(57)【要約】【課題】点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズ及び灯具を提供する。【解決手段】灯具に用いられるレンズにおいて、少なくとも一つのレンズカットを含んでおり、前記レンズカットは、光源からの照射光を所望の配光として拡散させるためのレンズカットであり、長手方向に延びるＳ字形状の二本のガイドカーブの間に形成されており、前記レンズカットは、当該レンズカットを前記長手方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置が前記レンズカットの一端側から他端側にシフトするにつれ、前記二本のガイドカーブの間に現れる断面が連続的に変化するレンズカットとして形成されていることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯具に用いられるレンズにおいて、
少なくとも一つのレンズカットを含んでおり、
前記レンズカットは、光源からの照射光を所望の配光として拡散させるためのレンズカットであり、一方向に延びるＳ字形状の二本のガイドカーブの間に形成されており、
前記レンズカットは、当該レンズカットを前記一方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置が前記レンズカットの一端側から他端側にシフトするにつれ、前記二本のガイドカーブの間に現れる断面が連続的に変化するレンズカットとして形成されていることを特徴とするレンズ。
【請求項２】
前記レンズカットは、当該レンズカットを前記一方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置が前記レンズカットの一端側から他端側にシフトするにつれ、前記二本のガイドカーブの間に現れる断面の傾斜角度が連続的に変化し、再び元の傾斜角度に戻る１周期分のレンズカットとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記レンズカットは、前記１周期分のレンズカットを、前記一方向にＮ（Ｎは２以上の整数）周期分連続させたレンズカットとして形成されていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ。
【請求項４】
複数の前記レンズカットを含んでおり、
前記複数のレンズカットは、並列に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレンズ。
【請求項５】
前記複数のレンズカットのうち特定のレンズカットは、隣接するレンズカットに対して前記一方向にシフトした状態で配置されていることを特徴とする請求項４に記載のレンズ。
【請求項６】
平板形状の基本レンズ部をさらに備えており、
前記レンズカットは、前記基本レンズ部の一方の面に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のレンズ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のレンズと、
光源と、
前記光源からの照射光を前記レンズに向けて反射するリフレクタと、を備えることを特徴とする灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズに係り、特に点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フルートカットと称されるかまぼこ形状のレンズカット（以下、フルートカットという）が形成されたレンズを用いた車両用灯具が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１７は、特許文献１に記載の車両用灯具の構成を説明するための斜視図である。
【０００４】
図１７に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具２００は、反射面２１０、反射面２１０からの反射光の反射方向に配置されたレンズ２２０、光源（図示せず）などを備えている。反射面２１０は例えば焦点が光源に設定された回転放物面として形成されており、レンズ２２０には複数のフルートカット２２１が並列に形成されている。
【０００５】
特許文献１に記載の車両用灯具２００においては、光源からの照射光は、反射面２１０で平行光線に変換されて反射され、レンズ２２０内部に入射し、複数のフルートカット２２１をライン状に発光させるとともに、上下方向又は左右方向に拡散されて照射されることとなる。
