JP3165987B2 - アライメント測定系及びその測定方法 - Google Patents
アライメント測定系及びその測定方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアライメント測定系及び
その測定方法に関し、特に人工衛星の搭載機器に対する
セオドライトによるアライメント測定に関する。
その測定方法に関し、特に人工衛星の搭載機器に対する
セオドライトによるアライメント測定に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、セオドライトによるアライメント
測定としては、図2に示すように、搭載機器1が搭載さ
れた人工衛星12を定盤10及びロータリテーブル11
等からなるアライメントドッグに載置し、セオドライト
13,14によって搭載機器1に取付けられたキューブ
ミラー2を直接コリメーションする方法がある。
測定としては、図2に示すように、搭載機器1が搭載さ
れた人工衛星12を定盤10及びロータリテーブル11
等からなるアライメントドッグに載置し、セオドライト
13,14によって搭載機器1に取付けられたキューブ
ミラー2を直接コリメーションする方法がある。
【0003】この方法の場合、人工衛星12はアライメ
ントドッグに載置され、搭載機器1に取付けられたキュ
ーブミラー2に対してコリメーション軸8c,8dに沿
ってセオドライト13,14から照明光を照射すること
で、キューブミラー2をセオドライト13,14によっ
て直接コリメーションするようになっている。
ントドッグに載置され、搭載機器1に取付けられたキュ
ーブミラー2に対してコリメーション軸8c,8dに沿
ってセオドライト13,14から照明光を照射すること
で、キューブミラー2をセオドライト13,14によっ
て直接コリメーションするようになっている。
【0004】すなわち、図3に示すように、セオドライ
ト13から照射される照射光の十字線と、この照射光が
キューブミラー2のキューブミラー指向面2cで反射さ
れた反射光の十字線とが重なり合うようにセオドライト
13からの照射光の角度を変えることで、セオドライト
13によるキューブミラー指向面2cのコリメーション
が行われる。尚、セオドライト13から照射される照射
光がコリメーション軸8cに一致すると、照射光の十字
線と反射光の十字線とが重なる。
ト13から照射される照射光の十字線と、この照射光が
キューブミラー2のキューブミラー指向面2cで反射さ
れた反射光の十字線とが重なり合うようにセオドライト
13からの照射光の角度を変えることで、セオドライト
13によるキューブミラー指向面2cのコリメーション
が行われる。尚、セオドライト13から照射される照射
光がコリメーション軸8cに一致すると、照射光の十字
線と反射光の十字線とが重なる。
【0005】また、セオドライト14から照射される照
射光の十字線と、この照射光がキューブミラー2のキュ
ーブミラー指向面2dで反射された反射光の十字線とが
重なり合うようにセオドライト14からの照射光の角度
を変えることで、セオドライト14によるキューブミラ
ー指向面2dのコリメーションが行われる。尚、セオド
ライト14から照射される照射光がコリメーション軸8
dに一致すると、照射光の十字線と反射光の十字線とが
重なる。
射光の十字線と、この照射光がキューブミラー2のキュ
ーブミラー指向面2dで反射された反射光の十字線とが
重なり合うようにセオドライト14からの照射光の角度
を変えることで、セオドライト14によるキューブミラ
ー指向面2dのコリメーションが行われる。尚、セオド
ライト14から照射される照射光がコリメーション軸8
dに一致すると、照射光の十字線と反射光の十字線とが
重なる。
【0006】この場合、照射光の十字線と反射光の十字
線とが一致したときのセオドライト13,14の角度を
読むことで、座標軸9のZ軸回りのアジマス(AZ)角
及びY軸回りのエレベーション(EL)角が測定され
る。
線とが一致したときのセオドライト13,14の角度を
読むことで、座標軸9のZ軸回りのアジマス(AZ)角
及びY軸回りのエレベーション(EL)角が測定され
る。
【0007】一方、図4に示すように、被測定物15が
高所にある場合には中空柱状体19に設けられた移動機
構部16に取付けられたセオドライト(図示せず)によ
って被測定物15をコリメーションしている。
高所にある場合には中空柱状体19に設けられた移動機
