(57)【要約】【課題】光軸の傾きが起こり難く、外部からの衝撃にも強く、薄型化を図ることができ、さらには、動力のロスと作動の誤差を防止することのできる鏡筒駆動機構を提供する。【解決手段】レンズ群Ｌ３aと、該レンズ群Ｌ３aを光軸方向に所定の変位で移動させるカム筒５とを備えた鏡筒駆動機構１００であって、カム筒５の内部に、カム筒５に対して光軸方向に移動可能なレンズ群保持筒３が設けられ、レンズ群保持筒３内には、上下に延在し、第三レンズ群Ｌ３）の外周両端部を支持して、該レンズ群を光路内に配置させる位置と光路外に退避させる位置との間で移動自在とする一対のガイド軸３１が設けられている。そして、レンズ群保持筒３は、繰込動作に伴うカム筒５の回転により回転運動を与えられて、レンズ群Ｌ３aをガイド軸３１に沿って光路内に配置した位置から光路外に退避させる位置に移動させるレンズ群移動手段９を有している。【選択図】図５
2006058455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ群と、
該レンズ群を光軸方向に所定の変位で移動させるカム筒とを備えた鏡筒駆動機構であって、
前記カム筒の内部に、カム筒に対して光軸方向に移動可能で、内部に前記レンズ群を保持するレンズ群保持筒が設けられ、
前記レンズ群保持筒内には、上下に延在し、前記レンズ群の外周両端部を支持して、該レンズ群を光路内に配置させる位置と光路外に退避させる位置との間で移動自在とする一対のガイド軸が設けられており、
前記レンズ群保持筒は、繰込動作に伴う前記カム筒の回転により回転運動を与えられて、前記レンズ群を前記ガイド軸に沿って光路内に配置した位置から光路外に退避させる位置に移動させるレンズ群移動手段を有していることを特徴とする鏡筒駆動機構。
【請求項２】
前記レンズ群移動手段は、前記カム筒の内周面に形成されたカム筒凸部と、
前記カム筒の回転に伴って回転する前記カム筒凸部に当接することにより、軸中心に回転可能なレバー部材とを備え、
前記レバー部材は、その先端部で前記レンズ群を支持するとともに、レバー部材の回転により前記レンズ群を前記ガイド軸に沿って光路内と光路外との間で移動させることを特徴とする請求項１に記載の鏡筒駆動機構。
【請求項３】
前記レンズ群を光路内に配置させる位置と光路外に退避させる位置とにおいて、それぞれ前記レバー部材の回転を停止させる回転規制手段を有することを特徴とする請求項１又
は２に記載の鏡筒駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏡筒駆動機構に係り、特に光学系機器に用いられる鏡筒駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、前後二つのレンズ群を前後方向に駆動しながら変倍や焦点調節を行うために使用される鏡筒駆動機構が知られている。
このような鏡筒駆動機構において、非撮影時の光軸方向の寸法を小さくするための技術が種々提案されており、非撮影時にシャッタの開口部が開き、この開口部内にシャッタに隣接するレンズの少なくとも一部が収納される技術や、光学系の一部を光路外に退避させた状態で収納する技術が知られている。
後者の技術では、２焦点切換カメラに用いられるような軸中心に光学要素を回転させて退避させる方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、レンズ群を保持するレンズ枠に、軸周りに回転可能に軸支された揺動アームが設けられており、この揺動アームが繰込動作や繰出動作に伴って、軸回りに旋回することにより、レンズ枠が光路内に配置されたり光路外に退避される。その結果、撮影状態又は沈胴状態とされる。
その他、揺動アームを使用しないで、光軸方向に垂直となる上下に延在するガイド軸に沿ってレンズ群を退避させる方法が知られている。この場合、沈胴の際に、繰込動作に伴って、レンズ群が鏡筒本体の壁部に光軸方向に突出して設けられた突起部に当接することにより、駆動レバーに動力が与えられて、その結果、ガイド軸に沿ってレンズ群を退避させている。
