(57)【要約】【課題】カメラ内部の光学部品表面に強く付着している塵埃などの汚れでも除去することができるカメラ内清掃システム、カメラ用塵埃除去ユニットおよび清掃機能付きカメラを提供すること。【解決手段】光学部品２４が内蔵されたカメラ本体４と、カメラ本体４のレンズ装着部２８に取り外し自在に取り付けられる塵埃除去ユニット６と、を有するカメラ内清掃システムである。カメラ本体４には、光学部品２４の表面を振動させる振動子４０が設けられている。塵埃除去ユニット６には、当該塵埃除去ユニット６がカメラ本体４のレンズ装着部２８に取り付けられた状態で、光学部品２４の表面に接触し、振動子４０により振動させられている表面の拭き取り動作を行う拭き取り部材３０ａが具備してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品が内蔵されたカメラ本体と、
前記カメラ本体のレンズ装着部に取り外し自在に取り付けられる塵埃除去ユニットとを有し、
前記カメラ本体には、前記光学部品の表面を振動させる振動子が設けられ、
前記塵埃除去ユニットには、当該塵埃除去ユニットが前記カメラ本体のレンズ装着部に取り付けられた状態で、前記光学部品の表面に接触し、前記振動子により振動させられている前記表面の拭き取り動作を行う拭き取り部材が設けられたカメラ内清掃システム。
【請求項２】
前記塵埃除去ユニットが前記カメラ本体のレンズ装着部に取り付けられたことを検出する検出手段と、
前記検出手段で前記塵埃除去ユニットの取付を検出した場合に、前記光学部品の表面の前方に位置するシャッタ部材を開くための開信号を出力すると共に、前記拭き取り部材を前記光学部品の表面に向けて前進させるための信号を出力する制御手段とをさらに有する請求項１に記載のカメラ内清掃システム。
【請求項３】
光学部品が内蔵されたカメラ本体のレンズ装着部に取り付け可能なマウント部と、
前記マウント部が前記レンズ装着部に取り付けられた状態で、前記カメラ本体の内部に移動して前記光学部品の表面に接触し、前記表面の拭き取り動作を行う拭き取り部材と、
前記拭き取り部材に連動して配置され、前記拭き取り部材が前記光学部品の表面の拭き取り動作を行う際に、前記拭き取り部材および／または前記光学部品の表面を振動させる振動子と、
を有するカメラ用塵埃除去ユニット。
【請求項４】
撮像光学系と撮像面との間に設けられる光学部品と、
前記光学部品の表面を振動させる振動子と、
前記振動子により振動させられている前記表面の拭き取り動作を行う拭き取り部材と、
を有する清掃機能付きカメラ。
【請求項５】
前記拭き取り部材は、通常動作時には、撮像用光の通路を妨げない位置に移動し、清掃モード時には、前記光学部品の表面に移動するように制御される請求項４に記載の清掃機能付きカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ内清掃システム、カメラ用塵埃除去ユニットおよび清掃機能付きカメラに係り、さらに詳しくは、カメラ内部の光学部品表面に付着している塵埃などの汚れを除去することができるカメラ内清掃システム、カメラ用塵埃除去ユニットおよび清掃機能付きカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばデジタルカメラにおいては、撮像素子の受光面、撮像素子保護用カバーガラスの表面、光学ローパスフィルタの表面など、撮像面から近距離にある光学部品の表面に付着した塵埃は、その付着部分が黒い点となって撮像画像に写り込み、画像品質を低下させ問題となる。
【０００３】
特に、いわゆる一眼レフデジタルカメラにおいては、レンズ交換時に外部からの塵埃がカメラ内部の光学部品に付着したり、レリーズ動作時のクイックリターンミラーの駆動により発生した塵埃が付着する場合があり、撮影上の大きな問題となることがある。
【０００４】
