(57)【要約】【課題】表示画面のサイズが大きくなっても、導光体の本数を増やすことなく、基板全体に亘ってほぼ均一に光を出射すること。【解決手段】本発明の導光シート１によれば、基板２と、基板２の表面にパターニングして配置され、端部５から光が導入されると、導入された光を長さ方向に沿って導く管状の導光体３と、導光体３の表面の異なる場所にそれぞれ配置され、導光体３によって導かれた光を、基板２の表面全体における光強度がほぼ一定になるように導光体３の内部から外部へと射出させる複数の光射出口６とを備えている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の表面にパターニングして配置され、端部から光が導入されると、前記導入された光を長さ方向に沿って導く管状の導光体と、
前記導光体の表面の異なる場所にそれぞれ配置され、前記導光体によって導かれた光を、前記基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように前記導光体の内部から外部へと射出させる複数の光射出口と
を備えた導光シート。
【請求項２】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記導光体を、前記基板の表面において、連続した複数の直線部からなるように配置した導光シート。
【請求項３】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記導光体を、前記基板の表面において、少なくとも曲線部を含むように配置した導光シート。
【請求項４】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記光射出口を、前記光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって前記導光体の表面における配置密度または光射出口面積割合が高くなるように配置した導光シート。
【請求項５】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記導光体の前記長さ方向にほぼ直交する断面における断面積を、前記光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって小さくするとともに、前記各光射出口を、前記導光体の表面にほぼ等ピッチで配置するようにした導光シート。
【請求項６】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記導光体の前記長さ方向にほぼ直交する断面における断面積を、前記光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって大きくするとともに、互いに隣接する前記光射出口同士の間隔を、前記光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって大きくするように前記各光射出口を配置した導光シート。
【請求項７】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記導光体を、
前記基板の表面において、連続した複数の直線部からなるように配置した第１の配置パターンと、
前記基板の表面において、少なくとも曲線部を含むように配置した第２の配置パターンと、
前記光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって前記基板の表面における配置密度が高くなるように配置した第３の配置パターンと、
前記導光体の前記長さ方向にほぼ直交する断面における断面積が、前記光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって小さくなるように配置した第４の配置パターンと、
前記断面積が、前記光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって大きくなるように配置した第５の配置パターンと
のうちの何れか２つ以上の配置パターンを組み合わせた配置パターンによって配置するようにした導光シート。
【請求項８】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記各光射出口は、それぞれほぼ同じ光学特性を有している導光シート。
【請求項９】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記各光射出口は、前記導光体において配置された配置密度または光射出口面積割合がそれぞれほぼ等しく、かつ形状寸法がそれぞれほぼ同一である導光シート。
【請求項１０】
請求項１に記載の導光シートにおいて、
前記各光射出口の形状寸法および前記導光体において配置された配置密度または光射出口面積割合と、前記導光体の形状寸法および前記基板における配置パターンとを調節することによって前記光強度をほぼ一定にするようにした導光シート。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載の導光シートと、前記導光体の端部から前記導光体の内部へと導入される光を供給する光源とを備え、
前記光射出口から射出される光を、照明対象であるディスプレイへ向けて射出することによって前記ディスプレイを照明するようにしたディスプレイ照明装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載の導光シートと、前記導光体の端部から前記導光体の内部へと導入される光を供給する光源とを備え、
前記光射出口から射出される光を、照明対象であるディスプレイの背面から射出することによって前記ディスプレイを背面から照明するようにしたディスプレイ照明装置。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載のディスプレイ照明装置において、
前記各光射出口から射出される光が、前記ディスプレイを構成している各ピクセルをそれぞれ照明するように前記各光射出口を配置したディスプレイ照明装置。
【請求項１４】
請求項７に記載の導光シートと、前記導光体の端部から前記導光体の内部へと導入される光を供給する光源とを備え、前記光射出口から射出される光を、照明対象であるディスプレイへ向けて射出することによって前記ディスプレイを照明するようにしたディスプレイ照明装置であって、
