(57)【要約】【課題】導光装置及びその光学装置と光学装飾装置の提供。【解決手段】本発明は光源からの光線を可逆変換する一種の導光装置を提供し、ある変換実施例において、本発明の導光装置は面光源を線光源に変換し、さらに点光源に変換し、その後、さらに、導光部を通して該点光源の光線を特定位置に引き出す。別の変換実施例では、点光源を線光源に変換し、さらに面光源に変換して発光の効果を発生する。該導光装置は光学装置及び光学装飾装置に応用され得る。【選択図】図１
2012252339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光装置において、
少なくとも一つの光学ブロックを包含し、各該光学ブロックは、
光学面であって、入射光線を受け取るか或いは射出光線の射出に供される、上記光学面と、
第１光学変換部であって、該光学面と対向し、該光学面より入射する該入射光線を少なくとも一つの線状光に変換するか、或いは少なくとも一つの第２光線を変換して該光学面より射出される面状の該射出光線となす、上記第１光学変換部と、
第２光学変換部であって、該第１光学変換部の一側に接続され、該少なくとも一つの第１線状光を受け取り、該第２光学変換部は該少なくとも一つの第１線状光を変換して第１点状光となして該光学ブロックより射出するか、或いは少なくとも一つの第２点光源の発生する光束を受け取り、それを少なくとも一つの第２線状光に変換する、上記第２光学変換部と、
を具えたことを特徴とする、導光装置。
【請求項２】
請求項１記載の導光装置において、該第１光学変換部は複数の第１プリズムを具え、該複数の第１プリズムは鋸歯状に配列されたことを特徴とする、導光装置。
【請求項３】
請求項１記載の導光装置において、該第２光学変換部は複数の第２プリズムを具え、該複数の第２プリズムは鋸歯状に配列されたことを特徴とする、導光装置。
【請求項４】
光学装置において、
載置ユニットであって、その少なくとも一つの面上に収容エリアが設けられた、上記載置ユニットと、
少なくとも一つの発光ユニットであって、該載置ユニットに結合されて、少なくとも一つの入射光線を提供する、上記少なくとも一つの発光ユニットと、
複数の導光装置であって、可動に該収容エリア中に設置され、各該導光装置は少なくとも一つの光学ブロックを包含し、各光学ブロックは、
光学面であって、射出光線の射出に供される、上記光学面と、
第１光学変換部であって、該光学面と対向し、少なくとも一つの線状光を該光学面より射出される該射出光線に変換する、上記第１光学変換部と、
第２光学変換部であって、該第１光学変換部の一側に接続され、少なくとも一つの点光源の発生する光束を受け取って該少なくとも一つの線状光に変換する、上記第２光学変換部と、
を具えた、上記複数の導光装置と、
を包含したことを特徴とする、光学装置。
【請求項５】
請求項４記載の光学装置において、該収容エリアの各側壁が透光材質とされたことを特徴とする、光学装置。
【請求項６】
請求項４記載の光学装置において、各該導光装置はさらに少なくとも一つの導光部を包含し、該導光部は該発光ユニットの少なくとも一つの入射光線の光経路に対応し、該入射光線を受け取ることを特徴とする、光学装置。
【請求項７】
請求項４記載の光学装置において、該発光ユニットは複数の発光体、電源部及びスイッチ部を包含し、該電源部は各該発光体と電気的に接続され、該スイッチ部は各該発光体及び該電源部に電気的に接続されたことを特徴とする、光学装置。
【請求項８】
請求項７記載の光学装置において、該発光体はバルブ、自然光源、レーザーダイオード或いは発光ダイオードとされることを特徴とする、光学装置。
【請求項９】
請求項７記載の光学装置において、該電源部は電池、太陽電池或いは外接電源とされることを特徴とする、光学装置。
【請求項１０】
請求項７記載の光学装置において、該スイッチ部はプッシュスイッチ、ロッカスイッチ或いは接触式スイッチとされることを特徴とする、光学装置。
【請求項１１】
請求項４記載の光学装置において、各該導光装置は透光のプラスチック、有機高分子のプラスチック、ガラス或いは水晶とされることを特徴とする、光学装置。
【請求項１２】
請求項４記載の光学装置において、各該導光装置の表面にパターン部が設けられ、各該光学ブロックは該少なくとも一つの入射光線を受け取り、さらに各該光学ブロックの配列組み合わせにより、各該導光装置のパターン部は、該射出光線が該光学面より射出される時に、第１図形区を形成することを特徴とする、光学装置。
【請求項１３】
請求項６記載の光学装置において、各該導光装置の導光部は、相互に対応させられた後に、該発光ユニットの照射と組み合わされて、第２図形区を現出することを特徴とする、光学装置。
【請求項１４】
請求項６記載の光学装置において、各該導光装置の表面にパターン部が設けられ、各該光学ブロックが該少なくとも一つの入射光線を受け取り、さらに該光学ブロックの配列組み合わせにより、各該導光装置のパターン部は、射出光線が該光学面より射出される時、第１図形区を形成し、同時に、各該導光装置の導光部が相互に対応させられるか或いは自由に配列されて該入射光線を受け取り、これにより各該導光装置の各導光部は、該入射光線を伝導する時に、第２図形区を現出することを特徴とする、光学装置。
【請求項１５】
光学装置において、
光学方形ブロックであって、複数の可動に接続された立方体を包含し、各該立方体は任意の軸方向の回転可能で、それにより各該立方体の相対位置を変更可能であり、各該立方体の外側面に色部が設けられた、上記光学方形ブロックと、
複数の導光装置であって、それぞれ各該立方体に接続され、各該導光装置はそれぞれ少なくとも一つの光学ブロックと該光学ブロックと結合された導光部を包含し、該光学ブロックはさらに、
光学面であって、入射光線を受け取る、上記光学面と、
第１光学変換部であって、該光学面と対向し、該光学面より入射される入射光線を少なくとも一つの第１線状光に変換する、上記第１光学変換部と、
第２光学変換部であって、該第１光学変換部の一側に接続され、該少なくとも一つの第１線状光を受け取り、それを第１点状光に変換し、該導光部より導出する、上記第２光学変換部と、
