(57)【要約】【課題】投射面に投射された画像に対し指示手段で指示された箇所における一部画像を外部の表示装置に表示可能な画像投射装置を提供する。【解決手段】画像投射装置で、画像信号入力部と、前記画像信号入力部に入力される画像信号に応じて投射面に投射される画像を生成する第１の生成部と、前記投射面に投射される画像に対し、指示手段により指定される箇所での位置情報を取得する取得部と、前記取得部の出力に応じて前記指定される箇所における一部画像を生成する第２の生成部と、前記投射面と異なる表示面を備えた外部の表示装置に対して、前記第２の生成部で生成された画像を送信する送信部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号入力部と、
前記画像信号入力部に入力される画像信号に応じて投射面に投射される画像を生成する第１の生成部と、
前記投射面に投射される画像に対し、指示手段により指定される箇所での位置情報を取得する取得部と、
前記取得部の出力に応じて前記指定される箇所における一部画像を生成する第２の生成部と、
前記投射面と異なる表示面を備えた外部の表示装置に対して、前記第２の生成部で生成された画像を送信する送信部と、
を有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記指示手段は、前記指定される箇所を照射光で照射し、
前記外部の表示装置は、前記照射光の波長に対応して設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記第２の生成部は、前記外部の表示装置の表示性能を取得して、前記一部画像を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記第２の生成部は、前記一部画像として前記投射面におけるよりも拡大または縮小された画像もしくは等倍の画像を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記指示手段が発光する光の波長を解析し、解析した波長に応じて前記外部の表示装置を決定する送信先決定部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記指示手段が前記投射面において一定時間所定の範囲内にある場合に、前記位置情報を取得することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記指示手段が点滅機能を備え、前記取得部は、一定周期の点滅を検出した場合に、前記位置情報を取得することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記第２の生成部の出力する画像範囲は、ユーザーにより設定可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項９】
前記第２の生成部の出力する画像範囲に文字領域がある場合、前記指定される箇所を含む文字列の画像を出力することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項１０】
前記第２の生成部の出力する画像範囲に文字領域がある場合、前記指定される箇所を含む文字列のテキストデータを出力することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項１１】
前記第２の生成部で生成された画像を送信する送信先が無い場合は、前記第２の生成部が出力した画像を前記投射面に投射される画像に重ねて出力することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像投射装置を第１の画像投射装置とし、
前記第１の画像投射装置は、
前記第１の画像投射装置における第１の出力画像と、前記第１の画像投射装置と異なる第２の画像投射装置における第２の出力画像との画像合成を行う画像合成部を有し、
前記送信部は、前記画像合成部で合成した画像の一部を前記外部の表示装置に対して送信することを特徴とする画像投射装置。
【請求項１３】
前記第１の生成部は、前記画像信号入力部に入力された画像信号に応じた画像を投射するために画像処理を行う画像処理部を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投射面に画像を投射する画像投射装置に関し、特に投射面とは異なる外部の表示装置に投射面の一部画像を出力可能な画像投射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像投射装置において、投影している画像を表示しながら画像の一部（一部画像）を拡大する機能があり、ＰｉｎＰ（ピクチャー・イン・ピクチャー）やＰｂｙＰ（ピクチャー・バイ・ピクチャー）等と呼ばれている。特許文献１に知られるように、ＰｉｎＰでは、投射面において投射画像の一部領域に拡大された一部画像を表示する。ＰｂｙＰ（ピクチャー・バイ・ピクチャー）では、投射画像と拡大された一部画像を並べて同時に表示する。