| 【発明の名称】 |
照明器具 |
| 【発明者】 |
【氏名】坂上 美香
【氏名】田辺 吉徳
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| 【要約】 |
【課題】病室や高齢者施設などの居室などで使用する照明器具に発光部を持たせることによって、室内全体を明るく感じさせ、陽気な印象を与えることにより、高齢者の心理状態の向上させ、疾病の早期回復を促すことを目的とする。
【解決手段】高齢者を対象とした居室または病室の室内において、輝度をＬ［単位：cd／ｍ2］、見かけの大きさを立体角ω［単位：sr（ステラジアン）］としたときに、前記輝度Ｌが、−０.１logω＋２．２８≦logＬ≦−０.１logω＋４．００の範囲にある発光部４を照明器具に１以上備え、前記照明器具の位置を基準として決まる前記室内の所定エリアのどの位置においても発光部４が前記照明器具の外面上に見えるものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 高齢者を対象とした居室または病室の室内において、発光部の輝度をＬ［単位：cd／ｍ2］、前記発光部の見かけの大きさを立体角ω［単位：sr（ステラジアン）］としたときに、前記輝度Ｌが、−０.１logω＋２．２８≦logＬ≦−０.１logω＋４．００の範囲にある前記発光部を照明器具に１以上備え、前記照明器具の位置を基準として決まる前記室内の所定エリアのどの位置においても前記発光部が前記照明器具の外面上に見える、高齢者に対して室内の明るさ感および陽気な印象を増加して高齢者の心理状態を向上させ、疾病の早期回復を促すことを特徴とする照明器具。
【請求項２】 前記所定エリアから見た前記照明器具の発光面全体の平均輝度を１００［cd／ｍ2］以上１０００［cd／ｍ2］以下とすることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項３】 前記照明器具に取り付けたランプの色温度を５０００［単位：Ｋ］以上とすることを特徴とする請求項１または２記載の照明器具。
【請求項４】 前記所定エリアとは、前記発光部の端部または中心から鉛直方向を基準として４５度以上７０度以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明器具。
【請求項５】 前記発光部の数を前記照明器具１台当たり１個以上３個以下とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の照明器具。
【請求項６】 室内において、輝度をＬ［単位：cd／ｍ2］、見かけの大きさを立体角ω［単位：sr（ステラジアン）］としたときに、前記輝度Ｌが、−０.１logω＋２．２８≦logＬ≦−０.１logω＋４．００の範囲にある発光部を１以上備えたことを特徴とする照明器具。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、病院・老人施設などにおける高齢者対応の照明器具であって、まぶしさ（グレア）を与えることなく、室内を明るくかつ陽気な印象を与える屋内用の照明器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３(ａ)〜(ｃ)は、従来の病室内の照明器具を代表する３種類の概略図、図１４は、従来の病室内の照明器具の鉛直角と輝度との関係を示す図である。
【０００３】図１３（ａ）は一般に露出型照明器具と呼ばれるものであり、室内全体を照明する構造になっている。そのためにランプが直視される。照明器具の直下方向を０度とする鉛直角４５度〜７０度（ベッド上に寝た状態で鉛直角４５度、ベッド上で座った状態で鉛直角６０度〜７０度）の方向から照明器具を見たときの輝度は、図１４に示されるように約８０００［cd／ｍ2］である。照明器具発光部の下方投影面積は約０.０３５［ｍ2］である。
