(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒の前端部分にアクセサリ装着部を有しつつも、該前端部分に設けられた発光部からの照明光によって被写体を良好に照明できるようにする。【解決手段】光学機器２００は、レンズ鏡筒により保持されたレンズ１ａと、それぞれレンズ鏡筒における物体側の前端部分のうち上記レンズよりも径方向の外側に配置され、照明光を発する発光部２２，２３，２７と、アクセサリが取り外し可能に装着されるアクセサリ装着部２１ａとを有する。アクセサリ装着部は、発光部よりも径方向の内側に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒を有する光学機器であって、
前記レンズ鏡筒において径方向の最も外側に配置されたベース鏡筒と、
前記レンズ鏡筒の光軸が延びる方向における最も物体側に配置された第１レンズを保持して前記ベース鏡筒よりも前記径方向の内側に配置され、前記ベース鏡筒に対して前記物体側に繰り出し可能な可動鏡筒とを有し、
前記可動鏡筒が前記ベース鏡筒に対して繰り出した状態において、前記光軸上における最短撮影距離またはワーキングディスタンスにある点を頂点とし、前記第１レンズの前記物体側の面頂点を通って前記光軸に直交する面と前記可動鏡筒の外周面を前記物体側に延長した円筒面との交線を通る円錐面よりも前記径方向の内側に、前記可動鏡筒の全体と前記ベース鏡筒の全体が位置することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記可動鏡筒における前記物体側の前端部分において前記第１レンズよりも前記径方向の外側に配置され、照明光を発する発光部を有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記前端部分において前記第１レンズよりも前記径方向の外側であって前記発光部よりも前記径方向の内側に、アクセサリが取り外し可能に装着されるアクセサリ装着部を有することを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記発光部の少なくとも一部と前記アクセサリ装着部の少なくとも一部とが、前記光軸が延びる方向において同じ位置にあることを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
【請求項５】
前記アクセサリ装着部は、前記発光部の光出射面よりも前記物体側とは反対側の位置に設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の光学機器。
【請求項６】
前記アクセサリ装着部は、雌ねじにより構成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項７】
前記発光部は、
光源と、
前記光源からの光を前記径方向および前記レンズ鏡筒の光軸方向に導く導光部材と、
前記導光部材からの光を拡散する拡散部材とを有することを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項８】
前記発光部の光出射面は前記拡散部材の前記物体側の面であって、
前記アクセサリ装着部は、前記拡散部材の前記物体側の面よりも前記物体側とは反対側の位置に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒を有する交換レンズ等の光学機器に関し、特に近接撮影（マクロ撮影）に好適な光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなマクロ撮影用交換レンズとして、特許文献１には、レンズ鏡筒のうち光軸方向における最も物体側のレンズの周囲の前端部分に複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置した照明機能付き交換レンズが開示されている。この交換レンズでは、レンズ鏡筒の前端部分におけるＬＥＤよりも径方向外側に、光学フィルタ等のアクセサリを装着するためのアクセサリ装着部が設けられている。具体的には、光学フィルタ装着用の雌ねじを、ＬＥＤよりも径方向外側において該ＬＥＤよりも物体側に突出した円筒部の内周に設けている。これは、該雌ねじと光学フィルタの雄ねじとを係合させるための光軸方向の高さが必要となるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４７１９２号公報
