(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部と発音可能な複数の発音体とが一体となって１枚の部材として構成された発音板と、
前記発音体に接触することで該発音体を発音させることが可能な発音体駆動部材と、
演奏情報に基づいて前記発音体駆動部材を駆動するアクチュエータとを有し、
前記複数の発音体は、前記基端部から放射状に延設されて成ることを特徴とする演奏装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記発音体駆動部材を往復駆動するものであり、
さらに、前記発音体駆動部材の往行程において、前記発音体駆動部材が前記発音体を発音させた後に、前記発音体駆動部材を前記発音体から離間する方向へ退避させる退避手段を有することを特徴とする請求項１記載の演奏装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、ソレノイドコイル等のアクチュエータを用いて発音体駆動部材を駆動し、リード等の発音体を発音させる演奏装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オルゴール等の演奏装置は、発音用の複数のリードと、突起部を設けて成るバレルドラムとから構成され、バレルドラムが回転し、上記突起部が所定のリードを順次弾く（乃至撥く）ことで、曲を演奏するものが一般的である。しかし近年、バレルドラムを用いることなく、ソレノイドコイル等を用いてリード駆動部材を構成し、リード駆動部材を電気的に駆動制御してリードを弾くようにした演奏装置も既に知られている。
【０００３】
この装置では、発音体としてのリードに対応して複数のハンマを設けると共に、ソレノイドコイルをターンテーブル上に設け、ターンテーブルを回転させてソレノイドコイルで複数のハンマの被打撃部を選択的に打撃することで、ハンマを介してリードを駆動するようにしている。すなわち、複数のハンマは「てこ」のように軸支されており、軸支部を中心としたハンマの回動動作を介して対応するリードを間接的に駆動するように構成される。
【０００４】
通常、装置の小型化等の要請からリードの配列ピッチが狭いが、リードを、ソレノイドコイル等を用いて弾くように構成する場合、リード駆動部材は細くなりすぎて剛性がないため、正確な駆動動作による良好な発音を行わせるのが困難である。ところが、上記従来の装置では、駆動部材でリードを直接駆動するのではなく、ハンマを介して駆動すると共に、複数のハンマの被打撃部を円弧状に揃えて設けることで、上記被打撃部同士の間隔を確保して、良好な発音を可能にしている。
【０００５】
また、従来、いわゆるマルチリードのオルゴール装置も知られている。この装置では、略同一音高を担当する数本のリードを、バレルドラム等の回転部材の突起部で同時に弾くことで、シングルリードに比し深みのある音を発音させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなリード駆動部材を電気的に駆動制御する従来の演奏装置では、ハンマは、軸支して回動するように構成し、しかも複数設けなければならないため、構成が複雑化するだけでなく、装置の十分な小型化が図れないという問題があった。また、上記従来のマルチリードのオルゴール装置においても、略同一音高を担当する数本のリードを設けるに際し、各リードの先端を回転部材側に向けると共に、回転部材の上方や側方等に分けてリードを配設するのが通常であるため、装置の小型化を図ることは困難であった。
【０００７】
さらに、従来の演奏装置では、例えば、和音等の複数音を同時発音させるような構成に対応することが容易でなかった。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構成で、良好な発音を確保しつつ全体を小型化することができる演奏装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の演奏装置は、基端部と発音可能な複数の発音体とが一体となって１枚の部材として構成された発音板と、前記発音体に接触することで該発音体を発音させることが可能な発音体駆動部材と、演奏情報に基づいて前記発音体駆動部材を駆動するアクチュエータとを有し、前記複数の発音体は、前記基端部から放射状に延設されて成ることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、演奏情報に基づいてアクチュエータが発音体駆動部材を駆動し、発音体駆動部材が発音体に接触することで該発音体が発音する。