(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定のピッチで形成される螺旋状の1次コイルと、
前記1次コイルの外径側に位置され、前記1次コイルのピッチより大きいピッチで形成される螺旋状の2次コイルを含み、
前記２次コイルは、その一端が前記１次コイルの一端に接続され、前記１次コイルの解放端へ向かって延びて、２次コイルの他端で終わり、前記２次コイルの他端は、１次コイルと２次コイル全体が一つの周波数帯域での動作に有効であって、前記２次コイルが他の異なる周波数帯域での動作に有効であるように、給電点として使用されることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記アンテナは、外周面に1次コイルが密着して巻き取られるよう螺旋状の固定溝が形成される第1本体と、
前記第1本体が内部に密着して挿入されるよう支持孔が形成され、外周面には2次コイルが密着して巻き取られるよう螺旋状の固定溝が形成される第2本体とを含み、
前記第１本体および第２本体は、樹脂又はセラミック材、磁性体中いずれか一つから成ることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記1次コイル及び2次コイルはハウジングキャップの内部に挿入され、前記1次及び2次コイルが挿入されるハウジングキャップは、該内側に前記1次及び2次コイルの絶縁の為に絶縁樹脂から成る充填材が充填されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記1次及び2次コイルを絶縁するようハウジングキャップの内側に充填される充填材は、エポキシ樹脂及び熱硬化性樹脂から成るグループから選択されたいずれか一つから成ることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記1次及び2次コイルを絶縁するようハウジングキャップの内側に充填される充填材はセラミック/プラスチック複合体であることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記1次及び2次コイルを絶縁するようハウジングキャップの内側に充填される充填材はポリマー複合体から成ることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記アンテナは、1次コイルと連結される2次コイルの巻線方向が逆であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記アンテナは、1次コイルと連結される2次コイルの巻線方向が同一であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記アンテナは、中心が実質的に同一な垂直線上に位置され、同一な直径を有する螺旋状の1次コイルと、
前記1次コイルに連結され、前記1次コイルの外径と離隔設置され、中心が実質的に同一な垂直線方向に位置され、同一な直径を有する螺旋状の2次コイルから成ることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記アンテナは、1次コイル及び2次コイルのピッチ及びコイルの回転方向を調整して一つの周波数帯域を受信するよう設置されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１１】
円筒形の第1本体を形成する段階；
前記円筒形の第1本体外部を囲い込むよう前記第1本体の一端から前記第1本体の所定部分まで一定の長さとピッチで螺旋状の第1固定溝を形成する段階；
前記第1固定溝に沿って1次コイルを形成する段階；
前記第1本体が挿入され固定されるよう前記第1本体の外径と同一及び/又は、前記第1本体の外径より大きい内径を有する円筒形の第2本体を形成する段階；
前記円筒形の第2本体外部を囲い込むよう前記第2本体の一端から前記第2本体の所定部分まで一定の長さとピッチで螺旋状の第2固定溝を形成する段階；
前記第2固定溝に沿って2次コイルを形成する段階；及び
前記第2本体の内側に前記第1本体を挿入し、前記第2本体の一端に露出した2次コイルの一部と前記第1本体の一端に露出した1次コイルの一部とを接触させる段階を含み、
