JP2013207571A - 車載カメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】製品の歩留まりその他の不具合要因があっても、前方監視を適切に行うことが可能な車載カメラを提供する。
【解決手段】車載カメラ1は、土台部56を前後方向に動かすことで、イメージャ6をレンズ50cの光軸に沿って移動することができる。また、イメージャ基板55のネジ孔は、土台部56のネジ孔よりも径が大きく、ネジ59の頭部よりも径が小さい大きさに形成されているので、仮止めした状態でも、イメージャ6をレンズ50cの光軸に垂直な面に沿って上下左右に移動することができる。その後、イメージャ6をレンズに50cに固定することができる。従って、車載カメラ1は、歩留まりにより、撮像方向が狙っていた方向からズレてしまう場合であっても、レンズ50cに対するイメージャ6の位置を自在に変更することで、前方監視を適切に行うことができる。
【選択図】 図8

Description

本発明は、車両の前方監視などを行う車載カメラに関する。
従来の前方監視用の車載カメラは複数のヒンジ部を備える脚部(ヒンジ装置)を備え、この脚部の一端が車体に固定され、他端に車載カメラを備える構造を有しており、この脚部を自在に曲げることにより、車載カメラの撮像方向を調整している(特許文献1)。
しかし、特に前方監視用の車載カメラの場合、上記のような構造を採用すると、脚部を備えることに伴って装置が大型化し、その大型化によりドライバの視野を遮る面積が拡がる可能性がある。
そのため、前方監視用の車載カメラの場合、ドライバの視野を遮ることがない全体の大きさや取付位置が予め設定され、その取付位置にまずブラケットを貼り付け、このブラケットに車載カメラ本体が固定される方法が採用されている。
米国特許出願公開第2003/0210328号明細書
しかし、ブラケットの取り付け位置等をいくら正確に決めても、製品の歩留まりその他の不具合要因により、狙っていた撮像方向に対して実際の撮像方向がズレてしまうことがある。
このようなズレが生じると、車載カメラが正確に設置されたものとして、この車載カメラで撮像した画像を用いて前方監視を行った場合、そのズレの分だけ、前方監視の正確性が損なわれる可能性がある。
そこで、本発明は、上記点に鑑み、製品の歩留まりその他の不具合要因があっても、前方監視を適切に行うことが可能な車載カメラを提供することを目的とする。
本発明の車載カメラは、フロントガラスに貼り付けられたブラケット(3)と、このブラケットに固定される車載カメラ本体(5)と、この車載カメラ本体を形成する筐体内に設置され、車載カメラ本体がブラケットに固定されているときフロントガラスを介して車外の風景を撮像可能な位置に配置されたレンズ(50c)とを備えている。
そして、本発明の車載カメラはさらに、筐体内に設置され、レンズを介して車外の風景を撮像するイメージャ(6)と、レンズに対するイメージャの位置を、レンズを介して車外の風景を撮像できる範囲内で移動させ、イメージャを移動した後の位置で固定可能な固定手段(55a、56、56a、56c、57a、58、59)と、を備えている。
このため、本発明の車載カメラは、車載カメラに歩留まり等があっても、レンズに対するイメージャの位置を変更することで、撮像方向が狙っていた方向からズレてしまったとしても、そのズレを修正することができる。
従って、本発明の車載カメラを用いると、製品の歩留まり等があっても、前方監視を適切に行うことができる。
ところで、歩留まりには多様な形態があるので、上述の固定手段については、請求項2に記載したように、イメージャを、レンズの光軸に沿って移動させた位置で固定させる軸方向固定手段(56、56a、57a、58)と、イメージャを、レンズの光軸に垂直な面に沿って移動させた位置で固定させる面方向固定手段(55a、56、56c、59)とを備える構造とするとよい。
これら軸方向固定手段及び面方向固定手段の2つを備えれば、どのような方向に歩留まりが生じても、撮像方向を狙った方向に設定することができる。
