(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）最大の局所的な望ましくない非点収差の第１の区域を少なくとも一つ含む第１の累進増加面を設計し、
（ｂ）最大の局所的な望ましくない非点収差の第２の区域を少なくとも一つ含む第２の累進増加面を設計し、
（ｃ）第１および第２の累進増加面を組み合わせて、レンズの凸面又は凹面のための使用、或いはレンズの外側凹面と外側凸面との間のインターフェースのための使用に適する一つの、結果的に生ずる面として複合した累進増加面を形成する段階から成り、それぞれの面のサグ値が複合面を得るように加算され、当該加算は次式によって行われ、
Ｚ（ｘ，ｙ）  ＝ａＺ’（ｘ，ｙ）＋ｂＺ”（ｘ，ｙ）  
（但し式中Ｚは点（ｘ，ｙ）における基本曲面からの複合面のサグ値のずれ、Ｚ’は点（ｘ，ｙ）において組み合わせられる第１の面に対するサグ値のずれ、Ｚ”は点（ｘ，ｙ）において組み合わせられる第２の面に対するサグ値のずれ、ａ，ｂは各サグ値に掛けるために使われる係数）
ここで最大の局所的な望ましくない非点収差の該少なくとも一つの第１の区域と第２の区域とは非整列にする
ことを特徴とする累進レンズを設計する方法。
【請求項２】
該第１および第２の累進増加面の設計の各々はハードな設計、ソフトな設計、またはそれらの組み合わせの一つであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
該第１および第２の累進増加面の設計の各々はハードな設計であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
該第１および第２の累進増加面の設計の各々はソフトな設計であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
最大の局所的な望ましくない非点収差の第３の区域を少なくとも一つ含む第３の累進増加面を設計し、第１、第２および第３の累進増加面を組み合わせて、レンズの凸面又は凹面のための使用、或いはレンズの外側凹面と外側凸面との間のインターフェースのための使用に適する一つの、結果的に生ずる面として複合した累進増加面を形成する段階から成り、ここで最大の局所的な望ましくない非点収差の該少なくとも一つの第１、第２および第３の区域は整合させないようにすることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
該複合面の設計は組み合わされた面の最大値の和よりも少なくとも約０．１２５ディオプター少ない最大の局所的な望ましくない非点収差を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
複合面の設計は複合面のチャンネルのいずれの側においても最大の局所的な望ましくない非点収差の区域を二つ以上含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
第１および第２の累進面の設計は基本曲率からのサグ値のずれとして表されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
基本曲率は凹面の曲率または凸面の曲率であることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
段階（ｃ）は次式 Ｚ（ｘ，ｙ）＝Ｚ（ｘ，ｙ）＋Ｚ’（ｘ，ｙ）＋Ｚ”（ｘ，ｙ）＋．．．、
但し式中Ｚは点（ｘ，ｙ）における基本曲率からの複合面のサグ値のずれ、Ｚ’は点（ｘ，ｙ）における組み合わせるべき第１の累進面に対する基本曲率からのサグ値のずれ、Ｚ”は点（ｘ，ｙ）における組み合わせるべき第２の累進面に対する基本曲率からのサグ値のずれである、に従って第１および第２の累進面の設計のサグ値の和をとることによって行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（本発明の分野）
