(57)【要約】【課題】  掃除される領域において、紫外線を反射・吸収する物質の存在確認やその存在位置を視覚的に判断し、その物質を確実に掃除することを目的とする。【解決手段】  床面８で反射した紫外線を受光することにより、床面８を反映した紫外線によるイメージ像を検出するための２次元ＣＣＤ１２と、２次元ＣＣＤ１２により検出された紫外線によるイメージ像に基づいて生成された紫外線情報を表示するための液晶表示装置７とを備える電気掃除機。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除される領域の表面で反射した紫外線を受光することにより、前記掃除される領域を反映した前記紫外線によるイメージ像を検出するためのイメージ像検出手段と、
前記イメージ像検出手段により検出された前記紫外線によるイメージ像に基づいて生成された紫外線情報を表示するための表示部と、を備えたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記紫外線を透過する紫外線フィルタをさらに備え、
前記紫外線フィルタは、前記イメージ像検出手段の受光面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記紫外線を発光する発光手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記表示部に表示される紫外線情報は、少なくとも前記イメージ像検出手段により検出された前記紫外線によるイメージ像に基づいて生成されたイメージ像を含み、
前記表示部には、前記掃除される領域に存在する花粉が判別可能に表示されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記表示部に表示される紫外線情報は、少なくとも前記イメージ像検出手段により検出された前記紫外線によるイメージ像に基づいて生成されたイメージ像を含み、
前記表示部には、前記掃除される領域に存在する虫やその死骸が判別可能に表示されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記紫外線情報に基づき、視覚的又は聴覚的に報知することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に関し、特に、紫外線イメージ像表示部を有する電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機の吸い込み口に紫外線ランプを設置し、紫外線を照射することにより床面を殺菌・除菌するという電気掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１３５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１で開示されている電気掃除機は、紫外線ランプから照射する紫外線で床面を殺菌・除菌する機能のみを有するので、たとえば、紫外線を反射・吸収する物質の存在確認やその存在位置を視覚的に判断するのが困難であるという問題点がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、掃除される領域において、紫外線を反射・吸収する物質の存在確認やその存在位置を視覚的に判断することが可能な電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の電気掃除機は、掃除される領域の表面で反射した紫外線を受光することにより、掃除される領域を反映した紫外線によるイメージ像を検出するためのイメージ像検出手段と、イメージ像検出手段により検出された紫外線によるイメージ像に基づいて生成された紫外線情報を表示するための表示部と、を備えたことをその要旨とする。
【０００６】
すなわち、この一の局面による電気掃除機では、掃除される領域の表面で反射した紫外線を受光することにより、掃除される領域を反映した紫外線によるイメージ像を検出するためのイメージ像を表示するための表示部を設けることによって、掃除される領域の紫外線によるイメージ像をイメージ像検出手段により検出することができ、且つ、その紫外線によるイメージ像を表示部に表示させることができる。その結果、電気掃除機を用いて、掃除される領域の紫外線によるイメージ像を視認することができる。
【０００７】
ここで、花粉は波長が４００ｎｍ以下の紫外線を吸収するという性質を有するので、掃除される領域の花粉が存在する部分における上記波長の紫外線の反射率は、花粉が存在しない部分における紫外線の反射率に比べて小さくなる。これにより、掃除される領域の紫外線によるイメージ像をイメージ像検出手段により検出するとともに、その紫外線によるイメージ像を表示部に表示させれば、イメージ像検出手段による紫外線の検出量が掃除される領域の花粉が存在する部分と花粉が存在しない部分とで互いに異なるので、掃除される領域の花粉が存在する部分と花粉が存在しない部分との表示色が互いに異なるように、掃除される領域の紫外線によるイメージ像を表示部に表示させることができる。
