(57)【要約】      （修正有）【課題】光ファイバー束では、束毎に、その端面性状が異なり、全てを均一な端面性状に形成することが困難なために、２本の束を接続した場合、束間の性状の異なりにより、一本で光伝送路を構成した場合を１００％とすると、外部光源からの光伝送の際、照射時の光量が約６０％となり、照明光の光量損失が４０％と非常に大きくなるという問題を解決する。【解決手段】複数本の光ファイバーを束ねて中間部で分割した第１及び第２の光ファイバー束を、互いの分割面を対向させて光結合するように構成した。複数本の光ファイバーを束ねて、その中間部で分割して形成されることにより、その分割面の端面性状が同一に形成されているので、第１及び第２の光ファイバー束は、その分割面を対向させて着脱自在に対向配置した場合においても、その着状態における光伝送時における相互間の光量損失を最小限に抑え、分離可能な光伝送路を高効率に形成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光ファイバーを束ねて中間部で分割した第１及び第２の光ファイバー束を、互いの分割面を対向させて光結合されることを特徴とする光ファイバー束。
【請求項２】
前記第１及び第２の光ファイバー束の分割部位には、切断された口金の一方が配されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー束。
【請求項３】
前記口金には、少なくとも分割部位に対応して位置合わせ手段が設けられることを特徴とする請求項２記載の光ファイバー束。
【請求項４】
前記第１及び第２の光ファイバー束は、ライトガイドを形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の光ファイバー束。
【請求項５】
分割口金に複数本の光ファイバーを束ねた光ファイバー束を挿入し、該光ファイバー束の両端部に繊維固定具を取付ける前処理工程と、
前記繊維固定具を取付けた光ファイバー束をエタノールに浸漬して伸長させ、前記分割口金を前記光ファイバー束の分割部位に位置させる浸漬工程と、
前記浸漬工程でエタノールに浸漬した光ファイバー束を乾燥させてエタノールを飛ばし、該光ファイバー束上に樹脂チューブを被着して、前記分割口金を固定し、該分割口金で切断して、前記繊維固定具を離脱し、端部に口金を固定して第１及び第２の光ファイバー束を形成するファイバー束分割工程と、
を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の光ファイバー束は、分割口金が対向配置されて光路を形成することを特徴とする請求項５記載の光ファイバー束の製造方法。
【請求項７】
前記分割口金には、位置合わせ手段が設けられることを特徴とする請求項５又は６記載の光ファイバー束の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば内視鏡に設けられるライトガイド、イメージガイドや、光ファイバーセンサ等に用いられる光ファイバー束及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内視鏡においては、内視鏡本体にイメージガイドの他、観察対象に光を照射して照明するためのライトガイドを内挿した挿入部が延設され、この挿入部のライトガイドには、外部光源からの照明光が供給されて上記観察対象の照明が行われる。このため、上記内視鏡本体には、外部光源に接続されるライトガイドが内挿される陀管が着脱自在に取付けられる接続部が設けられ、この接続部に対して陀管の接続部が着脱自在に取付けて相互間を光結合するように構成することで、観察対象の照明を可能としたうえで、内視鏡としての機能性を確保する構造が採用されている。
【０００３】
ところで、このようなライトガイドを構成する光ファイバー束は、複数本の光ファイバーを、ガラス管を用いて束ねて、その端末部が融着されて製造される（例えば、特許文献１参照）。そして、このように製造された光ファイバー束は、それぞれ上記挿入部及び陀管に内挿され、相互間を内視鏡本体を介して光結合させることで、外部光源からの照明光が陀管側の一方の光ファイバー束から挿入部側の他方の光ファイバー束に導かれて照明光として観察対象に照明するように構成される。
【特許文献１】特開平６−３４７６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記光ファイバー束では、束毎に、その端面性状が異なり、全てを均一な端面性状に形成することが困難なために、２本の束を接続した場合、束間の性状の異なりにより、一本で光伝送路を構成した場合を１００％とすると、外部光源からの光伝送の際、照射時の光量が約６０％となり、照明光の光量損失が４０％と非常に大きくなるという問題を有する。
