JP6287484B2 - レンズ鏡胴 - Google Patents

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Description

本発明は、レンズ鏡胴に関する。
近年、特にカメラのレンズ鏡胴は、小型・軽量で、低コストを達成しつつ、高性能であることが求められている。
そのため、構成部品が複雑な形状になることから、製造の容易性と軽量および低コストを優先させるために、合成樹脂成形部品を用いることが多い。しかも、小型化も求められているので、構成部品を大きく切欠く等して省スペースの設計を行う必要がある。そこで、構成部品の剛性の低下を抑えながら、各構成部品の配置および形状等を工夫する必要がある。
特にオートフォーカス用モータを用いる場合、レンズ鏡胴は外径方向に大きくなりやすく、電気的な接続のためのフレキシブルプリント基板の引き回し配線のためのスペースが必要となる(特許文献1参照)。
特開2008−46438号公報
そのため、オートフォーカス用モータを用いてフレキシブルプリント基板で引き回し配線をする際には、構成部品の剛性の確保が要望される。また、小型・軽量で、低コストを達成しつつ、高性能であることも要望される。
本発明は、前記要望に応えるためになされたもので、省スペースで組み立て容易なフレキシブルプリント基板の引き回し配線を実現することで、構成部品の剛性の確保、小型・軽量で、低コストを達成しつつ、高性能であるレンズ鏡胴を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために、本発明は、筒状部を有し、対物側端部結像面側端部にガイドバー保持部がそれぞれ形成され、いずれか一方の前記ガイドバー保持部の前記対物側端部又は前記結像面側端部の内側の面の直前までの開口部が前記筒状部の外周面に形成された保持筒を備えている。前記開口部の外方で前記保持筒の各ガイドバー保持部に両端支持された光軸方向に延在するガイドバーと、前記保持筒の内部で前後方向に移動される移動レンズを保持し、前記開口部に遊嵌されて前記ガイドバーに前記光軸方向に移動可能に支持されたスライダーを備えている。前記開口部は、前記保持筒の前記筒状部の周方向に延在して設けられ、前記開口部の前記周方向の一端側に近接して前記保持筒に固定され、前記スライダーを前記光軸方向に移動させるスライダー移動用モータと、略筒状の固定筒が前記保持筒の外周側に配され、前記固定筒の一部に取付けられた制御基板と前記モータとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板を備えている。前記フレキシブルプリント基板の中間部は、前記開口部の前記周方向の他端側に近接して前記保持筒の外周面に形成された平面部に固定され、前記フレキシブルプリント基板は、前記平面部に沿って前記ガイドバー保持部の前記内側の面まで延伸されている。前記開口部の前記周方向の他端側で、前記ガイドバー保持部の前記内側の面に沿うように、前記開口部の前記周方向の一端側に向かって略直角で折り曲げられて延伸されている。さらに、前記開口部の前記周方向の一端側で、前記モータに向かって略直角で折り曲げられて延伸されて、前記モータに電気的に接続されるようにしている。
本発明によれば、開口部の周方向の一端側に近接して、保持筒スライダー移動用モータを固定し、その開口部の周方向の他端側に近接した平面部にフレキシブルプリント基板の中間部を固定する。これにより、開口部のスライダーとモータとが隣接するので、モータの駆動効率の低下を防止できる。
また、フレキシブルプリント基板は、平面部に沿ってガイドバー保持部の内側の面まで延伸される。ついで、ガイドバー保持部の内側の面に沿うように略直角で折り曲げられて延伸される。さらに、モータに向かって略直角で折り曲げられて延伸されて、モータに電気的に接続されるようになる。
ここで、フレキシブルプリント基板を中間部から開口部の上方を迂回(オーバーハング)させてモータに接続すれば、撓んだフレキシブルプリント基板がスライダーと干渉するおそれがある。また、フレキシブルプリント基板を中間部から開口部の反対側を迂回させてモータに接続すれば、フレキシブルプリント基板が長くなる。
そのため、フレキシブルプリント基板は、中間部からガイドバー保持部の内側の面まで延伸させ、略直角で折り曲げてガイドバー保持部の内側の面に沿わせて延伸させ、モータに向かって略直角で折り曲げて延伸させている。
