(57)【要約】  発光像投射ランプおよび方法。本開示の投射装置の例示的な実施形態においては、投射装置は、光源と、前記光源から第１の距離に置かれる第１のレンズと、前記第１のレンズから第２の距離にある前記第２のレンズとを有し、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは各々が光軸を有するレンチキュラレンズであり、前記投射装置は、前記光源から発せられ前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から３次元像を生じさせるように構成される。【選択図】  図２
2018518033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から第１の距離に置かれる第１のレンズと、
前記第１のレンズから第２の距離にある第２のレンズとを有する投射装置であって、
前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは、各々が光軸を有するレンチキュラレンズであり、
前記投射装置は、前記光源から発せられて前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から３次元像を生じさせるように構成される、投射装置。
【請求項２】
前記光源は１または複数の発光ダイオードを有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光源はライトパイプである請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のレンズは前記光源の軸に対して垂直または平行である請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは１インチあたり２０〜１５０のフルートの光学的密度を有する請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のレンズの光軸は前記第２のレンズの光軸に対して回転される請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のレンズの光軸は前記第２のレンズの光軸に対して傾斜している請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１のレンズの光軸は前記光源に対して傾斜している請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記３次元像は、リボンの像、一連のねじれた線の像、炎の像、サメの歯の像、複数のダイヤモンドの像、複数の曲線の像、複数の星の像、複数の正方形の像、滝の像、および、滝と複数の弧の像から成るグループから選択された像のとして投射される請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記３次元像は、ねじれた形、曲がって尖った形、フリンジ付きの葉形、曲がった三角形、正方形、無定形、立方体形、および、ダイヤモンド形から成るグループから選択された形状を有する像として投射される請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記３次元像は、第１の色と、該第１の色と異なる第２の色とを有する像として投射される請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記３次元像は、第１の色、第２の色、および、第３の色を有する像として投射され、前記第１の色、前記第２の色、および、前記第３の色の各々が互いと異なる請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は更に、前記光源から発せられて前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から第２の３次元像を生じさせるように構成され、前記３次元像は前記第２の３次元像と異なる請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記装置はランプ組立体の一部を構成し、該ランプ組立体は更にハウジングおよび外側レンズを有し、前記装置は該ハウジング内に配置される請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記３次元像は、前記ハウジング内で前記第２のレンズと前記外側レンズとの間に、存在するか、または、認識される請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ランプ組立体は車両ランプ組立体として構成される請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記投射装置は、前記第２のレンズから第３の距離に置かれた第３のレンズを更に含み、
前記投射装置は、前記光源から発せられて前記第１のレンズ、前記第２のレンズ、および、前記第３のレンズを通過する光から前記３次元像を生じさせるように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
光源と、前記光源から第１の距離に置かれる第１のレンズと、前記第１のレンズから第２の距離にある第２のレンズとを有し、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズが各々光軸を有するレンチキュラレンズである投射装置、
ハウジング、および
前記ハウジングに結合されて体積を規定する外側レンズであって、前記当社装置が前記体積の中に置かれる、前記外側レンズ
を有し、
前記投射装置は、前記光源から発せられて前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から３次元像を前記体積の中に生じさせるように構成される、ランプ組立体。
【請求項１９】
光源と、
前記光源から第１の距離に置かれる前記第１のレンズと、
前記第１のレンズから第２の距離に置かれる遮断プレートであって、前記遮断プレートを貫通する開口を規定する、前記遮断プレートと
を有し、
前記第１のレンズは光軸を有するレンチキュラレンズであり、
前記投射装置は、前記光源から発せられて前記第１のレンズおよび前記遮断プレートの前記開口を通過する光から３次元像を生じさせるように構成される、投射装置。
【請求項２０】
