(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部を収容する本体と、
前記駆動部を支持し、前記本体と結合されるカップラと、
前記カップラに固定されるヒートシンクと、
前記ヒートシンクに載置されるＬＥＤモジュールと、
ドーム（ｄｏｍｅ）部、相互所定距離離隔して位置する複数の突起または溝が形成されたフランジ、および外周面にねじ山が形成された円筒部を有し、前記ＬＥＤモジュールと離隔して位置するフィルタと、
内周面にねじ山が形成され、前記フィルタの円筒部とねじ結合される開口部を有するリフレクタと、
前記リフレクタを収容し、前記ヒートシンクに結合されるホルダとから構成され、
前記フィルタのドーム部およびフランジが外部に露出して位置し、前記フランジに形成された複数の突起または溝を用いて前記フィルタを回転させることによって、フィルタの取替および装着が可能であることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記カップラは、固定孔の形成された複数の突起部が形成された挿入部を有し、前記ヒートシンクは、上面に前記挿入部が載置される凹部と前記突起部が載置される固定孔とを有し、前記ヒートシンクの固定孔と前記カップラの突起部の固定孔とを貫通するボルト締結によって、前記カップラおよびヒートシンクが固定されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記ＬＥＤモジュールは、複数のＬＥＤチップが実装された環状突出部と、対角線上の２つの角に形成される湾入部とを有し、前記ヒートシンクは、底面にＬＥＤモジュール載置部とＬＥＤモジュール固定孔とが形成されていて、ＬＥＤモジュール固定孔に締結されるボルトによって、対角線上の前記湾入部がヒートシンクの底面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記カップラおよびヒートシンクがアルミニウム合金またはマグネシウム合金で形成され、前記ヒートシンクの凹部の周りに放射状に多数の放熱ピンが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記ヒートシンクの底面に複数のホルダ固定孔が形成され、前記ホルダは、複数の固定孔が形成された下部フレームと複数の連結部および上部フレームを有し、前記ホルダ固定孔と前記ホルダの固定孔とを貫通するボルト締結によって、前記ホルダが前記ヒートシンクに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記リフレクタのリムには締結突起の形成された弾性片が切欠溝によって複数個形成され、前記ホルダの連結部の内側には締結端顎が形成されていて、前記締結突起および締結端顎の締結によって、前記リフレクタが前記ホルダ内に装着されていることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記ホルダの複数の連結部の間には弧状開放部が形成され、前記弧状開放部には装飾片が挟まれて固定されていることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
前記本体には複数の固定部が形成され、前記カップラには複数の固定孔が形成され、前記固定部および固定孔を貫通するボルト締結によって、前記本体にカップラが結合されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
前記本体にベース装着部が形成され、前記ベース装着部にスクリュタイプのベースが装着されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ランプに関し、より詳細には、使用者が必要に応じて所望の色温度の白色光または多様な色の照明に簡単かつ容易に変換することができ、このような変換を複雑な構造や制御回路なく簡単な物理的手段によって効果的に行うことができ、高い使用便宜性を有するＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９０年代後半以降、ＬＥＤを照明に応用するための多様で広範な試みが行われ、その間驚くほどの成果を成し遂げており、ＬＥＤ照明に対する消費者の認知度が高くなり、価格と品質が着実に改善されるにつれ、ＬＥＤ照明市場は２０１５年度に３０％以上急成長することが予想されており、世界市場規模は約２５７億ドルに達することが見込まれている。
【０００３】
ＬＥＤは、光変換効率が高いので、消費電力が少なく、エネルギー節減効果が大きいながらも、光量および光速の制御が比較的容易であり、光源が小型であるので、小型化および軽量化に適していながらも、長寿命性であり、点灯回路が簡単で、耐衝撃性が大きく、環境汚染誘発要因が少なく、視神経の疲れが減少し、フルカラーの実現が可能であるという利点があるため、高級屋内外照明用に広く用いられており、特に、従来のＬＥＤの一般的な問題とされていた低輝度の問題を改善した高輝度ＬＥＤが商業的規模で市販されることによって、その用途および使用先は急速に拡大している。
