(57)【要約】【課題】  例えば、駆動装置の着脱に有利なレンズ装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明のレンズ装置は、可動の光学部材を有し、前記光学部材を駆動する駆動装置が装着可能であるレンズ装置であって、前記駆動装置が装着されている状態から前記駆動装置が装着されていない状態へ変化した場合に前記光学部材の動きを規制する規制部とを有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動の光学部材を有し、前記光学部材を駆動する駆動装置が装着可能であるレンズ装置であって、
前記駆動装置が装着されている状態から前記駆動装置が装着されていない状態へ変化した場合に前記光学部材の動きを規制する規制部
を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記規制部は、電気粘性流体を含むことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記規制部は、クラッチ機構を含むことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記駆動装置の装着状態を検知する検知部と、
バッテリと、
前記検知部の出力に基づいて、前記規制部への電源供給を前記バッテリに行わせる制御部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記バッテリから前記規制部への電源供給を行うか否かを切替える切替部を有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記光学部材は、複数有し、
前記規制部は、複数の前記光学部材のそれぞれに対して有し、
前記切替部は、複数の前記規制部のそれぞれに対して有する、
ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記駆動装置を有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記規制部による前記動きの規制のレベルを変更する機能を有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記駆動装置は、前記レンズ装置に装着されている状態から前記レンズ装置に装着されていない状態へ変化したときの前記光学部材の状態を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項７または８に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記光学部材の前記状態は、前記レンズ装置の物体距離、焦点距離、及び口径のうちのいずれかに関することを特徴とする請求項７乃至９のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置の像面に配された撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
可動の光学部材を有するレンズ装置に装着されて前記光学部材を駆動する駆動装置であって、
前記レンズ装置に装着されている状態から前記レンズ装置に装着されていない状態へ変化したときの前記光学部材の状態を記憶する記憶部
を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項１３】
前記状態は、前記レンズ装置の物体距離、焦点距離、及び口径のうちのいずれかに関することを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ装置、駆動装置、及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビカメラ等の撮像装置におけるレンズ装置は、ズーム用のレンズ群やフォーカス用のレンズ群などの光学部材を含みうる。レンズ装置は、例えば、図８のようなカム溝８０２が形成されたカム筒８０１を有し、カム筒が回転することによりレンズ群等の光学部材が動く構成となっている。
【０００３】
