(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像手段を有する撮像装置において、
レーザー光を発生するレーザー光源と、
前記レーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を前記被写体に投影する画像投影手段と、
前記画像投影手段により被写体に投影された前記ホログラム再生像を用いて前記撮像装置の焦点調整を行う焦点制御手段とを備え、
前記ホログラム再生像は、所定の数量のレーザー光点が直線上に配列された複数の線分で構成されるパターンであって、第１の線分の中心から所定距離の円周に外接する正方形の各頂点を通る４本の第２の線分が設けられ、前記第１の線分及び第２の線分の総熱量が所定のレーザー光の安全基準以下となるように前記レーザー光の出力が設定される
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の線分を構成する前記所定の数量のレーザー光点のうち、中心のレーザー光点の輝度がない
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の線分と、前記第２の線分を構成する各線分とが平行ではない
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像投影手段は、
前記レーザー光源の光量を調節する手段を有し、前記レーザー光源の光量を調節する手段は、予め前記ホログラム再生像が投影された被写体を撮像した前記撮影手段の出力に応じて求めたレーザー光源の出力を調節する値を記憶する手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像投影手段は、
前記レーザー光源の光量を調節する手段を有し、前記レーザー光の光量の調節は、前記撮影手段で撮影された映像信号から検波された自動露光検波値又はコントラスト検波値に基づいて行われる
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画像投影手段は、
前記レーザー光の放出持続時間が所定時間を超えたことを条件として、前記レーザー光の発生を一定時間以上停止する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
前記画像投影手段は、
前記レーザー光源の光量を調節する手段を有し、前記レーザー光源を任意のパルス幅でパルス駆動することにより、前記レーザー光源の光量を調節する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体を照明する任意の照明手段をさらに有し、前記照明手段の光量に応じて、前記パルス幅を制御して前記レーザー光源の光量を調節する
ことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記パルスに基づいて、前記レーザー光源の光量を調節する手段の動作を確認し、不良動作時には前記レーザー光の発生を停止する
ことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記レーザー光の光量を検出するモニター手段を有し、前記モニター手段の出力が任意の許容範囲を越えたことを条件として、前記レーザー光の発生を停止する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記画像投影手段は、前記ホログラムプレートと一体のユニットとして形成された前記レーザー光を平行レーザー光に変換する手段を有し、当該ユニットは前記レーザー光源とは別個に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項１２】
被写体を撮像する撮像方法であって、
レーザー光源から発生されるレーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を前記被写体に投影し、
前記被写体に投影された前記ホログラム再生像を用いて焦点調整を行い、
前記ホログラム再生像は、所定の数量のレーザー光点が直線上に配列された複数の線分で構成されるパターンであって、第１の線分の中心から所定距離の円周に外接する正方形の各頂点を通る４本の第２の線分が設けられ、前記第１の線分及び第２の線分の総熱量が所定のレーザー光の安全基準以下となるように前記レーザー光の出力が設定される
ことを特徴とする撮像方法。
【請求項１３】
前記第１の線分を構成する前記所定の数量のレーザー光点のうち、中心のレーザー光点の輝度がない
ことを特徴とする請求項１２記載の撮像方法。
【請求項１４】
前記第１の線分と、前記第２の線分を構成する各線分とが平行ではない
ことを特徴とする請求項１２記載の撮像方法。
【請求項１５】
前記レーザー光源の光量を調節可能とし、前記レーザー光源の光量の調節は、予め前記ホログラム再生像が投影された被写体を撮像した出力に応じて求めたレーザー光源の出力を調節する値を記憶して行う
ことを特徴とする請求項１２記載の撮像方法。
【請求項１６】
前記レーザー光源の光量を調節可能とし、前記レーザー光源の光量の調節は、撮影された映像信号から検波された自動露光検波値又はコントラスト検波値に基づいて行われる
ことを特徴とする請求項１２記載の撮像方法。
【請求項１７】
前記レーザー光の放出持続時間が所定時間を超えたことを条件として、前記レーザー光の発生を一定時間以上停止する
ことを特徴とする請求項１２記載の撮像方法。
【請求項１８】
前記レーザー光源の光量を調節可能とし、前記レーザー光源を任意のパルス幅でパルス駆動することにより、前記レーザー光源の光量を調節する
ことを特徴とする請求項１２記載の撮像方法。
【請求項１９】
被写体を任意の光量で照明し、前記照明の光量に応じて、前記パルス幅を制御して前記レーザー光源の光量を調節する
ことを特徴とする請求項１８記載の撮像方法。
【請求項２０】
前記パルスに基づいて、前記レーザー光源の光量を調節する手段の動作を確認し、不良動作時には前記レーザー光の発生を停止する
ことを特徴とする請求項１８記載の撮像方法。
【請求項２１】
前記レーザー光の光量を検出し、前記検出の出力が任意の許容範囲を越えたことを条件として、前記レーザー光の発生を停止する
