(57)【要約】【課題】  導光板と下ケースとの間には温度による膨張・収縮にために隙間が必要であるが、導光板を遊動可能に収納すると、光源を破損したり、異音を発生したりする。したがって、導光板を保持する必要がある。その保持にあたっては、導光板とＬＥＤ間の距離が規定値よりも短くなると輝度が不均一になり、長くなると輝度が低下するので高い取付精度が要求される。そこで、光源のプリント基板を貼り付ける両面テープを利用することにより、光源と導光板との距離の精度を高め、且つ、安価で作業性を向上させる。【解決手段】  ＬＥＤ１７１のプリント基板１７を貼り付ける両面テープ１８に、導光板１３の入射面１３ｂ側から延在する延在部１３ｆ、１３ｇも上パネル１１に貼り付ける。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源が実装されるプリント基板と、該プリント基板が両面テープで貼り付けられるフレームと、前記光源の光が入射される側面と入射された光が出射する上面を有する導光板と、を有するバックライトユニットにおいて、
前記導光板の入射面側に被粘着部を設け、該被粘着部が前記両面テープで前記フレームに貼り付けられることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記光源は発光ダイオードであり、前記プリント基板はフレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記フレームの材質はアルミニウムであり、前記両面テープは放熱用の両面テープであることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記両面テープを延在し、該延在した両面テープに前記導光板の被粘着部を貼り付けることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記被粘着部は前記入射面側から前記両面テープへ延在することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記プリント基板に切欠きを設け、前記被粘着部は前記プリント基板の切欠きを通って前記両面テープに貼り付けられることを特徴とする請求項５に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
液晶パネルを有し、請求項１〜６に記載のバックライトユニットを用いて前記液晶パネルに光を照射することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源が実装されたプリント基板が両面テープでフレームに貼り付けられるバックライトユニットおよびこれを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力という特徴があり、多くの電子機器に使用されている。この液晶表示装置の多くは液晶パネルの背後から光を照射するバックライトユニットを有している。このために、外光に頼らなくても表示を見ることができ、また、表示画面をより明るくすることができる。
【０００３】
一般的な液晶表示装置のバックライトは液晶パネルの背面に導光板を配置し、導光板の側面に蛍光放電管やＬＥＤなどの光源を配置し、導光板の側面から入射した光を液晶パネルの背面側に出射する構成となっている。
【０００４】
ＬＥＤは蛍光放電管と比較して、環境に好ましくない水銀が封入される放電管が無い、高電圧による高周波ノイズがない、低温点灯しにくいといった欠点がなく、また、小型であるといった利点があり、ＬＥＤが光源として普及している。
【０００５】
通常、ＬＥＤはフレキシブルプリント基板に実装され、そのフレキシブルプリント基板は導光板や金属フレームに両面テープで貼り付けられる。ＬＥＤは発熱するために、多数のＬＥＤを使用する高輝度のバックライトユニットでは、放熱を兼ねたフレームにＬＥＤを貼り付ける。また、ＬＥＤを貼り付ける粘着材として熱伝導性が高い両面テープが市販されている（特許文献１の段落番号００４２参照）。通常、ＬＥＤのフレキシブルプリント基板はフレームの側壁（特許文献１）や、底部（特許文献２）に貼り付けられる。
【特許文献１】特開２００６−１１２４２公報
【特許文献２】特開２００４−１８６００４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バックライトユニットには種々の課題があり、その解決手段としてＬＥＤのフレキシブルプリント基板を貼り付けさせる両面テープの有効利用が求められた。
【０００７】
その第１の課題は導光板の保持方法に関するものである。ＬＥＤのフレキシブルプリント基板を貼り付けさせるフレームの材料として放熱性向上のためにアルミニウムなどの金属が使用される。導光板の材質は線膨張係数が約７×１０−５／℃のＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）であり、金属よりも大きい（例えば、アルミニウムの線膨張係数は約２．２×１０−５／℃）。このために、導光板が箱形のフレームに収納される場合は、温度による膨張・収縮を考慮して導光板とフレームの間に所定の隙間を設けなければならない。特に、液晶表示装置が車両に搭載される場合は−４０度〜８５度の温度に耐えられるように設計しなければならず、大きな隙間が必要となる。