このカム溝８０２は、レンズ装置によって異なり、また、カム筒にかかる負荷（以下、操作力ともいう）は、レンズ群の可動範囲全域において一定でない場合が多い。例えば、ある範囲では、操作力は重く、また、別の範囲では、操作力は軽い。また、操作力は、温度などの撮影環境や、レンズ装置の姿勢差によっても変わりうる。レンズ装置の操作性や制御性の点では、操作力を一定にすることが望ましい。
【０００４】
特許文献１には、電気粘性流体に電圧を印加し、操作力を調整する技術が開示されている。操作力が軽くなるときに電気粘性流体によって負荷をかけることにより、カム筒の操作力が一定となるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１０７６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された先行技術では、光学部材と駆動装置とが別体である場合において、必要な時に光学部材の操作力を上げることができない。
【０００７】
この課題について、図９を用いて、具体的に説明する。まず、図９（ａ）は、光学部材９１０と駆動装置９２０とからなるレンズ装置を示す。光学部材９１０には、操作リング（図９中の９１１ないし９１３）が設けられ、当該操作リングを回転させることでレンズを移動する。例えば、操作リング９１１・９１２・９１３を操作すると、それぞれ絞り・ズーム用レンズ群・フォーカス用レンズ群が動く。駆動装置９２０は、ギア（図９中の９２１ないし９２３）と、電源入力部９２４とを含み、その他、不図示ではあるが、モータ等の駆動部とエンコーダ等の位置検出部、さらには、操作部やＣＰＵを備えている。また、光学部材９１０の操作リングと駆動装置９２０とは、ギアで連結され、操作部を操作した場合に、ＣＰＵが操作量に応じた駆動信号を駆動部に出力することにより、ギアが回転してレンズが動く。例えば、ギア９２２が回転して操作リング９１２が回転し、その結果、ズーム用レンズ群が動く構造となっている。また、図９（ａ）中の矢印９１４ないし９１６は、操作リング９１１ないし９１３と駆動装置９２０とが互いに接触している位置を示している。
【０００８】
製品出荷前に光学部材９１０と駆動装置９２０とを互いに接続し、光学部材９１０の可動範囲と駆動装置９２０の検出位置との間の関係を調整することにより、駆動装置９２０による光学部材９１０の駆動が可能となる。
【０００９】
ところが、製品出荷後に光学部材９１０に対する駆動装置９２０の着脱を許可しているレンズ装置がある。駆動装置を脱した場合は、操作リングや位置検出部は各々が回転してしまうため、図９（ｂ）に示すように、駆動装置９２０が認識する位置と光学部材９１０の位置とが互いにずれてしまいうる。図９（ｂ）は、操作リングとギアとが各々回転することにより、図９（ａ）に対して、位置９１４ないし９１６のズレが発生している状態を示している。
【００１０】
よって、光学部材と駆動装置とを接続する場合には、その都度、上記のズレの調整を行う必要があるところ、調整されずに使用されると、光学部材が、その機械的な可動範囲の端に到達してしまいうる。そのように、正常に動作できない場合が生じうる。また、調整方法が煩雑である場合には、正常に動作可能となるまでに多くの工数を要する。例えば、位置検出センサが相対位置センサの場合、相対位置センサが出力する原点信号が可動範囲において１回のみ検出されるように組み付ける必要がある。そのような場合には、駆動装置と光学部材との接続に多くの工数を要しうる。また、調整時の環境が低温（例えば零下）や高温などの過酷な環境である場合、調整を完了できない可能性もある。調整が完了できた場合でも、過酷な環境での調整では、通常の環境下で正常な動作ができなくなりうる。
【００１１】
本発明は、例えば、駆動装置の着脱に有利なレンズ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のレンズ装置は、可動の光学部材を有し、前記光学部材を駆動する駆動装置が装着可能であるレンズ装置であって、前記駆動装置が装着されている状態から前記駆動装置が装着されていない状態へ変化した場合に前記光学部材の動きを規制する規制部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば、駆動装置の着脱に有利なレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１におけるレンズ装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施例１における位置保持部の制御処理の流れを示すフローチャート。
