JP2005331786A - Optical system - Google Patents

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Keiichi Hisayoshi
圭一 久芳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical system having a camera-shake correction function, in which the camera shake correction function is disposed in a finder optical system, thereby the configuration of the optical system is simplified, the load on a drive mechanism is reduced, and degradation due to aberration during the corrections is minimized. <P>SOLUTION: The optical system including a photographing optical system and the finder optical system has an optical path splitting means for splitting an optical path from the photographing optical system to the finder optical system; and the camera shake correcting function is disposed in the finder optical system, after the split of the optical path. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学系に関するものである。特に手ぶれ例えばカメラを手持ちで撮影する際の振動による像のぶれを防止する機能を有する光学系であって、特に、デジタルカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラなどの撮影装置のファインダーに関するものである。     The present invention relates to an optical system. In particular, the present invention relates to an optical system having a function of preventing image blur due to camera shake, for example, vibration when taking a camera by hand, and particularly relates to a finder of a photographing apparatus such as a digital camera, a film camera, and a video camera.

手ぶれ補正機能を有するファインダー光学系の従来例として、下記文献に記載された光学系がある。
特開平9−329820号公報 特開2003−91027号公報 これら従来例のうち、文献1に記載されているファインダー光学系は、図18に示す通りの構成である。
As a conventional example of a finder optical system having a camera shake correction function, there is an optical system described in the following document.
JP-A-9-329820 JP, 2003-91027, A Among these conventional examples, the finder optical system indicated in literature 1 is the composition as shown in FIG.

この光学系は、光学系中に手ぶれ補正レンズLを配置したものである。そして、この手ぶれ補正レンズLを駆動系Aにより、ファインダー光学系の光軸に対して平行に偏心させている。このようにすることにより、被写体より光学系に入射してきた光のぶれを、補正している。     In this optical system, an image stabilization lens L is arranged in the optical system. The camera shake correction lens L is decentered by the drive system A in parallel to the optical axis of the finder optical system. In this way, blurring of light that has entered the optical system from the subject is corrected.

また、文献2に記載されている光学系は、図19、20、21に示す通りの構成である。図19、20では、対物レンズの一部のレンズLを光軸と垂直方向に移動させている。また、図21では、接眼レンズEを光軸と垂直方向に移動させている。このようにして手ぶれ補正を行なっている。     The optical system described in Document 2 has a configuration as shown in FIGS. 19 and 20, a part of the objective lens L is moved in the direction perpendicular to the optical axis. In FIG. 21, the eyepiece lens E is moved in the direction perpendicular to the optical axis. In this way, camera shake correction is performed.

前述の従来技術では、手ぶれを防止する機能を有するレンズ群、すなわち防振群を用いている。この防振群を偏心させると、偏心による収差のため結像性能が劣化する。また、偏心歪曲収差の発生により、像が光軸に対し非対称な形状になる。このような防振による結像性能の劣化や像の形状の非対称を防止する必要がある。     In the above-described prior art, a lens group having a function of preventing camera shake, that is, a vibration proof group is used. If this anti-vibration group is decentered, the imaging performance deteriorates due to aberrations due to decentering. Further, due to the occurrence of decentration distortion, the image becomes asymmetric with respect to the optical axis. It is necessary to prevent image formation performance degradation and image shape asymmetry due to such image stabilization.

また、防振群の重量が大であると、防振群を移動させるためのアクチュエータに対する負担が大になる。そのため防振群を軽くする必要がある。     Further, if the weight of the vibration proof group is large, the burden on the actuator for moving the vibration proof group becomes large. Therefore, it is necessary to lighten the vibration isolation group.

また、防振感度が低いと、防振群の移動量が大になる。逆に、防振感度が高いと、防振群の移動を制御することが困難である。この問題を解消するためには、防振感度を適切な値に設定する必要がある。     In addition, when the vibration proof sensitivity is low, the movement amount of the vibration proof group becomes large. On the other hand, if the image stabilization sensitivity is high, it is difficult to control the movement of the image stabilization group. In order to solve this problem, it is necessary to set the image stabilization sensitivity to an appropriate value.

このように、防振光学系は、防振のための機能について、多くの点を考慮する必要がある。     As described above, the image stabilization optical system needs to consider many points regarding the function for image stabilization.

前記文献1、2に記載されている光学系は、いずれも防振光学系において考慮すべき課題についての検討に関する開示が全くない。このように、これら従来例は、最適な防振方法や実現性のある検討が十分なされていない。特に、光学系における光線経路の図が示されていないものもある。     None of the optical systems described in Documents 1 and 2 discloses any study on the issues to be considered in the image stabilizing optical system. As described above, these conventional examples have not been studied sufficiently with an optimal vibration isolation method and feasibility. In particular, some of the optical paths in the optical system are not shown.

また、文献1、2に記載する光学系は、いずれも撮影光学系とファインダー光学系が別体の撮影装置である。     In addition, the optical systems described in Documents 1 and 2 are both photographing devices in which the photographing optical system and the finder optical system are separate.

本発明の光学系は、撮影光学系とファインダー光学系を備えており、撮影光学系からファインダー光学系へ光路を分離するための光路分割手段を有し、ファインダー光学系が手ぶれ補正機能(防振機能)を有する。     The optical system of the present invention includes a photographic optical system and a finder optical system, and has optical path dividing means for separating an optical path from the photographic optical system to the finder optical system. The finder optical system has a camera shake correction function (anti-vibration function). Function).

この本発明の光学系は、ファインダー光学系に手ぶれ防止手段を有するため、光学系が簡単になる。また、ファインダー光学系における観察像が安定する。特に本発明の光学系は、望遠撮影や、撮影になれていない使用者が撮影する際に問題になる手ぶれをなくすことができる。     Since the optical system of the present invention has a camera shake preventing means in the finder optical system, the optical system is simplified. In addition, the observation image in the finder optical system is stabilized. In particular, the optical system of the present invention can eliminate camera shake that becomes a problem when telephoto shooting is performed or a user who is not shooting is shooting.

また、本発明の光学系は、撮影物体を2回結像して2次像を形成し、この2次像を接眼レンズにて虚像として観察するファインダー光学系で、前記のように手ぶれ補正機能を備えたものである。     The optical system of the present invention is a finder optical system that forms a secondary image by imaging a photographic object twice, and observes the secondary image as a virtual image with an eyepiece lens. It is equipped with.

