JP6451127B2 - 撮影レンズ及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のレンズで構成される撮像レンズの光学性能をより良い方向に調整する調芯機構を有する撮影レンズ及び撮像装置に関するものである。

昨今、撮像装置は高性能化、高精度化、小型化がことさらに求められている。例えば撮像素子はより高解像の画像が得られるようなものが採用されるようになった。そのため、このような撮像素子の性能に見合うよう、撮影レンズの光学性能に対する要求もまた、併せて高くなってきている。

高い光学性能を有する撮影レンズにおいては、通常、レンズ鏡室枠と一枚ないし複数枚のレンズから成るレンズ鏡室を複数有している。このような撮影レンズにおいては、単純にレンズ鏡室をレンズ鏡筒にはめるだけの設計では十分な光学性能を得ることができない。これは複数のレンズ鏡室の相互の位置関係のずれが、解像に悪影響を与えるためである。

従って、撮影レンズの製造には製造上の誤差によって生じる性能低下を抑制するために調芯工程が設けられている。かかる調芯工程では、ＭＴＦ測定器等の調芯治具にレンズ鏡筒を取り付け、解像性能を観察しながらレンズ鏡筒内に保持されるレンズ鏡室の位置を調整する。そして、調芯工程においてレンズ鏡室の位置を調整させた後は、その調整後の状態でレンズ鏡室とレンズ鏡筒の係合部に接着剤を塗布する。これにより、レンズ鏡室を調整後の状態でレンズ鏡筒に対して位置決め固定する。

例えば特許文献１に記載の発明では、鏡筒本体の外周面に回転可能に取り付けられた複数の調整部材を回転させてレンズ保持部材を光軸方向に変位させることによって、レンズ保持部材に保持されたレンズの傾きを調整する調芯技術が開示されている。

また、特許文献２に記載の発明では、予め第１保持部に第１レンズを嵌め込んで保持した第１レンズ枠と、予め第２保持部に第２レンズを嵌め込んで保持した第２レンズ枠を用意し、所定の調芯装置を用いて、第２レンズ枠を第１レンズ枠の嵌合凹部に嵌めこんで光軸に垂直な方向に二次元的に微調整することにより、第１レンズに対して第２レンズを調芯することができ、続いて、第３レンズを第２レンズ枠の第３保持部に嵌め込んで光軸に垂直な方向に二次元的に微調整することにより、第１レンズ及び第２レンズに対して第３レンズを調芯することで、２つのレンズを１つのレンズに対して調芯することができる構成が開示されている。

特開２００４−１６３８６５号公報

特開２０１４−１０２１３号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の発明においては、いずれも調芯後の位置にレンズ鏡室を高精度に保持するため、レンズ鏡室をレンズ鏡筒に接着剤によって直接固着する工程を実施している。

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レンズ鏡室をレンズ鏡筒に接着剤によって直接固着してしまう場合、レンズの修理解体の際には接着剤によって固着された部分は無理やり剥離して解体することとなる。

接着剤によって固着されたパーツを取り外す際には当然該当のパーツに負荷がかかる。例えばレンズ鏡室の材質がプラスチックだった場合、レンズ鏡筒に固着されたレンズ鏡室を取り外そうとすればレンズ鏡室に負荷がかかり、レンズ鏡室の鏡室枠が変形、または破損してしまうおそれがあった。そのような場合、修理のための解体において、一度取り外したパーツを再利用することができず、新たにパーツを作り直す必要が生じ、コストや作業時間が増大するおそれがあった。

また、接着剤によって固着されたパーツを取り外すと、硬化した接着剤が割れ、その細かい破片がレンズ鏡筒内に残ってしまうおそれがある。解体の目的が修理であれば、鏡筒内に落ちた接着剤の破片は当然完全に除去されなければならないため、その処理は極めて煩雑なものとなってしまう。

本発明は、上述の状況を鑑みてなされたものであり、撮影レンズを解体する際、パーツが変形したり破損したりすることや硬化した接着剤の破片の散乱すること等を招くことのない、調芯機構を有する撮影レンズ及び撮像装置を提供することを目的する。

そこで、上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、レンズを保持するレンズ鏡室と、前記レンズ鏡室を保持するベース部材と、前記レンズ鏡室と前記ベース部材に挟持される接着台ピンを有する撮影レンズにおいて、前記ベース部材は前記接着台ピンを保持する保持部を有し、前記レンズ鏡室は前記保持部に保持された前記接着台ピンを固着するための孔状の接着部を有し、前記接着台ピンは板状部と第１凸部とを有し、前記第１凸部を前記接着部に挿通し前記板状部が前記接着部を全て塞いだ状態で、前記接着部は接着剤により前記接着台ピンと固着されることを特徴とする撮影レンズとした。

