(57)【要約】【課題】路面のライン標示に妨害光が出現することを防止可能な視線誘導装置を提供する。【解決手段】ラインレーザー光５１を上方から道路４の路面に向けて照射して路面上にライン標示５を行う視線誘導装置１である。視線誘導装置１は、本体ケース３と、本体ケース３内に配設されてラインレーザー光５１を発射する発光要素６（６２，６３）と、本体ケース３の前面３１に設けられて発光要素６からのラインレーザー光５１を出射する窓板７と、窓板７の裏側に配設されて発光要素６を内側に配設して窓板７に発光要素６を臨ませる保持筒８とを備える。窓板７は、光透過性を有し、保持筒８は、光吸収性及び／又は光分散性を有し、窓板７と保持筒８とは光学的に分離されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラインレーザー光を上方から道路の路面に向けて照射して路面上にライン標示を行う視線誘導装置であって、
本体ケースと、本体ケース内に配設されてラインレーザー光を発射する発光要素と、本体ケースの前面に設けられて発光要素からのラインレーザー光を出射する窓板と、窓板の裏側に配設されて発光要素を内側に配設して窓板に発光要素を臨ませる保持筒とを備え、
窓板は、光透過性を有し、
保持筒は、光吸収性及び／又は光分散性を有し、
窓板と保持筒とは光学的に分離されている視線誘導装置。
【請求項２】
請求項１に記載の視線誘導装置において、
前記光吸収性を有する保持筒は、ラインレーザー光の反射光及び反射散乱光を吸収させるために少なくとも内周面が光吸収色を有するものであり、
前記光吸収色は、ラインレーザー光の発光色の補色となる色、黒系色又は茶系色である視線誘導装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の視線誘導装置において、
前記光分散性を有する保持筒は、ラインレーザー光の反射光及び反射散乱光を分散させるために内周面を微細な凹凸を有する粗面にしたものである視線誘導装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の視線誘導装置において、
窓板は、透明シート板により形成されている視線誘導装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の視線誘導装置において、
窓板と保持筒とは、樹脂成形品からなり、一体成形、組み付け又は接着により一体化されている視線誘導装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の視線誘導装置において、
前記発光要素は、路面上のライン標示として、規定の光出力を有するライン中央部と、規定の光出力に満たないライン両端部とを形成する構成を備える視線誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上方から道路の外側線等に向けてラインレーザー光を照射してライン標示を行う視線誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、視線誘導装置として、道路脇に立設した支柱に設置されてラインレーザー光を出射する光源部を備え、この光源部により上方から路面に向けてラインレーザー光を出射して道路の外側線に沿ったライン標示を行うことにより、積雪時等の視程障害時でも車両運転者に道路の外側線を認識させるものがある（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−８９３７０号公報
【特許文献１】特開２０１８−８０４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記視線誘導装置の光源部は、本体ケース内にレーザー発振器が設けられ、本体ケースの前面部には透明な窓板が配設されており、レーザー発振器から発射されたラインレーザー光が窓板を透過して前方へと出射される。この際、レーザー発振器からラインレーザー光として発射される直接の発射光以外に、窓板等で反射、散乱する反射光や反射散乱光といった不要光が生じる。この不要光が本体ケースの窓板から外部に漏れ出し、路面上のライン標示位置に様々な方向を向いた無数のライン光として出現する。このような無数のライン光は、ライン標示に悪影響を及ぼす妨害光となり、１本の鮮明なライン標示を不明瞭にするという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、上記のような妨害光の出現を防止することが可能な視線誘導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】