前記２次コイルは、前記１次コイルの解放端へ向かって延びて、２次コイルの他端で終わり、前記２次コイルの他端は、１次コイルと２次コイル全体が一つの周波数帯域での動作に有効であり、かつ前記２次コイルが他の異なる周波数帯域での動作に有効であるように、給電点として使用されることを特徴とするアンテナの製造方法。
【請求項１２】
前記1次コイルを形成する段階及び前記2次コイルを形成する段階は、銅、銀及び形状記憶合金から成るグループから選択されたいずれか一つを一定直径のワイヤに製造することを特徴とする請求項１１に記載のアンテナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の周波数帯域を受信するアンテナ及びその製造方法に関するものとして、殊に複数の周波数帯域を受信するデュアルバンド用アンテナの受信感度特性を向上させながら、前記アンテナを小型化せしめるアンテナ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に知れ渡った複数の周波数帯域を有するＣＤＭＡ移動体通信端末は、音声及び動映像を送受信するようにされ、かかる多重信号を受信するＣＤＭＡ端末に使用されるデュアルモードのアンテナにも、複数の周波数帯域を受信できるデュアルバンドアンテナが使用される。
前記の如きデュアルバンドアンテナにおいては、折畳式アンテナと垂直型アンテナを相互結合して使用したり、又は線形のモノポール（Ｍｏｎｏｐｏｌｅ）アンテナと垂直型アンテナを相互結合して使用するのはもちろんで、１次及び２次垂直型アンテナを直列又は並列で連結し使用したりもする。
【０００３】
かかる技術に係る従来の垂直型デュアルバンドアンテナは日本特開平１０−３２２１２２号に開示されている。
即ち、図１に示す如く、一定の長さとピッチを具えた１次コイル（１０）が形成され、前記１次コイル（１０）の下側端部には前記１次コイル（１０）より大きいピッチと長さから成る２次コイル（３０）が垂直に連結されデュアルバンドアンテナ（４０）を構成する。
前記の如きアンテナ（４０）においては、前記１、２次コイル（１０）（３０）全体に亙って一つの周波数帯域を受信するようにされ、更に前記１次コイル（１０）より大きいピッチと長さから成る２次コイル（３０）には異なる一つの周波数帯域を受信するようにされる構成からなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の如きアンテナ（４０）は、１次及び２次コイル（１０）（３０）を垂直に連結してアンテナ（４０）を構成することにより、前記アンテナ（４０）の全長が増加し、その結果端末の小型化が困難との短所がある。
一方、前記の如き短所を補う為に最近は端末内部にアンテナを内蔵し、前記アンテナ使用時外部へ引出す端末内蔵型アンテナが開発されたりもしたが、前記の如きアンテナを端末に設置する際、前記端末内部に別途のアンテナ収納空間を設けなければならず、前者同様アンテナの小型化を図れないとの問題を抱えている。
【０００５】
本発明は前記の如き従来の諸問題を改善する為に案出されたものとして、その目的は、複数の周波数帯域を受信するデュアルバンド用アンテナの受信感度特性を向上させながら、前記アンテナを小型化せしめるアンテナを提供することである。
本発明の異なる目的は、基板上にアンテナを具現する誘電体を任意に選択して所望の誘電率を得られるようにして、これによってアンテナ制作時設計上の制約を最少化し、前記基板上に印刷する誘電体を通して正確なアンテナの導電体ラインの構成を可能にさせ、誘電体アンテナ制作における不良率を最少化せしめるアンテナ製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を成し遂げる為の技術的な構成として本発明は、一定のピッチで形成する螺旋状の１次コイルと、
前記１次コイルの一端部に連結し、前記１次コイルの外側に位置させ、前記１次コイルのピッチより大きいピッチで形成する螺旋状の２次コイルとを含み、前記１次及び２次コイル全体で受信される一つの周波数帯域と、前記２次コイルによる異なる一つの周波数帯域を受信するアンテナを具備する。
【０００７】
更に本発明は、円筒形の第１本体を形成する段階；
