WO2023095706A1 - 光学系、それを備える測距装置及び車載システム - Google Patents

光学系、それを備える測距装置及び車載システム Download PDF

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WO2023095706A1
WO2023095706A1 PCT/JP2022/042641 JP2022042641W WO2023095706A1 WO 2023095706 A1 WO2023095706 A1 WO 2023095706A1 JP 2022042641 W JP2022042641 W JP 2022042641W WO 2023095706 A1 WO2023095706 A1 WO 2023095706A1
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lens
optical system
vehicle
conditional expression
focal length
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直人 道塲
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キヤノン株式会社
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    • G01C3/02—Details
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    • G—PHYSICS
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    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation

Definitions

  • the present invention relates to an optical system that supports infrared light, and is suitable for distance measuring devices such as in-vehicle systems and monitoring systems.
  • the object As a distance measuring device that measures the distance to an object (object), the object is illuminated by a lighting device, and the time to receive the reflected light from the object and the phase of the reflected light are used to measure the distance to the object.
  • a method for calculating the distance is known.
  • rangefinders there is a demand for using infrared light (infrared rays), which has little effect on the rangefinding performance due to obstacles such as fog and has little effect on human eyes.
  • Patent Document 1 describes a distance measuring device that includes an optical system that uses a lens made of chalcogenide, which has a high transmittance for infrared light.
  • an infrared sensor that responds to infrared light has lower sensitivity than a visible light sensor, so an optical system with a sufficiently small F-number (bright) should be used in rangefinders that use infrared light. is required.
  • the F value of the optical system is not considered, and the configuration of the optical system for satisfactorily correcting various aberrations such as spherical aberration and curvature of field while keeping the F value sufficiently small.
  • An object of the present invention is to provide an optical system having a sufficiently small F-number and capable of satisfactorily correcting various aberrations, and a distance measuring device and an in-vehicle system including the optical system.
  • An optical system as one aspect of the present invention for achieving the above object comprises a first lens with positive refractive power, a second lens with negative refractive power, and a positive lens, which are arranged in order from the object side to the image side.
  • At least one of the first lens and the third lens is made of a chalcogenide material, and the refractive index of the lens made of the chalcogenide material at a wavelength of 0.9 ⁇ m is Np, the It is characterized by satisfying the conditional expression 0.75 ⁇ Np ⁇ Nn, where Nn is the refractive index of the second lens at a wavelength of 0.9 ⁇ m.
  • an optical system having a sufficiently small F-number and capable of satisfactorily correcting various aberrations, and a distance measuring device and an in-vehicle system including the optical system.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a main part in a cross section including an optical axis of an optical system according to Example 1 of the present invention.
  • the left side is the object side (front)
  • the right side is the image side (back).
  • FIG. 1 only the marginal rays of the axial light flux condensed at the on-axis image height and the marginal rays of the most off-axis light flux condensed at one of the most off-axis image heights are shown. Ignore the rays.
  • the optical system according to this embodiment is an imaging optical system that forms an image of an object on the image plane IM1 by condensing light from an object (not shown). That is, the optical system according to this embodiment has a positive refractive power in its entirety.
  • the light receiving surface (imaging surface) of the light receiving element (imaging element) is arranged at the position of the image plane IM1.
  • the optical system according to this embodiment includes a first lens L11 with positive refractive power, a second lens L12 with negative refractive power, and a third lens L12 with positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. It has a lens L13.
  • a stop S1 (aperture stop) that determines the F value (Fno) of the optical system by restricting the light from the object is arranged on the object side of the first lens.
  • the first lens L11 and the third lens L13 are made of a chalcogenide material
  • the second lens L12 is made of S-FPL53 (OHARA INC.).
  • the chalcogenide material indicates a material whose main component is a chalcogenide (chalcogenide).
  • Chalcogenide is a compound containing chalcogen elements such as sulfur (S), selenium (Se) and tellurium (Te).
  • S sulfur
  • Se selenium
  • Te tellurium
  • AS arsenic
  • the chalcogenide material here is not limited to those consisting only of chalcogenide, but also includes those containing a minute amount of substances (impurities) other than chalcogenide.
  • the refractive index of the chalcogenide material may vary depending on the mixing ratio of the chalcogen element contained in the chalcogenide and other elements, the manufacturing method, the manufacturer, etc. However, if at least the chalcogenide material is used, the refractive index of the chalcogenide material will be the same as in this example. effect can be obtained. Further, the material of the second lens L12 is not limited to the S-FPL53, and any material that satisfies conditional expression (1), which will be described later, can provide the same effects as in the present embodiment.
  • At least one of the positive lenses is made of a chalcogenide material and at least one of the negative lenses is made of a material having a lower refractive index than the chalcogenide material, thereby sufficiently reducing the F-number.
  • Various aberrations can be satisfactorily corrected. This will be explained in detail below.
  • the Petzval sum Psum is represented by the following equation (A).
  • each of the refractive indices n1, n2, and n3 here indicates a refractive index for the same wavelength.
  • Psum 1/f1n1+1/f2n2+1/f3n3 (A)
  • the refractive index of the material used for the lenses is positive, it can be seen from equation (A) that at least one lens should have a negative focal length in order to reduce the Petzval sum. That is, it is desirable to construct an optical system by combining a positive lens having a positive focal length (positive refractive power) and a negative lens having a negative focal length (negative refractive power). Therefore, in the optical system according to this embodiment, the first lens L11 and the third lens L13 are positive lenses, and the second lens L12 is a negative lens, thereby sufficiently reducing the Petzval sum.
  • the optical system according to this embodiment is composed of two positive lenses and one negative lens.
  • the optical system may be composed of four or more lenses as required, it is more preferable to construct the optical system with three lenses as in this embodiment in order to reduce the size of the entire system. preferable.
  • the absolute value of the focal length of the negative lens should be made sufficiently small according to equation (A), and the positive lens is synthesized It can be seen that it is better to bring the lens closer to the focal length.
  • the absolute value of the refractive power of each lens in order to suppress the occurrence of spherical aberration.
  • the refractive index at a wavelength of 0.9 ⁇ m of a general glass material (glass material) mainly used in the visible wavelength band is about 1.43 at a minimum and about 1.97 at a maximum. is. Therefore, when each lens of the optical system is composed only of such a general glass material, the maximum difference in refractive index between the positive lens and the negative lens is only about 0.54. It becomes difficult to satisfactorily correct field curvature.
  • the negative lens is made of a common glass material
  • at least one of the positive lenses is made of a chalcogenide material whose refractive index is sufficiently higher than that of a common glass material.
  • a chalcogenide material can transmit infrared light in a wavelength band of about 0.7 ⁇ m to about 14.0 ⁇ m, and has a very high refractive index at a wavelength of 0.9 ⁇ m compared to general glass materials.
  • the chalcogenide material employed in this embodiment has a refractive index of about 2.75.
  • the refractive index of general glass materials at a wavelength of 0.9 ⁇ m is about 1.43 to 1.97. can be sufficiently ensured at a maximum of about 0.78 to 1.32.
  • the optical system according to this embodiment satisfies the following conditional expression: (1) is satisfied. 0.75 ⁇ Np ⁇ Nn (1)
  • the wavelength that serves as the reference for the refractive index is set to 0.9 ⁇ m.
  • conditional expression (1) 0.75 ⁇ Np ⁇ Nn ⁇ 1.45 (1a)
  • conditional expression (1b) 0.80 ⁇ Np ⁇ Nn ⁇ 1.40 (1b) 0.90 ⁇ Np ⁇ Nn ⁇ 1.35 (1c)
  • both the first lens L11 and the third lens L13 are made of a chalcogenide material, but the effect of the present invention can be obtained if at least one of them is made of a chalcogenide material. That is, by converging light rays incident on the optical system at a large angle of incidence with a chalcogenide material having a high refractive index, spherical aberration and curvature of field can be satisfactorily corrected. However, especially in an optical system with a small F-number, off-axis rays are incident at a large angle of incidence, and various aberrations tend to occur.
  • both the first lens L11 and the third lens L13 are made of a chalcogenide material. It is more preferable to configure with
  • conditional expression (2) the focal lengths of the first lens L11 and the second lens L12 can be appropriately set, and spherical aberration and curvature of field can be corrected in a well-balanced manner in an optical system with a small F-number. becomes possible. If the conditional expression (2) is not satisfied, the value of the focal length of the first lens L11 becomes too large or too small with respect to the absolute value of the focal length of the second lens L12, resulting in spherical aberration and curvature of field. Any correction becomes insufficient. Furthermore, it is preferable to satisfy the following conditional expression (2a), and it is more preferable to satisfy the conditional expression (2b). -2.9 ⁇ f1/f2 ⁇ -1.2 (2a) -2.8 ⁇ f1/f2 ⁇ -1.5 (2b)
  • fr is the combined focal length of the lenses arranged closer to the image side than the second lens L12.
  • the focal lengths of the second lens L12 and the lens arranged on the image side thereof can be appropriately set, and the curvature of field can be corrected more satisfactorily.
  • the conditional expression (3) is not satisfied, the absolute value of the focal length of the second lens L12 becomes too large or too small with respect to the combined focal length fr, making it difficult to better correct curvature of field.