を具えた、上記複数の導光装置と、
少なくとも一つの発光ユニットであって、そのうちの少なくとも一つの該立方体中に設けられ、且つそのうち一つ該導光装置の該光学ブロックと対応して入射光線を提供する、少なくとも一つの発光ユニットと、
を包含することを特徴とする、光学装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の光学装置において、各該立方体は透光材質とされることを特徴とする、光学装置。
【請求項１７】
請求項１５記載の光学装置において、各該光学ブロックの該第１光学変換部は複数の第１プリズムを具え、該複数の第１プリズムは鋸歯状配列を呈し、及び各該光学ブロックの該第２光学変換部は複数の第２プリズムを具え、該複数の第２プリズムは鋸歯状配列を呈することを特徴とする、光学装置。
【請求項１８】
請求項１５記載の光学装置において、各該導光部は光ファイバー、光屈折或いは光反射チャネルとされることを特徴とする、光学装置。
【請求項１９】
請求項１５記載の光学装置において、該発光ユニットは該光学ブロックと対応する発光体、該発光体と電気的に接続された電源部、及び該発光体と該電源部に電気的に接続されたスイッチ部を包含することを特徴とする、光学装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の光学装置において、該発光体はバルブ、自然光源、レーザーダイオード或いは発光ダイオードとされることを特徴とする、光学装置。
【請求項２１】
請求項１９記載の光学装置において、該電源部は電池、太陽電池或いは外接電源とされることを特徴とする、光学装置。
【請求項２２】
請求項１９記載の光学装置において、該スイッチ部はプッシュスイッチ、ロッカスイッチ或いは接触式スイッチとされることを特徴とする、光学装置。
【請求項２３】
光学装置において、
複数の積み木本体とされ、その上面に複数の接続部が設けられ、底面に嵌挿部が設けられ、各該積み木本体が各該接続部と該嵌挿部を利用して相互に可動接続され、各該積み木本体はさらに複数の導光装置を包含し、各該導光装置は相互に対応して連通する光経路を形成し、各該導光装置はそれぞれ該接続部内に設けられた導光部と該導光部に対応する少なくとも一つの光学ブロックを包含し、そのうち、各該光学ブロックはさらに、
光学面であって、入射光線を受け取る、上記光学面と、
第１光学変換部であって、該光学面に対向し、該光学面より入射された入射光線を少なくとも一つの第１線状光に変換する、上記第１光学変換部と、
第２光学変換部であって、該第１光学変換部の一側に接続されて、該少なくとも一つの第１線状光を受け取り、該第２光学変換部は該少なくとも一つの第１線状光を第１点状光に変換して該導光部より導出する、上記第２光学変換部と、
を具えた、上記複数の積み木本体と、
少なくとも一つの発光ユニットであって、そのうち一つの該積み木本体中に設けられて該入射光線を提供する、上記少なくとも一つの発光ユニットと、
を包含することを特徴とする、光学装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の光学装置において、各該積み木本体及び該導光部は透光材質とされることを特徴とする、光学装置。
【請求項２５】
請求項２３記載の光学装置において、各該光学ブロックの該第１光学変換部は複数の第１プリズムを具え、該複数の第１プリズムは鋸歯状配列を呈し、及び各該光学ブロックの該第２光学変換部は複数の第２プリズムを具え、該複数の第２プリズムは鋸歯状配列を呈し、且つ各該導光部は該第２プリズムと接続されることを特徴とする、光学装置。
【請求項２６】
請求項２３記載の光学装置において、該発光ユニットは該光学ブロックに対応する発光体、該発光体に電気的に接続された電源部、及び該発光体と該電源部に電気的に接続されたスイッチ部を包含することを特徴とする、光学装置。
【請求項２７】
請求項２６記載の光学装置において、該発光体はバルブ、自然光源、レーザーダイオード或いは発光ダイオードとされることを特徴とする、光学装置。
【請求項２８】
請求項２６記載の光学装置において、該電源部は電池、太陽電池或いは外接電源とされることを特徴とする、光学装置。
【請求項２９】
請求項２６記載の光学装置において、該スイッチ部はプッシュスイッチ、ロッカスイッチ或いは接触式スイッチとされることを特徴とする、光学装置。
【請求項３０】
光学装飾装置において、
少なくとも一つの導光装置であって、各該導光装置は少なくとも一つの光学ブロックを具え、各該光学ブロックは、
光学面であって、入射光線を受け取るか或いは射出光線の射出に供される、上記光学面と、
第１光学変換部であって、該光学面と対向し、該光学面より入射する該入射光線を少なくとも一つの線状光に変換するか、或いは少なくとも一つの第２光線を変換して該光学面より射出される面状の該射出光線となす、上記第１光学変換部と、
第２光学変換部であって、該第１光学変換部の一側に接続され、該少なくとも一つの第１線状光を受け取り、該第２光学変換部は該少なくとも一つの第１線状光を変換して第１点状光となして該光学ブロックより射出するか、或いは少なくとも一つの第２点光源の発生する光束を受け取り、それを少なくとも一つの第２線状光に変換する、上記第２光学変換部と、
を具えた、上記少なくとも一つの導光装置と、
連結装置であって、該少なくとも一つの導光装置に接続された、上記連結装置と、
を包含したことを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３１】
請求項３０記載の光学装飾装置において、各該導光装置は透光材質とされることを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３２】
請求項３０記載の光学装飾装置において、該導光装置の該出光面に光学パターン構造が設けられたことを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３３】
