(57)【要約】【課題】画面を注視せずとも、カーソルもしくはポインタを所望の位置へ移動させることが容易なポインティングデバイス、及びこれを備えた表示装置を提供する。【解決手段】操作スイッチ１は、底面の中心に設定された底面に垂直な回転軸を中心に回転可能にされた円柱状の本体１１と、本体１１において回転可能に搭載されたダイアル１２，１３とを備える。そして、本体１１は、その回転角度をカーソルやポインタの移動方向の設定に使用され、又、ダイアル１２，１３は、その回転量をカーソルやポインタの移動量の設定に使用される。つまり、本体１１の回転角度及びダイアル１１，１２の回転量から、カーソルやポインタの移動方向及び移動量を直感的に把握することができるため、画面を注視せずとも、カーソルやポインタを所望の位置へ移動させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面に表示されたカーソルもしくはポインタの移動方向及び移動量を表示装置に指示するポインティングデバイスであって、
予め設定された回転軸を中心に回転可能にされた本体と、
該本体において回転可能に搭載された１乃至複数の回転体と、
を備え、
前記本体は、その回転角度を前記カーソルもしくは前記ポインタの移動方向の設定に使用され、
前記回転体は、その回転量を前記カーソルもしくは前記ポインタの移動量の設定に使用されることを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項２】
押下可能に構成され、押下によって前記カーソルもしくは前記ポインタが指し示す前記画面上の絵記号の選択に使用される押下可能部位を備えることを特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項３】
前記押下可能部位は、前記本体もしくは前記回転体もしくは前記本体に設けられた押しボタンからなることを特徴とする請求項２記載のポインティングデバイス。
【請求項４】
請求項１記載のポインティングデバイスと、
前記本体の回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記回転体の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記回転角度検出手段が検出した前記本体の回転角度に基づいて、前記カーソルもしくは前記ポインタの移動方向を設定し、前記回転量検出手段が検出した前記回転体の回転量に基づいた分だけ前記カーソルもしくは前記ポインタを移動させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３記載のポインティングデバイスと、
前記本体の回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記回転体の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記押下可能部位が押下されたことを検出する押下検出手段と、
前記回転角度検出手段が検出した前記本体の回転角度に基づいて、前記カーソルもしくは前記ポインタの移動方向を設定し、前記回転量検出手段が検出した前記回転体の回転量に基づいた分だけ前記カーソルもしくは前記ポインタを移動させると共に、前記押下検出手段が前記押下可能部位の押下を検出した際に、前記カーソルもしくは前記ポインタが指示している絵記号を選択する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
車両に搭載されることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポインティングデバイス、及びこれを備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両には、搭載されたナビゲーション装置やエアコン、オーディオ装置などの電装品を操作するための操作スイッチが各々の電装品に対して個別に備えられていた。このため、車内には、これら電装品の操作スイッチを配設するためのスペースが必要となり、その分だけ車内の空間が狭くなっていた。又、車内に様々な操作スイッチが配設されることにより、電装品を操作する際に、使用すべき操作スイッチを即座に識別することが困難となるため、電装品の操作が煩雑となっていた。