前記ディスプレイは３種類のカラーセットＲＧＢからなる複数のピクセルを備えており、前記各光射出口から射出される光が、前記各ピクセルをそれぞれ照明するように前記各光射出口を配置したディスプレイ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導光シートおよびそれを用いたディスプレイ照明装置に係り、更に詳しくは、光源から発せられた光をシート表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出する導光シート、およびそれを用いることによって表示画面を均一に照明するためのディスプレイ照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内蔵の照明装置を備えるディスプレイのうち、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）の普及が顕著であり、表示光を生成するための光源（バックライトやエッジライト）からの照明光を、表示画面内での輝度や照射方向を均一にするための導光シートを備えるタイプのものの普及も著しい。
【０００３】
このようなディスプレイを照明するディスプレイ照明装置には、様々なタイプのものがある。１つは、表示画面の背面（観察者と反対側）から、直接表示画面を照明するタイプのディスプレイ照明装置（以下、「バックライト方式」と称する。）である。また、表示画面の外（側面など）に配置された光源からの照明光を、表示画面の背面に配置された導光シートを経由させた上で表示画面を照明するディスプレイ照明装置（以下、「エッジライト方式」と称する。）がある。
【０００４】
液晶ディスプレイには、エッジライト方式が多く用いられており、透光性材料からなる基板と、その側面端部に設けられた冷陰極管等からなる線状の光源と、基板の下面と光源とを覆うように配置された光反射フィルムと、出光面となる基板の上面に配置された光拡散フィルムやレンズシートで構成される導光シートが代表的である。
【０００５】
光源からの距離に起因する出光量の不均一を改善するため、基板の裏面には光拡散インキからなるドット状のパターンが、光源から離れるにしたがって大きくなるように印刷されるなどの対策が施されている。
【０００６】
光拡散フィルムは、光を均一に拡散し、基板の裏面に印刷されたドット状パターンを見えなくすることを主目的として配置され、レンズシートは基板から出射した光を効率良く液晶パネルの正面方向に集光するために、光拡散フィルムの上面もしくは光拡散フィルムと基板の間に１枚もしくは２枚配される。
【０００７】
上記レンズシートとしては、放射光を所望の角度範囲内で均一等方的に拡散させるために、三角プリズム型の単位レンズ部を多数平行に配置したレンズシート（プリズムシート）が用いられている。このレンズシートは、ＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ：商品名  住友３Ｍ社製）と称されている。
【０００８】
また、エッジライト方式などにおける他の導光シートには、光源からの光を光ファイバーによって導き入れる手法がいくつか適用されている。光ファイバーを用いる利点としては、光源からの照明光を、照明対象まで損失を少なく伝送可能である点や、光源から照明対象に至る光路を曲げることも可能であるため、導光シートの構成上の自由度が向上することにある。
【０００９】
このような光ファイバーを用いた導光シートに関する公知文献を以下に説明する。
【００１０】
特許文献１には、液晶ディスプレイを背後から照明する照明装置において、微小収束レンズアレーと各微小収束レンズの焦点に配置された微小２次光源とからなり、ほぼ平行な光を照射する照明装置に光ファイバーが適用されている。
【００１１】
特許文献２には、赤緑青三原色に対応する画素が設けられた液晶ディスプレイ用の表示パネルと、この表示パネルを背面からの透過光で照明するバックライト式の光源ユニットと、表示パネルの画素に対し夫々の画素が対応する原色のみが透過するものとする波長選択手段とが設けられて成るフルカラーの液晶ディスプレイ用の表示装置が開示されている。そして、バックライト式の光源ユニットは、発光面が表示パネルの画素に対応して赤緑青の発光ブロックに分割されているのが特徴である。
【００１２】
特許文献３では、カラーディスプレイ用の光ファイバーバックライトモジュールが開示されている。これは、光源と、光源に接続されて並行に配列され光源からの放射光を伝送し、側面から光を放射して第一層の光ファイバーを形成する複数の側面放射光ファイバーと、側面放射光ファイバーが隣接する間に設けられた複数のコラム隔離部品とが備えられている。
【００１３】
特許文献４では、少なくとも１つのＬＥＤと、出射端をほぼ直線状に配すると共に入射端をＬＥＤに対向するように配した複数の光ファイバーと、ＬＥＤと光ファイバーの入射端を光学的に連結する光連結手段とを有する光源装置が開示されている。
【００１４】
上記で例示したように、導光体として光ファイバーが適用された導光シートは、いずれも、一端から光線を入射させ、その光を照明対象に向けて照明光として出射するように構成されている。
【００１５】
【特許文献１】
特開平６−２２２３６２号公報
【００１６】
【特許文献２】
特開平９−２５２８２５号公報
【００１７】
【特許文献３】
特開平１０−２８８７８２号公報
【００１８】
【特許文献４】
特開２０００−２３１８１６号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の導光シートおよびそれを用いたディスプレイ照明装置では、以下のような問題がある。
【００２０】
すなわち、上述したような導光シートを用いたディスプレイ照明装置の場合、表示画面全体を均一に照明するには、表示画面のサイズが大きくなるほど、多数本の光ファイバーを要することになる。このため、導光シートのコストアップを招くのみならず、入射側から射出側までの光ファイバーの長さ、および本数に応じて、導光シートの大型化をもたらしてしまうという問題がある。また、このような導光シートを用いたディスプレイ照明装置についてもまた、表示画面のサイズが大きくなるに従って、その厚みおよび重量もまた増大するという問題がある。
【００２１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、表示画面のサイズが大きくなっても、光ファイバーの本数を増やすことなく基板全体に亘ってほぼ均一に光を射出することが可能な導光シートを提供することにある。
【００２２】
またその第２の目的は、このような導光シートを用いることによって、表示画面のサイズが大きくなっても、その厚みおよび重量ともにさほど増大することがなく、かつ表示画面全体を均一に照明することが可能なディスプレイ照明装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００２４】
すなわち、請求項１の発明の導光シートは、上記第１の目的を達成するために、基板と、基板の表面にパターニングして配置され、端部から光が導入されると、導入された光を長さ方向に沿って導く管状の導光体と、導光体の表面の異なる場所にそれぞれ配置され、導光体によって導かれた光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように導光体の内部から外部へと射出させる複数の光射出口とを備えている。
【００２５】