つまり、撮影光学系による1次像をリレー光学系により2次像として形成し、この2次像を接眼レンズにより虚像として観察する光学系である。     In other words, this is an optical system in which a primary image by a photographing optical system is formed as a secondary image by a relay optical system, and this secondary image is observed as a virtual image by an eyepiece lens.

この光学系において、リレー光学系の倍率を1より大にすることによって、ファンダー倍率を高くすることができ、観察が容易になる。また手ぶれ防止機能を持つ手ぶれ補正光学系(防振光学系)において、レイアウトの自由度が増大する。     In this optical system, by setting the magnification of the relay optical system to be greater than 1, the funder magnification can be increased and observation becomes easy. Further, in a camera shake correction optical system (anti-vibration optical system) having a camera shake prevention function, the degree of freedom in layout increases.

また、本発明の光学系において、手ぶれ防止のためにファインダー光学系を構成するレンズをシフトさせる(光軸に垂直な面内で移動させる)ことが望ましい。     In the optical system of the present invention, it is desirable to shift (move in a plane perpendicular to the optical axis) the lenses constituting the finder optical system in order to prevent camera shake.

このようにすれば、手ぶれ防止のために、可変頂角プリズムなど防振用の追加光学部品を用いることなしに手ぶれ防止ができる。その結果部品が少なく、光学系の構成を単純なものにし得る。     In this way, in order to prevent camera shake, it is possible to prevent camera shake without using an additional optical component for vibration isolation such as a variable apex angle prism. As a result, there are few parts, and the configuration of the optical system can be simplified.

本発明の光学系において、撮影光学系による1次結像面、リレー光学系、2次結像面、接眼レンズ、虚像の順に構成したファインダー光学系とすることが好ましい。そしてこの光学系において、2次結像面より物体側寄りで手ぶれ防止を行ない、2次結像面では手ぶれ防止がなされていることが望ましい。     In the optical system of the present invention, it is preferable to use a finder optical system configured in the order of a primary imaging surface by a photographing optical system, a relay optical system, a secondary imaging surface, an eyepiece, and a virtual image. In this optical system, it is desirable that camera shake is prevented closer to the object side than the secondary imaging surface, and camera shake is prevented on the secondary imaging surface.

つまり、本発明は、撮影光学系により形成される物体像(1次結像面)より像側に、リレー光学系を配置する。そしてこのリレー光学系により形成される2次像より眼側に、接眼レンズを配置する。さらにこの2次像を、接眼レンズにより虚像とし観察するものである。そして、この光学系において、前記のように2次結像面の前で手ぶれを防止したものである。     That is, in the present invention, the relay optical system is arranged on the image side from the object image (primary imaging plane) formed by the photographing optical system. An eyepiece lens is arranged on the eye side from the secondary image formed by the relay optical system. Further, this secondary image is observed as a virtual image by an eyepiece lens. In this optical system, as described above, camera shake is prevented in front of the secondary imaging plane.

前記の通りの光学系において、2次結像面に視野枠を設ける場合、2次結像面で観察像に手ぶれが生ずると、他に視野枠のぶれ防止機構を設ける必要が生ずる。これに対し、2次結像面の前で手ぶれ防止を行なうと、視野枠のぶれ防止を設けなくともよい。つまり、観察像と視野枠の両方の手ぶれを防止することができる。     In the optical system as described above, when a field frame is provided on the secondary imaging surface, if a camera shake occurs on the observation image on the secondary imaging surface, it is necessary to provide a field frame blur prevention mechanism. On the other hand, when camera shake prevention is performed in front of the secondary imaging surface, it is not necessary to provide blur prevention for the field frame. That is, camera shake of both the observation image and the field frame can be prevented.

この場合、撮影レンズからの光路分割用ミラーと1次結像面の間に手ぶれ防止機構を設けてもよい。     In this case, a camera shake prevention mechanism may be provided between the optical path dividing mirror from the photographic lens and the primary imaging plane.

本発明の前述のような1次結像面とリレー光学系と2次結像面と接眼レンズと虚像との順に構成されるファインダー光学系で、1次結像面と2次結像面との間に配置された光学素子を偏心させることにより手ぶれを防止するようにしてもよい。     In the finder optical system according to the present invention, the primary imaging plane, the relay optical system, the secondary imaging plane, the eyepiece, and the virtual image are arranged in this order. The camera shake may be prevented by decentering the optical element disposed between the two.

2次結像面に視野枠を配置した光学系は、2次結像面で手ぶれが補正されていない場合、視野枠のぶれ防止機能が必要になる。     An optical system in which a field frame is arranged on the secondary imaging surface needs a function to prevent the field frame from blurring when camera shake is not corrected on the secondary imaging surface.

前記本発明の光学系のように、リレーレンズ系中のレンズまたはレンズ群にて手ぶれ防止機能を持たせれば、2次結像面では手ぶれが防止されている。したがって、この2次結像面におかれた視野枠のぶれ防止機構は必要がなくなる。     As in the optical system of the present invention, if the lens or lens group in the relay lens system has a camera shake prevention function, camera shake is prevented on the secondary imaging plane. Accordingly, the blur prevention mechanism for the field frame placed on the secondary imaging plane is not necessary.

本発明の光学系において、リレー光学系を撮影物体側から第1のフィールドレンズとリレーレンズと、第2のフィールドレンズで構成することが望ましい。 尚、リレーレンズは、1枚のレンズにて構成しても、複数のレンズにて構成してもよい。     In the optical system of the present invention, it is desirable that the relay optical system is composed of the first field lens, the relay lens, and the second field lens from the photographing object side. The relay lens may be composed of a single lens or a plurality of lenses.

本発明の光学系において上記の通りの構成にすることにより、フィールドレンズに瞳位置を調整する機能を持たせることができ、リレー光学系を小型化することが可能になる。     By adopting the configuration as described above in the optical system of the present invention, the field lens can have a function of adjusting the pupil position, and the relay optical system can be miniaturized.