【０００６】
本発明に係る視線誘導装置は、
ラインレーザー光を上方から道路の路面に向けて照射して路面上にライン標示を行う視線誘導装置であって、
本体ケースと、本体ケース内に配設されてラインレーザー光を発射する発光要素と、本体ケースの前面に設けられて発光要素からのラインレーザー光を出射する窓板と、窓板の裏側に配設されて発光要素を内側に配設して窓板に発光要素を臨ませる保持筒とを備え、
窓板は、光透過性を有し、
保持筒は、光吸収性及び／又は光分散性を有し、
窓板と保持筒とは光学的に分離されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、保持筒によって反射光や反射散乱光といった不要光を吸収又はその光強度を低減することができ、路面上のライン標示に悪影響を及ぼす妨害光の出現を防止することができる。その結果、１本の綺麗なライン標示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の視線誘導装置の設置状態を示す斜視図である。
【図２】光源部の外観を示す斜視図である。
【図３】光源部の内部構造を示す断面図である。
【図４】本体ケース内におけるレーザー発振器、窓板、保持筒の配置状態を示す断面図である。
【図５】本体ケースを前面側から見た平面図である。
【図６】窓板と保持筒の一体部品を示す斜視図である。
【図７】光源部の発光要素の変形例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、実施形態の路面反射式視線誘導装置（以下、「視線誘導装置」という。）１は、道路４の外側線４１よりも外側の道路脇に立設する支柱Ｐに設置され、上方から下方の路面４０に向けてラインレーザー光５１を照射して道路４の外側線４１に沿ったライン標示５を投影するものである。
【００１０】
実施形態では、視線誘導装置１は、支柱Ｐの所定高さ位置からラインレーザー光５１を車両Ｍの進行方向逆方向側（向かってくる車両Ｍの方向）へ向けて斜め下方へ照射してライン標示５を行う。これにより、進行する車両Ｍの前面側に対して路面４０から反射するラインレーザー光５１の反射光量を多くでき、車両運転者には遠くからでもライン標示５を明るく見せることができる。なお、視線誘導装置１によるラインレーザー光５１の照射方向としては、車両Ｍの進行方向逆方向側へ向けて斜め下方へ照射することに限らず、視線誘導装置１の設置位置における下方へ向けて照射してもよいし、車両Ｍの進行方向側へ向けて斜め下方へ照射することでもよい。
【００１１】
視線誘導装置１は、光源部２、太陽光パネル１１、制御箱１２等を備えている。制御箱１２には、光源部２が出射するラインレーザー光５１を点滅又は点灯するように制御する制御部が備えられている。また、制御箱１２には、太陽光パネル１１で発電した電気エネルギーを充電する蓄電池が収容されており、光源部２は、この蓄電池の電気エネルギーを使ってラインレーザー光５１を出射する。なお、光源部２の電源は、上記の太陽光利用によるものに限らず、商用電源等を用いるようにしてもよい。また、図２、図３に示すように、光源部２は、ラインレーザー光５１を発射するレーザー発振器６と、レーザー発振器６を収容する本体ケース３と、本体ケース３の上部から被せて本体ケース３と一体化されて前方へ長く延びる安全具３０とを備えている。
【００１２】
