(57)【要約】【課題】線材で構成されたアンテナ同士の離間距離をアンテナ特性への影響を抑制しつつ所定の値に保つことが可能なアンテナ装置に用いられる部材を提供する。【解決手段】スペーサ部材５は、略直方体に形成され、アンテナ３を収容する収容部５１を有し、付加アンテナ４を収容する収容部５２を有する。スペーサ部材５は、アンテナ３に接触する複数の接触部分５３と、複数の接触部分５３の各々の間に位置してアンテナ３に接触しない非接触部分５４と、を有する。また、スペーサ部材５は、付加アンテナ４に接触する複数の接触部分５５と、複数の接触部分５５の各々の間に位置して付加アンテナ４に接触しない非接触部分５６と、を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材で構成される第１のアンテナと当該第１のアンテナの近傍に配設される線材で構成される第２のアンテナとを備えるアンテナ装置に用いられる部材であって、
前記第１のアンテナに接触する複数の第１の接触部と、
前記第２のアンテナに接触する複数の第２の接触部と、
前記複数の第１の接触部の各々の間に位置し、前記第１のアンテナに非接触である第１の非接触部と、
前記複数の第２の接触部の各々の間に位置し、前記第２のアンテナに非接触である第２の非接触部と、
を備えることを特徴とするアンテナ装置に用いられる部材。
【請求項２】
前記第１のアンテナを収容する溝状の第１の収容部と、
前記第２のアンテナを収容する溝状の第２の収容部と、
をさらに備え、
前記第１の接触部および前記第１の非接触部は前記第１の収容部に形成され、
前記第２の接触部および前記第２の非接触部は前記第２の収容部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置に用いられる部材。
【請求項３】
前記第１のアンテナは、前記線材の一端部を介してアンテナ装置本体に接続され、前記第２のアンテナは、前記線材の一端部を介してアンテナ装置本体に接続され、
前記部材は、前記線材の一端部に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置に用いられる部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の携帯情報端末やパーソナルコンピュータ等の電子情報端末に用いられるアンテナ装置に関し、特にアンテナ装置に用いられる部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から通信に用いられるアンテナの一種としてスリーブアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１には、同軸給電線路の先端部において外部導体が除去された所定長さの放射部と、放射部の基端部から放射部とは逆方向に向けて同軸給電線路を覆う所定長さのスリーブとを備えたスリーブアンテナが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３６３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、スリーブアンテナは、アンテナの理論的な基礎になる半波長ダイポールと電気的な動作において変わりがなく、安定した良好なアンテナ特性を有するものである。したがって、スリーブアンテナを電子情報端末に内蔵される内蔵アンテナとして用いることが考えられる。ところが、スリーブアンテナを小型化することは困難であり、スリーブアンテナ以外の他の形式で小型のアンテナを構成することも考えられる。その場合に、アンテナを複数備えるアンテナ装置では、アンテナ同士の離間距離がアンテナ特性に大きな影響を及ぼす。
【０００５】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、線材で構成されたアンテナ同士の離間距離をアンテナ特性への影響を抑制しつつ所定の値に保つことが可能なアンテナ装置に用いられる部材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】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明が適用されるアンテナ装置に用いられる部材は、線材で構成される第１のアンテナと当該第１のアンテナの近傍に配設される線材で構成される第２のアンテナとを備えるアンテナ装置に用いられる部材であって、前記第１のアンテナに接触する複数の第１の接触部と、前記第２のアンテナに接触する複数の第２の接触部と、前記複数の第１の接触部の各々の間に位置し、前記第１のアンテナに非接触である第１の非接触部と、前記複数の第２の接触部の各々の間に位置し、前記第２のアンテナに非接触である第２の非接触部と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、前記第１のアンテナを収容する溝状の第１の収容部と、前記第２のアンテナを収容する溝状の第２の収容部と、をさらに備え、前記第１の接触部および前記第１の非接触部は前記第１の収容部に形成され、前記第２の接触部および前記第２の非接触部は前記第２の収容部に形成されていることを特徴とすることができる。
