(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタプラグの先端に設けられたフェルールを収容するフェルール挿入孔と、光作動素子を収容し且つ前記フェルール挿入孔に対向するように配置された素子挿入孔とを有するスリーブと、
このスリーブを保持するスリーブ保持体と、
前記光作動素子の端子と電気的に接続した回路基板と、
前記スリーブ保持体及び前記回路基板を収容するハウジングとを備え、
前記スリーブの外面に形成したフランジの一側面を支持する第１基準面を、前記ハウジングから突出する支持部に形成し、前記第１基準面に対峙すると共に前記スリーブの前記フランジの他側面を付勢するバネ片を前記スリーブ保持体及び前記ハウジングに形成し、前記支持部と前記バネ片との協働により前記スリーブを前記ハウジング内で位置決め保持させることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記第１基準面から構成される基準平面から前記スリーブの先端までのスリーブ有効長さに対して、円形の前記フランジの直径を長く形成したことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記スリーブを前記ハウジングの内壁面に形成した第２基準面に押圧する弾性舌片を、前記スリーブ保持体のベース板に形成したことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項４】
前記スリーブ保持体の前記ベース板の両側部に第１ラッチ部を立設し、断面コ字状の前記ハウジングの側壁に第２ラッチ部を形成し、前記第１ラッチ部と前記第２ラッチ部との協働により、前記スリーブ保持体を前記ハウジングにラッチ係合させることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項５】
前記ハウジングの側壁の内側に、前記回路基板を支持するフック片を形成したことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光を情報伝達媒体として使用する光データリンクや光ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の光通信システムに用いられる光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から存在する光モジュールの一例として、特開平２−  ２７１３０８号公報がある。この公報に開示された光モジュールは、図１５に示すように、円筒状のスリーブ１００を備えている。このスリーブ１００は、ステンレス鋼等の金属から作られており、その一端側には光作動素子１０２が収容され、他端側にはコネクタプラグ（図示せず）の先端に設けられたフェルールを挿入するフェルール挿入孔１０１ａが形成されている。また、このスリーブ１００には、光作動素子１０２が接着剤等で固定されている。更に、スリーブ１００にはフランジ１０１ｂが形成され、このフランジ１０１ｂは、セラミックス製のパッケージ本体１０４から立ち上がった起立片１０４ａに接着剤等で固定されている。このパッケージ本体１０４には回路基板１０３が支持され、光作動素子１０２の端子は、回路基板１０３上に取り付けられたベアチップＩＣ等の電子部品１０５とワイヤボンディング（図示せず）により接続されている。
【０００３】
また、パッケージ本体１０４は、その内側に立設されたインナリードピン１０６と、外側に立設され且つインナリードピン１０６に電気的に接続されたアウタリードピン１０７とを備えている。インナリードピン１０６は回路基板１０３上の各端子にワイヤボンディングによって電気的に接続され、配線パターン（図示せず）と電子部品１０５とはリッド１０８により封止され、パッケージ本体１０４にカバー１０９が固着されている。
【０００４】