また請求項２に記載の発明は、前記レンズ鏡室は、解体時に治具を掛けて前記レンズ鏡室を光軸方向に引き上げるための解体用穿孔部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズとした。

また請求項３に記載の発明は、レンズを保持するレンズ鏡室と、前記レンズ鏡室を保持するベース部材と、前記レンズ鏡室と前記ベース部材に挟持される接着台ピンを有する撮影レンズにおいて、前記ベース部材は前記接着台ピンを保持する保持部を有し、前記レンズ鏡室は前記ベース部材の前記保持部に保持された前記接着台ピンの一部を固着するための接着部と、解体時に治具を掛けて前記レンズ鏡室を光軸方向に引き上げるための解体用穿孔部とを有することを特徴とする撮影レンズとした。

また請求項４に記載の発明は、前記解体用穿孔部は前記レンズ鏡室の前記接着部近傍に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の撮影レンズとした。

本発明の撮影レンズの調芯機構の分解斜視図 本発明の接着台ピンの拡大図 本発明の調芯機構の分解断面図 本発明の調芯機構の接着台ピン部分の拡大断面図 本発明の調芯機構の鏡室取付ビス部分の拡大断面図

以下に本発明の撮影レンズの実施例について、図１乃至図５に基づいて説明する。図１は本発明の撮影レンズの分解斜視図、図２は本発明の接着台ピンの拡大図、図３は本発明の調芯機構の分解断面図、図４は本発明の調芯機構の接着台ピン部分の拡大断面図、図５は本発明の調芯機構の鏡室取付ビス部分の拡大断面図である。

以下、図１を用いて実施例１の撮影レンズの調芯機構について説明する。本発明の撮影レンズの調芯機構は、レンズ３とレンズ鏡室枠２から成るレンズ鏡室１、接着台ピンＡ７１、接着台ピンＢ７２、接着台ピンＣ７３、固定部材１０、鏡室取付ビスＡ８１、鏡室取付ビスＢ８２、鏡室取付ビスＣ８３、ワッシャーＡ９１，ワッシャーＢ９２、ワッシャーＣ９３から構成されている。また、本発明においては鏡室取付ビスの頭側を物体側、鏡室取付ビスの足側を像面側と呼ぶものとする。

本実施例の撮影レンズの調芯機構を構成するレンズ鏡室１は前述の通り、レンズ鏡室枠２がレンズ３をかしめて保持することで構成されている。そして、かかるレンズ鏡室１は、不図示の他のレンズ鏡室と共に、撮影レンズの一部を構成している。また、レンズ鏡室枠２は接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３を有する。接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３には、それぞれ接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３の一部が挿通する。かかる接着台ピン用穴には接着台ピンが挿通し、調芯後、接着剤で固着される。すなわち、接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３は本発明の接着部を構成する。また、レンズ鏡室枠２はビス取付穴Ａ５１，ビス取付穴Ｂ５２，ビス取付穴Ｃ５３を有する。ビス取付穴Ａ５１，ビス取付穴Ｂ５２，ビス取付穴Ｃ５３は、レンズ鏡室枠２を固定部材１０に固定する鏡室取付ビスＡ８１，鏡室取付ビスＢ８２，鏡室取付ビスＣ８３用にそれぞれ設けられた穴である。レンズ鏡室枠２は鏡室取付ビスＡ８１，鏡室取付ビスＢ８２，鏡室取付ビスＣ８３により、座面を安定させるためのワッシャーＡ９１，ワッシャーＢ９２，ワッシャーＣ９３を挟み込み、固定部材１０に固定される。また、レンズ鏡室枠２は解体の際、レンズ鏡室枠２を固定部材１０から外すための解体治具用穴Ａ６１，解体治具用穴Ｂ６２，解体治具用穴Ｃ６３を有する。解体治具用穴Ａ６１，解体治具用穴Ｂ６２，解体治具用穴Ｃ６３は、鉤状の解体治具を引っかけられるような形状に構成されている本発明の解体用穿孔部である。