【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にて開示された交換レンズでは、ＬＥＤから発せられた照明光が円筒部によって遮られたり円筒部の内側にＬＥＤを覆うように装着された光学フィルタの内面で反射したりすることで、被写体を良好に照明できないおそれがある。
【０００５】
また、マクロ撮影において、ＬＥＤよりも径方向外側において物体側に突出した円筒部が被写体の周囲に存在する障害物に干渉して、レンズ鏡筒の前端を十分に被写体に近づけることができないおそれもある。
【０００６】
本発明は、マクロ撮影においてレンズ鏡筒の前端を被写体にできるだけ近づけることが可能な光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光学機器は、レンズ鏡筒において径方向の最も外側に配置されたベース鏡筒と、レンズ鏡筒の光軸が延びる方向における最も物体側に配置された第１レンズを保持してベース鏡筒よりも径方向の内側に配置され、ベース鏡筒に対して物体側に繰り出し可能な可動鏡筒とを有する。そして、可動鏡筒がベース鏡筒に対して繰り出した状態において、光軸上における最短撮影距離またはワーキングディスタンスにある点を頂点とし、第１レンズの物体側の面頂点を通って光軸に直交する面と可動鏡筒の外周面を物体側に延長した円筒面との交線を通る円錐面よりも径方向の内側に、可動鏡筒の全体とベース鏡筒の全体が位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光学機器では、マクロ撮影においてレンズ鏡筒の前端を被写体に十分に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例である交換レンズ（繰出し状態）を含む撮像システムの構成を示す断面図。
【図２】実施例の交換レンズ（沈胴状態）の断面図。
【図３】実施例の交換レンズ（沈胴状態および繰出し状態）を示す外観側面図。
【図４】実施例の交換レンズにおける発光部の分解斜視図。
【図５】実施例の交換レンズを用いたマクロ撮影の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１には、本発明の実施例である光学機器としての交換レンズ２００と該交換レンズ２００が取り外し可能に装着される撮像装置としてのデジタルカメラ５００とにより構成される撮像システムの構成を示している。図１では、繰出し状態にある交換レンズ２００の断面を示している。以下の説明において、図１に示す交換レンズ２００（後述するレンズ鏡筒）の光軸ＡＸＬが延びる方向のうち左側を物体側または前側といい、右側を像側または後側という。また、図２には、沈胴状態にある交換レンズ２００の断面を示している。さらに、図３（ａ），（ｂ）にはそれぞれ、沈胴状態および繰出し状態にある交換レンズ２００の外観を示している。
【００１２】
デジタルカメラ（以下、単にカメラという）５００は、その内部にＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等の撮像素子６００を備えている。カメラ５００は、ミラーレスデジタルカメラであってもよいし、一眼レフデジタルカメラであってもよい。また、デジタルビデオカメラであってもよい。さらに、本実施例では、レンズ交換型撮像システムについて説明するが、レンズ一体型カメラ（光学機器）も本発明の実施例に含まれる。
【００１３】