従って、請求項１の発明の導光シートにおいては、以上のような手段を講じることにより、エッジライト等の外部光源から光りを導入し、この導入した光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出させることができる。また、基板の面積が大きくなった場合であっても、例えば光ファイバーを用いている導光体の本数を増やす必要はない。
【００２６】
請求項２の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、導光体を、基板の表面において、連続した複数の直線部からなるように配置している。
【００２７】
従って、請求項２の発明の導光シートにおいては、以上のような手段を講じることにより、基板の表面の全体に亘って、むらなく導光体を配置することができる。その結果、エッジライト等の外部光源から導入した光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出させることができる。
【００２８】
請求項３の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、導光体を、基板の表面において、少なくとも曲線部を含むように配置している。
【００２９】
従って、請求項３の発明の導光シートにおいては、以上のような手段を講じることにより、基板の表面の全体に亘って、導光体を自在に配置することができる。その結果、エッジライト等の外部光源から導入した光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出させることができる。
【００３０】
請求項４の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、光射出口を、光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって導光体の表面における配置密度または光射出口面積割合が高くなるように配置している。
【００３１】
従って、請求項４の発明の導光シートにおいては、以上のような手段を講じることにより、端部から導入した光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出させることができる。
【００３２】
請求項５の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、導光体の長さ方向にほぼ直交する断面における断面積を、光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって小さくするとともに、各光射出口を、導光体の表面にほぼ等ピッチで配置している。
【００３３】
従って、請求項５の発明の導光シートにおいては、以上のような手段を講じることにより、端部から導入した光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出させることができる。
【００３４】
請求項６の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、導光体の長さ方向にほぼ直交する断面における断面積を、光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって大きくするとともに、互いに隣接する光射出口同士の間隔を、光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって大きくするように各光射出口を配置している。
【００３５】
従って、請求項６の発明の導光シートにおいては、以上のような手段を講じることにより、端部から導入した光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出させることができる。
【００３６】
請求項７の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、導光体を、基板の表面において、連続した複数の直線部からなるように配置した第１の配置パターンと、基板の表面において、少なくとも曲線部を含むように配置した第２の配置パターンと、光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって基板の表面における配置密度が高くなるように配置した第３の配置パターンと、導光体の長さ方向にほぼ直交する断面における断面積が、光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって小さくなるように配置した第４の配置パターンと、断面積が、光が導入される端部から他端部側に行くにしたがって大きくなるように配置した第５の配置パターンとのうちの何れか２つ以上の配置パターンを組み合わせた配置パターンによって配置している。
【００３７】
従って、請求項７の発明の導光シートにおいては、様々な配置パターンを組み合わせることによって、端部から導入した光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出させることができる。
【００３８】
請求項８の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、各光射出口は、それぞれほぼ同じ光学特性を有するようにしている。
【００３９】
従って、請求項８の発明の導光シートにおいては、同一の光学特性の光射出口を導光体に設ければよいことから、容易に製造することができる。
【００４０】
請求項９の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、各光射出口は、導光体において配置された配置密度または光射出口面積割合がそれぞれほぼ等しく、かつ形状寸法がそれぞれほぼ同一であるようにしている。
【００４１】
従って、請求項９の発明の導光シートにおいては、以上のような手段を講じることにより、同一の光学特性の光射出口を導光体に設ければよいことから、容易に製造することができる。
【００４２】
請求項１０の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光シートにおいて、各光射出口の形状寸法および導光体において配置された配置密度または光射出口面積割合と、導光体の形状寸法および基板における配置パターンとを調節することによって光強度をほぼ一定にしている。
【００４３】
従って、請求項１０の発明の導光シートにおいては、以上のような手段を講じることにより、端部から導入した光を、基板の表面全体における光強度がほぼ一定になるように射出させることができる。
【００４４】
請求項１１の発明のディスプレイ照明装置は、上記第２の目的を達成するために、請求項１乃至１０のうち何れか１項の発明の導光シートと、導光体の端部から導光体の内部へと導入される光を供給する光源とを備え、光射出口から射出される光を、照明対象であるディスプレイへ向けて射出することによってディスプレイを照明するようにしている。
