(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、
前記アンテナを収納するレドームと、
前記レドームが取り付けられるフランジ部、前記アンテナが載置される底部、前記フランジ部と前記底部を結ぶ少なくとも１つの楕円柱面が含まれる複数の曲面から構成される側面部を有するベースと、
前記楕円柱面に設けられた開口をふさぐフタとを備えたアンテナ装置。
【請求項２】
前記側面部の前記フランジ部側の外形の断面形状が真円である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記底部が少なくとも１つの対称軸に関して対称な形状である、請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記曲面がすべて楕円柱面である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記フランジ部と前記底部が平行であり、
前記底部の形状が、正多角形の隣接する角を同じ半径の円弧で結んだ形状である、請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
アンテナ装置は移動体に搭載され、
前記底部が奇数個の角を有する正多角形であり、
隣接する前記楕円柱面の間の稜線が前記移動体の進行方向の前方にあり、
前記開口および前記フタを有する前記楕円柱面が前記移動体の進行方向に対して最も後方にある、請求項５に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベースに載置されレドームを有するアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁波を送信または受信または送受信するアンテナを平板のベースに載置して、ベースとともにアンテナを収納し上部が半球状で下部が円筒状のレドームを有するアンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
移動体に搭載されるアンテナ装置では、空気抵抗を低減するために、進行方向の前方から見た断面積を小さくすることが望ましい。ベースを円錐台にして、進行方向前方から見た断面積を小さくすることが考えられる。
【０００４】
アンテナ装置は、ベースに開口を設ける場合がある。開口を設ける理由は、例えば、以下などである。アンテナで送受信する信号をアンテナに伝えるための配線を通す開口。他の部品を取り付けるための開口。保守や点検のための開口。ベースに開口を設ける場合は、アンテナの内部に風雨が入らないようにしてアンテナを保護するため、および空気抵抗を低減するために、開口をフタでふさぐ必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５６８０２０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
円錐台のベースに設けた開口をふさぐフタは、円錐面に形成する必要がある。円錐面を持つフタを製造することは難しい。円錐面を持つフタは、専用の成形型を使用した成形品か、削り出しで製造することになり、コストがかかる。
【０００７】
この発明に係るアンテナ装置は、アンテナを載置するベースに設けた開口をふさぐフタを容易に製造できるアンテナ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】
【０００８】
この発明に係るアンテナ装置は、アンテナと、アンテナを収納するレドームと、レドームが取り付けられるフランジ部、アンテナが載置される底部、フランジ部と底部を結ぶ少なくとも１つの楕円柱面が含まれる複数の曲面から構成される側面部を有するベースと、楕円柱面に設けられた開口をふさぐフタとを備えた。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るアンテナ装置によれば、アンテナを載置するベースに設けた開口をふさぐフタを容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るアンテナ装置のレドームを取外した状態での斜視図である。
【図３】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するレドームの斜視図である。
【図４】実施の形態１に係るアンテナ装置のアンテナとレドームの位置関係を説明する側面図である。
【図５】実施の形態１に係るアンテナ装置の正面図である。
