(57)【要約】【課題】点字を連続表示する装置の小型化、低価格化を図るとともに点字サイズの変更を容易にする。【解決手段】触読面に点字を表示する複数のピン３０１を進退可能に備えた第一回転部材３１０と、第一回転部材３１０に配設されて前記各ピン３０１の側部を弾接保持するＯリング３７０と、前記ピン３０１を触読面から突出させる電動シリンダ３２０と、前記ピン３０１を触読面側に後退させる板カム３３０と、前記電動シリンダ３２０を選択的に駆動する選択駆動手段と、前記回転部材３１０の回転駆動手段とを備え、第一回転部材３１０と異なるサイズの点字を表示する第二回転部材を別途用意しておき、前記第一回転部材３１０と第二回転部材とを置換することで点字サイズの変更を可能にした構成。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触読面に点字を表示する複数個のピンを進退可能に備えた第一回転部材と、前記第一回転部材に配設されて前記複数個の各ピンの側部を各々弾接保持する弾性部材と、前記第一回転部材の近傍に位置し，前記ピンに当接して前記ピンを前記触読面から突出させるアクチュエータと、前記第一回転部材の近傍に位置し，前記ピンに当接して前記ピンを触読面側に後退させる後退手段と、前記アクチュエータを選択的に駆動する選択駆動手段と、前記第一回転部材を回転駆動する回転駆動手段とを備え、前記第一回転部材と異なるサイズの点字を表示する第二回転部材を別途用意しておき、前記第一回転部材と前記第二回転部材とを置換することにより、点字サイズの変更を可能にしたことを特徴とする点字表示装置。
【請求項２】
第一回転部材に配設する点字を３行２列の６ピンで構成し、第１行目ピンと第３行目ピンに当接するアクチュエータの当接面積を、第２行目ピンに当接するアクチュエータの当接面積より大きくしたことを特徴とする請求項１記載の点字表示装置。
【請求項３】
第二回転部材に配設する点字を３行２列の６ピンで構成し、第２行目ピンを基準ピンとして位置を固定しておき、前記第２行目ピンと第１行目ピンとの配設ピッチおよび前記第２行目ピンと第３行目ピンとの配設ピッチをそれぞれ変更したことを特徴とする請求項１記載の点字表示装置。
【請求項４】
第一回転部材で表示する点字に対し、第二回転部材で表示する点字のピン径、ピン配設ピッチ、点字配設ピッチのうち少なくとも一つを異ならせたことを特徴とする請求項１記載の点字表示装置。
【請求項５】
第一回転部材に配設する点字を４行２列の８ピンで構成し、第２行目または第３行目のいずれか一方に当接するアクチュエータの当接面積より、他の行のピンに当接するアクチュエータの当接面積の方を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の点字表示装置。
【請求項６】
第二回転部材に配設する点字を４行２列の８ピンで構成し、第２行目または第３行目のいずれか一方のピンを基準ピンとして位置を固定しておき、他の行に位置するピンとの配設ピッチを変更したことを特徴とする請求項１記載の点字表示装置。
【請求項７】
第一回転部材および第二回転部材に進退可能に配設したピンの位相検出孔を、前記ピンの列方向の延長線上に設けたことを特徴とする請求項１記載の点字表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、６本のピンにより点字を連続的に表示する点字表示装置に関する。詳しくは、点字サイズの変更たとえば、ピン径、ピン配設ピッチ（ピン間隔／点間ピッチ）、マス間、点字配設ピッチ（点字ピッチ）のうち、少なくとも一つを変更可能にすることに関する。
【０００２】
【従来の技術】
視覚障害者の手指の大きさは子どもと大人、国によっても異なり、点字サイズは表１に示すごとく多様である。図３（Ａ）に標準的サイズの点字を拡大して示し、図３（Ｂ）に大きい目サイズ（Ｌサイズ）の点字を拡大して示す。
