(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒において、
第一の枠と、
上記第一の枠と相対的に光軸方向に移動せず、かつ相対的に回転しないキー部材と、
上記第一の枠に対する回転によって上記第一の枠に対して光軸方向前方に移動可能な第二の枠と、
上記キー部材と係合する溝を有して上記第一の枠に対し回転不能とされ、上記第二の枠の回転と光軸方向の移動とによって上記第二の枠より光軸方向前方に移動可能な第三の枠と、
上記第三の枠によって上記光軸方向には進退可能でかつ回転不能にされ、上記第二の枠の回転と光軸方向の移動とによって上記第三の枠より上記光軸方向前方に移動可能な第四の枠と、
を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
レンズ鏡筒において、
第一の枠と、
上記第一の枠より光軸方向前方に移動可能な第二の枠と、
上記第二の枠より光軸方向前方に移動可能な第三の枠と、
上記第一の枠に対して相対的に上記第三の枠が回転不能とするための第一のキー手段と、
上記第三の枠より光軸方向前方に移動可能な第四の枠と、
上記第三の枠と上記第四の枠とが相対的に光軸方向に進退可能で、且つ相対的に回転不能にさせるため、上記第三の枠と上記第四の枠とで構成された第二のキー手段と、
上記第一の枠に対して上記第二の枠を回転、進退させるために、上記第一の枠と上記第二の枠とに設けられた第一の駆動手段と、
上記第二の枠に対して上記第三の枠を進退させるために、上記第二の枠と上記第三の枠とに設けられた第二の駆動手段と、
上記第二の枠に対して上記第四の枠を進退させるために、上記第二の枠と上記第四の枠とに設けられた第三の駆動手段と、
を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
レンズ鏡筒において、
第一の枠と、
上記第一の枠より光軸方向前方に移動可能な第二の枠と、
上記第二の枠より光軸方向前方に移動可能な第三の枠と、
上記第一の枠に対して相対的に上記第三の枠が回転不能とするための第一のキー手段と、
上記第三の枠より光軸方向前方に移動可能な第四の枠と、
上記第三の枠と上記第四の枠とが相対的に光軸方向に進退可能で、且つ相対的に回転不能にさせるため、上記第三の枠と上記第四の枠とで構成された第二のキー手段と、
上記第一の枠に対して上記第二の枠を回転、進退させるために、上記第一の枠と上記第二の枠とに設けられた第一の駆動手段と、
上記第二の枠に対して上記第三の枠を進退させるために、上記第二の枠と上記第三の枠とに設けられた第二の駆動手段と、
上記第三の枠に対して上記第四の枠を相対進退させるために、上記第二の枠と上記第四の枠とに設けられた第三の駆動手段と、
を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ鏡筒、より詳しくは、複数のレンズ群を光軸方向に進退自在に配置したレンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レンズ鏡筒内のレンズ保持枠の移動量を大きくとるため特開平０５−２４９３６０号においては、各レンズ筒を駆動するためのカム筒に各レンズ筒の回動を防止するフロートキーを光軸方向には一体的に、回動は相対回動可能に設けられている。更に上記カム筒を回動駆動するための駆動筒が固定筒の周りに回動可能に設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、ズームレンズの小型化が要求されるなかで、上記従来例としての特開平０５−２４９３６０号のようなものでもその部品点数の削減が要請されている。特に上記の駆動筒がしめるスペースの削減やフロートキーに替り効率的な機能部品を提供しなければならない。