前記円筒形の第１本体の外部を囲い込むよう前記第１本体の一端から前記第１本体の所定部分まで一定の長さとピッチを具えた螺旋状の第１固定溝を形成する段階；
前記第１固定溝に沿って１次コイルを形成する段階；
前記第１本体が挿入固定されるよう前記第１本体の外径と同一及び／又は、前記第１本体の外径より大きい内径を有する円筒形の第２本体を形成する段階；
前記円筒形の第２本体の外部を囲い込むよう前記第２本体の一端から前記第２本体の所定部分まで一定の長さとピッチを具えた螺旋状の第２固定溝を形成する段階；
前記第２固定溝に沿って２次コイルを形成する段階；及び
前記第２本体の内側に前記第１本体を挿入し、前記第２本体の一端に露出した２次コイルの一部と前記第１本体の一端に露出した１次コイルの一部とを接触させる段階を含む構成から成るアンテナ製造方法を具備することに基づく。
【０００８】
更に、本発明はｉ）内部及び外部セラミック基板を準備する段階；
ｉｉ）前記内部及び外部セラミック基板上にバイアホールを形成しバイアホール内部に導電体パターンを塗布する段階；
ｉｉｉ）前記内部セラミック基板の表面にアンテナパターン形成手段を通して１次コイルパターンを形成する段階；
ｉｖ）前記外部セラミック基板の表面にアンテナ形成手段を通して２次コイルパターンを形成する段階；
ｖ）前記１次コイルパターンが形成された内部基板上下側に、２次コイルパターンが形成された外部基板を位置させ、内部基板と外部基板のバイアホールを通して前記１次及び２次コイルパターンが螺旋形コイルパターンに連結されるよう、内部基板と外部基板とを接合する段階；及び
ｖｉ）前記接合した基板を夫々のアンテナに切断する段階；を含んだ構成から成るアンテナ製造方法を具備することに基づく。
【０００９】
更に本発明は、ｉ）内部及び外部基板から成るグリーンシート（Ｇｒｅｅｎ  Ｓｈｅｅｔ）を準備する段階；
ｉｉ）前記グリーンシートから成る内部及び外部セラミック基板上にバイアホールを形成しバイアホール内部に導電体パターンを塗布する段階；
ｉｉｉ）前記内部基板の表面にアンテナパターン形成手段を通して１次コイルパターンを形成する段階；
ｉｖ）前記外部基板の表面にアンテナ形成手段を通して２次コイルパターンを形成する段階；
ｖ）前記１次コイルパターンが形成された内部基板上下側に、２次コイルパターンが形成された外部基板がバイアホールを通して連結されるよう積層する段階；
ｖｉ）前記積層体を夫々のアンテナに切断する段階；及び
ｖｉｉ）前記１次及び２次コイルパターンが形成され積層されたグリーンシート状の内部基板と外部基板を一定温度で焼成しアンテナを形成する段階；を含むアンテナ製造方法を具備することに基づく。
【００１０】
更に本発明は、ｉ）複数のフレキシブル基板を準備する段階；
ｉｉ）１次フレキシブル基板の表面に対角線方向に導電体パターンを形成する段階；
ｉｉｉ）２次フレキシブル基板の表面に一定間隙で傾斜しながら離隔される多数の導電体パターンを形成する段階；
ｉｖ）前記フレキシブル１次基板を円筒状の支持台外径に巻き取る段階；及び
ｖ）前記フレキシブル１次基板の外側を２次フレキシブル基板で囲い込む段階を含むアンテナ製造方法を具備することに基づく。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明すれば次のとおりである。
図２は本発明によるデュアルバンド用アンテナを示す概略構造図で、図３は本発明によるデュアルバンド用アンテナの装着状態を示す断面構造図で、本発明のデュアルバンド用アンテナは、１次コイル（１００）と前記１次コイルの外径側に前記１次コイル（１００）を囲い込むよう形成される２次コイル（２００）とによりアンテナ（３００）を構成する。
【００１２】
前記１次コイル（１００）は、一定の長さとピッチを具えた螺旋状に形成し、前記１次コイル（１００）は同一な巻線直径を有するようにして、前記１次コイル（１００）の中心が実質的に同一垂直線上に位置するよう設置する。
一方、前記１次コイル（１００）は図４（ａ）の如く、樹脂又はセラミック材、磁性体中いずれか一つから成る円筒状の第１本体（１１０）周面に一定の長さとピッチを具えた螺旋状の固定溝（１２０）に密着させ螺旋状のコイルを形成する。この際前記１次コイル（１００）は、Ｃｕ、Ａｇ形状記憶合金中いずれか一つから成る一定直径のワイヤか、又は圧延により形成されるバンド（Ｂａｎｄ）形状から成り、前記第１本体（１１０）の螺旋状の固定溝（１２０）に密着固定され、前記１次コイル（１００）の上端部は前記第１本体（１１０）の一側に突出させる。
