(57)【要約】【課題】主カメラと、その主カメラと取り外し可能に結合され拡張カメラとを備える拡張式ダブルレンズ装置を提供する。【解決手段】主カメラの主ハウジング内に主撮影モジュールが取り付けられ、前記主撮影モジュールは前記主ハウジングの一側面に主ポートが設置され、前記拡張カメラの拡張ハウジング内に拡張撮影モジュールが取り付けられ、前記拡張撮影モジュールは前記拡張ハウジングの一側面に前記主ポートに挿入して連結する拡張プラグが設置され、前記拡張撮影モジュールは前記拡張ハウジングの他側面に、前記主ポートの電源規格より大きい又は等しい拡張ポートが設置されることにより、本発明は主カメラと拡張カメラを単独的に使用又は両者同時に使用することができ、異なる機能の選択を提供するとともに、主カメラ又は拡張カメラを単独的に使用する場合にサイズを小さくする効果と、省エネルギーの効果を発揮できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主カメラと、拡張カメラとを備える拡張式ダブルレンズ装置であって、
前記主カメラは主ハウジングを備え、前記主ハウジングの一側面に結合部が設置され、前記主ハウジング内に主撮影モジュールが取り付けられ、前記主撮影モジュールは前記主ハウジングの前面に主撮影レンズが設置され、前記主撮影モジュールは前記主ハウジングの一側面に主ポートが設置され、
前記拡張カメラは拡張ハウジングを備え、前記拡張ハウジングの一側面に連結部が設置され、前記拡張カメラが前記主カメラに結合されるように、前記連結部は前記結合部と取り外し可能に結合され、前記拡張ハウジング内に拡張撮影モジュールが取り付けられ、前記拡張撮影モジュールは前記拡張ハウジングの前面に拡張撮影レンズが設置され、前記拡張撮影モジュールは前記主ポートに対応するように、前記拡張ハウジングの一側面に前記主ポートに挿入して連結する拡張プラグが設置され、前記拡張撮影モジュールは前記拡張ハウジングの他側面に拡張ポートが設置され、前記拡張ポートの電源規格は、前記主ポートの電源規格より大きい又は等しいことを特徴とする、拡張式ダブルレンズ装置。
【請求項２】
前記主カメラはＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ，ＴＯＦ）カメラであり、前記主撮影モジュールは前記主ハウジングの前面に赤外線光源が設置され、前記主撮影レンズはＴＯＦ撮影レンズであり、前記拡張カメラはカラーカメラであり、前記拡張撮影レンズはカラー撮影レンズであることを特徴とする、請求項１に記載の拡張式ダブルレンズ装置。
【請求項３】
前記主カメラの前記主撮影モジュールには第１プロセッサが設置され、前記第１プロセッサには第１シンクロナイザが設置され、前記拡張カメラの前記拡張撮影モジュールには第２プロセッサが設置され、前記第２プロセッサには第２シンクロナイザが設置され、前記第１シンクロナイザは前記主撮影レンズが映像を撮影することで生成した第１データストリームを受信でき、前記第２シンクロナイザは前記拡張撮影レンズが映像を撮影することで生成した第２データストリームを受信できるとともに、前記第１シンクロナイザ及び前記第２シンクロナイザは、前記第１データストリーム及び前記第２データストリームのタイミングをそれぞれ制御できることを特徴とする、請求項１に記載の拡張式ダブルレンズ装置。
【請求項４】
前記主ポートはＵＳＢ規格のメス端子であり、前記拡張プラグはＵＳＢ規格のオス端子であり、前記拡張ポートはＵＳＢ規格のメス端子であることを特徴とする、請求項２に記載の拡張式ダブルレンズ装置。
【請求項５】
前記主撮影モジュールは、前記主ハウジングの前面に機能表示灯が設置されることを特徴とする、請求項２に記載の拡張式ダブルレンズ装置。
【請求項６】
前記結合部は、前記主ハウジングの一側面前端の上下位置にそれぞれガイドピン孔が設置され、前記結合部は、前記主ハウジングの一側面後端と後面の上下位置にそれぞれ切欠部が設置され、各切欠部の内面にネジ孔が設置され、前記連結部は、前記拡張ハウジングの一側面前端の上下位置にそれぞれガイドピンが延設され、各ガイドピンは各ガイドピン孔に挿入されて位置決めされ、前記連結部は、前記拡張ハウジングの一側面後端の上下位置にそれぞれロックプレートが延設され、各ロックプレートは各切欠部内に嵌合され、各ロックプレートの中央に貫通孔が貫設され、各貫通孔に合わせてネジが設置され、各ネジは各貫通孔を通して各ネジ孔に螺合されて固定されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の拡張式ダブルレンズ装置。