標準的サイズの点字は例えば、ピン径１ｍｍ、点間ピッチを２．５ｍｍとした。Ｌサイズの点字は例えば、ピン径、点間ピッチ、点字配設ピッチを標準的サイズの約２５％増とした。なお、一般的にピン径は約１ｍｍ〜２ｍｍ程度の範囲が用いられている。
【０００３】
【表１】
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【０００４】
点字を連続的に表示する点字表示装置において視覚障害者の手指の大きさに応じピン径、ピン配設ピッチ（点間ピッチ）、マス間、点字配設ピッチのうち、少なくとも一つを容易に変更可能にする装置は提案されていない。点字サイズが異なる場合、点字サイズ毎に別途、装置を構成していた。
点字表示装置は点字ユニットを直線状に配列する構成が多用されている。点字表示ピンを進退させるアクチユエータは一般的に電磁ソレノイド、電動シリンダ、リニアモータ、カムを備えたモータ、圧電素子、永久磁石カムと電磁石等が用いられている。
【０００５】
点字の連続表示装置として、触読盤上に複数組の所定個数からなる触読ピンの組み合せを配列し、各触読ピン駆動部（電磁ソレノイド）を介して順次上下動させ、点字を形成するものとして特開平０５−１５０７１４号公報が提案されている。
６本のピンの出没によって一文字分の点字を表示する点字表示部を複数有する回転型表示ドラムと、前記ピンの出没の組み合わせを設定する表示設定部と、表示ドラムに配設した複数の点字表示部の内、特定部分の点字表示部を外部に露出させるための点字表示窓を有する表示ドラムカバーと、前記点字表示窓に位置した点字表示部の前記ピンと掛合してピンの進退状態を維持する表示維持部とからなる構成として特開２０００−１２２５２６号公報が提案されている。
【０００６】
６本のピンの出没によって一文字分の点字を表示する点字表示部を複数有する回転型表示ドラムと、永久磁石からなる前記ピンを電磁石で選択的に進退、保持させる第一の構成と、前記ピンの進退を２種類の形状記憶合金バネと加熱手段とにより保持する第二の構成とを備えた点字表示装置として特開２０００−２０６８７３号公報が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平０５−１５０７１４号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２５２６号公報
【特許文献３】特開２０００−２０６８７３号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし特許文献１、２、３に記載の装置等においては、ピンの進退手段と保持手段とが複雑な構成であり、点字サイズの変更にはピン駆動アクチュエータの配列ピッチを変える必要がある。そして装置の分解、部品交換、組立等が容易でない。特に特許文献２の構成は非表示位置にあるピンの意図しない進退方向のズレを防止するズレ止め部材と、表示位置にあるピンに指先等によって押し込み方向の大きな力が加わってもピンが引き込まないように掛止する掛止部を有するもので極めて複雑な構成である。
本発明は点字表示装置を構成する一つの部材を交換するのみで、その他の変更が無く、極めて容易に点字サイズの変更に対応することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の点字表示装置は、ピンの凹凸を指で触れて点字を読む触読面を有し、かつ該触読面に点字を表示するため複数個のピンを進退可能に備えた第一回転部材と、前記第一回転部材に配設されて前記複数個の各ピンの側部を各々弾接保持する弾性部材と、前記第一回転部材の近傍に位置し，前記ピンに当接して前記ピンを前記触読面から突出させるアクチュエータと、前記第一回転部材の近傍に位置し，前記ピンに当接して前記ピンを触読面側に後退させる後退手段と、前記アクチュエータを選択的に駆動する選択駆動手段と、前記第一回転部材を回転駆動する回転駆動手段とを備え、前記第一回転部材と異なるサイズの点字を表示する第二回転部材を別途用意しておき、前記第一回転部材と前記第二回転部材とを置換することにより、点字サイズの変更を容易に可能にする構成とした。