また、前記第１のアンテナは、前記線材の一端部を介してアンテナ装置本体に接続され、前記第２のアンテナは、前記線材の一端部を介してアンテナ装置本体に接続され、前記部材は、前記線材の一端部に配置されていることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型であるにもかかわらずスリーブアンテナのアンテナ特性により近いアンテナ特性を有するアンテナ装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係るアンテナ装置１の適用例を説明する概略斜視図である。
同図に示すように、本実施の形態では、アンテナ装置１をパソコン等の端末装置９０に内蔵して構成されている。すなわち、端末装置９０が例えば無線ＬＡＮ機能（受信機能の一例）を備えるときには、アンテナ装置１を無線ＬＡＮ用の受信アンテナとして用いている。なお、端末装置９０が例えばワンセグ視聴機能を備えるときには、アンテナ装置１をワンセグ用の受信アンテナに用いる構成例も考えられる。
【００１０】
さらに説明すると、近年では、複数のアンテナを利用してデータの送受信を行うＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output。マイモ）の技術を無線ＬＡＮに採用した端末装置９０が提案されている。このようなＭＩＭＯ対応無線ＬＡＮを搭載した端末装置９０では、複数のアンテナを内蔵するスペースを確保するために、例えば画像表示装置９１の周囲に出っ張り部分を形成した機種も登場している。しかしながら、小型化された本実施の形態に係るアンテナ装置１を用いる構成を採用すると、画像表示装置９１の周囲に小さなスペースさえあれば複数のアンテナを内蔵することが可能になる。
【００１１】
また、本実施の形態に係るアンテナ装置１をダイバシティアンテナの一つとして用いる適用例も考えられる。すなわち、その適用例としては、アンテナ装置１を複数備えた受信装置（図示せず）である。その受信装置は、複数のアンテナ装置１の中から最も受信状態の良いものを選択し、選択されたアンテナ装置１に切り換える手段を備えている。受信装置をこのように構成することにより、例えば、受信したい電波の受信感度が受信したい電波以外の電波の影響で低下している場合などに対応することが可能になる。
【００１２】
〔第１の実施の形態〕
図２は、第１の実施の形態に係るアンテナ装置１を示す概略図である。同図の（ａ）は、アンテナ装置１の要部の概略正面図であり、（ｂ）は、アンテナ装置１の要部の構成例を示す概略斜視図である。
同図の（ａ）および(ｂ)に示すように、アンテナ装置１は、中心導体（芯線、伝達路、信号線）２１および外部導体（編組線、シールド線、グランド線）２２を有する本体部ないしアンテナ装置本体の一例としての同軸ケーブル２と、同軸ケーブル２の中心導体２１に接続される受信アンテナないし第１のアンテナの一例としてのアンテナ３と、同軸ケーブル２の外部導体２２に接続される付加アンテナないし第２のアンテナの一例としての付加アンテナ４と、を備えている。アンテナ３および付加アンテナ４は、線状部材ないし線材で形成されている。
なお、同軸ケーブル２の中心導体２１は、例えば図示しないチューナに接続される。また、同軸ケーブル２の外部導体２２は、図示しないグランドに接続される。
【００１３】
付言すると、本実施の形態での同軸ケーブル２は、特性インピーダンスが５０オームの一般的なものを用いている。すなわち、同軸ケーブル２において、中心導体２１と外部導体２２との間に例えばポリエチレンなどの円筒形状の絶縁体２３が配設され、また、外部導体２２の外側を例えばビニールなどのシース（保護被覆）２４が覆って構成されている。なお、このように同軸ケーブル２を用いることで、本実施の形態のアンテナ装置１を、いわゆる同軸アンテナを使ったアンテナ装置１として構成しているが、同軸ケーブル２以外の電気部品を用いた構成例も考えられる。すなわち、同一の抵抗値を有する信号伝達線を用いて構成することも考えられる。
【００１４】
アンテナ装置１のアンテナ３は、中心導体２１の先端に半田付けして構成され、同軸ケーブル２の端面２５から突出している。なお、本実施の形態では、アンテナ３を、直径０．３ｍｍの銅線で構成している。
アンテナ３は、線状部材ないし線材の一端部である基部３１と、線状部材ないし線材の他端部である先端部３３と、を有し、また、基部３１と先端部３３との間に中間部３２を有する。さらに説明すると、アンテナ３は、基部３１から中間部３２までの基部側部分（基部の側）３４を有し、また、中間部３２から先端部３３までの先端部側部分（先端部の側）３５を有する。アンテナ３は、基部３１を介して同軸ケーブル２に接続されている。