【図３】電気粘性流体以外の位置保持部を用いた例を示す図。
【図４】電源断時の例におけるレンズ装置の構成を示すブロック図。
【図５】電源断時の例における位置保持部の制御処理の流れを示すフローチャート。
【図６】実施例２におけるレンズ装置の構成を示すブロック図。
【図７】実施例３におけるレンズ装置の構成を示すブロック図。
【図８】レンズのカム筒構成を示す図。
【図９】レンズ装置の駆動装置と光学部材の着脱を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
以下、図１、２を参照して、本発明の第１の実施例によるレンズ装置について説明する。図１に、本発明の第１の実施例に係るレンズ装置及び、レンズ装置と該レンズ装置を駆動する駆動装置であって、レンズ装置に装着可能（着脱可能）な駆動装置とを含むレンズシステムの構成を示す。レンズシステムは、レンズ装置１００と駆動装置２００によって構成されている。
【００１７】
レンズ装置１００は、接続検知部１０５、電源部１０１、アイリス位置保持部（規制部）１０２、ズーム位置保持部（規制部）１０３、フォーカス位置保持部（規制部）１０４を有する。また、不図示であるが、物体距離を変化させるフォーカスレンズと焦点距離を変化させるズームレンズと光量（口径）を調整する絞り部を有する。さらに、図８で説明したレンズを駆動するカム筒８０１、カム溝８０２を有し、カムが回転することでズームレンズやフォーカスレンズが動く構成となっている。
【００１８】
電源部１０１は、レンズ装置１００の電源電圧を供給する電源部であり、駆動装置２００からの電源を受け、受けた電源電圧をアイリス位置保持部１０２、ズーム位置保持部１０３、フォーカス位置保持部１０４に供給する。
【００１９】
図中、１０２〜１０４は、電圧を印加することでズームレンズやフォーカスレンズの位置を保持することが可能な位置保持部である。アイリス位置保持部１０２は絞り羽の可動部に、ズーム位置保持部１０３はズームレンズの可動部に、フォーカス位置保持部１０４はフォーカスレンズの可動部に構成され、それぞれの位置が変化しないように保持することができる。
【００２０】
本実施例においては、電圧を加えることで粘性が変化する電気粘性流体であり、電圧を加えるほど硬化する電気粘性流体を１０２〜１０４に用いることとする。
【００２１】
駆動装置２００は、電源入力部２０１、ＣＰＵ（第２制御部）２０２、複数の可動光学部材それぞれの位置検出部と駆動部から構成される。アイリス位置検出部２０３とアイリス駆動部２０４は、駆動装置２００がレンズ装置に装着されているときには、不図示の絞りギア（被駆動部）と連結している。アイリス位置検出部２０３は、絞りギアの回転に伴って絞りの位置に関する位置信号をＣＰＵ２０２に出力する。同様に、ズーム位置検出部２０５とズーム駆動部２０６は、駆動装置２００がレンズ装置に装着されているときには、不図示のズームギア（被駆動部）と連結している。フォーカス位置検出部２０７とフォーカス駆動部２０８は、駆動装置２００がレンズ装置に装着されているときには、不図示のフォーカスギア（被駆動部）と連結している。ズーム位置検出部２０５は、ズームギアの回転に伴ってズームレンズの位置に関する位置信号をＣＰＵ２０２に出力する。フォーカス位置検出部２０７は、フォーカスギアの回転に伴ってフォーカスレンズの位置に関する位置信号をＣＰＵ２０２に出力する。
【００２２】
ＣＰＵ２０２は、アイリス駆動部２０４に駆動信号を出力して絞りを駆動し、同様にズーム駆動部２０６に駆動信号を出力してズームレンズを駆動し、フォーカス駆動部２０８に駆動信号を出力してフォーカスレンズを駆動する。
【００２３】
