JP2009025801A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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- G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
- G02B15/143505—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged --+
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- G02B15/1445—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative
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Abstract
【解決手段】ズームレンズZLは、物体側から順に、負パワーの第1レンズ群Gr1、負パワーの第2レンズ群Gr2、正パワーの第3レンズ群Gr3を含む。第1レンズ群Gr1はズーミング中に位置固定であり、第3レンズ群Gr3は、物体側から順に、正パワーの単レンズ、負パワーの単レンズ、正パワーの単レンズの3枚で構成されており、第3レンズ群Gr3を構成している3枚の単レンズを、物体側から順に、第31レンズG31、第32レンズG32、第33レンズG33とするとき、条件式:0.35<L3/f3<1.5(L3:第32レンズG32と第33レンズG33との間の軸上空気間隔、f3:第3レンズ群Gr3の焦点距離)を満たす。
【選択図】図1
Description
0.35<L3/f3<1.5 …(1)
ただし、
L3:第32レンズと第33レンズとの間の軸上空気間隔、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
0.5<f3/fw<1.5 …(2)
ただし、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
fw:広角端における全系の焦点距離、
である。
3<f33/f3<15 …(3)
ただし、
f33:第33レンズの焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
0.2<(CR1−CR2)/(CR1+CR2)<1.8 …(5)
ただし、
CR1:第32レンズの物体側面の曲率半径、
CR2:第32レンズの像側面の曲率半径、
である。
-3.7<f1/fw<-2 …(6)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fw:広角端における全系の焦点距離、
である。
0.5<f1/f2<1.5 …(7)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。
0.35<L3/f3<1.5 …(1)
ただし、
L3:第32レンズと第33レンズとの間の軸上空気間隔、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
0.5<f3/fw<1.5 …(2)
ただし、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
fw:広角端における全系の焦点距離、
である。
0.7<f3/fw<1.25 …(2a)
この条件式(2a)は、上記条件式(2)が規定している条件範囲のなかでも、上記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定しており、条件式(2a)を満たすことにより上記の効果が更に発揮される。
3<f33/f3<15 …(3)
ただし、
f33:第33レンズの焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
-80<f33/Dev33r<-20 …(4)
ただし、
f33:第33レンズの焦点距離、
Dev33r:第33レンズの最大有効径での参照球面形状Xoと非球面形状Xとの光軸方向の高さの差(Dev33r=X-Xo)、
である。
0.2<(CR1−CR2)/(CR1+CR2)<1.8 …(5)
ただし、
CR1:第32レンズの物体側面の曲率半径、
CR2:第32レンズの像側面の曲率半径、
である。
-3.7<f1/fw<-2 …(6)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fw:広角端における全系の焦点距離、
である。
0.5<f1/f2<1.5 …(7)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。
X(H)=(C0・H2)/{1+√(1−ε・C02・H2)}+Σ(Aj・Hj) …(AS)
ただし、式(AS)中、
X(H):高さHの位置での光軸AX方向の変位量(面頂点基準)、
H:光軸AXに対して垂直な方向の高さ、
C0:近軸曲率(=1/r)、
ε:2次曲面パラメータ、
Aj:j次の非球面係数、
である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 12.078 0.600 1.83500 42.98 4.68
2* 5.119 可変 4.09
3* 6.303 0.700 1.68863 52.90 2.76
4* 2.576 0.066 2.16
5 2.885 1.152 1.90366 31.32 2.18
6 3.704 可変 1.89
7(SA) ∞ 0.000 0.92
8* 1.727 1.094 1.66547 55.20 0.96
9* -28.863 0.576 1.1
10* -193.808 0.600 2.00170 20.60 0.92
11* 3.356 1.727 1.06
12* -41.208 1.321 1.80486 24.74 2.49
13* -10.951 可変 2.75
14* -25.763 0.700 1.63550 23.89 2.79
15* -11.132 0.200 3.19
