(57)【要約】【課題】広く普及している、受光面が長方形の光電変換素子を持つ撮像装置を用い、正方形画像を容易に切り出して記録したり、指定した位置の正方形画像を切り出して記録したりできるようにする。【解決手段】長方形の受光面を有するＣＣＤ１２を持つ撮像装置において、ＣＰＵ２１は、ＣＣＤ１２により入力された画像データをメインメモリ７に取り込み、その画像データを画素数変換部２４に渡して、縦横の画素数が等しい正方形画像の画像データを中央部分から自動的に切り出させ、切り出された画像データを画像圧縮伸長部２３で圧縮させ、圧縮された画像データをデータ記録メモリ４に記録する。また、表示装置３に表示されたモニタ画面中で正方形画像の位置を指定させ、その位置の正方形画像の画像データを画素数変換部２４で切り出させ、データ記録メモリ４に記録する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面が長方形の光電変換素子をもつ撮像装置において、前記光電変換素子により取り込まれた長方形画像の画像データから縦横の画素数が等しい正方形の切り出し範囲の画像データを切り出す画像切り出し手段と、該画像切り出し手段により切り出された画像データまたは該画像データを画像圧縮手段により圧縮した画像データを記録する画像記録手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、前記画像切り出し手段は前記光電変換素子により取り込まれた画像の中央部分を自動的に切り出すことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の撮像装置において、前記切り出し範囲を選択させる範囲選択手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３記載の撮像装置において、前記範囲選択手段として、前記切り出し範囲の選択に際して撮影前のモニタリング画面または撮影された記録前画像の画面に前記切り出し範囲を示す図形を重畳表示させる切り出し範囲表示手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項４記載の撮像装置において、前記範囲選択手段として、移動方向を指示して表示された前記図形の移動を指示する移動指示手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項２または３に記載の撮像装置において、前記画像データを記録させる際に切り出し範囲内の画像を他の画像と区別してモニタリング用の画面に表示させる範囲内画像表示手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
受光面が長方形の光電変換素子を介して画像データを取り込む撮像装置の画像データ記録方法において、取り込まれた前記画像データから縦横の画素数が等しい正方形の切り出し範囲を選択させ、選択された切り出し範囲の画像データを切り出し、切り出した画像データまたは該画像データを圧縮した画像データを記録させることを特徴とする画像データ記録方法。
【請求項８】
請求項７記載の画像データ記録方法において、前記光電変換素子により取り込まれた画像の中央部分を自動的に切り出すことを特徴とする画像データ記録方法。
【請求項９】
請求項７記載の画像データ記録方法において、前記切り出し範囲の選択に際して撮影前のモニタリング画面または撮影された記録前画像の画面に前記切り出し範囲を示す図形を重畳表示させ、該図形を移動させることにより前記切り出し範囲を指定させることを特徴とする画像データ記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラなど撮像装置に係り、特に、受光面が長方形の光電変換素子を備えた撮像装置を用いて取り込んだ長方形画像から正方形画像を切り出して記録する撮像装置およびその画像データ記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラのような撮像装置では、被写体から光学系を介して入ってくる光学的な量の画像情報をＣＣＤなど光電変換素子により電気的な量のアナログ画像情報に変換し、さらに、階調性を持つデジタル画像データに変換し、その画像データをメモリに記録する。
【０００３】
このような撮像装置の一つとして、画像データを記録する際に、被写体から取り込んだ一画面分の画像データの周辺部を記録対象から外して残りを記録することにより、記録画像のアスペクト比（画像の横の長さと縦の長さとの比）を変化させる機能を有する撮像装置が知られている。選択できるアスペクト比としては３：２（３５ｍｍフィルムカメラによるフルサイズ画像相当）、４：３（ＮＴＳＣ方式などによるテレビ放送画像相当）、１６：９（ワイドテレビ放送画像相当）などが一般的である。これらのアスペクト比は、テレビ放送やフィルムカメラで用いられているアスペクト比との互換性を有し、いずれも長方形の形状であることが特徴である。
【０００４】
複数の長方形アスペクト比のなかから１つを選択する技術も従来より提供されている。例えば、光電変換素子の受光面の横縦比が１６：９で、記録される画像のアスペクト比を３：２と４：３のなかから選択する従来技術がある。