【０００５】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、高効率な光伝送特性を実現したうえで、光伝送路の分離・結合を実現し得るようにした光ファイバー束及びその製造方法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】
この発明の光ファイバー束は、複数本の光ファイバーを束ねて中間部で分割した第１及び第２の光ファイバー束を、互いの分割面を対向させて光結合するように構成した。
【０００７】
上記構成によれば、第１及び第２の光ファイバー束は、複数本の光ファイバーを束ねて、その中間部で分割して形成されることにより、その分割面の端面性状が同一に形成されている。従って、第１及び第２の光ファイバー束は、その分割面を対向させて着脱自在に対向配置した場合においても、その着状態における光伝送時における相互間の光量損失を最小限に抑えることが可能となることで、分離可能な光伝送路を高効率に形成することができる。
【０００８】
また、この発明の光ファイバー束の製造方法は、分割口金に複数本の光ファイバーを束ねた光ファイバー束を挿入し、該光ファイバー束の両端部に繊維固定具を取付ける前処理工程と、前記繊維固定具を取付けた光ファイバー束をエタノールに浸漬して伸長させ、前記分割口金を前記光ファイバー束の分割部位に位置させる浸漬工程と、前記浸漬工程でエタノールに浸漬した光ファイバー束を乾燥させてエタノールを飛ばし、該光ファイバー束上に樹脂チューブを被着して、前記分割口金を固定し、該分割口金で切断して、前記繊維固定具を離脱し、端部に口金を固定して第１及び第２の光ファイバー束を形成するファイバー束分割工程とを備えて構成した。
【０００９】
上記構成によれば、端面性状が同一の第１及び第２光ファイバー束を、簡便にして容易に形成することが可能となることにより、分離可能で、光量損失の少ない高効率な光伝送路を容易に形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、この発明によれば、構成簡易にして、高効率な光伝送特性を実現したうえで、光伝送路の分離・結合を実現し得るようにした光ファイバー束及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態に係る光ファイバー束及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束を示すもので、例えば内視鏡システムの照明系を構成するライトガイドとして用いられる。この発明の特徴とする光ファイバー束１０は、例えば後述するように複数本の光ファイバー１０１（図２参照）を束ねた中間部で切断して分割形成した第１及び第２の光ファイバー束１１，１２で構成される。このうち第１の光ファイバー束１１は、内視鏡システムを構成する内視鏡本体９に延出される挿入部８に対して、その分割側と逆側の端部が位置され、その分割（分割面）側の端部が内視鏡本体９の光接続部９１に光結合されて内挿される。
【００１３】
他方の第２の光ファイバー束１２は、図示しない外部光源に接続される陀管７に内挿される。この第２の光ファイバー束１２は、その分割（分割面）側の端部が光接続部７１に接続され、この光接続部７１を介して上記内視鏡本体９の光接続部９１に接続される。そして、この第２の光ファイバー束１２の分割（分割面）側と逆側の端部は、上記外部光源（図示せず）への外部接続部７２に接続される。ここで、第２の光ファイバー束１２は、陀管７の光接続部７１が内視鏡本体９の光接続部９１に接続されると、その分割面が内視鏡本体９の光接続部９１に配される第１の光ファイバー束１１の分割面に対向されて協働して光伝送路が形成される。
【００１４】
これにより、第２の光ファイバー束１２は、上記外部光源（図示せず）からの照明光を光接続部７１及び光接続部９１を介して上記第１の光ファイバー束１１に対して導き案内する。
【００１５】
ここで、この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束の製造方法について説明する。先ず、前処理工程において、図２に示すように所定長さ寸法を有した、例えばファイバー径が３０μの複数本の光ファイバー１０１を束径３．２ｍｍに束ねてファイバー束２０を形成し、このファイバー束２０を口金２１に挿入して、その両端部に繊維固定具２２，２２を装着する（図３参照）。続いて、浸漬工程に移行し、図４に示すように上記ファイバー束２０をエタノール槽２３のエタノール２４中に浸漬して、その両端部の繊維固定具２２を固定台２５に装着して該固定具２５を介してファイバー束２０を棒状に伸長させる。この際、口金２１は、図５に示すようにファイバー束２０の分割位置（分割部位）に移動させる。
