(57)【要約】【課題】軽量且つ安価な製造コストの防水性を備えた表示装置を提供する。【解決手段】回転翼１１は、板状であって、永久磁石１３を端部に備え、厚み方向と直交する平面上の前記永久磁石１３を通過する軸で回転可能に保持される。防水ケース１４は、板状であって、前記永久磁石１３に対向し前記軸に並行な面を有し、前記永久磁石１３に対向する位置に、厚み方向に貫通する防水性を備えた鉄芯１５が配置される。電磁石１６は、前記防水ケース１４の前記回転翼１１と反対面の前記鉄芯１５の位置に配置され、極性の切り替えが可能である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状であって、永久磁石を端部に備え、厚み方向と直交する平面上の前記永久磁石を通過する軸で回転可能に保持された羽根部材と、
前記永久磁石に対向し前記軸に並行な面を有し、前記永久磁石に対向する位置に、厚み方向に貫通する防水性を備えた磁性体が配置された板状の防水部材と、
前記防水部材の前記羽根部材と反対面の前記磁性体の位置に配置された極性の切り替えが可能な電磁石と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記羽根部材は、四角の面を有する板状であり、いずれかの辺に前記永久磁石が配置され、前記永久磁石が配置された辺に並行または垂直な軸で回転可能に保持されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記磁性体は、厚み方向の断面の形状が十字型であり、前記防水部材の厚み方向と直交する方向に延びる部分が前記防水部材に内包されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記磁性体は、厚み方向と直交する方向に延びる板部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記羽根部材、前記防水部材及び前記電磁石を有する複数の表示素子が、前記防水部材が１枚の板で形成された状態で、１枚の基板上に並べられて取り付けられ、
前記防水部材は、前記基板の外周の全周を覆って挟持し、前記基板との間に複数の前記表示素子の前記電磁石を全て収納する密閉空間を形成し、前記基板を挟持する部分の外部の部材に取り付けられる箇所に前記基板に対する防水構造を備えた
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項６】
前記磁性体は、鉄芯であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項７】
前記防水部材は磁性体を内包するように一体成型されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
野球場に配置されたスコアボードなどに文字を表示するための装置として、磁気反転式の表示装置が用いられる場合がある。磁気反転式の表示装置は、磁力によって、羽根を反転表示させる表示素子をマトリクス状に並べたものである。
【０００３】
１つ１つの表示素子は、例えば３ｃｍ×３ｃｍといったサイズを有する。表示素子は、電磁石の極性を切替えることで板状の羽根を反転させて表示を変える。例えば、表示素子は、反転前には黒などの暗色を表示し、反転後に黄色や白などの明色を表示する。このような表示素子が、例えば１６×１６のマトリクス状に並べられる。そして、表示装置は、マトリクス状に並んだ表示素子のうち表示する図柄に対応した箇所の表示素子に明色を表示させ、それ以外の表示素子には暗色を表示させることで、文字や数字などの指定された図柄を表示する。
【０００４】
このような表示装置は、雨などの水を受ける場所に設置されることが多いため防水構造を有することが望ましい。そこで、従来の表示装置は、複数の表示素子を１つのユニットとしてガラス窓を有する防水構造の箱に収納し、ガラス窓に表示面を向けて外部への表示を行っていた。
【０００５】
