(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被収容物を収納する収納ケースであって、
発光素子を有する回路基板を備え、
前記回路基板は、
ほぼ矩形状の基板と、
前記基板の裏面に設けられ、前記基板の外周縁の一部に沿って延びるアンテナと、
前記基板の裏面に設けられるグランドと、
前記アンテナ及び前記グランドに電気的に接続される昇圧回路と、
前記基板の表面側に設けられ、前記昇圧回路及び前記グランドに電気的に接続される前記発光素子とを備え、
前記アンテナは、
前記基板の４辺のうちのいずれか一辺である第１の辺に沿って延びる第１アンテナ部と、
前記第１の辺に隣接する２辺のうちのいずれか一方である第２の辺に沿って延び、前記第１アンテナ部に接続される第２アンテナ部と、
前記第１の辺に対向する第３の辺に沿って延び、前記第２アンテナ部及び前記昇圧回路に接続される第３アンテナ部とから構成される、収納ケース。
【請求項２】
前記昇圧回路は、前記基板の表面に実装される複数の電子部品と、前記電子部品を接続する複数の配線とから構成されており、
前記配線の少なくとも一部は、前記基板の裏面に設けられており、
隣接する前記電子部品を接続する前記配線の配線長がいずれも１ｍｍ以上である、請求項１に記載の収納ケース。
【請求項３】
１つの前記発光素子に対して、一対の前記アンテナと、一対の前記昇圧回路とを備える、請求項１または２に記載の収納ケース。
【請求項４】
前記昇圧回路は、前記第２の辺に対向する第４の辺に沿う位置に設けられ、
前記グランドは、前記基板の中央部に配置される、請求項１〜３のいずれかに記載の収納ケース。
【請求項５】
ほぼ矩形の平板形状を有し、３００ＭＨｚ以上の周波数の電波を用いて通信可能な携帯端末を収容するケース本体を備え、
前記ケース本体は、
前記携帯端末の背面を覆う平板部と、
前記携帯端末の側面を覆う側壁部とを有し、
前記回路基板は、前記平板部の外面に設けられる、請求項１〜４のいずれかに記載の収納ケース。
【請求項６】
前記回路基板の裏面に対向するように配置され、中央に窓部を有する枠部材と、
前記基板及び前記枠部材の間に設けられ、前記基板及び前記枠部材の間隔を一定間隔に維持するスペーサ部材とを備え、
前記基板と前記枠部材と前記スペーサ部材とが同じ材質からなり、
前記基板及び前記枠部材の間にＩＣカードを収納可能な収納部が形成される、請求項１〜４のいずれかに記載の収納ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スマートフォンやＩＣカード等を収納する収納ケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン等の高機能携帯端末の損傷を防止する目的で種々の携帯端末用ケースが利用されている。携帯端末用ケースの典型的な形態として、携帯端末の背面及び側面を覆い、携帯端末の表面（操作面）を露出させる箱形形状を有したものがある。また、ＩＣ定期券等のＩＣカードは、紛失や破損を防止する目的でパスケースに入れた状態で使用されることが多い。
【０００３】
携帯端末及びＩＣカードはいずれも電波を利用する。携帯端末やＩＣカードの使用時に、電波を使って収納ケースに設けた発光素子を発光させることができれば、デザインに優れた収納ケースを実現することができる。
【０００４】
例えば、特許文献１〜３では、携帯端末の動作状態を容易に把握できるように、携帯端末用ケースにＬＥＤ等の発光素子とアンテナとを設け、携帯端末が発する電波を利用して、発光素子を発光させることが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１６３８号公報
