(57)【要約】      （修正有）【課題】回転方向の検知を磁界検出で行い、揺動と回転操作が可能な回転揺動式入力装置において小型で高い防滴性能を有し、操作ダイアルの各操作方向において同一で良好な操作感触を得る。【解決手段】操作ダイアル２５の回転に応じてクリック感を付与するクリック部材２１は、円環状の磁石３１の内周側に配置され、かつ操作ダイアル２５の回転軸方向において、磁石とクリック手段の高さを略同一に配置される。スイッチ２３ａを押し込む複数の押し子部５１を有する弾性部材３２は、磁石３１とクリック部材２１の間に配置された第１のリブ４１を有し、円環状の磁石３１より外側にて、外装カバー１５と接する。複数の押し子部５１のうち、弾性部材３２が外装カバー１５と接するまでの距離の遠い側の押し子部には、シートスイッチに接する壁部が近い側の押し子部と弾性部材３２が外装カバー１５と接するまでの距離と略同一の距離に設けられる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサが実装されるプリント配線板と、
前記プリント配線板の前記磁気センサの実装面側に設けられ、押下されることで信号を発生する複数のスイッチと、
回転操作、及び前記複数のスイッチに対応する複数方向の揺動操作が可能な操作ダイアルと、
前記操作ダイアルに固定され、前記操作ダイアルを回転操作した際に、前記磁気センサを通過するように一体に回転する環状の磁石と、
前記操作ダイアルを前記磁石とともに回転可能に、かつ前記複数方向に揺動可能に保持するホルダと、
前記操作ダイアルを回転操作したときにクリック感を発生させるクリック部材と、
前記操作ダイアルと前記プリント配線板との間に設けられ、前記スイッチを押下する複数の押し子部を有する弾性部材を備える回転揺動式入力装置であって、
前記弾性部材は、前記操作ダイアルの回転軸を中心とした円周状の第１のリブを有し、前記第１のリブは、前記磁石と前記クリック部材の間で前記操作ダイアルに接するように配置され、
前記プリント配線板の前記磁気センサの実装面は、前記複数のスイッチを一体に保持するシートスイッチを有し、
前記クリック部材は、前記磁石の内周側に配置され、かつ前記操作ダイアルの回転軸方向において、前記磁石と前記クリック部材の高さが略同一に配置され、
前記弾性部材は、前記操作ダイアルより外側にて外装カバーと接し、前記複数の押し子部は、前記弾性部材が前記外装カバーと接するまでの距離の近い側と遠い側の押し子部を有し、前記弾性部材の前記遠い側の距離の押し子部の外側には、前記シートスイッチに接する壁部が前記近い側の距離と略同一の距離に設けられていることを特徴とする回転揺動式入力装置。
【請求項２】
前記弾性部材には、前記スイッチを押下する前記複数の押し子部が一体に成形されており、互いに隣り合う前記押し子部の間には、薄肉領域が設けられ、前記薄肉領域のいずれかは前記磁気センサを覆うことを特徴とする請求項１に記載の回転揺動式入力装置。
【請求項３】
前記弾性部材には、前記壁部に接し、前記操作ダイアルに固定された前記磁石と投影上で重なる保護リブが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転揺動式入力装置。
【請求項４】
前記弾性部材に設けられた前記押し子部は、前記壁部と硬度の異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回転揺動式入力装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転揺動式入力装置を入力手段として備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置を含む電子機器に設けられる回転揺動式入力装置、及び回転揺動式入力装置を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の電子機器として、複数方向の揺動操作と回転操作の複合操作が可能な操作ダイアルを有する回転揺動式入力装置を備えるものがある。回転揺動式入力装置の回転検出手段としては、操作ダイアルに固定された接点ブラシをプリント配線板に設けられた電極パターンに沿って摺動させることで発生するパルス信号に基づき操作ダイアルの回転を検出する技術が提案されている（特許文献１）。この提案では、操作ダイアルを揺動させることで、操作ダイアルに設けられた押し子によりスイッチが押されて信号が出力される。