なお、防水機構を有する磁気反転式の表示装置として、ガラス窓である正面パネルと表示装置との間に、他の空間に放熱するためのスリットを設けた従来技術がある。他にも、防水構造を有する表示装置として、発光ダイオードを囲むフレームに防水用シリコン樹脂を注入し、端部に防水パッキンを配置した従来技術がある。また、防水ケース内にステータ及び磁気回路基部を配置し外部に配置された色表示体とともにステッピングモータとして動作させて色を表示させ変化させる従来技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−３１８４５号公報
【特許文献２】特開２００１−１５４６２０号公報
【特許文献３】特開２００１−１６６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の磁気反転式の表示装置では、複数の集合体を１つのユニットとした場合、全体のサイズが大きくなり、それを収納する防水構造を備えた筐体はガラス面を有しているため重量が大きくなり製造コストも嵩むといった問題がある。
【０００８】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、軽量且つ安価な製造コストの防水性を備えた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の開示する表示装置の一つの態様において、羽根部材は、板状であって、永久磁石を端部に備え、厚み方向と直交する平面上の前記永久磁石を通過する軸で回転可能に保持される。防水部材は、板状であって、前記永久磁石に対向し前記軸に並行な面を有し、前記永久磁石に対向する位置に、厚み方向に貫通する防水性を備えた磁性体が配置される。電磁石は、前記防水部材の前記羽根部材と反対面の前記磁性体の位置に配置され、極性の切り替えが可能である。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面では、本発明は、防水性を備えつつ製造コストを抑え且つ軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、マトリクス状に表示素子を並べた表示装置の正面図である。
【図２】図２は、磁気反転式表示ユニットの正面図である。
【図３】図３は、磁気反転式表示ユニットの１つの表示素子の正面図である。
【図４】図４は、実施例１に係る磁気反転式表示ユニットの概略断面図である。
【図５】図５は、表示素子の概略断面図である。
【図６】図６は、鉄芯の斜視図である。
【図７】図７は、実施例１に係る磁気反転式表示ユニットにおけるパッキンの止め方を説明するための図である。
【図８】図８は、防水ケースの背面図である。
【図９】図９は、プリント基板の平面図である。
【図１０】図１０は、取付筐体の平面図である。
【図１１】図１１は、磁気反転式表示ユニットが取り付けられた取付筐体の正面図である。
【図１２】図１２は、実施例２に係る磁気反転式表示ユニットの取り付け状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本願の開示する表示装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する表示装置が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、マトリクス状に表示素子を並べた表示装置の正面図である。図１では、表示素子１０は、１６×１６のマトリクス状に並べられている。表示装置は、図１に示すように複数個がマトリクス状に並べられることで、複数の表示素子１０を用いて１つの図柄を表示することができる。例えば、図１に示す表示装置は、文字や数字などを表示することができる。そして、本実施例に係る磁気反転式表示ユニット１００は、１つのユニットが任意の数の表示素子１０をまとめて有する。
【００１４】
本実施例に係る磁気反転式表示ユニット１００は、図１に示すように、例えば８×８個の表示素子１０を有する。この場合、図１に示す表示装置は、本実施例に係る磁気反転式表示ユニット１００を縦横に２つずつ含む。
【００１５】
