(57)【要約】  タッチパネル（２０２）、相互接続（２０４）、及びタッチパネルコントローラ（１０４）を有する装置が提供される。タッチパネルは、複数の行及び列に配される複数のセンサを有する。各行は、タッチスクリーンの一部を介して延び、且つ、配路ネットワークを介してタッチパネルの周囲に沿って位置する行パッドに結合される、行電極を有する。各列は、行電極の少なくとも一つとインターリーブされ、且つ、各々が配路ネットワークを介してタッチパネルの周囲に沿って位置する列パッドに結合される、複数の列電極を有する。相互接続（２０４）は、タッチパネル（２０２）に固定され、各列パッド及び各行パッドに結合される。タッチスクリーンコントローラ（１０４）は、相互接続に結合されるインタフェース（１０６）と、インタフェースに結合される制御回路とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
基板、
可視スペクトル光に対し実質的に透明であるカバープレート、
前記基板及び前記カバープレートの少なくとも一つの上に形成され、可視スペクトル光に対し実質的に透明である導電性層、
絶縁性層、及び
複数のパッド、
を含み、
前記導電性層が、
複数の行電極と、
列電極の複数のセットであって、各セットが前記複数の行電極からのそれが関連する行電極とインターリーブされる、前記列電極の複数のセットと、
各行電極及び各列電極に結合される配路ネットワークと、
を有し、
前記絶縁性層が、各行電極を、それが関連する列電極のセット内の各列電極から分離するように、前記基板と前記カバープレートとの間に形成され、
前記複数のパッドの各パッドが前記基板及びカバープレートの少なくとも一つに固定され、前記複数のパッドの各パッドが前記配路ネットワークに結合され、前記複数のパッドの各パッドが前記基板及びカバープレートの少なくとも一つの周囲に沿って位置する、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記導電性層が前記基板上に形成される、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記導電性層が前記カバープレート上に形成される、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記装置が、前記基板及びカバープレートの少なくとも一つに固定され、且つ、各パッドに結合される、相互接続を更に含む、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、各列電極が実質的に矩形である、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、前記複数のパッドがパッドの複数のセットを更に含み、パッドの各セットが、
前記配路ネットワークを介してそれが関連する行に結合される行パッドと、
前記配路ネットワークを介してそれが関連する列電極に結合される複数の列パッドと、
を含む、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、前記導電性層が透明な導電性酸化物で形成される、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、前記透明な導電性酸化物がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）である、装置。
【請求項９】
請求項６に記載の装置であって、列電極のセットが交互のパターンに配置される、装置。
【請求項１０】
装置であって、
タッチパネル、
前記タッチパネルに固定され、且つ、各パッドに結合される相互接続、及び
前記相互接続に結合されるタッチパネルコントローラ、
を含み、
前記タッチパネルが、
基板と、
可視スペクトル光に対し実質的に透明であるカバープレートと、
前記基板及び前記カバープレートの少なくとも一つの上に形成され、且つ、可視スペクトル光に対し実質的に透明である導電性層と、
絶縁性層と、
複数のパッドと、
を有し、
前記導電性層が、
複数の行電極、