【０００８】
導光板の移動を遊動可能に収納すると、光源を破損したり、異音を発生したりするので、導光板を保持する必要がある。導光板の入射面側には光源が配設されるために、入射面側で保持することは困難であり、従来は入射面とは反対の側面をフレームに両面テープで粘着させていた。
【０００９】
しかしながら、その保持にあたっては、導光板とＬＥＤ間の距離が規定値よりも短くなると輝度が不均一になり、長くなると輝度が低下するので高い取り付け精度が要求される。例えば、入射面とは反対の側面をフレームに両面テープで粘着させると、フレキシブルプリント基板が貼り付けられるフレームの面と導光板が貼り付けられるフレームの面の間には曲げ加工が二つあることから、この二つの面の距離の精度は高くなく、導光板の入射面とＬＥＤ間の距離の精度が悪くなるという問題があった。また、温度による膨張・収縮により導光板の入射面とＬＥＤ間の距離が変化するという問題もあった。
【００１０】
第２の課題は、フレームの剪断部によるフレキシブルプリント基板の損傷防止に関するものである。ＬＥＤのフレキシブルプリント基板はＬＥＤの電源供給のためにフレームの外に延在する。通常、フレームは板金加工で形成される。このためにフレキシブルプリント基板の出口は板金の剪断面となる。剪断面の一端にはＲ形状のだれ（ｓｈｅａｒ  ｄｒｏｏｐ）が生じ、他端にはエッジのかえり（バリ、ｂｕｒｒ）が生じる。作業者の指の損傷を防止するために、通常は、フレームの外側がだれになっており、フレキシブルプリント基板が当接するフレームの内側は鋭利なかえりになっている。このかえりにより、フレキシブルプリント基板が損傷する可能性が高い。フレキシブルプリント基板の損傷の対策として、従来は剪断面のかえりをなくす加工を追加したり、保護シールやテープを貼り付けたりしていたが、簡単で安価なフレキシブルプリント基板の損傷防止方法が要求された。
【００１１】
本願は、ＬＥＤのフレキシブルプリント基板を貼り付けさせる両面テープを兼用して上記の課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のバックライトユニットの発明は、光源と、該光源が実装されるプリント基板と、該プリント基板が両面テープで貼り付けられるフレームと、前記光源の光が入射される側面と入射された光が出射する上面を有する導光板と、を有するバックライトユニットにおいて、前記導光板の側面に延在部を設け、該延在部が前記両面テープで前記フレームに貼り付けられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載のバックライトユニットの発明は、前記光源は発光ダイオードであり、前記プリント基板はフレキシブルプリント基板であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載のバックライトユニットの発明は、前記フレームの材質はアルミニウムであり、前記両面テープは放熱用の両面テープであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載のバックライトユニットの発明は、前記両面テープを延在し、該延在した両面テープに前記導光板の被粘着部を貼り付けることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載のバックライトユニットの発明は、前記被粘着部は前記入射面側から前記両面テープへ延在することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６に記載のバックライトユニットの発明は、前記プリント基板に切欠きを設け、前記被粘着部は前記プリント基板の切欠きを通って前記両面テープに貼り付けられることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項７に記載の液晶表示装置の発明は、液晶パネルを有し、請求項１〜６に記載のバックライトユニットを用いて前記液晶パネルに光を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１によれば、導光板の入射側の側面に延在部を設け、光源のプリント基板をフレームに貼り付ける両面テープに導光板の延在部までも貼り付ける。この両面テープの兼用により、導光板と光源との距離の精度が高くなる。また、導光板の取付作業が短縮する。
【００２０】