これにより、フレキシブルプリント基板がスライダーと干渉するおそれが無くなる。また、フレキシブルプリント基板も開口部の反対側を迂回させる場合と比べれば延伸長さを短縮できるので、電気的特性の悪化が防止できる。このように、フレキシブルプリント基板の引き回し配線は、保持筒のデッドスペースを有効に活用しているから、省スペース化となる。したがって、レンズ鏡胴全体として、小型化、軽量化かつ高性能化が図れるようになる。
さらに、フレキシブルプリント基板は、ガイドバー保持部の内側の面の両側で、それぞれ略直角で折り曲げるだけで配線できるから、引き回し配線が容易に行える。しかも、ガイドバー保持部の内側の面に沿わせた部分は、その両側の折り曲げ部分で支持された状態で、自己の弾力によりガイドバー保持部の内側の面に沿って保持されるので、接着作業等も不要になる。したがって、レンズ鏡胴全体として、低コスト化が図れるようになる。
また、保持筒の開口部は、結像面側端部を開放すること無く、ガイドバー保持部で閉じることで補強されるから、保持筒の剛性が向上する。
前記ガイドバー保持部の内側の面に沿うフレキシブルプリント基板は、前記モータと内側の面との間の隙間を通過させる構成とすることができる。
この構成によれば、フレキシブルプリント基板は、モータの外回りを迂回させる必要が無くなるから、フレキシブルプリント基板の加工が容易となり、延伸長さも短縮することができる。
前記フレキシブルプリント基板の前記中間部と前記ガイドバー保持部の内側の面まで延伸された部分とに跨って、補強板が取付けられている構成とすることができる。
この構成によれば、補強板によって、ガイドバー保持部の内側の面まで延伸された部分のフレキシブルプリント基板が撓まなくなるから、スライダーと干渉するのを未然に防止できる。
前記フレキシブルプリント基板は、前記モータとコネクタ接続される構成とすることができる。
この構成によれば、コネクタ部分の差し込みで、フレキシブルプリント基板とモータとを電気的に接続できるから、電気的接続作業が容易になる。
前記フレキシブルプリント基板に電気的に接続されて前記移動レンズの移動位置を検出する位置検出器は、前記保持筒の平面部の凹部に嵌め込んで保持されている構成とすることができる。
この構成によれば、フレキシブルプリント基板の位置検出器は、平面部の凹部に嵌め込んで保持するから、位置検出器の保持作業が容易になる。加えて、平面部の凹部は、開口部のスライダーと隣接するので、位置検出器の位置検出精度が良くなる。
さらに、補強板が取付けられている場合には、フレキシブルプリント基板に対する位置検出器の半田接続部分は、補強板で補強されるから、半田外れが生じなくなる。
本発明によれば、省スペースで組み立て容易なフレキシブルプリント基板の引き回し配線が実現できたことで、構成部品の剛性の確保、小型・軽量で、低コストを達成しつつ、高性能であるレンズ鏡胴となる。
本発明の実施形態に係るレンズ鏡胴の側面断面図である。 保持筒の斜視図である。 保持筒の分解斜視図である。 第2フレキシブルプリント基板であり、(a)は差し込み溝に差し込まれた前端部の平面図、(b)は(a)の側面断面図である。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1はレンズ鏡胴の側面断面図である。図2は保持筒の斜視図である。図3は保持筒の分解斜視図である。なお、レンズ鏡胴において、「前」とは対物側であり、「後」とは結像面側である。
レンズ鏡胴は、光軸OA方向に延在する円筒状の固定筒1を備え、固定筒1の後端に、固定筒保持リング2が固定され、固定筒保持リング2の後端に、カメラ本体(不図示)に取付けるためのマウント部材3が固定されている。
固定筒1の外面の前側には、マニュアルフォーカス用操作リング4が回転操作自在に嵌合され、後側には、ズーム用操作リング5が回転操作自在に嵌合されている。固定筒1に前端部には、マニュアルフォーカス用操作リング4の前移動を規制する保持リング6が固定されている。マニュアルフォーカス用操作リング4の後移動は、固定筒1の凸部1aで規制される。ズーム用操作リング5は、固定筒保持リング2で後移動が規制され、固定筒1の凸部1aで前移動が規制される。
