(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒の衝撃に対する耐性を向上させる。【解決手段】レンズを保持するレンズ保持部材と、レンズ保持部材を移動可能に案内する案内軸と、レンズ保持部材に設けた第１カムフォロワに係合する第１カム面とレンズ保持部材に設けた第２カムフォロワに係合可能な第２カム面とを有するとともに第１カムフォロワおよび第１カム面の係合によりレンズ保持部材を案内軸に沿って駆動するカム部材とを備え、カム部材は、第２カムフォロワと第２カム面とが間隙を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ保持部材と、
前記レンズ保持部材を移動可能に案内する案内軸と、
前記レンズ保持部材に設けた第１カムフォロワに係合する第１カム面と、前記レンズ保持部材に設けた第２カムフォロワに係合可能な第２カム面とを有するとともに前記第１カムフォロワおよび前記第１カム面の係合により前記レンズ保持部材を前記案内軸に沿って駆動するカム部材と
を備え、
前記カム部材は、前記第２カムフォロワと前記第２カム面とに間隙を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記レンズ保持部材は、前記案内軸に嵌合する嵌合部を更に有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１カムフォロワは、前記第２カムフォロワよりも前記嵌合部に近接して配されることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第１カムフォロワの弾性率は、前記第２カムフォロワの弾性率よりも高いことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記第１カムフォロワおよび前記第２カムフォロワは、前記レンズの光軸まわりの方向に沿って等間隔に配されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記レンズは、第１群である請求項１から請求項５までの何れかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記レンズとは異なる第２レンズを保持する第２レンズ保持部材と、
前記第２レンズ保持部材を移動可能に案内する第２案内軸と、
をさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記カム部材は、前記第２レンズ保持部材を前記第２案内軸に沿って
駆動することを特徴とする請求項７に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
請求項１から請求項８までの何れかに記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズによる像を撮像する撮像部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、移動方向を案内するガイドバーと、ガイドバーに係合するスリーブを有してレンズを保持するレンズ枠とを備えたレンズ鏡筒が記載される。スリーブにはカムフォロワが更に設けられ、カムフォロワに係合したカム溝を有するカム筒を回転させることにより、レンズ枠をレンズの光軸方向に沿って移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１７４９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレンズ鏡筒では、外部からの衝撃がカム溝およびカムフォロワにかかり、カム溝やカムフォロワを損傷する場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第１の形態として、レンズを保持するレンズ保持部材と、レンズ保持部材を移動可能に案内する案内軸と、レンズ保持部材に設けた第１カムフォロワに係合する第１カム面とレンズ保持部材に設けた第２カムフォロワに係合可能な第２カム面とを有すると共に第１カムフォロワおよび第１カム面の係合によりレンズ保持部材を案内軸に沿って駆動するカム部材とを備え、前記カム部材は、前記第２カムフォロワと前記第２カム面とが間隙を有することを特徴とするレンズ鏡筒が提供される。