  • the focal lengths of the lenses arranged on the image side of the first lens L11 and the second lens L12 can be appropriately set, and the field curvature and spherical aberration can be improved. correction becomes possible. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the synthetic focal length fr becomes longer than the focal length of the first lens L11, and correction of spherical aberration or curvature of field becomes insufficient. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the focal length of the first lens L11 becomes too large with respect to the combined focal length fr, resulting in insufficient correction of spherical aberration or curvature of field. Furthermore, it is preferable to satisfy the following conditional expression (4a), and it is more preferable to satisfy the conditional expression (4b). 0.15 ⁇ fr/f1 ⁇ 0.80 (4a) 0.2 ⁇ fr/f1 ⁇ 0.5 (4b)
  • conditional expression (5) By satisfying conditional expression (5), spherical aberration can be corrected more satisfactorily. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the refractive power of the first lens L11 becomes too small, making it difficult to satisfactorily correct spherical aberration. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the refractive power of the first lens L11 becomes too large, and various aberrations tend to occur. Furthermore, it is preferable to satisfy the following conditional expression (5a), and it is more preferable to satisfy the conditional expression (5b). 1.0 ⁇ f1/f ⁇ 2.7 (5a) 1.5 ⁇ f1/f ⁇ 2.5 (5b)
  • conditional expression (6) By satisfying conditional expression (6), spherical aberration and curvature of field can be corrected more satisfactorily when the F-number of the optical system is reduced. If conditional expression (6) is not satisfied, the absolute value of the refractive power of the second lens L12 becomes too large or too small, making it difficult to correct spherical aberration and curvature of field in a well-balanced manner. Furthermore, it is preferable to satisfy the following conditional expression (6a), and it is more preferable to satisfy the conditional expression (6b). -2.5 ⁇ f2/f ⁇ -0.3 (6a) -2.0 ⁇ f2/f ⁇ -0.5 (6b)
  • conditional expression (7) curvature of field can be corrected more satisfactorily. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the refractive power of the synthesis system on the image side of the second lens L12 becomes too small, making it difficult to satisfactorily correct curvature of field. If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, the refractive power of the synthesizing system on the image side of the second lens L12 becomes too large, and various aberrations tend to occur. Furthermore, it is preferable to satisfy the following conditional expression (7a), and it is more preferable to satisfy the conditional expression (7b). 0.2 ⁇ fr/f ⁇ 1.5 (7a) 0.3 ⁇ fr/f ⁇ 1.0 (7b)
  • the F-number can be made smaller than 1.0 by forming a part of the lenses of the optical system from a chalcogenide material. Specifically, the F value of the optical system according to this example is 0.80. If the lower limit of conditional expression (8) is not reached, it becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations.
  • FIG. 2 is a diagram showing the MTF (Modulation Transfer Function) curve of the optical system according to this example.
  • the horizontal axis indicates the spatial frequency [lines/mm]
  • the vertical axis indicates the MTF value (contrast value).
  • the optical system forms an image of an object with light having a wavelength of 0.9 ⁇ m. Since the pixel pitch of a general infrared sensor is several tens of ⁇ m, it can be said that good imaging performance is achieved if the MTF value is 30% or more at a spatial frequency of 10 lines/mm.
  • the minimum value a1 of the MTF value for a spatial frequency of 10 lines/mm is about 80%, so good imaging performance can be achieved.
  • Example 2 An optical system according to Example 2 of the present invention will be described below. In the optical system according to this embodiment, the description of the same configuration as that of the optical system according to the first embodiment is omitted.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a main part in a cross section including the optical axis of the optical system according to this embodiment.
  • the optical system according to this embodiment is an imaging optical system that converges the light that has passed through the diaphragm S2 onto the image plane IM2.
  • the difference between the optical system according to the present embodiment and the optical system according to the first embodiment is the shape and arrangement of each lens surface.
  • the optical system according to this example includes a first lens L21 with positive refractive power and a second lens L22 with negative refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. , a third lens L23 of positive refractive power. Also, the first lens L21 and the third lens L23 are made of a chalcogenide material, and the second lens L22 is made of S-NBH56 (OHARA INC.).
  • FIG. 4 is a diagram showing the MTF curve of the optical system according to this example.
  • the optical system forms an image of an object with light having a wavelength of 0.9 ⁇ m.
  • the minimum value a2 of the MTF value for a spatial frequency of 10 lines/mm is about 90%, so good imaging performance can be achieved.
  • Example 3 An optical system according to Example 3 of the present invention will be described below. In the optical system according to this embodiment, the description of the same configuration as that of the optical system according to the first embodiment is omitted.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a main part in a cross section including the optical axis of the optical system according to this embodiment.
  • the optical system according to this embodiment is an imaging optical system that converges the light that has passed through the diaphragm S3 onto the image plane IM3.
  • the difference between the optical system according to the present embodiment and the optical system according to the first embodiment is the shape and arrangement of each lens surface.
  • the optical system according to this example includes a first lens L31 with positive refractive power and a second lens L32 with negative refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. , a third lens L33 of positive refractive power. Also, the first lens L31 and the third lens L33 are made of a chalcogenide material, and the second lens L32 is made of S-BSL7 (Ohara Co., Ltd.).
  • FIG. 6 is a diagram showing the MTF curve of the optical system according to this example.
  • the optical system forms an image of an object with light having a wavelength of 2.0 ⁇ m.
  • the minimum value a3 of the MTF value for a spatial frequency of 10 lines/mm is about 72%, so good imaging performance can be achieved.
  • conditional expression (1) as long as the wavelength is within the transmission wavelength range of each lens. Obtainable.
  • Example 4 An optical system according to Example 4 of the present invention will be described below. In the optical system according to this embodiment, the description of the same configuration as that of the optical system according to the first embodiment is omitted.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a main part in a cross section including the optical axis of the optical system according to this embodiment.
  • the optical system according to this embodiment is an imaging optical system that converges the light that has passed through the diaphragm S4 onto the image plane IM4.
  • the optical system according to this embodiment is composed of four lenses.
  • the optical system according to the present embodiment includes a first lens L41 with positive refractive power, a second lens L42 with negative refractive power, and a second lens L42 with positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. It consists of three lenses L43 and a fourth lens L44 with positive refractive power.
  • the first lens L41, the third lens L43, and the fourth lens L44 are made of a chalcogenide material
  • the second lens L42 is made of S-BSL7 (OHARA INC.).
  • FIG. 8 is a diagram showing the MTF curve of the optical system according to this example.
  • the optical system forms an image of an object with light having a wavelength of 0.9 ⁇ m.
  • the minimum value a4 of the MTF value for a spatial frequency of 10 lines/mm is about 88%, so good imaging performance can be achieved.
  • a sag amount Z [mm] in the optical axis direction indicating the shape of each aspherical surface is expressed by the following formula.
  • k is a conic constant (conic constant)
  • h is a distance [mm] in the radial direction from the optical axis
  • a to E are aspherical coefficients of 4th to 12th order terms, respectively.
  • 4th-order to 12th-order aspherical coefficients are used, but if necessary, 16th-order or higher aspherical coefficients may be used.
  • the radius of curvature r of the aspherical surface indicates the value of the paraxial radius of curvature, and corresponds to the radius of curvature of the base spherical surface (reference spherical surface) that serves as the reference for the sag amount Z.
  • "E ⁇ X" in the value of the aspheric coefficient in each numerical example means “10 ⁇ X ".
  • the table below shows the values of each conditional expression for the optical system according to each example described above.
  • f4 indicates the focal length of the fourth lens L44, and the unit of each focal length is [mm].
  • the combined focal length fr in Example 4 is the combined focal length of the third lens L43 and the fourth lens L44.
  • Table 1 the optical systems according to any of the examples satisfy each conditional expression.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of main parts of the imaging device 20 according to the embodiment of the present invention.
  • An imaging apparatus 20 according to the present embodiment includes an optical system (imaging optical system) 21 according to any of the above-described embodiments, a light receiving element 22 that photoelectrically converts an image of an object formed by the optical system 21, and a light receiving device.
  • a camera body (housing) 23 that holds the element 22 is provided.
  • the optical system 21 is held by a lens barrel (holding member) and connected to a camera body 23 .
  • a display unit 24 that displays the image acquired by the light receiving element 22 may be connected to the camera body 23 .
  • an imaging element such as a CCD sensor or a CMOS sensor
  • an infrared sensor capable of photoelectrically converting infrared light
  • the optical system 21 and the camera body 23 may be configured to be detachable from each other. That is, the optical system 21 and the lens barrel may be configured as an interchangeable lens (lens device).
  • the imaging device 20 may be provided in a movable body (moving device).
  • the optical system according to each of the above-described embodiments is not limited to imaging devices such as digital still cameras, silver salt film cameras, video cameras, vehicle-mounted cameras, surveillance cameras, etc., but also telescopes, binoculars, projectors, digital copiers, etc. It can be applied to various optical devices.