請求項３２記載の光学装飾装置において、該光学パターン構造は、文字、植物パターン、動物パターン、幾何パターン、画像或いは写真とされることを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３４】
請求項３０記載の光学装飾装置において、該導光装置と第３物品の間が該連結装置により連接され、且つ該連結装置に導光部と該導光部に対応する発光ユニットが設けられ、該連結装置の内部で発生する光が該導光装置に進入することを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３５】
請求項３４記載の光学装飾装置において、該導光部は透光材質で構成されることを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３６】
請求項３４記載の光学装飾装置において、該発光ユニットは、
少なくとも一つの発光体であって、該導光部と対応する上記少なくとも一つの発光体と、
電源部であって、該少なくとも一つの発光体に電気的に接続された上記電源部と、
スイッチ部であって、該少なくとも一つの発光体と該電源部に電気的に接続された上記スイッチ部と、
を包含することを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３７】
請求項３６記載の光学装飾装置において、該発光体は、発光ダイオード、自然光源、或いはバルブとされることを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３８】
請求項３６記載の光学装飾装置において、該電源部は水銀電池或いは太陽電池とされることを特徴とする、光学装飾装置。
【請求項３９】
請求項３６記載の光学装飾装置において、該スイッチ部はプッシュスイッチ、ロッカスイッチ或いは接触式スイッチとされることを特徴とする、光学装飾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一種の導光装置に係り、特に、異なる位置の光線を集めて屈折により光を特定点に案内して射出させる一種の導光装置及び該導光装置を使用した光学装置と光学装飾装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光の利用と人類の生活は密接に関係し、それは玩具或いは装飾品にも応用され得る。
【０００３】
そのうち、玩具或いは装飾品の応用領域において、光を使用することで、非常に多くの異なる娯楽効果を発生させられる。たとえば、周知のキュービックゲーム玩具において、使用者が何度もキュービックゲームのキューブの６面の色を同一の色に調整した後には、使用者に対する吸引力は下がる。さらに、長時間遊ぶか、或いは湿気などのその他の因子によっても、キュービックゲームのキューブの６面のカラーシールが脱落或いは損壊する恐れがある。色の脱落或いは損壊過多となると、使用者がキュービックゲームで遊ぶときに色分けができなくなり、キュービックゲームの玩具としての機能を喪失する。これにより、光の応用により、光学ブロック玩具の娯楽効果を増加できる。
【０００４】
このほか、周知の積み木は、使用者が多数の積み木本体を組み合わせて立体造形を形成できるが、使用者がある時間遊んで、各種造形の組立を熟知した後には、この積み木の使用者に対する吸引力は低下する。これにより、もし、発光効果を有する光学積み木を開発できれば、使用者が組み立てて立体造形を形成した後に光線屈折の美観効果を有するものとすることができ、使用者の遊ぶ意欲を増進できる。
【０００５】
さらに、周知のジグソーパズルはジグソーパズル上のパターン配列組合せにより関係図形を現出するほかは、その他の使用上の変化はなく、ジグソーパズル完成後にはその他の面白みがない。これにより、もし、光の伝播をジグソーパズルに結合させれば、ジグソーパズルの娯楽効果を増すことができる。
【０００６】
装飾品の応用領域においては、周知のキーは金属材質で形成され、その造形は比較的堅苦しく、且つ形状は十分に凡庸であり、美観上の変化がない。あるキーは連結装置により別に設計されたプラスチック或いはその他金属材料で形成された装飾品或いは小型懐中電灯に接続されるほか、その他の模様造形、或いは異なる色を利用して、キーの外観をよくしている。しかし、現在はまだ光学、導光装置を利用して外観をよくするか、或いは照明、集光、色拡散の機能変化を設けたキーはない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、光学ブロックの各立方体を回転させて光学ブロックの面を同じ色で揃えられるようにし、且つ同じ色に揃えた後に各導光装置が対応する光経路を形成するようにし、並びに発光ユニットに各導光部を組み合わせて光線の伝播を行なうことで、知育と美観の視覚効果を達成することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、各積み木本体を自由に組合せ配列可能とし、且つ組合せ配列後に各導光装置が連通する経路を形成するようにし、並びに各発光ユニットの発生する光を導光装置の連通経路により伝播し、組合せ配列後に立体造形とエネルギー発散の美観効果を達成することにある。
【０００９】
本発明のまた別の目的は、任意の第３の物品（たとえばキー、携帯電話、ヘアバンド等）に、導光装置を結合した光学装飾装置を利用して光の収集と伝播、集中を行ない、美観或いは画像変化を有するか、照明、集光、色拡散の機能変化効果を増すことにある。
【００１０】