固定筒1の後端立ち下がり部1bに直進ガイド筒8の後端が支持され、直進ガイド筒8の外面にカム筒9が回転可能に嵌合され、カム筒9の外面に移動筒10が前後移動可能に嵌合されている。
移動筒10の前部には第1レンズ群11が押さえリング16で固定され、直進ガイド筒8の前部には第2レンズ群12が前後移動可能に嵌合され、直進ガイド筒8の後部には、後述する保持筒17が前後移動可能に嵌入されている。
第2レンズ群12および保持筒17は、円周上3等分位置に設けたガイドピン12a,17aが直進ガイド筒8の直進溝とカム筒9のカム溝とにそれぞれ嵌合されることで、光軸OA位置に保持されるようになる。また、移動筒10は、円周上3等分位置に設けたガイドピン10aが直進ガイド筒8の直進溝とカム筒9のカム溝とに嵌合されている。
保持筒17の前部には第3レンズ群13が固定され、保持筒17の内部には第4レンズ群(フォーカス用の移動レンズ)14が前後移動可能に取付けられ、保持筒17の後部には第5レンズ群15が固定されている。また、保持筒17の第3レンズ群13の前部には、絞り装置18が取付けられている。
そして、ズーム用操作リング5の回転操作に連動してカム筒9が回転されると、各ガイドピン10a,12a,17aがカム溝で前または後方向に押されるようになる。このとき、直進ガイド筒8の直進溝でガイドされることで、前または後方向に直進移動されるようになる。
これにより、第1レンズ群11、第2レンズ群12、保持筒17とともに第3〜第5レンズ群13〜15が前または後方向に所定のストロークでそれぞれ直進移動されることで、ズーミングされるようになる。なお、ズーム用操作リング5、直進ガイド筒8、カム筒9、移動筒10等のズーム用カム機構は公知技術であるから、詳細な説明は省略する。
一方、保持筒17は、前端部と後端部とに大径のフランジ部(ガイドバー保持部)17c,17dがそれぞれ形成されている。後フランジ部17dは、保持筒17のほぼ全周に形成されているが、前フランジ部17cは、次述する開口部17fの付近だけ形成されている。なお、各フランジ部17c,17dは、必ずしもフランジ形状である必要は無い。
保持筒17の外周面には、光軸OA方向の略中間付近から後フランジ部17dの内端面17eの直前までの開口部17fが形成されている。また、開口部17fの円周方向の一側には、後フランジ部17dの内端面17eに近接して、後述するスライダー移動用モータ24を嵌め入れるための切り込み17gが形成されている。
開口部17fの外方で、保持筒17の前後のフランジ部17c,17dにはガイドバー20が両端支持されている。また、開口部17fの略180度対称位置の保持筒17の外周面には、同様のサブ開口部(具体的に図示せず。)が形成され、この開口部の内部にはサブガイドバー21が両端支持されている。
保持筒17の内部で前後方向に移動されるフォーカス用第4レンズ群14は、開口部17fに遊嵌して、ガイドバー20に前後移動可能に支持されたスライダー22で保持されている。このスライダー22の略180度対称位置には、サブガイドバー21で前後移動可能にガイドされる回り止め部14aが形成されている。
スライダー移動用モータ24は出力用のねじ軸25を有し、モータ24に固定されたU字状のブラケット26の端部26aでねじ軸25の先端部が保持されている。保持筒17の開口部17fの円周方向の一側で、モータ24を開口部17fの切り込み17gに嵌め入れた状態で、ブラケット26が保持筒17の外面に固定される。これにより、モータ24は、開口部17fの円周方向の一側に近接して保持筒17に固定されることになる。
スライダー22には、モータ24のねじ軸25に噛み合うナット27が設けられている。そして、モータ24によるねじ軸25の回転で、ナット27が前後方向に直進移動されることで、ナット27とともにスライダー22も前後移動されることで、フォーカス用第4レンズ群14がフォーカス移動されるようになる。
固定筒1の後部側の近傍、具体的には固定筒保持リング2には、制御基板28が取付けられている。制御基板28のコネクタ28aには、第1フレキシブルプリント基板31の一端部31aが差し込み接続されている。第1フレキシブルプリント基板31の他端部31bは、スライダー移動用モータ24に電気的に接続されるようになる。
第1フレキシブルプリント基板31の中間部31cは、保持筒17の開口部17fの円周方向の他側に近接して、保持筒17の外周面に形成された平面部17jにねじ32で固定されている。