【請求項７】
前記結合部は、前記主ハウジングの一側面に複数の第１マグネットブロックが嵌合固定され、前記連結部は、前記複数の第１マグネットブロックと位置が合うように、前記拡張ハウジングの一側面に複数の第２マグネットブロックが嵌合固定され、各第２マグネットブロックは各第１マグネットブロックと磁気的に結合することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の拡張式ダブルレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は１種のカメラの装置に係り、特に、カメラの機能を拡張できる拡張式ダブルレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシングルカメラ、例えばＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ，  ＴＯＦ）カメラは、カメラから赤外線を発射し、その赤外線が被写体に反射された後、ＴＯＦカメラ上のＴＯＦ撮影レンズがその反射の赤外線を受光し、センサーによって赤外線光源の発射と反射との時間差や位相差を計算することで、被写体の距離を計算して焦点深度の信号を生成する。
【０００３】
上記の単一機能のＴＯＦカメラを使用した場合、ＴＯＦの撮影機能しか発揮できず、もし他のカメラと合わせて使う時は、例えばカラー（ＲＧＢ）カメラと同時に撮影する場合、被写体の焦点深度の信号と三次元輪郭をカラーカメラが撮影したと映像と同時に表現するため、被写体を撮影するカラーカメラを設置しなければならない。ただ、そのように２つのカメラをそれぞれ使う場合、カメラを設置する手間がかかる以外、２つのカメラが撮影した被写体の情報を統合することも容易ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のシングルカメラが、使用上の撮影機能の制限、及び他のカメラと合わせる時にカメラの設置にかかる手間や、信号の統合が困難である欠点が存在する。以上を鑑みて、本発明は、２つの撮影装置の間に結合できる構造と互いに接続可能のポートが設置されることで、２つのカメラ構造を取り外し可能のように一体に結合し、且つ撮影の信号を出力するチャネルを統合する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明は、主カメラと拡張カメラを備える拡張式ダブルレンズ装置を提供し、その拡張式ダブルレンズ装置は以下の特徴を含む：
【０００６】
前記主カメラは、主ハウジングを備え、前記主ハウジングの一側面に結合部が設置され、前記主ハウジング内に主撮影モジュールが取り付けられ、前記主撮影モジュールは前記主ハウジングの前面に主撮影レンズが設置され、前記主撮影モジュールは前記主ハウジングの一側面に主ポートが設置され、
【０００７】
前記拡張カメラは、拡張ハウジングを備え、前記拡張ハウジングの一側面に連結部が設置され、前記拡張カメラが前記主カメラに結合されるように、前記連結部は前記結合部と取り外し可能に結合され、前記拡張ハウジング内に拡張撮影モジュールが取り付けられ、前記拡張撮影モジュールは前記拡張ハウジングの前面に拡張撮影レンズが設置され、前記拡張撮影モジュールは前記主ポートに対応するように、前記拡張ハウジングの一側面に前記主ポートに挿入して連結する拡張プラグが設置され、前記拡張撮影モジュールは前記拡張ハウジングの他側面に拡張ポートが設置され、前記拡張ポートの電源規格は、前記主ポートの電源規格より大きい又は等しい。
【０００８】
さらに、本発明の前記主カメラはＴＯＦカメラであり、前記主撮影モジュールは前記主ハウジングの前面に赤外線光源が設置され、前記主撮影レンズはＴＯＦ撮影レンズであり、前記拡張カメラはカラーカメラであり、前記拡張撮影レンズはカラー撮影レンズである。