16 ∞ 0.500 1.51680 64.20 5
17 ∞ BF 5
像面 ∞
第2面
ε=0.7704,
A4=-0.14180629E-02,A6=-0.88398882E-04,A8= 0.19528470E-05
第3面
ε=1.0000,
A4=-0.33068375E-01,A6= 0.39398821E-02,A8=-0.18737833E-03,A10= 0.27058285E-05
第4面
ε=1.0000,
A4=-0.39039586E-01,A6= 0.73753286E-02,A8=-0.99058924E-03,A10= 0.81201667E-04
第8面
ε=1.0000,
A4=-0.20382164E-02,A6= 0.85187093E-03,A8=-0.16190564E-02,A10=-0.69350102E-03,
A12= 0.54582807E-04,A14=-0.17061284E-07
第9面
ε=1.0000,
A4= 0.19353064E-01,A6=-0.57162030E-02,A8=-0.88715230E-02,A10= 0.50202622E-03,
A12=-0.13585211E-11,A14=-0.68501054E-13
第10面
ε=1.0000,
A4=-0.15764910E-01,A6=-0.55730213E-01,A8= 0.84228132E-02,A10=-0.33655032E-01
第11面
ε=1.0000,
A4= 0.26179294E-01,A6=-0.23416204E-01,A8=-0.12747407E-01,A10= 0.97002005E-02
第12面
ε=1.0000,
A4=-0.23684219E-02,A6= 0.19953935E-02,A8=-0.26514878E-03,A10= 0.79490032E-05
第13面
ε=1.0000,
A4=-0.96175045E-02,A6= 0.67168016E-03,A8=-0.33624500E-04,A10= 0.52791264E-05,
A12=-0.81242087E-06
第14面
ε=1.0000,
A4= 0.21590674E-01,A6=-0.55448216E-02,A8= 0.23574508E-03,A10= 0.19682741E-05,
A12= 0.99803106E-09,A14=-0.30974020E-10
第15面
ε=1.0000,
A4= 0.36689323E-01,A6=-0.70023197E-02,A8= 0.46883628E-03,A10=-0.19551431E-04,
A12= 0.10730365E-05,A14=-0.34566514E-07
ズーム比 2.749
(W)広角 (M)中間 (T)望遠
焦点距離 4.10 7.17 11.27
Fナンバー 3.80 5.13 6.63
画角(2ω) 81.89 52.31 33.86
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長 15.9 15.9 15.9
BF 0.498 0.498 0.498
d2 2.995 3.027 0.989
d6 2.872 0.697 0.300
d13 0.300 2.444 4.878
射出瞳位置 -7.429 -10.96 -15.848
群 始面 焦点距離
1 1 -11.076
2 3 -17.791
3 7 3.819
4 14 30.279
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 10.000 0.686 1.83500 42.98 4.79
2* 5.173 可変 4.07
3* 9.129 0.700 1.68863 52.90 2.55
4* 2.426 0.332 2.05
5 3.411 1.087 1.90366 31.32 2.06
6 5.753 可変 1.85
7(SA) ∞ 0.000 1
8 2.032 1.317 1.58913 61.25 1.03
9 -10.399 0.520 1.1
10* 34.447 0.773 1.82114 24.06 1.07
11* 3.356 2.462 1.23
12* 8.000 0.876 1.63550 23.89 2.59
13* 12.260 可変 2.86
14* 16.604 0.992 1.60280 28.30 3.19
15* -28.191 0.332 3.38
16 ∞ 0.500 1.51680 64.20 5
17 ∞ BF 5
像面 ∞
第2面
ε=1.0000,
A4=-0.29370077E-03,A6=-0.80343960E-04,A8=-0.41136877E-06,A10= 0.12800373E-07
第3面
ε=1.0000,
A4=-0.22594324E-01,A6= 0.24739503E-02,A8=-0.12669775E-03,A10= 0.40498067E-05
第4面
ε=1.0000,
A4=-0.30896463E-01,A6= 0.43122999E-02,A8=-0.55251995E-03,A10= 0.27903852E-04
第10面
ε=1.0000,
A4=-0.58721609E-01,A6=-0.43188889E-02,A8=-0.59172132E-02,A10=-0.26875350E-04
第11面
ε=1.0000,
A4=-0.37652992E-01,A6= 0.66970583E-02,A8=-0.22896994E-02,A10= 0.10496439E-02
第12面
ε=1.0000,
A4=-0.97707578E-02,A6= 0.14926882E-02,A8=-0.10538676E-03,A10=-0.69045045E-05
第13面
ε=1.0000,
A4=-0.10616825E-01,A6= 0.10311490E-02,A8= 0.20933828E-04,A10=-0.17160857E-04,
A12= 0.66656467E-06
第14面
ε=1.0000,
A4= 0.62161473E-02,A6=-0.19063390E-02,A8= 0.20161095E-03,A10=-0.18340886E-04,
