JP5650037B2 - 望遠ズームレンズ - Google Patents
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Description
本発明は、３５ｍｍカメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等に使用される、ズーム比が４倍程度の望遠ズームレンズに関する。
従来、ズームレンズのフォーカス方式として、最も物体側のレンズ群を繰り出してフォーカシングを行う前玉フォーカス方式が知られている。この前玉フォーカス方式は、オートフォーカスにすると、最も物体側のレンズ群すなわち大きく重い前玉レンズを合焦のために光軸上を動かさなければならず、迅速性に欠け、フォーカス駆動力の大きなオートフォーカス機構を必要とするという問題がある。
また、他のフォーカス方式として、インナーフォーカス方式やリアフォーカス方式が知られている。これらの方式では、一般にフォーカスレンズ群を小さく構成できるため、オートフォーカス時に必要なフォーカス駆動力が小さく、駆動用モーターの負荷も小さく、迅速なフォーカシング作動を行うことができる利点がある。
一方、望遠ズームレンズにおいては、特に望遠側において、撮影者による手ブレが発生しやすく、かつ該手ブレによる撮影像劣化が著しくなる問題がある。この手ブレによる撮影像劣化を回避するために、光学系の一部を光軸に対して略直交方向へ移動させることによって、結像を光軸に対して略直交方向へ移動させ、手ブレによる像ブレを補正する方法が提案されている。
従来の防振ズームレンズとして、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ1、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、及び複数のレンズ群を備えていて、広角端から望遠端へのズーミングの際に隣接する各レンズ群の各間隔が全て変化し、第２レンズ群Ｇ2は、物体側より順に、少なくとも３つのレンズ群Ｇ２、Ｇ２Ｂ、Ｇ２Ｃを有し、レンズ群Ｇ２Ｂのみを光軸に対してほぼ垂直に移動させることにより像ブレを補正する。そして、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２とレンズ群Ｇ２Ｂの焦点距離ｆ２Ｂとは、
１．０＜｜ｆ２Ｂ｜／｜ｆ２｜＜３．７ （１）
を満足する防振ズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
１．０＜｜ｆ２Ｂ｜／｜ｆ２｜＜３．７ （１）
を満足する防振ズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
従来の他の防振ズームレンズとして、物体側より順に正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７を有し、広角から望遠への変倍に際して第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、第６レンズ群Ｇ６、第７レンズ群Ｇ７を物体側へ動かし、第７レンズ群Ｇ７を光軸方向へ移動させてフォーカシングを行い、第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に、前部Ｇ３Ａと後部Ｇ３Ｂよりなり、第３レンズ群後部Ｇ３Ｂを光軸に対して垂直成分を含む方向に移動させて画像ブレを補正し、以下の条件を満足する事を特徴とする防振機能を有したリアフォーカス方式のズームレンズ。
（１）０．２５＜｜β３ＢＴ／β３ＡＴ｜＜０．５５
但し、β３ＡＴ：無限遠物体での第３レンズ群前部Ｇ３Ａの望遠端での横倍率、
β３ＢＴ：無限遠物体での第３レンズ群後部Ｇ３Ｂの望遠端での横倍率
の防振レンズが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
（１）０．２５＜｜β３ＢＴ／β３ＡＴ｜＜０．５５
但し、β３ＡＴ：無限遠物体での第３レンズ群前部Ｇ３Ａの望遠端での横倍率、
β３ＢＴ：無限遠物体での第３レンズ群後部Ｇ３Ｂの望遠端での横倍率
の防振レンズが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献１によって提案された防振ズームレンズにおいては、第２レンズ群を少なくとも３つに分けたうちの第２Ｂ群のみを防振レンズ群すなわち像ブレ補正のために光軸に対し直交方向に変位させるレンズ群としている。このように構成することによりある程度軽量化を実現した。しかし、望遠端の焦点距離が４００mmを超える超望遠ズームレンズにおいては、小型化を十分に実現することができない。また、フォーカシングレンズは、直径が大きく重い第１レンズ群であり、フォーカシングを迅速に行うことに適していない。
特許文献２によって提案された防振ズームレンズにおいては、リアフォーカス方式であり、フォーカシングレンズ群の軽量化を実現している。しかし、この防振ズームレンズは、７レンズ群構成であり、その上ズーミングを行うために６レンズ群を移動させなければならず、鏡筒の構造が極めて複雑になるという問題がある。
（発明の目的）
本発明は、従来技術の望遠ズームレンズの上述した問題点に鑑みてなされたものであって、フォーカスレンズ群と防振群が小型軽量で、結像性能の良好な望遠ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明は、従来技術の望遠ズームレンズの上述した問題点に鑑みてなされたものであって、フォーカスレンズ群と防振群が小型軽量で、結像性能の良好な望遠ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明は、
