JPH11258505A - 有限距離用ズームレンズ - Google Patents
有限距離用ズームレンズInfo
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- JPH11258505A JPH11258505A JP6500198A JP6500198A JPH11258505A JP H11258505 A JPH11258505 A JP H11258505A JP 6500198 A JP6500198 A JP 6500198A JP 6500198 A JP6500198 A JP 6500198A JP H11258505 A JPH11258505 A JP H11258505A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- group
- focal length
- object side
- fβw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Abstract
小さく、しかもズーミングによる軸上色収差の変動が小
さく、その上でコンパクトなズームレンズを提供する。 【解決手段】物体側より順に、正のパワーを有する第1
群と、正のパワーを有する第2群と、正のパワーを有す
る第3群とから成り、前記各群間の間隔を変化させる事
によりズーミングを行い、物体側或いは像面側の少なく
とも一方が略テレセントリックである構成とする。
Description
リックな有限距離用ズームレンズに関するものであり、
特に、歪曲収差,色収差の小さいコンパクトなズームレ
ンズに関するものである。
の少なくとも一方がテレセントリックな有限距離用ズー
ムレンズがいくつか提案されている。例えば、特開平2
−232613号公報に記載されている如く、コンパク
トなズームレンズとして、物体側から順に、正,負,
負,正,正のパワーを有する5群構成のものが提案され
ている。或いは、特開平2−226213号公報に記載
されている如く、有限距離ズームとして、負,正,負の
パワーを有する3群構成のものが提案されている。
例示したような従来の構成では、歪曲収差,倍率色収差
が十分には抑えられておらず、また、ズーミングによる
軸上色収差の変動も大きいものである。本発明は、この
ような問題点に鑑み、従来のものよりも更に歪曲収差,
倍率色収差が小さく、しかもズーミングによる軸上色収
差の変動が小さく、その上でコンパクトなズームレンズ
を提供する事を目的とする。
に、本発明では、物体側より順に、正のパワーを有する
第1群と、正のパワーを有する第2群と、正のパワーを
有する第3群とから成り、前記各群間の間隔を変化させ
る事によりズーミングを行い、物体側或いは像面側の少
なくとも一方が略テレセントリックである構成とする。
る。 0.05<f2/f3<2.0 但し、 f2:第2群の焦点距離 f3:第3群の焦点距離 である。
る。 0.2<f3/fβW<3.0 但し、 f3 :第3群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。
定されている構成とする。さらに、前記第1群は、絞り
を含んでいる構成とする。
る。 0.2<f1/fβW<2.0 但し、 f1 :第1群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。
る。 0.05<f2/fβW<1.20 但し、 f2 :第2群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。
て、図面を参照しながら説明する。以下に示す第1〜第
6の実施形態は、物体側から順に、正の第1群(Gr
1),正の第2群(Gr2),正の第3群(Gr3)か
ら成り、各群間の間隔を変化させる事によりズーミング
を行う3群構成のズームレンズである。
レンズ系のレンズ構成を示している。同図に示すよう
に、物体側(図の左側)から順に、第1群(Gr1)
は、両凹レンズ(G1)、像面側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G2)、両凸レンズ(G3)、物体側に凸の正メ
ニスカスレンズ(G4)、物体側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G5)と像面側に凹の負メニスカスレンズ(G
6)の接合レンズ、絞りS、像面側に凸の正メニスカス
レンズ(G7)、両凹レンズ(G8)、両凸レンズ(G
9)により構成されている。
(G10)と両凸レンズ(G11)との接合レンズ、両
凸レンズ(G12)、両凹レンズ(G13)、両凸レン
ズ(G14)により構成され、第3群(Gr3)は、像
面側に凸の正メニスカスレンズ(G15)と物体側に凹
の負メニスカスレンズ(G16)との接合レンズ、両凸
レンズ(G17)、物体側に凸の正メニスカスレンズ
(G18)、像面側に凹の負メニスカスレンズ(G1
9)により構成されている。そして、最も像面側にロー
パスフィルターPを備えている。
から小さい側へのズーミングに際し、第1群(Gr1)
は固定であり、第2群(Gr2)は像面側に移動する。
そして、第3群(Gr3)は中間倍率までは像面側に移
動し、その後物体側に移動する。ここで、図1は望遠
