(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の地導体と、
これら複数の地導体を折り曲げ可能に接続する接続導体と、
前記地導体と前記接続導体との間に配設したコンデンサと、
前記複数の地導体のいずれか一つに接続され前記複数の地導体によって構成される間隔部近傍に設置された放射素子と、
前記接続導体を流れる電流の前記放射素子の動作周波数成分を抑圧する特定周波数抑圧手段とを有し、
特定周波数抑圧手段は前記接続導体に直列に挿入されたインダクタであること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記特定周波数抑圧手段は、前記地導体の法線方向から十分に遠い距離から地導体を見た場合に前記地導体とこの地導体に接続されている接続導体が重なる領域外に、前記放射素子の給電点を設けたこと
を特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を誘電体基板上に構成し、前記接続導体の一部、または全部を前記誘電体基板上に於いてジグザグに折り曲げたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記接続導体を折り曲げた部分に対して並列に、等価的に容量となる素子、または容量性を呈する線路を設置したこと
を特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を薄膜誘電体基板上に設置し、この薄膜誘電体基板をループ状に曲げたこと
を特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を薄膜誘電体基板上に設置し、この薄膜誘電体基板をジグザグ状に折り曲げたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記接続導体が接続された２つの地導体同士を容量により接続したことを特徴とする請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項８】
使用する波長に於いて概略１／４の電気長を有する放射素子を用いること
を特徴とする請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項９】
地導体の数を２つとし、使用時に下側になる地導体上に無線回路、電池、放射素子が含まれること
を特徴とする請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は携帯無線端末に用いるためのアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平０６−３１４９２０号公報に示されたものがあり、図１０はその概略構成図である。図において、２１はモノポールアンテナ、２２は主金属筐体、２３は副金属筐体、２４は受動素子部である。ここで、上部筐体２２に設置された放射素子（モノポールアンテナ）２１は上部筐体のさらに上端に設けられ、この位置から通信用の電波を放射する。
【０００３】
上記従来のアンテナ装置では、このように上部筐体の上端に放射素子を設けていたが、ここで、放射素子の設置位置を変え、例えば図１１に示したような位置に放射素子を配置することも考えられる。図１１はここで想定されるアンテナ装置の構成を示しており、図において、２１は放射素子、２２は放射素子２１及び給電点と共にＲＦ回路部も設けられる主金属筐体、２３は副金属筐体、２５は線状導体である。なお、放射素子２１は低姿勢のものが想定される。
【０００４】
ここで、主金属筐体２２には副金属筐体２３との接続部に放射素子２１が設置され、主金属筐体２２と副金属筐体２３の間には線状導体２５が設置される。線状導体２５は主金属筐体２２と副金属筐体２３の間の信号伝達、電力伝達の役割を担う。一般的には主金属筐体２２と副金属筐体２３が同電位に保たれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示したような従来のアンテナ装置では、放射素子２１が主金属筐体２２外部へ十分に飛び出した構成となっており、放射素子２１に流れる電流と筐体上の電流との干渉は、生じにくい構成となっている。また、放射素子２１は上部筐体２２とともに移動するため主金属筐体２２側の地導体との間の距離は変化せず、アンテナのインピーダンス特性上影響を与えにくい。
【０００６】
ところが、図１１に示されるような主金属筐体２２と副金属筐体２３の接続部側の位置に放射素子２１の給電点を設置しようとすると、放射素子２１と副金属筐体２３との位置関係からアンテナのインピーダンス特性が低抵抗化するなど問題が生じる。すなわち、副金属筐体２３が放射素子２１の地導体である主金属筐体２２と同電位になるため、副金属筐体２３上には放射素子２１の放射をうち消すような映像電流が流れてしまう。特に、筐体を開いた状態では放射素子２１と副金属筐体２３の距離が短縮され、映像電流による放射を打ち消す効果が大きくなり、アンテナのインピーダンス特性が低抵抗、狭帯域特性を示すという問題点がある。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、アンテナ装置のインピーダンス特性を高抵抗、広帯域化することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るアンテナ装置は、複数の地導体と、これら複数の地導体を折り曲げ可能に接続する接続導体と、前記地導体と前記接続導体との間に配設したコンデンサと、前記複数の地導体のいずれか一つに接続され前記複数の地導体によって構成される間隔部近傍に設置された放射素子と、前記接続導体を流れる電流の前記放射素子の動作周波数成分を抑圧する特定周波数抑圧手段とを有し、特定周波数抑圧手段は前記接続導体に直列に挿入されたインダクタである。
