(57)【要約】【課題】動画撮像後に適切な露光条件の動画情報を選択することのできる動画撮像装置を提案する。【解決手段】同じ被写体に対して露出条件を変えて動画撮像を行うオートブラケッティング撮像が可能な動画撮像装置であって、それぞれ露出条件が異なるｍ（ｍは２以上の整数）種類の露出条件を準備し、１秒間にｎ×ｍ（ｎは２以上の整数）フレームのフレームレートで撮像する撮像手段と、その撮像手段における露出条件を設定する際に、ｍ種類の露出条件を１フレームごとに所定の順番で順次切り換えて設定する露出制御手段とを備える。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ被写体に対して露出条件を変えて動画撮像を行うオートブラケッティング撮像が可能な動画撮像装置であって、
それぞれ露出条件が異なるｍ（ｍは２以上の整数）種類の露出条件を準備し、
１秒間にｎ×ｍ（ｎは２以上の整数）フレームのフレームレートで撮像する撮像手段と、
前記撮像手段における露出条件を設定する際に、前記ｍ種類の露出条件を１フレームごとに所定の順番で順次切り換えて設定する露出制御手段と
を備えたことを特徴とする動画撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動画撮像装置において、
前記１秒間にｎ×ｍフレームのフレームレートで撮像したフレーム画像を、前記ｍ種類の露出条件ごとに１秒間にｎフレームのフレームレートの動画として独立したｍ個の動画ファイルとして記録媒体に記録する記録手段を有することを特徴とする動画撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の動画撮像装置において、
前記１秒間にｎ×ｍフレームのフレームレートで撮像したフレーム画像を、撮像した時系列順に１つの第１の動画ファイルとして上記記録媒体に記録すると共に、前記ｍ種類の露出条件に関する情報を前記第１の動画ファイルとして上記記録媒体に記録する記録手段を有することを特徴とする動画撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の動画撮像装置における、上記記録媒体に前記第１の動画ファイルとして記録された前記フレーム画像を再生する動画再生装置であって、
前記ｍ種類の露出条件に関する情報に基づいて、上記記録媒体に前記第１の動画ファイルとして記録されているフレーム画像を、前記露出条件の数（ｍ）分の１に間引き出力する間引き手段と、
前記間引き出力されたフレーム画像を、１秒間にｎフレームのフレームレートで出力するフレームレート変換手段と
を備えたことを特徴とする動画再生装置。
【請求項５】
請求項４に記載の動画再生装置において、
前記フレームレート変換手段から出力されるフレーム画像を、該フレーム画像に対応する露出条件に関する情報と関連付けて、前記第１の動画ファイルとは別の第２の動画ファイルとして上記記録媒体に記録する記録手段を有すること
を特徴とする動画再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画撮像装置及び動画再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静止画撮像において、オートブラケットという手法が以前より行われている。これは、１回の撮影指示（シャッターボタンの押し下げ）で、露出条件を段階的に変化させながら、複数枚の写真を連続して撮像する方法である。
【０００３】
これによって、同じシーンで少しずつ露出条件を変えた撮影が自動的に行われるため、撮影後写真の仕上がり具合を見て、最も撮影者の意図を反映した露出条件の写真を選択することができる。
【０００４】
特開平５−３０３１３０号公報には、段階的に露出補正をかけて所定枚数の撮像を行う装置において、撮影枚数と露出補正量とで決まる露出値のシフト範囲と、露出上限値と露出下限値とで決まる有効露出範囲と比較し、シフト範囲の各露出値のうち露出上限値を越える露出値を露出上限値を含む所定範囲内に変更し、かつシフト範囲の各露出値のうち露出下限値を下回る露出値を露出下限値を含む所定範囲内に変更するようにしたオートブラケット撮影装置が開示されている。
