(57)【要約】【課題】平板状に形成可能、かつ大量生産が可能であり、不必要な光の反射を解消して、再帰性反射性能を高めることができ、並べて配置すれば大型になり、場合によって立体像表示装置としても利用して視認性を向上させることが可能な再帰性反射体を提供する。【解決手段】平板状ブロック１１の上側１２に、平行配置された光反射溝１１ａと、所定間隔で平行配置され、光反射溝１１ａに直交する仕切り壁１５とを有する再帰性反射体１０であって、光反射溝１１ａは、直交する第１、第２の光反射面１３、１４を備え、仕切り壁１５は上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられ、一側に第１、第２の光反射面１３、１４と直交する垂直光反射面１９を有し、上面に光吸収層２０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状ブロックの上側に、平行配置された光反射溝と、所定間隔で平行配置され、前記光反射溝に直交する仕切り壁とを有する再帰性反射体であって、
前記光反射溝は、直交する第１、第２の光反射面を備え、前記仕切り壁は、上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられ、一側に前記第１、第２の光反射面と直交する垂直光反射面を有し、上面に光吸収層を有することを特徴とする再帰性反射体。
【請求項２】
請求項１記載の再帰性反射体において、前記光吸収層は、黒色塗料で形成され、下地に金属反射膜が形成されていることを特徴とする再帰性反射体。
【請求項３】
請求項１又は２記載の再帰性反射体において、前記仕切り壁の他側には、前記第１、第２の光反射面と同一の角度で交差する傾斜光反射面が設けられ、前記第１、第２の光反射面及び前記傾斜光反射面を用いた立体像表示装置としても使用可能であることを特徴とする再帰性反射体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の再帰性反射体において、前記仕切り壁の高さｈは、前記第１、第２の光反射面によって形成される断面直角三角形の高さａの０．９〜１．５倍の範囲にあることを特徴とする再帰性反射体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１記載の再帰性反射体において、前記仕切り壁の最大厚さ部分の幅ｗ１は前記第１、第２の光反射面の交差線の長さｂの０．１〜１倍の範囲にあることを特徴とする再帰性反射体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載の再帰性反射体を複数、同一平面上に並べて配置したことを特徴とする再帰性反射体。
【請求項７】
請求項３記載の再帰性反射体を複数、同一平面上に並べて配置し、立体像表示装置として使用することを特徴とする再帰性反射体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交する３つの光反射面を有する再帰性反射体に係り、場合によっては対象物（ディスプレイ、実像、物体等）からの光を反射させて別の空間に集光させて結像する立体像表示装置にも使用できる再帰性反射体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、平板状ブロックの上側に、平行配置された光反射溝と、所定間隔で平行配置され、光反射溝に直交する仕切り壁とを有する再帰性反射体であって、光反射溝は、直交する第１、第２の光反射面を備え、仕切り壁は上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられ、一側に第１、第２の光反射面とは直交する垂直光反射面を有する再帰性反射体が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０５１５９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の再帰性反射体では、透明な平板状ブロックの上側が全面的に金属蒸着されることにより、断面直角三角形状の光反射溝の表面だけでなく仕切り壁の表面にも金属蒸着されて鏡面が形成されており、その結果、第１、第２の光反射面、傾斜光反射面、及び垂直光反射面が形成されると共に、仕切り壁の上面の微小平面部にも光反射面が形成されることになる。この仕切り壁の微小平面部に形成される光反射面は、再帰性反射体の動作にも、この再帰性反射体を立体像表示装置として使用する場合の動作にも関与していないばかりか、この光反射面で光が反射することにより、再帰性反射性能の低下及び立体像の視認性の低下が発生するという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、平板状に形成可能、かつ大量生産が可能であり、不必要な光の反射を解消して、再帰性反射性能を高めることができ、並べて配置すれば大型になり、場合によって立体像表示装置としても利用して視認性を向上させることが可能な再帰性反射体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】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係る再帰性反射体は、平板状ブロックの上側に、平行配置された光反射溝と、所定間隔で平行配置され、前記光反射溝に直交する仕切り壁とを有する再帰性反射体であって、