【０００９】
さらに、本発明の前記主カメラの前記主撮影モジュールには第１プロセッサが設置され、前記第１プロセッサには第１シンクロナイザが設置され、前記拡張カメラの前記拡張撮影モジュールには第２プロセッサが設置され、前記第２プロセッサには第２シンクロナイザが設置され、前記第１シンクロナイザは前記主撮影レンズが映像を撮影することで生成した第１データストリームを受信でき、前記第２シンクロナイザは前記拡張撮影レンズが映像を撮影することで生成した第２データストリームを受信できるとともに、前記第１シンクロナイザ及び前記第２シンクロナイザは、前記第１データストリーム及び前記第２データストリームのタイミングをそれぞれ制御できる。
【００１０】
さらに、本発明の前記主ポートはＵＳＢ規格のメス端子であり、前記拡張プラグはＵＳＢ規格のオス端子であり、前記拡張ポートはＵＳＢ規格のメス端子である。
【００１１】
さらに、本発明の前記主撮影モジュールは、前記主ハウジングの前面に機能表示灯が設置される。
【００１２】
好ましくは、本発明の前記結合部は、前記主ハウジングの一側面前端の上下位置にそれぞれガイドピン孔が設置され、前記結合部は、前記主ハウジングの一側面後端と後面の上下位置にそれぞれ切欠部が設置され、各切欠部の内面にネジ孔が設置され、前記連結部は、前記拡張ハウジングの一側面前端の上下位置にそれぞれガイドピンが延設され、各ガイドピンは各ガイドピン孔に挿入されて位置決めされ、前記連結部は、前記拡張ハウジングの一側面後端の上下位置にそれぞれロックプレートが延設され、各ロックプレートは各切欠部内に嵌合され、各ロックプレートの中央に貫通孔が貫設され、各貫通孔に合わせてネジが設置され、各ネジは各貫通孔を通して各ネジ孔に螺合されて固定される。
【００１３】
さらに、本発明の前記結合部は、前記主ハウジングの一側面に複数の第１マグネットブロックが嵌合固定され、前記連結部は、前記複数の第１マグネットブロックと位置が合うように、前記拡張ハウジングの一側面に複数の第２マグネットブロックが嵌合固定され、各第２マグネットブロックは各第１マグネットブロックと磁気的に結合する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を使用する時には、前記拡張カメラを前記主カメラから取り外して、前記主カメラの機能を単独的に使用できる。そして、前記拡張カメラの機能が必要、又は前記主カメラと前記拡張カメラの機能を同時に使う場合は、前記拡張カメラの連結部を前記主カメラの結合部と結合し、且つ前記拡張プラグを前記主ポートに挿入することで、電力の供給と信号伝送の連結を果たせる。この場合、外部装置は信号電源コードを通して前記拡張カメラの拡張ポートと連結して、電力を本発明に供給すると同時に前記主カメラと前記拡張カメラからの信号を受信する。
【００１５】
本発明の効果は、前記結合部と前記連結部を利用して前記主カメラと前記拡張カメラとを一体に結合することで、撮影するためのカメラ設置が便利になり、主カメラの機能を単独的に使用する低効能の要求を満たす他、現有機能の上に新たな撮影機能を拡張して、さらに多くの撮影機能の選択を使用者に提供できる。また、前記主カメラと前記拡張カメラとの間の電源及び信号伝送は互いに接続された構造であるため、両者の信号は共に前記拡張ポートから出力させることで、撮影の信号を出力するチャネルを統合できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好ましい第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の好ましい第１の実施形態が分解された状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の好ましい第１の実施形態が分解された状態の別視角における斜視図である。
【図４】本発明の好ましい第１の実施形態における主撮影モジュールの構造を模式的に示すブロック図である。
【図５】本発明の好ましい第１の実施形態における拡張撮影モジュールの構造を模式的に示すブロック図である。