前記光源は１または複数の発光ダイオードを有する請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記光源はライトパイプである請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１のレンズは１インチあたり２０〜１５０のフルートの光学的密度を有する請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記３次元像は、第１の色と、該第１の色と異なる第２の色とを有する像として投射される請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記装置は更に、前記光源から発せられて前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から第２の３次元像を生じさせるように構成され、前記３次元像は前記第２の３次元像と異なる請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
前記装置はランプ組立体の一部を構成し、該ランプ組立体は更にハウジングおよび外側レンズを有し、前記装置は該ハウジング内に置かれ、前記３次元像は、前記ハウジング内で前記第２のレンズと前記外側レンズとの間に、存在するか、または、認識される請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
光源と、前記光源から第１の距離に置かれる第１のレンズと、前記第１のレンズから第２の距離に置かれ、それ自身を貫通する開口を定める遮断プレートとを有し、前記第１のレンズが光軸を有するレンチキュラレンズである投射装置、
ハウジング、および
前記ハウジングに結合されて体積を規定する外側レンズであって、前記投射装置が前記体積の中に置かれる、前記外側レンズ
を有し、
前記投射装置は、前記光源から発せられて前記第１のレンズおよび前記遮断プレートの前記開口を通過する光から３次元像を生じさせるように構成される、ランプ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本国際特許出願（ＰＣＴ）は、２０１５年５月２２日に出願された米国特許仮出願シリアル番号６２／１６５，７８５、および、２０１５年６月１８日に出願された米国特許仮出願シリアル番号６２／１８１，５４５に関し、これらの米国特許仮出願に基づく優先権を主張する。それらの内容は、この言及によりその全体が本開示に含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
自動車の屋外照明構成部品のデザインは、自動車市場の車両のスタイルおよびマーケティングにおいて重要な役割を演ずる。自動車の屋外照明の必要な調整機能を提供することができ、車両上の照明部品の発光時および非発光時における独創的で美学的に満足な外観を可能にすることができる技術に対して、車両デザイナー等は関心を有している。また、（例えば、アップリケまたはリフトゲート・ランプに対するコーナーテール・ランプのように）互いに接近している機能的に別々のランプの外観における均一性および連続性を創り出すことが望まれている。したがって、ここに開示される装置、方法、および、システムに対して、かなりの必要性が依然として存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の１つの態様によれば、投射装置は、１つ、２つ、３つ、４つ、或いは、より多くのレンチキュラレンズを含む。これらのレンチキュラレンズは、発光時に前記２つのレンズの間に光源の３次元像を生じさせるように該光源の前に置かれている。前記像の寸法、形状、および、外観は、前記レンズの間の距離および前記レンズの方向、前記レンチキュラレンズの特性、および、前記光源の特性によって変えられ得る。前記発光像の外観は、前記投射装置へ向けられる観測角によって更に影響を受ける。独自であってシフトする発光外観を提供するために、本開示の様々の投射装置がランプ組立体に組み込まれ得る。
【０００４】
この概要は、特許請求の範囲の趣旨の必須の特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲の趣旨の技術範囲を限定することを助けるために使用されることを意図するものでもない。更なる実施形態、形状、目的、特徴、利点、態様、および、利益は、以下の説明および図面から明らかになるであろう。
【０００５】
本開示の投射装置の例示的な実施形態においては、前記投射装置は、光源と、前記光源から第１の距離に置かれる第１のレンズと、前記第１のレンズから第２の距離にある第２のレンズとを有し、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは、各々が光軸を有するレンチキュラレンズであり、前記投射装置は、前記光源から発せられ前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から３次元像を生じさせるように構成される。少なくとも１つの実施形態においては、前記光源は１または複数の発光ダイオードを有する。少なくとも１つの実施形態においては、前記光源はライトパイプである。少なくとも１つの実施形態においては、第１のレンズは前記光源の軸に垂直であるか、または、平行である。少なくとも１つの実施形態においては、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは、１インチあたり２０〜１５０のフルート（ｆｌｕｔｅｓ）の光学的密度を有する。少なくとも１つの実施形態においては、前記第１のレンズの光軸は、前記第２のレンズの光軸に対して回転される。少なくとも１つの実施形態においては、前記第１のレンズの光軸は、前記第２のレンズの光軸に対して傾斜している。少なくとも１つの実施形態においては、前記第１のレンズの光軸は、前記光源に対して傾斜している。少なくとも１つの実施形態においては、前記３次元像は、以下のものから成るグループから選択された像のように投射される。リボンの像、一連のねじれた線の像、炎の像、サメの歯の像、複数の複数のダイヤモンドの像、複数の曲線の像、複数の星の像、複数の正方形の像、滝の像、および、滝と複数の弧の像。少なくとも１つの実施形態においては、前記３次元像は、以下のものから成るグループから選択された形状を有するように投射される。ねじれた形、曲がって尖った形、フリンジ付きの葉形、曲がった三角形、正方形、無定形、立方体形、および、ダイヤモンド形。少なくとも１つの実施形態においては、前記３次元像は、第１の色と、該第１の色と異なる第２の色とを有する像として投射される。少なくとも１つの実施形態においては、３次元像は、第１の色、第２の色、および、前記第３の色を有する像として投射され、第１の色、第２の色、および、第３の色の各々は互いに異なる。少なくとも１つの実施形態においては、装置は更に、前記光源から発せられ前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から第２の３次元像を生じさせるように構成され、前記３次元像はこの第２の３次元像と異なる。少なくとも１つの実施形態においては、前記装置はランプ組立体の一部を構成し、該ランプ組立体は更にハウジングおよび外側レンズを有し、前記装置は該ハウジング内に置かれる。少なくとも１つの実施形態においては、前記３次元像は、前記ハウジング内で前記第２のレンズと前記外側レンズとの間に、存在するか、または、認識される。少なくとも１つの実施形態においては、前記ランプ組立体は、車両ランプ組立体として構成される。少なくとも１つの実施形態においては、前記ランプ組立体は、前記第２のレンズから第３の距離に置かれた第３のレンズを更に有する。ここで、前記投射装置は、前記光源から発せられ前記第１のレンズ、前記第２のレンズ、および、前記第３のレンズを通過する光から前記３次元像を生じさせるように構成される。