端、図2は中間焦点距離、図3は広角端を示している。
また、絞りSはG6とG7のレンズの間に配置してい
る。これにより、第1群(Gr1)において、絞りSよ
り物体側のレンズ(G1〜G6)による歪曲の発生方向
と、絞りSより像面側(G7〜G9)による歪曲の発生
方向が同じとなり、これを第2群(Gr2),第3群
(Gr3)で補正するという形になっている。これは、
倍率色収差においても同様である。
レンズ系のレンズ構成を示している。同図に示すよう
に、物体側(図の左側)から順に、第1群(Gr1)
は、両凹レンズ(G1)、像面側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G2)、両凸レンズ(G3)、物体側に凸の正メ
ニスカスレンズ(G4)、物体側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G5)と像面側に凹の負メニスカスレンズ(G
6)の接合レンズ、絞りS、像面側に凸の正メニスカス
レンズ(G7)、両凹レンズ(G8)、両凸レンズ(G
9)により構成されている。
負メニスカスレンズ(G10)と像面側に凸の正メニス
カスレンズ(G11)との接合レンズ、両凸レンズ(G
12)、両凹レンズ(G13)、両凸レンズ(G14)
により構成され、第3群(Gr3)は、像面側に凸の正
メニスカスレンズ(G15)と物体側に凹の負メニスカ
スレンズ(G16)との接合レンズ、両凸レンズ(G1
7)、物体側に凸の正メニスカスレンズ(G18)、像
面側に凹の負メニスカスレンズ(G19)により構成さ
れている。そして、最も像面側にローパスフィルターP
を備えている。
から小さい側へのズーミングに際し、第1群(Gr1)
は固定であり、第2群(Gr2)は像面側に移動する。
そして、第3群(Gr3)は中間倍率までは像面側に移
動し、その後物体側に移動する。ここで、図4は望遠
端、図5は中間焦点距離、図6は広角端を示している。
また、絞りSはG6とG7のレンズの間に配置してい
る。これにより、第1群(Gr1)において、絞りSよ
り物体側のレンズ(G1〜G6)による歪曲の発生方向
と、絞りSより像面側(G7〜G9)による歪曲の発生
方向が同じとなり、これを第2群(Gr2),第3群
(Gr3)で補正するという形になっている。これは、
倍率色収差においても同様である。
レンズ系のレンズ構成を示している。同図に示すよう
に、物体側(図の左側)から順に、第1群(Gr1)
は、両凹レンズ(G1)、像面側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G2)、両凸レンズ(G3)、物体側に凸の正メ
ニスカスレンズ(G4)、物体側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G5)と像面側に凹の負メニスカスレンズ(G
6)の接合レンズ、絞りS、像面側に凸の正メニスカス
レンズ(G7)、両凹レンズ(G8)、両凸レンズ(G
9)により構成されている。
(G10)と両凸レンズ(G11)との接合レンズ、両
凸レンズ(G12)、両凹レンズ(G13)、両凸レン
ズ(G14)により構成され、第3群(Gr3)は、像
面側に凸の正メニスカスレンズ(G15)と両凹レンズ
(G16)との接合レンズ、両凸レンズ(G17)、物
体側に凸の正メニスカスレンズ(G18)、像面側に凹
の負メニスカスレンズ(G19)により構成されてい
る。そして、最も像面側にローパスフィルターPを備え
ている。
から小さい側へのズーミングに際し、第1群(Gr1)
は固定であり、第2群(Gr2)は像面側に移動する。
そして、第3群(Gr3)は中間倍率までは像面側に移
動し、その後物体側に移動する。ここで、図7は望遠
端、図8は中間焦点距離、図9は広角端を示している。
また、絞りSはG6とG7のレンズの間に配置してい
る。これにより、第1群(Gr1)において、絞りSよ
り物体側のレンズ(G1〜G6)による歪曲の発生方向
と、絞りSより像面側(G7〜G9)による歪曲の発生
方向が同じとなり、これを第2群(Gr2),第3群
(Gr3)で補正するという形になっている。これは、
倍率色収差においても同様である。
ムレンズ系のレンズ構成を示している。同図に示すよう
に、物体側(図の左側)から順に、第1群(Gr1)
は、両凹レンズ(G1)、像面側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G2)、両凸レンズ(G3)、物体側に凸の正メ
ニスカスレンズ(G4)、物体側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G5)と像面側に凹の負メニスカスレンズ(G
6)の接合レンズ、絞りS、像面側に凸の正メニスカス
レンズ(G7)、両凹レンズ(G8)、両凸レンズ(G
9)により構成されている。
(G10)と両凸レンズ(G11)との接合レンズ、両
凸レンズ(G12)、両凹レンズ(G13)、両凸レン
ズ(G14)により構成され、第3群(Gr3)は、像
面側に凸の正メニスカスレンズ(G15)と物体側に凹
の負メニスカスレンズ(G16)との接合レンズ、両凸
レンズ(G17)、物体側に凸の正メニスカスレンズ
(G18)、像面側に凹の負メニスカスレンズ(G1
9)により構成されている。そして、最も像面側にロー
