(57)【要約】本発明は、上下のラインのコードが重なり合うのを防止し、確実に読み取ることができるようにしたドットコードおよび読み取り装置に関する。確実に読み取ることが可能な２次元コードを実現する。印刷部では、２次元コードを印字するとき、１ライン置きにドットが印字され、ドットは、全ての列に印字される。但し、隣接する列では、位相がずれるようにドットが印字される。このようにすると、ライン方向毎にドットの濃度を検出してコードの有無を判定する場合、濃淡を表わす波形の位相がライン毎にずれるため、ラインの変化を確実に認識することができる。
2002023464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向と列方向の所定の位置に配置される複数のドットにより構成されるドットコードにおいて、
前記ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、前記ドットの位相がずれるように配置されている
ことを特徴とするドットコード。
【請求項２】
前記ドットは、１ライン置きに、かつ、全ての列に配置できる
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のドットコード。
【請求項３】
前記ドットは、行方向に２ドットずつ離間し、かつ、列方向に１ドットずつ離間して配置される
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のドットコード。
【請求項４】
行方向と列方向の所定の位置に配置される複数のドットにより構成されるドットコードを媒体に印刷するドットコード印刷装置において、
入力されるデータをドットコードに変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された前記ドットコードを前記媒体に印刷する印刷手段と
を備え、
前記印刷手段は、前記ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、前記ドットの位相がずれるように前記ドットを配置する
ことを特徴とするドットコード印刷装置。
【請求項５】
前記印刷手段は、前記ドットを、１ライン置きに、かつ、全ての列に配置できる
ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載のドットコード印刷装置。
【請求項６】
前記印刷手段は、前記ドットを、行方向に２ドットずつ離間し、かつ、列方向に１ドットずつ離間して配置する
ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載のドットコード印刷装置。
【請求項７】
行方向と列方向の所定の位置に配置される複数のドットにより構成されるドットコードを媒体に印刷するドットコード印刷装置のドットコード印刷方法において、
入力されるデータをドットコードに変換する変換ステップと、
前記変換ステップの処理により変換された前記ドットコードを媒体に印刷する印刷ステップと
を含み、
前記印刷ステップは、前記ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、前記ドットの位相がずれるように前記ドットを配置する
ことを特徴とするドットコード印刷方法。
【請求項８】
行方向と列方向の所定の位置に配置される複数のドットにより構成されるドットコードを読み取るドットコード読み取り装置において、
複数の前記ドットにより構成される前記ドットコードを読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段により読み取られたデータを２値化する２値化手段と、
前記２値化手段により２値化されたデータの、列方向に隣り合う画素の排他的論理和を演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づいて、前記ドットの行の切れ目を判定する判定手段と
を備えることを特徴とするドットコード読み取り装置。
【請求項９】
前記読み取り手段が読み取る前記ドットは、前記ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、前記ドットの位相がずれるように配置されている
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のドットコード読み取り装置。
【請求項１０】
前記読み取り手段が読み取る前記ドットは、１ライン置きに、かつ、全ての列に配置できる
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のドットコード読み取り装置。
【請求項１１】
前記読み取り手段が読み取る前記ドットは、行方向に２ドットずつ離間し、かつ、列方向に１ドットずつ離間して配置されている
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のドットコード読み取り装置。
【請求項１２】
行方向と列方向の所定の位置に配置される複数のドットにより構成されるドットコードを読み取るドットコード読み取り装置のドットコード読み取り方法において、