【００４５】
従って、請求項１１の発明のディスプレイ照明装置においては、以上のような手段を講じることにより、ディスプレイの画面全体を均一に照明することができる。
【００４６】
請求項１２の発明のディスプレイ照明装置は、上記第２の目的を達成するために、請求項１乃至１０のうち何れか１項の発明の導光シートと、導光体の端部から導光体の内部へと導入される光を供給する光源とを備え、光射出口から射出される光を、照明対象であるディスプレイの背面から射出することによってディスプレイを背面から照明するようにしている。
【００４７】
従って、請求項１２の発明のディスプレイ照明装置においては、以上のような手段を講じることにより、ディスプレイの画面全体を均一に照明することができるバックライトとして使用することができる。
【００４８】
請求項１３の発明は、上記第２の目的を達成するために、請求項１１または請求項１２の発明のディスプレイ照明装置において、各光射出口から射出される光が、ディスプレイを構成している各ピクセルをそれぞれ照明するように各光射出口を配置している。
【００４９】
従って、請求項１３の発明のディスプレイ照明装置においては、以上のような手段を講じることにより、ディスプレイの表示性能を高めることができる。
【００５０】
請求項１４の発明は、上記第２の目的を達成するために、請求項７の発明の導光シートと、導光体の端部から導光体の内部へと導入される光を供給する光源とを備え、光射出口から射出される光を、照明対象であるディスプレイへ向けて射出することによってディスプレイを照明するようにしたディスプレイ照明装置であって、ディスプレイは３種類のカラーセットＲＧＢからなる複数のピクセルを備えており、各光射出口から射出される光が、各ピクセルをそれぞれ照明するように各光射出口を配置している。
【００５１】
従って、請求項１４の発明のディスプレイ照明装置においては、以上のような手段を講じることにより、カラーフィルターを用いることなくフルカラーによる表示をすることができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００５３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１から図１１を用いて説明する。
【００５４】
図１は、第１の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図である。
【００５５】
すなわち、本実施の形態に係る導光シート１は、基板２の表面に管状の導光体３をパターニングして配置している。この導光体３には、例えば光ファイバーを用いており、長さ方向に沿って一様な形状寸法をしている。すなわち、長さ方向に直交する断面の形状寸法が長さ方向に亘って一定である。このような導光体３は、図２（ａ）に示すように、基板２の表面上に載せることによって配置しても、あるいは図２（ｂ）に示すように、基板２の表面に埋め込むようにして配置しても良い。また、長さ方向に直交する断面の形状も、図３（ａ）に示すような矩形状、図３（ｂ）に示すような半円状、図３（ｃ）に示すような台形状など様々考えられ、その形状は問わない。このような導光体３は、光源４から発せされた入射光を、入射光導入口５より導入し、この導入した光を長さ方向に沿って他端部７側へと導く。
【００５６】
一般に、導光体３のサイズが中を通る光の波長に近い場合には、特定の光モードのみが導光体３内を通過することができるので、狭い帯域幅の光を発する光源４が必要であるが、導光体３のサイズが波長の数倍以上大きい場合には、光源４の種類は問わない。したがって、用いられる光源４の種類には様々あり、用途に応じた選択がなされる。通信にはレーザーのように高品質の光源が好ましく、発光ダイオードが使用される場合が多いが、本実施の形態にように、照明が主な用途である場合には、白色光が好適である。
【００５７】
導光体３の表面には、入射光導入口５より導入した入射光を、導光体３の内部から外部へと射出させる複数の光射出口６をそれぞれ異なる箇所に設けている。入射光は導光体３に導入されると、図４に示すように導光体３内で散乱や屈折を繰り返しながら導光体３内を通過し、光射出口６から射出されるようにしている。
【００５８】
本実施の形態では、光射出口６の形状寸法や配置ピッチ等を調節することによって、各光射出口６から射出される射出光によって照明される導光シート１の表面における光強度が、表面全体に亘ってほぼ一定になるようにしている。例えば、散乱によって光射出口６から射出する光の量を調節する場合には、光射出口６のサイズを調節することにより射出光強度を制御する。一方、回折によって光射出口６から射出する光の量を調節する場合には、回折効率を調節することによって射出光強度を制御する。
【００５９】
図１に示すような光射出口６の配置パターンはその一例であって、基板２の表面にくまなく一定の間隔ｔで折り返し状に導光体３を配置し、更に一様形状寸法の光射出口６を、入射光導入口５から、他端部７側に行くにしたがって配置密度が高くなるように、すなわち配置ピッチｐが短くなるように配置している。
【００６０】
図５は、別の一例であって、基板２の表面にくまなく一定の間隔ｔで折り返し状に導光体３を配置し、更に光射出口６を、入射光導入口５から、他端部７側に行くにしたがって光射出口面積割合が高くなるように、すなわち配置ピッチｐを一定としたまま口径ｄが大きくなるように配置している。
【００６１】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係る導光シートの作用について説明する。
【００６２】
すなわち、本実施の形態に係る導光シート１では、光源４から発せされた入射光が、入射光導入口５より導光体３の内部へと導入される。この導入された入射光は、導光体３の内部を長さ方向に沿って他端部７側へと導かれる。
【００６３】
このようにして導光体３の内部へと導入された入射光は、導光体３に設けられた複数の光射出口６から導光体３の外部へと射出される。仮に図７に示すように、基板２の表面にくまなく一定の間隔ｔで折り返し状に導光体３を配置し、更に一様形状寸法の複数の光射出口６を、入射光導入口５から他端部７まで一定の配置ピッチｐで配置した場合だと、入射光導入口５側の光射出口６から射出された光強度が、他端部７側の光射出口６から射出された光強度よりも大きくなる。このため、導光シート１の表面において光強度が均一にはならない。
【００６４】
しかしながら、本実施の形態に係る導光シート１では、各光射出口６の形状寸法や配置ピッチｐ等を調節することによって、各光射出口６から射出される射出光のシート表面における光強度が、表面全体に亘ってほぼ一定になるようにされている。
【００６５】
つまり、例えば図１に示すように、基板２の表面にくまなく一定の間隔ｔで折り返し状に配置された導光体３に、一様形状寸法の光射出口６が、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって配置密度が高くなるように、すなわち配置ピッチｐが短くなるように配置されている。