【０００４】図１３(ｃ)は一般にグレア規制型照明器具と呼ばれるもので、照明器具の下面に断面が下方に楔型の格子ルーバを取り付けた構造になっている。それにより、図１４に示されるように照明器具の鉛直角６０度以上の配光が制限されている。鉛直角４５度〜６０度の輝度は約８０００［cd／ｍ2］、鉛直角６０度以上の輝度は約５０［cd／ｍ2］以下となっている。発光部の下方投影面積は約０．３５［ｍ2］である。
【０００５】図１３(ｂ)は(ａ)と(ｃ)の中間的なもので、一般には下面開放型照明器具と呼ばれるものである。鉛直角０度〜約７０度ではランプが直視され、照明器具の鉛直角４５度〜７０度の輝度は図１４に示されるように約４０００〜５０００［cd／ｍ2］であり、発光部の下方投影面積は約０.３５［ｍ2］である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１３（ａ）の露出型照明器具は、図１４に示したようにベッド上から直視される鉛直角４５度〜７０度の輝度が約８０００［cd／ｍ2］と高いことから、この範囲の鉛直角で照明器具を見た場合にグレアを感じるという問題があった。
【０００７】図１３(ｃ)のグレア規制型照明器具は、通常ベッド上から見える照明器具の発光部の輝度が鉛直角６０度以上が約５０［cd／ｍ2］以下に抑えられているために照明器具が点灯しているのか消灯しているのかが分からない場合もあり、患者はどの方向から光がきているのかが分からず不快感を覚える。また、天井面に光を放射しない構造になっているために、天井面の輝度が低くなって、室内全体として陰鬱感が強く、陰気な雰囲気になるという問題があった。また、鉛直角４５度〜６０度の範囲では、輝度が約８０００と高いことから、この範囲で照明器具を見た場合にグレアに感じるという問題があった。
【０００８】図１３(ｂ)の下面開放型照明器具は、通常ベッド上から見える照明器具の発光部（鉛直角４５度〜７０度）の輝度が約４０００〜５０００［cd／ｍ2］なので、立体角が大きいため、鉛直角７０度以下となる近方ではランプが直視されてグレアが大きい。逆に鉛直角７０度を越える遠方では、ランプが遮蔽されるのでグレアはなくなるが、図１３（ｃ）と同様に天井面に光を放射しない構造になっているために、天井面の輝度が低くなって室内が陰気な雰囲気になるという問題があった。
【０００９】ところで、特開平８−２７９３０６号公報では、照明器具の発光面に特殊な発光部を付加することにより室内の明るさ感の増加効果を出している。しかし、明るさ感の増加効果を発揮するのは、発光部の背景輝度が５０［cd／ｍ2］の場合、または１００［cd／ｍ2］以下の場合であるとしており、前記背景輝度と等価である発光面全体の輝度を１００［cd／ｍ2］以上１０００［cd／ｍ2］以下とする本願とは異なる。
【００１０】また、本願は、特に病室や高齢者施設・自宅などの高齢者が在室する居室を対象にしたもので、明るさ感の増加効果を発揮するとともに、陽気な印象を与え、心理状態を向上させ、疾病の早期回復を促すものである。
【００１１】一方、高齢者にとって入院するという行為は、心身共に非常に負担がかかる行為である。そのため、入院の原因となった疾病以外に他の疾病をも併発しやすいと言われている。また、病室内の陰気な雰囲気が、家族から隔離されて孤独感が生じたり急激な環境の変化によりストレスを生じている高齢患者の心理状態にさらに拍車をかけ、疾病回復によい影響を及ぼしていない。したがって、高齢患者を心理的によい状態に保ち、疾病の早期回復を促すために、病室内の陰気な雰囲気を払拭する必要がある。
【００１２】ここで、病室における快適性を考えた場合、患者を安静して静寂さを与える快適性と患者の心身状態を向上させる快適性の２種類に分類される。上記の入院に関わる問題点から、高齢患者を対象とした場合、心身状態を向上させる快適性が適していると考えられる。そして、この心身状態を向上させる快適性のうち、患者の心理状態を向上させる要因として、室内全体の明るさ印象である明るさ感や室内全体の陽気さの印象があげられる。