【０００３】
そこで、近年、車両に搭載された電装品の操作メニューを表示し、表示した操作メニューを用いて電装品の操作を行うマルチディスプレイ装置が様々に開発されている。例えば、その中の１つとして、操作メニューの表示を行うディスプレイ装置と、操作の対象とする電装品や操作内容を操作メニューから選択するジョイスティック型の操作スイッチとからなるマルチディスプレイ装置が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなマルチディスプレイ装置では、操作スイッチのスティックを操作して、ディスプレイ装置の画面に表示されたカーソルやポインタを操作の対象とする電装品や操作内容に移動させ、カーソルやポインタが指し示す電装品や操作内容を確定する確定ボタンを押下するだけで、電装品の操作を行うことができる。つまり、車両に搭載された様々な電装品を統合して操作できるため、車内に各々の電装品に対する個別の操作スイッチを設ける必要がなくなり、その分だけ車内の空間を広くすることができた。又、使用すべき操作スイッチの識別を行う必要がないため、電装品の操作を容易に行うことができるようになった。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２９９３３５７号明細書（段落［０００８］〜［００１９］、第１図〜第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ジョイスティック型の操作スイッチでは、スティックの傾斜角の大きさと傾斜している時間とに基づいて、カーソルやポインタの移動量が決定されるため、カーソルやポインタの移動量を直感的に把握することが困難であった。又、車両が走行している際には、車両が振動するため、ジョイスティックが多方向に傾斜可能である場合、スティックを傾斜すべき方向からずれた方向に傾斜させてしまうことがあり、カーソルやポインタを所望の方向へ移動させることが困難であった。これらから、ジョイスティック型の操作スイッチを用いてカーソルやポインタを所望の位置へ移動させる際には、ディスプレイ装置の画面を注視する必要があり、運転者が運転中に操作を行う場合、運転に対する注意が疎かになってしまうという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、画面を注視せずとも、カーソルもしくはポインタを所望の位置へ移動させることが容易なポインティングデバイス、及びこれを備えた表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載のポインティングデバイスでは、画面に表示されたカーソルもしくはポインタの移動方向及び移動量を表示装置に指示する際、本体の回転角度が、カーソルもしくはポインタの移動方向の設定に使用され、又、１乃至複数の回転体の回転量が、カーソルもしくはポインタの移動量の設定に使用される。但し、本体は、予め設定された回転軸を中心に回転可能にされている。又、回転体は、本体に回転可能に搭載されている。
【０００９】
このようなポインティングデバイスによれば、ユーザーは、本体の回転角度によって、カーソルもしくはポインタの移動方向を把握でき、又、回転体の回転量によって、カーソルもしくはポインタの移動量を把握できるため、カーソルもしくはポインタの移動後の位置を直感的に把握することができる。即ち、本発明により、画面を注視せずとカーソルもしくはポインタを所望の位置へ移動させることが容易なポインティングデバイスを提供することができる。
【００１０】
ここで、上記発明は、請求項２記載のように、押下可能に構成され、押下によってカーソルもしくはポインタが指し示す画面上の絵記号の選択に使用される押下可能部位を備えていることが望ましい。
このようにポインティングデバイスが構成されていれば、請求項１記載の発明と同様の効果を得るだけでなく、カーソルやポインタが指し示す絵記号の選択を行うことができる。
【００１１】
尚、押下可能部位は、請求項３記載のように、本体もしくは回転体であっても良いし、本体に設けられた押しボタンからなっていても良い。