【特許文献１】特開２００１−６７９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の車両用灯具２００において用いられているフルートカット２２１は単純なかまぼこ形状のレンズカットであるため、点灯時、非点灯時の見栄えが画一的になり、新規見栄えの灯具を提供することが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズ及び灯具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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、灯具に用いられるレンズにおいて、少なくとも一つのレンズカットを含んでおり、前記レンズカットは、光源からの照射光を所望の配光として拡散させるためのレンズカットであり、一方向に延びるＳ字形状の二本のガイドカーブの間に形成されており、前記レンズカットは、当該レンズカットを前記一方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置が前記レンズカットの一端側から他端側にシフトするにつれ、前記二本のガイドカーブの間に現れる断面が連続的に変化するレンズカットとして形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、レンズカットは、当該レンズカットを一方向（例えば、鉛直方向（長手方向）、水平方向（短手方向）又は斜め方向など）に直交する平面で切断した場合に、切断位置がレンズカットの一端側から他端側にシフトするにつれ、二本のガイドカーブの間に現れる断面が連続的に変化するレンズカットとして形成されているため、点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズを提供することが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記レンズカットは、当該レンズカットを前記一方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置が前記レンズカットの一端側から他端側にシフトするにつれ、前記二本のガイドカーブの間に現れる断面の傾斜角度が連続的に変化し、再び元の傾斜角度に戻る１周期分のレンズカットとして形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、レンズカットは、当該レンズカットを一方向（例えば、鉛直方向（長手方向）、水平方向（短手方向）又は斜め方向など）に直交する平面で切断した場合に、切断位置がレンズカットの一端側から他端側にシフトするにつれ、二本のガイドカーブの間に現れる断面の傾斜角度が連続的に変化し、再び元の傾斜角度に戻る１周期分のレンズカットとして形成されている。このため、レンズカットに到達した光源からの照射光は、特定の断面に着目すると一方向に屈折させられて照射されるが、１周期分のレンズカット全体に着目すると左右方向に拡散する拡散光として照射されるため、所定配光パターン（特に、車両用灯具に適した左右方向に広がる配光パターン）を形成することが可能となる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明によれば、レンズカットは、当該レンズカットを一方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置がレンズカットの一端側から他端側にシフトするにつれ、二本のガイドカーブの間に現れる断面の傾斜角度が連続的に変化し、再び元の傾斜角度に戻る１周期分のレンズカットとして形成されている。このため、視点位置に応じてレンズカットの異なる位置に高輝度の輝点が現れ、それ以外の部分が低輝度となる。
【００１３】
すなわち、請求項２に記載の発明によれば、所定配光パターン（特に、車両用灯具に適した左右方向に広がる配光パターン）を形成するとともに、視点位置に応じてレンズカットの異なる位置に高輝度の輝点が現れる新規見栄え、かつ、視点位置を移動しても視認されやすい視認性のよい灯具を構成することが可能なレンズを提供することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記レンズカットは、前記１周期分のレンズカットを、前記一方向にＮ（Ｎは２以上の整数）周期分連続させたレンズカットとして形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、所定配光パターン（特に、車両用灯具に適した左右方向に広がる配光パターン）を形成するとともに、視点位置に応じてレンズカットの異なる位置に高輝度の輝点が現れる新規見栄え、かつ、視点位置を移動しても視認されやすい視認性のよい灯具を構成することが可能なレンズを提供することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、複数の前記レンズカットを含んでおり、前記複数のレンズカットは、並列に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズを提供することが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記複数のレンズカットのうち特定のレンズカットは、隣接するレンズカットに対して前記一方向にシフトした状態で配置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズを提供することが可能となる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