【００１３】本発明は、かかる従来の問題に鑑み、病室または居室内にいる高齢者に直接的なグレアを与えず、天井面を暗く感じさせず、圧迫感を与えず、視野を妨たげることなく、室内に適切な照度を与え、室内全体を明るく感じさせ、さらに陽気な印象を与えることができる照明器具を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し、高齢者に対して室内全体を明るく感じさせるとともに、陽気な印象を与えるために、本発明は、高齢者を対象とした居室または病室の室内において、発光部の輝度をＬ［単位：cd／ｍ2］、前記発光部の見かけの大きさを立体角ω［単位：sr（ステラジアン）］としたときに、前記輝度Ｌが、−０.１logω＋２．２８≦logＬ≦−０.１logω＋４．００の範囲にある前記発光部を照明器具に１以上備え、前記照明器具の位置を基準として決まる前記室内の所定エリアのどの位置においても前記発光部が前記照明器具の外面上に見えるものである。
【００１５】また、前記所定エリアから見た前記照明器具の発光面全体の平均輝度を１００［cd／ｍ2］以上１０００［cd／ｍ2］以下とするものである。
【００１６】また、前記照明器具に取り付けたランプの色温度を５０００［単位：Ｋ］以上とするものである。
【００１７】また、前記所定エリアとは、前記発光部の端部または中心から鉛直方向を基準として４５度以上７０度以下とするものである。
【００１８】また、前記発光部の数を前記照明器具１台当たり１個以上３個以下とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明は、高齢者に対して室内全体を明るく感じさせるとともに、陽気な印象を与えるために、高齢者を対象とした居室または病室の室内において、発光部の輝度をＬ［単位：cd／ｍ2］、前記発光部の見かけの大きさを立体角ω［単位：sr（ステラジアン）］としたときに、前記輝度Ｌが、−０.１logω＋２．２８≦logＬ≦−０.１logω＋４．００の範囲にある前記発光部を照明器具に１以上備え、前記照明器具の位置を基準として決まる前記室内の所定エリアのどの位置においても前記発光部が前記照明器具の外面上に見えるもので、上記した構成のごとく、高齢者を対象とした病室や居室内に設置された照明器具の外面上に発光部の輝度Ｌと見かけの大きさ（立体角ω）を設定することにより、高齢者に室内を明るく感じさせ、さらに、陽気な印象を与えて、心理状態を向上させ疾病の早期回復を促す。
【００２０】明石ら（ナショナルテクニカルレポート第４３巻第２第８８〜９４頁１９９７年「省エネルギーと快適性との両立を目指したオフィス照明システム」（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ，Ｖｏｌ４３，Ｎｏ．２，８８−９４（１９９７）））によると、発光部のまぶしさの下限輝度と大きさ、および壁面輝度との適切な関係において、室内の明るさ感が増加する。
【００２１】しかし、この研究は高齢者を対象としていない。また、オフィスなどの事務室を対象としているために、照明器具の下面における輝度値が１００［cd／ｍ2］以下と低い値になっている。さらに、室内の陽気さや楽しさの印象については言及していない。
【００２２】そこで、本願発明者らは、発光部を付加した照明器具を備えた病室の模型（縮尺１／１０）と発光部を付加しない照明器具を備えた病室の模型（縮尺１／１０）の２つの模型を高齢者に比較させ、発光部を付加することから受ける室内の印象について自由に述べさせた。その結果、高齢者においても明るさ感が増加する可能性とともに、陽気な印象も増加する可能性が示唆された。
【００２３】そこで、本願発明者らは高齢者に対して室内の明るさ感を増加させ、さらに陽気な印象を与えることができる具体的な照明条件を明らかにするために、以下の３つの評価実験を行った。実験１）発光部のまぶしさの下限輝度と大きさ、壁面輝度との関係の検討。実験２）室内の明るさ感および陽気な印象を増加させる発光部の個数の検討。実験３）高齢者に対して室内の明るさ感および陽気さ印象の高いランプの色温度の検討。実験１〜３の詳細を次に示す。
【００２４】［実験１］実験装置は、図５に示すように、縮尺１／１０の４床病室の模型（以後、実験ＢＯＸと呼ぶ）であった。天井面には、４０Ｗ２灯用の照明器具に相当する大きさの発光部背景部があり、その中にさらに発光部を設置した。
