(57)【要約】【課題】１台以上のプロジェクタとスクリーンを使用するマルチビジョン装置における表示画面の自動調整において、上下左右方向に隣接し合うスクリーン間に隙間がほとんど無い場合、各プロジェクタの表示画面を各スクリーンに最適に調整する為にスクリーンの端面の対角線上に光センサを設置する構成ではスクリーンへの光センサの映りこみで視認性を損なう為、光センサを設置できないという課題と、表示画面を正確に自動調整し得ない課題を解決し、視認性の高いマルチビジョン装置を得ることが出来るプロジェクタ表示位置調整装置を提供することを目的とする。【解決手段】プロジェクタ１０１の映像光１０３の境界上に設置された遮光板１０６の上下左右に光センサ１０７、１０８、１０９、１１０を設け、各光センサの検出信号１１１をコントローラ１１２で受信し、レンズ駆動制御信号１１３をプロジェクタ１０１に発信しレンズ１０２を駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光を投影するプロジェクタ部と、前記プロジェクタ部の投影光を結像させるスクリーン部と、前記プロジェクタ部に設けられ、前記スクリーン部に映像を拡大表示するレンズ部と、前記プロジェクタ部およびスクリーン部を支持する筐体部と、前記筐体部に固定された遮光板部と、前記遮光板部に設置された複数の光センサ部と、前記光センサ部の光検出信号を検知して前記プロジェクタ部にレンズ制御信号を送出するコントローラ部を備え、前記コントローラ部の信号により前記プロジェクタ部の前記レンズ駆動部を動作させることにより、前記スクリーン部に投影される映像の大きさおよび位置を最適な位置に調整することを特徴とするプロジェクタ表示位置調整装置。
【請求項２】
遮光板部は、レンズ部からスクリーン部までの投影光の映像光路境界上に設置することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置。
【請求項３】
複数の光センサ部は、少なくとも上下左右の４箇所に設置されることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置。
【請求項４】
コントローラ部は、複数の光センサ部から光検出信号を得て表示画面の位置を判定する画面位置判定部と、前記画面位置判定部の情報により、レンズのズームアップもしくはズームダウン、もしくはレンズシフトを行うレンズ駆動制御信号を作成し、プロジェクタ部に発信するプロジェクタレンズ駆動制御部と、表示画面を調整する時、リモコンもしくはスイッチなどから調整信号を受信する調整信号受信部と、前記調整信号受信部から信号を受け取り、前記プロジェクタレンズ駆動制御部にレンズ駆動制御を許可し自動調整動作を開始する調整動作判断部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置。
【請求項５】
筐体部は、上面に連結用凹部、下面に連結用凸部を有し、他の筐体の連結用凸部、連結用凹部とそれぞれ嵌合することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置。
【請求項６】
筐体部は、少なくとも１つの固定穴を有し、筐体連結プレートにより、他の筐体の固定穴とが連結できることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタを使用した表示画面の位置およびサイズを自動調整するプロジェクタ表示位置調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型映像表示システムの分野では、複数の映像を表示したりするために、複数のプロジェクタを使用し、各プロジェクタからそれぞれ表示画面が投影されるスクリーンを連結して構成したマルチビジョン装置があり、防災監視や各種イベント、展示などの用途で広く使用されている。このようなマルチビジョン装置では画面の繋がりを考慮して、個々のプロジェクタから投影される表示画面が繋がって表示される必要があるが、表示画面を繋げて表示するためには、各プロジェクタの表示領域と各スクリーンサイズが正確に一致するように表示領域をスクリーン領域に合わせて調整する必要がある。近年の技術ではプロジェクタの表示画面の調整は自動化されつつあり、光センサを用いてプロジェクタ表示画面の表示サイズ、位置を自動調整する技術が知られている。
【０００３】
