(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って配置された複数のレンズ群のうち、最も物体側に配置された第１レンズを保持するとともに、撮影時に物体側に繰り出されてズーム倍率に応じて光軸方向に移動され、撮影終了時に収納される移動筒と、
前記第１レンズを露呈させるために前記移動筒に設けられた撮影開口を開閉するため、前記移動筒に設けられたバリア部材と、
前記第１レンズを前記撮影開口の前方に突出させる位置と前記撮影開口の後方に退避させる位置との間で光軸方向に移動自在に支持する第１レンズ支持手段と、
前記バリア部材を開閉するためのバリア開閉力を前記第１レンズに伝達し、前記バリア部材を開放すると同時に前記第１レンズを前記撮影開口の前方に突出させ、前記バリア部材を閉じると同時に前記第１レンズを前記撮影開口の後方に退避させるバリア開閉力伝達手段とを備えていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記バリア開閉力伝達手段は、バリア部材を開閉する際に光軸の回りに回転されるバリア開閉リングを備えており、
前記バリア開閉リングには、その回転力を前記第１レンズの光軸方向に移動する力に変換するカム部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１レンズ支持手段は、前記移動筒に取付けられ、前記第１レンズを支持する複数の支持ピンと、前記支持ピンに挿通されたレンズ付勢バネとを備え、
前記バリア開閉力伝達手段は、前記レンズ付勢バネの付勢力に抗して前記第１レンズを移動させ、前記レンズ付勢バネは、前記バリア開閉力伝達手段が前記第１レンズを移動する方向と反対の方向に前記第１レンズを付勢することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第１レンズ支持手段は、その両端が前記第１レンズとその後方にある第２レンズとに接続され、前記第１レンズを前記第２レンズに向かって付勢するレンズ付勢バネを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記第１レンズ支持手段は、
前記第１レンズを保持するレンズ保持部材の外周部に形成されたガイドリブと、
前記移動筒に形成され、前記ガイドリブを案内するガイド溝を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影時に繰り出され、撮影終了時に収納される移動筒に撮影レンズを保護するレンズバリアが設けられたレンズ鏡筒及びこれを備えたカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯時のコンパクト性を高めるために、撮影時に鏡筒を物体側に繰り出し、撮影終了時に繰り出した鏡筒を収納する沈胴式カメラが知られている。沈胴式カメラのように鏡筒全体の長さが変化するカメラでは、光軸方向に移動する移動筒を複数設け、各移動筒を繰り出す多段繰り出し式にすることが一般的である（特許文献１等参照）。レンズ鏡筒を多段繰り出し式にすると、その構成要素となる移動筒の個々の長さを小さくでき、収納時の鏡筒全体の大きさをコンパクトにできる。
【特許文献１】特開２００２−２７７７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ズームレンズ等のレンズ全長が大きい撮影レンズでは、レンズの繰り出し量が大きいために移動筒を長くする必要がある。移動筒を長くすると、鏡筒を収納するカメラボディの厚さが増加してしまう欠点がある。また、移動筒を長くする代わりに移動筒の数を増加すると、鏡筒の構造が複雑になる欠点が生じる。