【０００９】
さらに、第一回転部材に配設する点字を３行２列の６ピンで構成し、第１行目ピンと第３行目ピンに当接するアクチュエータの当接面積を、第２行目ピンに当接するアクチュエータの当接面積より大きく構成した。
さらに、第二回転部材に配設する点字を３行２列の６ピンで構成し、第２行目ピンを基準ピンとして位置を固定しておき、前記第２行目ピンと第１行目ピンとの配設ピッチと，前記第２行目ピンと第３行目ピンとの配設ピッチをそれぞれ変更する構成とした。
さらに、第一回転部材で表示する点字に対し、第二回転部材で表示する点字のピン径、ピン配設ピッチ、点字配設ピッチのうち少なくとも一つを異ならせる構成とした。
【００１０】
上記構成において本発明装置は、前記ピン保持手段として弾性部材を用いた。前記弾性部材は回転部材に取り付いている。詳しくは、二枚のプレートでピンを進退可能に支承し、該二枚のプレート間に配設したＯリング（オーリング）でピンを進退可能に保持する構成とした。前記Ｏリングを前記二枚のプレート間に配設したＯリング保持部材の穴内に収納した。前記Ｏリングにより前記ピンの側部を弾接挟持し、無段階で進退の任意位置に保持する。
【００１１】
Ｏリングによるピンの保持力は０．３Ｎ〜１．０Ｎ、好適には０．４Ｎ〜０．８Ｎの範囲とした。保持力の定義は、ピンを視覚障害者が触圧した場合に、ピンが触読面側に引っ込まない状態をいう。視覚障害者がピンに触る手指の押圧力は略０．１Ｎ〜０．２Ｎ程度と小さい。従って、ピン保持力を視覚障害者が点字表示部に触れる位置でも触れない位置でも同一の略０．３Ｎ〜１．０Ｎ程度にすることによりピン保持機構を簡素化できる。
前記Ｏリングは、シリコンゴムまたはフッ素ゴム、ニトリルブタヂエンゴム、天然ゴム等のゴム部材とした。Ｏリングの断面形状は円形または略円形、矩形、菱形等から選んだ一つとした。
【００１２】
点字を表示するピンの直径は１ｍｍ〜２ｍｍ程度とし、両端を略半球状とした。前記ピンはステンレス部材の他に、ニッケル、アルマイト処理したアルミニウム、黄銅、防錆処理やフッ素樹脂コーティングを施し汚れを付きにくくした鉄系金属、抗菌効果を有する銅部材、光触媒粒子を混入した樹脂部材、光触媒を塗布したステンレス等から選んだ一つとした。
【００１３】
ピンを触読面から突出させるアクチュエータを、円板型カムを備えたモータ（パルスモータ等）、電動シリンダ（リードスクリューを備えたモータ）、リニアモータ、電磁ソレノイド等から選んだいずれか一つとし、回転部材の近傍に固定配置した。
ピンを触読面側に後退させる手段を回転部材の近傍に固定配置したカム、または回動自在なローラのいずれか一方とした。前記カムはなだらかな傾斜面を備えている。
支軸に回動自在に配設される第一または第二の回転部材は、止め輪（Ｅリング）を外すことにより容易に前記支軸へ挿抜可能とした。
【００１４】
上記構成によりピンの進退構造、ピンの突出位置と後退位置におけるピン保持構造が極めて簡単となり、点字を連続表示する装置の小型化、低価格化を実現する。また、点字を表示するピンを備えた回転部材の交換が極めて簡単となる。
さらに、ピンを触読面より突出させるアクチュエータ、ピンを後退させる手段、回転駆動手段、制御手段、筐体等の部材はそのままで変更が無く、前記回転部材の交換のみで各種点字サイズに迅速に対応できる。その結果、４０歳以上の中途失明者や低視力者が大きな点字サイズで点字を学習し、触読能力を身につけた後、容易にかつ安価に標準サイズの点字表示装置に変更できる。即ち、一台で複数の機能を果たせる。その結果、健常者との情報格差解消に役立つ。勿論、各国の点字サイズにもほぼ同一構成で対応できる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の一実施例における点字表示装置を図面とともに説明する。
図１は本発明の一実施例における点字表示装置の概念の要部断面図を示す。