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、小スペースで小型なレンズ鏡筒を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によるレンズ鏡筒は、第一の枠と、上記第一の枠と相対的に光軸方向に移動せず、かつ相対的に回転しないキー部材と、上記第一の枠に対する回転によって上記第一の枠に対して光軸方向前方に移動可能な第二の枠と、上記キー部材と係合する溝を有して上記第一の枠に対し回転不能とされ、上記第二の枠の回転と光軸方向の移動とによって上記第二の枠より光軸方向前方に移動可能な第三の枠と、上記第三の枠によって上記光軸方向には進退可能でかつ回転不能にされ、上記第二の枠の回転と光軸方向の移動とによって上記第三の枠より上記光軸方向前方に移動可能な第四の枠と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明によるレンズ鏡筒は、第一の枠と、上記第一の枠より光軸方向前方に移動可能な第二の枠と、上記第二の枠より光軸方向前方に移動可能な第三の枠と、上記第一の枠に対して相対的に上記第三の枠が回転不能とするための第一のキー手段と、上記第三の枠より光軸方向前方に移動可能な第四の枠と、上記第三の枠と上記第四の枠とが相対的に光軸方向に進退可能で、且つ相対的に回転不能にさせるため、上記第三の枠と上記第四の枠とで構成された第二のキー手段と、上記第一の枠に対して上記第二の枠を回転、進退させるために、上記第一の枠と上記第二の枠とに設けられた第一の駆動手段と、上記第二の枠に対して上記第三の枠を進退させるために、上記第二の枠と上記第三の枠とに設けられた第二の駆動手段と、上記第二の枠に対して上記第四の枠を進退させるために、上記第二の枠と上記第四の枠とに設けられた第三の駆動手段と、を有する。
【０００７】
さらに、本発明によるレンズ鏡筒は、第一の枠と、上記第一の枠より光軸方向前方に移動可能な第二の枠と、上記第二の枠より光軸方向前方に移動可能な第三の枠と、上記第一の枠に対して相対的に上記第三の枠が回転不能とするための第一のキー手段と、上記第三の枠より光軸方向前方に移動可能な第四の枠と、上記第三の枠と上記第四の枠とが相対的に光軸方向に進退可能で、且つ相対的に回転不能にさせるため、上記第三の枠と上記第四の枠とで構成された第二のキー手段と、上記第一の枠に対して上記第二の枠を回転、進退させるために、上記第一の枠と上記第二の枠とに設けられた第一の駆動手段と、上記第二の枠に対して上記第三の枠を進退させるために、上記第二の枠と上記第三の枠とに設けられた第二の駆動手段と、上記第三の枠に対して上記第四の枠を相対進退させるために、上記第二の枠と上記第四の枠とに設けられた第三の駆動手段と、を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒を光軸方向に引き伸ばして示した分解斜視図、図２はレンズ保持枠の要部の詳細を示す斜視図である。
【０００９】
ズームレンズ鏡筒は、光軸に沿って前方側（被写体側）から順に、１群レンズを保持している１群枠３８、２群レンズを保持している２群枠１、３群レンズを保持している３群枠５、４群レンズを保持している４群枠１３、５群レンズを保持している５群枠１９を有していて、フォーカシングの際に、上記１群枠３８が光軸方向に移動し、ズーミングの際に、上記２群枠１，３群枠５，４群枠１３，５群枠１９がそれぞれ独立に光軸方向に移動するようになっている。
【００１０】
上記２群枠１，３群枠５，４群枠１３，５群枠１９の外周側にはカム枠２４が配置され、このカム枠２４の外側には上記１群枠３８をねじ部３９を介して螺合している第１ズーム枠３１が配置され、さらにこの第１ズーム枠３１の外周側には固定枠３４が配置されていて、この固定枠３４はレンズ板４６に固定して取り付けられている。
【００１１】
上記２群枠１は、その周面の周方向の３等分位置に、外方に向かって３本のピン３を一体に突設し、このピン３に対して光軸方向前方側（被写体側）で周方向の等分位置に突起部３０が３つが設けられ、また、光軸に平行にはキー溝４を設け、さらにロッド２を接着している。