このような塵埃の問題を解消するために、特許文献１では、カメラの内部にワイパー部材を具備させ、ローパスフィルタなどの光学部品の表面をワイパー部材で拭くように構成したカメラが提案されている。また、特許文献２では、特定のフィルタを振動子で加振することにより、塵埃を除去する構造が提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記どちらの構成にしても、その光学部品の表面に強く付着している塵埃などの汚れを取り除くことは困難である。
【特許文献１】特開２００１−２９８６４０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０４３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、カメラ内部の光学部品表面に強く付着している塵埃などの汚れでも除去することができるカメラ内清掃システム、カメラ用塵埃除去ユニットおよび清掃機能付きカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るカメラ内清掃システムは、
光学部品が内蔵されたカメラ本体と、
前記カメラ本体のレンズ装着部に取り外し自在に取り付けられる塵埃除去ユニットとを有し、
前記カメラ本体には、前記光学部品の表面を振動させる振動子が設けられ、
前記塵埃除去ユニットには、当該塵埃除去ユニットが前記カメラ本体のレンズ装着部に取り付けられた状態で、前記光学部品の表面に接触し、前記振動子により振動させられている前記表面の拭き取り動作を行う拭き取り部材が設けられる。
【０００８】
本発明に係るカメラ内清掃システムは、好ましくは、
前記塵埃除去ユニットが前記カメラ本体のレンズ装着部に取り付けられたことを検出する検出手段と、
前記検出手段で前記塵埃除去ユニットの取付を検出した場合に、前記光学部品の表面の前方に位置するシャッタ部材を開くための開信号を出力すると共に、前記拭き取り部材を前記光学部品の表面に向けて前進させるための信号を出力する制御手段とをさらに有する。
【０００９】
本発明に係るカメラ用塵埃除去ユニットは、
光学部品が内蔵されたカメラ本体のレンズ装着部に取り付け可能なマウント部と、
前記マウント部が前記レンズ装着部に取り付けられた状態で、前記カメラ本体の内部に移動して前記光学部品の表面に接触し、前記表面の拭き取り動作を行う拭き取り部材と、
前記拭き取り部材に連動して配置され、前記拭き取り部材が前記光学部品の表面の拭き取り動作を行う際に、前記拭き取り部材および／または前記光学部品の表面を振動させる振動子と、を有する。
【００１０】
本発明に係る清掃機能付きカメラは、
撮像光学系と撮像面との間に設けられる光学部品と、
前記光学部品の表面を振動させる振動子と、
前記振動子により振動させられている前記表面の拭き取り動作を行う拭き取り部材と、を有する。
【００１１】
好ましくは、前記拭き取り部材は、通常動作時には、撮像用光の通路を妨げない位置に移動し、清掃モード時には、前記光学部品の表面に移動するように制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るカメラ内清掃システムの概略構成図、
図２は図１に示す塵埃除去ユニットの概略断面図、
図３は図２に示すIII−III線に沿う折り畳み状態の拭き取り部材の矢視図、
図４は図１に示す光学ローパスフィルタと振動子との配置を示す正面図、
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は拭き取り部材の変形例を示す側面図、
図６は図２に示す塵埃除去ユニットをカメラ本体に取り付けた直後の概略図、
図７は本発明の他の実施形態に係る塵埃除去ユニットをカメラ本体に取り付けた状態を示す概略図、
図８は本発明の実施形態に係る清掃機能付きカメラの概略断面図、
図９は図８に示す拭き取り部材の要部斜視図である。
第１実施形態
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るカメラ内清掃システム２は、カメラ本体（以下、カメラボディという）４と塵埃除去ユニット６とを有する。塵埃除去ユニット６は、カメラボディ４のレンズ装着部（以下、レンズマウントという）２８に対して着脱自在に係合するマウント部（以下、ボディマウントという）３８を有する。塵埃除去ユニット６がカメラボディ４に装着された状態で、ユニット６のケーシング３５に形成してある開口部３７と、カメラボディ４のケーシング５に形成してある開口部７とはシールされて連通される。
