JPH07104182A - 撮影レンズ - Google Patents
撮影レンズInfo
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- JPH07104182A JPH07104182A JP26949093A JP26949093A JPH07104182A JP H07104182 A JPH07104182 A JP H07104182A JP 26949093 A JP26949093 A JP 26949093A JP 26949093 A JP26949093 A JP 26949093A JP H07104182 A JPH07104182 A JP H07104182A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 絞りに近いレンズ面を単純な形状にでき、か
つ画質がばらつかないようにすることのできる撮影レン
ズを提供する。 【構成】 物体側から像側に向かって、像側に凸面を向
けたメニスカス凹レンズ１、物体側に凸面を向けた平凸
レンズ２を順に配置してなり、メニスカス凹レンズ１の
物体側のレンズ面を非球面に形成し、平凸レンズ２の凸
面を非球面の式が偶数次項および奇数次項からなる非球
面に形成した。したがって、球面収差が光軸近くから大
きく曲がり、近軸像面と画質が最良になる像面との位置
が大きくずれることになり、この位置ずれを収差補正に
利用して性能の向上を図ることにより、絞りに近いレン
ズ面を平凸レンズ２の単純な平坦面にすることができ、
このためレンズ面が加工し易い形状になり、光束幅が狭
くても加工誤差による画面全体の画質のばらつきを防ぐ
ことができる。
つ画質がばらつかないようにすることのできる撮影レン
ズを提供する。 【構成】 物体側から像側に向かって、像側に凸面を向
けたメニスカス凹レンズ１、物体側に凸面を向けた平凸
レンズ２を順に配置してなり、メニスカス凹レンズ１の
物体側のレンズ面を非球面に形成し、平凸レンズ２の凸
面を非球面の式が偶数次項および奇数次項からなる非球
面に形成した。したがって、球面収差が光軸近くから大
きく曲がり、近軸像面と画質が最良になる像面との位置
が大きくずれることになり、この位置ずれを収差補正に
利用して性能の向上を図ることにより、絞りに近いレン
ズ面を平凸レンズ２の単純な平坦面にすることができ、
このためレンズ面が加工し易い形状になり、光束幅が狭
くても加工誤差による画面全体の画質のばらつきを防ぐ
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子カメラなどの電
子撮影機器に用いられる撮影レンズに関する。
子撮影機器に用いられる撮影レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子カメラに用いられる広角用の撮影レ
ンズは、小型化および低価格化の要望に応えて、物体側
から像側に向かって、物体側に凸面を向けたメニスカス
凹レンズ、両凸レンズを順に配置し、両凸レンズの像側
面に絞りを配置した構造となっている。このような撮影
レンズでは、２枚構成という少ないレンズ枚数で性能を
確保するために、メニスカス凹レンズおよび両凸レンズ
の少なくとも１面以上が非球面に形成されている。
ンズは、小型化および低価格化の要望に応えて、物体側
から像側に向かって、物体側に凸面を向けたメニスカス
凹レンズ、両凸レンズを順に配置し、両凸レンズの像側
面に絞りを配置した構造となっている。このような撮影
レンズでは、２枚構成という少ないレンズ枚数で性能を
確保するために、メニスカス凹レンズおよび両凸レンズ
の少なくとも１面以上が非球面に形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この撮
影レンズでは、絞りに近いレンズ面で光束幅が狭くな
り、この狭い範囲内におけるレンズ面の加工精度によっ
て画面全体の画質が左右されるため、レンズ面の形状が
複雑で高い精度で加工ができない形状であると、画質が
ばらつき易くなるという問題がある。この発明は、上記
事情に鑑みてなされたもので、絞りに近いレンズ面を単
純な形状にでき、かつ画質がばらつかないようにするこ
