(57)【要約】【課題】照度の変化に追従して表示輝度の変化させることによって、視認性の良好な表示装置を提供できる。【解決手段】表示輝度を変更可能な発光型表示器２６と、外光照度に応じた検出値ｘを検出信号Ｘとして出力する照度検出手段１８と、検出値ｘと調整値ｗとに基づいて算出される制御輝度値ｙを制御信号Ｙとして出力し、発光型表示器２６の表示輝度を制御するマイコン２０と、を車両に備える表示装置であって、マイコン２０は、制御信号Ｙとして出力した制御輝度値ｙを基準輝度値ｚとして格納するＲＡＭ２２を有し、照度検出手段１８によって新たに検出された検出値ｘに基づいて目標輝度値ｔを算出し、基準輝度値ｚと目標輝度値ｔとの差を求め、この差が大きな程、制御輝度値ｙが目標輝度値ｔにより近くなるような調整値ｗを決定し、この調整値ｗに基づいた制御輝度値ｙを算出してなる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示輝度を変更可能な発光型表示器と、外光照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値と調整値とに基づいて算出される制御輝度値を制御信号として出力し、前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、を車両に備える表示装置であって、
前記制御手段は、前記制御信号として出力した前記制御輝度値を基準輝度値として格納する記憶部を有し、前記照度検出手段によって新たに検出された検出値に基づいて目標輝度値を算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値との差を求め、この差が大きな程、前記制御輝度値が前記目標輝度値により近くなるような前記調整値を決定し、この調整値に基づいた前記制御輝度値を算出してなることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
表示輝度を変更可能な発光型表示器と、照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値に基づいて前記発光型表示器の制御輝度値を算出し、前記制御輝度値に基づいて前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、を備える表示装置であって、
前記制御手段は、前記制御輝度値を基準輝度値として格納する記憶部を有し、新たに検出された検出値に基づいて目標輝度値を算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値とを比較し、比較結果に応じた前記制御輝度値を算出することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出値に基づいて、照度に応じて適した前記発光型表示器の表示輝度を前記目標輝度値として算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値との間の値となるように前記制御輝度値を算出することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記比較結果において、前記基準輝度値と前記目標輝度値との差が小さいときは前記目標輝度値よりも前記基準輝度値に近い表示輝度となるように制御輝度値を算出し、前記基準値と前記目標輝度値との差が大きいときは前記基準輝度値よりも前記目標輝度値に近い表示輝度となるように制御輝度値を算出し、前記発光型表示器の表示輝度を制御することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
表示輝度を変更可能な発光型表示器と、外光照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値に基づいて算出される制御輝度値を制御信号として出力し、前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、を車両に備える表示装置であって、
前記制御手段は、前記制御信号として出力した前記制御輝度値を基準輝度値として格納する記憶部を有し、前記照度検出手段によって新たに検出された検出値に基づいて目標輝度値を算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値との差を求め、この差が大きな程、前記制御輝度値が短い時間で前記目標輝度値に近似するように制御してなることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
表示輝度を変更可能な発光型表示器と、外光照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値と調整値とに基づいて算出される制御輝度値を制御信号として出力し、前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、備える表示装置であって、