の発明において、平板形状の基本レンズ部をさらに備えており、前記レンズカットは、前記基本レンズ部の一方の面に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズを提供することが可能となる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載のレンズと、光源と、前記光源からの照射光を前記レンズに向けて反射するリフレクタと、を備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、点灯時、非点灯時の見栄えが異なる新規見栄えの灯具を構成することが可能なレンズを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態であるレンズについて図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態である灯具の部品構成図である。図２は、本発明の一実施形態である灯具の側面図である。
【００２７】
本実施形態の灯具１００は、ストップランプやテールランプなどの車両用灯具や車両用灯具以外の一般照明機器などに適用されるものであり、図１、図２に示すように、レンズ１０、反射面２０、光源３０などを備えている。
【００２８】
まず、レンズ１０について説明する。
【００２９】
レンズ１０は、図３に示すように、左右方向に並列に配置された複数のレンズ部１１及び複数のレンズカット１１ａを備えている。
【００３０】
各レンズ部１１は、図３〜図７に示すように、一方の面（図４中背面）及び他方の面（図４中正面）を含む一方向（各図では鉛直方向（長手方向）を例示）に延びる細長形状のレンズ部であり、例えば、アクリルやポリカーボネイトなどの透明又は半透明材料を射出成型することにより一体的に形成されている。
【００３１】
各レンズ部１１は、一方の面が平面に形成され、他方の面の一部にレンズカット１１ａが形成されている。各レンズ部１１は、図３、図４に示すように、両側の稜線Ｃ３、Ｃ４において隣接するレンズ部１１と接続されており、レンズ１０は全体として一方の面が平面に形成され、他方の面に複数のレンズカット１１ａが形成された平板形状のレンズとして形成されている（図１、図３など参照）。
【００３２】
レンズカット１１ａは、光源３０からの照射光（又は反射面２０などを用いて集光された反射光）を所望の配光として拡散させるためのレンズカットであり、図４〜図６などに示すように、一方向（各図では鉛直方向（長手方向）を例示）に延びるＳ字形状の二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に形成されている。
【００３３】
レンズカット１１ａをさらに具体的に説明する。図７は、レンズカット１１ａを具体的に説明するための図であり、レンズ部１１を、一方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置（例えば、図７中ＡＡ〜ＩＩ）がレンズカット１１ａの一端側から他端側にシフトするにつれ、二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に現れる断面ＡＡ〜ＩＩ、及び、各断面ＡＡ〜ＩＩにおける光線追跡の結果を表している。
【００３４】
レンズカット１１ａは、図７に示すように、当該レンズカット１１ａを一方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置（例えば、図５、図６中ＡＡ〜ＩＩ）がレンズカット１１ａの一端側から他端側にシフトするにつれ、二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に現れる断面ＡＡ〜ＩＩ（図７では直線を例示。曲線であってもよい。）の傾斜角度が連続的に変化し、再び元の傾斜角度に戻る１周期分のレンズカットとして形成されている。
【００３５】
具体的には、１周期分のレンズカット１１ａは、図７に示すように、レンズ部１１の一端側（右に４５°傾斜した右斜面。断面ＡＡ）を起点として、レンズ部１１の他端側に向かうにつれて、右に３０°傾斜した右斜面（断面ＢＢ）、傾斜していない中央面（断面ＣＣ）、左に３０°傾斜した左斜面（断面ＤＤ）、左に４５°傾斜した左斜面（断面ＥＥ）、左に３０°傾斜した左斜面（断面ＦＦ）、傾斜していない中央面（断面ＧＧ）、右に３０°傾斜した右斜面（断面ＨＨ）、再び右に４５°傾斜した右斜面（断面ＩＩ）が現れるＳ字形状のレンズカットとして形成されている。このように、図７は、レンズ部１１（レンズカット１１ａ）の一端側から他端側に向かうにつれて、各断面ＡＡ〜ＩＩを右、中央、左、右に傾斜させることで１周期分のレンズカット１１ａを構成した例であるが、これとは逆に、レンズ部１１（レンズカット１１ａ）の一端側から他端側に向かうにつれて、各断面ＡＡ〜ＩＩを左、中央、右、左に傾斜させることで１周期分のレンズカット１１ａを構成してもよい。
【００３６】