【０００６】
本開示のランプ組立体の例示的な実施形態においては、ランプ組立体は、本開示の投射装置と、ハウジングと、前記投射装置がその中に置かれる体積を定めるように前記ハウジングに結合された外側レンズとを有する。本開示の投射装置は、例えば、光源と、前記光源から第１の距離に置かれる第１のレンズと、前記第１のレンズから第２の距離にある第２のレンズとを有し、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズが、各々が光軸を有するレンチキュラレンズであるような投射装置であり、前記投射装置は、前記光源から発せられ前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から３次元像を前記体積内に生じさせるように構成される。
【０００７】
本開示の投射装置の例示的な実施形態においては、前記投射装置は、光源と、前記光源から第１の距離に置かれる第１のレンズと、前記第１のレンズから第２の距離に置かれ、それ自身を貫通する開口を定める遮断プレートとを有し、前記第１のレンズは光軸を有するレンチキュラレンズであり、前記投射装置は、前記光源から発せられ前記第１のレンズおよび前記遮断プレートの前記開口を通過する光から３次元像を生じさせるように構成される。少なくとも１つの実施形態においては、前記光源は１または複数の発光ダイオードを有する。少なくとも１つの実施形態においては、前記光源はライトパイプである。少なくとも１つの実施形態においては、前記第１のレンズは、１インチあたり２０〜１５０のフルートの光学的密度を有する。少なくとも１つの実施形態においては、前記３次元像は、第１の色と、該第１の色と異なる第２の色とを有する像として投射される。少なくとも１つの実施形態においては、装置は更に、前記光源から発せられ前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを通過する光から第２の３次元像を生じさせるように構成され、前記３次元像はこの第２の３次元像と異なる。少なくとも１つの実施形態においては、前記装置はランプ組立体の一部を構成し、該ランプ組立体は更にハウジングおよび外側レンズを有し、前記装置は該ハウジング内に置かれ、前記３次元像は、前記ハウジング内で前記第２のレンズと前記外側レンズとの間に、存在するか、または、認識される。
【０００８】
本開示のランプ組立体の例示的な実施形態においては、このランプ組立体は、本開示の投射装置と、ハウジングと、前記投射装置がその中に置かれる体積を定めるように前記ハウジングに結合された外側レンズとを有する。本開示の投射装置は、例えば、光源と、前記光源から第１の距離に置かれる第１のレンズと、前記第１のレンズから第２の距離に置かれ、それ自身を貫通する開口を定める遮断プレートとを有し、前記第１のレンズが光軸を有するレンチキュラレンズであるような投射装置であり、前記投射装置は、前記光源から発せられ前記第１のレンズおよび前記遮断プレートの前記開口を通過する光から３次元像を生じさせるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
開示された実施の形態、および、他の特徴、利点、そして、ここに含まれる開示内容、更に、これらを達成する問題は、以下において明らかになるであろう。また、本開示は、付随する図面と関連して例示される本開示の様々の実施形態についての以下の記述を参照することにより一層理解されるであろう。
【図１】図１Ａ〜図１Ｆは、本開示による投射装置の複数の実施形態の等角図である。
【図２】本開示によるランプ組立体の実施形態の断面等角図である。
【図３】本開示によるランプ組立体の発光時の実施形態の等角図である。
【図４】本開示の実施形態によるレンチキュラレンズの断面図である。
【図５】本開示による投射装置の実施形態の平面図である。
【図６】本開示によるランプ組立体の実施形態の断面等角図である。
【図７】本開示による投射装置の実施形態の平面図である。
【図８】本開示によるレンズ半組立体の様々の実施形態を示す図である。
【図９】本開示の例示的な装置で生じさせられる例示的な３次元像を示す図である。
【図１０】本開示の例示的な装置で生じさせられる例示的な３次元像を示す図である。
【図１１】本開示の例示的な装置で生じさせられる例示的な３次元像を示す図である。
【図１２】本開示の例示的な装置で生じさせられる例示的な３次元像を示す図である。
【図１３】本開示の例示的な装置で生じさせられる例示的な３次元像を示す図である。
【図１４】本開示の例示的な装置で生じさせられる例示的な３次元像を示す図である。
【図１５】本開示の例示的な装置で生じさせられる例示的な３次元像を示す図である。
【図１６】本開示の例示的な装置で生じさせられる例示的な３次元像を示す図である。
【図１７】その中で生じさせられた例示的な３次元像を有する複数の例示的なランプ組立体を示す図である。
【図１８】その中で生じさせられた例示的な３次元像を有する複数の例示的なランプ組立体を示す図である。
【図１９】その中で生じさせられた例示的な３次元像を有する複数の例示的なランプ組立体を示す図である。  様々の図面に示される構成要素の特徴、機能、および／または、構成の概要は、ここに示される。これらの図面の構成要素の特徴の全てが必ずしも記述されるというわけではないことは理解されるべきである。これらの議論されない特徴の幾らか（例えば、様々のカプラ等）は、議論された特徴と同様に、図面自体から明らかである。議論されない他の特徴は、部品形状および／または配置から明らかであろう。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本出願は、投射装置の様々の実施形態、および、該投射装置を使用し、組み立てるための方法を開示する。本開示の１つの態様によれば、投射装置を備えるランプ組立体が提供される。本開示の原理の理解を促進するために、図面に示される実施形態が参照され、そして、これらを記述するために特定の言語が用いられであろう。しかし、それによって本開示の範囲が限定されることを意図するものではないことは理解されるであろう。
【００１１】