複数の発音体は、放射状に延設されて成る。これにより、各発音体を平行に配列した場合に比し、装置全体を大型化することなく各発音体同士の間隔を広くとることができるので、発音体駆動部を大きく乃至太く設計できることから、発音体駆動部の剛性が高まる。その結果、各発音体の正確な駆動動作が容易となり、良好な発音がなされる。よって、簡単な構成で、良好な発音を確保しつつ全体を小型化することができる。また、演奏情報に基づいてアクチュエータが発音体駆動部材を駆動するので、多種類の曲を容易に演奏させることができる。
【００１１】
なお、請求項１において、前記発音体駆動部は、例えば、前記複数の各発音体に対応して設けられ、対応する発音体を駆動するように構成される。これにより、複数発音体の同時駆動により和音等の複数音の同時発音が可能になるだけでなく、複雑なメロディの演奏も容易となる。
【００１２】
また、請求項２の演奏装置は、上記請求項１記載の構成において、前記アクチュエータは、前記発音体駆動部材を往復駆動するものであり、さらに、前記発音体駆動部材の往行程において、前記発音体駆動部材が前記発音体を発音させた後に、前記発音体駆動部材を前記発音体から離間する方向へ退避させる退避手段を有することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、発音体駆動部材の往行程において、発音体駆動部材は、発音体を発音させた後に、前記発音体から離間する方向へ退避する。これにより、発音体駆動部材の往復動作による発音体の駆動動作が円滑となり、連打も的確に行え、チャタリング等も防止され、より正確な発音が可能になる。
【００１４】
なお、請求項１または２において、前記複数のリード等の発音体を基端部から平面的に配列して成る発音体ユニットを複数段配設して構成してもよい。これにより、装置の大型化を極力回避しつつ多数の発音体を設け、音階数を飛躍的に増大させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る演奏装置の構成を示す図である。同図（ａ）は本装置の平面図を示し、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。なお、図１では、後述するカバー１６は取り外した状態が示されている。
【００１７】
本装置は、リード駆動部２０を電気的に駆動制御して、発音体であるリード３３を弾く（乃至撥く）ように駆動して発音させる（以下、「弾奏」と表現する）ように構成される。同図（ｂ）に示すように、円形の台座１０の上には円柱状の保持部３１が固定され、保持部３１には基端部３２が固着され、基端部３２からリード３３が延設される。同図（ａ）に示すように、各リード３３は、基端部３２から外周方向に向かって平面的に放射状に複数（例えば２４本）延びており、リード３３の先端部３３ａ同士の円周方向の間隔が確保されている。リード３３の先端部３３ａは円状に並ぶが、以降、先端部３３ａで形成される円（以下、「リード円」と称する）を基準として、本装置における「内周方向」、「外周方向」、「円周方向」の語を用いる。なお、本実施の形態では、リード３３の先端部３３ａ及び駆動部２０の配列は円状を成すが、基端部３２を略円形に形成し、リード３３の先端部３３ａが各リード３３の長さに応じて渦巻き状を成すように構成してもよい。
【００１８】
図２は、駆動部２０及びその近傍を示す図である。同図（ａ）は駆動部２０の部分拡大平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、各リード３３の長さ及び幅は担当する音階に応じて設定されており、それ以外はいずれも同様に構成される。また、各駆動部２０についても同様に構成される。従って、これらリード３３及び駆動部２０の１つの組についてのみその構成を詳細に説明する。
【００１９】