【０００８】
また、虫は紫外線を反射するという性質を有するので、掃除される領域の虫が存在する部分における紫外線の反射率は、虫が存在しない部分における紫外線の反射率に比べて大きくなる。これにより、掃除される領域の紫外線によるイメージ像をイメージ像検出手段により検出するとともに、その紫外線によるイメージ像を表示部に表示させれば、イメージ像検出手段による紫外線の検出量が掃除される領域の虫が存在する部分と虫が存在しない部分との表示色が互いに異なるように、掃除される領域の紫外線によるイメージ像を表示部に表示させることができる。ここで虫とは、紫外線を反射する性質を有する、家の床、カーペット、布団などに存在する微小な生物であり、例えばクモやダニである。
【０００９】
このように掃除される領域に紫外線反射率の異なる物質が存在していると、それぞれ、物質毎の反射率に応じた表示色を有するイメージ像が生成され、物質同士の境界が識別できることから、その掃除される領域における紫外線を反射・吸収する物質の存在確認やその存在位置を視覚的に判断することができる。
【００１０】
請求項２の電気掃除機は、請求項１の発明において、紫外線を透過する紫外線フィルタをさらに備え、紫外線フィルタは、イメージ像検出手段の受光面側に配置されていることをその要旨とする。
【００１１】
すなわち、上記一の局面による電気掃除機は、好ましくは、紫外線を透過する紫外線フィルタをさらに備え、紫外線フィルタは、イメージ像検出手段の受光面側に配置されている。このように構成すれば、イメージ像検出手段の受光面には、紫外線フィルタを透過する紫外線のみが入射されるので、容易に、イメージ像検出手段により、紫外線によるイメージ像を検出することができる。尚、イメージ像検出手段を紫外線のみに反応するように構成すれば、紫外線フィルタは不要である。
【００１２】
請求項３の電気掃除機は、請求項１又は２の発明において、紫外線を発光する発光手段をさらに備えることをその要旨とする。
【００１３】
すなわち、上記一の局面による電気掃除機において、好ましくは、紫外線を発光する発光手段をさらに備える。このように構成すれば、発光手段を発光させることにより掃除される領域に対して紫外線を照射することによって、紫外線照射量が少ない環境下（例えば、室内や夜間）においても、イメージ像検出手段により掃除される領域の紫外線によるイメージ像を検出することができる。
【００１４】
請求項４の電気掃除機は、請求項１から３のいずれかの発明において、表示部に表示される紫外線情報は、少なくともイメージ像検出手段により検出された紫外線によるイメージ像に基づいて生成されたイメージ像を含み、表示部には、掃除される領域に存在する花粉が判別可能に表示されることをその要旨とする。
【００１５】
すなわち、上記一の局面による電気掃除機において、表示部に表示される紫外線情報は、少なくともイメージ像検出手段により検出された紫外線によるイメージ像に基づいて生成されたイメージ像を含み、表示部には、掃除される領域に存在する花粉が存在する部分が判別可能なイメージ像が表示されるようにしてもよい。このように構成すれば、容易に、電気掃除機を用いて、掃除される領域における花粉の存在を確認することができる。
【００１６】
請求項５の電気掃除機は、請求項１から４のいずれかの発明において、表示部に表示される紫外線情報は、少なくともイメージ像検出手段により検出された紫外線によるイメージ像に基づいて生成されたイメージ像を含み、表示部には、前記掃除される領域に存在する虫やその死骸が判別可能に表示されることをその要旨とする。
【００１７】
すなわち、上記一の局面による電気掃除機において、表示部に表示される紫外線情報は、少なくともイメージ像検出手段により検出された紫外線によるイメージ像に基づいて生成されたイメージ像を含み、表示部には、掃除される領域に存在する虫やその死骸が存在する部分が判別可能なイメージ像が表示されるようにしてもよい。このように構成すれば、容易に、電気掃除機を用いて、掃除される領域における虫やその死骸の存在を確認することができる。
【００１８】
請求項６の電気掃除機は、請求項１から５のいずれかの発明において、紫外線情報に基づき、視覚的又は聴覚的に報知することをその要旨とする。
【００１９】
