(57)【要約】【課題】  低コストでグリッド現象を低減する投影システムを提供する。【解決手段】  本発明に係わる投影システムは、光線を発する光源と、光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、画像光の光路に設けられ、画像表示ユニットが生成した画像光を受信してから投射する投影ユニットと、画像光の光路に設けられ、反射層と少なくとも一つの光透過性反射層を有し、投影ユニットが投射した画像光を受信し、光透過性反射層は受信した画像光を部分的に反射することにより第１画像光を形成し、反射層は受信した画像光を完全に反射することにより第２画像光を形成する光反射ユニットと、第１画像光と第２画像光の光路に設けられ、第１画像光がスクリーンに出射することにより第１画像を生成し、第２画像光が前記スクリーンに出射することにより第２画像を生成し、第２画像と第１画像との間にシフト量があるスクリーンと、を備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線を発する光源と、
前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、
前記画像光の光路に設けられ、前記画像表示ユニットが生成した前記画像光を受信してから投射する投影ユニットと、
前記画像光の光路に設けられ、反射層と少なくとも一つの光透過性反射層を有し、前記投影ユニットが投射した前記画像光を受信し、前記光透過性反射層は受信した前記画像光を部分的に反射することにより第１画像光を形成し、前記反射層は受信した前記画像光を完全に反射することにより第２画像光を形成する光反射ユニットと、
前記第１画像光と前記第２画像光の光路に設けられ、前記第１画像光がスクリーンに出射することにより第１画像を生成し、前記第２画像光がスクリーンに出射することにより第２画像を生成し、前記第２画像と前記第１画像との間にシフト量があるスクリーンと、
を備える、ことを特徴とする投影システム。
【請求項２】
前記光反射ユニットは、さらに、前記光透過性反射層と前記反射層との間に設けられ、少なくとも一つの透明媒質を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記透明媒質は、ガラス片である、ことを特徴とする請求項２に記載の投影システム。
【請求項４】
光線を発する光源と、
前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、
前記画像光の光路に設けられ、前記画像表示ユニットが生成した前記画像光を受信するとともに、反射層と少なくとも一つの光透過性反射層を有し、前記光透過性反射層は受信した前記画像光を部分的に反射することにより、第１画像光を形成し、前記反射層は受信した前記画像光を完全に反射することにより、第２画像光を形成してから、前記第１画像光と前記第２画像光を投射する投影ユニットと、
前記第１画像光と前記第２画像光の光路に設けられ、前記第１画像光がスクリーンに出射することにより第１画像を生成し、前記第２画像光が前記スクリーンに出射することにより第２画像を生成し、前記第２画像と前記第１画像との間にシフト量があるスクリーンと、を備える、ことを特徴とする投影システム。
【請求項５】
前記投影ユニットは、さらに、前記光透過性反射層と前記反射層との間に設けられ、少なくとも一つの透明媒質を有する、ことを特徴とする請求項４に記載の投影システム。
【請求項６】
前記透明媒質は、ガラス片である、ことを特徴とする請求項５に記載の投影システム。
【請求項７】
光線を発する光源と、
前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、
前記画像光の光路に設けられ、反射層と少なくとも一つの光透過性反射層を有し、前記画像表示ユニットが生成した前記画像光を受信し、前記光透過性反射層は受信した前記画像光を部分的に反射することにより第１画像光を形成し、前記反射層は受信した前記画像光を完全に反射することにより第２画像光を形成する光反射ユニットと、
前記第１画像光と前記第２画像光の光路に設けられ、前記第１画像光と前記第２画像光を受信してから投射する投影ユニットと、
前記第１画像光と前記第２画像光の光路に設けられ、前記第１画像光がスクリーンに出射することにより第１画像を生成し、前記第２画像光が前記スクリーンに出射することにより第２画像を生成し、前記第２画像と前記第１画像との間にシフト量があるスクリーンと、
を備える、ことを特徴とする投影システム。
【請求項８】
前記光反射ユニットは、さらに、前記光透過性反射層と前記反射層との間に設けられ、少なくとも一つの透明媒質を有する、ことを特徴とする請求項７に記載の投影システム。
【請求項９】
前記透明媒質は、ガラス片である、ことを特徴とする請求項８に記載の投影システム。
【請求項１０】
光線を発する光源と、
前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、
前記画像光の光路に設けられ、前記画像表示ユニットが生成した前記画像光を受信してから投射する投影ユニットと、