【０００９】
この発明に係るアンテナ装置の前記特定周波数抑圧手段は、前記地導体の法線方向から十分に遠い距離から地導体を見た場合に前記地導体とこの地導体に接続されている接続導体が重なる領域外に、前記放射素子の給電点を設けたものである。
【００１０】
この発明に係るアンテナ装置の前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を誘電体基板上に構成し、前記接続導体の一部、または全部を前記誘電体基板上に於いてジグザグに折り曲げたものである。
【００１１】
この発明に係るアンテナ装置は、前記接続導体を折り曲げた部分に対して並列に、等価的に容量となる素子または容量性を呈する線路を設置したものである。
【００１２】
この発明に係るアンテナ装置の前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を薄膜誘電体基板上に設置し、この薄膜誘電体基板をループ状に曲げたものである。
【００１３】
この発明に係るアンテナ装置の前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を薄膜誘電体基板上に設置し、この薄膜誘電体基板をジグザグ状に折り曲げたものである。
【００１４】
この発明に係るアンテナ装置は、接続導体が接続された２つの地導体同士を容量を介して接続したものである。
【００１５】
この発明に係るアンテナ装置は、使用する波長に於いて概略１／４の電気長を有する放射素子を用いたものである。
【００１６】
この発明に係るアンテナ装置は、地導体の数を２つとし、使用時に下側になる地導体上に無線回路、電池、放射素子が含まれるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１、図２はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置を適用した端末を示すもので、図１は端末の使用状態図、図２は端末の収納状態図である。図において、１は第一の地導体、２は第二の地導体、３は第二の地導体に接続され複数の地導体１，２によって構成される間隔部近傍に設置された放射素子、４はコネクタ、５は複数の地導体１，２を接続する接続導体の一例である線状導体束であり、複数の地導体１，２を互いに対して折り曲げ可能に柔軟に接続している。６はインダクタ素子、７は容量素子である。第一の地導体１は端末使用時に上側に配置される部材であり、この第一の地導体１上には図示されないスピーカー、ディスプレイ等が配置される。第二の地導体２は端末使用時に下側に配置される部材であり、この第二の地導体２上には図示されないＲＦ回路、電池、ディジタル回路、マイク、キーボード等が配置される。
【００１８】
端末は第一の地導体１と第二の地導体２を開閉可能な機構により接続することで構成され、持ち運び時には図２に示す閉じた状態、使用時には図１に示す開いた状態で用いられる。２つの地導体１，２から構成される端末の使用形態を考えた場合、端末の下側を保持する場合が多い。このような状況下では端末の下側に電池、ＲＦ回路等の比重の大きな部材を集中させることにより安定感が得られ、使用上の利便性が高くなるという利点がある。
【００１９】
アンテナとしての放射素子３は第一の地導体１と第二の地導体２の間隙部近傍において、第二の地導体２上に設置され、第二の地導体２上に設置されたＲＦ回路から給電線路を介して給電される。このように、放射素子３をＲＦ回路と同一地導体上に構成することで、給電線路の構築が容易となり、かつ給電線路長が短縮され、損失が小さいという利点が生じる。
【００２０】
上記のように構成された端末では、第一の地導体１と第二の地導体２の間には、主にディスプレイ、スピーカーを動作させるための配線が必要である。線状導体束５はこれら配線を束ねて構成される。この線状導体束５はコネクタ４により第一の地導体１、第二の地導体２にそれぞれ接続される。また、線状導体束５のそれぞれの線状導体にはインダクタ素子６が設置される。
【００２１】
上記線状導体に於いて、インダクタ素子６より第一の地導体１側の部分で、第一の地導体１と線状導体の間に容量素子７を設置する。また、線状導体に於いて、インダクタ素子６より第二の地導体２側の部分で、第二の地導体２と線状導体の間に容量素子７を設置する。
【００２２】
第二の地導体２上に設置された放射素子３を動作させた場合のインピーダンス特性を図３〜図５に示す。図３は図２のように端末を閉じた状態のものであり、図４は図１のように端末を開いた状態で第一の地導体１および第二の地導体２を高周波的に短絡したものであり、図５は開いた状態で第一の地導体１および第二の地導体２を高周波的に遮断したものである。