【０００４】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、移動筒及びその収納スペースのコンパクト化が可能なカメラ及びレンズ鏡筒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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、撮影時に物体側に繰り出され、撮影終了時に収納される移動筒を備え、前記移動筒には、撮影レンズを露呈させる撮影開口が形成され、前記撮影開口を開閉するためのバリア部材が設けられており、前記撮影レンズの最も物体側に設けられた第１レンズを、前記撮影開口の前方に突出させる位置と前記撮影開口の後方に退避させる位置との間で光軸方向に移動自在に支持する第１レンズ支持手段と、前記バリア部材を開閉するためのバリア開閉力を前記第１レンズに伝達し、前記バリア部材を開閉すると同時に前記第１レンズを移動させるバリア開閉力伝達手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
前記バリア開閉力伝達手段は、バリア部材を開閉する際に光軸の回りに回転されるバリア開閉リングを備えており、前記バリア開閉リングには、その回転力を前記第１レンズの光軸方向に移動する力に変換するカム部が設けられていることを特徴とする
【０００７】
前記第１レンズ支持手段は、前記移動筒に取付けられ、前記第１レンズを支持する複数の支持ピンと、前記支持ピンに挿通されたレンズ付勢バネとを備え、前記バリア開閉力伝達手段は、前記レンズ付勢バネの付勢力に抗して前記第１レンズを移動させ、前記レンズ付勢バネは、前記バリア開閉力伝達手段が前記第１レンズを移動する方向と反対の方向に前記第１レンズを移動させることを特徴とする。
【０００８】
前記第１レンズ支持手段は、その両端が前記第１レンズとその後方にある第２レンズとに接続され、前記第１レンズを前記第２レンズに向かって付勢するレンズ付勢バネを備えていることを特徴とする。
【０００９】
前記第１レンズ支持手段は、前記第１レンズを保持するレンズ保持部材の外周部に形成されたガイドリブと、前記移動筒に形成され、前記ガイドリブを案内するガイド溝を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のカメラは、上記レンズ鏡筒を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レンズバリアを開閉するための力を利用し、最も物体側に位置する第１レンズを光軸方向に移動させ、移動筒の繰り出し量が最大となる最大繰り出し位置から第１レンズをさらに物体側に突出させることができるから、撮影レンズの全長に対して移動筒の繰り出し量を小さくでき、移動筒を小型化できる。また、撮影レンズの全長を短くする必要がないから所望の性能が得られるレンズが設計し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１において、レンズ鏡筒１０は、物体側から順に、第１レンズ群１１と、第２レンズ群１２と、第３レンズ群１３とを有する撮影レンズを保持する。第１レンズ群１１は、移動筒１５が移動することにより光軸方向に進退する。第２レンズ群１２は、第２レンズ保持枠１６により保持されている。第３レンズ群１３は、第３レンズ保持枠１７により保持されている。レンズ鏡筒１０は、固体撮像素子１４が固定される固定円板２０と、駆動力が伝達されて回転する回転筒２１と、回転筒２１の内側に嵌め込まれ、固定円板２０に固定される固定筒２２とを備えている。レンズ鏡筒１０はデジタルカメラに用いられるものである。
【００１３】
回転筒２１の内面には、その回転力を移動筒１５と第２レンズ保持枠１６に伝達し、移動筒１５と第２レンズ保持枠１６を光軸方向に移動するためのカム溝２５ａとカム溝２５ｂとが形成されている。カム溝２５ａは移動筒１５を移動するためのものであり、カム溝２５ｂは第２レンズ保持枠１６を移動するためのものである。カム溝２５ａとカム溝２５ｂは回転筒２１の内面に交互に形成され、円周方向にそれぞれ１２０度間隔で形成されている。回転筒２１の後端部には、回転筒２１を回転するためのモータ２６からの駆動力が伝達されるギア部２７が設けられている。