すなわち、紫外線情報に基づいて、視覚的又は聴覚的に操作者に報知することが出来る。これにより、操作者は、上記報知手段の発動時に適宜表示部を見ればよく、常に表示部を監視する必要がなくなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、掃除される領域において、紫外線を反射・吸収する物質の存在確認やその存在位置を視覚的に判断し、その物質を確実に掃除することが可能な電気掃除機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を詳述する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態による電気掃除機１０の正面図である。この電気掃除機１０は、掃除機本体１を備えている。掃除機本体１は、その内部に集塵室（図示せず）を有し、その集塵室に通じるホース差込口に、可撓性を有するホース２の一端が接続されている。ホース２の他端には、硬質な接続管３、さらに接続管３の延長管４を介して吸い込みヘッド５が連続して接続されている。接続管３の上面には、清掃作業時に操作者が手で把持する取手部６が一体に形成されている。この取手部６の上面には紫外線情報を表示する液晶表示装置７が、その情報表示面を操作者側に向くように設けられている。また、吸い込みヘッド５の側面部には、２つの開口部１１ａ及び１１ｂが設けられ、後述する、開口部１１ａには２次元ＣＣＤ（電荷結合素子）１２、開口部１１ｂには紫外線ＬＥＤ１３がそれぞれ取り付けられている。尚、開口部１１ａ及び開口部１１ｂを有する吸い込みヘッド５の側面部は、２次元ＣＣＤ１２が床面８からの紫外線の反射を受光できるように、テーパを形成している。尚、床面８は、本発明の「掃除される領域」の一例である。
【００２３】
ここで図２は、開口部１１ａ及び開口部１１ｂを含む点線の領域９の拡大図を示している。それぞれ、開口部１１ａには２次元ＣＣＤ１２、開口部１１ｂには紫外線ＬＥＤ１３が取り付けられている。以下に、各開口部の内部構造を説明するために、それぞれ、開口部１１ａの線Ａ−Ａ´に沿った断面図を図３、開口部１１ｂの線Ｂ−Ｂ´に沿った断面図を図４に示す。
【００２４】
図３に示すように、開口部１１ａに対応する部分に、紫外線フィルタ１４と、２次元ＣＣＤ１２と、レンズ１５とが配置されている。尚、２次元ＣＣＤ１２は、本発明の「イメージ像検出手段」の一例である。具体的には、紫外線フィルタ１４は、吸い込みヘッド５の開口部１１ａを塞ぐように取り付けられている。また、２次元ＣＣＤ１２は、２次元的に配列された複数の画素（図示せず）を含んでいるとともに、各画素の受光面１２ａが紫外線フィルタ１４と対向するように、吸い込みヘッド５と一体の取り付け部１１ｃに取り付けられている。また、レンズ１５は、紫外線フィルタ１４と２次元ＣＣＤ１２との間に取り付けられている。
【００２５】
そして、紫外線フィルタ１４は、約４００ｎｍ以下の紫外線のみが透過するように構成されているとともに、レンズ１５は、紫外線フィルタ１４を透過した紫外線を２次元ＣＣＤ１２の受光面１２ａに集光する機能を有する。これにより、この第１実施形態の２次元ＣＣＤ１２では、床面８を撮像する場合に、その床面８で反射した紫外線のみが受光面１２ａに入射されるので、床面８の紫外線によるイメージ像を検出することが可能となる。この検出された床面８の紫外線によるイメージ像は、電気信号に変換されて２次元ＣＣＤ１２から出力される。
【００２６】
ここで、図５は、光の波長が３５５ｎｍから３７５ｎｍの範囲における、各物質の紫外線反射率を示している。
【００２７】
図５に示されるように、床面８の花粉２１は、紫外線を吸収するという性質を有するので、床面８の花粉２１が存在する部分における紫外線の反射率は、花粉２１が存在しない部分における紫外線の反射率に比べて小さくなる。これにより、床面８の花粉２１が存在する部分に対応する画素に入射される紫外線の量は、花粉２１が存在しない部分に対応する画素に入射される紫外線の量よりも少なくなる。このため、床面８の花粉２１が存在する部分に対応する画素では、花粉２１が存在しない部分に対応する画素で生成される電気信号とは異なる電気信号が生成される。
【００２８】
また、図５に示されるように、床面８の虫２２は、紫外線を反射するという性質を有するので、床面８の虫２２が存在する部分における紫外線の反射率は、虫２２が存在しない部分における紫外線の反射率に比べて大きくなる。これにより、床面８の虫２２が存在する部分に対応する画素に入射される紫外線の量は、虫２２が存在しない部分に対応する画素に入射される紫外線の量よりも多くなる。このため、床面８の虫２２が存在する部分に対応する画素では、虫２２が存在しない部分に対応する画素で生成される電気信号とは異なる電気信号が生成される。
【００２９】
また、図４に示すように、吸い込みヘッド５の開口部１１ｂに、光出射面１３ａが吸い込みヘッド５の外部に突出するように、紫外線を発光する紫外線ＬＥＤ（発光ダイオード素子）１３が取り付けられている。尚、紫外線ＬＥＤ１３は、本発明の「発光手段」の一例である。この紫外線ＬＥＤ１３の発光波長は、約３６５ｎｍに設定されているとともに、紫外線ＬＥＤ１３から発光される紫外線の強度は、約０．１５Ｗ／ｍ２以下に設定されている。そして、紫外線ＬＥＤ１３を発光させることにより、紫外線照射量が少ない環境下（例えば、室内や夜間）で２次元ＣＣＤ１２により床面８を撮像する場合にも、２次元ＣＣＤ１２において床面８の紫外線によるイメージ像が検出される。
【００３０】