前記制御手段は、前記制御信号として出力した前記制御輝度値を基準輝度値として格納する記憶部を有し、前記照度検出手段によって新たに検出された検出値に基づいて目標輝度値を算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値とを比較し、前記基準輝度値と前記目標輝度値との大小関係に応じた前記調整値にて、前記制御輝度値が前記目標輝度値に近似あるいは等しくなるように前記発光型表示器の表示輝度を制御してなることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記基準輝度値が前記目標輝度値よりも高い場合に、第１の調整値に基づいて前記発光型表示器の表示輝度を制御し、前記基準輝度値が前記目標輝度値よりも低い場合に、前記第１の調整値よりも小さな輝度変化を促す第２の調整値に基づいて前記発光型表示器の表示輝度を制御してなることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記照度検出手段は、異なる検出特性を選択可能に用意してなることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に関するものであり、発光型表示器の輝度を調整する表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、蛍光表示管等の発光型表示器の輝度を周囲の照度に応じて自動調整する表示装置がある。例えば、ヘッドアップディスプレイからなる表示装置は、車両のフロントガラス上に投影される表示像の背景となる車両前方の明るさを光センサで検出し、この検出した車両前方の明るさに応じてフロントガラス上に投影される表示像の輝度を制御し、これにより車両前方が明るい場合には、表示輝度を強くし、また暗い場合には、表示輝度を弱くして、表示を見やすくしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、車両が走行中に太陽の光が所々入ってくるような場合、光センサで検出する車両前方の明るさの値に応じた表示装置の表示輝度の値とすると、表示輝度の値が大きく変化し、それを繰り返すので運転者の目には表示がちらついたように感じるため、表示輝度を緩やかに変動させる制御手段を備えることによって、ちらつきを低減させた表示装置があった（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６１−４２３３３号公報
【特許文献２】
特開平１１−３１１９７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる表示装置においては、表示輝度を緩やかに変動させることにより、ちらつきを低減して視認性を高めた表示を提供できるものの、車両前方における照度が急激に変化した場合、良好な表示輝度になるまで時間がかかってしまい、その間の視認性がよくないという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上述した問題に着目してなされたものであり、照度の変化に追従して表示輝度の変化させることによって、視認性の良好な表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、前記課題を解決するため、請求項１に記載したように、表示輝度を変更可能な発光型表示器と、外光照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値と調整値とに基づいて算出される制御輝度値を制御信号として出力し、前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、を車両に備える表示装置であって、前記制御手段は、前記制御信号として出力した前記制御輝度値を基準輝度値として格納する記憶部を有し、前記照度検出手段によって新たに検出された検出値に基づいて目標輝度値を算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値との差を求め、この差が大きな程、前記制御輝度値が前記目標輝度値により近くなるような前記調整値を決定し、この調整値に基づいた前記制御輝度値を算出してなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の表示装置は、請求項２に記載したように、表示輝度を変更可能な発光型表示器と、照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値に基づいて前記発光型表示器の制御輝度値を算出し、前記制御輝度値に基づいて前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、を備える表示装置であって、前記制御手段は、前記制御輝度値を基準輝度値として格納する記憶部を有し、新たに検出された検出値に基づいて目標輝度値を算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値とを比較し、比較結果に応じた前記制御輝度値を算出することを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３に記載したように、請求項２に記載の表示装置において、前記制御手段は、前記検出値に基づいて、照度に応じて適した前記発光型表示器の表示輝度を前記目標輝度値として算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値との間の値となるように前記制御輝度値を算出することを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項４に記載したように、請求項３に記載の表示装置において、前記制御手段は、前記比較結果において、前記基準輝度値と前記目標輝度値との