<1.0時，可平衡系統屈折力，使第五透鏡具備足夠光路偏折能力，並有效發揮第三透鏡修正各式像差之功能，進而提升影像品質。
第一透鏡物側面曲率半徑為R1，取像用光學鏡頭組的焦距為f，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：-10.0<R1/f<0時，可強化第一透鏡的發散能力，以符合廣視角特性，藉以取得較大的成像區域，提升產品應用範圍；較佳地：-5.0<R1/f<0；更佳地：-3.0<R1/f<0。
第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：f1/f3<5.0時，可有效分散系統的負屈折力分布，在維持較大視角之下，同時減緩各鏡片所產生的像差；較佳地：f1/f3<2.0。
第一透鏡物側面於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離為Yc11，第五透鏡像側面於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：0.15<Yc11/Yc52<1.20時，可有效控制第一透鏡與第五透鏡的周邊光線，除有利於廣視角特性外，更有助於縮小鏡組體積。
第一透鏡物側面與成像面之間於光軸上的距離為TL，取像用 光學鏡頭組的最大像高為ImgH，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：TL/ImgH<3.0時，可有效控制鏡頭組總長，以利於小型化。
第三透鏡的色散係數為V3，第四透鏡的色散係數為V4，第五透鏡的色散係數為V5，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：0.3<(V3+V5)/V4<1.0時，可平衡整體系統之色差，使不同波段的光線能匯聚於同一像點，以提升成像品質；較佳地，V5<30。
第一透鏡與第二透鏡之間於光軸上的距離為T12，第二透鏡與第三透鏡之間於光軸上的距離為T23，第三透鏡與第四透鏡之間於光軸上的距離為T34，第四透鏡與第五透鏡之間於光軸上的距離為T45，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：0<(T23+T34+T45)/T12<0.90時，可使透鏡配置提供廣視角與短總長間的良好平衡。
取像用光學鏡頭組中最大視角的一半為HFOV，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：1.50<tan(HFOV)時，可有效控制影像範圍，同時提供充足的視場角。
請參照第十一圖，第五透鏡像側面的最大有效半徑為Y52，取像用光學鏡頭組的焦距為f，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：0.85<Y52/f時，可利於修正大視角的離軸像差，並提高離軸相對照度。
第一透鏡物側面於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離為Yc11，取像用光學鏡頭組的焦距為f，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：0.10<Yc11/f<0.80時，可利於修正大視角的離軸像差，並提高離軸相對照度。
取像用光學鏡頭組的最大像高為ImgH，取像用光學鏡頭組的焦距為f，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：1.20<ImgH/f<1.70時，可在具備廣視角同時，仍可保有足夠的成像區域接收光線，使影像更為明亮。
第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：|f4/f3|<1.0時，可平衡系統屈折力配置，降低系統敏感度。
第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第五透鏡的焦距為f5，第i透鏡的焦距為fi，第j透鏡的焦距為fj，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：|f1|>|fi|,i=2,4,5；|f3|>|fj|,j=2,4,5時，可平衡系統屈折力配置，以利於形成廣視場角的特性。
第五透鏡的像側面至成像面於光軸上的距離為BL，取像用光學鏡頭組的最大像高為ImgH，當取像用光學鏡頭組滿足下列關係式：BL/ImgH<0.75時，可有效控制後焦距。
本發明揭露的取像用光學鏡頭組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加取像用光學鏡頭組屈折力配置的自由度，若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。此外，可於鏡面上設置非球面(ASP)，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取像用光學鏡頭組的總長度。
本發明揭露的取像用光學鏡頭組中，可至少設置一光闌，如孔徑光闌(Aperture Stop)、耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，有助於減少雜散光以提昇影像品質。
本發明揭露的取像用光學鏡頭組中，光圈配置可為前置或中置，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間，前置光圈可使取像用光學鏡頭組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(Telecentric)效果，可增加電子感光元件如CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈則有助於擴大系統的視場角，使取像用光學鏡頭組具有廣角鏡頭之優勢。
本發明揭露的取像用光學鏡頭組中，若透鏡表面係為凸面且未界定凸面位置時，則表示透鏡表面可於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面且未界定凹面位置時，則表示透鏡表面可於近光軸處為凹面。若透鏡之屈折力或焦距未界定其區域位置時，則表示透鏡之屈折力或焦距可為透鏡於近光軸處之屈折力或焦距。
本發明揭露的取像用光學鏡頭組中，取像用光學鏡頭組之成像面，依其對應的電子感光元件之不同，可為一平面或有任一曲率之曲面，特別是指凹面朝往物側方向之曲面。
本發明揭露的取像用光學鏡頭組更可視需求應用於移動對焦的光學系統中，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。本發明亦可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝置、智慧型手機、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、體感遊戲機、行車記錄器、倒車顯影裝置、空拍機與可穿戴式設備等電子裝置中。
本發明更提供一種取像裝置，其包含前述取像用光學鏡頭組以及一電子感光元件，電子感光元件設置於取像用光學鏡頭組的成像面，因此取像裝置可藉由取像用光學鏡頭組的設計達到最佳成像效果。較佳地，取像用光學鏡頭組可進一步包含鏡筒(Barrel Member)、支持裝置(Holder Member)或其組合。