また、本発明の請求項２によれば、光源としての発光ダイオードが実装されたフレキシブルプリント基板を有する小型のバックライトユニットについて、導光板と光源との距離の精度の向上と、導光板の取付作業性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の請求項３によれば、アルミニウム製のフレームと放熱用の両面テープを有する放熱効果が優れたバックライトユニットについて、導光板と光源との距離の精度の向上と、導光板の取付作業性の向上を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の請求項４によれば、両面テープを延在させることにより、プリント基板が貼り付けられる領域から離間したフレームの面に導光板を貼り付けることが可能となる。
【００２３】
また、本発明の請求項５によれば、前記導光板の被粘着部は前記入射面側から前記両面テープへ延在する。これにより、前記入射面が両面テープと離間していても導光板を貼り付けることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の請求項６によれば、プリント基板に切欠きを設け、前記導光板の被粘着部はプリント基板の切欠きを通って両面テープに貼り付けられる。これにより、プリント基板がフレームの外へ延在する側の導光板の端部も両面テープで貼り付けることが可能となる。
【００２５】
また、本発明の請求項７によれば、前述の効果を有するバックライトユニットを液晶表示装置に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのバックライトユニットを例示するものであって、本発明をこのバックライトユニットに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
【実施例】
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に係るバックライトユニットの平面図であり、図２は正面図であり、図３は右側面図であり、図４は図１のＡ−Ａ断面図であり、図５は図１のＢ−Ｂ断面図であり、図６は図１のＣ−Ｃ断面図であり、図７は図１のＤ−Ｄ断面図であり、図８は第１の両面テープ１８の貼り付け状態を示す斜視図であり、図９は導光板１３を示すである斜視図である。尚、図１〜図３は要部を示すために枠体１９、Ｘ方向のレンズシート１４、Ｙ方向のレンズシート１５、拡散シート１６を透視しており、図４〜図７は液晶パネルと上ケースを２点鎖線で追加した液晶表示装置を示す。
【００２８】
本発明のバックライトユニットは液晶パネル５０に光を照射するユニットであり、図５で上方が開口した箱形の下ケース１１に、反射シート１２、導光板１３、Ｘ方向のレンズシート１４、Ｙ方向のレンズシート１５、拡散シート１６が積層される。導光板１３の側面１３ｂに対向して光源であるＬＥＤ１７１が配設される。ＬＥＤ１７１はフレキシブル
プリント基板１７に実装され、フレキシブルプリント基板１７は下ケース１１の側壁１１ｂに第１の両面テープ１８で貼り付けられる。下ケース１１に枠体１９が係合することにより、これらの部品が下ケース１１と枠体で収納される。
【００２９】
本発明の液晶表示装置１は、液晶パネル５０の背面にバックライトユニットを配設して、上ケース５１と下ケース１１により液晶パネル５０を挟持する構成である。
【００３０】
要部の構成について詳細に説明する。下ケース１１は線膨張係数が約２．２×１０−５／℃のアルミニウムの板金加工によって形成される。底部１１ａより図５の上部に向かって延在する側壁１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅは絞り加工によって形成される。図１に示す如く、箱形の右下を除く３コーナーはＲ形状で側壁が連通しており、右下のコーナーは側壁１１ｂと側壁１１ｅが連通せずに開口している。この開口１１ｆはＬＥＤ１７１用のフレキシブルプリント基板１７が下ケース１１の外へ延在するための通路である。指の損傷防止のために開口１１ｆの剪断面は外側がだれであり、内側がかえり（シャープエッジ）である。
【００３１】
図５〜図７に示す如く、反射シート１２が下ケース１１に敷設される。反射シート１２は導光板１３の入射面となる側面１３ｂを除く３つの面１３ｃ，１３ｄ，１３ｅに対向して側壁１２ｃ，１２ｄ，１２ｅを有しており、導光板１３の４面（底面１３ａと３つの側面１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ）の光を反射させる。
【００３２】
導光板１３は線膨張係数が約７×１０−５／℃のＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）である。図９に示す如く、導光板１３は入射面となる側面１３ｂの両端から下ケース１１の側壁１１ｂに向かって延在する第１の延在部１３ｆと第２の延在部１３ｇを備える。
【００３３】
図８に示す如く、ＬＥＤ１７１用のフレキシブルプリント基板１７は、８つのＬＥＤ１７１が実装され下ケース１１の側壁１１ｂの内面に沿って延在する実装部１７ａと、下ケース１１の側壁１１ｅ側端部からＲを描いて直角に曲がり側壁１１ｅの外面に沿って延在する延在部１７ｂと、延在部１７ｂの端部から図８の下方（下ケース１１の底面ａ方向）に延在する接続部１７ｃからなる。導光板１３から延在する第２の延在部１３ｇを両面テープ１８に貼り付けることができるように、実装部１７ａの側壁１１ｅ側端部には切欠き１７ｄが設けられる。接続部１７ｃの端部は、他の電子機器に接続されてＬＥＤ１７１に電源を供給するための接続部１７ｅを有する。