前記画像光の光路に設けられ、前記投影ユニットが投射した前記画像光を受信し、受信した画像光を複数の屈折画像光として屈折する複屈折ユニットと、
前記複数の屈折画像光の光路に設けられ、前記複屈折ユニットが屈折した前記複数の屈折画像光は、スクリーンに複数の画像を生成し、且つ前記複数の画像の間にシフト量があるスクリーンと、
を備える、ことを特徴とする投影システム。
【請求項１１】
前記複屈折ユニットは、複屈折結晶である、ことを特徴とする請求項１０に記載の投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影システムに関し、特にグリッド現象を低減する投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面、小型化および軽型化のシステムが要請されるため、画像投影システムは、光電産業で脚光を浴びている。
【０００３】
図１と図２に示すように、従来の投影システム１は、光源１１と、駆動ユニット１２と、画像表示ユニット１３と、投影ユニット１４と、鏡面１５と、スクリーン１６と、を備える。画像表示ユニット１３は、複数の画像表示画素１３１と複数の伝送素子１３２とを有する。伝送素子１３２は、画像表示画素１３１に接続され、駆動ユニット１２からの信号を画像表示画素１３１に伝送するために用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像表示画素１３１は、光透過領域１３１１と光不透過領域１３１２と、を含む。光不透過領域１３１２には、伝送素子１３２を設置することにより、画像表示画素１３１の光不透過領域１３１２が透光できない。画像表示画素１３１は、光不透過領域１３１２を有するため、生成した画像はスクリーン１６上に格子状の暗線により切割され、この現象は、グリッド現象である。
【０００５】
グリッド現象の問題を解決するために、各画像表示画素１３１の前に画像を拡大するためのマイクロレンズを設けることができるが、このような方式は、コストが非常に高い。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、低コストでグリッド現象を低減する投影システムを提供することを目的とする。
【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、本発明に係わる投影システムは、光線を発する光源と、前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、前記画像光の光路に設けられ、前記画像表示ユニットが生成した前記画像光を受信してから投射する投影ユニットと、前記画像光の光路に設けられ、反射層と少なくとも一つの光透過性反射層を有し、前記投影ユニットが投射した前記画像光を受信し、前記光透過性反射層は受信した前記画像光を部分的に反射することにより第１画像光を形成し、前記反射層は受信した前記画像光を完全に反射することにより第２画像光を形成する光反射ユニットと、前記第１画像光と前記第２画像光の光路に設けられ、前記第１画像光がスクリーンに出射することにより第１画像を生成し、前記第２画像光が前記スクリーンに出射することにより第２画像を生成し、前記第２画像と前記第１画像との間にシフト量があるスクリーンと、を備える。
【０００８】
また、本発明に係わる投影システムは、光線を発する光源と、前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、前記画像光の光路に設けられ、前記画像表示ユニットが生成した前記画像光を受信するとともに、反射層と少なくとも一つの光透過性反射層を有し、前記光透過性反射層は受信した前記画像光を部分的に反射することにより第１画像光を形成し、前記反射層は受信した前記画像光を完全に反射することにより第２画像光を形成してから、前記第１画像光と前記第２画像光を投射する投影ユニットと、前記第１画像光と前記第２画像光の光路に設けられ、前記第１画像光がスクリーンに出射することにより第１画像を生成し、前記第２画像光が前記スクリーンに出射することにより第２画像を生成し、前記第２画像と前記第１画像との間にシフト量があるスクリーンと、を備える。
【０００９】
また、本発明に係わる投影システムは、光線を発する光源と、前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、前記画像光の光路に設けられ、反射層と少なくとも一つの光透過性反射層を有し、前記画像表示ユニットが生成した前記画像光を受信し、前記光透過性反射層は受信した前記画像光を部分的に反射することにより第１画像光を形成し、前記反射層は受信した前記画像光を完全に反射することにより第２画像光を形成する光反射ユニットと、前記第１画像光と前記第２画像光の光路に設けられ、前記第１画像光と前記第２画像光を受信してから投射する投影ユニットと、前記第１画像光と前記第２画像光の光路に設けられ、前記第１画像光がスクリーンに出射することにより第１画像を生成し、前記第２画像光が前記スクリーンに出射することにより第２画像を生成し、前記第２画像と前記第１画像との間にシフト量があるスクリーンと、を備える。