構部16に取付けられたセオドライト(図示せず)によ
って被測定物15をコリメーションしている。
【0008】この場合、セオドライトから照射された照
射光が被測定物15で反射されると、その反射光はコリ
メーション軸8に沿って中空柱状体19内に入射し、反
射ミラー17,18を介してのぞきレンズ20から出射
される。
射光が被測定物15で反射されると、その反射光はコリ
メーション軸8に沿って中空柱状体19内に入射し、反
射ミラー17,18を介してのぞきレンズ20から出射
される。
【0009】したがって、操作者はセオドライトから照
射される照射光の十字線と反射光内の十字線とが重なり
合うようにセオドライトを移動させることで、被測定物
15のコリメーションが行われる。この技術について
は、実開昭64−10612号公報のマイクロフィルム
に詳述されている。
射される照射光の十字線と反射光内の十字線とが重なり
合うようにセオドライトを移動させることで、被測定物
15のコリメーションが行われる。この技術について
は、実開昭64−10612号公報のマイクロフィルム
に詳述されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のセオド
ライトによるアライメント測定方法では、アライメント
ドッグに載置された人工衛星の搭載機器に取付けられた
キューブミラーをセオドライトによって直接コリメーシ
ョンする方法の場合、アライメントドッグによってキュ
ーブミラーとセオドライトとの間が遮られると、アライ
メント測定が不可能になるという問題がある。
ライトによるアライメント測定方法では、アライメント
ドッグに載置された人工衛星の搭載機器に取付けられた
キューブミラーをセオドライトによって直接コリメーシ
ョンする方法の場合、アライメントドッグによってキュ
ーブミラーとセオドライトとの間が遮られると、アライ
メント測定が不可能になるという問題がある。
【0011】また、キューブミラーの指向面が上方を向
いている場合には、キューブミラーの指向面をセオドラ
イトで直接コリメーションすることが難しくなり、アラ
イメント測定が不可能になるという問題がある。
いている場合には、キューブミラーの指向面をセオドラ
イトで直接コリメーションすることが難しくなり、アラ
イメント測定が不可能になるという問題がある。
【0012】さらに、被測定物が高所にあるときに、中
空柱状体に設けられた移動機構部にセオドライトが取付
けられたアライメント装置を用いて被測定物のコリメー
ションを行う場合、より高い位置にある被測定物をコリ
メーションしょうとすると、アライメント装置を大型化
しなければならない。
空柱状体に設けられた移動機構部にセオドライトが取付
けられたアライメント装置を用いて被測定物のコリメー
ションを行う場合、より高い位置にある被測定物をコリ
メーションしょうとすると、アライメント装置を大型化
しなければならない。
【0013】したがって、アライメント装置の大型化に
伴って、その規模に比例して輸送及び移動等における振
動の影響を受けやすくなり、振動等の影響で測定精度が
損なわれるという問題がある。
伴って、その規模に比例して輸送及び移動等における振
動の影響を受けやすくなり、振動等の影響で測定精度が
損なわれるという問題がある。
【0014】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、測定設備や人工衛星の形状等の影響を受けること
なく、被測定物のあらゆる指向面の測定が可能となるア
ライメント測定系及びその測定方法を提供することにあ
る。
消し、測定設備や人工衛星の形状等の影響を受けること
なく、被測定物のあらゆる指向面の測定が可能となるア
ライメント測定系及びその測定方法を提供することにあ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明によるアライメン
ト測定系は、人工衛星に搭載された被測定物の取付方向
を示すミラー指向面に対してセオドライトのコリメーシ
ョンを行うことで前記人工衛星の基準座標軸に対する前
記ミラー指向面の法線軸の角度ずれを測定するアライメ
ント測定系であって、前記セオドライトからの測定光を
前記ミラー指向面に反射しかつ前記ミラー指向面からの
前記測定光による反射光を前記セオドライトに反射する
リファレンスミラーと、前記リファレンスミラーを介し
て前記ミラー指向面に対するコリメーションを行う第1