また、図６に示すように、取手部６（図１参照）の内部において、液晶表示装置７、２次元ＣＣＤ１２及び紫外線ＬＥＤ１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどにより構成された制御部２３に接続されている。この制御部２３は、２次元ＣＣＤ１２の撮像動作及び紫外線ＬＥＤ１３の発光動作を制御する機能を有する。また、制御部２３は、２次元ＣＣＤ１２で生成される床面８の紫外線によるイメージ像に対応する電気信号に基づいて、床面８の紫外線によるイメージ像に対応する映像信号を生成するとともに、その映像信号を液晶表示装置７に出力する機能を有する。これにより、液晶表示装置７において、床面８の紫外線によるイメージ像が表示される。
【００３１】
ここで、上記したように、床面８の花粉２１若しくは虫２２が存在する部分に対応する画素で生成される電気信号と、花粉２１及び虫２２のいずれも存在しない部分に対応する画素で生成される電気信号とが互いに異なるので、第１実施形態の制御部２３では、床面８の花粉２１若しくは虫２２が存在する部分に対応する映像信号と、花粉２１及び虫２２のいずれも存在しない部分に対応する映像信号とを互いに異ならせることが可能となる。この第１実施形態では、床面８の花粉２１が存在しない部分の表示色に比べて花粉２１が存在する部分の表示色が黒くなるように、並びに床面８の虫２２が存在しない部分の表示色に比べて虫２２が存在する部分の表示色が白くなるように、それぞれ制御部２３において映像信号が生成される。
【００３２】
上記のように、床面８で反射した紫外線を受光することにより、床面８を反映した紫外線によるイメージ像を検出するための２次元ＣＣＤ１２と、２次元ＣＣＤ１２により検出された紫外線によるイメージ像を表示するための液晶表示装置７とを設けることによって、床面８の紫外線によるイメージ像を２次元ＣＣＤ１２により検出するとともに、その紫外線によるイメージ像を液晶表示装置７に表示させれば、２次元ＣＣＤ１２による紫外線の検出量が床面８の花粉２１若しくは虫２２が存在する部分と、花粉２１及び虫２２のいずれもが存在しない部分とで互いに異なるので、床面８の花粉２１若しくは虫２２が存在する部分と花粉２１及び虫２２のいずれも存在しない部分との表示色が互いに異なるように、床面８の紫外線によるイメージ像を液晶表示装置７に表示させることができる。その結果、電気掃除機１０を用いて、床面８の花粉２１若しくは虫２２が存在する部分を確認でき、ひいては、花粉２１若しくは虫２２を確実に掃除することができる。
【００３３】
また、上記のように、紫外線のみを透過する紫外線フィルタ１４を、２次元ＣＣＤ１２の受光面１２ａ側に配置することによって、２次元ＣＣＤ１２の受光面１２ａには、紫外線フィルタ１４を透過する紫外線のみが入射されるので、容易に、２次元ＣＣＤ１２により、紫外線によるイメージ像を検出することができる。
【００３４】
また、上記のように、紫外線を発光する紫外線ＬＥＤ１３を設けることによって、紫外線ＬＥＤ１３を発光させることにより床面８に対して紫外線を照射すれば、紫外線照射量が少ない環境下（例えば、室内や夜間）においても、２次元ＣＣＤ１２により床面８の紫外線によるイメージ像を検出することができる。
【００３５】
尚、日本において、紫外線照射量が最も少ない都市は、札幌市であり、年間を通して紫外線照射量が最も少ない季節は、冬である。この札幌市の冬の時期において、１０時から１４時の間（約１４４００秒間）に照射される約２８０ｎｍ〜約３２０ｎｍの波長の紫外線（紫外線Ｂ波）の量は、約１５００Ｗｓ／ｍ２であり、その間の平均の紫外線強度は、約０．１０Ｗ／ｍ２である。また、約３２０ｎｍ〜約４００ｎｍの波長の紫外線（紫外線Ａ波）は、約２８０ｎｍ〜約３２０ｎｍの波長の紫外線（紫外線Ｂ波）の強度（約０．１０Ｗ／ｍ２）の約５倍の強度を有するので、札幌市の冬の時期における１０時から１４時の間の約３２０ｎｍ〜約４００ｎｍの波長の紫外線（紫外線Ａ波）の平均の強度は、約０．５Ｗ／ｍ２となる。すなわち、自然界において、約３２０ｎｍ〜約４００ｎｍの波長の紫外線（紫外線Ａ波）の最小強度は、約０．５Ｗ／ｍ２である。
【００３６】
このことから、紫外線ＬＥＤ１３から発光される紫外線（波長：約３６５ｎｍ）の強度を約０．１５Ｗ／ｍ２以下に設定した第１実施形態では、紫外線ＬＥＤ１３から発光される紫外線の強度（約０．１５Ｗ／ｍ２以下）が、自然界における約３２０ｎｍ〜約４００ｎｍの波長の紫外線の強度（約０．５Ｗ／ｍ２）よりも小さいので、紫外線ＬＥＤ１３を発光させることにより人体に対して紫外線を照射することに起因して、人体の免疫力が低下するという不都合が発生するのを抑制することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図７は、第１実施形態を変形した第２実施形態による電気掃除機２０の構造を示した平面図である。図７を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、図３に示した紫外線フィルタ１４、２次元ＣＣＤ１２及びレンズ１５が、電気掃除機２０の延長管４上の開口部３１ａに対応する部分に配置されている。また、図４に示した紫外線ＬＥＤ１３が、電気掃除機２０の延長管４上の開口部３１ｂに対応する部分に配置されている。
