(57)【要約】【課題】周辺フォーカス調整時にユーザーが簡易にフォーカスを合わせることが可能なプロジェクション装置およびプログラムを提供すること。【解決手段】プロジェクション装置は、投写光学系を介して画像データに基づく投写画像を投写するプロジェクション装置であって、投写光学系に含まれる第１レンズ群を駆動させることで投写光学系のフォーカス面を非平面状に調整するとともに、フォーカス面を非平面状に調整する間、投写画像に、フォーカス面の所定の位置における第１レンズ群に対する単位操作量とフォーカスの変化量との関係を示す敏感度が含まれるように、敏感度に関する情報を用いて画像データを生成する処理部を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写光学系を介して画像データに基づく投写画像を投写するプロジェクション装置であって、
前記投写光学系に含まれる第１レンズ群を駆動させることで前記投写光学系のフォーカス面を非平面状に調整するとともに、前記フォーカス面を非平面状に調整する間、前記投写画像に、前記フォーカス面の所定の位置における前記第１レンズ群に対する単位操作量とフォーカスの変化量との関係を示す敏感度が含まれるように、前記敏感度に関する情報を用いて前記画像データを生成する処理部を有することを特徴とするプロジェクション装置。
【請求項２】
前記投写画像の投写位置が移動するように前記投写光学系をシフトさせるシフト部を更に有し、
前記処理部は、前記敏感度に関する情報および前記投写光学系のシフト量を用いて前記画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクション装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記フォーカス面を非平面状に調整する間、前記投写画像に、前記フォーカス面を非平面状に調整する間においてフォーカスが固定されているフォーカス固定位置が含まれるように、前記フォーカス固定位置に関する情報を用いて前記画像データを生成することを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクション装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記投写光学系に含まれる第２レンズ群を駆動させることで前記フォーカス面を前記投写光学系の光軸方向へ移動するように調整するとともに、前記フォーカス面を前記光軸方向へ移動するように調整する間、前記投写画像に、前記フォーカス面を非平面状に調整する間においてフォーカスが固定されているフォーカス固定位置が含まれるように、前記フォーカス固定位置に関する情報を用いて前記画像データを生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプロジェクション装置。
【請求項５】
前記投写光学系は、前記プロジェクション装置に固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプロジェクション装置。
【請求項６】
前記投写光学系は、前記プロジェクション装置に交換可能に装着され、
前記処理部は、前記プロジェクション装置に装着された前記投写光学系から前記敏感度に関する情報を取得することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプロジェクション装置。
【請求項７】
前記投写光学系に対応する前記敏感度に関する情報を記憶する記憶部を更に有し、
前記投写光学系は、前記プロジェクション装置に交換可能に装着され、
前記処理部は、前記投写光学系から前記投写光学系に関する情報を取得し、該投写光学系に関する情報を用いて前記記憶部から前記敏感度に関する情報を取得することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプロジェクション装置。
【請求項８】
コンピュータを請求項１から７のいずれか１項に記載のプロジェクション装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周辺フォーカス調整機能を備えるプロジェクション装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、湾曲した投写面にフォーカスを合わせるための周辺フォーカス調整機能を備えるプロジェクション装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１９６００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