【００１２】
上記３群枠５は、両端にスリーブ６を有する略円筒形状の軸受７，８，９を周方向の３等分位置にそれぞれ配設し、これらの内の軸受８には光軸方向後方側（カメラ本体側）に突出する突起部２３を設け、この突起部２３に外径方向に突設したピン１２を一体的に設けている。さらにこの３群枠５には、周方向に沿って上記軸受７と軸受８の間になる位置に、光軸方向後方側に延出するガイド突起１０を設け、上記軸受８と軸受９の間になる位置に光軸方向後方側に延出するガイド突起１１を設けている。
【００１３】
上記４群枠１３は、その周面から外径方向にピン１５を一体的に突設するとともに、同周面には回転止めのための溝部１６を刻設していて、さらに光軸に平行に前方側に向かうロッド１４を接着している。このピン１５と溝部１６とは周方向の略等分位置に配設されている。また、この４群枠１３には、絞りを調整するためのモータ１７が取り付けられており、このモータ１７からは帯状の基板１８が延出している。
【００１４】
上記５群枠１９は、ピン２２を外径方向に一体的に突設するとともに、回転止めのための溝部２０が設けられていて、さらに光軸に平行に前方に向かうロッド２１が接着されている。また、このピン２２と溝部２０とは周方向の略等分位置に配設されている。
【００１５】
上記カム枠２４は、その内周面にカム機構を構成する数本の有底カム２６が刻設された円筒状部材であり、同内周面の光軸後方側（撮影者側）の端部には周方向に部分的な内歯ギヤー２９が設けられている。また、カム枠２４の外周面には、やはりカム機構を構成する数本の有底カム２５が刻設されるとともに、エンコーダ２８が貼設され、光軸後方側の端部から３本のピン２７を一体的に突設している。
【００１６】
上記第１ズーム枠３１は、その内周面に３本の直進溝３３を周方向の３等分位置にそれぞれ刻設し、同内周面からはピン５０，５１，５２を一体に突設するとともに、後方側の端部からは略矩形状の突起部４９を軸方向に延出していて、この突起部４９には該第１ズーム枠３１と別体でピン３２が設けられている。
【００１７】
上記固定枠３４は、内周面にカム１１２を有する円筒状部材であり、光軸方向の前方側の端部にリング３６を嵌合し、外周にはフォトリフレクタ（ＰＲ）４８を有する基板３５が貼設されている。さらに、該固定枠３４の光軸方向の後端面からは、周方向に沿って数本のボス３７が突設されている。
【００１８】
また、上記１群枠３８は、その光軸前方側の周面に、第１ズーム枠３１へ取り付けるためのねじ部３９が刻設されている。
【００１９】
上記レンズ板４６は、４隅に孔４７を穿設した板状部材でなり、光軸に垂直な方向の細い遮光溝４１が多数刻設されたキー４０と、光軸方向に延びたピニオンギヤー４３が取り付けられているキー４２とが、該レンズ板４６の前方側の面に対して垂直になるように取り付けられている。また、上記レンズ板４６には、駆動源たるズームモータ４５と、このズームモータ４５の駆動力を伝達するためのギヤー列を有する第２ギヤーボックス４４が取り付けられており、このギヤー列の最終ギヤーは、上記キー４２に取り付けられているピニオンギヤー４３と噛合している。
【００２０】
次に、上記各レンズ保持枠の位置合わせについて説明する。上記３群枠５は、軸受８にロッド２を挿通することで２群枠１に対して軸方向に移動可能となっていて、さらに軸受７，９が半径方向の規制を行うことで、２群枠１に対して半径方向の位置が定まる。
【００２１】
また、上記４群枠１３は、ロッド１４を軸受７に挿通することで３群枠５に対して軸方向に移動可能となっていて、さらに溝部１６とガイド突起１１が嵌合することで３群枠５に対して半径方向の位置が定まる。
【００２２】
上記５群枠１９は、ロッド２１を軸受９に挿通することで３群枠５に対して軸方向に移動可能となっていて、さらに溝部２０とガイド突起１０が嵌合することで３群枠５に対して半径方向の位置が定まる。