図４に示すように、レーザー発振器６は、細長い円筒状のハウジング６１、このハウジング６１内に配設する半導体レーザー素子６２、光学系部６３、駆動回路６４等を備えるものであり、ハウジング６１の円筒先端面にはレーザー光を発射させるレーザー光発射部６５が形成されている。このレーザー発振器６自体が発光要素となるが、半導体レーザー素子６２及び光学系部６３を発光要素として捉えることができる。なお、レーザー発振器６には、図示しない電源線や信号線等の配線が接続されている。このレーザー発振器６は、半導体レーザー素子６２で生成されたレーザー光を光学系部６３でラインレーザー光５１に変換してレーザー光発射部６５からラインレーザー光５１を発射する。ラインレーザー光５１は、所定の指向角度αで発射され、横から眺めると三角形状に照射される（図３参照）。この三角形におけるレーザー光発射部６５を頂点とする三角形の中心線がラインレーザー光５１の光軸５２となる。
【００１３】
レーザー発振器６は、およそ４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲の可視光レーザーであり、赤、青、黄、緑などの様々な発光色のものを使用することができ、好ましくは、緑色の可視光レーザーが使用される。また、このレーザー発振器６は、レーザー光出力が高出力のものを使用することが好ましく、例えば、レーザー光出力としてＪＩＳＣ６８０２（レーザー機器の安全基準）で定める安全クラス２以上のものを使用することができる。な
お、レーザー発振器６自体が安全クラス２以上の高出力レーザーであっても、図３から明らかなように、光源部２は、安全具３０を一体に備えるため実際に人の目が最接近できる安全具３０の先端部がレーザー光出力の測定基準となり、安全具３０の長さにより、光源部２としては、ＪＩＳＣ６８０２の安全クラス２を満たすものとすることができる。
【００１４】
図４に示すように、本体ケース３は、前面部３１が下向きの傾斜面となった略四角形箱形に形成され、この本体ケース３内にレーザー発振器６が横置き状態に固定されている。なお、本体ケース３は、ケース前部３Ａとケース後部３Ｂとから構成され、ケース前部３Ａを取り替え可能な別パーツとするが、ケース前部３Ａとケース後部３Ｂとに分かれない一体物とするものでもよい。
【００１５】
図４、図５に示すように、本体ケース３の前面部３１には、その略中央部にレーザー発振器６からのラインレーザー光５１を出射する出射部３３が設けられている。出射部３３には、本体ケース３の前面部３１と面一に窓板７が設けられている。窓板７の裏側には、本体ケース３内に配置される保持筒８が設けられている。窓板７は、光透過性を有する透明部材から形成されており、レーザー発振器６からのラインレーザー光５１を透過して前方へ出射させる。窓板７として、プラスチック製の透明シート板が用いられる。プラスチック製透明シート板は、平滑で歪みの無いものが好ましい。また、プラスチック製透明シート板は、各種の成形方法により製造することができる。なお、窓板７は、プラスチック製の透明シート板に限定されず、透明ガラス板等を用いてもよい。
【００１６】
図６に示すように、保持筒８は、略円筒状を有し、窓板７に対して筒の延在方向が斜め向きとなるように設けられている。この保持筒８は、レーザー発振器６を窓板７に臨ませるようにレーザー発振器６の先端部を内周面８１側に保持させている。レーザー発振器６の後端部は、本体ケース３の後板３２に取り付けた押圧部材３４により保持されている。
【００１７】
本実施形態における保持筒８は、レーザー発振器６からラインレーザー光５１として発射される直接の発射光以外の不要光に対して、光吸収性（第１形態）又は光分散性（第２形態）の機能を有し、窓板７とは光学的に分離されたものである。
【００１８】
まず、第１形態の保持筒８として、光吸収性を有するものについて説明する。この保持筒８は、光吸収色に着色したものである。光吸収色は、ラインレーザー光５１のエネルギーを熱などに変えて吸収することができる色であり、例えば、ラインレーザー光５１の発光色と補色（反対色）の関係にある色や、黒系色、茶系色である。ここで補色の関係は、緑色と赤色の関係、青色と黄色の関係等をいう。例えば、赤色の物質は緑色レーザー光を吸収し、緑色の物質は赤色レーザー光を吸収する。また、黒系色は、純粋の黒色だけでなく、暗黒色、漆黒、墨色など黒色系統として扱われる色のことをいう。茶系色は、純粋の茶色だけでなく、焦げ茶色、黄褐色、煉瓦色、鳶色、小豆色など茶色系統として扱われる色のことをいう。これら黒系色や茶系色は、彩度低下させる色であり、黒系色の物質及び茶系色の物質は概ねすべての色のレーザー光を吸収することができる。