第1フレキシブルプリント基板31は、ねじ32の付近で下向きにUターンされた状態で、平面部17jに沿って後フランジ部17dの内端面17eまで延伸されている。
第1フレキシブルプリント基板31の中間部31cと後フランジ部17dの内端面17eまで延伸された部分とに跨って、補強板(例えばポリイミド製シート)34が接着で取付けられている。補強板34は、第1フレキシブルプリント基板31のUターン部分に挟み込まれるようになる。
第1フレキシブルプリント基板31は、開口部17fの円周方向の他側で、後フランジ部17dの内端面17eに沿うように、開口部17fの円周方向の一側に向かって略直角で折り曲げられて(符号a参照)延伸されている。さらに、開口部17fの円周方向の一側で、モータ24に向かって略直角で折り曲げられて(符号b参照)延伸されている。そして、第1フレキシブルプリント基板31の他端部31bのコネクタ31dには、モータ24の電源・信号用のフレキシブルプリント基板(不図示)が差し込み接続されている。これにより、第1フレキシブルプリント基板31は、モータ24に電気的に接続されるようになる。
後フランジ部17dの内端面17eに沿う第1フレキシブルプリント基板31は、モータ24の外回りを迂回させないで、モータ24の後端面24aと内端面17eの間の僅かな隙間を通過させるように配線している。
第1フレキシブルプリント基板31のUターン部分の直後には、フォーカス用第4レンズ群14の移動位置を検出する位置検出器(PI)35が下向き状態で電気的に接続されている。この第1位置検出器35は、保持筒17の平面部17jに形成された凹部17kに嵌め込んで保持されている。
一方、固定筒1の前側のマニュアルフォーカス用操作リング4の内面には、櫛歯状の回転部材37が取付けられ、この回転部材37を両側から隙間を隔てて挟み込む第2位置検出器38が固定筒1の穴部1cに嵌め込まれて保持されている。
第2位置検出器38は、操作リング4の回転に伴う回転部材37の櫛歯個数をカウントすることで、フォーカス位置を検出し、そのフォーカス位置信号でスライダー移動用モータ24を駆動するものである。
固定筒保持リング2の制御基板28のコネクタ28bには、第2フレキシブルプリント基板39の一端部39aが差し込み接続されている。第2フレキシブルプリント基板39の他端部39bは、第2位置検出器38に電気的に接続されるようになる。
制御基板28と第2位置検出器38との間の第2フレキシブルプリント基板39は、固定筒1の内面に両面接着テープ等で接着されている。
図4に詳細に示すように、保持リング6の後端面には、第2フレキシブルプリント基板39の位置に対応して、差し込み溝6aが形成されている。
この差し込み溝6aは、下面がフラットで、側面が保持リング6の後端面から下向き前方に傾斜している略三角状溝であることが好ましい。
また、第2フレキシブルプリント基板39の他端部39bの前端部39cは、差し込み溝6aの幅よりも狭い幅に形成されている。
そして、第2フレキシブルプリント基板39前端部39cは、差し込み溝6aに差し込み挿入されるようになる。
保持リング6は、基本的には合成樹脂製であるが、金属製とすることもできる。この場合には、第2フレキシブルプリント基板29の前端部29cに、カバーレイ(絶縁)を除去することで、グランド用配線39dを露出させることができる。なお、差し込み溝6aの幅方向は、全周に繋げた全周溝でもよく、金属製の場合にはコストを抑えることができる。
前記のようにレンズ鏡胴を構成すれば、開口部17fに近接した保持筒17の一側に近接して、スライダー移動用モータ24を固定し、その他側に近接した平面部17jに第1フレキシブルプリント基板31の中間部31cを固定する。これにより、開口部17fのスライダー22とモータ24とが隣接するので、モータ24の駆動効率の低下を防止できる。
また、第1フレキシブルプリント基板31は、平面部17jに沿って後フランジ部17dの内端面17eまで延伸される。ついで、後フランジ部17dの内端面17eに沿うように略直角で折り曲げられて延伸される。さらに、モータ24に向かって略直角で折り曲げられて延伸されて、モータ24に電気的に接続されるようになる。
