(57)【要約】【課題】ハウジングに、撮像光学系と、該撮像光学系による被写体光束を屈曲させる屈曲素子と、該屈曲素子の屈曲後光軸上に位置する平面矩形の撮像素子と、を支持する屈曲撮像装置において、厚さと幅を増加させることなく、撮像素子の傾き調整機構を有する屈曲撮像装置を得る。【解決手段】撮像素子を、互いに対向する一対の辺部のいずれか一方を上記撮像光学系の屈曲前光軸と直交する方向に向けて固定する傾き調整板；上記傾き調整板に、上記平面矩形の撮像素子の上記屈曲前光軸と直交する方向に向けた一対の対向辺部の外側にそれぞれ設定した一対の縁部；該一対の縁部のうち、上記撮像光学系の屈曲前光軸に近い側の内方縁部と上記ハウジングとの間に形成した揺動支点部；及び上記一対の縁部のうち、上記撮像光学系の屈曲前光軸から離れた側の外方縁部と上記ハウジングとの間に形成した、上記傾き調整板を上記揺動支点部を中心に揺動させてその傾きを調整する傾き調整部；を有する屈曲撮像装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに、撮像光学系と、該撮像光学系による被写体光束を屈曲させる屈曲素子と、該屈曲素子の屈曲後光軸上に位置する平面矩形の撮像素子と、を支持する屈曲撮像装置において、
上記撮像素子を、互いに対向する一対の辺部のいずれか一方を上記撮像光学系の屈曲前光軸と直交する方向に向けてハウジングに固定する傾き調整板；
上記傾き調整板に、上記平面矩形の撮像素子の上記撮像光学系の屈曲前光軸と直交する方向に向けた一対の対向辺部の外側にそれぞれ設定した一対の縁部；
該一対の縁部のうち、上記撮像光学系の屈曲前光軸に近い側の内方縁部と上記ハウジングとの間に形成した揺動支点部；及び
上記一対の縁部のうち、上記撮像光学系の屈曲前光軸から離れた側の外方縁部と上記ハウジングとの間に形成した、上記傾き調整板を上記揺動支点部を中心に揺動させてその傾きを調整する傾き調整部；
を有することを特徴とする屈曲撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の屈曲撮像装置において、上記傾き調整部は、上記ハウジングと傾き調整板の上記外方縁部との間に介在させた、該傾き調整板の上記外方縁部をハウジングから離す方向に付勢する付勢手段と、上記付勢手段に抗して該傾き調整板の外方縁部をハウジングに係止する、上記外方縁部の長手方向に離間した一対の調整ねじ部材とを有し、上記一対の調整ねじ部材は、上記ハウジングに設けられた孔を通って傾き調整板側に延び、上記外方縁部にそのねじ部先端が螺合されている屈曲撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の屈曲撮像装置において、上記傾き調整板の外方縁部は、上記撮像素子を固定する固定板部よりハウジング側に接近した接近板部を有しており、上記調整ねじ部材は、この接近板部に螺合されている屈曲撮像装置。
【請求項４】
請求項３記載の屈曲撮像装置において、上記調整ねじ部材のねじ部先端は、上記傾き調整板の撮像素子固定板部よりハウジング側に位置している屈曲撮像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の屈曲撮像装置において、上記揺動支点部は、傾き調整板の上記内方縁部の長さ方向の中央部に、上記屈曲素子から離反する方向に突出形成した支点突部と、この支点突部に接触するハウジングの接触部とによって形成されている屈曲撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲素子を有する屈曲撮像装置に関し、特に撮像素子の傾き調整機構を備えた小型の屈曲撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の主として撮影を目的とした携帯電子機器や、カメラ付き携帯電話機や携帯情報端末といった付随的に撮影機能を備えた携帯電子機器が広く普及しており、こうした携帯電子機器に搭載される撮像ユニットの小型化が求められている。撮像ユニットの小型化の手段として、プリズムやミラーなどの反射素子（屈曲素子）の反射面を用いて光束を反射（屈曲）させる屈曲光学系によって撮像用の光学系を構成したものが知られている。屈曲光学系を含む撮像光学系（以下撮像装置）は、特に被写体からの入射光の進行方向における撮像ユニットの薄型化を実現するのに有利である（特許文献１ないし３）。
