(57)【要約】【課題】縦置き時及び横置き時のいずれにおいても観察者が位置を変えることなく立体画像を視認できる表示装置及び電子機器を提供する。【解決手段】互いに異なる色の複数のサブ画素からなる画素を複数有し、前記サブ画素の各々が右眼用画像及び左眼用画像を表示する画像表示手段と、両目視差効果を生じさせる遮光手段と、を備えた表示装置である。画像表示手段は、サブ画素が略正方形形状であり、且つ三角格子の各格子点に対応するように配置されており、遮光手段は、表示装置本体を縦置きした状態における遮光バリア形状と、表示装置本体を横置きした状態における遮光バリア形状とが異なっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる色の複数のサブ画素からなる画素を複数有し、前記サブ画素の各々が右眼用画像及び左眼用画像を表示する画像表示手段と、
両目視差効果を生じさせる遮光手段と、を備えた表示装置において、
前記画像表示手段は、前記サブ画素が略正方形形状であり、且つ三角格子の各格子点に対応するように配置されており、
前記遮光手段は、表示装置本体を縦置きした状態における遮光バリア形状と、前記表示装置本体を横置きした状態における遮光バリア形状とが異なっていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記複数のサブ画素は、第１の方向に沿って配列されるとともに前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数列が配置されており、
偶数列における前記サブ画素の配列パターンと奇数列における前記サブ画素の配列パターンとが異なることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記遮光手段は、前記縦置き状態における前記遮光バリア形状をなすバリア開口が千鳥状に配置されており、前記横置き状態における前記遮光バリア形状をなすバリア開口がストライプ状に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記遮光手段は一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルから構成されており、
前記基板の一方における液晶層側に設けられる第１の電極の形状が前記縦置き状態における前記遮光バリア形状に対応し、前記基板の他方における液晶層側に設けられる第２の電極の形状が前記横置き状態における前記遮光バリア形状に対応することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特殊なメガネを使用せずに立体映像を表示する装置として、液晶パネル等の表示パネルの表示画面の観察者側にパララックスバリアやレンチキュラレンズを配置し、表示画面に１縦ラインごとに交互に表示される右眼用画像と左眼用画像からの光を分離して立体映像を視覚できるようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６６２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような表示装置においては、各画像を表示する画素形状における縦横比が異なるため、表示装置を縦置きにした場合と横置きにした場合とで立体画像を良好に視認することができる適視距離が変化してしまうといった問題があった。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、縦置き時及び横置き時のいずれにおいても観察者が位置を変えることなく立体画像を視認できる表示装置及び電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明の表示装置は、互いに異なる色の複数のサブ画素からなる画素を複数有し、前記サブ画素の各々が右眼用画像及び左眼用画像を表示する画像表示手段と、両目視差効果を生じさせる遮光手段と、を備えた表示装置において、前記画像表示手段は、前記サブ画素が略正方形形状であり、且つ三角格子の各格子点に対応するように配置されており、前記遮光手段は、表示装置本体を縦置きした状態における遮光バリア形状と、前記表示装置本体を横置きした状態における遮光バリア形状とが異なっていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の表示装置によれば、画像表示手段のサブ画素が略正方形形状であるため、縦置き時と横置き時においてサブ画素間ピッチが変化することがなくなり、観察者が立体画像を良好に視認可能な適視距離が変化するのを防止できる。また、縦置き及び横置きに対応したバリア形状が設定されるため、縦置き時及び横置き時のいずれにおいても観察者の立体画像視認位置を変化させることなく、良好な立体画像を視認させることができる。
【０００８】