図１Ａおよび図１Ｂは、本開示の少なくとも２つの実施形態による投射装置１０を示す。図１Ａに示されるように、投射装置１０は、１または複数の光源１２、第１のレンズ２０、および、第２のレンズ２２を含むことができる。光源１２から発せられた光が第１のレンズ２０および第２のレンズ２２を通って送られるように、各々は互いから離して配置される。第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、光源１２の３次元（３Ｄ）の虚像３０を生じさせるように、構成され、互いに対して相対的に配置され得る。第１のレンズ２０および第２のレンズ２２を通して光源１２の方を一般的な矢印Ａの方向に見る観測者によって観測されるとき、第１のレンズ２０と第２のレンズ２２との間のスペースに像３０があるように見えるように、像３０は生じさせられ得る。或いは、光源１２の方を一般的な矢印Ａの方向に見る観測者によって観測されるとき、（例えば、第２のレンズ２２と図２に示される外側レンズ１４８との間のように）第２のレンズ２２の後ろに像３０があるように見えるように像３０が生じさせられてもよい。像３０は、観測者から見たとき、長さ３２、幅３４、および、深さ３６を有し得る。例えば、第１のレンズ２０と第２のレンズ２２との間の距離を変えることにより、或いは、光源１２、第１のレンズ２０、および／または、第２のレンズ２２の間の距離のうちの１または複数のものを変えることにより、幅３４および長さ３２は変えられ得る。例えば、図１Ｂに示されるような第３のレンズ５０が図１Ｂに示されるような第２のレンズ２２に対して相対的な位置に配置され得る。こうして、第１のレンズ２０、第２のレンズ２２、および、第３のレンズ５０は発光像に対して可変の深さ３６を生じさせ、その結果、例えば、３次元立方体発光像３０を生じさせる。図１Ａおよび図１Ｂに示される実施形態は、配列１４に並べられた６個の点光源１２を含む。点光源１２は、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２と協働して６つの像３０を生じさせる。特定の実施形態においては、投射装置１０は、より少数または多数の光源１２を含むことができる。図１Ａに示されるように、点光源１２の像３０は、六面体および／または照らされた４辺の面のように投射され得、或いは、例えば、図１Ｂに示されるように、第１のレンズ２０、第２のレンズ２２、および、第３のレンズ５０を用いる装置１０の場合は、照らされた３次元立方体のように投射され得る。
【００１２】
本開示に従う少なくとも１つの実施形態においては、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、レンチキュラレンズであり得る。一般に、レンチキュラレンズは、同一方向に延びてレンズの縦軸を定め、各々が該縦軸に一般に垂直である光学軸を有するように並べて配置された（図１Ａには図示されない）複数の凸型フルート状レンズ（またはフルート）２６を有する。更にここに記述されるように、複数のフルート２６は水平視差を可能にすることができる。
【００１３】
図１Ｃ、図１Ｄ、図１Ｅ、および、図１Ｆは、本開示による更なる投射装置１０の実施形態を示す。図１Ａに戻って、観測者は、像３０が第１のレンズ２０および第２のレンズ２２の向こう側に（例えば、ここに記述されるように、第２のレンズ２２と外側レンズ１４４との間に）存在するように認識することができる。図１Ｂに示されるように、像３０は、第１のレンズ２０、第２のレンズ２２、および、第３のレンズ５０の向こう側に存在するように認識され得る。装置の様々の実施形態においては、観測者からは、像３０が、（例えば、図１Ｃに示されるように）光源１２の向こう側に存在するように、或いは、（図１Ｄに示されるように）光源１２と第１のレンズ２０との間に存在するように、或いは、（図１Ｅに示されるように）第１のレンズ２０と第２のレンズ２２との間に存在するように、或いは、（例えば、図１Ｆに示されるように）第２のレンズ２２と第３のレンズ５０との間に存在するように認識され得る。特定の目的のために準備された装置１０の実施形態によれば、装置１０によって生じさせられる像３０は、（ここに記述され図示されるように、）装置１０内の様々の位置に存在するように認識され得る。
【００１４】
図４は、３本のフルート２６の部分の横断面図であり、一方の側に１本のフルート全体が、他方の側に２本のフルートが部分的に示されている。図４に示されるように、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は厚さ２８を有し得る。第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、例えば、０.１〜１０ミリメートル（mm）を含む、任意の適当な厚さ２８を有することができる。特定の複数の実施形態においては、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２の厚さ２８は１〜３mmの間にあり得る。少なくとも１つの実施形態においては、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２の厚さ２８は１mmでもよい。様々の実施形態においては、レンチキュラ・フルート２６は、同じレンズ２０、２２、５０の反対側にあってよい。
【００１５】
第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は更に、図４に示されるようにフルート２６を定める他の寸法によって特徴づけられ得る。フルート２６の寸法の特性は、投射装置１０によって投射される像３０に影響を及ぼす。例えば、フルート２６の密度または間隔は、インチあたりのライン数（ＬＰＩ）で特徴づけられ得る。少なくとも１つの実施形態においては、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、２０〜１５０ＬＰＩで形成され得る。特定の実施形態においては、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２はより大きなＬＰＩを有することができるが、他の実施形態では第１のレンズ２０および第２のレンズ２２はより小さいＬＰＩを有することができる。フルート２６の他の寸法の特性もまた、投射装置１０によって投射される像３０にも影響を及ぼし得る。例えば、フルート２６の視野角は、フルート２６の半径によって決定される。視野角が大きければ大きいほど、例えば、前記投射された像３０はより大きな曲率（curvature）を有する。ここに記述されるように、視野角は、観測者が軸から外れて動いても前記投射された像３０を依然として見ることができる角度として記述される。
【００１６】