【００１３】
更に、前記１次コイル（１００）と一体に連結する２次コイル（２００）は、前記１次コイル（１００）の上端部と一体に連結し、前記２次コイル（２００）はその長さとピッチが前記１次コイル（１００）より大きい螺旋状に形成する。
前記２次コイル（２００）は、前記１次コイル（１００）と同一材質及び直径を有するワイヤか、又は圧延により形成されるバンド形状から成り、前記２次コイル（２００）の中心が実質的に同一垂直線上に位置するようにする。
【００１４】
一方、前記１次コイル（１００）が螺旋状で固定溝（１２０）内に巻き取られた第１本体（１１０）の外径側が密着して挿入されるよう、内側に支持孔（２１０）が形成される第２本体（２２０）は、該外径側に前記２次コイル（２００）の長さとピッチが同一な固定溝（２３０）を形成後、前記固定溝（２３０）に２次コイル（２００）が密着する状態で巻き取られる。この際、前記２次コイル（２００）が外側に巻き取られる第２本体（２２０）は図４（ｂ）の如く、前記第１本体（１１０）と同一な誘電率及び透磁率を呈するよう形成しても、又は相異な透磁率及び誘電率を呈するようにしてもよい。
【００１５】
続いて図４（ｃ）に示す如く、前記第１本体（１１０）に螺旋状に巻き取られ一端部が前記第１本体（１１０）の外側に突出する１次コイル（１００）は、前記第１本体（１１０）を第２本体（２２０）内部に挿入時、前記１次コイル（１００）の突出部が第２本体（２２０）に巻き取られた２次コイル（２００）と相互電気的に連結しデュアルバンド用アンテナ（３００）を具現することになる。
前記１次及び２次コイル（１００）（２００）は、夫々のピッチとコイルの回転方向を調整して一つの周波数帯域を受信するシングルバンドのアンテナを具現できるようになる。
【００１６】
前記の如く、相互一体に連結する１次及び２次コイル（１００）（２００）により一つの周波数帯域を受信するアンテナを具現し、更に前記第２本体（２２０）に巻き取られた２次コイル（２００）自体で異なる一つの周波数帯域を受信するアンテナを具現できるようにして、デュアルバンド用アンテナ（３００）の具現が可能になるのである。
そして、図５に示す如く、前記１次及び２次コイル（１００）（２００）を相互一体に連結して設けるアンテナ（３００）を樹脂材のハウジングキャップ（３１０）に挿入後、該ハウジングキャップ（３１０）の内側に絶縁の為にエポキシ樹脂又は熱硬化性樹脂から成る充填材（３２０）を充填して前記アンテナ（３００）を絶縁させることにより、ハウジングキャップ（３１０）内部に装着されるデュアルバンドアンテナの具現が可能になる。
【００１７】
この際、前記アンテナ（３００）は、これを支持する為別途の固定具を要することなく、前記ハウジングキャップ（３１０）の内側にアンテナを挿入して充填材（３２０）を充填する簡単な構成でデュアルバンドアンテナが具現でき作業性及び生産性の向上を図れる。
更に、前記１次及び２次コイル（１００）（２００）から成るアンテナ（３００）は、該外径部を囲み込むよう誘電率が２〜５０のセラミック誘電体又はプラスチック複合体を使用してインサート射出したり、ポリマー複合体を充填しても、前記デュアルバンドアンテナの具現が可能である。
【００１８】
前記の如き本発明の１次及び２次コイルから成るアンテナ（３００）は、図９の周波数特性グラフ図の如く、従来のアンテナに比して、周波数の反射帯域幅が広く、周波数に対する反射特性値（ｄＢ）が下がり、周波数の受信性能が優れていることが判る。
一方、図６は本発明の第２実施形態によるデュアルバンド用アンテナの製造工程を示す概略構成図であり、ピッチ及び直径の異なる螺旋状のコイルを夫々形成する為に、多数のバイアホール（４４０）を一定間隙で離隔させながら形成する内部及び外部基板（４１０ａ）（４１０ｂ）から成るセラミック基板（テフロン（登録商標）及び樹脂基板を使用してもよい）上側にパターン形成手段を通してコイル状の導電体パターンを形成する。
【００１９】