周辺フォーカスの調整は、フォーカス面の各位置におけるフォーカスの変化が一定ではないため、調整が難しい。周辺フォーカス調整が行われている間、投写画像内においてフォーカスが固定されている位置（以下、フォーカス固定位置）を基準に周辺フォーカス調整を行うことで、調整の難しさを緩和することができる。しかしながら、フォーカス固定位置は通常、投写光学系の光軸上に位置するが、ユーザーがフォーカス固定位置を把握することは困難である。また、投写光学系の取り付けに起因するオフセットがある場合やレンズシフトを行った場合、光軸、すなわちフォーカス固定位置が投写面中央から外れるため、ユーザーがフォーカス固定位置を把握することはより困難になる。また、フォーカス固定位置は一般的に点状であるが、レンズ設計や稼働させるレンズの制御によっては環状となる場合があり、この場合、ユーザーがフォーカス固定位置を把握することはさらに困難になる。
【０００５】
本発明は、周辺フォーカス調整時にユーザーが簡易にフォーカスを合わせることが可能なプロジェクション装置およびプログラム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】
本発明の一側面としてのプロジェクション装置は、投写光学系を介して画像データに基づく投写画像を投写するプロジェクション装置であって、投写光学系に含まれる第１レンズ群を駆動させることで投写光学系のフォーカス面を非平面状に調整するとともに、フォーカス面を非平面状に調整する間、投写画像に、フォーカス面の所定の位置における第１レンズ群に対する単位操作量とフォーカスの変化量との関係を示す敏感度が含まれるように、敏感度に関する情報を用いて画像データを生成する処理部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、周辺フォーカス調整時にユーザーが簡易にフォーカスを合わせることが可能なプロジェクション装置およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクションシステムのブロック図である。
【図２】フォーカス調整の装置関係模式図である。
【図３】フォーカス調整の概念図である。
【図４】周辺フォーカス調整の装置関係模式図である。
【図５】周辺フォーカス調整の概念図である。
【図６】周辺フォーカス調整の装置関係模式図である。
【図７】周辺フォーカス調整の概念図である。
【図８】フォーカス調整および周辺フォーカス調整時の処理を示すフローチャートである。
【図９】フォーカス調整時に表示される投写画像の一例を示す図である。
【図１０】周辺フォーカス調整時に表示される投写画像の一例を示す図である。
【図１１】周辺フォーカス調整時に表示される投写画像の一例を示す図である。
【図１２】周辺フォーカス調整時に表示される投写画像の一例を示す図である。
【図１３】周辺フォーカス調整の装置関係模式図である。
【図１４】周辺フォーカス調整の概念図である。
【図１５】周辺フォーカス調整時に表示される投写画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、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。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るプロジェクションシステムの構成について説明する。図１は、プロジェクションシステムのブロック図である。プロジェクションシステムは、プロジェクション装置１０１およびレンズ装置（投写光学系）１０３を有し、レンズ装置１０３を介してプロジェクション装置１０１内で生成された画像データに基づく投写画像をスクリーン（投写面）１０２に投写する。なお、レンズ装置１０３は、プロジェクション装置１０１に交換可能に装着されていてもよいし、プロジェクション装置１０１に固定されていてもよい。また、プロジェクション装置１０１は、リモコンによる操作や通信回線を介した遠隔操作が可能に構成されている。
【００１１】
レンズ装置１０３は、フォーカス調整を行うフォーカス調整部１０６および周辺フォーカス調整を行う周辺フォーカス調整部１０７を有する。フォーカス調整および周辺フォーカス調整については後述する。フォーカス調整部１０６および周辺フォーカス調整部１０７はそれぞれ、具体的には、１つ以上のレンズ素子を含むレンズ群とレンズ群を駆動する手動または電動の駆動機構から構成される。なお、レンズ装置１０３は、ズーム調整機能や絞り調整機能を備えていてもよい。
【００１２】
レンズシフト装置（シフト部）１０８は、スクリーン１０２に投写された投写画像の投写位置が移動するようにレンズ装置１０３をシフトさせるための手動または電動の縦横駆動機構と、レンズ装置１０３の位置を検出するセンサーとを有する。また、レンズシフト部１０８は、レンズ装置１０３のレンズシフト・オフセット（シフト量）を取得することも可能である。
【００１３】
光源部１０４は、ランプや固体光源等の液晶パネル１０５に対する光源である。液晶パネル１０５上に形成された像は、レンズ装置１０３により拡大かつフォーカス調整が行われ、スクリーン１０２上に投写される。
【００１４】