【００１９】
これより、所定の光吸収色を有する第１形態の保持筒８によれば、レーザー発振器６から発射されたラインレーザー光５１が窓板７で反射、散乱した反射光や反射散乱光（不要光）を保持筒８の光吸収色により吸収することができる。従って、出射部３３の窓板７からの不要光の漏れ出しが防止され、路面４０上のライン標示５の周辺に現れていた妨害光が取り除かれ、その結果、１本の綺麗なライン線によるライン標示５を行うことができる。
【００２０】
保持筒８は、樹脂又は金属により形成することができる。樹脂製の保持筒８を光吸収色とするには、例えば、樹脂材料中に光吸収色となる着色剤を混ぜ合わせて着色して成形することにより製作することができる。金属製の保持筒８の場合は、光吸収色を有する金属
材料により製作すればよい。また、樹脂製、金属製のいずれの保持筒８であっても、光吸収色を有しない材料から外形を形成する場合、表面に光吸収色の塗料を塗装してコーティングすることによりこのコーティング層によって光吸収色を呈する保持筒８を得ることができる。この場合、保持筒８全体を光吸収色のコーティング層で覆ってもよいし、保持筒８の内周面８１だけを光吸収色のコーティング層で覆うようにしてもよい。なお、光吸収色の保持筒８の形成方法は、上述の方法に限るものではなく、各種の方法を用いることができる。
【００２１】
次に、第２形態の保持筒８として、光分散性を有するものについて説明する。この保持筒８は、内周面８１を微細な凹凸を有する粗面にしたものである。これより、光分散性を有する第２形態の保持筒８によれば、レーザー発振器６から発射されたラインレーザー光５１が窓板７で反射、散乱した反射光や反射散乱光（不要光）を保持筒８の内周面８１の粗面により多角的に細かく分散させて光強度を弱めることができる。従って、出射部３３の窓板７から漏れ出る不要光の光強度が大幅に低減され、路面４０上のライン標示５の周辺に妨害光として出現することが阻止され、その結果、１本の綺麗なライン線によるライン標示５を行うことができる。
【００２２】
第２形態の保持筒８も、樹脂又は金属により形成できるが、いずれの材質であっても保持筒８の内周面８１を粗面化するには、表面処理を施すことにより形成することができる。例えば、保持筒８の製作時に金型によりシボ加工を施すことで内周面８１に微細な凹凸の粗面を形成することができる。また、エッチング、ショットブラスト、大粒の粒子を含んだ艶消し塗料の塗布などによっても内周面８１に微細な凹凸の粗面を形成することができる。なお、保持筒８の内周面８１を粗面化する方法は、上述の方法に限るものではなく、各種の方法を用いることができる。
【００２３】
また、保持筒８は、上述した光吸収性（第１形態）及び光分散性（第２形態）の両方の機能を備えるものであってもよい。すなわち、このような保持筒８としては、光吸収色を有し、かつ内周面８１を微細な凹凸を有する粗面にしたものである。
【００２４】
なお、本体ケース３は、透明又は不透明の部材から形成できるが、本体ケース３の色を前記光吸収色としたり、本体ケース３の内面を微細な凹凸を有する粗面にしたり、又は、その両方の手段（光吸収色及び粗面）を施すようにしてもよい。これにより、何らかの理由で本体ケース３内に存在した不要光を本体ケース３によっても吸収、分散させることができ、路面４０上のライン標示５周辺における妨害光の出現を確実に防ぐことができる。
【００２５】
窓板７と保持筒８とは、一体化された部品として構成される。すなわち、窓板７と保持筒８とは、一体成形、嵌合等による組み付け、接着剤による接着などの方法により一体物とされている。例えば、保持筒８を樹脂成形品で形成する場合、窓板７となる透明シート板を予め用意し、この透明シート板を金型に挿入した後、保持筒８の材料樹脂を注入するインサート成形法により、窓板７と保持筒８とが一体化された部品を製作することができる。これにより、窓板７となる透明シート板として表面が平滑性の優れたものを予め用意することでインサート成形の成形状態等にかかわらず窓板７の平滑性を確保することができる。金属製の保持筒８の場合は、組み付け、接着などの方法で窓板７と保持筒８とを一体化することができる。
【００２６】