前記光反射溝は、直交する第１、第２の光反射面を備え、前記仕切り壁は、上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられ、一側に前記第１、第２の光反射面と直交する垂直光反射面を有し、上面に光吸収層（非光反射面に同じ）を有する。
【０００７】
第１の発明に係る再帰性反射体において、前記光吸収層は、黒色塗料で形成され、下地に金属反射膜が形成されていることが好ましい。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る再帰性反射体は、第１の発明に係る再帰性反射体において、前記仕切り壁の他側には、前記第１、第２の光反射面と同一の角度で交差する傾斜光反射面が設けられ、前記第１、第２の光反射面及び前記傾斜光反射面を用いた立体像表示装置としても使用可能である。
【０００９】
第１、第２の発明に係る再帰性反射体において、前記仕切り壁の高さｈは、前記第１、第２の光反射面によって形成される断面直角三角形の高さａの０．９〜１．５倍の範囲にあることが好ましい。
【００１０】
第１、第２の発明に係る再帰性反射体において、前記仕切り壁の最大厚さ部分の幅ｗ１は前記第１、第２の光反射面の交差線の長さｂの０．１〜１倍の範囲にあることが好ましい。
【００１１】
第１の発明に係る再帰性反射体を複数、同一平面上に並べて配置し、前記平板状ブロックの表側に形成された、より多くの前記第１、第２の光反射面及び前記垂直光反射面を用いて、さらに大型で高効率（輝度、反射率の高い）の再帰性反射体とすることもできる。
【００１２】
また、第２の発明に係る再帰性反射体を複数、同一平面上に並べて配置し、前記平板状ブロックの表側に形成された、より多くの前記第１、第２の光反射面及び前記傾斜光反射面を用いて、さらに大型で高効率の立体像表示装置を形成することもできる。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明に係る再帰性反射体は、光反射溝が、直交する第１、第２の光反射面を備え、一側に第１、第２の光反射面と直交する垂直光反射面が形成された仕切り壁には上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられているので、金型やプレスを用いた成形が極めて容易となる。特に、再帰性反射体を熱可塑性樹脂を用いてモールド成形を行って形成する場合は、製造が極めて容易となり、安価に製造できる。
なお、各光反射面の形成は、例えば、アルミニウム等の反射率の高い金属を蒸着又はスパッタリングして鏡面処理することによって行う。このとき、仕切り壁の上面（微小平面部）も鏡面処理されて金属反射膜（光反射面）が形成されるので、仕切り壁の上面については、鏡面処理を行った後に、表面を黒色（光吸収色の一例）に着色して光吸収層（非光反射面）を形成する（下地となる金属反射膜の表面を光吸収層で覆う）ことにより、不必要な光の反射を防止して再帰性反射性能を高めることができる。
そして、第１、第２の光反射面及び垂直光反射面で、コーナーキューブと同一作用を有する再帰性反射体を形成する。ここで、平板状ブロック（例えば、直方体状）の表側（上側）から光を入射させる場合は、第１、第２の光反射面及び垂直光反射面が空中に露出しており、途中に光が透過する物質がないので、物質透過による光の減衰がなく、より輝度の高い再帰性反射性能を得ることができる。
【００１４】
また、第１の発明に係る再帰性反射体において、光吸収層が黒色塗料で形成され、下地に金属反射膜が形成されている場合、平板状ブロックの上側から入射する光のうち、光吸収層に当たった光は金属反射膜の影響を受けることなく吸収されるので、仕切り壁の上面に金属反射膜が形成されないように工夫する必要も、仕切り壁の上面に形成された金属反射膜を除去する必要もなく、生産性に優れる。
【００１５】
更に第１の発明に係る再帰性反射体を複数、同一平面上に並べて配置した場合、より大型の再帰性反射体を得ることができ、並べて配置された再帰性反射体に対してハーフミラーを立設すれば、大型の立体像表示装置となる。
【００１６】