とのできる撮影レンズを提供することを目的とする。
影レンズでは、絞りに近いレンズ面で光束幅が狭くな
り、この狭い範囲内におけるレンズ面の加工精度によっ
て画面全体の画質が左右されるため、レンズ面の形状が
複雑で高い精度で加工ができない形状であると、画質が
ばらつき易くなるという問題がある。この発明は、上記
事情に鑑みてなされたもので、絞りに近いレンズ面を単
純な形状にでき、かつ画質がばらつかないようにするこ
とのできる撮影レンズを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、物体側から像側に向かって、凹レン
ズ、物体側に凸面を向けた平凸レンズを順に配置してな
り、凹レンズは少なくとも１面が非球面であり、平凸レ
ンズの凸面は非球面の式が偶数次項および奇数次項から
なる非球面であることを特徴とするものである。
達成するために、物体側から像側に向かって、凹レン
ズ、物体側に凸面を向けた平凸レンズを順に配置してな
り、凹レンズは少なくとも１面が非球面であり、平凸レ
ンズの凸面は非球面の式が偶数次項および奇数次項から
なる非球面であることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】この発明によれば、平凸レンズの凸面を非球面
の式が偶数次項および奇数次項からなる非球面に形成し
たから、球面収差が光軸近くから大きく曲がり、近軸像
面と画質が最良になる像面とは位置が大きくずれること
になり、この位置ずれを収差補正に利用して性能の向上
を図ることにより、絞りに近いレンズ面を平凸レンズの
単純な平坦面にすることができ、このためレンズ面が加
工し易い形状となり、光束幅が狭くても加工誤差による
画面全体の画質のばらつきを防ぐことができる。この場
合、請求項２に記載の如く、（１）〜（４）の各条件を
満足していることが望ましい。すなわち、（１）、
（２）の条件はメニスカス凹レンズの材質に関し、この
条件を満足すれば、十分な性能が得られ、かつ安価なも
のになる。（３）、（４）の条件は平凸レンズの材質に
関し、この条件を満足すれば、プラスチックレンズを用
いることができる。また、（２）、（４）の条件は色収
差に関し、この条件を満足すれば、色収差の補正が有利
になり、十分な性能が得られる。（１）、（３）の条件
はコマ収差、非点収差に関し、この条件を満足すれば、
コマ収差、非点収差の補正が有利になり、十分な性能が
得られる。
の式が偶数次項および奇数次項からなる非球面に形成し
たから、球面収差が光軸近くから大きく曲がり、近軸像
面と画質が最良になる像面とは位置が大きくずれること
になり、この位置ずれを収差補正に利用して性能の向上
を図ることにより、絞りに近いレンズ面を平凸レンズの
単純な平坦面にすることができ、このためレンズ面が加
工し易い形状となり、光束幅が狭くても加工誤差による
画面全体の画質のばらつきを防ぐことができる。この場
合、請求項２に記載の如く、（１）〜（４）の各条件を
満足していることが望ましい。すなわち、（１）、
（２）の条件はメニスカス凹レンズの材質に関し、この
条件を満足すれば、十分な性能が得られ、かつ安価なも
のになる。（３）、（４）の条件は平凸レンズの材質に
関し、この条件を満足すれば、プラスチックレンズを用
いることができる。また、（２）、（４）の条件は色収
差に関し、この条件を満足すれば、色収差の補正が有利
になり、十分な性能が得られる。（１）、（３）の条件
はコマ収差、非点収差に関し、この条件を満足すれば、
コマ収差、非点収差の補正が有利になり、十分な性能が
得られる。
【０００６】
【実施例】以下、図１を参照して、この発明の一実施例
を説明する。この撮影レンズは、物体側から像側に向か
って、像側に凸面を向けたメニスカス凹レンズ１、物体
側に凸面を向けた平凸レンズ２、固定絞り３が順に配置
され、メニスカス凹レンズ１からの光束を平凸レンズ２
を介して固定絞り３で絞った後、水晶板などのフィルタ
４およびカバーガラス５を介してＣＣＤなどの撮像素子
６の像面に結像させるようになっている。この場合、メ
ニスカス凹レンズ１の物体側のレンズ面Ｒ1は、後述す
る非球面の式が偶数次項のみからなる非球面に形成され
ている。平凸レンズ２の物体側の凸面Ｒ3は、非球面の