交換レンズ２００は、被写体の光学像（被写体像）を形成する撮影光学系を有する。本実施例の交換レンズ２００は、被写体に近接しての撮影であるマクロ撮影が可能な単焦点マクロレンズである。また、交換レンズ２００において、可動鏡筒ユニットＡとベース鏡筒ユニットＢとによってレンズ鏡筒が構成される。撮影時には、後述するベース鏡筒ユニットＢに対して可動鏡筒ユニットＡが繰り出した繰出し状態となり、全体として先細り形状のレンズ鏡筒が形成される。一方、非撮影時には、ベース鏡筒ユニットＢに対して可動鏡筒ユニットＡが収納された（沈胴した）沈胴状態となり、撮像システムをコンパクトに持ち運ぶことが可能となる。
【００１４】
撮影光学系は、物体側から像側に順に、前端レンズ（第１レンズ）１ａと、防振レンズ２と、前側中間レンズ１ｂと、絞りユニット３４と、後側中間レンズ１ｃと、フォーカスレンズ３と、後端レンズ４とを含む。
【００１５】
５は前端レンズ１ａ、前側中間レンズ１ｂおよび後側中間レンズ１ｃを保持する第１保持枠である。防振レンズ２は、これを保持するシフト保持枠８ａに設けられたマグネット８ｂと第１保持枠５に固定された防振ベース枠８ｃに設けられたコイル８ｄとにより構成される防振アクチュエータによって光軸ＡＸＬに直交する方向にシフトすることで手振れ補正を行う。
【００１６】
１１は可動鏡筒ユニットＡのベースとなるメイン保持枠である。第１保持枠５、絞りユニット３４およびこれら第１保持枠５と絞りユニット３４の外周を囲む前側鏡筒２１は、メイン保持枠１１にビスにより固定されている。前側鏡筒２１、メイン保持枠１１、第１保持枠５およびこれらに取り付けられたレンズ１ａ〜１ｃ，２，３、絞りユニット３４等によって可動鏡筒ユニットＡが構成される。前側鏡筒２１の最も物体側である前端部分には、後述する発光部とアクセサリ装着部とが設けられている。
【００１７】
なお、ここでいう前端部分を次のように定義してもよい。つまり、拡散板２２の光出射面から前端レンズ１ａの撮像素子６００側（像側）の面頂点までの領域を前端部分としてもよい。あるいは、拡散部材２２の光出射面からライトガイド２３の撮像素子６００側（像側）の面までの領域を前端部分としてもよい。
【００１８】
１０はフォーカスレンズ３を保持するフォーカス保持枠である。フォーカス保持枠１０は、可動鏡筒ユニットＡにおいてメイン保持枠１１に設けられた案内機構および駆動機構によって光軸ＡＸＬが延びる方向である光軸方向に移動されて焦点調節を行う。絞りユニット３４は、撮影光学系を通過して撮像素子６００に到達する光量を調節する。
【００１９】
１４はベース鏡筒ユニットＢのベースとなる案内筒であり、その周方向３箇所には光軸方向に延びる案内溝部が形成されている。１６はカム環であり、案内筒１４に対して、バヨネット結合により光軸方向への移動が阻止されつつ案内筒１４の外周において光軸回りで回転可能に取り付けられている。カム環１６には、可動鏡筒ユニットＡをベース鏡筒ユニットＢに対して繰出したり沈胴させたりするためのカム溝部が設けられており、メイン鏡筒１１に設けられたカムフォロアがカム溝部と案内溝部とに係合している。このため、カム環１６がユーザにより回転操作されると可動鏡筒ユニットＡが光軸方向に移動する。３１はレンズの駆動用ＩＣやＣＰＵ等が実装されたメイン基板であり、案内筒１４の後端に固定されている。
【００２０】
３２はマウントであり、案内筒１４にビスにより固定されている。マウント３２は不図示の接点ブロックを有し、該接点ブロックとメイン基板３１とが不図示の配線（ＦＰＣ等）によって電気的に接続されている。また、マウント３２は、後端レンズ４を保持している。交換レンズ２００は、マウント３２におけるバヨネット結合によってカメラ５００に装着される。カメラ５００に装着された交換レンズ２００は、接点ブロックを通してカメラ５００との通信を行うことができるとともに、カメラ５００から電源供給を受ける。カメラ５００から供給された電源を用いて、交換レンズ２００の絞りユニット３４、防振アクチュエータおよび後述するフォーカスアクチュエータを動作させたり、発光部を点灯させたりすることができる。
【００２１】
２９は外装リングであり、案内筒１４の後側外周を覆う円筒部を有し、その内周側に設けられたフランジ部が案内筒１４とマウント３２とにより挟み込まれることで固定される。
【００２２】