【図６】本発明の好ましい第２の実施形態が分解された状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の技術的特徴及び効果を十分に理解し、且つ本明細書の内容に沿って実施できるように、添付された図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を以下に詳細に説明する。
【００１８】
図１から図３は、本発明の好ましい第１の実施形態である。図示したように、本発明の拡張式ダブルレンズ装置は、主カメラ１０と、前記主カメラ１０と取り外し可能に結合された拡張カメラ２０を備え、前記拡張カメラ２０は、使用者の需要に応じて選択するように、前記主カメラ１０の機能を拡張することができる。その内：
【００１９】
前記主カメラ１０はＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ，  ＴＯＦ）カメラであり、前記主カメラ１０は主ハウジング１１を備え、前記主ハウジング１１は矩形のハウジングであって、前記主ハウジング１１が前記拡張カメラ２０に向ける一側面には結合部１２が設置され、前記結合部１２は前記主ハウジング１１の一側面前端の上下位置にそれぞれガイドピン孔１２１が凹設され、前記結合部１２はさらに前記主ハウジング１１の一側面後端と後面の上下位置にそれぞれ切欠部１２２が凹設され、各切欠部１２２の内面にネジ孔１２３が設置される。また、前記主ハウジング１１内に主撮影モジュール１３が取り付けられ、前記主撮影モジュール１３は、前記主ハウジング１１の前面に主撮影レンズ１３１、赤外線光源１３２、及び機能表示灯１３３が設置され、前記主撮影レンズ１３１はＴＯＦ撮影レンズであり、前記主撮影モジュール１３には第１プロセッサ１４が設置され、前記第１プロセッサ１４には第１シンクロナイザ１４１が設置され、前記第１シンクロナイザ１４１は前記主撮影レンズ１３１が映像を撮影することで生成した第１データストリーム１４２を受信できる。そして、前記主撮影モジュール１３は、前記主ハウジング１１が前記拡張カメラ２０に向ける一側面に主ポート１３４が設置され、前記主ポート１３４はＵＳＢ２．０規格のメス端子である。
【００２０】
前記拡張カメラ２０はカラー（ＲＧＢ）カメラであり、前記拡張カメラ２０は前記主ハウジング１１と合わせたサイズを持つ拡張ハウジング２１を備え、前記拡張ハウジング２１が前記主カメラ１０に向ける一側面には連結部２２が設置され、前記連結部２２は前記拡張ハウジング２１の一側面前端の上下位置にそれぞれガイドピン２２１が延設され、各ガイドピン２２１は各ガイドピン孔１２１に挿入されて位置決めされ、前記連結部２２はさらに前記拡張ハウジング２１の一側面後端の上下位置にそれぞれロックプレート２２２が延設され、各ロックプレート２２２は各切欠部１２２内に嵌合され、各ロックプレート２２２の中央にはカウンタボア状の貫通孔２２３が貫設され、各貫通孔２２３に合わせてネジ２２４が設置され、各ネジ２２４は各貫通孔２２３を通して各ネジ孔１２３に螺合されて固定されることで、前記拡張カメラ２０を前記主カメラ１０のそばに取り外し可能に結合される。
【００２１】
前記拡張ハウジング２１内に拡張撮影モジュール２３が取り付けられ、前記拡張撮影モジュール２３は、前記拡張ハウジング２１の前面に拡張撮影レンズ２３１が設置され、前記拡張撮影レンズ２３１はカラー撮影レンズであり、前記拡張撮影モジュール２３は前記主ポート１３４に対応して前記拡張ハウジング２１が前記主カメラ１０に向ける一側面に拡張プラグ２３２が設置され、前記拡張プラグ２３２はＵＳＢ２．０規格のオス端子であり、前記拡張プラグ２３２は前記主カメラ１０の主ポート１３４に挿入して連結される。また、前記拡張撮影モジュール２３には第２プロセッサ２４が設置され、前記第２プロセッサ２４には第２シンクロナイザ２４１が設置され、前記第２シンクロナイザ２４１は前記拡張撮影レンズ２３１が映像を撮影することで生成した第２データストリーム２４２を受信でき、且つ前記第１シンクロナイザ１４１及び前記第２シンクロナイザ２４１は、前記第１データストリーム１４２及び前記第２データストリーム２４２のタイミングをそれぞれ制御し、又はシンクロナイザ１４１，２４１のうちの１つを選択してタイミングを制御するメインシンクロナイザとして指定し、２つのデータストリーム１４２，２４２の水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）とフレーム（ｆｒａｍｅ）を同期させ、それによって映像データを併合して同期画像を同時に表示（Ｓｉｄｅ  ｂｙ  ｓｉｄｅ）することができる。