(57)【要約】【課題】片手で電子機器を操作する際の操作性を向上させる。【解決手段】電子機器１は、表面および背面にタッチセンサを有し、前記背面のタッチセンサ１３の操作を検出すると、画面処理の基準点を設定し、前記基準点と前記表面のタッチセンサ１２への入力とに基づいて画面処理を行う制御部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面および背面にタッチセンサを有する電子機器であって、
前記背面のタッチセンサの操作を検出すると、画面処理の基準点を設定し、前記基準点と前記表面のタッチセンサへの入力とに基づいて画面処理を行う制御部と、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記制御部は、前記表面のタッチセンサによりスライド操作を検出した場合、前記画面処理として画面の拡大縮小を行う、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記制御部は、前記表面のタッチセンサにより回転操作を検出した場合、前記画面処理として画面の回転を行う、請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記背面のタッチセンサに対する押圧を検出する押圧検出部を備え、
前記制御部は、前記押圧検出部により検出される押圧に基づくデータが所定の閾値を満たすと、前記基準点を設定する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面及び背面にタッチセンサを有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザによる接触を検知するタッチセンサを備えた携帯電話等の電子機器が増加している。接触の検出方式は、抵抗膜方式、静電容量方式等、種々の検出方式が知られており、いずれの方式もユーザの指やスタイラスペン等による接触物の接触を検出する。
【０００３】
また、表面に加え、背面にもタッチセンサを有する電子機器が知られている。例えば、特許文献１には、表面および背面にそれぞれ２つのタッチセンサを備え、使用状態に対応付けられた所定の対応関係に基づいて、第１背面または第２背面に対する入力を、第１表面または第２表面に対する入力として受け付けることにより、利便性を高めることが可能な携帯端末が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３０５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
片手で電子機器を操作する場合には、親指以外の４本の指と手のひらで電子機器の側面および背面を保持しながら、表面に表示されるアイコン、タブ等のオブジェクトを親指で操作する必要がある。しかし、スマートフォンなどの電子機器は大画面化が進んでおり、片手で操作する場合には指が届かないなどの問題がある。また、ピンチイン／ピンチアウトなど二本指での操作が前提の操作方法もあり、これらの操作を片手で行うことは難しい。
【０００６】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、片手で電子機器を操作する際の操作性を向上させることが可能な電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電子機器は、
表面および背面にタッチセンサを有する電子機器であって、
前記背面のタッチセンサの操作を検出すると、画面処理の基準点を設定し、前記基準点と前記表面のタッチセンサへの入力とに基づいて画面処理を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記制御部は、前記表面のタッチセンサによりスライド操作を検出した場合、前記画面処理として画面の拡大縮小を行う、ことが好ましい。
【０００９】
また、前記制御部は、前記表面のタッチセンサにより回転操作を検出した場合、前記画面処理として画面の回転を行う、ことが好ましい。
【００１０】
また、前記背面のタッチセンサに対する押圧を検出する押圧検出部を備え、
前記制御部は、前記押圧検出部により検出される押圧に基づくデータが所定の閾値を満たすと、前記基準点を設定する、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、片手で電子機器を操作する際の操作性を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電子機器の実装構造の一例を示す図である。