前記のように、リレー光学系を第1のフィールドレンズとリレーレンズと第2のフィールドレンズにて構成し、このリレー光学系にて手ぶれ防止を行なう場合、リレーレンズ(複数のレンズよりなる場合はリレーレンズ全体又は一部のレンズ)にて行なうことが好ましい。フィールドレンズは径が大であり、アクチュエーターの負担が大になる。又、瞳位置を制御するフィールドレンズをシフトさせると収差の劣化が大になり好ましくない。     As described above, when the relay optical system is configured by the first field lens, the relay lens, and the second field lens, and when this relay optical system is used to prevent camera shake, a relay lens (in the case of a plurality of lenses is used). The entire relay lens or a part of the lenses is preferable. The field lens has a large diameter, which increases the burden on the actuator. Further, shifting the field lens for controlling the pupil position is not preferable because the aberration is greatly deteriorated.

本発明において、リレー光学系を前記のような構成とし、第1のフィールドレンズの物体側に撮影光学系による像位置である1次結像面が位置するようにし、リレー光学系の眼側に接眼レンズを配置し、その後方に虚像が構成されるようにすることが好ましい。     In the present invention, the relay optical system is configured as described above, and the primary imaging plane that is the image position of the imaging optical system is positioned on the object side of the first field lens, and on the eye side of the relay optical system. It is preferable to dispose an eyepiece and to form a virtual image behind it.

この光学系において、フィールドレンズが次の条件(1)、(2)を満足することが望ましい。     In this optical system, it is desirable that the field lens satisfies the following conditions (1) and (2).

(1) |t1/f1|>2
(2) |t2/f2|>2
ただし、t1は1次結像面から入射瞳位置までの距離、f1は第1フィールドレンズの焦点距離、t2は2次結像面から射出瞳位置までの距離、f2は第2フィールドレンズの焦点距離である。
(1) | t1 / f1 |> 2
(2) | t2 / f2 |> 2
Where t1 is the distance from the primary imaging plane to the entrance pupil position, f1 is the focal length of the first field lens, t2 is the distance from the secondary imaging plane to the exit pupil position, and f2 is the focus of the second field lens. Distance.

これら条件(1)、(2)を満足することにより、第1、第2のフィールドレンズに夫々入射瞳、射出瞳位置を制御する役目を持たせることになり、これによりリレー光学系を小型にすることが可能になる。     By satisfying these conditions (1) and (2), the first and second field lenses have the role of controlling the entrance pupil and exit pupil positions, respectively, thereby reducing the size of the relay optical system. It becomes possible to do.

また、本発明のファインダーにおいて、主として収差補正の役割を持たせるリレー光学系が小型になるため、リレー光学系を構成する各レンズ(リレーレンズ)に非球面や回折面を設けることが容易になり、光学系の小型化にとって効果的である。また、第1、第2のフィールドレンズに非球面を設ければ、瞳収差を効果的に補正し得る。     Further, in the finder of the present invention, the relay optical system that mainly serves to correct aberrations becomes small, so it becomes easy to provide an aspheric surface and a diffractive surface on each lens (relay lens) constituting the relay optical system. This is effective for downsizing the optical system. If the first and second field lenses are provided with aspheric surfaces, pupil aberration can be effectively corrected.

上記の構成において、リレー光学系の射出瞳位置が2次結像面よりも観察者側(物体側と反対側)に位置するようにすることが望ましい。     In the above configuration, it is desirable that the exit pupil position of the relay optical system be positioned closer to the observer side (opposite the object side) than the secondary imaging plane.

ファインダー光学系において、リレー光学系と接眼光学系の最適化のためには、リレー光学系の射出瞳位置が2次結像面よりも観察者側に形成されると、リレー光学系と接眼光学系を合わせたファインダー光学系を小型化し得るため好ましい。     In the finder optical system, in order to optimize the relay optical system and the eyepiece optical system, when the exit pupil position of the relay optical system is formed closer to the observer than the secondary image plane, the relay optical system and the eyepiece optical system This is preferable because the finder optical system combined with the system can be miniaturized.

この場合、下記条件(3)を満足することが好ましい。     In this case, it is preferable that the following condition (3) is satisfied.

(3) |t1/f1|>|t2/f2|
また、第1、第2フィールドレンズが夫々下記条件(4)、(5)を満足することが望ましい。
(3) | t1 / f1 |> | t2 / f2 |
In addition, it is desirable that the first and second field lenses satisfy the following conditions (4) and (5), respectively.

(4) s1/f1≧0.1
(5) s2/f2≧0.1
ただし、s1は1次結像面から第1フィールドレンズまでの距離、s2は2次結像面から第2フィールドレンズまでの距離である。
(4) s1 / f1 ≧ 0.1
(5) s2 / f2 ≧ 0.1
Here, s1 is a distance from the primary imaging surface to the first field lens, and s2 is a distance from the secondary imaging surface to the second field lens.

ファインダー光学系中の1次結像面や2次結像面にはフォーカシングスクリーンや視野枠等が配置される。     A focusing screen, a field frame, and the like are arranged on the primary imaging surface and the secondary imaging surface in the finder optical system.

前記条件(4)、(5)を満足することにより、フォーカシングスクリーンや視野枠等に付着したゴミが観察されないようにし得る。     By satisfying the conditions (4) and (5), it is possible to prevent dust attached to the focusing screen or the field frame from being observed.

本発明の光学系において、ファインダー光学系の最大有効径の70%以下の有効径のレンズまたはレンズ群を光軸に対し垂直な方向にシフトさせることによる手ぶれ防止を行なうことが好ましい。     In the optical system of the present invention, it is preferable to prevent camera shake by shifting a lens or a lens group having an effective diameter of 70% or less of the maximum effective diameter of the finder optical system in a direction perpendicular to the optical axis.

これにより、手ぶれ防止のためのレンズまたはレンズ群をシフトさせるためのアクチュエータの負担を軽くできる。     Thereby, the burden on the actuator for shifting the lens or lens group for preventing camera shake can be reduced.

また、ファインダー光学系において、瞳を含む光学系をシフトさせて手ぶれ防止を行なうことが望ましい。     In the viewfinder optical system, it is desirable to shift the optical system including the pupil to prevent camera shake.

光学系の瞳近傍は有効径が小である。そのため実瞳近傍に位置するレンズまたはレンズ群をシフトさせて手ぶれ防止を行なえば、アクチュエータの負担が軽くなる。     The effective diameter is small near the pupil of the optical system. Therefore, if the lens or lens group located near the real pupil is shifted to prevent camera shake, the burden on the actuator is reduced.