【００２５】そして、室内の色温度（３０００、５０００、６７００［Ｋ］）と室内の背景輝度（１０、２０、４０［cd／m2］）と発光部背景部の輝度（１００、４００、６００、１０００［cd／ｍ2］）の組み合わせ条件において、発光部の大きさ（３、１０、３０（×１０-5）［sr］を変化させて、高齢者に発光部の明るさが「明るい」と「まぶしい」の境目、つまりまぶしく感じ始める明るさであるまぶしさの下限値になるように、発光部の明るさを調整させ、その輝度値を測定した。
【００２６】図６に、色温度６７００［Ｋ］の場合のまぶしさの下限輝度と発光部の大きさの関係を示す。発光部背景部の輝度および室内の背景輝度に関わらず、発光部のまぶしさの下限輝度と大きさの関係はほぼ一定であった。高齢者のばらつきを考慮して、実験を行った高齢者１１名のデータの７５％が含まれる、まぶしさの下限輝度と発光部の大きさとの関係を、発光部の輝度をＬ［cd／ｍ2］、発光部の大きさ（立体角）をω［sr（ステラジアン）］として、近似式で表すと、−０.１logω＋２．２８≧logＬ≧−０.１logω＋４．００となった。なお、同様にして行った室内の色温度３０００、５０００［Ｋ］の場合の結果もほぼ同じであった。
【００２７】［実験２］実験装置は、図７に示すように、天井面に発光部背景部のみを設置した実験ＢＯＸと、発光部背景部と発光部の両方を備えた実験ＢＯＸの２台用いた。高齢者の前に上記の２台の実験ＢＯＸを設置して、この２台の実験ＢＯＸ内をよく観測させ、明るさ・陽気さ・わずらわしさに関して、発光部が付加されない実験ＢＯＸに比べた発光部が付加された実験ＢＯＸ内の評価を５段階主観評価で行わせた。
【００２８】明るさおよび陽気さの評価は、発光部が付加されることにより、それぞれの項目の印象が増加するか減少するかを評価するため、また、わずらわしさは、明るさ感および陽気な印象が増加しても発光部により室内の印象がわずらわしく感じると患者に対して負荷を与えることになるため、わずらわしいと評価された条件を排除するために行った。
【００２９】壁面輝度は、実験１でまぶしさの下限輝度に影響を与えなかったので、代表値として２０［cd／ｍ2］を採用した。また、発光部背景部も同様の理由から中間値の４００［cd／ｍ2］を採用した。また、発光部の輝度は、実験１で求めた図６の範囲にある輝度値に設定した。色温度は３０００、５０００、６７００［Ｋ］,発光部の大きさは３、１０、３０（×１０-5）［sr（ステラジアン）］であった。なお、照明器具を想定した発光部背景部は、１つの実験ＢＯＸ内に１個、又は２個、さらに、発光部は照明器具１台につき１，２，３，４個設置した。
【００３０】図８〜図１０に色温度６７００［Ｋ］の結果を示す。図中（ａ）は照明器具が１台の場合、（ｂ）は照明器具が２台の場合である。
【００３１】図８に明るさに関する評価結果を示す。主観評価値３は、発光部が付加されない条件と付加された条件が同じ印象であることを意味する。したがって、評価値が３より大きい条件を明るさ感が増加した条件、３より小さい条件を明るさ感が減少した条件と判断することとした。照明器具が１台で発光部が１個の条件において、評価値が３より大きかった。したがって、照明器具に発光部を付加することにより明るさ感が増加することが明らかになった。また、すべての条件で評価値が３より大きく、明るさ感が増加したことが明らかになった。
【００３２】図９は、陽気さに関する評価結果を示す。明るさ評価の場合と同様に、評価値は３より大きい条件において陽気な印象が増加したと判断した。図９より、すべての条件で評価値３より大きく、発光部を付加することにより陽気な印象が増加したことが明らかである。
【００３３】図１０は、わずらわしさの評価結果である。評価値が３より大きい条件は、わずらわしさを感じており、３以下の場合はわずらわしさを感じていないと判断することとした。図１０より、発光部数が４個の場合において、すべての発光部の大きさ条件で評価値３より大きく、室内空間をわずらわしいと感じることが明らかになった。