図１に示すように、駆動部２０は、台座１０の上面１０ａにおける外縁部近傍において、各リード３３に対応して設けられる。駆動部２０は、図２（ｂ）に示すように、ヨーク２３、ソレノイドコイル２１及び鉄心２６等のアクチュエータと、ピック部２２（発音体駆動部材）等を備える。鉄心２６は上下方向に往復運動可能に構成されており、ソレノイドコイル２１に駆動電流が供給されると、磁力が発生して鉄心２６が突出動作する。鉄心２６の上端部には、リード円の半径方向に平行な溝部２７が形成されている。ピック部２２は棒状に形成されて溝部２７に内装され、溝部２７に設けられた回動軸２４がピック部２２の下端部２２ａを貫通している。これによって、ピック部２２が回動軸２４を中心としてリード円の半径方向に回動自在にされる。
【００２０】
ピック部２２の上部にはバネ２５（退避手段）が取り付けられている。バネ２５は、図２（ｂ）に示す非駆動時（以下、「初期状態」と称する）においては、引張力をほとんど有しないが、駆動後にピック部２２が上昇したときに延びて引張力を発生し、ピック部２２をリード円の外周方向に付勢するように構成されている。
【００２１】
また、ソレノイドコイル２１の周囲をカバーするヨーク２３は、内周方向がやや上方に突出して偏向ヨーク（乃至偏心ヨーク）となっている。これにより、電流供給状態では、ピック部２２が内周方向に常に付勢され、内周方向に傾いている。ピック部２２が内周方向に常に付勢された状態で上昇したとき、ピック部２２の上端部２２ｂがリード３３の先端部３３ａを適当な位置で弾くように設定されている。
【００２２】
ただし、ヨーク２３によるピック部２２に対する内周方向への付勢力は、ピック部２２が上昇したときにおけるバネ２５の引張力による外周方向への付勢力よりも小さい値に設定されている。また、ピック部２２には、段差部２２ｃが形成されている。そして、ピック部２２が上昇してリード３３を駆動する時点で、段差部２２ｃがヨーク２３の内周側上端部２３ａとほぼ同じ高さ位置に到達するように設定されている。段差部２２ｃがヨーク２３の内周側上端部２３ａを通過して上方に位置するようになると、ピック部２２のヨーク２３からの距離が急に大きくなるため、偏向ヨークによる内周方向への付勢力が急速に減少する。これらにより、ピック部２２は、リード３３の駆動後にバネ２５によって外周方向に傾き、ピック部２２が下降する際にリード３３に干渉することがない。
【００２３】
図３は、本演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【００２４】
本装置は、ＣＰＵ１１に、バス１５を通じて、上記リード駆動部２０のほか、第１ＲＯＭ１２、メモリ１３、ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）１４、第２ＲＯＭ１８及びドライバ（ＰＷＭ）１７が接続されて構成される。ＣＰＵ１１は、本装置全体の制御を司る。第１ＲＯＭ１２は、プログラムＲＯＭ、データＲＯＭ及びワーキングＲＯＭで構成され、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラムや各種データ等を記憶する。ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４は、不図示のＭＩＤＩ機器等からの演奏データをＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）信号として入力する。メモリ１３はＲＡＭ等で構成され、演奏データを記憶するほか、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入力された演奏データも記憶することができる。第２ＲＯＭ１８は、パラメータテーブル等を記憶している。ドライバ１７は、リード駆動部２０を駆動制御する。
【００２５】
図４は、駆動部２０におけるリード３３の駆動行程の途中を示す図であり、図２（ｂ）の部分断面図に対応している。
【００２６】
ＣＰＵ１１は、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入力する等によってメモリ１３に記憶されている演奏データに基づいて、その音高信号に対応した駆動部２０に対して駆動電流を送るよう制御する。駆動電流を受けた駆動部２０では、まず、図２（ｂ）に示す初期状態から鉄心２６が上昇して、ピック部２２の上端部２２ｂがリード３３の先端部３３ａを弾く。先端部３３ａを弾いた後には、ピック部２２はややリード円の外周方向へ逃げ、鉄心２６が上昇端まで上昇したとき、図４に示すＰ１の状態となり、次いでピック部２２はバネ２５により引っ張られて図４に示すＰ２の状態へ遷移する。