【００１４】
カメラボディ４のケーシング５内部には、接眼レンズ８、ペンタプリズム１０、ファインダスクリーン１２などのファインダ用光学部品と、撮像ユニット２０を構成する撮像素子２２の前面に配置してある光学ローパスフィルタ２４などで構成される撮像用光学部品とが具備してある。撮像ユニット２０の背面には、回路基板２６が配置してある。回路基板２６には、撮像ユニット２０の撮像素子２２にて受光した画像信号を処理する回路などが組み込まれている。
【００１５】
図６に示すように、光学ローパスフィルタ２４の前面には、シャッタ部材１６が装着してある。図６はシャッタ部材１６が閉じた状態を示し、図１では、シャッタ部材１６が開いている。シャッタ部材１６の前面には、クイックリターンミラー１４が配置してある。クイックリターンミラー１４は、カメラボディ４のファインダから被写体観察モードと、撮像素子２２へ被写体光を導く撮影モードとを瞬時に切り替えるための光学部品である。
【００１６】
図１および図４に示すように、本実施形態では、カメラボディ４の内部において、光学ローパスフィルタ２４の背面または前面で、撮影光の通過を邪魔しない位置に、振動子４０が配置してある。振動子４０は、たとえば圧電素子などで構成され、単数でも複数でも良いが、好ましくは対称位置に複数で配置させることが良い。振動子４０の駆動により、光学ローパスフィルタ２４の表面が波打つように面振動するようになっている。
【００１７】
図２に示すように、カメラボディ４から取り外された状態では、塵埃除去ユニット６の内部には、拭き取り部材３０が折り畳まれた状態で収容してある。折り畳まれた状態の拭き取り部材３０は、ユニット６のケーシング３５の開口部３７から外部に飛び出ないようになっている。
【００１８】
拭き取り部材３０の先端には、ワイパーヘッド３１が装着してある。ワイパーヘッド３１の長手方向長さ（図１において紙面に垂直方向）は、図４に示す光学ローパスフィルタ２４の幅と同程度以上であることが好ましい。ワイパーヘッド３１は、たとえばゴム材、発泡樹脂などで構成してあり、例えば、揮発性の洗浄液が塗布してあっても良い。
【００１９】
拭き取り部材３０の後端は、回動軸３３を介してワイパーガイド３２に連結してある。拭き取り部材３０は、回動軸３３を中心として回動し、図２および図６に示す折り畳み状態と、図１に示す清掃状態との間で回動可能になっている。なお、折り畳み状態では、拭き取り部材３０は、ガイド３２に対して略平行になり、清掃状態では、ガイド３２に対して略垂直方向に起立する。
【００２０】
図１に示す清掃状態では、ガイド３２に対して回動軸３３は、ガイド３２の平面に沿って矢印Ａ方向に往復移動可能になっている。ガイド３２の背面には、駆動ロッド３４の先端が連結してある。駆動ロッド３４の基端は、駆動源３６に連結してある。
【００２１】
駆動源３６は、たとえばモータなどで構成され、駆動ロッド３４を、その長手方向Ｂに沿って進退移動可能にしてある。図２および図６は、駆動源３６に対して駆動ロッド３６が最大限に引き込まれた状態を示し、図１は駆動源３６に対して駆動ロッド３６が最大限に前進した状態を示す。なお、駆動源３６による駆動力は、駆動ロッドを介してガイド３２まで伝達され、ガイド３２の内部に装着してある回動軸３３を回動させたり、矢印Ａ方向にスライド移動させたりするように成っている。
【００２２】
カメラボディ４またはユニット６には、ユニット６における拭き取り部材３０の動きを制御する制御回路５０が内蔵してある。カメラボディ４に内蔵する場合には、制御回路５０は、たとえば回路基板２６の内部に組み込まれる。以下の説明では、制御回路５０が回路基板２６に組み込まれているとして説明する。
【００２３】