請參照第十二A圖、第十二B圖、第十二C圖、第十二D圖，取像裝置1201可搭載於電子裝置，其包括，倒車顯影器1210、行車紀錄器1220、監控攝影機1230、或智慧型手機1240。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明之取像裝置的實際運用例子，並非限制本發明之取像裝置的運用範圍。較佳地，電子裝置可進一步包含控制單元、顯示單元、儲存單元、暫儲存單元(RAM)或其組合。
本發明揭露的取像裝置及取像用光學鏡頭組將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
《第一實施例》
本發明第一實施例請參閱第一A圖，第一實施例的像差曲線請參閱第一B圖。第一實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組(未另標號)與一電子感光元件190，取像用光學鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡110、一光圈100、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140及第五透鏡150，其中：第一透鏡110具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面111於近光軸處為凹面，其像側面112於近光軸處為凹面，且其物側面111及像側面112皆為非球面，其物側面111於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡120具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面121於近光軸處為凸面，其像側面122於近光軸處為凸面，且其物側面121及像側面122皆為非球面；第三透鏡130具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面131於近光軸處為凸面，其像側面132於近光軸處為凹面，且其物側面131及像側面132皆為非球面；第四透鏡140具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面141於近光軸處為凸面，其像側面142於近光軸處為凸面，其物側面141及像側面142皆為非球面；第五透鏡150具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面151於近光軸處為凸面，其像側面152於近光軸處為凹面，其物側面151及像側面152皆為非球面，其像側面152於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件160置於第五透鏡150與一成像面170間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件180設置於成像面170上。
第一實施例詳細的光學數據如表一所示，其非球面數據如表二所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
上述的非球面曲線的方程式表示如下：
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垂直距離；R：曲率半徑；k：錐面係數；Ai：第i階非球面係數。
第一實施例中，取像用光學鏡頭組的焦距為f，取像用光學鏡頭組的光圈值為Fno，取像用光學鏡頭組中最大視角的一半為HFOV，其數值為：f=1.73(毫米)，Fno=2.40，HFOV=70.0(度)。
第一實施例中，第五透鏡150的色散係數V5=23.5。
第一實施例中，第三透鏡130的色散係數為V3，第四透鏡140的色散係數為V4，第五透鏡150的色散係數為V5，其關係式為：(V3+V5)/V4=0.84。
第一實施例中，第一透鏡110與第二透鏡120之間於光軸上的距離為T12，第二透鏡120與第三透鏡130之間於光軸上的距離為T23，第三透鏡130與第四透鏡140之間於光軸上的距離為T34，第四透鏡140與第五透鏡150之間於光軸上的距離為T45，其關係式為：(T23+T34+T45)/T12=0.35。
第一實施例中，第一透鏡物側面111曲率半徑為R1，取像用光學鏡頭組的焦距為f，其關係式為：R1/f=-1.38。
第一實施例中，第二透鏡物側面121曲率半徑為R3，第二透鏡像側面122曲率半徑為R4，其關係式為：|R4/R3|=0.19。
第一實施例中，第三透鏡130的焦距為f3，第四透鏡140的焦距為f4，其關係式為：|f4/f3|=0.40。
第一實施例中，第一透鏡110的焦距為f1，第三透鏡130的焦距為f3，其關係式為：f1/f3=1.07。
第一實施例中，第五透鏡150的焦距為f5，第三透鏡130的焦距為f3，其關係式為：f5/f3=0.42。
第一實施例中，第五透鏡像側面152的最大有效半徑為Y52，取像用光學鏡頭組的焦距為f，其關係式為：Y52/f=1.10。
第一實施例中，第一透鏡物側面111於最大有效徑處投影至光軸的位置較第一透鏡物側面111於光軸上的位置更靠近像側，第一透鏡物側面111於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離為Yc11，取像用光學鏡頭組的焦距為f，其關係式為：Yc11/f=0.31。
第一實施例中，第一透鏡物側面111於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離為Yc11，第五透鏡像側面152於離軸處的臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，其關係式為：Yc11/Yc52=0.47。
第一實施例中，取像用光學鏡頭組的最大像高為ImgH，取像用光學鏡頭組的焦距為f，其關係式為：ImgH/f=1.35。
第一實施例中，第一透鏡物側面111與成像面170之間於光軸上的距離為TL，取像用光學鏡頭組的最大像高為ImgH，其關係式為：TL/ImgH=2.17。
第一實施例中，第五透鏡像側面152至成像面170於光軸上的距離為BL，取像用光學鏡頭組的最大像高為ImgH，其關係式為：BL/ImgH=0.43。
第一實施例中，取像用光學鏡頭組中最大視角的一半為HFOV，其關係式：tan(HFOV)=2.75。
《第二實施例》
本發明第二實施例請參閱第二A圖，第二實施例的像差曲線請參閱第二B圖。第二實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組(未另標號)與一電子感光元件290，取像用光學鏡頭組由物側至像 側依序包含第一透鏡210、一光圈200、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240及第五透鏡250，其中：第一透鏡210具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面211於近光軸處為凹面，其像側面212於近光軸處為凹面，且其物側面211及像側面212皆為非球面，其物側面211於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡220具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面221於近光軸處為凸面，其像側面222於近光軸處為凸面，且其物側面221及像側面222皆為非球面；第三透鏡230具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面231於近光軸處為凸面，其像側面232於近光軸處為凹面，且其物側面231及像側面232皆為非球面；第四透鏡240具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面241於近光軸處為凸面，其像側面242於近光軸處為凸面，其物側面241及像側面242皆為非球面；第五透鏡250具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面251於近光軸處為凹面，其像側面252於近光軸處為凹面，其物側面251及像側面252皆為非球面，其像側面252於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件260置於第五透鏡250與一成像面270間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件280設置於成像面270上。