【００２７】
次に、駆動電流が遮断されて、鉄心２６が自重及びバネ２５の引張力によって下降する際、ピック部２２は外周方向へ傾いているので、リード３３に干渉することなく図４に示すＰ３の状態へ遷移する。駆動動作が連続的に行われる場合は、Ｐ３の状態から初期状態へと速やかに遷移する。
【００２８】
本実施の形態によれば、リード３３は、基端部３２から外周方向に向かって放射状に延設されたので、各リード３３が平行に配列された場合に比し、装置全体を大型化することなく各リード３３の先端部３３ａ同士の間隔を広くすることができる。これにより、個々の駆動部２０を大きく設計できることから、駆動部２０の剛性、特に鉄心２６及びピック部２２の剛性が高まる。その結果、各リード３３の正確な駆動動作が容易となり、良好な発音がなされる。よって、簡単な構成で、良好な発音を確保しつつ全体を小型化することができる。
【００２９】
また、駆動部２０は、各リード３３に対応して設けられたので、各駆動部２０を独立して駆動制御することが可能であり、複数リードの同時駆動により和音の同時発音が可能になるだけでなく、複雑なメロディの演奏も容易となる。さらに、駆動部２０は演奏データに基づいて駆動制御されるようにしたので、演奏データを選択することで、多種類の曲を演奏させることができ、曲を変更することも容易である。
【００３０】
本実施の形態ではまた、バネ２５を設け、ピック部材２２が、往復駆動による往行程においてリード３３の先端部３３ａを弾いた後に、バネ２５の引張力によってリード円の外周方向へ退避するようにし、ピック部材２２が下降する際、その状態が維持されるようにした。これにより、ピック部材２２の往復動作によるリード３３の弾奏動作が円滑となり、連打も的確に行え、チャタリング等も防止され、正確な発音が可能になる。
【００３１】
なお、リード３３を基端部３２から外周方向に向かって放射状に延設した結果、全体が円形状になり、デザイン的に斬新となっていることから、さらなるデザイン状の工夫を付加する余地が多い。
【００３２】
図５は、本演奏装置の他の構成例を示す外観図である。
【００３３】
例えば、同図（ａ）に示す円盤状の装置を基本デザインとすると、これに対し、同図（ｂ）に示すように、ＬＥＤ等でなる発光部４６をリード３３に対応して設け、発音するリード３３に対応する発光部４６を発光させることで、視覚的な意匠効果を発揮することができる（ライティング連動型）。このほか、基本デザインに対し、上部にラッパ状の発音口４７を設けた共鳴ホーン型に構成し（同図（ｃ））、音拡大機能を有するようにしてもよい。
【００３４】
また、基本デザインに対し、上部をドーム部４８で覆ったドーム型（同図（ｄ））では、例えば、ドーム部４８を乳白色で構成し、同図（ｂ）に示すような発光部４６を設けた機構を覆うことで、ドーム部４８で光を拡散して装飾的な効果を奏することができる。あるいは、ドーム部４８が照射されるような照明機構を別途設けた上で、発音機構をドーム部４８内に設けるようにしてもよい。いずれにしても、ドーム部４８によって内蔵物の目隠し効果もあるので、設計の自由度が増大する。例えば、リード３３等の内蔵物については例示の形態に限定されない。
【００３５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、リード３３を基端部３２から外周方向に向かって平面的に延設したが、このような基端部３２及び複数のリード３３からなる単位（以下、「リードユニット」と称する）を複数段配設して構成してもよい。
【００３６】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る演奏装置の構成を示す図である。同図（ａ）、（ｂ）はいずれも、リードユニットを複数段、上下方向に積層配置した場合の構成例を示す側断面図である。
【００３７】
例えば、同図（ａ）に示す装置では、リードユニット４１及びそれに対応するリード駆動部２０の組が、複数段（例えば４段）積層配置されている。この場合、各リードユニット４１間で担当する音域を異ならせることで、発音可能な音階数が飛躍的に増大する。しかも、装置の大型化は極力回避されている。
【００３８】