アンテナ３は、中間部３２が折り曲げられている。すなわち、アンテナ３は、基部３１が同軸ケーブル２の端面２５で起立し、基部側部分３４が直線状に延びている。そして、アンテナ３は、中間部３２で反対方向に折り曲げられ、先端部側部分３５が直線状に延びている。すなわち、アンテナ３の基部側部分３４では、基部３１から中間部３２に行くに従って端面２５から遠ざかっていき、先端部側部分３５では、中間部３２から先端部３３に行くに従って端面２５に近接していく。
アンテナ３の基部側部分３４と先端部側部分３５とは、互いに離間している。先端部側部分３５は、基部側部分３４と距離δ１だけ離間している。
付言すると、アンテナ３は、中心導体２１と略同軸となるように延在している。なお、アンテナ３を、外部導体２２を除去して露出した中心導体２１で構成する例も考えられる。
【００１５】
アンテナ装置１の付加アンテナ４は、線状部材を外部導体２２に半田付けすることで構成されている。付加アンテナ４は、アンテナ３の基部側部分３４と略平行になるように同じ方向に延在している。すなわち、付加アンテナ４は、基部４１から先端部４２に行くに従って端面２５から遠ざかっていく。より具体的に説明すると、付加アンテナ４は、同軸ケーブル２の端面２５の半径方向に延び、シース２４の外側にてアンテナ３の突出方向と同じ方向に折り曲げられて端面２５から起立している。このように、付加アンテナ４は、同軸ケーブル２の長さ方向においてアンテナ３と同じ方向に直線状に延びている。
【００１６】
また、付加アンテナ４は、アンテナ３と距離δ２だけ離間している。そして、付加アンテナ４は、基部４１から先端部４２に行くに従ってアンテナ３の先端部３３に近づいていき、また、アンテナ３の先端部側部分３５は、中間部３２から先端部３３に行くに従って付加アンテナ４の先端部４２に近づいていく。
付加アンテナ４は、アンテナ３の先端部側部分３５の仮想延長線上に位置するように配設されている。すなわち、付加アンテナ４は、アンテナ３の先端部３３と同軸ケーブル２の端面２５との間に位置するように配設されている。
また、付加アンテナ４の先端部４２は、アンテナ３の先端部３３と長さＬ３だけ離間している。
【００１７】
ここで、アンテナ３は、同図に示す所定の長さＬ１，Ｌ２を有し、付加アンテナ４は、同図に示す所定の長さＬ４を有する。これらの長さＬ１，Ｌ２，Ｌ４は、受信帯域によって予め定められた値である。さらに説明すると、アンテナ３の基部側部分３４の長さである長さＬ１は約３λ／４であり、アンテナ３の先端部側部分３５の長さである長さＬ２は約λ／２であり、付加アンテナ４の長さである長さＬ４は約λ／４である。その一例を示すと、受信帯域が２．４ＧＨｚであれば、Ｌ１＝９０ｍｍ、Ｌ２＝５８ｍｍ、Ｌ４＝３０ｍｍである。そして、長さＬ３は、長さＬ１から長さＬ２および長さＬ４を減じた値であり、この場合には、Ｌ３＝２ｍｍである。
また、アンテナ３の基部側部分３４と付加アンテナ４との間の離間距離である距離δ２は、２ｍｍであり、また、アンテナ３の基部側部分３４とアンテナ３の先端部側部分３５との間の離間距離である距離δ１は、２ｍｍである。本実施の形態では、距離δ１と距離δ２とがいずれも２ｍｍであり、互いに同じ値を採用している（δ２＝δ１）。
【００１８】
図３は、本実施の形態に係るアンテナ装置１の特性を試験した結果を示すグラフである。同図の（ａ）は、縦軸が強さで横軸が周波数（ＧＨｚ）であり、（ｂ）は、縦軸がＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)値で横軸が周波数（ＧＨｚ）である。また、同図の（ａ）および（ｂ）での実線は、アンテナ３の中間部３２が折り返された本実施の形態に係るアンテナ装置１の場合の測定値を示し、破線は、比較例として折り返しなしの場合の測定値を示している。
試験内容について説明すると、図示しないノイズ発生部からノイズを発生させ、そのノイズをアンテナ装置１で受信することで、アンテナ装置１の指向特性を測定した。なお、アンテナ装置１には、測定器としての図示しないスペクトラムアナライザが接続されている。また、ノイズ発生部Ｎには、図示しないＳＳＧ(Standard Signal Generator、標準信号発生器）が接続されている。そして、ノイズ発生部Ｎから電波を出力し、その電波をアンテナ装置１で受信し、その受信状態をスペクトラムアナライザで測定する。このような条件下でそれぞれの試験を行った。
同図の（ａ）および（ｂ）に示すように、２．４ＧＨｚないし２．４８ＧＨｚ付近では、アンテナ装置１の周波数特性が折り返しなしの場合よりも向上し、また、ＶＳＷＲ値も改善されている。この試験により、アンテナ装置１のアンテナ３に折り返しを設ける効果が確認された。
【００１９】
図４は、本実施の形態に係るアンテナ装置１の特性を試験した結果を示すグラフである。同図の（ａ）は、縦軸が強さで横軸が周波数（ＧＨｚ）であり、（ｂ）は、縦軸がＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)値で横軸が周波数（ＧＨｚ）である。また、同図の（ａ）および（ｂ）での実線は、本実施の形態のアンテナ装置１の場合の測定値を示し、破線は、比較例として一般的なスリーブアンテナの場合の測定値を示している。