【０００３】
このような屈曲撮像装置では、屈曲素子の屈曲後光軸上に撮像素子が配置される。撮像素子は一般的に、該撮像素子とは別部材からなる撮像素子基板に固定され、該撮像素子基板が、撮像光学系（レンズ群及びプリズム）を支持したハウジングに固定されている。撮像素子の光軸直交平面に対する傾きを調整する装置は、例えば特許文献４で知られているが、屈曲撮像装置に適用することはできず、あるいは適用すると、大型化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６７３９１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４３７６３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１０５０４９号公報
【特許文献４】特開２００６−２９３１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような屈曲撮像装置において、屈曲素子による屈曲後光軸上に位置する撮像素子の屈曲後光軸直交平面との傾きを調整することができる屈曲撮像装置を得ることを目的とする。また本発明は、撮像素子の傾き調整機構を備えながら、撮像光学系の光軸方向（屈曲前光軸方向）の長さを左右長さ、屈曲後光軸方向の長さを厚さ、左右長さと厚さに直交する方向を幅としたとき、特に厚さと幅を小さく維持することができる屈曲撮像装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ハウジングに、撮像光学系と、該撮像光学系による被写体光束を屈曲させる屈曲素子と、該屈曲素子の屈曲後光軸上に位置する平面矩形の撮像素子と、を支持する屈曲撮像装置において、上記撮像素子を、互いに対向する一対の辺部のいずれか一方を上記撮像光学系の屈曲前光軸と直交する方向に向けてハウジングに固定する傾き調整板；上記傾き調整板に、上記平面矩形の撮像素子の上記屈曲前光軸と直交する方向に向けた一対の対向辺部の外側にそれぞれ設定した一対の縁部；該一対の縁部のうち、上記撮像光学系の屈曲前光軸に近い側の内方縁部と上記ハウジングとの間に形成した揺動支点部；及び上記一対の縁部のうち、上記撮像光学系の屈曲前光軸から離れた側の外方縁部と上記ハウジングとの間に形成した、上記傾き調整板を上記揺動支点部を中心に揺動させてその傾きを調整する傾き調整部；を有することを特徴としている。
【０００７】
上記傾き調整部は、好ましい一実施形態では、ハウジングと傾き調整板の上記外方縁部との間に介在させた、該傾き調整板の外方縁部をハウジングから離す方向に付勢する付勢手段と、上記付勢手段に抗して該傾き調整板の外方縁部をハウジングに係止する、上記外方縁部の長手方向に離間した一対の調整ねじ部材とから構成される。そして、一対の調整ねじ部材は、上記ハウジングに設けれれた孔を通って傾き調整板側に延び、上記外方縁部にそのねじ部先端が螺合されている。
【０００８】
上記傾き調整板の外方縁部には、上記撮像素子を固定する固定板部よりハウジング側に接近した接近板部を形成し、上記調整ねじ部材を、この接近板部に螺合することが望ましい。
【０００９】
上記調整ねじ部材のねじ部先端は、上記傾き調整板の撮像素子固定板部よりハウジング側に位置させることが望ましい。
【００１０】