窓板７と保持筒８との一体部品は、本体ケース３の出射部３３に一体的に設けられている。すなわち、本体ケース３を樹脂成形品で形成する場合、窓板７と保持筒８との一体部品を金型に挿入した後、本体ケース３の材料樹脂を注入するインサート成形法により、窓板７と保持筒８との一体部品が一体化された本体ケース３を製作することができる。この場合、窓板７と保持筒８との一体部品としては、窓板７は、保持筒８の外径（窓板７を結
合する開口端の外径）よりも大きい面積の板部材であることが好ましい。これにより、金型への挿入時、金型内での保持等のときに、保持筒８の外側に張り出した窓板７部分を把持等することができ、成形作業を円滑かつ容易に行うことができる。
【００２７】
なお、窓板７と保持筒８の一体部品を本体ケース３に一体化するには、インサート成形法に限らず、嵌合等による組み付け、接着剤による接着などの方法により一体化してもよい。金属製の本体ケース３の場合は、組み付け、接着などの方法で窓板７と保持筒８との一体部品を一体的に設けることができる。
【００２８】
本発明は、以上の実施形態のみに限定されず、特許請求の範囲内で様々な変更を施すことが可能である。
例えば、出射部３３では、窓板７が本体ケース３とは別部材で構成するが、本体ケース３の前面部３１自体が窓板７部分を構成するものであってもよい。この場合、保持筒８をインサート部品としてインサート成形することで保持筒８が一体化した本体ケース３を製作することができ、また、保持筒８を本体ケース３に組み付け、接着等の方法により保持筒８と本体ケース３とを一体化することができる。
【００２９】
また、本発明でいう保持筒８は、上述したレーザー発振器６を内側に配置させるものに限らず、レーザー発振器６において半導体レーザー素子６２及び光学系部６３といった発光要素を内側に配設するハウジング６１であってもよい。
【００３０】
本発明において、光源部２のラインレーザー光５１を発射する発光要素６は、線状にレーザー光を発光するものだけでなく、面状にレーザー光を発光するものを使用することができる。面状にレーザー光を発光する発光要素６は、略長方形の面状にレーザー光を発光することにより、道路４の路面４０上に太幅のライン標示５を行うことができ、車両Ｍの運転者においてライン標示５の視認性を高めることができる。従って、車両Ｍの運転者に対する安全性が高められる。なお、面状にレーザー光を発光する場合、発光要素６として、例えば、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を使用することができる。また、発光要素６においてレンズ等の光学系により略長方形の面状にレーザー光を発光するようにしてもよい。さらに、線状のラインレーザー光５１を発光する発光要素６を複数個配設して複数本のラインレーザー光５１を線幅方向に複数本発光させて太幅のライン標示５として車両Ｍの運転者に認識させるようにしてもよい。
【００３１】
また、本発明において、光源部２のレーザー発振器６（発光要素）は、図７に示すように、道路４の路面４０上のライン標示５として、規定の光出力を有するライン中央部５３と、規定の光出力に満たないライン両端部５４，５５とを形成する構成を備えるものとすることができる。このようなレーザー発振器６として、例えば、半導体レーザー素子と、コリメートレンズと、シリンドリカルレンズとを備え、半導体レーザー素子から出力されるレーザー光は、コリメートレンズにより平行光に変換され、この平行光がシリンドリカルレンズを通過することによりラインレーザー光として出力されるものが例示される。この場合、半導体レーザー素子から出力されるレーザー光は、光強度分布がガウス分布となっているので、コリメートレンズ及びシリンドリカルレンズを通過して出力されるラインレーザー光は、ライン照射光の中心部分が最も高い光出力（光強度）となり、ライン照射光の両端部に向かうにしたがって光出力が低くなる。従って、このレーザー発振器６によれば、路面４０上のライン標示５において、光出力が高く保持されて規定の光出力以上有するライン中央部５３と、光出力が低くなり規定の光出力に満たないライン両端部５４，５５とが形成される。
【００３２】
