(57)【要約】【課題】光利用効率の向上や薄型化を図ったバックライトユニット、およびそれを備える液晶表示装置を提供する。【解決手段】バックライトユニット７２は、ＬＥＤ１と、そのＬＥＤ１からの光を受光する側面２１、並びにその側面２１を挟持するように位置する天面２３および底面２２を有する導光板２と、導光板２の底面２２から進行する光を反射させることで底面２２へと戻す第１反射面３１を有する第１反射部材３と、を含む。そして、かかるバックライトユニット７２では、第１反射面３１に対して対向する第２反射面４１を有する第２反射部材４が含まれており、第２反射面４１と、ＬＥＤ１の発光面１１と、導光板２の側面２１とで、囲まれる空間Ｓが生じている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源からの光を受光する側面、並びに上記側面を挟持するように位置する天面お
よび底面を有する導光板と、
上記導光板の底面から進行してくる光を反射させることで底面へと戻す第１反射面を
有する第１反射部材と、
を含むバックライトユニットにあって、
上記１反射面に対して対向する第２反射面を有する第２反射部材が含まれており、
上記第２反射面と、上記光源の発光面と、上記導光板の側面とで、囲まれる空間が生
じているバックライトユニット。
【請求項２】
上記光源の厚み方向が上記導光板の底面に対して垂直であり、
上記導光板の厚みが、上記光源の厚みよりも薄い請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
上記導光板の側面が、光源に対して仰ぐように傾斜している請求項１または２に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
上記の囲まれる空間において、
上記第２反射面と上記発光面との成す角度、
上記発光面と上記側面との成す角度、
上記側面と上記第２反射面との成す角度、
のいずれもが鋭角になっている請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
請求項１〜４に記載のバックライトユニットと、
上記バックライトユニットからの光を受光する液晶表示パネルと、
を含む液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットおよびそれを搭載する液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すような、非発光型の液晶表示パネル１７１を搭載する液晶表示装置１７９では、液晶表示パネル１７１に光を供給するバックライトユニット１７２も搭載されている。そして、かかるような液晶表示装置１７９では、薄型化とＬＥＤ１０１の光の有効利用（光利用効率）とが重要視されている。
【０００３】
光利用効率の観点からいうと、図８に示すように、導光板１０２の側面１２１とＬＥＤ１０１の発光面１１１とが平行になって向き合い、かつ側面１２１の高さｄ１と発光面１１１の高さｅ１と（すなわち、導光板１０２の厚みとＬＥＤ１０１の厚みと）が一致していると望ましい（数値実施例としては０．６[ｍｍ]の厚みが挙げられる）。
【０００４】
このようになっていると、発光面１１１からの光（一点鎖線矢印参照）のほとんどが、側面に入射するためである。しかし、ＬＥＤ１０１の厚みの薄型化には限界があるので、このような液晶表示装置１７９であると、導光板１０２の厚みは厚くなりやすい。そのため、バックライトユニット１７２の厚みも増大しやすい。
【０００５】
また、図９に示すように、バックライトユニット１７２の厚みの増大を抑制するために、導光板１０２の厚みを薄くする方策（ｅ１＞ｄ１’）も考えられる。しかし、導光板１０２の厚みがＬＥＤ１０１の厚みよりも薄くなることで、ＬＥＤ１０１の発光面１１１が導光板２の側面１２１よりも高くなってしまうと、発光面１１１からの光の一部が側面１２１に入射しない。そのため、かかるバックライトユニット１７２は、薄型になるものの光を有効利用できない。
【０００６】