【００１０】
また、本発明に係わる投影システムは、光線を発する光源と、前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、前記画像光の光路に設けられ、前記画像表示ユニットが生成した前記画像光を受信してから投射する投影ユニットと、前記画像光の光路に設けられ、前記投影ユニットが投射した前記画像光を受信し、受信した画像光を複数の屈折画像光として屈折する複屈折ユニットと、前記複数の屈折画像光の光路に設けられ、前記複屈折ユニットが屈折した前記複数の屈折画像光は、スクリーンに複数の画像を生成し、且つ前記複数の画像の間にシフト量があるスクリーンと、を備える。
【００１１】
また、本発明に係わる投影システムは、光線を発する光源と、前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、画像光の光路に設けられ、前記画像表示ユニットが生成した画像光を受信し、受信した画像光を複数の屈折画像光により屈折する複屈折素子を有し、前記屈折画像光を投射する投影ユニットと、前記屈折画像光の光路に設けられ、前記投影ユニットが投射した屈折画像光はスクリーン上に複数の画像を生成し、且つ画像の間にシフト量があるスクリーンと、を備える。
【００１２】
また、本発明係わる投影システムは、光線を発する光源と、前記光源の光線を受信し、画像光を生成する画像表示ユニットと、画像光の光路に設けられ、前記画像表示ユニットが生成した画像光を受信し、受信した画像光を複数の屈折画像光により屈折する複屈折ユニットと、前記屈折画像光の光路に設けられ、前記複屈折ユニットが屈折した屈折画像光を受信してから投射する投影ユニットと、前記屈折画像光の光路に設けられ、前記複屈折ユニットが屈折した屈折画像光はスクリーン上に複数の画像を生成し、且つ画像の間にシフト量があるスクリーンと、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
上述したように、本発明に係わる投影システムは、光反射ユニット、複屈折素子または複屈折ユニットを備えることにより、スクリーン上に複数の画像を生成し、且つ画像の間にシフト量があるため、グリッド現象を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態における投影システムについて説明する。
【００１５】
投影システムは、例えば、反射式液晶投影システム、デジタル光学処理システムまたは液晶投影システムであるが、以下の実施例では、反射式液晶投影システムを例として、説明する。
【実施例１】
【００１６】
図３と図４に示すように、本発明の実施例１における投影システム２は、光源２１と、画像表示ユニット２２と、投影ユニット２３と、光反射ユニット２４と、スクリーン２５と、を備える。光源２１は、光線を発する。
【００１７】
本実施例において、投影システム２は、さらに、駆動ユニット２６を備え、駆動ユニット２６は、画像表示ユニット２２に電気的に接続され、画像表示ユニット２２に信号を発信することにより、画像表示ユニット２２の作動を制御する。画像表示ユニット２２は、光源２１の光線と駆動ユニット２６の信号とを受信し、画像光を生成する。画像表示ユニット２２は、複数の画像表示画素２２１と複数の伝送素子２２２とを有する。伝送素子２２２は、画像表示画素２２１に電気的に接続され、駆動ユニット２６が発信した信号を画像表示画素２２１に伝送する。画像表示画素２２１は、光透過領域２２１１と光不透過領域２２１２とを含む。光不透過領域２２１２では、伝送素子２２２が設けられるため、画像表示画素２２１の一部分には透光できない。
【００１８】
投影ユニット２３は、画像光の光路に設けられ、画像表示ユニット２２が生成した画像光を受信するとともに、受信した画像光を投射する。ここで、投影ユニット２３は、例えばレンズ組である。
【００１９】
光反射ユニット２４は、画像光の光路に設けられ、反射層２４１と少なくとも一つの光透過性反射層２４２を有する。光反射ユニット２４は、投影ユニット２３が投射した画像光を受信する。ここで、光透過性反射層２４２は、受信した画像光を部分的に反射することにより、第１画像光２４２１を形成する。反射層２４１は、受信した画像光を完全に反射することにより、第２画像光２４１１を形成する。
【００２０】
光反射ユニット２４は、さらに、光透過性反射層２４２と反射層２４１との間に設けられ、少なくとも一つの透明媒質２４３を有する。透明媒質２４３は、鍍膜方式により形成された薄膜でもよく、直接に設置された薄いガラス片でもよい。透明媒質２４３の設置により、第１画像光２４２１と第２画像光２４１１との間に第１シフト量がある。
【００２１】
図３及び図５に示すように、スクリーン２５は、第１画像光２４２１と第２画像光２４１１の光路に設けられる。第１画像光２４２１がスクリーン２５に出射することにより、第１画像２５１を生成し、第２画像光２４１１がスクリーンに出射することにより第２画像２５２を生成し、第１画像２５１と第２画像２５２との間に第２シフト量がある。
【００２２】