【図３】ユーザが電子機器を左手で保持した状態を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電子機器の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る拡大縮小の画面処理を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る回転の画面処理を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る電子機器の実装構造の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る電子機器の処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。図１に示す例では、電子機器１は、表示部１１と、表面タッチセンサ１２と、背面タッチセンサ１３と、制御部１４と、記憶部１５と、通信部１６と、マイク１７と、スピーカ１８とを備える。
【００１５】
表示部１１は、文字、写真、操作用オブジェクト等の画像を表示する。表示部１１は、液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や有機ＥＬパネル（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescence Display）等を用いて構成される。例えばホーム画面では、表示部１１は、電話、メール、インターネット通信、カメラ撮影等の各操作を行うための操作用オブジェクト（オブジェクト）を表示させる。
【００１６】
表面タッチセンサ１２は、表面タッチセンサ１２の入力面において、指の接触または接触の解除を検出する。そして、表面タッチセンサ１２は、入力面に対する接触位置を検出し、検出した接触位置を示す信号を制御部１４へ出力する。表面タッチセンサ１２は透明な部材で構成され、表示部１１の前面に重畳配置される。ユーザは透明な表面タッチセンサ１２を介して表示部１１の画像を視認し、表示部１１が表示する操作用オブジェクトの表示位置の表面タッチセンサ１２を操作することにより、電子機器１に所定の処理を実行させる。ここで、タッチセンサの操作とは、タッチ、タップ、ダブルタップ、フリック等の、指をタッチセンサに接触させるあらゆる操作をいう。
【００１７】
背面タッチセンサ１３は、電子機器１を操作する際の操作性を向上させるために電子機器１の背面に配置され、背面タッチセンサ１３の入力面において、指による接触または接触の解除を検出し、検出結果を制御部１４へ出力する。表面タッチセンサ１２および背面タッチセンサ１３は、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式等の周知の方式で実現される。
【００１８】
制御部１４は、表面タッチセンサ１２から入力される信号により表面タッチセンサ１２の操作を検出すると、接触位置に表示されている操作用オブジェクトに応じた制御を行う。また、制御部１４は、表面タッチセンサ１２への操作に応じて、画面の拡大縮小、回転等の画面処理を行う。例えば、制御部１４は、表面タッチセンサ１２によりピンチイン／ピンチアウト（二本の指でつまんだり広げたりする操作）を検出すると、対応して画面を拡大縮小させる画面処理を行う。また、制御部１４は、表面タッチセンサ１２により二本の指による回転操作を検出すると、対応して画面を回転させる画面処理を行う。
【００１９】
さらに、制御部１４は、背面タッチセンサ１３から入力される信号により背面タッチセンサ１３の操作を検出すると、画面処理の基準点を設定する。制御部１４は、基準点設定後、当該基準点と表面タッチセンサ１２への入力とに基づいて画面処理を行う。なお、制御部１４は、画面処理の基準点を設定してから所定時間の間基準点を有効とし、所定時間経過後に基準点を解除しても良い。また、制御部１４は、背面タッチセンサ１３への入力が継続している場合に基準点を有効とし、指が離れて背面タッチセンサ１３への入力が終力した際に基準点を解除しても良い。
【００２０】
記憶部１５は、半導体メモリ等で構成することができ、各種情報や電子機器１を動作させるためのプログラム等を記憶するとともに、ワークメモリとしても機能する。
【００２１】
通信部１６は、基地局または他の通信機器と無線により通信することを可能にする。
【００２２】
マイク１７は、ユーザの発話等の周囲の音を集音する。マイク１７が集音した音は、電気信号に変換して制御部１４に送られる。
【００２３】
スピーカ１８は、音声、音楽、着信音等の音を出力する。
【００２４】
図２は、第１の実施形態に係る電子機器１の実装構造の一例を示す図である。図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図２（ｃ）は背面図である。
【００２５】
なお、図２においては、筐体１０、表示部１１、表面タッチセンサ１２、背面タッチセンサ１３、および接合部材４０以外の要素の図示は省略している。電子機器１は、図２に示した以外にも、例えば、制御部１４、基板、及び各種部品等の要素を備えることができる。また、典型的にはマイク１７は表面タッチセンサ１２の下部に配置され、スピーカ１８は表面タッチセンサ１２の上部に配置される。
【００２６】
図２に示すように、表面タッチセンサ１２は筐体１０（例えば、金属や樹脂のケース）の表面１０ａに配置され、筐体１０に支持される。
【００２７】