制御回路５０はカメラボディ４のレンズマウント２８に接続してあり、ユニット６におけるボディマウント３８がカメラボディ４のレンズマウント２８に対して正規位置に装着された場合に、その取付信号を、制御回路５０に送信するようになっている。制御回路５０は、カメラボディ４内部のシャッタ部材１６、クイックリターンミラー１４に接続してあると共に、ボディマウント３８およびレンズマウント２８の接続部を介して駆動源３６に接続される。
【００２４】
図２に示すように、ユニット６がカメラボディ４に取り付けられる前の状態では、駆動ロッド３４は駆動源３６に対して最大限に引き込まれた状態であり、しかも、拭き取り部材３０は、折り畳まれた状態である。その状態では、ユニット６のケーシング３５に形成してある開口部３７のボディマウント３８には、カバーが取り付けられ、内部の防塵性を保持するようにしてあっても良い。
【００２５】
ユニット６をカメラボディ４に取り付ける前には、拭き取り部材３０のワイパーヘッド３１には、たとえば洗浄液を塗布する。その後、図６に示すように、ユニット６をカメラボディ４に取り付けると、図１に示す制御回路５０が、ボディマウント３８とレンズマウント２８との接続を検出する。
【００２６】
その検出信号に基づき、制御回路５０は、シャッタ部材１６とクイックリターンミラー２８に駆動信号を送り、図１に示すように、シャッタ部材１６を開かせると共に、クイックリターンミラー１４を回動駆動させ、ユニット６からの拭き取り部材３０の侵入を許可する。次に、制御回路５０は、駆動源３６に制御信号を送り、駆動源３６から駆動ロッド３４を前進移動させ、それと同時に、あるいは、その後に、回動軸３３を回動駆動し、拭き取り部材３０をガイド３２に対して直立状態にする。
【００２７】
駆動ロッド３４の前進移動は、拭き取り部材３０のワイパーヘッド３１が光学ローパスフィルタ２４の表面に接触する位置で停止するように制御される。ワイパーヘッド３１が、光学ローパスフィルタ２４の表面に接触すると同時、またはその前後のタイミングで、制御回路５０は、振動子４０に対して制御信号を送り、光学ローパスフィルタ２４の表面を振動させる。
【００２８】
光学ローパスフィルタ２４の表面が振動している状態で、制御回路５０は、駆動源３６に制御信号を送り、拭き取り部材３０をガイド３２に沿って矢印Ａ方向に移動させる。その結果、ヘッド３１は、振動しているフィルタ２４の全表面を接触しながら移動し、ワイパー動作方式で、フィルタ２４の表面の振動拭き取り清掃を行う。
【００２９】
ガイド３２に沿う拭き取り部材３０の移動は、１回に限らず、複数回の移動でも良い。フィルタ２４の表面の清掃が終了した後には、制御回路５０は、駆動源３６、振動子４０、シャッタ部材１６およびクイックリターンミラー１４に制御信号を送り、前述した動作と逆の動作を行わせて、図６に示す状態に戻す。
【００３０】
本実施形態に係るカメラ内清掃システム２では、光学ローパスフィルタ２４の表面が振動子４０により振動させられている状態で、拭き取り部材３０のワイパーヘッド３１がフィルタ２４の表面に接触し、表面の拭き取り動作を行う。そのため、清掃が必要とされるフィルタ２４の表面には、振動子４０から発生する振動による加速度とワイパーヘッド３１による拭き取り動作との重畳作用が生じ、強く付着している塵埃などの汚れであっても、容易に除去される。
【００３１】
また本実施形態に係るカメラ内清掃システム２では、カメラボディ４の内部には、振動子４０のみを設ければ良く、拭き取り部材３０は、レンズマウント２８に着脱自在に装着される塵埃除去ユニット内に設けられる。そのため、カメラボディ４のコンパクト化および軽量化を図ることができる。清掃が必要な場合には、交換レンズの代わりに、塵埃除去ユニット６をカメラボディ４に取り付ければよく、その作業も容易である。
【００３２】
また、本実施形態では、カメラボディ４に塵埃除去ユニット６の取付を自動的に検出することが可能になる。しかも、その場合に、光学ローパスフィルタ２４の表面の前方に位置するシャッタ部材１６を自動的に開き、拭き取り部材３０のワイパーヘッド３１をフィルタ２４の表面に向けて自動的に前進させることができる。したがって、手動で行う動作が少なくなり、誰にでも容易にカメラ内の光学部品の清掃作業を行うことが可能になる。