本発明のまた別の目的は、載置ユニットに各導光装置を組み合わせてジグソーパズルとするか、或いは自由に組合せ配列する玩具とするか特殊効果の照明として使用し、各導光装置を収容エリアの所定位置に設置した後、各導光部を相互に対応させるか自由に配列組合せし、並びに発光ユニットに各導光部を組み合わせて光線を伝播させ、配列後に均一に光を射出する光学設計（たとえば屈折）を達成し、また固定或いは自由配列及び立体図形の美観効果を発生することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ある実施例において、本発明は一種の導光装置を提供し、それは、少なくとも一つの光学ブロックを包含し、各該光学ブロックは光学面、第１光学変換部及び第２光学変換部を具えている。該光学面は、入射光線を受け取るか、或いは射出光線を射出するのに供される。該第１光学変換部は、該光学面に対向し、該光学面より入射される該入射光線を少なくとも一つの第１線状光に変換するか、或いは少なくとも一つの第２線光源からの光を該光学面より射出される面状光に変換する。該第２光学変換部は、該第１光学変換部の一側に接続されて、該少なくとも一つの第１線状光を受け取り、該第２光学変換部は該少なくとも一つの第１線状光を第１点状光に変換して該光学ブロックより射出するか、或いは少なくとも一つの第２点光源の発生する光束を受け取って少なくとも一つの第２線状光に変換する。
【００１２】
ある実施例において、本発明は一種の光学装置を提供し、それは、載置ユニット、少なくとも一つの発光ユニット及び複数の導光装置を包含する。該載置ユニットは、その少なくとも一面上に収容エリアが設けられている。該少なくとも一つの発光ユニットは、該載置ユニットと結合されて、少なくとも一つの入射光線を提供する。該複数の導光装置は、可動に該収容エリア中に設けられ、各該導光装置はさらに少なくとも一つの光学ブロックを具え、各該光学ブロックは、光学面、第１光学変換部及び第２光学変換部を具えている。該光学面は、射出光線の射出に供される。該第１光学変換部は、該光学面に対向し、少なくとも一つの線状光を該光学面より射出する該射出光線に変換する。該第２光学変換部は、該第１光学変換部の一側に接続されて、少なくとも一つの点光源が発生する光束を受け取り該少なくとも一つの線状光に変換する。
【００１３】
ある実施例において、本発明はさらに一種の光学装置を提供し、それは、光学方形ブロック、複数の導光装置及び少なくとも一つの発光ユニットを包含する。該光学方形ブロックは、複数の、可動に突き合わせ接合される立方体を包含し、各該立方体は任意の軸方向に回転して各該立方体の相対位置を変更させられ、各該立方体の外側面に色部が設けられている。該複数の導光装置は、それぞれ各該立方体中に設けられ、各該導光装置はそれぞれ少なくとも一つの光学ブロックと該少なくとも一つの光学ブロックに結合された導光部を包含する。そのうち、該光学ブロックはさらに光学面、第１光学変換部及び第２光学変換部を具えている。該光学面は、入射光線を受け取る。該第１光学変換部は、該光学面に対向し、該光学面より入射される入射光線を少なくとも一つの第１線状光に変換する。該第２光学変換部は、該第１光学変換部の一側に接続されて、該少なくとも一つの第１線状光を受け取り、該第２光学変換部は該少なくとも一つの第１線状光を変換して第１点状光となして、該導光部より導出する。該発光ユニットは、そのうち一つの該立方体中に設けられて、該入射光線を提供する。
【００１４】
別の実施例において、本発明は一種の光学装置を提供し、それは、複数の積み木本体と、少なくとも一つの発光ユニットを包含する。各該積み木本体は複数の導光装置を具えている。該複数の積み木本体は、その上面に複数の接続部が設けられ、底面には嵌挿部が設けられ、各該積み木本体は、各該接続部と各該嵌挿部を利用して可動に接続される。各該導光装置は、相互に対応して連通する光経路を形成し、各該導光装置はそれぞれ該接続部内に設けられた導光部と、該導光部に対応する少なくとも一つの光学ブロックを包含する。各該光学ブロックはさらに光学面、第１光学変換部、第２光学変換部を包含する。該光学面は、入射光線を受け取る。該第１光学変換部は該光学面に対向し、該光学面より入射される入射光線を変換して少なくとも一つの第１線状光に変換する。該第２光学変換部は該第１光学変換部の一側に接続されて、該少なくとも一つの第１線状光を受け取り、該第２光学変換部は該少なくとも一つの第１線状光を第１点状光に変換して該導光部より導出する。該少なくとも一つの発光ユニットは、そのうち一つの該積み木本体中に設けられ、該入射光線を提供する。
【００１５】
別の実施例において、本発明はさらに光学装飾装置を提供し、それは少なくとも一つの導光装置及び連結装置を包含する。該少なくとも一つの導光装置は少なくとも一つの光学ブロックを包含する。各該光学ブロックは光学面、第１光学変換部及び第２光学変換部を包含する。該光学面は、入射光線を受け取るか、射出光線の射出に供される。該第１光学変換部は、該光学面と対向し、該光学面より入射される該入射光線を少なくとも一つの第１線状光に変換するか、或いは少なくとも一つの第２線状光を該光学面より射出する面状の該射出光線に変換する。該第２光学変換部は、該第１光学変換部の一側に接続されて、該少なくとも一つの第１線状光を変換して第１点状光となし、該光学ブロックより射出するか、或いは少なくとも一つの第２点光源の発生する光束を受け取り、それを該少なくとも一つの第２線状光に変換する。該連結装置は、該少なくとも一つの導光装置に接続される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、光学ブロックの各立方体を回転させて光学ブロックの面を同じ色で揃えられるようにし、且つ同じ色に揃えた後に各導光装置が対応する光経路を形成するようにし、並びに発光ユニットに各導光部を組み合わせて光線の伝播を行なうことで、知育と美観の視覚効果を達成している。
【００１７】
本発明はまた、各積み木本体を自由に組合せ配列可能とし、且つ組合せ配列後に各導光装置が連通する経路を形成するようにし、並びに各発光ユニットの発生する光を導光装置の連通経路により伝播し、組合せ配列後に立体造形とエネルギー発散の美観効果を達成している。
【００１８】
本発明はさらに、任意の第３の物品（たとえばキー、携帯電話、ヘアバンド等）に、導光装置を結合した光学装飾装置を利用して光の収集と伝播、集中を行ない、美観或いは画像変化を有するか、照明、集光、色拡散の機能変化効果を増している。
【００１９】