また、上記表示装置においては、前記複数のサブ画素は、第１の方向に沿って配列されるとともに前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数列が配置されており、偶数列における前記サブ画素の配列パターンと奇数列における前記サブ画素の配列パターンとが異なるのが好ましい。
この構成によれば、右眼用画像のＲＧＢ各色に対応する３つのサブ画素がより近傍に配置されるため、観察者に良好な画像を視認させることができる。
【０００９】
また、上記表示装置においては、前記遮光手段は、前記縦置き状態における前記遮光バリア形状をなすバリア開口が千鳥状に配置されており、前記横置き状態における前記遮光バリア形状をなすバリア開口がストライプ状に配置されるのが好ましい。
この構成によれば、縦置き時及び横置き時のいずれにおいてもバリア開口と各サブ画素との位置を対応させることができる。よって、上述のように縦置き時及び横置き時のいずれにおいても観察者に良好な立体画像を視認させることができる。
【００１０】
また、上記表示装置においては、前記遮光手段は一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルから構成されており、前記基板の一方における液晶層側に設けられる第１の電極の形状が前記第１の状態における前記遮光バリア形状に対応し、前記基板の他方における液晶層側に設けられる第２の電極の形状が前記第２の状態における前記遮光バリア形状に対応するのが好ましい。
この構成によれば、一枚の液晶パネルにより縦置き用遮光バリア及び横置き用遮光バリアを構成することができ、部品点数を少なくなり、装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明の電子機器は、上記表示装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の電子機器によれば、上述の表示装置を備えるので、この電子機器自体も縦置き時及び横置き時において観察者が移動することなく良好な立体画像を表示可能な信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】立体映像表示装置の概略構成である。
【図２】液晶パネルにおける画素配置を示す平面図である。
【図３】遮光バリアの構成を示す断面図である。
【図４】第１の電極の形状を示す平面図である。
【図５】第２の電極の形状を示す平面図であるである。
【図６】縦置き時における遮光バリアの駆動状態を説明するための図である。
【図７】縦置き時のバリア開口とサブ画素との位置関係を示す図である。
【図８】横置き時における液晶パネルのサブ画素の配置の説明図である。
【図９】横置き時における遮光バリアの駆動状態を説明するための図である。
【図１０】横置き時のバリア開口とサブ画素との位置関係を示す図である。
【図１１】縦置き時と横置き時で適視距離が変化することの説明図である。
【図１２】サブ画素の配置パターンの変形例に係る構成を示す図である。
【図１３】電子機器の一実施形態に係る携帯電話の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明の表示装置及び電子機器に係る一実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る表示装置の一例として、パララックスバリアを用いた立体映像表示装置（表示装置）の概略構成を示す図である。
【００１５】
図１に示すように立体画像表示装置１は、液晶パネル（画像表示手段）３と遮光バリア（遮光手段）２とを有している。液晶パネル３は２枚のガラス基板の間に液晶層を挟持した構成を有しており、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとを交互に表示する複数のサブ画素を備えている。液晶パネル３と観察者Ｈとの間には、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとを空間的に分離する画像分離手段として上記遮光バリア２が配置されている。
【００１６】
遮光バリア２は、右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌに対応した複数のバリア開口Ｓを有し、左眼用画像Ｌが観察者Ｈの右目に入射されるのを防ぐと共に右眼用画像Ｒが観察者Ｈの左目に入射されるのを防ぐためのものである。
【００１７】
図２は液晶パネル３における画素配置の一部を拡大した平面図である。図２に示されるように、赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色のカラーフィルターが割り当てられたサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが水平方向（第１の方向）に沿って交互に並んで配置されている。また、垂直方向（第２の方向）でみると、奇数列のサブ画素の配列パターンと偶数列の配列パターンとはそれぞれ左側から順にＲ、Ｇ、Ｂとなっており、同じである。