列電極の複数のセットであって、各セットが前記複数の行電極からのそれが関連する行電極とインターリーブされる、前記列電極の複数のセット及び
各行電極及び各列電極に結合される配路ネットワーク、
を含み、
前記絶縁性層が、各行電極を、それが関連する列電極のセット内の各列電極から分離するように、前記基板と前記カバープレートとの間に形成され、
前記複数のパッドの各パッドが前記基板及びカバープレートの少なくとも一つに固定され、前記複数のパッドの各パッドが前記配路ネットワークに結合され、前記複数のパッドの各パッドが前記タッチパネルの周囲に沿って位置する、
装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、前記導電性層が前記基板上に形成される、装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の装置であって、前記導電性層が前記カバープレート上に形成される、装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の装置であって、各列電極が実質的に矩形である、装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の装置であって、各列電極が実質的にひし形である、装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の装置であって、前記複数のパッドがパッドの複数のセットを更に含み、パッドの各セットが、
前記配路ネットワークを介してそれが関連する行に結合される行パッドと、
前記配路ネットワークを介してそれが関連する列電極のセットに結合される複数の列パッドと、
を含む、装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、前記導電性層がＩＴＯで形成される、装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置であって、前記タッチスクリーンコントローラが、３つ又はそれ以上のタッチ事象を検出するように構成される、装置。
【請求項１８】
請求項１５に記載の装置であって、列電極のセットが交互のパターンに配置される、装置。
【請求項１９】
装置であって、
複数の行及び列に配される複数のセンサを有するタッチパネルであって、各行が、前記タッチスクリーンの一部を介して延び、且つ、配路ネットワークを介して前記タッチパネル周囲に沿って位置する行パッドに結合される、行電極を有し、各列が、前記行電極の少なくとも一つとインターリーブされ、且つ、各々が前記配路ネットワークを介して前記タッチパネルの周囲に沿って位置する列パッドに結合される、複数の列電極を有し、各行電極及び各列電極が、透明な導電性材料で形成され、且つ、絶縁性材料により分離される、前記タッチパネル、
前記タッチパネルに固定され、且つ、各列パッド及び各行パッドに結合される相互接続、及び
タッチスクリーンコントローラ、
を含み、
前記タッチスクリーンコントローラが、
前記相互接続に結合されるインタフェースと、
前記インタフェースに結合される制御回路と、
を有する、
装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、前記透明な導電性材料がＩＴＯである、装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置であって、列電極のセットが交互のパターンに配置される、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概してタッチパネルに関し、更に特定して言えば、マルチタッチ能力を有する単一層タッチパネルに関連する。
【背景技術】
【０００２】
