(57)【要約】  ガラス球のための機械的インターフェースが提供される。機械的インターフェースはコネクタと光学マウントを備える。コネクタはガラス球と接しており、これらは別個の又は同一のガラスから一体に製作される。光学マウントはコネクタを受容し、ガラス球を一つの位置に固定する。光学マウントはランプハウジングに固定できる。これにより固体光源が固体光源エンジンとその必要な部品、ガラス球、およびガラス球のための機械的インターフェースを含むランプハウジングから形成される。
2013508921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス球に接触したコネクタと、前記コネクタを受容するように構成された光学マウントとよりなり、
前記光学マウントは、前記コネクタを受容したとき、前記コネクタに動作結合して、前記ガラス球を１つの位置に固定すると共に、ランプハウジングに固定可能に構成されている、ガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項２】
前記コネクタは、前記ガラス球の開口を形成する部分に嵌合するスリーブを有し、前記スリーブは前記光学マウントに動作結合しうるコネクタ機構を有する請求項１に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項３】
前記スリーブは前記ガラス球に接合されている請求項２に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項４】
前記コネクタ機構は複数個の柱体からなり、その中の少なくとも１つの柱体は、前記スリーブから放射方向に延びている、請求項３に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項５】
前記コネクタはガラス製であり、且つ前記ガラス球の連続した部分を構成している請求項１に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項６】
前記コネクタは複数の柱体からなり、その少なくとも一個が前記ガラス球から半径方向に延びている請求項５に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項７】
前記コネクタは前記ガラス球の開口を形成する部分に近接して配置され、該開口は前記ランプハウジングに結合される光エンジンを受容する、請求項５に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項８】
さらに前記光学マウントは光エンジンを受容するように構成された光エンジン取り付け機構を含み、それにより前記受容された光エンジンを、前記ガラス球に対する相対位置に保持するものである請求項１に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項９】
さらに、前記コネクタを受容するように構成されたベースカバーを有し、該ベースカバーは前記コネクタを受容して、前記ガラス球を一つの位置に固定する光学マウントに結合するように構成され、さらに、前記光学マウントは、ベースカバーに結合されるように構成された第１端とランプハウジングに取り付けられるように構成された第２端を有している請求項１に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項１０】
前記光学マウントは、さらに光エンジンを受容し、受容した前記光エンジンをガラス球に対する所定の相対位置に保持する、請求項９に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項１１】
前記光学マウントは、互いに結合しうる第１及び第２クランプを有し、
前記第１及び第２クランプは協働して前記コネクタを受容してそれに結合し、それにより、前記ガラス球を一つの位置に固定し、前記光学マウントが前記ランプハウジン部に固定されるように構成されている、請求項１に記載のガラス球のための機械的インターフェース。
【請求項１２】
（ａ）少なくとも１個の固体光源を含む光エンジン、電源に接続されるように構成されたベース、前記ベースと前記光エンジンに接続され、前記電源から前記ベースを経て電力を受けて前記光エンジンの少なくとも１つの固体光源に電力を供給する制御回路、及び前記固体ランプ内で生じた熱エネルギーを消散させる熱管理システム、