  • FIG. 10 is a schematic diagram (schematic diagram) of a main part in a cross section including the optical axis of the distance measuring device 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the distance measuring device 100 according to the present embodiment uses LiDAR (Light Detection And Ranging) to calculate the distance to an object based on the time taken to receive the reflected light from the object (object) and the phase of the reflected light. ) is used.
  • LiDAR Light Detection And Ranging
  • the distance measuring device 100 has an illumination unit 1 and a light receiving unit (imaging unit) 2 that receives light (reflected light or scattered light) from an object illuminated by the illumination unit 1 .
  • the illumination unit 1 includes a light source unit 11 and an optical system (illumination optical system) 12 that guides (irradiates) light from the light source unit 11 onto an object.
  • the light-receiving unit 2 includes an optical system (light-receiving optical system) 21 according to any one of the above-described embodiments, and a light-receiving element 22 that receives light from the optical system 21 and outputs a signal. That is, the imaging device 20 described above may be used as the light receiving unit 2 .
  • the light source unit 11 has at least a light source, and if necessary, an optical element that guides the light from the light source to the optical system 12, or deflects the light from the light source so that the object can be detected through the optical system 12.
  • an optical element that guides the light from the light source to the optical system 12, or deflects the light from the light source so that the object can be detected through the optical system 12.
  • the latter optical element eliminates the need to provide a mechanism (driving unit) for driving the mirror, so that the size and cost of the entire apparatus can be reduced.
  • the distance measuring device 100 also includes a first control unit (illumination control unit) 31 that controls the illumination light emitted by the illumination unit 1, and information (distance information) about the distance to the object based on the output of the light receiving element 22. and a second control unit (distance calculation unit) 32 that acquires the .
  • the first control unit 31 can, for example, control the light source to change the illumination light to pulse light, or perform intensity modulation of the illumination light to generate signal light.
  • the second control unit 32 acquires the distance information of the object based on the time from the time when the illumination light is emitted from the light source of the illumination unit 1 to the time when the light receiving element 22 receives the light from the object. can be done.
  • the distance information may be obtained based on the phase of the light from the target instead of the time until the light from the target is received. Specifically, the difference (phase difference) between the phase of the signal of the light source in the illumination unit 1 and the phase of the signal output from the light receiving element 22 is obtained, and the distance information of the object is obtained by multiplying the phase difference by the speed of light. may be obtained. Further, when used in an environment where sufficient illumination light such as sunlight can be obtained, the distance measuring device 100 may be configured only with the light receiving section 2 and the second control section 32 .
  • Such a rangefinder using LiDAR is suitable for an in-vehicle system that identifies objects such as vehicles, people, and obstacles, and controls the own vehicle according to the distance information of the object.
  • a distance measuring device using LiDAR may be a coaxial system in which the optical axis of the illumination unit and the optical axis of the light receiving unit are aligned, or a non-coaxial system in which the optical axis of the illumination unit and the optical axis of the light receiving unit are not aligned. can be adopted.
  • the optical system 21 according to this embodiment is particularly suitable for a non-coaxial system as shown in FIG.
  • the optical system 21 according to each of the above-described embodiments to the distance measuring device 100, even when an infrared sensor having a lower sensitivity than a visible light sensor is used as the light receiving element 22, the object can be detected. distance information can be acquired with high precision. Further, even when the intensity of the reflected light from the object reaching the light receiving element 22 is weak, such as when the object is far away from the distance measuring device 100, the optical system 21 according to each of the above-described embodiments preferred.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a distance measuring device 100 and an in-vehicle system (driving assistance device) 600 including the distance measuring device 100 according to the present embodiment.
  • the in-vehicle system 600 is held by a movable object (moving device) such as an automobile (vehicle), and based on the distance information of objects (obstacles) around the vehicle acquired by the range finder 100, determines the distance of the vehicle. It is a device for assisting driving.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a vehicle 700 including an in-vehicle system 600. As shown in FIG. FIG. 12 shows the case where the distance measuring range 50 of the distance measuring device 100 is set in front of the vehicle 700 , but the distance measuring range 50 may be set behind or to the side of the vehicle 700 .
  • the in-vehicle system 600 includes a distance measuring device 100, a vehicle information acquiring device 200, a control device (ECU: electronic control unit) 300, and a warning device 400.
  • the distance measuring device 100 includes the illumination section 1, the light receiving section 2, the first control section 31, and the second control section 32 described above.
  • the second control unit 32 according to this embodiment has functions as a distance calculation unit and a collision determination unit.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an operation example of the in-vehicle system 600 according to this embodiment. The operation of the in-vehicle system 600 will be described below along this flowchart.
  • step S1 the illumination unit 1 illuminates an object around the vehicle, and the second control unit 32 detects the object based on the signal output by the light receiving unit 2 by receiving reflected light from the object.
  • step S2 vehicle information including the vehicle speed, yaw rate, steering angle, etc. of the vehicle is acquired from the vehicle information acquisition device 200.
  • step S3 the second control unit 32 determines whether or not the distance information acquired in step S2 is included in the preset distance range.
  • Step S1 and S2 may be processed in the reverse order of the above order, or may be processed in parallel with each other. If there is an obstacle within the set distance, the second control unit 32 determines that "there is a possibility of collision" (step S4), and if there is no obstacle within the set distance, the second control unit 32 determines that "there is no possibility of collision”. Determine (step S5).
  • the second control unit 32 determines that there is a possibility of collision, it notifies the control device 300 and the warning device 400 of the determination result.
  • the control device 300 controls the vehicle based on the determination result of the second control unit 32 (step S6), and the warning device 400 warns the driver based on the determination result of the second control unit 32.
  • a warning is issued (step S7). Note that the determination result may be notified to at least one of the control device 300 and the warning device 400 .
  • the control device 300 controls the vehicle by, for example, applying the brakes, releasing the accelerator, and generating control signals for generating braking force on each wheel to suppress the output of the engine and motor.
  • the warning device 400 warns the user (driver) of the vehicle by, for example, emitting a warning sound, displaying warning information on the screen of the car navigation system, or vibrating the seat belt or steering wheel. .
  • obstacles can be detected by the above processing, and collisions between the vehicle and the obstacles can be avoided.
  • the optical system according to each of the embodiments described above it is possible to achieve high ranging accuracy, so that obstacle detection and collision determination can be performed with high accuracy. .
  • the in-vehicle system 600 is applied to driving support (collision damage reduction), but the in-vehicle system 600 is not limited to this, and can be applied to cruise control (including all vehicle speed tracking function), automatic driving, and the like.
  • the in-vehicle system 600 can be applied not only to vehicles such as automobiles, but also to moving bodies such as ships, aircraft, and industrial robots.
  • the present invention can be applied not only to mobile objects but also to various devices that use object recognition, such as intelligent transportation systems (ITS) and surveillance systems.
  • ITS intelligent transportation systems
  • the vehicle-mounted system 600 and the mobile device 700 provide a notification for notifying the manufacturer of the vehicle-mounted system and the distributor of the mobile device to that effect.
  • a device (notification unit) may be provided.
  • the notification device it is possible to employ a device that transmits information (collision information) about the collision between the mobile device 700 and an obstacle to a preset external notification destination by e-mail or the like.
  • the notification destination of the collision information may be an insurance company, a medical institution, the police, or any other party set by the user.
  • the notification device may be configured to notify the notification destination not only of the collision information but also of failure information of each part and consumption information of consumables.
  • the presence or absence of collision may be detected using distance information acquired based on the output from the light receiving section 2 described above, or may be performed by another detection section (sensor).
  • the diaphragm is arranged on the object side of the first lens, but the position of the diaphragm is not limited to this.
  • a diaphragm may be arranged.
  • the object-side lens surfaces of the first lens, the second lens, and the third lens are aspheric. Alternatively, all lens surfaces may be spherical.
  • the second control unit has a function as a collision determination unit (determination unit) has been described, but it is not limited to this.
  • a collision determination section separate from the second control section may be provided. That is, the second control section should have at least a function as a distance calculation section (distance information acquisition section).
  • the first control section and the second control section may be provided outside the rangefinder (for example, inside the vehicle) as needed.