ことを特徴とする請求項１２記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子スチルカメラに使用して好適な撮影装置に関する。詳しくは、例えば暗闇の中で撮影を行う際のフォーカス調整が容易に行えるようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば暗闇の中でのスチルカメラ撮影においては、被写体を確認することが困難であるために、例えばコントラスト検出方式のオートフォーカスカメラではフォーカスが合わず、またマニュアルフォーカスでのピント合わせも困難になる。そこで従来から、ＬＥＤなどの補助光投光装置を用いて被写体を照らし、オートフォーカスを行う方法が実施されているが、この方法では被写体のコントラストが小さい場合にはフォーカスを合わせることが困難なものである。
【０００３】
これに対して、例えばフォーカス合わせに充分な明るさを得るのに必要な出力の大きな投光装置は消費電力も大きく、また熱の発生が大きいために被写体の近くで用いることができない。また、例えばレンズで集光して被写体に投光する方法もあるが、被写体の輝度を上げるために狭い範囲に集光すると、広角撮影の場合に投光範囲が狭すぎてフォーカス合わせが困難になり、逆に広角撮影に合わせた投光範囲にすると、被写体の輝度が充分に得られないなどの問題があった。
【０００４】
さらにＬＥＤや電球などの前にレンズとスリットを設置して、スリットの像を被写体に投影する補助光投光装置も実施されているが、投光される像のコントラストが弱く、フォーカス合わせを良好に行うことが困難なものである。またこの方法では、スリットによる投光ロスがあるために、必要な光量を得るための消費電力が極めて大きくなってしまう。このため、例えば小型の電子スチルカメラに内蔵して、内蔵電池などの電源で使用することは困難なものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、例えば暗闇の中でのスチルカメラ撮影では、コントラスト検出方式のオートフォーカスやマニュアルフォーカスでのピント合わせは困難なものであり、これに対して従来の補助光投光装置を用いた撮影装置では、充分なフォーカス合わせを行うことができず、また消費電力が大きいために小型の電子スチルカメラ等に内蔵して使用することができなかったというものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、レーザー光源とホログラムプレートを用いて得たホログラム再生像を被写体に投影するようにしたものであって、これによれば、小さな消費電力で充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影することができ、コントラスト検出方式のオートフォーカスやマニュアルフォーカスでのピント合わせを良好に行うことができると共に、この装置を例えば小型の電子スチルカメラに内蔵することも容易に実現することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明の第１の形態は、被写体を撮像する撮像手段を有する撮像装置において、レーザー光を発生するレーザー光源と、レーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影する画像投影手段と、画像投影手段により被写体に投影されたホログラム再生像を用いて撮像装置の焦点調整を行う焦点制御手段とを備え、ホログラム再生像は、所定の数量のレーザー光点が直線上に配列された複数の線分で構成されるパターンであって、第１の線分の中心から所定距離の円周に外接する正方形の各頂点を通る４本の第２の線分が設けられ、第１の線分及び第２の線分の総熱量が所定のレーザー光の安全基準以下となるようにレーザー光の出力が設定されてなるものである。
【０００８】
また本発明の第２の形態は、被写体を撮像する撮像方法であって、レーザー光源から発生されるレーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影し、被写体に投影されたホログラム再生像を用いて焦点調整を行い、ホログラム再生像は、所定の数量のレーザー光点が直線上に配列された複数の線分で構成されるパターンであって、第１の線分の中心から所定距離の円周に外接する正方形の各頂点を通る４本の第２の線分が設けられ、第１の線分及び第２の線分の総熱量が所定のレーザー光の安全基準以下となるようにレーザー光の出力が設定されてなるものである。
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の画像投影装置、投影画像パターン、レーザー駆動装置、及び撮影装置を説明するに、図１は本発明を適用した画像投影装置、及び撮影装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、例えば被写体（図示せず）からの映像光は、主レンズ１、ズームレンズ２、フォーカスレンズ３を通じて集光されて、撮像手段としての電荷転送素子（Charge Coupled Device ：以下、ＣＣＤと略称する）４上に被写体像が結像される。この被写体像はＣＣＤ４により光電変換され、さらにサンプリングホールド及びゲインコントロール（以下、Ｓ／Ｈ＆ＡＧＣと略称する）回路５によりデジタル信号に変換される。
【００１６】
さらにこのデジタル信号は、カメラ信号処理回路６により色信号と輝度信号に変換されて図示しない信号記録系へと出力される。また、このカメラ信号処理回路６からの輝度信号がオートフォーカス（以下、ＡＦと略称する）検波回路７に供給され、この輝度信号を用いてＡＦに必要なコントラスト信号が生成される。そして生成されたコントラスト信号が制御用のマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）８に供給される。
【００１７】
これにより、マイコン８では、例えばシャッターボタン９が半押しされたことを検知すると、上述のコントラスト信号が最大になるようにフォーカスレンズ３を制御することでＡＦが行われる。なお、フォーカスレンズ３の制御は、例えばモータドライバ回路１０に制御量を送ることで、フォーカスモータ１１を駆動して行われる。同様にズームレンズ２の制御も、例えばモータドライバ回路１０に制御量を送り、ズームモータ１２を駆動することで行われる。
【００１８】
また、マイコン８からの制御信号がレーザードライバ１３に供給され、この制御信号の供給されている期間のみレーザーダイオード１４が駆動されてレーザー光線が発生される。さらにこの発生されたレーザー光線は集光レンズ１５で平行光に集光され、この平行光がホログラムプレート１６に照射されてホログラムプレート１６に設けられたホログラムによって回折される。そして回折されたレーザー光線は互いに干渉されてホログラム再生像１７が再生される。