【特許文献２】特開２０１４−９６６９３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１５７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電波を用いて発光素子を発光させることが可能な回路を備えた収納ケースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る収納ケースは、発光素子を有する回路基板を備える。回路基板は、ほぼ矩形状の第１基板と、第１基板の裏面に設けられ、第１基板の外周縁の一部に沿って延びるアンテナと、第１基板の裏面に設けられるグランドと、アンテナ及びグランドに電気的に接続される昇圧回路と、第１基板の表面側に設けられ、昇圧回路及びグランドに電気的に接続される発光素子とを備える。アンテナは、基板の４辺のうちのいずれか一辺である第１の辺に沿って延びる第１アンテナ部と、第１の辺に隣接する２辺のうちのいずれか一方である第２の辺に沿って延び、第１アンテナ部に接続される第２アンテナ部と、第１の辺に対向する第３の辺に沿って延び、第２アンテナ部及び昇圧回路に接続される第３アンテナ部とから構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電波を用いて発光素子を発光させることが可能な回路を備えた収納ケースを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る携帯端末用ケースの斜視図
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図
【図３】第１の実施形態に係る携帯端末用ケースが備える回路基板の平面図
【図４】図３に示した回路基板の裏面図
【図５】第１の実施形態に係る携帯端末用ケースが備える回路基板上に構成される回路の回路図
【図６】第２の実施形態に係るＩＣカードケースの表面図
【図７】第２の実施形態に係るＩＣカードケースの裏面図
【図８】図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインに沿う断面図
【図９】図７に示した回路基板が備える回路配線を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る携帯端末用ケースの斜視図であり、図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図である。
【００１１】
携帯端末用ケース１は、内部にスマートフォン等の携帯端末６を収容して携帯端末６の損傷を防止する目的で用いられるものである。携帯端末６は、ほぼ矩形の平板形状を有しており、携帯端末用ケース１は、携帯端末６に対応した箱形形状を有する。尚、携帯端末６は、８００ＭＨｚ帯や２ＧＨｚ帯といった３００ＭＨｚ以上の周波数の電波を用いて通信可能なものである。
【００１２】
携帯端末用ケース１は、携帯端末６の背面を覆う平板部２と、平板部の外周縁に接続され、携帯端末６の側面を取り囲むように覆う側壁部３と、平板部２の外面に貼り合わされる回路基板４とを備える。平板部２と側壁部３とは、樹脂等の電波を透過させる材料により一体成形されている。回路基板４の外面側には、後述する複数の電子部品が実装されており、これらの電子部品を保護するために透明の樹脂層５が設けられている。
【００１３】
図３は、第１の実施形態に係る携帯端末用ケースが備える回路基板の平面図であり、図４は、図３に示した回路基板の裏面図であり、図５は、第１の実施形態に係る携帯端末用ケースが備える回路基板上に構成される回路の回路図である。図３及び４において、基板７上の実線はプリント配線を表し、黒塗りの四角はパッドを表し、白抜きの四角はパッド上に実装された電子部品を表す。また、図３に示す面が携帯端末用ケースの外面側となる面であり、図４に示す面が携帯端末側となる面である。以下、図３に示す基板７の面を「表面」といい、図４に示す基板７の面を「裏面」という。
【００１４】
回路基板４は、プリント配線板であり、ほぼ矩形状の基板７と、基板７の表面に実装された複数の電子部品９と、基板７の表面及び裏面に形成された複数のプリント配線８、１７、１８及び１９と、基板７を貫通して表裏のプリント配線を接続するスルーホール（図示せず）とを備える。
【００１５】