【０００５】
特開平８−２６２５２４号公報には、レリーズボタンの第１のストローク操作ごとに測光値を得て、測光値のうち第１と第２の測光値間でオートブラケットを行わせるオートブラケット装置が開示されている。
【０００６】
さて、動画撮像においても、撮像時に設定される露光条件が適切でないと、露出オーバーや、露出アンダーの動画が撮像される可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる点に鑑み、本発明は、動画撮像後に適切な露光条件の動画情報を選択することのできる動画撮像装置を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、同じ被写体に対して露出条件を変えて動画撮像を行うオートブラケッティング撮像が可能な動画撮像装置であって、それぞれ露出条件が異なるｍ（ｍは２以上の整数）種類の露出条件を準備し、１秒間にｎ×ｍ（ｎは２以上の整数）フレームのフレームレートで撮像する撮像手段と、その撮像手段における露出条件を設定する際に、ｍ種類の露出条件を１フレームごとに所定の順番で順次切り換えて設定する露出制御手段とを備える動画撮像装置である。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明の動画撮像装置において、１秒間にｎ×ｍフレームのフレームレートで撮像したフレーム画像を、ｍ種類の露出条件ごとに１秒間にｎフレームのフレームレートの動画として独立したｍ個の動画ファイルとして記録媒体に記録する記録手段を有する動画撮像装置である。
【００１０】
第３の発明は、第１の発明の動画撮像装置において、１秒間にｎ×ｍフレームのフレームレートで撮像したフレーム画像を、撮像した時系列順に１つの第１の動画ファイルとして記録媒体に記録すると共に、ｍ種類の露出条件に関する情報を第１の動画ファイルとして記録媒体に記録する記録手段を有する動画撮像装置である。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明の動画撮像装置における、記録媒体に第１の動画ファイルとして記録されたフレーム画像を再生する動画再生装置であって、ｍ種類の露出条件に関する情報に基づいて、記録媒体に第１の動画ファイルとして記録されているフレーム画像を、露出条件の数（ｍ）分の１に間引き出力する間引き手段と、間引き出力されたフレーム画像を、１秒間にｎフレームのフレームレートで出力するフレームレート変換手段とを備えた動画再生装置である。
【００１２】
第５の発明は、第４の発明の動画再生装置において、フレームレート変換手段から出力されるフレーム画像を、そのフレーム画像に対応する露出条件に関する情報と関連付けて、第１の動画ファイルとは別の第２の動画ファイルとして記録媒体に記録する記録手段を有する動画再生装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態の動画撮像装置及び動画再生装置を適用した撮像装置の一例を詳細に説明する。先ず、図２を参照して、撮像装置の一例を説明する。この撮像装置は、単写や連写の静止画情報及び動画情報をメモリカード４２に記憶するようにしたデジタルカメラであり、カメラ全体の動作は、中央処理装置（ＣＰＵ）２４によって統括制御されている。
【００１４】
デジタルカメラの操作部２６は、電源スイッチ、シャッターボタン、撮影モードと再生モードとを切り換えるためのモード切り換えスイッチ、ズームやコマ送り等の各種の指令信号を出力するマルチファンクションの十字キー等を含む。この操作部２６からの各種の操作信号は、ＣＰＵ２４に加えられるようになっている。尚、このデジタルカメラは、シャッターボタンをＯＮするごとに静止画を撮影する通常の撮影モード（静止画撮影モード）の他に、シャッターボタンがＯＮされている間、所定のインターバルで連続的に撮影を行う連写モード及び動画撮影モードがあり、これらのモードは操作部２６での操作によって適宜選択できるようになっている。