また、第２の発明に係る再帰性反射体においては、仕切り壁の他側に、第１、第２の光反射面と同一の角度で交差する傾斜光反射面を設けており、第１の光反射面に入射する光の方向と、第１、第２の光反射面及び傾斜光反射面で反射した後の光の方向が一致しない（即ち、この場合は、再帰性反射とはならない）ため、第１、第２の光反射面及び垂直光反射面を利用した上記の再帰性反射体としての機能の他に、立体像表示装置としての機能も有する。即ち、第１、第２の光反射面及び傾斜光反射面が、それぞれの光反射面の姿勢（角度）を一定に保ちながら多数配置されるので、第１、第２の光反射面及び傾斜光反射面で反射する光は結像する。これによって、対象物（ディスプレイ、実像、物体等）からの光を、対象物とは別位置に結像させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る再帰性反射体の一部を省略した平面図である。
【図２】図１における矢視Ａ−Ａ’断面図である。
【図３】図１における矢視Ｂ−Ｂ’断面図である。
【図４】同再帰性反射体の斜視図である。
【図５】同再帰性反射体の動作状態の説明図である。
【図６】同再帰性反射体の動作状態の説明図である。
【図７】同再帰性反射体を立体像表示装置として動作させる場合の説明図である。
【図８】同再帰性反射体を立体像表示装置として動作させる場合の説明図である。
【図９】同再帰性反射体を用いた大型再帰性反射体の概略平面図である。
【図１０】同再帰性反射体を用いた大型立体像表示装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。図１〜図４に示すように、本発明の一実施の形態に係る再帰性反射体１０は、例えば、不透明又は透明な樹脂（例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネイト、オレフイン樹脂等の熱可塑性樹脂、又はその他の熱硬化性樹脂）からなる平板状ブロック１１の上側１２に、断面が直角二等辺三角形の平行配置された光反射溝１１ａと、所定ピッチで平行配置され、この光反射溝１１ａを横切る（光反射溝１１ａと直交する）仕切り壁１５とを有している。光反射溝１１ａはそれぞれ平行かつ交互に並べて直角配置された第１、第２の光反射面１３、１４を有している。仕切り壁１５は、並べて配置された第１、第２の光反射面１３、１４を所定ピッチで分断している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００１９】
仕切り壁１５の一側に第１、第２の光反射面１３、１４と直交する垂直光反射面（第４の光反射面）１９が形成されている。また、仕切り壁１５の他側に第１、第２の光反射面１３、１４に対して非直交状態で傾斜して配置され、第１、第２の光反射面１３、１４と同一角度で交差する傾斜光反射面（第３の光反射面）１６が形成されている。ここで、非直交状態とは、第１、第２の光反射面１３、１４又は、第１、第２の光反射面１３、１４が交差する交差線（谷底線）１７に対して傾斜光反射面１６が直交していないことを言い、図２に示すように、傾斜光反射面１６の傾斜角度θ１が、例えば、第１、第２の光反射面１３、１４の交差線１７に対して、５０〜８９度（より好ましくは７０〜８８度）の範囲にあることを言う。
【００２０】
なお、θ１が鋭角である場合には、上方に向かって仕切り壁１５の幅は狭くなる（即ち、抜き勾配を有する）ので、樹脂成形時の型抜き成形が容易となるという利点を有する。また、傾斜光反射面１６が傾くことによって、結像される実像の位置が変わるので、結像できる範囲で適宜その傾斜角度を決めることになる。
図１〜図４に示すように、仕切り壁１５の高さｈと、第１、第２の光反射面１３、１４で形成される断面直角二等辺三角形の高さａはこれらを区別するために、高さｈ＞高さａのように示しているが、図５〜図８に示すように、高さｈ＝高さａとするのが好ましく、製造が極めて容易となる。また、仕切り壁１５の上端には微小平面部を設けるのが好ましく、これによって、仕切り壁１５が丈夫になり、欠け難く、寸法精度が向上する。そして、この仕切り壁１５の上面（微小平面部）には光吸収層２０が形成されている。
【００２１】
第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６、垂直光反射面１９の製造方法は、まず、熱可塑性樹脂を用いて、上側１２に第１、第２の光反射面１３、１４に対応する直角三角形断面を有する光反射溝１１ａと、傾斜光反射面１６及び垂直光反射面１９に対応する台形状断面を有する仕切り壁１５を形成して平板状ブロック１１を形成する。そして、その上に金属蒸着やスパッタリング等の鏡面処理を行ってアルミニウム、錫、チタン、クロム、ニッケル、銀等で金属反射膜を形成する。
この場合、この透明な平板状ブロック１１の上側１２は全面的に鏡面処理されるので、光反射溝１１ａの直交する表面だけでなく仕切り壁１５の表面も鏡面処理されて金属反射膜が形成されている。
【００２２】