【００１６】
次に、ファイバー束分割工程に移行し、取出したファイバー束２０の繊維固定具２２を固定台２５から離脱させてエタノール槽２３内から取出して、図６に示すように例えば真空乾燥炉を構成する乾燥網２６上に載置して２０分程度、乾燥させてエタノール２４を飛ばし、その後、図７に示すように例えばファイバー束２０の口金２１を除く部位上に、折れ防止用の樹脂チューブ２７、例えばシリコンチューブを被着する。ここで、ファイバー束２０上の口金２１は、例えば図８に示すようにファイバー束２０の分割部位に耐熱接着剤２８を塗布して、この耐熱接着剤を用いて接着固定される。
【００１７】
また、この口金２１をファイバー束２０に固定する方法としては、その他、例えば図９に示すように分割部位の口金２１を周知の乾燥炉２９で加熱溶融させて、縮径ダイス３０を用いて縮径処理して図１０に示すように融着固定するようにしても良い。
【００１８】
続いて、上記ファイバー束２０は、その口金２１上の所定に分割位置で、図示しない切断機を用いて切断されて、図１１に示すように第１及び第２の光ファイバー束１１,１２に分割され、その分割面が研磨処理されて同一の性状を有する端面が形成される。その後、第１及び第２の光ファイバー束１１，１２は、図１２に示すようにその分割面と逆の端部に装着した繊維固定具２２，２２を離脱して、代わりに固定口金３１を、例えば耐熱接着剤を用いて接着固定し、その端面を研削・研磨処理してファイバー束分割処理が完了される。
【００１９】
このように、上記光ファイバー束１０は、複数本の光ファイバー１０１を束ねて、その中間部で分割した第１及び第２の光ファイバー束１１，１２で構成するようにした。これによれば、第１及び第２の光ファイバー束１１，１２は、その分割面が同一の光ファイバー１０１を束ねたファイバー束２０で構成されることで、同一の性状を有するため、その分割面を着脱自在に対向配置して光伝送路を構成した場合においても、その着状態における光伝送時における相互間の光量損失を最小限に抑えることが可能となる。この結果、内視鏡システムのライトガイドにおける分離可能な光伝送路を構成した場合においても、高効率な光伝送を実現することができる。
【００２０】
具体的には、口金２１をファイバー束２０に接着固定して形成した第１及び第２の光ファイバー束１１，１２を用いて上記内視鏡システムにおけるライトガイドを構成した場合、分離されていない一本の光ファイバー束２０における光量を、１００％とすると、約３０％低下した７０％の光量となることが確認される。そして、口金２１をファイバー束２０に融着固定して形成した第１及び第２の光ファイバー束１１，１２を用いて上記内視鏡システムにおけるライトガイドを構成した場合には、分離されていない一本の光ファイバー束２０における光量を、１００％とすると、約２０％低下した８０％の光量となることが確認される。
【００２１】
この実験結果により、従来のように別体の２本の光ファイバー束を用いて同様の内視鏡システムにおけるライトガイドを構成した場合、その光量が４０％も低下され、６０％となることと比較することで、光伝送の高効率化が図れることが確認される。
【００２２】
また、上記光ファイバー束の製造方法では、複数本の光ファイバー１０１を束ねてファイバー束２０を形成して口金２１に挿入し、該ファイバー束２０をエタノール２４に浸漬して伸長させて乾燥させてエタノール２４を飛ばし、該ファイバー束２０の上に樹脂チューブ２７を被着した後、口金２１を固定し、該口金２１で切断して、第１及び第２の光ファイバー束１１，１２を形成するように構成した。
【００２３】
これによれば、端面性状が同一の第１及び第２光ファイバー束１１，１２を、簡便にして容易に形成することができるため、光量損失の少ない分離自在な光伝送路の形成に寄与することが可能となり、例えば内視鏡システムのライトガイドにおける分離可能で、高効率な光伝送路を容易に形成することができる。
【００２４】
なお、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、図１４乃至図２３に示すように口金に位置合わせ手段を設けるように構成することで、第１及び第２の光ファイバー束１１，１２を内視鏡本体９に組付けて光伝送路を形成する場合、さらに、高精度な位置合わせ作業を高精度に実現することが可能となる。但し、図１４乃至図２３においては、上記図１乃至１３と同一部分について同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２５】