第二實施例詳細的光學數據如表三所示，其非球面數據如表四所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第二實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個 關係式的數值係如表五中所列。
《第三實施例》
本發明第三實施例請參閱第三A圖，第三實施例的像差曲線請參閱第三B圖。第三實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組(未另標號)與一電子感光元件390，取像用光學鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡310、一光圈300、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340及第五透鏡350，其中：第一透鏡310具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面311於近光軸處為凹面，其像側面312於近光軸處為凹面，且其物側面311及像側面312皆為非球面，其物側面311於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡320具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面321於近光軸處為凸面，其像側面322於近光軸處為凸面，且其物側面321及像側面322皆為非球面；第三透鏡330具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面331於近光軸處為凹面，其像側面332於近光軸處為凹面，且其物側面331及像側面332皆為非球面；第四透鏡340具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面341於近 光軸處為凸面，其像側面342於近光軸處為凸面，其物側面341及像側面342皆為非球面；第五透鏡350具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面351於近光軸處為凸面，其像側面352於近光軸處為凹面，其物側面351及像側面352皆為非球面，其像側面352於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件360置於第五透鏡350與一成像面370間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件380設置於成像面370上。
第三實施例詳細的光學數據如表六所示，其非球面數據如表七所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第三實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表八中所列。
《第四實施例》
本發明第四實施例請參閱第四A圖，第四實施例的像差曲線請參閱第四B圖。第四實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組 (未另標號)與一電子感光元件490，取像用光學鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡410、一光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440及第五透鏡450，其中：第一透鏡410具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面411於近光軸處為凹面，其像側面412於近光軸處為凸面，且其物側面411及像側面412皆為非球面，其物側面411於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡420具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面421於近光軸處為凹面，其像側面422於近光軸處為凸面，且其物側面421及像側面422皆為非球面；第三透鏡430具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面431於近光軸處為凸面，其像側面432於近光軸處為凹面，且其物側面431及像側面432皆為非球面；第四透鏡440具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面441於近光軸處為凹面，其像側面442於近光軸處為凸面，其物側面441及像側面442皆為非球面；第五透鏡450具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面451於近光軸處為凸面，其像側面452於近光軸處為凹面，其物側面451及像側面452皆為非球面，其像側面452於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件460置於第五透鏡450與一成像面470間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件480設置於成像面470上。
第四實施例詳細的光學數據如表九所示，其非球面數據如表十所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第四實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個 關係式的數值係如表十一中所列。
《第五實施例》