基板７の表面には、複数のプリント配線８及び電子部品９によって、任意の意匠が形成される。図３の例では、プリント配線８と電子部品９とを用いて鉄道の路線図が描かれており、プリント配線８が鉄道の路線を表し、パッドと電子部品９とが駅を表している。尚、基板７の表面に設ける意匠は、携帯端末用ケースの装飾を目的とするものである。したがって、この意匠は、路線図に限らず、プリント配線８と電子部品９とを用いて表現可能なものであれば良く、任意の図形や文字を組み合わせて構成できる。
【００１６】
また、基板７の表面のほぼ中央には、電子部品の１つとしてＬＥＤ１６が実装されている。ＬＥＤ１６以外の電子部品９は、抵抗器、ダイオード、コンデンサ等であり、電子部品９の一部と、プリント配線８の一部とで、ＬＥＤ１６を発光させるための回路（図５参照）が構成されている。以下、回路基板４の基板７上に形成された回路の構成を説明する。
【００１７】
図４及び５に示すように、回路基板４には、一対のアンテナ１０ａ及び１０ｂと、グランド１４と、一対の昇圧回路１５ａ及び１５ｂとが構成されている。
【００１８】
アンテナ１０ａ及び１０ｂは、基板７の外周縁の一部に沿って設けられている。より詳細には、アンテナ１０ａは、基板７の短辺２０ａに沿って延びる第１アンテナ部１１ａと、基板７の長辺２１ａに沿って延び、第１アンテナ部１１ａに接続される第２アンテナ部１２ａと、基板７の短辺２０ｂに沿って延び、第２アンテナ部１２ａに接続される第３アンテナ部１３ａとから構成される。アンテナ１０ｂも同様に、基板７の短辺２０ｂに沿って延びる第１アンテナ部１１ｂと、基板７の長辺２１ａに沿って延び、第１アンテナ部１１ｂに接続される第２アンテナ部１２ｂと、基板７の短辺２０ａに沿って延び、第２アンテナ部１２ｂに接続される第３アンテナ部１３ｂとから構成される。
【００１９】
グランド１４は、基板７のほぼ中央において基板７の長手方向に延びるように設けられている。グランド１４は、高周波回路である昇圧回路１５ａ及び１５ｂから離して配置すると共に、アンテナ１０ａ及び１０ｂからも離して配置することが、電波の受信効率の面で好ましい。そこで、本実施形態では、アンテナ１０ａ及び１０ｂの一部を長辺２１ａ側に配置し、昇圧回路１５ａ及び１５ｂを長辺２１ｂ側に配置して、グランド１４を基板７の中央に配置することで、グランド１４と昇圧回路１５ａ及び１５ｂとの距離と、グランド１４とアンテナ１０ａ及び１０ｂとの距離を確保している。また、グランド１４もアンテナの一部として機能するため、線状ではなく、図４に示すような面状とすることが、電波の受信効率を向上させる上で好ましい。
【００２０】
昇圧回路１５ａ及び１５ｂは、基板７の表面に実装されたダイオード及びコンデンサを、基板７の表面のプリント配線８と、基板７の裏面のプリント配線１９と、図示しないスルーホールとで接続して構成されるチャージポンプである。昇圧回路１５ａは、アンテナ１０ａに接続されると共に、基板７の長辺２１ｂに沿って延びるプリント配線１７を介してグランド１４に接続されている。昇圧回路１５ｂも同様に、アンテナ１０ｂに接続されると共に、基板７の長辺２１ｂに沿って延びるプリント配線１７を介してグランド１４に接続されている。また、昇圧回路１５ａ及び１５ｂは、配線１８及び図示しないスルーホールを介してＬＥＤ１６のアノードに並列に接続されている。尚、ＬＥＤ１６のカソードは、図示しないスルーホールを介して基板７の裏面のグランド１４に接続されている。
【００２１】
ここで、昇圧回路１５ａ及び１５ｂを構成する電子部品を接続するプリント配線８及び１９の配線長さは、いずれも１ｍｍ以上である。高周波回路の設計においては、ノイズの影響を低減するために、電子部品間の配線長は可能な限り短く（例えば、０．５ｍｍ以下）にすることが一般的である。これに対して、本実施形態では、昇圧回路１５ａ及び１５ｂを構成する電子部品を接続するプリント配線８及び１９の配線長さを１ｍｍ以上とし、この部分でも電波を受信できるようにしている。
【００２２】