図２は、磁気反転式表示ユニットの正面図である。図３は、磁気反転式表示ユニットの１つの表示素子の正面図である。本実施例に係る磁気反転式表示ユニット１００は、図２に示すように、８×８個の表示素子１０を有する。磁気反転式表示ユニット１００は、後述するように１つのユニットの全体で１の防水機構が設けられる。
【００１６】
図２及び３に示すように、表示素子１０は、回転翼１１、カラーシート１２、永久磁石１３を有する。また、図３に示すように、本実施例に係る磁気反転式表示ユニット１００は、防水ケース１４を有する。
【００１７】
回転翼１１は、板状の部材である。本実施例では、回転翼１１の一方の面は黄色で色付けがされる。また、回転翼１１の他方の面は黒色で色付けがされる。回転翼１１の１つの辺の端部には、永久磁石１３が接続される。回転翼１１は、永久磁石１３が接続された辺と並行な軸であり且つ永久磁石１３を通過する回転軸を中心に回転する。具体的には、回転翼１１は、永久磁石１３に対して発生する斥力及び引力により回転する。なお、永久磁石１３の回転翼１１との接続位置は、図３に記載した位置と異なり、回転軸が、回転翼１１の永久磁石１３が接続された辺と垂直になるような位置関係であってもよい。
【００１８】
カラーシート１２は、防水ケース１４上の回転翼１１が回転した時に表れる場所に配置される。すなわち、図１において、回転翼１１により隠されている部分にもカラーシート１２が配置される。そして、カラーシート１２は、回転翼１１が表示する色と同じ色で色付けされる。すなわち、図３において露出しているカラーシート１２は、回転翼１１が表示する黄色と同じ黄色で色付けされる。一方、回転翼１１により隠されている部分のカラーシート１２は、回転翼１１の露出していない面の色と同じ黒色で色付けされる。
【００１９】
これにより、図３に示すように、回転翼１１の黄色の面が露出する状態では、回転翼１１及びカラーシート１２により黄色が表示される。これに対して、図３の状態から回転翼１１が回転して反対側の面が露出した場合、回転翼１１は黒色を表示する。その場合、図３の状態では回転翼１１により隠されていた黒色のカラーシート１２が露出する。この場合、回転翼１１及びカラーシート１２により黒色が表示される。このように、本実施例に係る表示装置１は、回転翼１１の回転により２色の色を選択的に表示することができる。
【００２０】
ここで、本実施例では、表示素子１０が黄色と黒の２色を表示する場合を例に説明するが、表示素子１０が表示する２色の色は、他の色でもよく、さらに暗色と明色の切り替えでない色の切り替えを行ってもよい。さらに、表示素子１０は、回転翼１１を回転させて、回転させた前後で異なる図柄を表示してもよい。
【００２１】
防水ケース１４は、回転翼１１及び永久磁石１３を回転自在に保持する。防水ケース１４は、回転翼１１側から水が入ってきたとき、回転翼１１とは逆側の防水ケース１４により密閉された空間に水が入らないように止水する。
【００２２】
図４は、実施例１に係る磁気反転式表示ユニットの概略断面図である。図４に示すように、１つの防水ケース１４に対して、複数の表示素子１０が並べられて配置される。各表示素子１０のカラーシート１２間の幅は例えば２ｍｍ程度である。
【００２３】
ここで、図５を参照して、表示素子１０について詳細に説明する。図５は、表示素子の概略断面図である。表示素子１０は、図３に示した回転翼１１、カラーシート１２、永久磁石１３及び防水ケース１４に加えて、鉄芯１５、電磁石１６を有する。
【００２４】
カラーシート１２は、防水ケース１４の表面に配置される。永久磁石１３は、防水ケース１４のカラーシート１２が配置された面上の、カラーシート１２の隙間に配置される。永久磁石１３は、回転翼１１が反転することで防水ケース１４に対向する側の極性が反転するように配置される。
【００２５】
防水ケース１４は、鉄芯１５を厚み方向に貫通させた状態で内包するプラスチックを材料とする部材である。防水ケース１４は、鉄芯１５と一体成型される。防水ケース１４の鉄芯１５が表出した位置に、永久磁石１３が配置される。すなわち、鉄芯１５と永久磁石１３とは対向する位置に配置される。
【００２６】