また、製品の歩留まりがレンズの光軸に沿った方向にしか生じない場合、請求項3に記載したように、固定手段については、イメージャを、レンズの光軸に沿って移動させた位置で固定させる軸方向固定手段(56、56a、57a、58)のみを備える簡易な構成としてもよいし、製品の歩留まりがレンズの光軸に垂直な方向にしか生じない場合、請求項4に記載したように、イメージャを、レンズの光軸に垂直な面に沿って移動させた位置で固定させる面方向固定手段(55a、56、56c、59)のみを備える簡易な構成としてもよい。
次に、請求項5に記載したように、請求項2,4のいずれか1項に記載の車載カメラが備える面方向固定手段(56)については、イメージャを備える基板を固定する土台部と、イメージャを土台部に固定するため、軸部と、この軸部よりも径が大きい頭部とからなるネジ(59)と、を備える構造としてもよい。
そして、土台部には、ネジの軸部が螺入される第1ネジ孔(56c)を形成し、基板には、頭部よりも径が小さく、軸部よりも径が大きい第2ネジ孔(55a)を形成する構造としてもよい。
このように構成した面方向固定手段を用いて、イメージャの位置をレンズの光軸に垂直な面方向に移動させて適切な位置に固定するには、まず第2ネジ孔にネジの軸部を通し、ネジの頭部と土台との間に基板が挟まれない位置まで第1ネジ孔にネジの軸部を螺入させる。
このとき、イメージャは、第2ネジ孔内で軸部が移動できる範囲内で、レンズの光軸に垂直な方向に自由に移動できるので、イメージャを適切な位置に移動する。
そして、このように移動した後、ネジをさらに締め付けて基板を土台に固定する。このとき、第2ネジ孔の径がネジの頭部の径よりも小さいので、ネジにより基板を土台部に確実に固定できる。
従って、本発明の面方向固定手段を備えると、イメージャの位置をレンズの光軸に垂直方向に適宜変更して、レンズに対するイメージャの位置を適切な位置で固定することができる。
次に、請求項6に記載したように、請求項2,3のいずれか1項に記載の車載カメラにおいて、軸方向固定手段については、イメージャを固定する土台部(56)と、レンズの光軸に沿って土台部をスライドさせるスライド部(56a,57a)と、スライド部によりスライドした土台部を固定する固定部(58)とを備える構造としてもよい。
このようにすると、イメージャの位置をレンズの光軸に沿って移動させて適切な位置に固定したい場合、イメージャを固定する土台部をスライド部によりレンズの光軸に沿ってスライドさせ、適当な位置までスライドさせたらスライドした土台部を固定部を用いて固定させる。
従って、本発明の軸方向固定手段を備えると、レンズの光軸に沿った方向に、イメージャの位置を適宜変更して、その位置で固定することができる。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
本実施形態の車載カメラを斜め上方から見た斜視図である。 本実施形態の車載カメラを構成するブラケットを三角図法で記載した説明図で、(a)は平面図、(b)は右側面図、(c)は下面図である。 本実施形態の車載カメラの分解斜視図である。 (a)図3に示した車載カメラのA−A’断面図である。(b)本実施形態の車載カメラ本体の背面部分を切り取って後方側から前方側をみた背面図である。 (a)土台部を後方側からみた正面図である。(b)(a)のB−B’断面図である。(c)イメージャ基板を外した土台部を後方側からみた正面図である。(d)イメージャを後方側からみた正面図である。(e)ネジの平面図である。(f)ネジの側面図である。(g)(a)のC−C’断面図である。 本実施形態の車載カメラを斜め下方から見た斜視図である。 本実施形態の車載カメラで車両の前方を撮像するイメージを示す模式図である。 (a)(b)土台部を後方側からみた正面図で、イメージャ基板を動かす様子を、イメージャ等を一部透過図で示した説明図である。(c)イメージャ基板を外した土台部を後方側からみた正面図である。
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
尚、本実施形態の車載カメラは、車両の前方を撮像するものであるので、以下では、車両の前方を撮像するため予め定められたフロントガラス上の正位置に取り付けられたとき、車両の前方を向く方向を前方として説明する。
また、以下の説明で用いられる後方、右方、左方、上方、下方とは、前方側を正面とした場合の三角図法に従った方向で、平面図、背面図等の説明も三角図法に従っている。
[全体構造]