【０００５】
それに対して、特許文献１に示された従来技術では正方形の受光面を持つ光電変換素子（撮像素子）を用いる。以下、特許文献１に示された従来技術について説明する。
【０００６】
この従来技術では、撮像素子の受光面が正方形であり、撮像素子により得られた被写体の画像を同様に正方形のＬＣＤ（液晶）ファインダに全画面表示することが可能である。そして、例えば「Ａ４判横」が選択されたとすると、縦横比「１.４１」を設定し、ＬＣＤファインダに被写体のスルー画像を表示するとともに、設定された縦横比「１.４１」の構図枠を正方形のＬＣＤファインダ上で最大限に表示する。なお、縦横比は利用者が設定可能である。
【特許文献１】特開２００５−３５４５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な光電変換素子（撮像素子）の受光面Ｓ（図１０参照）では、横方向の画素数のほうが縦方向の画素数よりも多いので、記録する画像のアスペクト比も前述したようにそれにならうことが多い。しかしながら、このように受光面Ｓが長方形の光電変換素子を用いた場合、撮像光学系もそれに合わせて設計する必要がある。つまり、撮像光学系が要求された画像の品質を保証する結像面上での円であるイメージサークルＣ（図１０参照）の直径を受光面Ｓの対角線長よりも長くする必要がある。
【０００８】
一方、イメージサークルＣの内側であっても、一般に撮像光学系は中心部と周辺部で各種の光学特性は一致しない。例えば、周辺部の光量が中心部と比較して不足しているとか、周辺部の解像性能が中心部よりも低いというようなことである。したがって、４角形の光電変換素子を用いる場合、画像性能上、４隅が最も厳しい条件となる。長方形の光電変換素子では、受光面Ｓの各辺の中央付近を比較すると短辺のほうが長辺よりも画像の中心から遠い距離にあるので、短辺側の画質が長辺側よりも条件が厳しくなる。このようなことは、記録する画像が正方形状の場合には発生しない。
【０００９】
その点では、特許文献１に示された従来技術の場合、受光面が正方形であるので問題ない。しかしながら、特許文献１に示された従来技術は正方形の受光面を前提としており一般的でない。一方、ほかの従来技術については、長方形のアスペクト比の画像の切り出しを目的としており、前述した画像の長手方向両端部における画質上の理由やそのほかの理由から正方形画像を記録したいというニーズに対応できない。さらに、画面上の任意の位置の切り出しもできない。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の問題を解決しようとするものであり、広く普及している受光面が長方形の光電変換素子を持つ撮像装置を用い、正方形画像を容易に切り出して記録したり、指定した位置の正方形画像を切り出して記録したりできる撮像装置およびその画像データ記録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】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１記載の撮像装置は、受光面が長方形の光電変換素子をもつ撮像装置において、前記光電変換素子により取り込まれた長方形画像の画像データから縦横の画素数が等しい正方形の切り出し範囲の画像データを切り出す画像切り出し手段と、該画像切り出し手段により切り出された画像データまたは該画像データを画像圧縮手段により圧縮した画像データを記録する画像記録手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２記載の撮像装置は、請求項１記載の撮像装置において、前記画像切り出し手段が前記光電変換素子により取り込まれた画像の中央部分を自動的に切り出すことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３記載の撮像装置は、請求項１記載の撮像装置において、前記切り出し範囲を選択させる範囲選択手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４記載の撮像装置は、請求項３記載の撮像装置において、前記範囲選択手段として、前記切り出し範囲の選択に際して撮影前のモニタリング画面または撮影された記録前画像の画面に前記切り出し範囲を示す図形を重畳表示させる切り出し範囲表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５記載の撮像装置は、請求項４記載の撮像装置において、前記範囲選択手段として、移動方向を指示して表示された前記図形の移動を指示する移動指示手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６記載の撮像装置は、請求項２または３に記載の撮像装置において、前記画像データを記録させる際に切り出し範囲内の画像を他の画像と区別してモニタリング用の画面に表示させる範囲内画像表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７記載の方法は、受光面が