ここで、第1フレキシブルプリント基板31を、中間部31cから開口部17fの上方を迂回(オーバーハング)させてモータ24に接続すれば、撓んだ第1フレキシブルプリント基板31がスライダー22と干渉するおそれがある。また、第1フレキシブルプリント基板31を、中間部31cから開口部17fの反対側を迂回させてモータ24に接続すれば、第1フレキシブルプリント基板31が長くなる。
そのため、第1フレキシブルプリント基板31は、中間部31cから後フランジ部17dの内端面17eまで延伸させる。ついで、略直角で折り曲げて後フランジ部17dの内端面17eに沿わせて延伸させ、モータ24に向かって略直角で折り曲げて延伸させている。
これにより、第1フレキシブルプリント基板31がスライダー22と干渉するおそれが無くなる。また、第1フレキシブルプリント基板31も開口部17fの反対側を迂回させる場合と比べれば延伸長さを短縮できるので、電気的特性の悪化が防止できる。
このように、第1フレキシブルプリント基板31の引き回し配線は、保持筒17のデッドスペースを有効に活用しているから、省スペース化となる。したがって、レンズ鏡胴全体として、小型化、軽量化かつ高性能化が図れるようになる。
さらに、第1フレキシブルプリント基板31は、後フランジ部17dの内端面17eの両側で、それぞれ略直角で折り曲げるだけで配線できるから、引き回し配線が容易に行える。しかも、後フランジ部17dの内端面17eに沿わせた部分は、その両側の折り曲げ部分(符号a,b参照)で支持された状態で、自己の弾力により後フランジ部17dの内端面17eに沿って保持されるので、接着作業等も不要になる。したがって、レンズ鏡胴全体として、低コスト化が図れるようになる。
また、保持筒17の開口部17fは、後端を開放すること無く、後フランジ部17dで閉じることで補強されるから、保持筒17の剛性が向上する。なお、後フランジ部17dを保持筒17と別体で構成し、ビス締結等で固定してもよい。
さらに、後フランジ部17dの内端面17eに沿う第1フレキシブルプリント基板31は、モータ24の後端面24aとの間の隙間を通過させている。このように構成すれば、第1フレキシブルプリント基板31は、モータ24の外回りを迂回させる必要が無くなるから、第1フレキシブルプリント基板31の加工が容易となり、延伸長さも短縮することができ、小型化にも寄与する。
また、第1フレキシブルプリント基板31の中間部31cと後フランジ部17dの内端面17eまで延伸された部分とに跨って、補強板34を取付けている。このように構成すれば、補強板34によって、後フランジ部17dの内端面17eまで延伸された部分の第1フレキシブルプリント基板31が撓まなくなるから、スライダー22と干渉するのを未然に防止できる。
さらに、第1フレキシブルプリント基板31は、モータ24とコネクタ31dで接続される。このように構成すれば、コネクタ部分の差し込みで、第1フレキシブルプリント基板31とモータ24とを電気的に接続できるから、電気的接続作業が容易になる。
また、第1フレキシブルプリント基板31に電気的に接続されて、フォーカス用第4レンズ群14の移動位置を検出する第1位置検出器35は、保持筒17の平面部17jの凹部17kに嵌め込んで保持されている。このように構成すれば、第1位置検出器35の保持作業が容易になる。加えて、平面部17jの凹部17kは、開口部17fのスライダー22と隣接するので、第1位置検出器35の位置検出精度が良くなる。
さらに、補強板34が取付けられている場合には、第1フレキシブルプリント基板31に対する第1位置検出器35の半田接続部分は、補強板34で補強されるから、半田外れが生じなくなる。
一方、第2フレキシブルプリント基板39の前端部39cは、保持リング6の差し込み溝6aに差し込み挿入している。したがって、固定筒1の内面に接着した第2フレキシブルプリント基板39が経時変化等で剥離したとしても、前端部39cが保持リング6の差し込み溝6aで保持されている。このため、第2フレキシブルプリント基板29が固定筒1の内方に浮き上がらなくなる。
これにより、第2フレキシブルプリント基板29は、固定筒1の内面に嵌合してズームやフォーカス等のために前後移動する移動筒10に干渉しなくなる。
また、第2フレキシブルプリント基板39の前端部39cは、保持リング6の差し込み溝6aに差し込み挿入するだけであるから、省スペースで、かつ組み付けも容易な簡易な構造になる。