本発明の光学系において、手ぶれ補正のためにシフトさせるレンズ又はレンズ群(シフト群)が実瞳の前後のレンズを含むレンズ群であることが望ましい。 このように、実瞳の前後のレンズを含むレンズ群をシフト群とすれば、手ぶれ防止のためシフトさせた時の収差の劣化が少ないため好ましい。     In the optical system of the present invention, it is desirable that the lens or the lens group (shift group) to be shifted for camera shake correction is a lens group including lenses before and after the real pupil. Thus, it is preferable to use a lens group including lenses before and after the real pupil as a shift group, since aberrations are less deteriorated when shifted to prevent camera shake.

特にリレー光学系を、撮影物体側より順に、第1のフィールドレンズとリレーレンズと第2のフィールドレンズとにて構成した場合、より効果的である。     In particular, it is more effective when the relay optical system is composed of the first field lens, the relay lens, and the second field lens in order from the photographic object side.

本発明の光学系において、接眼レンズをシフトさせて手ぶれ防止を行なうことが好ましい。     In the optical system of the present invention, it is preferable to prevent camera shake by shifting the eyepiece lens.

観察光学系の接眼光学系は、虚像を形成する機能を持てば良く、レンズ構成が簡単である。この接眼レンズに手ぶれ防止機能を持たせれば収差の劣化が少なく、防振群の重量を軽量にし得る。     The eyepiece optical system of the observation optical system only needs to have a function of forming a virtual image and has a simple lens configuration. If this eyepiece lens is provided with a camera shake prevention function, there is little deterioration in aberrations, and the weight of the image stabilizing group can be reduced.

本発明の光学系において、リレー光学系のリレーレンズを正レンズと負レンズを含む構成にすることが望ましい。     In the optical system of the present invention, it is desirable that the relay lens of the relay optical system includes a positive lens and a negative lens.

リレーレンズを上記構成にすることにより色収差を補正し得る。したがって、リレーレンズで防振した際の、色収差の劣化が少ない。     Chromatic aberration can be corrected by configuring the relay lens as described above. Therefore, there is little deterioration of chromatic aberration when the vibration is prevented by the relay lens.

この場合、リレー光学系中に、正、負、正のトリプレット構成のリレーレンズを含むようにすれば、単純な構成で収差を良好に補正し得るので好ましい。     In this case, it is preferable to include positive, negative, and positive triplet relay lenses in the relay optical system because the aberration can be corrected well with a simple configuration.

本発明の光学系は、下記条件(6)を満足する。     The optical system of the present invention satisfies the following condition (6).

(6) 0.3Δ≦T≦3Δ
ただし、Tは手ぶれ防止のためのシフト量、Δは1次結像のぶれ量である。 この条件(6)は、防振感度が適切になるためのものである。この条件(6)において、シフト量Tが上限の3Δを上回ると感度が高すぎて防振群のシフト量の微妙な制御が困難になる。また、下限の0.3Δを下回ると感度が低すぎて防振のシフト量が大きくなり、アクチュエータの負担が大になる。
(6) 0.3Δ ≦ T ≦ 3Δ
Here, T is a shift amount for preventing camera shake, and Δ is a shake amount of primary imaging. This condition (6) is for the image stabilization sensitivity to be appropriate. Under this condition (6), if the shift amount T exceeds the upper limit of 3Δ, the sensitivity is too high and it becomes difficult to delicately control the shift amount of the image stabilizing group. On the other hand, if the lower limit of 0.3Δ is not reached, the sensitivity is too low, and the shift amount of the image stabilization becomes large, and the load on the actuator becomes large.

本発明の光学系において、ファインダー中の光路を偏向するためのプリズムをリレー光学系中に配置しても良い。この場合、プリズムの入射面を第1フィールドレンズとして構成することが望ましい。同様にプリズムの射出面を第2フィールドレンズとして構成してもよい。     In the optical system of the present invention, a prism for deflecting the optical path in the finder may be arranged in the relay optical system. In this case, it is desirable to configure the incident surface of the prism as the first field lens. Similarly, the exit surface of the prism may be configured as a second field lens.

例えば、1次像の直後に光路を偏向するプリズムを配置し、その1次像側の面を凸面にして第1のフィールドレンズの役割を持たせるか、2次像の直前が射出面になる光路を偏向するプリズムを配置して、この射出面を凸面にして第2のフィールドレンズの役割を持たせるか、あるいは両プリズムを設ける等が考えられる。     For example, a prism that deflects the optical path is arranged immediately after the primary image, and the surface on the primary image side is a convex surface to serve as the first field lens, or the exit surface is immediately before the secondary image. It is conceivable to arrange a prism for deflecting the optical path and make the exit surface convex to serve as the second field lens, or to provide both prisms.

本発明の光学系において、リレー光学系の倍率βが次の条件(7)を満足するように構成することが望ましい。     In the optical system of the present invention, it is desirable that the magnification β of the relay optical system satisfies the following condition (7).

(7) 1.1≦β≦2       (7) 1.1 ≦ β ≦ 2

本発明の光学系は、ファインダー光学系に手ぶれ防止機能を設けたものであり、これにより単純な構成で良好な手ぶれ防止を行なうことが可能である。また、ファインダー光学系中の適切なレンズ又はレンズ群をシフト群とすることにより駆動機構への負担が少なく、また収差の劣化の少ない手ぶれ補正が可能になる。     The optical system according to the present invention is provided with a camera shake prevention function in the finder optical system, and thus it is possible to perform good camera shake prevention with a simple configuration. In addition, by using an appropriate lens or lens group in the finder optical system as a shift group, it is possible to perform camera shake correction with less burden on the driving mechanism and less aberration deterioration.

次に本発明の光学系の実施例を示す。     Next, examples of the optical system of the present invention will be shown.