また、特開平４−  １６５３１２号公報には、別の光モジュールが開示されている。この光モジュールは、スリーブ保持体と板材とで、スリーブのフランジを挟み付け、リベットにより固定する構造が採用されている。このように構成することで、スリーブをスリーブ保持体にしっかりと固定させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光モジュールは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
【０００６】
すなわち、スリーブ１００のフランジ１０１ｂをパッケージ本体１０４の起立片１０４ａに固定する場合、並びにスリーブのフランジをスリーブ保持体と板材とで挟持する場合、接着剤やリベット等を利用するので、光モジュールの組立て作業性が悪く、しかもスリーブ１の整列精度にばらつきが発生する虞れがあった。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、簡単な作業でスリーブの整列精度を向上させるようにした光モジュールを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による光モジュールは、コネクタプラグの先端に設けられたフェルールを収容するフェルール挿入孔と、光作動素子を収容し且つフェルール挿入孔に対向するように配置された素子挿入孔とを有するスリーブと、このスリーブを保持するスリーブ保持体と、光作動素子の端子と電気的に接続した回路基板と、スリーブ保持体及び回路基板を収容するハウジングとを備え、スリーブの外面に形成したフランジの一側面を支持する第１基準面を、ハウジングから突出する支持部に形成し、第１基準面に対峙すると共にスリーブのフランジの他側面を付勢するバネ片をスリーブ保持体及びハウジングに形成し、支持部とバネ片との協働によりスリーブをハウジング内で位置決め保持させる構成である。
【０００９】
さらに詳細には、第１基準面から構成される基準平面からスリーブの先端までのスリーブ有効長さに対して、円形のフランジの直径を長く形成した構成である。
【００１０】
さらに詳細には、スリーブをハウジングの内壁面に形成した第２基準面に押圧する弾性舌片を、スリーブ保持体のベース板に形成した構成である。
【００１１】
さらに詳細には、スリーブ保持体のベース板の両側部に第１ラッチ部を立設し、断面コ字状のハウジングの側壁に第２ラッチ部を形成し、第１ラッチ部と第２ラッチ部との協働により、スリーブ保持体をハウジングにラッチ係合させる構成である。
【００１２】
さらに詳細には、ハウジングの側壁の内側に、回路基板を支持するフック片を形成した構成である。
【００１３】
【作用】
本発明による光モジュールにおいては、ハウジングにスリーブ保持体を組み付けると、スリーブの外面に形成したフランジの一側面を、ハウジングに設けた支持部で支持し、そして、フランジの他側面を、スリーブ保持体に設けたバネ片とハウジングに設けたバネ片とで支持する。従って、支持部とバネ片とでフランジを挟持することができるので、バネ片の弾性力によりフランジを常に支持部の第１基準面に押し当てることができ、バネ片と支持部との協働により、ハウジング内でスリーブを確実に位置決めすることができると共に、スリーブの光軸方向の抜けを防止することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、図面と共に本発明による光モジュールの好適な実施例について詳細に説明する。
【００１５】
図１及び図２において、符号１で示すものは、トランシーバ型の光モジュールであり、この光モジュール１は送信用の光作動素子（例えば半導体レーザ）２と受信用の光作動素子（例えば受光ダイオード）３とを一体に組付けたものである。この光モジュール１は、ＰＰＳ（ポリ・フェニレン・サルファイド）樹脂からなる断面コ字状のハウジング４を有している。このハウジング４内には、光作動素子２，３を収容した樹脂製のスリーブ５，６と、このスリーブ５，６を保持するための樹脂製のスリーブ保持体７と、光作動素子２，３から突出する複数の端子２ａ，３ａと電気的に接続されると共にフレキシブルプリント板を表面に固着した回路基板８とが主として収容されている。
【００１６】