パスフィルターPを備えている。
から小さい側へのズーミングに際し、第1群(Gr1)
は固定であり、第2群(Gr2)は像面側に移動する。
そして、第3群(Gr3)は中間倍率までは像面側に移
動し、その後物体側に移動する。ここで、図10は望遠
端、図11は中間焦点距離、図12は広角端を示してい
る。また、絞りSはG6とG7のレンズの間に配置して
いる。これにより、第1群(Gr1)において、絞りS
より物体側のレンズ(G1〜G6)による歪曲の発生方
向と、絞りSより像面側(G7〜G9)による歪曲の発
生方向が同じとなり、これを第2群(Gr2),第3群
(Gr3)で補正するという形になっている。これは、
倍率色収差においても同様である。
ムレンズ系のレンズ構成を示している。同図に示すよう
に、物体側(図の左側)から順に、第1群(Gr1)
は、両凹レンズ(G1)、像面側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G2)、両凸レンズ(G3)、物体側に凸の正メ
ニスカスレンズ(G4)、物体側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G5)と像面側に凹の負メニスカスレンズ(G
6)の接合レンズ、絞りS、像面側に凸の正メニスカス
レンズ(G7)、両凹レンズ(G8)、両凸レンズ(G
9)により構成されている。
(G10)と両凸レンズ(G11)との接合レンズ、両
凸レンズ(G12)、両凹レンズ(G13)、両凸レン
ズ(G14)により構成され、第3群(Gr3)は、像
面側に凸の正メニスカスレンズ(G15)と両凹レンズ
(G16)との接合レンズ、両凸レンズ(G17)、物
体側に凸の正メニスカスレンズ(G18)、像面側に凹
の負メニスカスレンズ(G19)により構成されてい
る。そして、最も像面側にローパスフィルターPを備え
ている。
から小さい側へのズーミングに際し、第1群(Gr1)
は固定であり、第2群(Gr2)は像面側に移動する。
そして、第3群(Gr3)は中間倍率までは像面側に移
動し、その後物体側に移動する。ここで、図13は望遠
端、図14は中間焦点距離、図15は広角端を示してい
る。また、絞りSはG6とG7のレンズの間に配置して
いる。これにより、第1群(Gr1)において、絞りS
より物体側のレンズ(G1〜G6)による歪曲の発生方
向と、絞りSより像面側(G7〜G9)による歪曲の発
生方向が同じとなり、これを第2群(Gr2),第3群
(Gr3)で補正するという形になっている。これは、
倍率色収差においても同様である。
ムレンズ系のレンズ構成を示している。同図に示すよう
に、物体側(図の左側)から順に、第1群(Gr1)
は、両凹レンズ(G1)、像面側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G2)、両凸レンズ(G3)、物体側に凸の正メ
ニスカスレンズ(G4)、物体側に凸の正メニスカスレ
ンズ(G5)と像面側に凹の負メニスカスレンズ(G
6)の接合レンズ、絞りS、像面側に凸の正メニスカス
レンズ(G7)、両凹レンズ(G8)、両凸レンズ(G
9)により構成されている。
(G10)と両凸レンズ(G11)との接合レンズ、両
凸レンズ(G12)、両凹レンズ(G13)、両凸レン
ズ(G14)により構成され、第3群(Gr3)は、像
面側に凸の正メニスカスレンズ(G15)と物体側に凹
の負メニスカスレンズ(G16)との接合レンズ、両凸
レンズ(G17)、物体側に凸の正メニスカスレンズ
(G18)、像面側に凹の負メニスカスレンズ(G1
9)により構成されている。そして、最も像面側にロー
パスフィルターPを備えている。
から小さい側へのズーミングに際し、第1群(Gr1)
は固定であり、第2群(Gr2)は像面側に移動する。
そして、第3群(Gr3)は中間倍率までは像面側に移
動し、その後物体側に移動する。ここで、図16は望遠
端、図17は中間焦点距離、図18は広角端を示してい
る。また、絞りSはG6とG7のレンズの間に配置して
いる。これにより、第1群(Gr1)において、絞りS
より物体側のレンズ(G1〜G6)による歪曲の発生方
向と、絞りSより像面側(G7〜G9)による歪曲の発
生方向が同じとなり、これを第2群(Gr2),第3群
(Gr3)で補正するという形になっている。これは、
倍率色収差においても同様である。
側より順に、正のパワーを有する第1群と、正のパワー
を有する第2群と、正のパワーを有する第3群とから成
り、それら各群間の間隔を変化させる事によりズーミン
グを行い、物体側或いは像面側の少なくとも一方が略テ
レセントリックである事を特徴としている。
方が略テレセントリックであるレンズ系を形成するため
には、その略テレセントリックである側の群を正のパワ
ーを有する群にする事が望ましい。そのため、本発明で
は、第1群と第3群とを正のパワーを持つ群で構成し
た。また、ズームレンズを製作する場合、機構的な複雑
さを減らすために、群の数はできるだけ少ない方が良い
が、高性能を達成するためには、2群構成、即ちバリエ
ーターとコンペンセーターのみの構成では無理があり、
収差補正のための一群が必要であるので、本発明では3
群構成にした。さらに、コンパクトな光学系を実現する
ために、第2群を正のパワーを有する群で構成した。