上記揺動支点部は、傾き調整板の上記内方縁部の長さ方向の中央部に、上記屈曲素子から離反する方向に突出形成した支点突部と、この支点突部に接触するハウジングの接触部とによって形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、屈曲撮像装置の厚さと幅を増加させることなく、撮像素子の傾き調整機構を有する屈曲撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による屈曲撮像装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】同屈曲撮像装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図１の屈曲撮像装置の撮像素子傾き調整機構部分を分解状態で示す斜視図である。
【図５】図１のV-V線に沿う拡大断面図である。
【図６】図１のVI-VI線に沿う拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る屈曲撮像ユニット（屈曲撮像装置）１０について説明する。なお以下の説明における前後、左右、及び、上下の各方向は図中に記載した矢線方向を基準としており、被写体（物体）側が前方となる。厚さ方向は前後方向であり、幅方向は上下方向である。図１に外観形状を示すように、屈曲撮像ユニット１０は前後方向に薄く（厚さが薄く）左右方向に長い横長形状をなしている。
【００１４】
図２と図３に示すように、屈曲撮像ユニット１０の撮像光学系は、第１レンズ群（前方レンズ群）Ｇ１、第２レンズ群（後方レンズ群）Ｇ２、第３レンズ群（後方レンズ群）Ｇ３、及び第４レンズ群（後方レンズ群）Ｇ４を有し、第１レンズ群Ｇ１に含まれる第１プリズム（屈曲素子）Ｌ１１と第４レンズ群Ｇ４の右方（像側）に位置する第２プリズム（屈曲素子）Ｌ１２でそれぞれ略直角に光束を反射させる屈曲光学系となっている。図３に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａの前方（被写体側）に位置する第１レンズ（前方レンズ）Ｌ１と、第１プリズムＬ１１と、第１プリズムＬ１１の出射面Ｌ１１−ｂの右方（像側）に位置する第２レンズＬ２とから構成される。第２レンズ群Ｇ２から第４レンズ群Ｇ４はそれぞれ、プリズムなどの反射素子を含まないレンズ群である。
【００１５】
図３に示すように、前方から後方に向かう第１光軸Ｏ１に沿って第１レンズＬ１に入射した被写体からの光束は、入射面Ｌ１１−ａを通して第１プリズムＬ１１に入り、第１プリズムＬ１１内の反射面Ｌ１１−ｃによって第２光軸Ｏ２に沿う方向（左方から右方）に反射されて出射面Ｌ１１−ｂから出射される。続いて光束は、第２光軸（屈曲前光軸）Ｏ２上に位置する第２レンズＬ２と第２レンズ群Ｇ２から第４レンズ群Ｇ４までの各レンズを通り、入射面Ｌ１２−ａを通して第２プリズムＬ１２に入り、第２プリズムＬ１２内の反射面Ｌ１２−ｃによって第３光軸（屈曲後光軸）Ｏ３に沿う方向（後方から前方に向かう方向）に反射されて出射面Ｌ１２−ｂから出射され、撮像センサＩＳの撮像面上に結像される。第１光軸Ｏ１と第３光軸Ｏ３は略平行であり、第２光軸Ｏ２と共に同一の平面内に位置する。屈曲撮像ユニット１０は第２光軸Ｏ２に沿う方向に長い形状をなしており、第１レンズＬ１は屈曲撮像ユニット１０の長手方向の一端部（左側の端部）に近い位置に寄せて配置されている。第２光軸Ｏ２は撮像光学系の光軸（屈曲前光軸）を構成し、第３光軸Ｏ３は屈曲後光軸を構成している。
【００１６】