【００１８】
液晶パネル３における画素配置領域全体でみると、サブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ（以下、総称してサブ画素１００と称す場合もある）は、それぞれが略正方形形状であり、且つ三角格子の各格子点に対応するように配置（所謂、デルタ配列）されている。
【００１９】
上記サブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは、右眼用画像Ｒまたは左眼用画像Ｌのいずれかを表示する。具体的に右眼用画像Ｒ及び左眼用画像Ｌは、サブ画素毎に水平方向に沿って交互に並んで配置される。なお、図２においては、液晶パネル３（立体画像表示装置１）が縦置きされた状態におけるサブ画素配置に対応している。
【００２０】
図２中実線Ａで示される領域内のサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにより右眼用の１画素が構成される。また、図２中破線Ｂで示される領域内のサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにより左眼用の１画素が構成される。
【００２１】
本実施形態に係る立体画像表示装置１では、縦置きした状態における遮光バリア２がなす遮光バリア形状と、横置きした状態における遮光バリア２がなす遮光バリア形状とが異なっている。
【００２２】
遮光バリア２は、液晶パネルにより構成されている。図３は遮光バリア２の構成を示す断面図である。図３に示されるように、遮光バリア２は２枚のガラス基板（一対の基板）１１，１２の間に液晶層１３を挟持することで構成されている。それぞれのガラス基板１１，１２の外面には偏光板１４，１６が設けられている。これら２枚の偏光板１４，１６のうち、画像を表示する液晶パネル３側の偏光板１４は、液晶パネル３の偏光板（不図示）と共用することも可能である。これら偏光板１４と偏光板１６とが、偏光軸が互いに直交するように貼り付けられている。一方のガラス基板１１の内面側（液晶層１３側）には第１の電極１０が設けられている。また、他方のガラス基板１２の内面側（液晶層１３側）には第２の電極１５が形成されている。これら第１の電極１０及び第２の電極１５は、例えばＩＴＯにより構成されている。
【００２３】
図４はガラス基板１１に形成された第１の電極１０の形状を示す平面図である。図４に示されるように、第１の電極１０は縦置時駆動電極部１０ａと横置時駆動電極部１０ｂとを含んでいる。縦置時駆動電極部１０ａと横置時駆動電極部１０ｂとは、それぞれ電気的に絶縁されている。
【００２４】
縦置時駆動電極部１０ａは、略正方形形状の複数の正方電極３０を含み、これら正方電極３０が千鳥状に配置されるとともに互いに接続された状態となっている。なお、各正方電極３０は遮光バリア２のバリア開口Ｓ（図１参照）として機能するものである。横置時駆動電極部１０ｂは、上記縦置時駆動電極部１０ａと同様、複数の正方電極３０を含み、これら正方電極３０が千鳥状に配置されるとともに互いが電気的に接続された状態となっている。なお、縦置時駆動電極部１０ａと横置時駆動電極部１０ｂとは交互に形成されており、これにより第１の電極１０はガラス基板１１の略全面に亘って配置されたものとなっている。
【００２５】
また、これら縦置時駆動電極部１０ａおよび横置時駆動電極部１０ｂには、それぞれ縦置用駆動部２１および横置用駆動部２２が電気的に接続されており、それぞれが独立して駆動可能とされている。これら縦置用駆動部２１および横置用駆動部２２は、例えばスイッチング回路等を含む回路部によって構成されるものである。
【００２６】
このような構成に基づいて、縦置時駆動電極部１０ａは立体画像表示装置１の縦置き時に駆動されるようになっている。横置時駆動電極部１０ｂは、縦置時駆動電極部１０ａとは異なり、立体画像表示装置１の横置き時のみ駆動されるようになっている。なお、縦置時駆動電極部１０ａは、縦置き時に右眼用画像Ｒ及び左眼用画像Ｌを良好に分離可能な大きさ及び位置に設定されている。
【００２７】
図５はガラス基板１２に形成された第２の電極１５の形状を示す平面図である。図５に示されるように、第２の電極１５は横置時駆動電極部１５ａと縦置時駆動電極部１５ｂとを含んでいる。横置時駆動電極部１５ａと縦置時駆動電極部１５ｂとは、それぞれ電気的に絶縁されている。
【００２８】
横置時駆動電極部１５ａは複数の長方形電極３５を含み、これら長方形電極３５がストライプ状に配置されるとともに互いが電気的に接続された状態となっている。各長方形電極３５は遮光バリア２のバリア開口Ｓとして機能するものである。縦置時駆動電極部１５ｂは、上記横置時駆動電極部１５ａと同様、複数の長方形電極３５を含み、これら長方形電極３５がストライプ状に配置されるとともに互いが電気的に接続された状態となっている。なお、横置時駆動電極部１５ａと縦置時駆動電極部１５ｂとは交互に形成されており、これにより第２の電極１５はガラス基板１２の略全面に配置されたものとなっている。