複数の前記ドットにより構成される前記ドットコードを読み取る読み取りステップと、
前記読み取りステップの処理により読み取られたデータを２値化する２値化ステップと、
前記２値化ステップの処理により２値化されたデータの、列方向に隣り合う画素の排他的論理和を演算する演算ステップと、
前記演算ステップの処理の演算結果に基づいて、前記ドットの行の切れ目を判定する判定ステップと
を含むことを特徴とするドットコード読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ドットコードおよびドットコード読み取り装置に関し、特に、上下のラインのコードが重なり合うのを防止し、確実に読み取ることができるようにしたドットコードおよび読み取り装置に関する。
背景技術
最近、データ量の大きな音声データが２次元コードに利用されるようになってきた。この２次元コードは、例えば、ドットで印字するインクジェットプリンタやドットインパクトプリンタなどにより、紙などの媒体に印字される。
通常、２次元コードは、第１図または第２図に示されるように、所定の大きさのブロックの集まりにより構成されている。
第１図の例の場合、縦４×横４ドット（計１６ドット）で１コード（１ビット）が表わされる。第２図の例の場合、縦３×横３ドット（計９ドット）で１コードが表わされる。そして、各位置におけるブロック（コード）の有無により、所定のコードが表わされる。従って、このような２次元コードを印刷物などに印刷しておくことにより、その印刷物に対して、各種の情報を割り当てることができる。
ところで、一定の印字面積で情報量を増やすためには、１コードを構成するドット数を減らすことが最も良い方法である。すなわち、第３図に示されるように、１コードを１ドットで表わした場合が、最も情報量が多くなる。
しかしながら、第４図に示したように、プリンタの最高分解能のピッチＰで、上下左右の隣接する位置にドットが印字されると、例えば、中央にはドットが印字されていないような場合においても、隣接する各領域のドットがはみ出して印字されるため、その２次元コードが読み取られた場合、実際には存在しないにも拘わらず、中央の領域にドットが存在するものと、誤って読み取られる恐れがある。
そこで、１コードを１ドットで表わす場合、ドットの重なりを防ぐために、第５図に示されるように、印字密度を、プリンタの最高分解能のピッチＰより、粗く印字するのが一般的である。
第５図の例の場合、行方向および列方向の両方向において、それぞれの行または列のピッチをＰとするとき、ドットは、２Ｐの間隔で印字されている。なお、ドットは、その直径が最高分解能のピッチＰより若干大きい値とされている。ドットは完全な円ではないが、ほぼ円となる。ドットの径とは、その円の径を意味する。
ところで、従来、１コードを１ドットで表わす場合、印字密度をプリンタの最高分解能のピッチＰより粗く印字するときでも、ドットは均一なピッチで方形状に配置されている。
その結果、印刷装置（プリンタ）がドットコードを媒体（用紙）に印字する場合において、媒体の搬送方向のずれを考慮すると、印字位置が目標印字位置より若干ずれ、ラインの区別がつきにくくなるという課題があった。
第６図は、印字位置が媒体の搬送方向に若干ずれた場合のドットコードの例を説明する図である。同図に示されるように、ラインＬ２およびラインＬ３においては、本来、印刷装置が印字すべき目標印字位置（図中、ハッチングを施した４角形で示す位置）からずれてドットが印字されている。すなわち、ラインＬ２ではラインＬ３の方向（図中、下方向）に、また、ラインＬ３では、ラインＬ２の方向（図中、上方向）に、それぞれ、ドットがはみ出して印字されている。
第６図に示されたドットコードにおいて、ラインＬ２およびラインＬ３に沿って、それぞれ印字されたドットを読み取った場合の信号の濃淡波形を考えた場合、ラインＬ２およびラインＬ３の信号の濃淡波形の位相が、それぞれ第６図Ａ、または第６図Ｂに示されるように、ほぼ同じになり、上下が重なり合ってしまう。
その結果、上のラインのコードと下のラインのコードとの区別がつきにくくなり、ドットコードの認識率が低下する恐れがあった。
発明の開示
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上下のラインのコードが重なり合うのを抑制し、確実に読み取ることができるドットコードを実現するものである。
本発明のドットコードは、ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、ドットの位相がずれるように配置されていることを特徴とする。
このドットコードでは、相互に隣接するドットが配置される行において、ドットの位相がずれるように配置されている。これにより、上下のラインのコードが重なり合うのを抑制し、確実に読み取ることが可能なドットコードを実現することができる。
ここにおけるドットは、行方向、または、行方向および列方向の両方向において、例えば、インクジェットプリンタ（商標）、またはインパクトプリンタなどの印刷装置の最高分解能のピッチより若干大きい値とされている。また、ドットは、完全な円ではないが、ほぼ円となる。ドットの径とは、その円の径を意味する。
位相とは、ドットの濃淡を表わす波形の時間的、空間的、または位置的なずれを意味する。