本発明はまた、載置ユニットに各導光装置を組み合わせてジグソーパズルとするか、或いは自由に組合せ配列する玩具とするか特殊効果の照明として使用し、各導光装置を収容エリアの所定位置に設置した後、各導光部を相互に対応させるか自由に配列組合せし、並びに発光ユニットに各導光部を組み合わせて光線を伝播させ、配列後に均一に光を射出する光学設計（たとえば屈折）を達成し、また固定或いは自由配列及び立体図形の美観効果を発生している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の導光装置の第１実施例の立体及び光路表示図である。
【図２】本発明の導光装置の逆方向光路表示図である。
【図３】本発明の光学装置の第１実施例の外観図である。
【図４】本発明の光学装置の第１実施例の分解図である。
【図５】本発明の光学装置の第１実施例の使用状態表示図である。
【図６】本発明の光学装置の第２実施例の分解図である。
【図７】本発明の光学装置の第２実施例の使用状態表示図である。
【図８】本発明の光学装置の第３実施例の分解図である。
【図９】本発明の光学装置の第３実施例の使用状態表示図である。
【図１０】本発明の光学装置の第４実施例の外観表示図である。
【図１１】本発明の光学装置の第４実施例中の立方体と導光装置の結合表示図である。
【図１２】本発明の光学装置の第４実施例の使用状態表示図である。
【図１３】本発明の光学装置の第４実施例の光導通状態表示図である。
【図１４】本発明の光学装置の第５実施例の分解図である。
【図１５】本発明の光学装置の第５実施例の導光装置表示図である。
【図１６】本発明の光学装置の第５実施例の組み合わせ後の断面図である。
【図１７】本発明の光学装置の第５実施例の使用状態表示図である。
【図１８】本発明の光学装飾装置の第１実施例の外観表示図である。
【図１９】本発明の光学装飾装置の第２実施例表示図である。
【図２０】本発明の光学装飾装置の第３実施例表示図である。
【図２１】本発明の光学装飾装置が使用する光学ブロックの構造表示図である。
【図２２】本発明の光学装飾装置の第１実施例の使用状態表示図である。
【図２３】本発明の光学装飾装置の第４実施例の外観表示図である。
【図２４】本発明の光学装飾装置の第５実施例の外観表示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。
【００２２】
図１に示されるのは本発明の導光装置の第１実施例の立体及び光路表示図である。本発明は本実施例の導光装置１は、少なくとも一つの光学ブロック１０を包含し、各光学ブロック１０は、光学面１００、第１光学変換部１０１及び第２光学変換部１０２を具えている。該光学ブロック１０の材質は、プラスチック或いはガラス、水晶とされるが、これに制限されるわけではなく、透光材料であればよい。該光学面１００は、入射光線９０を受け取る。該入射光線９０は、本実施例では、自然光線（たとえば太陽光線）、発光ダイオードの発生する光、或いはバルブの発生する光のいずれでもよいが、これに制限されるわけではない。入射光線９０は、面状光とされ得る。
【００２３】
該第１光学変換部１０１は、該光学面１００と対向する。本実施例では、該第１光学変換部１０１は複数の第１プリズム１０１０を具え、それは多角形体構造とされ得る。本実施例では、該多角形体構造は三角体とされ、たとえば、断面が三角形となるように延伸形成された柱体とされ得るが、これに制限されるわけではなく、使用者は必要に応じて異なる多角形体構造を設計できる。このほか、該複数の第１プリズム１０１０が配列されて鋸歯状の構造を形成している。該第１光学変換部１０１は、該光学面１００より入射される該入射光線９０を受け取り、それを変換して少なくとも一つの第１線状光９１となす。説明しておかねばならないが、該入射光線９０は該光学面より進入する時、該複数のプリズムの設計により、異なる入射位置の光を同一方向の少なくとも一つの線状光に変換し、本実施例では、複数の線状光となしている。
【００２４】
該第２光学変換部１０２は、該第１光学変換部１０１の一側に接続されて、該少なくとも一つの第１線状光９１を受け取る。本実施例では、該第２光学変換部１０２は複数の第２プリズム１０２０ａ、１０２０ｂ、及び１０２０ｃを具え、それは多角形体の構造とされる。本実施例では、該多角形体構造は三角体とされ、たとえば、断面が三角形となるように延伸形成された柱体とされ得るが、これに制限されるわけではなく、使用者は必要に応じて異なる多角形体構造を設計できる。このほか、該複数の第２プリズム１０２０ａ、１０２０ｂ、及び１０２０ｃが配列されて鋸歯状の構造を形成している。該第２光学変換部１０２は、該少なくとも一つの第１線状光９１を変換して第１点状光９２となし、該光学ブロック１０より射出する。説明しておかねばならないが、該第１光学変換部１０１からの１本の線状光９１については、該第２光学変換部１０２の第２プリズム１０２０ａ、１０２０ｂ、及び１０２０ｃに投射される時、異なるプリズム上の、且つ相互に対応する位置にある光線は、屈折された後、その進行伝播方向は重畳され得て、これにより、該第２プリズム１０２０ｃの一側面１０２１（出光面）より該光学ブロックを離れる時に、点状光９２の射出状態を形成し得る。該入射光線９０を変換して点状光９２とするため、さらに導光部、たとえば光ファイバー等の素子を介して、該側面１０２１と接続することで、射出される点状光を案内できる。光ファイバーの案内により、射出光を任意の位置に案内でき、これにより本発明の導光装置の多元利用性を増すことができる。
【００２５】
このほか、図２の本発明の導光装置の逆方向光路表示図を参照されたい。光の可逆性に基づき、もし、光ファイバーで光線を該第２光学変換部の光受信面に案内することができる。本実施例では、該光受信面は側面１０２１とされるが、これに制限されるわけではない。該第２光学変換部を介して少なくとも一つの第２点光源９２ａが発生した光束を受け取り、並びにそれを変換して該少なくとも一つの第２線状光９１ａとすることができる。続いて、該少なくとも一つの第２線状光９１ａを屈折させて該第１光学変換部に投射し、変換して該光学面より射出される面状の射出光線９０ａとすることができる。逆光路の変換原理は図１の原理のようであり、ここでは重複した説明は行わない。
