(57)【要約】【課題】  均一な輝度でかつＬＥＤの出射光の利用効率に優れたバックライト装置を提供する。【解決手段】  導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、枠体１０は、回路基板１６に対して光源２７と反対側の位置に設ける第１の側壁１１と、回路基板１６の両端に対応する位置にそれぞれ設ける第２の側壁１２と第３の側壁１３と、各側壁に連接する底部１９とを有し、第１の側壁１１はその両端の少なくとも一方の端部に切欠部１７ａ、１７ｂを有し、第２の側壁１２及び第３の側壁１３は第１の側壁１１側のそれぞれの端面の上部に設ける第１の側壁の方向に向かって突出する係止爪１１ａを有し、該係止爪１１ａと枠体１０の底部１９とで回路基板１６を狭持したことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、前記導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く前記回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、
前記枠体は、前記回路基板に対して前記光源と反対側の位置に設ける第１の側壁と、前記回路基板の両端に対応する位置にそれぞれ設ける第２の側壁と第３の側壁と、各側壁に連接する底部とを有し、前記第１の側壁はその両端の少なくとも一方の端部に切欠部を有し、前記第２の側壁及び第３の側壁は前記第１の側壁側のそれぞれの端面の上部に設ける前記第１の側壁の方向に向かって突出する係止爪を有し、該係止爪と前記枠体の底部とで前記回路基板を狭持したことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記第２の側壁及び第３の側壁は前記第１の側壁側のそれぞれの端面に設ける弾性押圧部を有し、前記弾性押圧部により前記回路基板を前記第１の側壁の内面に押圧保持したことを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記係止爪は前記弾性押圧部に対して、前記第２の側壁または第３の側壁の外壁側に設けられていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面に前記回路基板両端をガイドするための第４の側壁と第５の側壁とを有し、前記回路基板の両端を前記第４の側壁と第５の側壁とで狭持したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記第４の側壁は前記係止爪に対して前記第２の側壁の外壁側に設けられ、前記第５の側壁は前記係止爪に対して前記第３の側壁の外壁側に設けられていることを特徴とする請求項４記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記第２の側壁にその端面から突出する突起部を設け、前記回路基板の前記突起部に対応する位置に凹部を設け、該凹部に前記突起部が嵌合されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項４記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記弾性押圧部が前記第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面から突出する凸部からなり、横断面形状が略半円形形状であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のバックライト装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックライト装置に係り、特にＬＥＤを光源に用いたサイドライト型のバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型または半透過型液晶表示パネルには、その背面にバックライトが設けられる。このバックライトには、大別して光拡散板などの下に光源を配置した直下型と、導光体の側面に光源を配置したサイドライト型とがある。サイドライト型バックライトは、液晶表示パネルとほぼ同じ大きさに形成された合成樹脂からなる平板状の導光体を備え、その一つの側面が受光面とされ、その受光面に対向して光源が配置される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このように、サイドライト型バックライトは、導光体の側方に光源を配置する構成であるため、直下型バックライトに比べて薄型化が可能であり、また、液晶表示パネルに対する光源の発熱の影響を少なくし得る点で有利であるとされているが、光源で発した光を導光板内に有効に取り込むためには、導光板に対して光源の位置を適正に保持することが重要であリ、これに対応した例が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