【００１５】
通常の撮影モード時にシャッターボタンがＯＮされると、被写体を示す画像光は、フォーカスレンズを含むレンズ光学系１０及び絞り１２を介して撮像素子（ＣＣＤ）１４の受光面に結像される。ＣＣＤ１４に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ１６から加えられる転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。尚、ＣＣＤ１４は、シャッターゲートパルスのタイミングによって各フォトセンサの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【００１６】
このＣＣＤ１４から順次読み出された電圧信号は、アナログ処理部１８に加えられる。アナログ処理部１８は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理並びにＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）が行われる。アナログ処理部１８から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器２０によりデジタル信号（以下、「ＣＣＤＲＡＷデータ」という）に変換された後、ＳＤＲＡＭなどの一時記憶装置３２に記憶される。
【００１７】
一時記憶装置３２は、例えば、最大５コマの高速連写ができるように、５枚分のＣＣＤＲＡＷデータを一時記憶可能な記憶容量を有している。又、一時記憶装置３２は、動画撮像時に所定のフレーム数のＣＣＤＲＡＷデータを一時記憶可能な記憶容量を有している。尚、一時記憶装置３２の記憶容量はこれらに限定されない。また、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２２は、ＣＰＵ２４の指令に従ってＣＣＤドライバ１６、アナログ処理部１８及びＡ／Ｄ変換器２０に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。
【００１８】
ＲＯＭ３４には、予め、単写や連写や動画撮影、画像処理等のプログラムや調整値などが記憶されており、これらのプログラムや調整値は適宜読み出される。
【００１９】
信号処理部３６は、図示を省略するも、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のゲインを調整してホワイトバランス（ＷＢ）補正を行うＷＢゲイン部と、ＷＢ補正された各Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に対して所定のガンマ特性が記憶されたＲＯＭテーブルにしたがってガンマ補正するガンマ補正部と、ＣＣＤ１４のカラーフィルタ配列に対応した色補間処理を行う色補間処理部と、輝度データＹ及び色差データＣｒ　、Ｃｂ　の生成処理（ＹＣ変換）を行うＹＣ処理部と、輝度データＹにアパーチャ信号を付加して輪郭強調を行う輪郭強調部と、平滑化処理、メディアンフィルタ処理などのノイズ低減処理を行うノイズ低減処理部と、色差データＣｒ　、Ｃｂ　のゲインを増減する彩度強調部とを有しており、一時記憶装置３２に記憶されたＣＣＤＲＡＷデータに対して各処理部で順次信号処理を行う。
【００２０】
信号処理部３６で処理された画像データは、ビデオエンコーダ２８においてエンコーディングされ、カメラ背面に設けられている液晶モニタ（ＬＣＤ）３０に出力され、これにより被写体像がＬＣＤ３０の表示画面上に表示される。
【００２１】
また、一時記憶装置３２に記憶されたＣＣＤＲＡＷデータは、信号処理部３６で処理された画像データ（ＹＣデータ）に書き換えられ、この一時記憶装置３２に記憶されたＹＣデータは、図示を省略した圧縮伸長処理部に出力され、ＪＰＥＧ　（ｊｏｉｎｔ　ｐｈｏｔｇｒａｐｈｉｃ　ｅｘｐｅｒｔｓ　ｇｒｏｕｐ）又はＭｏｔｉｏｎ　ＪＰＥＧ　などの所定の圧縮処理が実行され、再び一時記憶装置３２に記憶される。メディアコントローラ３８は、一時記憶装置３２に一時記憶された圧縮データをカードインターフェース４０を介してメモリカード４２に記録する。
