(57)【要約】【課題】発光箇所の大型化に適したセンサ装置を提供する。【解決手段】入射面４８ａから入射した光を内部で導光させ、出射面４８ｂから出射させることが可能な導光部材４８と、投光部５２ａが投光した検知光の反射光を受光部５２ｂが受光することで被検知物を検知可能な光電センサ５２と、を備え、導光部材４８は、出射面４８ｂとは表裏反対側に設けられ、入射面４８ａから入射した光を出射面４８ｂに反射可能な反射面４８ｅを有し、投光部５２ａ及び受光部５２ｂの一方又は両方のセンサ要素は、導光部材４８に対して導光部材４８の反射面４８ｅ側に配置され、光電センサ５２は、導光部材４８を透過する検知光を用いて被検知物を検知する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面から入射した光を内部で導光させ、出射面から出射させることが可能な導光部材と、
投光部が投光した検知光の反射光を受光部が受光することで被検知物を検知可能な光電センサと、を備え、
前記導光部材は、前記出射面とは表裏反対側に設けられ、前記入射面から入射した光を前記出射面に反射可能な反射面を有し、
前記投光部及び前記受光部の一方又は両方のセンサ要素は、前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置され、
前記光電センサは、前記導光部材を透過する検知光を用いて前記被検知物を検知するセンサ装置。
【請求項２】
前記センサ要素と前記導光部材との間に配置される透光性を持つカラーシートを備える請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記受光部は、前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置され、
前記カラーシートは、可視光を遮断するとともに前記検知光となる不可視光を透過可能である請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記入射面に入射する光を発する光源と、
前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置され、前記反射面と対向する主面に前記投光部及び前記受光部の一方又は両方のセンサ要素が設けられるセンサ用基板と、
前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置され、前記反射面と対向する主面に前記光源が実装される光源用基板と、を備える請求項１から３のいずれかに記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記出射面は、前記導光部材の一端から他端に向かう延び方向に沿って設けられ、
前記入射面は、前記導光部材の前記反射面側の面部分に設けられ、
前記導光部材は、前記入射面から入射した光を前記延び方向に向けて反射させる反射部を有する請求項４に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置される光源を備え、
前記出射面は、前記導光部材の一端から他端に向かう延び方向に沿って設けられ、
前記入射面は、前記導光部材の前記反射面側の面部分に設けられ、
前記導光部材は、前記導光部材の一端部に設けられ、前記入射面から入射した光を前記延び方向に向けて反射させる反射部を有し、
本センサ装置は、水回り機器の機器本体に組み込まれ、前記出射面から出射する光が前記機器本体の外壁部に形成される窓部を通過するように設けられ、
前記出射面の前記延び方向の一端部は、本センサ装置を前記機器本体に組み込んだとき、前記機器本体の前記外壁部により覆われる請求項１から５のいずれかに記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記光電センサは、前記導光部材に対して前記導光部材の出射面側にある検知エリア内の被検知物を検知可能であり、
前記反射面は、前記検知エリアと前記センサ要素の間の光路と重なる箇所において、その光路から外れた箇所より前記検知光が透過し易くなるように形成される請求項１から６のいずれかに記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記反射面は、前記導光部材の一端から他端に向かう延び方向に沿って設けられ、
前記反射面の表面粗さは、前記入射面から前記延び方向に離れるにつれて大きくなるように形成される請求項１から７のいずれかに記載のセンサ装置。
【請求項９】
機器本体と、
前記機器本体に組み込まれる請求項１から８のいずれかに記載のセンサ装置と、を備える水回り機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水回り機器に用いられるセンサ装置及びこれを用いた水回り機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動水栓等の水回り機器には、ハンズフリーで動作状態を切り替え可能とするため、被検知物を検知可能なセンサ装置を組み込む場合がある。この種のセンサ装置には、光源が発する光により発光する発光部材として導光部材を組み込む場合がある。たとえば、特許文献１には、発光部材の一例となる表示ランプとして機能する導光部材を組み込んだセンサ装置が記載されている。このセンサ装置では、発光部材として機能する導光部材が、センサ部を構成する導光部材とは個別に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５３４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光部材として機能する導光部材は、良好な視認性を得る観点から、その発光箇所を大型化できると好ましい。本発明者は、従来のセンサ装置に関して検討したところ、発光箇所の大型化の観点から改良の余地があるとの認識を得た。