そこで、近年、薄型化と光利用効率の向上とを図った液晶表示装置１７９が開発されている（特許文献１参照）。この特許文献１の液晶表示装置１７９では、図１０に示すように、導光板１０２の側面１２１が底面１２２に対して傾斜し、ＬＥＤ１０１の発光面１１１はこの傾斜した側面１２１に対して平行で向かい合っている。その上、導光板１０２の側面１２１の長さｄ２（側面１２１において傾く方向に沿った長さ）はＬＥＤ１０１の発光面１１１の高さｅ１とほぼ同じ長さである（図１１参照）。
【０００７】
このようになっていると、発光面１１１からの光のほとんどが傾斜した導光板１０２の側面１２１に入射するので、光利用効率が向上する。その上、導光板１０２の側面１２１の長さｄ２はＬＥＤ１０１の発光面１１１の高さｅ１と同じではあるものの、かかる側面１２１が傾斜しているので、導光板１０２の厚みは厚くなりにくい。したがって、かかる液晶表示装置１７９は、薄型化と光利用効率の向上とを図っているといえる。
【特許文献１】特開２００５−２４２２４９号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＬＥＤ１０１の奥行きの長さｅ２は、高さｅ１よりも長い。そのため、ＬＥＤ１０１が傾いて配置されていると、ＬＥＤ１０１の厚みｅ1と導光板１０２の厚みｄ１との差以上に、ＬＥＤ１０１が導光板１０２の天面１２３よりも突き出る（突き出し長ｆが生じる）。例えば、以下の数値実施例の場合、突き出し長ｆは０．９[ｍｍ]にもなる。そのため、かかるようなバックライトユニット１７２は十分な薄型が達成されているとはいいがたい。
Ｅ１  ：０．８[ｍｍ]
Ｅ２  ：１．４[ｍｍ]
Ｄ１  ：０．７[ｍｍ]
θ１’：５０[°]…  導光板１０２の内部での底面１２２から側面１２１に至るま                          での角度である。
ε１  ：４０[°]…  なお、ε１は、導光板１０２の底面１２２に対するＬＥＤ１                          ０１の底面の傾きである。
【０００９】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、光利用効率の向上や薄型化を図ったバックライトユニット、およびそれを備える液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光源と、その光源からの光を受光する側面、並びに側面を挟持するように位置する天面および底面を有する導光板と、導光板の底面から進行してくる光を反射させることで底面へと戻す第１反射面を有する第１反射部材と、を含むバックライトユニットである。そして、かかるバックライトユニットでは、第１反射面に対して対向する第２反射面を有する第２反射部材が含まれており、その第２反射面と導光板の側面と光源の発光面とによって囲まれる空間が生じている。
【００１１】
このようになっていると、光源の発光面から出射する光の一部は導光板の側面に直接入射する一方、別の一部の光は第２反射面にて反射した後に導光板の側面に入射する。また、一旦、導光板内部に入射した光が側面から出射したとしても、第２反射面にて反射した後に導光板の側面に再度入射する。したがって、光源からの光が導光板に入射せずに外部に漏れるという事態が少ない。
【００１２】
なお、光源の厚み方向が導光板の底面に対して垂直であり、導光板の厚みが光源の厚みよりも薄くなっている。
【００１３】
このようになっていると、導光板の底面に対して、光源の厚み方向が傾いていない。そのため、光源の厚みのみがバックライトユニットの厚みに影響する。その上、導光板の厚みが光源の厚みよりも薄いので、高低差に基づく空隙が生じる。すると、この空隙内に他の部材（例えば、拡散部材等）が配置できる。しかし、この別部材は、高低差内に収容されているので、バックライトユニットの厚みに影響を及ぼさない。したがって、比較的薄型のバックライトユニットが完成する。
【００１４】
また、導光板の側面が、光源に対して仰ぐように傾斜していると望ましい。特に、第２反射面と、光源の発光面と、導光板の側面と、によって囲まれる空間おいて、第２反射面と発光面との成す角度、発光面と側面との成す角度、側面と第２反射面との成す角度、のいずれもが鋭角になっていると望ましい。