図１及び図２に移ると、従来のシステム１００の一例を見ることができる。システム１００は概して、タッチパネル１０２及びタッチパネルコントローラ１０４を含む。タッチパネル１０２は、列電極（即ち、電極１０３）のセットと行電極のセット（即ち、電極１０５）により形成されるセンサのアレイを有し、各列の各電極はストリップ電極（即ち、ストリップ電極１０７）により共に結合され、各行の各電極はストリップ電極（即ち、ストリップ電極１０９）により共に結合される。各列に対するストリップ電極（即ち、ストリップ電極１０７）はその後、端子Ｘ−ｌ〜Ｘ−Ｎによりタッチパネルコントローラ１０４のインタフェース又はＩ／Ｆ１０６に結合され、各行に対するストリップ電極（即ち、ストリップ電極１０９）は、端子Ｙ−ｌ〜Ｙ−Ｍによりインタフェース１０６に結合される。インタフェース１０６は、制御回路１０８と通信することができる。図２に更に詳細に示すように、インタフェース１０６は概して、マルチプレクサ又はＭＵＸ２０２、及び励起器２０４で構成される。
【０００３】
オペレーションにおいて、インタフェース１０６（これは通常、制御回路１０８により制御される）は、タッチ事象からのタッチ位置を弁別し得るように、電極（即ち、電極１０３）の列を選択及び励起し、行電極（即ち、電極１０５）の行を「スキャンする」。一例として、インタフェース２０４は、２つの隣接する列を端子Ｘ−ｊ及びＸ−（ｊ＋ｌ）を介して励起信号ＥＸＣＩＴＥ［ｊ］及びＥＸＣＩＴＥ［ｊ＋１］で励起することができ、インタフェース１０６は、端子Ｙ−ｉに関連付けられる行から測定信号を受け取る。物体（即ち、指）がタッチパネルに近接している（これは概してタッチイベントと考えられる）とき、静電容量に変化があり、コントローラ１０８はそのタッチ事象の位置を弁別することができる。
【０００４】
しかし、従来のタッチパネル（タッチパネル１０２など）は通常、複合構造を有する。通常、列及び行電極（即ち、電極１０３及び１０５）は、それらの間に形成される誘電体層を備えた２つの個別の層に形成される。たとえ、電極（即ち、電極１０３及び１０５）を形成するこれらの導電性層が、可視スペクトル光（即ち、約３８０ｎｍ〜約７５０ｎｍの波長を有する光）に対して概して透明である場合でも、光がタッチパネル１０２を介して投影されるため幾らかの不透明度及び損失がある。これは、単一層タッチパネルと比して、２重（又はそれ以上の）層タッチパネル（タッチパネル１０２など）では、（一層低い透明度のため）効率が一層低いことを意味する。
【０００５】
しかし、殆どの従来の単一層タッチパネルはコストが嵩み、及び／又は扱いにくい。従来の単一層タッチパネルは、ブリッジ層又は複合セクター配置を用いる。ブリッジ層を用いる単一層タッチパネルでは、この層は、タッチセンサとタッチパネル周囲又は端部との間の配路ネットワークをつくるために用いられる。ブリッジ層が透明な導電性材料（インジウム錫酸化物など）で形成される場合、単一層パネルは２重層タッチパネルよりも高価となり得、ブリッジ層が不透明な材料で形成される場合は、これはユーザーに可視となる。一方、複合セクター配置は大量のチャネルを有し得る。例えば、６列及び１０行のセンサ領域又はセクターでは、６０個の個別のチャネルが用いられ得る。また、これらのシステムでの解像度は低く、殆どの従来の単一層タッチパネルは、単一又は２重タッチ能力に限定されることを意味する。
【０００６】
従って、マルチタッチ能力を有する単一層タッチパネルが求められている。
【０００７】
他の従来のシステムの幾つかの例が下記文献において開示されている。
【特許文献１】米国特許番号第６，１８８，３９１号
【特許文献２】米国特許公開公報２００６／００９７９９１
【特許文献３】米国特許公開公報２００９／００９１５５１
【特許文献４】米国特許公開公報２０１０／０１４９１０８
【特許文献５】米国特許公開公報２０１０／０１５６８１０
【特許文献６】米国特許公開公報２０１０／０３２１３２６
【特許文献７】ＰＣＴ公開番号ＷＯ２００９０４６３６３
【発明の概要】
【０００８】
従って、本発明の一実施例は或る装置を提供する。この装置は、基板、可視スペクトル光に対し実質的に透明であるカバープレート、基板及びカバープレートの少なくとも一つの上に形成され、且つ、可視スペクトル光に対し実質的に透明である導電性層、絶縁性層、及び複数のパッドを含む。導電性層は、複数の行電極と、列電極の複数のセットと、配路ネットワークとを有する。列電極の複数のセットの各セットは、複数の行電極からのそれが関連する行電極とインターリーブされる。配路ネットワークは各行電極及び各列電極に結合される。絶縁性層は、各行電極を、それが関連する列電極のセット内の各列電極から分離するように、基板とカバープレートとの間に形成される。複数のパッドの各パッドは基板及びカバープレートの少なくとも一つに固定され、複数のパッドの各パッドは配路ネットワークに結合され、複数のパッドの各パッドは基板及びカバープレートの少なくとも一つの周囲に沿って位置する。