（ｂ）ガラス球、及び
（ｃ）前記ガラス球に接触したコネクタとし、該コネクタを受容するように構成された光学マウントとより構成され、前記光学マウントは、前記コネクタを受容して該コネクタに動作結合して前記ガラス球を一位置に固定し、また前記光学マウントは前記ガラス球が前記光エンジンの少なくとも一部を取り囲むように、ランプハウジングに固定可能に構成されているガラス球のための機械的インターフェース、
よりなるランプハウジング組込み固体ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は米国仮出願６１／２５２８２９号の優先権を主張する。その全文がここに引用される。
【０００２】
本発明は照明技術に関し、より詳しくはガラス球（ｂｕｌｂ）を固体光源組込み型ランプに機械的に結合するための技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス球は白熱ランプが発明されて以来広く使用されてきた。ガラスを成形して通常の電球の形状（例えばＡ１９、Ｂ１０、Ｇ２５型等）にし、ついでガラス球を通常のベース（例えば、ねじ型ベース）に結合する方法は周知であり、一世紀以上にわたり使用されている。
【０００４】
固体光源、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）の出現とその照明技術への応用特に組込み（retrofit）型ランプへの応用では、代表的にはガラス以外の材料製の球（bulb）が使用されてきた。例えばプラスチックは固体光源を合体する組込み型ランプに使用されることがある。プラスチック球は組込み型ランプの重量を減少する。これは特にランプがその中の固体光源から放出される大量の熱を排熱するために金属又は主として金属からなる熱管理システム（すなわちヒートシンク）を含む場合には、相当な量に上る。プラスチック球はガラス球に比べて設計の自由度を提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
固体光源組込み型ランプにおいてガラス球の代わりにプラスチック球を使用する従来の技術には多くの欠点がある。プラスチック球は大きな設計上の融通性を提供するが、ガラス球に典型的である結晶質の外観を模擬し且つ同一の光学的及び熱的な効果を達成するプラスチック球を製作するのは非常に困難であり、またコストもかさむ。さらに、設計の融通性が大きいことは、ある面では視覚を楽しませるが、消費者はしばしば従来の白熱電球と同等の又は非常に似た外観を有する組込み型ランプを要求する。ある場合には、異なった形状の球は既存の取付け器具及び／又はランプ笠の中に適切にフィットしないことがある。一つには白熱電球をよりエネルギー効率が高く且つはるかに寿命の長い新たな組込み球に交換することがあり、他方では球だけの交換ではなく全体の器具、テーブル形またはトーチ形ランプ等を交換することがある。これは消費者に大きい費用負担を課し、消費者に組込みランプへの転換を躊躇させる可能性がある。
【０００６】
しかし、組込みランプにガラス球を使用することには問題がないわけではない。典型的な組込みランプでは、ガラス球は接着剤等を使用してランプの残りの部分に接着又は接合される。これらの接合法ではランプの内外面の清浄化に厄介な手順が必要となる。さらに、固体光源、それに必要な電気部品（例えば駆動器）、及びその他のランプ構成部材の汚染を防ぐためには、接着工程が複雑になる。高速組立ライン上では、従来のランプには必要でなかった新規の高価な設備の購入などの問題が生じる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態は、ガラス球を固体光源組込みランプへ固着する各種の機械的インターフェースを提供する。これらの実施形態によると、ガラス球を、任意の組込み固体ランプ特にランプハウジングの一部として、熱管理システム（すなわちヒートシンク）を有する組込み固体ランプへ容易に取り付けることが可能となる。もしもガラス球が固体光源の長期使用中に破損した場合には、本発明を使用して、破損したガラス球を外し、新品のガラス球に交換することができる。これによりユーザは破断がなければ完全に有用であった光源、特に固体光源組込みランプのような高価な光源から、さらなる寿命を得ることができる。或る実施形態では、機械的インターフェースは組込み固体ランプの一つのモジュール部品であってよく、ガラス球の取り外し可能な特徴により、ユーザはランプ内で破損した光源を、完全に使用可能なランプ全体と交換することなく、交換することを可能にする。さらに、或る場合には、ユーザは特定の用途、イベント、時間フレーム等に対して、第１の形式のガラス球（例えば透明なガラス球）を第２の形式のガラス球（例えばつや消しガラス球）と交換したい場合がある。この場合の実施形態では、各一つの望まれる用途に対して１個ずつの多数の組込み固体ランプを購入しなくて済む。