【０００３】
しかし、上記特許文献１では、接点ブラシをプリント配線板に設けられた電極パターンに沿って摺動させる構造のため、防滴性能を高めることが困難である。一方、磁石とホール素子を回転検知に用い、防滴性能を高めた構成が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２８１５８９号公報
【特許文献２】特開２０１６−４６０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献２では、操作ダイアルの内側において、磁石を保持する回転体が互いにギアで連動し、異なる回転軸で回転する構成となっている。そのため、操作ダイアルの小型化が困難である。また、操作ダイアルの機構部は、防滴のための壁部の領域外に配置され、さらに操作ダイアルの各操作方向において同一で良好な操作感触を得ることについては、考慮されていない。
【０００６】
そこで本発明は、回転方向の検知を磁界検出で行い、揺動と回転操作が可能な回転揺動式入力装置において小型で高い防滴性能を有し、操作ダイアルの各操作方向において同一で良好な操作感触を得ることができる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、磁気センサが実装されるプリント配線板と、前記プリント配線板の前記磁気センサの実装面側に設けられ、押下されることで信号を発生する複数のスイッチと、回転操作、及び前記複数のスイッチに対応する複数方向の揺動操作が可能な操作ダイアルと、前記操作ダイアルに固定され、前記操作ダイアルを回転操作した際に、前記磁気センサを通過するように一体に回転する環状の磁石と、前記操作ダイアルを前記磁石とともに回転可能に、かつ前記複数方向に揺動可能に保持するホルダと、前記操作ダイアルを回転操作したときにクリック感を発生させるクリック部材と、前記操作ダイアルと前記プリント配線板との間に設けられ、前記スイッチを押下する複数の押し子部を有する弾性部材を備える回転揺動式入力装置であって、前記弾性部材は、前記操作ダイアルの回転軸を中心とした円周状の第１のリブを有し、前記第１のリブは、前記磁石と前記クリック部材の間で前記操作ダイアルに接するように配置され、前記プリント配線板の前記磁気センサの実装面は、前記複数のスイッチを一体に保持するシートスイッチを有し、前記クリック部材は、前記磁石の内周側に配置され、かつ前記操作ダイアルの回転軸方向において、前記磁石と前記クリック部材の高さが略同一に配置され、前記弾性部材は、前記操作ダイアルより外側にて外装カバーと接し、前記複数の押し子部は、前記弾性部材が前記外装カバーと接するまでの距離の近い側と遠い側の押し子部を有し、前記弾性部材の前記遠い側の距離の押し子部の外側には、前記シートスイッチに接する壁部が前記近い側の距離と略同一の距離に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転方向の検知を磁界検出で行い、揺動と回転操作が可能な回転揺動式入力装置において小型で高い防滴性能を有し、操作ダイアルの各操作方向において同一で良好な操作感触を得ることができる構成を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の回転揺動式入力装置を備える電子機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。
【図２】回転揺動式入力装置の斜視図である。
【図３】図２に示す回転揺動式入力装置の分解斜視図である。
【図４】操作ダイアルの裏面側に配置された磁石と操作ダイアルの図である。