図３などは、この１周期分のレンズカット１１ａを、一方向にＮ周期分（図３はＮ＝３の例である）連続させた例である。なお、Ｎは１以上の整数であればよい。また、図３においては、特定のレンズカット１１ａ（例えば、図３中最右から二つ目のレンズカット１１ａ）を、隣接するレンズカット１１ａ（例えば、図３中最右のレンズカット１１ａ）に対して一方向にシフト（図３は１／４周期シフトさせた例である）させた状態で配置した例である。なお、各レンズカット１１ａをシフトさせることなく並列に配置してもよい。
【００３７】
上記構成のレンズ１０においては、一つのレンズカット１１ａに着目すると、図７に示すように、当該レンズカット１１ａに到達した反射面２０からの反射光（平行光線）は、左方向から段々中心に変化していき（断面ＡＡ〜断面ＣＣ）さらに中心から段々右方向に変化していき（断面ＣＣ〜断面ＥＥ）右方向から徐々に中心方向へと戻っていき（断面ＥＥ〜断面ＧＧ）また中心から左方向に戻っていく（断面ＧＧ〜断面ＩＩ）という動きをする。同様に、レンズ１０全体に着目すると、複数のレンズカット１１ａに到達した反射面２０からの反射光（平行光線）は、図９に示すように変化する。なお、図９は、図８の各切断位置ＡＡ〜ＩＩにおける各断面ＡＡ〜ＩＩを表している。
【００３８】
次に、反射面２０について説明する。
【００３９】
反射面２０は、当該反射面２０に到達した光源３０からの放射光を平行光線に変換する反射面であり、図１、図２に示すように、光源３０の側方から光源３０の照射方向を覆う範囲に形成されている。反射面２０は、例えば、焦点が光源３０に設定された回転放物面として形成されている。図１、図２は、左右に隣接した二つの反射面２０を多段（図１、図２では六段を例示）に配置した例である。
【００４０】
次に、光源３０について説明する。
【００４１】
光源３０は、例えば、単色又はＲＧＢ三色の一つ又は複数のＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤパッケージなどのＬＥＤ光源であり、図１、図２に示すように、光軸を斜め後方に傾斜させた状態で配置されている。
【００４２】
上記構成のレンズ１０によれば、図７に示すように、レンズカット１１ａは、二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に現れる断面ＡＡ〜ＩＩの傾斜角度が連続的に変化し、再び元の傾斜角度に戻る１周期分のレンズカットをＮ周期分連続させて形成されている。このため、レンズカット１１ａに到達した光源３０からの照射光は、特定の断面（例えば断面ＡＡ）に着目すると一方向（例えば図７中左方向）に屈折させられて照射されるが、１周期分のレンズカット１１ａ全体（例えば断面ＡＡ〜ＩＩ）に着目すると左右方向（例えば図７中左右方向）にほぼ均等に拡散する拡散光として照射されるため（図９参照）、図１６に示すように、所定配光パターン（特に、車両用灯具に適した左右方向に均等に広がる配光パターン）を形成することが可能となる。図１６は、図１、図２に例示した灯具１００（６×２列の合計１２個のＬＥＤ光源３０を含む）により、所定位置に配置された垂直スクリーン上に形成された配光パターンの例である。図１６中の各線は、光度分布を表す等高線である（中心に近い等高線がより光度が高い）。
【００４３】
また、上記構成のレンズ１０によれば、図７に示すように、レンズカット１１ａは、二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に現れる断面ＡＡ〜ＩＩの傾斜角度が連続的に変化し、再び元の傾斜角度に戻る１周期分のレンズカットとして形成されているため、図１０に示すように、視点位置に応じてレンズカット１１ａの異なる位置に高輝度の輝点Ｂｐが現れ、それ以外の部分が低輝度となる。例えば、図７中、Ｐ１位置に視点をおいた場合には、断面ＡＡ、断面ＩＩの位置に高輝度の輝点Ｂｐが現れ、それ以外の部分が低輝度となる。また、図７中、Ｐ２位置に視点をおいた場合には、断面ＣＣ、断面ＧＧの位置に高輝度の輝点Ｂｐが現れ、それ以外の部分が低輝度となる。
【００４４】
すなわち、本実施形態のレンズ１０によれば、所定配光パターン（特に、車両用灯具に適した左右方向に広がる配光パターン）を形成するとともに、視点位置に応じてレンズカット１１ａの異なる位置に高輝度の輝点Ｂｐが現れる新規見栄え、かつ、視点位置を移動しても視認されやすい視認性のよい灯具を構成することが可能なレンズ及び当該レンズを用いた灯具を提供することが可能となる。
【００４５】
次に、変形例について説明する。
【００４６】
上記実施形態では、レンズカット１１ａを、他方の面（図４中正面）の一部に形成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、レンズカット１１ａは、図１１〜図１３に示すように、二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２を平板形状の基本レンズ部１１ｂに向けて延ばした形状（すなわち他方の面の全部）に形成されていてもよい。なお、図１２は、図１１の切断位置ＡＡにおける断面ＡＡを表している。
【００４７】
このようにすれば、レンズカット１１ａの端縁（ガイドカーブＣ１、Ｃ２）がシャープな形状となり、レンズカット１１ａを際立たせることが可能となる。