１９はマニュアルフォーカス（ＭＦ）リングであり、案内筒１４の前側外周において光軸回りで回転可動に支持されている。ＭＦリング１９を回転させると、その回転を不図示のセンサが検出し、その回転量に応じて不図示のフォーカスモータが駆動してフォーカスレンズ３が移動する。これにより、マニュアルフォーカスが行われる。また、カメラ５００からのＡＦ制御信号に応じてフォーカスモータが駆動されることでもフォーカスレンズ３は移動する。これにより、オートフォーカス（ＡＦ）が行われる。
【００２３】
３５は操作リングであり、カム環１６にその外周面を覆うように取り付けられている。案内筒１４、カム環１６、マウント３２、外装リング２９、ＭＦリング１９および操作リング３５等によりレンズ鏡筒において最も径方向（光軸に直交する方向）の外側に配置されたベース鏡筒ユニットＢが構成される。外装リング２９、ＭＦリング１９および操作リング３５は、ベース鏡筒ユニットＢにおいて最も径方向外側に配置された最外周部材である。
【００２４】
図３（ａ），（ｂ）に示す３６は照明スイッチであり、ＬＥＤ素子２７を点灯させたり消灯したりするためにユーザによりオン／オフ操作される。
【００２５】
次に、前側鏡筒２１の前端部分に設けられた発光部およびアクセサリ装着部の構成について、さらに図４を併せ用いて用いて説明する。
【００２６】
発光部において、リング状の拡散板（拡散部材）２２と、円弧状の２つのライトガイド（導光部材）２３と、リング状のカバー板２４とが物体側から順に配置されている。さらに２つのライトガイド２３のそれぞれにおける円弧方向一端には光源であるＬＥＤ素子（光源）２７が配置されている。各ＬＥＤ素子２７は、その発光面がライトガイド２３の円弧方向一端面に対向するように配置されている。２つのＬＥＤ素子２７は２つのライトガイド２３とともにフレキシブルプリント配線板２８上に実装され、ＬＥＤユニットを構成している。
【００２７】
拡散板２２は、前側鏡筒２１のリング状の前端部分に設けられた凹部２１ｂに前側から組み付けられ、該凹部２１ｂの底面（平面）に接着される。また、ＬＥＤユニットおよびカバー板２４は、前側鏡筒２１の前端部分に後側（裏側）から組み付けられ、２つのビス２５によって前端部分に固定される。この際、２つのライトガイド２３は２つのＬＥＤ素子２７とともに凹部２１ｂの周方向２箇所に形成された円弧形状の穴部内に配置される。これにより、ライトガイド２３の前面が拡散板２２の後面に対向する。また、カバー板２４の後側には、リング状のシート２６が配置される。
【００２８】
さらに、発光部が配置された凹部２１ｂの径方向内側の壁を形成するリング状の円筒部２１ｄの内周面、つまりは発光部よりも径方向内側には、アクセサリ装着部として、雌ねじであるフィルタねじ２１ｂが形成されている。円筒部２１ｄの内周面の後端には、前側を向いたリング状の平面部２１ｄが設けられている。図１に示すように、平面部２１ｄの内周に形成された円形開口からは、前述した第１保持枠５のうち前端レンズ１ａを保持した部分が前側に突出する。これにより、フィルタねじ２１ｂの内周に面し、かつ前側に向かって開口する凹形状の空間Ｓが形成される。この空間Ｓを利用して不図示の光学フィルタ（保護フィルタ等のアクセサリ）の外周面に形成された雄ねじが係合することで、前端レンズ１ａを覆うように前側鏡筒２１に光学フィルタが装着される。
【００２９】
このように本実施例では、前側鏡筒２１（可動鏡筒ユニットＡ）における最も物体側の前端部分のうち前端レンズ１ａよりも径方向外側に発光部が設けられている。また、前側鏡筒２１の前端部分のうち前端レンズ１ａよりも径方向外側であって発光部よりも径方向内側にはフィルタねじ２１ｂが設けられている。
【００３０】
ここで、発光部とフィルタねじ２１ｂは、前端レンズ１ａの物体側の面頂点ＡＰに対して径方向に並ぶように配置されている。言い換えれば、フィルタねじ２１ｂは、発光部の拡散板２２の光出射面よりも像側（物体側とは反対側）の位置に設けられている。さらに言い換えれば、レンズ鏡筒の光軸方向において、発光部の少なくとも一部とフィルタねじ２１ｂの少なくとも一部とが重なっている。そして、フィルタねじ２１ｂが拡散板２２の光出射面よりも像側（物体側とは反対側）に設けられている。