【００１９】
これにより、再生されたホログラム再生像１７を、例えば主レンズ１の光軸方向の被写体に投影することができる。そしてこの場合に、例えばホログラム再生像１７を線で構成することにより、投光範囲に比べて投光される面積を小さくすることができ、被写体照度を大きくしてコントラストの高い像を投光することができる。すなわちコントラストの高い像を投光することによって、充分なフォーカス合わせを容易に行うことができるものである。
【００２０】
なお、上述のようなホログラム再生像１７の投影手段（装置）自体は、例えば既存のレーザーポインタの補助装置として容易に入手できるものであり、このような装置を応用して容易に形成することができるものである。そしてこのようなレーザーポインタに用いられるレーザーダイオード１４の駆動は極めて少ない消費電力で実現できるものであり、例えば小型の電子スチルカメラに内蔵して、内蔵電池などの電源で使用することも容易に実施することができるものである。
【００２１】
また、ホログラム再生像１７の被写体への投影を制御するマニュアルスイッチ１８が設けられ、このマニュアルスイッチ１８が操作されたときに高電位となる信号がマイコン８に供給される。さらにマイコン８からの制御信号がフラッシュ装置１９に供給されて、必要に応じてフラッシュ装置１９の発光が制御される。またマイコン８の中で形成される測定値や制御値に相当するデータが不揮発メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）２０に記憶される。
【００２２】
そこでさらに図２には、上述の装置でオートフォーカスを行う場合の処理の一実施形態のフローチャートを示す。すなわち図２において処理がスタートされると、最初にステップ〔１〕でシャッターボタン９が半押しされたか否か判断され、押されていないとき（Ｎｏ）は、このステップ〔１〕が繰り返されている。またステップ〔１〕でシャッターボタン９が押されたとき（Ｙｅｓ）は、ステップ〔２〕でレーザーダイオード１４が駆動されてレーザー投光がオンされる。
【００２３】
また、ステップ〔３〕でＡＦ動作が行われ、ステップ〔４〕でＡＦ動作が終わったか否か判断される。ここでＡＦ動作が終わっていないとき（Ｎｏ）は、ステップ〔２〕〔３〕が繰り返される。そしてステップ〔４〕でＡＦ動作が終わったとき（Ｙｅｓ）は、ステップ〔５〕でレーザーダイオード１４が停止されてレーザー投光がオフされる。さらにステップ〔６〕で例えばフラッシュが発光されて画像の取り込み（撮影）が行われ、処理はストップされる。
【００２４】
このようにして上述の装置をオートフォーカスに応用した場合の処理が行われる。そしてこの場合に、ステップ〔３〕でＡＦ動作が行われている期間は、ステップ〔２〕でオンされたホログラム再生像１７が被写体に投影されており、このホログラム再生像１７を用いて極めて良好なＡＦ動作を行うことができる。またこのホログラム再生像１７は、画像の取り込み（撮影）時には、ステップ〔５〕によりオフされるので、撮影の妨害になるようなことはない。
【００２５】
また図３には、上述の装置をマニュアルフォーカスで使用する場合の処理の一実施形態のフローチャートを示す。すなわちこの場合には、例えば上述の装置でマニュアルスイッチ１８が操作されることによって処理がスタートされる。そして処理がスタートされると、最初にステップ〔１１〕でレーザーダイオード１４が駆動されてレーザー投光がオンされる。次にステップ〔１２〕でシャッターボタン９が半押しされたか否か判断される。
【００２６】
ここでステップ〔１２〕でシャッターボタン９が押されていないとき（Ｎｏ）は、マニュアルフォーカスが終了していないのでステップ〔１１〕〔１２〕が繰り返される。これに対して、マニュアルフォーカスが終了してステップ〔１２〕でシャッターボタン９が押されたとき（Ｙｅｓ）は、ステップ〔１３〕でレーザーダイオード１４が停止されてレーザー投光がオフされ、ステップ〔１４〕で画像の取り込み（撮影）が行われて処理はストップされる。
【００２７】
このようにして上述の装置をマニュアルフォーカスで使用する場合の処理が行われる。そしてこの場合に、ステップ〔１１〕でオンされたホログラム再生像１７が被写体に投影されており、このホログラム再生像１７を確認することで極めて良好なマニュアルフォーカスを行うことができる。またこのホログラム再生像１７は、画像の取り込み（撮影）時には、ステップ〔１３〕によりオフされるので、撮影の妨害になるようなことはない。
【００２８】
従ってこの実施形態において、レーザー光源とホログラムプレートと用いて得たホログラム再生像を被写体に投影するようにしたことにより、小さな消費電力で充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影することができ、コントラスト検出方式のオートフォーカスやマニュアルフォーカスでのピント合わせを良好に行うことができると共に、この装置を例えば小型の電子スチルカメラに内蔵することも容易に実現することができる。
【００２９】
これによって、例えば暗闇の中でのスチルカメラ撮影では、コントラスト検出方式のオートフォーカスやマニュアルフォーカスでのピント合わせは困難なものであり、これに対して従来の補助光投光装置を用いた撮影装置では、充分なフォーカス合わせを行うことができず、また消費電力が大きいために小型の電子スチルカメラ等に内蔵して使用することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００３０】
また上述の装置において、投影に用いられるホログラム再生像の投影画像パターンには、例えば図４に示すようなものが用いられる。すなわち図４には、本発明を適用した投影画像パターンの一実施形態を示す。この図４において投影画像パターンは、所定の数の光点が直線に配列された少なくとも第一〜第五の線分Ａ〜Ｅがそれぞれ１本または複数本で構成されてなる。そして第一の線分Ａが投影画像の中央に撮影面の水平及び垂直軸に対して略４５度の角度で設けられる。
【００３１】