【００１５】
なお、以上のバックライトユニットと、バックライトユニットからの光を受光する液晶表示パネルと、を含む液晶表示装置も本発明といえる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のバックライトユニットでは、第２反射部材の第２反射面が、光源からの光や導光板の側面から出射する光を反射させることで導光板へ導く。そのため、光利用効率が向上する。その上、かかるバックライトユニットは、第２反射部材という一部材の搭載のみで光利用効率を向上できるので、光源を傾けることでその光源の発光面を導光板の側面に対して平行にしなくてもよい。そのため、光源の傾きに起因して、バックライトユニットの厚みが厚くなる事態は起きない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態１］
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、図面によっては便宜上、部材番号およびハッチングを省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面上での黒丸は紙面に対し垂直方向を意味する。
【００１８】
通常、図６の分解斜視図および図７の断面図（図６のＡ−Ａ’線矢視断面図）に示すように、液晶表示装置７９は、液晶表示パネル７１と、かかる液晶表示パネル７１に光を導くバックライトユニット７２とを有している。
【００１９】
液晶表示パネル７１は、アクティブマトリックス基板（ＡＭ基板）６１と、このＡＭ基板６１に対向する対向基板６２とをシール材（不図示）で貼り合わせ、これらの隙間に液晶（不図示）を注入している。また、液晶表示パネル７１は、ＡＭ基板６１および対向基板６２を挟持する偏光シート６３・６４を含む。
【００２０】
なお、ＡＭ基板６１には、液晶を制御するＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子や、ソースライン、ゲートライン、画素電極（透明電極）が含まれており、対向基板５２には、カラーフィルタが含まれている。しかし、これら部材は、便宜上、省略されている。
【００２１】
また、液晶表示パネル７１は、非発光型の表示パネルであり、バックライトユニット７２からの光（バックライト光）を受光することで表示機能を発揮する。詳説すると、液晶表示パネル７１は、ＴＦＴ（アクティブ素子）で液晶への印加電圧を制御することで、液晶を透過する光の透過率を変化させ、表示画像を調整している。
【００２２】
バックライトユニット７２は、バックライト光を生成するために、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１、導光板２、反射シート（第１反射部材）３、反射片（第２反射部材）４、拡散シート５１、光学シート５２・５３、およびベゼル５４を含んでいる。
【００２３】
ＬＥＤ（光源、発光素子）１は点状光源であり、導光板２の側面２１に向けて光を出射する。また、ＬＥＤ１は、不図示のＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板に実装されることで、電流の供給を受けている。なお、ＬＥＤ１は、光量確保のために、複数であると望ましく、さらに図６に示すように、直線状に並列していると望ましい（なお、以降では、ＬＥＤ１の並列する方向を並列方向Ｐと称する）。ただし、図面では便宜上、一部のＬＥＤ１のみが示されているにすぎない。
【００２４】
導光板２は、側面２１（なお、側面２１はＬＥＤ１に対して仰ぐように傾斜している）と、この側面２１を挟持するように位置する天面２３および底面２２とを有する板状部材である。そして、側面２１の一面は、ＬＥＤ１の発光面１１に面することで、ＬＥＤ１からの光を受光する。受光された光は、導光板２の内部でミキシングされ、面状光として天面２３から出射する。