差が小さいときは前記目標輝度値よりも前記基準輝度値に近い表示輝度となるように制御輝度値を算出し、前記基準値と前記目標輝度値との差が大きいときは前記基準輝度値よりも前記目標輝度値に近い表示輝度となるように制御輝度値を算出し、前記発光型表示器の表示輝度を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の表示装置は、請求項５に記載したように、表示輝度を変更可能な発光型表示器と、外光照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値に基づいて算出される制御輝度値を制御信号として出力し、前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、を車両に備える表示装置であって、前記制御手段は、前記制御信号として出力した前記制御輝度値を基準輝度値として格納する記憶部を有し、前記照度検出手段によって新たに検出された検出値に基づいて目標輝度値を算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値との差を求め、この差が大きな程、前記制御輝度値が短い時間で前記目標輝度値に近似するように制御してなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の表示装置は、請求項６に記載したように、表示輝度を変更可能な発光型表示器と、外光照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値と調整値とに基づいて算出される制御輝度値を制御信号として出力し、前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、を備える表示装置であって、前記制御手段は、前記制御信号として出力した前記制御輝度値を基準輝度値として格納する記憶部を有し、前記照度検出手段によって新たに検出された検出値に基づいて目標輝度値を算出し、前記基準輝度値と前記目標輝度値とを比較し、前記基準輝度値と前記目標輝度値との大小関係に応じた前記調整値にて、前記制御輝度値が前記目標輝度値に近似あるいは等しくなるように前記発光型表示器の表示輝度を制御してなることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項７に記載したように、請求項６に記載の表示装置において、前記制御手段は、前記基準輝度値が前記目標輝度値よりも高い場合に、第１の調整値に基づいて前記発光型表示器の表示輝度を制御し、前記基準輝度値が前記目標輝度値よりも低い場合に、前記第１の調整値よりも小さな輝度変化を促す第２の調整値に基づいて前記発光型表示器の表示輝度を制御してなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項８に記載したように、請求項１から請求項７のうちいずれかに記載の表示装置において、前記照度検出手段は、異なる検出特性を選択可能に用意してなることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を車両用ヘッドアップディスプレイに適用したもの例に挙げて説明する。
【００１６】
図１に示すように、Ａは表示ユニットであり、この表示ユニットＡは車両のダッシュボード１内に配設されており、表示ユニットＡが投射する表示光Ｌはフロントガラス２により観察者３の方向に反射される。観察者３は虚像４を風景と重畳させて観察することができる。
【００１７】
図２は表示ユニットＡの断面図である。５は発光ダイオードからなる発光素子であり、この発光素子５の照明方向側には液晶表示素子６を有しており表示光Ｌを発する。７は回路基板であり、この回路基板７は発光素子５や液晶表示素子６と接続されている。後述するマイコンは回路基板７に搭載されている。
【００１８】
１１はハウジングであり、このハウジング１１には発光素子５，回路基板７等が収容される。ハウジング１１には表示光Ｌが出射する開口部１２が設けられており、この開口部１２には透光性樹脂（例えばアクリル）からなる透光性カバー１３が配設されている。１４は反射鏡であり、この反射鏡１４は表示光Ｌを開口部１２の方向に反射させる。１５は遮光壁であり、この遮光壁１５はハウジング１１と一体に形成されており、太陽光等の外光が液晶表示素子６に入射し虚像４が見えにくくなること（ウォッシュアウト）を防止している。遮光壁１５には後述する光センサに対向する個所に形成された貫通孔１６が設けられている。１７は光センサであり、この光センサ１７は透光性カバー１３を透過し貫通孔１６を通過した光を検出する。光センサ１７は遮光壁１５の後方に配設されており、回路基板７と接続されている。
【００１９】
次に、図３に示すブロック図に基いて、発光素子５の輝度の調整について説明する。１８は照度検出手段であり、この照度検出手段１８は光センサ（例えば、フォトセンサ）１７とＡ／Ｄ変換器１９とからなるものである。Ａ／Ｄ変換器１９は光センサ１７から出力された照度信号Ｗを検出値として変換し、この検出値を検出信号Ｘとしてマイコン（制御手段）２０に出力する。なお、検出値は整数であり、照度信号Ｗのレベルに対応して設定されるものである。
【００２０】