ここで、路面４０上のライン標示５においてライン中心部分（ラインレーザー光５１の光軸５２の延長上の部分）が最も高い光出力値を有する。前記「規定の光出力を有するライン中央部５３」とは、路面４０上のライン標示５に対して車両Ｍのヘッドライト光が当たっても運転者にはライン標示５が認識できる明るさを有するライン長さ部分と定義される。規定の光出力を有するライン中央部５３のライン長さ部分は、レーザー発振器６の初期設定において、例えば、ラインレーザー光５１の指向角度αの範囲内におけるライン標示５の長さと略一致させるようにすることができる。
【００３３】
一方、前記「規定の光出力に満たないライン両端部５４，５５」とは、路面４０上のライン標示５に対して車両Ｍのヘッドライト光が当たると運転者にはライン標示５が認識し難くなるが、ヘッドライト光が当たっていない場合は運転者にはライン標示５が認識できる明るさを有するライン長さ部分と定義される。因みに、本発明者らは、レーザー発振器６として、ラインレーザー光５１の指向角度αが１０°に設定されるが、この１０°の指向角度αよりも広角にラインレーザー光５１を発射するものを用い、照射距離４ｍの地点でのライン照射光の光出力値を測定した。その結果、ライン照射光において指向角度１０°の両端位置（指向角度１０°の中心線に対して±５°の各頂点位置）の光出力値は、ライン照射光のライン中心部分の位置（光軸５２延長上の位置であり、指向角度１０°の中心線上の位置）における光出力値の約１／２であった。これより、前記「規定の光出力に満たないライン両端部５４，５５」は、目安として、例えば、このライン中心部分の最も高い光出力値の１／２〜１／３に満たない光出力値相当となる端部分とすることができる。なお、前記「１／２〜１／３」の数値は、あくまで目安に過ぎず、「規定の光出力に満たないライン両端部５４，５５」のライン長さ部分は、前記定義が優先される。すなわち、視線誘導装置１から路面４０までの照射距離や照射角度（光軸５２の俯角）等によって、ライン標示５のライン両端部５４，５５において車両Ｍのヘッドライト光が当たると運転者には見えなくなるか見えにくくなるライン長さ部分の範囲が変動するからである。
【００３４】
前記構成のレーザー発振器６（発光要素）によれば、ライン標示５における規定の光出力に満たないライン両端部５４，５５は、車両Ｍのヘッドライト光が当たればヘッドライト光に打ち消されて運転者にはほぼ見えなくなるが、ヘッドライト光が当たっていない場合は、運転者には前記ライン両端部５４，５５のライン長さ分だけライン標示５が長く見える。従って、車両Ｍの運転者は、ヘッドライト光照射位置よりも遠くの前方の道路線形を容易に認識することができる。よって、夜間、積雪時や降雨時等の視程障害時等において、車両Ｍの運転者に対する安全性が高められる。
【００３５】
また、前記の視線誘導装置１が道路４の長さ方向に沿って複数台設置される場合、前記ライン中央部５３のライン長さ部分の長さよりも間隔を離して設置しても、前記ライン両端部５４，５５のライン長さ部分の長さ分だけライン標示５が長く認識し得ることから、運転者は、複数台の視線誘導装置１から照射された各ライン標示５が繋がって連続した１本の明るく長い線として認識することができる。従って、車両Ｍの運転者は、複数の視線誘導装置１が設置された場所から更に遠く離れた位置からでも、視界の範囲内における前方の道路線形を容易に認識することができる。よって、車両Ｍの運転者に対する安全性が更に高められる。
【符号の説明】
【００３６】
１  視線誘導装置
２  光源部
３  本体ケース
３Ａ  ケース前部
３Ｂ  ケース後部
４  道路
５  ライン標示
６  レーザー発振器
７  窓板
８  保持筒
１１  太陽光パネル
１２  制御箱
３０  安全具
３１  前面部
３２  後面部
３３  出射部
３４  押圧部材
４０  路面
４１  外側線
５１  ラインレーザー光
５２  光軸
５３  ライン中央部
５４，５５  ライン端部
６１  ハウジング
６２  半導体レーザー素子
６３  光学系部
６４  駆動回路
６５  レーザー光発射部
８１  内周面
Ｍ  車両
Ｐ  支柱
α  指向角度
【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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