【００２６】
図３、図４及び図５は、それぞれ本発明の光学装置の第１実施例の外観図、本発明の第１実施例の分解表示図、及び本発明の第１実施例の使用状態表示図である。図示されるように、本発明は一種の光学装置であり、それは載置ユニット４、少なくとも一つの発光ユニット５及び複数の導光装置６を包含する。各導光装置６は少なくとも一つの光学ブロック６００で構成される。上述の載置ユニット４は、その少なくとも一つの面上に、収容エリア４１が設置され、該収容エリア４１の各側壁は透光材料とされる。
【００２７】
該少なくとも一つの発光ユニット５は該載置ユニット４と結合され、それは複数の、該収容エリア４１に対応する発光体５１と、各発光体５１に電気的に接続された電源部５２、及び各発光体５１と電源部５２に電気的に接続されたスイッチ部５３を包含している。そのうち、各発光体５１はバルブ、自然光源或いは発光ダイオードとされ得る。該電源部５２は電池、太陽電池或いは外接電源とされ得る。該スイッチ部５３はプッシュスイッチ、ロッカスイッチ或いは接触式スイッチとされ得る。
【００２８】
各導光装置６が具備する少なくとも一つの光学ブロック６００は、透光材料で形成され且つ可動に収容エリア４１中に設けられ、各導光装置６中には、それぞれ対応する導光部６１が設けられ、各導光部６１は発光ユニット５の各発光体５１の光経路と対応するか或いは自由に配列、組み合わされる。各導光装置６の具備する少なくとも一つの光学ブロック６００の少なくとも一つの底面と一つの側面に、それぞれ複数の三角配列状を呈する第１プリズム６１１と第２プリズム６１２が設けられ、且つその導光部６１は、第１プリズム６１１、第２プリズム６１２に連通する光ファイバー或いは光屈折チャネルとされ得る。こうして、上述の光学設計構造により全く新しい光学装置が構成される。本実施例では、光学ブロック６００の光路伝送原理は、図２に示される方式である。説明しておくべきこととして、本実施例の光学ブロック６００は、複数の、図２に示される光学ブロックが併合されて形成された六面体矩形構造とされ、構造は異なるとはいえ、動作原理は図２と相似である。また、光学面６０は射出光線を射出できる。各光学ブロックの導光部６１の出口はすなわち隣り合う光学ブロック６００の第２光学変換部に連接し、これにより、第２光学変換部が導光部６１の提供する光を受け取り、それを変換して線状光となし、さらに第１光学変換部により少なくとも一つの線状光を変換して該光学面より射出される該射出光線となす。
【００２９】
本発明を使用する時には、まず発光ユニット５のスイッチ部５３をオンし、電源部５２に各該発光体５１に関係する電力を提供させて、各発光体５１に光線を発射させ、且つ各発光体５１の発射する光線を収容エリア４１に照射させる。その後、各導光装置６を、収容エリア４１中で所定の配列或いは自由に配列させて組合せ、各導光装置６を収容エリア４１の所定位置に設置して、各導光装置６の導光部６１を相互に対応させる。この時、各発光体５１の作用により、各導光部６１に該第１プリズム６１１と該第２プリズム６１２が組み合わされて光線が圧縮された後に伝播され、光線に屈折の変化を発生させ、各導光装置６の導光部６１が相互に対応させられた後に、各発光体５１の照射が組み合わされて、図形区９３が現出される。こうして、各導光装置６が組み合わされた後に、均一な光線射出と同時に図形を発生する美観効果を達成する。
【００３０】
また、本発明の使用時に、各導光装置６の収容エリア４１中で所定の配列組合せを実行でき、各導光装置６の収容エリア４１の所定位置への設置を終えると、各導光装置６の導光部６１は相互に対応する。このとき、発光ユニット５のスイッチ部５３をオンすると、電源部５２が各発光体５１の必要とする電力を提供し、各発光体５１が光線を発射し、且つ各発光体５１の発射する光線が各導光部６１に照射し、光線の伝播が実行され、屈折の変化を発生し、各導光装置６の導光部６１が相互に対応した後に、各発光体５１の照射が組み合わされて、図形区９３が現出する。
【００３１】
図６と図７は、本発明の光学装置の第２実施例の分解表示図と、本発明の第２実施例の使用状態表示図である。図示されるように、本発明は上述の第１実施例の構造形態のほか、さらに、第２実施例の構造形態とされ得る。その第１実施例との違いは、以下のとおりである。第２実施例の構造は、図４中に示されるような、導光装置６内の導光部６１の設置が必要でなく、各導光装置６ａは少なくとも一つの光学ブロック６００を具え、且つ各導光装置６ａは相互に対応するパターン部６２ａを具え、各導光装置６ａは相互に対応するパターン部６２ａにより図形区９３ａを形成し、各発光体５１の作用が組み合わされて、光線が図形区９３ａより照射される。こうして、各導光装置６ａが組み合わされた後に、配列後に、均一な射出光学設計後の光線と、固定或いは自由配列及び立体図形の美観効果を発生する。
【００３２】
図８及び図９は本発明の光学装置の第３実施例の分解図と本発明の光学装置の第３実施例の使用状態表示図である。図示されるように、本発明は上述の第１及び第２実施例の提供する構造形態のほか、さらに第３実施例の構造形態とされ得て、その異なるところは、各導光装置６ｂが少なくとも一つの光学ブロック６００を具え、且つ導光装置６ｂの表面にそれぞれパターン部６２ｂを具え、各導光装置６ｂは相互に対応するパターン部６２ｂにより第１パターンエリア９３ｂを形成し、且つ同時に、各導光装置６ｂの導光部６１ｂが相互に対応させられ、並びに各発光体５１の組合せにより、光線が第１パターンエリア９３ｂより射出され、且つ同時に、各導光部６１ｂが光線を伝播して屈折の変化を発生し、第２パターンエリア９３ｃを現出する。こうして、同様に各導光装置６ｂ組合せ後に、配列後に均一な射出光学設計後（たとえば屈折）の光線を得ると共に、固定、自由配列及び立体図形の美観効果を達成する。
【００３３】