【図５】クリック部材と操作ダイアルの関係を説明する図である。
【図６】プリント配線板に配置されたホール素子とスイッチの関係を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は操作ダイアルの回転が停止した安定位置での回転揺動式入力装置を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】回転揺動式入力装置の防滴構造を説明する要部断面図である。
【図９】弾性部材の詳細形状を説明する図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の回転揺動式入力装置を備える電子機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１０は、正面側に、レンズ鏡筒１２が設けられ、背面側には、レンズ鏡筒１２の撮影光学系を通過して不図示の撮像素子に結像した被写体像を表示するＬＣＤ等の表示ユニット１３が設けられている。デジタルカメラ１０は、外装カバーとしての背面カバー１５で覆われている。デジタルカメラ１０を背面側から見て、表示ユニット１３は、カメラ背面側の外観の一部となっており、表示ユニット１３の右側には、回転揺動式入力装置１４を構成する操作ダイアル２５が設けられている。
【００１３】
回転揺動式入力装置１４は、例えば、マニュアルフォーカスやホワイトバランス等の連続的な入力操作が求められる機能に操作ダイアル２５の回転操作が割り当てられる。また、回転揺動式入力装置１４は、複数方向の揺動操作と回転操作の複合操作として、フラッシュ発光のオン／オフ／オートのようにトグル操作により設定可能な機能に操作ダイアル２５の押しボタン操作が割り当てられている。
【００１４】
図２は、回転揺動式入力装置１４の斜視図である。図３は、図２に示す回転揺動式入力装置１４の分解斜視図である。
【００１５】
図２及び図３に示すように、操作ダイアル２５は、ホルダ２０に対してＺ軸を中心にホルダ２０に形成された保持孔２０ｃによって回転操作可能に保持されている。また、操作ダイアル２５は、複合操作として、カメラの上下左右方向に押し操作された場合に、ホルダ２０に対して揺動可能に保持されている。
【００１６】
ホルダ２０は、基台２８に設けられた不図示の貫通孔に位置決めされるとともに、基台２８の裏面から突出したピン形状がカシメ溶着手段で基台２８に固定されている。ホルダ２０には、クリック部材２１が保持されている。操作ダイアル２５の中央部には、表示板２６が設けられている。
【００１７】
表示板２６の外観には、上下左右方向のボタン機能を表すアイコンが印刷されている。表示板２６は、基台２８に設けられた孔に位置決めされると共に基台２８の裏面に突出したピン形状部がカシメられて基台２８に固定され、回転が規制されている。表示板２６の中央部には、センターキー２７が設けられ、センターキー２７は、表示板２６に対してＺ軸方向に押し操作が可能に保持されている。
【００１８】
操作ダイアル２５を上下左右の各方向へ押し操作した場合、表示板２６は、一部が弾性変形することで操作ダイアル２５に追従して揺動し、また、センターキー２７は、操作ダイアル２５の回転時も揺動時も連動せず、軸方向の押し操作のみ可能になっている。
【００１９】
操作ダイアル２５とプリント配線板２９の間には、弾性部材３２が配置されている。弾性部材３２は、ゴム等の密閉性のある部材でよい。弾性部材３２には、摺動シート３８が位置決めされて保持されている。プリント配線板２９には、図３に示すように、操作ダイアル２５の回転を検出する磁気センサとして、一対のホール素子２２が実装されている。プリント配線板２９のホール素子２２の実装面側には、複数のメタルドームスイッチ２３ａを一体に保持するシートスイッチ２３ｂが固定されている。また、プリント配線板２９のホール素子２２の実装面と反対側には、両面テープ３０が配置されている。
【００２０】