【００１４】
固定筒２２は、回転筒２１が回転した際に移動筒１５と第２レンズ保持枠１６とを光軸方向に直進させるための直進ガイド溝２８ａと直進ガイド溝２８ｂとが形成されている。直進ガイド溝２８ａは移動筒１５を光軸方向にガイドし、直進ガイド溝２８ｂは第２レンズ保持枠１６を光軸方向にガイドする。直進ガイド溝２８ａと直進ガイド溝２８ｂは、固定筒２２の側面の円周方向に交互に形成され、それぞれ１２０度間隔で形成されている。
【００１５】
移動筒１５には、カム溝２５ａと直進ガイド溝２８ａに係合する３本のカムピン３０が設けられている。カムピン３０は、直進ガイド溝２８ａを貫通し、その先端がカム溝２５ａに入り込む。回転筒２１が回転した時にカムピン３０が直進ガイド溝２８ａに沿ってカム溝２５ａを摺動すると、移動筒１５が光軸方向に移動する。第２レンズ保持枠１６には、カム溝２５ｂと直進ガイド溝２８ｂに係合する３本のカムピン３１が設けられている。移動筒１５と同様に、カムピン３１が直進ガイド溝２８ｂに沿ってカム溝２５ｂを摺動することにより、第２レンズ保持枠１６が光軸方向に移動する。
【００１６】
第３レンズ保持枠１７は、固定円板２０に取付けられるスライド軸３３とネジ軸３４とによって支持される。スライド軸３３とネジ軸３４は光軸と平行である。ネジ軸３４はモータ３５によって駆動され、ネジ軸３４が駆動すると第３レンズ保持枠１７が光軸方向に移動する。固定円板２０には、後述するレンズバリアを移動筒１５の収納時に閉じておくためのバリア閉鎖棒３７が設けられている。第２レンズ保持枠１６には、バリア閉鎖棒３７を貫通させる開口部３８が設けられている。
【００１７】
図２（ａ）において、撮影を行わない時は、移動筒１５が固定筒２２の内部に収納されている。また、第２レンズ保持枠１６と第３レンズ保持枠１７も撮影レンズの像面側に移動している。第１レンズ群１１と第２レンズ群１２と第３レンズ群１３の互いの間隔は最も小さくなり、各レンズが近接する。図２（ｂ）において、移動筒１５は、撮影が行われる際に物体側へ移動し、固定筒２２の前方に突出する。また、第２レンズ保持枠１６と第３レンズ保持枠１７も物体側へ移動する。第１レンズ群１１と第２レンズ群１２と第３レンズ群１３の互いの間隔は大きくなり、撮影が可能な状態になる。第１レンズ群１１と第２レンズ群１２の位置はズーム倍率によって変化する。例えばワイド端では、第１レンズ群１１から像面までの距離は最大となり、テレ端ではワイド端に比べて第１レンズ群１１から像面までの距離は小さくなる。第３レンズ群１３は被写体距離に応じて光軸方向に移動し、被写体像のピントを合わせるフォーカスレンズとして用いられる。
【００１８】
図３において、移動筒１５の先端面４０には、レンズバリアを構成する２枚のバリア羽根４１が設けられている。バリア羽根４１は、先端面４０に形成された撮影開口４２を開閉する。バリア羽根４１の開放時は撮影開口４２から第１レンズ群１１が露呈され、バリア羽根４１の閉鎖時は第１レンズ群１１が外部から保護される。バリア羽根４１が開閉する際は先端面４０に設けられた回動軸４３を中心に回動する。バリア羽根４１には回動軸４３が差し込まれる軸穴４４が設けられている。バリア羽根４１は作動軸４５を備えている。作動軸４５は、先端面４０に設けられた円弧状の開口部４６を貫通し、バリア羽根４１を開閉するバリア開閉リング４７に係合する。開口部４６は、バリア羽根４１の開閉に伴って作動軸４５が動く軌跡に即した形状になっている。
【００１９】