本発明の実施例1の光学系は、図1に示す通りのレンズ構成の光学系であり、下記データを有する。

0 =∞ d0 =-0.06
1 =∞ d1 =3.14
2 =非球面1 d2 =3.70 n1 =1.4924 ν1 =57.7
3 =-19.66 d3 =10.68
4 =7.06 d4 =3.75 n2 =1.6968 ν2 =55.5
5 =-16.18 d5 =1.80
6 =-4.11 d6 =0.90 n3 =1.6727 ν3 =32.1
7 =10.55 d7 =0.75
8 =27.89 d8 =4.86 n4 =1.6968 ν4 =55.5
9 =-7.33 d9 =11.05
10=非球面2 d10=4.96 n5 =1.5254 ν5 =55.8
11=-79.46 d11=8.15
12=∞ d12=25.00
13=非球面3 d13=3.70 n6 =1.4924 ν6 =57.7
14=-44.85 d14=3.25
15=∞ d15=1.00 n7 =1.5163 ν7 =64.1
16=∞ d16=11.09
17=絞り面 d17=-904.55
18=∞ d18=0.00

非球面1
曲率半径 10.11
k=0
A=-6.7217×10-4, B =4.8326 ×10-6,C=-3.7491 ×10-8

非球面2
曲率半径 11.84
k=0
A=-1.5339×10-4, B =1.5158 ×10-6,C=-1.3577 ×10-8

非球面3
曲率半径 17.89
k=0
A=-3.7860×10-5, B =5.2082 ×10-7,C=-5.8476 ×10-9

上記データにおいて、r0、r1、r2、・・・は、各面の曲率半径、d1,d2、・・・は面間隔、n1、n2は各レンズのd線に対する屈折率、ν1、ν2、・・・はアッベ数である。尚、r0は物体面、r1は1次結像面、r12は2次結像面であり、ν、d等の長さの単位はすべてmmである。
The optical system of Example 1 of the present invention is an optical system having a lens configuration as shown in FIG. 1 and has the following data.

r 0 = ∞ d 0 = −0.06
r 1 = ∞ d 1 = 3.14
r 2 = aspheric surface 1 d 2 = 3.70 n 1 = 1.4924 ν 1 = 57.7
r 3 = -19.66 d 3 = 10.68
r 4 = 7.06 d 4 = 3.75 n 2 = 1.6968 ν 2 = 55.5
r 5 = -16.18 d 5 = 1.80
r 6 = -4.11 d 6 = 0.90 n 3 = 1.6727 ν 3 = 32.1
r 7 = 10.55 d 7 = 0.75
r 8 = 27.89 d 8 = 4.86 n 4 = 1.6968 ν 4 = 55.5
r 9 = -7.33 d 9 = 11.05
r 10 = aspheric surface 2 d 10 = 4.96 n 5 = 1.5254 ν 5 = 55.8
r 11 = -79.46 d 11 = 8.15
r 12 = ∞ d 12 = 25.00
r 13 = aspheric surface 3 d 13 = 3.70 n 6 = 1.4924 ν 6 = 57.7
r 14 = -44.85 d 14 = 3.25
r 15 = ∞ d 15 = 1.00 n 7 = 1.5163 ν 7 = 64.1
r 16 = ∞ d 16 = 11.09
r 17 = diaphragm surface d 17 = -904.55
r 18 = ∞ d 18 = 0.00

Aspherical surface 1
Curvature radius 10.11
k = 0
A = -6.7217 × 10 -4 , B = 4.8326 × 10 -6 , C = -3.7491 × 10 -8

Aspherical surface 2
Curvature radius 11.84
k = 0
A = -1.5339 × 10 -4, B = 1.5158 × 10 -6, C = -1.3577 × 10 -8

Aspherical surface 3
Curvature radius 17.89
k = 0
A = -3.7860 × 10 -5 , B = 5.2082 × 10 -7 , C = -5.8476 × 10 -9

In the above data, r 0, r 1, r 2, ··· , the radius of curvature of each surface, d 1, d 2, · · · is the surface separation, n 1, n 2 is the refractive the d-line of each lens The rates, ν 1 , ν 2 ,... Are Abbe numbers. Here, r 0 is the object plane, r 1 is the primary imaging plane, r 12 is the secondary imaging plane, and the units of length such as ν and d are all mm.

この実施例1の光学系は、図1に示すように、撮影光学系の結像位置(1次結像面)I1の側から観察者の側ヘ向けて、第1フィールドレンズF1(r2〜r3)、リレーレンズRL(r4〜r9)、第2フィールドレンズF2(r10〜r11)よりなるリレー光学系RLSと、接合光学系E(r13〜r14)とより構成されている。 As shown in FIG. 1, the optical system of Example 1 includes a first field lens F1 (r 2 ) from the imaging position (primary imaging plane) I1 side of the photographing optical system toward the viewer. ˜r 3 ), a relay lens RL (r 4 ˜r 9 ), a relay optical system RLS comprising a second field lens F2 (r 10 ˜r 11 ), and a cemented optical system E (r 13 ˜r 14 ). Has been.

この実施例1の光学系は、リレーレンズRLのうちのレンズ(シフト群)SLをシフトさせて手ぶれを防止するものである。     The optical system according to the first embodiment shifts the lens (shift group) SL of the relay lens RL to prevent camera shake.

この実施例1は、1次結像面r1の1次像が0.3mmぶれたとき、リレーレンズ(シフト群SL)を0.27mm光軸に垂直な方向にシフトすることにより、手ぶれ防止することができる。 In the first embodiment, when the primary image on the primary imaging surface r 1 is blurred by 0.3 mm, the relay lens (shift group SL) is shifted in a direction perpendicular to the optical axis of 0.27 mm, thereby preventing camera shake. can do.

本実施例では、シフトするレンズSLは、ガラスレンズであるが、レンズ径が小であり、レンズをシフトさせるための駆動機構への負担は大きくない。     In this embodiment, the lens SL to be shifted is a glass lens, but the lens diameter is small, and the burden on the drive mechanism for shifting the lens is not large.

また、シフトさせるレンズは、球面のみからなるレンズであるが、このレンズに非球面を設けることによりシフトによる収差の劣化を防ぐことが可能である。     Further, the lens to be shifted is a lens having only a spherical surface, but it is possible to prevent the deterioration of aberration due to the shift by providing the lens with an aspherical surface.

この実施例1は、リレーレンズRLをシフトさせることによって手ぶれ補正を行なうもので、2次結像面I2(r12)よりも物体側にて補正を行なっている。 In the first embodiment, camera shake correction is performed by shifting the relay lens RL, and correction is performed on the object side with respect to the secondary imaging plane I2 (r 12 ).