またさらに、映像信号の処理でノイズ（Ｎｏｉｓｅ）除去及び映像の歪み（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）補正より２つの同期映像を最適化することができる。従って、本実施形態は製品の要求に対応して、同期ＲＧＢ画像を有する測距可能な深度カメラを提供し、或いは２つのデータストリームをオーバーレイしてより立体的な画像を提供することができる。
【００２２】
そのうち、前記拡張撮影モジュール２３は、前記拡張ハウジング２１が前記主カメラ１０から離れた他側面に拡張ポート２３３が設置され、前記拡張ポート２３３はＵＳＢ３．０規格のメス端子であるため、使用者は前記拡張ポート２３３から前記主カメラ１０と前記拡張カメラ２０を作動させるために必要の電力を十分に供給でき、且つ前記第１データストリーム１４２及び前記第２データストリーム２４２の信号を外部に伝送できる。なお、前記主ポート１３４から供給された前記主カメラ１０の電源は、前記主カメラ１０だけを作動させれば十分なので、前記主ポート１３４の電源規格は前記拡張ポート２３３の電源規格より小さくすることもできる。
【００２３】
本発明の主ポート１３４は、前述した好ましい第１の実施形態のようにＵＳＢ２．０規格のメス端子として設置できる以外、前記主ポート１３４とそれに合わせる前記拡張プラグ２３２をそれぞれＵＳＢ３．０規格のメス端子とオス端子として設置することもできる。ＵＳＢ３．０の電源規格が十分に大きいので、前記拡張ポート２３３から供給された電力は、前記主カメラ１０と前記拡張カメラ２０を作動させるために必要の電力を十分に供給できる他、前記拡張カメラ２０を経由して一部消耗した電力であっても、電源規格の大きい前記主ポート１３４を通して前記主カメラ１０に供給して作動させることができる。上述した説明からわかるように、本発明の前記拡張ポート２３３の電源規格は、前記主ポート１３４の電源規格より大きい又は等しいようにする必要がある。
【００２４】
また、前記拡張ポート２３３と前記主ポート１３４は、ＵＳＢ３．０規格のメス端子とすること以外、必要に応じてＵＳＢ３．０規格のオス端子に置き換えることもできる。その場合、前記拡張プラグ２３２もそれに合わせてＵＳＢ３．０のメス端子に置き換える。前述した主ポート１３４、拡張プラグ２３２、拡張ポート２３３はＵＳＢ規格のポートである以外、ＩＥＥＥ１３９４規格など他の規格のポートであっても良い。前記主カメラ１０、拡張カメラ２０はそれぞれＴＯＦカメラ、カラーカメラである以外、前記主カメラ１０と前記拡張カメラ２０は同じタイプのカメラ、或いは赤外線カメラなど他の種類のカメラを採用しても良い。
【００２５】
本発明のカメラを使用する場合、前記主カメラ１０及び前記拡張カメラ２０を同時に使用して被写体を撮影し、又は制御ソフトを利用して前記主撮影モジュール１３や拡張撮影モジュール２３を起動又は停止することで、前記主カメラ１０又は前記拡張カメラ２０を単独的に使用する。また、前記主カメラ１０と前記拡張カメラ２０は、結合部１２及び連結部２２の連結によって一体に結合することにより、使用者は違う種類又は同種類の２つのカメラを容易に設置できる他、単一のチャネルである拡張ポート２３３を通して前記主カメラ１０が撮影した焦点深度の信号を有する三次元輪郭と、前記拡張カメラ２０が撮影した被写体のカラー映像を統合して外部に伝送することができる。
【００２６】
また、使用者が前記拡張カメラ２０を必要としない場合は、２つのネジ２２４を外すことで、前記主カメラ１０の側から前記拡張カメラ２０を取り外して、前記主カメラ１０を単独的に使用して焦点深度を測定する機能だけを利用することも可能である。この場合、前記主カメラ１０を作動させるための電力だけ供給すれば良いので、消費電力の低い低効能の需要に適する。そして、使用者が前記拡張カメラ２０を必要とした、又は前記主カメラ１０と前記拡張カメラ２０を同時に使用する必要がある時は、再び前記拡張カメラ２０を前記主カメラ１０のそばに取り付ければ良いので、前記拡張カメラ２０の機能を速やかに拡張できるため機能の選択性が高く、且つ前記拡張カメラ２０の拡張ポート２３３からより多くの電力を供給できる。