【００３４】以上から、明るさ感の増加と陽気さ印象の付加は、発光部を付加したすべての条件に見られた。一方、発光部数４個の場合、高齢者は室内空間をわずらわしいと感じていることも明らかになった。色温度３０００、５０００［Ｋ］の場合も同様の結果であった。
【００３５】［実験３］実験装置は、図１１（ａ）に示す実験ＢＯＸである。図１１（ｂ）に示すように、高齢者を実験ＢＯＸの前の所定の位置に座らせて、観測窓から実験ＢＯＸ内を観測させ、実験ＢＯＸ内の明るさおよび陽気さ印象について５段階主観評価を行わせた。このとき、実験ＢＯＸ内を異なる色温度条件（３０００、５０００、６７００［Ｋ］）で均一に照明した。室内の背景輝度は１０，２０、４０［cd／ｍ2］であった。室内の背景輝度２０［cd／ｍ2］の場合の結果を図１２に示す。
【００３６】図１２より、明るさの評価、陽気さの評価とも、色温度３０００［Ｋ］と５０００［Ｋ］の評価値の差に比べて、色温度５０００［Ｋ］と６７００［Ｋ］の評価値の差は非常に小さいことが明らかになった。したがって、色温度５０００［Ｋ］以上が明るさ感が高くかつ陽気な印象が高い色温度であることが明らかになった。他の室内背景輝度条件においても同様の結果であった。
【００３７】［結論］以上、実験１〜３から次のことが結論づけられた。
（１）高齢者のまぶしさの下限輝度に関して、発光部の輝度Ｌと発光部の立体角ωの関係は、−０.１logω＋２．２８≧logＬ≧−０.１logω＋４．００である。
（２）上記の要件を満たす発光部を照明器具に付加することにより、照明器具に発光部が付加されない場合に比べて、明るさ感および陽気な印象が増加することが明らかになった。
（３）明るさ感と陽気な印象が増加し、さらに室内空間をわずらわしく感じない発光部の数は、照明器具１台当たり１個以上３個以下であることが明らかになった。
（４）ランプの色温度は５０００［Ｋ］以上の場合、高齢者においてさらに室内の明るさ感および陽気な印象が高くなることが明らかになった。
【００３８】これに対して、図１３に示した従来の露出型照明器具、下面開放型照明器具、グレア規制型照明器具を比較する。
【００３９】例えば、図１４（ａ）の従来の露出型照明器具の発光部の輝度は、見かけの大きさ（立体角ω）にかかわらず、いずれの位置から見ても約８０００［cd／ｍ2］である。図１５に発光部の立体角と輝度との関係を示す。例えば、この照明器具を天井高２．５ｍの室内に取付け、その器具をベッド上の高齢患者が鉛直角６０度で見た場合、その立体角は２．７×１０-3［sr］で、輝度が８０００［cd／ｍ2］であるため、非常にグレアがひどい。このグレアは鉛直角は４５度〜７０度の範囲で見た場合においても生じる。
【００４０】また、図１４（ｂ）の従来の下面開放型照明器具の場合、発光部の輝度と見かけの大きさ（立体角ω）の関係を図１５に示す。例えば、この照明器具を天井高２．５ｍの室内に取付け、ベッド上の高齢患者が鉛直角６０度で見た場合、その立体角は２．７×１０-2で輝度は約１００００［cd／ｍ2］であるため、非常にグレアがひどい。さらにこのグレアは、鉛直角６０度で見た場合だけでなく、鉛直角４５度〜７０度の範囲で見た場合においても生じる。
【００４１】さらに、図１４（ｃ）の従来のグレア規制型照明器具は輝度が低いため、発光部の輝度と大きさの関係を示した図１５の領域の外側にあり、本発明の領域とは交わらない。
【００４２】以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００４３】（第１の実施例）図１は、以上の実験結果をもとに、本発明である図６の関係を実現する第１の実施例を示し、図１（ａ）は照明器具の略断面図、（ｂ）は照明器具の斜視図である。
【００４４】図１において、１は光源で、色温度６７００［Ｋ］のランプである。２は反射板、３は拡散パネル、４は透明プリズムカットの発光部であり、拡散パネル３に透明なプリズムカット処理を施してある。この透明プリズムカットの発光部４の実寸は５×５［cm］である。拡散パネル３はアクリル性であり、全体が拡散透過するように拡散処理を施してあり、その中の透明プリズムカットの発光部４は、透明なプリズムカット処理をしているために輝度が高くなっている。