表示部１１は、筐体１０の内部に配置される。例えば、表示部１１を表面タッチセンサ１２の裏面に接着してもよいし、筐体１０の内部に直接固定するか、筐体１０の内部配置される基板または表示部用ホルダ等に固定してもよい。図２では、表示部１１は、接合部材４０を介して表面タッチセンサ１２に接着されている。図２（ｂ）に示すように、表示部１１を、表面タッチセンサ１２の裏面側に配置すれば、表面タッチセンサ１２および表示部１１によりタッチパネルを構成する際に、表示部１１に自由なユーザインタフェースを表示して、ユーザの操作を表面タッチセンサ１２により検出することができる。なお、接合部材４０は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤や両面テープ等であり、例えば無色透明のアクリル系紫外線硬化型接着剤である光学弾性樹脂でもよい。
【００２８】
背面タッチセンサ１３は、電子機器１を片手で保持した際に、人差し指で接触可能な範囲を含むように、筐体１０の背面１０ｂに配置され、筐体１０に支持される。例えば、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、背面タッチセンサ１３は筐体１０の背面１０ｂの上部に配置される。
【００２９】
図３は、ユーザが電子機器１を左手で保持した状態を示す図である。図３（ａ）は表面側から見た図であり、図３（ｂ）は背面側から見た図である。図３（ｂ）に示すように電子機器１を左手で保持すると、人差し指は背面タッチセンサ１３上に位置する。よって、ユーザは人差し指を折り曲げるだけで他の指は動かすことなく容易に背面タッチセンサ１３を操作（タッチ、タップ、ダブルタップ、フリック等）することができる。なお、本実施形態では、背面タッチセンサ１３を人差し指が接触可能な位置に限定して配置しているが、より広範囲にわたって配置させてもよい。
【００３０】
これ以降、本発明に係る電子機器１による処理を説明する。電子機器１は、片手で電子機器を操作する際の操作性を向上させるものであり、特に、従来二本指による操作を必要とした画面処理を片手により操作可能とするものである。
【００３１】
図４は、第１の実施形態に係る電子機器１の処理を示すフローチャートである。制御部１４は、背面タッチセンサ１３から入力される信号により背面タッチセンサ１３への所定の操作（例えばタッチ操作）を検出すると（ステップＳ１０１）、接触位置に対応する位置に画面処理の基準点を設定する（ステップＳ１０２）。なお、制御部１４は、基準点を表示部１１に表示することができる。次いで、制御部１４は、表面タッチセンサ１２から入力される信号により表面タッチセンサ１２への操作を検出すると（ステップＳ１０３）、入力された操作と基準点とに基づく画面処理を行う。制御部１４は、ステップＳ１０３で検出した操作がスライド操作である場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、基準点に対してスライド方向にオブジェクト又は画面全体を拡大縮小する画面処理を行う（ステップＳ１０５）。また、制御部１４は、ステップＳ１０３で検出した操作が回転操作である場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、基準点に対してオブジェクト又は画面全体を回転させる画面処理を行う（ステップＳ１０７）。
【００３２】
図５は、第１の実施形態に係る拡大縮小の画面処理を説明する図である。制御部１４は、図５（ａ）のように背面タッチセンサ１３への入力を検出すると、図５（ｂ）に示す通り、画面処理の基準点Ｐを設定する。基準点Ｐの設定は、例えば人差し指により行われる。制御部１４は、基準点Ｐ設定後、表面タッチセンサ１２へのスライド操作を検出すると、基準点Ｐに対してオブジェクト又は画面全体を拡大縮小する画面処理を行う。スライド操作は、例えば親指により行われる。なお、スライド操作とは、図５（ｂ）のような任意の方向への操作のほかに、基準点Ｐに対して指を近づける／遠ざける操作をスライド操作とすることができる。
【００３３】
図６は、第１の実施形態に係る回転の画面処理を説明する図である。制御部１４は、図６（ａ）のように背面タッチセンサ１３への入力を検出すると、図６（ｂ）に示す通り、画面処理の基準点Ｐを設定する。基準点Ｐの設定は、例えば人差し指により行われる。制御部１４は、基準点Ｐ設定後、表面タッチセンサ１２への回転操作を検出すると、基準点Ｐに対してオブジェクト又は画面全体を回転する画面処理を行う。回転操作は、例えば親指により行われる。なお、回転操作とは、図６（ｂ）のような任意の場所での回転操作のほかに、基準点Ｐを中心とした円周上で指を移動させる操作を回転操作とすることができる。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、制御部１４は、背面タッチセンサ１３の操作を検出すると画面処理の基準点を設定し、基準点と表面タッチセンサ１２への入力とに基づいて画面処理を行う。これにより、二本指による操作を前提とした画面処理を片手で行うことが可能となり、片手で電子機器を操作する際の操作性を向上させることができるようになる。