式が偶数次項および奇数次項からなる非球面に形成され
ている。なお、平凸レンズ２の像側のレンズ面Ｒ4に
も、絞り（図示せず）が設けられている。
を説明する。この撮影レンズは、物体側から像側に向か
って、像側に凸面を向けたメニスカス凹レンズ１、物体
側に凸面を向けた平凸レンズ２、固定絞り３が順に配置
され、メニスカス凹レンズ１からの光束を平凸レンズ２
を介して固定絞り３で絞った後、水晶板などのフィルタ
４およびカバーガラス５を介してＣＣＤなどの撮像素子
６の像面に結像させるようになっている。この場合、メ
ニスカス凹レンズ１の物体側のレンズ面Ｒ1は、後述す
る非球面の式が偶数次項のみからなる非球面に形成され
ている。平凸レンズ２の物体側の凸面Ｒ3は、非球面の
式が偶数次項および奇数次項からなる非球面に形成され
ている。なお、平凸レンズ２の像側のレンズ面Ｒ4に
も、絞り（図示せず）が設けられている。
【０００７】ここで、非球面について説明する。この非
球面は以下の式１で表わされる。ただし、Ｚはレンズ面
での光軸からの高さの変位量、Ｃは近軸曲率、Ｗは光軸
からの高さ、Ａｉは非球面係数である。なお、近軸曲率
Ｃは（１／Ｒ）−２×Ａ6であり、Ｒは近軸曲率半径で
ある。 Ｚ＝Ｃ×Ｗ2／［１＋√｛１−（Ａ1＋１）×Ｃ2×Ｗ2｝］ ＋Ａ2Ｗ4＋Ａ3Ｗ6＋Ａ4Ｗ8＋Ａ5Ｗ10＋Ａ6Ｗ2 ＋Ａ7Ｗ3＋Ａ8Ｗ5＋Ａ9Ｗ7 ………式１ この式１では、（＋Ａ2Ｗ4〜＋Ａ6Ｗ2）が偶数次項であ
り、（＋Ａ7Ｗ3〜＋Ａ9Ｗ7）が奇数次項である。なお、
偶数次項は最後のＡ6Ｗ2を省略しても差し支えない。
球面は以下の式１で表わされる。ただし、Ｚはレンズ面
での光軸からの高さの変位量、Ｃは近軸曲率、Ｗは光軸
からの高さ、Ａｉは非球面係数である。なお、近軸曲率
Ｃは（１／Ｒ）−２×Ａ6であり、Ｒは近軸曲率半径で
ある。 Ｚ＝Ｃ×Ｗ2／［１＋√｛１−（Ａ1＋１）×Ｃ2×Ｗ2｝］ ＋Ａ2Ｗ4＋Ａ3Ｗ6＋Ａ4Ｗ8＋Ａ5Ｗ10＋Ａ6Ｗ2 ＋Ａ7Ｗ3＋Ａ8Ｗ5＋Ａ9Ｗ7 ………式１ この式１では、（＋Ａ2Ｗ4〜＋Ａ6Ｗ2）が偶数次項であ
り、（＋Ａ7Ｗ3〜＋Ａ9Ｗ7）が奇数次項である。なお、
偶数次項は最後のＡ6Ｗ2を省略しても差し支えない。
【０００８】このような撮影レンズは、各レンズ１、２
のｄ線における屈折率をＮｉ、アッベ数をνｉとしたと
き、 （１）1.55＜Ｎ1＜1.75 （２）ν1＜４５ （３）1.48＜Ｎ2＜1.55 （４）３５＜ν2 の各条件を満足した構造となっている。
のｄ線における屈折率をＮｉ、アッベ数をνｉとしたと
き、 （１）1.55＜Ｎ1＜1.75 （２）ν1＜４５ （３）1.48＜Ｎ2＜1.55 （４）３５＜ν2 の各条件を満足した構造となっている。
【０００９】以下、（１）〜（４）の各条件について説
明する。（１）、（２）の条件は、メニスカス凹レンズ
１の材質に関し、この条件を外れると十分な性能が得ら
れず、かつ高価なものになる。（３）、（４）の条件
は、平凸レンズ２の材質に関し、この条件の範囲内であ
ればプラスチックレンズを用いることができるが、この
条件を外れるとガラスレンズを用いなければならないた
め非常に高価なものになる。また、（２）、（４）の条
件は、色収差に関し、この条件を外れると色収差の補正
が不利になり、十分な性能が得られない。（１）、
（３）の条件は、コマ収差、非点収差に関し、この条件
を外れるとコマ収差、非点収差の補正が不利になり、十
分な性能が得られない。
明する。（１）、（２）の条件は、メニスカス凹レンズ
１の材質に関し、この条件を外れると十分な性能が得ら
れず、かつ高価なものになる。（３）、（４）の条件
は、平凸レンズ２の材質に関し、この条件の範囲内であ
ればプラスチックレンズを用いることができるが、この
条件を外れるとガラスレンズを用いなければならないた
め非常に高価なものになる。また、（２）、（４）の条
件は、色収差に関し、この条件を外れると色収差の補正
が不利になり、十分な性能が得られない。（１）、
（３）の条件は、コマ収差、非点収差に関し、この条件
を外れるとコマ収差、非点収差の補正が不利になり、十
分な性能が得られない。
【００１０】このように、この撮影レンズでは、平凸レ
ンズ２の凸面Ｒ3を非球面の式１が偶数次項および奇数
次項からなる非球面に形成したから、球面収差が例えば