マイコン２０は、照度検出手段１８からの検出信号Ｘに基づいて、各種演算処理を行う手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）２１と、ＣＰＵ２１における演算処理結果を一時記憶する読出しおよび書換え可能な作業用メモリなるＲＡＭ（記憶部）２２と、制御プログラムを記憶した読出し専用のプログラムメモリなるＲＯＭ２３、を備えている。また、マイコン２０は、照度検出手段１８や駆動回路等に電気的に接続するための入出力インターフェイスを備えている。
【００２１】
また、ＣＰＵ２１はＲＯＭ２３に記憶されたプログラムデータに従って、照度検出手段１８からの検出信号Ｘに応じた発光素子５の目標輝度値を算出し、この目標輝度値を制御信号Ｙとして、駆動回路２４に出力し、発光素子５の表示輝度を調整することができる。また、マイコン２０は、駆動回路２５を介して、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前後面に偏光部材を貼着してなる液晶表示素子８を駆動制御することができる。また、ＲＡＭ２２は、前記目標輝度値を基準値として一時的に記憶（格納）するものである。なお、発光素子５および液晶表示素子８によって発光型表示器２６を構成するものである。
【００２２】
次に、図４に示すフローチャートに基いて、制御信号Ｙを出力するまでのマイコン２０による制御方法について説明する。
【００２３】
マイコン２０は、照度検出手段１８が発する検出信号Ｘから検出値ｘを入力する。また、マイコン２０は、ＲＡＭ２２に記憶された前回制御信号Ｙとして出力した制御輝度値を基準輝度値ｚとして入力する（ステップＳ１）。
【００２４】
マイコン２０は、ステップＳ１にて入力した検出値ｘに基づいて目標輝度値ｔを算出する（ステップＳ２）。なお、目標輝度値ｔは、検出値ｘに対応して予め設定されたデータテーブルを参照し、この検出値ｘに対応する値を、取り出すことによって決定されるものである。このデータテーブルは、車両前方の照度（検出値ｘに基づく照度）とこの照度において運転者が視認しやすい表示装置の表示輝度との対応関係により予め設定されておりＲＯＭ２３に格納されている。
【００２５】
マイコン２０は、目標輝度値ｔと基準輝度値ｚとを比較し、差を求める（ステップＳ３）。
【００２６】
マイコン２０は、この差に応じた調整値（変数）ｗを決定する（ステップＳ４）。なお、調整値ｗは、制御輝度値ｙを算出するために用いられるものであり、階調に区分される目標輝度値ｔと基準輝度値ｚとの差に応じて予め用意されたデータテーブルを用いて決定するものである。例えば、図５に示すようなデータテーブルによって、前記差がｖ１〜ｖ２の範囲内であれば、調整値ｗ１が決定される。なお、調整値ｗは、前記差が大きい程、制御輝度値ｙが基準輝度値ｚよりも目標輝度値ｔに近くなるように促す値にて設定され、また前記差が小さい程、制御輝度値ｙが目標輝度値ｔよりも基準輝度値ｚに近くなるように促す値にて設定されてデータテーブルをなしており、ＲＯＭ２３に格納されている。
【００２７】
マイコン２０は、ステップＳ４にて算出された調整値ｗと、検出値ｘから得られた目標輝度値ｔと、ＲＡＭ２２に記憶された基準輝度値ｚと、を用いた所定の演算式にて、制御輝度値ｙを算出する（ステップＳ５）。なお、制御輝度値ｙは、目標輝度値ｔと基準輝度値ｚとの間の値になるように設定される。例えば、前記差が小さい程、調整値ｗが大きな値となるようにデータテーブルが設定される場合、ｙ＝ｚ＋（（ｔ−ｚ）／ｗ）なる演算により制御輝度値ｙを算出することができる。
【００２８】
また、マイコン２０は、ステップＳ５にて得られた制御輝度値ｙを制御信号Ｙとして駆動回路２４に出力する（ステップＳ６）。なお、駆動回路２４は、この制御信号Ｙに基づいてＰＷＭ制御することで、発光素子５の表示輝度を調整する。また、マイコン２０は、ステップＳ５にて得られた制御輝度値ｙを基準輝度値ｚに代入して基準輝度値ｚを更新する（ステップＳ７）。
【００２９】
以上のステップＳ１からステップＳ７までの処理を繰り返すことによって、車両前方の照度に応じた視認性の良好な表示輝度にて表示を行うように、発光型表示器２６の表示輝度を自動的に調整することが可能な表示装置となる。また、調整値ｗを用いて制御輝度値ｙを算出することによって、表示輝度を滑らかに変動させることができ、ちらつきを低減することができる。
【００３０】
かかる表示装置は、表示輝度を変更可能な発光型表示器２６と、外光照度に応じた検出値ｘを検出信号Ｘとして出力する照度検出手段１８と、検出値ｘと調整値ｗとに基づいて算出される制御輝度値ｙを制御信号Ｙとして出力し、発光型表示器２６の表示輝度を制御するマイコン２０と、を車両に備える表示装置であって、マイコン２０は、制御信号Ｙとして出力した制御輝度値ｙを基準輝度値ｚとして格納するＲＡＭ２２を有し、照度検出手段１８によって新たに検出された検出値ｘに基づいて目標輝度値ｔを算出し、基準輝度値ｚと目標輝度値ｔとの差を求め、この差が大きな程、制御輝度値ｙが目標輝度値ｔにより近くなるような調整値ｗを決定し、この調整値ｗに基づいた制御輝度値ｙを算出してなる。
【００３１】
したがって、前記差に応じて決定される調整値ｗに基づいて制御輝度値ｙが算出されるため、車両前方における照度の変化量に応じて発光型表示器２６の表示輝度を変化させることができ、車両前方の照度が急激に変化した場合であっても、従来のように良好な表示輝度になるまで時間を要してしまうことがなく、前記照度の変化に追従した表示輝度によって視認性の良好な表示を行う表示装置となる。
【００３２】