【０００５】
本発明のある態様は、このような課題に鑑みてなされ、その目的の１つは、発光箇所の大型化に適したセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様はセンサ装置である。第１態様のセンサ装置は、入射面から入射した光を内部で導光させ、出射面から出射させることが可能な導光部材と、投光部が投光した検知光の反射光を受光部が受光することで被検知物を検知可能な光電センサと、を備え、前記導光部材は、前記出射面とは表裏反対側に設けられ、前記入射面から入射した光を前記出射面に反射可能な反射面を有し、前記投光部及び前記受光部の一方又は両方のセンサ要素は、前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置され、前記光電センサは、前記導光部材を透過する検知光を用いて前記被検知物を検知する。
【０００７】
第１態様によれば、発光部材として機能する導光部材の発光箇所と検知光の透過箇所を共通化できる。このため、発光部材の発光箇所と検知光の透過箇所を個別に設ける場合と比べ、これらの占有スペースの増大を招くことなく、発光部材の発光箇所を容易に大型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態のセンサ装置が組み込まれる水回り機器の斜視図である。
【図２】第１実施形態の水回り機器の構成図である。
【図３】第１実施形態の水回り機器の一部の側面断面図である。
【図４】第１実施形態のセンサ装置の側面断面図である。
【図５】第１実施形態のセンサ装置の分解斜視図である。
【図６】図４の拡大図である。
【図７】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】第１実施形態の光電センサを説明するための図である。
【図９】第１実施形態のセンサ装置と関連する構成の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１０】第１実施形態の導光部材に光源光が入射したときの動作を説明するための図である。
【図１１】図６の一部を周辺構造とともに示す拡大図である。
【図１２】第２実施形態の導光部材を模式的に示す側面図である。
【図１３】第３実施形態の導光部材を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略したり、構成要素の寸法を適宜拡大、縮小して示す。以下、共通点の多い別々の構成要素には、名称の冒頭に「第１、第２」と付し、符号の末尾に「−Ａ、−Ｂ」と付して区別し、総称するときはこれらを省略することがある。
【００１０】
図１は、本実施形態のセンサ装置１０が組み込まれる水回り機器１２の斜視図である。図２は、水回り機器１２の構成図である。本実施形態はセンサ装置１０に主な特徴の一つがあるが、先に周辺構造を説明する。本実施形態の水回り機器１２は、自動水栓に用いられる吐水装置である。本実施形態の水回り機器１２は、キッチン等の流し台１４の表面に設置される。
【００１１】
水回り機器１２は、給水源から給水路１６を通して送られる水を吐水口３４ａから吐き出し可能である。給水路１６は、主水路１８と、主水路１８の一部を迂回するバイパス水路２０とを有する。主水路１８には、上流側から下流側にかけて順に、温度調整弁２２、流量調整弁２４、第１電気駆動弁２６が設置される。バイパス水路２０には、第２電気駆動弁２８が設置される。
【００１２】
図３は、水回り機器１２の一部の側面断面図である。図２、図３に示すように、水回り機器１２は、センサ装置１０の他に、主に、機器本体３０と、給水ホース３２と、吐水ヘッド３４と、を備える。
【００１３】
機器本体３０は、支持部材３６と、吐水管３８と、ヘッドホルダー４０とを有する。支持部材３６は、不図示のねじ構造等を用いて流し台１４に固定される。吐水管３８は、支持部材３６により支持される。吐水管３８は、いわゆるグースネック状をなしている。
【００１４】
機器本体３０には、入口部４２ａから奥側に広がり出口部４２ｂに至る内部通路４２が形成される。本実施形態の入口部４２ａは吐水管３８の先端部に形成される。本実施形態の内部通路４２は、入口側から出口側に向かって順に、上向きに直線状に延びる第１ストレート部４２ｃと、上向きに凸となる曲線状をなす曲げ部４２ｄと、下向きに直線状に延びる第２ストレート部４２ｅとを有する。
【００１５】
ヘッドホルダー４０は、内部通路４２の入口側部分に配置され、ビス等の締結具４４を用いて吐水管３８に固定される。ヘッドホルダー４０は、給水ホース３２が抜挿可能に挿通されるホース挿通孔４０ａが形成される孔壁部４０ｂと、ホース挿通孔４０ａに対して給水ホース３２が挿される側に設けられるホースガイド部４０ｃとを有する。ホースガイド部４０ｃは、吐水管３８内に挿通され、内側に挿通される給水ホース３２をガイド可能である。ホースガイド部４０ｃの外周部には、センサ装置１０を支持するセンサ支持部４０ｄが設けられる。
【００１６】
給水ホース３２は、フレキシブルホース等であり、可撓性を持つ素材を用いて構成される。給水ホース３２の内側には前述の給水路１６が形成される。給水ホース３２は、内部通路４２に挿通される。
【００１７】
吐水ヘッド３４は、給水ホース３２の下流端部に接続される。吐水ヘッド３４には、給水ホース３２から流入する水を吐き出すための吐水口３４ａが形成される。本実施形態の吐水ヘッド３４は、内部通路４２の入口部４２ａから出し入れ可能に内部通路４２の入口側部分に配置される。吐水ヘッド３４は、バネ部材等の弾性部材を用いたヘッド装着機構４６によりヘッドホルダー４０に脱着可能に装着される。
【００１８】
センサ装置１０の説明に移る。図４は、センサ装置１０の側面断面図である。図５は、センサ装置１０の分解斜視図である。センサ装置１０は、導光部材４８と、ケース５０と、複数の光電センサ５２と、光源５４と、複数の基板５６、５８と、カラーシート６０と、を備える。