以下に従来のプロジェクタの表示画面の位置を自動調整する技術について説明する。
【０００４】
従来、プロジェクタの表示画面の位置を自動調整する技術は、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。そのプロジェクタの表示画面の位置を自動調整する技術を図７と図８で説明する。図７は従来のプロジェクタの表示画面の位置を自動調整する技術を説明するために構成要素の位置関係を示す側面図、また図８はスクリーンの正面と表示画面と各要素の位置関係図である。図７において、７０１は表示画面が投影されるスクリーン、７０２は表示画面を投影するプロジェクタで、７０３はプロジェクタ７０２のレンズである。７０４はプロジェクタ７０２から投射された映像光、７０５および７０６はスクリーン７０１の端部に対角線上に設置された光センサ、７０７および７０８は光センサ７０５および７０６により検出された光検出信号、７０９はレンズ駆動制御装置でレンズ７０３を駆動するレンズ駆動制御信号７１０を出力する。図８において、７１１は調整前の表示画面、７１２は調整後（表示したい位置）の表示画面である。
【０００５】
以上のように構成された従来のプロジェクタの表示画面の位置を自動調整する技術について、以下にその動作について説明する。
【０００６】
まず、プロジェクタ７０２から出力された映像光７０４はスクリーン７０１上で結像し、スクリーン７０１の正面から見ると、表示画面７１１が表示したい位置の表示画面７１２と異なる位置に表示されたとする。この際、光センサ７０５および７０６のいずれもが映像光７０４を検出しない場合は、各光センサの光検出信号７０７および７０８は発信されず、レンズ駆動制御装置７０９は、調整前の表示画面７１１が表示したい位置の表示画面７１２よりも小さいと判断し、レンズ駆動制御信号７１０で、レンズ７０３をズームアップする信号をプロジェクタ７０２に発信し、表示画面サイズを大きくする。その際、光センサ７０５および７０６の両方が映像光７０４を検出した時点で固定する。
【０００７】
また、逆に光センサ７０５および７０６のいずれもが映像光７０４を検出する場合は、各光センサの光検出信号７０７および７０８が発信され、レンズ駆動制御装置７０９は、調整前の表示画面７１１が表示したい位置の表示画面７１２よりも大きいと判断し、レンズ駆動制御信号７１０で、レンズ７０３に対しズームダウンする信号をプロジェクタ７０２に発信し、表示画面サイズを小さくし、一旦、光センサ７０５および７０６の両方が映像光７０４を検出しなくなった時点で、上記と同様に、レンズ駆動制御信号７１０でレンズ７０３をズームアップする信号をプロジェクタ７０２に発信し、表示画面サイズを大きくし、光センサ７０５および７０６の両方が映像光７０４を検出した時点で固定する。
【０００８】
また、光センサ７０５もしくは７０６のどちらか一方だけが映像光７０４を検出した場合は、表示画面７１１の位置がずれていると判断し、レンズ７０３をシフトさせて光軸を調整したり、レンズ７０３をズームアップもしくはズームダウンさせるレンズ駆動制御信号７１０をプロジェクタ７０２に発信するなどして、画面位置およびサイズを変えた後、上記のようにレンズ７０３をズームダウンした後、レンズ７０３をズームアップして表示画面７１１を大きくし、光センサ７０５および７０６が同時に映像光７０４を検出した画面サイズで固定する。そして最終的に調整後の表示画面７１２を得る。
【特許文献１】特開２００３−９０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、スクリーン１面の領域全体を画面表示領域として使用する場合や、複数のプロジェクタと複数のスクリーンから構成され、複数画面の表示を行なうマルチビジョン装置においては、個々の画面間の繋がりを確保する必要があることから、隣接するスクリーン間にはほとんど隙間が無く、表示画面調整のための光センサをスクリーンの端部に配置することが出来ないという問題があり、設置したとしてもスクリーン上に光センサの影を作ってしまい、画面表示の妨げになるという問題を有していた。
【００１０】