【０００４】
特に、白色ＬＥＤは屋内外の高級照明用として有用であるので、その使用頻度は急激に増大しており、蛍光灯による白熱電球の市場からの追い出し傾向と同じく、近い将来に蛍光灯を市場から追い出して照明市場を席巻することが予想されている。
【０００５】
図８は、従来の典型的なＬＥＤランプ１’に関するものであって、韓国登録特許第１０−０７５９８０３号（２００７年９月１２日登録）に提案されている通りである。
図示のＬＥＤランプ１’は、ランプホルダ２’が備えられた、外皮としての樹脂材本体３’内に駆動部８ａ’が位置し、前記本体３’の上面にヒートシンク７’が配置され、前記ヒートシンク７’の上面には熱伝導性絶縁層７ａ’を介在させてＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）８’が位置し、前記ＰＣＢ８’上には複数の白色ＬＥＤ９’が実装される。
一方、前記本体３’上には光拡散カバー６’が配置され、光拡散カバー６’の内側には反射板６ａ’が位置し、ヒートシンク７’の底面には放熱性向上のための多数の放熱ピン７ｂ’が形成される。
【０００６】
しかし、前記従来の典型的なＬＥＤランプ１’は、ほぼすべての場合において、特定の単一色温度を有する照明光を照射するように設計されているだけで、使用者が所望の色温度を有する照明光に変換させられる手段は存在しない。
このような従来の問題を解消すべく、本出願人は、図９に示しているような絞り形式の色温度変換フィルタ２”を装着したＬＥＤランプ１”を提案しており、前記ＬＥＤランプ１”は、ＬＥＤ光源モジュール３”と色温度変換モジュール４”とから構成され、前記色温度変換モジュール４”をＬＥＤ光源モジュール３”に対して回転させることによって、色温度変換フィルタ２”の開放面積を調節することによって色温度を変換させられる構造となっている。
【０００７】
しかし、前記従来のＬＥＤランプ１”は、色温度変換フィルタ２”の絞り動作のための構造が非常に複雑であり、これは部品数および工数の増加で生産費用のコストアップ（ｃｏｓｔ−ｕｐ）をもたらす問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の第一の目的は、複数の色温度を有するＬＥＤの組み合わせを用いることなく、特定の単一色温度を有する単色光または白色光ＬＥＤの色温度を、使用者が必要に応じて所望の色温度の白色光に簡単かつ容易に変換することができ、高い使用便宜性を有する簡単な構成のＬＥＤランプを提供することである。
【０００９】
本発明の第二の目的は、使用者が所望の色温度の白色光を実現するにあたり、複雑な構造や制御回路なく簡単な物理的手段によって容易に行うことのできるＬＥＤランプを提供することである。
【００１０】
本発明の第三の目的は、選択的に、相対的に短寿命で高価な高輝度白色ＬＥＤを使用することなく、相対的に長寿命でありながらも低価格の高輝度青色ＬＥＤや紫色ＬＥＤまたは紫外線ＬＥＤから簡単かつ安価に所望の色温度を有する照明用白色光を得ることができ、高い経済的効用性を有するＬＥＤランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記の諸目的は、駆動部を収容する本体と、前記駆動部を支持し、前記本体と結合されるカップラと、前記カップラに固定されるヒートシンクと、前記ヒートシンクに載置されるＬＥＤモジュールと、ドーム（ｄｏｍｅ）部、相互所定距離離隔して位置する複数の突起または溝が形成されたフランジ、および外周面にねじ山が形成された円筒部を有し、前記ＬＥＤモジュールと離隔して位置するフィルタと、内周面にねじ山が形成され、前記フィルタの円筒部とねじ結合される開口部を有するリフレクタと、前記リフレクタを収容し、前記ヒートシンクに結合されるホルダとから構成され、前記フィルタのドーム部およびフランジが外部に露出して位置し、前記フランジに形成された複数の突起または溝を用いて前記フィルタを回転させることによって、フィルタの取替および装着が可能なＬＥＤランプによって達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るＬＥＤランプは、複数の色温度を有するＬＥＤの組み合わせを用いることなく、特定の単一色温度を有する単色光または白色光ＬＥＤの色温度を、使用者が必要に応じて所望の色温度の白色光に簡単かつ容易に変換することができ、高い使用便宜性を有する簡単な構成であり、使用者が所望の色温度の白色光を実現するにあたり、複雑な構造や制御回路なく簡単な物理的手段によって容易に行うことができ、選択的には、相対的に短寿命で高価な高輝度白色ＬＥＤを使用することなく、相対的に長寿命でありながらも低価格の高輝度青色ＬＥＤや紫色ＬＥＤまたは紫外線ＬＥＤから簡単かつ安価に所望の色温度を有する照明用白色光を得ることができ、高い経済的効用性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るＬＥＤランプの上方斜視図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤランプの下方斜視図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】図１の側断面図である。