【００２３】
図中に於いて、マーカー１から３は中心周波数、つまりマーカー２に対して１０［％］の帯域を表している。図３ではマーカー１から３にわたり、概ね５０Ω程度の抵抗値を有しており、それらのリアクタンスの差はｊ２００Ω程度である。これに対し、図４では抵抗値が１０Ω程度、リアクタンスの差はｊ２００Ω程度になっている。アンテナ装置が動作する帯域幅は（抵抗値／リアクタンス差）の値に比例しているため、図３では図４に比べ１／５程度の帯域幅しか得られない。これに対し、図５では図３の場合に比べ、抵抗値が大きくなっており、かつリアクタンスの差が同程度であることから、図３よりも帯域幅が広くなっていることが確認できる。これは以下のように考えられる。
【００２４】
端末を開いた状態で第一の地導体１および第二の地導体２を高周波的に短絡すると、第一の地導体１が放射素子３の地導体である第二の地導体２と同電位になる。その結果、第一の地導体１上には放射素子３の電流をうち消すような映像電流が流れ、低抵抗、狭帯域特性を示す。
【００２５】
端末を開いた状態で第一の地導体１および第二の地導体２を高周波的に遮断すると、上記映像電流が流れないため、インピーダンス特性の劣化を防ぐことが可能となる。また、第一の地導体１が非励振素子として動作していると考えられ、端末を閉じた場合に比べ広帯域特性が得られている。
【００２６】
以上示したように、放射素子３を第一の地導体１と第二の地導体２の接続部において、第二の地導体２上に設置した場合、第一の地導体１と第二の地導体２を高周波的に遮断することで、端末の開閉によって変化するインピーダンスの差が小さくなるという利点が生じ、折り畳みタイプの端末用のアンテナ装置として用いるために有利である。さらに、端末を開いた状態では第一の地導体１の非励振素子としての動作により広帯域特性が得られるという利点が生じる。ここで、高周波とは、放射素子の動作周波数帯の周波数である。この高周波の遮断は、第一の地導体１に流れ、放射素子３の電流をうち消すような映像電流をアンテナ特性への悪影響を許容範囲内に抑圧できる程度に遮断できれば、どのような程度の遮断であってもよい。
【００２７】
第一の地導体１と第二の地導体２の間には線状導体束５が配置される。線状導体束５に於いて、第二の地導体２側にはディスプレイを表示させるためのドライバ、スピーカーを動作させるためのドライバ等が接続される。一方、第一の地導体１側にはディスプレイ、スピーカーなどが接続される。
【００２８】
これらの部品の高周波に於けるインピーダンスは不確定であるため、線状導体束５と第一の地導体１、第二の地導体２の間に容量素子７を挿入し、線状導体束５から上記部品を見込む高周波に於けるインピーダンスをほぼ短絡状態にする。この状態で線状導体束５を構成するそれぞれの線状導体に適当な緒元のインダクタ素子６を挿入することで、第一の地導体１と第二の地導体２間の高周波に於けるインピーダンスを高くすることが可能である。ここで、特定周波数抑制手段は、上述の放射素子の動作周波数帯の周波数成分を抑制する。一方、第一の地導体１側で使用される機器(例えば、ディスプレイ等)の駆動に必要な信号の周波数に対しては、上述放射素子の動作周波数帯の周波数成分と比較して抑圧量が低い、すなわち、それらの機器を駆動するのに十分な信号の伝達ができるように、十分少ない抑制量が設定されている（なお、理想的には上述のようにほぼ短絡状態にする）。
【００２９】
線状導体束５上を伝達すべき信号はディスプレイ、およびスピーカーに関わるものであり、これらの信号が有する周波数成分は放射素子３の動作周波数より十分に低いため、放射素子３を動作させる高周波において高インピーダンス、ディスプレイ、スピーカーを動作させる低周波において低インピーダンスとすることは可能である。
【００３０】
なお、ここでは線状導体束５を構成するそれぞれの線状導体にインダクタ素子６を挿入する構造について示したが、これらインダクタ素子６と並列に容量素子を配置し、並列共振を利用することで高周波に於いてより高いインピーダンスが実現できる。また、容量素子を線状導体上に配置するのではなく、第一の地導体１と第二の地導体２の間に別途設置しても良い。
【００３１】
以上のように、この実施の形態によれば、複数の地導体のいずれか一つに設置された放射素子と、前記複数の地導体のうち、いずれか２つに接続された１つ以上の線状導体から構成される線状導体束と、前記線状導体に流れる電流をアンテナの使用周波数に於いて抑圧する特定周波数抑圧手段とを有するように構成したので、一対の地導体で折り畳み式端末を構成した場合、この地導体の開閉によって変化するインピーダンスの差が小さく、折り畳み式端末のアンテナ装置として有効である。また、地導体を開いた状態では一方の地導体の非励振素子としての動作により広帯域特性が得られるという効果がある。
【００３２】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２によるアンテナ装置を適用した端末の使用状態図を示すもので、前記図１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、実施の形態１と比較した場合、インダクタ素子６が省略され、コネクタ４、線状導体束５、容量素子７が放射素子３から離れた点に設けられていることが異なる。
【００３３】