【００１９】
導光部材４８は、入射面４８ａから入射した光を内部で導光させ、出射面４８ｂから面状に出射させることが可能である。これにより、導光部材４８は、その出射面４８ｂを面発光させることが可能である。本実施形態の導光部材４８は、出射面４８ｂを面発光させることで、水回り機器１２の動作に関する情報を表示する表示ランプとして用いられる。
【００２０】
導光部材４８は、アクリル樹脂等の透光性を持つ素材を用いて構成される。本実施形態の導光部材４８は無色透明である。導光部材４８は、一端となる後端４８ｃから他端となる前端４８ｄに向かう延び方向Ｘに延びている。本実施形態の導光部材４８は、後端４８ｃから前端４８ｄに向けて延びる長尺体であり、その延び方向Ｘは導光部材４８の長手方向となる。また、本実施形態の導光部材４８は延び方向Ｘに延びる導光板である。本実施形態の導光部材４８は、延び方向Ｘの両端部より中央部が延び方向Ｘと交差する厚み方向Ｙに凸をなすように湾曲する。本実施形態の導光部材４８は、機器本体３０の内部通路４２の曲げ部４２ｄの曲率半径に対応する曲率半径で湾曲する。導光部材４８は、ケース５０に接着等により取り付けられる。
【００２１】
図６は、図４の拡大図である。導光部材４８は、入射面４８ａと、出射面４８ｂと、出射面４８ｂとは表裏反対側に設けられる反射面４８ｅとを有する。出射面４８ｂは厚み方向Ｙの片面に設けられ、反射面４８ｅは厚み方向Ｙの反対面に設けられる。
【００２２】
本実施形態の入射面４８ａは、導光部材４８の延び方向Ｘの後端４８ｃ側の後端部４８ｆに設けられる。本実施形態の導光部材４８は、導光部材４８の延び方向Ｘの後端部４８ｆにて、反射面４８ｅより突き出る凸部４８ｇを有する。本実施形態の入射面４８ａは凸部４８ｇの先端面に設けられる。本実施形態の入射面４８ａは、導光部材４８の反射面４８ｅ側の面部分に設けられることになる。
【００２３】
入射面４８ａと反射面４８ｅは、導光部材４８の延び方向Ｘに沿って設けられる。反射面４８ｅは、入射面４８ａから入射させた光を出射面４８ｂ側に向けて反射可能である。これを実現するため、反射面４８ｅには、入射面４８ａから入射させた光を出射面４８ｂに向けて反射させるための第１反射部４８ｈが設けられる。本実施形態の第１反射部４８ｈは、サンドブラスト加工等により得られる微細な凹凸が形成された粗面であり、第１反射部４８ｈまで伝搬した光を拡散反射させる。本実施形態の第１反射部４８ｈは反射面４８ｅの全面に亘り形成される。
【００２４】
本実施形態の導光部材４８は、更に、入射面４８ａから入射した光を導光部材４８の延び方向Ｘに向けて反射させるための第２反射部４８ｊを有する。本実施形態の第２反射部４８ｊは、導光部材４８の後端部４８ｆに設けられる。本実施形態の第２反射部４８ｊは、入射面４８ａと表裏反対側の位置にて出射面４８ｂ側の面部分に形成される斜面４８ｊａと、斜面４８ｊａに貼り付けられる反射シート４８ｊｂとを有する。反射シート４８ｊｂは、たとえば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の光反射率に優れた素材を用いて構成される。第２反射部４８ｊの斜面４８ｊａは、導光部材４８の後端４８ｃ側に向かうにつれて、導光部材４８の出射面４８ｂ側から反射面４８ｅ側に近づくように、導光部材４８の出射面４８ｂに対して傾斜している。これにより、入射面４８ａに入射した光は、第２反射部４８ｊにより導光部材４８の延び方向Ｘの前端４８ｄ側に向かう方向Ｐａに反射させられる。
【００２５】
図４に示すように、ケース５０は中空構造をなす。ケース５０は、導光部材４８の延び方向Ｘに延びる長尺体である。本実施形態のケース５０は、導光部材４８と同様、ケース５０の延び方向Ｘの両端部より中央部が導光部材４８の厚み方向Ｙに凸をなすように湾曲する。ケース５０は、導光部材４８等の内部部品を収容する。ここでの内部部品とは、導光部材４８、光電センサ５２、光源５４、複数の基板５６、５８等である。
【００２６】
図７は、図３のＡ−Ａ線断面図である。ケース５０は、導光部材４８の延び方向Ｘに直交する断面にて、導光部材４８の厚み方向Ｙに沿った高さ寸法が、厚み方向Ｙと直交する幅方向Ｚに沿った幅寸法より小さい扁平な断面形状である。ケース５０は、ヘッドホルダー４０のセンサ支持部４０ｄと吐水管３８の内周面との間に厚み方向Ｙの両側から挟まれる。ケース５０は、吐水管３８の内周面に当てられた状態でヘッドホルダー４０のセンサ支持部４０ｄにより下側から支持されることで、吐水管３８内での位置が保持される。
【００２７】
図３、図７に示すように、導光部材４８の出射面４８ｂ側を向くケース５０の天面部には、導光部材４８の厚み方向Ｙに突き出る嵌込凸部５０ａが設けられる。ケース５０の嵌込凸部５０ａは、機器本体３０の吐水管３８に形成される窓部３８ａに嵌め込まれる。
【００２８】
図４に戻り、ケース５０は、ケース本体５０ｂと、封止部材５０ｃとを有する。ケース本体５０ｂは、透光性を持つ樹脂等の透光性素材を用いて構成される。本実施形態のケース本体５０ｂは、単色の透光性素材を用いて構成される。ケース本体５０ｂは、導光部材４８の反射面４８ｅ側に向けて開く第１開口部５０ｄが形成される箱状をなし、その内部に導光部材４８等の内部部品を収容する。本実施形態のケース本体５０ｂには、導光部材４８の延び方向Ｘに長い内部空間が形成される。本実施形態のケース本体５０ｂには、導光部材４８の延び方向の後端４８ｃ側に向けて開く第２開口部５０ｅが形成される。
【００２９】
なお、ケース本体５０ｂには、導光部材４８の配置箇所より導光部材４８の前端４８ｄ側に第３開口部５０ｈが形成される。第３開口部５０ｈは押しボタン式のスイッチ６２により塞がれる。
【００３０】