これらの機能を用いることで、投影中の画像と拡大したい位置の画像を同時に確認することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１２２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のようにＰｉｎＰにより画像を表示する場合、拡大された一部画像により投射画像の一部が見えなくなってしまうことがある。また、ＰｂｙＰにより画像を表示する場合は、投射画像と拡大された一部画像を空間分割して表示するため、それぞれの投影画像を小さく表示する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、投射面に投射された画像に対し指示手段で指示された箇所における一部画像を外部の表示装置に表示可能な画像投射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像投射装置は、画像信号入力部と、前記画像信号入力部に入力される画像信号に応じて投射面に投射される画像を生成する第１の生成部と、前記投射面に投射される画像に対し、指示手段により指定される箇所での位置情報を取得する取得部と、前記取得部の出力に応じて前記指定される箇所における一部画像を生成する第２の生成部と、前記投射面と異なる表示面を備えた外部の表示装置に対して、前記第２の生成部で生成された画像を送信する送信部と、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、投射面に投射された画像に対し指示手段で指示された箇所における一部画像を外部の表示装置に表示可能な画像投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る画像投射装置１００のブロック図
【図２】第１の実施形態に係る画像投射装置１００を用いた全体構成図
【図３】第１の実施形態の画像出力の動作に関するフローチャート
【図４】投射画像を示す図
【図５】指示手段であるレーザーポインタと外部の表示装置の対応テーブル
【図６】第２の実施形態に係る画像投射装置１００のブロック図
【図７】第２の実施形態に係る文字処理に関するフローチャート
【図８】第３の実施形態に係る２台の画像投射装置１００のブロック図
【図９】第３の実施形態に係るスレーブの画像出力の動作に関するフローチャート
【図１０】第１の実施形態の変形例に係る画像投射装置１００のブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、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。
【００１０】
《第１の実施形態》
（画像投射装置）
図１を用いて、本発明の第１の実施形態における画像投射装置１００の構成について説明する。図１の画像投射装置１００は、画像入力部１０１、画像処理部１０２、パネル駆動部１０３、光源部１０４、投射部１０５、撮像部１０６、指定位置解析部１０７、送信端末決定部（送信先決定部）１０８を備える。また、記憶部１０９、出力画像生成部１１０、通信部（送信部）１１１を備える。なお、図１では、ＣＰＵ１５０を破線で示している。
【００１１】
ここで、投射部１０５は照明光学素子、色分離部、液晶パネル、色合成部、投射レンズ（投射光学系）などから構成される。そして、光源部１０４は、投射部１０５で画像を投射するための光源を備え、この光源としては水銀ランプ等の放電ランプやレーザー光源などが用いられる。また、パネル駆動部１０３は、入力された画像信号を投射部１０５内の液晶パネル等のパネルを駆動する駆動信号に変換する。
【００１２】
そして、画像処理部１０２、パネル駆動部１０３、光源部１０４、投射部１０５は、画像信号入力部１０１に入力される画像信号に応じて投射面（スクリーン面）に投射される画像を生成する第１の生成部として機能する。
【００１３】
画像入力部１０１は、外部の画像出力装置２００（図２）とケーブル等を介して接続するためのコネクタと、ＨＤＭＩ（高精細度マルチメディアインターフェース）やＤＶＩなどのデジタル信号を所定のデジタル信号フォーマットに変換するレシーバなどから構成される。また、画像処理部１０２は、受信した画像信号に対して、色補正、ガンマ補正等の各種の画像処理を行うものであり、画像処理部１０２で画像処理が施された画像信号をパネル駆動部１０３と出力画像生成部１１０へ出力する。
【００１４】
投射部１０５において、フライアイレンズなどの照明光学素子によって均一化された光は、色分離部によってＲＧＢの三色に分離される。そして、分離された光は液晶パネルに照射され、パネル駆動部１０４の駆動に応じて透過率を変える。そして、ＲＧＢそれぞれの透過光は、色合成部にて合成される。そして、このようにして生成された画像が、投射レンズを介して投射面としてのスクリーンに投射される。その結果、ユーザーは投影（投射）された画像を視認することができる。
【００１５】