また、マイコン２０は、制御信号Ｙとして出力した制御輝度値ｙを基準輝度値ｚとして格納するＲＡＭ２２を有し、照度検出手段１８によって新たに検出された検出値ｘに基づいて目標輝度値ｔを算出し、基準輝度値ｚと目標輝度値ｔとの差を求め、この差が大きな程、制御輝度値ｙが短い時間で目標輝度値ｔに近似するように制御してなることにより、例えば、急に車両周辺の照度が暗くなった場合に、短時間にて発光素子５の発光輝度を弱めることができるため、表示像の表示輝度が明る過ぎて見にくい状態をすぐに解消することができ視認性の良好な表示装置となる。
【００３３】
なお、本発明の実施の形態では、上述した車両用ヘッドアップディスプレイを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その構成は同様の効果が得られるものであればよく、例えば、有機ＥＬ素子等を搭載した発光型表示装置に適応するものであってもよい。また、ナビゲーションシステムの表示装置として用いられる液晶ディスプレイに適応するものであってもよい。
【００３４】
また、上述した実施の形態では、調整値ｗがデータテーブルを用いて決定されるものを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基準輝度値と検出値とに基づいて、所定の演算にて求められるものであってもよい。
【００３５】
また、スイッチ等の操作手段を設けることによって、上述したように基準輝度値ｚと目標輝度値ｔとの比較結果に応じた調整値ｗに基づいた表示制御を行う処理と、上述した処理を行わずに予め決められた調整値（固定値）による輝度変化にて表示輝度を制御する処理と、を運転者の好みに応じて選択できるようにすることも考えられる。
【００３６】
また、上述した実施の形態では、図５で示すような、テーブルデータを用いて調整値ｗを決定するものを示したが、例えば、２種類のテーブルデータを用意し、外光が明から暗へ変化した場合と、暗から明へ変化した場合とで、これらのテーブルデータを使い分けることができる。この場合、マイコン２０は、基準輝度値ｚと目標輝度値ｔとを比較し、基準輝度値ｚと目標輝度値ｔとの大小関係に応じた２種類のテーブルデータを用いることで、外光が明から暗へ変化した場合と、暗から明へ変化した場合とで、発光型表示器２６の表示輝度が目標輝度値に近似するまでの時間（応答時間）が異なるようにできる。
【００３７】
したがって、マイコン２０は、外光が明から暗に変化することによって基準輝度値ｚが目標輝度値ｔよりも高くなった場合に、第１のテーブルデータを用いて新たに算出される制御輝度値が目標輝度値ｔに近似するまでに応答性が速くなるような第１の調整値にて発光型表示器２６の表示輝度を制御し、また、外光が暗から明に変化することによって基準輝度値ｚが目標輝度値ｔよりも低くなった場合に、第２のテーブルデータ（第１のテーブルデータよりも小さい輝度変化を促す調整値ｗを設定したテーブルデータ）を用いて新たに算出される制御輝度値が目標輝度値ｔに近似するまでに応答性が前記第１の調整値よりも遅くなるような第２の調整値にて発光型表示器２６の表示輝度を制御することができる。このことによって、発光型表示器２６の仕様や他の部品の仕様等に応じた様々な条件に適応した発光型表示器２６の表示を行うことができる。また、変化する外光に対して発光型表示器２６の表示輝度が明るすぎたり暗すぎたりしない視認性の良好な表示装置を提供することができる。
【００３８】
また、照度検出手段１８は、光センサ１７に可変抵抗器を直列接続し、この可変抵抗器の抵抗値を変化させることによって、光センサ１７の異なる検出特性（感度）を選択可能に得ることができる。したがって、広範囲な照度に対して検出することが可能となる。また、前記可変抵抗器ではなく、異なる抵抗値を有する複数の抵抗体を設け、スイッチ素子等の切換手段にて前記各抵抗体と光センサ１７との接続を切り換えることによっても検出特性を変更することができる。また、例えば昼夜それぞれに適した検出特性を選択するなど、多様なシチュエーションに対して適応可能な表示装置を提供することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は、表示輝度を変更可能な発光型表示器と、照度に応じた検出値を検出信号として出力する照度検出手段と、前記検出値に基づいて前記発光型表示器の制御輝度値を算出し、前記制御輝度値に基づいて前記発光型表示器の表示輝度を制御する制御手段と、を備える表示装置であって、照度の変化に追従して表示輝度の変化させることによって、視認性の良好な表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における車両に搭載された表示装置を示す図。
【図２】同上実施の形態を示す表示ユニットの断面図。
【図３】同上実施の形態を示すブロック図。
【図４】同上実施の形態におけるマイコンの処理手順を示す流れ図。
【図５】テーブルデータを示す図。
【符号の説明】
５      発光素子
６      液晶表示素子
１８    照度検出手段
２０    マイコン（制御手段）
２２    ＲＡＭ（記憶部）
２６    発光型表示器
ｔ      目標輝度値
ｗ      調整値
ｘ      検出値
ｙ      制御輝度値
ｚ      基準輝度値
Ｘ      検出信号
Ｙ      制御信号
【図１】
2004351943.tif 000003
【図２】
2004351943.tif 000004
【図３】
2004351943.tif 000005
【図４】
2004351943.tif 000006
【図５】
2004351943.tif 000007