【特許文献１】特開２００３−３１５８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載のカメラにおいては、揺動アームを軸中心に回転させることによって、レンズ群を回転させて光路外へ退避させているので、撮影状態において外部からの衝撃を受けた場合、レンズ群の光軸が容易に傾く可能性があった。特に極限までコンパクト化を図っている現状では、このわずかな傾きによっても性能が大きく低下してしまうことがあった。また、コンパクト化のため、回転軸を長くとることもできず、短い回転軸ではどうしてもレンズ群が傾きやすくなるという問題があった。
また、揺動アームを使用せずに上記ガイド軸を使用して光軸方向と垂直となる方向に退避させる方式のカメラにおいては、例えば沈胴の際に、動力源であるモータが駆動し、繰込動作によって各鏡筒が回転して繰り込まれ、レンズ群が突起部に当接して、駆動レバーが駆動することによりガイド軸に沿ってレンズ群が光路外に退避される。このように、全ての動力源であるモータによる動力が伝達する過程が多く、退避させるレンズ群を駆動させるためにかなりの工程を経ることになる。よって、このような過程が動力のロスと作動の誤差を生じる原因となっていた。
また、上記カメラにおいては、繰込動作に伴って、鏡筒本体の壁部の突起部にレンズ群が当接する構成となっているため、鏡筒本体の壁部に無用な力が加わることとなり、この壁部自体にもある程度の強度を必要とするため、その分の厚さを確保しなければならず、薄型化の実現が困難とされている。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光軸の傾きが起こり難く、外部からの衝撃にも強く、薄型化を図ることができ、さらには、動力のロスと作動の誤差を防止することのできる鏡筒駆動機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、例えば、図１〜図６に示すように、レンズ群（例えば、第三レンズ群Ｌ３a）と、
該レンズ群を光軸方向に所定の変位で移動させるカム筒５とを備えた鏡筒駆動機構１００であって、
前記カム筒の内部に、カム筒に対して光軸方向に移動可能なレンズ群保持筒３が設けられ、
前記レンズ群保持筒内には、上下に延在し、前記レンズ群（例えば、第三レンズ群Ｌ３a）の外周両端部を支持して、該レンズ群を光路内に配置させる位置と光路外に退避させる位置との間で移動自在とする一対のガイド軸３１が設けられており、
前記レンズ群保持筒は、繰込動作に伴う前記カム筒の回転により回転運動を与えられて、前記レンズ群を前記ガイド軸に沿って光路内に配置した位置から光路外に退避させる位置に移動させるレンズ群移動手段９を有していることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、繰込動作に伴うカム筒の回転によって、レンズ群移動手段が回転運動を与えられて、レンズ群をガイド軸に沿って光路内に配置した位置から光路外に退避させる位置に移動させるので、従来と異なり、レンズ群を一対のガイド軸によって２箇所で支持して安定した状態で移動させることができ、外部からの衝撃を受けた場合でも、レンズ群の移動によって生じる光軸の傾きを防止でき、よって、性能低下の防止につながる。
また、カム筒の回転を直接動力として回転運動を与えられたレンズ群移動手段によって、レンズ群を沈胴状態と撮影状態とに配置させることができるため、従来と異なり、動力源であるモータが駆動してからレンズ群が光路内又は光路外に移動するまでの動力伝達過程が短く、よって、動力のロスと作動の誤差との防止につながる。
【０００７】
請求項２の発明は、例えば、図３〜図６に示すように、請求項１に記載の鏡筒駆動機構において、
前記レンズ群移動手段は、前記カム筒の内周面に形成されたカム筒凸部９１と、
前記カム筒の回転に伴って回転する前記カム筒凸部に当接することにより、軸中心に回転可能なレバー部材９２とを備え、