この第一の線分Ａの中心から所定距離ａの円周に外接する正方形（破線図示：破線図示の正方形は投影画像パターンではなく、以下も同様である）Ｘ1 の各頂点の位置に第一の線分Ａに直交する角度で４本の第二の線分Ｂ1 〜Ｂ4 が設けられる。さらに第一の線分Ａの中心から所定距離の２倍の距離２ａの円周に外接する正方形（破線図示）Ｘ2 の各頂点及び各辺の２等分の位置に第一の線分Ａに平行する角度で８本の第三の線分Ｃ1 〜Ｃ8 が設けられる。
【００３２】
また、第一の線分の中心から所定距離の３倍の距離３ａの円周に外接する正方形（破線図示）Ｘ3 の各頂点及び各辺の３等分の位置に第一の線分Ａに直交する角度で１２本の第四の線分Ｄ1 〜Ｄ12が設けられる。そして第一の線分Ａの中心から所定距離の４倍の距離４ａの円周に外接する正方形（破線図示）Ｘ4 の各辺の２等分の位置に第一の線分Ａに平行する角度で４本の第五の線分Ｅ1 〜Ｅ4 が設けられて、全体で２９本の線分による投影画像パターンが形成される。
【００３３】
また、この投影画像パターンにおいて、各線分Ａ〜Ｅは、例えば１５個の光点が直線に配列されたものであって、これらの線分Ａ〜Ｅの長さが、例えば投影角度で０．８度にされると共に、線分Ａにおいては配列された光点の中心の点が除かれて形成されているものである。すなわち、このような例えば図４に示す線分Ａ〜Ｅを再生像とするためのホログラムが計算によって求められ、この計算に基づくホログラムがホログラムプレート１６上に設けられる。
【００３４】
そして例えば正方形Ｘ1 に内接する所定距離ａの円周を投影角度で３度となるようにされる。これによって、正方形Ｘ2 に内接する円周は投影角度で６度、正方形Ｘ3 に内接する円周は投影角度で９度、正方形Ｘ4 に内接する円周は投影角度で１２度となる。この場合に、例えば正方形Ｘ2 に内接する円周内のパターンは線分に換算して７本となり、この７本の線分の人の網膜に当たったときの熱量が安全基準以下となるようにレーザーダイオード１４の出力が設定される。
【００３５】
従ってこの投影画像パターンの実施形態によれば、それぞれの投影角度において視点の位置を移動しても熱量が安全基準を越えることがない。なおこの熱量については、受入れ角に対する最大パワーをシミュレーションで求めた結果は、図５のグラフに示すようになっており、連続発光であっても、ＪＩＳ規格クラス１の１０００秒ＡＥＬの安全基準に適合しているものである。
【００３６】
また上述の投影画像パターンの実施形態によれば、隣接の線分の角度が交互に違えられているので、線分の長さの半分の距離だけ実質的な線分の間隔を狭くすることができる。このため、例えばオートフォーカスの検出範囲が投影角度で３度程度にして、撮影レンズの光軸が投影画像パターンの中心に一致していない場合にも、検出範囲内に線分が全く入らなくなってしまうような状態の発生の恐れを解消することができる。
【００３７】
さらに上述の投影画像パターンの実施形態においては、中央の第一の線分Ａを形成する光点の内の中心の光点が除かれている。これによって、例えばホログラム再生像では本来の画像パターンの他に０次光が画像の中央に発生することがあるが、このような０次光によって第一の線分Ａの中心の光点の輝度が高くなるようなことがなく良好な検出を行うことができる。なお中心の光点のみの輝度が無くても、例えばオートフォーカスの検出に支障を生じるようなことはない。
【００３８】
また上述の装置において、レーザーダイオード１４の駆動が図６に示すように行われる。すなわち図６は、本発明を適用したレーザー駆動装置の動作の一実施形態を示すフローチャートである。
【００３９】
図６において動作がスタートされると、最初にステップ〔２１〕でシャッターボタン９が半押しされたか否か判断され、押されているとき（Ｙｅｓ）はステップ〔２２〕で任意のレジスタのオンカウンタ値が１００秒未満であるか否か判断される。そして１００秒未満のとき（Ｙｅｓ）はステップ〔２３〕でオンカウンタ値に所定値が加算され、ステップ〔２４〕で任意のレジスタのオフカウンタ値が０にリセットされ、ステップ〔２５〕でレーザーの照射が維持される。
【００４０】
さらにステップ〔２６〕で電源オフが指示されているか否か判断され、オフが指示されているとき（Ｙｅｓ）は動作が終了（エンド）され、オフが指示されていないとき（Ｎｏ）はステップ〔２１〕に戻される。また、ステップ〔２１〕でシャッターボタン９が押されていないとき（Ｎｏ）とステップ〔２２〕でオンカウンタ値が１００秒未満でないとき（Ｎｏ）はステップ〔２７〕でオフカウンタ値が５秒未満であるか否か判断される。
【００４１】
そしてステップ〔２７〕でオフカウンタ値が５秒未満のとき（Ｙｅｓ）は、ステップ〔２８〕でオフカウンタ値に所定値が加算される。またステップ〔２７〕でオフカウンタ値が５秒未満でないとき（Ｎｏ）は、ステップ〔２９〕でオンカウンタ値が０にリセットされる。さらにステップ〔２８〕〔２９〕が実行された後に、ステップ〔３０〕でレーザーの照射が停止されて、ステップ〔２６〕での電源オフの判断に進められる。
【００４２】
従ってこのフローチャートにおいて、オンカウンタ値が１００秒以上になるとレーザーの照射が停止されると共に、オフカウンタ値が５秒未満の間はオンカウンタ値がリセットされないので、レーザーの照射の停止期間が必ず５秒以上設けられるように動作が行われる。これによって、例えばレーザーの照射が連続して行われた場合に加熱等によって出力が落ちることが防止され、従来の加熱対策として用いられていた放熱板等を不要にすることができる。
【００４３】
さらに上述の装置において、レーザーダイオード１４の出力の調節が図７及び図８に示すように行われる。すなわち図７には、本発明を適用したレーザー駆動装置の他の実施形態としてのレーザーダイオード１４の出力の調節を行うための動作のフローチャートを示し、図８にはその調節を行うための環境を示す。
【００４４】
まず図８において、内部を黒塗装された箱１００の一つの壁面にスクリーン２００が設けられる。このスクリーン２００に対向する壁面に設けられる孔３００に上述の撮影装置を配置する。そして上述のホログラム再生像１７をスクリーン２００に投影し、このスクリーン２００上の投影像をＣＣＤ４で撮影する。さらにこのＣＣＤ４からの撮影出力を検出して、レーザーダイオード１４の出力の調節が行われる。
【００４５】
そこで図７において調節動作がスタートされると、最初にステップ〔３１〕でマイコン８からレーザードライバ１３に供給される制御値（ＤＡ）が初期値に設定され、ステップ〔３２〕でレンズ位置が上述の孔３００に配置された撮影装置とスクリーン２００の距離に設定される。そしてステップ〔３３〕で上述の制御値（ＤＡ）がＤＡ出力を通じてマイコン８からレーザードライバ１３に供給される。さらにステップ〔３４〕でレーザーダイオード１４の駆動が開始される。