これによって、第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６、垂直光反射面１９が形成されると共に、仕切り壁１５の上面にも金属反射膜（光反射面）が形成される。仕切り壁１５の上面に形成される金属反射膜は再帰性反射体１０の動作に無関係であり、その金属反射膜で反射する光は、再帰性反射性能を低下させるので、金属反射膜を下地としてその上に光吸収層２０を形成する。光吸収層２０は、平板状ブロック１１の表側（上側）から入射する光を反射させることなく、吸収できるものであればよいが、金属反射膜の表面を黒色（光吸収色の一例）に着色するものが好適に用いられる。特に、スタンプによって黒色の塗料（インク）を転写する方法は生産性に優れ、好ましい。なお、図１〜図８に示すように、仕切り壁１５の高さｈは変えることも可能で、高さｈは第１、第２の光反射面１３、１４で形成される断面直角（二等辺）三角形の高さａの０．９〜１．５倍とすることができ、第１、第２の光反射面１３、１４が両側の仕切り壁１５によって挟まれた長さｂ（最小幅、即ち交差線１７の長さ）は高さａの１〜２．５倍（より好ましくは、１．１〜２．２倍、更に好ましくは１．２〜１．８倍）とすることも可能である。光吸収層２０が形成される仕切り壁１５の上面（微小平面部）の幅ｗ２はできる限り小さいことが好ましく、これにより第１、第２の光反射面１３、１４を有効に利用できる。
【００２３】
また、仕切り壁１５の最大厚み部分の幅ｗ１は、例えば（０．１〜１）ｂの範囲にあり、最も薄い部分の厚みｗ２は傾斜光反射面１６の傾斜角度（θ１）で決定される。従って、仕切り壁１５のピッチＰはｂ＋ｗ１となる。また、平板状ブロック１１の厚みｔは特に限定はないが、例えば、高さｈの３〜２０倍の範囲にあるのが好ましい。平板状ブロック１１の厚みｔは、第１、第２の光反射面１３、１４の数によって決定される。厚くすると全体的に強度が増加し、薄くすると収納がコンパクトになるが、強度が不足する場合がある。なお、本発明はこれらの数字に限定されず、必要に応じて異なる比率で構成される。
【００２４】
続いて、再帰性反射体１０の動作を図５、図６を参照しながら説明する。まず、対象物Ａからの光（入射光ａ）は、第１、第２の光反射面１３、１４及び垂直光反射面１９に当たる。この場合、垂直光反射面１９を入射光ａが当たるように、例えば、図５においては、右斜め方向から光が差し込むように、光の発生源と再帰性反射体１０の位置を調整する。即ち、傾斜光反射面１６が入射光ａに対して影になるようにする。第１、第２の光反射面１３、１４及び垂直光反射面１９はそれぞれの面が直交配置されているので、キュービックコーナーとして働き、ｐ１、ｑ１、ｒ１点で３回反射を行い、入射光ａと同じ方向に出光する再帰性反射を行う。
この実施の形態では、第１、第２の光反射面１３、１４及び垂直光反射面１９に当たる光は、空気以外の媒質を通過しないので、光の減衰がなく明るい再帰性反射光を得ることができる。また、光吸収層２０に当たった光は吸収され、不必要な光の反射が発生しないので、再帰性反射性能を高めることができる。
【００２５】
次に、図７、図８を参照しながら、この再帰性反射体１０を立体像表示装置として使用する場合について説明する。この場合は、対象となる対象物Ａからの光が、第１、第２の光反射面１３、１４の他に、傾斜光反射面１６にも照射し、垂直光反射面１９に当たらないようにする。
例えば、対象物Ａからの光は、第２の光反射面１４の（ｐ１、ｐ２）、第１の反射面１３（ｑ１、ｑ２）で反射され、傾斜光反射面１６（ｒ１、ｒ２）で反射する。ここで、仮に傾斜光反射面１６が第１、第２の光反射面１３、１４に対して垂直であれば、再帰性反射体として作用し、入射光の方向と反射光の方向が同一となって、対象物Ａの部分に集光し、像としては見えない。しかしながら、傾斜光反射面１６は、第１、第２の光反射面１３、１４に対して傾いているので別位置に実像Ｂを形成する。なお、以上の光路は図７、図８に実線で示すが、模式的に示すので、第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６の反射光の角度は正確に示していない（以下の例でも同じ）。
【００２６】
次に、対象物Ａからの光が、傾斜光反射面１６に入光し、反射して第１、第２の光反射面１３、１４で反射した場合の光路を、図７、図８に二点鎖線で示す。即ち、対象物Ａからの光は傾斜光反射面１６（ｘ１、ｘ２）で反射し、第２の光反射面１４（ｙ１、ｙ２）で反射し、第１の光反射面１３（ｚ１、ｚ２）で反射し、実像Ｃを結像する。対象物Ａからの光は、第１の光反射面１３（ｑ１、ｑ２）、第２の光反射面１４（ｐ１、ｐ２）、傾斜光反射面１６（ｒ１、ｒ２）を反射して実像Ｂを結像する場合もあり得る。実像Ｃは実像Ｂとは異なる位置に結像する場合もあるが、対象物Ａと再帰性反射体１０の位置、角度を選択することによって、又は対象物Ａと再帰性反射体１０との間に遮蔽物を設けることによって、一つの実像Ｂ（又はＣ）とすることもできる（以下、実像Ｂのみ結像させるようにした場合について説明する）。
【００２７】