図５は、投射された発光像３０を生じさせるために、第２のレンズ２２と協働する第１のレンズ２０の動作の原理を例示する。像３０はまた、ここに記述されるように、前記投射された像３０、３次元像３０、発光像３０等として言及される。第１のレンズ２０の第２のレンズ２２との相互作用が光源１２の少なくとも２つの別々の眺めを生じさせ、観測者４０の各々の目が異なる眺めを見ることを明確にするために図５では像３０を人間の顔として描画している。しかし、本開示の実施形態において像３０が人間の顔に似ていなくてよいことは明らかであろう。その代わりに、像３０は、観測者４０の各々の目によって認められたような光源１２の異なる眺めから観測者４０によって作られる光源１２の立体視的合成像である。特定の理論に束縛されることなく、投射装置１０は、光源１２の３次元虚像３０を生じさせるために複数のレンチキュラレンズを用いて可能にされた合成水平視差を使用する。
【００１７】
像３０は光源１２の投射である。光源１２によって発せられた光は第１のレンズ２０の個々のフルート２６によって異なる角度で曲げられ、第１のレンズ２０は第１の線（例えば、長さ３２）を投射する。第１のレンズ２０を通って送られた光は第２のレンズ２２の個々のフルート２６によって異なる角度で曲げられ、第２のレンズ２２は、第１の線に対して角度を成す第２の線（例えば、幅３４）を投射する。これらの２本の投射された線の組合せは、その中で幅３４が第１のレンズ２０と第２のレンズ２２との間の距離によって決定される像３０を生じさせる。
【００１８】
像３０の寸法、形状、および、外観は、光源１２の種類および第１のレンズ２０および第２のレンズ２２の特性による影響を受ける。更に、光源１２、第１のレンズ２０、および、第２のレンズ２の間の相対的な距離および向きは、像３０の寸法、形状、および、外観に更に影響を及ぼす。少なくとも１つの実施形態においては、第１のレンズ２０は、光源１２に平行に向けられ得る。第２のレンズ２２（および、第３のレンズ５０を有する実施形態における第３のレンズ５０）は、第１のレンズ２０に平行に向けられ得る。そのような実施形態においては、点光源１２の像３０は、六面体（例えば、正六面体（すなわち、立方体）または直方体）のように投射される。或いは、第２のレンズ２２は、第１のレンズ２０に対して角度を成す（すなわち、傾ける）ように向けられる。そのような実施形態においては、点光源１２の像３０は、非正六面体（例えば、トラペゾヘドロン）のように投射される。第１のレンズ２０、第２のレンズ２２、および／または、第３のレンズ５０の間の距離は、像３０の長さ３２、幅３４、および／または、深さ３６に影響を及ぼし、投射された六面体が、より幅広く、より長く、または、より狭く見えるようにする。第２のレンズ２２または第３のレンズ５０に対する第１のレンズ２０の回転、或いは、レンズ２０、２２、および／または、５０の互いに対する傾きは、像３０のアスペクト比に影響を及ぼし、現れる六面体は、幅寸法３４、および／または、潜在的には、長さ３２の寸法および／または深さ３６寸法が、より広く、または、より狭く見える。
【００１９】
像３０の外観は、更に、観測者の観測角の影響を受けることがある。図１Ａおよび図１Ｂに示される方向Ａは、一般に、光源１２の軸と第１のレンズ２０および第２のレンズ２２の光軸と一致している。そのような観点から、観測者は図１Ａおよび図１Ｂに示されるような前記投射された像３０を見ることができる。観測者が左右に水平に動いて、それに応じて、方向Ａ、および、光源１２への観測者の角度を変えると、恰も、その時、観測者が前記投射された立方体の反対側を見ているかのように、例えば、該立方体の左側を観測することから右側を観測することへ移行しているかのように、像３０が切り替わる（ｆｌｉｐする）ように見える。同様に、観測者の視点が光源１２に対して垂直に上下に動くとき、恰も、その時、観測者が前記投射された立方体の垂直方向に反対側を見ているかのように、例えば、該立方体の上側を観測することから下側を観測することへ移行しているかのように、像３０が垂直方向に切り替わるように見える。例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示されるような、水平および垂直方向の両方で互いから一定間隔離して配置された複数の光源１２を有する実施形態においては、各光源１２の個々の像３０は様々の観測角において切り替わるように見えて、興味深く魅力的な視覚的効果を生み出す。
【００２０】
本開示に従う少なくとも１つの実施形態においては、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、図８に示されるような複数の小型球面レンズ１２８を備える複数のレンチキュラレンズである場合がある。これらの小型球面レンズ１２８は、個々の小型レンズ１２８の半径や、小型レンズ１２８がその上に配置されるプレートまたはフィルムの厚さのようなパラメータを伴うことができる。これらの小型球面レンズ１２８は、全方向視差を可能にすることができ、図８に示されるように一般に円錐形の視野において観察情報を提供する。
【００２１】
図１および図５に示されるように、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、その上に複数のフルート２６または小型レンズ１２８が配置された、実質的に平坦なシートであってもよい。特定の実施形態においては、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２は、２または３次元の曲率を有する非平面状の表面を有してもよい。例えば、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２は、光源１２の周りを少なくとも部分的に包むか、或いは、投射装置１０を含むランプ組立体の外側のスタイルを定める外側レンズの輪郭に従う。１つの形態においては、観測者から見て広い視野角で観察され得る、拡散された外観および性能を補償するために、幾つかのフルート２６または小型レンズ１２８の光軸がＸ軸に対して垂直に位置するように、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２の個々のフルート２６または小型レンズ１２８は、その他のフルート２６または小型レンズ１２８に対して回転され得る。フルート２６および／または小型レンズ１２８のそのような配置は、特定の応用に関して、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２の最も中央寄りにある部分に特に適用され得る。
【００２２】
特定の実施形態においては、３次元視覚的効果を高めるために、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２は、像３０の外観に更に影響を及ぼし得、そして／または、像３０の外観と視覚的に相互作用し得る、レーザエッチングまたは他の幾つかの表面処理を伴うことができる。更に他の実施形態においては、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２は、像３０の外観を更に高め得、像３０の外観と視覚的に相互作用し得る、装飾的な処理を伴うことができる。非限定的な例として、この装飾的な処理は、像３０と協働して深さの外観を与えられ得るパッド転写ロゴを伴うことができる。