映像信号１１４は、画像処理部１０９に入力される。映像信号１１４の上流には、映像入力端子として、例えばピンプラグ端子、Ｄ−Ｓｕｂ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）端子、ＤＶＩ端子、ＤＰ端子、ＬＡＮ端子およびＵＳＢ端子などが存在する。映像入力端子にはそれぞれ、ビデオ信号、コンポーネント信号、アナログＲＧＢ信号、ＨＤＭＩ信号、デジタルＲＧＢ信号、ＤＰ信号、パケット化された映像信号および映像ファイルなどが入力される。
【００１５】
画像処理部１０９は、映像信号１１４に対して、信号デコード、インターレース・プログレッシブ変換、フレームレート変換、解像度変換、アスペクト変換、色補正および形状変換などの各種画像処理を行うことで映像データを生成する。また、画像処理部１０９は、オンスクリーンディスプレイ（以下、ＯＳＤ）部１１１からＯＳＤ画像データを取得する。ＯＳＤ画像とは、メニュー、ポインタ、メッセージおよびチャートなどの画像である。
【００１６】
画像処理部１０９は、投写画像用の画像データを駆動制御部に出力する。画像データは、映像データ、ＯＳＤ画像データおよび映像データにＯＳＤ画像データを重畳したデータの少なくとも１つである。
【００１７】
駆動制御部（パネルドライバ）１１０は、液晶パネル１０５にタイミング信号と映像信号（画像データ）を供給し、液晶パネル１０５を駆動する。液晶パネル１０５は、例えばＲ，Ｇ，Ｂの色成分ごとの電気的な映像信号を二次元映像に変換する。なお、液晶パネル１０５は、本実施形態では３枚構成であるが、２枚構成や単板構成などの他の構成であってもよい。また、液晶パネル１０５は、透過型液晶パネルであってもよいし、反射型液晶パネルであってもよい。また、液晶パネル１０５の代わりにミラーデバイスや、その他の画像表示素子（光変調素子）を用いてもよい。
【００１８】
制御部１１２は、ＣＰＵ（演算装置）、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成される、プログラム制御可能なプロセッサユニットであり、システムバスやＩ／Ｏ装置から構成されるシステム回線を介して、上述した各構成要素とつながっている。また、制御部１１２は、各構成要素からの情報取得や各構成要素の制御を行う。
【００１９】
記憶部１１３は、不揮発記憶装置であり、プロジェクション装置１０１の内部状態や使用履歴、調整状態、レンズ状態およびレンズ種別などの各種情報を保持する。
【００２０】
以下、図２から図７を参照して、フォーカス調整および周辺フォーカス調整の概念について説明する。
【００２１】
まず、図２および図３を参照して、フォーカス調整の概念について説明する。図２は、フォーカス調整の装置関係模式図である。図３は、フォーカス調整の概念図である。図２および図３では、プロジェクションシステムは、レンズシフト・オフセット０％と呼ばれる、レンズ装置１０３の光軸と投写面中央とが重なっている状態である。図２の状態でフォーカス調整部１０６に含まれるレンズ群を駆動させると、図３に示されるように光軸方向３０１に沿ってフォーカス面２０１（フォーカスが合っている面）が移動し、フォーカス面２０１の全面をスクリーン１０２に合わせることができる。このように、光軸方向３０１に沿ってフォーカス面２０１を移動させ、フォーカス面２０１の全面をスクリーン１０２に合わせることをフォーカス調整という。
【００２２】
次に、図４から図７を参照して、周辺フォーカス調整の概念について説明する。図４から図７では、スクリーン１０２は湾曲している。なお、図４から図７では、スクリーン１０２は、プロジェクションシステム側に凹となるように構成されているが、プロジェクションシステム側に凸となるように構成されていてもよい。
【００２３】
図４は、周辺フォーカス調整の装置関係模式図である。図５は、周辺フォーカス調整の概念図である。図５（ａ）はスクリーン１０２を横方向（光軸に直交する方向）から見た図であり、図５（ｂ）はスクリーン１０２を正面から見た図である。図４および図５では、プロジェクションシステムは、レンズシフト・オフセット０％の状態である。
【００２４】
図４の状態で周辺フォーカス調整部１０７に含まれるレンズ群を駆動させると、図５に示されるように光軸４０１上のフォーカス固定位置４０３を基準にフォーカス面４０２を湾曲調整（非平面状に調整）することが可能である。これにより、フォーカス面４０２の全面を曲面スクリーン１０２に合わせることができる。このように、フォーカス面４０２を湾曲調整させ、フォーカス面４０２の全面を曲面スクリーン１０２に合わせることを周辺フォーカス調整という。ここで、フォーカス固定位置４０３とは、フォーカス面４０２を湾曲調整する（周辺フォーカスを調整する）間にフォーカスが変化しない（フォーカスが固定されている）位置のことである。矢印５０１は周辺フォーカスを調整する間のフォーカスの変化を表しており、長さは変化の大きさに比例している。すなわち、フォーカス固定位置４０３から離れるほど、フォーカスの変化は大きくなる。また、同心円５０２は周辺フォーカスを調整する間のフォーカスの変化度合いを表しており、線の太さはフォーカスの変化度合いに略比例している。すなわち、フォーカス固定位置４０３から離れるほど、フォーカスの変化度合いは大きくなっている。なお、同心円５０２は、周辺フォーカス変化の度合いを概念で示したもので、この趣旨の範囲で改変可能である。