図１において符号３００は点字表示装置、３０１は点字を表示するステンレス製のピン、３１０は回転部材、３１０Ａは前記回転部材を構成しピンを進退可能に支承する上円板、３１０Ｂは前記回転部材を構成しピンを進退可能に支承する下円板を示す。
符号３７０はピン３０１を弾接挟持するＯリング（オーリング）  、３６０はリテナー（保持器）、３４０は前記下円板３１０Ｂの外周面に配設した歯車、３１１は前記回転部材３１０を回動可能に支承する支軸、３２０は前記ピンを触読面から０．５ｍｍ〜０．８ｍｍの高さに突出させる電動シリンダ、３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃは電動シリンダを構成し前記点字ピン３０１に当接する移動部材、３５０は前記支軸を固定する筐体ベース、３３０は前記ピンを触読面側に後退させる板カム、３８０は回転部材を前記支軸に固定する止め輪（Ｅリング）を示す。
【００１６】
本発明の点字表示装置３００は、ピン３０１の凹凸を指で触れて点字を読む触読面を有し、かつ該触読面に点字を表示するため複数個のピン３０１を進退可能に備えた回転部材３１０と、前記回転部材３１０に配設されて前記複数個の各ピン３０１の側部を各々弾接保持するＯリング３７０と、前記回転部材３１０の近傍に位置し，前記ピン３０１に当接して前記ピン３０１を前記触読面から０．５ｍｍ〜０．８ｍｍの高さに突出させる電動シリンダ３２０と、前記回転部材３１０の近傍に位置し，前記ピン３０１に当接して触読面側に前記ピン３０１を後退させる板カム３３０と、前記電動シリンダ３２０を選択的に駆動する選択駆動手段と、前記回転部材３１０を回転駆動する回転駆動手段（図示せず）  とを備え、前記回転部材３１０と異なるサイズの点字を表示する第二の回転部材を別途用意しておき（図示せず）、前記回転部材３１０と前記第二の回転部材とを置換することにより、点字サイズの変更を可能にする構成とした。
【００１７】
図２に示すごとく、前記回転部材に配設する点字表示ピンを３行２列の６ピンとし、第１行目ピンと第３行目ピンに当接する移動部材３２１Ａ，３２１Ｂの当接面積を、第２行目ピンに当接する移動部材３２１Ｃの当接面積より大きく構成した。具体的には、移動部材３２１Ａ，３２１Ｂがピン３０１に当接する矩形面のうち、縦の辺の長さＷ２＝１．３Ｗ１の関係とした。そして、第２行目に配置したピンを基準ピンとして位置を固定しておき、隣接する第１行目ピンと第３行目ピンとの配設ピッチ（縦点間）を変更する構成とした。図２（Ａ）のピッチＰ２とピン径Ｄ１を２５％程度拡大した場合の例を、図２（Ｂ）のピッチＰ２１とピン径Ｄ２に示す。即ち、第２行目に配置したピンを基準ピンとして位置を固定し、かつ基準ピンに当接する移動部材３２１Ｃの当接面積より，基準ピンに隣接するピンに当接する移動部材３２１Ａ、３２１Ｂの当接面積を大きく構成することにより、ピン駆動アクチュエータの位置変更を不要にした。
【００１８】
図２（Ａ）は標準的サイズのピン３０１に移動部材３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃが当接する状態を示す（左側の列）。  ピン径Ｄ１＝１ｍｍ、横点間ピッチＰ１＝２．５ｍｍ、縦点間ピッチＰ２＝２、５ｍｍ、点字ピッチＰ３＝６．５ｍｍを拡大表示している。
図２（Ｂ）はＬサイズのピンに移動部材３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃが当接する状態を示す（左側の列）。  ピン径Ｄ２＝１．２５ｍｍ、横点間ピッチＰ１１＝３．０ｍｍ、縦点間ピッチＰ２１＝３、０ｍｍ、点字ピッチＰ３１＝８ｍｍを拡大表示している。
【００１９】
Ｏリング（オーリング）はニトリルブタヂエンゴムからなる。Ｏリング３７０の断面形状は円形をなしリテナー（保持器）３６０の穴内に保持される。リテナー３６０は組立てを容易にするもので、別段、用いなくてもピン３０１の保持力に影響はない。リテナー３６０は金属または樹脂部材からなる。