本実施形態の車載カメラは1、図1に示すように、フロントガラスの車内側に貼り付けて固定されるブラケット3と、筐体内に撮像素子等を収納した車載カメラ本体5とを備えている。
[ブラケット]
ブラケット3は、図1及び図2(a)に示すように、フロントガラスに貼り付けられる貼付部30を備えている。
この貼付部30のうちフロントガラスに貼り付けられる貼付面30aは、このブラケット3が貼り付けられる部分のフロントガラスのガラス面に沿った平面形状に形成されている。
また、貼付部30には、ブラケット3に車載カメラ本体5を取り付けたとき、後述する窪み50aに対向する部分を含む窪み50aよりもやや広い部分を切り欠いた切欠部30bが形成されている。
また、ブラケット3は、この切欠部30bの右側に位置する貼付部30の前方側の端部から下方に向かって折り曲げられた前方側端部31と、貼付部30の後方側の端部から下方に向かって折り曲げられた後方側端部32とを有している。
そして、この前方側端部31には、後述する、車載カメラ本体5の前方側側面に設けられた係合突起51aが嵌挿される係合孔31aが形成されている。
また、ブラケット3は、図1及び図2(b)(c)に示すように、貼付部30の右側及び左側の側面から貼付部30に対して垂直に折り曲げられ、貼付面30aに沿って前方側に向かって鈎の先端が向けられた一対の鈎状部33が、前後方向の中央よりやや後方側に寄った位置に設けられている。
これら鈎状部33は、貼付部30から下方に向かって突出した根本部33aと、この根本部33aの下端から貼付面30aに沿って前方側に向かって延出された引掛部33bとで形成されており、引掛部33bの長さは、後述する係合突起51aよりも長尺に形成されている。
また、後方側端部32の内側面(前方側の側面)には、板バネ34が設けられている。
[車載カメラ本体]
車載カメラ本体5は、図3に示すように、前方側から後方側に上方に向かって傾斜した上面50を有する略箱形形状に形成されている。
また、この車載カメラ本体5の上面50には、平面図でみたとき、前方左側の端部を下辺とし後方側に向かって左右方向の幅が狭くなる台形状の窪み50aを有する。
この窪み50aは後方に向かうほど窪みが深くなるように形成されており、この結果、窪み50aの上辺側には壁面50bが形成され、この壁面50bには、カメラ用のレンズ50cが取り付けられる。
また、車載カメラ本体5は、前方側の側面51のうち右側の端部近傍に、この車載カメラ本体5をブラケット3に取り付けるときに、前述した係合孔31aに嵌挿される係合突起51aを備えている。
また、この車載カメラ本体5は、左右の側面52から突設され、ブラケット3に取り付けられるときに、鈎状部33に引っ掛けられるボス52aを備えている。
このボス52aは、側面から車載カメラ本体5を見たとき、係合突起51aの先端からみて、前方側端部31から根本部33aまでの距離よりも短く引掛部33bの前方側先端までの距離も長い距離となる位置に設置されている。
[車載カメラ本体の内部構造]
次に、この車載カメラ本体5の内部構造について説明する。
この車載カメラ本体5の内部には、図4に示すように、イメージャ6を備えるイメージャ基板55と、このイメージャ基板55を固定する土台部56とを備えている。
また、車載カメラ本体5の内部には、土台部56を、レンズ50cの光軸に沿ってスライドさせる溝状のレール57aを備えるレール土台部57が土台部56の左右に設置されており、土台部56の左右には、レール57aとかみ合う凸部56aが形成されている。
本実施形態では、レール57aに凸部56aがかみ合わされて、土台部56がレール土台部57に対して前後方向にスライドするよう車載カメラ本体5内に配置されている。
さらに、土台部56は、その背面から後方側に向かって突出するネジ部58aと、このネジ部58aを回転させると左右方向に移動する、先端が三角錐状に形成された突張部材58bとを備える固定部材58を備えている。
本実施形態では、土台部56をレール57aに沿って移動させ、固定部材58のネジ部58aを回転して突張部材58bの先端を車載カメラ本体5の内面に当接させて、その先端をレール土台部57に突き刺すと、土台部56がその位置で固定される(図8(c)参照)。