図３〜図５に示すように、スリーブ５は、コネクタプラグ９の先端に設けられ且つ光ファイバの先端を構成する円柱状のフェルール９ａを収容するための円筒状のフェルール保持部１０と、円筒状の光作動素子２を収容する円筒状の素子保持部１１と、フェルール保持部１０と素子保持部１１との境界領域において、軸線に対して垂直方向に延在するように、スリーブ５の外面に形成したフランジ１２とを備えている。また、フェルール保持部１０には、フェルール９ａの径と略等しい径を有する細長いフェルール挿入孔１０ａが形成され、素子保持部１１には、光作動素子２の外径に対して略等しいか又は僅かに小さな径の素子挿入孔１１ａが形成されている。更に、フェルール挿入孔１０ａと素子挿入孔１１ａとを連通孔１３を介して連通させることにより、光作動素子２からフェルール９ａまでの光伝導路を確保することができる。
【００１７】
ここで、図３及び図４に示すように、素子挿入孔１１ａを形成する素子保持部１１の内表面１１ｂと光作動素子２の外表面２ｂとは、光モジュール１の組立て前において、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂１４によって予め一体に組付けられている。この組付けにあたって、光作動素子２のレンズ２ｃの光軸とスリーブ５の中心軸線とを一致させる。また、光作動素子２の端子２ａを素子保持部１１の端面から突出させることにより、回路基板８に対する電気的接続を容易にすることができる。なお、光作動素子３を組付けるスリーブ６も前述のスリーブ５と同一の構成を有している。
【００１８】
図５に示すように、前述のスリーブ保持体７はベース板１５を有し、このベース板１５には、スリーブ５，６の各素子保持部１１の下側の一部を収容するためのＵ字状の受け凹部１６，１７が形成されている。これら受け凹部１６，１７の端部には、スリーブ５，６の各フランジ１２の下側の一部を受け入れるＵ字状の第１フランジ収容部１８，１９が形成されている。また、ベース板１５の一端には、各第１フランジ収容部１８，１９を中央に配置するように一対の支柱２０，２１が立設されている。各支柱２０，２１の前面には、前方に延びることによりコネクタプラグ９に嵌合する一対のラッチレバー２２，２３が一体に形成されている（図３参照）。
【００１９】
更に、一対の支柱２０の側面には、中央に向かって延びると共に互いに対向して配置される一対の第１及び第２バネ片２４Ａ，２４Ｂが一体に形成されている。一対の支柱２１にも同様の第１及び第２バネ片２５Ａ，２５Ｂが一体に形成されている。第１及び第２バネ片２４Ａ，２４Ｂには、フランジ１２に向けて突出する突起部２４ａが形成され、この突起部２４ａは、フランジ１２の一側面に当接すると共に、光軸方向にフランジ１２を付勢している。また、第１及び第２バネ片２５Ａ，２５Ｂも同様の機能を有する突起部２５ａが形成されている。
【００２０】
更に、ベース板１５において、受け凹部１６，１７の底部には３辺が切欠かれた弾性舌片２６，２７が一体に形成されている。これらの弾性舌片２６，２７は、スリーブ５の素子保持部１１の下側の一部に当接すると共に、スリーブ５をハウジング４の頂面に向けて押圧している。また、ベース板１５の両側部には、ハウジング４にラッチ係合する板状の一対の第１ラッチ部２８が一体に立設され、各第１ラッチ部２８の先端には、外方に突出する係止突部２８ａが設けられている。そして、ベース板１５の底面には、図示しない種々の基板に光モジュール１を実装する際に、位置決めに利用するためのスタッドピン２９が固設されている（図１４参照）。
【００２１】
図２及び図６に示すように、ハウジング４は、底面を開放させることによって断面コ字状に形成されている。ハウジング４の頂面において、スリーブ５，６に対峙する位置（前半分）には平坦部４ａが形成され（図１０参照）、回路基板８に対峙する位置（後ろ半分）には三角屋根部４ｂが形成されている（図１１参照）。また、ハウジング４の両側部には、ハウジング４の全長に亙って一対の側壁４ｃが一体に形成され、これら側壁４ｃは平坦部４ａ及び三角屋根部４ｂから垂下している。ハウジング４の後部には、各側壁４ｃの一端を連結するように背後壁４ｄが一体に形成され、この背後壁４ｄは三角屋根部４ｂから垂下している。
【００２２】