【００２３】
すなわち、４群枠１３，５群枠１９は３群枠５に対して位置が決まり、この３群枠５は２群枠１に対し位置が決まることで、各レンズ保持枠の位置合わせを行っている。
【００２４】
また、他の枠部材についての位置合わせは、次のように行う。カム枠２４は、その内周面のカム２６にピン３，１２，１５，２２を係合することで、上記２群枠１，３群枠５，４群枠１３，５群枠１９に対して半径方向の位置が決まる。
【００２５】
さらに、カム枠２４は、カム２５に第１ズーム枠３１のピン５０，５１，５２を係合することにより、また２群枠１は、突起部３０を第１ズーム枠３１の直進溝３３に係合することにより、それぞれ第１ズーム枠３１に対して半径方向の位置を決めている。１群枠３８は、ねじ部３９を該第１ズーム枠３１の先端部に螺合することで位置が決まっている。
【００２６】
また、カム枠２４は、ピン２７を固定枠３４のカム１１２に係合することにより、固定枠３４に対して半径方向の位置が決まっている。
【００２７】
上記固定枠３４は、ボス３７をレンズ板４６に嵌合することにより位置が決まり、キー４０が２群枠１のキー溝４に嵌合することにより、２群枠１の光軸周りの回転が規制されるようになっている。
【００２８】
上述のような構成において、モータ４５が駆動すると、ギヤーボックス４４中のギヤー列を介して軸長のピンオンギヤー４３が駆動する。このピニオンギヤー４３は、上記カム枠２４の内周面側に設けられている内歯ギヤー２９と噛合しているために、ピニオンギヤー４３の駆動に伴って該カム枠２４が回動する。
【００２９】
図３はカム枠２４に設けられたカムを示した展開図、図４は固定枠３４に設けられたカムを示した展開図である。また図５は沈胴状態におけるレンズ鏡筒を示す光軸に沿った縦断面図、図６はワイド端におけるレンズ鏡筒を示す光軸に沿った縦断面図、図７はスタンダード状態におけるレンズ鏡筒を示す光軸に沿った縦断面図、図８はテレ端におけるレンズ鏡筒を示す光軸に沿った縦断面図である。
【００３０】
図３に示すように、円筒形のカム枠２４の内周面に設けられた上記有底カム２６は、より詳細には、カム１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の６本の有底カムよりなり、一方、外周面に設けられた上記有底カム２５は、より詳細には、カム１０６，１０７，１０８，１０９の４本の有底カムよりなる。
【００３１】
内周面のカムの内、カム１０１，１０３，１０５は同一カム形状であり、円周方向の略３等分位置にそれぞれ配置されている。
【００３２】
また、上記カム１０２は、カムフォロワ導入部３１０においてカム１０１と交互している。
【００３３】
外周面に設けているカム１０６，１０７，１０８は同一カム形状であり、カム１０７は、その途中の符号３００で示す部分で分割され、符号３０１で示す部分からカム１０９として配置されている。
【００３４】
また、内周面に設けたカムと外周面に設けたカムとが交互するように設けられていて、例えば、内周面のカム１０３と外周面のカム１０６とは、符号４００で示す部分において交互するようになっている。
【００３５】
カム枠２４に設けられた有底カムのカム溝の深さは、内周面側のカム溝の深さと外周面側のカム溝の深さの合計が、カム枠２４の肉厚よりも小さくなるように設けられている。
【００３６】
上記カム１０１，１０３，１０５の３本のカムには、２群枠１の周面から突設されている３本のピン３がそれぞれ係合し、カム１００には３群枠５に設けられているピン１２が係合し、カム１０２には４群枠１３に設けられているピン１５が係合し、カム１０４には５群枠１９に設けられたピン２２が係合している。
【００３７】
また、外周面の３本のカム１０６，１０８，１０９には、第１ズーム枠３１に一体で設けられた３本のピン５０，５１，５２がそれぞれ係合し、カム１０７には第１ズーム枠３１に別体で設けられたピン３２が係合している。
【００３８】