【００２２】
次に、図２のブロック図及び図１のタイミングチャートを参照して、動画撮像の動作を説明する。図１Ａ及びＢは共に、例えば、１秒間に１０コマの動画撮像を行うようにした場合である。
【００２３】
この動画撮像装置は、２種類の動画撮像モードが設けられ、その一つは通常の動画撮像モードであり、もう一つはオートブラケッティング動画撮像モードである。これらの２つの動画撮像モードは、図示を省略するも、デジタルカメラの筐体に取り付けられた動画モード切り換えボタン、切り換えレバー等の操作によって切り換えられる。
【００２４】
図１Ａの通常の動画撮像モードについで説明する。それぞれ１００ｍｓｅｃの各コマの当初において、フォーカスレンズを含むレンズ光学系１０及び絞り１２を介して撮像素子（ＣＣＤ）１４の受光面に、被写体を示す画像光が結像され、例えば、８ｍｓｅｃの露光時間にわたって、信号電荷がＣＣＤ１４に蓄積され（ＥＸＰ１）、そのＣＣＤ１４に蓄積された信号電荷は、その後の９２ｍｓｅｃの非蓄積時間内に、ＣＣＤドライバ１６から加えられる転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出され、アナログ処理部１８を通じて、Ａ／Ｄ変換器２０に供給されてＣＣＤＲＡＷデータに変換された後、一時記憶装置３２に記憶され、このようにして、動画の撮像期間中、毎秒１０コマのＣＣＤＲＡＷデータが一時記憶装置３２に保存される。
【００２５】
動画の撮像後、一時記憶装置３２に記憶されたＣＣＤＲＡＷデータは、信号処理部３６で処理された画像データ（ＹＣデータ）に書き換えられ、この一時記憶装置３２に記憶されたＹＣデータは、図示を省略した圧縮伸長処理部に出力され、Ｍｏｔｉｏｎ　ＪＰＥＧ　の動画圧縮処理が実行され、再び一時記憶装置３２に記憶される。メディアコントローラ３８は、一時記憶装置３２に一時記憶された圧縮データを、メモリカード４２に動画ファイルとして保存する。
【００２６】
次に、オートブラケッティング動画撮像モードについて、図２及び図３のブロック図並びに図１Ｂのタイミングチャートを参照して説明する。このオートブラケッティング動画撮像モードでは、それぞれ露出条件が異なるｍ（ｍは２以上の整数）種類の露出条件、ここでは２種類の露光時間、例えば、８ｍｓｅｃ及び４ｍｓｅｃを準備する。そして、ＣＣＤ１４によって、１秒間にｎ×ｍ（ｎは２以上の整数）フレーム、即ち、１０×２＝２０フレームのフレームレートで撮像する。この２種類の露光時間８ｍｓｅｃ及び４ｍｓｅｃの１フレーム毎の繰り返しは、ＣＰＵ２４の露出制御手段２４ＥＣ（図３参照）によるＣＣＤ１４の１フレーム毎の蓄積時間８ｍｓｅｃ及び４ｍｓｅｃの繰り返し制御によって実現される。各コマは、当初の８ｍｓｅｃの蓄積時間、その後の４ｍｓｅｃの非蓄積時間、その後の４ｍｓｅｃの蓄積時間及びその後の８４ｍｓｅｃの非蓄積時間が繰り返される。
【００２７】
それぞれ１００ｍｓｅｃの各コマの当初において、フォーカスレンズを含むレンズ光学系１０及び絞り１２を介して撮像素子（ＣＣＤ）１４の受光面に、被写体を示す画像光が結像され、第１の露光時間、即ち、例えば、８ｍｓｅｃの露光時間にわたって、信号電荷がＣＣＤ１４に蓄積され（ＥＸＰ１）、そのＣＣＤ１４に蓄積された信号電荷は、その後の４ｍｓｅｃの非蓄積期間内にＣＣＤドライバ１６から加えられる転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出され、アナログ処理部１８を通じて、Ａ／Ｄ変換器２０に供給されてデジタル信号（ＣＣＤＲＡＷデータ）に変換された後、一時記憶装置３２に記憶され、このようにして動画の期間中、毎秒１０コマのＣＣＤＲＡＷデータが一時記憶装置３２に保存される。
【００２８】