したがって、第2のフィールドレンズF2の位置では、手ぶれ補正がなされており、例えば第2のフィールドレンズF2の付近に視野絞りを配置した構成にしたときに、手ぶれによる視野絞り像の変動を防止する機構を別途設ける必要がないため好ましい。     Accordingly, camera shake correction is performed at the position of the second field lens F2, and for example, when a field stop is arranged in the vicinity of the second field lens F2, fluctuations in the field stop image due to camera shake are prevented. Since it is not necessary to provide a mechanism separately, it is preferable.

この実施例1の光学系は、前述のように手ぶれによる補正をリレーレンズをシフトさせることにより行なった結果、図2、図3、図4、図5、図6に示すような収差状況となった。一方手ぶれのない状態(基本状態)、したがって、レンズSLの軸が光軸状にある時の収差状況は、図12、図13、図14、図15、図16に示す通りである。     In the optical system of Example 1, as described above, correction by camera shake is performed by shifting the relay lens. As a result, the aberration states shown in FIGS. 2, 3, 4, 5, and 6 are obtained. It was. On the other hand, there is no camera shake (basic state), and therefore the aberration situation when the axis of the lens SL is an optical axis is as shown in FIG. 12, FIG. 13, FIG. 14, FIG.

尚前記収差は、虚像位置での最大像高を1.00とした時の像高が−1.00、−0.80、1.00、0.80、0.00での横収差である。     The aberration is a lateral aberration when the maximum image height at the virtual image position is 1.00 and the image heights are -1.00, -0.80, 1.00, 0.80, and 0.00. .

これら収差図より明らかなように、実施例1の光学系は、手ぶれ補正によって、像位置の補正がなされると共に、手ぶれのない時の像とほとんど同じ収差状態を保っていることがわかる。     As can be seen from these aberration diagrams, the optical system of Example 1 corrects the image position by camera shake correction, and maintains almost the same aberration state as the image without camera shake.

この実施例1の光学系は、前記条件(1)乃至条件(7)にて規定する値は、下記の通りである。     In the optical system of Example 1, values defined by the conditions (1) to (7) are as follows.

t1/f1=14.9
t2/f2=3.59
|t1/f1|>|t2/f2|
s1/f1=3.2/14.1=0.23
s2/f2=8.15/20=0.41
T=0.27
Δ=0.3
0.3Δ=0.09
3Δ=0.9
β=1.19
上記値のように、実施例1は、条件(1)乃至条件(7)のすべてを満足する。
t1 / f1 = 14.9
t2 / f2 = 3.59
| T1 / f1 |> | t2 / f2 |
s1 / f1 = 3.2 / 14.1 = 0.23
s2 / f2 = 8.15 / 20 = 0.41
T = 0.27
Δ = 0.3
0.3Δ = 0.09
3Δ = 0.9
β = 1.19
As in the above values, Example 1 satisfies all of the conditions (1) to (7).

また、この実施例は、データに示すように第1のフィールドレンズF1の物体側の面(r2)と第2のフィールドレンズF2の物体側の面(r10)と接眼レンズEの物体側の面(r13)が回転対称な非球面である。 In this embodiment, as shown in the data, the object side surface (r 2 ) of the first field lens F 1, the object side surface (r 10 ) of the second field lens F 2, and the object side of the eyepiece E The surface (r 13 ) is a rotationally symmetric aspherical surface.

これら非球面は、次の式にて表わされる。     These aspheric surfaces are represented by the following equations.

z=ch2/[1+{1−(1+k)c221/2
+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+・・・
上記式において、hは光軸からの距離(h2=x2+y2)、cは頂点の曲率、kは円錐定数、Aは4次の非球面係数、Bは6次の非球面係数、Cは8次の非球面係数、Dは10次の非球面係数である。
z = ch 2 / [1+ {1− (1 + k) c 2 h 2 } 1/2 ]
+ Ah 4 + Bh 6 + Ch 8 + Dh 10 +...
In the above equation, h is the distance from the optical axis (h 2 = x 2 + y 2 ), c is the curvature of the apex, k is the conic constant, A is the fourth-order aspheric coefficient, B is the sixth-order aspheric coefficient, C is an 8th-order aspheric coefficient, and D is a 10th-order aspheric coefficient.

実施例における非球面係数等は、前記データ中に示してある。     The aspheric coefficients and the like in the examples are shown in the data.

実施例2は、図1に示す同じ光学系において、接眼レンズEを光軸に対し直角にシフトさせて手ぶれ補正を行なう光学系である。     Example 2 is an optical system that performs camera shake correction by shifting the eyepiece lens E at right angles to the optical axis in the same optical system shown in FIG.

この実施例2において、第1結像面r1での像が0.3mmぶれたとき、レンズEを0.37mmシフトさせることにより手ぶれ防止することができる。 In Example 2, when the image on the first imaging plane r 1 is shaken by 0.3 mm, camera shake can be prevented by shifting the lens E by 0.37 mm.

この実施例2は、シフトするレンズEがプラスチックレンズであるため、シフトが簡単に行ない得る。     In Example 2, since the shifting lens E is a plastic lens, the shifting can be easily performed.

しかし2次結像位置r12では、手ぶれ補正がなされておらず、視野絞り位置の補正は行なわれない。 However, at the secondary imaging position r 12 , camera shake correction is not performed and the field stop position is not corrected.

この実施例2は、光学系の構成自体、実施例1と同じであり、したがって、条件(1)乃至条件(5)および条件(7)にて規定する値は、実施例1と同じである。また条件(6)にて規定するTの値は0.37であり、条件(6)を満足する。     In the second embodiment, the configuration of the optical system itself is the same as that in the first embodiment. Therefore, the values defined in the conditions (1) to (5) and the condition (7) are the same as those in the first embodiment. . Further, the value of T defined by the condition (6) is 0.37, which satisfies the condition (6).

この実施例2の手ぶれ補正のために接眼レンズをシフトさせた時の虚像位置における横収差は、図7乃至図11に示す通りである。     The lateral aberration at the virtual image position when the eyepiece is shifted for the camera shake correction of the second embodiment is as shown in FIGS.

尚、図7は像高−1.00、図8は像高−0.80、図9は像高1.00、図10は像高0.80、図11は像高0.00の時の収差図である。     7 is an image height of -1.00, FIG. 8 is an image height of -0.80, FIG. 9 is an image height of 1.00, FIG. 10 is an image height of 0.80, and FIG. 11 is an image height of 0.00. FIG.