本発明のドットコード印刷装置は、入力されるデータをドットコードに変換する変換手段と、変換手段により変換されたドットコードを媒体に印刷する印刷手段とを備え、印刷手段が、ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、ドットの位相がずれるようにドットを配置することを特徴とする。
本発明のドットコード印刷装置では、入力されるデータがドットコードに変換され、変換されたドットコードが媒体に印刷される。印刷手段は、ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、ドットの位相がずれるようにドットを配置する。
本発明のドットコード印刷方法は、入力されるデータをドットコードに変換する変換ステップと、変換ステップの処理により変換されたドットコードを媒体に印刷する印刷ステップとを含み、印刷ステップは、ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、ドットの位相がずれるようにドットを配置することを特徴とする。
本発明のドットコード印刷方法では、入力されるデータがドットコードに変換され、変換されたドットコードが媒体に印刷される。印刷ステップは、ドットが配置される行であって、相互に隣接する行においては、ドットの位相がずれるようにドットを配置する。
本発明のドットコード読み取り装置は、複数のドットにより構成されるドットコードを読み取る読み取り手段と、読み取り手段により読み取られたデータを２値化する２値化手段と、２値化手段により２値化されたデータの、列方向に隣り合う画素の排他的論理和を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づいて、ドットの行の切れ目を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
本発明のドットコード読み取り装置では、複数のドットにより構成されるドットコードが読み取られ、読み取られたデータが２値化され、その２値化されたデータの、列方向に隣り合う画素の排他的論理和演算結果に基づいて、ドットの行の切れ目が判定される。これにより、上下のラインの変化を確実に認識することができる。
前記読み取り手段は、２次元コードが印字されているカードに光を照射し、ＣＣＤ撮像素子などよりなる読み取り素子が、カードの２次元コードが印字されている面を撮像することにより、２次元コードを読み取る。
前記２値化手段は、読み取り動作に同期した同期信号に同期して、読み取り手段により読み取られた画像信号を２値化する。
前記演算手段は、２値化手段により２値化されたデータの各画素において、列方向の上に隣り合う画素と排他的論理和を算出する。
前記判定手段は、演算手段により演算された演算値が１になる画素を含む行を、行の切れ目と判定する。
本発明のドットコード読み取り方法は、複数のドットにより構成されるドットコードを読み取る読み取りステップと、読み取りステップの処理により読み取られたデータを２値化する２値化ステップと、２値化ステップの処理により２値化されたデータの、列方向に隣り合う画素の排他的論理和を演算する演算ステップと、演算ステップの処理の演算結果に基づいて、ドットの行の切れ目を判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。
本発明のドットコード読み取り方法では、複数のドットにより構成されるドットコードが読み取られ、読み取られたデータが２値化され、その２値化されたデータの、列方向に隣り合う画素の排他的論理和演算結果に基づいて、ドットの行の切れ目が判定される。これにより、上下のラインの変化を確実に認識することができる。
発明を実施するための最良の形態
第７図は、本発明を適用した印刷装置の一実施の形態の構成例を表している。この構成例においては、データ処理部１に、カード３に印字すべき２次元コードに対応するデータ（例えば、オーディオデータ）が入力される。データ処理部１は、入力されたデータを２次元コードのパターンに変換し、印刷部２に出力する。印刷部２は、データ処理部１より入力された印刷パターンを、紙、プラスチックなどにより構成されるカード３に印刷（印字）する。
第８図は、このようにして２次元コードが印刷されたカード３の例を表している。この例においては、４つの２次元コード１１−１乃至１１−４（以下、これらの２次元コード１１−１乃至１１−４を個々に区別する必要がない場合、単に、２次元コード１１と記載する。他の部分においても同様である）が印字されている。２次元コード１１−１は、ヘッダ部１２−１とデータ部１３−１とに区分されている。ヘッダ部１２−１には、データ部１３−１に記録されているデータの種類、バージョン、その他の情報が記録されている。第８図の例の場合、データ部１３−１には、オーディオデータが記録されている。このことは、２次元コード１１−２乃至１１−４においても同様である。
第９図は、２次元コード１１が印字されたカード３を読み取る読み取り装置の構成例を表している。カード３は、２次元コード１１が印字された面を上にして、ベルト２５上に載置される。モータ２６がベルト２５を駆動するので、カード３は、図中左方向から右方向に搬送（移動）される。