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の第５レンズ群を有し、
無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させ、
前記第５レンズ群は物体側から順に、少なくとも、負の屈折力の第５Ａレンズ群、及び正の屈折力の第５Ｂレンズ群を有し、前記第５Ａレンズ群を防振レンズ群として、光軸に垂直方向に移動させることにより手ブレを補正することを特徴とする望遠ズームレンズである。
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の第５レンズ群を有し、
無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させ、
前記第５レンズ群は物体側から順に、少なくとも、負の屈折力の第５Ａレンズ群、及び正の屈折力の第５Ｂレンズ群を有し、前記第５Ａレンズ群を防振レンズ群として、光軸に垂直方向に移動させることにより手ブレを補正することを特徴とする望遠ズームレンズである。
本発明の望遠ズームレンズによれば、フォーカスレンズ群と防振レンズ群が小型軽量で、結像性能の良好な望遠ズームレンズを提供することができる。
（発明の実施態様）
本発明の望遠ズームレンズの実施態様は、ズーミング操作時に前記第２レンズ群が結像面に対して固定であることを特徴とする。
このように構成することにより、鏡筒を、簡易構造で小型軽量の構成とすることができる。
本発明の望遠ズームレンズの実施態様は、ズーミング操作時に前記第２レンズ群が結像面に対して固定であることを特徴とする。
このように構成することにより、鏡筒を、簡易構造で小型軽量の構成とすることができる。
本発明の望遠ズームレンズの他の実施態様は、開口絞りが、前記第５レンズ群の物体側に隣接して配置されていることを特徴とする。
本発明の望遠ズームレンズはさらに、前記開口絞りが、光軸上を前記第５レンズ群と一体的に移動するように構成されていることを特徴とする。
このように構成することにより、前記開口絞りの絞り径（開口径）及び防振レンズ群の前記第５Ａレンズ群の外径を小さくすることができる。さらに、鏡筒を簡易構造で、小型軽量にすることができる。また、手ブレ補正機構を配置するスペースを設け易くなる。
本発明の望遠ズームレンズはさらに、前記開口絞りが、光軸上を前記第５レンズ群と一体的に移動するように構成されていることを特徴とする。
このように構成することにより、前記開口絞りの絞り径（開口径）及び防振レンズ群の前記第５Ａレンズ群の外径を小さくすることができる。さらに、鏡筒を簡易構造で、小型軽量にすることができる。また、手ブレ補正機構を配置するスペースを設け易くなる。
本発明の望遠ズームレンズの他の実施態様は、前記第３レンズ群が、少なくとも３枚の正レンズと１枚の負レンズを含むことを特徴とする。
このように構成することにより、第３レンズ群より物体側で発生する球面収差及びコマ収差を効率的に補正して良好な結像性能を得ることができる。さらに、物体側から順に正レンズ２枚を配置するのが望ましい。このように構成することにより、第３レンズ群で発生する球面収差をさらに良好に補正することができる。
このように構成することにより、第３レンズ群より物体側で発生する球面収差及びコマ収差を効率的に補正して良好な結像性能を得ることができる。さらに、物体側から順に正レンズ２枚を配置するのが望ましい。このように構成することにより、第３レンズ群で発生する球面収差をさらに良好に補正することができる。
本発明の望遠ズームレンズの他の実施態様は、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.08 < ｜ｆ5Ａ｜/ｆＴ < 0.15 ・・・（1）
ただし、ｆ5Ａは第５Ａレンズ群の焦点距離、ｆＴは全系望遠端の焦点距離である。
0.08 < ｜ｆ5Ａ｜/ｆＴ < 0.15 ・・・（1）
ただし、ｆ5Ａは第５Ａレンズ群の焦点距離、ｆＴは全系望遠端の焦点距離である。
条件式（１）の特定値（｜ｆ5Ａ｜/ｆＴの値）が、上限を超えて大きくなると、第５Ａレンズ群の焦点距離が大きくなる。その結果、第５Ａレンズ群の手ブレ補正のための光軸直交方向の移動量が大きくなり、それに伴いアクチュエータすなわち手ブレ補正機構の大型化の問題がもたらされる。
式（１）の特定値（｜ｆ5Ａ｜/ｆＴの値）が、下限を超えて小さくなると、第５Ａレンズ群の焦点距離が小さくなり、第５Ａレンズ群の手ブレ補正のための光軸直交方向の移動量が小さくなる利点がある。しかし、第５Ａレンズ群の手ブレ補正のために光軸直交方向へ移動したときの諸収差が大きくなり、特に球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。
式（１）の特定値（｜ｆ5Ａ｜/ｆＴの値）が、下限を超えて小さくなると、第５Ａレンズ群の焦点距離が小さくなり、第５Ａレンズ群の手ブレ補正のための光軸直交方向の移動量が小さくなる利点がある。しかし、第５Ａレンズ群の手ブレ補正のために光軸直交方向へ移動したときの諸収差が大きくなり、特に球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。
本発明の望遠ズームレンズの他の実施態様は、前記第５Ａレンズ群が、正レンズと両凹レンズの接合レンズであることを特徴とする。