A12= 0.88854823E-06,A14=-0.67794090E-08
第15面
ε=1.0000,
A4= 0.18117772E-01,A6=-0.38092500E-02,A8= 0.39999905E-03,A10=-0.28170677E-04,
A12= 0.92269015E-06,A14=-0.15305826E-08
ズーム比 2.749
(W)広角 (M)中間 (T)望遠
焦点距離 4.10 7.17 11.27
Fナンバー 3.80 5.23 6.78
画角(2ω) 84.5 52.27 34.07
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長 17.8 17.8 17.8
BF 0.501 0.501 0.501
d2 3.493 3.128 0.997
d6 2.931 0.848 0.300
d13 0.300 2.748 5.426
射出瞳位置 -8.608 -14.607 -25.764
群 始面 焦点距離
1 1 -13.722
2 3 -12.306
3 7 4.139
4 14 17.480
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 11.022 0.600 1.77250 49.36 4.76
2* 5.166 可変 4.16
3* 5.362 0.577 1.85135 40.10 2.64
4* 2.885 0.100 2.29
5 4.286 1.022 1.94595 17.98 2.26
6 5.156 可変 1.99
7(SA) ∞ 0.000 1.03
8* 2.305 1.729 1.66547 55.20 1.04
9* -14.982 0.532 1.1
10 21.491 0.400 1.92286 20.88 1.21
11 4.186 2.783 1.25
12* 11.888 1.114 1.80486 24.74 2.56
13* 65.209 可変 2.86
14* 11.611 0.700 1.60280 28.30 2.91
15* 11.507 0.323 3.29
16 ∞ 0.500 1.51680 64.20 5
17 ∞ BF 5
像面 ∞
第2面
ε=1.0133,
A4=-0.12798913E-02,A6=-0.75209648E-04,A8= 0.24254458E-06
第3面
ε=1.0000,
A4=-0.34356379E-01,A6= 0.22880738E-02,A8= 0.12895678E-03,A10=-0.13520398E-04
第4面
ε=1.0000,
A4=-0.43903874E-01,A6= 0.54327089E-02,A8=-0.46233961E-03,A10= 0.29832492E-04
第8面
ε=1.0000,
A4= 0.16219018E-02,A6= 0.88195398E-03,A8= 0.11595472E-02,A10=-0.34777101E-03,
A12= 0.54633427E-04,A14=-0.10540766E-08
第9面
ε=1.0000,
A4= 0.25566404E-01,A6= 0.10175963E-01,A8=-0.27771762E-02,A10= 0.32488816E-02,
A12= 0.25040585E-12,A14=-0.42149118E-14
第12面
ε=1.0000,
A4=-0.69027480E-02,A6= 0.32563240E-03,A8= 0.15715609E-04,A10=-0.12079017E-04,
A12=-0.21238401E-07
第13面
ε=1.0000,
A4=-0.90047801E-02,A6= 0.45663126E-03,A8=-0.39476184E-04,A10=-0.83190524E-06,
A12=-0.24490316E-06
第14面
ε=1.0000,
A4= 0.19032711E-02,A6=-0.23941253E-02,A8= 0.11284297E-03
第15面
ε=1.0000,
A4= 0.11502774E-01,A6=-0.30580723E-02,A8= 0.17547531E-03,A10=-0.31676620E-05,
A12= 0.43843534E-07,A14=-0.16249613E-08
ズーム比 2.748
(W)広角 (M)中間 (T)望遠
焦点距離 4.25 7.43 11.68
Fナンバー 3.65 4.88 6.19
画角(2ω) 78.33 50.77 33.02
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長 17.8 17.8 17.8
BF 0.5 0.5 0.5
d2 3.541 3.208 1.003
d6 3.079 0.872 0.300
d13 0.300 2.840 5.617
射出瞳位置 -7.548 -10.014 -12.694
群 始面 焦点距離
1 1 -13.175
2 3 -12.958
3 7 4.322
4 14 1388.651
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 10.474 0.600 1.83500 42.98 4.77
2* 5.383 可変 4.15
3* 9.920 0.700 1.68863 52.90 2.77
4* 2.463 0.543 2.14
5 3.663 1.058 1.90366 31.32 2.17
6 6.037 可変 1.97
7(SA) ∞ 0.000 1.09
8 2.051 1.296 1.58913 61.25 1.13
9 -11.153 0.497 1.1
10* 19.223 0.600 1.82114 24.06 1.07
11* 3.356 3.673 1.14
12* 10.067 1.011 1.63550 23.89 2.8
13* 17.593 可変 3.15
14 ∞ 0.500 1.51680 64.20 5
15 ∞ BF 5
像面 ∞
第2面