この再帰性反射体１０においては、傾斜光反射面１６が第１、第２の光反射面１３、１４に対して傾斜しているので、再帰性反射は行われず、第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６からの反射光は、対象物Ａの位置から外れる。そして、このような第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６を有する光反射ユニット２２（小ブロック、図４参照）が、第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６の角度位置を保ったまま（即ち、同一姿勢で）平面状に多数並べられているので、これらの光が同一位置に集まる。従って、対象物Ａからの光が複数の光反射ユニット２２によって反射し、実像Ｂを形成する。
【００２８】
この実施の形態の場合、対象物Ａが各光反射ユニット２２の傾斜光反射面１６に向かって光を発する側（例えば、図７において［Ｇ］側）にある場合は、実像Ｂを結像するが、図７において［Ｋ］側に対象物Ａがある場合は、Ａからの光（光線）は垂直光反射面１９、第１、第２の光反射面１３、１４を通って反射するので、再帰性反射を行い結像しない。また、光吸収層２０に当たった光は吸収され、不必要な光の反射が防止されるので、実像Ｂの視認性が向上する。
【００２９】
次に、図９に示す再帰性反射体３０について説明する。再帰性反射体３０は、平面視して正方形又は長方形の再帰性反射体１０を複数用意し、同一平面上に並べて形成されより大型で高効率な装置となっている。この場合、並べて形成された大型の再帰性反射体３０は矩形であることが好ましいが、本発明はその形状には限定されない。
再帰性反射体１０において、仕切り壁１５が同一方向を向いていることが好ましい。再帰性反射体１０の第１、第２の光反射面１３、１４の方向は合わせることが好ましいが、同一直線上に並ぶ必要はない。なお、第１、第２の光反射面１３、１４及び傾斜光反射面１６を用いて立体像表示装置を形成する場合も同様である。
【００３０】
図１０に示すように、再帰性反射体１０を構成する複数の平板状ブロック１１を同一平面上に並べて大型再帰性反射体３２を構成し、この大型再帰性反射体３２の一側又は中央にハーフミラー３３を直交状態で立設して立体像表示装置３１を形成する。
【００３１】
この立体像表示装置３１において、対象物Ｄからの光はハーフミラー３３を通過し、更に一部は反射して大型再帰性反射体３２に入射される。大型再帰性反射体３２では、入射された光はそのまま反射し、再度ハーフミラー３３に反射及び透過し、実像Ｅを結像する。
この場合、大型再帰性反射体３２は小型の再帰性反射体１０を構成する平板状ブロック１１を並べて形成したものであるので、大型のものができ、かつ各再帰性反射体１０の第１、第２の光反射面１３、１４及び垂直光反射面１９は露出しているので、光の減衰が生じ難く、より明るい実像Ｅを形成できる。
なお、この実施の形態では、大型再帰性反射体３２の中央にハーフミラー３３を立設したが、例えば、図１０にＪ−Ｊ’で示すように、大型再帰性反射体３２の半分のみを使用することもできる。
【００３２】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
また、上記実施の形態においては、第１、第２の光反射面１３、１４によって形成される断面直角二等辺三角形の溝は空間であったが、透明の樹脂を充填することもできる。この場合、光の通過効率は下がるが、埃等が堆積することがなく、容易に表面の掃除ができる。
更には、上記実施の形態では、平板状ブロックの上側に金属反射膜を形成し、その表面（上面）を光反射面として使用したが、平板状ブロックを透明材料で形成し、上記実施の形態とは上下を逆にして金属反射膜を下にし、金属反射膜の裏面（平板状ブロック側の面）を光反射面として使用することもできる。この場合も、仕切り壁の上面に光吸収層を形成する必要があるが、上記実施の形態とは上下が逆になるので、先に仕切り壁の上面に光吸収層を形成した後に、金属反射膜を形成することにより、平板状ブロック側から入射した光のうち、光吸収層に当たった光は吸収され反射することはない。なお、光が透明物質（平板状ブロック）を通過するので、輝度が下がるが、より平面性の良い光反射面を得ることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０：再帰性反射体、１１：平板状ブロック、１１ａ：光反射溝、１２：上側、１３：第１の光反射面、１４：第２の光反射面、１５：仕切り壁、１６：傾斜光反射面、１７：交差線、１９：垂直光反射面、２０：光吸収層（非光反射面）、２２：光反射ユニット、３０：再帰性反射体、３１：立体像表示装置、３２：大型再帰性反射体、３３：ハーフミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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