第２実施形態
【００３３】
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、拭き取り部材３０の先端に具備される清掃具としては、種々の形態が考えられる。たとえば図５（Ｂ）に示すように、拭き取り部材の先端に、ローラ３１ａを具備させても良い。ローラ３１ａは、たとえば粘着性を有するゴム材あるいは発泡プラスチックなどで構成してあり、回転することにより、その外周面に塵埃などの汚れを付着させることができる。
【００３４】
また、図５（Ｃ）に示すように、拭き取り部材３０ｂの先端には、清掃ブラシ３１ｂを具備させても良い。清掃ブラシ３１ｂを、振動している光学ローパスフィルタ２４の表面に接触させて移動させることで、効果的に塵埃などの汚れを除去することが可能になる。本実施形態におけるその他の構成および作用効果は、前記第１実施形態の場合と同様である。
第３実施形態
【００３５】
図７に示すように、本実施形態に係るカメラ内清掃システム２ａでは、カメラボディ４ａには特徴が無く、塵埃除去ユニット６ａに特徴を有する。本実施形態に係る塵埃除去ユニット６ａは、第１実施形態に係る塵埃除去ユニット６と異なり、拭き取り部材３０ａの先端にはローラ３１ａが具備してあり、しかも、ローラ３１ａの近くには、振動子４０ａが装備してある。
【００３６】
本実施形態に係る塵埃除去ユニット６ａでは、ローラ３１ａが光学ローパスフィルタ２４の表面に接触している状態で、振動子４０ａがローラ３１ａを通して、フィルタ２４の表面を振動させ、その状態で、ローラ３１ａがフィルタ２４の表面の粘着拭き取り動作を行う。そのため、清掃が必要とされるフィルタ２４の表面には、振動子４０ａから発生する振動による加速度とローラ３１ａによる粘着拭き取り動作との重畳作用が生じ、強く付着している塵埃などの汚れであっても、容易に除去される。
【００３７】
しかも本実施形態に係るカメラ用塵埃除去ユニット６ａでは、カメラボディ４ａの内部には拭き取り部材３０ａや振動子４０ａを常時具備させる必要はなく、その塵埃除去ユニット６ａをカメラボディに対して装着した場合にのみ、カメラボディ４ａ内部の光学部品表面の塵埃除去を行うことができる。したがって、カメラボディ４ａとしては、清掃のために何ら部品を追加する必要はなく、カメラボディ４ａのコンパクト化および軽量化に寄与する。本実施形態におけるその他の構成および作用効果は、前記第１実施形態の場合と同様である。
第４実施形態
【００３８】
図８および図９に示すように、本実施形態に係る清掃機能付きカメラ４ｂでは、光学ローパスフィルタ２４の背面に振動子４０が装着してある点では、図１に示すカメラボディ４と同じであるが、拭き取りユニット６０を具備させた点が、図１に示すカメラボディ４と異なる。
【００３９】
拭き取りユニット６０は、フィルタ２４の前方であって、シャッタ部材１６の後側に配置され、平板ロッド形状の拭き取り部材３０ｃを有する。平板ロッド形状の拭き取り部材３０ｃの側端部には、その長手方向に沿ってワイパーヘッド３１ｃが具備してある。ワイパーヘッド３１ｃは、図１に示すワイパーヘッド３１と同様な構成である。
【００４０】
図９に示すように、拭き取り部材３０ｃの両端部は、一対の駆動ベルト６２の所定位置に固定してあり、ベルト６２が駆動ローラ６４と従動ローラ６５との間でベルト送りされる時に、ベルト６２に沿って拭き取り部材３０ｃが移動するようになっている。駆動ローラ６４は、モータ６６により回転駆動制御される。駆動ローラ６４が回転すると、一対のベルト３２も同期して移動し、拭き取り部材３０ｃを矢印Ｃ方向にベルト送りさせる。
【００４１】
その結果、ワイパーヘッド３１ｃは、図８に示すように、振動子４０により振動させられている光学ローパスフィルタ２４の表面を接触しながら移動し、フィルタ２４の全面を拭き取る。一回目の全面拭き取りが終了した後には、図９に示すモータ６６を逆回転させることで、ワイパーヘッド３１ｃを矢印Ｃと反対方向に移動させ、２回目の拭き取り動作を行わせることもできる。
【００４２】