以下、図面を用いて従来技術における液晶表示装置用のバックライト装置の具体的例について説明する。図８は従来技術における液晶表示装置用のバックライト装置の分解斜視図、図９は図８における組み立てられたバックライト装置のＢ−Ｂ断面図である。図８及び図９に示すように、このバックライト装置は、上面が開放した箱型の枠体２４内に導光板２８、液晶セル２５及び光源であるＬＥＤ２７を備えている。枠体２４は第１収容部２４ａと第２収容部２４ｂとを備え、第１収容部２４ａに導光板２８、光拡散シート３１、液晶セル２５が順次積層形成され、第２収容部２４ｂにＬＥＤ２７を実装した回路基板２６が組み込まれている。この第２収容部２４ｂには、底面２２ａの端部にＬＥＤ２７を実装した回路基板２６を立てた状態で支持する取付溝３３及びガイド溝３４が形成されている。また、第２収容部２４ｂに組み込まれた回路基板２６の上端部には、遮光壁３２が第２収容部２４ｂの上方に配設されている。
【０００５】
導光板２８は、透明なアクリル材で形成された薄板で、第１収容部２４ａのスペース内に適合するサイズに形成されており、その一側面にはＬＥＤ２７を入れるために湾曲状に凹設した受光部２９が形成されている。また、導光板２８の両側面にはそれぞれフック３５が突出形成され、このフック３５を枠体２４の段部の両側面に予め形成された溝部３６に嵌め合うことで、枠体２４に位置決め固定される。
【０００６】
枠体２４の第２収容部２４ｂに組み込まれる回路基板２６は、ガラスエポキシ基板やシート状のフレキシブル基板を使用することができ、図１０（ａ）に示すように、下端に突出部３９を備えた実装部４４と、回路配線部４０とで一体形成されている。突出部３９の幅は実装するＬＥＤ２７が収まるような寸法で形成されており、ＬＥＤ２７は突出部３９の上方に実装される。回路配線部４０は、枠体２４の段部２２ｃに載置され、枠体２４に設けた切欠部４１から突出させて図示しない外部装置に接続される。回路配線部４０からは配線がＬＥＤ２７に向かって形成されている。また、突出部３９に近い回路基板２６の一端部にはガイド突起３８が設けられている。この回路基板２６は図１０（ｂ）に示すように、枠体２４の底面２２ａの端部に開設された取付溝３３とガイド溝３４に突出部３９とガイド突起３８を嵌め込んで位置決めされ、枠体２４の側壁２３ｂと図８に示した導光板２８の受光部２９との間に挟まれて固定される。さらに、図８及び図９に示したように、回路基板２６が枠体２４と遮光壁３２によって光漏れを防止する構造となっている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３５７８２３号公報（第２頁、図１−２）
【非特許文献１】特願２００２−０７８８２８号（第４−６頁、図１−３）
【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、従来技術におけるバックライト装置は枠体の取付溝３３とガイド溝３４に回路基板の突出部３９とガイド突起３８を嵌め込んで位置決めされるため、ガイド溝３４のサイズはガイド突起３８の外形より若干大きく形成される。このため枠体や回路基板の寸法公差で、ガイド溝３４とガイド突起３８のとの間に隙間が生じ、導光板と光源であるＬＥＤとの位置ずれが発生する場合がある。特に上下方向は動き易く輝度むらが発生する場合があった。
【０００９】
（発明の目的）
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決して枠体に配置された導光板の受光部に光源からの光を効率よく照射するように前記光源の発光面を適正位置に配置し固定することによって、均一な輝度でかつＬＥＤの出射光の利用効率に優れたバックライト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】
上記目的を達成するための本発明のバックライト装置は、導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、枠体は、回路基板に対して光源と反対側の位置に設ける第１の側壁と、回路基板の両端に対応する位置にそれぞれ設ける第２の側壁と第３の側壁と、各側壁に連接する底部とを有し、第１の側壁はその両端の少なくとも一方の端部に切欠部を有し、第２の側壁及び第３の側壁は第１の側壁側のそれぞれの端面の上部に設ける第１の側壁の方向に向かって突出する係止爪を有し、該係止爪と枠体の底部とで回路基板を狭持したことを特徴とする。
【００１１】
また、第２の側壁及び第３の側壁は第１の側壁側のそれぞれの端面に設ける弾性押圧部を有し、弾性押圧部により回路基板を第１の側壁の内面に押圧保持したことを特徴とする。
【００１２】
また、係止爪は弾性押圧部に対して、第２の側壁または第３の側壁の外壁側に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面に回路基板両端をガイドするための第４の側壁と第５の側壁とを有し、回路基板の両端を前記第４の側壁と第５の側壁とで狭持したことを特徴とする。
【００１４】
また、第４の側壁は係止爪に対して第２の側壁の外壁側に設けられ、第５の側壁は係止爪に対して第３の側壁の外壁側に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、第２の側壁にその端面から突出する突起部を設け、回路基板の前記突起部に対応する位置に凹部を設け、該凹部に前記突起部が嵌合されていることを特徴とする。
【００１６】