光源２２は、画像データ読み取り部制御回路２３が出力する光源制御信号に対応して光を発生し、カード３に照射する。例えば、ＣＣＤ撮像素子などよりなる読み取り素子２１は、画像データ読み取り部制御回路２３により制御され、カード３の２次元コード１１が印字されている面を撮像し、その撮像した結果得られた画像信号をデータ処理部２４に出力する。
データ処理部２４にはまた、画像データ読み取り部制御回路２３より、画像の読み取り動作に同期した同期信号が入力される。データ処理部２４は、画像データ読み取り部制御回路２３より入力された同期信号に同期して、読み取り素子２１より入力された画像信号を２値化し、認識処理を行って、認識結果に基づくバイナリーコードを生成する。データ処理部２４は、さらにこのバイナリーコードをアナログオーディオ信号に変換し、増幅器２９を介して、スピーカ３０に出力する。
ＣＰＵ２７は、データ処理部２４とモータ２６を制御する。メモリ２８には、ＣＰＵ２７が各種の処理を実行する上において必要なデータやプログラムなどが適宜記憶される。
次に、その動作について説明する。ＣＰＵ２７は、ユーザより読み取りの開始が指令されたとき、モータ２６を制御し、ベルト２５を駆動させる。これにより、ベルト２５上に載置されたカード３が図中左から右方向に搬送される。
ＣＰＵ２７はまた、画像データ読み取り部制御回路２３を制御し、光源２２に光を発生させ、カード３に照射させる。このとき、読み取り素子２１は、画像データ読み取り部制御回路２３により制御され、カード３に印字されている２次元コード１１を読み取る。データ処理部２４は、読み取り素子２１より入力された画像信号を２値化し、バイナリーデータに変換した後、これをアナログオーディオ信号に変換する。このアナログオーディオ信号は、増幅器２９を介して、スピーカ３０に出力される。
次に、第１０図を参照して、カード３に印字される２次元コードについて説明する。カード３に印字を行う印刷部２は、最高分解能のピッチの値がＰとされている。第１０図の例の場合、ドットの直径は、最高分解能のピッチの値Ｐより若干大きい値とされている。
印刷部２では、カード３に２次元コードを印字するとき、第１０図に示されるように、１ライン置きに（第１０図の例では、奇数番目のラインに）、すなわち、２Ｐの間隔で、ドットが印字される。さらに、ドットは、全ての列に印字される。但し、隣接する列では、位相がずれるようにドットが印字される。第１０の例の場合、列Ｃ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ９では、ラインＬ１，Ｌ５に、列Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８では、ラインＬ３，Ｌ７に、それぞれドットが印字されている。
このようにすると、ライン（行）方向毎にドットの濃度を検出してコードの有無を判定する場合、濃淡を表わす波形の位相がライン毎にずれるため、ラインの変化を確実に認識することができる。すなわち、第１０図の例の場合、ラインＬ３およびラインＬ５に印字されているドットは、本来、プリンタが印字すべき目標印字位置からずれて、それぞれラインＡ，Ｂ上に印字されているが、第１０図Ａと第１０図Ｂに示されるように、ラインＡおよびラインＢの濃淡波形の位相が確実にずれるため、上下のラインのコードを容易に区別することができる。なお、第１０図Ａと第１０図Ｂでは、ドットに対応する部分を低レベルとして、ドットに対応しない部分を高レベルで表している。
また、第１１図（Ａ）に示されるように、位相をずらさない場合、２つのドットの間隔は２Ｐとなるが、位相をずらすと、２つのドットの間隔Ｂ１は、２Ｐより長くなる。同様に、第１１図（Ｃ）に示されるように、位相をずらさずに２つのドットを印字すると、その間隔はＰとなるが、位相をずらすと、その間隔は、Ｐより長い間隔Ｂ２となる。その結果、それだけ、上下のラインのコードが重なり合うのを抑制することができる。
第１０図の例においては、位相の種類が２種類とされたが、例えば、第１２図に示されるように、行方向に２ドットずつ離間し、列方向に１ドットずつ離間して印字される場合においても、すなわち、位相の種類が３種類となるようにしても、上下のラインのコードが重なり合うのを抑制することができる。
第１２図においては、１ライン置きに（第１２図の例では、奇数番目のラインに）、すなわち、２Ｐの間隔で、ドットが印字される。さらに、ドットは、全ての列に印字される。但し、隣接する列では、位相がずれるようにドットが印字される。第１２図の例の場合、列Ｃ１，Ｃ４，Ｃ７，Ｃ１０では、ラインＬ１，Ｌ７に、列Ｃ２，Ｃ５，Ｃ８，Ｃ１１では、ラインＬ３に、列Ｃ３，Ｃ６，Ｃ９では、ラインＬ５に、それぞれドットが印字されている。
このようにすると、ライン（行）方向毎にドットの濃度を検出してコードの有無を判定する場合、濃淡を表わす波形の位相がライン毎にずれるため、ラインの変化を確実に認識することができる。従って、第１２図の例の場合、ラインＬ１、ラインＬ３およびラインＬ５上に印字されているドットは、それぞれ、位相が確実にずれるため（位相の種類が３種類とされるため）、上下のラインのコードを容易に区別することができる。