【００６６】
このような構成とすることによって、他端部７側の光射出口６の総面積が増加し、他端部７側の光射出口６から射出される光強度が高められ、もって、導光シート１の基板２の表面全体における光強度の均一化が図られる。
【００６７】
あるいは、例えば図５に示すように、基板２の表面にくまなく一定の間隔ｔで折り返し状に配置された導光体３の表面に、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって光射出口面積割合が高くなるように、すなわち配置ピッチｐを一定としたまま口径ｄが大きくなるように配置するようにしても同様の効果が得られる。
【００６８】
あるいは、例えば図６の断面図に示すように、基板２の表面に配置され、等しい配置ピッチｐで光射出口６が配置されている導光体３の厚みを、入射光導入口５側から他端部７側に向かって徐々に薄くするようにしてもよい。このような構成によって、光射出口６が配置されている場所における導光体３の単位体積に対する光射出口面積割合が、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって高くなるようにしても同様の効果が得られる。
【００６９】
上述したような構成とすることによって、他端部７側の光射出口６から射出される光強度が高められ、もって、導光シート１の基板２の表面全体における光強度の均一化を図ることができる。
【００７０】
なお、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって光射出口６の配置密度や光射出口面積割合が高くなるような構成は、図１や図５に示すように、導光体３を折り返し状に配置する場合に限られるものではなく、図８や図９に示すように、導光体３を、連続した複数の直線部から構成された略渦巻き状に配置するようにした導光シート１０にも適用することができる。
【００７１】
図８は、基板２の表面にくまなく一定の間隔ｔで略渦巻き状に配置された導光体３に、一様形状寸法の光射出口６が、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって配置密度が高くなるように、すなわち配置ピッチｐが短くなるように配置された導光シート１０の構成を示している。
【００７２】
また、図９は、基板２の表面にくまなく一定の間隔ｔで略渦巻き状に配置された導光体３に、一様形状寸法の光射出口６が、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって光射出口面積割合が高くなるように、すなわち配置ピッチｐを一定としたまま口径ｄが大きくなるように配置された導光シート１０の構成を示している。
【００７３】
更に、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって光射出口６の配置密度や光射出口面積割合が高くなるような構成は、図１や図５および図８乃至図９に示すように、導光体３を連続した複数の直線部からなるように配置する場合に限られるものではなく、図１０や図１１に示すように、導光体３の一部を曲線的に配置するようにした導光シート１１にも適用することができる。あるいは、図示していないが、導光体３の全部を曲線状に配置するようにしても同様である。
【００７４】
図１０は、基板２の外周側を連続した複数の直線状に、内周側を曲線状に配置することによって基板２の表面において略渦巻き状に配置された導光体３に、一様形状寸法の光射出口６が、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって配置密度が高くなるように、すなわち配置ピッチｐが短くなるように配置された導光シート１１の構成を示している。
【００７５】
また、図１１は、基板２の外周側を連続した複数の直線状に、内周側を曲線状に配置することによって基板２の表面において略渦巻き状に配置された導光体３に、一様形状寸法の光射出口６が、入射光導入口５から他端部７側に行くにしたがって光射出口面積割合が高くなるように、すなわち配置ピッチｐを一定としたまま口径ｄが大きくなるように配置された導光シート１０の構成を示している。
【００７６】
上述したように、本実施の形態に係る導光シートにおいては、上記のような作用により、基板２の表面全体に亘って光強度がほぼ均一になるように射出光を得ることができる。
【００７７】
また、基板２のサイズが大きくなっても、導光体３の本数を増やすことなく実現することができる。すなわち、導光体３として例えば光ファイバーを用いた場合、基板２のサイズが大きくなった場合には、光ファイバーの本数を増やすことなく、単に光ファイバーの長さを長くするだけで対応することができる。このため、基板２のサイズが大きくなった場合であっても、その厚みおよび重量ともにさほど増大することがなく、かつ基板２の表面全体に亘ったほぼ均一な光強度を実現することができる。
【００７８】
したがって、このような導光シートを、ディスプレイを照明するディスプレイ照明装置（バックライトを含む）として用いた場合には、ディスプレイの表示画面をほぼ均一に照明することができる。また、サイズの大きいディスプレイを照明する場合であっても、ディスプレイの厚みおよび重量の増大をさほどもたらすことなく対応することができる。
【００７９】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図１２から図１５を用いて説明する。
【００８０】
図１２から図１５は、第２の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００８１】
すなわち、本実施の形態に係る導光シート１２は、図１、図５、図８乃至図１１に示すような一筆状の導光体３に代えて、図１２乃至図１５に示すような櫛歯状の導光体１３を基板２の表面に配置した点にある。
【００８２】
図１２に示すように、この導光体１３は、光源４から発生された入射光を導光体１３の内部に導入する入射光導入口５を片端部に備えた主部１３ａと、主部１３ａから分岐している複数の同一形状寸法の櫛歯部１３ｂとからなる。各櫛歯部１３ｂはそれぞれ平行に、かつ等ピッチｓで配置している。なお、櫛歯部１３ｂが極めて多数あるような場合には、図１３に示すように、隣接する櫛歯部１３ｂ同士の間隔がランダムになるように配置しても良い。入射光導入口５を介して主部１３ａの内部に導入された入射光は、主部１３ａから各櫛歯部１３ｂへと導かれるようにしている。また、櫛歯部１３ｂは必ずしも直線状である必要はなく、図１４に示すように波形であっても良い。
【００８３】