【０００６】
また、本発明の第２の形態として、上記のレンズ鏡筒と、レンズによる像を撮像する撮像部とを備える撮像装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】レンズ鏡筒１００の断面図である。
【図２】カム筒１５０を単独で示す斜視図である。
【図３】固定筒１４０およびカム筒１５０の関係を示す斜視図である。
【図４】カム筒１５０の展開図である。
【図５】固定筒１４０、カム筒１５０および摺動筒１１６の関係を模式的に示す断面図である。
【図６】レンズ鏡筒１００を備える撮像装置３００の構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。しかしながら、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、レンズ鏡筒１００の構造を示す断面図である。また、図１の上側は第１群１１０が後退した状態を、図１の下側は第１群１１０がフォーカシングにより前進した状態を示す。
【００１０】
レンズ鏡筒１００は、その光軸Ｃに対して同軸に配置された固定筒１４０、カム筒１５０、摺動筒１１６およびズームリング１２０を備える。固定筒１４０は、図中で右側に当たる後端にマウント部１４４を有する。マウント部１４４は、カメラ等のボディに設けられたマウントと嵌合して、固定筒１４０を支持する。
【００１１】
また、固定筒１４０は，図中で左側に当たる前端近傍において、外周側に一対のガイドバー１４２を備える。ガイドバー１４２の両端は固定筒１４０に対して固定されて、ガイドバー１４２は光軸Ｃと平行に配される。更に、固定筒１４０およびガイドバー１４２の間には、固定筒１４０の外周面に沿ってカム筒１５０が配される。固定筒１４０は、内周側にも一対のガイドバー１６１を備える。ガイドバー１６１の両端は固定筒１４０に対して固定されて、ガイドバー１６１は光軸Ｃと平行に配される。
【００１２】
ガイドバー１４２の外側には、摺動筒１１６が配される。摺動筒１１６は、レンズ鏡筒１００の径方向内側に向かって延在する嵌合部１１８ａ、Ｕ溝１１８ｂを有する。図示の例では、嵌合部１１８ａおよびＵ溝１１８ｂは、ガイドバー１４２に沿って配置される。嵌合部１１８ａおよびＵ溝１１８ｂの各々は、ガイドバー１４２に嵌合する。これにより、摺動筒１１６は、ガイドバー１４２に案内されて、光軸Ｃに平行な方向に沿って移動する。
【００１３】
摺動筒１１６は、外面に雄リード１１３を有する。雄リード１１３は、リードリング１１４の内周面の雌リードに係合する。これにより、リードリング１１４は、摺動筒１１６に対して移動することによりフォーカシングを行う。
【００１４】
リードリング１１４は、摺動筒１１６の外側で、ガイドバー１４２の前方まで延在して、レンズ枠１１２を内側に保持する。レンズ枠１１２は前玉１１１を保持する。このような構造により、摺動筒１１６の移動に伴って、前玉１１１も移動する。なお、前玉１１１は、単一のレンズとは限らず、複数のレンズを組み合わせたレンズ群であり得る。
【００１５】
リードリング１１４の外側には、ズームリング１２０が配される。ズームリング１２０を回転するとカム筒１５０が回転し、摺動筒１１６がガイドバーに沿って移動することにより、摺動筒１１６が一体的に移動して後述の第２群、第３群とともにズーミングを行う。
【００１６】
なお、ズームリング１２０の後端と固定筒１４０のマウント部１４４との間は、カバー部１４６により覆われて、レンズ鏡筒１００の内部への塵芥等の侵入を防止する。カバー部１４６は、固定筒１４０に対して固定されており、回転はしない。また、ズームリング１２０にはユーザにより掴まれる滑り止め１２２が配される。