【００２３】
第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、これらに限定されるものではないが、射出成形、圧縮成形、真空成形、押出成形、熱硬化、および、圧延を含む任意の適当なプロセスによって形成され得る。少なくとも１つの実施形態においては、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２は、比較的薄いフィルムであってよい。第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、これらに限定されるものではないが、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリカーボネート、および、ポリエーテルイミドを含む透明なポリマーであってよい。特定の実施形態においては、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は、ガラスであってよい。
【００２４】
投射装置１０は、図２に示されるようにランプ組立体１４０に組み込まれ得る。ランプ組立体１４０は、それらの間に体積１４８を作るためにハウジング１４２に取り付けられる外側レンズ１４４を有し得る。ハウジング１４２および／または外側レンズ１４４は、体積１４８内に投射装置１０を固定、設置するように構成され得る。ハウジング１４２および／または外側レンズ１４４は、光源１２（或いは、複数の光源１２の列１４）、第１のレンズ２０、および、第２のレンズ２２の間の相対距離を確立、維持するように構成され得る。少なくとも１つの実施形態においては、ハウジング１４２は、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２を明確に位置付けるように構成される１または複数のボス１４６を有し得る。特定の実施形態においては、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２は、任意の適当な手段によってハウジング１４２に取り付けられ得る。例えば、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２は、これらに限定されるものではないが、音波溶接プロセス、振動溶接プロセス、または、熱タック（Ｔｈｅｒｍａｌ  ｔａｃｋ）プロセスを使用してハウジング１４２に溶接され得る。或いは、または、更に、第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２は、接着剤を用いてハウジング１４２に取り付けられ得る。少なくとも１つの実施形態においては、ハウジング１４２、外側レンズ１４４、第１のレンズ２０、および／または、第２のレンズ２２は、所望の位置で第１のレンズ２０および／または第２のレンズ２２を付加的な取付手段無しでトラップするように構成され得る。
【００２５】
図３は、ハウジング１４２内で外側レンズ１４４の後にある投射装置１００を用いて発光したランプ組立体１４０の写真を示す。図３に示されるように、投射装置１００はランプ組立体１４０の各光源毎に１つの３次元像１３０を生じさせる。外側レンズ１４４は、実質的に均一な厚さを有し、その中に光学エレメントが形成されないものであってよい。或いは、外側レンズ１４４は、その中に形成された光学エレメントを含むものであってもよい。そのような実施形態においては、外側レンズ１４４の光学エレメントが、像１３０の外観に影響を及ぼし得る。例えば、外側レンズ１４４は、像１３０の外観を向上させ得る複数のピロー光学エレメント（ｐｉｌｌｏｗ  ｏｐｔｉｃｓ）またはフルートを含むことができる。更に、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２についてここに記述されるように、外側レンズ１４４は、像１３０と視覚的に相互作用するように設定される装飾的な処理を伴ってもよい。
【００２６】
特定の実施形態においては、ランプ組立体１４０は、適用できる法規に従ってシグナルおよび／またはイルミネーション機能を提供するように構成された自動車エクステリア・ランプである場合がある。少なくとも１つの実施形態においては、ランプ組立体１４０はテールランプである場合があり、テールおよび／またはストップ機能を含むことができる。１つの実施形態においては、ランプ組立体１４０はパーキングおよびシグナルのランプであってもよく、パーキングおよび／またはターン機能を含んでもよい。更に他の１つの実施形態においては、ランプ組立体１４０は、サイドマーカ機能を提供するサイドマーカであってもよい。特定の実施形態においては、ランプ組立体１４０は、様々の異なる機能を含んでもよい。
【００２７】
本開示に従う少なくとも１つの実施形態においては、投射装置１０は複数対のレンズを含むことができる。ここで、第１のレンズ２０および第２のレンズ２２は１対を定める。そのような実施形態においては、付加的な対のレンズが、同じ視野角の範囲内で像３０の外観を変えることを可能にすることができる。更に、前記付加的な対のレンズは、光源１２の視野の一部（例えば、光源１２の軸からの角度が大きい部分、および／または、ランプ組立体１４０の端における部分）に適用され得る。
【００２８】
本開示に従う他の実施形態においては、遮断プレート１２２は、図６に示されるようにレンチキュラレンズの少なくとも１つと置き換えられてもよい。そのような実施形態においては、ランプ組立体１５０が、体積１４８内のハウジング１４２と外側レンズ１４４との間に投射装置１０１を含むことができる。図６に示されるように、投射装置１０１は、配列１４に配置され、第１のレンズ１２０を通って、そして、その後遮断プレート１２２の方へ光を発するように向けられた１つまたは複数の光源１２を含むことができる。遮断プレート１２２は、実質的に不透明なボディ部分１２６を貫通する少なくとも１つの開口１２４を含む。所望の像３０を生じさせるために、開口１２４は、光の所望の形状部分以外の全ての光を遮断するように適合され得る。したがって、例えば、ロゴ・パターン、エンブレム、文字、円筒形、三角形、または、任意の望ましい形状を含む特定の寸法および／または形状に適合され得る。１つの形態では、開口１２４は（図６の断面図に示されるような寸法として）約２mmの幅を有する場合がある。開口１２４は、更に、望ましい像３０を生じさせるように選択された長さを有することができる。開口１２４の長さは、幅に垂直で、または、垂直から外れた所望の角度で定義され得る。少なくとも１つの実施形態においては、長さは幅に垂直な寸法として約５０mmである場合がある。
【００２９】