バリア開閉リング４７は、移動筒１５の内部で先端面４０の背面側で回転自在に支持される。バリア開閉リング４７は撮影レンズの光軸を中心として回動し、バリア羽根４１を開閉する。図４にも示すように、バリア開閉リング４７は作動軸４５が差し込まれ、バリア開閉リング４７の回転力をバリア羽根４１に伝達する作動穴４８を有している。作動穴４８はバリア開閉リング４７の内周側に突出した部分に設けられている。バリア開閉リング４７が一定角度回動すると作動軸４５が作動穴４８の内部を移動し、作動軸４５が回動軸４３を中心に回動するのでバリア羽根４１が開閉される。
【００２０】
バリア開閉リング４７には、バリア羽根４１を開放する方向に付勢するためのリング付勢バネ５０が設けられている。リング付勢バネ５０は、バリア開閉リング４７の前面側に円弧状に形成されたバネ収納溝５１に収納される。リング付勢バネ５０は引っ張りバネからなる。リング付勢バネ５０は、その上端部が移動筒１５の先端面４０の背面側に形成されたバネ掛け突起５２に引っ掛けられ、下端部はバネ収納溝５１の下部に設けられたバネ掛け突起５３に引っ掛けられる。リング付勢バネ５０は、バリア羽根４１を開く方向である図中反時計方向にバリア開閉リング４７を付勢する。
【００２１】
バリア開閉リング４７は、第１レンズ群１１が保持された第１レンズ保持枠５５を物体側へ移動させるためのカム突起５６を備えている。カム突起５６は、バリア開閉リング４７が回転した際にその回転力を利用して第１レンズ保持枠５５を物体側へ移動させるテーパ部５６ａを有する。第１レンズ保持枠５５の側面には、その正面側の位置でカム突起５６の表面を摺動する摺動ピン５７が設けられている。カム突起５６は、バリア開閉リング４７がバリア羽根４１を開く方向に回転した時、テーパ部５６ａによって摺動ピン５７を物体側へ押し出し、第１レンズ保持枠５５を物体側へ移動させる。
【００２２】
移動筒１５の内側には第１レンズ保持枠５５を支持する２本の支持ピン６０が取付けられる。第１レンズ保持枠５５の側面には、その外側方向に突出した突出部６１が設けられている。突出部６１は支持ピン６０が貫通する貫通穴６２を有している。第１レンズ保持枠５５は、貫通穴６２に支持ピン６０が差し込まれることで光軸方向にスライド可能に支持される。
【００２３】
２本の支持ピン６０には、第１レンズ保持枠５５を撮影レンズの像面側へ付勢するための付勢力を与えるレンズ付勢バネ６３がそれぞれ挿通される。レンズ付勢バネ６３は圧縮バネからなり、突出部６１の前面側に設けられる。レンズ付勢バネ６３は第１レンズ保持枠５５が物体側へ移動すると圧縮され、第１レンズ保持枠５５を像面側へ付勢するための復元力を生じる。
【００２４】
図５において、バリア開閉リング４７の背面側には、固定円板２０に設けられたバリア閉鎖棒３７が進入する閉鎖棒進入口６５が設けられている。閉鎖棒進入口６５の奥には、深さの浅い閉鎖開始位置Ｐ１から深さの深い閉鎖終了位置Ｐ２までをテーパ面として形成したバリア閉鎖カム６６が設けられている。バリア閉鎖棒３７は、バリア閉鎖カム６６と接触し、移動筒１５が収納される際にバリア開閉リング４７をバリア羽根４１が閉じる方向に回動させる。なお、バリア閉鎖棒３７の先端部には面取り部３７ａが形成され、バリア閉鎖棒３７とバリア閉鎖カム６６との接触が良好に保たれる。
【００２５】
バリア羽根４１が開いた状態の時、閉鎖開始位置Ｐ１はバリア閉鎖棒３７の延長線上にある。移動筒１５が収納される際、バリア開閉リング４７は移動筒１５とともに後退し、バリア閉鎖棒３７が閉鎖棒進入口６５に進入する。バリア閉鎖棒３７の先端部は、閉鎖開始位置Ｐ１からバリア閉鎖カム６６に接触する。バリア閉鎖カム６６は、移動筒１５が後退する力を、バリア開閉リング４７を回動させる力に変換する。バリア開閉リング４７は、リング付勢バネ５０の付勢力に抗して、バリア閉鎖棒３７が閉鎖終了位置Ｐ２に到達するまで回動する。これとは反対に、移動筒１５が物体側へ移動する際は、バリア閉鎖カム６６がバリア閉鎖棒３７から離れようとするので、リング付勢バネ５０の復元力によってバリア開閉リング４７がバリア羽根４１を開く方向に回動する。
【００２６】