図１０から図１３は、本発明の第４実施例の外観表示図、本発明の光学装置の第４実施例の使用状態表示図及び本発明の光学装置の第４実施例の光導通状態表示図である。図示されるように、本発明は一種の光学装置とされ、それは、光学方形ブロック７、複数の導光装置１及び発光ユニット５で構成される。
【００３４】
上述の光学方形ブロック７は、中心軸（図示せず）と、複数の可動に接続され且つ中心軸と可動結合された立方体７１を包含し、各立方体７１の外側面に色部７２が設けられ、且つ各立方体７１は透光材質とされる。
【００３５】
各導光装置１は、それぞれ各立方体７１中に設けられ、各導光装置１はそれぞれ少なくとも一つの光学ブロック１１、及び光学ブロック１１に結合された導光部１３を包含し、各立方体７１は任意の軸方向の回転可能で、各立方体７１の相対位置を変更可能で、これにより各導光部１３に相互に対応し連通する光経路を形成させる。そのうち、各光学ブロック１１は光学面１１３、第１光学変換部、及び第２光学変換部を具えている。しかし、該第１光学変換部と該第２光学変換部にはそれぞれ複数の、三角配列状或いはその他の光学幾何構造を呈する第１プリズム６１１及び第２プリズム６１２が設けられ、第２光学変換部が具備する第２プリズムの一側面は出光面１１４とされ、それは該導光部１３に接続される。各導光部１３は光ファイバー、光の屈折或いは光反射の通路とされ得る。
【００３６】
該発光ユニット５はそのうち立方体７１中に設けられ、且つ導光装置１の光学ブロック１１と対応し、該発光ユニット５は光学ブロック１１と対応する発光体５１、発光体５１と電気的に接続された電源部５２、及び発光体５１と電源部５２に電気的に接続されたスイッチ部５３を包含する。そのうち、該発光体５１はバルブ、自然光源、レーザーダイオード或いは発光ダイオードとされ得て、該電源部５２は電池、太陽電池或いは外接電源とされ得る。こうして、上述の構造により、全く新しい光学方形ブロックが構成される。
【００３７】
本発明を使用する時は、光学方形ブロック７の各立方体７１が任意の軸方向の回転可能で各立方体７１の相対位置を変更でき、各立方体７１が回転により同じ色部７２の分類がなされ、且つ各立方体７１の外側の色部７２が同じ色に分類された後、各導光装置１が光学ブロック１１と導光部１３の組合せにより、対応する光経路を形成し、その後、発光ユニット５のスイッチ部５３がオンされることで、電源部５２が各発光体５１に関係する電力を提供し、各発光体５１に発射させた光線を対応する光学ブロック１１に照射させ、光学面１１３に受け取らせる。図１に示される光路原理により、光学ブロック１１上の第１、第２プリズム１１１、１１２が組み合わされて、光線が圧縮された後に、第２光学変換部の出光面１１４で点状光に形成され、さらに各導光部１３より伝播され、その他の立方体７１内の各導光装置１がその光学ブロック１１で光線を受け取った後、さらに各導光部１３により伝送し、こうして、知育と美観増加の視覚効果を達成できる。
【００３８】
また、使用時には、また、まず発光ユニット５のスイッチ部５３をオンし、電源部５２に各発光体５１関係の電力を提供させて、各発光体５１が発射する光を対応する光学ブロック１１に照射させ、並びに光学ブロック１１上の第１及び第２プリズム１１１、１１２が組み合わされて光線が圧縮された後に各導光部１３により伝播され、こうして、各立方体７１が回転させられて同じ色部７２に分類された後、各導光装置１が光学ブロック１１と導光部１３の組合せにより対応する光経路を形成する。この時、該光経路を利用して光線伝播を行え、これにより本発明をさらに実際の使用の必要に符合させることができる。
【００３９】
図１４から図１７に示されるのは、それぞれ本発明の光学装置の第５実施例の分解図、本発明の光学装置の第５実施例の導光装置表示図、本発明の光学装置の第５実施例の組合せ後の断面図及び本発明の使用状態図である。図示されるように、本発明は光学積み木とされ、それは、複数の積み木本体８、複数の導光装置１及び少なくとも一つの発光ユニット５で構成される。
【００４０】
上述の積み木本体８は透光材質とされ、その上面に、複数の接続部８１が設けられ、底面に、嵌挿部８２が設けられ、各積み木本体８は各接続部８１と嵌挿部８２を利用して可動に接続される。
【００４１】
各導光装置１はそれぞれ各積み木本体８と結合し、且つ各導光装置１は相互に対応し連通する経路を形成し、各導光装置１はそれぞれ接続部８１内に設けられた導光部１３と、導光部１３と対応する少なくとも一つの光学ブロック１１を包含する。そのうち、各導光部１３は光を伝播可能な材料、たとえば光ファイバー或いは光を伝播可能な素子とされる。各光学ブロック１１は光学面１１３、第１光学変換部及び第２光学変換部を具えている。該第１光学変換部と該第２光学変換部はそれぞれに複数の、三角配列状を呈するか或いはその他の光学幾何構造の第１及び第２プリズム１１１、１１２が設けられ、第２光学変換部の具備する第２プリズムの一側面は出光面１１４とされ、それは該導光部１３と接続される。各導光部１３は光ファイバー、光屈折或いは光反射チャネルとされ得る。
【００４２】
該発光ユニット５はそのうち一つの積み木本体８中に設けられ、且つ導光装置１の光学ブロック１１と対応する。本実施例では、発光ユニット５は光線を発生可能な装置とされ、発光ユニット５は光学ブロック１１と対応する発光体５１、発光体５１と電気的に接続された電源部５２、及び発光体５１と電源部５２に電気的に接続されたスイッチ部５３を包含する。そのうち、該発光体５１はバルブ、自然光源、レーザーダイオード或いは発光ダイオードとされ得る。該電源部５２は、電池、太陽電池或いは外接電源とされ得る。該スイッチ部５３は、プッシュスイッチ、ロッカスイッチ或いは接触式スイッチとされ得る。こうして、上述の構造により、全く新たな光学積み木が構成される。
【００４３】