【００４５】光源１から照射され直射した光と、光源１から照射され反射板２で反射した光は、拡散パネル３と透明プリズムカットの発光部４のいずれかを通過する。このうち、拡散パネル３で拡散反射された光は、拡散パネルに輝度を与え、室内全体に照度を与える。本実施例では、拡散パネル３の輝度は約９００［cd／ｍ2］である。また、透明プリズムカットの発光部４を通過する光によって、透明プリズムカットの発光部の輝度は約７０００［cd／ｍ2］と部分的に高くなり、室内の明るさ感および陽気な印象が増加して、高齢患者の心理状態の向上させ、疾病の早期回復を促すことが可能となる。
【００４６】（第２の実施例）図２は、本発明である図６の関係を実現する第２の実施例を示し、図２（ａ）は照明器具の略断面図、（ｂ）は照明器具の斜視図である。
【００４７】図２において、６光源、７は反射板、８はルーバー、９は背景反射鏡、１０は反射鏡、１１は発光部光源、１２は天井材である。光源６から照射された光はルーバー８を通過する。このとき背景反射鏡９により、照明器具の下面の輝度を与え、さらに室内に照度を与える。また、発光部光源１１から照射された光は、反射鏡１０により、鉛直角４５度〜７０度の方向へ反射する。ベッド上の患者が反射鏡を見ることにより、室内の明るさ感および陽気な印象が増加して、高齢患者の疾病回復によい影響を与えることができる。
【００４８】（第３の実施例）図３は、本発明である図６の関係を実現する第３の実施例を示し、図３（ａ）は照明器具の略断面図、（ｂ）は照明器具の斜視図である。
【００４９】図３において、１３は光源、１４は反射板、１５は拡散パネル、１６は発光部光源、１７は反射板、１８は拡散パネル１５の発光部、１９は天井材を示す。光源１３から照射され直射された光と、光源１３から照射され反射板１４に反射した光は、拡散パネル１５を通過し、照明器具の発光面の輝度を与えるとともに、室内に照度を与える。また、発光部光源１６により照射され直射された光と発光部光源１６より照射され反射板１７に反射した光は、拡散パネルの発光部１８を通過する。この拡散パネルの発光部１８をベッド上の患者が見ることにより、室内の明るさ感および陽気な印象が増加して、高齢患者の疾病回復によい影響を与える。
【００５０】（第４の実施例）図４は、本発明である図６の関係を実現する第４の実施例を示し、図４（ａ）は照明器具の略断面図、（ｂ）は照明器具の斜視図である。
【００５１】図４において、２０は光源、２１は鏡面反射面、２２は拡散反射面、２３は天井材を示す。鏡面反射面２１は鏡面仕上げになっている。光源２０から照射され直射された光と、光源２０から照射され鏡面反射面２１に反射した光は、室内に照度を与える。また、光源２０から照射され鏡面反射面２１に反射した光は、照明器具の下面の輝度も与える。また、光源２０により照射された光の一部は、拡散反射面２２により、鉛直角４５度〜７０度の方向へ反射する。この光をベッド上の患者が見ることにより、室内の明るさ感および陽気な印象が増加して、高齢患者の疾病回復によい影響を与える。
【００５２】
【発明の効果】以上のように本発明は、高齢者に対して室内の明るさ感および陽気な印象が増加して高齢者の心理状態を向上させ、疾病の早期回復を促すことができる。
【００５３】また、前記照明器具に取り付けたランプの色温度を５０００［単位：Ｋ］以上とすることにより、室内の明るさ感および陽気な印象をさらに高め、高齢患者の心理状態を向上させ、疾病の早期回復をさらに促すことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年４月５日（１９９９．４．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２９４００５（Ｐ２０００−２９４００５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９７３０６ |
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