Ｏリングによるピン３０１の保持力は０．４Ｎ〜０．８Ｎの範囲とした。図１においてピン３０１の直径を１ｍｍとした場合、Ｏリング３７０の線径を０．６ｍｍ、内径を０．６ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲とした。
【００２０】
ＰＳ樹脂からなる回転部材３１０は段付きの支軸３１１に回動可能に嵌合し、止め輪３８０により係止されている。回転部材を交換する場合は止め輪３８０を外し、支軸３１１より抜き取ればよい。
【００２１】
点字を表示するピン３０１を触読面側に後退させる手段の概念を図１に示す。回転部材３１０の上部近傍に位置し、なだらかな傾斜面プロフィールを備えた板カム３３０を配設した。  回転部材３１０が反時計方向に回転すると、点字一文字の内の縦一列（ピン３箇所）に対応する各ピン３０１が順次、板カム３３０に当接する。
その結果、各ピン３０１はＯリング３７０の弾接力に抗して回転部材３１０の触読面まで後退移動し保持される。なお、板カム３３０は回転部材３１０の回転途中１箇所に配設するだけでよい。また、板カム３３０に代え、回動可能なローラ（図示せず）  を固定配置してもよい。
【００２２】
前記ピン３０１を触読面から０．５ｍｍ〜０．８ｍｍの触読高さに突出させる手段の概念を図１に示す。電動シリンダ３２０が点字一文字の内の縦一列（ピン３箇所）に対応するごとく３個並設されている。図１は３個の内、中央のピンが選択され、移動部材３２１Ｃによって押圧されＯリング３７０の弾接力に抗して前進、保持された状態を示す。
【００２３】
前記３個の電動シリンダ３２０は回転部材３１０の下部近傍に位置し、筐体あるいは筐体ベース３５０上に固定されている。（図示せず。）
なお、前記３個の電動シリンダ３２０は回転部材１０の回転途中１箇所に配設するだけでよい。また、ピン３０１を電動シリンダ３２０で直動させることに代え、カムレバー等（図示せず）  を介してピン３０１を触読面より突出させるようにしてもよい。
【００２４】
本実施例では電動シリンダ３２０を３個並設したが、動作時間がずれる位置に配置し３個の電動シリンダの駆動電流のピーク値を下げることも出来る。さらに、電動シリンダによりピン３０１が所望量以上に突出しないようにピン３０１の先端部にストッパーを設けることも容易にできる。
さらに、電動シリンダ３２０に代え、電磁ソレノイド、ピエゾアクチュエータのような電気ー機械変換素子、または特開平０９−３０５１００号公報の図２〜図４、図９に開示されている電磁石と，永久磁石からなる回動カム機構、またはパルスモータ軸に円板型カムを取り付けて回動させる機構、リニアモータ等を使用しても同じ機能が実現できることは自明である。
【００２５】
回転部材３１０の主平面に配置する点字数は８文字〜５０文字の範囲とした。一文字当りのピン数が６本なので、４８ピン〜３００ピンが主平面に配設される。主平面に配置する点字数を４８文字、触読速度を２００文字／分とした場合、回転部材３１０の回転数は約４回転／分程度となる。回転方向は反時計方向とし、回転部材の主平面に指を軽く載置しておくと、あたかも点字紙上を左から右方向になぞっていく状態に相当する。このように本発明装置は連続して１文節を順次表示できるうえ、点字紙のような改行操作が不要となり、障害者にとって極めて使い勝手の良い装置となる。
【００２６】
回転部材３１０の回転駆動はギヤトレーンとパルスモータ等を用い任意に構成すればよい。例えば、支軸３１１に回動可能に支承される回転部材３１０のボス部に大歯車を取り付け、該大歯車に小歯車とパルスモータ等を連繋させ、回転部材３１０の下面内に収納する構成とすればよい。（図示せず）
本発明装置を構成する回転部材駆動モータ、アクチュエータ（電動シリンダ）等を制御する制御回路の一例を図４のブロック構成図に示す。
電動シリンダ３２０を駆動するタイミングは、回転部材３１０と同期して回転するフォトインタラプタ（穿孔した回転板等／図示せず。）  により位相検出して行う。フォトインタラプタは、回転部材３１０に取り付けたピンの縦列数と同数の孔を穿孔してなる。図２（Ｂ）に縦列ピンの延長線上にピンの位相検出孔３９０を穿設した例を示す。