【００３８】
電気掃除機２０では、上記のように構成することによって、上記第１実施形態と同様、床面８の花粉２１若しくは虫２２が存在する部分と花粉２１及び虫２２のいずれもが存在しない部分との表示色が互いに異なるように、床面８の紫外線によるイメージ像を液晶表示装置７に表示させることができる。これにより、電気掃除機２０を用いて、床面８の花粉２１若しくは虫２２が存在する部分を確認することができる。
【００３９】
また、第２実施形態の２次元ＣＣＤ１２の位置が、第１実施形態の２次元ＣＣＤ１２の位置よりも床面８からの距離を確保しながら設置されるため、より広い床面８のイメージ像を撮像することができ、ひいてはより広い範囲の床面８のイメージ像を液晶表示装置７に表示することができる。
【００４０】
さらに、ブザー３２及び可視光ＬＥＤ３３を有する液晶表示装置７を、図８に示す。尚、ブザー３２は、本発明の「聴覚的な報知」、可視光ＬＥＤ３３は、本発明の「視覚的な報知」の一例である。同図に示すように、液晶表示装置７、２次元ＣＣＤ１２、紫外線ＬＥＤ１３、ブザー３２及び可視光ＬＥＤ３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどにより構成された制御部２３に接続されている。この制御部２３は、２次元ＣＣＤ１２の撮像動作及び紫外線ＬＥＤ１３の発光動作を制御する機能を有する。また、制御部２３は、２次元ＣＣＤ１２で生成される床面８の紫外線によるイメージ像に対応する電気信号に基づいて、床面８の紫外線によるイメージ像に対応する映像信号を生成するとともに、その映像信号を液晶表示装置７に出力する機能を有する。これにより、液晶表示装置７において、床面８の紫外線によるイメージ像が表示される。さらに制御部２３は、２次元ＣＣＤ１２で生成される床面８の紫外線によるイメージ像の各画素に対応する電気信号に基づいて、異なる電気信号を検出すると、ブザー３２及び可視光ＬＥＤ３３を発動させる機能を有している。つまり、床面８に花粉２１若しくは虫２２が存在している場合、前述のとおり、紫外線反射率の違いにより、２次元ＣＣＤ１２において生成される各画素の電気信号に異種の電気信号を発生させ、それを検出した制御部２３は、ブザー３２の音を鳴らす及び可視光ＬＥＤ３３を発光させることによって電気掃除機の操作者に報知することができる。このため、操作者は、常に液晶表示装置７を監視する必要が無くなる。
【００４１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味およびその範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４２】
上記実施形態において特許請求の範囲の範囲内での変更を、以下に変形例として例示する。
【００４３】
（第１変形例）本実施形態では、紫外線を反射する物質として虫を挙げたが、本発明はこれに限らず、虫の死骸も適応可能である。
【００４４】
（第２変形例）本実施形態では、紫外線を吸収する物質として花粉を挙げたが、本発明はこれに限らず、紫外線対策として紫外線吸収率を増大させた繊維で作られた衣服の繊維くずも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態による電気掃除機を示した正面図である。
【図２】本発明の一実施形態による電気掃除機の一部を示した拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態による電気掃除機の一部を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による電気掃除機の一部を示す断面図である。
【図５】紫外線反射率を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による電気掃除機の内部構造を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態による電気掃除機を示した正面図である。
【図８】本発明の一実施形態による電気掃除機の内部構造を示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  掃除機本体
２  ホース
３  接続管
４  延長管
５  吸い込みヘッド
６  取手部
７  液晶表示装置
８  床面
１２  ２次元ＣＣＤ
１３  紫外線ＬＥＤ
２１  花粉
２２  虫
【図１】
2007167154.tif 000003
【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】
2007167154.tif 000009
【図８】
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