図４（ａ）は操作ダイアル２５の裏面側から見た分解斜視図、図４（ｂ）は操作ダイアル２５の裏面側の磁石３１の着磁状態を示す図である。図４（ａ）に示すように、磁石３１は、円環状に形成される。磁石３１は、操作ダイアル２５の裏面側に設けられた周溝部３７に固定され、操作ダイアル２５と一体に回転する。
【００２１】
操作ダイアル２５には、図４（ｂ）に示すように、回転軸部２５ｂが設けられている。回転軸部２５ｂは、ホルダ２０に形成された保持孔２０ｃ（図３参照）に回転可能、かつ複数方向に揺動可能に保持されている。図４（ｂ）に示すように磁石３１はＮ極３１ａとＳ極３１ｂが交互に等間隔で着磁されている。
【００２２】
ホール素子２２は、磁石３１の回転に伴うＮ極３１ａとＳ極３１ｂが真上を通過する際の磁束の変化による出力信号に基づき、操作ダイアル２５の回転を検出する。なお、プリント配線板２９に実装された一対のホール素子２２は、出力信号の波形が半位相ずれる角度で配置されており、これにより、操作ダイアル２５の回転方向も検出することが可能となっている。
【００２３】
図５は、クリック部材２１と操作ダイアル２５の関係を説明する図である。図４（ａ）に示すように、回転軸部２５ｂの外周部には、径方向外側に突出する凸部２５ａが周方向に略等間隔で複数設けられている。図５に示すように、クリック部材２１の両端部は、それぞれ互いに隣り合う凸部２５ａの間に係合している。
【００２４】
つまり、周方向に互いに隣り合う凸部２５ａの斜面により、クリック部材２１は、操作ダイアル２５の回転に抗するバネ力を発生させ、操作者にクリック感を付与する。これにより、操作ダイアル２５は、回転が停止した安定位置にある。磁石３１のＮ極３１ａとＳ極３１ｂの着磁位置は、操作ダイアル２５と磁石３１が不図示の位置決め部によって、最適な位相となるように固定されている。この状態では、クリック部材２１と磁石３１の操作ダイアル２５の回転軸方向の高さが略同一に配置されている。
【００２５】
図６は、プリント配線板２９に配置されたホール素子２２とメタルドームスイッチ２３ａの関係を示す斜視図である。図６に示すように、ホール素子２２は、操作ダイアル２５の回転軸方向から見て隣接するメタルドームスイッチ２３ａの間に配置される。ホール素子２２とメタルドームスイッチ２３ａは操作ダイアル２５の裏面側に設けられた円環状の磁石３１の半径と同一の円周状に配置可能である。
【００２６】
図７（ａ）は操作ダイアル２５の回転が停止した安定位置での回転揺動式入力装置１４を示す図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図７（ｂ）に示すように、弾性部材３２には、複数のメタルドームスイッチ２３ａのうちの中央に配置された上下左右の４箇所のメタルドームスイッチ２３ａに対応して押し子部５１が一体で設けられている。
【００２７】
そして、操作ダイアル２５を上下左右のいずれかの方向に揺動操作した際に、押し子部５１と磁石３１は、対応するメタルドームスイッチ２３ａを押下する押圧部として機能する。弾性部材３２に設けられた押し子部５１は、磁石３１との間に摺動シート３８を介することで操作ダイアル２５の回転の操作感触を妨げないようになっている。摺動シート３８は、環状の樹脂シートで形成され、操作ダイアル２５の回転動作時に磁石３１と弾性部材３２の摩擦を低減する。なお、摺動シート３８は、弾性部材３２と一体成形されていてもよい。
【００２８】
図８は、回転揺動式入力装置１４の防滴構造を説明する要部断面図である。前述したように、操作ダイアル２５は、上下左右の方向に揺動する。つまり、図８に示すように、操作ダイアル２５とデジタルカメラ１０の背面カバー１５の間隙７１は、操作ダイアル２５の回転動作と揺動動作に必要である。その結果、回転揺動式入力装置１４は、図の矢印に示す水滴の侵入経路が生じる。弾性部材３２の操作ダイアル２５側には、第１のリブ４１が回転軸Ｚを中心として円周状に設けられている。
【００２９】