本発明は多焦点の眼科用レンズに関する。特に本発明によれば、通常のプログレッシブアディション・レンズに比べ望ましくないレンズの非点収差が減少しているプログレッシブアディション・レンズの設計およびレンズが提供される。
【０００２】
（本発明の背景）
屈折異常症の矯正に眼科用のレンズを使用することは公知である。例えば老眼の治療にはプログレッシヴアディション・レンズ（ＰＡＬ、ｐｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ａｄｄｉｔｉｏｎ  ｌｅｎｓ）のような多焦点レンズが用いられる。ＰＡＬの累進面は光を屈折する力を近い焦点から遠い焦点へと、或いはレンズの頂部から底部へと垂直に漸次連続的に移行させて増加させ、遠用、中間用および近用の視域を与えている。
【０００３】
ＰＡＬは他の多焦点レンズ、例えば二焦点または三焦点レンズに見られるような屈折力の異なった区域の間に棚部分（段差の部分）をもっていないから、着用者には気に入られている。しかしＰＡＬの固有の欠点は望ましくない非点収差、即ち一つまたはそれ以上のレンズの表面により生じるまたはそれを原因とする非点収差である。ハードな設計のＰＡＬでは、望ましくない非点収差はレンズのチャンネルおよび近用の視域に接している。ソフトなＰＡＬの設計では、望ましくない非点収差は遠用の視域まで延びている。一般にこの両方の設計において、望ましくないレンズの非点収差はその近似的な中心またはその近傍において最大に達し、これは近用の視域における屈折力の増加値（加算ジオプトリー度）にほぼ対応している。
【０００４】
望ましくない非点収差を減少させようと試みた多くのＰＡＬの設計が知られており、種々の程度で成功を収めている。このような設計の一つは米国特許５，７２６，７３４号に記載されており、ＰＡＬのハードな設計およびソフトな設計のサグ値（ｓａｇ  ｖａｌｕｅ）を組み合わせることによって計算された複合設計を使用している。該米国特許に記載された設計は、この複合設計に対する最大の局所的な望ましくない収差が、最大の局所的な望ましくない非点収差のハードな設計およびソフトな設計の区域の寄与の和になるような設計である。そのため、この設計によって実現できる最大の局所的な望ましくない非点収差の低減度は限られている。従って、従来法に比べて最大の局所的な望ましくない非点収差の低減度を大きくできるような設計が必要とされている。
【０００５】
【本発明及びその好ましい実施例の説明】
本発明において、複合プログレッシブ面は、少なくも２種のプログレッシブ面のデザインの組合せにより形成される。少なくも２個のプログレッシブ面の各は、最大の局所的な望ましくない非点収差区域又は組み合わせられる面のものとは異なる場所である区域を持つ。「最大の局所的な望ましくない非点収差の区域」は、レンズ表面の望ましくない非点収差区域における最高の測定可能レベルの非点収差を意味する。複合面のデザインを形成するために少なくも２個のプログレッシブ面のデザインが組み合わせられたとき、最大の局所的な望ましくない非点収差区域は非整列にされる。このため、複合面の最大の局所的な望ましくない非点収差は、これら区域が整列された場合の表面の寄与度の和より小さい。
【０００６】
「非整列」は、第１及び第２の面が複合プログレッシブ面を形成するために組み合わせられたとき、第１の面の最大の局所的な望ましくない非点収差の区域が、第２の面の最大の局所的な望ましくない非点収差の区域と実質的な重なり、又は実質的に一致することを避けるように配置されることを意味する。好ましくは、非整列は、面のデザインが複合面デザインを形成するように組み合ったときに、ある面の最大の局所的な望ましくない非点収差区域が、他の面のそれと実質的に一致しないようなものである。
【０００７】