次に、請求項４記載の発明である表示装置では、回転角度検出手段が、請求項１記載のポインティングデバイスの本体の回転角度を検出し、又、回転量検出手段が、請求項１記載のポインティングデバイスの回転体の回転量を検出する。そして、表示制御手段が、回転角度検出手段が検出した本体の回転角度に基づいて、カーソルもしくはポインタの移動方向を設定し、回転量検出手段が検出した回転体の回転量に基づいた分だけカーソルもしくはポインタを移動させる。
【００１２】
即ち、本発明によれば、カーソルもしくはポインタを請求項１記載のポインティングデバイスが指示する移動方向及び移動量だけ移動させることができる。従って、本発明により、画面を注視せずとも、カーソルもしくはポインタを所望の位置へ移動させることが容易な表示装置を提供できる。
【００１３】
又、請求項５記載の発明である表示装置では、回転角度検出手段が、請求項２又は請求項３記載のポインティングデバイスの本体の回転角度を検出し、又、回転量検出手段が、請求項２又は請求項３記載のポインティングデバイスの回転体の回転量を検出する。更に、押下検出手段が、請求項２又は請求項３記載のポインティングデバイスの押下可能部位が押下されたことを検出する。そして、表示制御手段が、回転角度検出手段が検出した本体の回転角度に基づいて、カーソルもしくはポインタの移動方向を設定し、回転量検出手段が検出した回転体の回転量に基づいた分だけカーソルもしくはポインタを移動させると共に、押下検出手段が押下可能部位の押下を検出した際に、カーソルもしくはポインタが指示している絵記号を選択する。
【００１４】
即ち、本発明のポインティングデバイスによれば、請求項４記載の発明と同様の効果を得ることができるだけでなく、カーソルやポインタが指し示す絵記号の選択を行うことができる。
尚、請求項６記載のように、上記いずれの表示装置も車両への搭載が好適である。即ち、画面を注視せずとも、カーソルもしくはポインタを所望の位置へ移動させることが容易なため、運転者は、運転に対する注意を疎かにすることなく運転中にカーソルもしくはポインタを所望の位置へ移動させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
まず、図９は、本発明に係る操作スイッチ１と表示装置３０とを備えた車両の運転席及び助手席の概要図である。
【００１６】
図９に示すように、車両の運転席に設けられたインストルメントパネル２０には、スピードメータ２１や回転数メータ２２の他、車両に搭載された電装品の操作メニューや車両の現在位置を示す地図などを表示する表示装置３０（図１０参照。）の画面３０１が備えられている。但し、運転席の運転者及び助手席の同乗者の双方が画面３０１に表示された内容を視認できるように、画面３０１はインストルメントパネル２０における助手席側の端部に配置されている。
【００１７】
そして、運転席と助手席との間に位置するセンターパネル４０には、画面３０１に表示されたカーソルやポインタを操作するための表示装置３０の操作スイッチ１が設けられており、運転者及び同乗者の双方がカーソルやポインタを操作できるようにされている。
【００１８】
ここで、図１０は、表示装置３０の構成と、表示装置３０と車両に搭載された他の電装品との接続とを示すブロック図である。
図１０に示すように、表示装置３０は、上述した画面３０１及び操作スイッチ１を備えると共に、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏなどからなる制御部３０２を備えている。尚、制御部３０２は、表示装置３０に接続された、車両の走行速度やエンジンの回転数を計測するメータＥＣＵ５１と、エアコンを制御するエアコンＥＣＵ５２と、車両の現在位置を計測するナビゲーション装置５３と、ラジオ放送を受信したり、記録媒体（例えば、ＣＤ）に記録された音楽を再生するオーディオ装置５４とからそれぞれの状態などを示すデータを取り込むようにされている。そして、操作スイッチ１から供給される信号に基づいて、画面３０１上のカーソルやポインタを移動させると共に、操作スイッチ１により選択された操作メニュー上の操作内容に従って上記電装品から取り込んだデータを表示したり、メータＥＣＵ５１を除く上記電装品を操作するようにされている。
【００１９】
以下、操作スイッチ１と制御部３０２が行う処理とについて詳述する。
まず、図１は、操作スイッチ１の斜視図、図２は、操作スイッチ１の平面図及び正面図である。