【０００９】
一実施例において、導電性層は基板上に形成される。
【００１０】
一実施例において、導電性層はカバープレート上に形成される。
【００１１】
一実施例において、この装置は、基板及びカバープレートの少なくとも一つに固定され、且つ、各パッドに結合される、相互接続を更に含む。
【００１２】
一実施例において、各列電極は実質的に矩形である。
【００１３】
本発明の一実施例に従って、各列電極は実質的にひし形である。
【００１４】
一実施例において、複数のパッドはパッドの複数のセットを更に含み、パッドの各セットは、配路ネットワークを介してそれが関連する行に結合される行パッドと、配路ネットワークを介してそれが関連する列電極のセットに結合される複数の列パッドとを含む。
【００１５】
一実施例において、導電性層は透明な導電性酸化物で形成される。
【００１６】
一実施例において、透明な導電性酸化物はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）である。
【００１７】
一実施例において、列電極のセットは交互のパターンに配置される。
【００１８】
一実施例において或る装置が提供される。この装置は、タッチパネル、タッチパネルに固定され、且つ、各パッドに結合される相互接続、及び相互接続に結合されるタッチパネルコントローラを含む。タッチパネルは、基板と、可視スペクトル光に対し実質的に透明であるカバープレートと、基板及びカバープレートの少なくとも一つの上に形成され、且つ、可視スペクトル光に対し実質的に透明である導電性層と、絶縁性層と、複数のパッドとを有する。導電性層は、複数の行電極と、列電極の複数のセットと、配路ネットワークとを含む。列電極の複数のセットの各セットは、複数の行電極からのそれが関連する行電極とインターリーブされる。配路ネットワークは各行電極及び各列電極に結合される。絶縁性層は、各行電極を、それが関連する列電極のセット内の各列電極から分離するように、基板とカバープレートとの間に形成される。複数のパッドの各パッドは基板及びカバープレートの少なくとも一つに固定され、複数のパッドの各パッドは配路ネットワークに結合され、複数のパッドの各パッドはタッチパネルの周囲に沿って位置する。
【００１９】
一実施例において、タッチスクリーンコントローラは、３つ又はそれ以上のタッチ事象を検出するように構成される。
【００２０】
一実施例において或る装置が提供される。この装置は、複数の行及び列に配される複数のセンサを有するタッチパネル、相互接続、及びタッチスクリーンコントローラを含む。各行は、タッチスクリーンの一部を介して延び、且つ、配路ネットワークを介してタッチパネル周囲に沿って位置する行パッドに結合される行電極を有する。各列は、行電極の少なくとも一つとインターリーブされ、且つ、各々が配路ネットワークを介してタッチパネルの周囲に沿って位置する列パッドに結合される、複数の列電極を有する。各行電極及び各列電極は、透明な導電性材料で形成され、且つ、絶縁性材料により分離される。相互接続は、タッチパネルに固定され、且つ、各列パッド及び各行パッドに結合される。タッチスクリーンコントローラは、相互接続に結合されるインタフェースと、インタフェースに結合される制御回路とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、従来のシステムの一例の図である。
【図２】図２は、従来のシステムの一例の図である。
【００２２】
【図３】図３は、一実施例におけるシステムの一例の図である。
【００２３】
【図４】図４は、図３のタッチパネルの一例の図である。
【００２４】
【図５】図５は、切り取り線Ｉ−Ｉに沿ったタッチパネルの断面図の例である。
【図６】図６は、切り取り線Ｉ−Ｉに沿ったタッチパネルの断面図の例である。
【００２５】