撮像部１０６は、投影された画像を撮像するために備えられたものである。そして、撮像部１０６における撮像データは指定位置解析部１０７に送信される。ここで、指定位置解析部１０７は、投射面に投射される画像に対し、指示手段により指定される箇所での位置情報を取得する取得部として機能する。
【００１６】
更に、指定位置解析部１０７は、画像投射されたスクリーンの任意の箇所を指示する指示手段であるレーザーポインタ等でユーザーが指示した箇所の位置情報（特定位置）の他に、指示手段における発光する照射光の波長を解析する。照射光の波長は、撮像部１０６からのデータを用いて解析する。そして、解析した照射光の波長情報を送信端末決定部１０８へ送信し、解析した位置のデータを出力画像生成部１１０へ送信する。
【００１７】
ここで、記憶部１０９は、指示手段における照射光の波長と送信先端末のアドレス情報を紐づけした対応テーブルを記憶している。指示手段としては、例えば、図５に示すように、レーザーポインタ４００は、６３５ｎｍの赤色の光を出すことができる。同様に、レーザーポインタ４０１は５３５ｎｍの緑色の光を出すことができ、レーザーポインタ４０２は４６０ｎｍの青色の光を出すことができる。
【００１８】
そして、記憶部１０９の記憶情報に基づき、送信端末決定部１０８は、指定位置解析部１０７からの波長情報を基に、画像を送信する際の送信先（外部の画像表示装置（表示装置））を決定し、通信部１１１に通知する。
【００１９】
また、出力画像生成部１１０は、画像処理部１０２からの画像処理が施された画像信号と、指定位置解析部１０７で検出した位置データと、を基に、一部画像（指示手段で指定される箇所における等倍の画像）を生成する。すなわち、出力画像生成部１１０は、第２の生成部として機能する。そして、通信部１１１に出力する。通信部１１１は、無線ＬＡＮモジュール等からなる外部との通信手段であり、出力画像生成部１１０からの出力画像を送信端末決定部１０８で決定した送信先に対して送信を行う。
【００２０】
ここで、図２は、画像投射装置１００を用いた全体構成を表す図である。画像投射装置１００の画像入力部１０１は、画像出力装置２００とケーブル等を介して接続される。そして、投射面であるスクリーン３００には、投射部１０５を介した画像が投射される。図２の表示端末５００は、通信機能を有する画像表示端末（投射面とは異なる表示面を備える外部の画像表示手段（表示手段））である。
【００２１】
次に、図３のフローチャートを用いて、本実施形態における投射画像を外部の表示端末（外部の表示装置）に送信する動作について説明する。本動作は、画像投射装置１００がスクリーン３００に画像を投射中に行われる。先ずＳ１０１では、スクリーン３００に投影（投射）した画像を撮像部１０６で撮像し、撮像したデータを取得する。この撮像データを指定位置解析部１０７で画像解析を行うことで、指示手段としてのレーザーポインタにより指定（指示）された位置の検出を行う。
【００２２】
例として、図４において、投射面であるスクリーン面に投影（投射）された投影画像（投射画像）６００を用いて説明する。レーザーポインタ４００は指定位置（指示位置）６１０を照射しており、この投影画像と画像処理部１０２（図１）の画像の差分をとることにより、指定位置６１０だけを抽出することができる。そして、抽出した指定位置が画像処理部１０２の画像のどの位置にあるかを解析（検出）することで、照射されている位置情報を得ることができる。
【００２３】
そして、この位置情報が、実際にユーザーが指定しているものか、あるいは偶々照射いるだけなのかを区別するために、位置情報が一定時間所定の画像範囲の中にあることをトリガにして、レーザーポインタ４００による指定がなされたと判断してもよい。また、レーザーポインタ４００が有する点滅機能を用いて、レーザーポインタ４００の照射を点滅させて指定位置解析部１０７が一定周期の点滅を検出した場合に、レーザーポインタ４００による指定がなされたと判断してもよい。そして、レーザーポインタ４００による指定がなされた場合には、指定位置解析部１０７で解析した位置情報を出力画像生成部１１０へ送信する（Ｓ１０２）。
【００２４】
次に、指定位置解析部１０７は、撮像データから解析した指定位置の照射光の波長を解析し、解析した照射光の波長情報を送信端末決定部１０８に送信する（Ｓ１０３）。そして、送信端末決定部１０８は、記憶部１０９に記憶されているレーザーポインタの波長と送信端末を紐づけた対応テーブルを基に、受信した照射光の波長情報から画像（指定箇所における一部画像）を出力する表示端末の送信先を決定する（Ｓ１０４）。
【００２５】
図５は、記憶部１０９に記憶されている対応テーブルの例であり、レーザーポインタの波長と表示端末と通信するためのアドレス情報が格納されている。例えば、レーザーポインタ４００で照射された照射位置６１０の波長が６３５ｎｍであった場合、図５のテーブルを参照し、通信部１１１に出力する送信先は表示端末５００（端末アドレスが“１１１１２２２２”）となる。なお、この対応テーブルは、ユーザーが画像投射装置１００を操作することで、対応テーブルを編集し適宜レーザーポインタと表示端末の紐づけを追加削除することが可能である。
【００２６】