【００３１】
つまり、フィルタねじ２１ｂが発光部より前側に突出した位置に設けられるのではなく、発光部とフィルタねじ２１ｂとが光軸方向における同じ位置（領域）に設けられている。これにより、フィルタねじが発光部より前側に突出した円筒部に設けられる場合に比べて、前端レンズ１ａを被写体に近接させることができる。また、発光部から発せられた照明光が、フィルタねじ２１ｂが設けられた円筒部２１ｄによって遮られることもない。
【００３２】
拡散板２２は、ＬＥＤ素子２７からライトガイド２３を介して入射した照明光を拡散させるために、乳白色のアクリル材により形成されている。照明光の配光特性や前側から見たときの発光部の外観を考慮して決められる。拡散板２２として、乳白色アクリル材以外の材料を用いてもよいし、拡散板２２の光出射面に凹凸模様を設けてもよい。
【００３３】
ＬＥＤ素子２７が実装されたフレキシブルプリント配線板２８は、前述したメイン基板３１に接続される。カメラ５００からの電源供給を受けたメイン基板３１からフレキシブルプリント配線板２８を介してＬＥＤ素子２７に通電されることでＬＥＤ素子２７が点灯する。ライトガイド２３は透明なアクリル材により形成されており、フレキシブルプリント配線板２８側の後面２３ａには白色塗装がなされている。
【００３４】
ＬＥＤ素子２７から図３中の矢印方向に出射した照明光は、ライトガイド２３によってその円弧方向に導かれる。このとき、上述したようにライトガイド２３の白色の後面２３ａにて照明光が反射することで該後面２３ａが２次光源となり、反射した照明光はライトガイド２３の前面から出射して拡散板２２に入射する。このような構成により、ライトガイド２３の全体から照明光が出射し、さらに拡散板２２によって拡散されることで、均一な配光分布を有する照明光が出射する。これにより、照明光は、前端レンズ１ａに近接する被写体に対して照明むらが生じないように照射される。
【００３５】
シート２６は、ウレタンやゴム等の柔らかい素材により形成されており、カバー板２４の後面に両面テープによって固定される。シート２６は、図１に示すように、前側鏡筒２１とカバー板２４と第１保持枠５との間の隙間を埋めるようにこれらの間に挟み込まれる。これにより、レンズ鏡筒の内部に、ＬＥＤ素子２７の発光時に照明光が漏れ入ったり、前端鏡筒２１における上述した円形開口の内周面と該円形開口に挿入された第１保持枠５の外周面との間の隙間を通じてゴミや水滴が侵入したりすることを防止することができる。
【００３６】
次に、図３（ｂ）を用いて可動鏡筒ユニットＡ（前側鏡筒２１）がベース鏡筒ユニットＢに対して最も繰り出した状態でのレンズ鏡筒の形状について説明する。図において、３８は撮像素子６００の撮像面から最短撮影距離に位置する被写体面（以下、最近接被写体面という）を示す。このときの前端レンズ１ａの物体側の面頂点ＡＰから最近接被写体面３８までの距離をワーキングディスタンスＬとする。また、前側鏡筒２１の円筒形状の外周面２１ｆは、可動鏡筒ユニットＡの外周面に相当する。
【００３７】
図３（ｂ）において、ＡＸＬで示す光軸上における最短撮影距離ＬｃまたはワーキングディスタンスＬの点（すなわち、光軸ＡＸＬと最近接被写体面３８との交点）をＮとする。そして、点Ｎを頂点とし、前端レンズ１ａの物体側の面頂点ＡＰを通って光軸ＡＸＬに直交する面Ｐと可動鏡筒ユニットＡの外周面２１ｆを物体側に延長した円筒面との交線Ｑを通る円錐面をＭとする。このとき、可動鏡筒ユニットＡの全体だけでなく、レンズ鏡筒において最も径方向外側に位置するベース鏡筒ユニットＢの全体が、円錐面Ｍよりも径方向内側に位置する。
【００３８】
特許文献１にて開示された交換レンズでは、レンズ鏡筒の前端部分の最外周となる交線Ｑの位置から前側に突出するように円筒部が形成され、該円筒部の内周にフィルタねじが形成される。つまり、フィルタねじが形成された円筒部が円錐面Ｍよりも径方向外側に突出する。
【００３９】