図１から図３に示すように、屈曲撮像ユニット１０は第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第２プリズムＬ１２及び撮像センサＩＳを保持する本体モジュール１１と、第１レンズ群Ｇ１を保持する１群ブロック１２を備えている。本体モジュール１１は、左右方向に長く前後方向の厚みが薄い箱状体のハウジング１３を有しており、ハウジング１３の長手方向の一端部（左方の端部）に１群ブロック１２が取り付けられ、ハウジング１３の長手方向の他端部（右方の端部）側には第４レンズ群Ｇ４と第２プリズムＬ１２と撮像センサＩＳが固定的に保持されている。
【００１７】
図２に示すように、第２レンズ群Ｇ２を保持する２群枠２０と第３レンズ群Ｇ３を保持する３群枠２１は、ハウジング１３内に設けたロッド２２、２３を介して第２光軸Ｏ２に沿って移動可能に支持されている。ハウジング１３には第１モータＭ１と第２モータＭ２が支持され、第１モータＭ１から突出する送りネジシャフトＭ１ａを回転駆動させると、２群枠２０に駆動力が伝達されて該２群枠２０がロッド２２、２３に沿って移動され、第２モータＭ２から突出する送りネジシャフトＭ２ａを回転駆動させると、３群枠２１に駆動力が伝達されて該３群枠２１がロッド２２、２３に沿って移動される。屈曲撮像ユニット１０の撮像光学系は焦点距離可変であり、第２光軸Ｏ２に沿う第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動によってズーミング（変倍）動作が行われる。また、第２光軸Ｏ２に沿う第３レンズ群Ｇ３の移動によってフォーカシング動作が行われる。
【００１８】
屈曲撮像ユニット１０は、手振れなどの振動を原因とする像面上での像振れを軽減させる防振（像振れ補正）機構を備えている。この防振機構は第１レンズ群Ｇ１中の第１レンズＬ１を第１光軸Ｏ１と直交する平面内で駆動させるものであるが、本発明の要旨に関係がないので説明を省略する。
【００１９】
図４ないし図６は、以上の屈曲撮像光学系の第２プリズムＬ１２の反射面Ｌ１２-ｃで屈曲された第３光軸Ｏ３上に位置する撮像センサＩＳの傾き調整機構の一実施形態を示している。撮像センサＩＳは、この実施形態では、図４に示すように、互いに対向する一対の長辺ＩＳ-ｈと一対の短辺ＩＳ-ｓを有する平面矩形をなしており、センサ基板３１に固定されている。一対の長辺ＩＳ-ｈは、第２光軸Ｏ２と、正面から平面的に見て直交する（交わらずに直角をなす）位置関係をなしている。ハウジング１３には、第２プリズムＬ１２の出射面Ｌ１２-ｂ上に位置する遮光部材３２が固定されており、この遮光部材３２に被写体光束を通過させる矩形開口３２ａが形成されている。センサ基板３１と遮光部材３２の間には、撮像センサＩＳの外形形状に対応した矩形の弾性材料からなるパッキン３３と傾き調整板３４が位置している。
【００２０】
傾き調整板３４は、撮像センサＩＳを固定する固定板部３４ａと、この固定板部３４ａと平行で固定板部３４ａよりハウジング１３側（第２光軸Ｏ２と第３光軸Ｏ３を含む平面と直交し、第２光軸Ｏ２を含む平面Ｐ）に接近した接近板部３４ｂと、両板部を接続する曲折板部３４ｃとを有している。傾き調整板３４とセンサ基板３１とは接着固定されている。固定板部３４ａには、撮像センサＩＳを露出させる矩形開口３４ｄが形成されており、固定板部３４ａと曲折板部３４ｃに跨がらせて、センサ基板３１上の電子部品ＩＳ-ｐを露出させる開口３４ｅが形成されている。矩形開口３４ｄの屈曲前光軸（第２光軸Ｏ２）に近い側（第１光軸Ｏ１に近い側でもある）の辺部は内方縁部３４ｆを構成し、遠い側の辺部は外方縁部３４ｇを構成している。
【００２１】
ハウジング１３には、第２プリズムＬ１２の支持部１３ａの左右方向の外側に、傾斜調整部１３ｂが設けられている。この支持部１３ａと傾斜調整部１３ｂには、傾き調整板３４の外形（固定板部３４ａ、内方縁部３４ｆ及び外方縁部３４ｇの外形）に対応させて、前方突出部１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ及び１３ｆが形成されていて、傾き調整板３４のハウジング１３上での平面的な位置を定めている。
【００２２】