ここで、波長情報に対応する端末アドレスの情報がある場合は、送信先のアドレスを通信部１１１へ送信しＳ１０６へ進む。一方、波長情報に対応する端末アドレスの情報がない場合はＳ１０９へ進む（Ｓ１０５）。そして、Ｓ１０６では、通信部１１１は受信した送信先のアドレスを送信先に設定し通信できるか確認を行う。送信先の表示端末と通信を確立することができた場合は、Ｓ１０７へ進む。一方、送信先の端末と通信できない場合は、Ｓ１０８へ進み、対応する表示端末と通信することができない旨のエラー通知を行う。
【００２７】
Ｓ１０７では、通信部１１１は送信端末決定部１０８により送信された送信先アドレス“１１１１２２２２”である表示端末５００に対して出力画像を送信する。この出力画像は、図４に示す照射位置６１０を中心とする出力範囲６２０（投影画像６００の一部領域）の出力画像（特に出力画像生成部１１０で生成される一部画像）である。
【００２８】
一方、通信が成立しなかった場合や、記憶部１０９で記憶しているテーブルとの対応関係がなかった場合は、出力画像生成部１１０で生成した画像（一部画像）を画像処理部１０２へ出力する。そして、画像処理部１０２で投影画像に対して一部画像を重畳して投影する（Ｓ１０９）。このＳ１０９の処理については、常に投射画像を表示できる状態を確保するために、画像投射装置１００の設定画面で、無効に設定できるようにしてもよい。
【００２９】
ここで、出力画像生成部１１０（図１）が出力する画像範囲は、スクリーン面で常に同じ画角となるようにしてもよい。例えば、図４の照射位置６１１のように、スクリーン面の隅がレーザーポインタで照射された場合は、照射位置６１０を中心として一部範囲６２０と同じ画角となるように、一部範囲６２１とする。また、出力画像生成部１１０が出力する画像範囲は、ユーザーにより設定可能としても良い。
【００３０】
以上、本実施形態では、レーザーポインタで指示されたスクリーン面における箇所を解析して、画像投射装置が外部の表示端末に対して指示した箇所の一部画像を出力することが可能になり、ユーザーの利便性が向上する。すなわち、従来例のように画像が隠れたり、小さく表示されることがなくなる。また、レーザーポインタの波長ごとに異なる表示端末に画像を出力するため、個々のユーザーがそれぞれの見たい箇所の一部画像を確認（同時確認）することが可能になる。
【００３１】
《第２の実施形態》
以下に示す本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態の機能に加え、画像の文字領域を認識し、文字列の画像、文字列のテキストデータを外部に送信を行うことも可能にしたものである。本実施形態では、文字情報として外部の表示端末に送信できるため、必要な情報のみを抽出して確認することが容易となる。以下、図６を用いて本実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ箇所については、説明を割愛する。
【００３２】
本実施形態の構成は、第１の実施形態の構成に文字解析部１１３を追加したもので、文字解析部１１３は出力画像生成部１１０と接続している。この動作に関しては、第１の実施形態の図３のフローチャートにおけるＳ１０７の処理を、図７のように変形して行う。すなわち、出力画像生成部１１０に入力される画像信号と位置情報を文字解析部１１３に送信し、文字解析部１１３は出力する画像の範囲における文字の有無を解析する（Ｓ２０１）。
【００３３】
そして、文字がある場合は、Ｓ２０２に進み、出力画像６２２を含む文字領域（図４の照射位置６１２の場合の文字領域６０２）の文字情報を通信部１１０へ出力する。文字が無い場合は、Ｓ２０３へ進み、第１の実施形態と同様に、レーザポインタによる指定位置を中心とした所定の範囲の画像を通信部１１０へ出力する。
【００３４】
以上の処理により、本実施形態では、文字を含む場合に、外部の表示端末に文字情報として送信することも可能となる。
【００３５】
《第３の実施形態》
以下に示す本発明の第３の実施形態は、上述した画像投射装置を第１の画像投射装置とし、第１の画像投射装置は画像合成部を備える。そして、この画像合成部は、第１の画像投射装置における第１の出力画像と、第１の画像投射装置と異なる第２の画像投射装置における第２の出力画像との画像合成を行う。そして、送信部は、画像合成部で合成した画像の一部を外部の表示装置に対して送信する。
【００３６】
すなわち、本実施形態は、複数の画像投射装置が各領域（例えば左半分、右半分）を投影（投射）するマルチ投影（マルチ投射）を行うことも可能にしたものである。３台以上の画像投射装置を用いることもできるが、本実施形態では２台の画像投射装置を用いた場合について説明する。
【００３７】
図８に、マルチ投影を行う本実施形態におけるブロック図を示す。本実施形態では、画像投射装置を２台用いるため、便宜上、第１の画像投射装置１００Ａ、第２の画像投射装置１００Ｂと呼ぶ。マルチ投影を行う本実施形態では、画像合成部１１４を備える。画像合成部１１４は、他の画像投射装置から送られてくる出力画像（第２の出力画像）を自身の出力画像（第１の出力画像）と合成して合成画像とし、自身の通信部１１１へ送信するものである。