これに対して、本実施例では、上述したようにフィルタねじ２１ａを発光部よりも径方向内側に設けることで、交線Ｑの位置にフィルタねじを形成するための円筒部を設ける必要がない。このため、前側鏡筒２１の前端部分の最外周に角を面取りするような斜面２１ｇを形成して、前側鏡筒２１に前端に向かって窄まる先細り形状を持たせることができる。そして、可動鏡筒ユニットＡがそれよりも径方向外側のベース鏡筒ユニットＢに対して繰り出す構造を採用することにより、レンズ鏡筒全体にベース鏡筒ユニットＢ側から前端に向かって窄まる先細り形状を持たせることができる。
【００４０】
図５には、本実施例の撮像システムによるマクロ撮影の様子を示している。４１は被写体であり、４２は被写体４１が載っている平面を示す。上述したようにレンズ鏡筒が先細り形状を有するため、前端レンズ１ａを被写体４１にきわめて近接させて撮影を行うことができる。特に前側鏡筒２１に上述した斜面２１ｇが設けられていることで、図示のように前側鏡筒２１が平面４１に対して斜めになる方向から前端レンズ１ａが被写体４１に十分近づくまで前側鏡筒２１が障害物としての平面４１に干渉することはない。このため、より被写体に対して自由な角度から撮影が可能となる。また、斜面２１ｇを設けることで、狭い空間にレンズ鏡筒の前端を挿入し易くなる。さらに、斜面２１ｇを設けることで、発光部を点灯させずにマクロ撮影を行う際に、レンズ鏡筒の前端によって被写体が陰になりにくくすることができる。
【００４１】
また、本実施例では、レンズ鏡筒において発光部の光出射面を構成する拡散板２２が最も物体側に位置するので、レンズ鏡筒において発光部から被写体に照射される照明光を遮るものがなく、効率良く被写体を照明することができる。
【００４２】
さらに、本実施例では、フィルタねじ２１ｂに装着された光学フィルタは発光部（拡散板２２）を覆わない。このため、発光部からの照明光が光学フィルタの内面で反射して照明光に影響を及ぼすことを防止でき、被写体を良好に照明することができる。
【００４３】
なお、図３（ａ）に示すように、沈胴状態において、前側鏡筒２１は、その前端部分の発光部やフィルタねじ２１ａを含み、側面視にて見えない位置までベース鏡筒ユニットＢ内に収納される。これにより、沈胴状態においてレンズ鏡筒の前端をフラットにすることができ、デザイン性を向上させることができる。
【００４４】
なお、上記実施例では、アクセサリ装着部として光学フィルタを装着するための雌ねじを設ける場合について説明したが、バヨネット爪等の雌ねじ以外のアクセサリ装着部を設けてもよい。また、アクセサリ装着部に、光学フィルタ以外のアクセサリであるフード等を装着してもよい。
【００４５】
また、上記実施例では、２つのＬＥＤ素子と２つのライトガイドを用いてリング状の発光部を構成する場合について説明したが、発光部の構成はこれに限らない。例えば、より多数のＬＥＤ素子を周方向に並べて配置することでリング状の発光部を構成したり、水平方向２箇所にのみＬＥＤ素子を配置したりしてもよい。
【００４６】
また、上記実施例では、可動鏡筒ユニットＡがベース鏡筒ユニットＢから最も繰り出した状態において図３（ｂ）に示す構成となる光学機器の構成を例示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。少なくとも可動鏡筒ユニットＡがベース鏡筒ユニットＢから最も繰り出した状態において、言い換えれば最短撮影距離で撮影できる状態（繰り出し状態）で図３（ｂ）に示す構成となっていればよい。
【００４７】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ  前端レンズ
Ａ  可動鏡筒ユニット
Ｂ  ベース鏡筒ユニット
２１  前側鏡筒
２２  拡散板
２３  ライトガイド
２７  ＬＥＤ素子
２００  交換レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020074049.tif 000005
【図４】
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【図５】
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