【００１７】
レンズ鏡筒１００はさらに第２群１６０および第３群１７０を有する。第２群１６０および第３群１７０は、ガイドバー１６１に支持される。第２群１６０および第３群１７０は、カム筒１５０からの駆動力を受けてガイドバー１６１に案内されることにより、光軸Ｃの方向に移動する。
【００１８】
第２群１６０は、絞り部１６４およびレンズ１６６と、レンズ１６６の振動を補正する振動補正部１６２と、振動補正部１６２を介してレンズ１６６を保持するレンズ枠１６５とを有する。レンズ枠１６５は、ガイドバー１６１に沿って互いに離間して配された一対の嵌合部１６７と、当該一対の嵌合部１６７に対して光軸Ｃに対して反対側に設けられたＵ溝１６９とを有する。一対の嵌合部１６７が一のガイドバー１６１に嵌合し、Ｕ溝１６９に他のガイドバー１６１が嵌ることにより、第２群１６０がガイドバー１６１に摺動可能に支持される。レンズ枠１６５はさらに径方向に突出したカムフォロア１６８を有する。
【００１９】
第３群１７０は、レンズ１７６と、レンズ１７６を保持するレンズ枠１７５とを有する。レンズ枠１７５は、第２群１６０のレンズ枠１６５と同様に、一対の嵌合部１７７と、Ｕ溝１７９と、カムフォロア１７８とを有する。これら嵌合部１７７およびＵ溝１７９の構成及び作用は嵌合部１６７およびＵ溝１６９と同じであるので説明を省略する。
【００２０】
図２は、カム筒１５０を単独で示す斜視図である。カム筒１５０は、駆動用カム１５１、１５３、１５４および緩衝用カム１５２を含む複数のカム溝を有する。駆動用カム１５１は、後述するように、摺動筒１１６と係合して第１群１１０を駆動する。
【００２１】
なお、カム筒１５０において、駆動用カム１５１、１５３、１５４および緩衝用カム１５２が形成されていない領域は、取り除かれて切欠き部１５８となっている。これにより、レンズ鏡筒１００を軽量化できると共に、カム筒１５０の材料も節約できる。
【００２２】
図３は、固定筒１４０およびカム筒１５０の関係を示す斜視図である。図示のように、カム筒１５０は、固定筒１４０の外面に沿って装着され、固定筒１４０の周面に沿って回転する。
【００２３】
また、図３では、駆動用カム１５１および緩衝用カム１５２に、駆動用カムフォロワ１１７および緩衝用カムフォロワ１１９が挿入されている。摺動筒１１６は、駆動用カムフォロワ１１７および緩衝用カムフォロワ１１９の外側端部に結合される。
【００２４】
カム筒１５０の駆動用カム１５３は第２群１６０を駆動し、駆動用カム１５４は第３群１７０を駆動する。これに対応して、第２群１６０の嵌合部１６７およびカムフォロア１６８並びに第３群１７０の嵌合部１７７およびカムフォロア１７８が固定筒１４０に対して移動できるように、固定筒１４０には開口部１４１が設けられる。
【００２５】
図４は、カム筒１５０の展開図である。また、駆動用カム１５１および緩衝用カム１５２に係合する駆動用カムフォロワ１１７および緩衝用カムフォロワ１１９の断面も併せて示す。
【００２６】
図示のように、駆動用カム１５１および緩衝用カム１５２は、相互に同じ形状を有する。これに対して、駆動用カム１５３、１５４は、駆動用カム１５１および緩衝用カム１５２とは異なる個別の形状を有する。
【００２７】
一方、駆動用カム１５１のカム面に係合する駆動用カムフォロワ１１７と緩衝用カム１５２のカム面に係合可能な緩衝用カムフォロワ１１９とは、互いに径が異なる。即ち駆動用カムフォロワ１１７は、駆動用カム１５１の幅と略同じ径を有する。このため、駆動用カムフォロワ１１７は駆動用カム１５１のカム面に接している。
【００２８】
これに対して、緩衝用カムフォロワ１１９は、緩衝用カム１５２の幅よりも小さな半径を有する。このため、緩衝用カム１５２のカム面と緩衝用カムフォロワ１１９との間には間隙がある。
【００２９】