図１，２に示すように、操作スイッチ１は、円柱状の本体１１と、本体１１に回転可能に具備された円盤状のダイアル１２，１３とを備えている。但し、本体１１は、底面の中心にて底面に垂直な方向に設定された回転軸を中心に回転するようにセンターパネル４０へ設置されると共に、センターパネル４０の方へ押下可能に構成されている。又、ダイアル１２，１３は、それぞれの厚み方向が本体１１の高さ方向と直交するように各々の向きが設定されていると共に、操作スイッチ１を上方から見た際に、互いに９０゜の角度を有するような位置に配置されている。尚、ここでは、ダイアル１２，１３が本体１１の上面に向かう回転を正回転、本体１１の底面に向かう回転を逆回転とする。
【００２０】
次に、図３は、操作スイッチ１及びセンターパネル４０の内部構造図である。
図３に示すように、操作スイッチ１は、本体１１の内部にダイアル１２，１３の回転方向及び回転量を検出するインクリメント型のロータリ式エンコーダ（以下、単に「エンコーダ」という。）１２１，１３１を備えている。尚、これらエンコーダ１２１，１３１はそれぞれ、ダイアル１２，１３の回転量に応じた数のパルスからなる２相のパルス列信号を出力する。但し、この２相のパルス列信号は、互いに９０゜の位相差を有しており、ダイアル１２，１３の回転方向に応じて、一方のパルス列信号の位相が他方よりも進んだり、又、遅れるようにされている。
【００２１】
又、本体１１の底部の中心には、センターパネル４０に設けられた回転軸４１１が連結されている。尚、この回転軸４１１は、その回転角度を０゜，４５゜，９０゜の３段階に変移可能にされている。これにより、操作スイッチ１の回転角度は、０゜，４５゜，９０゜の３段階に設定可能にされている。但し、操作スイッチ１の回転角度は、ダイアル１２が運転席側に配置され、且つ、ダイアル１３がセンターパネル４０側に配置されたときを０゜とし、ダイアル１２がセンターパネル４０側に配置され、且つ、ダイアル１３が助手席側に配置されたときを９０゜とする。
【００２２】
又、センターパネル４０内部には、制御部３０２を実装した基板４３が設けられている。尚、この基板４３には、制御部３０２の他、回転軸４１１を回転可能に支持する円盤状の回転機構４１２やタクトスイッチ（以下、「タクトＳＷ」と記す。）４２も実装されている。但し、回転機構４１２は、回転軸４１１の回転角度に応じたビットパターンを有する３ビットの回転角度信号を出力するようにされている。又、タクトＳＷ４２は、操作スイッチ１が押下された際に、操作スイッチ１の底面がタクトＳＷ４２のボタン４２１を押下するように、ボタン４２１がセンターパネル４０から突出されている。ここで、操作スイッチ１の本体１１の中心部には、コイルバネ１４が内蔵されており、操作スイッチ１を押下する力が抜かれた際に、操作スイッチ１を元の位置へ復帰するようにされている。
【００２３】
そして、制御部３０２は、以下に示す移動操作処理を行い、エンコーダ１２１，１３１や回転機構４１２からのパルス列信号や回転角度信号に基づいて画面３０１上のカーソルやポインタを移動させると共に、カーソルやポインタにより選択された操作内容に従って、該当する電装品の操作を行うようにされている。
【００２４】
ここで、図４は、制御部３０２が行う移動操作処理の流れを示すフローチャートである。
図４に示すように、本処理が起動されると、制御部３０２は、まず、回転機構４１２から入力される回転角度信号のビットパターンから操作スイッチ１の回転角度を確認して（Ｓ１００）、回転角度が前回移動を行った際の回転角度と一致しているか否かを判定し（Ｓ１１０）、前回と一致しない場合（初期状態も含む）には、カーソルやポインタの移動方向を新たに設定する（Ｓ１２０）。
【００２５】
ここで、移動方向の設定について詳述すると、操作スイッチ１の回転角度が０゜であると確認した場合には、ダイアル１２からの入力（つまり、エンコーダ１２１からのパルス信号）をカーソルやポインタの画面３０１上における水平方向の移動に割り当て、ダイアル１３からの入力（つまり、エンコーダ１３１からのパルス信号）をカーソルやポインタの画面３０１上における垂直方向の移動に割り当てる。又、回転角度が４５゜であると確認した場合には、ダイアル１２からの入力を画面３０１上における垂直上方に対して右斜め４５゜傾いた方向に沿った移動に割り当て、ダイアル１３からの入力を画面３０１上における垂直上方に対して左斜め４５゜傾いた方向に沿った移動に割り当てる。そして、回転角度が９０゜であると確認した場合には、ダイアル１２を画面３０１上における垂直方向の移動に割り当て、ダイアル１３からの入力を画面３０１上における水平方向の移動に割り当てる。