このように構成することによって、第５Ａレンズ群の手ブレ補正のために光軸直交方向へ移動したときの諸収差、特に球面収差、軸上色収差、倍率色収差を効果的に補正することができる。
このように構成することによって、第５Ａレンズ群の手ブレ補正のために光軸直交方向へ移動したときの諸収差、特に球面収差、軸上色収差、倍率色収差を効果的に補正することができる。
本発明の望遠ズームレンズの他の実施態様は、全系の焦点距離が、１５０ｍｍないし６００ｍｍであることを特徴とする。
本発明は、特にこの焦点距離において、フォーカスレンズ群と防振レンズ群が小型軽量で、結像性能の良好であるという特徴を有効に実現できる。
本発明は、特にこの焦点距離において、フォーカスレンズ群と防振レンズ群が小型軽量で、結像性能の良好であるという特徴を有効に実現できる。
以下、二つの実施形態について説明する。
（第１実施形態）
焦点距離 f = 152.3068〜582.0002
Ｆナンバー FNo. = 5.12〜6.45
画角 2ω = 16.30〜4.23
（第１実施形態）
焦点距離 f = 152.3068〜582.0002
Ｆナンバー FNo. = 5.12〜6.45
画角 2ω = 16.30〜4.23
（レンズデータ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 1863.0559 2.8000 1.77250 49.62
2 166.6940 9.7573 1.49700 81.61
3 -852.3639 0.3000
4 184.6232 9.6887 1.49700 81.61
5 -576.7834 (d5)
6 1372.1353 2.0000 1.72000 50.23
7 73.0509 4.1770 1.71736 29.52
8 219.1778 7.0467
9 -76.0170 3.5572 1.80610 33.27
10 -51.5854 2.0000 1.61800 63.39
11 357.8051 (d11)
12 169.5950 4.2857 1.69680 55.46
13 -312.8894 0.2000
14 55.5972 7.0382 1.49700 81.61
15 355.0069 5.4050
16 298.8188 2.0000 1.80000 29.84
17 52.6611 0.9995
18 67.2145 4.4430 1.74320 49.34
19 308.3954 (d19)
20 90.5863 1.5000 1.83481 42.72
21 46.2680 6.5948 1.49700 81.61
22 2163.1440 0.2000
23 75.9540 2.8318 1.70154 41.15
24 144.3936 (d24)
25(絞り) ∞ 5.0000
26 -222.2318 3.0000 1.84666 23.78
27 -33.2970 1.0000 1.80100 34.97
28 71.2793 48.4335
29 58.6345 4.0000 1.51742 52.15
30 -340.8485 11.9606
31 -70.6506 1.5000 1.69680 55.46
32 2680.3946 (bf)
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 1863.0559 2.8000 1.77250 49.62
2 166.6940 9.7573 1.49700 81.61
3 -852.3639 0.3000
4 184.6232 9.6887 1.49700 81.61
5 -576.7834 (d5)
6 1372.1353 2.0000 1.72000 50.23
7 73.0509 4.1770 1.71736 29.52
8 219.1778 7.0467
9 -76.0170 3.5572 1.80610 33.27
10 -51.5854 2.0000 1.61800 63.39
11 357.8051 (d11)
12 169.5950 4.2857 1.69680 55.46
13 -312.8894 0.2000
14 55.5972 7.0382 1.49700 81.61
15 355.0069 5.4050
16 298.8188 2.0000 1.80000 29.84
17 52.6611 0.9995
18 67.2145 4.4430 1.74320 49.34
19 308.3954 (d19)
20 90.5863 1.5000 1.83481 42.72
21 46.2680 6.5948 1.49700 81.61
22 2163.1440 0.2000
23 75.9540 2.8318 1.70154 41.15
24 144.3936 (d24)
25(絞り) ∞ 5.0000
26 -222.2318 3.0000 1.84666 23.78
27 -33.2970 1.0000 1.80100 34.97
28 71.2793 48.4335
29 58.6345 4.0000 1.51742 52.15
30 -340.8485 11.9606
31 -70.6506 1.5000 1.69680 55.46
32 2680.3946 (bf)
（無限遠合焦時の可変間隔）
広角 中間 望遠
f 152.3068 300.0000 582.0002
d0 ∞ ∞ ∞
d5 5.9974 122.0011 165.9976
d11 56.1983 39.4024 2.0000
d19 4.1122 16.9005 51.4287