駆動用カム１５３には、第２群１６０のカムフォロア１６８が挿入される。駆動用カム１５４には、第３群１７０のカムフォロア１７８が挿入される。ここで、駆動用カム１５３の幅とカムフォロア１６８の径とは略同一であり、駆動用カム１５４の幅とカムフォロア１７８の径とは略同一である。これにより、カム筒１５０の回転に伴って駆動用カム１５３に沿ってカムフォロア１６８が駆動されるとともに、駆動用カム１５４に沿ってカムフォロア１７８が駆動される。
【００３０】
図５は、固定筒１４０、カム筒１５０および摺動筒１１６の関係を模式的に示す断面図である。図示のように、固定筒１４０の外周にはカム筒１５０が装着され、更にその外周に摺動筒１１６が配される。また、カム筒１５０および摺動筒１１６の間には、紙面に垂直な方向に延在するガイドバー１４２が配される。更に、摺動筒１１６は、レンズ鏡筒１００の光軸に向かって突出する駆動用カムフォロワ１１７および緩衝用カムフォロワ１１９と、ガイドバー１４２に係合する嵌合部１１８ａおよびＵ溝１１８ｂを含む。
【００３１】
駆動用カムフォロワ１１７および緩衝用カムフォロワ１１９は、駆動用カム１５１および緩衝用カム１５２にそれぞれ挿入されている。ただし、駆動用カムフォロワ１１７は駆動用カム１５１のカム面に接しているが、緩衝用カムフォロワ１１９と緩衝用カム１５２のカム面との間には間隙がある。
【００３２】
ここで、駆動用カムフォロワ１１７は、円周方向について、緩衝用カムフォロワ１１９よりも嵌合部１１８ａに近接して配される。これにより、駆動用カムフォロワ１１７が受けた駆動力を摺動筒１１６に効率よく伝達できる。また、前玉１１１がチルトすることを抑制できる。
【００３３】
嵌合部１１８ａは、ガイドバー１４２を挿通されており、ガイドバー１４２は固定筒１４０に固定されている。従って、カム筒１５０が回転して、駆動用カムフォロワ１１７が駆動用カム１５１に押された場合に、摺動筒１１６は回転しない。
【００３４】
駆動用カムフォロワ１１７は駆動用カム１５１のカム面に接しているので、駆動用カム１５１が駆動用カムフォロワ１１７を駆動することにより、摺動筒１１６はガイドバー１４２に沿って移動する。これにより、摺動筒１１６と一体に、リードリング１１４、レンズ枠１１２および前玉１１１も移動する。
【００３５】
一方、緩衝用カム１５２のカム面と緩衝用カムフォロワ１１９との間には間隙があるので、緩衝用カムフォロワ１１９は、緩衝用カム１５２によって駆動されない。しかしながら、前玉１１１、レンズ枠１１２、リードリング１１４および摺動筒１１６を含む第１群ユニットに外部から力学的負荷がかかって駆動用カムフォロワ１１７等が変形した場合には、緩衝用カムフォロワ１１９が緩衝用カム１５２のカム面に接して負荷を分散する。これにより、駆動用カム１５１および駆動用カムフォロワ１１７の損傷が抑制される。
【００３６】
このようにして、前玉１１１を保持するレンズ枠１１２、リードリング１１４および摺動筒１１６を含むレンズ保持部と、レンズ保持部を移動可能に案内するガイドバー１４２と、摺動筒１１６に設けた駆動用カムフォロワ１１７に係合する駆動用カム１５１と、摺動筒１１６に設けた緩衝用カムフォロワ１１９に係合可能な緩衝用カム１５２とを有して、駆動用カムフォロワ１１７および駆動用カム１５１の係合によりレンズ保持部をガイドバー１４２に沿って駆動するカム筒１５０とを備え、緩衝用カムフォロワ１１９および緩衝用カム１５２は、それらの間に間隙を有するレンズ鏡筒１００が形成される。
【００３７】
これにより、第１群に外部から負荷が作用した場合は、緩衝用カム１５２および緩衝用カムフォロワ１１９に負荷が分散されるので、実用的な強度が高く、耐久性も増す。従って、ガイドバー１４２により前玉１１１を正確に案内して、レンズ鏡筒１００の光学性能の低下を防止することができる。
【００３８】