【００２６】
このようにカーソルやポインタの移動方向を設定すると、制御部３０２は、エンコーダ１２１，１３１からそれぞれ２相のパルス列信号が入力されたか否かを確認し（Ｓ１３０）、入力された場合には、２相のパルス列信号における一方のパルス数と双方の位相差とに基づいて、ダイアル１２，１３の回転方向と回転量を検出する（Ｓ１４０）。そして、Ｓ１２０において設定した移動方向、及びダイアル１２，１３の回転方向と回転量とに基づいて、カーソルやポインタが移動すべき画面上の座標を算出し、算出した座標へカーソルやポインタを移動させる（Ｓ１５０）。
【００２７】
尚、具体的には、操作スイッチ１の回転角度が０゜である場合、ダイアル１２，１３が正回転されると、制御部３０２は、カーソルやポインタを画面３０１上における垂直上方及び水平左方向に移動させ、逆回転されると、画面３０１上における垂直下方及び水平右方向に移動させる。又、操作スイッチ１の回転角度が４５゜である場合、ダイアル１２，１３が正回転されると、制御部３０２は、カーソルやポインタを画面３０１上における垂直上方から左右４５゜だけ傾いた上方向に移動させ、逆回転されると、画面３０１上における垂直下方から左右４５゜だけ傾いた下方向に移動させる。又、操作スイッチ１の回転角度が９０゜である場合、ダイアル１２，１３が正回転されると、制御部３０２は、カーソルやポインタを画面３０１上における垂直上方及び水平右方向に移動させ、逆回転されると、画面３０１上における垂直下方及び水平左方向に移動させる。
【００２８】
このようにカーソルやポインタを移動させたのち、タクトＳＷ４２が押下されたことを検出すると（Ｙｅｓ：Ｓ１６０）、制御部３０２は、カーソルやポインタが指し示しているアイコンを選択して、このアイコンが示す操作内容の処理を実行したのち（Ｓ１７０）、本処理をＳ１００に戻す。
【００２９】
尚、Ｓ１００において、操作スイッチ１の回転角度が前回と一致する場合には、制御部３０２は、カーソルやポインタの移動方向を前回のままに保持し、本処理をＳ１３０へ移行する。又、Ｓ１３０において、エンコーダ１２１，１３１からそれぞれ２相のパルス列信号が入力されない場合には、本処理をＳ１６０に移行する。そして、Ｓ１６０において、タクトＳＷ４２が押下されない場合には、本処理をＳ１００へ戻す。
【００３０】
このように構成された操作スイッチ１及び表示装置３０では、操作スイッチ１の回転角度を０゜に設定すると（図５（ａ）参照）、ダイアル１２の操作によりカーソルやポインタは画面３０１上を水平移動し、又、ダイアル１３の操作により画面３０１上を垂直移動する（図５（ｂ）における黒塗りの矢印を参照）。そして、操作スイッチ１の回転角度を４５゜に設定すると（図６（ａ）参照）、ダイアル１２の操作によりカーソルやポインタは画面３０１上を垂直上方から右斜め４５゜だけ傾いた方向に沿って移動し、又、ダイアル１３の操作により画面３０１上を垂直上方に対して左斜め４５゜だけ傾いた方向に沿って移動する（図６（ｂ）における黒塗りの矢印を参照）。又、操作スイッチ１の回転角度を９０゜に設定すると（図７（ａ）参照）、回転角度を０゜に設定したときとは逆に、ダイアル１２の操作によりカーソルやポインタは画面３０１上を垂直方向に移動し、又、ダイアル１３の操作により画面３０１上を水平移動する（図７（ｂ）における黒塗りの矢印を参照）。
【００３１】
そして、カーソルやポインタを所望のアイコンまで移動させ、操作スイッチ１を押下すると、カーソルやポインタが指し示すアイコンが選択される（図８参照）。
以上から、本実施形態の操作スイッチ１及び表示装置３０によれば、運転者や同乗者は、操作スイッチ１における本体１１の回転角度によって、カーソルもしくはポインタの移動方向を把握でき、又、ダイアル１２，１３の回転量によって、カーソルもしくはポインタの移動量を把握できるため、カーソルもしくはポインタの移動後の位置を直感的に把握することができる。
【００３２】
即ち、本実施形態の操作スイッチ１や表示装置３０により、画面を注視せずとも、カーソルもしくはポインタを所望の位置へ移動させることが容易なポインティングデバイス、及びこれを備えた表示装置を提供できる。