本実施形態では、図５に示すように、昇圧回路１５ａ及び１５ｂは、それぞれ６個のダイオードと６個のコンデンサを用いて構成されている。昇圧回路１５ａ及び１５ｂ（チャージポンプ）の段数は、４段以上６段以下であることが好ましい。昇圧回路１５ａ及び１５ｂの段数が４段未満では、ＬＥＤ１６を発光させるための電圧が低下して、発光強度が弱くなる。昇圧回路１５ａ及び１５ｂの段数は、６段を超えても良いが、この場合、電圧は増加するが、電流は増加しなくなるため、発光強度の更なる向上には繋がらない。
【００２３】
本実施形態では、加飾の目的で基板７の表面に複数の電子部品９を分散して実装しており、これらの分散した電子部品９を基板７の背面に引き回したプリント配線１９で接続することによって昇圧回路１５ａ及び１５ｂを構成しているので、隣接する電子部品間を接続する配線の長さを１ｍｍ以上に長くすることは容易である。また、１箇所に集中して実装した電子部品で昇圧回路１５ａ及び１５ｂを構成するのではなく、電子部品９を適宜分散して配置しているので、昇圧回路１５ａ及び１５ｂを構成する電子部品９をデザインの一部として用い、デザイン性が低下することを回避することができる。
【００２４】
スマートフォン等の携帯端末のアンテナは、筐体の上部及び下部に配置される。そこで、第１アンテナ部１１ａ及び１１ｂを携帯端末の上部及び下部に対応する位置にそれぞれ設ける。また、効率的に電波を受信することができるように、アンテナ１０ａ及び１０ｂの長さはある程度長く取ることが好ましい。そこで、基板７の短辺２０ａ近傍に配置した第１アンテナ部１１ａを、第２アンテナ部１２ａ及び第３アンテナ部１３ａを介して、基板７の短辺２０ｂ側に引き回すと共に、基板７の短辺２０ｂ近傍に配置した第１アンテナ部１１ｂを、第２アンテナ部１２ｂ及び第３アンテナ部１３ｂを介して、基板７の短辺２０ａ側に引き回すことによって、アンテナ１０ａ及び１０ｂの長さを確保している。このようにアンテナ１０ａ及び１０ｂを構成することによって、携帯端末から発せられた電波を効率的に受信することができる。
【００２５】
本実施形態に係る携帯端末用ケースに携帯端末を収容した状態で、携帯端末が電波を発すると、電波の一部がアンテナ１０ａ及び１０ｂによって受信される。アンテナ１０ａ及び１０ｂが受信した電力は、昇圧回路１５ａ及び１５ｂによって昇圧された後、ＬＥＤ１６を発光させる。本実施形態に係る携帯端末用ケースにおいては、上述したアンテナ１０ａ及び１０ｂの構成を有することにより、携帯電話に利用される３００ＭＨｚ以上の周波数帯の電波を用いてＬＥＤ１６を発光させることが可能となる。
【００２６】
また、昇圧回路１５ａ及び１５ｂの構成部品を接続するプリント配線１９を基板７の裏面に設け、プリント配線１９によっても電波を受信できることによって、ＬＥＤ１６をより明るく発光させることができる。
【００２７】
また、本実施形態では、一対のアンテナ１０ａ及び１０ｂと、一対の昇圧回路１５ａ及び１５ｂを設けたことによっても、ＬＥＤ１６を明るく発光させることができる。
【００２８】
携帯端末が発する８００ＭＨｚ帯や２ＧＨｚ帯の電波は微弱であるため、これらの周波数帯の電波を用いて発光素子を発光させることは従来困難であった。本実施形態では、上記の回路構成とすることによって、電波を効率的に受信して電力として利用できるので、携帯端末が発する電波のみでＬＥＤ１６を発光させることができる。したがって、本実施形態によれば、装飾性に優れた携帯端末用ケースを実現できる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係るＩＣカードケースの表面図であり、図７は、第２の実施形態に係るＩＣカードケースの裏面図である。また、図８は、図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインに沿う断面図である。
【００３０】