【図５】図１の上方向分解組立図である。
【図６】図１の下方向分解組立図である。
【図７】フィルタ取替用ドライバの例示図である。
【図８】従来の典型的なＬＥＤランプの側断面図である。
【図９】本出願人による従来の色温度変換用ＬＥＤランプの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を添付図面を参照してより詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係るＬＥＤランプ１の上方斜視図であり、図２は、図１の下方斜視図であり、図３は、図１の側面図であり、図４は、図１の側断面図であり、図５は、図１の上方向分解組立図であり、図６は、図１の下方向分解組立図であり、説明の便宜上、併せて言及する。
【００１６】
本発明に係るＬＥＤランプ１は、駆動部２０を収容する本体３と、前記駆動部２０を支持し、前記本体３と結合されるカップラ４と、前記カップラ４に固定されるヒートシンク５と、前記ヒートシンク５に載置されるＬＥＤモジュール６と、ドーム部７ａ、相互所定距離離隔して位置する複数の突起７ｃまたは溝が形成されたフランジ７ｂ、および外周面にねじ山が形成された円筒部７ｄを有し、前記ＬＥＤモジュール６と離隔して位置するフィルタ７と、内周面にねじ山が形成され、前記フィルタ７の円筒部７ｄとねじ結合される開口部８ａを有するリフレクタ８と、前記リフレクタ８を収容し、前記ヒートシンク５に結合されるホルダ９とから構成される。
【００１７】
ここで、前記フィルタ７のドーム部７ａおよびフランジ７ｂは、リフレクタ８を介して外部に露出して位置し、前記フランジ７ｂに形成された複数の突起７ｃまたは溝を用いて前記フィルタ７を回転させることによって、フィルタ７の取替および装着が容易に行われる構造となっている。
たとえ、図示の例においては、前記フィルタ７のフランジ７ｂの底面に複数の突起７ｃが形成された場合のみを示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、場合によっては、複数の突起７ｃの代わりに複数の溝を形成してもよいことはもちろんであり、これも本発明の領域内である。
【００１８】
本発明に係るＬＥＤランプ１に適用された前記フィルタ７の取替または装着は、前記突起７ｃを用いて手でフィルタ７を回したり、または図７に示しているようなドライバ１０を用いて回転させることによって容易に行われ、前記ドライバ１０については図７に関する説明において後述する。
【００１９】
図示の例においては、前記本体３にベース装着部３ａが形成され、前記ベース装着部３ａにはスクリュタイプのニッケルめっき黄銅からなる通常のベース２が装着された場合を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、場合によっては、ピンタイプで形成してもよいことはもちろんである。
【００２０】
前記本体３の内部に収容される駆動部は、交流を直流に転換するＳＭＰＳ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｍｏｄｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ）を含むことができる。
前記本体３の内部には固定孔の形成された複数の固定部３ｂ（図６参照）が形成される一方、前記カップラ４には複数の固定孔４ｃが形成され、前記固定部３ｂおよび固定孔４ｃを貫通するボルト（図面符号付さず）締結によって、前記本体３にカップラ４が強固に結合される。
【００２１】
本発明において、前記本体３とリフレクタ８およびホルダ９は、ガラス繊維、炭素繊維、または炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）を５〜２５体積％、好ましくは５〜１５体積％を含む耐熱性の強化（ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ）熱伝導性ＰＢＴ（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂、ＰＰＡ（ｐｏｌｙｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ）樹脂、またはＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｓｕｌｐｈｉｄｅ）樹脂で形成されてもよいが、その材質は本発明において制限的ではない。