本実施例の撮影レンズの調芯機構を構成する固定部材１０は、レンズ鏡室枠２を保持するレンズ鏡筒である。固定部材１０は筒状であり、その内側にレンズ鏡室枠２を保持する。レンズ鏡室枠２は固定部材１０内で光軸と直交方向に調整されて固定されることで調芯される。そのため、固定部材１０はレンズ鏡室枠２が調芯で光軸と直交方向に十分移動できるだけの内部径を有するよう構成されている。また、固定部材１０は接着台ピン用凹部Ａ１１１，接着台ピン用凹部Ｂ１１２，接着台ピン用凹部Ｃ１１３を有する。接着台ピン用凹部Ａ１１１、接着台ピン用凹部Ｂ１１２、接着台ピン用凹部Ｃ１１３はそれぞれ接着台ピンＡ７１、接着台ピンＢ７２、接着台ピンＣ７３の一部を圧入するための凹部であり、接着台ピンを保持する本発明の保持部である。また、固定部材はビス取付凹部Ａ１２１、ビス取付凹部Ｂ１２２、ビス取付凹部Ｃ１２３を有する。ビス取付凹部Ａ１２１、ビス取付凹部Ｂ１２２、ビス取付凹部Ｃ１２３は、それぞれ鏡室取付ビスＡ８１、鏡室取付ビスＢ８２、鏡室取付ビスＣ８３によって、レンズ鏡室枠２を固定部材１０に固定するために設けられている。

次に、接着台ピンＡ７１、接着台ピンＢ７２、接着台ピンＣ７３の形状について、接着台ピンＡ７１を例にとり、図２を用いて説明する。接着台ピンＡ７１は、薄い板状部の中心から、それぞれ両面一つずつ、光軸と平行な方向に凸部を有する。物体側の凸部である第１凸部７１１は接着台ピン用穴Ａ４１に挿通し、像面側の凸部である第２凸部７１２は接着台ピン用凹部Ａ１１１に圧入される。かかる接着台ピンは真鍮等の金属で構成される。接着台ピンを金属で構成することで、像面側の第２凸部を接着台ピン用凹部に圧入する際、圧入がしやすいという点や、薄い板状部の平面度が出しやすいという点や、ビス締めの際、接着台ピンの安定・強度性が高いという点で、接着台ピンは金属製とすることが望ましい。

次に、本実施例の調芯機構の組み立てについて、接着台ピン用穴Ｃ４３、接着台ピンＣ７３，接着台ピン用凹部Ｃ１１３の部分と鏡室取付ビスＣ８３、ビス取付凹部Ａ１２１の部分を例にとり、図３、図４及び図５を用いて説明する。前述の通り、図３は、本発明の調芯機構の分解断面図であり、図４は本発明の調芯機構の接着台ピン部分の拡大断面図であり、図５は本発明の調芯機構の鏡室取付ビス部分の拡大断面図である。

図３から分かる通り、接着台ピンＣ７３はレンズ鏡室枠２と固定部材１０の間に介在している。詳しくは、固定部材１０の接着台ピン用凹部Ｃ１１３に接着台ピンＣ７３の第２凸部７３２が圧入し、レンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ｃ４３に接着台ピンＣ７３の第１凸部７３１が挿通している。このとき、図４からわかる通り、固定部材１０のピン用凹部Ｃ１１３と接着台ピンＣ７３の第２凸部７３２は圧入により固定されているが、レンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ｃ４３と接着台ピンＣ７３の第１凸部７３１は斜線部で示された余裕を持ってただ挿通するのみで、光軸方向にも光軸と直交する方向にも固定されない。

まず、前述の通り、接着台ピンＡ７１、接着台ピンＢ７２、接着台ピンＣ７３は、それぞれ第２凸部を固定部材１０の接着台ピン用凹部Ａ１１１、接着台ピン用凹部Ｂ１１２、接着台ピン用凹部Ｃ１１３に圧入させ、同様にそれぞれ第１凸部をレンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３に挿通させた状態で、レンズ鏡室枠２と固定部材１０の間に介在する。その上で、レンズ鏡室枠２を鏡室取付ビスＡ８１，鏡室取付ビスＢ８２，鏡室取付ビスＣ８３により、固定部材１０に取り付ける。この鏡室取付ビスによる取り付けがなければ、衝撃などでレンズ鏡室枠２が固定部材１０から外れてしまう恐れがあるからである。