【図６】実施の形態１に係るアンテナ装置の背面図である。
【図７】実施の形態１に係るアンテナ装置の右側面図である。
【図８】実施の形態１に係るアンテナ装置の左側面図である。
【図９】実施の形態１に係るアンテナ装置の平面図である。
【図１０】実施の形態１に係るアンテナ装置の底面図である。
【図１１】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースの正面図である。
【図１２】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースの背面図である。
【図１３】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースの右側面図である。
【図１４】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースの左側面図である。
【図１５】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースの平面図である。
【図１６】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースの底面図である。
【図１７】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースの側面部を構成する楕円柱面の形状を説明する図である。
【図１８】実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースに設けられた開口をふさぐフタの形状を説明する図である。
【図１９】比較例のアンテナ装置の正面図である。
【図２０】比較例のアンテナ装置の背面図である。
【図２１】比較例のアンテナ装置の右側面図である。
【図２２】比較例のアンテナ装置の左側面図である。
【図２３】比較例のアンテナ装置の平面図である。
【図２４】比較例のアンテナ装置の底面図である。
【図２５】比較例のアンテナ装置が有するベースの正面図である。
【図２６】比較例のアンテナ装置が有するベースの背面図である。
【図２７】比較例のアンテナ装置が有するベースの右側面図である。
【図２８】比較例のアンテナ装置が有するベースの左側面図である。
【図２９】比較例のアンテナ装置が有するベースの平面図である。
【図３０】比較例のアンテナ装置が有するベースの底面図である。
【図３１】比較例のアンテナ装置が有するベースに設けられた開口をふさぐフタの形状を説明する図である。
【図３２】この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の正面図である。
【図３３】実施の形態２に係るアンテナ装置の背面図である。
【図３４】実施の形態２に係るアンテナ装置の右側面図である。
【図３５】実施の形態２に係るアンテナ装置の左側面図である。
【図３６】実施の形態２に係るアンテナ装置の平面図である。
【図３７】実施の形態２に係るアンテナ装置の底面図である。
【図３８】実施の形態２に係るアンテナ装置が有するベースの正面図である。
【図３９】実施の形態２に係るアンテナ装置が有するベースの背面図である。
【図４０】実施の形態２に係るアンテナ装置が有するベースの右側面図である。
【図４１】実施の形態２に係るアンテナ装置が有するベースの左側面図である。
【図４２】実施の形態２に係るアンテナ装置が有するベースの平面図である。
【図４３】実施の形態２に係るアンテナ装置が有するベースの底面図である。
【図４４】実施の形態２に係るアンテナ装置が有するベースに設けられた開口をふさぐフタの形状を説明する図である。
【図４５】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の正面図である。
【図４６】実施の形態３に係るアンテナ装置の背面図である。
【図４７】実施の形態３に係るアンテナ装置の右側面図である。
【図４８】実施の形態３に係るアンテナ装置の左側面図である。
【図４９】実施の形態３に係るアンテナ装置の平面図である。
【図５０】実施の形態３に係るアンテナ装置の底面図である。
【図５１】実施の形態３に係るアンテナ装置が有するベースの正面図である。
【図５２】実施の形態３に係るアンテナ装置が有するベースの背面図である。
【図５３】実施の形態３に係るアンテナ装置が有するベースの右側面図である。
【図５４】実施の形態３に係るアンテナ装置が有するベースの左側面図である。
【図５５】実施の形態３に係るアンテナ装置が有するベースの平面図である。