図７に示すように、ケース本体５０ｂには、導光部材４８が嵌め込まれる嵌込凹部５０ｆが形成される。嵌込凹部５０ｆは、導光部材４８の出射面４８ｂ側にて導光部材４８と厚み方向Ｙに対向するケース本体５０ｂの奥壁部５０ｇに形成される。嵌込凹部５０ｆは、導光部材４８の延び方向Ｘに延びる溝状をなしている。
【００３１】
図４に戻り、封止部材５０ｃは、ケース本体５０ｂの第１開口部５０ｄや第２開口部５０ｅを塞いでおり、ケース本体５０ｂの内部空間を水密に封止する。これにより、封止部材５０ｃは、ケース本体５０ｂの内部空間の水密性を確保している。本実施形態の封止部材５０ｃは、ホットメルト接着剤であるが、これに限定されない。封止部材５０ｃは、複数の基板５６、５８に対して導光部材４８とは反対側にてケース本体５０ｂの内部空間を埋めるように充填されることで、ケース本体５０ｂの第１開口部５０ｄを塞いでいる。また、封止部材５０ｃは、後述するセンサ用基板５６−Ｂとケース本体５０ｂの内壁面との間を埋めるように充填されることで、ケース本体５０ｂの第２開口部５０ｅを塞いでいる。
【００３２】
光電センサ５２は、所定の検知エリア内での被検知物の有無を検知するためのものである。本実施形態の光電センサ５２は赤外線式光量センサである。本実施形態の光電センサ５２は、導光部材４８の延び方向Ｘの後端４８ｃ側に配置される第１光電センサ５２−Ａと、前端４８ｄ側に配置される第２光電センサ５２−Ｂとが含まれる。第１光電センサ５２−Ａと第２光電センサ５２−Ｂの構成は大半が共通するため、以下では第１光電センサ５２−Ａを主に説明する。
【００３３】
図８は、光電センサ５２を説明するための図である。図６、図８に示すように、光電センサ５２は、検知光を投光可能な投光部５２ａと、検知光の反射光を受光可能な受光部５２ｂとを有する。光電センサ５２は、投光部５２ａが投光した検知光の反射光を受光部５２ｂで受光することにより被検知物を検知可能である。本実施形態では検知光として赤外光、つまり、不可視光が用いられる。
【００３４】
投光部５２ａは、投光素子５２ｃと、第１光路制限部材５２ｄとを有する。投光素子５２ｃはＬＥＤ等であり、検知光を発することが可能である。第１光路制限部材５２ｄは、投光素子５２ｃの周りを囲むように配置される。第１光路制限部材５２ｄは、投光素子５２ｃが発した検知光が伝搬可能な光路（以下、検知光光路Ｓｂという）を制限するためのものである。本実施形態の第１光路制限部材５２ｄは、投光素子５２ｃが発した検知光の一部を通過させるための第１スリット５２ｅを有する。これにより、第１光路制限部材５２ｄは、投光素子５２ｃが発した検知光が伝搬可能な検知光光路Ｓｂを第１スリット５２ｅを通過する光路に制限する。
【００３５】
受光部５２ｂは、受光素子５２ｆと、第２光路制限部材５２ｇとを有する。受光素子５２ｆはフォトダイオード等であり、検知光を受光可能である。第２光路制限部材５２ｇは、受光素子５２ｆの周りを囲むように配置される。第２光路制限部材５２ｇは、受光素子５２ｆにより受光可能な検知光の反射光の光路（以下、反射光光路Ｓｃという）を制限するためのものである。本実施形態の第２光路制限部材５２ｇには、検知光の反射光の一部を通過させるための第２スリット５２ｈを有する。これにより、第２光路制限部材５２ｇは、検知光の反射光が受光素子５２ｆまで伝搬可能な反射光光路Ｓｃを第２スリット５２ｈを通過する光路に制限する。
【００３６】
以上の光電センサ５２の検知エリアＳａは、投光部５２ａが投光する検知光が伝搬可能な検知光光路Ｓｂと、検知光の反射光が受光素子５２ｆまで伝搬可能な反射光光路Ｓｃとが交差するエリアとなる。この検知エリアＳａは、導光部材４８に対して導光部材４８の出射面４８ｂ側にあるように設定される。
【００３７】
以上の投光部５２ａ及び受光部５２ｂの両方のセンサ要素５２ａ、５２ｂは、導光部材４８に対して導光部材４８の反射面４８ｅ側に配置される。このようなレイアウトのもと、光電センサ５２は、導光部材４８を透過する検知光を用いて、導光部材４８に対して導光部材４８の出射面４８ｂ側にある検知エリアＳａ内の被検知物を検知可能である。このとき、投光部５２ａは、導光部材４８を反射面４８ｅから出射面４８ｂに向けて貫通するように透過する検知光を投光する。また、受光部５２ｂは、導光部材４８を出射面４８ｂから反射面４８ｅに向けて貫通するように透過する検知光の反射光を受光する。
【００３８】
図６に戻り、光源５４は、自らが発する光（以下、光源光という）により導光部材４８を面発光させるためのものである。本実施形態の光源５４は、導光部材４８に対して導光部材４８の反射面４８ｅ側に配置される。本実施形態の光源５４は、チップ部品、つまり、表面実装型部品である。本実施形態の光源５４は、ＬＥＤ、より詳しくは、発光色を変更可能なフルカラーＬＥＤである。
【００３９】
本実施形態の複数の基板５６、５８は、全体として、導光部材４８の延び方向Ｘに長い１つのリジッドフレキシブル基板を構成する。本実施形態の複数の基板５６、５８は、導光部材４８の延び方向Ｘに間を置いて設けられる複数のリジッド基板５６と、複数のリジッド基板５６を接続するフレキシブル基板５８とを有する。複数の基板５６、５８の主面にはＩＣチップ等の複数の電子部品が実装される。
【００４０】
リジッド基板５６には、センサ用基板５６−Ａと、光源用基板５６−Ｂとが含まれる。本実施形態では導光部材４８の延び方向Ｘに間を置いて二つのセンサ用基板５６−Ａが配置される。
【００４１】
センサ用基板５６−Ａと光源用基板５６−Ｂは、導光部材４８に対して導光部材４８の反射面４８ｅ側に配置される。センサ用基板５６−Ａの主面５６ａは、導光部材４８の反射面４８ｅと導光部材４８の厚み方向Ｙに対向しており、その主面５６ａに光電センサ５２を構成するセンサ要素５２ａ、５２ｂが設けられる。光源用基板５６−Ｂの主面５６ａは、導光部材４８の反射面４８ｅと導光部材４８の厚み方向Ｙに対向しており、その主面５６ａに光源５４が実装される。
【００４２】