実施の形態１では端末を開いた状態で第一の地導体１および第二の地導体２を高周波的に短絡すると、第一の地導体１が第二の地導体２と同電位になり、第一の地導体１上には放射素子３の電流をうち消すような映像電流が流れ、低抵抗、狭帯域特性を示すことを説明した。
【００３４】
実施の形態２ではこの映像電流を低減する方法が実施の形態１とは異なる。実施の形態２では第一の地導体１と第二の地導体２の接続点、つまり線状導体束５が配置される位置が放射素子３からある距離を有する。そのため、放射素子３の給電点付近に於ける第一の地導体１と第二の地導体２間のインピーダンスは先端が短絡されたある長さを有する伝送線路のものとみなすことが可能であり、誘導性を示す。
【００３５】
放射素子３の給電点付近に於ける第一の地導体１と第二の地導体２間のインピーダンスは、給電点付近と上記接続点の距離の増加とともに大きくなり、高周波に於ける１／４の電気長の場合にほぼ無限大となる。ここで、放射素子３が接続されている第二の地導体２に於ける線状導体束の投影面内に該放射素子３の給電点を含まないように、放射素子３の位置と線状導体束５の接続位置を設定し、給電点付近と上記接続点の距離をある程度とることが可能ならば、線状導体束５上に高周波を遮断するためのインダクタ素子６を配置する必要がなくなる。そして、部品点数の削減も可能となる。
なお、上記で線状導体束の投影面内と表現したのは、通常、線状導体束の端部は第二の地導体２のエッジよりも少し内側面に接続されることが多いため、放射素子３の給電点と同一線上にない場合が多く、放射素子３の給電点が設けられる第二の地導体２のエッジ上又は面上への線状導体束の投影部位を除く趣旨である。
また、実施の形態２のその他の効果は実施の形態１のものと同様である。
【００３６】
なお、本実施の形態の特定周波数抑制方法は、単独で用いられる場合に限られず、他の実施の形態の特定周波数抑圧手段と組み合わせて使用することもできる。
また、給電点付近と上記接続点の距離は、放射素子３の動作周波数の略１／４電気長に限らず、第一の地導体１に流れ、放射素子３の電流をうち消すような映像電流をアンテナ特性上十分に抑圧できる程度に離れた距離であれば、どのような距離をとってもよい。
【００３７】
本実施の形態では、第二の地導体２の第一の地導体との接続部側の一辺の一端部近傍に放射素子３を接続し、他端部近傍に接続導体束５を接続したが、上述の距離が保たれるのであれば一端部近傍と他端部近傍の位置関係に限らない。
【００３８】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３によるアンテナ装置を適用した端末の使用状態図を示すもので、前記図１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、実施の形態１と比較した場合、インダクタ素子６が省略され、線状導体束５が薄膜誘電体基板８に構成され、線状導体束５を構成する線状導体の各々にジグザグ線路９が設けられている点が異なる。
【００３９】
実施の形態３は実施の形態１の線状導体束５を薄膜誘電体基板８上に構成し、工作の容易性を高めたものである。線状導体束５は薄膜誘電体基板８上にエッチングなどの工法により製作可能であるため、工程を増加させることなく線状導体束５上にジグザグ線路９を挿入することは可能である。ジグザグ線路９は特定周波数抑圧手段として、実施の形態１におけるインダクタ素子６と同様な動作をするため、実施の形態１と比較した場合、部品点数を減少させることが可能である。その他の実施の形態３の効果は実施の形態１のものと同様である。
【００４０】
なお、この実施の形態３では線状導体束５上にジグザグ線路９のみを挿入する構成について述べたが、ジグザグ線路９に並列に容量性を呈する線路、または素子などを挿入することで高周波に於けるインピーダンスをより高めることも可能である。また、第一の地導体１と第二の地導体２の間に別途容量を付加することでも同様な効果が得られる。
【００４１】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４によるアンテナ装置を適用した端末の使用状態図を示すもので、前記図７と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。基本的な構成は実施の形態３と同様であるが、実施の形態３と比較した場合、ジグザグ線路９が省略され、薄膜誘電体基板８がループ状に折り曲げられている点が異なる。
【００４２】
この実施の形態４では薄膜誘電体基板８がループ状に折り曲げられているため、薄膜誘電体基板８上に構成されている線状導体束５を構成する各々の線路もループ状に折り曲げられる。ループ状の線状導体は特定周波数抑圧手段として、実施の形態３のジグザグ線路９と同様の動作をする。この実施の形態４は実施の形態３の構造に自由度を与えるものである。その他、この実施の形態４の効果は実施の形態１のものと同様である。
【００４３】
なお、この実施の形態４では薄膜誘電体基板８をループ状に折り曲げた構造について述べたが、これは図９に示すように、ジグザグ状に折り曲げても同様な効果が得られる。
【００４４】