尚、本実施形態では、回転機構４１２が本発明の回転角度検出手段に、エンコーダ１２１，１３１が本発明の回転量検出手段に、タクトＳＷ４２が本発明の押下検出手段に、制御部３０２が本発明の表示制御手段に相当する。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態において、操作スイッチ１の本体１１は円柱状からなっていたが、角柱などの柱体や円錐などの錐体からなっていても良い。又、ダイアル１２，１３は円盤状からなっていたが（即ち、円形の平面形状を有していたが）、多角形の平面形状を有していても良いし、球体や多角形体からなっていても良い。
【００３４】
又、上記実施形態では、操作スイッチ１に代えて、図１１に示す操作スイッチ７を用いても良い。即ち、操作スイッチ７は、半球状の本体７１と、球状の回転体７２，７３とを備えている。尚、本体７１は、操作スイッチ１の本体１１と同様に、底面の中心に垂直な回転軸を中心として回転可能にされている一方、回転体７２，７３は全方向に回転可能にされ、所謂、トラックボールとして機能するようにされている。但し、回転体７２，７３は全方向に回転可能にされているが、制御部３０２の移動操作処理により、カーソルやポインタの移動方向は、本体７１の回転角度により固定される。
【００３５】
又、上記実施形態では、操作スイッチ１の本体１１が押下可能に構成され、アイコンの選択に用いられていたが、操作スイッチ１は、ダイアル１２，１３のうちの少なくとも一方が本体１１に押し込まれる方向に押下可能に具備され、これを押下することによりアイコンが選択されるように構成されていても良い。又、操作スイッチ１は、アイコンを選択するための押しボタンを本体１１に備え、この押しボタンを押下することによりアイコンが選択されるように構成されていても良い。
【００３６】
又、上記実施形態では、本体１１の回転角度を０゜，４５゜，９０゜の３段階に設定していたが、より細やかに設定しても良い。尚、この場合、例えば、アブソリュート型のロータリ式エンコーダやポテンショメータを用いて操作スイッチの回転角度を検出すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る操作スイッチの斜視図である。
【図２】（ａ）は、操作スイッチ１の平面図であり、（ｂ）は、操作スイッチ１の正面図である。
【図３】操作スイッチ１及びセンターパネル４０の内部構造図である。
【図４】制御部３０２が行う移動操作処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】操作スイッチ１の回転角度が０゜である場合におけるカーソルやポインタの移動方向を示す説明図である。
【図６】操作スイッチ１の回転角度が４５゜である場合におけるカーソルやポインタの移動方向を示す説明図である。
【図７】操作スイッチ１の回転角度が９０゜である場合におけるカーソルやポインタの移動方向を示す説明図である。
【図８】操作スイッチ１の押下によりアイコンが決定された様子を示す概要図である。
【図９】本発明に係る操作スイッチ１と表示装置３０とを備えた車両の運転席及び助手席の概要図である。
【図１０】表示装置３０の構成と、表示装置３０と車両に搭載された他の電装品との接続とを示すブロック図である。
【図１１】（ａ）は操作スイッチ２の平面図である。（ｂ）は、操作スイッチ２の正面図である。
【符号の説明】
１，７…操作スイッチ、１１，７１…本体、１２，１３…ダイアル、１４…コイルバネ、２０…インストルメントパネル、２１…スピードメータ、２２…回転数メータ、３０…表示装置、４０…センターパネル、４２…タクトＳＷ、４３…基板、５１…メータＥＣＵ、５２…エアコンＥＣＵ、５３…ナビゲーション装置、５４…オーディオ装置、７２，７３…回転体、１２１，１３１…エンコーダ、３０１…画面、３０２…制御部、４１１…回転軸、４１２…回転機構、４２１…ボタン。
【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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【図１１】
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