しかしながら、レンズ鏡室枠２が固定部材１０に完全に固定され、光軸と直交する方向に全く移動できない状態となってしまえば、調芯を行うことができない。そのため、鏡室取付ビスＡ８１が螺合する部分の断面図である図５からわかる通り、鏡室取付ビスＡ８１の軸は固定部材１０のビス取付凹部Ａ１２１に隙間なく螺合されているが、レンズ鏡室枠２のビス取付穴Ａ５１に関しては、鏡室取付ビスの軸との間に斜線部が示す間隔を有している。また、当然ながら鏡室取付ビスＢ８２、鏡室取付ビスＣ８３も鏡室取付ビスＡ８１と同様にビス取付凹部Ｂ１２２、ビス取付凹部Ｃ１２３に隙間なく螺合されているが、レンズ鏡室枠２のビス取付穴Ｂ５２，ビス取付穴Ｃ５３に関しては、鏡室取付ビスの軸との間に隙間を有している。かかる隙間により、レンズ鏡室枠２は光軸と直交する方向に調芯することが可能でありながら、衝撃などでレンズ鏡室枠２が固定部材１０から外れてしまわないようにしっかりと固定された状態を実現することができる。ただし、完全にビスを締めてしまえば、鏡室取付ビスの頭とワッシャーとでレンズ鏡室枠２が固定部材１０に強く押し当てられ、レンズ鏡室枠２は光軸と直交する方向に調芯することができない。したがって、あくまで完全に鏡室取付ビスは締めない状態で調芯を行い、調芯後に完全に鏡室取付ビスを締める。

次に、レンズ鏡室枠２と固定部材１０に対して調芯作業を行う。調芯作業では、ＭＴＦ測定器等の調芯治具にレンズ鏡筒を取り付け、解像性能を観察しながら固定部材１０内のレンズ鏡室枠２の光軸に直交する方向の位置を調整する。前述の通り、接着台ピンＡ７１の第１凸部７１１は、レンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ａ４１に挿通しており、接着台ピンＡ７１の第２凸部７１２は固定部材１０の接着台ピン用凹部Ａ１１１に圧入しているが、レンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３の内径とそれに挿通する接着台ピンＡ７１の第１凸部７１１，接着台ピンＢ７２の第１凸部（不図示），接着台ピンＣ７３の第１凸部７３１の直径では、接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３の内径の方が大きいため、レンズ鏡室枠２は光軸と直交する平面上での調整が可能となっている。

調芯後は、調芯した状態での固定を行う。レンズ鏡室１の固定は、接着台ピンの第１凸部が挿通したレンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ａ４１、接着台ピン用穴Ｂ４２、接着台ピン用穴Ｃ４３に接着剤を流し入れることによって行う。図４からわかる通り、接着台ピン用穴は、物体側の開口が像面側の開口よりも広いという、すり鉢形状となっている。かかる接着台ピン用穴がすり鉢形状となっていることで、接着台ピン用穴への接着剤注入作業の効率が高くなる。すり鉢形状により、接着剤を注入するための開口が広くなるためである。また、注入した接着剤が仮に多すぎても、あふれ出にくくなる。

また、接着台ピン用穴に流し入れる接着剤はどのようなものでも良いが、例えば紫外線硬化型接着剤を用いれば、素早く、周辺部品へ熱などの影響を与えずに調芯後の接着固定を行うことができる。かかる紫外線硬化型接着剤を用いた場合には、接着台ピン用穴のすり鉢形状は、接着剤を硬化させるための紫外線照射効率向上にも資する。紫外線照射をするための開口が広くなるためである。また、後述する解体時においても、接着台ピン用穴がすり鉢形状となっているために、接着台ピンを押し出すための治具を挿入し、接着台ピンにあてやすく、接着台ピンを押し出しやすくなっており、レンズ鏡室枠２から接着台ピンと硬化した接着剤が剥がしやいという利点のある構成となっている。

次に、解体作業について説明を行う。解体に際しては、まず、レンズ鏡室枠２を固定部材１０に固定している鏡室取付ビスＡ８１，鏡室取付ビスＢ８２，鏡室取付ビスＣ８３を外す。かかる鏡室取付ビスを外すと、レンズ鏡室枠２は固定部材１０に、接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３を介して固定されるのみとなる。詳しくは、第２凸部が固定部材１０の接着台ピン用凹部Ａ１１１，接着台ピン用凹部Ｂ１１２，接着台ピン用凹部Ｃ１１３に圧入し、第１凸部がレンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３に挿通し、固着された、接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３を介して、レンズ鏡室枠２は固定部材１０に固定される。

レンズ鏡室枠２を固定部材１０から外すためには、光軸方向の物体側から解体治具用穴Ａ６１，解体治具用穴Ｂ６２，解体治具用穴Ｃ６３に鉤状の解体治具を差し入れ、レンズ鏡室枠２をひっかけるようにして光軸と平行に引きあげる。これにより、レンズ鏡室枠２は固定部材１０から外される。