【００３５】
また、制御部１４は、表面タッチセンサ１２によりスライド操作を検出した場合、基準点に対する画面処理として画面の拡大縮小を行う。これにより、従来ピンチイン／ピンチアウトという二本指による操作が必要だった画面の拡大縮小を片手で行うことが可能となり、片手で電子機器を操作する際の操作性を向上させることができるようになる。
【００３６】
また、制御部１４は、表面タッチセンサ１２により回転操作を検出した場合、基準点に対する画面処理として画面の回転を行う。これにより、二本指による操作が必要だった画面の回転を片手で行うことが可能となり、片手で電子機器を操作する際の操作性を向上させることができるようになる。
【００３７】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る電子機器２は、第１の実施形態に係る電子機器１と比較して、更に押圧検出部２０を備える。その他の構成については第１の実施形態と同一であるため、同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００３８】
押圧検出部２０は、背面タッチセンサ１３に対してユーザが操作を行う際の押圧を検出し、押圧に基づくデータを制御部１４に出力する。押圧検出部２０は、例えば、押圧に応じて物理的または電気的な特性（歪み、抵抗、電圧等）が変化する歪みゲージセンサや圧電素子等を用いて構成される。押圧検出部２０が、例えば圧電素子を用いて構成された場合、押圧検出部２０の圧電素子は、背面タッチセンサ１３に対する押圧による荷重（力）の大きさ（または、荷重の大きさが変化する速さ（加速度））に応じて、電気的な特性である電圧値（押圧に基づくデータ）が変化する。なお、押圧に基づくデータは、電圧値の代わりに、押圧による荷重の大きさ、電力値、抵抗値等でもよい。
【００３９】
また、押圧検出部２０は、表面タッチセンサ１２に対してユーザが操作を行う際の押圧を同様にして検出してもよい。
【００４０】
制御部１４は、押圧検出部２０から背面タッチセンサ１３（および表面タッチセンサ１２）に対する押圧に基づくデータを取得する。そして、制御部１４は、押圧に基づくデータが所定の閾値以上である場合に、所定の操作が行われたと判断し、操作内容に応じて例えばアプリケーションに基づく等して、所定の処理を行うように制御する。
【００４１】
また、押圧検出部２０は、接触検出方式に応じて構成することができる。例えば、接触検出方式が抵抗膜方式の場合には、接触面積の大きさに応じた抵抗の大きさを、タッチセンサのタッチ面に対する押圧の荷重に対応付けることにより、歪みゲージセンサや圧電素子等を用いることなく押圧検出部２０を構成することができる。あるいは、タッチセンサが静電容量方式の場合には、静電容量の大きさを、タッチセンサに対する押圧の荷重に対応付けることにより、歪みゲージセンサや圧電素子等を用いることなく構成することができる。
【００４２】
図８は、第２の実施形態に係る電子機器２の実装構造の一例を示す図である。図８（ａ）は正面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図８（ｃ）は背面図である。図８は、図２に示した電子機器１の実装構造に対して、更に押圧検出部２０を構成する圧電素子２１〜２４を図示している。なお、圧電素子の個数や配置位置は、図示した例に限定されるものではない。
【００４３】
図８に示す例では、押圧検出部２０は、第１圧電素子２１、第２圧電素子２２、第３圧電素子２３、および第４圧電素子２４を有し、第１圧電素子２１および第２圧電素子２２により、背面タッチセンサ１３に対してユーザが操作を行う際の押圧を検出し、第３圧電素子２３および第４圧電素子２４により、表面タッチセンサ１２に対してユーザが操作を行う際の押圧を検出する。
【００４４】
なお、図８（ａ）において、表面タッチセンサ１２上において表示部１１による表示を透過させる必要がない領域、すなわち、表面タッチセンサ１２と表示部１１とが重ならない領域は、表面タッチセンサ１２の端辺付近の領域を塗装したりベゼルで覆ったりするのが好適である。このようにすれば、第３圧電素子２３および第４圧電素子２４等が電子機器１の外部から見えてしまうことを防ぐことができる。
【００４５】
図９は、第２の実施形態に係る電子機器２の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態に係るフローチャートは、図４に示す第１の実施形態に係るフローチャートと比較して、ステップＳ１０８及びステップＳ１０９をさらに備えるものである。その他のステップについては第１の実施形態と同一であるため、同一の番号を付して説明を省略する。
【００４６】