さらに、スクリーンの端部の対角線上に２つの光センサを取り付ける方法では、表示画像が調整したい画像サイズより大きく、かつ２つの光センサ上に表示画面の境界線がある場合、スクリーンの対角線上に設置された２つの光センサで同時に映像光が検出されるため、表示画像が大きいと判断され、レンズのズームダウンが行われ、その結果、両方の光センサが同時に検出しなくなると、レンズのズームアップが行われ、以降のその繰り返しになり、正確な表示画像が得られないという問題もある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、複数のプロジェクタと複数のスクリーンから構成され、複数画面の表示を行なうマルチビジョン装置において、隣接するスクリーン間にはほとんど隙間がない場合、あるいはスクリーンが１面の場合でスクリーン領域と表示画面領域が同一の領域で光センサをスクリーン端部に取り付けられない場合でも、表示画面の正確な自動調整を行い、視認性の高いマルチビジョン装置を得ることが出来るプロジェクタ表示位置調整装置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】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の発明は、映像光を投影するプロジェクタ部と、前記プロジェクタ部の投影光を結像させるスクリーン部と、前記プロジェクタ部に設けられ、前記スクリーン部に映像を拡大表示するレンズ部と、前記プロジェクタ部およびスクリーン部を支持する筐体部と、前記筐体部に固定された遮光板部と、前記遮光板部に設置された複数の光センサ部と、前記光センサ部の光検出信号を検知して前記プロジェクタ部にレンズ制御信号を送出するコントローラ部を備え、前記コントローラ部の信号により前記プロジェクタ部の前記レンズ駆動部を動作させることにより、前記スクリーン部に投影される映像の大きさ並びに位置を最適な位置に調整することを特徴とするプロジェクタ表示位置調整装置としたものであり、スクリーン上に光センサの影を作ることなく表示画面を自動調整できるという作用を有する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、遮光板部はレンズ部からスクリーン部までの投影光の映像光路境界上に設置することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置としたものであり、光センサをスクリーン端部に直接設置することを必要としない構成を可能とする作用を有する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、複数の光センサ部は、少なくとも上下左右の４箇所に設置されることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置としたものであり、従来の構成よりもより正確に表示画面を調整し得る作用を有する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、コントローラ部は、複数の光センサ部から光検出信号を得て表示画面の位置を判定する画面位置判定部と、前記画面位置判定部の情報により、レンズのズームアップもしくはズームダウン、もしくはレンズシフトを行うレンズ駆動制御信号を作成し、プロジェクタ部に発信するプロジェクタレンズ駆動制御部と、表示画面を調整する時、リモコンもしくはスイッチなどから調整信号を受信する調整信号受信部と、前記調整信号受信部から信号を受け取り、前記プロジェクタレンズ駆動制御部にレンズ駆動制御を許可し自動調整動作を開始する調整動作判断部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置としたものであり、前記スクリーン部に投影される映像の大きさ並びに位置を最適な位置に調整する作用を有する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、筐体部は、上面に連結用凹部、下面に連結用凸部を有し、他の筐体の連結用凸部、連結用凹部とそれぞれ嵌合することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置としたものであり、本装置を用いてマルチビジョン装置を構成することで、隣接するスクリーン間にはほとんど隙間が無く、各画面の表示画面が自動調整可能であるという作用を有する。