【００２９】
また、これら横置時駆動電極部１５ａおよび縦置時駆動電極部１５ｂには、それぞれ横置用駆動部４１および縦置用駆動部４２が電気的に接続されており、それぞれが独立して駆動可能とされている。これら横置用駆動部４１および縦置用駆動部４２は、例えばスイッチング回路等を含む回路部によって構成されるものである。
【００３０】
このような構成に基づいて、横置時駆動電極部１５ａは、立体画像表示装置１の横置き時に駆動されるようになっている。縦置時駆動電極部１５ｂは、横置時駆動電極部１５ａとは異なり、立体画像表示装置１の縦置き時のみ駆動されるようになっている。なお、横置時駆動電極部１５ａは、横置き時に右眼用画像Ｒ及び左眼用画像Ｌを良好に分離可能な大きさ及び位置に設定されている。
【００３１】
このような構成に基づき、遮光バリア２は立体画像表示装置１の設置状態（縦置き時または横置き時）に応じて異なる遮光バリア形状を構成可能となっている。図６は立体画像表示装置１の縦置き時における遮光バリア２の駆動状態を説明するための図である。図７は縦置き時における遮光バリア２が構成するバリア開口とサブ画素との位置関係を示す図である。
【００３２】
遮光バリア２は、立体画像表示装置１の縦置き時、ガラス基板１１側の縦置用駆動部２１のみを動作するとともに、ガラス基板１２側の横置用駆動部４１および縦置用駆動部４２を動作する。これにより、図６に示すように、ガラス基板１２側においては、第２の電極１５の全面（同図破線で示す）が共通電位となる。
【００３３】
ここで、第１の電極１０と第２の電極１５とは、平面的に視て、図６に示すような位置関係となっている。そのため、ガラス基板１１側における縦置時駆動電極部１０ａと第２の電極１５との間に電圧を印加することができる。なお、同図は模式図であるため第２の電極１５を構成する横置時駆動電極部１５ａ及び縦置時駆動電極部１５ｂ間に隙間が生じているが、実際の隙間は非常に微小であることから第２の電極１５は縦置時駆動電極部１０ａとの間に電圧を良好に印加することができる。これにより、偏光板１４で偏光された光の偏光軸が、縦置時駆動電極部１０ａと第２の電極１５との間に位置する液晶層１３の中で液晶の回転に従って９０度回転し、偏光板１６を透過して出てくる。このとき、横置時駆動電極部１０ｂと第２の電極１５との間には電圧が印加されないため、偏光板１４で選択された光の偏光軸が、液晶層１３の中で回転しないため、偏光板１６を通過しない。
【００３４】
これにより、遮光バリア２がなすバリア開口Ｓは、図７に示すように縦置時駆動電極部１０ａのパターンに対応する千鳥状となる。よって、各サブ画素１００に表示されている右眼用画像Ｒ及び左眼用画像Ｌを良好に分離することができ、観察者Ｈに右眼用画像Ｒ及び左眼用画像Ｌを確実に視認させることができる。
【００３５】
立体画像表示装置１は、横置き時では、右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌとが図８における水平方向（第２の方向）に沿って交互に並んで配置される。また、垂直方向（第１の方向）で見ると、同じ眼に対応する画像（右眼用画像Ｒ又は左眼用画像Ｌ）が直線状に配置される。
【００３６】
図９は立体画像表示装置１の横置き時における遮光バリア２の駆動状態を説明するための図である。図１０は横置き時における遮光バリア２が構成するバリア開口とサブ画素との位置関係を示す図である。
【００３７】
遮光バリア２は、立体画像表示装置１の横置き時、ガラス基板１２側の横置用駆動部４１のみを動作するとともに、ガラス基板１１側の縦置用駆動部２１および横置用駆動部２２を動作する。このとき、第１の電極１０の全面が共通電位となる。よって、図９に示されるようにガラス基板１２側における横置時駆動電極部１５ａと第１の電極１０との間に電圧を印加することができる。なお、同図は模式図であるため第１の電極１０を構成する縦置時駆動電極部１０ａ及び横置時駆動電極部１０ｂ間に隙間が生じているが、実際の隙間は非常に微小であることから第１の電極１０は横置時駆動電極部１５ａとの間に電圧を良好に印加することができる。これにより、偏光板１４で偏光された光の偏光軸が、横置時駆動電極部１５ａと第１の電極１０との間に位置する液晶層１３の中で液晶の回転に従って９０度回転し、偏光板１６を透過して出てくる。このとき、縦置時駆動電極部１５ｂと第１の電極１０との間には電圧が印加されないため、偏光板１４で選択された光の偏光軸が、液晶層１３の中で回転しないため、偏光板１６を通過しない。
【００３８】
これにより、遮光バリア２がなすバリア開口Ｓは、図１０に示すように横置時駆動電極部１５ａのパターンに対応したストライプ状に形成されることとなる。よって、各サブ画素１００が表示する右眼用画像Ｒ及び左眼用画像Ｌを良好に分離することができ、観察者Ｈに右眼用画像Ｒ及び左眼用画像Ｌを確実に視認させることができる。
【００３９】
このように遮光バリア２は、右眼用画像Ｒのみを観察者Ｈの右眼に入射させ、且つ左眼用画像Ｌのみを観察者Ｈの左眼に入射させることで両目視差効果を生じさせ、立体画像を観察者Ｈに視認させることができる。