【００３４】
ＬＥＤ１７１用のフレキシブルプリント基板１７を下ケース１１に貼り付ける両面テープには実装部１７ａを側壁１１ｂの内面に貼り付けるための第１の両面テープ１８と延在部１７ｂを側壁１１ｅの外面に貼り付けるための第２の両面テープ２０がある。いずれの両面テープ１８、２０も特許文献１の段落番号００４２に記載されている如き、熱伝導性に優れたものを使用する。
【００３５】
従来であれば、第１の両面テープ１８の長さはフレキシブルプリント基板１７を貼り付けるためだけであるので、フレキシブルプリント基板１７の実装部１７ａと下ケース１１の側壁１１ｃが重複するだけの長さ（図８の長さＬ１）でよい。しかしながら、本願発明の第１の両面テープ１８は、図８に示す如く、下ケース１１の側壁１１ｃ側方向に延在する第１の延在部１８ｂ（図８の長さＬ２）と下ケース１１の側壁１１ｅ側方向に延在する第２の延在部１８ｃ（図８の長さＬ３）を備える。
【００３６】
図１に示す如く、第２の両面テープ２０はフレキシブルプリント基板１７の延在部１７ｂと下ケース１１の側壁１１eが重複する粘着部２０ａ（図１の長さＬ４）と下ケース１１の側壁１１ｂ側に延在する延在部２０ｂ（図１の長さＬ５）からなる。
【００３７】
次に、第１の両面テープ１８の貼り付け状態について説明する。図８に示す如く、下ケース１１の側壁１１ｅに第１の両面テープ１８のＬＥＤ粘着部１８ａ（Ｌ１の部分）と第１の延在部１８ｂ（Ｌ２の部分）が貼り付けられる。そして、第１の両面テープ１８のＬＥＤ粘着部１８ａにＬＥＤ１７１用のフレキシブルプリント基板１７が貼り付けられる。導光板１３の第１の延在部１３ｆが第１の両面テープ１８の第１の延在部１８ｂに貼り付けられ、導光板１３の第２の延在部１３ｇがフレキシブルプリント基板１７の切欠き１７ｄを通って第１の両面テープ１８のＬＥＤ粘着部１８ａ（Ｌ１の部分）と第２の延在部１８ｃ（Ｌ３の部分）にまたがって貼り付けられる。また、第２の延在部１８ｃにより、下ケース１１の側壁１１ｂの剪断面のかえりが覆われる。
【００３８】
図１に示す如く、フレキシブルプリント基板１７の延在部１７ｂが下ケース１１の側壁１１eに第２の両面テープの粘着部２０ａによって貼り付けられる。両面テープの延在部２０ｂにより、下ケース１１の側壁１１ｅ剪断面のだれが覆われる。
【００３９】
このように、導光板１３の入射面となる側面１３ｂの一方側は、第1の両面テープ１８を延在させ、且つ、導光板を延在させて、導光板１３をフレキシブルプリント基板１７の両面テープで下ケース１１の側壁１１ｂに貼り付ける。導光板１３の入射面となる側面１３ｂの他方側は、支障が無い範囲でフレキシブルプリント基板１７を切欠き、導光板を延在させて、導光板１３をフレキシブルプリント基板１７の両面テープで下ケース１１の側壁１１ｂに貼り付ける。これにより、導光板１３の貼り付け作業を短時間で行うことができる。また、同一側壁１１ｂにＬＥＤ１７１用のフレキシブルプリント基板１７と導光板１３が貼り付けられるためにＬＥＤ１７１と導光板１３の側面１３ｂとの距離の精度が高くなる。更に、導光板の高温部が放熱性の高い両面テープで放熱性の高い下ケースに貼り付けられるために、導光板の放熱が良好に行われる。
【００４０】
また、第１、第２の両面テープは下ケース１１とフレキシブルプリント基板１７が重なる部分を延在して貼り付けられるので、下ケース１１の剪断面のかえりやだれでフレキシブルプリント基板１７が損傷することを防止する。
【００４１】
枠体１９はステンレス材であり、図５、図７に示す如く、導光板１３が液晶パネル５０の背面を照射することができるように開口１９ａを有した額縁の形状をなし、周縁に側壁１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅを有する。枠体１９は側壁１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅに設けられた角孔１９ｆと下ケース１１の１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅに設けられた凸部１１ｇによって係合する。
【００４２】
液晶パネル５０は、図７に示す如く、ゲートドライバ５０aやソースドライバ５０ｂへの電源電圧の供給と、制御信号とＲＧＢ信号の入力のためにフレキシブルプリント基板５０ｃを有する。フレキシブルプリント基板５０ｃは外部の電子機器に接続するために枠体１９の側壁１９ｅと上ケース５１の側壁５１ｅの間より液晶表示装置の外へ延在する。
【００４３】