い。 0.05<f2/f3<2.0 (1) 但し、 f2:第2群の焦点距離 f3:第3群の焦点距離 である。
正で構成するための適切な条件を規定するものである。
第2群は変倍機能を持つバリエーターに相当し、第3群
は像面の補正機能を持つコンペンセーターの役割を主に
担っている。条件式(1)の上限を上回り、第2群のパ
ワーが弱くなりすぎると、第2群が変倍機能を負担しき
れず、変倍のための群が更に必要となる。一方、条件式
(1)の下限を下回り、第2群のパワーが強くなりすぎ
ると、第2群における諸収差の発生が大きくなるため、
3群構成ではズーミングによるそれらの収差の変動の補
正が困難となる。
しい。 0.2<f3/fβW<3.0 (2) 但し、 f3 :第3群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。
足するための適切な条件を規定するものである。略テレ
セントリックを満足するためには、最も像面側の群のパ
ワーが重要になる。そこで、本条件式では、第3群の焦
点距離を規定している。条件式(2)の上限を上回り、
第3群のパワーが弱くなりすぎると、第3群による収束
作用が弱くなりすぎ、略テレセントリックを満たせなく
なるとともに、像面湾曲補正が不足する。一方、下限を
下回り、第3群のパワーが強くなりすぎると、第3群に
よる収束作用が強くなりすぎ、略テレセントリックを満
たせなくなるとともに、像面湾曲補正が過剰になり、更
にコマ収差の発生を招く。
れている事が望ましい。ズームレンズを製作する場合、
機構的な複雑さを減らすために、3群構成の場合、1つ
の群を固定する事が望ましい。特に、縮小系の場合は、
第1群の有効径が大きくなるため、第1群を固定するの
が最も有利である。
事が望ましい。有限距離系において、物体面を均一に照
明する場合には、よくケーラー照明が用いられる。ケー
ラー照明において均一性を確保するためには、照明系の
結像位置と有限距離系の入射位置とをほぼ同じ位置にす
る必要がある。有限距離系が単焦点の場合は、このよう
な配置をとる事はさほど困難な事ではない。ところが、
通常のズームレンズでは、ズーミング中に入射瞳が移動
してしまうため、従来のケーラー照明系では照明の均一
性を確保する事が困難である。
ング中に入射瞳の位置が一定である必要がある。有限距
離系の入射瞳の位置をズーミングの間一定に保つには、
ズーミング中に絞りとその絞りより物体側の光学系の配
置とを固定すると良い。そのため、本発明では、第1群
をズーミング中に固定し、その第1群に絞りを配置して
いる。こうする事により、光学系の入射瞳の位置は、ズ
ーミング中は一定となる。
い。 0.2<f1/fβW<2.0 (3) 但し、 f1 :第1群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。
ものである。条件式(3)の上限を上回り、第1群のパ
ワーが弱くなりすぎると、コンパクトさが失われるとと
もに第2,第3群のパワーが強くなり、収差補正が困難
となる。一方、下限を下回り、第1群のパワーが強くな
りすぎると、コンパクトさに有利ではあるが、球面収差
の補正が困難となる。
い。 0.05<f2/fβW<1.20 (4) 但し、 f2 :第2群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。
ものである。条件式(4)の上限を上回り、第2群のパ
ワーが弱くなりすぎると、歪曲収差,倍率色収差が補正
不足になるとともに、変倍のための移動距離が大きくな
ってしまい、コンパクトさが失われる。一方、下限を下
回り、第2群のパワーが強くなりすぎると、歪曲収差,
倍率色収差の補正が過剰になる。
を、コンストラクションデータ,収差図を挙げて、更に
具体的に示す。尚、以下に挙げる実施例1〜6は、前述
した第1〜第6の実施形態にそれぞれ対応しており、上
述の第1〜第6の実施形態を表すレンズ構成図(図1〜
図18)は、対応する実施例1〜6のレンズ構成をぞれ
ぞれ示している。
体側から数えてi 番目の面の曲率半径を示し、di(i=1,
2,3...)は、物体側から数えてi 番目の軸上面間隔を示
し、Ni(i=1,2,3...),νi(i=1,2,3...) は、それぞれ物
体側から数えてi 番目のレンズのd線に対する屈折率
(Nd),アッベ数(νd)を示す。また、広角端
[W],中間焦点距離[M],及び望遠端[T]での、
全系の倍率β及び有効Fナンバー(FNO),物体面か
ら光学系第1面頂点までの距離(OD)を併せて示す。
施例1〜6に対応する収差図であり、上段は望遠端、中
段は中間焦点距離、下段は広角端をそれぞれ表してい
る。その中で、球面収差図において、実線(d)はd線
を表し、一点鎖線(g)はg線を表し、二点鎖線(C)
はC線を表し、破線(sc)は正弦条件を表している。
また、非点収差図において、実線(DS)と破線(D
M)は、それぞれサジタル光束とメリディオナル光束の
非点収差を表している。また、Y′は像高である。
(1)乃至(4)に対応する値を示す。
クションデータの詳細を改めて以下に示す。各実施例に
おいて、WLは波長であり、d線の波長がnm単位で示
されている。また、その屈折率がN1として示されてい
る。そして、CRは曲率半径、Tは軸上面間隔である。
従来のものよりも更に歪曲収差,倍率色収差が小さく、