【００４６】
これによって、予め設定された初期値に従ってレーザーダイオード１４が駆動され、この初期値のレーザー出力によるホログラム再生像１７がスクリーン２００に投影され、この投影像がＣＣＤ４で撮影される。そしてステップ〔３５〕で撮影出力から自動露光（ＡＥ）検波値（ＡＥ  ＤＡＴＡ）が検出され、ステップ〔３６〕でＡＥ目標値（ＡＥ  ＴＡＲＧＥＴ）と比較される。ここで値が等しくないとき（Ｎｏ）は、ステップ〔３７〕で制御値（ＤＡ）が計算される。
【００４７】
すなわちステップ〔３７〕においては、例えばＤＡ＝ＤＡ×（ＡＥ  ＴＡＲＧＥＴ）÷（ＡＥ  ＤＡＴＡ）が計算され、この値が新たな制御値（ＤＡ）とされてステップ〔３３〕に戻される。さらにこの動作が、ステップ〔３６〕で（ＡＥＤＡＴＡ）＝（ＡＥ  ＴＡＲＧＥＴ）となるまで繰り返される。そして値が等しくなったとき（Ｙｅｓ）に、ステップ〔３８〕で制御値（ＤＡ）が不揮発メモリ２０に記憶されて動作が終了される。
【００４８】
このようにしてレーザーダイオード１４の出力のばらつきを調節する値が不揮発メモリ２０に記憶される。そして実際の運用時には、このメモリ２０に記憶された値に基づいて、他の条件等を勘案してレーザーダイオード１４を駆動する制御値（ＤＡ）が計算される。すなわち撮影時には、このメモリ２０に記憶された値が読み出されて調節の基礎の値とされると共に、絞りやズームの位置などの情報を勘案してレーザーダイオード１４の出力が制御される。
【００４９】
なお、レーザーダイオード１４の出力のばらつきを調節は、上述の自動露光検波値だけでなく、コントラストの検波値等を用いても行うことができ、例えばコントラスト検波値が目標値となる制御値（ＤＡ）が記憶される。また、メモリ２０には上述の制御値だけでなく、検波値そのものやその他の測定値も記憶させておくことにより、例えば製造時の製品チェックや出荷後のサービスや修理を行う際などの性能チェック等にも利用できる。
【００５０】
従ってこの実施形態において、ＣＣＤ４の感度を含めたレーザーダイオード１４の出力の調節が行われる。すなわち制御値に対するレーザーダイオード１４の出力には、個体間でのばらつきがあるが、同様にＣＣＤ４の感度も２０パーセント程度ばらつくものである。そこで組み立てられた撮影装置の状態で、ＣＣＤ４からの撮影出力を用いて出力の調節が行われることにより、両者のばらつきを吸収した調節が行われる。
【００５１】
また上述の装置において、レーザードライバ１３は具体的には図９に示すような構成とされる。すなわち図９は、本発明を適用したレーザー駆動装置の具体回路の一実施形態を示すブロック図である。
【００５２】
図９において、レーザーダイオード１４は例えば５Ｖの電源で駆動され、マイコン８を含む他の回路は３．２Ｖの電源で駆動される。そしてこのマイコン８からの出力信号がスイッチングトランジスタ５１を通じて５Ｖの電源ラインに設けられたスイッチングトランジスタ５２に供給され、５Ｖの電源のオンオフが行われる。このオンオフされた５Ｖの電源がトランジスタ５３を通じてレーザーダイオード１４に供給される。
【００５３】
このレーザーダイオード１４に近接してフォトダイオード５４が設けられる。そしてこのフォトダイオード５４の出力が演算増幅器５５の非反転入力に供給されると共に、マイコン８からの制御値がＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）５６を通じて演算増幅器５５の反転入力に供給され、この演算増幅器５５の出力がトランジスタ５３のベースに供給される。これによって、フォトダイオード５４の出力が所望の値になるようにレーザーダイオード１４の出力が調節される。
【００５４】
また、スイッチングトランジスタ５２の出力が単安定マルチバイブレータ（以下、モノマルチと略称する）５７の立ち下がりトリガ入力に供給される。そしてこのモノマルチ５７のＱ出力がトランジスタ５８を通じてトランジスタ５９のベースに供給され、このトランジスタ５９のコレクタに得られる信号が、スイッチングトランジスタ５２からの５Ｖの電源ラインとトランジスタ５３のベースとの間に設けられたトランジスタ６０のベースに供給される。
【００５５】
これによってこの回路では、例えばスイッチングトランジスタ５２の出力が連続してレーザーダイオード１４が連続駆動されたときに、この駆動時間がモノマルチ５７の反転時間を越えるとトランジスタ５８がオンされ、トランジスタ５９がオフされて、トランジスタ６０がオンされる。これによってトランジスタ５３のベース電位が上昇し、このトランジスタ５３がオフされることでレーザーダイオード１４の連続駆動が停止されるようになっている。
【００５６】
さらに上述の回路において、フォトダイオード５４の出力がマイコン８のＡ／Ｄ変換入力に供給される。そしてこのマイコン８では、フォトダイオード５４の出力を監視して例えば図１０に示すような動作が行われる。
【００５７】
すなわち図１０には、本発明を適用したレーザー駆動装置のさらに他の実施形態のフローチャートを示す。この図１０において、最初にステップ〔４１〕でシャッターボタン９が半押しされたか否か判断され、押されているとき（Ｙｅｓ）はステップ〔４２〕でフォトダイオード５４から得られるモニター電圧が任意のリファレンス電圧と等しいか否か判断される。そして等しいとき（Ｙｅｓ）はステップ〔４３〕に進められてレーザーの照射が維持される。
【００５８】
これに対して、ステップ〔４１〕でシャッターボタン９が押されていないとき（Ｎｏ）やステップ〔４２〕で電圧が等しくないとき（Ｎｏ）は、ステップ〔４４〕に進められてレーザーの照射が停止される。さらにステップ〔４５〕で電源オフが指示されているか否か判断され、オフが指示されているとき（Ｙｅｓ）は動作が終了（エンド）され、オフが指示されていないとき（Ｎｏ）はステップ〔４１〕に戻される。
【００５９】
従ってこの実施形態において、フォトダイオード５４から得られるモニター電圧が任意のリファレンス電圧と等しくなくなったときにレーザーの照射が停止される。すなわちモニター手段の出力が任意の許容範囲を越えたことを条件としてレーザー光の発生が停止される。これにより、異常なレーザーダイオード１４の駆動によるレーザーダイオード１４の破損や耐久性が損なわれるなどの恐れを解消することができる。
【００６０】