また、土台部56には、図5(b)(c)に示すように、レンズ50cから車載カメラ本体5内に入る光を受ける位置に孔部56bが形成されており、この孔部56bを介してレンズ50cとイメージャ6とが対向して配置されるように、イメージャ基板55が土台部56の背面に配置される。
そして、土台部56には、このイメージャ基板55を固定するネジ59の軸部59aを螺入する一対のネジ孔56cを備えており、また、イメージャ基板55には、図5(d)に示すように、土台部56の背面に設置されたときに、ネジ孔56cと対向する位置に設けられたネジ孔55aが形成されている。
また、イメージャ基板55を土台部56に固定するために用いられるネジ59は、図5(f)に示すように、ネジ孔56cに螺入される軸部59aと、頭部59bとからなり、前述したイメージャ基板55に設けられたネジ孔55aは、図5(e)に示すように、土台部56に設けられたネジ孔56cよりも径が大きく、ネジ59の頭部59bよりも小さい径で形成されている。
尚、孔部56bの大きさは、イメージャ6がレンズ50cを介して車両前方の風景を撮影可能な範囲内に配置される必要があるので、イメージャ6を移動することができる最大範囲を示す大きさに形成されていてもよい。
[取り付け工程について]
以上のように構成された車載カメラ1を、車両の製造工程においてフロントガラスに取り付ける工程について説明する。
本実施形態の車載カメラ1は、車両の前方を撮像し、その位置から見た車線の位置、対向車のヘッドライトの点灯の有無等を正確に検出するためのものであるため、このような検出に耐えうるよう、フロントガラスに対して正確に取り付けられる必要がある。
そのため、ブラケット3については、車両の組立ラインに載せる前のフロントガラスを製造した段階で、上述した検出に耐えうる位置に予め正確に貼り付けられる。
この貼り付けは、ブラケット3の貼付面30aに接着剤を塗布し、フロントガラスに貼り付ける形で行われる。
そして、車載カメラ本体5は、車両の組立ラインにおいて、フロントガラスを車体に接着剤で取り付けた後、その接着剤が乾く前にブラケット3に取り付けられる。
この車載カメラ本体5のブラケット3への取り付けは、まず、各ボス52aを各鈎状部33に引っ掛かながら、フロントガラスのガラス面に沿って下方から斜め後方側上方にスライドさせる作業が行われる。
このスライド作業を行うと、まず、車載カメラ本体5の背面がやがて板バネ34に接触して、板バネ34が押されて弾性変形する。
やがて各ボス52aが各鈎状部33の根本部33aに当接すると、本実施形態では、ボス52aが、係合突起51aの前方側の先端からみて、鈎状部33の根本部33aから前方側端部31までの距離よりも短い距離となる位置に設置されているので、係合突起51aが係合孔31aに嵌挿するように車載カメラ本体5をブラケット3に対して配置することができる。
そして、このように配置した後に、上記作業のため車載カメラ本体5を支えていた手を離すと車載カメラ本体5が前方側にやや戻るとともに、この動きに合わせて係合突起51aが係合孔31aに嵌挿される。尚、このとき、鈎状部33の引掛部33bが、係合突起51aよりも長尺に形成されているので、ボス52aが鈎状部33から外れることはない。
このようにすると、図6に示すように、車載カメラ本体5が板バネ34に付勢されて係合突起51aが係合孔31aに挿入されつつ前方側端部31に当接され、また、車載カメラ本体5の上面50も、貼付部30の裏面(車載カメラ本体5と対抗する側の面)と当接することによって、車載カメラ本体5はブラケット3に押しつけられて固定される。
[調整工程について]
次に、レンズ50cに対してイメージャの位置を調整する調整工程について説明する。
本実施形態の車載カメラ1は、図7に示すように、レンズ50cから一定の画角で車両の前方の車外の風景を撮像し、車両から予め定められた距離だけ離れた路面上のある撮像ポイントが撮像できるようにレンズ50cの位置が調整される。
まず、レンズ50cに対して、レンズ50cの光軸に沿ってイメージャを移動させた後、固定する工程について説明する。
本実施形態の車載カメラ1は、前述したように、土台部56を前後方向に動かすことで、イメージャ6をレンズ50cに対して、レンズ50cの光軸に沿って移動することができる。(図4参照)
そのため、レンズ50cの光軸に沿ってイメージャを移動させる場合、この土台部56を前後方向に動かして、レンズ50cに対するイメージャ6の前後位置を決定する。