【００２５】
なお、図７に示すように、ＬＥＤ１の発光面１１は、導光板２の側面２１に面しているので、導光板２の厚み方向と同方向をＬＥＤ１の厚み方向とすると、発光面１１は導光板２の厚み方向に対して平行になっている（ＬＥＤ１の厚み方向が導光板２の底面２２に対して垂直ともいえる）。
【００２６】
反射シート３は、導光板２によって覆われるように位置している。そして、導光板２の底面２２に面する一面が反射面（第１反射面）３１になっている。そのため、この第１反射面３１が、ＬＥＤ１からの光や導光板２内部を伝搬する光を漏洩させることなく導光板２に戻すように反射させている。
【００２７】
反射片４は、反射面（第２反射面）４１と、この第２反射面４１の一方につながり導光板２の天面２３に接触する第１接触端４２と、第２反射面４１の他方につながりＬＥＤ１の一端に接触する第２接触端４３と、を有する。すると、第２反射面４１は、少なくとも導光板２の側面２１の一端（天面２３と側面２１との繋ぎ目２５）とＬＥＤ１の一端とに架け渡ることになる。
【００２８】
また、図１（図７の拡大図）に示すように、導光板２の厚みＤ１がＬＥＤ１の厚みＥ１よりも薄い場合（後述の重ね方向Ｑにおいて、導光板２の厚みとＬＥＤ１の厚みとに高低差がある場合）、第２反射面４１は、導光板２の側面２１と天面２３とのつながる一端[繋ぎ目２５]から跳ね上がるようにして延びることで、側面２１から乖離しつつＬＥＤ１の一端（詳説するとＬＥＤ１の発光面１１の一端）に到達できる面積を有している。
【００２９】
拡散シート５１は、導光板２を覆うように位置し、導光板２からの面状光を拡散させて、液晶表示パネル７１全域に光をいきわたらせている。
【００３０】
光学シート５２・５３は、例えばシート面内にプリズム形状を有し、光の放射特性を偏向させるプリズムシートであり、拡散シート５１を覆うように位置している。そのため、この光学シート５２・５３は、拡散シート５１から進行してくる光を集光させ、単位面積あたりの発光輝度を向上させている。なお、光学シート５２と光学シート５３とによって集光される各光の発散方向は交差する関係にある。
【００３１】
ベゼル５４は、箱状部材であり、ＬＥＤ１、反射シート３、反射片４、導光板２、拡散シート５１、および光学シート５２・５３等を収容している。特に、ベゼル５４の底から、反射シート３、導光板２、拡散シート５１、および光学シート５２・５３が、この順で積み重なっている。そこで、この積み重なる方向を以降では重ね方向Ｑと称する（なお、重ね方向Ｑは、導光板２の厚み方向と同方向である）。また、並列方向Ｐと重ね方向Ｑとの両方向に対して垂直な方向Ｒに、バックライトユニット７２の長手方向が設定される場合、方向Ｒは長手方向Ｒと称せる。
【００３２】
ここで、反射片４について詳説する。反射片４は、第２反射面４１を、反射シート３の第１反射面３１に対して対向させている。そして、かかる第２反射面４１は、上述したように、少なくとも導光板２の側面２１の一端とＬＥＤ１の一端とに架け渡っている（導光板２の側面２１とＬＥＤ１の発光面１１との間に生じる空間を閉空間にすべく、第２反射面４１が、導光板２の天面２３とＬＥＤ１の天部とに覆い被っている）。
【００３３】
このようになっていると、導光板２の側面２１とＬＥＤ１の発光面１１と第２反射面４１とによって囲まれる空間Ｓが生じる。すると、発光面１１から進行する光は、側面２１に入射しなかったとしても第２反射面４１に入射する。そして、第２反射面４１に入射する光は、反射することで、導光板２の側面２１に入射する。そのため、ＬＥＤ１からの光が導光板２の側面２１に入射せずに外部に漏れるような事態は無くなる。そのため、ＬＥＤ１からの光を利用する効率（光利用効率）は向上する。
【００３４】
なお、バックライトユニット７２の薄型化を図るために、ＬＥＤ１の厚みと導光板２の厚みとのどちらもが薄いと望ましいが、導光板２の厚みを薄くするほうが、ＬＥＤ１の厚みを薄くするよりも容易である。そのため、図１に示すように、導光板２の厚みＤ１がＬＥＤ１の厚みＥ１よりも薄い（Ｄ１＜Ｅ１）。
【００３５】