長方形の光電変換素子を介して画像データを取り込む撮像装置の画像データ記録方法において、取り込まれた前記画像データから縦横の画素数が等しい正方形の切り出し範囲を選択させ、選択された切り出し範囲の画像データを切り出し、切り出した画像データまたは該画像データを圧縮した画像データを記録させることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８記載の方法は、請求項７記載の画像データ記録方法において、前記光電変換素子により取り込まれた画像の中央部分を自動的に切り出すことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９記載の方法は、画像データ記録方法において、前記切り出し範囲の選択に際して撮影前のモニタリング画面または撮影された記録前画像の画面に前記切り出し範囲を示す図形を重畳表示させ、該図形を移動させることにより前記切り出し範囲を指定させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、広く普及している、受光面が長方形の光電変換素子を持つ撮像装置を用いて取り込まれた長方形画像の中央部分から正方形の画像を自動的に切り出すことができるので、そのような撮像装置で正方形画像を容易に切り出して記録できる。また、そのような撮像装置で、切り出す正方形画像の位置を指定できるので、所望の位置の正方形画像を切り出して記録できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対位置などは特定的な記載がない限りこの説明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態としてデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図示するように、このデジタルカメラは、撮像部１、処理制御部２、撮影前（シャッタ前）の被写体モニタ画像や再生画像などを表示する表示装置（例えば液晶ディスプレイ）３、撮影画像の画像データが記録される着脱可能なデータ記録メモリ（例えばメモリカード）４、加速度センサ５、通信インタフェース６、画像データなど各種データを一時的に記憶するメインメモリ（例えばＲＡＭ）７、プログラムや固定データなどが書き込まれているＥＥＰＲＯＭ８、操作部９などを備えている。
【００２３】
また、撮像部１は、レンズやシャッタなどを含む撮像光学系機構部１１、その撮像光学系機構部１１を介して長方形の受光面に入力された被写体からの光信号を電気的なアナログ画像信号に変換する光電変換素子であるＣＣＤ１２、そのＣＣＤ１２から出力されるアナログ画像信号をデジタル値の画像データに変換するＡ／Ｄ変換部１３、前記撮像光学系機構部１１内にあるシャッタなどを駆動するためのモータを回転させるモータドライバ１４、ＣＣＤ１２およびＡ／Ｄ変換部１３に与えるタイミング信号を発生するタイミング信号発生部１５、ストロボ１６などを備えている。
【００２４】
また、処理制御部２は、このデジタルカメラの全体を制御・管理するＣＰＵ２１、Ａ／Ｄ変換部１３から出力されたデジタル値の画像データを所定のデータ形式の画像データに変換したりするデジタル信号処理部２２、その画像データを圧縮したり圧縮された画像データをもとのデータに伸長したりする画像圧縮伸長部２３、画像を構成している画素数を増減させて画像サイズを変えたり指定された位置から指定された縦横方向の画素数の画像データを切り出したりする画素数変換部２４、高速メモリ転送のためのＤＭＡコントローラ（ＤＭＡＣ）２５、表示データを生成して表示装置３に表示させるビデオ出力制御部２６、データ記録メモリ４に対するデータの読み書きなどを行なう記録メモリ制御回路２７、加速度センサ５を制御して検出された加速度を取得するセンサ制御回路２８、通信インタフェース６を制御して外部装置との間で通信を行なう通信制御部２９、メインメモリ７に対するデータの読み書きを行なうメモリ制御回路３０などを備える。
【００２５】
このような構成で、撮像部１では、ＣＰＵ２１からの指示によりモータドライバ１４が撮像光学系機構部１１を動作させ、ＣＣＤ１２から得られたアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換部１３によりデジタル値の画像データに変換し、処理制御部２に渡す。
【００２６】
処理制御部２では、撮像部１から得られた画像データに対して、必要に応じ、デジタル信号処理部２２がＲＧＢまたはＹＵＶ形式の画像データを生成し、画像圧縮伸長部２３が画像データの圧縮を行なって記録用の画像データを生成する。そして、この記録用の画像データをメモリカードなどデータ記録メモリ４に記録する。また、表示装置３には、撮影された画像や撮影に関する情報などを表示する。
【００２７】
以下、本発明の各実施例を説明する。なお、各実施例では、画像切り出しを画素数変換部２４で実現し、画像記録はＣＰＵ２１および記録メモリ制御回路２７で実現している。
【実施例１】
【００２８】