光反射ユニット２４は複数の光透過性反射層２４２を有する場合、これら光透過性反射層２４２同士の間にピッチがあるため、これら光透過性反射層２４２は、光反射ユニット２４が受信した画像光を複数の第１画像光２４２１で反射し、反射層２４１は、光反射ユニット２４が受信した画像光を第２画像光２４１１で反射する。ここで、これら第１画像光２４２１同士の間、及び第１画像光２４２１と第２画像光２４１１との間に、いずれもシフト量があり、そのシフト量は光透過性反射層２４２の厚さによって決められる。
【００２３】
複数の第１画像光２４２１がスクリーン２５に出射することにより複数の第１画像２５１を生成する。第１画像光２４２１の間、及び第１画像光２４２１と第２画像光２４１１との間にシフト量があるため、図６に示すように、スクリーンに投射して生成した複数の第１画像２５１の間、及び第１画像２５１と第２画像２５２との間に、いずれもシフト量がある。
【００２４】
複数の第１画像光２４２１の間、及び第１画像光２４２１と第２画像光２４１１との間にシフト量があるため、複数の第１画像２５１同士の間、及び第１画像２５１と第２画像２５２との間にシフト量があることになり、従って、従来技術でスクリーン２５で光不透過領域２２１２による格子状の暗線の部分にも画像が現れ、グリッド現象を低減し、さらに無くすことができる。
【００２５】
以下、本発明に係わる他の実施例の投影システムについて説明する。なお、同じ部材について同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
【実施例２】
【００２６】
図７に示すように、本発明の実施例２における投影システム２は、光源２１と、画像表示ユニット２２と、投影ユニット２３'と、スクリーン２５と、駆動ユニット２６と、を備える。なお、本実施例において、投影システム２の光源２１、画像表示ユニット２２、スクリーン２５及び駆動ユニット２６は、その構成、位置及び機能は、実施例１における投影システム２のものと同様である。
【００２７】
本実施例において、投影ユニット２３'は、画像光の光路に設けられ、画像表示ユニット２２が生成した画像光を受信するとともに、少なくとも一つの光透過性反射層２３１'と反射層２３２'と、を有する。光透過性反射層２３１'は、受信した画像光を部分的に反射することにより、第１画像光２３１１'を形成し、反射層２３２'は、受信した画像光を完全に反射することにより、第２画像光２３２１'を形成する。第１画像光２３１１'と第２画像光２３２１'との間に第１シフト量がある。
【００２８】
投影ユニット２３'は、第１画像光２３１１'と第２画像光２３２１'とを投射し、且つ第１画像光２３１１'と第２画像光２３２１'がスクリーン２５に出射することにより第１画像２５１と第２画像２５２とを生成し、第１画像２５１と第２画像２５２との間に第２シフト量がある(図５参照)。
【００２９】
図５に示すように、第１画像光２３１１'と第２画像光２３２１'との間に第１シフト量があるため、第１画像２５１と第２画像２５２との間に第２シフト量があることになり、従って、スクリーン２５で光不透過領域２２１２による格子状の暗線の部分にも画像が現れ、グリッド現象を低減し、さらに無くすことができる。
【実施例３】
【００３０】
図８に示すように、本発明の実施例３における投影システム２は、光源２１と、画像表示ユニット２２と、投影ユニット２３と、光反射ユニット２４と、スクリーン２５と、駆動ユニット２６と、を備える。なお、本実施例において、投影システム２の光源２１、画像表示ユニット２２、投影ユニット２３、光反射ユニット２４、スクリーン２５及び駆動ユニット２６、その構成及び機能は、実施例１における投影システム２のものと同様である。
【００３１】
ただし、本実施例において、光反射ユニット２４は、画像表示ユニット２２が生成した画像光を受信するとともに、第１画像光２４２１と第２画像光２４１１として反射する。投影ユニット２３は、第１画像光２４２１と第２画像光２４１１とを受信するとともに、第１画像光２４２１と第２画像光２４１１を投射する。
【００３２】
図５に示すように、第１画像光２４２１と第２画像光２４１１との間に第１シフト量があるため、第１画像２５１と第２画像２５２との間に第２シフト量があることになり、従って、スクリーン２５で光不透過領域２２１２による格子状の暗線の部分にも画像が現れ、グリッド現象を低減し、さらに無くすことができる。
【実施例４】
【００３３】
図９に示すように、本発明の実施例４における投影システム２は、光源２１と、画像表示ユニット２２と、投影ユニット２３と、複屈折ユニット２４'と、スクリーン２５と、を備える。なお、本実施例において、投影システム２の光源２１、画像表示ユニット２２、スクリーン２５及び駆動ユニット２６は、その構成、位置及び機能は、実施例１における投影システム２のものと同様である。ただし、本実施例において、光反射ユニット２４の代わりに、複屈折ユニット２４'を使用する。
【００３４】
複屈折ユニット２４'は、画像光の光路に設けられ、投影ユニット２３が投射した画像光を受信するとともに、受信した画像光を複数の屈折画像光として屈折し、且つ屈折画像光の間にシフト量がある。本実施例において、複屈折ユニットは、複屈折結晶である。