カラーシート６０は、光電センサ５２のセンサ要素５２ａ、５２ｂと導光部材４８の間に配置される。カラーシート６０は、導光部材４８の反射面４８ｅに重ね合わせられ、接着等により導光部材４８に取り付けられる。カラーシート６０は、透光性を持つとともに特定色に着色されている。本実施形態のカラーシート６０は、可視光を遮断するとともに不可視光としての検知光を透過可能な素材を用いて黒色に着色されている。
【００４３】
カラーシート６０は、導光部材４８の延び方向Ｘに延びる長尺体である。カラーシート６０は、光電センサ５２を構成するセンサ要素５２ａ、５２ｂとともにセンサ用基板５６−Ａを覆うように配置される。本実施形態のカラーシート６０は、第１光電センサ５２−Ａや第２光電センサ５２−Ｂを構成するセンサ要素５２ａ、５２ｂを覆うように配置される。本実施形態のカラーシート６０は、図７に示すように、吐水管３８の窓部３８ａを吐水管３８の内側から覆うように配置される。
【００４４】
図９は、センサ装置１０と関連する構成の機能ブロックを示すブロック図である。本図を用いて第１電気駆動弁２６、第２電気駆動弁２８も説明する。
【００４５】
電気駆動弁２６、２８は、電磁弁、電動弁等である。第１電気駆動弁２６は主水路１８を開閉可能であり、第２電気駆動弁２８はバイパス水路２０を開閉可能である（図２も参照）。水回り機器１２は、電気駆動弁２６、２８が開状態にあるときに吐水する吐水状態となり、電気駆動弁２６、２８が閉状態にあるときに吐水が停止する吐水停止状態となる。水回り機器１２は、第１電気駆動弁２６が開状態にあるとき、温度調整弁２２により調整された温度、かつ、流量調整弁２４により調整された流量の吐水流を吐き出す。水回り機器１２は、第２電気駆動弁２８が開状態にあるとき、温度及び流量が調整されていない冷水を吐水流として吐き出す。
【００４６】
センサ装置１０は、光電センサ５２と、光源５４の他に、状態センサ６４と、制御部６６を備える。状態センサ６４は、水回り機器１２の動作状態を検出可能である。本実施形態の状態センサ６４は、水回り機器１２の動作状態として、水回り機器１２が吐水状態にあるときの吐水流の水温を検出可能である。この状態センサ６４はサーミスタ等の測温素子であり、給水路１６に設置される。
【００４７】
制御部６６は、ワンチップマイクロコンピュータ等であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を組み合わせて構成される。制御部６６は、図示しないがリジッド基板５６に実装される。制御部６６は、光電センサ５２の検知結果に応じて水回り機器１２の動作を制御する。本実施形態の制御部６６は、光電センサ５２−Ａ、５２−Ｂの検知結果に応じて光電センサ５２−Ａ、５２−Ｂに対応する電気駆動弁２６、２８を開閉するように制御する。なお、第１光電センサ５２−Ａは第１電気駆動弁２６に対応し、第２光電センサ５２−Ｂは第２電気駆動弁２８に対応する。これにより、水回り機器１２の動作状態が吐水状態と吐水停止状態との間で切り替えられる。
【００４８】
制御部６６は、状態センサ６４の検知結果に応じて、水回り機器１２の動作に応じた発光態様で発光するように光源５４を制御する。ここでの発光態様とは、光源５４の発光色、発光時間、発光強度等である。本実施形態の制御部６６は、吐水流の水温に応じた発光色で光源５４が発光するように制御する。たとえば、制御部６６は、吐水流の水温が低温から高温になるにつれて、光源５４が青色→黄色→赤色と発光色が変化するように制御する。これに伴い、導光部材４８の出射面４８ｂは、光源５４の発光態様に応じた態様で面発光する。本実施形態では、導光部材４８の出射面４８ｂは、吐水流の水温に応じて、光源５４の発光色と同じ色で面発光することになる。
【００４９】
以上のセンサ装置１０の動作を説明する。
図１０は、導光部材４８に光源光Ｌｂを入射したときの動作を説明するための図である。光源５４が光源光Ｌｂを発すると、その光源光Ｌｂは導光部材４８の入射面４８ａに入射する。入射面４８ａから入射した光源光は導光部材４８の内部で反射を伴い導光させられる。詳しくは、光源光は、導光部材４８の内部で反射を伴い導光部材４８の延び方向Ｘの後端部４８ｆから前端部４８ｋに向かう方向Ｐｂに導光させられる。本実施形態では、入射面４８ａから入射した光源光は第２反射部４８ｊで導光部材４８の後端部４８ｆから前端部４８ｋに向かう方向Ｐａに反射する。また、入射面４８ａから入射した光源光は、導光部材４８の表面（出射面４８ｂ、反射面４８ｅ、側面）での全反射を伴い、導光部材４８の内部を後端部４８ｆから前端部４８ｋに向けて導光させられる。
【００５０】
このとき、導光部材４８の反射面４８ｅに伝搬した光源光の一部は、出射面４８ｂに向けて反射させられる。出射面４８ｂに向けて伝搬してきた光源光のうち、出射面４８ｂに対する入射角が臨界角を下回る光源光は出射面４８ｂから方向Ｐｃに出射する。これにより、導光部材４８の入射面４８ａから入射した光源光Ｌｂが導光部材４８の内部で導光して出射面４８ｂから面状に出射し、その出射面４８ｂが面発光する。この導光部材４８の出射面４８ｂから出射した光源光Ｌｂは、ケース５０のケース本体５０ｂを透過して外部に出射する。
【００５１】
図８に示すように、光電センサ５２の投光部５２ａが検知光を投光すると、その検知光は導光部材４８を透過して出射面４８ｂから出射する。導光部材４８に対して導光部材４８の出射面４８ｂ側にある検知エリアＳａに被検知物がある場合、被検知物と検知光が当たることで反射光が生じる。この反射光の一部は、導光部材４８を透過して受光部５２ｂで受光させられる。光電センサ５２は、投光部５２ａが投光した検知光の反射光を受光部５２ｂで受光すると、検知エリアＳａに被検知物があることを検知する。
【００５２】
なお、光電センサ５２が投光した検知光や、導光部材４８を透過した反射光は、カラーシート６０を透過する。また、光電センサ５２が投光した検知光や、検知エリアＳａで反射した反射光は、ケース５０のケース本体５０ｂを透過する。光電センサ５２は、ケース本体５０ｂを透過する検知光を用いて被検知物を検知しているともいえる。本実施形態の検知光や反射光や光源５４の光源光は、ケース５０を透過するとともに吐水管３８の窓部３８ａ（図３等参照）を通過するように伝搬する。