【図５６】実施の形態３に係るアンテナ装置が有するベースの底面図である。
【図５７】実施の形態３に係るアンテナ装置が有するベースに設けられた開口をふさぐフタの形状を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１から図１０を使用して、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構造を説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の斜視図である。図２は、実施の形態１に係るアンテナ装置のレドームを取外した状態での斜視図である。図３は、実施の形態１に係るアンテナ装置が有するレドームの斜視図である。図４は、実施の形態１に係るアンテナ装置のアンテナとレドームの位置関係を説明する側面図である。図５から図１０は、実施の形態１に係るアンテナ装置の六面図である。アンテナ装置５０は、移動体に搭載される。移動体の進行方向の前方から見た図を正面図としている。
【００１２】
アンテナ装置５０は、決められた周波数帯の電波を送受信するアンテナ１と、アンテナ１を収納して保護するレドーム２と、アンテナ１を載置するベース４とを有する。アンテナ１は、例えば円形のパラボラアンテナである。アンテナ１は、例えば衛星通信のために衛星の方向を指向するように方位角および仰角が制御される。アンテナ装置５０は、船舶や航空機などの移動体に搭載される。ベース４に、移動体への取付け部が設けられる。レドーム２およびベース４は密閉構造を形成しており、その内部にアンテナ１と通信装置２０を収納している。なお、通信装置はレドームの外部に設置する場合もある。アンテナは送信アンテナ、受信アンテナでもよい。
【００１３】
レドーム２は、電磁波が透過する材料で決められた厚さで形成される。図３に示すように、レドーム２は上部が半球状であり、下部がほぼ円筒状である。レドーム２は、下端にフランジ３を有する。レドーム２は、その中央部でフランジ３の外周と同じ大きさであり、下部にいくにしたがい径が少し小さくなる。図４に示すように、レドーム２の内部にはアンテナ１が任意の方向を向くことができるような空間を設けている。
【００１４】
ベース４には、アンテナ１で送受信する信号をアンテナ１に伝えるための配線を通す長方形の開口５（図１３に図示）が設けられる。開口５は、保守や点検にも使用される。長方形の開口５は、フタ６で覆われてふさがれる。フタ６はねじ止めなどの適切な方法で、ベース４に着脱可能に取り付けられる。
【００１５】
図１１から図１６に、ベース４の六面図を示す。ベース４は、レドーム２のフランジ３が取り付けられるフランジ部７と、移動体に取り付けられる底部８と、フランジ部７と底部８を結ぶ側面部９を有する。ベース４は、各部の厚さがほぼ同じである。フランジ部７は、レドーム２のフランジ３に整合した大きさの環状の平板である。底部８は、正五角形の隣接する角が同じ決められた半径の円弧で結ばれた図形である。ここで、多角形の隣接する角を円弧または楕円弧で結んだ図形を、弧状多角形と呼ぶ。円弧の半径または楕円弧の長径および短径が辺により異なる場合も、弧状多角形と呼ぶ。多角形の隣接する角をすべて同じ半径の円弧で結んだ図形を、円弧多角形と呼ぶ。底部８とフランジ部７とは平行である。底部８の平面図形としての重心とフランジ部７の重心は、底部８およびフランジ部７に垂直な同一直線上に存在する。底部８は、フランジ部７の内周の円よりも小さい。側面部９のフランジ部７側の外形の断面形状は真円である。そうすることで、環状のフランジ部７と接続できる。
【００１６】
側面部９は、同じ曲面形状の５つの楕円柱面を隣接する楕円柱面の間に稜線ができるように組合せた形状である。図１７は、実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースの側面部を構成する楕円柱面の形状を説明する図である。図１７(a)が、ベース４の底面を上に向けた場合の側面図である。図１７(b)が平面図である。図１７(c)が、図１７(a)において矢印Ａで示す楕円柱の軸方向から開口５が設けられた楕円柱面１０を見た図である。図１７(d)が、図１７(a)において矢印Ｂで示す楕円柱の軸に垂直な方向から開口５が設けられた楕円柱面１０を見た図である。
【００１７】
側面部９は、フランジ部７と接続される側の外形が真円の形状である。フランジ部７側の真円の直径をＬａとすると、楕円柱面の長径もＬａになる。楕円柱面の短径Ｌｂは、楕円柱面とフランジ部７が存在する平面となす角度θとすると、図１７に示すように、Ｌｂ＝Ｌａ*sinθという関係がある。底部８の大きさに合わせて、傾斜角θと側面部９の高さを適切に決める。楕円柱面１０は、フランジ部７側と底部８側とで同じ楕円の弧を有する。