上記のような緩衝用カムフォロワ１１９および緩衝用カム１５２の作用に鑑みて、駆動用カムフォロワ１１７および緩衝用カムフォロワ１１９は、レンズ鏡筒１００の光軸Ｃまわりの方向に沿って等間隔に配される。これにより、第１群１１０に作用した負荷を、より均等に分散できる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、外部からの負荷あるいは衝撃が作用することが多い第１群１１０を例に挙げて説明した。しかしながら、例えばレンズ鏡筒１００全体に加速度が作用した場合は、レンズ鏡筒１００の内部の部材も、第１群と同様の衝撃を受ける。従って、上記レンズ鏡筒１００の第１群１１０のような構造を採ることにより、他のレンズ群等も保護できる。
【００４０】
また、上記実施形態では、駆動用カム１５１および緩衝用カム１５２の幅を同じにして、駆動用カムフォロワ１１７および緩衝用カムフォロワ１１９の径を変えることにより、緩衝用カム１５２および緩衝用カムフォロワ１１９の間に間隙を形成した。しかしなから、径の等しい駆動用カムフォロワ１１７および緩衝用カムフォロワ１１９を用いて、駆動用カム１５１および緩衝用カム１５２の幅を変えることにより、緩衝用カム１５２および緩衝用カムフォロワ１１９の間に間隙を形成することもできる。
【００４１】
更に、緩衝用カムフォロワ１１９の弾性率を、駆動用カムフォロワ１１７の弾性率よりも低くすることにより、緩衝用カムフォロワ１１９および緩衝用カム１５２による衝撃の分散効果をより向上させることもできる。
【００４２】
図６は、レンズ鏡筒１００を備えた撮像装置３００の構造を模式的に示す図である。なお、図６においては、図面が煩雑になることを避ける目的で、レンズ鏡筒１００を模式的に記載した。しかしながら、図６におけるレンズ鏡筒１００は、図１に示したレンズ鏡筒１００と同じ構造を有する。そこで、同じ構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省いた。
【００４３】
レンズ鏡筒１００は、マウント部２６０を介して、撮像部２００に対して着脱自在に装着される。なお、撮像装置３００において、レンズ鏡筒１００および撮像部２００は、図示していない接続端子を介して電気的にも結合される。これにより、レンズ鏡筒１００は、撮像部２００から電力を供給される。また、レンズ鏡筒１００に副制御部を設けて、撮像部２００の主制御部２５０と相互に信号を交換する場合もある。
【００４４】
なお、図１から図５に示す実施形態において、フォーカシング時に第１群１１０は雄リード１１３およびリードリング１１４により移動するが、フォーカス動作はこれに限られず、第１群１１０がガイドバー１４２に沿って直動されてもよい。また、第２群１６０および第３群１７０についても、第１群１１０と同様に、緩衝用カム１５２および緩衝用カムフォロワ１１９を含む構造とすることができる。
【００４５】
撮像部２００は、主鏡２４０、ペンタプリズム２７０、接眼光学系２９０を含む光学系と、主制御部２５０とを収容する。主鏡２４０は、レンズ鏡筒１００の光学系１０１を介して入射した入射光の光路上に傾斜して配置される待機位置と、入射光を避けて上昇する撮影位置（図中に点線で示す）との間を移動する。
【００４６】
待機位置にある主鏡２４０は、入射光の大半を、上方に配置されたフォーカシングスクリーン２７２に導く。フォーカシングスクリーン２７２は、レンズ鏡筒１００の光学系１０１の合焦位置に配置され、光学系１０１により形成された画像を結像させる。
【００４７】
フォーカシングスクリーン２７２に結像された画像は、ペンタプリズム２７０を介して接眼光学系２９０から観察される。これにより、接眼光学系２９０からは、フォーカシングスクリーン２７２上の映像を正像として見ることができる。
【００４８】
ペンタプリズム２７０および接眼光学系２９０の間には、ファインダＬＣＤ２９４に形成された表示画像を、フォーカシングスクリーン２７２の映像に重畳させるハーフミラー２９２が配置される。これにより、接眼光学系２９０の出射端においては、フォーカシングスクリーン２７２の映像と、ファインダＬＣＤ２９４の映像とを併せて見ることができる。なお、ファインダＬＣＤ２９４には、撮像装置３００の撮影条件、設定条件等の情報が表示される。
【００４９】