本発明の目的に対しては、「プログレッシブアディション面（累進増加面）」又は「プログレッシブ面」は、遠用視界ゾーンと近用視界ゾーン、及び遠用視界ゾーンと近用視界ゾーンとを連結しているジオプトリー度の増加ゾーンを有する連続した非球面を意味する。「レンズ」は、限定するものではないが、プラスチックレンズ、コンタクトレンズ、眼内レンズ及び同等品を含む適宜の眼鏡レンズも意味する。
【０００８】
本発明は、プログレッシブアディションレンズ、並びにこれらの設計方法と製造方法を提供し、これにおいては、所与の加算ジオプトリー度と組み合わせられた最大の局所的な望ましくない非点収差は、従来技術のレンズと比較して小さくされる。「加算ジオプトリー度（屈折力の増加度）」は、面の近用視界ゾーンと遠用視界ゾーンとの間のジオプトリー度の差の大きさを意味する。非点収差におけるこの減少は、遠用視界ゾーン、中間用視界ゾーン及び近用視界ゾーンの幅又はチャンネル長さとの妥協なしに達成される。［チャンネル」は、着用者の眼が遠用視界ゾーンから近用視界ゾーンに動きそして戻るときに、約０．７５ジオプトリー又はそれ以上の非点収差がない視界の回廊を意味する。
【０００９】
一実施例においては、本発明は、ａ）少なくも１個の最大の局所的な望ましくない非点収差区域を有する第１のプログレッシブ面をデザインし、ｂ）少なくも１個の最大の局所的な望ましくない非点収差区域を有する第２のプログレッシブ面をデザインし、更にｃ）複合プログレッシブ面のデザインを形成するために第１及び第２のプログレッシブ面デザインを組み合わせることからなり、少なくも１個の第１及び第２の最大の局所的な望ましくない非点収差区域が非整列にされるプログレッシブアディション面の設計方法を提供する。別の実施例においては、本発明は、本質的に、この方法により作られた複合面デザインの面よりなるプログレッシブアディションレンズを提供する。
【００１０】
好ましい実施例においては、複合面の最大の局所的な望ましくない非点収差は、適合適合を中心とした半径約１５ｍｍをかなり越えて置かれた１個以上のピーク、又は長いゾーン、又はプラトウのいずれかを形成する。複合面の加算ジオプトリー度が約２．００ジオプトリー以下の実施例においては、最大の局所的な望ましくない非点収差は、好ましくは広いバンド又はプラトウとして現れるであろう。例えば、図１は、加算ジオプトリー度が約１．５０ジオプトリーの本発明の複合面の円筒マップであり、これにおいては最大の局所的な望ましくない非点収差はチャンネル両側のプラトウとして現れる。複合面の加算ジオプトリー度が約２．００ジオプトリーより大きい実施例においては、最大の局所的な望ましくない非点収差はピークとして現れるであろう。図２は、加算ジオプトリー度が約２．２５ジオプトリーの本発明の複合面の円筒マップであり、これにおては最大の局所的な望ましくない非点収差はチャンネル両側のピークとして現れる。
【００１１】
本発明の複合プログレッシブ面は、まず、２個以上の個別のプログレッシブアディション面の設計により提供される。面の各は、複合プログレッシブ面を形成するように他の面とのデザインと組み合わせられるとき、最大の局所的な望ましくない非点収差区域の幾つか、好ましくは全てが非整列にされる。各面は、局所的な望ましくない非点収差区域の最も多くが非整列にされるように設計され、そして複合面デザインを得るために面のデザインが組み合わせられるとき、複合面が、組み合わせられた面の最大の和より少なくも約０．１２５ジオプトリー小さく、好ましくは約０．２５ジオプトリー小さい最大の局所的な望ましくない非点収差を示すことが好ましい。
【００１２】
各プログレッシブ面は、複合面を形成するように組み合わせられたとき、複合面が、複合のチャンネルの各側に１個以上の最大の局所的な望ましくない非点収差区域を持つことが更に好ましい。この複数の最大の使用が、複合面の望ましくない非点収差の面積の大きさを更に減らす。より好ましい実施例においては、最大の局所的な望ましくない非点収差の区域はプラトウを形成する。最も好ましい実施例においては、複合面は、複合面のチャンネルの各側にプラトウ形式の最大の局所的な望ましくない非点収差区域を１個以上持つ。