前記レバー部材は、その先端部で前記レンズ群を支持するとともに、レバー部材の回転により前記レンズ群を前記ガイド軸に沿って光路内と光路外との間で移動させることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、レンズ群移動手段はカム筒凸部とレバー部材とを備えており、カム筒の回転に伴ってカム筒凸部にレバー部材が当接することにより軸中心に回転し、これによってレバー部材がその先端部でレンズ群を支持するとともにガイド軸に沿って光路内と光路外との間で移動させる。このような構成となっているため、従来のように鏡筒本体の壁部の突起部にレンズ群が当接する構成と異なり、鏡筒本体の壁部に無用な力が加わることもない。したがって、鏡筒本体の厚さを確保することもなく、鏡筒駆動機構の薄型化を実現することができる。さらに、この鏡筒駆動機構を備えたカメラ等の薄型化も可能となる。
【０００９】
請求項３の発明は、例えば、図１〜図６に示すように、請求項１又は２に記載の鏡筒駆動機構において、
前記レンズ群を光路内に配置させる位置と光路外に退避させる位置とにおいて、それぞれ前記レバー部材の回転を停止させる回転規制手段（例えば、第一ストッパー部９８、第二ストッパー部９９）を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によれば、回転規制手段によってレバー部材の回転が停止されるので、レバー部材に支持されるレンズ群を、光路内又は光路外の所定位置に確実に配置させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る鏡筒駆動機構によれば、繰込動作に伴うカム筒の回転によって、レンズ群移動手段が回転運動を与えられて、レンズ群をガイド軸に沿って光路内に配置した位置から光路外に退避させる位置に移動させるので、レンズ群を一対のガイド軸によって２箇所で支持して安定した状態で移動させることができ、外部からの衝撃を受けた場合でも、レンズ群の移動によって生じる光軸の傾きを防止でき、性能低下の防止につながる。
また、カム筒の回転を直接動力として回転運動を与えられたレンズ群移動手段によって、レンズ群を沈胴状態と撮影状態とに配置させることができるため、動力源であるモータが駆動してからレンズ群が光路内又は光路外に移動するまでの動力伝達過程が短く、よって、動力のロスと作動の誤差との防止につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、鏡筒駆動機構を光学機器の一例として例示されるデジタルカメラに適用した場合を説明することとする。
図１は、本実施の形態に係る鏡筒駆動機構の光軸に沿った断面図であって沈胴状態にある場合を示し、図２は、図１における上面図、図３は、図１における正面図、図４は、ワイド状態における正面図である。
なお、以下の説明においてワイド状態とは、デジタルカメラが最も広い範囲の被写体を捉えられる状態（最も広い範囲で撮像可能な状態）をいい、沈胴状態とは、デジタルカメラの未使用時であって各部材が収納されて最もコンパクトにされた状態をいうものとする。
【００１３】
まず、鏡筒駆動機構の主な構成について図１〜図４を参照して説明する。
鏡筒駆動機構１００は、主に、鏡筒本体１、第一レンズ枠Ｌ１、第二レンズ枠Ｌ２、シャッタユニット２、第三レンズ枠Ｌ３、第四レンズ枠Ｌ４、レンズ群保持筒３、直進筒４、カム筒５、回転筒６、固定筒７から構成されている。そして、鏡筒本体１内に各部材Ｌ１〜Ｌ４、１〜７が、該各部材Ｌ１〜Ｌ４、１〜７の略中心を通る光軸が略一致するような状態で保持されている。
【００１４】
鏡筒本体１は、最も外側に設けられ、その後端開口部には撮像部８が取り付けられている。
撮像部８は、鏡筒本体１の内周後端部に取り付けられた受け部と、該受け部に嵌め込まれたローパスフィルタと、ローパスフィルタの後部に弾性体を介して設けられた受光素子と、該受光素子をローパスフィルタとで挟持する押さえ板等を備えている。