さらに、差し込み溝6aは、下面がフラットで、側面が保持リング6の後端面から下向き前方に傾斜している略三角状溝である。このような構成とすれば、第2フレキシブルプリント基板39の前端部39cは、差し込み溝6aの傾斜状側面から下面にガイドされるから、差し込み作業性が良好になる。
また、保持リング6は金属製とし、第2フレキシブルプリント基板39の前端部39cにグランド用配線39dを露出させている。このような構成とすれば、第2フレキシブルプリント基板39の前端部39cを、差し込み溝6aに差し込み挿入するだけで、グランド用配線39dが金属製の保持リング6に電気的に接触する。これにより、第2位置検出器38に静電気が飛ぶのを未然に防止できる。
1 固定筒
2 固定筒保持リング
3 マウント部材
4 マニュアルフォーカス用操作リング
5 ズーム用操作リング
6 保持リング
6a 差し込み溝
10 移動筒
14 第4レンズ群(移動レンズ)
17 保持筒
17c 前フランジ部(ガイドバー保持部)
17d 後フランジ部(ガイドバー保持部)
17e 内端面
17f 開口部
17j 平面部
17k 凹部
20 ガイドバー
22 スライダー
24 スライダー移動用モータ
28 制御基板
31 第1フレキシブルプリント基板
31a 一端部
31b 他端部
31c 中間部
31d コネクタ
34 補強板
35 第1位置検出器
38 第2位置検出器
39 第2フレキシブルプリント基板
39c 前端部
39d グランド用配線

Claims (5)

  1. 筒状部を有し、対物側端部結像面側端部にガイドバー保持部がそれぞれ形成され、いずれか一方の前記ガイドバー保持部の前記対物側端部又は前記結像面側端部の内側の面の直前までの開口部が前記筒状部の外周面に形成された保持筒と、
    前記開口部の外方で前記保持筒の各ガイドバー保持部に両端支持された光軸方向に延在するガイドバーと、
    前記保持筒の内部で前後方向に移動される移動レンズを保持し、前記開口部に遊嵌されて前記ガイドバーに前記光軸方向に移動可能に支持されたスライダーと、
    前記開口部は、前記保持筒の前記筒状部の周方向に延在して設けられ、前記開口部の前記周方向の一端側に近接して前記保持筒に固定され、前記スライダーを前記光軸方向に移動させるスライダー移動用モータと、
    略筒状の固定筒が前記保持筒の外周側に配され、前記固定筒の結像面側端部の近傍に取付けられた制御基板と前記モータとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板とを備え、
    前記フレキシブルプリント基板の中間部は、前記開口部の前記周方向の他端側に近接して前記保持筒の外周面に形成された平面部に固定され、
    前記フレキシブルプリント基板は、前記平面部に沿って前記ガイドバー保持部の前記内側の面まで延伸され、
    前記開口部の前記周方向の他端側で、前記ガイドバー保持部の前記内側の面に沿うように、前記開口部の前記周方向の一端側に向かって略直角で折り曲げられて延伸され、さらに、前記開口部の前記周方向の一端側で、前記モータに向かって略直角で折り曲げられて延伸されて、前記モータに電気的に接続されるようにしたことを特徴とするレンズ鏡胴。
  2. 前記ガイドバー保持部の前記内側の面に沿うフレキシブルプリント基板は、前記モータと前記内側の面との間の隙間を通過させることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡胴。
  3. 前記フレキシブルプリント基板の前記中間部と前記ガイドバー保持部の前記内側の面まで延伸された部分とに跨って、補強板が取付けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ鏡胴。
  4. 前記フレキシブルプリント基板は、前記モータとコネクタ接続されること特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
  5. 前記フレキシブルプリント基板に電気的に接続されて前記移動レンズの移動位置を検出する位置検出器は、前記保持筒の平面部の凹部に嵌め込んで保持されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
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