先ず、図１４及び図１５に示す実施の形態では、切断して分割される口金２１に位置合わせ手段として、その外周部に分割部位を挟んで罫書線２１１を設け、口金２１を切断して分割し、第１及び第２の光ファイバー束１１，１２を形成した後、この第１及び第２の光ファイバー束１１，１２を内視鏡本体９に対して光伝送路を形成するように組付ける場合、罫書線２１１を直線上に位置合わせすることで、所望の光伝送路を形成するように構成したものである。
【００２６】
また、図１６に示す実施の形態では、位置合わせ手段として、口金２１の外周部に分割部位を挟んで位置合わせ用Ｖ溝２１２を設け、上記第１及び第２の光ファイバー束１１，１２の分割面を対向配置する場合に、互いのＶ溝２１２を合わせることで、所望の光伝送路を形成するように構成したものである。
【００２７】
図１７に示す実施の形態では、位置合わせ手段として、口金２１の外周部に分割部位を挟んで位置合わせ用凹状溝２１３を設け、第１及び第２の光ファイバー束１１，１２の分割面を対向配置する場合に、互いの凹状溝２１３を合わせることで、所望の光伝送路を形成するように構成したものである。
【００２８】
なお、位置合わせ用溝としては、上記図１６に示すＶ溝２１２、図１７に示す凹状溝２１３に限るものでなく、各種の形状に形成するように構成することが可能である。
【００２９】
また、図１８では、位置合わせ手段として、ファイバー束２０の中間部に口金２１を外装し、この口金２１を、上記加熱炉２９を用いて融着加熱して、縮径ダイス３２により縮径処理する際に、図１９に示すように断面四辺形形状に縮径し、第１及び第２の光ファイバー束１１，１２の分割側に四辺形形状の口金２１を配する。これにより、第１及び第２の光ファイバー束１１，１２を、内視鏡本体９の挿入部８及び陀管７に組付けて光伝送路を形成する場合、その口金２１の外形を合わせて組付けることで、所望の光伝送路を形成することが可能となる。
【００３０】
この口金２１を四辺形形状に構成した位置合わせ手段においても、図１９に示すように口金２１の分割面を挟んで罫書線２１４を外周部に形成するように構成し、この罫書線２１４を合わせ所望の光伝送路を形成するように構成することで、さらに良好な効果が期待される。そして、この罫書線２１４に代えて上述したＶ溝２１２、凹状溝２１３等の溝を外周部に形成するようにしてもよい。
【００３１】
また、口金２１の外形形状としては、その他、図２０に示す三角形形状の縮径ダイス３２１を用いて断面三角形形状に形成したり、あるいは図２１に示す六角形状の縮径ダイス３２２を用いて断面六角形形状に形成したり、あるいは、その他の多角形形状に形成するように構成することが可能で、上述した断面四辺形形状の口金２１と同様の効果が期待される。
【００３２】
さらに、上記実施の形態では、ファイバー束２０を一箇所切断して第１及び第２の光ファイバー束１１，１２に分割するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、二箇所以上を切断して分割面を同一とする対の光ファイバー束を形成するように構成することも可能である。
【００３３】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００３４】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３５】
また、この発明は、上記各実施の形態によれば、その他、次のような構成を得ることもできる。
【００３６】
（付記１）
複数本の光ファイバーを束ねて中間部で分割した第１及び第２の光ファイバー束を、互いの分割面を対向させて光結合されることを特徴とする光ファイバー束。
【００３７】
（付記２）
前記第１及び第２の光ファイバー束の分割部位には、切断された口金の一方が配されることを特徴とする付記１記載の光ファイバー束。
【００３８】
（付記３）
前記口金には、少なくとも分割部位に対応して位置合わせ手段が設けられることを特徴とする付記２記載の光ファイバー束。
【００３９】
（付記４）
前記第１及び第２の光ファイバー束は、ライトガイドを形成することを特徴とする付記１乃至３のいずれか記載の光ファイバー束。
【００４０】
（付記５）
前記第１及び第２の光ファイバー束は、樹脂チューブが被着されることを特徴とする付記１乃至４のいずれか記載の光ファイバー束。
【００４１】
（付記６）
分割口金に複数本の光ファイバーを束ねた光ファイバー束を挿入し、該光ファイバー束の両端部に繊維固定具を取付ける前処理工程と、
前記繊維固定具を取付けた光ファイバー束をエタノールに浸漬して伸長させ、前記分割口金を前記光ファイバー束の分割部位に位置させる浸漬工程と、