しかもズーミングによる軸上色収差の変動が小さく、そ
の上でコンパクトなズームレンズを提供する事ができ
る。
セントリックを確保する事ができ、機構的な複雑さを減
らしつつ収差補正が十分な高性能とし、しかもコンパク
トな光学系を実現する事ができる。
十分となり、諸収差の発生を抑制してズーミングによる
それらの収差の変動の補正も十分となる。
トリックを満足し、像面湾曲補正が十分となり、コマ収
差の発生を防ぐ事ができる。
中に入射瞳の位置を一定にし、照明の均一性を確保する
事ができる。
において物体面を均一に照明する場合によく用いられる
ケーラー照明において、照明系の結像位置と有限距離系
の入射位置とをほぼ同じ位置にし、照明の均一性を確保
する事ができる。
点距離を規定する事により、コンパクトさを保ちつつ収
差補正が十分となる。
点距離を規定する事により、コンパクトさを保ちつつ歪
曲収差,倍率色収差の補正が十分となる。
離)
離)
離)
距離)
距離)
距離)
Claims (7)
- 【請求項1】 物体側より順に、正のパワーを有する第
1群と、正のパワーを有する第2群と、正のパワーを有
する第3群とから成り、前記各群間の間隔を変化させる
事によりズーミングを行い、物体側或いは像面側の少な
くとも一方が略テレセントリックである事を特徴とする
有限距離用ズームレンズ。 - 【請求項2】 以下の条件式を満足する事を特徴とする
請求項1に記載の有限距離用ズームレンズ; 0.05<f2/f3<2.0 但し、 f2:第2群の焦点距離 f3:第3群の焦点距離 である。 - 【請求項3】 以下の条件式を満足する事を特徴とする
請求項1又は請求項2に記載の有限距離用ズームレン
ズ; 0.2<f3/fβW<3.0 但し、 f3 :第3群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。 - 【請求項4】 前記第1群は、ズーミング時に固定され
ている事を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか
に記載の有限距離用ズームレンズ。 - 【請求項5】 前記第1群は、絞りを含んでいる事を特
徴とする請求項4に記載の有限距離用ズームレンズ。 - 【請求項6】 以下の条件式を満足する事を特徴とする
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の有限距離用ズ
ームレンズ; 0.2<f1/fβW<2.0 但し、 f1 :第1群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。 - 【請求項7】 以下の条件式を満足する事を特徴とする
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の有限距離用ズ
ームレンズ; 0.05<f2/fβW<1.20 但し、 f2 :第2群の焦点距離 fβW:倍率の小さい側での全系の焦点距離 である。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6500198A JPH11258505A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 有限距離用ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6500198A JPH11258505A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 有限距離用ズームレンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11258505A true JPH11258505A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13274342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6500198A Withdrawn JPH11258505A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 有限距離用ズームレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11258505A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021076817A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | 横浜リーディングデザイン合資会社 | 投影レンズ |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP6500198A patent/JPH11258505A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021076817A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | 横浜リーディングデザイン合資会社 | 投影レンズ |
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