この収差図より、手ぶれのない状態である図12乃至図16に比べれば明らかなように、良好に補正されていることがわかる。     From this aberration diagram, it can be seen that the correction is satisfactorily corrected as is clear from FIGS. 12 to 16 where there is no camera shake.

図17は、本発明の光学系において、ファインダー光学系中にプリズムP、ミラーM1、M2、M3等を用いて光路を折り曲げるようにした実施例を示す。 この実施例では、プリズムPの入射面を凸面として第1のフィールドレンズF1としている。     FIG. 17 shows an embodiment in which in the optical system of the present invention, the optical path is bent using a prism P, mirrors M1, M2, M3 and the like in the finder optical system. In this embodiment, the incident surface of the prism P is a convex surface to form the first field lens F1.

以上述べたように、本発明の光学系は、特許請求の範囲に記載する発明の他、次に示す各項の光学系も本発明の目的を達成し得る。     As described above, the optical system of the present invention can achieve the object of the present invention in addition to the invention described in the scope of claims.

(1) 特許請求の範囲の請求項2又は3に記載する光学系で、ファインダー光学系が、撮影光学系による1次結像面より順に、リレー光学系と接眼レンズとよりなり、リレー光学系と接眼レンズとの間に2次結像面が位置し、接眼レンズの眼側に虚像が形成されることを特徴とする光学系。   (1) In the optical system according to claim 2 or 3, the finder optical system is composed of a relay optical system and an eyepiece in order from the primary imaging surface by the photographing optical system, and the relay optical system. An optical system characterized in that a secondary imaging plane is located between the lens and the eyepiece, and a virtual image is formed on the eye side of the eyepiece.

(2) 前記(1)の項に記載される光学系で、1次結像面と2次結像面との間に配置される光学素子を偏心させることにより手ぶれ防止を行なうことを特徴とする光学系。   (2) The optical system described in the item (1) is characterized in that camera shake is prevented by decentering an optical element disposed between the primary imaging surface and the secondary imaging surface. Optical system.

(3) 特許請求の範囲の請求項2又は3に記載する光学系で、光学系中にリレー光学系を含み、リレー光学系が第1のフィールドレンズとリレーレンズと第2のフィールドレンズとより構成されたことを特徴とする光学系。   (3) The optical system according to claim 2 or 3, wherein the optical system includes a relay optical system, and the relay optical system includes a first field lens, a relay lens, and a second field lens. An optical system characterized by being configured.

(4) 前記(1)の項に記載される光学系で、リレー光学系が1次結像面の眼側に配置され、リレー光学系による2次結像面の眼側に接眼レンズが配置され、接眼レンズによる虚像がその眼側に形成される光学系。   (4) In the optical system described in the item (1), the relay optical system is arranged on the eye side of the primary imaging surface, and the eyepiece lens is arranged on the eye side of the secondary imaging surface by the relay optical system. An optical system in which a virtual image by an eyepiece is formed on the eye side.

(5) 前記の(3)又は(4)の項に記載する光学系で、次の条件(1)、(2)を満足することを特徴とする光学系。   (5) An optical system according to the item (3) or (4), wherein the following conditions (1) and (2) are satisfied.

(1) |t1/f1|>2
(2) |t2/f2|>2
ただし、t1は1次結像面から入射瞳位置までの距離、f1は第1フィールドレンズの焦点距離、t2は2次結像面から射出瞳位置までの距離、f2は第2フィールドレンズの焦点距離である。
(1) | t1 / f1 |> 2
(2) | t2 / f2 |> 2
Where t1 is the distance from the primary imaging plane to the entrance pupil position, f1 is the focal length of the first field lens, t2 is the distance from the secondary imaging plane to the exit pupil position, and f2 is the focus of the second field lens. Distance.

(6) 特許請求の範囲の請求項2又は3に記載する光学系で、ファインダー光学系中にリレー光学系を含み、リレー光学系の射出瞳が第2結像面よりも眼側に形成されるように構成されたことを特徴とする光学系。   (6) The optical system according to claim 2 or 3, wherein the finder optical system includes a relay optical system, and an exit pupil of the relay optical system is formed on the eye side with respect to the second imaging plane. An optical system characterized by being configured as described above.

(7) 特許請求の範囲の請求項3に記載する光学系で、ファインダー光学系が、第1のフィールドレンズとリレー光学系と第2のフィールドレンズとよりなり、下記の条件(4)、(5)を満足することを特徴とする光学系。   (7) In the optical system according to claim 3, the finder optical system includes a first field lens, a relay optical system, and a second field lens, and the following conditions (4), ( An optical system satisfying 5).

(4) s1/f1≧0.1
(5) s2/f2≧0.1
ただし、s1は1次結像面から第1フィールドレンズまでの距離、s2は2次結像面から第2フィールドレンズまでの距離である。
(4) s1 / f1 ≧ 0.1
(5) s2 / f2 ≧ 0.1
Here, s1 is a distance from the primary imaging surface to the first field lens, and s2 is a distance from the secondary imaging surface to the second field lens.

(8) 特許請求の範囲の請求項1に記載する光学系で、ファインダー光学系を構成するレンズあるいはレンズ群であって、ファインダー光学系の最大有効径の70%以下の径のレンズあるいはレンズ群をシフトすることにより手ぶれ補正を行なうことを特徴とする光学系。   (8) In the optical system according to claim 1, the lens or the lens group constituting the finder optical system, wherein the lens or the lens group has a diameter of 70% or less of the maximum effective diameter of the finder optical system. An optical system characterized in that camera shake correction is performed by shifting.

(9) 特許請求の範囲の請求項1に記載する光学系で、瞳を含むレンズ又はレンズ群をシフトさせて手ぶれを補正することを特徴とする光学系。   (9) An optical system according to claim 1, wherein a camera shake is corrected by shifting a lens or a lens group including a pupil.

(10) 特許請求の範囲の請求項1に記載する光学系で、手ぶれを補正するためにシフトするレンズ群が実瞳の前後のレンズを含むことを特徴とする光学系。   (10) The optical system according to claim 1, wherein the lens group that is shifted to correct camera shake includes lenses before and after the real pupil.

(11) 特許請求の範囲の請求項3に記載する光学系で、ファインダー光学系が接眼レンズを含み、接眼レンズをシフトさせることにより手ぶれを補正を行なうことを特徴とする光学系。   (11) An optical system according to claim 3, wherein the finder optical system includes an eyepiece lens, and the camera shake is corrected by shifting the eyepiece lens.