このとき、レンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３と接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３のそれぞれの第１凸部は、接着剤で固着されているが、一方、固定部材１０の接着台ピン用凹部Ａ１１１，接着台ピン用凹部Ｂ１１２，接着台ピン用凹部Ｃ１１３と接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３のそれぞれの第２凸部は圧入による固定のみのため、接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３のそれぞれの第２凸部の方が固定部材１０の接着台ピン用凹部Ａ１１１，接着台ピン用凹部Ｂ１１２，接着台ピン用凹部Ｃ１１３から外れて、レンズ鏡室枠２の方に接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３がついてくる。

かかる接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３は、レンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３の物体側から接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３のそれぞれの第１凸部を第２凸部の方向へ押し出してやることによってレンズ鏡室枠２から容易に外すことができる。前述したとおり、接着台ピンの第１凸部を第２凸部の方向へ押し出しやすい構造とするため、接着台ピン用穴はすり鉢形状となっている。また、接着台ピンは金属製のため、仮にプラスチック製であった場合に比べて外しやすく、接着台ピン用穴から外す際に傷がついたり、破損したりしづらい。そのため、解体の際、後の接着台ピンの再利用が容易となっている。

また、かかる解体治具用穴Ａ６１，解体治具用穴Ｂ６２，解体治具用穴Ｃ６３はレンズ鏡室枠２の接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３の近傍に設けられる。固着される接着台ピン用穴Ａ４１，接着台ピン用穴Ｂ４２，接着台ピン用穴Ｃ４３の近傍に解体治具用穴Ａ６１，解体治具用穴Ｂ６２，解体治具用穴Ｃ６３を設けることにより、解体時にレンズ鏡室枠２に係る負荷を抑えることができるからである。

以上に述べてきたとおり、本発明の実施例においては、レンズ鏡室枠２が、固定部材１０に対し、接着台ピンを介して光軸と直交する平面に固定される。そのため、解体の際には接着台ピンが外れることで固定部材１０からレンズ鏡室枠２が外されるように構成されているため、直接レンズ鏡室枠２が固定部材１０に固着されている場合と比べ、パーツが破損、変形してしまう可能性を低く抑えることができる。そのため、一度取り外したパーツを再利用することができ、結果、コストや工程の増加を防ぐことができる。

また、直接レンズ鏡室枠２が固定部材１０に固着されている場合、接着剤によって固着されたパーツを取り外すと、硬化した接着剤が割れ、その細かい破片がレンズ鏡筒内に残ってしまうおそれがあったが、本発明の実施例においては、まず接着剤の付着した接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３ごと一度レンズ鏡室枠２が固定部材１０から外され、次に接着剤の付着した接着台ピンＡ７１，接着台ピンＢ７２，接着台ピンＣ７３を取り出す形で分解するので、接着剤の細かな破片を鏡筒内に残すことなく解体することができる。

１ レンズ鏡室
２ レンズ鏡室枠
３ レンズ
４１，４２，４３ 接着台ピン用穴
５１，５２，５３ ビス取付穴
６１，６２，６３ 解体治具用穴
７１，７２，７３ 接着台ピン
８１，８２，８３ 鏡室取付ビス
９１，９２，９３ ワッシャー
１０ 固定部材
１１１，１１２，１１３ 接着台ピン用凹部
１２１，１２２，１２３ ビス取付凹部

Claims (4)

1. レンズを保持するレンズ鏡室と、
   前記レンズ鏡室を保持するベース部材と、
   前記レンズ鏡室と前記ベース部材に挟持される接着台ピンを有する撮影レンズにおいて、
   前記ベース部材は前記接着台ピンを保持する保持部を有し、
   前記レンズ鏡室は前記保持部に保持された前記接着台ピンを固着するための孔状の接着部を有し、
   前記接着台ピンは板状部と第１凸部とを有し、
   前記第１凸部を前記接着部に挿通し前記板状部が前記接着部を全て塞いだ状態で、前記接着部は接着剤により前記接着台ピンと固着されることを特徴とする撮影レンズ。
2. 前記レンズ鏡室は、解体時に治具を掛けて前記レンズ鏡室を光軸方向に引き上げるための解体用穿孔部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
3. レンズを保持するレンズ鏡室と、
   前記レンズ鏡室を保持するベース部材と、
   前記レンズ鏡室と前記ベース部材に挟持される接着台ピンを有する撮影レンズにおいて、
   前記ベース部材は前記接着台ピンを保持する保持部を有し、
   前記レンズ鏡室は前記ベース部材の前記保持部に保持された前記接着台ピンの一部を固着するための接着部と、解体時に治具を掛けて前記レンズ鏡室を光軸方向に引き上げるための解体用穿孔部とを有することを特徴とする撮影レンズ。
4. 前記解体用穿孔部は前記レンズ鏡室の前記接着部近傍に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の撮影レンズ。
   

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