【図７】図７は、切り取り線ＩＩ−ＩＩに沿ったタッチパネルの断面図の例である。
【図８】図８は、切り取り線ＩＩ−ＩＩに沿ったタッチパネルの断面図の例である。
【図９】図９は、切り取り線ＩＩ−ＩＩに沿ったタッチパネルの断面図の例である。
【００２６】
【図１０】図１０は、図３の相互接続の一例の図である。
【００２７】
【図１１】図１１は、図３のタッチパネルの一例の図である。
【００２８】
【図１２】図１２は、図３の相互接続の一例の図である。
【００２９】
【図１３】図１３は、図３のタッチパネルに用いられるひし形パターンの例である。
【図１４】図１４は、図３のタッチパネルに用いられるひし形パターンの例である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図３は、システム２００の例示の実施例を図示する。システム２００は、タッチパネル１０２がタッチパネル２０２で置き換えられていることを除き、システム１００と構造が類似している。また、タッチパネルコントローラ１０４とタッチパネル２０２との間の通信チャネルを提供するために相互接続２０４が提供されている。
【００３１】
図４において、タッチパネル２０２の一例（これは、図４では２０２−Ａで示される）を更に詳細に見ることができる。この例に示すように、タッチパネル２０２−Ａは４×４のセンサのアレイであるが、他の数のセンサ（６×６、８×８、又は６×１０など）が可能である。行３０４−Ａ１〜３０４−Ａ４は各々、それぞれ、タッチパネル２０２−Ａを介して延び、且つ、互いに対して概して平行である行電極３０６−Ａ１〜３０６−Ａ４を有する。これらの行電極３０６−Ａ１〜３０６−Ａ４は、ノッチを有する（又は「櫛状の」）実質的に矩形であるように示されているが、他の形状（「波状」形状など）も可能である。これらの行電極３０６−Ａ１〜３０６−Ａ４の各々が、それぞれ、配路ネットワークを介して、行パッド３１２−Ａ１〜３１２−Ａ４に結合される。各列３０２−Ａ１〜３０２−Ａ４は、各行３０４−Ａ１〜３０４−Ａ４に関連付けられるセンサのセット（この例では３つ）を含む。図示するように、列電極３０８−Ａ１〜３０８−Ａ１２、３０８−Ａ１３〜３０８−Ａ２４、３０８−Ａ２５〜３０８−Ａ３６、及び３０８−Ａ３７〜３０８−Ａ４８は、それぞれ、行電極３０６−Ａ１〜３０６−Ａ４とインターリーブされ、それぞれ、共通配路チャネル（これは配路ネットワークの一部である）を介して（各行３０６−Ａ１〜３０６−Ａ４の端部で）列パッド３１６−Ａ１〜３１６−Ａ４に結合される。これらの電極３０８−Ａ１〜３０８−Ａ４８も、実質的に矩形の形状を有するように図示するが、他の形状（図１３及び図１４の、列３０２−Ｃｌ〜３０２−Ｃ３及び３０２−Ｄ１〜３０２−Ｄ３、及び行３０４−Ｃｌ〜３０４−Ｃ３及び３０４−Ｄ１〜３０４−Ｄ３で示されるひし形など）も用いられ得る。また、行電極３０６−Ａ１及び３０６−Ａ４を、互いから及び列電極３０８−Ａ１〜３０８−Ａ４８から分離するのは、絶縁体３１０であり、行電極３０６−Ａ１及び３０６−Ａ４及び列電極３０８−Ａ１〜３０８−Ａ４８も概して、可視スペクトル光に対し概して透明な導電性材料（インジウム錫酸化物、アルミニウムドープされた酸化亜鉛、ガリウムドープされた酸化亜鉛、又はインジウムドープされた酸化亜鉛など）で形成される。この構成により、センサ領域の３つまでの側部実装でのボーダレスも可能となる。更に及び代替として、タッチパネル２０２−Ａの対向する端部に列電極を配路することが望ましい場合がある。一例として、列センサの２分の１を列の一つの側から、そして、残りを列の他方の側へ配路することがしばしば望ましい。隣接する行も、交互のパターンでフリップされ得る（これにより低減された複雑性のため一端でのルーピングが可能となる）。
【００３２】