また、ペンタプリズム２７０の出射光の一部は、測光部２８０に導かれる。測光部２８０は、入射光の強度およびその分布等を測定して、撮影条件を決定する場合に測定結果を参照させる。
【００５０】
一方、入射光の入射面に対する主鏡２４０の裏面には、副鏡２４２が配置される。副鏡２４２は、主鏡２４０を透過した入射光の一部を、下方に配置された測距部２３０に導く。これにより、主鏡２４０が待機位置にある場合は、測距部２３０が被写体までの距離を測定する。なお、主鏡２４０が撮影位置に移動した場合は、副鏡２４２も入射光の光路から退避する。
【００５１】
レンズ鏡筒１００からの入射光に対して主鏡２４０の後方には、シャッタ２２０、光学フィルタ２１２および撮像素子２１０が順次配置される。シャッタ２２０が開放される場合は、その直前に主鏡２４０が撮影位置に移動するので、入射光は直進して撮像素子２１０に入射される。これにより、入射光の形成する画像が、撮像素子２１０において電気信号に変換される。
【００５２】
また、撮像部２００は、レンズ鏡筒１００に対して背面において、外部に面したメインＬＣＤ２９６を備える。メインＬＣＤ２９６は、撮像部２００に対する各種の設定情報を表示する他、主鏡２４０が撮影位置に移動している場合に撮像素子２１０に形成された画像を表示することもできる。
【００５３】
主制御部２５０は、上記のような種々の動作を総合的に制御する。また、撮像部２００側の測距部２３０が検出した被写体までの距離の情報を参照して、レンズ鏡筒１００を駆動するオートフォーカス機構を形成できる。更に、測距部２３０がレンズ鏡筒１００の動作量を参照して、フォーカスエイド機構を形成することもできる。
【００５４】
このようにして、緩衝用カム１５２および緩衝用カムフォロワ１１９を備えたレンズ鏡筒１００を有する撮像装置３００が形成される。前記したレンズ鏡筒１００の効果を、撮像装置３００において享受できる。ただし、レンズ鏡筒１００の用途がこれに限られるわけではなく、例えば、動画撮影機、双眼鏡、顕微鏡、測量器等の光学系において、合焦機構、ズーム機構等に使用できる。
【００５５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。また、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。更に、変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５６】
１００  レンズ鏡筒、１０１  光学系、１１０  第１群、１１１  前玉、１１２  レンズ枠、１１３  雄リード、１１４  リードリング、１１６  摺動筒、１１７  駆動用カムフォロワ、１１８ａ  嵌合部、１１８ｂ  Ｕ溝、１１９  緩衝用カムフォロワ、１２０  ズームリング、１２２  滑り止め、１４０  固定筒、１４１  開口部、１４２  ガイドバー、１４４  マウント部、１４６  カバー部、１５０  カム筒、１５１  駆動用カム、１５３  駆動用カム、１５４  駆動用カム、１５２  緩衝用カム、１５８  切欠き部、１６０  第２群、１６１  ガイドバー、１６２  振動補正部、１６４  絞り部、１６５  レンズ枠、１６６  レンズ、１６７  嵌合部、１６８  カムフォロア、１６９  Ｕ溝、１７０  第３群、１７５  レンズ枠、１７６  レンズ、１７７  嵌合部、１７８  カムフォロア、１７９  Ｕ溝、２００  撮像部、２１０  撮像素子、２１２  光学フィルタ、２２０  シャッタ、２３０  測距部、２４０  主鏡、２４２  副鏡、２５０  主制御部、２６０  マウント部、２７０  ペンタプリズム、２７２  フォーカシングスクリーン、２８０  測光部、２９０  接眼光学系、２９２  ハーフミラー、２９４  ファインダＬＣＤ、２９６  メインＬＣＤ、３００  撮像装置
【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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