動画の撮像終了後、一時記憶装置３２に記憶されたＣＣＤＲＡＷデータは、信号処理部３６で処理された画像データ（ＹＣデータ）に書き換えられ、この一時記憶装置３２に記憶されたＹＣデータは、図示を省略した圧縮伸長処理部に出力され、Ｍｏｔｉｏｎ　ＪＰＥＧ　等の動画圧縮処理が実行され、再び一時記憶装置３２に記憶される。メディアコントローラ３８は、一時記憶装置３２に一時記憶された圧縮データを、メモリカード４２に第１の動画ファイル４２ａ（図３参照）として、露出条件、即ち、８ｍｓｅｃの露光時間（蓄積時間）と共に、保存する。
【００２９】
更に、それぞれ１００ｍｓｅｃの各コマの４ｍｓｅｃの非蓄積時間の後において、フォーカスレンズを含むレンズ光学系１０及び絞り１２を介して撮像素子（ＣＣＤ）１４の受光面に、被写体を示す画像光が結像され、第２の露光時間、即ち、例えば、４ｍｓｅｃの露光時間にわたって、信号電荷がＣＣＤ１４に蓄積され（ＥＸＰ２）、そのＣＣＤ１４に蓄積された信号電荷は、その後の８４ｍｓｅｃの非蓄積時間内に、ＣＣＤドライバ１６から加えられる転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出され、アナログ処理部１８を通じて、Ａ／Ｄ変換器２０に供給されてデジタル信号（ＣＣＤＲＡＷデータ）に変換された後、一時記憶装置３２に記憶され、このようにして、動画の撮像期間中、毎秒１０コマのＣＣＤＲＡＷデータが一時記憶装置３２に保存される。
【００３０】
動画の撮像後、一時記憶装置３２に記憶されたＣＣＤＲＡＷデータは、信号処理部３６で処理された画像データ（ＹＣデータ）に書き換えられ、この一時記憶装置３２に記憶されたＹＣデータは、図示を省略した圧縮伸長処理部に出力され、Ｍｏｔｉｏｎ　ＪＰＥＧ　等の動画圧縮処理が実行され、再び一時記憶装置３２に記憶される。メディアコントローラ３８は、一時記憶装置３２に一時記憶された圧縮データをメモリカード４２に第２の動画ファイル４２ｂ（図３参照）として、露出条件、即ち、４ｍｓｅｃの露光時間（蓄積時間）及び露出条件の数である２と共に保存する。
【００３１】
このようにして、メモリカード４２に第１及び第２の動画ファイル４２ａ、４２ｂとして保存された、それぞれ露光時間が８ｍｓｅｃ及び４ｍｓｅｃの画像データは、それぞれ選択的に読み出され、それぞれ伸長処理された後、個別にＬＣＤ３０に供給して、それぞれ第１及び第２の動画を個別に映出せしめ、露光時間が適切な方の動画フレームを選択する。
【００３２】
次に、図２及び図４のブロック図及び図１Ｂのタイミングチャートを参照して、オートブラケッティング動画撮像モードの変形例を説明する。一時記憶装置３２に記憶されたＣＣＤＲＡＷデータは、信号処理部３６で処理された画像データ（ＹＣデータ）に書き換えられ、この一時記憶装置３２に記憶されたＹＣデータは、図示を省略した圧縮伸長処理部に出力され、Ｍｏｔｉｏｎ　ＪＰＥＧ　等の動画圧縮処理が実行され、再び一時記憶装置３２に記憶される。メディアコントローラ３８は、一時記憶装置３２に一時記憶された圧縮データを、メモリカード４２に動画ファイル４２Ｍとして、露出条件、即ち、８ｍｓｅｃ及び４ｍｓｅｃの露光時間（蓄積時間）と共に保存する。
【００３３】
このメモリカード４２に動画ファイル４２Ｍとして保存された動画データを、間引き手段４４に供給して、間引くようにするので、露光時間が８ｍｓｅｃ及び４ｍｓｅｃの２種類のフレーム画像が分離して得られる。これら２種類のフレーム画像を、フレームレート変換手段４６に供給することによって、それぞれ１秒間にｎフレームのフレーム画像に変換される。
【００３４】
このフレームレート変換手段４６の出力である、それぞれ露光時間が８ｍｓｅｃ及び４ｍｓｅｃの２種類のフレーム画像は、メモリカード４２に動画ファイル４２Ａ、４２Ｂとして記録される。
【００３５】
尚、オートブラケット動画撮像モードにおいて、各コマに、それぞれ時間を異にする３個以上の露光時間（蓄積時間）を離散的に設定することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