傾き調整板３４の内方縁部３４ｆには、その長さ方向の中央部にハウジング１３（傾斜調整部１３ｂ）側に一段下がった凹部３４ｈが形成され、その中央部のセンサ基板３１側（ハウジング１３の反対側）に、第２プリズムＬ１２（第２光軸Ｏ２（平面Ｐ）側）から離反する方向に突出した支点突部３４ｉが形成されている。ハウジング１３には、支持部１３ａ方向に庇状に突出した、支点突部３４ｉに接触する接触部１３ｇが形成されている。支点突部３４ｉは、第２光軸Ｏ２（平面Ｐ）側から接触部１３ｇに接触する。傾き調整板３４は、この支点突部３４ｉと接触部１３ｇの接触関係により、外方縁部３４ｇ（接近板部３４ｂ）側がハウジング１３と接離する方向に揺動動作が可能である。傾き調整板３４の接近板部３４ｂには、外方縁部３４ｇの長さ方向の中央部に、ハウジング１３から突出させたガイドピン１３ｈに摺動自在に嵌合する、第２光軸Ｏ２と平行な方向に長い長孔３４ｊが形成されており、傾き調整板３４の移動方向を支点突部３４ｉと接触部１３ｇの接触点を中心とする揺動方向に規制している。
【００２３】
一方、傾き調整板３４の固定板部３４ａ（外方縁部３４ｇ）には、接近板部３４ｂをハウジング１３（傾斜調整部１３ｂ）から離間させる方向に付勢する一対の同一仕様の圧縮ばね３５が配置されている。この一対の圧縮ばね３５は、外方縁部３４ｇの長さ方向に離間しており、ハウジング１３に形成したばね収納部１３ｉと、固定板部３４ａに形成したばね中心突起３４ｍとの間に挿入されている。
【００２４】
ハウジング１３と傾き調整板３４の間には、圧縮ばね３５の力に抗して傾き調整板３４をハウジング１３に係止する一対の調整ねじ３６が設けられている。この調整ねじ３６は、一対の圧縮ばね３５に対応させて、圧縮ばね３５よりも外側（矩形開口３４ｄから離れた側）に配置したもので、ハウジング１３には、一対のねじ挿通貫通孔１３ｊが形成され、傾き調整板３４の接近板部３４ｂには、一対の調整ねじ３６のねじ部先端３６ａが螺合する一対の雌ねじ部３４ｋが形成されている。調整ねじ３６の大径頭部３６ｂは、傾斜調整部１３ｂに係止され、そのねじ部先端３６ａが傾斜調整部１３ｂ側から傾き調整板３４側に突出する。ねじ部先端３６ａを傾き調整板３４の雌ねじ部３４ｋに螺合させた状態において、ねじ部先端３６ａの先端は、センサ基板３１の延長面よりハウジング１３（平面Ｐ）側、図６においては下側に位置する。
【００２５】
上記構成の本撮像センサＩＳの傾き調整装置は、固定板部３４ａに撮像センサＩＳを固定した傾き調整板３４を、ハウジング１３の前方突出部１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ及び１３ｆ内に位置させ、長孔３４ｊをガイドピン１３ｈに嵌め、傾斜調整部１３ｂの後方から、一対のねじ挿通貫通孔１３ｊにそれぞれ調整ねじ３６を挿入し、ねじ部先端３６ａを雌ねじ部３４ｋに螺合させると、撮像センサＩＳの仮止状態となる。この状態では、傾き調整板３４が接触部１３ｇと支点突部３４ｉの接触点を中心に傾動可能であり、この状態において、一対の調整ねじ３６の雌ねじ部３４ｋに対する螺合量を個別に調整すると、撮像センサＩＳの第３光軸Ｏ３に対する傾きを調整することができる。一対の圧縮ばね３５と一対の調整ねじ３６は、傾き調整部を構成している。傾き調整の手法は知られている。
【００２６】
本実施形態の撮像センサＩＳの傾き調整装置は、ハウジング１３の幅寸法及び厚さ寸法を増大させることがない。さらに、傾き調整板３４の接近板部３４ｂは固定板部３４ａよりハウジング１３の厚さ方向に一段下がっていて（平面Ｐに接近していて）そこに雌ねじ部３４ｋが形成されているので、調整ネジ３６のねじ部先端３６ａがハウジング１３の厚さ方向に突出しない。
【００２７】
以上の実施形態では、撮像センサＩＳの一対の長辺ＩＳ-ｈを第２光軸Ｏ２と直交させたが、一対の短辺ＩＳ-ｓを第２光軸Ｏ２と直交させる配置としてもよい。また、正方形の撮像センサＩＳについても本発明は適用可能である。（矩形は、長方形と正方形を含む）。