上記カム１０６，１０８は、全ストロークでピン５０，５１とそれぞれ係合するが、ピン３２は符号３００で示す部分でカム１０７から外れるようになっている。このときほぼ同時にカム１０９にピン５２が係合し、カム枠２４と第１ズーム枠３１は、常に３本のカムと３本のピンが係合するようになっている。
【００３９】
一方、固定枠３４は、内周面に同一カム形状のカム１１２が、周方向の略３等分位置に３本設けられている。これらの３本のカム１１２には、カム枠２４の外周面から突設された３本のピン２７がそれぞれ係合している。
【００４０】
レンズ鏡筒が沈胴状態にあるときに、２群枠１に設けられている３本のピン３はそれぞれカム端１０１ａ，１０３ａ，１０５ａの位置で係合し、３群枠５に設けられているピン１２はカム端１００ａの位置で係合し、４群枠１３に設けられているピン１５はカム端１０２ａの位置で係合し、５群枠１９に設けられているピン２２はカム端１０４ａの位置で係合している。
【００４１】
また、第１ズーム枠３１に設けられている３本のピン５０，５１，５２は、それぞれカム端１０６ａ，１０８ａ，１０９ａの位置で係合している。さらに、カム枠２４の外周面に設けられているピン２７は、カム端１１２ａの位置で係合している。
【００４２】
このとき１群枠３８，２群枠１，３群枠５，４群枠１３，５群枠１９の位置関係は、図５に示すようになる。
【００４３】
カム枠２４が回転すると、該カム枠２４は固定枠３４のカム１１２に沿って移動し、２群枠１はカム枠２４のカム１０１，１０３，１０５に沿って移動し、３群枠５はカム枠２４のカム１００に沿って移動し、４群枠１３はカム枠２４のカム１０２に沿って移動し、５群枠１９はカム枠２４のカム１０４に沿って移動する。
【００４４】
カム１０１とカム１０３が交互するカムフォロワ導入部３１０の位置では、２群枠１に設けられたピン３が不安定となるが、他の２本のピン３がそれぞれカム１０３，１０５と係合しているために、作動に大きな影響を与えることなく該カムフォロワ導入部３１０を通過することができる。
【００４５】
また、それぞれの枠に設けられたピンが、カム枠２４の内周側のカムと外周側のカムとが交互する部分を通過するときには、全てのピンが同時に交互部で係合しない配置にしてあるために、仮に、内周側のカム溝の深さと外周側のカム溝の深さの合計がカム枠２４の肉厚と同じになり、内周側のカムと外周側のカムとが交互する部分に孔が開いたとしても、ピンはカム上を確実に移動することができる。
【００４６】
レンズ鏡筒がズームのワイド端にある場合には、２群枠１の３本のピン３は、それぞれ変曲点１０１ｂ，１０３ｂ，１０５ｂの位置で係合し、３群枠５のピン１２は変曲点１００ｂの位置で係合し、４群枠１３のピン１５は変曲点１０２ｂの位置で係合し、５群枠１９のピン２２は変曲点１０４ｂの位置で係合している。
【００４７】
また、第１ズーム枠３１のピン５０，５１は、それぞれ変曲点１０６ｂ，１０８ｂの位置で係合し、同第１ズーム枠３１のピン３２は変曲点１０７ｂの位置で係合している。さらに、カム枠２４のピン２７は、変曲点１１２ｂの位置で係合している。
【００４８】
このとき１群枠３８，２群枠１，３群枠５，４群枠１３，５群枠１９は、それぞれ図６に示すような位置関係にある。
【００４９】
レンズ鏡筒がズームのテレ端にある場合には、２群枠１の３本のピン３はそれぞれカム端１０１ｃ，１０３ｃ，１０５ｃの位置で係合し、３群枠５のピン１２はカム端１００ｃの位置で係合し、４群枠１３のピン１５はカム端１０２ｃの位置で係合し、５群枠１９のピン２２はカム端１０４ｃの位置で係合している。
【００５０】
また、第１ズーム枠３１のピン５０，５１は、それぞれカム端１０６ｃ，１０８ｃの位置で係合し、同第１ズーム枠３１のピン３２はカム端１０７ｃの位置で係合している。さらに、カム枠２４のピン２７は、カム端１１２ｃの位置で係合している。
【００５１】
このとき１群枠３８，２群枠１，３群枠５，４群枠１３，５群枠１９は、それぞれ図８に示すような位置関係にある。