上ケース５１はステンレス材であり、図５、図７に示す如く、液晶パネル５０の表示部５０ｄが見えるように開口５１ａを有した額縁の形状をなし、周縁に側壁５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅを有する。上ケース５１は側壁５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅに設けられた角孔（図示せず）と枠体１９の１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅに設けられた凸部（図示せず）によって係合し、液晶パネル５０を保持する。
【００４４】
バックケース１１の側面に貼り付けられたフレキシブルプリント基板１７のＬＥＤ１７１から発された光は、導光板１３の側面１３ｂから入射し、反射シート１２で反射され、導光板１３の出射面１３ｈより出射し、Ｘ方向のレンズシート１４、Ｙ方向のレンズシー
ト１５、拡散シート１６を介して、枠体１９の開口１９ａを通って液晶パネル５０の背面に照射される。
【００４５】
尚、上述の第1の両面テープ１８はフレキシブルプリント基板１７を貼り付ける部分と導光板１３を貼り付ける部分が連通していたが、分離していても、導光板と光源との距離の精度が向上するという作用効果に支障はない。
【００４６】
また、上述の如く、導光板の延在部は入射面となる側壁１１ｂの両端に２つ設けたが、延在部を追加する（例えば、第2の延在部１３ｇをＬＥＤ間に追加する。）ことも可能である。延在部を追加して導光板の貼り付け面積を増加させれば、導光板の保持力が強くなる。
【００４７】
また、上述のＬＥＤ用フレキシブルプリント基板と導光板は下ケースの側壁に両面テープで貼り付けたが、本願発明は、特許文献２の如く、ＬＥＤ用フレキシブルプリント基板を下ケースの底部に貼り付ける場合にも適用することができる。図１０はこの実施例を示す要部の斜視図である。図１〜図９と一部形状が異なるものは番号の１桁目を１から６に変える。例えば、図９の１３ｆは図１０の６３ｆに対応する。図１０に於いて、下ケース６１の底部６１ａにＬＥＤ１７１が実装されたフレキシブルプリント基板６７が両面テープ６８で貼り付けられる。両面テープ６８の一端側はフレキシブルプリント基板６７を超えて延在する第１の延在部６８ｂを有し、フレキシブルプリント基板６７が下ケース６１から外へ伸びる出口側となる他端は下ケース６１のかえりを覆うように延在する第２の延在部６８ｃを有する。導光板６３は入射側の両端から両面テープ６８の方に延在する第１、第２の延在部６３ｆ，６３ｇを有する。導光板６３の第１の延在部６３ｆは両面テープ６７の第１の延在部６８ｂに貼り付けられ、導光板の第２の延在部６３ｇはフレキシブルプリント基板６７の切欠き６７ｄを通り、両面テープ６８の実装部６８ａと第２の延在部６８ｃにまたがって貼り付けられる。このように、下ケース６１の底部６１ａにＬＥＤ１７１を貼り付けた場合でも、ＬＥＤ１７１貼りつけ用の両面テープを利用して、ＬＥＤ１７１と導光板６３の入射面との距離の精度を高め、且つ、安価で作業性を向上させることができ、また、下ケース６１のかえりによるフレキシブルプリント基板の損傷を防止することができる。
【００４８】
また、上述のバックライトユニットは導光板の入射面と下ケースの側壁との離間距離を導光板より延在して導光板を貼り付けたが、逆に、下ケースから延在し、下ケースの延在部の段差面に沿って両面テープを貼り付けても良い。
【００４９】
また、上述のＬＥＤ用フレキシブルプリント基板と導光板はバックライトユニットの外観となる下ケースに貼り付けたが、外観ではない内部のフレームにＬＥＤ用フレキシブルプリント基板と導光板を貼り付けても良い。さらに、フレームの材質は熱伝導性が高い金属が好ましいが、金属以外の材質でも本願発明を適用することができる。
【００５０】
また、上述の光源はＬＥＤであったが、本願発明は、蛍光放電管についても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係るバックライトユニットの要部の平面図である。
【図２】要部の正面図である。
【図３】要部の右側面である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】両面テープの貼り付け状態を示す斜視図である。
【図９】導光板を示す斜視図である。
【図１０】他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１      液晶表示装置
１１    下ケース
１１ｂ  側壁（下ケース、入射面側）
１２    反射シート
１３    導光板
１３ｆ  第１の延在部（導光板）
１３ｇ  第１の延在部（導光板）
１４    レンズシート（Ｘ方向）
１５    レンズシート（Ｙ方向）
１６    拡散シート
１７    フレキシブルプリント基板
１７ｄ  切欠き
１７１  ＬＥＤ
１８    第１の両面テープ
１８ｂ  第１の延在部（両面テープ）
１８ｃ  第２の延在部（両面テープ）
１９    枠体
２０    第２の両面テープ
５０    液晶パネル
５１    上ケース
【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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