図６は、鉄芯の斜視図である。鉄芯１５は、軸部１５１及び板状部１５２を有する。本実施例に係る鉄芯１５の板状部１５２は、円盤状である。軸部１５１は、板状部１５２とは直交するように板状部１５２の中央を貫通する。例えば、鉄芯１５は、軸部１５１の長さが２ｍｍであり、板状部１５２の厚さが１ｍｍである。ただし、軸部１５１は防水ケース１４を貫通する長さを有していればよく、また、板状部１５２は、防水ケース１４の内部に包含される厚みであればよい。
【００２７】
軸部１５１は、防水ケース１４の厚み方向に貫通し、永久磁石１３が配置された側の面及び反対側の面に表出する。板状部１５２は、防水ケース１４に覆われた状態で配置される。
【００２８】
板状部１５２は、鉄芯１５における防水機構の役割を有する。鉄芯１５は、板状部１５２を有することで、成形後に防水ケース１４から抜け落ちることを防止できる。抜け落ちることを防止することで、防水ケース１４に貫通孔が存在する状態の発生を回避することができ、防水ケース１４の防水性を高めることができる。また、鉄芯１５は、板状部１５２を有することで、永久磁石１３側から水が浸入しても板状部１５２により止水され、防水ケース１４の永久磁石１３とは反対側の面まで水が届くことを防止できる。
【００２９】
ここで、鉄芯１５は、板状部１５２が軸部１５１から離れる方向に延びる位置の断面が十字の形状を有していれば、成形後の抜け落ちを防止することができ、防水性を高めることができる。また、板状部１５２は、水が容易に下に漏れない程度の大きさの面積を有すれば円形でなくてもよい。例えば、板状部１５２は、四角形や三角形であってもよい。また、本実施例では、軸部１５１よりも薄い厚みを有する板である板状部１５２を設けたが、これに限らず、例えば、軸部１５１に直交する方向に延びる部分を有すればよく、電磁石１６側から広がるテーパー形状であってもよい。さらに、板状部１５２は、防水効果を高めるために外周部分が回転翼１１などが配置された側へ下り曲がった皿のような形状を有してもよい。
【００３０】
図５に戻って説明を続ける。防水ケース１４の永久磁石１３とは反対側の面の鉄芯１５が表出した位置に電磁石１６が配置される。電磁石１６は、鉄芯１６１とコイルを形成する銅線１６２を有する。電磁石１６は、鉄芯１６１と鉄芯１５とを連結するように配置される。すなわち、電磁石１６は、銅線１６２に電気を流すことで発生した磁界が鉄芯１５を通過するように配置される。
【００３１】
銅線１６２の所定方向に電気が流れると、磁界が発生し鉄芯１６１に連結した鉄芯１５がＳ極又はＮ極となる。また、鉄芯１６１の鉄芯１５とは反対側は、鉄芯１５とは反対の極性を有する。また、銅線１６２の所定方向とは逆方向に電気が流れると、逆の磁界が発生し鉄芯１６１に連結した鉄芯１５が所定方向に電気を流した場合とは逆の極性を鉄芯１５が備える。
【００３２】
鉄芯１５の極性が永久磁石１３の防水ケース１４側の極性と同じ極性となった場合、永久磁石１３に対して斥力が発生し、永久磁石１３が回転する。永久磁石１３は、回転すると防水ケース１４側の極性が反転し、鉄芯１５の極性と反対の極性を有する状態となる。これにより、永久磁石１３に対して引力が発生し、回転開始の状態から半回転すると永久磁石１３は停止する。
【００３３】
永久磁石１３が回転すると、永久磁石１３に接続された回転翼１１も回転軸を中心に回転する。例えば、永久磁石１３の防水ケース１４側の極性がＳ極である状態で、図５のように電磁石１６で磁界を発生させた場合、永久磁石１３と鉄芯１５とはＳ極同士で反発して永久磁石１３が回転し、これにより回転翼１１も方向Ｒで示すように回転する。そして、図５の状態になった時点で永久磁石１３の防水ケース１４側の極性がＮ極となり、Ｓ極の極性を有する鉄芯１５と引き合うことで回転翼１１の回転が停止する。
【００３４】
図４に戻ってさらに磁気反転式表示ユニット１００の説明を続ける。複数の鉄芯１５は、配置する表示素子１０に合わせてマトリクス状に並べた状態で防水ケース１４に配置される。永久磁石１３が各鉄芯１５に対向するように、カラーシート１２及び永久磁石１３が接続された回転翼１１が、防水ケース１４の上に並べて配置される。さらに、各鉄芯１５の永久磁石１３とは逆側の位置に、それぞれ電磁石１６が配置される。