本発明を使用する時は、複数の積み木本体８を、各接続部８１と嵌挿部８２を利用して、自由に組合せ、配列する方式で、相互に組合せ、これにより必要な立体造形を構成する。その後、さらに発光ユニット５のスイッチ部５３をオンし、電源部５２に各発光体５１が必要とする電力を提供させ、各発光体５１に光線を発生させ、且つ各発光体５１の発生した光線を、その対応する光学ブロック１１の光学面１１３に照射させ、図１に示される光路原理に、光学ブロック１１上の第１及び第２プリズム１１１、１１２を組み合わせ、光線を圧縮した後に、第２光学変換部の出光面１１４より点状光を発生させ、さらに、各導光部１３により伝播させ、その他の積み木本体８内の各導光装置１に、その光学ブロック１１が光線を受け取った後に、さらに各導光部１３により伝播させる。こうして、各積み木本体８を組み合わせて立体造形に配列した後に、各対応する導光装置１により光線の屈折を行ない、美観を有する効果を達成する。
【００４４】
図１８を参照されたい。それは本発明の光学装飾装置の第１実施例の外観図である。図示されるように、本発明は一種の光学装飾装置８ａであり、それは、少なくとも一つの導光装置１及び連結装置８ｂで構成される。該導光装置１は少なくとも一つの光学ブロック１１を組み合わせてなる。
【００４５】
図１９と図２０を参照されたい。それらはそれぞれ本発明の光学装飾装置の第２及び第３実施例表示図である。該光学装飾装置８ａは、複数の導光装置１が二次元或いは三次元に自由に或いは固定式に組み合わされてなる。該導光装置１は透光のプラスチック或いはガラスで形成される。且つ該光学装飾装置８ａの表面にはパターン部８０ａが形成され、該パターン部８０ａは文字、植物パターン、動物パターン、幾何パターン及び又は写真とされ得る。
【００４６】
図２１を参照されたい。それは本発明の光学装飾装置が使用する光学ブロック構造表示図である。図示されるように、該光学ブロック１１は、外部の入射光線９０（たとえば自然光、ランプ光、ＬＥＤ光、レーザー光等の光線）を受け取り、この外部の入射光線９０を変換して点状光９２として射出する。或いは、複数の点状光９２ａを受け取り、それを変換して面状光９０ａとして射出する。その原理は図１及び図２に示されるようである。該光学ブロック１１は光学面１１３、第１光学変換部及び第２光学変換部を具えている。該第１光学変換部と該第２光学変換部にはそれぞれ複数の、三角配列状を呈するか或いはその他の幾何構造の第１及び第２プリズム１１１、１１２が設けられ、該第２光学変換部が有する第２プリズムの一側面１１４は点状光９２の出光面とされるか或いは点状光９２ａの入光面とされる。光学ブロック１１の光学構造設計を通し、パターンを発生できる。
【００４７】
図２２を参照されたい。それは本発明の第１実施例の使用状態表示図である。外部光線９０（たとえば自然光、ランプ光、ＬＥＤ光、レーザー光など）が光学装飾装置８ａに照射される時、光学装飾装置８ａの具備する光学ブロック１１の光学面１１３或いは側面１１４が光線を収集し、且つ第１及び第２プリズム１１１、１１２の屈折が組み合わされて、収集された光線が光学面１１３或いは側面１１４より導出され、さらに連結装置８ｂが光学装飾装置８ａの光学ブロック１１に組み合わされて光の受信と伝送を行ない、並びに光線がパターン部８０ａで屈折の変化を発生し、光学装飾装置８ａが均一に光を照射してパターンを表示する美観と娯楽の効果を達成する。
【００４８】
図２３と図２４を参照されたい。これらは本発明の光学装飾装置の第４及び第５実施例の外観表示図である。図示されるように、本発明は上述の第１実施例が提示する構造形態のほか、本発明の第４及び第５実施例の提示する構造形態を有する。その異なるところは、以下のとおりである。すなわち、連結装置８ｂ内にさらに導光部１３が設けられ、該導光部１３の両端が光学装飾装置８ａと結合され、且つ該連結装置８ｂ上に導光部１３に対応する発光ユニット５が設けられ、そのうち、該導光部１３はストリップ状光ファイバー或いはコイル式で弾性を有する光ファイバーとされ、該発光ユニット５は導光部１３と対応する発光体５１、及び発光体５１と電気的に接続された電源部５２を具え、該発光体５１は発光ダイオード或いはバルブとされ得て、該電源部５２は水銀電池或いは太陽電池とされ得て、別に該発光体５１と電源部５２の間にさらにスイッチ部５３が電気的に接続されている。
【００４９】
運用時には、スイッチ部５３をオンして電源部５２に発光体５１が発光するのに必要な電力を提供させ、これにより発光体５１を発光させてその光線を導光部１３に射出させ、導光部１３を介して光線を集中させて光束となし（複数の点状光からなる光束と見なし得る）、それを光学装飾装置８ａの光学ブロック１１に伝送する。この時、該光学装飾装置８ａは導光部１３が伝送する光線を吸収し、さらに屈折原理により収集した光線を釈放し、並びに光線をパターン部８０ａにより屈折変化させ、連結装置８ｂに、導光部１３と発光ユニット５の組み合わせにより光線の受け取りと伝播を行わせ、光学装飾装置８ａに均一な射出光線の美観或いは娯楽効果を具備させる。
【００５０】
以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。
【符号の説明】
【００５１】
１  導光装置
１０  光学ブロック
１００  光学面
１０１  第１光学変換部
１０１０  第１プリズム
１０２  第２光学変換部
１０２０ａ、１０２０ｂ、１０２０ｃ  第２プリズム
９０、９０ａ  入射光線
１１  光学ブロック
１１１  第１プリズム
１１２  第２プリズム
１１３  光学面
１１４  出光面
１３  導光部
４  載置ユニット
４１  収容エリア
５  発光ユニット
５１  発光体
５２  電源部
５３  スイッチ部
６、６ａ、６ｂ  導光装置
６０  光学面
６００  光学ブロック
６１、６１ｂ  導光部
６１１  第１プリズム
６１２  第２プリズム
６２ａ、６２ｂ  パターン部
９１、９１ａ  第１線状光
９２、９２ａ  第１点状光
９３、９３ａ、９３ｂ、９３ｃ  図形区
７  光学方形ブロック
７１  立方体
７２  色部
８  積み木本体
８１  接続部
８２  嵌挿部
８ａ  光学装飾装置
８０ａ  パターン部
８ｂ  連結装置
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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