図２は、光電変換素子であるＣＣＤ１２から取り込んだ画像と記録画像の関係を示す図である。図示するように、取り込み画像の横幅は縦幅（上下幅）よりも長い。そこで、この実施例では、取り込まれた画像の横方向（左右方向）については、中央部の、縦幅と同じ画素数の画像だけを自動的に切り出し、切り出した正方形の画像を記録できるようにする。
【００２９】
次に、この実施例における処理の流れを説明する。図３は、この実施例にかかるデジタルカメラの動作を示すフロー図である。
【００３０】
まず、撮影前（シャッタ前）のモニタリングの段階で、ＣＰＵ２１が、ＣＣＤ１２からメインメモリ７に１コマ分の画像データを取り込み（ステップＳ１）、その画像データの画像を表示装置３に表示させる（ステップＳ２）。この動作をシャッタが押されるまで繰り返す（ステップＳ３の処理でＮｏ→ステップＳ１→ステップＳ２）。この画像データの縦および横方向の画素数はＣＣＤ１２の受光面の縦および横方向の画素数である。その際、ＣＰＵ２１の指令を受けたタイミング信号発生部１５が読み出しクロック信号など読み出しタイミング信号を出すとともに、読み出し走査が終わったタイミングでＣＣＤ１２に蓄積されたデータ（電荷）の消去を行なう。ＣＣＤ１２に蓄積される光量に比例した電荷の蓄積時間はその消去タイミング直後から次の読み出しまでの時間になる。
【００３１】
続いて、シャッタが押されると（ステップＳ３／Ｙｅｓ）、モニタリング結果に基づいて決定した蓄積時間だけ受光させＣＣＤ１２に光量に比例した電荷を蓄積させ（ステップＳ４）、ＣＰＵ２１はＣＣＤ１２からの出力画像データをメインメモリ７に取り込む（ステップＳ５）。そして、ＣＰＵ２１はその画像データを１ライン目から順に画素数変換部２４に渡す。これにより、画素数変換部２４は受け取ったラインごとの画像データからライン中央部分の画像データを予め渡されている画素数分だけ切り出す切り出し処理をライン数分だけ繰り返して（このライン数は各ラインから切り出す画素数に等しい）、画像中央の正方形領域（図２参照）の画像データを切り出す（ステップＳ６）。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２１は切り出された画像データを画像圧縮伸長部２３に渡して圧縮させ（ステップＳ７）、圧縮された画像データをデータ記録メモリ４に記録する（ステップＳ８）。
【００３３】
こうして、この実施例によれば、一般的な長方形の受光面を持つデジタルカメラを用いて、中央部の正方形画像を自動的に切り出し記録できる。
【００３４】
なお、モニタリング時、中央部の切り出し範囲を示す２本の縦線または正方形枠を表示することも可能である。図４に、その表示例を示す。図４に示す例は左右の２本の縦線を実線で示しているが点線などでもよい。これにより、利用者は記録される範囲を容易に認識できる。
【実施例２】
【００３５】
実施例１では、横長の画像から高画質が得られる中心部の正方形画像を自動的に切り出したが、実施例２では、三脚を用いて撮影する際などに切り出し範囲（記録範囲）を中心部付近で微調したり、作画意図に基づいて切り出し範囲を移動したりできるようにしている。なお、この実施例では、切り出し範囲の表示をＣＰＵ２１およびビデオ出力制御部２６により実現している。
【００３６】
この実施例における表示例を図５に示す。この例では中心部よりも右側寄りの正方形画像を記録することが指定されている。図５において、点線で示す範囲が画像の中心である。切り出し範囲の指示には、操作部９に設けられた、例えば図６に示すような方向指示キー３１を用いる。図５に示した例では図６に示す方向指示キー３１のうち「右」が押下された場合に対応し、切り出し範囲を右側にずらすとともに、切り出し範囲を示す線などを撮影前のモニタリング画像と重ね合わせて表示装置３に表示している。なお、デジタルカメラは三脚などに固定されており、利用者は表示装置３上のモニタリング画像を見ながら例えばデジタルカメラの上面に設けられた方向指示キー３１を押す。
【００３７】
次に、この実施例における処理の流れを説明する。図７は、この実施例にかかるデジタルカメラの動作を示すフロー図である。
【００３８】
モニタリング時、まず、ＣＰＵ２１は、モニタ用画面内の左方と右方に点線または実線の縦線を表示することにより、中央部の正方形位置を表示しておく（ステップＳ１１）。そして、例えば右向きの方向指示キーが押下されたことを検出すると、その押下期間中、左右の縦線で示された正方形位置を所定の速度で右へ移動させる（ステップＳ１２）。つまり、所定時間ごとに所定長だけ右にずらした位置に左右の縦線を表示する動作を繰り返す。あるいは、右向きの方向指示キーが瞬間的に押されるたびごとに、所定長だけ右にずらした位置に左右の縦線を表示してもよい。
【００３９】
なお、図５に示した例は、切り出し領域の縦幅が表示画像（取り込まれた画像）の縦幅に一致する場合であるが、表示画像の縦幅に対する切り出し領域の縦幅の比率を予め利用者に指定させることも可能である。この場合、ＣＰＵ２１はモニタリング時、正方形枠を画面中央に表示させる。即ち、左右方向だけでなく、上下方向についても正方形枠が中央になるように表示させる。そして、例えば上方向の方向指示キー（図６参照）の押下を検出すると、前述したようにして正方形枠の表示枠を上方に移動させる。なお、ＣＰＵ２１は切り出し範囲を移動させるごとに更新された切り出し範囲情報として例えば４隅のライン番号と画素番号をメインメモリ７の所定領域に記憶させておく。