前記パターン形成手段は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等を用いて一般の無電解めっきによりセラミック基板の上側面にめっき層を形成後、次いで前記めっき層をフォトリソグラフィー（ｐｈｏｔｏ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）により蝕刻して内部基板（４１０ａ）上には１次コイルパターン（４３０ａ）を、外部基板（４１０ｂ）上側には２次コイルパターン（４３０ｂ）を夫々形成する。
続いて、前記バイアホール（４４０）を中心にしてコイルパターンが形成されていない残りのセラミック基板部分を切断し、前記１次コイルパターン（４３０ａ）及び２次コイルパターン（４３０ｂ）が夫々形成される内部基板（４１０ａ）と外部基板（４１０ｂ）との間にクリームはんだを印刷してはんだ付けしたり、又は一般接着剤及びガラスフリット（ｇｌａｓｓ  ｆｒｉｔ）を用いて前記内部及び外部基板（４１０ａ）（４１０ｂ）を付着させる。
【００２０】
この際、前記内部及び外部基板（４１０ａ）（４１０ｂ）の接合時に、前記内部基板（４１０ａ）上、下側に夫々形成された１次コイルパターン（４３０ａ）がバイアホール（４４０）を通して相互連結され１次コイル（１００）を形成するようになり、更に前記内部基板の上、下側に接合される外部基板（４１０ｂ）に夫々形成される２次コイルパターン（４３０ｂ）も同様バイアホール（４４０）により前記１次コイルパターン（４３０ａ）と相互連結しながら２次コイル（２００）を形成することにより、本発明のデュアルバンド用アンテナ（４００）を具現するようになる。
【００２１】
一方、図７は本発明の第３実施形態によるデュアルバンド用アンテナの製造方法を示した概略構成図であり、セラミックペーストから成るグリーンシート（５１０）上にピッチ及び直径の相異な螺旋状コイルが形成されるよう多数のバイアホール（５４０）を形成し、前記バイアホール（５４０）を通して内部基板（５１０ａ）上に印刷される１次コイルパターン（５３０ａ）と、前記内部基板の上下側に接合される外部基板（５１０ｂ）の２次コイルパターン（５３０ｂ）とが前記バイアホール（５４０）を通して相互連結し螺旋状のアンテナ（５００）を具現することになり、この際前記１次及び２次コイルパターン（５３０ａ）（５３０ｂ）を形成するパターン形成手段は、グリーンシートの積層時バイアホール（５４０）を通して電気的に連結する螺旋状のコイル形態になるようＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等から成る導電性ペーストの印刷によりパターンを形成する。
【００２２】
そして、前記１次コイルパターン（５３０ａ）が印刷される内部基板（５１０ａ）と、２次コイルパターン（５３０ｂ）が印刷される外部基板（５１０ｂ）は、夫々の基板を積層後８０〜１２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧して最終成形体を製造し、これを夫々のアンテナに切断後８００〜１０００℃の温度で焼成しデュアルバンド用アンテナ（５００）を具現する。
前記第２及び第３実施形態によるセラミック基板又はグリーンシートの積層により形成されるアンテナは、電波を受信する携帯電話等の電子機器本体内側に付着すれば本体外部に突出する別途のアンテナが不要になり、電子機器の小型化を図ることができる。
【００２３】
更に、図8は本発明の第4実施形態によるデュアルバンド用アンテナの製造方法を示す概略構成図であり、２次フレキシブル基板(610a)表面に対角線方向に２次導電体パターン(620a)を印刷し、前記２次フレキシブル基板(610a)の２次導電体パターン(620a)と連結するよう前記２次フレキシブル基板(610a)の他側面には接地パターン(640)を印刷により形成する。
次いで、１次フレキシブル基板(610b)の表面には一定傾斜角度で相互一定間隙で離隔する多数の１次導電体パターン(620b)を印刷する。この際前記１次フレキシブル基板(610b)は、樹脂又はセラミック材、磁性体中いずれか一つから成る円筒状の支持台(630)外径側を囲み込むように巻き取る。
【００２４】
続いて、前記円筒状の支持台(630)を囲み込むよう巻き取られた１次フレキシブル基板(610b)は該基板表面に印刷された１次導電体パターン(620b)により1次コイル(100)を形成し、前記1次コイル(100)の外側面を２次フレキシブル基板(610a)が囲み込むよう巻き取り、前記２次フレキシブル基板(610a)の2次導電体パターン(620a)により2次コイル(200)を形成する。