【００１５】
また、鏡筒本体１の内側には固定筒７が設けられている。この固定筒７の内側には回転筒６が設けられており、固定筒７の内周面に形成されたヘリコイド７１と、回転筒６の外周面に形成されたヘリコイド６１とが螺合している。また、回転筒６の外周面のヘリコイド６１にはギア部（図示略）が併設され、駆動モータ（図示略）とギア連結されている。
【００１６】
回転筒６内には直進筒４が嵌合している。直進筒４は、その後端部における側壁部に外方に突出する回転規制部４１が設けられている。この回転規制部４１が固定筒７に形成された直進溝７２に係合することにより、直進筒４が回転せずに光軸方向に直進可能となっている。
また、直進筒４に形成された挿通溝４２に、カム筒５の外周に突出した連結コマ５１が挿通している。この連結コマ５１は、回転筒６の内周に形成されたカム筒駆動用直進溝６２に係合している。これによって、回転筒６が回転するとカム筒５も同様に回転するようになっている。
【００１７】
回転筒６の内側にはカム筒５が設けられている。そして、このカム筒５の外周面に形成された第一カム溝５２に、第一レンズ枠Ｌ１の内周に突出した第一コマ部Ｋ１が係合している。また、カム筒５の内周面に形成された第二カム溝５３に、第二レンズ枠Ｌ２の外周に突出した第二コマ部Ｋ２が係合している。なお、カメラを落下させた際の衝撃に耐えやすくするために、第一カム溝５２は第二カム溝５３よりも深く形成されている。
【００１８】
カム筒５の内側で第二レンズ枠Ｌ２の後方には、レンズ群保持筒３が設けられている。レンズ群保持筒３の外周面には、３つの第三コマ部Ｋ３が設けられ、これら第三コマ部Ｋ３がカム筒５の内周面に形成された第三カム溝５４に係合している（図２、図３参照）。これによって、カム筒５が回転するとレンズ群保持筒３も同様に回転するようになっている。
レンズ群保持筒３の開口部前側には、シャッタユニット２が設けられている。シャッタユニット２は、露光開口部が形成されたシャッタ基板２１と、露光開口部の開閉動作又は絞りを行うシャッタ羽根２２と、シャッタ羽根２２を駆動させる駆動源（図示略）等を備えている。このようなシャッタユニット２と第二レンズ枠Ｌ２との間にはそれぞれバネ２３が取り付けられている。
【００１９】
また、レンズ群保持筒３内には、図３及び図４に示すように、上下に延在し、第三レンズ枠Ｌ３の外周両端部を支持して第三レンズ枠Ｌ３を光路内に配置させる位置と光路外に退避させる位置との間で移動自在とする一対のガイド軸３１が設けられている。
ガイド軸３１は、第三レンズ枠Ｌ３の側壁部が挿通されており、一方のガイド軸３１には第三レンズ枠Ｌ３を図中下方に付勢する圧縮バネ３２が挿通されている。
また、レンズ群保持筒３は、後述するがカム筒５の繰込動作に伴ってカム筒５の回転により回転運動を与えられて、第三レンズ枠Ｌ３をガイド軸３１に沿って光路内に配置した位置から光路外に退避させる位置に移動させるレンズ群移動手段９を有している。
【００２０】
第三レンズ枠Ｌ３の後方には、その前端部で第四レンズ群Ｌ４aを保持する第四レンズ枠Ｌ４が設けられている。この第四レンズ枠Ｌ４の外周には、第四レンズ群Ｌ４aの位置調整を行うためのモータ（図示略）が連結されている。このモータが回転することにより、第四レンズ群Ｌ４aと、該第四レンズ群Ｌ４aの後方に配置された撮像部８との間隔が調整されて焦点が合うようになっている。
【００２１】
次に、本発明の特徴部分であるレンズ群移動手段９について図２〜図６を参照して説明する。
レンズ群移動手段９は、カム筒凸部９１とレバー部材９２とを備えている。カム筒凸部９１は、カム筒５の内周面に、該内周面から突出するように形成されている。
【００２２】
レバー部材９２は、レンズ群保持筒３の後端面（すなわち、光軸方向に対向する面）に該後端面から光軸方向に突出する軸部９３に軸支されて、該軸部９３を中心に図３〜図５中時計回り又は反時計回りに回転可能に設けられた第一レバー部９４及び第二レバー部９５を備えている。