次に、レンズ鏡筒１０の作用について説明する。図６（ａ）において、移動筒１５が固定筒２２の内部に収納されている状態では、バリア閉鎖棒３７は、閉鎖棒進入口６５に入り込み、バリア閉鎖終了位置Ｐ２でバリア開閉リング４７が動かないように押さえている。バリア羽根４１は閉じられており、撮影開口４２はバリア羽根４１によって覆われている。
【００２７】
ギア部２７にモータ２６からの駆動力が伝達されると、固定筒２２の外側で回転筒２１が回転する。回転筒２１が回転すると、移動筒１５と第２レンズ保持枠１６が物体側へ移動を開始する。移動筒１５が物体側へ移動を開始すると、バリア開閉リング４７がバリア閉鎖棒３７から徐々に離れるので、バリア開閉リング４７がリング付勢バネ５０の力によってバリア羽根４１を開放する方向に回動する。バリア開閉リング４７の作動穴４８は、バリア羽根４１の作動軸４５を作動させ、バリア羽根４１は回動軸４３を中心に回動する。図６（ｂ）に示すように、バリア羽根４１は開放され、撮影開口４２から第１レンズ保持枠５５が露呈される。バリア開閉リング４７が回動している途中でバリア羽根４１は完全に開放されるが、バリア羽根４１が開放された状態が保たれながらバリア開閉リング４７はさらに回動する。
【００２８】
図７（ａ）において、移動筒１５が物体側へ移動を開始する前、第１レンズ保持枠５５は、移動筒１５に形成された撮影開口４２よりも後方に位置している。移動筒１５が物体側へ移動を開始し、バリア開閉リング４７が回動すると、第１レンズ保持枠５５の摺動ピン５７がカム突起５６のテーパ部５６ａに沿って移動し、第１レンズ保持枠５５はレンズ付勢バネ６３に抗して物体側へ移動する。
【００２９】
バリア羽根４１が完全に開放された時、第１レンズ保持枠５５は撮影開口４２の位置まで移動する。バリア羽根４１の開放後、バリア開閉リング４７はさらに回動するので、摺動ピン５７はテーパ部５６ａに沿ってさらに移動し、第１レンズ保持枠５５を撮影開口４２よりも物体側に突出させる。第１レンズ保持枠５５は、バリア羽根４１が設けられた位置よりも物体側へ移動する。図７（ｂ）に示すように、バリア開閉リング４７の回動が停止した時、摺動ピン５７はテーパ部５６ａを上り切っている。レンズ付勢バネ６３は、摺動ピン５７をカム突起５６に押し付けるように第１レンズ保持枠５５を付勢しており、摺動ピン５７はカム突起５６の平坦部５６ｂの上で静止した状態に保たれる。
【００３０】
このように、移動筒１５が物体側へ移動すると、バリア羽根４１が開放し、第１レンズ保持枠５５は撮影開口４２から突出する。第１レンズ保持枠５５が撮影開口４２から突出した後、移動筒１５はさらに物体側へ移動し、移動筒１５が最大繰り出し位置まで移動した時にモータ２６の駆動が停止され、回転筒２１の回転と移動筒１５の移動が終了する。
【００３１】
移動筒１５が固定筒２２の内部に収納される時は、モータ２６が逆回転し、回転筒２１は移動筒１５が物体側へ移動する時と反対方向に回転する。これにより移動筒１５は像面側へ移動を開始する。移動筒１５が像面側へ移動する途中で、バリア閉鎖棒３７がバリア開閉リングの４７の閉鎖棒進入口６５に進入する。バリア閉鎖棒３７はバリア閉鎖カム６６のバリア閉鎖開始位置Ｐ１に接触し、バリア閉鎖棒３７はバリア開閉リング４７を回動させる。
【００３２】
バリア開閉リング４７が回動することにより、カム突起５６は摺動ピン５７と接触する位置が平坦部５６ｂからテーパ部５６ａに変化する。第１レンズ保持枠５５はレンズ付勢バネ６３により像面側に押し付けられている。よって、摺動ピン５７はテーパ部５６ａを滑り降り、第１レンズ保持枠５５が撮影開口４２の前方に突出した位置から像面側へ移動する。第１レンズ保持枠５５が撮影開口４２から後退した時、作動穴４８が作動軸４５を介してバリア羽根４１閉鎖する方向に回動する。
【００３３】