【００２５】
この際、前記２次フレキシブル基板(610a)の他側面に印刷される接地パターン(640)が、前記１次フレキシブル基板(610b)の１次導電体パターン(620b)と相互連結接続されることにより、前記1次及び2次導電体パターンによるデュアルバンド用アンテナ(600)を具現することになる。
この際、前記２次及び１次フレキシブル基板(610a)(610b)に印刷された２次及び１次導電体パターン(620a)(620b)は、前記２次導電体パターン(620a)に連結する接地パターン(640)により相互連結されても、又は蝋付け等により連結されてもよい。
前記の如く２次及び１次フレキシブル基板(610a)(610b)で円筒状の支持台(630)を囲み込む簡単な動作によりアンテナ(600)を具現し、最小直径の支持台(630)に前記フレキシブル基板を通して巻き取れることからアンテナの受信感度が向上するのは言うまでもなく、前記アンテナ(600)の小型化を図れるのである。
【００２６】
【発明の効果】
以上の如き発明によるアンテナ及びその製造方法によれば、複数の周波数帯域を受信するデュアルバンド用アンテナの受信感度特性を向上させながらも、前記アンテナを小型化せしめることはもちろん、前記アンテナを絶縁樹脂によりハウジングキャップ内部に内蔵して外部衝撃等による変形及び破損を防ぎ、アンテナの受信帯域幅を増加することができる。
【００２７】
更に、基板上にアンテナを具現する誘電体を任意に選択して所望の誘電率を得られ、従ってアンテナ制作の際に設計上の制約を最少化し、前記基板上に印刷する誘電体により、正確なアンテナ導電体ラインの構成が可能になり、誘電体アンテナ制作の際に不良率を最少化せしめるとの優れた効果を奏する。
【００２８】
本発明は特定な実施形態に係り図示し説明したが、以下の特許請求範囲により提供される本発明の精神や分野を外れない範囲内において本発明が多様に改良及び変化され得ることは、当業界で通常の知識を有する者であれば容易に想到できることを明らかにしておく。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のデュアルバンド用アンテナの構成方式と前記アンテナの装着状態を示す概略図である。
【図２】本発明によるデュアルバンド用アンテナの構成方式を示す概略図である。
【図３】本発明によるデュアルバンド用アンテナの装着状態を示す断面構造図である。
【図４】本発明によるデュアルバンド用アンテナの製造工程を示す作業順序図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるデュアルバンド用アンテナの装着状態を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるデュアルバンド用アンテナの製造工程を示す概略構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態によるデュアルバンド用アンテナの製造工程を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第４実施形態によるデュアルバンド用アンテナの製造工程を示す概略構成図である。
【図９】本発明によるデュアルバンド用アンテナの受信帯域及び感度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１００…１次コイル
１１０…第１本体
２２０，２３０…固定溝
２００…２次コイル
２１０…第２本体
３００，４００，５００，６００…アンテナ
３１０…ハウジングキャップ
３２０…充填材
４１０ａ，５１０ａ…内部基板
４１０ｂ，５１０ｂ…外部基板
５１０…導電体パターン
５３０…支持台
５４０…接地パターン
【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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【図９】
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