【００３５】
プリント基板２０１は、各電磁石１６が載置される。プリント基板２０１には、例えば、電磁石１６へ電気を流すための回路がプリントされる。プリント基板２０１の背面には図示しないが、外部の装置に繋がる配線が接続される。外部の装置に繋がる配線側には独自の防水機構が設けられ、配線側からのプリント基板２０１の水濡れを防止する。
【００３６】
防水ケース１４は、並べられた表示素子１０の端に置かれた表示素子１０の位置でプリント基板２０１方向に折り返され、プリント基板２０１の外周の全周を覆うようにプリント基板２０１を挟持する。これにより、防水ケース１４は、プリント基板２０１との間に、電磁石１６や配線を格納する密閉空間を形成する。さらに、防水ケース１４は、プリント基板２０１を挟持する面がプリント基板２０１を超えて延びて、取付筐体２０２にネジ１０２で固定される。このとき、パッキン１０１が、防水ケース１４と取付筐体２０２との間の全周に亘りネジ１０２の周りを覆うように配置される。このパッキン１０１が、プリント基板２０１の電磁石１６とは反対側の面に対する防水構造となる。すなわち、取付筐体２０２側から水が流れてきてもパッキン１０１により止水されるために、プリント基板２０１の水濡れが防止される。
【００３７】
図７は、実施例１に係る磁気反転式表示ユニットにおけるパッキンの止め方を説明するための図である。ネジ１０２は、取付筐体２０２側から差し込まれ、パッキン１０１を貫通してネジ穴１０３に固定される。パッキン１０１は、防水ケース１４と取付筐体２０２とに挟まれて押しつぶされた状態で固定される。これにより、パッキン１０１よりプリント基板２０１側への水の進入が防止できる。また、磁気反転式表示ユニット１００は、図７に示すように、プリント基板２０１の回路へ電気を送るための制御機構を備えた制御用ハーネス２０３を有する場合がある。
【００３８】
図８は、防水ケースの背面図である。すなわち、図８は、防水ケース１４の電磁石１６が配置される側の面を表す。図８では、電磁石１６が防水ケース１４に配置された状態を表す。防水ケース１４には、図８には図示していないが、電磁石１６の位置に行方向及び列方向に延びるように複数の鉄芯１５が配置される。そして、各鉄芯１５のそれぞれの位置の防水ケース１４の反対側の面に永久磁石１３が接続された回転翼１１及びカラーシート１２が配置される。
【００３９】
また、防水ケース１４の開口部の枠に沿ってパッキン１０１が配置される。また、防水ケース１４の開口部には、複数のネジ穴１４１が設けられる。また、防水ケース１４には、支柱１４２が設けられる。さらに、防水ケース１４には、制御用ハーネス２０３が取り付けられる。
【００４０】
図９は、プリント基板の平面図である。プリント基板２０１は、電磁石１６が接続される。また、プリント基板２０１は、支柱受け２１１を有する。支柱受け２１１は、防水ケース１４に設けられた支柱１４２と嵌合して支柱１４２を固定する。さらに、プリント基板２０１は、制御用ハーネス２０３が接続される。
【００４１】
図１０は、取付筐体の平面図である。取付筐体２０２は、複数の開口２２１を有する。各開口２２１の周囲には、複数の貫通孔２２２が設けられる。各開口２２１からプリント基板２０１が覗くように磁気反転式表示ユニット１００が取付筐体２０２に取り付けられる。図８では、紙面に向かって右上の開口２２１に磁気反転式表示ユニット１００が取り付けられた状態を表す。磁気反転式表示ユニット１００における防水ケース１４のネジ穴１４１と一致する位置に貫通孔２２２が位置し、ネジ１０２は貫通孔２２２を通過してネジ穴１４１と嵌合して固定される。各ネジ穴１４１のそれぞれがネジ１０２と嵌合して固定されることで、磁気反転式表示ユニット１００が、取付筐体２０２に固定される。この時、取付筐体２０２の図８で表示した側とは逆側の面にはパッキン１０１が押し付けられる。図８では、実際には見えないが分かり易いようにパッキン１０１を破線で図示した。利用者は、磁気反転式表示ユニット１００が取付筐体２０２に固定された状態で、開口２２１からプリント基板２０１の電磁石１６が配置された側とは逆側の背面にアクセス可能である。
【００４２】