のセオドライトと、前記リファレンスミラーに対するコ
リメーションを行う第2のセオドライトとを備えてい
る。
ト測定系は、人工衛星に搭載された被測定物の取付方向
を示すミラー指向面に対してセオドライトのコリメーシ
ョンを行うことで前記人工衛星の基準座標軸に対する前
記ミラー指向面の法線軸の角度ずれを測定するアライメ
ント測定系であって、前記セオドライトからの測定光を
前記ミラー指向面に反射しかつ前記ミラー指向面からの
前記測定光による反射光を前記セオドライトに反射する
リファレンスミラーと、前記リファレンスミラーを介し
て前記ミラー指向面に対するコリメーションを行う第1
のセオドライトと、前記リファレンスミラーに対するコ
リメーションを行う第2のセオドライトとを備えてい
る。
【0016】本発明によるアライメント測定方法は、人
工衛星に搭載された被測定物の取付方向を示すミラー指
向面に対してセオドライトのコリメーションを行うこと
で前記人工衛星の基準座標軸に対する前記ミラー指向面
の法線軸の角度ずれを測定するアライメント測定方法で
あって、前記セオドライトからの測定光を前記ミラー指
向面に反射しかつ前記ミラー指向面からの前記測定光に
よる反射光を前記セオドライトに反射するリファレンス
ミラーを設置する第1のステップと、前記リファレンス
ミラーに前記測定光を照射する第1のセオドライトに前
記人工衛星の基準座標軸に対応する座標軸を設定する第
2のステップと、前記リファレンスミラーを介して前記
ミラー指向面に対して前記第1のセオドライトのコリメ
ーションを行う第3のステップと、前記リファレンスミ
ラーに対して第2のセオドライトのコリメーションを行
う第4のステップと、前記第3及び第4のステップで得
た前記第1及び第2のセオドライトのコリメーションの
結果を基に前記ミラー指向面の法線軸の角度ずれを算出
する第5のステップとからなっている。
工衛星に搭載された被測定物の取付方向を示すミラー指
向面に対してセオドライトのコリメーションを行うこと
で前記人工衛星の基準座標軸に対する前記ミラー指向面
の法線軸の角度ずれを測定するアライメント測定方法で
あって、前記セオドライトからの測定光を前記ミラー指
向面に反射しかつ前記ミラー指向面からの前記測定光に
よる反射光を前記セオドライトに反射するリファレンス
ミラーを設置する第1のステップと、前記リファレンス
ミラーに前記測定光を照射する第1のセオドライトに前
記人工衛星の基準座標軸に対応する座標軸を設定する第
2のステップと、前記リファレンスミラーを介して前記
ミラー指向面に対して前記第1のセオドライトのコリメ
ーションを行う第3のステップと、前記リファレンスミ
ラーに対して第2のセオドライトのコリメーションを行
う第4のステップと、前記第3及び第4のステップで得
た前記第1及び第2のセオドライトのコリメーションの
結果を基に前記ミラー指向面の法線軸の角度ずれを算出
する第5のステップとからなっている。
【0017】
【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0018】図1は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図において、搭載機器1にはその機能を満たす方向
に対応するキューブミラー指向面2a,2bを有するキ
ューブミラー2が一体的に取付けられている。
る。図において、搭載機器1にはその機能を満たす方向
に対応するキューブミラー指向面2a,2bを有するキ
ューブミラー2が一体的に取付けられている。
【0019】搭載機器1の周囲にはセオドライト6から
の照射光をキューブミラー指向面2bに反射するリファ
レンスミラー3と、キューブミラー2のキューブミラー
指向面を直接コリメーションするためのセオドライト
4,5と、キューブミラー指向面2bをリファレンスミ
ラー3を介してコリメーションするためのセオドライト
6と、リファレンスミラー3をコリメーションするセオ
ドライト7とが配設されている。
の照射光をキューブミラー指向面2bに反射するリファ
レンスミラー3と、キューブミラー2のキューブミラー
指向面を直接コリメーションするためのセオドライト
4,5と、キューブミラー指向面2bをリファレンスミ
ラー3を介してコリメーションするためのセオドライト
6と、リファレンスミラー3をコリメーションするセオ
ドライト7とが配設されている。
【0020】尚、8はコリメーション軸であり、9は搭
載機器1を搭載する人工衛星(図示せず)の座標軸であ