【００２２】
一方、前記カップラ４は、固定孔の形成された複数の突起部４ｂが形成された挿入部４ａを有し、前記ヒートシンク５は、上面に前記挿入部４ａが載置される凹部５ｇ（図４および図６参照）と前記突起部４ｂが載置される固定孔５ｄとを有し、前記ヒートシンク５の固定孔５ｄと前記カップラ４の突起部４ｂの固定孔（図面符号付さず）とを貫通するボルト（図面符号付さず）締結によって、前記カップラ４にヒートシンク５が固定される。
【００２３】
前記カップラ４およびヒートシンク５は、熱伝導性に優れ、軽量性の金属であれば、その材質は本発明において制限的ではないが、一般的にはアルミニウム合金またはマグネシウム合金で形成されてもよく、前記ヒートシンク５の凹部５ｇの周りには放射状に配列された多数の放熱ピン５ｃが形成されてもよい。
【００２４】
図示の例においては、前記放熱ピン５ｃが、大きい翼を有するものと小さい翼を有するものが相互交互に配列された場合を示しているが、その形状や配列形態は本発明において任意選択的であり、制限的ではない。
前記ＬＥＤモジュール６は、複数のＬＥＤチップ（図示せず）が実装される部分の環状突出部６ａを有し、前記ＬＥＤモジュール６の対角線上の２つの角には１／４の円（ｃｉｒｃｌｅ）形状の湾入部６ｂが形成されている。
【００２５】
一方、前記ヒートシンク５の底面にはＬＥＤモジュール載置部５ａとＬＥＤモジュール固定孔５ｅとが形成されていて、ＬＥＤモジュール固定孔５ｅにボルト（図面符号付さず）を締結することによって、ヒートシンク５をカップラ４に固定すると同時に、対角線上に位置する２ヶ所の前記湾入部６ｂが前記ボルトによって強固に固定された状態で、ヒートシンク５の底面に接して位置する。
また、前記ヒートシンク５の底面には複数のホルダ固定孔５ｆが形成される。
【００２６】
一方、前記ホルダ９は、複数の固定孔９ｇが形成された下部フレーム９ａと複数の連結部９ｃおよび上部フレーム９ｂを有し、これらは一体に形成される。
前記ホルダ９は、前記下部フレーム９ａのホルダ固定孔９ｇと前記ヒートシンク５のホルダ固定孔５ｆとを貫通するボルト（図面符号付さず）締結によって、前記ホルダ９は前記ヒートシンク５に強固に固定される。
【００２７】
前記リフレクタ８のリム（図面符号付さず）には２つの切欠溝８ｃによって形成される弾性片８ｄが複数個形成され、前記それぞれの弾性片８ｄには締結突起８ｅがそれぞれ形成される。
一方、前記ホルダ９の連結部９ｃの内側には締結端顎９ｄが形成されていて、前記締結突起８ｅと締結端顎９ｄとの締結によって、前記リフレクタ８は前記ホルダ９内に装着される。
【００２８】
図示の例においては、前記リフレクタ８が多段傾斜状に形成された場合を示しているが、単一傾斜状または半球状に形成されたものを適用してもよいことはもちろんである。
また、図示の例においては、前記ホルダ９の複数の連結部９ｃの間ごとに弧状開放部９ｆが形成され、前記弧状開放部９ｆには装飾片９ｈを挟んで固定することができる。
【００２９】
前記ＬＥＤモジュール６に適用されるＰＣＢは、任意の公知のものであればよいが、好ましくは、放熱特性により優れたセラミック単層または多層ＰＣＢである。
【００３０】
前記ＬＥＤモジュール６に適用されるＬＥＤは、照明用に適用されるものであればその種類に制限はなく、例えば、白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、ピンクＬＥＤの単独または任意の組み合わせを適用できることはもちろんであるが、通常は、純白色、自然白色、または温白色ＬＥＤである。
【００３１】
前記フィルタ７についてさらに説明すれば、前記フィルタ７は、すりガラス、または透明、または表面微細凹凸パターンを付与した半透明シリコン、またはポリカーボネート樹脂からなるものであってもよいが、本発明において特に好ましいのは、色変換用蛍光体が含まれた光拡散レンズの機能を行うフィルタであって、その形態は、バルブ（ｂｕｌｂ）状、半球状、または円筒状であればよく、これらをドーム（ｄｏｍｅ）部７ａと通称する。
【００３２】
前記フィルタ７は、複数の点光源としてのＬＥＤを面光源化する機能を行うとともに、ＬＥＤ照射光を特定の色温度および色の照明光に変換させる。
【００３３】
本発明において、フィルタ７は、ドーム部７ａとフランジ７ｂおよびねじ山が外周面に形成される円筒部７ｄは一体的に形成されてもよく、前記フィルタ７は、耐熱性透明樹脂６５〜９９．９重量％、好ましくは８２〜９９重量％と、照明色変換用蛍光体０．１〜３５重量％、好ましくは１．０〜１８重量％とからなることは公知であり、多様な種類のＬＥＤモジュール６からの光を、色温度５，５００〜８，０００Ｋの昼白色（ｄａｙｌｉｇｈｔ  ｗｈｉｔｅ）、色温度３，８００〜４，８００Ｋの冷白色（ｃｏｏｌ  ｗｈｉｔｅ）、そして色温度２，３００〜３，５００Ｋの温白色（ｗａｒｍ  ｗｈｉｔｅ）光に変換させる蛍光体も当業界で公知であるので、これに関するさらなる説明は省略する。