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、筐体部は、少なくとも１つの固定穴を有し、筐体連結プレートにより、他の筐体の固定穴とが連結できることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ表示位置調整装置としたものであり、本装置を用いてマルチビジョン装置を構成することで、隣接するスクリーン間にはほとんど隙間が無く、各画面の表示画面が自動調整可能であるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明は光センサ部がスクリーン上に設置されない構成のため、マルチビジョン装置のように複数のスクリーンが上下左右に隣接し、光センサがスクリーン上に設置できない場合、あるいはスクリーンが１面で使用される場合でも、表示画面領域の視認性を妨げずに自動調整が可能になるという優れた効果の他に、光センサを４つ設けることにより、より正確に表示画面の位置を自動調整することが可能となる効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１から図６を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるプロジェクタ表示位置調整装置の構成図である。
【００２１】
図１において、１０１は映像光を投影するプロジェクタであり、パソコンやビデオ映像やプロジェクタ本体に内蔵されたテストパタン信号を映像光として出力する。１０２は映像光を拡大表示させるためにプロジェクタ１０１に取り付けられたレンズ、１０３はプロジェクタ１０１から投影される映像光、１０４はプロジェクタ１０１より投影された映像を結像するスクリーン、１０５はプロジェクタ１０１およびスクリーン１０４を支持する筐体である。また、１０６は遮光板であり、スクリーン１０４の裏側で筐体１０５に固定されており、なおかつ、レンズ１０２からスクリーン１０４までの映像光路境界上に設置され、四角錐をスクリーン１０４に対して平行に切り落とした際に出来る台形状の４面の板で筒状に構成され、遮光板１０６の片側の端はスクリーン１０４の上下左右の辺に密接している。１０７、１０８、１０９、１１０は、スクリーン正面から見てそれぞれ上下左右の位置で、プロジェクタの投影光源の方向に向けて映像光１０３を検出するように、遮光板１０６上に設置された光センサである。１１１は光センサ１０７、１０８、１０９、１１０の光検出信号であり、１１２はコントローラであり、光検出信号１１１を検知してプロジェクタ１０１に、レンズ駆動制御信号１１３を発信する。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１におけるスクリーンの正面図と表示画面と各要素の位置関係図である。
【００２３】
図２において、１１４は正面から見たスクリーン位置における、位置、サイズ調整前の表示画面である。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態１におけるコントローラ１１２の内部構成図である。
【００２５】
図３において、１１１ａはスクリーン上端光検出信号、１１１ｂはスクリーン下端光検出信号、１１１ｃはスクリーン左端光検出信号、１１１ｄはスクリーン右端光検出信号で、光検出信号１１１を構成している。１２１は光検出信号１１１を得て表示画面１１４の位置を判定する画面位置判定部、１２２はプロジェクタレンズ駆動制御部であり、画面位置判定部１２１の情報により、レンズ１０２のズームアップもしくはズームダウン、もしくはレンズシフトを行うレンズ駆動制御信号１１３を作成し、レンズ駆動制御信号１１３としてプロジェクタ１０１に発信する。１２３は調整信号受信部であり、表示画面１１４を調整する時、リモコンもしくはスイッチなどから調整信号１２４を受信する。調整動作判断部１２５は調整信号受信部１２３から信号を受け取りプロジェクタレンズ駆動制御部１２２にレンズ駆動制御を許可し自動調整動作を開始する。１２６は画面位置判定部１２１から発信される調整動作完了信号である。
【００２６】
図４は、本発明の実施の形態１における光センサの映像光検出の有無と画面位置判別状態とレンズ駆動部の調整動作図である。
【００２７】
以上のように構成された実施の形態１におけるプロジェクタ表示位置調整装置について図１から図４を用いてその動作を説明する。
【００２８】