さらに図９のレーザー駆動装置の具体回路において、マイコン８からは例えば図１１に示すようなパルス信号が出力され、このパルス信号によってレーザーダイオード１４の駆動が行われる。すなわち図１１は、本発明を適用したレーザー駆動装置のさらに他の実施形態を説明するためのパルス信号の波形図である。
【００６１】
ここでマイコン８ではカウンタを用いることによって、例えば０．８μｓｅｃ精度でパルス信号を形成することが可能であり、例えばパルス幅を０．１６ｍｓｅｃ単位で制御することができる。またパルス信号のピーク出力は、例えば０〜３ｍＷの間で０．１ｍＷ単位で調節することが可能である。そこで例えば上述の図７の動作でメモリ２０に記憶された値に基づいて、パルス信号のピーク出力を定めると共に、その他の条件を勘案してパルス幅が制御される。
【００６２】
そこで図１１のＡにおいては、例えばメモリ２０に記憶された値に基づいてパルス信号の振幅は２．５ｍＷとされる。また各パルス信号のパルス幅が、内蔵のフラッシュ装置１９や外付けのフラッシュ装置の使用の有無に応じてパルス幅が制御される。すなわち、例えば内蔵のフラッシュ装置１９を使用する場合には５ｍｓｅｃに制御され、外付けのフラッシュ装置を使用する場合には、撮影距離が長いことが想定されるので１０ｍｓｅｃに制御される。
【００６３】
さらに撮影方式が例えばＮＴＳＣ方式に準拠している場合には、そのフレームに同期した３３ｍｓｅｃの周期でパルス信号が形成される。そしてオートフォーカスの制御は５０フレーム以内に可能であるので、１回の動作におけるパルスの数は最大５０個で終了するようにされる。このようにしてレーザーダイオード１４の出力の調節が行われる。すなわちこのような動作はマイコン８のソフトウェアによって行われるものである。
【００６４】
また、図１１のＢにおいては、シャッターボタン９の半押しが繰り返し行われた場合のパルス信号の様子を示す。すなわち通常撮影時は記憶装置への取り込みに４秒ほど掛かるため、必然的に４秒間のインターバルが形成されるが、シャッターボタン９の半押しが素早く行われた場合でも１秒間のインターバルが置かれるようにされる。このような動作もマイコン８のソフトウェアによって行われ、例えばメモリ２０の値によって０．２５秒単位で０〜４秒まで設定される。
【００６５】
さらにこのようなパルス駆動を行うことにより、上述の図９のモノマルチ５７では、例えば反転時間を３３ｍｓｅｃとすることによって、パルス信号の立ち下がりが生じなくなったときにレーザー光の発生を停止させることができる。これにより、レーザー光の光量を調節する手段の不良動作時にはレーザーダイオード１４の駆動を停止して、レーザーダイオード１４の破損や耐久性が損なわれるなどの恐れを解消することができる。
【００６６】
従ってこの実施形態において、レーザー光源を任意のパルス幅でパルス駆動することによって、レーザー光の光量を良好に調節することができると共に、内蔵のフラッシュ装置１９や外付けのフラッシュ装置の使用の有無に応じてパルス幅を制御して光量を調節したり、また、レーザー光の光量を調節する手段の不良動作時にはレーザーダイオード１４の駆動を停止して、レーザーダイオード１４の破損や耐久性が損なわれるなどの恐れを解消することができる。
【００６７】
さらに上述の画像投影装置、投影画像パターン、あるいはレーザー駆動装置をそれぞれ本発明の撮影装置に適用することによって、小さな消費電力で充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影することができ、ピント合わせを良好に行うことができると共に、これらの装置を例えば小型の電子スチルカメラに内蔵することも容易に実現することができるものである。
【００７４】
こうして本発明の撮像装置及び方法によれば、レーザー光源から発生されるレーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影し、被写体に投影されたホログラム再生像を用いて焦点調整を行い、ホログラム再生像は、所定の数量のレーザー光点が直線上に配列された複数の線分で構成されるパターンであって、第１の線分の中心から所定距離の円周に外接する正方形の各頂点を通る４本の第２の線分が設けられ、第１の線分及び第２の線分の総熱量が所定のレーザー光の安全基準以下となるようにレーザー光の出力が設定されることにより、小さな消費電力で充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影することができ、ピント合わせを良好に行うことができると共に、この装置を例えば小型の電子スチルカメラに内蔵することも容易に実現することができるものである。
【００７５】
すなわち上述の撮影装置においては、
▲１▼  被写体の照度が低い条件でもＡＦでのピント合わせが可能になる。
▲２▼  コントラストの低い被写体でもＡＦでのピント合わせが可能になる。
▲３▼  コントラストの高い投光を行うため、従来より精度の高いオートでのピント合わせが可能になる。
▲４▼  従来、低出力の補助光装置で困難であった遠距離の投光が可能になる。
【００７６】
▲５▼  従来の補助光装置より投光効率が数倍高く、低出力の投光装置で充分な照度を得ることができ、エネルギー消費量が数分の１になる。
▲６▼  実投光面積が小さいため、被撮影者が眩しさを感じる可能性が低い。
▲７▼  従来マニュアルフォーカスでのピント合わせの難しかった低照度、低コントラスト被写体のピント合わせが容易になる。
▲８▼  従来の補助光装置では難しかった広角、望遠両対応の投光が可能になる。
【００７７】
さらに図１２には、本発明に使用される画像投影装置の具体的な実施の形態の構成を示す。すなわち図１２において、拡散レーザー光を発生するレーザーダイオード１４のみが鏡枠２１の中に設けられる。そして鏡枠２１に嵌合する鏡枠２２の中に、拡散レーザー光を平行レーザー光に変換する集光レンズ１５が設けられると共に、ホログラムプレート１６が例えば押さえリング２３により取り付けられて一体のユニットにされて設けられる。
【００７８】
さらに鏡枠２１と鏡枠２２の間隔が調整されたのち、これらの鏡枠２１と鏡枠２２とが接着剤等により固定される。そしてこの鏡枠２１と鏡枠２２とが、透明アクリルカバー２４を介してカメラ筐体２５の所定の位置に取り付けられる。すなわちカメラ筐体２５所定の位置に透明アクリルカバー２４の設けた窓部が形成され、この透明アクリルカバー２４に対して鏡枠２１と鏡枠２２とが取り付けられる。
【００７９】