制御部１４は、背面タッチセンサ１３から入力される信号により背面タッチセンサ１３への所定の操作を検出すると（ステップＳ１０１）、押圧検出部２０から背面タッチセンサ１３に対する押圧に基づくデータを取得する（ステップＳ１０８）。そして、制御部１４は、取得した押圧に基づくデータが所定の閾値を満たしたか否かを判定し（ステップＳ１０９）する。制御部１４は、押圧に基づくデータが所定の閾値を満たした場合（ステップＳ１０９のＹｅｓ）、背面タッチセンサ１３への押圧操作が行われたと判断し、押圧位置に対応する位置に画面処理の基準点を設定する（ステップＳ１０２）。以降、制御部１４は、第１実施形態と同様に、表面タッチセンサ１２へ入力された操作と基準点とに基づく画面処理を行う（ステップＳ１０３〜Ｓ１０７）。
【００４７】
なお、制御部１４は、ステップＳ１０３で表面タッチセンサ１２への操作を検出する際に、押圧検出部２０から取得した表面タッチセンサ１２に対する押圧に基づくデータを用いることができる。即ち、制御部１４は、押圧検出部２０から取得したデータが所定の閾値を満たす場合に、表面タッチセンサ１２への操作をスライド操作又は回転操作として検出することができる。
【００４８】
このように、第２の実施形態に係る電子機器２は、押圧検出部２０を更に備え、制御部１４は、押圧に基づくデータが所定の閾値を満たした場合に、画面処理の基準点を設定する。そのため、電子機器２は、他の物体と軽く接触しただけでユーザによる操作が行われたと判断することを防止できる。特に、電子機器を保持する際には指が表面及び背面に接触するが、押圧検出部２０により押圧を検出することにより、ユーザが操作を意図していないのにもかかわらず操作したものと誤判断することを防止できる。
【００４９】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係る電子機器３は、第２の実施形態に係る電子機器２と比較して、更に触感呈示部３０を備える。その他の構成については第２の実施形態と同一であるため、同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００５０】
触感呈示部３０は、制御部１４から供給される駆動信号に基づいて所定の振動を発生する。駆動信号については、表現したいリアルなボタンが挙動する振動を、指が接触する位置において表現する駆動信号であればよい。
【００５１】
触感呈示部３０は、圧電素子、超音波振動子、または振動モータ（偏心モータ）等を用いて構成され、所定の振動パターンによる振動を発生させることにより、背面タッチセンサ１３を押圧しているユーザの指に対して触感を呈示し、ユーザに背面タッチセンサ１３を操作したことを感覚的に通知する。触感呈示部３０は、機械的な振動を使わずに、背面タッチセンサ１３上に貼ったフィルムの電荷を制御する等により、背面タッチセンサ１３を押圧しているユーザの指に対して触感を呈示してもよい。
【００５２】
また、触感呈示部３０は、表面タッチセンサ１２に対しても、同様にして振動を発生させて、表面タッチセンサ１２を押圧しているユーザの指に対して触感を呈示するようにしてもよい。
【００５３】
なお、触感呈示部３０は、押圧検出部２０と一体化して構成することもできる。特に、押圧検出部２０および触感呈示部３０を圧電素子を用いて構成する場合は、圧電素子を共用することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電圧を発生し、電圧が加えられると変形するためである。この場合の実装構造例は、図８に示した通りである。
【００５４】
押圧検出部２０および触感呈示部３０を圧電素子を用いて構成する場合、制御部１４は、圧電素子の電圧値が所定の閾値を満たした際に、所定の処理を行うとともに、該圧電素子を駆動することにより振動を発生させるようにしてもよい。ここで、圧電素子の電圧値が所定の閾値を満たした際とは、電圧値が所定の基準値に達した際であってもよいし、電圧値が所定の基準値を超えた際でもよいし、所定の基準値と等しい電圧値が検出された際でもよい。
【００５５】
上述したように、第３の実施形態に係る電子機器３は、触感呈示部３０を更に備え、制御部１４から供給される駆動信号に基づいて所定の振動を発生する。そのため、電子機器３は、ユーザが背面タッチセンサ１３（および表面タッチセンサ１２）を操作した際に、意図した操作が行われたことを感覚的にユーザに通知することができる。
【００５６】
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１，２，３  電子機器
１１        表示部
１２        表面タッチセンサ
１３        背面タッチセンサ
１４        制御部
１５        記憶部
１６        通信部
１７        マイク
１８        スピーカ
２０        押圧検出部
２１        第１圧電素子
２２        第２圧電素子
２３        第３圧電素子
２４        第４圧電素子
３０        触感呈示部
４０        接合部材
【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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