側壁４ｃ及び背後壁４ｄには、壁を貫通する複数の水抜き穴３０が形成され、三角屋根部４ｂの一部にも水抜き穴３０Ａが形成されている（図１２参照）。また、これらの水抜き穴３０，３０Ａは、ハウジング４内で回路基板８が延在する位置に対応して形成されている。従って、ハウジング４の内壁と回路基板８とで包囲された空間と外部とを連通させることができるので、光モジュール１を洗浄する際に、ハウジング４内を確実に洗浄することができると共にハウジング４内に洗浄液が溜まることもない。
【００２３】
図４及び図６に示すように、ハウジング４の内壁面には、スリーブ５，６の各素子保持部１１の周面を上から保持するために、略Ｕ字状に切欠かれた支持部３１，３２が形成されている。各支持部３１，３２の端部には、スリーブ５，６の各フランジ１２を受け入れる略Ｕ字状の第２フランジ収容部３３，３４が形成されている。なお、第２フランジ収容部３３，３４は、前述の第１フランジ収容部１８，１９と対峙関係にあり、第１フランジ収容部１８と第２フランジ収容部３３並びに第１フランジ収容部１９と第２フランジ収容部３４とでフランジ１２の略全周を包囲している。
【００２４】
また、ハウジング４の平坦部４ａには、この内側に向けて突出する第３バネ片３５が一体に形成され、この第３バネ片３５は、第１及び第２バネ片２４Ａ，２４Ｂに対してスリーブ５のフランジ１２の突出方向に整列している。更に、ハウジング４の平坦部４ａには、この内側に向けて突出する第３バネ片３６が一体に形成され、この第３バネ片３６も前述と同様に、第１及び第２バネ片２５Ａ，２５Ｂに対して、スリーブ６のフランジ１２の突出方向に整列している。ここで、第３バネ片３５には、フランジ１２に向けて突出する突起部３５ａが形成され、この突起部３５ａは、フランジ１２の一側面に当接すると共に、光軸方向にフランジ１２を付勢している。また、第３バネ片３６も同様に突起部３６ａを有している。
【００２５】
更に、支持部３１，３２の前端には、スリーブ５，６のフランジ１２の他側面を支持する第１基準面３１ａ，３２ａが形成されている。支持部３１の第１基準面３１ａは、支持部３１に沿うように光軸に対して垂直な面上に形成されていると共に、第１〜第３バネ片２４Ａ，２４Ｂ，３５に対峙する位置に設けられている。また、支持部３２の第１基準面３２ａも同様に、支持部３２に沿って延在すると共に、第１〜第３バネ片２５Ａ，２５Ｂ，３６と対峙する位置に設けられている。
【００２６】
従って、スリーブ５のフランジ１２は、第１〜第３バネ片２４Ａ，２４Ｂ，３５の３箇所で付勢されると共に、支持部３１の第１基準面３１ａに押し当てられている。その結果、光軸方向において、ハウジング４内でスリーブ５を確実に位置決めすることができると共に、スリーブ５の光軸方向の抜けを防止することができる。また、スリーブ６も同様である。
【００２７】
更に、支持部３１の内端面には、スリーブ５の素子保持部１１の周面を支持する凸部３７が形成され、この凸部３７は、光軸に対して垂直な方向に突出すると共に、支持部３１の内端面に沿って延在している。ハウジング４の内壁面から突出するように形成された凸部３７の先端面は、素子保持部１１の外周面に合致する形状をもった第２基準面３７ａとして形成されている。従って、スリーブ５の素子保持部１１の周面を、弾性舌片２６により下方から付勢させることで、素子保持部１１の周面は第２基準面３７ａに当接し、光軸に垂直な方向で位置決めされる。また、支持部３２の先端面にも凸部３８及び第２基準面３８ａが形成され、第２基準面３８ａと弾性舌片２７との協働により、スリーブ６の素子保持部１１を、光軸に垂直な方向に位置決めさせることができる。
【００２８】
さらに、ハウジング４の各側壁４ｃには、一対の板状の第２ラッチ部４０が一体に形成され、各第２ラッチ部４０には、スリーブ保持体７の第１ラッチ部２８の係止突部２８ａ（図５参照）と係合する係止口４０ａが形成されている。従って、第１ラッチ部２８と第２ラッチ部４０との協働により、ハウジング４とスリーブ保持体７との組付けをワンタッチで行うことができる。なお、前述の係止口４０ａを第１ラッチ部２８に形成し、係止突部２８ａを第２ラッチ部４０に形成するようにしてもよい。
【００２９】