d24 23.5552 14.3387 2.5493
bf 47.7461 60.9876 75.5762
広角 中間 望遠
f 152.3068 300.0000 582.0002
d0 ∞ ∞ ∞
d5 5.9974 122.0011 165.9976
d11 56.1983 39.4024 2.0000
d19 4.1122 16.9005 51.4287
d24 23.5552 14.3387 2.5493
bf 47.7461 60.9876 75.5762
（近距離合焦時の可変間隔） 撮影距離3.0m
広角 中間 望遠
f 144.5381 251.8652 349.6345
d0 2710.0001 2593.9964 2550.0000
d5 5.9974 22.0011 165.9976
d11 56.1983 39.4024 2.0000
d19 2.0000 9.7186 28.2119
d24 25.6674 21.5207 25.7661
BF 47.7461 60.9876 75.5762
広角 中間 望遠
f 144.5381 251.8652 349.6345
d0 2710.0001 2593.9964 2550.0000
d5 5.9974 22.0011 165.9976
d11 56.1983 39.4024 2.0000
d19 2.0000 9.7186 28.2119
d24 25.6674 21.5207 25.7661
BF 47.7461 60.9876 75.5762
（防振角0.25°相当のときの防振量）
広角 中間 望遠
0.448 0.780 1.343
広角 中間 望遠
0.448 0.780 1.343
条件式（１）の特定値（｜ｆ5Ａ｜/ｆＴの値） |f5A|/fT = 0.125
（第２実施形態）
焦点距離 f = 154.0003〜582.0012
ＦｎＦナンバー FNo. = 5.10〜6.45
画角 2ω = 16.16〜4.24
焦点距離 f = 154.0003〜582.0012
ＦｎＦナンバー FNo. = 5.10〜6.45
画角 2ω = 16.16〜4.24
（レンズデータ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 -1393.2576 2.8000 1.77250 49.62
2 220.0230 1.5000
3 210.6306 11.6470 1.49700 81.61
4 -252.6135 0.3000
5 160.9740 7.2029 1.49700 81.61
6 706.8219 (d6)
7 -377.2728 4.1737 1.82057 24.48
8 -96.5608 2.0000 1.53012 65.69
9 407.4360 4.0353
10 -88.2304 2.0000 1.67529 56.35
11 288.1843 (d11)
12 206.5386 4.1415 1.69865 55.28
13 -399.2828 0.2000
14 137.9945 4.2551 1.76812 49.90
15 -1792.6938 0.2000
16 75.0270 6.5908 1.49700 81.61
17 -357.0576 0.2000
18 -1015.0421 2.0000 1.80297 26.68
19 93.2909 (d19)
20 148.4759 5.2066 1.49700 81.61
21 -72.7880 1.5000 1.83481 42.72
22 -214.5690 0.2000
23 115.9816 2.7367 1.67917 49.48
24 375.5754 (d24)
25(絞り) ∞ 5.2653
26 -413.9941 3.0000 1.84479 25.55
27 -42.2725 1.0000 1.81456 41.96
28 64.0101 49.7419
29 54.2354 4.5000 1.55676 44.71
30 513.8511 6.6778
31 -91.6961 1.5000 1.78568 47.88
32 975.1199 (bf)
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 -1393.2576 2.8000 1.77250 49.62
2 220.0230 1.5000
3 210.6306 11.6470 1.49700 81.61
4 -252.6135 0.3000
5 160.9740 7.2029 1.49700 81.61
6 706.8219 (d6)
7 -377.2728 4.1737 1.82057 24.48
8 -96.5608 2.0000 1.53012 65.69
9 407.4360 4.0353
10 -88.2304 2.0000 1.67529 56.35
11 288.1843 (d11)
12 206.5386 4.1415 1.69865 55.28
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14 137.9945 4.2551 1.76812 49.90
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16 75.0270 6.5908 1.49700 81.61
17 -357.0576 0.2000
18 -1015.0421 2.0000 1.80297 26.68
19 93.2909 (d19)