タッチパネル２０２−Ａを層状に提供する幾つかの方式がある。典型的に、タッチパネル２０２−Ａは、基板３１８とカバープレート３２２との間に挟まれるセンサ層を備えて形成される。電極（即ち、行電極３０６−Ａ１〜３０６−Ａ４及び列電極３０８−Ａ１〜３０８−Ａ４８）は、通常、電子ビーム堆積、物理気相成長（ＰＶＤ）、又はスパッタ堆積により、基板３１８（図５に図示するように）又はカバープレート３２２（図６に図示するように）のいずれかの上に形成される。電極がカバープレート３２２上に形成される場合、これは、導電性材料の概して均一な層を付けること、及びその層の一部を取り除くためレーザーアブレーションを実行することにより達成され得る。カバープレート３２２及び基板３１８を共に固定するため絶縁体３１０に対し絶縁性材料として接着材（エポキシなど）が用いられ得る。また、基板３１８は、照明要素（即ち、発光ダイオード又はＬＥＤ）を含み得るか、又は透明プレートとし得、反射防止コーティング又はフィルム３２０も含み得る。同様に、行パッド３１２−Ａ１〜３１２−Ａ４、共通パッド３１４−Ａ１〜３１４−Ａ４、列パッド３１６−Ａ１〜３１６−Ａ４、及びトレース３２６（これらは配路ネットワークの一部である）は、タッチパネル２０２−Ａの周囲に沿って、基板３１８（図７に図示するように）又はカバープレート３２２（図８に図示するように）に固定され得るか又はその上に形成され得る。また、タッチパネル２０２−Ａの周囲に沿って、カバープレート３２２は、これらの特徴をユーザーの視野から隠すためのブラックマスク層３２０を含み得る。このブラックマスク層３２０は、行パッド３１２−Ａ１〜３１２−Ａ４、共通パッド３１４−Ａ１〜３１４−Ａ４、列パッド３１６−Ａ１〜３１６−Ａ４、及びトレース３２６間に（図８に図示するように）、又は行パッド３１２−Ａ１〜３１２−Ａ４、共通パッド３１４−Ａ１〜３１４−Ａ４、列パッド３１６−Ａ１〜３１６−Ａ４、及びトレース３２６の上に（図９に図示するように）位置し得る。
【００３３】
図４に示すように、各行３０６−Ａ１〜３０６−Ａ４に対する、行パッド３１２−Ａ１〜３１２−Ａ４、共通パッド３１４−Ａ１〜３１４−Ａ４、及び列パッド３１６−Ａ１〜３１６−Ａ４は、カスケード配置に配される。このカスケード配置により、相互接続２０４−Ａでのタッチパネル２０２−Ａとコネクタ４０８との間の直接接続（クロスオーバーなし）が可能となる（これは図１０で見ることができる）。典型的に、この相互接続２０４−Ａは、行パッド４０２−Ａ１〜４０２−Ａ４、共通パッド４０４−Ａ１〜４０４−Ａ４、及び列パッド４０６−Ａ１〜４０６−Ａ４が、それぞれ、行パッド３１２−Ａ１〜３１２−Ａ４、共通パッド３１４−Ａ１〜３１４−Ａ４、及び列パッド３１６−Ａ１〜３１６−Ａ４に結合され得るように、その周囲に沿ってタッチパネル２０２−Ａに固定される。この方法において、列接続トレースも、行に対し平行に走り、適切な列センサ領域に接続する。
【００３４】
ここで図１１及び図１２に移ると、タッチパネル２０２のための別の例示の構成（これは２０２−Ｂで示される）を見ることができる。この構成において、列電極３０８−Ｂ１〜３０８−Ｂ４８は、各行３０４−Ｂ１〜３０４−Ｂ４に対して（配路ネットワーク内の）複数の配路チャネルを用いるように、（列３０８−Ａ１〜３０８−Ａ４８に類似して）インターリーブされ及び交互になる。この例に示すように、列３０２−Ｂ２及び３０２−Ｂ４は「頂部」配路チャネルを用い、列３０２−Ｂ１及び３０２−Ｂ３は「底部」配路チャネルを用いる。他の構成も可能である。この構成を用いる結果、相互接続２０４−Ｂにおけるタッチパネル２０２−Ｂとコネクタ４０８との間の直接接続を可能にする、共通パッド３１４−Ｂ１〜３１４−Ｂ４、行パッド３１２−Ｂ１〜３１２−Ｂ４、及び列パッド３１６−Ｂ１〜３１６−Ｂ２（及び相互接続２０４−Ｂに対する、対応する共通パッド４０４−Ｂ１〜４０４−Ｂ４、行パッド４０２−Ｂ１〜４０２−Ｂ４、及び列パッド４０６−Ｂ１〜４０６−Ｂ２）に別のパターンが概して用いられる。
【００３５】
当業者であれば、本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び多くの他の実施例が可能であることが分かるであろう。
【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】
2014534528.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
2014534528.tif 000017
2014534528.tif 000018