図６に示すように、ハウジング４の各側壁４ｃの内側には、回路基板８の裏面（外部に露出する面）８ａを支持する板状の弾性フック片４１が複数形成され、各フック片４１には内方に突出する爪状の係止突部４１ａ有し、各係止突部４１ａにより回路基板８の裏面８ａの両側端を支持している（図１３参照）。また、ハウジング４には、回路基板８の表面（ハウジング４内に収容される面）８ｂを支持する基板支持部４２が形成され、この基板支持部４２は、背後壁４ｄから内方に複数突設させた第１の基板支持部４２ａと、ハウジング４の三角屋根部４ｂの裏面から突設させた第２の基板支持部４２ｂとによって構成され、第１及び第２基板支持部４２ａ，４２ｂで回路基板８の表面８ｂの前後端を支持している。従って、フック片４１と基板支持部４２との協働により、ハウジング４に対して回路基板８をワッタッチで確実に位置決め且つ固定することができる（図１４参照）。なお、他の例として、フック片４１に、回路基板８の厚み分だけ離間させた上下２段の係止突部４１ａを形成することにより、係止突部４１ａ間で回路基板８をワンタッチで固定するように構成することもできる。
【００３０】
図６及び図７に示すように、前述の回路基板８の後端には、等間隔にリードピン４３が固着されている。各リードピン４３の一端はＵ字状に曲げ形成され、リードピン４３の一端に所定の挟持力をもつＵ字状の挟持部４３ａを形成している。また、残りの部分には直線状のリードピン本体４３ｂが形成されている。従って、各挟持部４３ａを回路基板８の後端に挟み付けることにより、回路基板８に対してリードピン４３をワッタッチで確実に装着することができる。
【００３１】
図１及び図７に示すように、回路基板８は、所定の厚みを有し且つ適切な曲げ強度を有する矩形の基体４５を有し、この基体４５の表面にはフレキシブルプリント板４６の本体４６ａが固着されている。このフレキシブルプリント板４６は、基体４５に固着される矩形の本体４６ａと、光作動素子２の端子２ａと電気的に直接接続させるヘッド部４６ｂと、本体４６ａとヘッド部４６ｂとを電気的に接続させるために本体４６ａから延びたネック部４６ｃとを備えている。このヘッド部４６ｂの裏面には、所定の厚みを有し且つ適切な曲げ強度を有する補助板４７が固着されている。また、ネック部４６ｃは、これを支持する物が設けられていないので、曲げ自由度が極めて高くなっている。従って、本体４６ａに対してヘッド部４６ｂを簡単に立ち上がらせることができ、回路基板８と光作動素子２との位置関係を自由に設定することができる。
【００３２】
なお、図２に示すように、前述と同様に、本体４６ａの前端部からはネック部４６ｅが延び、このネック部４６ｅの先端には光作動素子３に接続されるヘッド部４６ｄが設けられている。このヘッド部４６ｄの裏面には補助板４８が固着されている。
【００３３】
ここで、図８に示すように、スリーブ５の円形のフランジ１２の直径Ｄと、第１基準面３１ａから構成される基準平面Ｑからスリーブ５の先端までのスリーブ有効長さＬとの関係について説明する。フランジ１２の厚みＴが均一に形成された場合には、フランジ１２が、第１〜第３バネ片２４Ａ，２４Ｂ，３５によって支持部３１の第１基準面３１ａに押し当てられた場合でも、光軸Ｋとフェルール挿入孔１１ａの軸線Ｍとにズレが生じることがないので、スリーブ５の整列精度を高精度で得ることができる。
【００３４】
これに対して、図９に示すように、フランジ１２に不均一な厚みが発生した場合、フェルール挿入孔１１ａの軸線Ｍに対して光軸Ｋにズレが発生し、これがスリーブ５の整列精度に影響を与え、例えば、フランジ１２の周端において差厚ｘが生じた場合、フランジ１２が、第１〜第３バネ片２４Ａ，２４Ｂ，３５によって支持部３１の第１基準面３１ａに押し当てられたとき、光軸Ｋとフェルール挿入孔１１ａの軸線Ｍとが角度θだけズレ、スリーブ５の先端にズレ量ｙが発生することになる。この関係は、ｙ＝Ｌ／Ｄ・ｘで表わされる。このことを考察すると、スリーブ５の整列精度において、スリーブ５のスリーブ有効長さＬに対してフランジ１２の直径Ｄを大きくすることで、フランジ１２の不均一な厚みの影響を軽減することができる。従って、スリーブ５のフェルール保持部１０の長さを長くすることにより、スリーブ５の整列誤差を少なくすることができる。
【００３５】