る。また、セオドライト4〜7は夫々本発明の一実施例
によるアライメント測定系に配置された通常の装備品で
ある。
載機器1を搭載する人工衛星(図示せず)の座標軸であ
る。また、セオドライト4〜7は夫々本発明の一実施例
によるアライメント測定系に配置された通常の装備品で
ある。
【0021】この図1を用いて本発明の一実施例のアラ
イメント測定動作について説明する。まず、セオドライ
ト5でキューブミラー指向面2aをコリメーションし、
予めセオドライト5の位置決めを行う。
イメント測定動作について説明する。まず、セオドライ
ト5でキューブミラー指向面2aをコリメーションし、
予めセオドライト5の位置決めを行う。
【0022】その後に、セオドライト4に予め設定され
ている人工衛星の座標軸9をセオドライト5に移し、セ
オドライト5によってキューブミラー指向面2aを再コ
リメーションし、キューブミラー指向面2aのアライメ
ント測定を行う。
ている人工衛星の座標軸9をセオドライト5に移し、セ
オドライト5によってキューブミラー指向面2aを再コ
リメーションし、キューブミラー指向面2aのアライメ
ント測定を行う。
【0023】次に、セオドライト6からの照射光をキュ
ーブミラー指向面2bに反射可能な位置にリファレンス
ミラー3を設置した後に、リファレンスミラー3を介し
てセオドライト6によってキューブミラー指向面2bを
コリメーションし、セオドライト6の位置決めを行う。
ーブミラー指向面2bに反射可能な位置にリファレンス
ミラー3を設置した後に、リファレンスミラー3を介し
てセオドライト6によってキューブミラー指向面2bを
コリメーションし、セオドライト6の位置決めを行う。
【0024】その後に、セオドライト5に設定されてい
る人工衛星の座標軸9をセオドライト6に移し、リファ
レンスミラー3を介してセオドライト6によってキュー
ブミラー指向面2bを再コリメーションし、キューブミ
ラー指向面2bのアライメント測定を行う。
る人工衛星の座標軸9をセオドライト6に移し、リファ
レンスミラー3を介してセオドライト6によってキュー
ブミラー指向面2bを再コリメーションし、キューブミ
ラー指向面2bのアライメント測定を行う。
【0025】このリファレンスミラー3のアライメント
測定を行うために、セオドライト7によってリファレン
スミラー3をコリメーションし、セオドライト7の位置
決めを行う。
測定を行うために、セオドライト7によってリファレン
スミラー3をコリメーションし、セオドライト7の位置
決めを行う。
【0026】その後に、セオドライト5に設定されてい
る人工衛星の座標軸9をセオドライト7に移し、セオド
ライト7によってリファレンスミラー3を再コリメーシ
ョンし、リファレンスミラー3のアライメント測定を行
う。
る人工衛星の座標軸9をセオドライト7に移し、セオド
ライト7によってリファレンスミラー3を再コリメーシ
ョンし、リファレンスミラー3のアライメント測定を行
う。
【0027】上記のリファレンスミラー3を介したセオ
ドライト6によるキューブミラー指向面2bのコリメー
ションの測定結果と、セオドライト7によるリファレン
スミラー3のコリメーションの測定結果とを基に、座標
軸9のZ軸回り及びY軸回りに対するキューブミラー指
向面2bの指向角の角度ずれが算出される。
ドライト6によるキューブミラー指向面2bのコリメー
ションの測定結果と、セオドライト7によるリファレン
スミラー3のコリメーションの測定結果とを基に、座標
軸9のZ軸回り及びY軸回りに対するキューブミラー指
向面2bの指向角の角度ずれが算出される。
【0028】セオドライト6による測定結果であるZ軸
回り測定値をα1 、Y軸回りの測定角をβ1 とし、セオ
ドライト7による測定結果であるZ軸回り測定値をα2
、Y軸回りの測定角をβ2 とすると、キューブミラー
指向面2bの指向角、つまり最終的なアジマス角AZ及
びエレベーション角ELは、 AZ=−[tan-1(C0 /B0 )] ……(1) EL=cos-1A0 −90° ……(2) から算出することができる。
回り測定値をα1 、Y軸回りの測定角をβ1 とし、セオ
ドライト7による測定結果であるZ軸回り測定値をα2
、Y軸回りの測定角をβ2 とすると、キューブミラー
指向面2bの指向角、つまり最終的なアジマス角AZ及
びエレベーション角ELは、 AZ=−[tan-1(C0 /B0 )] ……(1) EL=cos-1A0 −90° ……(2) から算出することができる。