回転部材に４８文字分のピンを配設した場合、穿孔数は９６となる。回転部材３１０を駆動するモータとしてステッピングモータを用い、電動シリンダ３２０の駆動タイミングをとるようにしてもよい。また、位相検出にフォトカプラを２個取り付け、作動開始位置検出と点字ピン位置検出を行うようにしてもよい。
なお、本発明装置では前記ステンレス製ピン３０１と回転部材３１０を構成する上側円板３１０Ａとに光触媒を配設した。
【００２７】
上記実施例では３行２列の６ピンからなる点字について説明したが、４行２列の８ピンからなる点字の場合にも本発明を適用できることは自明である。標準的サイズの点字をＬサイズに拡大した場合の寸法例と、アクチュエータの配置例を図５に示す。
標準的サイズのピンの縦列配設ピッチを２．３ｍｍ、ピン径を１ｍｍとし、縦列のピンの配設ピッチを３．０ｍｍ、ピン径を１．２５ｍｍに拡大してもアクチュエータの当接する縦寸法Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を変更する必要は無い。即ち、ピン駆動アクチュエータの位置変更を不要にし、点字サイズを変更した回転部材を交換するだけでよい。図５において、２行目または３行目に配設したいずれか一方のピンを基準ピンとし位置を固定した。図５では３行目のピンを基準ピンとした。そして第３行目の基準ピンに当接するアクチュエータの当接面積より、他の行のピンに当接するアクチュエータの当接面積の方を大きくした。即ち、第３行目の基準ピンに当接するアクチュエータの縦寸法Ｗ１より他の行のピンに当接する縦寸法Ｗ２、Ｗ３の方が大きい。符号３９０は縦列ピンの延長線上に配置した位相検出孔を示す。
【００２８】
上記構成により本発明の点字表示装置はピンの進退構造と、進退の任意位置におけるピン保持構造とが極めて簡単となる。点字を連続表示する装置の小型化、低価格化を実現する。また、ピンを備えた回転部材の交換が極めて容易となり、点字サイズの変更に迅速に対応できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明の点字表示装置は障害者が実際に装置を使用する態様に適合するようにしたことで、ピンの進退構造と、突出位置と後退位置におけるピンの保持構造とが極めて簡単となり、点字を連続表示する装置の小型化、低価格化を実現する。
また、ピンを備えた回転部材の交換が極めて簡単となる。さらに、ピンを触読面より突出させるアクチュエータ、ピンを後退させる手段、回転駆動手段、制御手段、筐体等を変更すること無くそのままで、前記回転部材の交換のみで各種点字サイズの変更に迅速に対応できる。これにより、４０歳以上の中途失明者や低視力者が大きな点字サイズで点字を学習し、触読能力を身につけた後、容易にかつ安価に標準サイズの点字表示装置に変更できる。その結果、健常者との情報格差解消に役立つ。各国の点字サイズにもほぼ同一構成で対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における点字表示装置の概念の要部断面図
【図２】本発明の一実施例におけるアクチュエータと点字との配置関係図
【図３】本発明の説明に用いる標準サイズの点字とＬサイズの点字との比較図
【図４】本発明に用いる電動シリンダを制御する制御回路のブロック図
【図５】本発明の一実施例におけるアクチュエータと点字との配置関係図
【符号の説明】
３００  点字表示装置
３０１  ピン
３１０  回転部材
３１１  支軸
３１０Ａ  上円板
３１０Ｂ  下円板
３２０  電動シリンダ
３２１  移動部材
３３１  支軸
３３０  カム
３４０  歯車
３５０  筐体ベース
３６０  リテナー（保持器）
３７０  Ｏリング
３８０  止め輪
３９０  位相検出孔
【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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