図２に示すように光軸近くから大きく曲がり、近軸像面
と画質が最良になる像面との位置が大きくずれることに
なり、この位置ずれを収差補正に利用することにより、
性能の向上を図ることができる。すなわち、球面収差が
近軸像面からプラス側に大きくずれた個所で球面収差が
少なくなるように補正し、非点収差とのバランスをとる
ことで性能の向上を図ることができる。このため、固定
絞り３に近い平凸レンズ２の像側のレンズ面Ｒ4を単純
な平坦面にすることができ、このためレンズ面Ｒ4が加
工し易い形状となり、光束幅が狭くても加工精度による
画面全体の画質のばらつきを防ぐことができる。
ンズ２の凸面Ｒ3を非球面の式１が偶数次項および奇数
次項からなる非球面に形成したから、球面収差が例えば
図２に示すように光軸近くから大きく曲がり、近軸像面
と画質が最良になる像面との位置が大きくずれることに
なり、この位置ずれを収差補正に利用することにより、
性能の向上を図ることができる。すなわち、球面収差が
近軸像面からプラス側に大きくずれた個所で球面収差が
少なくなるように補正し、非点収差とのバランスをとる
ことで性能の向上を図ることができる。このため、固定
絞り３に近い平凸レンズ２の像側のレンズ面Ｒ4を単純
な平坦面にすることができ、このためレンズ面Ｒ4が加
工し易い形状となり、光束幅が狭くても加工精度による
画面全体の画質のばらつきを防ぐことができる。
【００１１】次に、この撮影レンズの具体例を表１に示
す。この表１では、ｆが４．６ｍｍ、ＦNOが２．０であ
る。
す。この表１では、ｆが４．６ｍｍ、ＦNOが２．０であ
る。
【表１】 ただし、Ｄｉはレンズおよびフィルタなどの中心厚もし
くは空気空間である。
くは空気空間である。
【００１２】また、非球面データは表２の通りである。
【表２】
【００１３】このような撮影レンズの具体例では、球面
収差は図２に示すような収差曲線となり、コマ収差のう
ちのメリディオナル・コマ収差は図３（ａ）に示すよう
な収差曲線で、サジタル・コマ収差は図３（ｂ）に示す
ような収差曲線となる。これに対して、例えば平凸レン
ズ２の凸面Ｒ3を偶数次項のみの非球面に形成した場合
には、球面収差は図４に示すような収差曲線となり、コ
マ収差のうちのメリディオナル・コマ収差は図５（ａ）
に示すような収差曲線で、サジタル・コマ収差は図５
（ｂ）に示すような収差曲線となる。したがって、この
具体例では、図２の球面収差の収差曲線が図４に比べて
プラス側で大きく曲がっており、このため近軸像面と画
質が最良となる像面との位置が大きくずれることがわか
る。また、図３（ａ）および図３（ｂ）のコマ収差は図
５（ａ）および図５（ｂ）に比べて安定していることが
わかる。また、この具体例では、図６（ａ）および図６
（ｂ）に示すようなＭＴＦ(Modulation Transfer Funct
ion)データが得られる。この場合、図６（ａ）は最大３
０本／ｍｍの空間周波数のＭＴＦデータを示し、図６
（ｂ）はデフォーカスのＭＴＦデータを示す。これらの
ＭＴＦデータから明らかなように、この具体例では、画
面全体の均質性が良いことがわかる。
収差は図２に示すような収差曲線となり、コマ収差のう
ちのメリディオナル・コマ収差は図３（ａ）に示すよう
な収差曲線で、サジタル・コマ収差は図３（ｂ）に示す
ような収差曲線となる。これに対して、例えば平凸レン
ズ２の凸面Ｒ3を偶数次項のみの非球面に形成した場合
には、球面収差は図４に示すような収差曲線となり、コ
マ収差のうちのメリディオナル・コマ収差は図５（ａ）
に示すような収差曲線で、サジタル・コマ収差は図５
（ｂ）に示すような収差曲線となる。したがって、この
具体例では、図２の球面収差の収差曲線が図４に比べて
プラス側で大きく曲がっており、このため近軸像面と画
質が最良となる像面との位置が大きくずれることがわか
る。また、図３（ａ）および図３（ｂ）のコマ収差は図
５（ａ）および図５（ｂ）に比べて安定していることが
わかる。また、この具体例では、図６（ａ）および図６
（ｂ）に示すようなＭＴＦ(Modulation Transfer Funct
ion)データが得られる。この場合、図６（ａ）は最大３
０本／ｍｍの空間周波数のＭＴＦデータを示し、図６