ε=1.0000,
A4=-0.70426056E-03,A6=-0.30370419E-04,A8=-0.47132945E-05,A10= 0.15600053E-06
第3面
ε=1.0000,
A4=-0.19613766E-01,A6= 0.17819890E-02,A8=-0.37463960E-04,A10=-0.62704124E-06
第4面
ε=1.0000,
A4=-0.25713971E-01,A6= 0.23763132E-02,A8=-0.12930227E-03,A10=-0.85015617E-06
第10面
ε=1.0000,
A4=-0.55180613E-01,A6=-0.41424526E-02,A8=-0.18918343E-02,A10=-0.77829178E-03
第11面
ε=1.0000,
A4=-0.33285243E-01,A6= 0.69990542E-02,A8=-0.71703704E-03,A10= 0.74880062E-03
第12面
ε=1.0000,
A4=-0.22428581E-02,A6=-0.13244587E-02,A8= 0.27960189E-03,A10=-0.26197977E-04
第13面
ε=1.0000,
A4=-0.27167725E-02,A6=-0.13090248E-02,A8= 0.26248529E-03,A10=-0.25941349E-04,
A12= 0.66608040E-06
ズーム比 2.749
(W)広角 (M)中間 (T)望遠
焦点距離 4.10 7.17 11.27
Fナンバー 3.80 5.18 6.67
画角(2ω) 85.15 56.38 37.31
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長 17.8 17.8 17.8
BF 0.5 0.5 0.5
d2 3.101 2.991 1.009
d6 3.424 1.021 0.300
d13 0.322 2.810 5.514
射出瞳位置 -7.188 -9.677 -12.38
群 始面 焦点距離
1 1 -14.013
2 3 -10.888
3 7 4.367
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 10.812 0.600 1.83500 42.98 4.94
2* 5.234 可変 4.26
3* 12.041 0.700 1.68863 52.90 2.67
4* 2.443 0.443 2.08
5 3.392 1.108 1.90366 31.32 2.12
6 5.926 可変 1.92
7(SA) ∞ 0.000 1.09
8 1.908 1.168 1.58913 61.25 1.13
9 221.641 0.608 1.1
10* 6.911 0.748 2.14320 17.80 1.05
11* 3.356 3.238 1.13
12* -24.056 1.063 1.63550 23.89 2.57
13* -12.673 可変 2.96
14 ∞ 0.500 1.51680 64.20 5
15 ∞ BF 5
像面 ∞
第2面
ε=1.0000,
A4=-0.62536340E-03,A6=-0.33695166E-04,A8=-0.34100536E-05,A10= 0.68273258E-07
第3面
ε=1.0000,
A4=-0.16960420E-01,A6= 0.17395425E-02,A8=-0.86374650E-04,A10= 0.28568998E-05
第4面
ε=1.0000,
A4=-0.20781483E-01,A6= 0.16388120E-02,A8=-0.36006151E-05,A10=-0.15769827E-04
第10面
ε=1.0000,
A4=-0.37811882E-01,A6=-0.13971980E-01,A8= 0.70186936E-03,A10=-0.47278021E-02
第11面
ε=1.0000,
A4=-0.19864193E-01,A6=-0.40114258E-02,A8=-0.23150668E-02,A10= 0.19433645E-02
第12面
ε=1.0000,
A4=-0.50559468E-03,A6=-0.97306772E-03,A8= 0.25475576E-03,A10=-0.35438590E-04
第13面
ε=1.0000,
A4=-0.17545214E-02,A6=-0.98584846E-03,A8= 0.21707893E-03,A10=-0.26205990E-04,
A12= 0.66608040E-06
ズーム比 2.749
(W)広角 (M)中間 (T)望遠
焦点距離 4.10 7.17 11.27
Fナンバー 3.80 5.19 6.67
画角(2ω) 84.29 56.33 37.08
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長 17.5 17.5 17.5
BF 0.5 0.5 0.5
d2 3.491 3.119 1.012
d6 3.038 0.884 0.300
d13 0.300 2.827 5.517
射出瞳位置 -7.186 -9.687 -12.379
群 始面 焦点距離
1 1 -12.777
2 3 -11.138
3 7 4.263
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 10.041 0.600 1.83500 42.98 4.9
2* 5.365 可変 4.3
3* 11.834 0.700 1.77250 49.62 2.77
4* 2.473 0.402 2.14
5 3.510 1.127 1.90366 31.32 2.18
6 7.014 可変 2
7(SA) ∞ 0.000 1.08
8 1.920 1.366 1.56907 71.31 1.12
9 -23.930 0.533 1.1
10* 11.805 0.600 1.82114 24.06 1.05
11* 3.356 3.430 1.17
12* 19.637 1.021 1.63550 23.89 2.71