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Abstract

光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズＬ１、負の屈折力の第２レンズＬ２、正の屈折力の第３レンズＬ３を有し、第１レンズＬ１及び第３レンズＬ３の少なくとも一方は、カルコゲナイド材料で構成され、カルコゲナイド材料で構成されるレンズの波長０．９μｍにおける屈折率をＮｐ、第２レンズＬ２の波長０．９μｍにおける屈折率をＮｎとするとき、０．７５＜Ｎｐ－Ｎｎなる条件式を満足する。

Description

光学系、それを備える測距装置及び車載システム
　本発明は、赤外光に対応する光学系に関し、例えば車載システムや監視システム等の測距装置に好適なものである。
　対象物（物体）までの距離を計測する測距装置として、照明装置により対象物を照明し、対象物からの反射光を受光するまでの時間やその反射光の位相に基づいて対象物までの距離を算出するものが知られている。このような測距装置においては、霧等の障害物による測距性能への影響が少なく、かつ人間の目に対する影響が少ない赤外光（赤外線）を用いることが求められている。
　特許文献１には、赤外光に対する透過率が高いカルコゲナイドからなるレンズを用いた光学系を備える測距装置が記載されている。
特開２０１２－０３７６９７号公報
　一般的に、赤外光に対応する赤外線センサは可視光センサと比較して感度が低いため、赤外光を用いる測距装置においてはＦ値が十分に小さい（明るい）光学系を採用することが求められる。しかしながら、特許文献１においては、光学系のＦ値について考慮されておらず、Ｆ値を十分に小さくしつつ球面収差や像面湾曲等の諸収差を良好に補正するための光学系の構成について一切記載されていない。
　本発明は、Ｆ値が十分に小さくかつ諸収差を良好に補正することができる光学系、それを備える測距装置及び車載システムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するための、本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ、負の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レンズを有し、前記第１レンズ及び前記第３レンズの少なくとも一方は、カルコゲナイド材料で構成され、前記カルコゲナイド材料で構成されるレンズの波長０．９μｍにおける屈折率をＮｐ、前記第２レンズの波長０．９μｍにおける屈折率をＮｎとするとき、０．７５＜Ｎｐ－Ｎｎなる条件式を満足することを特徴とする。
　本発明によれば、Ｆ値が十分に小さくかつ諸収差を良好に補正することができる光学系、それを備える測距装置及び車載システムを提供することができる。
実施例１に係る光学系の要部概略図 実施例１に係る光学系のＭＴＦ図 実施例２に係る光学系の要部概略図 実施例２に係る光学系のＭＴＦ図 実施例３に係る光学系の要部概略図 実施例３に係る光学系のＭＴＦ図 実施例４に係る光学系の要部概略図 実施例４に係る光学系のＭＴＦ図 実施形態に係る撮像装置の模式図 実施形態に係る測距装置の模式図 実施形態に係る車載システムの機能ブロック図 実施形態に係る車両の模式図 実施形態に係る車載システムの動作例を示すフローチャート
　以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図面は、便宜的に実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。また、各図面において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明を省略する。
　［実施例１］
　図１は、本発明の実施例１に係る光学系の光軸を含む断面における要部概略図である。図１において、左方が物体側（前方）であり、右方が像側（後方）である。また、図１においては、軸上像高に集光される軸上光束のマージナル光線と、一方の最軸外像高に集光される最軸外光束のマージナル光線のみを示し、それ以外の光線を省略している。
　本実施例に係る光学系は、不図示の物体からの光を集光することで、像面ＩＭ１に物体の像を形成する結像光学系である。すなわち、本実施例に係る光学系は、全系において正の屈折力を有する。なお、本実施例に係る光学系を撮像装置や測距装置に適用する場合は、像面ＩＭ１の位置に受光素子（撮像素子）の受光面（撮像面）が配置される。
　本実施例に係る光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力（パワー）の第１レンズＬ１１、負の屈折力の第２レンズＬ１２、正の屈折力の第３レンズＬ１３を有する。第１レンズの物体側には、物体からの光を制限することで光学系のＦ値（Ｆｎｏ）を決定する絞りＳ１（開口絞り）が配置されている。本実施例において、第１レンズＬ１１及び第３レンズＬ１３はカルコゲナイド材料で構成されており、第２レンズＬ１２はＳ－ＦＰＬ５３（株式会社オハラ）で構成されている。
　ここで、カルコゲナイド材料とは、カルコゲナイド（カルコゲン化物）を主成分とする材料を示している。カルコゲナイドとは、硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）などのカルコゲン元素を含む化合物のことであり、カルコゲン元素の他にゲルマニウム（Ｇｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（ＡＳ）などを含むものが知られている。ここでのカルコゲナイド材料は、カルコゲナイドのみから成るものに限らず、微小量のカルコゲナイド以外の物質（不純物）を含有するものも含むものとする。
　なお、カルコゲナイド材料の屈折率は、カルコゲナイドに含まれるカルコゲン元素とその他の元素との配合の割合や、製造方法、製造元などによって異なる場合があるが、少なくともカルコゲナイド材料を採用すれば本実施例と同様の効果を得ることができる。また、第２レンズＬ１２の材料は、Ｓ－ＦＰＬ５３に限られるものではなく、後述する条件式（１）を満足する材料であれば本実施例と同様の効果を得ることができる。
　このように、光学系において、正レンズの少なくとも一つをカルコゲナイド材料で構成しつつ、負レンズの少なくとも一つをカルコゲナイド材料よりも屈折率が低い材料で構成することで、Ｆ値を十分に小さくしつつ諸収差を良好に補正することができる。このことについて、以下で詳細に説明する。
　光学系において、Ｆ値を小さくした場合、最も物体側のレンズに対する最軸外光線の入射角が大きくなるため、その最軸外光線を像面に配置される受光面に集光するためには、各レンズによって最軸外光線を大きく屈折させる必要がある。その場合、各レンズの屈折力が大きくなることに伴い、球面収差が大きく発生してしまう。また、光学系のＦ値を小さくした場合、特に光学系の画角を大きくすると像面湾曲が発生し易くなる。
　光学系における像面湾曲はペッツバール和と相関があるため、像面湾曲を良好に補正するためには、ペッツバール和を十分に小さくすることが必要になる。ここで、第１レンズＬ１１の焦点距離及び屈折率をｆ１及びｎ１、第２レンズＬ１２の焦点距離及び屈折率をｆ２及びｎ２、第３レンズＬ１３の焦点距離及び屈折率をｆ３及びｎ３とするとき、ペッツバール和Ｐｓｕｍは以下の式（Ａ）で表される。ただし、ここでの屈折率ｎ１，ｎ２，ｎ３の夫々は、同一の波長に対する屈折率を示している。
Ｐｓｕｍ＝１／ｆ１ｎ１＋１／ｆ２ｎ２＋１／ｆ３ｎ３　　（Ａ）
　レンズに用いられる材料の屈折率は正であるため、式（Ａ）より、ペッツバール和を小さくするためには少なくとも一つのレンズに負の焦点距離を持たせればよいことがわかる。すなわち、正の焦点距離（正の屈折力）を有する正レンズと負の焦点距離（負の屈折力）を有する負レンズとを組み合わせて光学系を構成することが望ましい。そこで、本実施例に係る光学系においては、第１レンズＬ１１及び第３レンズＬ１３を正レンズとし、第２レンズＬ１２を負レンズとすることで、ペッツバール和を十分に小さくしている。
　なお、物体の像を受光面に形成するためには、光学系の全系の屈折力を正の値にする必要がある。この構成において、なるべく少ない数のレンズでペッツバール和を小さくするためには、負レンズの数を少なくすることが望ましい。また、球面収差及び像面湾曲の両方を良好に補正するためには、複数の正レンズを用いることが望ましい。これらを考慮して、本実施例に係る光学系は、２枚の正レンズと１枚の負レンズで構成されている。ただし、必要に応じて光学系を４枚以上のレンズで構成してもよいが、全系の小型化のためには本実施例のように光学系を３枚のレンズで構成することがより好ましい。