【０００８】
或る実施形態では、ガラス球に対する機械的インターフェースが提供される。ガラス球に対する機械的インターフェースはガラス球に接触するコネクタと光学マウントを備える。光学マウントはコネクタを受容するように構成され、そのように受容した場合には、コネクタと動作的に結合してガラス球を所定位置に固定する。この光学マウントはランプハウジングに固定されるように構成される。
【０００９】
関連した実施形態では、コネクタは開口を形成するガラス球の部分に嵌合する形状のスリーブを具備し、このスリーブは光学マウントに動作結合できるコネクタ（機構）を有する。さらに、関連した実施形態では、スリーブはガラス球に接合しても良い。さらに他の関連した実施形態では、コネクタは複数個の柱体からなり、その少なくとも一本がスリーブから半径方向に延びていても良い。
【００１０】
他の実施形態では、コネクタはガラスから製作され、ガラス球の連続的な一部を形成することができる。さらに他の実施形態では、このコネクタは複数の柱体からなりその少なくとも一本がガラス球から半径方向に延びたものでも良い。他の関連した実施形態では、コネクタは開口を形成するガラス球の一部に近接して配置されて、ランプハウジングに結合された光エンジンを受ける開口を形成することができる。
【００１１】
さらに他の実施形態では、光学マウントはさらに、光エンジンを受けてそれをガラス球に対して相対的な位置に保持するように構成された光エンジン取り付け機構を有することができる。
【００１２】
さらに他の関連した実施形態では、ガラス球のための機械的インターフェースはさらに、コネクタを受容するように構成できるベースカバーを有することができ、該ベースカバーはコネクタを受容する際に、該コネクタに動作結合してガラス球を一つの位置に固定し、また、ベースカバーはさらに光学マウントに結合するように構成され、そして、光学マウントは第１端及び第２端を有することができ、光学マウントの第２端はランプハウジングに取り付けられるように形成され、光学マウントの第１端はベースカバーに結合されるように構成される。さらなる関連した実施形態では、光学マウントは、光エンジンを受容し、受容した光エンジンをガラス球に対する所定の相対位置に保持する。
【００１３】
さらに他の関連した実施形態では、光学マウントは、コネクタを受容するように互いに結合される第１クランプと第２クランプを含み、このように光学マウントがコネクタを受容すると、ガラス球を１つの位置に固定する。さらに光学マウントはランプハウジングに固定されるように構成できる。
【００１４】
他の実施形態では、組込み固体ランプが提供される。組込み固体ランプは、ランプハウジング、ガラス球、及びガラス球のための機械的インターフェースを含む。ランプハウジングは、少なくとも１個の固体光源を含む光エンジン、電源に接続するように構成されたベース、ベースと光エンジンに接続される制御回路を含む。制御回路はベースを経て電源から電力を受け、光エンジンの少なくとも１つの固体光源に電力を供給する。さらに、組込み固体ランプは、ランプ内で生じた熱エネルギーを消散させる熱管理システムを含む。ガラス球に対する機械的インターフェースは、ガラス球に接触するコネクタと光学マウントを含み、光学マウントはコネクタを受けるように構成され、コネクタを受けるときには、ガラス球を定位置に保持するようにコネクタと結合する。また、光学マウントはガラス球が光エンジンの少なくとも一部を取り囲むようにしてランプハウジングに固定されるように構成されている。
【００１５】
上記及び他の目的、特徴及び利点は本書の記載及び添付図面の例示から明らかであろう。図面中同一の参照番号はすべての図で同一の部材を示す。図面は必ずしも実際の寸法道理ではなく、本発明の原理を例示するために紅潮されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に従う、ガラス球に対する機械的インターフェースを備えた組込み固体ランプの分解図である。