これによりこの状態でレーザーダイオード１４が駆動されると、発生された拡散レーザー光が集光レンズ１５で平行レーザー光に変換され、この平行レーザー光がホログラムプレート１６に照射されることによってホログラム再生像（図示せず）が形成される。そしてこのホログラム再生像が、カメラ筐体２５所定の位置に設けられた透明アクリルカバー２４を通して、被写体に向けて投影されるものである。
【００８０】
従ってこの実施形態においては、集光レンズ１５とホログラムプレート１６とが一体のユニットに形成されている。このため、例えば鏡枠２２が破損すると、集光レンズ１５とホログラムプレート１６の両方がレーザーダイオード１４から離脱することになる。すなわち例えば鏡枠２２が破損してホログラムプレート１６が離脱する場合には、同時に集光レンズ１５もレーザーダイオード１４から離脱されることになる。
【００８１】
そしてこの場合に、集光レンズ１５の離脱されたレーザーダイオード１４からは拡散レーザー光のみが発生されるので、この拡散レーザー光が被写体に直接照射されても、例えば被写体が人の場合にもこのような拡散レーザー光を見ることで眩しさによる不快感を与える恐れがない。従ってこの実施形態によれば、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００８２】
こうして上述の本発明によれば、例えば暗闇の中で撮影を行う際のフォーカス調整が容易に行えるようにすることができるものである。なお本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【００８３】
【発明の効果】
従って請求項１の発明によれば、被写体を撮像する撮像手段を有する撮像装置において、レーザー光を発生するレーザー光源と、レーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影する画像投影手段と、画像投影手段により被写体に投影されたホログラム再生像を用いて撮像装置の焦点調整を行う焦点制御手段とを備え、ホログラム再生像は、所定の数量のレーザー光点が直線上に配列された複数の線分で構成されるパターンであって、第１の線分の中心から所定距離の円周に外接する正方形の各頂点を通る４本の第２の線分が設けられ、第１の線分及び第２の線分の総熱量が所定のレーザー光の安全基準以下となるようにレーザー光の出力が設定されることにより、小さな消費電力で十分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影することができると共に、それぞれの投影角度において視点の位置を移動しても熱量が安全基準を越えることがないものである。
【００８４】
また、請求項２の発明によれば、第１の線分を構成する所定の数量のレーザー光点のうち、中心のレーザー光点の輝度がないことによって、０次光によって第一の線分の中心の光点の輝度が高くなるようなことがなく良好な検出を行うことができるものである。
【００８５】
また、請求項３の発明によれば、第１の線分と、第２の線分を構成する各線分とが平行ではないことによって、線分の長さの半分の距離だけ実質的な線分の間隔を狭くすることができ、撮影レンズの光軸が投影画像パターンの中心に一致していない場合にも、検出範囲内に線分が全く入らなくなってしまうような状態の発生の恐れを解消することができることにより、良好な検出を行うことができるものである。
【００８６】
また、請求項４の発明によれば、画像投影手段は、レーザー光源の光量を調節する手段を有し、レーザー光源の光量を調節する手段は、予めホログラム再生像が投影された被写体を撮像した撮影手段の出力に応じて求めたレーザー光源の出力を調節する値を記憶する手段を有することによって、撮影手段の感度を含めたレーザー光源の出力の調整が行われ、両者のばらつきを吸収した調整が行われることにより、良好な検出を行うことができるものである。
【００８７】
また、請求項５の発明によれば画像投影手段は、レーザー光源の光量を調節する手段を有し、レーザー光の光量の調節は、撮影手段で撮影された映像信号から検波された自動露光検波値又はコントラスト検波値に基づいて行われることによって、良好な検出を行うことができるものである。
【００８８】
また、請求項６の発明によれば、画像投影手段は、レーザー光の放出持続時間が所定時間を超えたことを条件として、レーザー光の発生を一定時間以上停止することにより、例えばレーザーの照射が連続して行われた場合に加熱等によって出力が落ちることが防止され、従来の加熱対策として用いられていた放熱板等を不要にすることができるものである。
【００８９】
また、請求項７の発明によれば、画像投影手段は、レーザー光源の光量を調節する手段を有し、レーザー光源を任意のパルス幅でパルス駆動することにより、レーザー光の光量を良好に調節することができると共に、良好な検出を行うことができるものである。
【００９０】
また、請求項８の発明によれば、被写体を照明する任意の照明手段をさらに有し、照明手段の光量に応じて、パルス幅を制御してレーザー光源の光量を調節することにより、内蔵のフラッシュ装置の使用の有無に応じた光量の調節を良好に行うことができるものである。
【００９１】
また、請求項９の発明によれば、パルスに基づいて、レーザー光源の光量を調節する手段の動作を確認し、不良動作時にはレーザー光の発生を停止することによって、レーザー光源の破損や耐久性が損なわれるなどの恐れを解消することができるものである。
【００９２】
また、請求項１０の発明によれば、レーザー光の光量を検出するモニター手段を有し、モニター手段の出力が任意の許容範囲を越えたことを条件としてレーザー光の発生を停止することにより、異常なレーザー光源の駆動によるレーザー光源の破損や耐久性が損なわれるなどの恐れを解消することができるものである。
【００９３】
また、請求項１１の発明によれば、画像投影手段は、ホログラムプレートと一体のユニットとして掲載レーザー光源は、レーザー光を平行レーザー光に変換する手段を有し、当該ユニットはレーザー光源とは別個に配置されていることによって、ホログラムプレートが離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００９４】