【００４０】
この状態でシャッタが切られると、ＣＰＵ２１はそれを検出し（ステップＳ１３）、実施例１と同様にして、そのときの入力画像をメインメモリ７に取り込む（ステップＳ１４）。そして、記憶させておいた切り出し範囲情報を画素数変換部２４に渡し、さらにメインメモリ７に取り込んだ画像データを１ライン単位で画素数変換部２４に渡す。これにより、画素数変換部２４は切り出し範囲情報に基づいてラインごとに画像データを切り出す（ステップＳ１５）。
【００４１】
次に、ＣＰＵ２１は切り出された画像データを画像圧縮伸長部２３に渡して圧縮させ（ステップＳ１６）、圧縮された画像データをデータ記録メモリ４に記録する（ステップＳ１７）。
【００４２】
こうして、この実施例によれば、取り込んだ長方形画像中の所望の位置から正方形の画像を切り出し、記録することができる。
【実施例３】
【００４３】
実施例３は、シャッタ後、切り出し範囲を指定して、記録する画像を切り出す例である。図８は、この実施例の動作フローを示す図である。同図を参照して、処理の流れを説明する。
【００４４】
モニタリング時、まず、ＣＰＵ２１は、左右に点線または実線の縦線を表示することにより中央部の正方形の位置を表示しておく（ステップＳ２１）。そして、この状態でシャッタが切られると、ＣＰＵ２１はそれを検出し（ステップＳ２２）、実施例１と同様にしてそのときのＣＣＤ出力画像データをメインメモリ７に取り込むとともに、取り込んだ画像データの画像の表示と画面中央部への正方形位置表示を行なう（ステップ２３）。
【００４５】
その後、方向指示キーが押下されたことを検出すると、実施例２と同様にして左右の縦線を同じ速度で指示方向へ移動させる（ステップＳ２４）。なお、取り込まれた画像の縦幅に対する切り出し領域の縦幅の比率を予め利用者に指定させることも可能で、この場合は正方形枠を画面中央に表示させる。そして、例えば上または下方向の方向指示キー（図６参照）の押下を検出すると、指示された上または下方向に正方形表示枠を移動させる。また、ＣＰＵ２１は切り出し範囲を移動させるごとに更新された切り出し範囲情報として４隅のライン番号と画素番号をメインメモリ７の所定領域に記憶させておく。
【００４６】
そして、その切り出し範囲情報を画素数変換部２４に渡し、さらにメインメモリ７に取り込んだ画像データを１ライン単位で画素数変換部２４に渡す。これにより、画素数変換部２４は切り出し範囲情報に基づいてラインごとに画像データを切り出す（ステップＳ２５）。
【００４７】
次に、ＣＰＵ２１は切り出された画像データを画像圧縮伸長部２３に渡して圧縮させ（ステップＳ２６）、圧縮された画像データをデータ記録メモリ４に記録する（ステップＳ２７）。
【００４８】
こうして、この実施例によれば、三脚を用いない場合でも記録する切り出し範囲を容易に指定できる。
【実施例４】
【００４９】
この実施例は、記録される範囲の画像を他の画像と区別して表示する例である。図９に示すように、記録されない範囲外の画像を画面表示上で黒などに塗りつぶしている。輝度を０にする替りに、コントラストを下げて表示してもよい。これにより、利用者は記録される範囲をさらに容易に認識できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例にかかる取り込み画像と記録画像との関係を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施例にかかるデジタルカメラの動作フローを示すフロー図である。
【図４】本発明の第１の実施例にかかるモニタ画面の表示例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例にかかるモニタ画面の表示例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例にかかる切り出し範囲を移動させるための方向指示キーを説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施例にかかるデジタルカメラの動作フローを示すフロー図である。
【図８】本発明の第３の実施例にかかるデジタルカメラの動作フローを示すフロー図である。
【図９】本発明の第４の実施例にかかるモニタ画面の表示例を示す図である。
【図１０】本発明の課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    撮像部
２    処理制御部
３    表示装置
４    データ記録メモリ
７    メインメモリ
９    操作部
１２    ＣＣＤ
２１    ＣＰＵ
２３    画像圧縮伸長部
２４    画素数変換部
２６    ビデオ出力制御部
２７    記録メモリ制御回路
３１    方向指示キー
【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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