更に、各櫛歯部１３ｂはその表面に、入射光導入口５から遠くなるに従って配置密度が高くなるように、光射出口６を備えている。配置密度は、必ずしも連続的に高くなる必要はなく、断続的に高くなるのでも良い。あるいは、図示していないが、等しい配置ピッチｐで配置した光射出口６の口径ｄを、入射光導入口５から遠くなるほど大きくすることによって光射出口面積割合を大きくしたり、同一形状寸法でかつ等ピッチで光射出口６を配置する一方、櫛歯部１３ｂの厚みを入射光導入口５から遠くなるほど小さくすることによって、光射出口６が配置されている場所における導光体３の単位体積に対する光射出口面積割合が高くなるようにしてもよい。
【００８４】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係る導光シートの作用について説明する。
【００８５】
すなわち、本実施の形態に係る導光シート１２では、光源４から発せされた入射光が、入射光導入口５より導光体１３の主部１３ａの内部へと導入される。この導入された入射光は、主部１３ａの他端部７側へと導かれながら、主部１３ａから分岐している複数の櫛歯部１３ｂへと次々に導かれる。
【００８６】
このようにして各櫛歯部１３ｂの内部へと導入された入射光は、櫛歯部１３ｂに設けられた複数の光射出口６から導光体１３の外部へと射出される。
【００８７】
本実施の形態に係る導光シート１２でもまた、第１の実施の形態と同様に、各光射出口６の形状寸法や配置ピッチｐ等を調節することによって、各光射出口６からの射出光によって照明される導光シート１２の表面における光強度が、表面全体に亘ってほぼ一定になるようにされている。
【００８８】
つまり、同一形状寸法の光射出口６の配置ピッチｐを、入射光導入口５から遠くなるほど小さくしたり、あるいは等ピッチで配置した光射出口６の口径ｄを、入射光導入口５から遠くなるほど大きくしたり、同一形状寸法でかつ等ピッチで光射出口６を配置する一方、櫛歯部１３ｂの厚みを入射光導入口５から遠くなるほど小さくなるようにされている。
【００８９】
このような構成とすることによって、入射光導入口５から離れるほど光射出口６からの出射光の光強度が高められ、導光シート１の基板２の表面全体における光強度の均一化が図られる。
【００９０】
なお、櫛歯状の導光体１３を用いた導光シート１２の構成は、図１２乃至図１４に示すように、主部１３ａと櫛歯部１３ｂとからなるような導光体１３に限られるものではなく、図１５に示すように、分岐することによって櫛歯状をなすような導光体１３であってもよい。このような構成の導光体１３であっても、同一形状寸法の光射出口６の配置ピッチｐを、入射光導入口５から遠くなるほど小さくしたり、あるいは等ピッチで配置した光射出口６の口径ｄを、入射光導入口５から遠くなるほど大きくしたり、同一形状寸法でかつ等ピッチで光射出口６を配置する一方、櫛歯部１３ｂの厚みを入射光導入口５から遠くなるほど小さくなるようにされている。
【００９１】
上述したように、本実施の形態に係る導光シート１２においては、上記のような作用により、基板２の表面全体に亘って光強度がほぼ均一になるように射出光を得ることができる。
【００９２】
したがって、このような導光シート１２をディスプレイを照明するディスプレイ照明装置（バックライトを含む）として用いた場合には、ディスプレイの表示画面をほぼ均一に照明することができる。また、サイズの大きいディスプレイを照明する場合であっても、ディスプレイの厚みおよび重量の増大をさほどもたらすことなく対応することができる。
【００９３】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図１６を用いて説明する。
【００９４】
図１６は、第３の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図であり、図１２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００９５】
すなわち、本実施の形態に係る導光シートもまた、第２の実施の形態の導光シートと同様に、光源４から発生された入射光を内部に導入する入射光導入口５を片端に備えた主部１４ａと、主部１４ａから分岐している複数の同一形状寸法の櫛歯部１４ｂとからなる導光体１４を備えている。図１２に示す導光シート１２の構成と異なる点は、各櫛歯部１４ｂの幅が、入射光導入口５から遠くなるに従って太くなるようにしている点である。そして、各櫛歯部１４ｂにはその表面に、入射光導入口５から遠くなるにしたがって配置ピッチｐが狭くなるように光射出口６を備えている。
【００９６】
櫛歯部１４ｂの幅が、入射光導入口５から遠くなるにしたがって太くなると、櫛歯部１４ｂに導入された入射光は入射光導入口５から遠ざかるにしたがって拡散され、光強度が弱くなる。しかしながら、本実施の形態では、光強度が弱くなってもなお多くの光を射出することができるように配置ピッチｐを狭めて光射出口６を備えている。これによって、基板２の表面全体に亘って光強度がほぼ均一になるように光射出口６を得るようにしている。
【００９７】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係る導光シートの作用について説明する。
【００９８】
すなわち、本実施の形態に係る導光シートでは、光源４から発せされた入射光が、入射光導入口５より導光体３の主部１４ａの内部へと導入される。この導入された入射光は、主部１４ａの他端部７側へと導かれながら、主部１４ａから分岐している複数の櫛歯部１４ｂへと次々に導かれる。
【００９９】
このようにして各櫛歯部１４ｂの内部へと導入された入射光は、櫛歯部１４ｂに設けられた複数の光射出口６から導光体１４の外部へと射出される。
【０１００】
本実施の形態では、櫛歯部１４ｂの幅が、入射光導入口５から遠くなるにしたがって太くなっている。そのため、櫛歯部１４ｂに導入された入射光は入射光導入口５から遠ざかるにしたがって拡散され、光強度が弱くなる。しかしながら一方で、本実施の形態では、光強度が弱くなってもなお多くの光を射出することができるように、入射光導入口５から遠ざかるにしたがって配置ピッチｐを狭めて光射出口６が備えられているので、光射出口６から射出された射出光によって、基板２の表面全体において均一な光強度が得られる。
【０１０１】
上述したように、本実施の形態に係る導光シートにおいては、上記のような作用により、基板２の表面全体に亘って光強度がほぼ均一になるように射出光を得ることができる。
【０１０２】
したがって、このような導光シートをディスプレイを照明するディスプレイ照明装置（バックライトを含む）として用いた場合には、ディスプレイの表示画面をほぼ均一に照明することができる。また、サイズの大きいディスプレイを照明する場合であっても、ディスプレイの厚みおよび重量の増大をさほどもたらすことなく対応することができる。
【０１０３】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態を図１７を用いて説明する。
【０１０４】
図１７は、第４の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図であり、図１２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１０５】