【００２５】
図６は、周辺フォーカス調整の装置関係模式図である。図７は、周辺フォーカス調整の概念図である。図７（ａ）はスクリーン１０２を横方向（光軸に直交する方向）から見た図であり、図７（ｂ）はスクリーン１０２を正面から見た図である。図６および図７では、プロジェクションシステムは、レンズシフト・オフセット５０％の状態（レンズ装置１０３の光軸と投写面中央とが異なる状態）である。
【００２６】
図６の状態で、周辺フォーカス調整部１０７に含まれるレンズ群を駆動させると、図7に示されるように光軸６０１上のフォーカス固定位置６０３を基準にフォーカス面６０２を湾曲調整することが可能である。矢印７０１は周辺フォーカスを調整する間のフォーカスの変化を表しており、長さは変化の大きさに比例している。すなわち、フォーカス固定位置６０３から離れるほど、フォーカスの変化は大きくなる。また、同心円７０２は周辺フォーカスを調整する間のフォーカスの変化度合いを表しており、線の太さはフォーカスの変化度合いに比例している。すなわち、フォーカス固定位置６０３から離れるほど、フォーカスの変化度合いは大きくなっている。なお、同心円７０２は周辺フォーカス変化の度合いを概念で示したもので、この趣旨の範囲で改変可能である。
【００２７】
なお、レンズシフト・オフセットは０％や５０％に限定されず、他の場合でも本発明は適応可能である。
【００２８】
以下、図８を参照して、処理部による本実施形態のフォーカス調整および周辺フォーカス調整時の処理について説明する。図８は、フォーカス調整および周辺フォーカス調整時の処理を示すフローチャートである。本実施形態では、画像処理部１０９、ＯＳＤ部１１１および制御部１１２が処理部として機能する。
【００２９】
ステップＳ２０１では、制御部１１２は、周辺フォーカス調整部１０７に対する操作が行われているかどうかを判定する。周辺フォーカス調整部１０７に対する操作が行われている場合、ステップＳ２０３に進み、周辺フォーカス調整部１０７に対する操作が行われていない場合、ステップＳ２０２に進む。
【００３０】
ステップＳ２０２では、画像処理部１０９は、制御部１１２によりフォーカス調整が行われている間、フォーカス調整用の画像データを出力する。フォーカス調整用の画像データは、フォーカス調整を補助するための投写画像としてのＯＳＤ画像データを含む。
【００３１】
図９は、フォーカス調整時に表示される、フォーカス調整用の画像データに基づく投写画像の一例を示す図である。図９（ａ）は、文字や図形から構成されるチャートと呼ばれるＯＳＤ画像９０１を示している。図９（ｂ）は、ユーザーの操作に連動するゲージと呼ばれるＯＳＤ画像９０２を示している。プロジェクション装置１０１がフォーカス調整モードであることを示すＯＳＤ画像や、リモコンからの操作状況を示すＯＳＤ画像を表示してもよい。また、ＯＳＤ画像９０１，９０２を重畳した画像を表示してもよい。また、ＯＳＤ画像９０１，９０２の少なくとも一方を、映像信号１１４に基づく映像に重畳した画像を表示してもよい。
【００３２】
本実施形態では、フォーカス調整時に上述した投写画像をスクリーン１０２に表示させることでフォーカス調整を補助することが可能である。なお、フォーカス調整時にフォーカス固定位置が投写画像に含まれるようにしてもよい。フォーカス調整時にフォーカス固定位置が投写画像に含まれるようにすることで、フォーカス調整後に周辺フォーカス調整を行う場合、簡易に周辺フォーカス調整を行うことができる。
【００３３】
ステップＳ２０３では、制御部１１２は、レンズシフト部１０８からレンズシフト・オフセットを取得する。
【００３４】
ステップＳ２０４では、画像処理部１０９は、制御部１１２により周辺フォーカス調整が行われている間、周辺フォーカス調整用の画像データを出力する。周辺フォーカス調整用の画像データは、フォーカス面の所定の位置における周辺フォーカス調整部１０７に含まれるレンズ群に対する単位操作量とフォーカスの変化量との関係を示す敏感度を投写画像として表示させるためのデータ（敏感度に関する情報）を含む。レンズ装置１０３がプロジェクション装置１０１に固定されている（交換できない）場合、敏感度に関する情報は記憶部１１３に保持されている。レンズ装置１０３がプロジェクション装置１０１に交換可能に装着されている場合、敏感度に関する情報は、レンズ装置１０３から直接取得されてもよいし、レンズ装置１０３から取得する（入力される）情報に基づいてＯＳＤ部１１１により生成されてもよい。レンズ装置１０３から取得する情報は、例えば、レンズ装置１０３の種別を表す情報であり、この場合、ＯＳＤ部１１１は記憶部１１３からレンズ装置１０３に応じた敏感度に関する情報を取得する。また、ＯＳＤ部１１１は、ステップＳ２０３で取得されたレンズシフト・オフセットが０でない場合、敏感度に関する情報およびレンズシフト・オフセットを用いて周辺フォーカス調整用の画像データを生成する。
【００３５】