第１のリブ４１は、磁石３１を固定する周溝部３７を形成している内周側の壁部６４に当接している。操作ダイアル２５とデジタルカメラ１０の背面カバー１５の間隙７１から侵入する水滴等に対し、第１のリブ４１は、周溝部３７を形成している内周側の壁部６４に当接してクリック部材２１への侵入経路を塞ぐことが可能となる。
【００３０】
第１のリブ４１は、操作ダイアル２５の揺動動作にも追従可能な構造である。つまり、第１のリブ４１は、クリック部材２１への侵入経路に対し高い防滴性を可能とする。弾性部材３２の操作ダイアル２５側には、第２のリブ４３が操作ダイアル２５の最外形よりも外周側に設けられている。
【００３１】
第２のリブ４３は、背面カバー１５の内観側に設けられた外装カバーリブ４５と当接している。よって、第２のリブ４３は、操作ダイアル２５とデジタルカメラ１０の背面カバー１５の間隙７１から侵入する水滴に対し、内部のプリント配線板２９への侵入経路を塞ぐことが可能となる。また、弾性部材３２には、第２のリブ４３よりも操作ダイアル２５の外側に基台２８とプリント配線板２９の端面を覆う枠形状部４２が第１のリブ４１と反対側に延びて設けられている。
【００３２】
枠形状部４２は、基台２８の端面と背面カバー１５の間で圧縮される。よって、枠形状部４２は、操作ダイアル２５とデジタルカメラ１０の背面カバー１５の間隙７１から侵入する水滴に対し、内部のプリント配線板２９への侵入経路を塞ぐことが可能となる。枠形状部４２と第２のリブ４３は、弾性部材３２に係止されているその他のボタン４７に対しても、同様に防滴効果を得ることが可能である。
【００３３】
さらにホルダ２０に形成された保持孔２０ｃには、弾性部材３２の一部である第３のリブ４６が固定されている。第３のリブ４６は、操作ダイアル２５の回転軸部２５ｂと、シートスイッチ２３ｂに当接している。よって、第３のリブ４６は、センターキー２７と表示板２６や操作ダイアル２５と表示板２６といった間隙から回転揺動式入力装置１４へ侵入する水滴の侵入経路を塞ぐことが可能となる。なお、第３のリブ４６は、ホルダ２０と一体成形されていても良い。また、弾性部材３２は、ホルダ２０と一体成形されていても良い。
【００３４】
図９は、弾性部材３２の詳細形状を説明する図である。図１０は、図９のＤ−Ｄ線断面図である。図９及び図１０に示すように、押し子部５１は、弾性部材３２の一部が弾性変形することでメタルドームスイッチ２３ａを押下する。押し子部５１は、メタルドームスイッチ２３ａを押下するために、硬くなければならない。メタルドームスイッチ２３ａの作動力に対し押し子部５１が変形してしまうと、操作ダイアル２５の揺動による押し感は悪化してしまう。
【００３５】
しかしながら、弾性部材３２の全体が硬くなってしまうと、弾性部材３２は、弾性変形しにくくなる。その結果、操作ダイアル２５の揺動動作に抗力となってしまい、所望の操作感触を得ることができない。図８に示すように、弾性部材３２は、操作ダイアル２５の外形よりも外側において基台２８とプリント配線板２９の端面を覆う枠形状部４２が設けられている。枠形状部４２は、基台２８の端面と背面カバー１５の間で圧縮固定される。
【００３６】
操作ダイアル２５を上下左右のいずれかの方向に揺動操作した際に、押し子部５１は、作用点となる。操作ダイアル２５の左右方向となる押し子部５１ａは、枠形状部４２に対し近接している。操作ダイアル２５を左右方向に揺動した際に、押し子部５１ａは、枠形状部４２の圧縮固定部が支点となり、押し子部５１と枠形状部４２の間において弾性変形する。操作ダイアル２５の上下方向となる押し子部５１ｂから枠形状部４２までの距離は、左右方向となる押し子部５１ａから枠形状部４２までの距離より長く、異なっている。
【００３７】
操作ダイアル２５の外形と枠形状部４２の間において弾性部材３２は、円弧状の壁部５２を有している。図１０に示すように、上下の押し子部５１ｂから円弧状の壁部５２までの距離Ｌ１は、左右の押し子部５１ａから枠形状部４２までの距離と略同一距離に設けている。また、円弧状の壁部５２は、上下の押し子部５１ｂより高い（シートスイッチ２３ｂ側に長い）形状である。よって、操作ダイアル２５を上下方向に揺動操作した際に、押し子部５１ｂは、円弧状の壁部５２を支点として、円弧状の壁部５２から押し子部５１ｂの間で弾性変形し動作する。