【図２】本発明の実施例に従う、ガラス球とそれに対する機械的インターフェース部の拡大図である。
【図３】本発明の実施例に従う、コネクタ、光学マウント、及びランプハウジングの分解拡大図である。
【図４】図３のコネクタ、光学マウント、及びランプハウジングを備えたガラス球の側部断面図であり、これ等の部品が実施例に従ってたがいに固定された状態を示す図である。
【図５】ガラス球とその機械的インターフェースが互いに固定され、ランプハウジングには固定されていない状態を示す図である。
【図６】本発明の実施例により、２つのクランプから形成される光学マウントを含む機械インターフェースを示す図である。
【図７】本発明の実施例により、ガラス球に対する機械的インターフェースを含む組込み固体ランプの分解図である。
【実施例】
【００１７】
本書で使用する用語「固体光源」は発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）等を含む。用語「ランプ」は電球を指し、受電のためにランプをソケットに結合するベース（例えばねじ型、ＧＵ２４型など）、光源、ベースと光源の間の電気接続、及び光源を少なくとも部分的に包囲するガラス球を含む。型式に依存して、ランプはさらなる部材、例えば、充填ガス（白熱灯の場合）、熱管理システム（固定光源ランプの場合）、蛍光体（蛍光ランプの場合）、等を含む。用語「光エンジン」は、ランプの光源として役立つことができる光学素子又は電気部品又は両者に結合された固定光源を指す。用語「柱体」は外へ向けて延び、適当なソケットに挿入された時、部品とソケットの間に機械的結合を形成するのに役立つ任意寸法及び／又は形状の突起を指す。
【００１８】
図１は組込み固体ランプ１００を示す。組込み固体ランプ１００は通常のランプソケットに挿入でき、そこから電力を受ける。組込み固体ランプ１００はランプハウジン１０２を有する。ランプハウジン１０２は電源に接続されるベース１０３と、光エンジン１０４（少なくとも１つの固定光源）を有する。ベース１０３は電源に接続されるように構成された従来のランプベースでありうるが、それに限定されない。ある実施形態では、ベース１０３は組込み固体ランプ１００に給電する通常のソケットに接続できる。光エンジン１０４は或る実施形態では駆動回路１０５を含み、他の実施形態では駆動回路１０５は光エンジン１０４の一部を構成しない。駆動回路１０５はベース１０３に結合され、また光エンジン１０４内の少なくとも１つの固体光源に接続されていて、電力をベース１０３から光エンジン１０４の少なくとも１つの固体光源に供給する。駆動回路１０５は、或る実施形態では、光エンジン１０４の少なくとも一つの固体光源を制御し、またそのオンオフ（駆動）を制御するもので、制御回路とも呼ばれる。ランプハウジング１０２はまた、組込み固体ランプ１００内に生じた熱エネルギーを消散させる熱管理システムを含むことができる。熱管理システムは熱エネルギーを消散させることができる任意の材料又は装置（ヒートシンク）でありうる。図１に示したように熱管理システムはランプハウジン１０２の一部を構成する。
【００１９】
組込み固体ランプ１００はさらに光エンジン１０４を包囲するガラス球１０６を有する。ガラス球１０６はそのための機械的インターフェース１０８を介してランプハウジング１０２に取り付けられる。機械的インターフェース１０８はコネクタ１１０と光学マウント１１２を有する。コネクタ１１０はガラス球１０６を光学マウント１１２に機械的に取り付けるのに役立つ。従ってコネクタ１１０はこの機械的な結合が可能な任意の構造を有することができるコネクタ１１０はガラス球１０６に接触している。以下に詳しく説明するとおり、コネクタ１１０はガラス球１０６に固定されなければならない。図１等に示したように、ある実施形態のコネクタ１１０はガラス球１０６とは別の部片であり、以下に詳述するようにガラス球１０６へ固着しなければならない。図３に示す他の実施形態では、コネクタ１１０はガラス製であり、ガラス球１０６の連続した一部を形成する。図１に示したように２部材（又はそれ以上）で又は図３に示したように１部材で形成しうる光学マウント１１２は、コネクタ１１０を受容するように構成されている。コネクタ１１０をそのように受容した光学マウント１１２は、コネクタ１１０と動作結合し、それによりガラス球１０６を、ランプハウジング１０２に固定する。こうして、機械的インターフェース１０８はガラス球１０６を一つの位置、例えば光エンジン１０４の少なくとも一部を取り囲む位置に固定するが、それに制限されない。ある実施形態では、光学マウント１１２はさらに光エンジン取付け機構１１６を含む。光エンジン取付け機構１１６は光エンジン１０４を受容してそれをガラス球１０６から離れた相対位置に維持する。光エンジン取付け機構１１６は従って光エンジン１０４を特定位置に保持できる任意の形式の機械的コネクタである。