ＩＣカードケース３０は、内部にＩＣ定期券・ＩＣ乗車券等のＩＣカード２６を収容して、ＩＣカード２６の紛失や損傷を防止する目的で用いられるものである。ＩＣカードケース３０は、ほぼ矩形の平板形状を有する。尚、ＩＣカード２６は、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）規格の１３．５６ＭＨｚの電波を利用して通信可能なものである。
【００３１】
ＩＣカードケース３０は、ほぼ矩形状の回路基板２４と、枠部材２２と、スペーサ部材２３とから構成される。
【００３２】
回路基板２４は、第１の実施形態における回路基板４と同様に構成されたプリント配線板であり、基板７と、基板７の表面に実装された複数の電子部品９と、基板７の表面及び裏面に形成された複数のプリント配線８、１７、１８及び１９と、基板７を貫通して表裏のプリント配線を接続するスルーホール（図示せず）とを備える。本実施形態においても、基板７上には、プリント配線８と電子部品９とを用いて鉄道の路線図が描かれており、プリント配線８が鉄道の路線を表し、パッド（黒塗りの四角）と電子部品９（白抜きの四角）とが駅を表している。また、基板７のほぼ中央には、ＬＥＤ１６が実装されている。本実施形態でも、回路基板２４の表面に施される意匠は特に限定されず、基板７のエッチング及び電子部品９の実装により構成可能なものであれば良い。回路基板２４の表面には、電子部品９や配線８を保護するための透明の樹脂層（図示せず）が設けられている。
【００３３】
枠部材２２は、回路基板２４の周縁部に沿って延びる枠状の部材であり、回路基板２４の裏面との間に所定間隔を空けて対向するように設けられている。枠部材２２の中央部には、収納されたＩＣカードを露出させる窓部２７が設けられている。尚、枠部材２２の表面には、部品を実装するためのパッドが複数設けられているが、これは回路基板が備えるパターンを意匠として利用したものである。尚、枠部材２２の表面の装飾も基板上の金属膜をエッチングすることによって形成できるので、枠部材２２の表面には任意の装飾を施すことができる。
【００３４】
スペーサ部材２３は、回路基板２４の長辺２１ａと、短辺２０ａと、長辺２１ｂとに沿って延びるコ字型の部材である。スペーサ部材２３は、回路基板２４と枠部材２２との間に挟まれており、回路基板２４及び枠部材２２のクリアランスを一定に維持する。回路基板２４と枠部材２２とのクリアランスは、収納するＩＣカードの厚みよりも大きく設定されている。
【００３５】
本実施形態では、枠部材２２と、スペーサ部材２３と、回路基板２４の基板７とは、いずれも同じ材質の基板（例えば、ガラスエポキシ基板）で形成されており、回路基板２４、スペーサ部材２３及び枠部材２２をこの順に重ね合わせてプレス接着することにより一体化されている。回路基板２４、スペーサ部材２３及び枠部材２２の貼り合わせに接着剤を使用しても良い。枠部材２２と回路基板２４との間にスペーサ部材２３を挟み込むことによって、回路基板２４の短辺２０ｂ側からＩＣカード２６を挿入して収容可能な収納部が形成されている。
【００３６】
また、枠部材２２及び回路基板２４には、互いに重なり合う位置に、開口部２８及び２９がそれぞれ設けられている。開口部２８及び２９は、カラピナやキーリング等の環状部材を取り付けるためのものである。ＩＣカードケース３０にＩＣカード２６を収納した状態で、これらの環状部材を開口部２８及び２９に取り付けることによって、ＩＣカードケース３０からＩＣカード２６が脱落することを防止できる。開口部２８及び２９に取り付けた環状部材には、ストラップやホルダー等を接続しても良い。
【００３７】
図９は、図７に示した回路基板が備える回路配線を示す図である。尚、回路配線上には、絶縁樹脂等からなる保護層が設けられているが、図９では保護層の記載を省略している。
【００３８】
本実施形態に係る回路基板２４には、電波を電力に変換してＬＥＤ１６を発光させるために、図５の回路図に示したものと同じ回路が形成されている。図９に示すように、回路基板２４に設けられる一対のアンテナ１０ａ及び１０ｂと、グランド１４と、一対の昇圧回路１５ａ及び１５ｂについても、図４に示した第１の実施形態と同様に構成されている。
【００３９】