【００５３】
以上のセンサ装置１０の効果を説明する。
導光部材４８は、入射面４８ａから入射する光を用いて出射面４８ｂを面発光させることができる。また、光電センサ５２は、導光部材４８を透過する検知光を用いて被検知物を検知可能である。よって、発光部材として機能する導光部材４８の発光箇所と検知光の透過箇所とを共通化できる。このため、発光部材の発光箇所と検知光の透過箇所を個別に設ける場合と比べ、これらの占有スペースの増大を招くことなく、発光部材の発光箇所を容易に大型化できる。ここでの発光部材の発光箇所とは、導光部材４８の出射面４８ｂをいう。
【００５４】
また、導光部材４８の発光箇所と検知光の透過箇所とを共通化できるため、これらを別々の箇所に設ける場合と比べて継ぎ目ができる範囲を小さくできる。一般に、複数部材の継ぎ目には汚れが溜まり易いうえ、その継ぎ目に溜まった汚れを取り難い傾向がある。よって、継ぎ目ができる範囲を小さくすることで良好な清掃性を得られる。
【００５５】
導光部材４８と光電センサ５２のセンサ要素５２ａ、５２ｂの間には透光性を持つカラーシート６０が配置される。よって、光電センサ５２のセンサ要素５２ａ、５２ｂをカラーシート６０により隠しつつ、カラーシート６０により意匠性を高められる。また、カラーシート６０の色を変えることで意匠性を容易に変えられる。また、カラーシート６０は、導光部材４８に対して導光部材４８の反射面４８ｅ側に配置されるため、導光部材４８の出射面４８ｂの発光色へのカラーシート６０による影響を抑制できる。よって、導光部材４８の発光色への影響を抑制しつつカラーシート６０により意匠性を高められる。
【００５６】
また、カラーシート６０は、可視光を遮断するとともに検知光を透過可能である。よって、光電センサ５２の受光部５２ｂに伝搬する光から外乱光となる可視光を除去でき、光電センサ５２により被検知物を検知するうえで可視光の影響を軽減できる。
【００５７】
（Ａ）センサ用基板５６−Ａと光源用基板５６−Ｂの主面５６ａは導光部材４８の反射面４８ｅと対向している。よって、導光部材４８の側面と光源用基板５６−Ｂの主面５６ａが対向する場合と比べ、導光部材４８の厚み方向Ｙでのセンサ装置１０全体の寸法を縮小できる。
【００５８】
前述の（Ａ）のレイアウトを実現するうえで、導光部材４８の入射面４８ａを導光部材４８の延び方向Ｘを向く面部分に設ける場合を考える。この場合、導光部材４８に効率良く光源５４の光を取り込むため、導光部材４８の入射面４８ａに光源光の光軸Ｌａ（図６参照）が重なるように光源５４を配置するケースを考える。このケースでは、光源用基板５６−Ｂの主面５６ａの法線方向と異なる向きに光源光の光軸Ｌａを配置する必要があるため、リード部品の光源を用いなければ実現し難くなる。
【００５９】
これに対して、本実施形態の導光部材４８の入射面４８ａは、導光部材４８の反射面４８ｅ側の面部分に設けられ、導光部材４８は、入射面４８ａから導光部材４８に入射した光を延び方向Ｘに向けて反射させる第２反射部４８ｊを有する。よって、前述の（Ａ）のレイアウトを実現しつつ、光源用基板５６−Ｂの主面５６ａの法線方向と同じ向きに光源光の光軸Ｌａを配置でき、表面実装型部品の光源５４を用いた実現が容易となる。このため、光源５４に用いられる電子部品の選択肢を広げられる。
【００６０】
センサ装置１０及び水回り機器１２の他の特徴を説明する。
図１１は、図６の一部を周辺構造とともに示す拡大図である。光源５４は、光源５４が発する光源光の光軸Ｌａが導光部材４８の入射面４８ａや第２反射部４８ｊを通るように配置される。光源５４は、光軸Ｌａを中心として所定の指向角で広がる範囲Ｓｆに向けて光源光を発する。光源５４が発する光源光は光軸Ｌａ上で最大の発光強度となる。この範囲Ｓｆは、説明の便宜のため、光の屈折の影響を無視したものを図示する。
【００６１】
センサ装置１０は、導光部材４８の出射面４８ｂから出射する光（検知光、光源光）が吐水管３８に形成される窓部３８ａを通過するように設けられている。この吐水管３８の窓部３８ａは、吐水管３８の外内を隔てる外壁部３８ｂに形成される。
【００６２】
ここで、導光部材４８に対して導光部材４８の反射面４８ｅ側に光源５４が配置され、導光部材４８の後端部４８ｆの第２反射部４８ｊを用いて光源５４の光源光を導光部材４８の延び方向Ｘの前端４８ｄ側に向かう方向Ｐａに反射させるレイアウトを考える。このレイアウトのもとでは、導光部材４８の第２反射部４８ｊの近傍となる出射面４８ｂの後端部４８ｂａに入射角の小さい光源光の一部が入射し、その光が全反射せずに出射面４８ｂから方向Ｐｄに出射し易くなる。これに起因して、このレイアウトのもとでは、導光部材４８の出射面４８ｂでは、その出射面４８ｂの後端部４８ｂａで局所的に光量が多くなる光ムラが生じ易くなる。
【００６３】
この対策として、本実施形態において、導光部材４８の出射面４８ｂの後端部４８ｂａは、導光部材４８に対して導光部材４８の出射面４８ｂ側から吐水管３８の外壁部３８ｂにより覆われている。出射面４８ｂの後端部４８ｂａは、吐水管３８の窓部３８ａを通して外部から視認不能な位置に配置されているとも捉えられる。この条件は、水回り機器１２の機器本体３０の一部となる吐水管３８にセンサ装置１０を組み込んだときに満たされる。
【００６４】
これにより、導光部材４８の出射面４８ｂで光ムラの生じ易い箇所が吐水管３８の窓部３８ａを通して外部に露出する範囲を小さくできる。これにより、吐水管３８の窓部３８ａから視認できる範囲で導光部材４８の出射面４８ｂに光ムラが生じ得る範囲を小さくでき、良好な意匠性を得られる。この効果は、吐水管３８の外壁部３８ｂにより導光部材４８の出射面４８ｂを覆う範囲が、出射面４８ｂの後端４８ｂｂから延び方向Ｘの前端側に向けて広がるほど得やすくなる。