【００２０】
図２−７は図１の機械的インターフェース１０８の要素の詳細を示す。図２のガラス球１０６はコネクタ１１０に接触している。図示のコネクタ１１０はガラス球１０６の開口２０４を有する底部２０２の周りに嵌合する形状のスリーブ１１０である。コネクタすなわちスリーブ１１０はセメントまたは他の接着剤を使用することによりガラス球１０６に固着される。耐火接着剤に限らない他の公知の結合手段もスリーブ１１０をガラス球１０６に固着するために使用できる。スリーブ１１０にはコネクタ機構２０６、２０８が設けられ、これ等はスリーブ１１０とガラス球１０６を光学マウント１１２に結合することを可能にする。コネクタ機構２０６、２０８はスリーブ１１０（したがってガラス球１０６も）と光学マウントの間の機械的な結合を行う任意の形式のものでありうる。図２に示したように、コネクタ機構２０６、２０８はスリーブ１１０から放射状に突出する２つの柱体２０６、２０８よりなる。柱体の数は、ガラス球１０６の寸法やガラス球１０６とスリーブ１１０のと、光学マウントの間の所望の結合強度に依存して変わりうる。したがって、ある実施形態では、単一柱体でもガラス球１０６を光学マウントに固定するのに要する全てであってよい。ある実施形態では、柱体２０６、２０８は同一形状、同一寸法であってもよいし、他の形態では、異なった形状、異なった寸法であってよい。この構造によって、ガラス球１０６とスリーブ１１０は単一の仕方でランプハウジングや光エンジンに対して特定位置をとることが保証される。
【００２１】
図３はガラス球１０６と光学マウント１１２とランプハウジング１０２の分解図である。ここにガラス球１０６は図２に示したスリーブ１１０のような別個のコネクタは有しない。図３のコネクタはガラス製であり、ガラス球１０６の連続した一体的な一部である。コネクタがガラス球１０６の一部であれば、ガラス球１０６と光学マウント１１２の間の機械的結合を可能にする任意の形態を有することができる。図３に示したように、コネクタは、ガラス球１０６から放射状に延びる２つの柱体２１０、２１２から構成される。２つの柱体２１０、２１２は図２の柱体２０６、２０８の場合と同様に、同一形状、同一寸法であってもよいし、他の形態では、異なった形状、異なった寸法であってよい。もちろん、図２の柱体２０６、２０８と同様に、単一柱体でもガラス球１０６を光学マウント１１２に取り付けるのに必要なすべてであることもできる。２つの柱体２１０、２１２は開口２１４を形成するガラス球１０６の一部２１３の近傍に設けられる。開口２１４は図１に示されるランプハウジング１０２として、ランプハウジングに結合している図１の光エンジン１０４のような光エンジンを受容する。
【００２２】
図３の光学マウント１１２は、図１の光学マウント１１２と同様に、２つの柱体２１０、２１２を受容するように構成した光学マウントである。したがって、図３では、光学マウント１１２は２つの開口２１６、２１８を含み、それらの開口に２つの柱体２１０、２１２が嵌合するように構成されている。ガラス球１０６とその一部である２つの柱体２１０、２１２は、溝２２０内で回転され、その結果、２つの柱体２１０、２１２は２つの開口２１６、２１８と整列しなくなる。したがって、ガラス球１０６は１つの位置に固定される。２つの柱体２１０、２１２を受容すると、光学マウント１１２は２つの柱体２１０、２１２と結合する。この状態は図４に明瞭に示されており、ガラス球１０６と、光学マウント１１２と、ランプハウジング１０２とは互いに結合される。２個の柱体２１０、２１２は光学マウント１１２の溝２２０内に静止して、ガラス球１０６を固定する。図３に戻ると、光学マウント１１２自体は２本の長柱２２２、２２４によりランプハウジング１０２に固定される。ハウジング長柱２２２、２２４の代わりに、任意数のハウジングポスト又は適当な固定機構が使用できる。図４に示したように、２本の長柱２２２、２２４はある実施形態では光学マウント１１２をランプハウジン１０２に結合し、ガラス球１０６をそれが光学マウント１１２に一旦固定された場合にガラス球１０６の保持を助ける二重の役目をすることができる。