【００２７】
本発明は、前述した好ましい第１の実施形態のように、前記主カメラ１０と前記拡張カメラ２０との間に前記結合部１２及び前記連結部２２を前述したように凹凸嵌合とネジ固定の構造に設置する以外、前記結合部１２及びそれと合わせた前記連結部２２を取り外し可能な別の構造、例えば図４に示す本発明の好ましい第２の実施形態のように設置することも可能である。
【００２８】
図４に示す好ましい第２の実施形態において、前記結合部１２は、前記主ハウジング１１が前記拡張カメラ２０に向ける一側面の四隅に４つの第１マグネットブロック１２５を嵌合固定させた構造であり、前記連結部２２は、その４つの第１マグネットブロック１２５の位置に合わせた、前記拡張ハウジング２１が前記主カメラ１０に向ける一側面の四隅に４つの第２マグネットブロック２２５を嵌合固定させた構造であって、各第２マグネットブロック２２５は各第１マグネットブロック１２５と磁気的に結合することで、前記拡張カメラ２０を取り外し可能のように前記主カメラ１０のそばに固定する。
【００２９】
上記好ましい第２の実施形態において、前記結合部１２及び前記連結部２２に設置された第１マグネットブロック１２５及び第２マグネットブロック２２５の数量は四組として示したが、その限りではなく、他の数量であっても良い。また、上記好ましい第２の実施形態における他の構造、使用方法及び効果などは上記好ましい第２の実施形態と同じであるため、それらの説明は省略される。
【００３０】
以上に本発明の好適な実施例を開示しましたが、本発明が主張する範囲を限定するためのものではなく、本発明の趣旨と範囲を逸脱しないすべての変更及び同等の修正は、本発明の特許請求の範囲の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  主カメラ                                    １１  主ハウジング
１２  結合部                                      １２１  ガイドピン孔
１２２  切欠部                                    １２３  ネジ孔
１２５  第１マグネットブロック                    １３  主撮影モジュール
１３１  主撮影レンズ                              １３２  赤外線光源
１３３  機能表示灯                                １３４  主ポート
１４  第１プロセッサ                              １４１  第１シンクロナイザ
１４２  第１データストリーム                      ２４２  第２データストリーム
２０  拡張カメラ                                  ２１  拡張ハウジング
２２  連結部                                      ２２１  ガイドピン
２２２  ロックプレート                            ２２３  貫通孔
２２４  ネジ                                      ２２５  第２マグネットブロック
２３  拡張撮影モジュール                          ２３１  拡張撮影レンズ
２３２  拡張プラグ                                ２３３  拡張ポート
２４  第２プロセッサ                              ２４１  第２シンクロナイザ
【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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