また、導光板２の側面２１は、ＬＥＤ１に対して仰ぐように傾斜している。詳説すると、側面２１の天面側の一端（繋ぎ目２５）が側面２１の底面側の一端（繋ぎ目２６）よりもＬＥＤ１の発光面１１から乖離することで、側面２１は傾斜している。その上、側面２１の底面側の一端は、ＬＥＤ１の発光面１１に極めて近づいている。
【００３６】
このようになっていると、導光板２の側面２１とＬＥＤ１の発光面１１と第２反射面４１とによって囲まれる空間Ｓは、三角柱状になる。そして、かかる空間Ｓを経た光、特にＬＥＤ１から導光板２の側面２１に直接入射する光の場合、以下のように進行する。
【００３７】
図２に示すように、側面２１への光の入射角δ１が導光板２の臨界角αよりも小さければ（δ１＜α）、光は導光板２の内部に屈折進入した後、底面２２に向かって進行する。そして、底面２２への光の入射角δ２が臨界角αよりも大きければ（δ２＞α）、光は、全反射し、天面２３に向かって進行する。その後、かかる光は、導光板２における天面２３と底面２２との間で繰り返し反射進行することで（ミキシングすることで）、導光板２の面内に行き渡り面状光に変わる。
【００３８】
また、図３に示すように、導光板２の側面２１から底面２２に向かって進行する光が、臨界角αよりも小さい入射角δ２で底面２２入射すれば（δ２＜α）、かかる光は底面２２を透過し、反射シート３に到達する。そして、反射シート３の反射面３１は、到達した光を反射させることで底面２２に導く。
【００３９】
さらに、底面２２への光の入射角δ３が臨界角αよりも小さければ（δ３＜α）、光は導光板２内部に屈折進入し、側面２１へ向かう。その上、側面２１への光の入射角δ４が臨界角αよりも大きければ（δ４＞α）、光は、全反射し、底面２２に向かって進行する。その後、かかる光は、導光板２における天面２３と底面２２との間で繰り返し反射進行することで、導光板２の面内に行き渡り面状光に変わる。
【００４０】
また、図４に示すように、反射シート３から導光板２内部に屈折進入した光が、臨界角αよりも小さい入射角δ４で側面２１入射すれば（δ４＜α）、かかる光は側面２１を透過し、第２反射面４１に到達する。すると、第２反射面４１は、到達した光を側面２１に向けて反射させる。そして、側面２１への光の入射角δ５が臨界角αよりも小さければ（δ５＜α）、光は導光板２内部に屈折進入し、底面２２へ向かう。その後、かかる光は、導光板２における天面２３と底面２２との間で繰り返し反射進行することで、導光板２の面内に行き渡り面状光に変わる。
【００４１】
なお、図５に示すような、ＬＥＤ１から第２反射面４１を介して導光板２の側面２１に入射する光の場合も、導光板２の底面２２に対する光の入射角によって、光は進行を変える。
【００４２】
例えば、図２同様、底面２２への光の入射角が臨界角αよりも大きければ、光は、全反射し、導光板２の天面２３に向かって進行した後、ミキシングされる。または、図３同様、底面２２にて光が全反射せずに透過すれば、光は反射シート３を介して、再度、底面２２から進入し、側面２１にて全反射した後、ミキシングされる。もしくは、図４同様、反射シート３を介して底面２２から進入してくる光は、側面２１を透過した後に、第２反射面４１にて反射され、さらに、側面２１を透過した後で、ミキシングされる。
【００４３】
以上のようにして、ＬＥＤ１からの光の大部分は導光板２に入射し、バックライト光に変換される。そして、特に、導光板２の側面２１とＬＥＤ１の発光面１１と第２反射面４１とによって囲まれる三角柱状の空間Ｓにおいて、第２反射面４１と発光面１１との成す角度Ｖ１、発光面１１と側面２１との成す角度Ｖ３、および側面２１と第２反射面４１との成す角度Ｖ３、のいずれもが鋭角になっていると、以上のようなバックライト光の変換が生じやすい（図１参照）。
【００４４】
詳説すると、同一基準面からの導光板２の厚みＤ１とＬＥＤ１の厚みＥ１とに差異（Ｄ１＜Ｅ１）があり、導光板２の内部での底面２２から側面２１に至るまでの角度θ１が鋭角で、導光板２の天面２３に対する第２反射面４１の角度θ２も鋭角であると、以上のようなバックライト光の変換が生じやすい。
【００４５】