第１３図は、第１２図に示されたような印字方法で印字されたラインＬ１およびラインＬ３のドットの濃淡波形Ｓ（Ｌ１）とＳ（Ｌ３）を表わしている。同図に示されるように、ラインＬ１（Ｓ（Ｌ１））およびラインＬ３（Ｓ（Ｌ３））の濃淡波形の位相がライン毎にずれるため、上下のラインの変化を確実に認識することができる。
第１４図は、行方向に１ドットずつ離間し、列方向に全ドットを用いて印字される場合の例を表わしている。同図に示されるように、ライン毎に位相がずれるため、やはり、上下のラインのコードが重なり合うのを抑制することができる。なお第１４図のようにドットを配置することが可能だが、当該ドットコードを表すデータによっては、全ての列にドットが印字されない場合がある。
次に、第１５図乃至第１７図を参照して、読み取り装置により、２次元コード１１を読み取る動作について説明する。
例えば、第１５図に示されるような２次元コードを読み取る動作について考える。同図に示されるように、ラインＬ１およびラインＬ３に印字されているドットは、本来、プリンタが印字すべき目標印字位置から、それぞれ、図中下方向、または上方向にずれて印字されている。
まず、読み取り素子２１は、画像データ読み取り部制御回路２３の制御に基づいて、第１５図に示されるような２次元ドットコードを読み取る。これにより、第１６図に示されるように、ドットの濃淡が読み取られ、複数の画素信号が、データ処理部２４に出力される。
データ処理部２４は、読み取り素子２１より入力された画素信号を２値化する。すなわち、データ処理部２４は、第１７図（Ａ）に示されるように、データが存在する画素を１、データが存在しない画素を０として２値化する。
そして、データ処理部２４は、２値化されたデータの各画素において、列方向の上に隣り合う画素と排他的論理和を算出する。例えば、第１７図（Ａ）において、第２行目の第３列目の画素（（２行，３列）＝１）は、第１行目の第３列目の画素（（１行，３列）＝０）と排他的論理和が算出される。その結果、（｛（２行，３列）＝１｝＋｛（１行，３列）＝０｝）＝１と算出される。
また、例えば、第３行目の第３列目の画素（（３行，３列）＝１）と、第２行目の第３列目の画素（（２行，３列）＝１）の排他的論理和は、（｛（３行，３列）＝１｝＋｛（２行，３列）＝１｝）＝０と算出される。
さらにまた、例えば、第７行目の第３列目の画素（（７行，３列）＝０）と、第６行目の第３列目の画素（（６行，３列）＝１）の排他的論理和は、（｛（７行，３列）＝０｝＋｛（６行，３列）＝１｝）＝１と算出される。
同様にして、各画素における排他的論理和を算出すると、第１７図（Ｂ）に示されるような結果になる。
従って、２値化されたデータの列方向に隣接する画素の排他的論理和を算出することにより、演算値が１になる画素を含む行が、結果として変化点（上のラインのドットと下のラインのドットの境目）であることがわかる。すなわち、第１７図（Ｂ）の例の場合、第２、第３、第６、第７、および第１０行目が変化点であることがわかる。
以上のように、２値化されたデータの列方向に隣接する画素の排他的論理和を算出することにより、上下のラインの変化点を容易に検出することができ（すなわち、上下のラインを容易に区別することができ）、また、ライン毎に位相が確実にずれるため、上下のラインのコードが重なり合うのを抑制することができる。
産業上の利用可能性
本発明のドットコードによれば、上下のラインのコードが重なり合うのを抑制することができ、かつ、確実に読み取ることが可能なドットコードを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来のドットコードを説明するための図である。
第２図は、従来の他の例のドットコードを説明するための図である。
第３図は、従来のさらに他の例のドットコードを説明するための図である。
第４図は、ドットの印字密度を説明するための図である。
第５図は、他の例のドットの印字密度を説明するための図である。
第６図は、ドットの印字位置のずれを説明するための図である。
第７図は、本発明を適用した印刷装置の構成例を示すブロック図である。
第８図は、第７図のカードの印字例を説明するための図である。
第９図は、本発明を適用したカードの読み取り装置の構成例を示すブロック図である。
第１０図は、ドットの印字状態を示す図である。
第１１図は、位相をずらした印字状態を示す図である。
第１２図は、他の例の位相をずらした印字状態を示す図である。
第１３図は、第１２図に示されたドットの濃淡波形を示す図である。
第１４図は、位相をずらした印字状態を示す図である。
第１５図は、読み取り動作を説明するための図である。
第１６図は、第１５図に示されたドットが読み取られた状態を説明するための図である。
第１７図は、ラインの切れ目が検出された結果を説明するための図である。
【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】
2002023464.tif 000014
【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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【国際調査報告】
2002023464.tif 000020
2002023464.tif 000021