本發明第五實施例請參閱第五A圖，第五實施例的像差曲線請參閱第五B圖。第五實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組(未另標號)與一電子感光元件590，取像用光學鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡510、一光圈500、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540及第五透鏡550，其中：第一透鏡510具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面511於近光軸處為凹面，其像側面512於近光軸處為凸面，且其物側面511及像側面512皆為非球面，其物側面511於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡520具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面521於近光軸處為凹面，其像側面522於近光軸處為凸面，且其物側面521及像側面522皆為非球面；第三透鏡530具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面531於近光軸處為凹面，其像側面532於近光軸處為凸面，且其物側面531及像側面532皆為非球面；第四透鏡540具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面541於近 光軸處為凹面，其像側面542於近光軸處為凸面，其物側面541及像側面542皆為非球面；第五透鏡550具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面551於近光軸處為凸面，其像側面552於近光軸處為凹面，其物側面551及像側面552皆為非球面，其像側面552於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件560置於第五透鏡550與一成像面570間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件580設置於成像面570上。
第五實施例詳細的光學數據如表十二所示，其非球面數據如表十三所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第五實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十四中所列。
《第六實施例》
本發明第六實施例請參閱第六A圖，第六實施例的像差曲線請參閱第六B圖。第六實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組 (未另標號)與一電子感光元件690，取像用光學鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡610、一光圈600、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640及第五透鏡650，其中：第一透鏡610具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面611於近光軸處為凹面，其像側面612於近光軸處為凹面，且其物側面611及像側面612皆為非球面，其物側面611於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡620具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面621於近光軸處為凸面，其像側面622於近光軸處為凸面，且其物側面621及像側面622皆為非球面；第三透鏡630具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面631於近光軸處為凸面，其像側面632於近光軸處為凹面，且其物側面631及像側面632皆為非球面；第四透鏡640具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面641於近光軸處為凹面，其像側面642於近光軸處為凸面，其物側面641及像側面642皆為非球面；第五透鏡650具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面651於近光軸處為凸面，其像側面652於近光軸處為凹面，其物側面651及像側面652皆為非球面，其像側面652於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件660置於第五透鏡650與一成像面670間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件680設置於成像面670上。
第六實施例詳細的光學數據如表十五所示，其非球面數據如表十六所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第六實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個 關係式的數值係如表十七中所列。
《第七實施例》
本發明第七實施例請參閱第七A圖，第七實施例的像差曲線請參閱第七B圖。第七實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組(未另標號)與一電子感光元件790，取像用光學鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡710、一光圈700、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740及第五透鏡750，其中：第一透鏡710具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面711於近光軸處為凹面，其像側面712於近光軸處為凸面，且其物側面711及像側面712皆為非球面，其物側面711於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡720具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面721於近光軸處為凹面，其像側面722於近光軸處為凸面，且其物側面721及像側面722皆為非球面；第三透鏡730具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面731於近光軸處為凸面，其像側面732於近光軸處為凹面，且其物側面731及像側面732皆為非球面；第四透鏡740具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面741於近 光軸處為凹面，其像側面742於近光軸處為凸面，其物側面741及像側面742皆為非球面；第五透鏡750具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面751於近光軸處為凸面，其像側面752於近光軸處為凹面，其物側面751及像側面752皆為非球面，其像側面752於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件760置於第五透鏡750與一成像面770間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件780設置於成像面770上。
第七實施例詳細的光學數據如表十八所示，其非球面數據如表十九所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第七實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十中所列。
《第八實施例》