【００５２】
また、レンズ鏡筒がズームのスタンダード状態にある場合には、２群枠１の３本のピン３はそれぞれ変曲点１０１ｂとカム端１０１ｃ，変曲点１０３ｂとカム端１０３ｃ，変曲点１０５ｂとカム端１０５ｃの間で係合し、３群枠５のピン１２は変曲点１００ｂとカム端１００ｃの間で係合し、４群枠１３のピン１５は変曲点１０２ｂとカム端１０２ｃの間で係合し、５群枠１９のピン２２は変曲点１０４ｂとカム端１０４ｃの間で係合している。
【００５３】
また、第１ズーム枠３１のピン５０，５１は、それぞれ変曲点１０６ｂとカム端１０６ｃ，変曲点１０８ｂとカム端１０８ｃの間で係合し、同第１ズーム枠３１のピン３２は、変曲点１０７ｂとカム端１０７ｃの間で係合している。さらに、カム枠２４のピン２７は、変曲点１１２ｂとカム端１１２ｃの間で係合している。
【００５４】
このとき、１群枠３８，２群枠１，３群枠５，４群枠１３，５群枠１９は、それぞれ図７に示すような位置関係にある。
【００５５】
以上詳述したように、このような実施形態のズームレンズ鏡筒は、カム枠のカム配置について、内周面と外周面の両側に有底カムを設け、内周面側のカムと外周面側のカムが交互するようにカムを配置し、内周面側のカムと外周面側のカムとが少なくとも１ヶ所で交互するようにカム配置し、１本のカムが少なくとも１ヶ所で分割されるようにカムを配置しているために、小スペースに効率よくカムを配置することができて、カム枠の光軸方向寸法を小さくすることができる。その結果、ズームレンズ鏡筒を小型化することができる。
【００５６】
また、カム枠２４を光軸方向に駆動するためのカム手段を固定枠３４の内側のみに配置して、上記従来例特開平０５−２４９３６０のような駆動筒を廃止し、さらに光軸方向に移動するフロートキーを他の枠と一体化させ部品の削減と省スペースを図り小型なレンズ鏡筒とすることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小スペースで小型なレンズ鏡筒とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すズームレンズ鏡筒を、光軸方向に引き伸ばして示した分解斜視図。
【図２】上記実施形態の２群枠，３群枠を拡大して示した斜視図。
【図３】上記実施形態のカム枠に設けられたカムを示した展開図。
【図４】上記実施形態の固定枠に設けられたカムを示した展開図。
【図５】上記実施形態の沈胴状態におけるレンズ鏡筒を示す光軸に沿った縦断面図。
【図６】上記実施形態のワイド端におけるレンズ鏡筒を示す光軸に沿った縦断面図。
【図７】上記実施形態のスタンダード状態におけるレンズ鏡筒を示す光軸に沿った縦断面図。
【図８】上記実施形態のテレ端におけるレンズ鏡筒を示す光軸に沿った縦断面図。
【符号の説明】
１…２群枠［レンズ保持枠］（第三の枠）
３…ピン（第二の駆動手段）
４…キー溝（第一のキー手段）
５…３群枠［レンズ保持枠］
１３…４群枠［レンズ保持枠］
１９…５群枠［レンズ保持枠］
３８…１群枠［レンズ保持枠］
２４…カム枠（第二の枠）
２５…有底カム（第三の駆動手段）
２６…有底カム（第二の駆動手段）
２７…ピン（第一の駆動手段）
３０…突起部（第二のキー手段）
３１…第１ズーム枠（第四の枠）
３２…ピン（第三の駆動手段）
３３…直進溝（第二のキー手段）
３４…固定枠（第一の枠）
４０…キー（キー部材、第一のキー手段）
４６…レンズ板
５０，５１，５２…ピン（第三の駆動手段）
１００,１０１,１０２,１０３,１０４,１０５…有底カム（有底カム２６の詳細）
１０６,１０７,１０８,１０９…有底カム（有底カム２５の詳細）
１１２…カム（第一の駆動手段）
【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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