すなわち、本実施の形態に係る導光シートもまた、第２の実施の形態の導光シートと同様に、光源４から発生された入射光を内部に導入する入射光導入口５を片端に備えた主部１５ａと、主部１５ａから分岐している複数の同一形状寸法の櫛歯部１５ｂとからなる導光体１５を備えている。図１２に示す導光シートの構成と異なる点は、各櫛歯部１５ｂの幅が、入射光導入口５から遠くなるに従って細くなるようにしている点である。そして、各櫛歯部１５ｂにはその表面に、等しい配置ピッチｐで同一形状寸法の複数の光射出口６を備えている。
【０１０６】
通常、同一形状寸法の複数の光射出口６を等しい配置ピッチで配置した場合、入射光導入口５側の光射出口６側から順に入射光が射出されるために、入射光導入口５から遠ざかるにつれて射出光強度が弱まる。しかしながら、本実施の形態では、櫛歯部１５ｂの幅を、入射光導入口５から遠くなるにしたがって細くなるようにしている。これによって、櫛歯部１５ｂに導入された入射光を、入射光導入口５から遠ざかるにしたがって集光し、入射光導入口５から遠ざかっても射出光強度が弱まらず、導光シートの基板２の表面全体に亘った射出光強度が均一になるようにしている。
【０１０７】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係る導光シートの作用について説明する。
【０１０８】
すなわち、本実施の形態に係る導光シート１では、光源４から発せされた入射光が、入射光導入口５より導光体１５の主部１５ａの内部へと導入される。この導入された入射光は、主部１５ａの他端部７側へと導かれながら、主部１５ａから分岐している複数の櫛歯部１５ｂへと次々に導かれる。
【０１０９】
このようにして各櫛歯部１５ｂの内部へと導入された入射光は、櫛歯部１５ｂに等しい配置ピッチｐで設けられた複数の光射出口６から導光体１５の外部へと射出される。
【０１１０】
本実施の形態では、櫛歯部１５ｂの幅が、入射光導入口５から遠くなるにしたがって細くなっている。そのため、櫛歯部１５ｂに導入された入射光は入射光導入口５から遠ざかるにしたがって集光される。これによって、入射光導入口５から遠ざかっても射出光強度が弱まらず、基板２の表面全体において均一な光強度が得られる。
【０１１１】
上述したように、本実施の形態に係る導光シートにおいては、上記のような作用により、基板２の表面全体に亘って光強度がほぼ均一になるように射出光を得ることができる。
【０１１２】
したがって、このような導光シートをディスプレイを照明するディスプレイ照明装置（バックライトを含む）として用いた場合には、ディスプレイの表示画面をほぼ均一に照明することができる。また、サイズの大きいディスプレイを照明する場合であっても、ディスプレイの厚みおよび重量の増大をさほどもたらすことなく対応することができる。
【０１１３】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態を図１８を用いて説明する。
【０１１４】
図１８は、第５の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図であり、図１２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１１５】
すなわち、本実施の形態に係る導光シートもまた、光源４から発生された入射光を内部に導入する入射光導入口５を片端部に備えた主部１６ａと、主部１６ａから分岐している複数の櫛歯部とからなる導光体１６を備えている。しかしながら、この導光体１６は、第３の実施の形態の導光体１４と、第４の実施の形態の導光体１５とを組み合わせた構成としており、図１８に示すように、入射光導入口５から遠くなるに従って幅が細くなるような櫛歯部１６ｂと、その逆に、入射光導入口５から遠くなるに従って幅が太くなるような櫛歯部１６ｃとを交互に配置している点である。
【０１１６】
そして、櫛歯部１６ｂには、第４の実施の形態で説明したように、等しい配置ピッチｐで同一形状寸法の光射出口６を、櫛歯部１６ｃには、第３の実施の形態で説明したように、入射光導入口５から遠くなるにしたがって配置ピッチｐが狭くなるように光射出口６を備えている。
【０１１７】
このような構成によっても、基板２の表面全体に亘って光強度がほぼ均一になるように射出光を得ることができる。
【０１１８】
したがって、このような導光シートをディスプレイを照明するディスプレイ照明装置（バックライトを含む）として用いた場合には、ディスプレイの表示画面をほぼ均一に照明することができる。また、サイズの大きいディスプレイを照明する場合であっても、ディスプレイの厚みおよび重量の増大をさほどもたらすことなく対応することができる。
【０１１９】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態を図１９および図２０を用いて説明する。
【０１２０】
図１９および図２０は、第６の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図であり、図１２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１２１】
すなわち、本発明の導光シートは、第１から第５の実施の形態において説明してきた導光体の配置方法を適宜組み合わせることによって構成する。
【０１２２】
図１９および図２０はそれぞれその組み合わせの一例を示すものであって、図１９は、図１２に示すような櫛歯状の導光体１３を２つ対向するように配置した導光シートである。それぞれの導光体１３は、それぞれ固有の光源４ａ、４ｂからの入射光を導入するための入射光導入口５ａ，５ｂをそれぞれ備えている。
【０１２３】
また、図２０は、図１に示すような一筆状の導光体３が配置されてなる導光シート１を２枚貼り合わせることによって構成した導光シートである。この場合もまた、それぞれの導光体３は、それぞれ固有の光源（図示せず）からの入射光を導入するための入射光導入口５ａ，５ｂをそれぞれ備えている。また、図示していないが、たとえば、第１から第５の実施の形態に係る導光シートを、３枚以上貼りあわせることによって導光シートを構成するようにしても良い。
【０１２４】
このような構成によっても、基板２の表面全体に亘って光強度がほぼ均一になるように射出光を得ることができる。
【０１２５】
したがって、このような導光シートをディスプレイを照明するディスプレイ照明装置（バックライトを含む）として用いた場合には、ディスプレイの表示画面をほぼ均一に照明することができる。また、サイズの大きいディスプレイを照明する場合であっても、ディスプレイの厚みおよび重量の増大をさほどもたらすことなく対応することができる。
【０１２６】
更に、図２０に示すように、積層構造の導光シートとすることによって、一枚の基板２だけでは導光体のパターンの形成密度（更には光射出口６の配置密度）を高くすることが困難であっても、別々の基板２に配置した導光体を重ね合わせることによって、高密度化を容易に実現することができる。