【００４０】
ところで、サブ画素の形状が縦横で異なる矩形形状（すなわち、長方形形状）の場合、立体画像表示装置の縦置きした場合と横置きした場合とで観察者Ｈに対する適視距離が変化してしまう。ここで、適視距離とは観察者Ｈが立体画像を良好に視認できる観察距離を意味する。以下、図１１を参照してこれを検証する。
【００４１】
図１１では、観察者Ｈの眼間距離をＥとし、サブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００ＢのピッチをＢとし、遮光バリアと液晶パネルとの距離をｄとし、観察者Ｈの適視距離をＡとした。なお、縦置き時におけるサブ画素のピッチＢは、例えば横置き時におけるサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００ＢのピッチＢの３倍とする。このとき、下式（１）〜（３）の関係が導き出される。
【００４２】
Ｂ：Ｄ＝Ｅ：Ａ        …（式１）
【００４３】
ＢＡ＝ＥＤ            …（式２）
【００４４】
３Ｂ：Ｄ＝Ｅ：Ａ／３        …（式３）
【００４５】
すなわち、立体画像表示装置を縦置きした場合における観察者Ｈの適視距離は、立体画像表示装置を横置きした場合における観察者Ｈの適視距離の１／３となり、大きく異なることが示される。よって、観察者Ｈは縦置き時と横置き時において表示装置に対する位置を前後に移動する必要があった。
【００４６】
これに対し、本実施形態に係る立体画像表示装置１は、上述のようにサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの形状を略正方形としたため、縦置き時と横置き時においてサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ間のピッチが変化することが無い。また、縦置き時及び横置き時に対応したバリア形状が個別に設定されるため、縦置き時及び横置き時のいずれにおいても観察者Ｈの立体画像視認位置を変化させること無く、良好な立体画像を視認させることができる。
【００４７】
また、上述の説明では、液晶パネル３のサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの配列パターンとして、垂直方向でみて奇数列のサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの配列パターンと偶数列の配列パターンとを同じとする場合について説明したが、図１２に示すように奇数列及び偶数列におけるサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの配列パターンを異ならせるようにしてもよい。
【００４８】
この場合、図１２中実線Ａで示される領域内のサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにより右眼用の１画素が構成されている。また、図１２中実線Ｂで示される領域内のサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにより左眼用の１画素が構成されている。
【００４９】
この構成によれば、図２に示したサブ画素配列パターンに比べ、１個の右眼用画素及び左眼用画素を構成するサブ画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂがより正三角形に近い形で配置され、サブ画素が近接した状態となる。
【００５０】
このようなサブ画素配置によれば、上記遮光バリア２を用いることで観察者Ｈは右眼用画像Ｒ及び左眼用画像Ｌをそれぞれ良好に視認することで高品質な立体画像を観察することができる。
【００５１】
（電子機器）
図１３は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。同図の携帯電話１３００は、本発明の表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。上記実施形態の表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても良好な立体画像を表示が可能な信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…サブ画素、Ｒ…右眼用画像、Ｌ…左眼用画像、Ｈ…観察者、Ｓ…バリア開口、１…立体画像表示装置（表示装置）、２…遮光バリア（遮光手段）、３…液晶パネル（画像表示手段）、１０…第１の電極、１３…液晶層、１５…第２の電極、１３００…携帯電話（電子機器）
【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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