【００６５】
なお、本実施形態において、光源５４は、吐水管３８の窓部３８ａの延び方向Ｘでの一端となる後端３８ｃより、その延び方向Ｘの後端側（図１１の右側）にずれた位置に配置される。導光部材４８の延び方向Ｘに沿った切断面において、導光部材４８の出射面４８ｂに垂直で、かつ、吐水管３８の窓部３８ａの後端３８ｃを通る仮想線を基準線Ｌｃとする。このとき、前述の内容は、この基準線Ｌｃより延び方向Ｘでの後端側に光源５４が配置されることを意味する。光源５４の他にも、導光部材４８の入射面４８ａも同じ条件を満たしている。
【００６６】
（第２の実施の形態）
図１２は、第２実施形態の導光部材４８を模式的に示す側面図である。本図では導光部材４８の反射面４８ｅの延び方向Ｘでの位置に応じた表面粗さ［Ｒａ］を併せて示す。反射面４８ｅは、検知エリアＳａとセンサ要素５２ａ、５２ｂの間の光路Ｓｂ、Ｓｃから外れた箇所Ｓｄでは、第１表面粗さＲ１となっている。これは、反射面４８ｅに第１反射部４８ｈ（図６参照）を形成することで実現される。一方、反射面４８ｅは、検知エリアＳａとセンサ要素５２ａ、５２ｂの間の光路Ｓｂ、Ｓｃと重なる箇所Ｓｅでは、第１表面粗さＲ１より小さい第２表面粗さＲ２となっている。これは、たとえば、反射面４８ｅに第１反射部４８ｈを形成しないことで実現される。つまり、導光部材４８の反射面４８ｅは、検知エリアＳａとセンサ要素５２ａ、５２ｂの間の光路Ｓｂ、Ｓｃと重なる箇所Ｓｅでは、その光路Ｓｂ、Ｓｃから外れた箇所Ｓｄより検知光が透過し易くなるように形成される。なお、ここでの光路Ｓｂ、Ｓｃとは、前述の検知光光路Ｓｂや反射光光路Ｓｃをいう。
【００６７】
これにより、導光部材４８の反射面４８ｅを光路とする検知光を用いる場合でも、その光路Ｓｂ、Ｓｃ上で検知光が通り易くなり、導光部材４８の反射面４８ｅにより光電センサ５２の検知性能に影響が及ぶのを抑制できる。
【００６８】
なお、本実施形態では、検知エリアＳａとセンサ要素５２ａ、５２ｂの間の光路Ｓｂ、Ｓｃと重なる箇所Ｓｅで検知光が通り易くなるように形成するため、第１反射部４８ｈを形成しない例を説明した。この他にも、その光路Ｓｂ、Ｓｃと重なる箇所Ｓｅでは、その光路Ｓｂ、Ｓｃから外れた箇所Ｓｄより表面粗さを小さくするようにしてもよい。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図１３は、第３実施形態の導光部材４８を模式的に示す側面図である。本図では導光部材４８の反射面４８ｅの延び方向Ｘでの位置に応じた表面粗さ［Ｒａ］を併せて示す。反射面４８ｅの表面粗さは、入射面４８ａから導光部材４８の延び方向Ｘに離れるにつれて大きくなるように形成される。本実施形態の反射面４８ｅの表面粗さは、入射面４８ａから離れるにつれて、連続的に大きくなるように形成される例を示すが、段階的に大きくなるように形成されてもよい。反射面４８ｅの表面粗さは、導光部材４８の延び方向Ｘの後端部４８ｆで最小の第３表面粗さＲ３となり、延び方向Ｘの前端部４８ｋで最大の第４表面粗さＲ４となる。この理由を説明する。
【００７０】
反射面４８ｅの入射面４８ａに近い箇所には大光量の光が伝搬する。一方、反射面４８ｅの入射面４８ａから遠い箇所には光の減衰により小光量の光が伝搬する。本実施形態では、大光量の光の伝搬箇所では反射面４８ｅの表面粗さを小さくし、小光量の光の伝搬箇所では反射面４８ｅの表面粗さを大きくしている。よって、反射面４８ｅから出射面４８ｂに向けて拡散反射する光の光量分布を導光部材４８の延び方向Ｘで均一にし易くなる。これに伴い、出射面４８ｂから出射する光の光量分布も導光部材４８の延び方向Ｘで均一にし易くなり、出射面４８ｂの延び方向Ｘでの光むらを抑制できる。
【００７１】
なお、反射面４８ｅの表面粗さは、導光部材４８の延び方向Ｘでの位置によらず同程度の大きさにしてもよい。また、本実施形態と第２実施形態の内容を組み合わせてもよい。
【００７２】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。
【００７３】
センサ装置１０は水回り機器１２の機器本体３０に組み込まれる例を説明したが、水回り機器１２以外の種々の電気機器に組み込まれてもよい。また、水回り機器１２は吐水装置を例に説明したが、その具体例は特に限定されない。ここでの水回り機器とは水回りに用いられる機器である。本発明の適用の対象となる水回り機器は、たとえば、便器、浴槽、洗面台、手洗い器等も含まれる。
【００７４】
吐水管３８は、内部通路４２が形成される外部部材の一例であり、ヘッドホルダー４０は内部通路４２に配置され、センサ装置１０を支持する内部部材の一例として説明した。外部部材と内部部材の具体例はこれらに限定されない。
【００７５】
導光部材４８は入射面４８ａから入射した光を内部で導光させ、出射面４８ｂから出射させることが可能であれば、その具体的な形状は特に限定されない。導光部材４８は表示ランプとして用いられる例を説明したが、その用途は特に限定されず、照明等として用いられてもよい。
【００７６】
導光部材４８の第１反射部４８ｈは粗面である例を説明したが、入射面４８ａから入射させた光を出射面４８ｂ側に向けて反射可能であれば、その具体例は特に限定されない。たとえば、第１反射部４８ｈは、スクリーン印刷等により得られるドットパターン等でもよい。
【００７７】
導光部材４８の入射面４８ａは、導光部材４８の反射面側の面部分に設けられる例を説明した。この他にも、導光部材４８の入射面４８ａは、導光部材４８の延び方向Ｘや幅方向Ｚを向く面部分に設けられてもよい。
【００７８】
光電センサ５２は第１光電センサ５２−Ａと第２光電センサ５２−Ｂが含まれる例を説明したが、その数は特に限定されない。光電センサ５２の投光部５２ａ及び受光部５２ｂの両方のセンサ要素５２ａ、５２ｂが導光部材４８に対して導光部材４８の反射面４８ｅ側に配置される例を説明した。これに限定されず、いずれか一方のセンサ要素５２ａ、５２ｂのみが導光部材４８に対して導光部材４８の反射面４８ｅ側に配置されてもよい。