同図の（ａ）および（ｂ）に示すように、２．４ＧＨｚないし２．４８ＧＨｚ付近では、アンテナ装置１のＶＳＷＲ値がスリーブアンテナの場合よりも大きくなっているものの、アンテナ装置１の周波数特性はスリーブアンテナの場合と略同一になっている。
【００２０】
〔第２の実施の形態〕
図５は、第２の実施の形態に係るアンテナ装置１を示す概略図である。同図の（ａ）は、アンテナ装置１の要部の概略正面図であり、（ｂ）は、製品としてのアンテナ装置１の構成例を示す概略正面図である。
同図の（ａ）に示すように、本実施の形態に係るアンテナ装置１は、第１の実施の形態に係るアンテナ装置１と基本的な構造が共通する。すなわち、本実施の形態に係るアンテナ装置１は、第１の実施の形態の場合と同様、同軸ケーブル２、アンテナ３および付加アンテナ４を備えて構成されている。
その一方で、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、第１の実施の形態の場合と異なり、アンテナ３の基部側部分３４と付加アンテナ４との間の離間距離である距離δ２がアンテナ３の基部側部分３４とアンテナ３の先端部側部分３５との間の離間距離である距離δ１よりも長い（δ２＞δ１）。すなわち、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、第１の実施の形態の場合よりも付加アンテナ４がアンテナ３の基部側部分３４と離れている。
【００２１】
また、同図の（ｂ）に示すように、アンテナ装置１は、アンテナ３の基部側部分３４と付加アンテナ４との間に配設される保持部材の一例としてのスペーサ部材５を備えている。このスペーサ部材５は、アンテナ３の基部側部分３４と付加アンテナ４との間の離間距離を距離δ２に保持するための部材であり、このため、スペーサ部材５を、２つのアンテナの相対距離が短くならないように保持するための部材ということができる。スペーサ部材５は、アンテナ３の基部３１と付加アンテナ４の基部４１に寄った位置に配設されている。
また、アンテナ装置１は、アンテナ３、付加アンテナ４およびスペーサ部材５を同軸ケーブル２の端面２５側の端部と共に覆う被覆部材６を備えている。この被覆部材６は、例えば、加熱すると収縮する熱収縮チューブで構成することが考えられる。
この被覆部材６によりアンテナ３等を覆うことで、アンテナ３等が不用意に折り曲げられて変形することを防止することができる。このため、製品としてのアンテナ装置１の取り扱いが容易になり、アンテナ装置１を端末装置９０に組み入れる際の作業性を向上させることが可能になる。
なお、スペーサ部材５の構造については後述する。
【００２２】
図６は、本実施の形態に係るアンテナ装置１の特性を試験した結果を示すグラフであり、第１の実施の形態の場合の図３に対応するものである。すなわち、同図の（ａ）は、縦軸が強さで横軸が周波数（ＧＨｚ）であり、（ｂ）は、縦軸がＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)値で横軸が周波数（ＧＨｚ）である。また、同図の（ａ）および（ｂ）での実線は、アンテナ３の中間部３２が折り返された本実施の形態に係るアンテナ装置１の場合の測定値を示し、破線は、比較例として折り返しなしの場合の測定値を示している。
同図の（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施の形態であっても、２．４ＧＨｚないし２．４８ＧＨｚ付近では、アンテナ装置１の周波数特性が折り返しなしの場合よりも向上し、また、ＶＳＷＲ値も改善されている。付言すると、アンテナ３の基部側部分３４と付加アンテナ４との間が距離δ２の場合（図５参照）の方が、距離δ１の場合（図２参照）よりもＶＳＷＲ値が改善されている。
【００２３】
図７は、スペーサ部材５の構造を説明する図である。同図の（ａ）は、スペーサ部材５とアンテナ３，４との位置関係を示す図であり、同図の（ｂ）は、（ａ）の矢印VIIIbから見た図である。
同図に示すように、スペーサ部材５は、アンテナ３と付加アンテナ４との間に位置するように配設される。そして、このスペーサ部材５は、略直方体状であり、また、アンテナ３を収容する第１の収容部の一例としての収容部５１と、付加アンテナ４を収容する第２の収容部の一例としての収容部５２と、を有する。すなわち、スペーサ部材５は、収容部５１でアンテナ３に接触し、収容部５２で付加アンテナ４に接触している。これにより、スペーサ部材５は、アンテナ３と付加アンテナ４との間の離間距離を保っている。
このスペーサ部材５は、発砲樹脂で形成されている。この発泡樹脂が、例えば１０％のポリスチレン樹脂と９０％の空気でできているとすると、ポリスチレン樹脂の誘電率が２．４〜２．８であるので、このスペーサ部材５の誘電率をかなり低くすることができる。
【００２４】