第１の発明によれば、同じ被写体に対して露出条件を変えて動画撮像を行うオートブラケッティング撮像が可能な動画撮像装置であって、それぞれ露出条件が異なるｍ（ｍは２以上の整数）種類の露出条件を準備し、１秒間にｎ×ｍ（ｎは２以上の整数）フレームのフレームレートで撮像する撮像手段と、その撮像手段における露出条件を設定する際に、ｍ種類の露出条件を１フレームごとに所定の順番で順次切り換えて設定する露出制御手段とを備えるので、動画撮像後に適切な露光条件の動画情報を選択することのできる動画撮像装置を得ることができる。
【００３７】
又、第２の発明によれば、第１の発明の動画撮像装置において、１秒間にｎ×ｍフレームのフレームレートで撮像したフレーム画像を、ｍ種類の露出条件ごとに１秒間にｎフレームのフレームレートの動画として独立したｍ個の動画ファイルとして記録媒体に記録する記録手段を有するので、動画撮像後に適切な露光条件の動画情報を選択して、直ちに読み出すことのできる動画撮像装置を得ることができる。
【００３８】
更に、第３の発明によれば、第１の発明の動画撮像装置において、１秒間にｎ×ｍフレームのフレームレートで撮像したフレーム画像を、撮像した時系列順に１つの第１の動画ファイルとして記録媒体に記録すると共に、ｍ種類の露出条件に関する情報を第１の動画ファイルとして記録媒体に記録する記録手段を有するので、動画撮像後に適切な露光条件の動画情報を選択することができると共に、１秒間にｎ×ｍフレームのフレームレートで撮像したフレーム画像を記録媒体に迅速に動画ファイルとして記録することのできる動画撮像装置を得ることができる。
【００３９】
更に、第４の発明によれば、第３の発明の動画撮像装置における、記録媒体に第１の動画ファイルとして記録されたフレーム画像を再生する動画再生装置であって、ｍ種類の露出条件に関する情報に基づいて、記録媒体に第１の動画ファイルとして記録されているフレーム画像を、露出条件の数（ｍ）分の１に間引き出力する間引き手段と、間引き出力されたフレーム画像を、１秒間にｎフレームのフレームレートで出力するフレームレート変換手段とを備えるので、動画撮像後に適切な露光条件の動画情報を選択して再生することのできる動画再生装置を得ることができる。
【００４０】
更に、第５の発明によれば、第４の発明の動画再生装置において、フレームレート変換手段から出力されるフレーム画像を、そのフレーム画像に対応する露出条件に関する情報と関連付けて、第１の動画ファイルとは別の第２の動画ファイルとして記録媒体に記録する記録手段を有するので、動画撮像後に適切な露光条件の動画情報を選択して、迅速に再生することのできる動画再生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ　通常の動画撮像モードを示すタイミングチャートである。
Ｂ　オートブラケッティング動画撮像モードを示すタイミングチャートである。
【図２】本発明の実施の形態の画像処理装置を適用した撮像装置（デジタルカメラ）の一例を示すブロック線図である。
【図３】本発明の実施の形態の画像処理装置を適用した撮像装置（デジタルカメラ）の他の例の一部を示すブロック線図である。
【図４】本発明の実施の形態の画像処理装置を適用した撮像装置（デジタルカメラ）の他の例の一部を示すブロック線図である。
【符号の説明】
１０…レンズ光学系、１２…絞り、１４…撮像素子（ＣＣＤ）、１６…ＣＣＤドライバ、１８…アナログ処理部、２０…Ａ／Ｄ変換器、２２…タイミングジェネレータ、２４…ＣＰＵ、２６…操作部、２８…ビデオエンコーダ、３０…ＬＣＤ、３２…一時記憶装置、３４…ＲＯＭ、３６…信号処理部、３８…メディアコントローラ、４０…カードインターフェース、４２…メモリカード、４４…間引き手段、４６…フレームレート変換手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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