【００１３】
複合面デザインを形成するために使用されるプログレッシブ面の設計は、適宜の数の公知の設計方法及び重み付け関数を使用する本技術熟練者の技能内である。しかし、面を多数の部分に分割し、そして、例えば参考文献として全体が組み込まれた米国特許５，８８６，７６６号において明らかにされたように、各区域について曲面方程式を適用する設計方法を使用して設計される。
【００１４】
個別の面又は複合面の設計の最適化に当たって、最適化を導くために適宜の光学的特性を使うことができる。好ましい方法においては、近用視界ゾーンにおける球面又は同等の球・円筒面の度の恒常性により定められる近用視界ゾーン幅を使いことができる。別の好ましい方法においては、最大の局所的な望ましくない非点収差のピーク又はプラトウの大きさと位置とを使用することができる。好ましくは、この方法の目的に対しては、ピークとプラトウの位置は、その中心としてｘ＝０，ｙ＝０又は適合点を原点を有し、半径１５ｍｍの円形の外側に設定される。より好ましくは、ピークのｘ座標は｜ｘ｜＞１２ｍｍであり、ｙ＜−１２ｍｍである。
【００１５】
最適化は、本技術において知られる適宜の通常の方法で行うことができる。限定するものではないが、瞳孔直径が約１．５から５ｍｍ、表面の前面の頂点の後方約２５から２８ｍｍにおける像の収束、約７゜から約２０゜の汎焦点性傾斜、及び同等条件、並びにこれらの組合せを有する特定のレンズ使用者に追加の特性デザイン最適化の中に導入することができる。
【００１６】
個別のプログレッシブ面の設計は、ハード、ソフト又はこれらの組合せのいずれでもよい。複合プログレッシブ面の形成に使用される設計は、好ましくは凸面又は凹面のいずれともなし得る基本湾曲面からのサグ距離を含む種々の方法のいずれで表すこともできる。好ましくは、表面は、第１の面の点（ｘ，ｙ）におけるサグ値Ｚ’に、第２の面の同じ点（ｘ，ｙ）におけるサグ値Ｚ”を加えることを意味する１個ずつの方法により組み合わせられる。「サグ」は座標（ｘ，ｙ）に置かれたプログレッシブ面上の点及び同じ遠用度数の基準の球面上の同じ座標に置かれた点の間のｚ軸距離の絶対値を意味する。
【００１７】
より特別には、この実施例においては、各面の設計と最適化に従って、複合面のデザインを得るために、面のサグ値が加算される。加算は次式に従って行われる。
【００１８】
Ｚ（ｘ，ｙ）＝ａＺ’（ｘ，ｙ）＋ｂＺ”（ｘ，ｙ）＋
ｃＺ"'（Ｘ，Ｙ）＋…                        （１）
ここに、Ｚは点（ｘ，ｙ）における基本曲面からの複合面のサグ値、Ｚ’は点（ｘ，ｙ）において組み合わせられる第１の面に対するサグ値、Ｚ”は点（ｘ，ｙ）において組み合わせられる第２の面に対するサグ値、以下同様であり、更にａ，ｂ，ｃは各サグ表に掛けるために使われる係数である。係数の各は、約−１０から約＋１０の間、好ましくは約−５から約＋５の間、より好ましくは約−２から約＋２の間の値とすることができる。係数は、係数の最大値を約−１又は＋１に変えるように選び、その他の係数はこの値より小さくなるように比例させることができる。
【００１９】
複合面に対して望まれる近用及び遠用の度数が得られるように各面について同じ座標を使用してサグ値の加算を行うことが重要である。更に、加算は、予想されないプリズムが複合面に誘導されないように行わねばならない。そこで、サグ値は、適切な座標と原点とを使用して各面の座標から加算されねばならない。好ましくは、座標システムの基礎となる原点は、面のプリズム基準点、又は最小プリズムの点であろう。加算演算の実行より前に、一定の大きさ又は可変の大きさにより、子午線の組に沿ってある面のサグ値を他の面に関して計算することが好ましい。この計算は、ｘｙ面に沿い、球又は非球の基礎曲線に沿い、又はｘｙ面上の適宜の線に沿うことができる。或いは計算は、レンズ内にプリズムを導入するために角度方向及び線方向の変位の組合せとすることができる。
【００２０】