（ｂ）はデフォーカスのＭＴＦデータを示す。これらの
ＭＴＦデータから明らかなように、この具体例では、画
面全体の均質性が良いことがわかる。
【００１４】なお、上記実施例では、凹レンズとして、
像側に凸面を向けたメニスカス凹レンズ１を用いたが、
これに限らず、例えば物体側に凸面を向けたメニスカス
凹レンズを用いても良い。この場合、物体側の凸面を非
球面の式が偶数次項のみからなる非球面に形成するとと
もに、像側のレンズ面を非球面の式が偶数次項および奇
数次項からなれる非球面に形成すれば良い。
像側に凸面を向けたメニスカス凹レンズ１を用いたが、
これに限らず、例えば物体側に凸面を向けたメニスカス
凹レンズを用いても良い。この場合、物体側の凸面を非
球面の式が偶数次項のみからなる非球面に形成するとと
もに、像側のレンズ面を非球面の式が偶数次項および奇
数次項からなれる非球面に形成すれば良い。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、物体側から像側に向かって、少なくとも１面が非球
面である凹レンズ、物体側に凸面を向けた平凸レンズを
順に配置し、平凸レンズの凸面を非球面の式が偶数次項
および奇数次項からなる非球面に形成したから、球面収
差が光軸近くから大きく曲がり、近軸像面と画質が最良
になる像面とは位置が大きくずれることになり、この位
置ずれを収差補正に利用して性能の向上を図ることによ
り、絞りに近いレンズ面を平凸レンズの単純な平坦面に
することができ、このためレンズ面が加工し易い形状に
なり、加工誤差による画面全体の画質のばらつきを防ぐ
ことができ、電子カメラなどの電子撮影機器に広く利用
することができる。
ば、物体側から像側に向かって、少なくとも１面が非球
面である凹レンズ、物体側に凸面を向けた平凸レンズを
順に配置し、平凸レンズの凸面を非球面の式が偶数次項
および奇数次項からなる非球面に形成したから、球面収
差が光軸近くから大きく曲がり、近軸像面と画質が最良
になる像面とは位置が大きくずれることになり、この位
置ずれを収差補正に利用して性能の向上を図ることによ
り、絞りに近いレンズ面を平凸レンズの単純な平坦面に
することができ、このためレンズ面が加工し易い形状に
なり、加工誤差による画面全体の画質のばらつきを防ぐ
ことができ、電子カメラなどの電子撮影機器に広く利用
することができる。
【図１】この発明の一実施例を示す構成図。
【図２】図１の具体例の球面収差を示す図。
【図３】図１の具体例のコマ収差を示し、（ａ）はメリ
ディオナル・コマ収差を示す図、（ｂ）はサジタル・コ
マ収差を示す図。
ディオナル・コマ収差を示す図、（ｂ）はサジタル・コ
マ収差を示す図。
【図４】平凸レンズの凸面を偶数次項のみからなる非球
面で形成した場合の球面収差を示す図。
面で形成した場合の球面収差を示す図。
【図５】平凸レンズの凸面を偶数次項のみからなる非球
面で形成した場合のコマ収差を示し、（ａ）はメリディ
オナル・コマ収差を示す図、（ｂ）はサジタル・コマ収
差を示す図。
面で形成した場合のコマ収差を示し、（ａ）はメリディ
オナル・コマ収差を示す図、（ｂ）はサジタル・コマ収
差を示す図。
【図６】図１の具体例のＭＴＦデータを示し、（ａ）は
空間周波数のＭＴＦデータを示す図、（ｂ）はデフォー
カスのＭＴＦデータを示す図。
空間周波数のＭＴＦデータを示す図、（ｂ）はデフォー
カスのＭＴＦデータを示す図。
１ メニスカス凹レンズ ２ 平凸レンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 物体側から像側に向かって、凹レンズ、
物体側に凸面を向けた平凸レンズを順に配置してなり、 前記凹レンズは少なくとも１面が非球面であり、前記平
凸レンズの前記凸面は非球面の式が偶数次項および奇数
次項からなる非球面であることを特徴とする撮影レン
ズ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記各レンズの屈折