本發明第八實施例請參閱第八A圖，第八實施例的像差曲線請參閱第八B圖。第八實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組 (未另標號)與一電子感光元件890，取像用光學鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡810、一光圈800、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840及第五透鏡850，其中：第一透鏡810具負屈折力，其材質為玻璃，其物側面811於近光軸處為凹面，其像側面812於近光軸處為凸面，且其物側面811及像側面812皆為非球面，其物側面811於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡820具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面821於近光軸處為凹面，其像側面822於近光軸處為凸面，且其物側面821及像側面822皆為非球面；第三透鏡830具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面831於近光軸處為凸面，其像側面832於近光軸處為凹面，且其物側面831及像側面832皆為非球面；第四透鏡840具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面841於近光軸處為凹面，其像側面842於近光軸處為凸面，其物側面841及像側面842皆為非球面；第五透鏡850具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面851於近光軸處為凸面，其像側面852於近光軸處為凹面，其物側面851及像側面852皆為非球面，其像側面852於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件860置於第五透鏡850與一成像面870間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件880設置於成像面870上。
第八實施例詳細的光學數據如表二十一所示，其非球面數據如表二十二所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第八實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個 關係式的數值係如表二十三中所列。
《第九實施例》
本發明第九實施例請參閱第九A圖，第九實施例的像差曲線請參閱第九B圖。第九實施例的取像裝置包含一取像用光學鏡頭組(未另標號)與一電子感光元件990，取像用光學鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡910、一光圈900、第二透鏡920、第三透鏡930、第四透鏡940及第五透鏡950，其中：第一透鏡910具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面911於近光軸處為凹面，其像側面912於近光軸處為凸面，且其物側面911及像側面912皆為非球面，其物側面911於離軸處具有至少一凸面；第二透鏡920具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面921於近光軸處為凹面，其像側面922於近光軸處為凸面，且其物側面921及像側面922皆為非球面；第三透鏡930具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面931於近光軸處為凸面，其像側面932於近光軸處為凹面，且其物側面931及像側面932皆為非球面；第四透鏡940具正屈折力，其材質為塑膠，其物側面941於近 光軸處為凹面，其像側面942於近光軸處為凸面，其物側面941及像側面942皆為非球面；第五透鏡950具負屈折力，其材質為塑膠，其物側面951於近光軸處為凸面，其像側面952於近光軸處為凹面，其物側面951及像側面952皆為非球面，其像側面952於離軸處具有至少一凸面；取像用光學鏡頭組另包含有一紅外線濾除濾光元件960置於第五透鏡950與一成像面970間，其材質為玻璃且不影響焦距；電子感光元件980設置於成像面970上。
第九實施例詳細的光學數據如表二十四所示，其非球面數據如表二十五所示，曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第九實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十六中所列。
表一至表二十六所示為本發明揭露的取像用光學鏡頭組實施例的不同數值變化表，然本發明各個實施例的數值變化皆屬實驗所得，即使使用不同數值，相同結構的產品仍應屬於本發明揭露 的保護範疇，故以上的說明所描述的及圖式僅做為例示性，非用以限制本發明揭露的申請專利範圍。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側面
112‧‧‧像側面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側面
122‧‧‧像側面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側面
132‧‧‧像側面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側面
142‧‧‧像側面
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧物側面
152‧‧‧像側面
160‧‧‧紅外線濾除濾光元件
170‧‧‧成像面
180‧‧‧電子感光元件

Claims (27)

  1. 一種取像用光學鏡頭組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具負屈折力，其物側面於近光軸處為凹面；一第二透鏡，具正屈折力；一第三透鏡，具負屈折力；一第四透鏡，具正屈折力；及一第五透鏡，具負屈折力，其像側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少一凸面，其中，該取像用光學鏡頭組的透鏡總數為五片，該第一透鏡物側面曲率半徑為R1，該第二透鏡物側面曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面曲率半徑為R4，該取像用光學鏡頭組的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下列關係式：|R4/R3|<1.0；f5/f3<1.0；-10.0<R1/f<0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第三透鏡像側面於近光軸處為凹面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第四透鏡像側面於近光軸處為凸面，該第五透鏡物側面於近光軸處為凸面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，另設置有一光圈，且該光圈係設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間，該第一透鏡至該第五透鏡中各透鏡皆具有至少一非球面，其中該第一透鏡物側面與成像面之間於一光軸上的距離為TL，該取像用光學鏡頭組的最大像高為ImgH，係滿足下列關係式：TL/ImgH<3.0。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第三透鏡的色散係數為V3，該第四透鏡的色散係數為V4，該第五透鏡的色散係數為V5，係滿足下列關係式：0.3<(V3+V5)/V4<1.0。