　このように少ない数のレンズで光学系を構成した場合にペッツバール和を十分に小さくするためには、式（Ａ）より、負レンズの焦点距離の絶対値を十分に小さくし、正レンズの合成焦点距離に近づければよいということがわかる。しかし、上述したように、特にＦ値を小さくした場合には、球面収差の発生を抑制するために各レンズの屈折力の絶対値を小さくすることが求められる。すなわち、球面収差の発生を抑制しつつ像面湾曲を良好に補正するためには、正レンズと負レンズにできるだけ大きな屈折率差を持たせることが望ましい。
　上述したＳ－ＦＰＬ５３のように、主に可視の波長帯域で使用される一般的な硝材（ガラス材料）の波長０．９μｍにおける屈折率は、最小で約１．４３、最大で約１．９７である。そのため、光学系の各レンズをこのような一般的な硝材のみで構成した場合、正レンズと負レンズの屈折率差は最大でも約０．５４しか確保できないため、Ｆ値を十分に小さくしつつ像面湾曲を良好に補正することが困難になる。
　そこで、本実施例においては、負レンズを一般的な硝材で構成しつつ、正レンズの少なくとも一つを一般的な硝材よりも屈折率が十分に高いカルコゲナイド材料で構成している。カルコゲナイド材料は、波長が約０．７μｍ～約１４．０μｍの帯域の赤外光を透過させることができる上に、波長０．９μｍにおける屈折率が一般的な硝材と比較して非常に高い。具体的には、本実施例において採用しているカルコゲナイド材料の屈折率は約２．７５である。上述したように、一般的な硝材の波長０．９μｍにおける屈折率は１．４３～１．９７程度であるため、本実施例に係る光学系によれば、正レンズと負レンズの屈折率差を最大で約０．７８～１．３２と十分に確保することができる。
　言い換えると、カルコゲナイド材料で構成される正レンズの波長０．９μｍにおける屈折率をＮｐ、負レンズの波長０．９μｍにおける屈折率をＮｎとするとき、本実施例に係る光学系は以下の条件式（１）を満足している。
０．７５＜Ｎｐ－Ｎｎ　　（１）
　ここでは、赤外光を用いる測距装置に光学系を適用することを想定しているため、屈折率の基準となる波長を０．９μｍとしている。カルコゲナイド材料で正レンズを構成しつつ、条件式（１）を満たす材料で負レンズを構成することで、正レンズと負レンズの屈折率差を十分に確保することができる。これにより、各レンズの屈折力の増大を抑制しつつペッツバール和を十分に小さくすることができるため、光学系のＦ値を小さくした場合にも球面収差及び像面湾曲を良好に補正することが可能になる。条件式（１）の下限値を下回る場合、正レンズと負レンズの屈折率差が不十分になり、Ｆ値を小さくした場合に球面収差及び像面湾曲を良好に補正することが困難になる。
　なお、Ｎｐ－Ｎｎの値が大きくなり過ぎる場合、各レンズの材料の選択自由度が低下してしまうため、材料の所望の性能を有する光学系を構成することが難しくなる。よって、材料の選択自由度を向上させるためには、条件式（１）の範囲を以下の条件式（１ａ）とすることが望ましい。
０．７５＜Ｎｐ－Ｎｎ＜１．４５　　（１ａ）
　さらに、以下の条件式（１ｂ）を満足することが好ましく、条件式（１ｃ）を満足することがより好ましい。
０．８０＜Ｎｐ－Ｎｎ＜１．４０　　（１ｂ）
０．９０＜Ｎｐ－Ｎｎ＜１．３５　　（１ｃ）
　なお、本実施例においては、第１レンズＬ１１及び第３レンズＬ１３の両方がカルコゲナイド材料で構成されているが、少なくとも一方がカルコゲナイド材料で構成されていれば本発明の効果を得ることができる。すなわち、光学系に対して大きな入射角で入射する光線を、高い屈折率を有するカルコゲナイド材料により収斂させることで、球面収差及び像面湾曲を良好に補正することができる。ただし、特にＦ値が小さい光学系においては、軸外光線が大きな入射角で入射するため、諸収差が発生し易くなる。よって、諸収差をより良好に補正するためには、少なくとも最も物体側に配置された第１レンズＬ１１をカルコゲナイド材料で構成することが望ましく、第１レンズＬ１１及び第３レンズＬ１３の両方をカルコゲナイド材料で構成することがより好ましい。
　上述したように、Ｆ値が小さい光学系においては、球面収差の発生を抑制しつつ像面湾曲を良好に補正することが必要になる。このとき、球面収差は、軸外光線の光軸に対する入射位置が比較的高くなるレンズで発生し易いため、最も物体側に配置された第１レンズＬ１１とその像側に配置された第２レンズＬ１２の焦点距離の比の値を適切に設定することが望ましい。すなわち、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
－３．０＜ｆ１／ｆ２＜－１．０　　（２）
　条件式（２）を満足することで、第１レンズＬ１１及び第２レンズＬ１２の焦点距離を適切に設定することができ、Ｆ値が小さい光学系において球面収差及び像面湾曲をバランス良く補正することが可能になる。条件式（２）を満足しない場合、第２レンズＬ１２の焦点距離の絶対値に対して第１レンズＬ１１の焦点距離の値が大きくなり過ぎるか小さくなり過ぎてしまい、球面収差及び像面湾曲の何れかの補正が不十分になってしまう。さらに、以下の条件式（２ａ）を満足することが好ましく、条件式（２ｂ）を満足することがより好ましい。
－２．９＜ｆ１／ｆ２＜－１．２　　（２ａ）
－２．８＜ｆ１／ｆ２＜－１．５　　（２ｂ）
　また、第２レンズＬ１２よりも像側に配置されるレンズの合成焦点距離をｆｒとするとき、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。本実施例においては、第２レンズＬ１２よりも像側に配置されるレンズは第３レンズＬ１３のみであるため、ｆｒ＝ｆ３である。
－３．０＜ｆ２／ｆｒ＜－０．５　　（３）
　条件式（３）を満足することにより、第２レンズＬ１２とその像側に配置されるレンズの焦点距離を適切に設定することができ、より良好に像面湾曲を補正することが可能になる。条件式（３）を満足しない場合、合成焦点距離ｆｒに対して第２レンズＬ１２の焦点距離の絶対値が大きくなり過ぎるか小さくなり過ぎてしまい、像面湾曲をより良好に補正することが難しくなる。さらに、以下の条件式（３ａ）を満足することが好ましく、条件式（３ｂ）を満足することがより好ましい。
－２．７＜ｆ２／ｆｒ＜－１．０　　（３ａ）
－２．５＜ｆ２／ｆｒ＜－１．２　　（３ｂ）
　また、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．１＜ｆｒ／ｆ１＜１．０　　（４）
　条件式（４）を満足することにより、第１レンズＬ１１と第２レンズＬ１２の像側に配置されるレンズの焦点距離を適切に設定することができ、像面湾曲及び球面収差をより良好に補正することが可能になる。条件式（４）の上限値を上回る場合、第１レンズＬ１１の焦点距離よりも合成焦点距離ｆｒが大きくなってしまい、球面収差又は像面湾曲の補正が不十分になってしまう。条件式（４）の下限値を下回る場合、合成焦点距離ｆｒに対して第１レンズＬ１１の焦点距離が大きくなり過ぎてしまい、球面収差又は像面湾曲の補正が不十分になってしまう。さらに、以下の条件式（４ａ）を満足することが好ましく、条件式（４ｂ）を満足することがより好ましい。
０．１５＜ｆｒ／ｆ１＜０．８０　　（４ａ）
０．２＜ｆｒ／ｆ１＜０．５　　　　（４ｂ）
　また、本実施例に係る光学系の（全系の）焦点距離をｆとするとき、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
０．１＜ｆ１／ｆ＜３．０　　（５）
　条件式（５）を満足することにより、球面収差をより良好に補正することができる。条件式（５）の上限値を上回る場合、第１レンズＬ１１の屈折力が小さくなり過ぎてしまい、球面収差を良好に補正することが難しくなる。条件式（５）の下限値を下回る場合、第１レンズＬ１１の屈折力が大きくなり過ぎてしまい、諸収差が発生し易くなってしまう。さらに、以下の条件式（５ａ）を満足することが好ましく、条件式（５ｂ）を満足することがより好ましい。
１．０＜ｆ１／ｆ＜２．７　　（５ａ）
１．５＜ｆ１／ｆ＜２．５　　（５ｂ）
　また、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
－３．０＜ｆ２／ｆ＜－０．１　　（６）