【００３８】
本実施形態では、マルチ投影を行う際は、２台の画像投射装置に対し、それぞれマスターとスレーブの設定を行い、第１の画像投射装置１００Ａをマスター、第２の画像投射装置１００Ｂをスレーブとする。また、通信部１１１を介して、マスターとスレーブは接続される。なお、３台以上の場合は、スレーブを適宜増やすことができる。
【００３９】
以下、本実施形態のマルチ投影における画像出力について説明する。マスターである第１の画像投射装置１００Ａの動作フローは、第１の実施形態における図３で示したＳ１０７、Ｓ１０９において、マスターの出力画像生成部１１０の画像とスレーブから送られてくる画像を画像合成部１１４で合成して合成画像とする。そして、マスターは外部の表示端末（画像表示装置、画像表示装置、表示装置）に出力する。
【００４０】
一方、スレーブである第２の画像投射装置１００Ｂの動作は、図９のフローで示すように、第１の実施形態における図３で示したＳ１０３以降の処理に代わり、Ｓ３０１となる。ここでは、通信部１１１を介してマスターの画像合成部１１４へ出力画像を送信する。これにより、マルチ投影時に、それぞれの画像投射装置が指定位置の一部画像を生成し、マスター側で合成画像として出力するため、マルチ投射時も外部の画像表示装置に画像を出力することが可能になる。
【００４１】
（変形例）
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。
【００４２】
（変形例１）
上述した実施形態では、投射画像の指示された領域を一部画像としてそのまま（等倍）で外部の表示装置に送信する前提で、出力画像生成部１１０は一部画像を等倍画像として生成したが、拡大画像あるいは縮小画像として生成するようにしても良い。出力画像生成部１１０が縮小画像を生成する場合であっても、外部の表示装置がスクリーン面におけるよりも拡大した画像を表示可能（出力可能）であれば、出力画像生成部１１０が拡大画像を生成する場合と同様の効果を有する。
【００４３】
出力画像生成部１１０が、拡大画像を生成する場合は高画質化が可能であり、縮小画像を生成する場合は画像を通信する際のデータ量（通信量）が削減可能である。
【００４４】
なお、出力画像生成部１１０が拡大画像あるいは縮小画像を生成する場合、その拡大率あるいは縮小率に関しては、ユーザーの設定により変更できるようにしても良い。
【００４５】
ここで、出力画像生成部１１０は、外部の表示端末の表示性能に合わせたサイズの画像（画像）を送信することができるように、外部の表示端末の表示性能を取得して、拡大画像、または縮小画像あるいは等倍画像を生成することが、より好ましい。これを、図１０を用いて説明する。図１０は、第１の実施形態の変形例に係る画像投射装置１００のブロック図であり、第１の実施形態と同じ符号については同じ構成であり、その説明は割愛する。図１に対し、図１０では通信部１１１から出力画像生成部１１０への矢印が追加されている。
【００４６】
図１０において、出力画像生成部１１０は、外部の表示端末の表示性能を取得して、外部に送信する画像の倍率（投射面におけるよりも拡大または縮小された画像もしくは等倍の画像を生成するための拡大率、縮小率、等倍率）を決定する。これにより、外部の表示端末の表示性能に合わせたサイズの画像を送信することができる。具体的な手順を示せば、以下の通りである。
【００４７】
１）通信部１１１により外部の表示端末の表示性能の情報（パネルの解像度）を取得する。
【００４８】
２）通信部１１１は取得した外部の表示端末の表示性能の情報を出力画像生成部１１０に送信する。
【００４９】
３）出力画像生成部１１０は生成した出力範囲の画像を外部の表示端末の表示性能に合わせて拡大、縮小、等倍処理を行い、その画像を通信部１１１に出力する。
【００５０】
４）通信部１１１は、外部の表示端末の表示性能に合わせて拡大、縮小、等倍処理がされた画像を外部の表示端末に送信する。
【００５１】
（変形例２）
上述した実施形態では、外部の表示端末(表示装置）は、照射光を照射する指示手段でスクリーン面を照射するときの照射光の波長に対応して個別に設けられるものであったが、共通に設けられるものであっても良い。これにより、例えば、一人（講師）の指示手段により指定された投射画像の一部を複数人（講師および生徒）が共通のテレビモニタで見るようにすることもできる。このとき、照射光を照射する指示手段は、講師のみが持っても良いし、講師および生徒がそれぞれ持っていても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１０１・・画像入力部、１０２・・画像処理部、１０３・・パネル駆動部、１０４・・光源部、１０５・・投射部、１０７・・指定位置解析部、１１０・・出力画像生成部、１１１・・通信部
【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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