開口１２４の大きさおよび／または形状は、ランプ組立体１５０の寸法および形状、光源１２の数、ランプ組立体１５０の所望の機能、および／または、所望の投射像３０に対して選択され得る。図７は、像３０を生じさせるために、遮断プレート１２２と協働する第１のレンズ１２０の動作原理を例示する。図７に示されるように、光源１２の２つの別々の眺めをもたらすように第１のレンズ１２０の遮断プレート１２２との相互作用によって像３０が生成され、ここで、観測者４０の各々の目は異なる眺めを見る。したがって、像３０は、遮断プレート１２２を通して観測者４０の各々の目によって認識されるような、光源１２の異なる眺めから、観測者４０によって作られる立体視的合成像である。
【００３０】
遮断プレート１２２は、第１のレンズ１２０から適当な距離だけ離され得る。遮断プレート１２２が第１のレンズ１２０により近いほど、左右の像の間の分離の角度はより大きい。更に、遮断プレート１２２の第１のレンズ１２０に対する相対位置および遮断プレート１２２の第１のレンズ１２０への方向は、像３０の形、大きさ、および、視野角に影響を及ぼす。遮断プレート１２２の第１のレンズ１２０に対する相対位置および遮断プレート１２２の第１のレンズ１２０への方向は、所望の像３０を生じさせるように選択され得る。特定の形態においては、遮断プレート１２２は、パララックスバリアであってもよい。
【００３１】
遮断プレート１２２は、例えば、これらに限定されないが、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリカーボネート、および、ポリエーテルイミドを含むポリマー、或いは、金属のような、不透明材料によって形成され得る。特定の実施形態においては、遮断プレート１２２は、不透明なボディ部分１２６を作るように被覆または塗装され得る。例えば、遮断プレート１２２は、アルミニウム、ニッケル、または、所望の外観を可能にするための任意の適当な材料で金属仕上げを伴ってもよい。そのような実施形態においては、この金属仕上げは、塗装、化学気相蒸着、物理蒸着、または、任意の適当なプロセスによって適用され得る。
【００３２】
図６を参照して、ランプ組立体１５０のハウジング１４２は、体積１４８内に投射装置１０１を固定して設置するように構成され得る。ハウジング１４２および／または外側レンズ１４４は、光源１２（または、複数の光源１２の列１４）、第１のレンズ１２０、および、遮断プレート１２２の間の相対距離を確立し、維持するように構成され得る。少なくとも１つの実施形態においては、ハウジング１４２は、第１のレンズ２０および／または遮断プレート１２２を明確に位置つけるために構成された１または複数のボス１４６を含むことができる。特定の実施形態においては、第１のレンズ２０および／または遮断プレート１２２は、任意の適当な手段によってハウジング１４２に取り付けられ得る。例えば、第１のレンズ２０および／または遮断プレート１２２は、これらに限定されるものではないが、音波溶接プロセス、振動溶接プロセス、または、熱タック・プロセスを使用してハウジング１４２に溶接され得る。或いは、または、更に、第１のレンズ２０および／または遮断プレート１２２は、接着剤を用いてハウジング１４２に取り付けられ得る。少なくとも１つの実施形態においては、ハウジング１４２、外側レンズ１４４、第１のレンズ２０、および／または、遮断プレート１２２は、第１のレンズ２０および／または遮断プレート１２２を、付加的な取り付け手段無しで、所望の位置においてトラップするように構成され得る。図６に示されるように、遮断プレート１２２は、第１のレンズ１２０と外側レンズ１４４との間に配置され得る。或いは、遮断プレート１２２は、図７に示されるように第１のレンズ１２０と光源１２との間に配置され得る。
【００３３】
他の１つの実施形態においては、光源１２は、図２および図６に示されるように第１のレンズ２０、１２０、第２のレンズ２２、および／または、遮断プレート１２２の直ぐ背後に配置される必要はない。そのような実施形態においては、中間光学装置によって間接的に可能にされることにより光源１２の虚像から像３０が生成されるように、光源１２が、この中間光学装置に対して相対的な位置に配置され得る。例えば、リフレクタによって間接的に反射された光源１２の虚像から像３０が生成されるように、光源１２は、リフレクタに対して相対的な位置に配置され得る。１つの形態では、ライトパイプまたはライトガイドによって間接的に屈折させられ反射された光源１２の虚像から像３０が生じさせられるように、光源１２は、ライトパイプまたはライトガイドの近位端に配置されることができた。
【００３４】
或いは、本開示の他の実施形態は、光源１２を含まなくてもよい。そのような実施形態においては、投射装置１０、１０１の外部の源から第１のレンズ２０、１２０、第２のレンズ２２、および／または、遮断プレート１２２を通して投射装置１０または投射装置１０１に入る周囲の光の反射によって、像３０が生じさせられ得る。例えば、周囲の光源は、日光、街路照明、エリア照明、または、任意の適当な光源であってよい。
【００３５】
光源１２は、点光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザ・ダイオード）であってよい。複数の光源１２を含む実施形態においては、光源１２は互いから１０mm以上の間隔を置いて配置され得る。少なくとも１つのそのような実施形態においては、光源１２同士は約６０mmの間隔を空けられる。
【００３６】
特定の実施形態においては、光源１２は、ガス放電（例えば、ネオン）チューブ、端発光マイクロ光学シート、または、ライトパイプのような線光源であってよい。更に他の実施形態においては、光源１２は、例えば、高強度放電アーク、ハロゲン電球、または、白熱電球のような他の形の要素を有することができる。光源１２のこれらの要素は、生じさせられた像３０の形状、寸法、および、外観に影響を及ぼし得る。ここに記述されるように、光源１２の上記の要素は、間接的なリフレクタ、フレネルレンズ、ライトパイプ、または、端発光マイクロ光学シートのような、中間光学装置に影響を受ける場合がある。
【００３７】
図９Ａ〜図１８は、第１のレンズ２０、第２のレンズ２２、および、少なくとも１つの付加的なレンチキュラレンズ（例えば、第３のレンズ５０）を含む装置のような、本開示の実施形態の様々の装置１０、１００、１０１を用いて生じさせられる３次元像３０、１３０の更なる実施形態を示す。図９Ａはリボン状の像（一連のリボン）のように見えるように投射された３次元像３０を示し、図９Ｂは一連のねじれた線のように見えるように投射された３次元像３０を示し、図９Ｂは炎のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示す。図９Ｄはサメの歯の（サメの歯状の構成を有する）ように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示し、図９Ｅは１または複数の立方体のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示す。