複合プログレッシブアディション面のデザインは、レンズの凸面又は凹面に対して、或いはレンズの外側凹面と外側凸面との間のインターフェースとして使用することができる。レンズを形成するために、１個又は１個以上の複合プログレッシブアディション面デザインを使うことができる。レンズを形成するために、１個以上の複合面を１個以上のプログレッシブ面と組み合わせることができる。複合又はプログレッシブアディション面が凹面と凸面との間のインターフェース層である実施例においては、このインターフェース層及び面に使用される材料は、屈折率が、少なくも約０．０１、好ましくは少なくも約０．０５、より好ましくは少なくも約０．１の差を示すものであることが好ましい。レンズ使用者の眼の処方に適合するように設計された球状又は円環状のような別の面を、複合プログレッシブアディション面と組み合わせて、又は追加して使うことができる。
【００２１】
レンズ形成のために１個以上の複合プログレッシブ面を使用する場合、或いは１個以上のプログレッシブ面と組み合わせて複合面を使用する場合は、面の各の加算ジオプトリー度は、これら加算ジオプトリー度の組合せが、レンズ使用者の近用視界の視力補正に必要な値と実質的に等しい値となるように選定される。面の各の加算ジオプトリー度は、約＋０．０１ジオプトリーから約＋３．００ジオプトリー、好ましくは約＋０．２５ジオプトリーから約＋２．５０ジオプトリー、より好ましくは約＋０．５０ジオプトリーから約＋２．００ジオプトリーとすることができる。同様に、各面の遠用及び近用のジオプトリー度は、度の和が使用者の遠用及び近用の視力を補正数に必要な値であるように選ばれる。一般に、各面についての遠用の曲率は、約０．２５ジオプトリーから約８．５０ジオプトリーの範囲内であろう。好ましくは、凹面の遠用ゾーンの曲率は約２．００から約５．５０ジオプトリー、また凸面については約０．５から８．００ジオプトリーとすることができる。面の各について近用視野の曲率は、約１．００ジオプトリーから約１２．００ジオプトリーであろう。
【００２２】
複合プログレッシブアディション面、及びこの面を取り入れたレンズは、限定するものではないが、熱形成、成型、研磨、鋳造又は同等技法のような適宜の通常の方法により形成することができる。好ましい方法においては、複合プログレッシブアディション面を有する光学用プレフォームが使用され、第２の複合プログレッシブアディション面がプレフォーム上に鋳造される。より好ましい方法においては、面が基本球面の度と円柱面の度とによる複合プログレッシブアディション面であるプレフォームが使用され、その前面上に適宜の通常の方法、好ましくは鋳造、より好ましくは表面鋳造により、複合プログレッシブアディション面が形成される。適切な鋳造方法は、全てが参考文献としてここに取り込まれた米国特許５，１４７，５８５号、５，１７８，８００号、５，２１９，４９７号、５，３１６，７０２号、５，３５８，６７２号，５，４８０，６００号，５，５１２，３７１号、５，５３１，９４０号、５，７０２，８１９号，５，７９３，４６５号、５，８５９，６８５号、５，８６１，９３４号、及び５，９０７，３８６号に明らかにされる。  本発明は本発明を限定しない下記の実施例を考察することによりさらに明白になるであろう。
【００２３】
（実施例）
実施例１
サグ・テーブルとしての凸面に対し第１の累進増加面の設計を行った。ここでＺ’は遠用の視域に対する基本曲率６．００ディオプターからのサグ値のずれである。図３ａおよび３ｂにはこの表の円筒マップおよび度数マップ（ｐｏｗｅｒ  ｍａｐ）を示す。この表面の屈折力の増加は０．９２ディオプターである。最大の局所的な望ましくない非点収差はｘ＝−１２ｍｍ、ｙ＝−８ｍｍの所で０．７３ディオプターであった。使用したプリズム基準点はｘ＝０、ｙ＝０の所にあった。
【００２４】
第２の累進増加面の設計はサグ・テーブルとしての凹面に対して行った。ここでＺ”は遠用の視域の基本曲率６．００ディオプターからのサグ値のずれである。図４ａおよび４ｂにはこの表面の円筒マップおよび度数マップを示す。この表面の屈折力の増加は１．００ディオプターである。最大の局所的な望ましくない非点収差はｘ＝−１２ｍｍ、ｙ＝−２０ｍｍの所で０．８６ディオプターであった。