図１０は、フォーカス固定位置が投写画像の中央に位置する場合のフォーカス調整時に表示されるフォーカス調整用の画像データに基づく投写画像および周辺フォーカス調整時に表示される周辺フォーカス調整用の画像データに基づく投写画像の一例を示している。図１０（ａ）の投写画像では、敏感度の一例としてフォーカス固定位置を表すチャート１００１が表示されている。このような投写画像により、ユーザーはチャート１００１を利用しフォーカス調整および周辺フォーカス調整を簡易に行うことができる。また、図１０（ｃ）の投写画像では、チャート１００１に加え、周辺フォーカス調整でフォーカスが変化する部分１００２がチャート１００１の周囲に表示されている。このような投写画像により、ユーザーはチャート１００１を利用しフォーカス調整および周辺フォーカス調整をより簡易に行うことができる。なお、図１０（ｂ）や図１０（ｄ）に示されるように、図１０（ａ）および図１０（ｃ）の投写画像にゲージ１００３を加えてもよい。
【００３６】
図１０の投写画像では文字から構成されるチャートが表示されているが、本発明はこれに限定されない。文字以外のチャートが表示される投写画像であってもよい。図１１は、図１０（ｃ）の投写画像に表示されているチャートをマークに置き換えた投写画像の一例を示している。図１２は、レンズシフト・オフセットが縦方向５０％、横方向０％である場合、すなわちフォーカス固定位置が投写画像の下端に位置する場合の周辺フォーカス調整時に表示される、周辺フォーカス調整用の画像データに基づく投写画像の一例を示す図である。図１１や図１２の投写画像では、フォーカス固定位置であることを示すマーク１１０１と、フォーカスが変化する部分であることを示すマーク１１０２が表示されている。マーク１１０２の長さは、フォーカスの変化量に比例している。
【００３７】
本実施形態では、フォーカス固定位置が光軸上に位置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。フォーカス固定位置は、周辺フォーカス調整の際に周辺フォーカス調整部１０７に含まれるレンズ群のどのレンズ素子を駆動するかで決定され、光軸上に位置しない場合もある。図１３は、フォーカス固定位置が光軸上に位置していない場合の周辺フォーカス調整の装置関係模式図である。図１４は、フォーカス固定位置が光軸上に位置していない場合の周辺フォーカス調整の概念図である。図１４（ａ）はスクリーン１０２を横方向（光軸に直交する方向）から見た図であり、図１４（ｂ）はスクリーン１０２を正面から見た図である。
【００３８】
図１３において、フォーカス固定位置１３０３は、光軸１３０１上に位置していない。図１３の状態で周辺フォーカス調整が行われると、フォーカス固定位置１３０３を基準にフォーカス面１３０２を湾曲調整することが可能である。矢印１３０４は周辺フォーカスを調整する間のフォーカスの変化を表しており、長さは変化の大きさに比例している。図１４（ａ）において、フォーカス固定位置１３０３を挟んで、光軸側と外側は逆方向へフォーカスが変化する。このような周辺フォーカス調整機構では、周辺フォーカス固定位置は点状ではなく、環状として存在する。図１４（ｂ）において、同心円１３０５は周辺フォーカスを調整する間のフォーカスの変化度合いを表しており、線の太さはフォーカスの変化度合いに比例している。すなわち、環状のフォーカス固定位置１３０３から離れるほど、フォーカスの変化度合いは大きくなっている。
【００３９】
フォーカス固定位置が環状である場合、画像処理部１０９は周辺フォーカス調整時に図１５に示される投写画像を表示するための周辺フォーカス調整用の画像データを出力すればよい。図１５は、周辺フォーカス調整時に表示される、周辺フォーカス調整用の画像データに基づく投写画像の一例を示す図である。図１５（ａ）の投写画像では、フォーカス固定位置１５０１が環状に表記され、周辺フォーカス調整でフォーカスが変化する部分であることを示すマーク１５０２がフォーカス固定位置１５０１の内部および外部に表示されている。また、レンズシフト・オフセットがある場合の図１５（ｂ）の投写画像では、フォーカス固定位置１５０１が投写画像の下寄りに表示されている。図１５（ｂ）は、レンズシフト・オフセットが縦方向に＋５０％の場合の一例である。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の構成によれば、周辺フォーカス調整時にユーザーが簡易にフォーカスを合わせることが可能である。
［その他の実施例］
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００４１】
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】
【００４２】
１０１  プロジェクション装置
１０３  レンズ装置（投写光学系）
１０９  画像処理装置（処理部）
１１１  ＯＳＤ装置（処理部）
１１２  制御部（処理部）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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