次に、ＣＰＵ２０２が行う電圧出力処理を、図２のフローチャート図を基に説明する。本実施例では、電源部１０１の電圧出力先はアイリス位置保持部１０２、ズーム位置保持部１０３、フォーカス位置保持部１０４とし、それぞれへの出力電圧値はＶＩ、ＶＺ、ＶＦとする。また、駆動装置２００には、絞り、ズームレンズ、フォーカスレンズの位置の保持を支持する指令を出力する不図示の位置保持指令部を構成するものとする。位置保持指令部はスイッチでも良いし、表示部を備えるＵＩでも良い。
【００２４】
まず、ステップＳ２０１では、ＣＰＵ２０２は、位置保持指令があるか否かを確認し、位置保持指令があればステップＳ２０２に進み、そうでなければ処理を終了する。
【００２５】
ステップＳ２０２では、ＣＰＵ２０２は、レンズ装置１００に電圧値ＶＧを出力し、ステップＳ２０３に進む。
【００２６】
ステップＳ２０３では、ＣＰＵ２０２は、アイリス駆動部２０４、ズーム駆動部２０６、フォーカス駆動部２０８に対して、現在位置への駆動信号を出力し、処理を終了する。
【００２７】
ここまで、位置保持部について電気粘性流体を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されることはない。ここで、図３を参照しながら、電気粘性流体以外の位置保持部の例として機械式の位置保持部について簡単に説明する。
【００２８】
まず、図３（ａ）に、モータとバネによって負荷を発生する方法を示す。
歯車３１０が固着された回転軸３１１の摺動板３１２をスリップ板３１３で押さえつける構造である。スリップ板３１３の押しつけ力を調整することにより摺動板３１２とスリップ板３１３との間の摩擦力が変わり、所謂クラッチ機構により歯車３１０の負荷が変更される。また、スリップ板３１３の下面には送りねじ３１４が設けられ、送りねじ３１４にギア３１５が螺合、さらにはギア３１５とスリップ板３１３の間に圧縮バネ３１６が配置されている。また、ギア３１５はモータ３１７の出力軸３１８に固設されているギア３１９と噛合している。以上の構成とすることで、モータ３１７を駆動してギア３１５を回転させると、ギア３１５の位置が上下に移動する。これにより、バネ３１６の変異量が調節され、スリップ板３１３の摺動板３１２への押しつけ力が変わり、歯車３１０の負荷を変更することになる。尚、モータ３１７は制御回路によって制御される。
【００２９】
次に、図３（ｂ）に負荷発生用のモータによって負荷を発生する方法を示す。
操作部３２０の後部に歯車３２１を配設し、歯車３２１はモータ３２２の出力歯車３２３と噛合させ、さらにモータ３２２は制御回路３２４によって制御する構造である。以上の構成とすることで、制御回路３２４が操作部３２０の回転角に応じて負荷制御信号をモータ３２２に対して与えることになる。
【００３０】
その他、位置保持部に対しては、これらに限定されず、例えば機械的なロック機構を用いて、レンズ位置を保持するようにしても良い。
【００３１】
また、ここまで説明した本実施例の効果は、駆動装置に電源が供給され、かつ駆動装置とレンズ装置は少なくとも電源ラインが接続されている場合に限定される。しかしながら、実際にはレンズ装置への駆動装置の電源供給が切断される場合や、駆動装置とレンズ装置を完全に切り離される場合もある。以下、この様な場合にも可動光学部材の位置を固定する方法について、図４、５を用いて説明する。
【００３２】
図４には、駆動装置２００への電源供給断時の実施例に係るレンズ装置、及び該レンズ装置と該レンズ装置を駆動する駆動装置を含むレンズシステムの構成を示す。図１の構成と比較し、レンズ装置１００に接続検知部１０５が、駆動装置２００に記憶部２０９が追加され、レンズ装置１００の電源部１０１はバッテリとなっていることが異なる。
【００３３】
接続検知部１０５は、駆動装置２００と信号線で接続しており、例えば信号線の信号レベルで駆動装置２００との接続（装着状態）を検知し、接続検知結果を電源部１０１に出力する。
【００３４】
電源部１０１には、接続検知部１０５からの入力信号に基づいて、各位置保持部に対して電圧を出力するか否かを切り替えられるように制御部（第１制御部）が構成されている。
【００３５】
記憶部２０９は、メモリであり、ＣＰＵ２０２により制御され、少なくとも指定された位置情報を記憶することが可能となっている。またＣＰＵ２０２は、不図示の構成によりレンズ装置１００との接続を検知可能である。
【００３６】