【００１８】
底部８に平行な平面と側面部９の外形の断面形状は、フランジ部７側では直径Ｌａの真円である。底部８の外形は、正五角形の各角から最も遠い角との距離がＬａ／２となる円弧多角形にしている。底部８は、その法線に垂直なすべての方向から見て幅が同じである等幅図形である。奇数個の角を有する正多角形の各辺を円弧に置き換えて等幅図形とした多角形は、ルーローの多角形と呼ばれる。底部８は、ルーローの多角形である。側面部９の外形は、フランジ部７側では真円であり等幅図形である。
【００１９】
側面部９の中間部の外形の断面形状では、各方向から見た中で最も大きい幅Ｗmaxに対する最も小さい幅Ｗminの比γ＝Ｗmin/Wmaxは、各高さの中でγが最小になる高さにおいても、γ＞0.994である。側面部９は全体と見た場合に、実際上は等幅図形と見なせる。正五角形の場合にはγ＝0.951である。楕円柱面を組合せて側面部９とすることで、ベース４を等幅図形にして、空気抵抗を低減できる。
【００２０】
進行方向の前方から見て正面の中央に側面部９の稜線が来て、開口５およびフタ６が設けられる面は進行方向の反対側に来る。このように配置することで、空気抵抗を小さくできる。その理由は、移動体の前方からの風を前方の稜線で分け、かつフタ６が直接に風を受けないからである。
【００２１】
図１８に、実施の形態１に係るアンテナ装置が有するベースに設けられた開口をふさぐフタの形状を説明する図である。図１８(a)がフタ６に垂直な方向から見た図である。図１８(b)は、長方形のフタ６をフランジ部７側の辺の方向からから見た側面図である。図１８(c)は、フタ６をフランジ部７側の辺に垂直な辺の方向からから見た側面図である。図１８(c)では、図における左側がフタ６の外面側である。フタ６は、底部８側とフランジ部７側とで曲率が同じように変化する楕円柱面である。したがって、フタ６は、長方形の平面の板材を周方向に曲げることで、容易に製造できる。開口は長方形でなくてもよく、フタは開口をふさぐ形状であればよい。開口をふさぐ形状の平板を、楕円柱面の軸に垂直な方向に楕円柱面の曲率に合わせて曲げることで、フタを容易に製造できる。
【００２２】
比較例として、ベースを円錐台とした場合について説明する。図１９から図２４に比較例のアンテナ装置５０Ｘの六面図を示す。図２５から図３０に、比較例のアンテナ装置５０Ｘが有するベース４Ｘの六面図を示す。図３１に比較例でのフタ６Ｘの形状を説明する三面図を示す。図３１(a)がフタ６Ｘに垂直な方向から見た図である。図３１(b)は、長方形のフタ６Ｘをフランジ部７Ｘ側の辺の方向からから見た側面図である。図３１(c)は、フタ６Ｘをフランジ部７Ｘ側の辺に垂直な辺の方向からから見た側面図である。図３１(c)では、図における左側がフタ６Ｘの外面側である。
【００２３】
ベース４Ｘの外形は、円錐台の底面側にフランジ部７Ｘをつけた形状である。底部８Ｘは円形である。円錐面の側面部９Ｘには長方形の開口５Ｘを設けている。
【００２４】
比較例のフタ６Ｘは、底部８Ｘ側の曲率の方がフランジ部７Ｘ側の曲率よりも大きい円錐面である。円錐面を製造するには、成形のための型を準備して３次元形状を形成する、あるいは、切削加工で形状を削りだすなどの加工が必要である。つまり、比較例のフタ６Ｘは、使用する材料や加工の手間が多くなる。そのため、円錐面のフタ６Ｘは、この発明のフタよりも製造コストが大きくなる。
【００２５】
開口をふさぐフタを容易に製造する方法としては、側面部に平面の部分を設けて、平面の部分に開口を設けることが考えられる。しかし、側面部に平面の部分を設けることには、以下の問題がある。
(a)フランジ部は環状であり、側面部に平面を持たせる形状だとフランジ部との接続部分の形状が複雑になる。
(b)側面部を多角形錐台にすると、空気抵抗が大きくなる。また、見る方向により幅が変化する。
(c)側面部を多角形錐台にすると、ベースとレドームの内部に設けられる密閉空間が小さくなる。
【００２６】
この発明では、側面部を楕円柱面で構成しているので、フタを製造しやすくするだけでなく、空気抵抗を小さくでき、内部の空間も大きくできる。
【００２７】
この実施の形態では、ベースの側面部を同じ形状を有する楕円柱面で構成した。開口を設ける部分だけを楕円柱面として、他は円錐面などの曲面としてもよい。少なくとも１つの楕円柱面が含まれる複数の曲面から側面部を構成すればよい。