【0029】ここで、A0 ,B0 ,C0 は、 A0 =An×(B/Bn)−Ar ……(3) B0 =B−Br ……(4) C0 =Cn×(B0 +Br)/Bn−Cr ……(5) である。
【0030】また、Ar,An,B,Br,Bn,C
r,Cnは、 Ar=−cosβ1 ……(6) An=−cosβ2 ……(7) B=2×Bn×(Ar×An+Cr×Cn)+2×Br×Bn2 ……(8) Br=sinβ1 ×cosα1 ……(9) Bn=sinβ2 ×cosα2 ……(10) Cr=sinβ1 ×sinα1 ……(11) Cn=sinβ2 ×sinα2 ……(12) である。
r,Cnは、 Ar=−cosβ1 ……(6) An=−cosβ2 ……(7) B=2×Bn×(Ar×An+Cr×Cn)+2×Br×Bn2 ……(8) Br=sinβ1 ×cosα1 ……(9) Bn=sinβ2 ×cosα2 ……(10) Cr=sinβ1 ×sinα1 ……(11) Cn=sinβ2 ×sinα2 ……(12) である。
【0031】このように、通常装備のセオドライト4〜
7とリファレンスミラー3とを用い、リファレンスミラ
ー3を介してセオドライト6により搭載機器1のキュー
ブミラー2のキューブミラー指向面2bをコリメーショ
ンした結果と、セオドライト7によりリファレンスミラ
ー3をコリメーションした結果とを基にキューブミラー
指向面2bの指向角を算出することによって、測定設備
や人工衛星の形状等の影響を受けることなく、被測定物
のあらゆる指向面の測定を可能とすることができる。
7とリファレンスミラー3とを用い、リファレンスミラ
ー3を介してセオドライト6により搭載機器1のキュー
ブミラー2のキューブミラー指向面2bをコリメーショ
ンした結果と、セオドライト7によりリファレンスミラ
ー3をコリメーションした結果とを基にキューブミラー
指向面2bの指向角を算出することによって、測定設備
や人工衛星の形状等の影響を受けることなく、被測定物
のあらゆる指向面の測定を可能とすることができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアライメン
ト測定系によれば、セオドライトからの測定光をミラー
指向面に反射しかつミラー指向面からの測定光による反
射光をセオドライトに反射するリファレンスミラーと、
リファレンスミラーを介してミラー指向面に対するコリ
メーションを行う第1のセオドライトと、リファレンス
ミラーに対するコリメーションを行う第2のセオドライ
トとを備えることによって、測定設備や人工衛星の形状
等の影響を受けることなく、被測定物のあらゆる指向面
の測定を可能とすることができるという効果がある。
ト測定系によれば、セオドライトからの測定光をミラー
指向面に反射しかつミラー指向面からの測定光による反
射光をセオドライトに反射するリファレンスミラーと、
リファレンスミラーを介してミラー指向面に対するコリ
メーションを行う第1のセオドライトと、リファレンス
ミラーに対するコリメーションを行う第2のセオドライ
トとを備えることによって、測定設備や人工衛星の形状
等の影響を受けることなく、被測定物のあらゆる指向面
の測定を可能とすることができるという効果がある。
【0033】また、本発明のアライメント測定方法によ
れば、セオドライトからの測定光をミラー指向面に反射
しかつミラー指向面からの測定光による反射光をセオド
ライトに反射するリファレンスミラーを設置し、リファ
レンスミラーに測定光を照射する第1のセオドライトに
人工衛星の基準座標軸に対応する座標軸を設定してから
リファレンスミラーを介してミラー指向面に対してコリ
メーションを行い、第2のセオドライトによりリファレ
ンスミラーに対してコリメーションを行ってそれらのコ
リメーションの結果を基にミラー指向面の法線軸の角度
ずれを算出することによって、測定設備や人工衛星の形
状等の影響を受けることなく、被測定物のあらゆる指向
面の測定を可能とすることができるという効果がある。
れば、セオドライトからの測定光をミラー指向面に反射
しかつミラー指向面からの測定光による反射光をセオド
ライトに反射するリファレンスミラーを設置し、リファ
レンスミラーに測定光を照射する第1のセオドライトに
人工衛星の基準座標軸に対応する座標軸を設定してから
リファレンスミラーを介してミラー指向面に対してコリ
メーションを行い、第2のセオドライトによりリファレ