【０１２７】
もちろん、図１９および図２０に示すものは、本実施の形態に係る導光シートの一例であり、第１から第５の実施の形態に係る導光シートにおける導光体の配置方法を適宜組み合わせることによって実現される種々の構成、変形例、および修正例もまた本実施の形態の技術的範囲に属するものである。
【０１２８】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態を図２１を用いて説明する。
【０１２９】
すなわち、本実施の形態では、第１乃至第６の実施の形態に係る導光シートを、ディスプレイ照明装置（バックライトを含む）に適用する場合の構成を示す。
【０１３０】
すなわち、第１乃至第６の実施の形態に係る導光シートを、ディスプレイ照明装置（バックライトを含む）に適用する場合には、図２１にその一例を示すように、各光射出口６を、ディスプレイ１８を構成している各ピクセル２０にそれぞれ一致させるように配置する。
【０１３１】
これによって、各光射出口６から射出した射出光を、ディスプレイ１８のピクセル２０にあわせて照明光として使用する。
【０１３２】
また、図２０に示すように、２枚の導光シートを貼りあわせてなる導光シートを用い、同様に、各光射出口６を、ディスプレイ１８を構成している各ピクセル２０をそれぞれ照明するように配置し、例えば１枚目の導光シートの光射出口６をディスプレイ１８の青のピクセル２０に、２枚目の導光シートの光射出口６をディスプレイ１８の赤のピクセル２０にそれぞれ対応させることによって、カラーフィルタの不要なカラーディスプレイを実現できるようにしている。
【０１３３】
もちろん、３枚の導光シートを貼りあわせてなる導光シートを用い、例えば１枚目の導光シートの光射出口６をディスプレイ１８の青のピクセル２０に、２枚目の導光シートの光射出口６をディスプレイ１８の赤のピクセル２０に、３枚目の導光シートの光射出口６をディスプレイ１８の緑のピクセル２０にそれぞれ対応させることによって、カラーフィルタの不要なフルカラーディスプレイも実現できるようにしている。
【０１３４】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係る導光シートの作用について説明する。
【０１３５】
すなわち、第１乃至第６の実施の形態に係る導光シートがディスプレイ照明装置（バックライトを含む）に適用される場合には、図２１にその一例を示すように、各光射出口６が、ディスプレイ１８を構成している各ピクセル２０にそれぞれ一致するように配置される。
【０１３６】
これによって、各光射出口６から射出した射出光によって、ディスプレイ１８の各ピクセル２０が効率良く照明される。すなわち、第１乃至第６の実施の形態に係る導光シートからは、基板２の表面全体に亘って均一な強度の射出光が得られるので、ディスプレイ１８もまた表示画面全体に亘って均一に照明される。
【０１３７】
更に、導光シートを複数枚貼りあわせることによって、カラーディスプレイの照明装置として適用することも可能であり、これによって、カラーフィルタの不要なカラーディスプレイを実現することができる。
【０１３８】
カラーフィルタは、単一波長の光しか透過しないので、入射光の７０％近くを吸収してしまう。したがって、カラーフィルタを用いたカラーディスプレイでは、照明装置から供給される光の利用効率が低い。また、カラーフィルタは製造が容易ではないために高価である。
【０１３９】
したがって、このようなカラーフィルタを不要とすることにより、光の利用効率を高めるとともに、コスト的にも有利なカラーディスプレイ用の照明装置を実現することが可能となる。
【０１４０】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表示画面のサイズが大きくなっても、導光体の本数を増やすことなく、基板全体に亘ってほぼ均一に光を射出することが可能な導光シートを実現することができる。
【０１４２】
また、このような導光シートを用いることによって、表示画面のサイズが大きくなっても、その厚みおよび重量ともにさほど増大することがなく、かつ表示画面全体を均一に照明することが可能なディスプレイ照明装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図
【図２】基板表面における導光体の配置状態の例を示す斜視図
【図３】導光体の断面形状の例を示す斜視図
【図４】導光体の内部における光の散乱状態を説明するための概念図
【図５】第１の実施の形態に係る導光シートの別の構成例を示す平面図
【図６】基板表面における導光体の厚み分布を示す断面図
【図７】導光体に等ピッチで光射出口を設けた導光シートを示す平面図
【図８】導光体が連続する複数の直線部によって略渦巻き状に配置された導光シートの一例を示す平面図
【図９】導光体が連続する複数の直線部によって略渦巻き状に配置された導光シートの別の一例を示す平面図
【図１０】曲線状の導光体が一部配置された導光シートの一例を示す平面図
【図１１】曲線状の導光体が一部配置された導光シートの別の例を示す平面図
【図１２】第２の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図
【図１３】第２の実施の形態に係る導光シートの別の構成例を示す平面図
【図１４】第２の実施の形態に係る導光シートの別の構成例を示す平面図
【図１５】第２の実施の形態に係る導光シートの別の構成例を示す平面図
【図１６】第３の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図
【図１７】第４の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図
【図１８】第５の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図
【図１９】第６の実施の形態に係る導光シートの構成例を示す平面図
【図２０】第６の実施の形態に係る導光シートの別の構成例を示す平面図
【図２１】第１乃至第６の実施の形態に係る導光シートのディスプレイ照明装置への適用方法の一例を示す概念図
【符号の説明】
１，１０，１１，１２…導光シート、２…基板、３，１３，１４，１５，１６…導光体、４…光源、５…入射光導入口、６…光射出口、７…他端部、１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ…主部、１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１６ｃ…櫛歯部、１８…ディスプレイ、２０…ピクセル
【図１】
2004226709.tif 000003
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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