　条件式（６）を満足することにより、光学系のＦ値を小さくした場合に球面収差及び像面湾曲をより良好に補正することができる。条件式（６）を満足しない場合、第２レンズＬ１２の屈折力の絶対値が大きくなり過ぎるか小さくなり過ぎてしまい、球面収差及び像面湾曲をバランス良く補正することが難しくなる。さらに、以下の条件式（６ａ）を満足することが好ましく、条件式（６ｂ）を満足することがより好ましい。
－２．５＜ｆ２／ｆ＜－０．３　　（６ａ）
－２．０＜ｆ２／ｆ＜－０．５　　（６ｂ）
　また、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
０．１＜ｆｒ／ｆ＜２．０　　（７）
　条件式（７）を満足することにより、像面湾曲をより良好に補正することができる。条件式（７）の上限値を上回る場合、第２レンズＬ１２よりも像側の合成系の屈折力が小さくなり過ぎてしまい、像面湾曲を良好に補正することが難しくなる。条件式（７）の下限値を下回る場合、第２レンズＬ１２よりも像側の合成系の屈折力が大きくなり過ぎてしまい、諸収差が発生し易くなってしまう。さらに、以下の条件式（７ａ）を満足することが好ましく、条件式（７ｂ）を満足することがより好ましい。
０．２＜ｆｒ／ｆ＜１．５　　（７ａ）
０．３＜ｆｒ／ｆ＜１．０　　（７ｂ）
　また、本実施例に係る光学系のＦ値をＦｎｏとするとき、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
０．６＜Ｆｎｏ＜１．０　　（８）
　光学系を一般的な硝材のみで構成した場合、Ｆ値を１．０よりも小さくすることは困難である。一方、本実施例では、光学系の一部のレンズをカルコゲナイド材料で構成することで、Ｆ値を１．０よりも小さくすることを可能にしている。具体的には、本実施例に係る光学系のＦ値は０．８０である。なお、条件式（８）の下限値を下回る場合、諸収差を良好に補正することが難しくなる。
　図２は、本実施例に係る光学系のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）曲線を示す図である。図２において、横軸は空間周波数［本／ｍｍ］を示し、縦軸はＭＴＦ値（コントラスト値）を示している。本実施例では、光学系が波長０．９μｍの光により物体の像を形成する場合を想定している。一般的な赤外線センサの画素ピッチは数十μｍであるため、１０本／ｍｍの空間周波数においてＭＴＦ値が３０％以上あれば、良好な結像性能が実現されていると言える。図２に示すように、本実施例に係る光学系においては、１０本／ｍｍの空間周波数に対するＭＴＦ値の最小値ａ１は約８０％であるため、良好な結像性能が実現できている。
　［実施例２］
　以下、本発明の実施例２に係る光学系について説明する。本実施例に係る光学系において、上述した実施例１に係る光学系と同等の構成については説明を省略する。
　図３は、本実施例に係る光学系の光軸を含む断面における要部概略図である。本実施例に係る光学系は、絞りＳ２を通過した光を像面ＩＭ２に集光する結像光学系である。本実施例に係る光学系の実施例１に係る光学系に対して異なる点は、各レンズ面の形状及び配置である。
　実施例１に係る光学系と同様に、本実施例に係る光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズＬ２１、負の屈折力の第２レンズＬ２２、正の屈折力の第３レンズＬ２３から成る。また、第１レンズＬ２１及び第３レンズＬ２３はカルコゲナイド材料で構成されており、第２レンズＬ２２はＳ－ＮＢＨ５６（株式会社オハラ）で構成されている。
　図４は、本実施例に係る光学系のＭＴＦ曲線を示す図である。本実施例では、光学系が波長０．９μｍの光により物体の像を形成する場合を想定している。図４に示すように、本実施例に係る光学系においては、１０本／ｍｍの空間周波数に対するＭＴＦ値の最小値ａ２は約９０％であるため、良好な結像性能が実現できている。
　［実施例３］
　以下、本発明の実施例３に係る光学系について説明する。本実施例に係る光学系において、上述した実施例１に係る光学系と同等の構成については説明を省略する。
　図５は、本実施例に係る光学系の光軸を含む断面における要部概略図である。本実施例に係る光学系は、絞りＳ３を通過した光を像面ＩＭ３に集光する結像光学系である。本実施例に係る光学系の実施例１に係る光学系に対して異なる点は、各レンズ面の形状及び配置である。
　実施例１に係る光学系と同様に、本実施例に係る光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズＬ３１、負の屈折力の第２レンズＬ３２、正の屈折力の第３レンズＬ３３から成る。また、第１レンズＬ３１及び第３レンズＬ３３はカルコゲナイド材料で構成されており、第２レンズＬ３２はＳ－ＢＳＬ７（株式会社オハラ）で構成されている。
　図６は、本実施例に係る光学系のＭＴＦ曲線を示す図である。本実施例では、光学系が波長２．０μｍの光により物体の像を形成する場合を想定している。図６に示すように、本実施例に係る光学系においては、１０本／ｍｍの空間周波数に対するＭＴＦ値の最小値ａ３は約７２％であるため、良好な結像性能が実現できている。このように、２．０μｍという長波長の光を用いる場合であっても、その波長が各レンズの透過波長域の範囲内であれば、条件式（１）を満たすことにより本発明の効果を得ることができる。
　［実施例４］
　以下、本発明の実施例４に係る光学系について説明する。本実施例に係る光学系において、上述した実施例１に係る光学系と同等の構成については説明を省略する。
　図７は、本実施例に係る光学系の光軸を含む断面における要部概略図である。本実施例に係る光学系は、絞りＳ４を通過した光を像面ＩＭ４に集光する結像光学系である。本実施例に係る光学系は、実施例１に係る光学系とは異なり、４枚のレンズで構成されている。
　具体的に、本実施例に係る光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズＬ４１、負の屈折力の第２レンズＬ４２、正の屈折力の第３レンズＬ４３、正の屈折力の第４レンズＬ４４から成る。本実施例において、第１レンズＬ４１、第３レンズＬ４３、及び第４レンズＬ４４はカルコゲナイド材料で構成されており、第２レンズＬ４２はＳ－ＢＳＬ７（株式会社オハラ）で構成されている。
　図８は、本実施例に係る光学系のＭＴＦ曲線を示す図である。本実施例では、光学系が波長０．９μｍの光により物体の像を形成する場合を想定している。図８に示すように、本実施例に係る光学系においては、１０本／ｍｍの空間周波数に対するＭＴＦ値の最小値ａ４は約８８％であるため、良好な結像性能が実現できている。このように、光学系が４枚以上のレンズから成る場合であっても、条件式（１）を満たすことにより本発明の効果を得ることができる。
　［数値実施例］
　以下、上述した実施例１乃至４に対応する数値実施例１乃至４を示す。各数値実施例において、面番号は、物体面から数えたときの各光学面の順番である。ｒ［ｍｍ］は第ｉ番目の光学面の曲率半径を示し、ｄ［ｍｍ］は第ｉ番目の光学面と第（ｉ＋１）番目の光学面の間隔を示す。なお、非球面については、面番号の横に＊（アスタリスク）を付している。
　各非球面の形状を示す光軸方向におけるサグ量Ｚ［ｍｍ］は、以下の式で表される。ただし、ｋは円錐定数（コーニック定数）、ｈは光軸からの径方向における距離［ｍｍ］、Ａ～Ｅの夫々は４次項～１２次項の非球面係数である。ここでは、４次項～１２次項の非球面係数のみを用いているが、必要に応じて１６次以上の項の非球面係数を用いてもよい。なお、非球面における曲率半径ｒは、近軸曲率半径の値を示しており、サグ量Ｚの基準となるベース球面（基準球面）の曲率半径に相当する。また、各数値実施例の非球面係数の値における「Ｅ±Ｘ」は、「１０±Ｘ」を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　（数値実施例１）
             面番号   r        d      材料
物体面       0        ∞       ∞
絞り         1        ∞       0.00
第１レンズ   2*       15.97    2.61   カルコゲナイド材料
             3        24.90    3.64
第２レンズ   4*       -8.81    1.30   Ｓ－ＦＰＬ５３
             5        15.45    0.88
第３レンズ   6*       17.14    5.76   カルコゲナイド材料
             7        -29.47   5.81
像面         8        ∞
 