ンスミラーに対してコリメーションを行ってそれらのコ
リメーションの結果を基にミラー指向面の法線軸の角度
ずれを算出することによって、測定設備や人工衛星の形
状等の影響を受けることなく、被測定物のあらゆる指向
面の測定を可能とすることができるという効果がある。
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】従来例を示す構成図である。
【図3】従来例の測定動作を示す図である。
【図4】従来例を示す構成図である。
1 搭載機器 2 キューブミラー 2a,2b キューブミラー指向面 3 リファレンスミラー 4〜7 セオドライト 8 コリメーション軸 9 座標軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 15/00 - 15/14 G01C 1/00 - 1/14 G01B 11/00 - 11/30 102
Claims (2)
- 【請求項1】 人工衛星に搭載された被測定物の取付方
向を示すミラー指向面に対してセオドライトのコリメー
ションを行うことで前記人工衛星の基準座標軸に対する
前記ミラー指向面の法線軸の角度ずれを測定するアライ
メント測定系であって、前記セオドライトからの測定光
を前記ミラー指向面に反射しかつ前記ミラー指向面から
の前記測定光による反射光を前記セオドライトに反射す
るリファレンスミラーと、前記リファレンスミラーを介
して前記ミラー指向面に対するコリメーションを行う第
1のセオドライトと、前記リファレンスミラーに対する
コリメーションを行う第2のセオドライトとを有するこ
とを特徴とするアライメント測定系。 - 【請求項2】 人工衛星に搭載された被測定物の取付方
向を示すミラー指向面に対してセオドライトのコリメー
ションを行うことで前記人工衛星の基準座標軸に対する
前記ミラー指向面の法線軸の角度ずれを測定するアライ
メント測定方法であって、前記セオドライトからの測定
光を前記ミラー指向面に反射しかつ前記ミラー指向面か
らの前記測定光による反射光を前記セオドライトに反射
するリファレンスミラーを設置する第1のステップと、
前記リファレンスミラーに前記測定光を照射する第1の
セオドライトに前記人工衛星の基準座標軸に対応する座
標軸を設定する第2のステップと、前記リファレンスミ
ラーを介して前記ミラー指向面に対して前記第1のセオ
ドライトのコリメーションを行う第3のステップと、前
記リファレンスミラーに対して第2のセオドライトのコ
リメーションを行う第4のステップと、前記第3及び第
4のステップで得た前記第1及び第2のセオドライトの
コリメーションの結果を基に前記ミラー指向面の法線軸
の角度ずれを算出する第5のステップとからなることを
特徴とするアライメント測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31072793A JP3165987B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | アライメント測定系及びその測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31072793A JP3165987B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | アライメント測定系及びその測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07159168A JPH07159168A (ja) | 1995-06-23 |
JP3165987B2 true JP3165987B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=18008753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31072793A Expired - Fee Related JP3165987B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | アライメント測定系及びその測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3165987B2 (ja) |
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