以上、実施の形態１〜４では、複数の地導体によって構成される間隔部近傍に放射素子を配置した場合について説明したが、間隔部近傍に放射素子がない場合でも、第一の地導体１に放射素子の映像電流が流れた場合に、この映像電流が第二の地導体２に接続した放射素子の電流を打ち消すような影響を与える範囲であれば、どのような位置に放射素子が設置されていてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の地導体と、これら複数の地導体を折り曲げ可能に接続する接続導体と、前記地導体と前記接続導体との間に配設したコンデンサと、
前記複数の地導体のいずれか一つに接続され前記複数の地導体によって構成される間隔部近傍に設置された放射素子と、前記接続導体を流れる電流の前記放射素子の動作周波数成分を抑圧する特定周波数抑圧手段とを有し、前記接続導体に直列に挿入されたインダクタを前記特定周波数抑圧手段として構成したので、開閉する地導体間の高周波に於けるインピーダンスを高くすることができ、高周波を遮断するために必要な、良好なインピーダンス特性を得ることができるという効果がある。
【００４６】
この発明によれば、前記特定周波数抑圧手段は、前記地導体の法線方向から十分に遠い距離から地導体を見た場合に前記地導体とこの地導体に接続されている接続導体が重なる領域外に、前記放射素子の給電点を設けて構成したので、インピーダンスを用いることなく、高周波に於けるインピーダンスを高くすることができるという効果がある。
【００４７】
この発明によれば、前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を誘電体基板上に構成し、前記接続導体の一部、または全部を前記誘電体基板上に於いてジグザグに折り曲げて構成したので、インピーダンスを必要とせず、部品点数を減少させて、高周波に於けるインピーダンスを高くすることができるという効果がある。
【００４８】
この発明によれば、前記接続導体を折り曲げた部分に対して並列に、等価的に容量となる素子または容量性を呈する線路を設置して構成したので、高周波に於けるインピーダンスをより高くすることができるという効果がある。
【００４９】
この発明によれば、前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を薄膜誘電体基板上に設置し、この薄膜誘電体基板をループ状に曲げて構成したので、折り畳み式端末のアンテナ装置の構築に自由度を与えることができるという効果がある。
【００５０】
この発明によれば、前記特定周波数抑圧手段は、前記接続導体を薄膜誘電体基板上に設置し、この薄膜誘電体基板をジグザグ状に折り曲げて構成したので、インピーダンスを必要とせず、部品点数を減少させて、高周波に於けるインピーダンスを高くすることができるという効果がある。
【００５１】
この発明によれば、前記接続導体が接続された２つの地導体同士を容量を介して接続して構成したので、高周波に於けるインピーダンスをより高くすることができるという効果がある。
【００５２】
この発明によれば、使用する波長に於いて概略１／４の電気長を有する放射素子を用いるように構成したので、高周波に於けるインピーダンスを無限大とすることができるという効果がある。
【００５３】
この発明によれば、地導体の数を２つとし、使用時に下側になる地導体上に無線回路、電池、放射素子が含まれるように構成したので、比重の大きな部材を集中させることにより安定感が得られる。また、給電線路の構築が容易となり、かつ給電路長が短縮され、損失が小さいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるアンテナ装置を適用した端末の使用状態図である。
【図２】  この発明の実施の形態１によるアンテナ装置を適用した端末の収納状態図である。
【図３】  端末を閉じた状態のインピーダンス特性図である。
【図４】  端末を開き高周波的に短絡した状態のインピーダンス特性図である。
【図５】  端末を開き高周波的に遮断した状態のインピーダンス特性図である。
【図６】  この発明の実施の形態２によるアンテナ装置を適用した端末の構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態３によるアンテナ装置を適用した端末の構成図である。
【図８】  この発明の実施の形態４によるアンテナ装置を適用した端末の構成図である。
【図９】  この発明の実施の形態４によるアンテナ装置を適用した端末の他の構成図である。
【図１０】  従来のアンテナ装置を適用した端末の構成図である。
【図１１】  放射素子の位置を他の位置に設けたアンテナ装置の構成図である。
【符号の説明】
１  第一の地導体、２  第二の地導体、３  放射素子、４  コネクタ、５  線状導体束（接続導体）、６  インダクタ素子、７  容量素子、８  薄膜誘電体基板、９  ジグザグ線路。
【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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【図１０】
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【図１１】
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