13* 137.394 可変 3.07
14 ∞ 0.500 1.51680 64.20 5
15 ∞ BF 5
像面 ∞
第2面
ε=1.0000,
A4=-0.73588752E-03,A6=-0.25002506E-04,A8=-0.41693939E-05,A10= 0.10875976E-06
第3面
ε=1.0000,
A4=-0.17776730E-01,A6= 0.19761935E-02,A8=-0.11718168E-03,A10= 0.44417424E-05
第4面
ε=1.0000,
A4=-0.22646699E-01,A6= 0.21910669E-02,A8=-0.10501010E-03,A10=-0.11144355E-04
第10面
ε=1.0000,
A4=-0.66731191E-01,A6=-0.12158538E-01,A8=-0.80277240E-03,A10=-0.38716198E-02
第11面
ε=1.0000,
A4=-0.42968482E-01,A6= 0.27638598E-02,A8=-0.24598678E-03,A10= 0.10190206E-02
第12面
ε=1.0000,
A4=-0.16815305E-02,A6=-0.12367925E-02,A8= 0.27107525E-03,A10=-0.28877120E-04
第13面
ε=1.0000,
A4=-0.24092228E-02,A6=-0.11680116E-02,A8= 0.23833357E-03,A10=-0.25420608E-04,
A12= 0.66608040E-06
ズーム比 2.749
(W)広角 (M)中間 (T)望遠
焦点距離 4.10 7.17 11.27
Fナンバー 3.80 5.16 6.64
画角(2ω) 84.86 56.33 37.24
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長 17.6 17.6 17.6
BF 0.5 0.5 0.5
d2 3.206 2.986 1.005
d6 3.318 1.024 0.300
d13 0.300 2.814 5.518
射出瞳位置 -7.196 -9.677 -12.383
群 始面 焦点距離
1 1 -14.65
2 3 -10.143
3 7 4.304
LU 撮像装置
ZL ズームレンズ
Gr1 第1レンズ群
Gr2 第2レンズ群
Gr3 第3レンズ群
Gr4 第4レンズ群
G31 第31レンズ
G32 第32レンズ
G33 第33レンズ
SA 絞り
ST 光量調整装置
PT 平行平面板
SR 撮像素子
SS 受光面
IM 像面(光学像)
AX 光軸
1 信号処理部
2 制御部
3 メモリ
4 操作部
5 表示部
Claims (9)
- 物体側から順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、負の光学的パワーを有する第2レンズ群と、正の光学的パワーを有する第3レンズ群と、を含むズームレンズであって、
前記第1レンズ群がズーミング中に位置固定であり、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の光学的パワーを有する単レンズと、負の光学的パワーを有する単レンズと、正の光学的パワーを有する単レンズと、の3枚で構成されており、前記第3レンズ群を構成している3枚の単レンズを、物体側から順に、第31レンズ、第32レンズ、第33レンズとするとき、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とするズームレンズ;
0.35<L3/f3<1.5 …(1)
ただし、
L3:第32レンズと第33レンズとの間の軸上空気間隔、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(2)を満たすことを特徴とする請求項1記載のズームレンズ;
0.5<f3/fw<1.5 …(2)
ただし、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
fw:広角端における全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項1又は2記載のズームレンズ;
3<f33/f3<15 …(3)
ただし、
f33:第33レンズの焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。 - 前記第33レンズが非球面を少なくとも1面有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のズームレンズ;
0.2<(CR1−CR2)/(CR1+CR2)<1.8 …(5)
ただし、
CR1:第32レンズの物体側面の曲率半径、
CR2:第32レンズの像側面の曲率半径、
である。 - 以下の条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のズームレンズ;
-3.7<f1/fw<-2 …(6)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fw:広角端における全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(7)を満たすことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のズームレンズ;
0.5<f1/f2<1.5 …(7)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。 - さらに前記第3レンズ群内に光量調整装置を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のズームレンズと、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記ズームレンズが設けられていることを特徴とする撮像装置。
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