【００２８】
底部を正五角形から生成した円弧多角形としたが、正多角形から円弧多角形を生成しなくてもよい。底部は、少なくとも１つの対称軸に関して対称な多角形であれば、どのような多角形から円弧多角形または円弧多角形ではない弧状多角形を生成してもよい。移動体の進行方向と対称軸が平行になるようにすれば、空気抵抗を低減できる。底部は、等幅図形であるルーローの多角形でなくてもよい。底部を奇数個の角を有する円弧多角形にした方が、等幅図形に近づける上では有利である。フランジ部と底部を平行としたが、移動体への取り付けの制約条件がある場合などは、フランジ部と底部が平行でなくてもよい。
【００２９】
この実施の形態では、５つの楕円柱面のそれぞれは、同じ中心角を持ち、底部５に対する傾斜角も同じである。楕円柱面の中で中心角が異なるものや、傾斜角が異なるものがあってもよい。中心角が異なる楕円柱面では、底部の円弧多角形での弧の長さが異なる。フランジ部７側の真円の直径と同じ長さの長径を持つ楕円柱面であって、フランジ部７側での断面が真円になるようにフランジ部７に対する角度と短径を調整した楕円柱面であれば、どのようなものでもよい。
【００３０】
奇数個の角を持つ多角形から底部の弧状多角形を生成すれば、進行方向の前方に稜線を配置し、最も後方にフタを有する楕円柱面を配置でき、空気抵抗を低減する上で有利である。開口部を２つの面に設ける場合には、偶数個の角を持つ多角形から底部の弧状多角形を生成する場合でも、進行方向の前方に稜線を配置し、後方にフタを配置できる。
【００３１】
フランジ部側での側面部の外形の断面形状は、楕円や、円弧および楕円弧を組合せた弧状多角形でもよい。側面部は、レドームが取り付けられるフランジ部と接続できて、少なくとも１つの楕円柱面を含む複数の曲面で構成されて、かつ空気抵抗の大幅な悪化をもたらさない形状であればよい。フランジ部と底部は、平行でなくてもよい。フランジ部と底部とが平行でなく、側面部のフランジ側での外形が真円であり同じ中心角を有する楕円柱面の組合せで側面部を構成する場合には、底部は多角形の隣接する角を楕円弧で結んだ弧状多角形になる。
以上のことは、他の実施の形態でもあてはまる。
【００３２】
実施の形態２．
実施の形態２は、アンテナ装置のベースの底部を正三角形から生成した弧状多角形とした場合である。図３２から図３７に、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の六面図を示す。図３８から図４３に、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置有するベースの六面図を示す。図４４に、実施の形態２に係るアンテナ装置が有するベースに設けられた開口をふさぐフタの形状を説明する図を示す。
【００３３】
ベース４Ａは、底部８Ａが正三角形のルーローの多角形である。側面部９Ａには、３個の楕円柱面を有する。１個の楕円柱面に開口５Ａを設ける。
【００３４】
図４４(a)がフタ６Ａに垂直な方向から見た図である。図４４(b)は、長方形のフタ６Ａをフランジ部７側の辺の方向からから見た側面図である。図４４(c)は、フタ６Ａをフランジ部７側の辺に垂直な辺の方向からから見た側面図である。図４４(c)では、図における左側がフタ６Ａの外面側である。フタ６Ａは、底部８Ａ側とフランジ部７側とで曲率が同じように変化する楕円柱面である。したがって、フタ６Ａは、長方形の平面の板材を曲げることで、容易に製造することができる。
【００３５】
実施の形態２のアンテナ装置５０Ａも、フタ６Ａを容易に製造でき、空気抵抗を小さくできる。
【００３６】
実施の形態３．
実施の形態３は、アンテナ装置のベースの底部を正七角形から生成した弧状多角形とした場合である。図４５から図５０に、この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の六面図を示す。図５１から図５６に、この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置有するベースの六面図を示す。図５７に、実施の形態３に係るアンテナ装置が有するベースに設けられた開口をふさぐフタの形状を説明する図を示す。
【００３７】
ベース４Ｂは、底部８Ｂが正七角形のルーローの多角形である。側面部９Ｂには、３個の楕円柱面を有する。１個の楕円柱面に開口５Ｂを設ける。
【００３８】