20 148.4759 5.2066 1.49700 81.61
21 -72.7880 1.5000 1.83481 42.72
22 -214.5690 0.2000
23 115.9816 2.7367 1.67917 49.48
24 375.5754 (d24)
25(絞り) ∞ 5.2653
26 -413.9941 3.0000 1.84479 25.55
27 -42.2725 1.0000 1.81456 41.96
28 64.0101 49.7419
29 54.2354 4.5000 1.55676 44.71
30 513.8511 6.6778
31 -91.6961 1.5000 1.78568 47.88
32 975.1199 (bf)
（無限遠合焦時の可変間隔）
広角 中間 望遠
f 154.0003 300.0006 582.0012
d0 ∞ ∞ ∞
d6 7.0000 120.6652 165.0328
d11 62.5522 40.3252 2.0000
d19 19.2984 32.3098 71.1874
d24 20.7745 13.6959 2.0000
bf 45.1988 58.0184 72.8565
広角 中間 望遠
f 154.0003 300.0006 582.0012
d0 ∞ ∞ ∞
d6 7.0000 120.6652 165.0328
d11 62.5522 40.3252 2.0000
d19 19.2984 32.3098 71.1874
d24 20.7745 13.6959 2.0000
bf 45.1988 58.0184 72.8565
（近距離合焦時の可変間隔） 撮影距離3.0m
広角 中間 望遠
f 145.4994 249.7790 344.7479
d0 2710.0000 2599.7475 2551.5173
d6 7.0000 120.6652 165.0328
d11 62.5522 40.3252 2.0000
d19 17.2582 25.6587 49.9867
d24 22.8147 20.3471 23.2007
BF 45.1988 58.0184 72.8565
広角 中間 望遠
f 145.4994 249.7790 344.7479
d0 2710.0000 2599.7475 2551.5173
d6 7.0000 120.6652 165.0328
d11 62.5522 40.3252 2.0000
d19 17.2582 25.6587 49.9867
d24 22.8147 20.3471 23.2007
BF 45.1988 58.0184 72.8565
（防振角0.25°相当のときの防振量）
広角 中間 望遠
0.459 0.791 1.354
広角 中間 望遠
0.459 0.791 1.354
条件式（１）の特定値（｜ｆ5Ａ｜/ｆＴの値） |f5A|/fT = 0.122
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ５Ａ 第５Ａレンズ群
Ｇ５Ｂ 第５Ｂレンズ群
Ｓ 開口絞り
ＩＰ 結像面
ω 半画角
ds d線のサジタル像面
dm d線のメリジオナル像面
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ５Ａ 第５Ａレンズ群
Ｇ５Ｂ 第５Ｂレンズ群
Ｓ 開口絞り
ＩＰ 結像面
ω 半画角
ds d線のサジタル像面
dm d線のメリジオナル像面
Claims (6)
- 物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の第５レンズ群から構成され、
無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させ、
前記第５レンズ群は物体側から順に、少なくとも、負の屈折力の第５Ａレンズ群、及び正の屈折力の第５Ｂレンズ群を有し、前記第５Ａレンズ群を防振レンズ群として、光軸に垂直方向に移動させることにより手ブレを補正し、
開口絞りは、前記第５レンズ群の物体側に隣接して配置され、前記開口絞りが、光軸上を前記第５レンズ群と一体的に移動する
ように構成されていることを特徴とする望遠ズームレンズ。 - ズーミング操作において、前記第２レンズ群が結像面に対して固定であることを特徴とする請求項１に記載の望遠ズームレンズ。
- 前記第３レンズ群が、少なくとも３枚の正レンズと１枚の負レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
0.08 < ｜ｆ5Ａ｜/ｆＴ < 0.15 ・・・（1）
ただし、ｆ5Ａは第５Ａレンズ群の焦点距離、ｆＴは全系望遠端の焦点距離である。 - 前記第５Ａレンズ群が、少なくとも正レンズと両凹レンズの接合レンズを有していることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 全系の焦点距離が、１５０ｍｍないし６００ｍｍであることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
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|---|---|---|---|
| JP2011075871A JP5650037B2 (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 望遠ズームレンズ |
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