【００３４】
また、前記フィルタ７には、選択的に多様な有機系および無機系の光拡散体を添加するか、または選択的に照明色のような嗜好度に応じて多様な顔料を添加してもよいことはもちろんであり、これに対する事項も当業界で公知であるので、これに関するさらなる説明も省略する。
【００３５】
次に、図７は、フィルタ取替用ドライバ１０の例示図であって、図示の例においては、フィルタ取替用ドライバ１０が傾斜周縁部１２に多数の溝１３が環状に形成されたディッシュ状ヘッド１１と、十字状のボディ１４と、その下部の脚部１５とから構成されている。
【００３６】
本発明に係るＬＥＤランプ１においては、所定間隔で離隔して位置する複数の突起７ｃが形成されたフランジ７ｂとドーム部７ａがリフレクタ８側に露出した状態で装着されているため、前記突起７ｃを回転させることによって、リフレクタ８の開口部８ａの内周面８ｂに形成されたねじ山にねじ結合されたフィルタ７の円筒部７ｄを解くことによってフィルタ７が分離され、必要に応じて使用者が所望の色温度および／または色を有する新しいフィルタ７を簡単に装着することができる。
【００３７】
前記突起７ｃの回転は手でしてもよいが、前記のようなフィルタ取替ドライバ１０を用いることが便利であり、多数の溝１３が環状に形成された傾斜周縁部１２を有するディッシュ状ヘッド１１をフィルタ７のフランジ７ｂに当てて前記溝１３に突起７ｃを挟んだ後、押しながら十字状のボディ１４を回転させることによって、フィルタ７を容易に取り外すことができる。
【００３８】
図示の例においては、フィルタ７のフランジ７ｂには突起７ｃが形成され、フィルタ取替ドライバ１０の傾斜周縁部１２には多数の溝１３を形成した場合を示しているが、逆に、フィルタ７のフランジ７ｂには溝を形成し、フィルタ取替ドライバ１０の傾斜周縁部１２には多数の突起を形成してもよいことはもちろんであり、これも本発明の領域内である。
【００３９】
本発明に係るＬＥＤランプ１は、ＬＥＤランプ１とともに、多様な色温度または色を有する複数のフィルタ７とフィルタ取替用ドライバ１０とをセットとして提供されてもよく、使用者は前記フィルタ取替用ドライバ１０を用いて所望の時に特定の色温度または色を有するフィルタ７に簡単に取替えることによって、新しいＬＥＤランプ１を購入する必要なく、所望の雰囲気の照明を実現することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１：本発明に係るＬＥＤランプ
２：ベース
３：本体
３ａ：ベース装着部
３ｂ：固定部
４：カップラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）
４ａ：挿入部
４ｂ：突起部
４ｃ：固定孔
５：ヒートシンク
５ａ：ＬＥＤモジュール載置部
５ｂ：リム
５ｃ：放熱ピン
５ｄ：固定孔
５ｅ：ＬＥＤモジュール固定孔
５ｆ：ホルダ固定孔
５ｇ：凹部
６：ＬＥＤモジュール
６ａ：環状突出部
６ｂ：湾入部
７：フィルタ
７ａ：ドーム（ｄｏｍｅ）部
７ｂ：フランジ
７ｃ：突起
７ｄ：円筒部
８：リフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）
８ａ：開口部
８ｂ：内周面
８ｃ：切欠溝
８ｄ：弾性片
８ｅ：締結突起
９：ホルダ
９ａ：下部フレーム
９ｂ：上部フレーム
９ｃ：連結部
９ｄ：締結端顎
９ｅ：グリップ（ｇｒｉｐ）溝
９ｆ：弧状開放部
９ｇ：固定孔
９ｈ：装飾片
１０：ドライバ
１１：ディッシュ状ヘッド
１２：傾斜周縁部
１３：溝
１４：ボディ
１５：脚部
２０：駆動部
【要約】      （修正有）【課題】複数の色温度を有するＬＥＤの組み合わせを用いることなく、特定の単一色温度を有する単色光または白色光ＬＥＤの色温度を、使用者が必要に応じて所望の色温度の白色光に簡単かつ容易に変換することができ、高い使用便宜性を有する簡単な構成のＬＥＤランプを提供する。【解決手段】ドーム（ｄｏｍｅ）部７ａ、離隔して位置する複数の突起または溝が形成されたフランジ７ｂ、および外周面にねじ山が形成された円筒部７ｄを有するフィルタ７が適用され、外部に露出したフランジに形成された複数の突起７ｃまたは溝を用いてフィルタを回転させることによって、フィルタを簡単に取替および装着可能に構成した。【選択図】図４【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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