また、同図（ａ）に示すように、各リードユニット４１は、共鳴箱４３に立設した中央支柱４２に固定的に設けられる。これにより、各リードユニット４１において駆動されたリード３３の振動が中央支柱４２を介して共鳴箱４３に伝達され、共鳴箱４３によって拡大されて発音される。
【００３９】
また、同図（ｂ）に示すように、共鳴箱４３に中央支柱４４を立設し、中央支柱４４の上部にラッパ状に開口する発音口４５を設け、各リードユニット１４１を、中央支柱４４に固定的に設けるようにしてもよい。これにより、同図（ａ）に示す構成と同様に共鳴箱４３による拡大発音がなされるだけなく、発音口４５によっても拡大されて発音されるので、より大きい音が得られる。
【００４０】
なお、共鳴箱４３及び発音口４５は、第１の実施の形態のようにリードユニット４１が１つの場合においても設けることが可能である。
【００４１】
なお、各リードユニット４１間で担当する音域を異ならせるのではなく、各リードユニット４１にほぼ同じ音高を担当するリードを設けることで、マルチリードのオルゴール装置を実現してもよい。この場合、演奏データに基づいて、同一音高を担当するリードを複数同時に弾くことで、深みのある音色を得ることが可能となる。
【００４２】
（第３の実施の形態）
第１、第２の実施の形態では、基端部３２からリード３３が複数延設されたリードユニットは、一体に構成されるものとして例示したが、これに限るものでなく、リード保持機構及び発音機構をリード３３毎に独立して構成してもよい。
【００４３】
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る演奏装置の構成を示す図である。同図（ａ）は独立ユニット１００の外観斜視図であり、同図（ｂ）は、独立ユニット１００の立体的な配列例を示す図である。同図（ｂ）では一部の独立ユニット１００のみが示されている。
【００４４】
同図（ａ）に示すように、独立ユニット１００は、リード１３３、リード駆動部１２０及び取付部１１１を独自に有する構成となっている。リード１３３は、その基端部１３２が取付部１１１上部に固定されている。リード駆動部１２０の構成は、第１の実施の形態におけるリード駆動部２０と同様である。各独立ユニット１００において、リード１３３の先端部はリード駆動部１２０によって弾奏される。
【００４５】
かかる構成において、独立ユニット１００は、台座等の保持部に対し、各々、取付部１１１の取付穴１１１ａで固定することができる。従って、保持部の形状によって独立ユニット１００の延設方向を任意に設定することができる。
【００４６】
例えば、同図（ｂ）に示すように、独立ユニット１００を３次元的に（栗のイガやウニのトゲのように）放射状に延設することも可能である。それだけでなく、延設する際のリード駆動部１２０の向き（独立ユニット１００の軸線に沿う回転方向）を、個々の独立ユニット１００について任意に設定することも可能である。
【００４７】
本実施の形態によれば、各独立ユニット１００を２次元あるいは３次元的に放射状に延設配置することで、第１の実施の形態と同様に、各リード１３３の先端部同士の間隔を広くすることができ、良好な発音を確保しつつ全体を小型化することに関し第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、独立ユニット１００を独立した一体的な構成としたことで、配列を含めた設計上の自由度が一層増大する。
【００４８】
なお、本発明は、リードを弾いて発音するオルゴール型の演奏装置であれば適用可能であり、第１〜第３の実施の形態における装置の態様は、オルゴールに限定されない。
【００４９】
（第４の実施の形態）
上記第１〜第３の実施の形態では、発音体としてリードを適用したオルゴール装置を例示したが、本第４の実施の形態では、発音体として弦を適用する。
【００５０】
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る演奏装置の構成を示す図である。同図（ａ）は本装置の平面図を示し、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図を示す。
【００５１】