まず、プロジェクタ１０１からレンズ１０２で拡大され投影された映像光１０３は、スクリーン１０４上で結像し、正面から見た調整前の表示画面１１４のように表示される。この状態の時、リモコンもしくはスイッチなどからの調整信号１２４を調整信号受信部１２３が受信すると、調整動作判断部１２５からプロジェクタレンズ駆動制御部１２２にレンズ駆動制御を許可し、自動調整動作が開始される。このとき、スクリーン１０４の位置とサイズに正確に画面の領域が表示されていなければ、遮光板１０６の上下左右に設置した各光センサ１０７、１０８、１０９、１１０が、遮光板１０６を越えて漏れてくる映像光、すなわちスクリーン１０４の領域からずれている映像光１０３を光検出信号１１１として検出し、コントローラ１１２に入力される。コントローラ１１２は、その内部でスクリーン上端光検出信号１１１ａ、スクリーン下端光検出信号１１１ｂ、スクリーン左端光検出信号１１１ｃ、スクリーン右端光検出信号１１１ｄの有無を画面位置判定部１２１で判定することにより、調整前の表示画面１１４の位置を判定する。その判定結果をもとにレンズ１０２をレンズシフト、またはズームアップ、ズームダウンして調整前の表示画面１１４をスクリーン１０４と同等の領域になるように調整する。
【００２９】
さらに具体的な調整方法を以下に記す。
【００３０】
調整前の表示画面１１４を表示した際、上部光センサ１０７、下部光センサ１０８、左部光センサ１０９、右部光センサ１１０が何れも映像光１０３を検出しない場合は、画面位置判定部１２１で、調整前の表示画面１１４が小さいと判断して、プロジェクタレンズ駆動制御部１２２からレンズズームアップ制御信号を作成し、レンズ駆動制御信号１１３としてプロジェクタ１０１に送出する。また逆に、調整前の表示画面１１４を表示した際、上部光センサ１０７、下部光センサ１０８、左部光センサ１０９、右部光センサ１１０すべてが映像光１０３を検出している場合は、画面位置判定部１２１で、調整前の表示画面１１４が大きいと判断して、プロジェクタレンズ駆動制御部１２２からレンズズームダウン制御信号を作成しレンズ駆動制御信号１１３としてプロジェクタ１０１に送出する。さらに、各光センサにおける映像光の検出の状態に応じて図４のように画面位置を判定し、プロジェクタレンズ駆動制御部１２２を動作させることで、最終的に上部光センサ１０７、下部光センサ１０８、左部光センサ１０９、右部光センサ１１０が４つ同時に映像光を検出した時点で、調整前の表示画面１１４はスクリーン１０４と同等の領域になり、調整が完了する。このとき画面位置判定部１２１は、調整動作完了信号１２６を調整動作判断部１２５に送出する、調整動作判断部１２５はプロジェクタレンズ駆動制御部１２２のレンズ駆動制御を不許可とし、自動調整動作を完了する。
【００３１】
以上のように本実施の形態によれば、プロジェクタ１０１とスクリーン１０４を支持する筐体１０５に、プロジェクタ１０１の映像光１０３の境界線上に沿って遮光板１０６を設置し、その遮光板１０６上の上下左右の４箇所にプロジェクタの映像光１０３の方向に光センサ１０７、１０８、１０９、１１０をスクリーン１０４側の面とは反対側に設け、各光センサの検出信号１１１をコントローラ１１２で受信し、レンズ駆動制御信号１１３をプロジェクタ１０１に発信しレンズ１０２を駆動することにより、各光センサをスクリーンの端部に設置しなくても、表示画面領域をスクリーン領域にあわせて調整することが可能となり、視認性の高い画面領域を得ることが出来る。
【００３２】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２におけるプロジェクタ表示位置調整装置を縦方向に２台使用しマルチビジョン装置とした場合の構成の側面図である。
【００３３】
図５において、２０１は側面から見た筐体である。２０２はスクリーン、２０３は筐体上部連結用凹部、２０４は筐体下部連結用凸部で、筐体２０１の内部は実施の形態１における図１の構成と同様である。
【００３４】
また、図６はプロジェクタ表示位置調整装置を横方向に２台使用しマルチビジョン装置とした場合の構成の後面図である。
【００３５】
図６において、２０５は筐体２０１に設けられた固定穴であり、筐体連結プレート２０６により、複数の筐体２０１を横方向に連結し、固定するときに使用する。
【００３６】
図１の構成と異なるのは、筐体２０１を縦方向に複数個連結して隣接するスクリーン２０２を隙間なく設置するための筐体上部連結用凹部２０３、筐体下部連結用凸部２０４と、筐体２０１を筐体連結プレート２０６により、横方向に複数個連結して隣接するスクリーン２０２を隙間なく設置するための固定穴２０５を筐体に配置した点である。