【００７９】
センサ用基板５６−Ａと光源用基板５６−Ｂとは別体である例を説明したが、これらが同じ基板の一部として設けられてもよい。センサ用基板５６−Ａの主面と光源用基板５６−Ｂの主面は導光部材４８の光反射面４８ｅと対向する例を説明したが、その配置態様は特に限定されない。たとえば、光源用基板５６−Ｂの主面は導光部材４８の延び方向Ｘや幅方向Ｚの側面と対向してもよい。
【００８０】
光源５４は、その具体例について特に限定されず、たとえば、有機ＥＬ等でもよい。また、光源５４は、発光色を変更可能でなくともよい。光源５４は表面実装型部品を用いる例を説明したが、その電子部品の種類は特に限定されない。光源５４は、たとえば、リード部品を用いてもよい。
【００８１】
カラーシート６０はなくともよい。また、カラーシート６０の色は特に限定されず、たとえば、赤色、青色、黄色等に着色されていてもよい。
【００８２】
以上の実施形態、変形例により具体化される発明を一般化すると、以下の技術的思想が導かれる。以下、発明が解決しようとする課題に記載の態様を用いて説明する。
【００８３】
第２態様のセンサ装置は、第１態様において、前記センサ要素と前記導光部材との間に配置される透光性を持つカラーシートを備えてもよい。
この態様によれば、光電センサのセンサ要素をカラーシートにより隠しつつ、カラーシートにより意匠性を高められる。
【００８４】
第３態様のセンサ装置は、第２態様において、前記受光部は、前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置され、前記カラーシートは、可視光を遮断するとともに前記検知光となる非可視光を透過可能である。
この態様によれば、光電センサの受光部に伝搬する光から外乱光となる可視光を除去でき、検知光となる不可視光により被検知物を検知するうえで可視光の影響を軽減できる。
【００８５】
第４態様のセンサ装置は、第１から第３態様のいずれかにおいて、前記入射面に入射する光を発する光源と、前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置され、前記反射面と対向する主面に前記投光部及び前記受光部の一方又は両方のセンサ要素が設けられるセンサ用基板と、前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置され、前記反射面と対向する主面に前記光源が実装される光源用基板と、を備えてもよい。
この態様によれば、導光部材の側面と光源用基板の主面が対向する場合と比べ、導光部材の出射面から反射面に向かう厚み方向でのセンサ装置全体の寸法を縮小できる。
【００８６】
第５態様のセンサ装置は、第４態様において、前記出射面は、前記導光部材の一端から他端に向かう延び方向に沿って設けられ、前記入射面は、前記導光部材の反射面側の面部分に設けられ、前記導光部材は、前記入射面から入射した光を前記延び方向に向けて反射させる反射部を有してもよい。
この態様によれば、第４態様のレイアウトを実現しつつ、光源用基板の主面の法線方向と光源が発する光の光軸とを同じ向きに合わせられ、表面実装型部品の光源を用いた実現が容易となる。
【００８７】
第６態様のセンサ装置は、第１から第５態様のいずれかにおいて、前記導光部材に対して前記導光部材の前記反射面側に配置される光源を備え、前記出射面は、前記導光部材の一端から他端に向かう延び方向に沿って設けられ、前記入射面は、前記導光部材の前記反射面側の面部分に設けられ、前記導光部材は、前記導光部材の一端部に設けられ、前記入射面から入射した光を前記延び方向に向けて反射させる反射部を有し、本センサ装置は、水回り機器の機器本体に組み込まれ、前記出射面から出射する光が前記機器本体の外壁部に形成される窓部を通過するように設けられ、前記出射面の前記延び方向の一端部は、本センサ装置を前記機器本体に組み込んだとき、前記機器本体の前記外壁部により覆われてもよい。
この態様によれば、導光部材の出射面で光ムラの生じ易い箇所が機器本体の窓部を通して外部に露出する範囲を小さくできる。
【００８８】
第７態様のセンサ装置は、第１から第６態様のいずれかにおいて、前記光電センサは、前記導光部材に対して前記導光部材の出射面側にある検知エリア内の被検知物を検知可能であり、前記反射面は、前記検知エリアと前記センサ要素の間の光路と重なる箇所において、その光路から外れた箇所より前記検知光が透過し易くなるように形成されてもよい。
この態様によれば、導光部材の反射面により光電センサの検知性能に影響が及ぶのを抑制できる。
【００８９】
第８態様のセンサ装置は、第１から第７態様のいずれかにおいて、前記反射面は、前記導光部材の一端から他端に向かう延び方向に沿って設けられ、前記反射面の表面粗さは、前記入射面から前記延び方向に離れるにつれて大きくなるように形成されてもよい。
この態様によれば、出射面から出射する光の光量分布を導光部材の延び方向で均一にし易くなり、出射面の延び方向での光むらを抑制できる。
【００９０】
第９態様は水回り機器である。第９態様の水回り機器は、機器本体と、前記機器本体に組み込まれる第１から第８態様のいずれかのセンサ装置と、を備える。
【符号の説明】
【００９１】
１０…センサ装置、１２…機器、３０…機器本体、４８…導光部材、４８ａ…入射面、４８ｂ…出射面、４８ｅ…反射面、５２…光電センサ、５２ａ…投光部（センサ要素）、５２ｂ…受光部（センサ要素）、５４…光源、５６…センサ用基板、５６…光源用基板、５６ａ…主面、６０…カラーシート。
【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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