図５７(a)がフタ６Ｂに垂直な方向から見た図である。図５７(b)は、長方形のフタ６Ｂをフランジ部７側の辺の方向からから見た側面図である。図５７(c)は、フタ６Ｂをフランジ部７側の辺に垂直な辺の方向からから見た側面図である。図５７(c)では、図における左側がフタ６Ｂの外面側である。フタ６Ｂは、底部８Ｂ側とフランジ部７側とで曲率が同じように変化する楕円柱面である。したがって、フタ６Ｂは、長方形の平面の板材を曲げることで、容易に製造することができる。
【００３９】
実施の形態３のアンテナ装置５０Ｂも、フタ６Ｂを容易に製造でき、空気抵抗を小さくできる。
【００４０】
本発明はその発明の精神の範囲内において各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の変形や省略が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
５０、５０Ｘ、５０Ａ、５０Ｂ  アンテナ装置
１  アンテナ
２０  通信装置
２  レドーム
３  フランジ
４、４Ｘ、４Ａ、４Ｂ  ベース
５、５Ｘ、５Ａ、５Ｂ  開口
６、６Ｘ、６Ａ、６Ｂ  フタ
７  フランジ部
８、８Ｘ、８Ａ、８Ｂ  底部
９、９Ｘ、９Ａ、９Ｂ  側面部
１０  楕円柱面
【図１】
0006547693.tif 000002
【図２】
0006547693.tif 000003
【図３】
0006547693.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006547693.tif 000006
【図６】
0006547693.tif 000007
【図７】
0006547693.tif 000008
【図８】
0006547693.tif 000009
【図９】
0006547693.tif 000010
【図１０】
0006547693.tif 000011
【図１１】
0006547693.tif 000012
【図１２】
0006547693.tif 000013
【図１３】
0006547693.tif 000014
【図１４】
0006547693.tif 000015
【図１５】
0006547693.tif 000016
【図１６】
0006547693.tif 000017
【図１７】
0006547693.tif 000018
【図１８】
0006547693.tif 000019
【図１９】
0006547693.tif 000020
【図２０】
0006547693.tif 000021
【図２１】
0006547693.tif 000022
【図２２】
0006547693.tif 000023
【図２３】
0006547693.tif 000024
【図２４】
0006547693.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
0006547693.tif 000027
【図２７】
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【図２８】
0006547693.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
0006547693.tif 000031
【図３１】
0006547693.tif 000032
【図３２】
0006547693.tif 000033
【図３３】
0006547693.tif 000034
【図３４】
0006547693.tif 000035
【図３５】
0006547693.tif 000036
【図３６】
0006547693.tif 000037
【図３７】
0006547693.tif 000038
【図３８】
0006547693.tif 000039
【図３９】
0006547693.tif 000040
【図４０】
0006547693.tif 000041
【図４１】
0006547693.tif 000042
【図４２】
0006547693.tif 000043
【図４３】
0006547693.tif 000044
【図４４】
0006547693.tif 000045
【図４５】
0006547693.tif 000046
【図４６】
0006547693.tif 000047
【図４７】
0006547693.tif 000048
【図４８】
0006547693.tif 000049
【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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