前記浸漬工程でエタノールに浸漬した光ファイバー束を乾燥させてエタノールを飛ばして、前記分割口金を固定し、該分割口金で切断して、前記繊維固定具を離脱し、端部に口金を固定して第１及び第２の光ファイバー束を形成するファイバー束分割工程と、
を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造方法。
【００４２】
（付記７）
前記ファイバー束分割工程においては、前記浸漬工程でエタノールに浸漬した光ファイバー束を乾燥させてエタノールを飛ばし、該光ファイバー束上に樹脂チューブを被着して、前記分割口金を固定し、該分割口金で切断して、前記繊維固定具を離脱し、端部に口金を固定して第１及び第２の光ファイバー束を形成することを特徴とする付記６記載の光ファイバー束の製造方法。
【００４３】
（付記８）
前記第１及び第２の光ファイバー束は、分割口金が対向配置されて光路を形成することを特徴とする付記６又は７記載の光ファイバー束の製造方法。
【００４４】
（付記９）
前記分割口金には、位置合わせ手段が設けられることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか記載の光ファイバー束の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束の適用される内視鏡システムの概略構成を示した図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束の製造方法の前処置工程においてファイバー束を口金に挿入した状態を示した図である。
【図３】図２のファイバー束の両端部に繊維固定具を装着した状態を示した図である。
【図４】図３のファイバー束をエタノール槽内に浸漬する作業を示した図である。
【図５】図４のエタノール槽に浸漬したファイバー束をエタノール槽に浸漬した状態で固定台を用いて伸長させる作業を示した図である。
【図６】図５においてエタノールの含浸されたファイバー束を乾燥させてエタノールを飛ばす作業を示した図である。
【図７】図６において乾燥したファイバー束に樹脂チューブを被着する作業を説明するために示した図である。
【図８】図７において樹脂チューブを被着したファイバー束の外装した口金を接着固定する作業を示した図である。
【図９】図７において樹脂チューブを被着したファイバー束の外装した口金を融着固定する作業を示した図である。
【図１０】図９で口金をファイバー束に融着固定した状態を示した図である。
【図１１】ファイバー束に口金を固定した状態で、口金を分割位置で切断する作業を示した図である。
【図１２】図１１で分割形成した第１及び第２の光ファイバー束から繊維固定具を離脱させる作業を示した図である。
【図１３】図１２で繊維固定具を離脱した第１及び第２の光ファイバー束に固定口金を取付ける作業を示した図である。
【図１４】この発明の他の実施の形態に係る光ファイバー束の切断分割前の状態を示した図である。
【図１５】図１４の光ファイバ束を切断分割した状態を示した図である。
【図１６】この発明の他の実施の形態に係る光ファイバー束の要部を取出して示した図である。
【図１７】この発明の他の実施の形態に係る光ファイバー束の要部を取出して示した図である。
【図１８】この発明の他の実施の形態に係る光ファイバー束の口金固定作業を説明するために示した図である。
【図１９】図１８で縮径した口金を取出して示した図である。
【図２０】図１８で縮径作業を施した光ファイバー束を取出して示した図である。
【図２１】図１８で縮径処理を施した後、第１及び第２の光ファイバー束に切断した状態を示した図である。
【図２２】この発明の他の実施の形態に係る光ファイバー束を製造するのに用いられる縮径ダイスを取出して示した図である。
【図２３】この発明の他の実施の形態に係る光ファイバー束を製造するのに用いられる縮径ダイスを取出して示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
７…陀管、７１…光接続部、７２…外部接続部、８…挿入部、９…内視鏡本体、９１…光接続部、１０…光ファイバー束、１０１…光ファイバー、１１…第１の光ファイバー束、１２…第２の光ファイバー束、２０…ファイバー束、２１…口金、２１１…罫書線、２１２…Ｖ溝、２１３…凹状溝、２１４…罫書線、２２…繊維固定具、２３…エタノール槽、２４…エタノール、２５…固定具、２６…乾燥網、２７…樹脂チューブ、２８…耐熱接着剤、２９…乾燥炉、３０…縮径ダイス、３１…固定口金、３２,３２１,３２２…縮径ダイス。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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