第一レバー部９４及び第二レバー部９５は、軸部９３によって同軸に軸支されており、これら第一レバー部９４及び第二レバー部９５間には互いに引き寄せる方向にバネ９６が掛けられている。そして、第一レバー部９４及び第二レバー部９５は、通常バネ９６によって一体化されているが、例えば第一レバー部９４が静止させられた状態で第二レバー部９５をさらに時計方向に回転させると、第一レバー部９４及び第二レバー部９５はバネ９３の付勢力に抗して互いに開かれた状態となる。
第一レバー部９４の先端部は、レバー部材９２が軸部９３中心に回転することによって、第三レンズ枠Ｌ３に当接しながら支持することにより第三レンズ枠Ｌ３をガイド軸３１に沿って図中上下に、すなわち光路内と光路外との間で移動させるようになっている。
また、軸部９３に軸支された第一レバー部９４及び第二レバー部９５の外周周囲には、カム筒５の回転に伴ってカム筒凸部９１上に乗り上げることによりレバー部材９２に回転運動を与えるレバー凸部９７が形成されている。
【００２３】
また、レンズ群保持筒３の後端面には、前記軸部９３と同様に光軸方向に突出して、レバー部材９２の回転を規制する第一ストッパー部９８及び第二ストッパー部９９（回転規制手段）が取り付けられている。
第一ストッパー部９８は、第一レバー部９４に当接することによって第一レバー部９４の回転を停止させ、第一レバー部９４に支持された第三レンズ群Ｌ３aを光路内に配置した状態を保持している。
第二ストッパー部９９は、第一レバー部９４に当接することによって第一レバー部９４の回転を停止させ、第一レバー部９４に支持された第三レンズ群Ｌ３aを光路外に退避した状態を保持している。
【００２４】
次に、上述のように構成されたレンズ群移動手段９の動作について説明する。
図５(a)、図６(b)に示すように、カム筒５が繰り出されたワイド状態では、カム筒５のカム筒凸部９１が図５(a)中上側に位置しており、カム筒凸部９１とレバー凸部９７とは離れている。一方、ガイド軸３１に挿通された第三レンズ枠Ｌ３は、圧縮バネ３２の付勢力によって下方に付勢されており、軸部９３中心に下方に回転されて、第一ストッパー部９８に当接することによりその回転が停止された第一レバー部９４の先端部に支持されている。このようにして第三レンズ群Ｌ３aが光路内に配置されワイド状態とされている。
【００２５】
このワイド状態から沈胴状態とする際には、繰込動作に伴ってカム筒５が回転することにより、カム筒凸部９１がレバー凸部９７に当接する。すると、軸部９３中心にレバー部材９２が時計回りに回転し、第一レバー部９４の先端部で支持されていた第三レンズ枠Ｌ３が圧縮バネ３２の付勢力に抗して押し上げられてガイド軸３１に沿って上方に移動する（図５(b)参照）。
【００２６】
さらに、カム筒５が時計回りに回転することにより、カム筒凸部９１上にレバー凸部９７が乗り上げられて、カム筒凸部９１上を移動する。これによって、第一レバー部９４の先端部がさらに時計周りに回転していき、第二ストッパー部９９に当接してその回転が停止される。このようにして第三レンズ群Ｌ３aがガイド軸３１に沿って上方に押し上げられて光路外に退避されて沈胴状態となる（図５(c)、図６(a)参照）。
【００２７】
さらに、この沈胴状態から再びワイド状態とする際には、繰出動作に伴って、カム筒５が反時計回りに回転することにより、カム筒凸部９１も反時計回りに回転し、カム筒凸部９１上に乗り上げられていたレバー凸部９７がカム筒凸部９１上を移動した後、カム筒凸部９１から離れる。すると、第一レバー部９４が軸部９３中心に反時計回りに回転し、第一レバー部９４の先端部で支持されていた第三レンズ枠Ｌ３が圧縮バネ３２の付勢力によって押し下げられてガイド軸３１に沿って下方に移動する（図５(b)参照）。