次に、駆動装置２００への電源供給断時の実施例において、ＣＰＵ２０２が行う電圧出力処理を、図５のフローチャート図を基に説明する。図２で説明したものと同様、電源部１０１の電圧出力先はアイリス位置保持部１０２、ズーム位置保持部１０３、フォーカス位置保持部１０４とし、それぞれへの出力電圧値はＶＩ、ＶＺ、ＶＦとする。
【００３７】
まず、ステップＳ５０１では、ＣＰＵ２０２はレンズ装置１００に電圧値ＶＧを出力し、ステップＳ５０２に進む。これにより、電源部１０１に常時電源が供給され、充電が可能となる。
【００３８】
ステップＳ５０２では、ＣＰＵ２０２は不図示の接続検知手段によって、レンズ装置１００との接続が検知されたか否かを確認し、接続していなければ処理を終了し、接続していることが検知されたらステップＳ５０３に進む。この時、接続検知部１０５も同様に接続していない（例えばＬｏｗ）信号を出力しており、電源部１０１はこれに基づき各位置保持部に電圧を供給することで、各レンズ位置を保持することが可能になる。
【００３９】
ステップＳ５０３では、ＣＰＵ２０２は各位置検出部からの位置信号を記憶部２０９に記憶させ、処理を終了する。すなわち、記憶部２０９は、各光学部材の状態であるズームレンズの位置（焦点距離）、フォーカスレンズの位置（物体距離）、絞りの位置（口径）に関する情報を記憶する。外された際のレンズ位置を記憶しておくことで、任意のタイミングで記憶位置に駆動部を動かすことができる。これにより、位置を保持したレンズ装置側と駆動部の位置を合わせることができる。
【００４０】
以上により、駆動装置が装着されている状態から装着されていない状態へ変化した場合に光学部材の動きを規制する位置保持部（規制部）を有する事により、任意のタイミングで任意のレンズ位置を保持することが可能となり、レンズ装置と駆動部の着脱を容易にすることができる。
【００４１】
本実施例においては、位置を保持する対象を絞り、ズームレンズ、フォーカスレンズとしたが、これに限らずマクロレンズやその他の可動部を対象としても良い。また、レンズ装置側の電源について、駆動装置から供給する構成としたが、これに限らず、外部から直接レンズ装置に電源入力できる構成としても良い。さらに、位置検出部に相対位置センサを構成している場合、レンズ装置と駆動装置の接続を容易にする目的であれば、原点信号が有効範囲内に検出可能である位置を保持しておくだけでも良い。
【００４２】
さらに、駆動装置側の電源が供給された場合、または駆動装置とレンズ装置が完全に外された場合においても、レンズの位置を保持することが可能となる。
【００４３】
駆動装置からレンズ装置に対し、常時電源供給を行う構成を説明したが、これに限らず必要な際に電源供給するようにしても良い。また、駆動装置側は位置を記憶するようにしたが、同時に駆動部に駆動信号を出力するようにしても良い。さらに、レンズ装置側と駆動装置の接続検知用に信号ラインを設けたが、これに限らず、電源供給の有無で接続を検知するようにしても良い。
【実施例２】
【００４４】
以下、図６を参照して、本発明の第２の実施例による、レンズ装置、及び該レンズ装置と該レンズ装置を駆動する駆動装置を含むレンズシステムについて説明する。
以下、実施例１で説明した内容と同様の構成要素は、同一符号で示し、説明を省略する。
本発明の第２の実施例に係るレンズ装置、及びそれを含むレンズシステムの構成は実施例１と同様、図１を用いる。
【００４５】
実施例１では、任意のタイミングで任意の位置にレンズを保持する例を示した。また、駆動装置側の電源供給が断となる場合や、レンズ装置と駆動装置が完全に切り離された場合には、バッテリを電源とし、レンズ装置と駆動装置の接続が切り離されたことを検知した後に位置を保持する例を示した。しかしながら、接続が切り離された場合においても、位置を保持しない場合もある。本実施例では必要な場合にのみレンズ装置の可動光学部材の位置を保持することを可能とする。また、本実施例において、位置保持部は実施例１と同様に電気粘性流体を用いる。
【００４６】
まず、本実施例における設定について、図６を用いて説明する。
図４に示した実施例１のレンズ装置１００と比較して、位置保持切替部１０６が追加されている点が異なる。
【００４７】