【００３８】
操作ダイアル２５を上下左右のいずれかの方向に揺動操作した際に、作用点となる押し子部５１は、いずれも、操作ダイアル２５の外形より外側に等距離となる支点が設けられている。弾性部材３２は、操作ダイアル２５の揺動動作に対し、押し子部５１から等距離となる支点の間で弾性変形している。よって、操作ダイアル２５の各操作方向において同一で良好な操作感触を得ることが可能である。
【００３９】
弾性部材３２は、プリント配線板２９上のシートスイッチ２３ｂを覆う面において、押し子部５１の間に第１の薄肉領域５０（図９参照）が設けられている。一対のホール素子２２（図６参照）は、押し子部５１の間に設けられた第１の薄肉領域５０で覆われ、かつ周囲を囲っている。よって、操作ダイアル２５を上下左右のいずれかの方向に揺動操作した際に、第１の薄肉領域５０は、ホール素子２２の保護領域の一部となる。
【００４０】
また、図９に示すように、弾性部材３２の裏面側で押し子部５１の近傍には、壁部５２に接し、操作ダイアル２５の裏面側の周溝部３７に固定された円環状の磁石３１と投影上で状重なる保護リブ５３が設けられる。保護リブ５３は、操作ダイアル２５の回転動作において上下左右のいずれかの方向を押してしまう、誤操作を防止する。
【００４１】
良好な操作感触を得るために弾性部材３２は、押し子部５１の周囲に第２の薄肉領域５４が設けられている。操作ダイアル２５を上下左右のいずれかの方向に揺動操作した際に、良好な操作感触を得るために押し子部５１は、弾性部材３２の他の部分と異なる硬度の材料と一体成形しても良い。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では、弾性部材３２の表面に設けられた第１のリブ４１は、操作ダイアル２５に設けられた磁石３１を固定する周溝部３７を形成する内周側の壁部６４と当接している。第１のリブ４１は、操作ダイアル２５の揺動動作にも追従可能な構造であるため、大型化することなく回転揺動式入力装置１４の防滴性能を高めることが可能である。
【００４３】
また、本実施形態では、弾性部材３２の裏面において、揺動動作時に各押し子部５１に対し、揺動操作した際に、操作ダイアル２５の外形より外側に押し子部５１から支点が等距離となる壁形状がある。よって、操作ダイアル２５の各操作方向において同一で良好な操作感触を得ることが可能である。
【００４４】
保護リブ５３は、操作ダイアル２５の回転動作において上下左右のいずれかの方向を押してしまう、誤操作を防止する。弾性部材３２は、プリント配線板２９上のシートスイッチ２３ｂを覆う面において互いに隣り合う押し子部５１の間に第１の薄肉領域５０が設けられている。弾性部材３２は、押し子部５１の周囲に第２の薄肉領域５４が設けられている。これにより、弾性部材３２は、押し子部５１の周囲で弾性変形部を確保することが可能となる。その結果、操作ダイアル２５を上下左右のいずれかの方向に揺動操作した際に、良好な操作感触を得ることが可能である。
【００４５】
以上より、回転方向の検知を磁界検出で行い、揺動と回転操作が可能な回転揺動式入力装置１４において小型で高い防滴性能を有し、操作ダイアル２５の各操作方向において同一で良好な操作感触を得ることができる構成を提供することができる。
【００４６】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  デジタルカメラ
１４  回転揺動式入力装置
２０  ホルダ
２１  クリック部材
２２  ホール素子
２３ａ  メタルドームスイッチ
２５  操作ダイアル
２９  プリント配線板
３１  磁石
３２  弾性部材
４１  第１のリブ
５１  押し子部
５２  壁部
【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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