    面番号２    面番号４    面番号６
r   15.97       -8.81       17.14
k   0.00        0.00        0.00
A   -1.60E-05   5.46E-04    -1.69E-04
B   3.50E-07    -1.20E-05   1.62E-06
C   -2.01E-08   2.67E-07    -1.96E-08
D   4.40E-10    -2.57E-09   1.40E-10
E   -5.24E-12   2.31E-11    -2.19E-13
 
　（数値実施例２）
             面番号   r        d      材料
物体面       0        ∞       ∞
絞り         1        ∞       0.00
第１レンズ   2*       14.20    2.50   カルコゲナイド材料
             3        21.09    2.99
第２レンズ   4*       -11.94   2.44   Ｓ－ＮＢＨ５６
             5        15.02    0.50
第３レンズ   6*       12.55    5.21   カルコゲナイド材料
             7        -31.61   6.36
像面         8        ∞
 
    面番号２    面番号４    面番号６
r   14.20       -11.94      12.55
k   0.00        0.00        0.00
A   -3.74E-05   8.35E-04    -3.62E-04
B   -1.80E-07   -1.84E-05   5.07E-06
C   -2.83E-08   4.48E-07    -8.34E-08
D   5.33E-10    -2.45E-09   7.39E-10
E   -1.45E-11   -8.65E-12   -2.87E-12
 
　（数値実施例３）
             面番号   r        d      材料
物体面       0        ∞       ∞
絞り         1        ∞       0.00
第１レンズ   2*       15.66    2.82   カルコゲナイド材料
             3        29.39    3.59
第２レンズ   4*       -8.64    1.30   Ｓ－ＢＳＬ７
             5        13.48    0.89
第３レンズ   6*       14.30    6.31   カルコゲナイド材料
             7        -27.89   5.09
像面         8        ∞
 
    面番号２    面番号４    面番号６
r   15.66       -8.64       14.30
k   0.00        0.00        0.00
A   -1.03E-05   1.04E-03    -2.91E-04
B   4.53E-07    -4.25E-05   5.17E-06
C   -2.68E-08   1.52E-06    -1.08E-07
D   6.42E-10    -2.84E-08   1.30E-09
E   -6.28E-12   2.24E-10    -6.14E-12
 
　（数値実施例４）
             面番号   r        d      材料
物体面       0        ∞       ∞
絞り         1        ∞       0.00
第１レンズ   2*       13.01    3.02   カルコゲナイド材料
             3        18.73    2.50
第２レンズ   4*       -13.48   1.30   Ｓ－ＢＳＬ７
             5        9.56     0.98
第３レンズ   6*       9.65     2.97   カルコゲナイド材料
             7        15.69    1.96
第４レンズ   8        26.55    3.58   カルコゲナイド材料
             9        -42.30   3.50
像面         10       ∞
 
    面番号２    面番号４    面番号６
r   13.01       -13.48      9.65
k   0.00        0.00        0.00
A   -1.08E-05   1.23E-03    -3.76E-04
B   5.01E-07    -5.12E-05   5.70E-06
C   -2.34E-08   1.46E-06    -1.30E-07
D   6.66E-10    -2.55E-08   1.47E-09
E   -6.13E-12   1.97E-10    -8.93E-12
　以下の表に、上述した各実施例に係る光学系についての各条件式に関する値を示す。なお、表において、ｆ４は第４レンズＬ４４の焦点距離を示し、各焦点距離の単位は［ｍｍ］である。また、実施例４における合成焦点距離ｆｒは、第３レンズＬ４３及び第４レンズＬ４４の合成焦点距離である。表１に示すように、何れの実施例に係る光学系も各条件式を満足している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　［撮像装置］
　図９は、本発明の実施形態に係る撮像装置２０の要部概略図である。本実施形態に係る撮像装置２０は、上述した各実施例の何れかに係る光学系（撮像光学系）２１と、光学系２１によって形成される物体の像を光電変換する受光素子２２と、受光素子２２を保持するカメラ本体（筐体）２３とを備える。光学系２１は、鏡筒（保持部材）により保持され、カメラ本体２３に接続されている。カメラ本体２３には、受光素子２２により取得された画像を表示する表示部２４が接続されていてもよい。
　受光素子２２としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）を用いることができる。撮像装置２０を測距装置に適用する場合は、受光素子２２として赤外光を光電変換することができる赤外線センサを採用することが望ましい。なお、光学系２１とカメラ本体２３とは互いに着脱可能に構成されていてもよい。すなわち、光学系２１及び鏡筒を交換レンズ（レンズ装置）として構成してもよい。
　なお、本実施形態に係る撮像装置２０を、移動可能な移動体（移動装置）に設けてもよい。また、上述した各実施例に係る光学系は、デジタルスチルカメラや銀塩フィルム用カメラ、ビデオカメラ、車載カメラ、監視カメラ等の撮像装置に限らず、望遠鏡や双眼鏡、プロジェクタ、デジタル複写機等の種々の光学装置に適用することができる。
　［測距装置］
　図１０は、本発明の実施形態に係る測距装置１００の光軸を含む断面における要部概略図（模式図）である。本実施形態に係る測距装置１００は、対象物（物体）からの反射光を受光するまでの時間やその反射光の位相に基づいて対象物までの距離を算出する、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）という技術を用いている。図１０において、不図示の対象物は測距装置１００の右側に配置されているものとする。
　測距装置１００は、照明部１と、照明部１により照明された対象物からの光（反射光又は散乱光）を受光する受光部（撮像部）２とを有する。照明部１は、光源部１１と、光源部１１からの光を対象物に導光（照射）する光学系（照明光学系）１２とを備える。受光部２は、上述した各実施例のいずれかに係る光学系（受光光学系）２１と、光学系２１からの光を受光して信号を出力する受光素子２２とを備える。すなわち、受光部２として上述した撮像装置２０を用いてもよい。
　光源部１１は、少なくとも光源を有しており、必要に応じて光源からの光を光学系１２に導光する光学素子や、光源からの光を偏向することで光学系１２を介して対象物を走査する走査部を備えていてもよい。走査部としては、ガルバノミラーやＭＥＭＳミラーなどの可動ミラーや、電圧の印加により屈折率が変化する結晶素子や液晶素子などの光学素子を採用することができる。特に、後者の光学素子によれば、ミラーを駆動するための機構（駆動部）を設ける必要がなくなるため、装置全体の小型化と低コスト化を実現することができる。
　また、測距装置１００は、照明部１が射出する照明光を制御する第１制御部（照明制御部）３１と、受光素子２２の出力に基づいて対象物までの距離に関する情報（距離情報）を取得する第２制御部（距離算出部）３２とを備えている。第１制御部３１は、例えば光源を制御することで照明光をパルス光としたり、照明光の強度変調を行って信号光を生成したりすることができる。第２制御部３２は、照明部１の光源から照明光が出射した時刻から、受光素子２２が対象物からの光を受光した時刻までの時間に基づいて、対象物の距離情報を取得することができる。
　なお、対象物からの光を受光するまでの時間ではなく、対象物からの光の位相に基づいて距離情報を取得してもよい。具体的には、照明部１における光源の信号の位相と受光素子２２から出力される信号の位相との差分（位相差）を求め、その位相差に光速を乗じることで、対象物の距離情報を取得してもよい。また、太陽光などの十分な照明光が得られる環境で使用する場合は、受光部２及び第２制御部３２のみで測距装置１００を構成してもよい。
　このようなＬｉＤＡＲを用いた測距装置は、対象物としての車両や人、障害物等を識別し、その対象物の距離情報に応じて自車両を制御する車載システムに好適なものである。なお、ＬｉＤＡＲを用いた測距装置としては、照明部の光軸と受光部の光軸とが一致する同軸系か、あるいは照明部の光軸と受光部の光軸とが一致しない非同軸系を採用することができる。本実施形態に係る光学系２１は、図１０に示したような非同軸系に特に好適なものである。
　このように、上述した各実施例に係る光学系２１を測距装置１００に適用することで、可視光センサと比較して感度が低い赤外線センサを受光素子２２として用いた場合にも、対象物の距離情報を高精度に取得することができる。また、対象物が測距装置１００から大きく離れている場合など、受光素子２２に到達する対象物からの反射光の強度が微弱である場合にも、上述した各実施例に係る光学系２１が好適である。
　［車載システム］
　図１１は、本実施形態に係る測距装置１００及びそれを備える車載システム（運転支援装置）６００の構成図である。車載システム６００は、自動車（車両）等の移動可能な移動体（移動装置）により保持され、測距装置１００により取得した車両の周囲の対象物（障害物）の距離情報に基づいて、車両の運転を支援するための装置である。図１２は、車載システム６００を含む車両７００の模式図である。図１２においては、測距装置１００の測距範囲５０を車両７００の前方に設定した場合を示しているが、測距範囲５０を車両７００の後方や側方などに設定してもよい。
　図１１に示すように、車載システム６００は、測距装置１００と、車両情報取得装置２００と、制御装置（ＥＣＵ：エレクトロニックコントロールユニット）３００と、警告装置４００とを備える。測距装置１００は、上述した照明部１、受光部２、第１制御部３１、及び第２制御部３２を備えている。本実施形態に係る第２制御部３２は、距離算出部及び衝突判定部としての機能を有する。
　図１３は、本実施形態に係る車載システム６００の動作例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って、車載システム６００の動作を説明する。
　まず、ステップＳ１では、照明部１により車両の周囲の対象物を照明し、対象物からの反射光を受光することで受光部２が出力する信号に基づいて、第２制御部３２により対象物の距離情報を取得する。また、ステップＳ２では、車両情報取得装置２００から車両の車速、ヨーレート、舵角などを含む車両情報の取得を行う。そして、ステップＳ３では、第２制御部３２によって、ステップＳ２で取得された距離情報が予め設定された設定距離の範囲内に含まれるか否かの判定を行う。
　これにより、車両の周囲の設定距離内に障害物が存在するか否かを判定し、車両と障害物との衝突可能性を判定することができる。なお、ステップＳ１及びＳ２は、上記の順番とは逆の順番で処理を行ってもよいし、互いに並列して処理を行ってもよい。第２制御部３２は、設定距離内に障害物が存在する場合は「衝突可能性あり」と判定し（ステップＳ４）、設定距離内に障害物が存在しない場合は「衝突可能性なし」と判定する（ステップＳ５）。
　次に、第２制御部３２は、「衝突可能性あり」と判定した場合、その判定結果を制御装置３００や警告装置４００に対して通知する。このとき、制御装置３００は、第２制御部３２での判定結果に基づいて車両を制御し（ステップＳ６）、警告装置４００は、第２制御部３２での判定結果に基づいて運転者への警告を行う（ステップＳ７）。なお、判定結果の通知は、制御装置３００及び警告装置４００の少なくとも一方に対して行えばよい。
　制御装置３００は、車両に対して、例えばブレーキをかける、アクセルを戻す、各輪に制動力を発生させる制御信号を生成してエンジンやモータの出力を抑制するなどの制御を行う。また、警告装置４００は、車両のユーザ（運転者）に対して、例えば警告音を発する、カーナビゲーションシステムなどの画面に警告情報を表示する、シートベルトやステアリングに振動を与えるなどの警告を行う。
　以上、本実施形態に係る車載システム６００によれば、上記の処理により障害物の検知を行うことができ、車両と障害物との衝突を回避することが可能になる。特に、上述した各実施例に係る光学系を車載システム６００に適用することで、高い測距精度を実現することができるため、障害物の検知及び衝突判定を高精度に行うことが可能になる。
　なお、本実施形態では、車載システム６００を運転支援（衝突被害軽減）に適用したが、これに限らず、車載システム６００をクルーズコントロール（全車速追従機能付を含む）や自動運転などに適用してもよい。また、車載システム６００は、自動車等の車両に限らず、例えば船舶や航空機、産業用ロボットなどの移動体に適用することができる。また、移動体に限らず、高度道路交通システム（ＩＴＳ）や監視システム等の物体認識を利用する種々の機器に適用することができる。
　また、車載システム６００や移動装置７００は、万が一移動装置７００が障害物に衝突した場合に、その旨を車載システムの製造元（メーカ）や移動装置の販売元（ディーラ）などに通知するための通知装置（通知部）を備えていてもよい。例えば、通知装置としては、移動装置７００と障害物との衝突に関する情報（衝突情報）を予め設定された外部の通知先に対して電子メールなどによって送信するもの採用することができる。
　このように、通知装置によって衝突情報を自動通知する構成を採ることにより、衝突が生じた後に点検や修理などの対応を速やかに行うことができる。なお、衝突情報の通知先は、保険会社、医療機関、警察などや、ユーザが設定した任意のものであってもよい。また、衝突情報に限らず、各部の故障情報や消耗品の消耗情報を通知先に通知するように通知装置を構成してもよい。衝突の有無の検知については、上述した受光部２からの出力に基づいて取得された距離情報を用いて行ってもよいし、他の検知部（センサ）によって行ってもよい。
　［変形例］
　以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
　例えば、各実施例に係る光学系においては、第１レンズの物体側に絞りが配置されているが、絞りの位置はこれに限られるものではなく、例えば第１レンズと第２レンズの間に絞りを配置してもよい。また、各実施例に係る光学系においては、第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズの夫々の物体側のレンズ面を非球面としているが、必要に応じて他のレンズ面を非球面としたり、全てのレンズ面を球面としたりしてもよい。
　上述した実施形態においては、第２制御部が衝突判定部（判定部）としての機能を有する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、車載システムにおいて、第２制御部とは別体の衝突判定部を設けてもよい。すなわち、第２制御部は、少なくとも距離算出部（距離情報取得部）としての機能を有していればよい。また、必要に応じて第１の制御部及び第２の制御部を測距装置の外部（例えば車両の内部）に設けてもよい。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
　本願は、２０２１年１１月２５日提出の日本国特許出願特願２０２１－１９１５２６を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