(12) 特許請求の範囲の請求項2又は3に記載する光学系で、ファインダー光学系がリレー光学系を含み、このリレー光学系が正レンズと負レンズを含むことを特徴とする光学系。   (12) An optical system according to claim 2 or 3, wherein the finder optical system includes a relay optical system, and the relay optical system includes a positive lens and a negative lens.

(13) 特許請求の範囲の請求項2又は3に記載する光学系で、手ぶれを補正するためにシフトするレンズ又はレンズ群が次の条件(6)を満足することを特徴とする光学系。   (13) The optical system according to claim 2 or 3, wherein the lens or the lens group that is shifted to correct camera shake satisfies the following condition (6).

(6) 0.3Δ≦T≦3Δ
ただし、Tは手ぶれ防止のためのシフト量、Δは1次結像のぶれ量である。 (14) 前記の(3)又は(4)に記載する光学系であって、フィールド光学系に光路偏向プリズムが配置され、光路偏向プリズムの入射面あるいは射出面が第1のフィールドレンズあるいは第2のフィールドレンズを構成することを特徴とする光学系。
(6) 0.3Δ ≦ T ≦ 3Δ
However, T is a shift amount for preventing camera shake, and Δ is a shake amount of primary imaging. (14) In the optical system described in the above (3) or (4), an optical path deflecting prism is disposed in the field optical system, and an incident surface or an exit surface of the optical path deflecting prism is the first field lens or the second optical system. An optical system comprising a field lens.

(15) 特許請求の範囲の請求項2又は3に記載する光学系で、ファインダー光学系が、リレー光学系を含み、リレー光学系の倍率βが下記の条件(7)を満足することを特徴とする光学系。   (15) The optical system according to claim 2 or 3, wherein the finder optical system includes a relay optical system, and the magnification β of the relay optical system satisfies the following condition (7): An optical system.

(7) 1.1≦β≦2       (7) 1.1 ≦ β ≦ 2

本発明の光学系は、デジタルカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の撮影装置に用い得るもので、これによってファインダーによる観察像を手ぶれのない状態にて観察し得る。     The optical system of the present invention can be used in a photographing apparatus such as a digital camera, a film camera, a video camera, and the like, and thereby, an observation image by a finder can be observed without shaking.

本発明のファインダー光学系の構成を示す図The figure which shows the structure of the finder optical system of this invention 本発明の実施例1の像高−1.00における収差図Aberration diagram at image height -1.00 of Example 1 of the present invention 本発明の実施例1の像高−0.80における収差図Aberration diagram at image height -0.80 in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1の像高1.00における収差図Aberration diagram at image height 1.00 of Example 1 of the present invention 本発明の実施例1の像高0.80における収差図Aberration diagram at image height 0.80 of Example 1 of the present invention 本発明の実施例1の像高0.00における収差図Aberration diagram at image height 0.00 of Example 1 of the present invention 本発明の実施例2の像高−1.00における収差図Aberration diagram at image height -1.00 in Example 2 of the present invention. 本発明の実施例2の像高−0.80における収差図Aberration diagram at image height -0.80 in Example 2 of the present invention. 本発明の実施例2の像高1.00における収差図Aberration diagram of Example 2 of the present invention at an image height of 1.00 本発明の実施例2の像高0.80における収差図Aberration diagram of Example 2 of the present invention at an image height of 0.80 本発明の実施例2の像高0.00における収差図Aberration diagram at image height 0.00 of Example 2 of the present invention 本発明の光学系の基準光学系(手ぶれのない時)の像高−1.00における横収差図Lateral aberration diagram of the reference optical system of the present invention (when there is no camera shake) at an image height of -1.00 本発明の光学系の基準光学系(手ぶれのない時)の像高−0.80における横収差図Lateral aberration diagram of the reference optical system of the present invention (when there is no camera shake) at an image height of −0.80 本発明の光学系の基準光学系(手ぶれのない時)の像高1.00における横収差図Transverse aberration diagram at the image height of 1.00 of the reference optical system (when there is no camera shake) of the optical system of the present invention 本発明の光学系の基準光学系(手ぶれのない時)2の像高0.80における横収差図Transverse aberration diagram at the image height of 0.80 of the reference optical system (when there is no camera shake) 2 of the optical system of the present invention 本発明の光学系の基準光学系(手ぶれのない時)の像高0.00における横収差図Transverse aberration diagram at an image height of 0.00 of the reference optical system (when there is no camera shake) of the optical system of the present invention 本発明の光学系でファインダー光学系に光路偏向プリズムを配置した実施例の概略図Schematic of the Example which has arrange | positioned the optical path deflection prism to the finder optical system by the optical system of this invention 従来の手ぶれ防止機能を設けた光学系の構成を示す図The figure which shows the structure of the optical system which provided the conventional camera shake prevention function 従来の他の手ぶれ防止機能を設けた光学系の構成を示す図The figure which shows the structure of the optical system which provided the other conventional camera-shake prevention function 従来の他の手ぶれ防止機能を設けた光学系の構成を示す図The figure which shows the structure of the optical system which provided the other conventional camera-shake prevention function 従来の他の手ぶれ防止機能を設けた光学系の構成を示す図The figure which shows the structure of the optical system which provided the other conventional camera-shake prevention function

Claims (3)

撮影光学系とファインダー光学系とを備え、前記撮影光学系がファインダー光学系に光路を分割するための光路分割手段を有し、前記ファインダー光学系が手ぶれ防止手段を有することを特徴とする光学系。 An optical system comprising a photographic optical system and a finder optical system, wherein the photographic optical system has optical path dividing means for dividing an optical path into the finder optical system, and the finder optical system has camera shake preventing means . 撮影物体を2回結像した2次像をファインダー光学系に備えられた接眼レンズにて観察するようにした請求項1の光学系。 The optical system according to claim 1, wherein a secondary image formed by imaging a photographic object twice is observed with an eyepiece provided in the finder optical system. 前記手ぶれ防止機能が、前記ファンダー光学系を構成するレンズをシフトすることにより手ぶれを防止するものである請求項1又は2の光学系。
3. The optical system according to claim 1, wherein the camera shake prevention function is to prevent camera shake by shifting a lens constituting the funder optical system.
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