このように、スペーサ部材５の材質として発泡樹脂を用いると、誘電率をかなり低くすることができ、アンテナ装置１のアンテナ性能への影響を少なくすることができる。ところが、スペーサ部材５を発泡樹脂で形成すると、熱収縮チューブからなる被覆部材６により、アンテナ３、付加アンテナ４およびスペーサ部材５を同軸ケーブル２の端面２５側の端部と共に覆うと、アンテナ３と付加アンテナ４との間の離間距離が短くなってしまったり、製品ごとにばらつき（個体差）が生じてしまったりするおそれがある。そのような事態を回避するための構造を次に説明する。
【００２５】
図８は、スペーサ部材５の他の構造を説明する図である。
同図の（ａ）は概略正面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印VIIbから見た図であり、（ｃ）は（ｂ）の線VIIc−VIIcによる断面図である。（ｄ）は（ａ）の線VIId−VIIdによる断面図であり、（ｅ）は（ａ）の線VIIe−VIIeによる断面図である。
同図に示すように、スペーサ部材５は、図７の場合と同様に、略直方体に形成され、アンテナ３と付加アンテナ４との間に位置している。
また、スペーサ部材５は、図７の場合と同様に、アンテナ３を収容する収容部５１を有し、付加アンテナ４を収容する収容部５２を有する。この収容部５１，５２は、図７の場合とは異なり、溝形状で構成され、これによりアンテナ３が収容部５１から外れず、かつ、付加アンテナ４が収容部５２から外れないようにしている。
さらに説明すると、図８のスペーサ部材５は、安価で入手し易いガラス・エポキシ積層板で形成されている。このため、上述した図７の場合と異なり、離間距離が変動することはなく、製品ごとのばらつきが生じるのを回避することができる。
【００２６】
また、図８のスペーサ部材５は、収容部５１，５２を部分的に切り欠いて形成されている。すなわち、スペーサ部材５は、アンテナ３に接触する第１の接触部の一例としての複数の接触部分５３と、複数の接触部分５３の各々の間に位置してアンテナ３に接触しない第１の非接触部の一例としての非接触部分５４と、を有する。また、スペーサ部材５は、付加アンテナ４に接触する第２の接触部の一例としての複数の接触部分５５と、複数の接触部分５５の各々の間に位置して付加アンテナ４に接触しない第２の非接触部の一例としての非接触部分５６と、を有する。付言すると、接触部分５３は収容部５１の一部を成し、また、接触部分５５は収容部５２の一部を成す。
ここで、本実施の形態でのスペーサ部材５に切欠きを形成する理由を説明する。アンテナ装置１のアンテナ性能を維持するためには、なるべく誘電率が低い材料でスペーサ部材５を形成する必要がある。しかしながら、誘電率が比較的と言われているガラス・エポキシ積層板でさえ、４．５〜５．２であり、空気の誘電率である１よりもかなり大きい。そこで、本実施の形態でのスペーサ部材５は、上述したように、アンテナ３と付加アンテナ４との間の離間距離を保つ機能を有することができる程度に部分的な切り欠きを形成し、アンテナ３ないし付加アンテナ４に接触する面積を減らしている。
【００２７】
このように、上述した第１ないし第２の実施の形態によれば、一般的なスリーブアンテナとは異なる構造のアンテナ装置を線材を用いたアンテナで構成した場合に、アンテナ同士の離間距離を保つことで設計どおりのアンテナ特性を維持することが可能になる。また、その際に、アンテナ装置の大型化を抑制することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態に係るアンテナ装置の適用例を説明する概略斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るアンテナ装置を示す概略図である。
【図３】アンテナ装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図４】アンテナ装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図５】第２の実施の形態に係るアンテナ装置を示す概略図である。
【図６】アンテナ装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図７】スペーサ部材の構造を説明する図である。
【図８】スペーサ部材の他の構造を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…アンテナ装置、２…同軸ケーブル、３…アンテナ、３１，４１…基部、３２…中間部、３３，４２…先端部、３４…基部側部分、３５…先端部側部分、４…付加アンテナ、５…スペーサ部材、５１，５２…収容部、５３，５５…接触部分、５４，５６…非接触部分、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…長さ、δ１，δ２…距離
【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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