移動筒１５が像面側へさらに移動すると、バリア閉鎖棒３７はバリア閉鎖カム６６のバリア閉鎖終了位置Ｐ２に到達する。バリア羽根４１は完全に閉鎖され、撮影開口４２が覆われる。第１レンズ保持枠５５は、レンズ付勢バネ６３によって移動範囲の最も後方の位置まで移動する。
【００３４】
このように、レンズ鏡筒１０は、移動筒１５が光軸方向に移動することに連動してバリア開閉リング４７が回動する。バリア開閉リング４７を回動させる力は、作動穴４８とカム突起５６を介してバリア羽根４１と第１レンズ保持枠５５にそれぞれ伝達される。これにより、バリア羽根４１の開閉と第１レンズ保持枠５５の移動が行われる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態に限られず適宜の変更が可能である。例えば、上記実施形態は、移動筒１５を収納する際のモータ２６の駆動力を利用してバリア開閉リング４７を回動させ、これによりバリア羽根４１を閉鎖し、第１レンズ保持枠５５を引っ込ませているが、移動筒１５を移動させる駆動源とは別の駆動源を設け、バリア開閉リング４７を回動させてもよい。
【００３６】
レンズ付勢バネ６３は、第１レンズ保持枠５５を像面側に向かって付勢しているが、これに限らず、第１レンズ保持枠５５をバネによって物体側に向かって付勢し、カム突起５６により第１レンズ保持枠５５を像面側に移動させてもよい。また、レンズ付勢バネ６３を移動筒１５に取付けた支持ピン６０に挿通させる以外にも、図８に示すように、第１レンズ保持枠５５と第２レンズ保持枠１６にレンズ付勢バネ７０の両端をそれぞれ取り付けてもよい。移動筒１５の繰り出し時に第１レンズ保持枠５５と第２レンズ保持枠１６の間隔が広くなることによって生じるレンズ付勢バネ７０の復元力によって、第１レンズ保持枠５５を像面側に付勢することができる。
【００３７】
第１レンズ保持枠５５は移動筒に取り付けた２本の支持ピン６０によって支持させ、回転止めと光軸方向のガイドとを行うことに限られない。例えば図９に示すように、筒状の枠の外周面上に軸方向に形成したガイドリブ８０を有する第１レンズ保持枠８１を設け、移動筒にガイドリブ８０が嵌合するガイド溝８２を形成する。ガイドリブ８０とガイド溝８２とによって第１レンズ保持枠８１をスライド可能に支持することで、支持ピン６０を省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】レンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図２】移動筒の突出時と収納時の形態を示す断面図である。
【図３】移動筒の分解斜視図である。
【図４】バリア開閉リングの正面図である。
【図５】バリア開閉リングの背面側の斜視図である。
【図６】バリア開放時と閉鎖時の形態を示す正面図である。
【図７】第１レンズ保持枠の突出位置と退避位置を示す平面図である。
【図８】第１レンズ群と第２レンズ群とをレンズ付勢バネで接続した第２実施形態を示す断面図である。
【図９】第１レンズ群をガイドリブとガイド溝とによって支持した第３実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  レンズ鏡筒
１１  第１レンズ群
１２  第２レンズ群
１３  第３レンズ群
１５  移動筒
３７  バリア閉鎖棒
４１  バリア羽根
４２  撮影開口
４７  バリア開閉リング
５５  第１レンズ保持枠
５６  カム突起
５６ａ  テーパ部
５６ｂ  平坦部
５７  摺動ピン
６０  支持ピン
６１  突出部
６２  貫通穴
６３  レンズ付勢バネ
６５  閉鎖棒進入口
６６  バリア閉鎖カム
７０  レンズ付勢バネ
８０  ガイドリブ
８１  第１レンズ保持枠
８２  ガイド溝
【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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