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第二透鏡物側面曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：|R4/R3|<0.60。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡物側面曲率半徑為R1，該取像用光學鏡頭組的焦距為f，係滿足下列關係式：-5.0<R1/f<0。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡與該第二透鏡之間於一光軸上的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間於該光軸上的距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡之間於該光軸上的距離為T34，該第四透鏡與該第五透鏡之間於該光軸上的距離為T45，係滿足下列關係式：0<(T23+T34+T45)/T12<0.90。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該取像用光學鏡頭組中最大視角的一半為HFOV，係滿足下列關係式：1.50<tan(HFOV)。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第五透鏡像側面的最大有效半徑為Y52，該取像用光學鏡頭組的焦距為f，係滿足下列關係式：0.85<Y52/f。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡物側面於最大有效徑處投影至一光軸的位置較該第一透鏡 物側面於該光軸上的位置更靠近像側，該第一透鏡物側面於離軸處的臨界點與該光軸的垂直距離為Yc11，該取像用光學鏡頭組的焦距為f，係滿足下列關係式：0.10<Yc11/f<0.80。
  12. 一種取像裝置，其係包含有如申請專利範圍第1項所述取像用光學鏡頭組與一電子感光元件。
  13. 一種電子裝置，其係包含有如申請專利範圍第12項所述取像裝置。
  14. 一種取像用光學鏡頭組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具負屈折力，其物側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少有一凸面；一第二透鏡，具正屈折力；一第三透鏡；一第四透鏡，具正屈折力；及一第五透鏡，具負屈折力，其像側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少一凸面，其中，該取像用光學鏡頭組的透鏡總數為五片，該第二透鏡物側面曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面曲率半徑為R4，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，該第一透鏡物側面於離軸處的臨界點與一光軸的垂直距離為Yc11，該第五透鏡像側面於離軸處的臨界點與該光軸的垂直距離為Yc52，係滿足下列關係式：|R4/R3|<2.0；f1/f3<2.0；0.15<Yc11/Yc52<1.20。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第三透鏡具負屈折力。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第一 透鏡至該第五透鏡中，兩相鄰透鏡於該光軸上之間隔距離最大者為該第一透鏡與該第二透鏡之間隔距離。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的取像用光學鏡頭組，另設置有一光圈，且該光圈係設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的取像用光學鏡頭組，其中該取像用光學鏡頭組的最大像高為ImgH，該取像用光學鏡頭組的焦距為f，係滿足下列關係式：1.20<ImgH/f<1.70。
  19. 如申請專利範圍第14項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡物側面曲率半徑為R1，該取像用光學鏡頭組的焦距為f，係滿足下列關係式：-3.0<R1/f<0。
  20. 如申請專利範圍第14項所述的取像用光學鏡頭組，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下列關係式：|f4/f3|<1.0；f5/f3<1.0。
  21. 如申請專利範圍第14項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第五透鏡的色散係數為V5，係滿足下列關係式：V5<30。
  22. 如申請專利範圍第14項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第五透鏡物側面於近光軸處為凸面。
  23. 一種取像用光學鏡頭組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具負屈折力，其物側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少有一凸面；一第二透鏡，具正屈折力；一第三透鏡；一第四透鏡，具正屈折力，其像側面於近光軸處為凸面； 及一第五透鏡，具負屈折力，其像側面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少一凸面，其中，該取像用光學鏡頭組的透鏡總數為五片，另設置有一光圈，且該光圈係設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間；該第二透鏡物側面曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面曲率半徑為R4，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，係滿足下列關係式：|R4/R3|<4.0；f1/f3<5.0。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第五透鏡像側面的最大有效半徑為Y52，該取像用光學鏡頭組的焦距為f，係滿足下列關係式：0.85<Y52/f。
  25. 如申請專利範圍第23項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第三透鏡物側面於近光軸處為凸面，其像側面於近光軸處為凹面。
  26. 如申請專利範圍第23項所述的取像用光學鏡頭組，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，該第i透鏡的焦距為fi，該第j透鏡的焦距為fj，係滿足下列關係式：|f1|>|fi|,i=2,4,5；|f3|>|fj|,j=2,4,5。
  27. 如申請專利範圍第23項所述的取像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡至該第五透鏡中各透鏡皆具有至少一非球面，該第五透鏡的像側面至成像面於一光軸上的距離為BL，該取像用光學鏡頭組的最大像高為ImgH，係滿足下列關係式：BL/ImgH<0.75。
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