この前後位置が決定したら、ネジ部58aをドライバ等を使って回転させ、各突張部材58bを左右に移動させて、図8(c)に示すように、各突張部材58bの先端をレール土台部57に突き刺す。
すると、土台部56がレール土台部57、ひいては、車載カメラ本体5に固定され、レンズ50cに対するイメージャ6の前後方向の位置が固定される。
次に、レンズ50cに対して、レンズ50cの光軸に垂直な方向に沿ってイメージャ6を移動させた後、固定する工程について説明する。
図5(e)に示すように、イメージャ基板55に設けられたネジ孔55aは、土台部材に設けられたネジ孔56cよりも径が大きく、ネジ59の頭部59bよりも径が小さい大きさに形成されており、また、孔部56bもイメージャ6より大きい形状に形成されている。
そのため、図8(a)(b)に示すように、ネジ59の頭部59bと土台部56との間にイメージャ基板55が挟まれない位置まで、ネジ孔56cにネジ59の軸部59aを通し、ネジ孔56cにネジ59の軸部59aを螺入させて仮止めしておけば、その状態で、イメージャ基板55をレンズ50cの光軸に垂直な面に沿って上下左右に移動することができる。
つまり、レンズ50cの光軸に垂直な面に沿ってイメージャ6を移動させる場合、このイメージャ基板55を土台部56に対して上下左右に動かし、レンズ50cに対するイメージャ6の上下左右方向の位置を決定する。
この上下左右方向の位置が決定したら、ネジ59をドライバを使って回転させて、ネジ孔56cに軸部59aをさらに螺入させ、イメージャ基板55を土台部56に固定する。
すると、イメージャ基板55が土台部56、レール土台部57を介して車載カメラ本体5に固定され、レンズ50cに対してイメージャ6が固定される。
[本実施形態の特徴的な効果等]
本実施形態の車載カメラ1は、フロントガラスに予め取り付けられたブラケット3が備える鈎状部33に車載カメラ本体5のボス52aを引っ掛けて、板バネ34を弾性変形させ、さらに係合突起51aが係合孔31aに嵌挿する位置に配置し、車載カメラ本体5を支えていた手を離すと、板バネ34が車載カメラ本体5をブラケット3の前方側端部31と貼付部30に当接させて固定する。
そのため、本実施形態では、車載カメラ本体5をブラケット3に取り付けるため、ブラケット3を工具等で強く押すことによって、フロントガラスが車両から外れてしまったり、あるいは、工具でフロントガラスを傷つけてしまうことなく、車載カメラ本体5をフロントガラスに取り付けることができる。
また、本実施形態の車載カメラ1は、板バネ34が車載カメラ本体5をブラケット3に押し付けて固定しているので、公差によって車載カメラ本体5がブラケット3に対してガタツクという問題が生じ得ない。
そのため、本実施形態の車載カメラ1では、車載カメラ本体5をフロントガラスに確実に固定することができる。
また、本実施形態の車載カメラ1は、車載カメラ本体5がボス52aを介して鈎状部33に引っ掛けられるとともに係合突起51aが係合孔31aに係合し、さらに車載カメラ本体5がブラケット3の前方側端部31に押し付けられるので、車載カメラ本体5をブラケット3に確実に固定することができる。
また、本実施形態の車載カメラ1は、上述のように車載カメラ本体5をブラケット3に確実に固定できるが、歩留まりその他の不具合要因のため、レンズ50cに対するイメージャ6の位置を調整していないときは、撮像方向が狙っていた方向からズレてしまう場合がある。
しかし、本実施形態の車載カメラ1は、レンズ50cに対してイメージャ6の位置を自在に変更することができるので、そのズレを適宜修正することができる。
従って、本実施形態の車載カメラ1を用いると、製品の歩留まりその他の不具合要因があっても、前方監視を適切に行うことができる。
[その他の実施形態]
上記実施形態では、レンズ50cの光軸に沿った前後方向、この光軸に垂直な上下左右方向のいずれにも移動することができるよう構成したが、製品の歩留まり等の状況によっては、前後方向又は上下左右方向のいずれかだけに移動できるよう構成してもよい。
このようにすれば、車載カメラ1の構造をシンプルなものとすることができる。
[対応関係]
本実施形態のネジ孔55a、土台部56、凸部56a、ネジ孔56c、レール57a、固定部材58、ネジ59は、本発明の固定手段に相当する。