さらに請求項１２の発明によれば、被写体を撮像する撮像方法であって、レーザー光源から発生されるレーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影し、被写体に投影されたホログラム再生像を用いて焦点調整を行い、ホログラム再生像は、所定の数量のレーザー光点が直線上に配列された複数の線分で構成されるパターンであって、第１の線分の中心から所定距離の円周に外接する正方形の各頂点を通る４本の第２の線分が設けられ、第１の線分及び第２の線分の総熱量が所定のレーザー光の安全基準以下となるようにレーザー光の出力が設定されたことによって、小さな消費電力で十分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影することができると共に、それぞれの投影角度において視点の位置を移動しても熱量が安全基準を越えることがないものである。
【００９５】
また、請求項１３の発明によれば、第１の線分を構成する所定の数量のレーザー光点のうち、中心のレーザー光点の輝度がないことによって、０次光によって第一の線分の中心の光点の輝度が高くなるようなことがなく良好な検出を行うことができるものである。
【００９６】
また、請求項１４の発明によれば、第１の線分と、第２の線分を構成する各線分とが平行ではないことによって、線分の長さの半分の距離だけ実質的な線分の間隔を狭くすることができ、撮影レンズの光軸が投影画像パターンの中心に一致していない場合にも、検出範囲内に線分が全く入らなくなってしまうような状態の発生の恐れを解消することができることにより、良好な検出を行うことができるものである。
【００９７】
また、請求項１５の発明によれば、レーザー光源の光量を調節可能とし、レーザー光源の光量の調節は、予めホログラム再生像が投影された被写体を撮像した出力に応じて求めたレーザー光源の出力を調節する値を記憶して行うことによって、撮影手段の感度を含めたレーザー光源の出力の調整が行われ、両者のばらつきを吸収した調整が行われることにより、良好な検出を行うことができるものである。
【００９８】
また、請求項１６の発明によれば、レーザー光源の光量を調節可能とし、レーザー光源の光量の調節は、撮影された映像信号から検波された自動露光検波値又はコントラスト検波値に基づいて行われることによって、良好な検出を行うことができるものである。
【００９９】
さらに請求項１７の発明によれば、レーザー光の放出持続時間が所定時間を超えたことを条件として、レーザー光の発生を一定時間以上停止することによって、例えばレーザーの照射が連続して行われた場合に加熱等によって出力が落ちることが防止され、従来の加熱対策として用いられていた放熱板等を不要にすることができるものである。
【０１００】
また、請求項１８の発明によれば、レーザー光源の光量を調節可能とし、レーザー光源を任意のパルス幅でパルス駆動することにより、レーザー光の光量を良好に調節することができると共に、良好な検出を行うことができるものである。
【０１０１】
また、請求項１９の発明によれば、被写体を任意の光量で照明し、照明の光量に応じて、パルス幅を制御してレーザー光源の光量を調節することによって、内蔵のフラッシュ装置の使用の有無に応じた光量の調節を良好に行うことができるものである。
【０１０２】
また、請求項２０の発明によれば、パルスに基づいて、レーザー光源の光量を調節する手段の動作を確認し、不良動作時にはレーザー光の発生を停止することにより、レーザー光源の破損や耐久性が損なわれるなどの恐れを解消することができるものである。
【０１０３】
また、請求項２１の発明によれば、レーザー光の光量を検出し、検出の出力が任意の許容範囲を越えたことを条件として、レーザー光の発生を停止することによって、ホログラムプレートが離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【０１１０】
これによって、例えば暗闇の中でのスチルカメラ撮影では、コントラスト検出方式のオートフォーカスやマニュアルフォーカスでのピント合わせは困難なものであり、これに対して従来の補助光投光装置を用いた撮影装置では、充分なフォーカス合わせを行うことができず、また消費電力が大きいために小型の電子スチルカメラ等に内蔵して使用することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像投影装置、及び撮影装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】その動作の説明のためのフローチャート図である。
【図３】その動作の説明のためのフローチャート図である。
【図４】本発明を適用した投影画像パターンの一実施形態を示す線図である。
【図５】その説明のための図である。
【図６】本発明を適用したレーザー駆動装置の動作の一実施形態を示すフローチャート図である。
【図７】本発明を適用したレーザー駆動装置の他の実施形態としてのレーザー光源の出力の調節を行うための動作を示すフローチャート図である。
【図８】その調節を行うための環境を示す線図である。
【図９】本発明を適用したレーザー駆動装置の具体回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明を適用したレーザー駆動装置のさらに他の実施形態の動作を示すフローチャート図である。
【図１１】本発明を適用したレーザー駆動装置のさらに他の実施形態を説明するためのパルス信号の波形図である。
【図１２】本発明に使用される画像投影装置の具体的な実施の形態の構成図である。
【符号の説明】
１…主レンズ、２…ズームレンズ、３…フォーカスレンズ、４…電荷転送素子（ＣＣＤ）、５…サンプリングホールド及びゲインコントロール（Ｓ／Ｈ＆ＡＧＣ）回路、６…カメラ信号処理回路、７…オートフォーカス（ＡＦ）検波回路、８…マイクロコンピュータ（マイコン）、９…シャッターボタン、１０…モータドライバ回路、１１…フォーカスモータ、１２…ズームモータ、１３…レーザードライバ、１４…レーザーダイオード、１５…集光レンズ、１６…ホログラムプレート、１７…ホログラム再生像、１８…マニュアルスイッチ、１９…フラッシュ装置、２０…メモリ
【図１】
0003928391.tif 000002
【図２】
0003928391.tif 000003
【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】
0003928391.tif 000008
【図８】
0003928391.tif 000009
【図９】
0003928391.tif 000010
【図１０】
0003928391.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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