【００３７】
以上のように縦方向および横方向に複数個のプロジェクタ表示位置調整装置で構成したマルチビジョン装置について以下その動作を説明する。
【００３８】
まず、縦方向にプロジェクタ表示位置調整装置を連結する場合を説明する。筐体２０１は下部面に筐体下部連結用凸部２０４があり、別の筐体の筐体上部連結用凹部２０３に嵌る。複数の筐体２０１を縦方向に積み上げる際はこの筐体上部連結用凹部２０３と筐体下部連結用凸部２０４を合わせるように積み上げて構成する。
【００３９】
次に、横方向にプロジェクタ表示位置調整装置を連結する場合を説明する。後面から見た筐体２０１には、横方法に連結するための固定穴２０５があり、別の筐体２０１の固定穴２０５と、筐体連結プレート２０６で固定する。複数の筐体２０１を横方向に連結する際は隣り合う固定穴２０５を筐体連結プレート２０６で連結して構成する。
【００４０】
このように縦方向および横方向に複数個のプロジェクタ表示位置調整装置を用いて構成すると、各筐体にはスクリーン２０２が設置されており、隣接するスクリーン２０２は隙間なく設置され、マルチビジョン装置を実現することが可能となる。
【００４１】
本構成のマルチビジョン装置は筐体単位でプロジェクタ表示位置調整機能を有するため、各筐体ごとに表示画面領域をスクリーン領域に合わせて調整することで画面領域を自動調整できるマルチビジョン装置を構成できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明にかかる、プロジェクタ表示位置調整装置は、スクリーン端部に光センサを設けることなく表示画面領域を自動調整できる機能を有し、また筐体部は縦方向あるいは横方向に連結できる機能を有することから、隣接するスクリーン間にはほとんど隙間が無く、表示画面調整のための光センサをスクリーンの端部に取り付けることが出来ないマルチビジョン装置のような大型映像表示システム等の分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプロジェクタ表示位置調整装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるプロジェクタ表示位置調整装置のスクリーンの正面図と表示画面と各要素の位置関係図
【図３】本発明の実施の形態１におけるプロジェクタ表示位置調整装置のコントローラの内部構成図
【図４】本発明の実施の形態１におけるプロジェクタ表示位置調整装置の光センサの映像光検出の有無と画面位置判別状態とレンズ駆動部の調整動作図
【図５】本発明の実施の形態２におけるプロジェクタ表示位置調整装置を縦方向に２台使用しマルチビジョン装置とした場合の構成の側面図
【図６】本発明の実施の形態２におけるプロジェクタ表示位置調整装置を横方向に２台使用しマルチビジョン装置とした場合の構成の後面図
【図７】従来のプロジェクタの構成要素の位置関係を示す側面図
【図８】従来のプロジェクタのスクリーンの正面と表示画面と各要素の位置関係図
【符号の説明】
【００４４】
１０１  プロジェクタ
１０２  レンズ
１０３  映像光
１０４  スクリーン
１０５  筐体
１０６  遮光板
１０７  上部光センサ
１０８  下部光センサ
１０９  左部光センサ
１１０  右部光センサ
１１１  光検出信号
１１１ａ  スクリーン上端光検出信号
１１１ｂ  スクリーン下端光検出信号
１１１ｃ  スクリーン左端光検出信号
１１１ｄ  スクリーン右端光検出信号
１１２  コントローラ
１１３  レンズ駆動制御信号
１１４  表示画面
１２１  画面位置判定部
１２２  プロジェクタレンズ駆動制御部
１２３  調整信号受信部
１２４  調整信号
１２５  調整動作判断部
１２６  調整動作完了信号
２０１  筐体
２０２  スクリーン
２０３  筐体上部連結用凹部
２０４  筐体下部連結用凸部
２０５  固定穴
２０６  筐体連結プレート
【図１】
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【図２】
2007304261.tif 000004
【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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