【００３８】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、一連の平面（ダイアモンド形）のように見えるように投射された３次元像３０の様々の実施形態を示す。これによって、任意の数の平面が装置１０、１００、１０１を使用して生じさせられ得る。図１０Ｄは、織物（相互に連結した形）のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示す。図１１Ａ〜図１２Ｅは、本開示の３次元像３０の様々の他の実施形態を示す。これらは、様々のねじれた形（図１１Ａ）、湾曲し尖った形（図１１Ｂ、図１１Ｃ、および、図１１Ｄ）、一連の曲線（図１１Ｅ）、複数のフリンジ付きの葉形（図１２Ａ）、複数のリボン（図１２Ｂ）、複数の無定形（図１２Ｃおよび図１２Ｄ）、および／または、複数の曲がった三角形（図１２Ｅ）を有する。
【００３９】
本開示の３次元像３０はまた、図１３Ａ〜図１８に示されるようにも生じさせられ得る。図１３Ａは、無定形であるように投射される本開示の３次元像３０を示し、図１３Ｂおよび図１３Ｃは、一連の立方体のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示す。図１３Ｂに示されるように、例えば、本開示の様々の３次元像３０は、（例えば、第１の色２００、第２の色２０２、および、第３の色２０４のような）１または複数の色を含み、そして／または、投射することができる。これらの色２００、２０２、２０４は、例えば、赤、青、白、黄色等のような、任意の数の色である、そして／または、任意の数の色を含むことができる。少なくとも１つの実施形態においては、色２００は赤を含み、色２０２は青を含み、色２０４は黄色を含む。少なくとも１つの他の実施形態においては、第１の色２００は青を含み、第２の色２０２は赤を含み、第３の色２０４は黄色を含む。こうして、本開示の様々の装置１０、１００、１０１は、例えば、１または複数の色２００、２０２および／または２０４を投射するように構成され得る。
【００４０】
図１３Ｄは、一連の星のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示し、図１３Ｅは一連の正方形のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示す。図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、および、図１４Ｄは、様々の無定形であるように投射された本開示の３次元像３０を示す。図１５Ａは、キュービズム・パターンを有するように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示し、図１５Ｂは、一連の曲線のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示す。図１５Ｃは、例えば、極超高周波（「ＵＨＦ」）のような隣接した複数の曲線のパターンのように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示し、図１５Ｄは、一連のリボンのように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示す。図１６Ａは、滝のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示し、図１６Ｂは、滝と複数の弧のように見えるように投射された本開示の３次元像３０を示す。
【００４１】
図１７Ａおよび図１７Ｂは、本開示の例示的なランプ組立体１４０を示す。（これらは、ここに記述されるように、ランプ組立体１５０でもあり得る。）各々は、ここに一般的に記述されるような３次元像３０を投射するように示される。図１７Ａは、図１７Ｂにおいて投射される３次元像３０とは異なる３次元像３０を投射するランプ組立体１４０の実施形態を示す。ただし、本開示の同じランプ組立体１４０、１５０が、所望により、異なる像３０を投射することができる点に留意する。例えば、ランプ組立体１４０を用いる車両が止められるとき、そして／または、曲がるときに、１つの像３０が投射され得る。また、車両が止められないときにも、昼間走行用ライトのような、他の１つの像３０が投射され得る。１つのランプ組立体１４０が２つ以上の像３０を投射することができる実施形態においては、１つの像３０が第１の方向にあって、他の１つの像３０が、（例えば、フリップ（ｆｌｉｐ）される方向、または、図１８に示されるような第１の方向と異なる他の１つの方向のような）別の、第２の方向にあってもよい。
【００４２】
図１９は、少なくとも２色（例えば、第１の色２００および第２の色２０２）を有する３次元像３０を投射するように構成される、本開示の更なるランプ組立体１４０の実施形態を示す。そこに示されるように、像３０は、例えば、一連の水平な棒のように見えるであろうし、また、均一像と呼ばれる。
【００４３】
ここでは、投射装置と、それを使用するための方法、そして、それを構成するための方法との様々の実施形態を、かなり詳細に記述してきたが、これらの実施形態は、単に、ここに記述される本開示の非限定的な例としてのみ提供されるものである。したがって、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、様々の変更及び改変がなされ得、その構成要素は等価物で置き換えられ得るものと理解されるであろう。本開示は、網羅的であることを意図するものではなく、或いは、本開示を限定することを意図するものではない。
【００４４】
更に、代表的な実施形態を記述する際に、本開示では、方法および／またはプロセスを特定のステップ・シーケンスとして提示したかもしれない。しかし、方法またはプロセスが、その中に記述された特定のステップ順に依存しないならば、その方法またはプロセスは、記述された特定のステップ・シーケンスに限定されるべきではなく、他のステップ・シーケンスが可能であり得る。したがって、ここに開示されるステップの特定の順序は、本開示の限定として解釈されてはならない。更に、方法および／またはプロセスを対象とする開示は、それらのステップを記載された順に実行することに限定されるべきではない。そのようなシーケンスは様々であり得るが、依然、本開示の範囲内にある。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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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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【国際調査報告】
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