位置保持切替部１０６は、アイリス位置保持部１０２、ズーム位置保持部１０３、フォーカス位置保持部１０４全てに対して、位置を保持するか否かを切替可能な切替部である。本実施例では、切替スイッチとする。このスイッチをＯＮにした際には、電源部１０１からの電源供給ラインが位置保持部に接続されるように構成される。また、スイッチがＯＦＦの際には、電源部１０１からの電源供給ラインが位置保持部に接続されないように構成される。
【００４８】
以上のように、位置を保持するか否かを切替可能とすることで、必要な場合にのみ可動光学部材の位置を保持することができ、消費電力の低減を実現できる。本実施例では、簡単な構成とするため、レンズ装置側にはＣＰＵを構成せず、ハード的な構成で効果を発揮するようにしたが、本発明はこれに限定されることはない。レンズ装置側にＣＰＵを構成して、位置を保持するか否かを判断させるようにしても良い。
【００４９】
また、位置保持の手段として、電気粘性流体を用いたが、これに限らず位置を保持する手段は実施例１で説明した他の方法を用いても良い。
【実施例３】
【００５０】
以下、図７を参照して、本発明の第３の実施例によるレンズ装置について説明する。
以下、実施例１、２で説明した内容と同様の構成要素は同一符号で示し、説明を省略する。
【００５１】
実施例２では、位置を保持するか否かの切替えを実施する例を示した。本実施例では、位置保持対象ごとに位置を保持するか否かの切替を実施する場合の例を示す。また、本実施例において、位置保持部は実施例１、２と同様に電気粘性流体を用いる。
【００５２】
図７は、実施例２で説明した図６のレンズ装置、レンズシステムと比較し、レンズ装置１００の位置保持切替部１０６は、駆動装置２００のＣＰＵ２０２と電気的に接続され、制御されている点が異なる。すなわち、ＣＰＵ２０２はレンズ装置１００の位置保持切替部１０６の設定切替部として機能する。
【００５３】
本実施例において、駆動装置２００は不図示のスイッチ、またはＵＩにより位置を保持する対象や電圧供給レベルなどを設定可能であるものとする。ＣＰＵ２０２は、これらの入力に従い、位置保持切替部１０６に対して設定を行う。
【００５４】
位置保持切替部１０６は、アイリス位置保持部１０２、ズーム位置保持部１０３、フォーカス位置保持部１０４対して個別に、電圧供給要否（各位置保持部の動作要否）を切替可能としたり、印加電圧レベルを変更可能とする。
【００５５】
以上のように、駆動装置側からの設定でレンズ装置の位置保持に関する情報を切替可能とすることで、状況に応じたレンズ位置の保持を可能とする。機種によって位置を保持したいレンズの重量は異なり、同じ機種であってもレンズによって重量が異なるため、それぞれに対して個別に設定可能とすることで、必要な保持力を保ちながら、消費電力の低減も実現可能となる。
【００５６】
本実施例では、位置保持の手段として、電気粘性流体を用いたが、これに限らず位置を保持する手段は実施例１で説明した他の方法を用いても良い。
【００５７】
上記の実施例のレンズ装置と、該レンズ装置を駆動する駆動装置、該レンズ装置の像面に配置された撮像素子を有する撮像装置を実現することによって、本発明の効果を享受する撮像装置を提供できる。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  レンズ装置
１０１  電源部（第１制御部）
１０２  アイリス位置保持部
１０３  ズーム位置保持部
１０４  フォーカス位置保持部
２００  駆動装置
２０１  電源入力部
２０２  ＣＰＵ（第１制御部）
２０３  アイリス位置検出部
２０４  アイリス駆動部
２０５  ズーム位置検出部
２０６  ズーム駆動部
２０７  フォーカス位置検出部
２０８  フォーカス駆動部
【図１】
2019211660.tif 000003
【図２】
2019211660.tif 000004
【図３】
2019211660.tif 000005
【図４】
2019211660.tif 000006
【図５】
2019211660.tif 000007
【図６】
2019211660.tif 000008
【図７】
2019211660.tif 000009
【図８】
2019211660.tif 000010
【図９】
2019211660.tif 000011