【００２５】
この二つの面は近似的に同じ屈折力の増加および望ましくない非点収差の値をもつように設計されている。しかし最大値はｙ軸沿って１２ｍｍ離れている。
【００２６】
式Ｉを用い、ａ＝ｂ＝１にしてサグ値のずれをつくり、凸面に対する複合累進増加面を設計した。図５ａおよび５ｂにこの複合面に対する円筒マップおよび度数マップを示す。この面での屈折力の増加は１．６２ディオプターであった。得られた複合面はチャンネルのいずれの側にも単一の最大値をもつ局所的な望ましくない非点収差を含んでいた。この非点収差の大きさは１．３５ディオプターであり、複合面を作るのに用いられた面に対する組み合わされた最大値１．５９ディオプターよりも著しく小さかった。複合面の非点収差の区域はｘ＝１４ｍｍ、ｙ＝１２ｍｍの所にあった。
【００２７】
実施例２
第１の累進増加面の設計はサグ・テーブルとして凸面に対して行った。ここでＺ’は遠用の視域の基本曲率６．００ディオプターからのサグ値のずれである。図６ａおよび６ｂにはこの表面の円筒マップおよび度数マップを示す。この表面の屈折力の増加は１．２０ディオプターである。最大の局所的な望ましくない非点収差はｘ＝−１０ｍｍ、ｙ＝−２２ｍｍの所にあって０．９６ディオプターであった。使用したプリズム基準点はｘ＝０、ｙ＝０の所にあった。
【００２８】
第２の累進増加面の設計はサグ・テーブルとしての凹面に対して行った。ここでＺ”は遠用の視域の基本曲率６．００ディオプターからのサグ値のずれである。図７ａおよび７ｂにはこの表面の円筒マップおよび度数マップを示す。この表面の屈折力の増加は０．７０ディオプターである。最大の局所的な望ましくない非点収差はｘ＝−１６ｍｍ、ｙ＝−６ｍｍにおいて０．６７ディオプターであった。
【００２９】
この二つの表面は屈折力の増加および望ましくない非点収差が異なった値をもつように設計されている。最大値はｘ軸に沿って６ｍｍ、ｙ軸沿って１６ｍｍだけ離れている。
【００３０】
式Ｉを用い、ａ＝ｂ＝１にしてサグ値のずれをつくり、凸面に対する複合累積付加面を設計した。図８ａおよび８ｂにこの複合面に対する円筒マップおよび度数マップを示す。この面の屈折力の増加は１．９０ディオプターであった。得られた複合面はチャンネルのいずれの側にも単一の最大値をもつ局所的な望ましくない非点収差を含んでいた。ｘ＝−１２ｍｍ、ｙ＝−１４ｍｍの所における区域での大きさは１．３４ディオプターであり、ｘ＝−１６ｍｍ、ｙ＝−６ｍｍの所における区域での大きさは１．２５ディオプターであった。これらの非点収差の大きさは複合面を作るのに用いられた各面に対する組み合わされた最大値１．６３ディオプターよりも著しく小さかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の複合表面の円筒マップ。
【図２】  本発明の複合表面の円筒マップ。
【図３ａ】  本発明に使用された一表面の円筒マップ。
【図３ｂ】  本発明に使用された一表面の度数マップ。
【図４ａ】  本発明に使用された一表面の円筒マップ。
【図４ｂ】  本発明に使用された一表面の度数マップ。
【図５ａ】  本発明の複合表面の円筒マップ。
【図５ｂ】  本発明の複合表面の度数マップ。
【図６ａ】  本発明の複合表面の円筒マップ。
【図６ｂ】  本発明の複合表面の度数マップ。
【図７ａ】  本発明に使用された一表面の円筒マップ。
【図７ｂ】  本発明に使用された一表面の度数マップ。
【図８ａ】  本発明の複合表面の円筒マップ。
【図８ｂ】  本発明の複合表面の度数マップ。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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