図１１は、磁気反転式表示ユニットが取り付けられた取付筐体の正面図である。図１１では、取付筐体２０２に４つの磁気反転式表示ユニット１００が取り付けられた状態を表す。図１１に示すように、取付筐体２０２の隣り合う開口２２１に磁気反転式表示ユニット１００が取り付けられることで、各表示素子１０同士の間隔と同じ間隔でそれぞれの磁気反転式表示ユニット１００を並べることができる。すなわち、本実施例に係る表示装置では、各磁気反転式表示ユニット１００の間に余分な隙間が発生しない。
【００４３】
以上に説明したように、本実施例に係る磁気反転式表示ユニットは、永久磁石が接続された回転翼と電磁石との間に鉄芯を有する防水ケースが設けられる。そして、防水ケースは、取付筐体との間にパッキンが設けられ内部への水の進入を防止する。さらに、鉄芯は、防水ケースから抜け落ちにくい形状を有しまた防水ケースの厚み方向に直交する方向に延びる板部材を有することで、表示面側からの水の進入を防止する。
【００４４】
本実施例に係る磁気反転式表示ユニットは、防水用のガラスを有さないため軽量化することが可能である。また、重量の大きいガラス面を支える構造を必要としないため、取付筐体を小さくすることができ、表示装置全体を小さくすることができ、且つ製造コストを安価に抑えることができる。
【００４５】
さらに、従来のガラスを用いた防水機構を有する表示装置ではガラスの縁の近傍にガラスを保持するための構造が設けられる。そのため、ガラスで覆われた各ユニットを並べた場合に、各ユニット間に隙間が開いてしまいユニット間で連続した図柄を表示することは困難であった。これに対して、本実施例に係る磁気反転式表示ユニットは、各ユニットの間に隙間が開かないのでユニット間で連続した図柄をきれいに表示することができる。
【実施例２】
【００４６】
図１２は、実施例２に係る磁気反転式表示ユニットの取り付け状態を説明するための図である。本実施例に係る磁気反転式表示ユニット１００は、前面からの保守が可能な構成を有する。
【００４７】
本実施例に係る磁気反転式表示ユニット１００は、防水ケース１４の回転翼１１が配置される側の面にネジ穴１０４を有する。ネジ１０２は、オーリング１０５に通され、ネジ穴１０４から差し込まれ、防水ケース１４及びパッキン１０１を貫通して取付筐体２０２に固定される。
【００４８】
ネジ１０２の頭と防水ケース１４との間にオーリング１０５が配置されることで、表面側からの水の防水ケース１４内部への進入が防止される。また、防水ケース１４と取付筐体２０２との間には、実施例１と同様にパッキン１０１が挟み込まれるため、パッキン１０１より防水ケース１４内部への水の進入を防止できる。
【００４９】
本実施例に係る磁気反転式表示ユニット１００では、利用者は、前面側からネジ１０２を取り外すことができる。ネジ１０２を取り外すことで、利用者は前面から防水ケース１４の内部にアクセスすることができ、前面からの保守が可能となる。
【００５０】
以上に説明したように、本実施例に係る磁気反転式表示ユニットは、前面側から防水ケース内部にアクセスすることができ、保守を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  表示素子
１１  回転翼
１２  カラーシート
１３  永久磁石
１４  防水ケース
１５  鉄芯
１６  電磁石
１００  磁気反転式表示ユニット
１０１  パッキン
１０２  ネジ
１０３  ネジ穴
１０４  ネジ穴
１０５  オーリング
２０１  プリント基板
２０２  取付筐体
２０３  制御用ハーネス
【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】
2020052317.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020052317.tif 000011
【図１０】
2020052317.tif 000012
【図１１】
2020052317.tif 000013
【図１２】
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