ある実施形態では、２本の長柱２２２、２２４は、光学マウント１１２を先ずランプハウジン１０２から外さないでガラス球１０６をランプハウジン１０２から外すことを防止するという追加の作用を有する。かくして、図５のように、ある実施形態では、ガラス球１０６と機械的インターフェース１０８（ガラス球１０６及び光学マウント１１２に接触している任意形状のコネクタ１１０を含む）を、組込み固体ランプ及び／又はそれに収容された光エンジンを損傷することなく、ランプハウジン１０２から取り外すことが可能となる。
【００２３】
図６の例においては、光学マウント１１２は２つのクランプ３０２、３０４に分割されている。クランプ３０２、３０４はそれらの両端において互いに動作結合され、またクランプハウジン１０２に結合される。他の任意の光学マウント１１２と同様に、２つのクランプ３０２，３０４はコネクタ１１０を受容してそれに結合することにより、ガラス球１０６を１つの位置に保持する。もちろん、ある実施形態では光学マウント１１２は３つ以上のクランプに分割されていてもよい。２つのクランプ３０２、３０４は、第１箇所でガラス球１０６及びコネクタ１１０の周りで互いに蝶着可能または移動可能にされ、次いでガラス球１０６が固定されるべき時に第２箇所で互いに結合できるように構成することができる。２つのクランプ３０２、３０４はこうしてガラス球１０６の寸法及び／又は形状に依存して調整でき、その結果任意数の異なった寸法及び／又は形状のガラス球を同一のランプハウジン１０２に使用することができる。さらに、２つのクランプ３０２、３０４は任意数の異なった形式のコネクタを受容することができ、その結果、例えば２つの異なった寸法及び／又は形状のガラス球は、同一のランプハウジン１０２に結合できるように同一のコネクタを有する必要がなくなる。
【００２４】
図７は２部片に分割された光学マウント１１２と、ベースカバー４０２と、光学マウント４０４を含む例を示す。ベースカバー４０２はコネクタ１１０を受容することによりコネクタ１１０に動作結合され、それによりガラス球１０６を１つの位置に固定する。ベースカバ―４０２はまた光学マウント４０４へ結合するように構成される。ベースカバー４０２はガラス球１０６に対する結合の追加の層を提供する。これはガラス球１０６と光学マウント１１２の間の結合を向上する。これはまた、第１の方法において、光学マウント１１２がベースカバー４０２を介してガラス球１０６へ結合するように適合させ、また第２の方法において、光学マウント１１２が光学マウント４０４を介してその結合に対して特に適合したランプハウジン１０２への結合を可能にする。同時に、又はある実施形態では追加的に、ベースカバー４０２がガラス球１０６に最も近いランプハウジン１０２の部分に対するカバーとして作用し、それにより光学マウント４０４並びに組込み固体ランプの内部部品を隠す。こうして、図７の光学マウント４０４は第１端４０６と第２端４０８を有する。第２端４０８はランプハウジン１０２に固着するように形成されている。光学マウント４０４の第１端４０６はベースカバー４０２に結合されるように構成される。ある実施形態では、光学マウント４０４はさらに、光エンジン（図７には図示せず）を受容してそれをガラス球１０６に対する相対的な位置に保持するように構成された、光エンジン取付け機構１１６を含むことができる。
【００２５】
図１−７は通常の白熱電灯形のガラス球を有するが、任意の形式及び／又は寸法のアラス球も、本書で記載した機械的インターフェースの実施形態とともに本発明の範囲から逸脱することなく使用しうる。
【００２６】
ここに記載された本発明の範囲内で多くの修正、変形が可能であることは当業者には明らかであろう。
【００２７】
特定の実施形態に関して本発明の装置と方法を記載したが、それらに発明を制限するものではない。上記の教示に照らして多くの変形例が可能なことは明らかである。当業者にはここに記載し例示した詳細、材料、部材の配置の多くのさらなる変形が可能である。
【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】
2013508921.tif 000008
【図７】
2013508921.tif 000009
【国際調査報告】
2013508921.tif 000010
2013508921.tif 000011