率をＮｉ、アッベ数をνｉとしたとき、 （１）1.55＜Ｎ1＜1.75 （２）ν1＜４５ （３）1.48＜Ｎ2＜1.55 （４）３５＜ν2 の各条件を満足することを特徴とする撮影レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26949093A JPH07104182A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 撮影レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26949093A JPH07104182A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 撮影レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104182A true JPH07104182A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17473170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26949093A Pending JPH07104182A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 撮影レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104182A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001004920A (ja) * | 1999-06-17 | 2001-01-12 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| US6824274B2 (en) | 2000-05-10 | 2004-11-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image display device and adjustment for alignment |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP26949093A patent/JPH07104182A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001004920A (ja) * | 1999-06-17 | 2001-01-12 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| US6824274B2 (en) | 2000-05-10 | 2004-11-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image display device and adjustment for alignment |
| US6994437B2 (en) | 2000-05-10 | 2006-02-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image display device and adjustment for alignment |
| US7230774B2 (en) | 2000-05-10 | 2007-06-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image display device and adjustment for alignment |
| US7572014B2 (en) | 2000-05-10 | 2009-08-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image display device and adjustment for alignment |
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| JPH07333494A (ja) | 写真撮影用レンズ | |
| JPH03230112A (ja) | 投影レンズ系 | |
| JPH05249372A (ja) | 撮影レンズ | |
| JPH1096858A (ja) | ズームレンズ |