すなわち、第１の実施形態と同様に、アンテナ１０ａ及び１０ｂは、基板７の外周縁のうち、短辺２０ａ、長辺２１ａ、短辺２０ａの３辺に沿って延びるように形成されている。より具体的には、アンテナ１０ａは、基板７の短辺２０ａに沿って延びる第１アンテナ部１１ａと、基板７の長辺２１ａに沿って延び、第１アンテナ部１１ａに接続される第２アンテナ部１２ａと、基板７の短辺２０ｂに沿って延び、第２アンテナ部１２ａに接続される第３アンテナ部１３ａとから構成される。また、アンテナ１０ｂは、基板７の短辺２０ｂに沿って延びる第１アンテナ部１１ｂと、基板７の長辺２１ａに沿って延び、第１アンテナ部１１ｂに接続される第２アンテナ部１２ｂと、基板７の短辺２０ａに沿って延び、第２アンテナ部１２ｂに接続される第３アンテナ部１３ｂとから構成される。また、グランド１４は、基板７のほぼ中央において基板７の長手方向に延びるように設けられている。また、昇圧回路１５ａ及び１５ｂは、第１の実施形態と同様に、基板７の表面の電子部品９と、基板７の裏面の配線１９と、図示しないスルーホールとで構成されており、配線１７を介してグランド１４に接続されると共に、配線１８を介してＬＥＤ１６に接続されている。
【００４０】
アンテナ１０ａ及び１０ｂとグランド１４とをこのように配置することにより、第１の実施形態に係る回路基板４と同じ理由により、ＩＣカードの使用時に電波を効率的に受信することができる。また、昇圧回路１５ａ及び１５ｂを構成する電子部品を接続するプリント配線８及び１９の配線長さを、いずれも１ｍｍ以上とすることにより、この部分でも電波を受信することができ、更に受信効率が向上する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、上記の回路構成とすることによって、電波を効率的に受信して電力として利用できるので、ＩＣカードの使用時の電波のみでＬＥＤ１６を発光させることができる。したがって、本実施形態によれば、装飾性に優れたＩＣカードケースを実現できる。
【００４２】
尚、上記の各実施形態では、プリント配線及び電子部品を用いて回路基板の表面に装飾を施した携帯端末用ケースを説明したが、プリント配線及び電子部品を用いてデザインを構成する代わりに、基板の表面を覆う別の部材を設けて装飾を施しても良い。この場合でも、上述した回路構成によって、携帯端末用ケースに設けたＬＥＤを発光させることができる。
【００４３】
また、上記の各実施形態では、ほぼ長方形の回路基板の一対の短辺とこれらに挟まれる１つの長辺とに沿うようにアンテナを設けた例を説明したが、２本あるアンテナの一方または両方を、回路基板の対向する一対の辺とこれらに挟まれる１つの辺とに沿うように設けても良い。つまり、回路基板がほぼ長方形の場合、回路基板の一対の短辺とこれらに挟まれる１つの長辺とに沿うようにアンテナを設けても良い。また、回路基板は、正方形であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、スマートフォン等の携帯端末やＩＣカード等の電波を利用する物品の収納ケースとして利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  携帯端末用ケース
２  平板部
３  側壁部
４  回路基板
６  スマートフォン
７  基板
８  プリント配線
９  電子部品
１０ａ、１０ｂ  アンテナ
１１ａ、１１ｂ  第１アンテナ部
１２ａ、１２ｂ  第２アンテナ部
１３ａ、１３ｂ  第３アンテナ部
１４  グランド
１５ａ、１５ｂ  昇圧回路
１６  ＬＥＤ
１７  プリント配線
１８  プリント配線
１９  プリント配線
２０ａ、２０ｂ  短辺
２１ａ、２１ｂ  長辺
２２  枠部材
２３  スペーサ部材
２４  回路基板
２６  ＩＣカード
２７  窓部
３０  ＩＣカードケース
【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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