次に、前述の構成に基づいて、光モジュール１の組立て手順の一例を、図２を参照しつつ説明する。
【００３６】
先ず、スリーブ５，６の素子挿入孔１１ａに光作動素子２，３を接着剤で固定した後、光作動素子２，３の端子２ａ，３ａを補助板４７，４８に固定する。その後、図１４に示すように、回路基板８をフック片４１の係止突部４１ａに係合させると同時に、スリーブ５，６の素子保持部１１をハウジング４の支持部３１，３２に載置する。このとき、スリーブ５のフランジ１２は、第１〜第３バネ片２４Ａ，２４Ｂ，３５の３箇所で付勢されると共に、支持部３１の第１基準面３１ａに押し当てられる。その後、スリーブ保持体７における第１ラッチ部２８の係止突部２８ａと、ハウジング４における第２ラッチ部４０の係止口４０ａとをラッチ係合させることにより、ハウジング４にスリーブ保持体７を固定する。その後、図１３に示すように、ハウジング４の開口から覗くラッチレバー２２，２３を目隠しするために、裏蓋板５０をハウジング４に嵌め込んで、組立て作業が完了する。このように、接着剤を使用することなしに、スリーブ５，６、スリーブ保持部７及び回路基板８を、ハウジング４に対してワンタッチで確実に固定することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明による光モジュールは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる
すなわち、スリーブの外面に形成したフランジの一側面を支持する第１基準面を、ハウジングから突出する支持部に形成し、第１基準面に対峙すると共にスリーブのフランジの他側面を付勢するバネ片をスリーブ保持体及びハウジングに形成したことにより、ハウジングにスリーブ保持体を組み付けるだけで、支持部とバネ片との協働により、ハウジングに対してスリーブを簡単且つ確実に位置決め及び固定することができる。従って、光モジュールの作業性が良くすることができ、光モジュールの低価格化及び量産化をも可能にしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光モジュールを示す斜視図である。
【図２】本発明の光モジュールの分解斜視図である。
【図３】本発明の光モジュールの要部を示す横断面図である。
【図４】本発明の光モジュールの要部を示す縦断面図である。
【図５】スリーブとスリーブ保持体との組立て前の状態を示す斜視図である。
【図６】ハウジングと回路基板との組立て前の状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の光モジュールの縦断面図である。
【図８】スリーブのフランジが均一に成形された場合のスリーブ有効長さとフランジの直径との関係を示す概略図である。
【図９】スリーブのフランジが不均一に成形された場合のスリーブ有効長さとフランジの直径との関係を示す概略図である。
【図１０】本発明の光モジュールの正面図である。
【図１１】本発明の光モジュールの背面図である。
【図１２】本発明の光モジュールの一部を切り欠いた状態を示す断面図である。
【図１３】本発明の光モジュールの底面図である。
【図１４】ハウジングとスリーブ保持体との組付け前の状態を示す斜視図である。
【図１５】従来の光モジュールを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｑ…基準平面、Ｌ…スリーブ有効長さ、Ｄ…フランジの直径、１…光モジュール、２，３…光作動素子、２ａ，３ａ…端子、４…ハウジング、５，６…スリーブ、７…スリーブ保持体、８…回路基板、９…コネクタプラグ、９ａ…フェルール、１０ａ…フェルール挿入孔、１１ａ…素子挿入孔、１２…フランジ、１５…ベース板、２４Ａ，２４Ｂ，３５…バネ片、２６，２７…弾性舌片、２８…第１ラッチ部、３１，３２…支持部、３１ａ，３２ａ…第１基準面、３７ａ，３８ａ…第２基準面、４０…第２ラッチ部、４１…フック片。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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