本装置は、弦駆動部２２０を電気的に駆動制御して、発音体である弦２３３を撥くことで発音させるように構成される。同図（ｂ）に示すように、円形の台座１０の上には円柱状の保持部３１が固定されている。環状体３４は、金属等で構成され、ネジ部３６を介して複数本の環支持体３５で内側同士が連結されることで補強されている。そして、全環支持体３５の端部が集まる略中央部がネジ部３６でネジ止めされることで、環状体３４が保持部３１に固定状態となる。環状体３４は各弦２３３の長さを個々に異ならせるためにいびつな形状をなし、水平に配設される。
【００５２】
本装置の外周部であってカバー３８の上部には、円状の外環部３７が設けられる。外環部３７は、環状体３４と略同高且つ略平行に配設される。各弦２３３は、外環部３７と環状体３４との間に張架され、環状体３４から外周方向に向かって平面的に放射状に複数（２４本）延びている。
【００５３】
弦駆動部２２０の構成は、リード駆動部２０とほぼ同様であり、ヨーク２３、ソレノイドコイル２１及び鉄心２６等のアクチュエータと、ピック部２２等を備え（図８には符号を図示せず）、各弦２３３に対応して設けられる。ただし、各弦駆動部２２０はいずれも、対応する弦２３３の側方に配設され、リード駆動部２０に対し反時計方向へ９０度回転させた向きに配設される。
【００５４】
かかる構成において、第１の実施の形態においてピック部２２がリード３３を弾くのと同様の動作で、ピック部２２が対応する弦２３３を撥弦する。すると、撥弦された弦２３３が振動して発音する。なお、弦２３３の振動は、環支持体３５、ネジ３６、保持部３１を介して不図示の響板に伝達されて拡大されるようになっている。また、ギターのようにサウンドホールを設けてもよい。
【００５５】
なお、本実施の形態では、弦駆動部２２０を同心円上に配列したが、各弦駆動部２２０の配置位置を、例えば各弦２３３の長さに応じて異ならせてもよい。すなわち、弦の場合は、良好な音色を得る上で、全長の略１：７の位置に撥弦位置を設定するのが有利である。従って、外環部３７から、各弦２３３の全長の１／８の長さに相当する位置に弦駆動部２２０を配置することで、一層良好な発音が可能となる。
【００５６】
なお、上記各実施の形態において、発音体としてリード及び弦を例示したが、これらに限定されるものではなく、アコースティックな発音をするもの、すなわち、接触動作によって、機械的に励振されて発音する「弦」や「音板」のような延設発音体であれば本発明を適用可能である。例えば、金属製や木製等の板状発音体も含まれる。従って、本発明が適用される場合の「弾奏」には、「弾く」、「撥く」のほか、「打撃する」等、接触動作を介して励振させるための各種動作が含まれる。
【００５７】
なお、上記演奏データは、ＲＯＭ等から読み出されたものに限定されず、例えば、鍵盤やパッド等の入力操作部の操作によって発生したデータであってもよい。」
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、簡単な構成で、良好な発音を確保しつつ全体を小型化することができる。
【００５９】
また、請求項２によれば、チャタリング等を防止し、より正確な発音を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る演奏装置の構成を示す図である。
【図２】  駆動部及びその近傍を示す図である。
【図３】  本装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図４】  駆動部におけるリードの駆動行程の途中を示す図であり、図２（ｂ）の部分断面図に対応している。
【図５】  本装置の他の構成例を示す外観図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態に係る演奏装置の構成を示す図である。
【図７】  本発明の第３の実施の形態に係る演奏装置の構成を示す図である。
【図８】  本発明の第４の実施の形態に係る演奏装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１１  ＣＰＵ、  ２０  リード駆動部、  ２１  ソレノイドコイル、  ２２  ピック部（発音体駆動部材）、  ２３  ヨーク、  ２５  バネ（退避手段）、  ２６  鉄心、  ３２  基端部、  ３３  リード（発音体）、  ３３ａ  先端部
【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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