Claims (20)

  1. 　物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ、負の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レンズを有し、
    　前記第１レンズ及び前記第３レンズの少なくとも一方は、カルコゲナイド材料で構成され、
    　前記カルコゲナイド材料で構成されるレンズの波長０．９μｍにおける屈折率をＮｐ、前記第２レンズの波長０．９μｍにおける屈折率をＮｎとするとき、
    　　０．７５＜Ｎｐ－Ｎｎ
    　なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  2. 　　０．７５＜Ｎｐ－Ｎｎ＜１．４５
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
  3. 　前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２とするとき、
    　　－３．０＜ｆ１／ｆ２＜－１．０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
  4. 　前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズよりも像側に配置されるレンズの合成焦点距離をｆｒとするとき、
    　　－３．０＜ｆ２／ｆｒ＜－０．５
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学系。
  5. 　前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズよりも像側に配置されるレンズの合成焦点距離をｆｒとするとき、
    　　０．１＜ｆｒ／ｆ１＜１．０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光学系。
  6. 　前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
    　　０．１＜ｆ１／ｆ＜３．０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学系。
  7. 　前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
    　　－３．０＜ｆ２／ｆ＜－０．１
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光学系。
  8. 　前記第２レンズよりも像側に配置されるレンズの合成焦点距離をｆｒ、前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
    　　０．１＜ｆｒ／ｆ＜２．０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の光学系。
  9. 　前記光学系のＦ値をＦｎｏとするとき
    　　０．６＜Ｆｎｏ＜１．０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の光学系。
  10. 　前記第１レンズは、カルコゲナイド材料で構成されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の光学系。
  11. 　前記第３レンズは、カルコゲナイド材料で構成されることを特徴とする請求項１０に記載の光学系。
  12. 　前記第１レンズの物体側に絞りが配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光学系。
  13. 　請求項１乃至１２の何れか一項に記載の光学系と、該光学系によって形成された物体の像を受光する受光素子とを有することを特徴とする撮像装置。
  14. 　請求項１３に記載の撮像装置と、前記受光素子の出力に基づいて前記物体の距離情報を取得する制御部を備えることを特徴とする測距装置。
  15. 　請求項１４に記載の測距装置と、該測距装置によって得られた前記物体の距離情報に基づいて車両と前記物体との衝突可能性を判定する判定部とを備えることを特徴とする車載システム。
  16. 　前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両の各輪に制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置を備えることを特徴とする請求項１５に記載の車載システム。
  17. 　前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両の運転者に対して警告を行う警告装置を備えることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の車載システム。
  18. 　前記車両と前記物体との衝突に関する情報を外部に通知する通知装置を備えることを特徴とする請求項１５乃至１７の何れか一項に記載の車載システム。
  19. 　請求項１３に記載の撮像装置を備え、該撮像装置を保持して移動可能であることを特徴とする移動装置。
  20. 　前記撮像装置によって得られた前記物体の距離情報に基づいて前記物体との衝突可能性を判定する判定部を有することを特徴とする請求項１９に記載の移動装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037697A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Fujifilm Corp 赤外線用結像レンズおよび撮像装置
JP2012141522A (ja) * 2011-01-06 2012-07-26 Sony Corp 赤外線光学系、赤外線撮像装置
CN211123460U (zh) * 2019-12-30 2020-07-28 电子科技大学中山学院 一种红外镜头
JP2021018228A (ja) * 2019-07-16 2021-02-15 キヤノン株式会社 光学装置、それを備える車載システム及び移動装置
JP2021511550A (ja) * 2018-01-29 2021-05-06 レール ビジョン リミテッドＲａｉｌ Ｖｉｓｉｏｎ Ｌｔｄ 軽量かつ低ｆ値のレンズおよびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037697A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Fujifilm Corp 赤外線用結像レンズおよび撮像装置
JP2012141522A (ja) * 2011-01-06 2012-07-26 Sony Corp 赤外線光学系、赤外線撮像装置
JP2021511550A (ja) * 2018-01-29 2021-05-06 レール ビジョン リミテッドＲａｉｌ Ｖｉｓｉｏｎ Ｌｔｄ 軽量かつ低ｆ値のレンズおよびその製造方法
JP2021018228A (ja) * 2019-07-16 2021-02-15 キヤノン株式会社 光学装置、それを備える車載システム及び移動装置
CN211123460U (zh) * 2019-12-30 2020-07-28 电子科技大学中山学院 一种红外镜头

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