あるいは、一回目の全面拭き取りが終了した後には、図９に示すモータ６６を同じ方向に回転させ続けることで、ワイパーヘッド３１ｃがベルト６２に沿ってループ状に移動し、図９に示す位置に戻り、２回目以降の拭き取り動作を行わせることもできる。
【００４３】
本実施形態に係る清掃機能付きカメラ４ｂでは、光学ローパスフィルタ２４の表面が振動子４０により振動させられている状態で、拭き取り部材３０ｃのワイパーヘッド３１ｃがフィルタ２４の表面に接触し、表面の拭き取り動作を行う。そのため、清掃が必要とされるフィルタ２４の表面には、振動子４０から発生する振動による加速度とワイパーヘッド３１ｃによる拭き取り動作との重畳作用が生じ、強く付着している塵埃などの汚れであっても、容易に除去される。
【００４４】
また、この実施形態に係る清掃機能付きカメラ４ｂでは、カメラボディの内部に、振動子４０および拭き取り部材３０ｃを具備させるために、それらを具備しないものに比較して重量が増大するが、塵埃除去ユニット６，６ａを取り付けることなく、カメラ内部の清掃が可能である。
【００４５】
拭き取り部材３０ｃおよびワイパーヘッド３１ｃは、通常動作時には、撮像用光の通路を妨げない位置に移動させておく。撮像用光の通路を妨げない位置としては、たとえば図８において、点線で示されたワイパーヘッド３１ｃの位置である。光学ローパスフィルタ２４の前方には、拭き取りユニット６０を構成する全ての部材が撮像用光の通路を妨げないようになっている。このような構造にすることで、撮像性能を落とすことなく、カメラボディの内部における光学部品表面の清掃が容易になる。本実施形態におけるその他の構成および作用効果は、前記第１実施形態の場合と同様である。
【００４６】
なお、上記各実施形態において、清掃の対象となる光学部品としては、ローパスフィルタ以外に、その他のフィルタ、透明板などであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るカメラ内清掃システムの概略構成図である。
【図２】図２は図１に示す塵埃除去ユニットの概略断面図である。
【図３】図３は図２に示すIII−III線に沿う折り畳み状態の拭き取り部材の矢視図である。
【図４】図４は図１に示す光学ローパスフィルタと振動子との配置を示す正面図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は拭き取り部材の変形例を示す側面図である。
【図６】図６は図２に示す塵埃除去ユニットをカメラ本体（カメラボディ）に取り付けた直後の概略図である。
【図７】図７は本発明の他の実施形態に係る塵埃除去ユニットをカメラ本体（カメラボディ）に取り付けた状態を示す概略図である。
【図８】図８は本発明の実施形態に係る清掃機能付きカメラの概略断面図である。
【図９】図９は図８に示す拭き取り部材の要部斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
２，２ａ…  カメラ内清掃システム
４，４ａ…  カメラ本体（カメラボディ）
４ｃ…  清掃機能付きカメラ
６，６ａ…  塵埃除去ユニット
１４…  クイックリターンミラー
１６…  シャッタ部材
２０…  撮像ユニット
２２…  撮像素子
２４…  光学ローパスフィルタ
２８…  レンズ装着部（レンズマウント）
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…  拭き取り部材
３１，３１ｃ…  ワイパーヘッド
３１ａ…  ローラ
３１ｃ…  ブラシ
３８…  マウント部（ボディマウント）
４０…  振動子
５０…  制御回路
６０…  拭き取りユニット
【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】
2008098926.tif 000007
【図６】
2008098926.tif 000008
【図７】
2008098926.tif 000009
【図８】
2008098926.tif 000010
【図９】
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