さらに、カム筒５が反時計回りに回転することにより、第一レバー部９４が軸部９３中心に反時計回りに回転し、その先端部が第一ストッパー部９８に当接してその回転が停止される。このようにして第三レンズ群Ｌ３aがガイド軸３１に沿って下方に押し下げられて光路内に配置されてワイド状態となる（図５(a)、図６(b)参照）。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態の鏡筒駆動機構１００によれば、繰込動作に伴うカム筒５の回転によって、カム筒凸部９１上にレバー凸部９７が乗り上げて、これによりレバー部材９２が軸部９３中心に時計回りに回転し、第一レバー部９４の先端部で支持される第三レンズ枠Ｌ３がガイド軸３１に沿って上方に押し上げられて、光路外に退避される。また、繰出動作に伴うカム筒５の回転によって、カム筒凸部９１上に乗り上げられていたレバー凸部９７がカム筒凸部９１上から離れて、これによりレバー部材９２が軸部９１中心に反時計回りに回転し、第一レバー部９４の先端部で支持される第三レンズ枠Ｌ３がガイド軸３１に沿って下方に押し下げられて、光路内に配置される。このように、カム筒凸部９１とレバー部材９２とを有するレンズ群移動手段９がカム筒５の回転によって回転運動を与えられて、第三レンズ枠Ｌ３を移動させるので、第三レンズ枠Ｌ３を一対のガイド軸３１によって２箇所で支持して安定した状態で移動させることができ、外部からの衝撃を受けた場合でも、第三レンズ枠Ｌ３の移動によって生じる光軸の傾きを防止でき、よって、性能低下の防止につながる。
また、カム筒５の回転を直接動力として回転運動を与えられたレンズ群移動手段９によって、第三レンズ枠Ｌ３を沈胴状態と撮影状態とに配置させることができるため、動力源であるモータが駆動してから第三レンズ枠Ｌ３が光路内又は光路外に移動するまでの動力伝達過程が短く、よって、動力のロスと作動の誤差との防止につながる。
【００２９】
さらに、従来のように鏡筒本体の壁部の突起部にレンズ群が当接する構成と異なるため、鏡筒本体１の厚さを確保することもなく、鏡筒駆動機構１００の薄型化を実現することができる。さらに、この鏡筒駆動機構１００を備えたカメラ等の薄型化も可能となる。
また、第一ストッパー部９８と第二ストッパー部９９とによってレバー部材９２の回転が停止されるので、第三レンズ枠Ｌ３を光路内又は光路外の所定位置に確実に配置させることができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態において、固定筒７と回転筒６とはヘリコイド構造によって駆動するとしたが、これに限定されるものではなく、カム構造によって駆動するとしても構わない。その他、上記実施の形態においてカム構造によって駆動する部材をヘリコイド構造によって駆動する構造としても構わない。
【００３１】
さらに、上記実施の形態では、第一レンズ群Ｌ１a、第二レンズ群Ｌ２a、第三レンズ群Ｌ３a、第四レンズ群Ｌ４aの４つのレンズ群を備えていたが、２つや３つのレンズ群からなる構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態を示すためのものであって、鏡筒駆動機構の沈胴状態における光軸に沿った断面図である。
【図２】同、鏡筒駆動機構の沈胴状態における上面図である。
【図３】同、鏡筒駆動機構の沈胴状態における正面図である。
【図４】同、鏡筒駆動機構のワイド状態における正面図である。
【図５】同、(a)〜(c)は、鏡筒駆動機構の動作を示すための正面図である。
【図６】同、(a)は、沈胴状態におけるカム筒の展開図、(b)は、ワイド状態におけるカム筒の展開図である。
【符号の説明】
【００３３】
３  レンズ群保持筒
５  カム筒
９  レンズ群移動手段
３１  ガイド軸
９１  カム筒凸部
９２  レバー部材
９８  第一ストッパー部（回転規制手段）
９９  第二ストッパー部（回転規制手段）
１００  鏡筒駆動機構
Ｌ３a  第三レンズ群（レンズ群）
【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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