具体的には、以下の数値実施例の場合、ＬＥＤ１からの全発光量に対する７０％以上が導光板２内に入射しバックライト光に変換される。
Ｄ１：０．３６[ｍｍ]
Ｅ１：０．６  [ｍｍ]
θ１：２２[°]
θ２：１６[°]
【００４６】
なお、バックライトユニット７２では、ＬＥＤ１の厚みＥ１が導光板２の厚みＤ１よりも厚いので、重ね方向Ｑにおいて、厚みの差分だけの空隙Ｔが生じる（なお、この空隙の重ね方向Ｑの長さを高さＦと称す）。しかし、この空隙Ｔ内に、拡散シート５１および光学シート５２・５３が収納される（図７参照）。そのため、バックライトユニット７２の厚み、ひいては液晶表示装置７９の厚みが過度に厚くならない。
【００４７】
また、ＬＥＤ１の厚みＤ１に比べて、長手方向Ｒに沿うＬＥＤ１の方向の長さ（ＬＥＤ１の奥行きＤ２）が長かったとしても、ＬＥＤ１の発光面１１が導光板２の側面２１に対して平行になるように傾いていない。そのため、かかるＬＥＤ１の奥行きＤ２は、バックライトユニット７２の厚みに影響を及ぼさない。
【００４８】
[その他の実施の形態]
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００４９】
例えば、反射片４の材質は特に限定されるものではない。例えば、金属であっても樹脂であってもよい。要は、反射片４は、第２反射面４１に反射機能をもたせるとともに、導光板２の側面２１の一端とＬＥＤ１の一端とに架け渡れるだけの強度を有していればよい。
【００５０】
また、バックライトユニット７２では、ＬＥＤ１は、導光板２の側面（エッジ）２１に向けて光を出射させている。そのため、かかるバックライトユニット７２は、エッジライト型と称される。そして、かかるようなエッジライト型のバックライトユニット７２では、通常、重ね方向Ｑに対して垂直にＬＥＤ１の光を入射させることから、ＬＥＤ１の発光面１１は、導光板２の天面２３および底面２２に対して垂直になっていると望ましい。
【００５１】
また、以上の液晶表示装置７９は、種々の電子機器に搭載される。例えば、パーソナルコンピュータ、コピー機等のＯＡ機器、電子手帳や携帯電話等の携帯情報端末、カメラ一体型ＶＴＲ、テレビ、が電子機器の一例として挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】は、図５の部分拡大図である。
【図２】は、ＬＥＤからの光の進行の一例を示す光路図である。
【図３】は、ＬＥＤからの光の進行の一例を示す光路図である。
【図４】は、ＬＥＤからの光の進行の一例を示す光路図である。
【図５】は、ＬＥＤからの光の進行の一例を示す光路図である。
【図６】は、液晶表示装置の分解斜視図である。
【図７】は、図６のＡ−Ａ’線矢視断面図である。
【図８】は、従来のバックライトユニットの断面図である。
【図９】は、図８とは異なる従来のバックライトユニットの断面図である。
【図１０】は、図８および図９とは異なる従来のバックライトユニットの断面図である。
【図１１】は、図１０の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    ＬＥＤ（光源）
１１  ＬＥＤの発光面（光源の発光面）
２    導光板
２１  導光板の側面
２２  導光板の底面
２３  導光板の天面
３    反射シート（第１反射部材）
３１  反射シートの反射面（第１反射面）
４    反射片（第２反射部材）
４１  反射片の反射面（第２反射面）
７１  液晶表示パネル
７２  バックライトユニット
７９  液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008270113.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008270113.tif 000008
【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】
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