【００３５】
スクリーン２５は、複数の屈折画像光の光路に設けられる。複数の屈折画像光は、スクリーン２５に出射することにより、複数の画像を生成し、且つ画像の間にシフト量がある。
【００３６】
図５に示すように、二つの屈折画像光の間にシフト量があるため、スクリーン２５に現れた画像もシフト量があることになり、スクリーン２５で光不透過領域２２１２による格子状の暗線の部分にも画像が現れ、グリッド現象を低減し、さらに無くすことができる。
【実施例５】
【００３７】
図１０に示すように、本発明の実施例５における投影システム２は、光源２１と、画像表示ユニット２２と、投影ユニット２３と、複屈折ユニット２４'と、スクリーン２５と、駆動ユニット２６と、を備える。なお、本実施例において、投影システム２の光源２１、画像表示ユニット２２、投影ユニット２３及び駆動ユニット２６は、その構成及び機能は、実施例１における投影システム２のものと同様であり、スクリーン２５は、実施例４におけるる投影システム２のものと同様である。
【００３８】
ただし、本実施例において、複屈折ユニット２４'は、画像表示ユニット２２が生成した画像光を受信するとともに、複数の屈折画像光として屈折し、且つ屈折画像光の間にシフト量がある。投影ユニット２３は、屈折画像光の光路に設けられ、受信した屈折画像光を投射する。
【００３９】
図５に示すように、二つの屈折画像光の間にシフト量があるため、スクリーン２５に現れた画像もシフト量があることになり、スクリーン２５で光不透過領域２２１２による格子状の暗線の部分にも画像が現れ、グリッド現象を低減し、さらに無くすことができる。
【実施例６】
【００４０】
図１１に示すように、本発明の実施例６における投影システム２は、光源２１と、画像表示ユニット２２と、投影ユニット２３"と、スクリーン２５と、駆動ユニット２６と、を備える。本実施例において、投影システム２の光源２１、画像表示ユニット２２及び駆動ユニット２６の構成、位置及び機能は、実施例１における投影システム２のものと同様であり、スクリーン２５は、実施例４における投影システム２のものと同様である。ただし、本実施例において、投影ユニット２３"は、係受信画像表示ユニット２２が生成した画像光を受信し、且つ複屈折素子２３１"を有する。複屈折素子２３１"は、画像光を受信するとともに、複数の屈折画像光として屈折する。投影ユニット２３"は、これらの屈折画像光をスクリーン２５に投射する。
【００４１】
図５に示すように、二つの屈折画像光の間にシフト量があるため、スクリーン２５に現れた画像にもシフト量があることになり、スクリーン２５で光不透過領域２２１２による格子状の暗線の部分にも画像が現れ、グリッド現象を低減し、さらに無くすことができる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の投影システムを示す図である。
【図２】従来の画像表示ユニットの一部を示す拡大図である。
【図３】本発明の実施例１における投影システムを示す図である。
【図４】実施例１の画像表示ユニットの一部を示す拡大図である。
【図５】実施例１のスクリーンの一部を示す拡大図である。
【図６】実施例１のスクリーンの他の一部を示す拡大図である。
【図７】本発明の実施例２における投影システムを示す図である。
【図８】本発明の実施例３における投影システムを示す図である。
【図９】本発明の実施例４における投影システムを示す図である。
【図１０】本発明の実施例５における投影システムを示す図である。
【図１１】本発明の実施例６における投影システムを示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１        投影システム
１１      光源
１２      駆動ユニット
１３      画像表示ユニット
１３１    画像表示画素
１３１１  光透過領域
１３１２  光不透過領域
１３２    伝送素子
１４      投影ユニット
１５      鏡面
１６      スクリーン
２        投影システム
２１      光源
２２      画像表示ユニット
２２１    画像表示画素
２２１１  光透過領域
２２１２  光不透過領域
２２２    伝送素子
２３      投影ユニット
２３'      投影ユニット
２３１'    光透過性反射層
２３２'    反射層
２３１１'  第１画像光
２３２１'  第２画像光
２３"      投影ユニット
２３１"    複屈折素子
２４      光反射ユニット
２４１    反射層
２４１１  第２画像光
２４２    光透過性反射層
２４２１  第１画像光
２４３    透明媒質
２４'      複屈折ユニット
２５      スクリーン
２５１    第１画像
２５２    第２画像
２６      駆動ユニット
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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