【００４８】
また、上記実施形態では、レンズ１０と、図１、図２に示す多段に配置した反射面２０及び光源３０を組み合わせて灯具１００を構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、レンズ１０と、図１４に示す単一の反射面４０（例えば、焦点がバルブ光源５０に設定された回転放物面）及び白熱電球などのバルブ光源５０を組み合わせて灯具を構成してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、各レンズカット１１ａは、一方向に延びるＳ字形状の二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に形成されているように説明したが、本発明はこれに限定されない（図４〜図７参照）。例えば、各レンズカット１１ａは、図１５に示すように、周方向に延びるリング形状又は円弧形状の二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に形成されていてもよい。リング形状の場合、例えば、各レンズカット１１ａを同心円状に配置することが考えられる。
【００５０】
また、上記実施形態では、各レンズ部１１は、一方向（各図では鉛直方向（長手方向）を例示）に延びる細長形状のレンズ部であり（図３〜図７参照）、レンズカット１１ａは、一方向（各図では鉛直方向（長手方向）を例示）に延びるＳ字形状の二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に形成されている（図４〜図６参照）ように説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００５１】
例えば、横長の灯具（または灯体）を構成する場合には、各レンズ部１１は、水平方向（短手方向）に延びる細長形状のレンズ部として形成されていてもよいし、レンズカット１１ａは、水平方向（短手方向）に延びるＳ字形状の二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に形成されていてもよい。
【００５２】
また、各レンズ部１１は、斜め方向に延びる細長形状のレンズ部として形成されていてもよいし、レンズカット１１ａは、斜め方向に延びるＳ字形状の二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に形成されていてもよい。
【００５３】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態である灯具の斜視図である。
【図２】図１に示した灯具の側面図である。
【図３】図１に示した灯具に用いられるレンズ１０の正面図である。
【図４】図３に示したレンズ１０のレンズ部１１の斜視図である。
【図５】図３に示したレンズ１０のレンズ部１１の正面図である。
【図６】図３に示したレンズ１０のレンズ部１１の拡大斜視図である。
【図７】レンズカット１１ａを具体的に説明するための図であり、レンズ部１１を、一方向に直交する平面で切断した場合に、切断位置がレンズカット１１ａの一端側から他端側にシフトするにつれ、二本のガイドカーブＣ１、Ｃ２の間に現れる断面ＡＡ〜ＩＩ、及び、各断面ＡＡ〜ＩＩにおける光線追跡の結果を表している。
【図８】図１に示した灯具に用いられるレンズ１０の正面図である。
【図９】図８に示したレンズ１０の各断面ＡＡ〜ＩＩにおける光線追跡の結果である。
【図１０】視点位置に応じてレンズカット１１ａの異なる位置に高輝度の輝点Ｂｐが現れることを説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態である灯具に用いられるレンズ１０（変形例）の正面図である。
【図１２】図１１に示すレンズ１０（変形例）の断面ＡＡで切断した断面図である。
【図１３】図１１に示すレンズ１０（変形例）の斜視図である。
【図１４】本発明の一実施形態である灯具（変形例）の斜視図である。
【図１５】レンズカット１１ａの変形例である。
【図１６】図１、図２に例示した灯具１００（６×２列の合計１２個のＬＥＤ光源３０を含む）により、所定位置に配置された垂直スクリーン上に形成された配光パターンの例である。
【図１７】従来の車両用灯具の構成を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００…灯具、１０…レンズ、１１…レンズ部、１１ａ…レンズカット、１１ｂ…基本レンズ部、２０…反射面、３０…光源、４０…反射面、５０…バルブ光源
【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】
2010123326.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2010123326.tif 000016
【図１５】
2010123326.tif 000017
【図１６】
2010123326.tif 000018
【図１７】
2010123326.tif 000019