【００２８】
本実施形態において、圧縮ばね３５と調整ねじ３６は位置を異ならせて設けたが、圧縮ばね３５を調整ねじ３６に嵌めて同軸上に設けてもよい。
【００２９】
以上の実施形態の光学系は、第１プリズムＬ１１を有しているが、本発明は、第１プリズムＬ１１を有しない撮像装置にも適用可能である。また第２光軸Ｏ２上に第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が設けられているが、第２光軸Ｏ２上のレンズ群が２つ以下、または４つ以上タイプの撮像光学系にも本発明は適用が可能である。
【００３０】
さらに第１レンズ群Ｇ１において、第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−の前方の第１光軸Ｏ１上に配されるレンズや、第１プリズムＬ１１の出射面Ｌ１１−ｂの右方（像側）の第２光軸Ｏ２上に配されるレンズの数を異ならせることが可能である。
【００３１】
また図示実施形態の屈曲撮像ユニット１０の撮像光学系は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を第２光軸Ｏ２に沿って移動させて変倍動作を行うズームレンズであるが、変倍機能を備えない撮像光学系を搭載した撮像装置においても本発明は適用可能である。例えば、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３がズーミング用の移動を行わないものとし、第２レンズ群Ｇ２または第３レンズ群Ｇ３がフォーカシング用の移動のみを行う態様にすることもできる。
【００３２】
また、図示実施形態の第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａは横長矩形（長方形）であるが、プリズムの入射面が正方形、台形あるいはその他の形状をなすタイプの屈曲撮像装置（光学系）にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  屈曲撮像ユニット
１１  本体モジュール
１３  ハウジング
１３ａ  支持部
１３ｂ  傾斜調整部
１３ｃ  １３ｄ  １３ｅ  １３ｆ  前方突出部
１３ｇ  接触部
１３ｈ  ガイドピン
１３ｉ  ばね収納部
１３ｊ  ねじ挿通貫通孔（孔）
２０  ２群枠
２１  ３群枠
２２  ２３  ロッド
３１  センサ基板
３２  遮光部材
３３  パッキン
３４  傾き調整板
３４ａ  固定板部
３４ｂ  接近板部
３４ｃ  曲折板部
３４ｄ  矩形開口
３４ｅ  開口
３４ｆ  内方縁部（一対の縁部）
３４ｇ  外方縁部（一対の縁部）
３４ｈ  凹部
３４ｉ  支点突部（揺動支点部）
３４ｊ  長孔
３４ｋ  雌ねじ部
３５  圧縮ばね（傾き調整部、付勢手段）
３６  調整ねじ（傾き調整部、調整ねじ部材）
３６ａ  ねじ部先端
３６ｂ  大径頭部
Ｇ１  第１レンズ群（前方レンズ群）
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
Ｇ４  第４レンズ群
Ｌ１１  第１プリズム（屈曲素子）
Ｌ１２  第２プリズム（屈曲素子）
Ｏ１  第１光軸
Ｏ２  第２光軸（撮像光学系の光軸、屈曲前光軸）
Ｏ３  第３光軸（屈曲後光軸）
ＩＳ  撮像センサ（撮像素子）
ＩＳ-ｈ  一対の長辺（一対の辺部、一対の対向辺部）
ＩＳ-ｓ  一対の短辺（一対の辺部）
【図１】
2015105963.tif 000003
【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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