本実施形態の土台部56、凸部56a、レール57a、固定部材58は、本発明の軸方向固定手段に相当する。
本実施形態のネジ孔55a、土台部56、ネジ孔56c、ネジ59は、本発明の面方向固定手段に相当する。
本実施形態のネジ孔56cは本発明の第1ネジ孔に相当し、ネジ孔55aは第2ネジ孔に相当する。
本実施形態の凸部56a、レール57aが本発明のスライド部に相当し、固定部材58が固定部に相当する。
尚、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
1…車載カメラ 3… ブラケット 5… 車載カメラ本体 6… イメージャ
30… 貼付部 30a… 貼付面 30b… 切欠部 31… 前方側端部
31a… 係合孔 32… 後方側端部 33… 鈎状部 33a… 根本部
33b… 引掛部 34… 板バネ 50… 上面 50b… 壁面 50c… レンズ
51a… 係合突起 51… 側面 52… 側面 52a… ボス
55… イメージャ基板 55a… ネジ孔 56… 土台部 56a… 凸部
56b… 孔部 56c… ネジ孔 57a… レール 57… レール土台部
58… 固定部材 58a… ネジ部 58b… 突張部材 59… ネジ
59a… 軸部 59b… 頭部

Claims (6)

  1. フロントガラスに貼り付けられたブラケット(3)と、
    該ブラケットに固定される車載カメラ本体(5)と、
    該車載カメラ本体を形成する筐体内に設置され、前記車載カメラ本体が前記ブラケットに固定されているとき前記フロントガラスを介して車外の風景を撮像できる位置に配置されたレンズ(50c)と、
    該筐体内に設置され、前記レンズを介して車外の風景を撮像するイメージャ(6)と、
    前記レンズに対する前記イメージャの位置を、前記レンズを介して車外の風景を撮像できる範囲内で移動させ、前記イメージャを前記移動した後の位置で固定できる固定手段(55a、56、56a、56c、57a、58、59)と、
    を備えることを特徴とする車載カメラ。
  2. 請求項1に記載の車載カメラにおいて、
    前記固定手段は、
    前記イメージャを、前記レンズの光軸に沿って移動させた位置で固定させる軸方向固定手段(56、56a、57a、58)と、
    前記イメージャを、前記レンズの光軸に垂直な面に沿って移動させた位置で固定させる面方向固定手段(55a、56、56c、59)と
    を備えることを特徴とする車載カメラ。
  3. 請求項1に記載の車載カメラにおいて、
    前記固定手段は、
    前記イメージャを、前記レンズの光軸に沿って移動させた位置で固定させる軸方向固定手段(56、56a、57a、58)
    を備えることを特徴とする車載カメラ。
  4. 請求項1に記載の車載カメラにおいて、
    前記固定手段は、
    前記イメージャを、前記レンズの光軸に垂直な面に沿って移動させた位置で固定させる面方向固定手段(55a、56、56c、59)
    を備えることを特徴とする車載カメラ。
  5. 請求項2,4のいずれか1項に記載の車載カメラにおいて、
    面方向固定手段は、
    前記イメージャを備える基板を固定する土台部(56)と、
    前記イメージャを前記土台部に固定するため、軸部と、この軸部よりも径が大きい頭部とからなるネジ(59)と、
    を備え、
    前記土台部には、
    前記ネジの前記軸部が螺入される第1ネジ孔(56c)が形成され、
    前記基板には、
    前記頭部の径が小さく、前記軸部よりも径が大きい第2ネジ孔(55a)が形成されていることを特徴とする車載カメラ。
  6. 請求項2,3のいずれか1項に記載の車載カメラにおいて、
    前記軸方向固定手段は、
    前記イメージャを固定する土台部(56)と、
    前記レンズの光軸に沿って前記土台部をスライドさせるスライド部(56a,57a)と、
    該スライド部によりスライドした前記土台部を固定する固定部(58)と
    を備えることを特徴とする車載カメラ。
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