また、弾性押圧部が第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面から突出する凸部からなり、横断面形状が略半円形形状であることを特徴とする。  
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明のバックライト装置は枠体に回路基板を固定するための係止爪及び弾性押圧部を設けることにより枠体や回路基板の出来上がり寸法のばらつきに関係なく回路基板を安定して固定できるため、導光板に対してＬＥＤの位置を適正な位置に配置、固定することができる。この結果、バックライトの輝度むらが低減され、ＬＥＤの出射光の有効利用を図ることができる。
また、構造が簡単であり、低価格のバックライト装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図１、図２、図３、図４、図５を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態におけるバックライト装置の一部を示す斜視図、図２はバックライト装置の一部を示す平面図、図３はバックライト装置の一部を示す正面図、図４は枠体の一部を示す斜視図、図５は、枠体に回路基板を取り付ける方法を説明するための図である。本実施形態におけるバックライト装置は枠体に回路基板を取り付ける構造が従来例と異なっており基本構造は従来例におけるバックライト装置に類似している。従って、枠体に回路基板を取り付ける構造について詳細に説明し、その他の従来例と同様な構成については説明を省略する。
【００１９】
本実施形態におけるバックライト装置は図１、図２、図３に示すように上面が開放した箱型の枠体１０に導光板（図示せず）と、導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く回路基板１６に取り付けられた光源２７とを備えている。枠体１０は回路基板１６のＬＥＤ２７が装着されている面と反対側の面が密着保持されるように設ける第１の側壁１１と、回路基板１６の左右両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁１２と第３の側壁１３と、各側壁に連接する底部１９とを備えている。
【００２０】
第１の側壁１１の両端には切欠部１７ａ、１７ｂが設けられている。この切欠部１７ａ、１７ｂは回路基板１６を枠体１０に装着する時のために設けられるもので、その大きさは回路基板の１６の厚さに応じて設定される。第２の側壁１２及び第３の側壁１３における第１の側壁１１側のそれぞれの端面には、回路基板１６を押圧保持するための弾性押圧部１２ａ、１３ａが設けられている。また、第２の側壁１２及び第３の側壁１３における第１の側壁１１側のそれぞれの端面の上部には回路基板１６を保持するために第１の側壁１１の方向に向かって突出する係止爪１２ｂ、１３ｂがそれぞれ設けられている。さらに、第２の側壁１２及び第３の側壁１３における第１の側壁１１側のそれぞれの端面には、回路基板１６の両端をガイドするための第４の側壁１４と第５の側壁１５とが設けられている。
【００２１】
回路基板１６はＬＥＤ２７が１個実装されている実装部１６ａと、実装部１６ａの一方の端部から突出する回路配線部１６ｂとで一体に形成されている。回路配線部１６ｂは、第５の側壁１５の段部１５ａの上方から枠体１０の外部に突出し、図示しない外部装置に接続される。尚、この回路基板１６には厚さは０．２〜０．３ｍｍで曲げ弾性を有するシート状のフレキシブル基板を使用する。この回路基板１６は枠体１０の底部１９と係止爪１２ｂ、１３ｂとで狭持されように配置されると共に、弾性押圧部１２ａ、１３ａにより第１の側壁１１の内壁面に密着するように押圧保持されている。さらに、回路基板１６の両端は第４の側壁１４と第５の側壁１５とで配置される左右方向の位置が規制されている。
【００２２】
図４に示すように枠体１０の弾性押圧部１２ａ、１３ａは第２の側壁１２及び第３の側壁１３のそれぞれの内壁側の端面に設けられ、端面から突出する凸部からなり横断面形状が略半円形形状で、端面の上部から下部までの全長に亘って設けられている。弾性押圧部１２ａ、１３ａは、第１の側壁１１の両端部と対応する位置に設けられている。また、弾性押圧部１２ａ、１３ａの先端と第１の側壁１１の内壁面との距離は、回路基板１６の厚さと略一致し、やや小さい値に設定されている。これによって、回路基板１６の厚さのばらつきに対して弾性押圧部１２ａ、１３ａである略半円形形状の凸部の頂点の部分が弾性変形することによって対応することができ、回路基板１６を第１の側壁１１の内壁面に確実に押圧保持することができる。
【００２３】
係止爪１２ｂ、１３ｂは弾性押圧部１２ａ、１３ａの外側、即ち、弾性押圧部１２ａ、１３ａが配置されている位置に対して、第２の側壁１２及び第３の側壁１３のそれぞれの外壁側の位置に所定の間隔をもって配置されている。この係止爪１２ｂ、１３ｂの幅、厚さについては特に限定されることはなく必要強度と適度な弾性を有するように設定すればよいが、長さについては枠体１０と回路基板１６との着脱を考慮すると回路基板１６の厚さと同程度に設定することが好ましい。また、枠体１０の底部１９と係止爪１２ｂ、１３ｂの下面との距離は回路基板１６の高さと比較して、やや小さい値に設定する。これによって、回路基板１６の寸法にばらつきが生じた場合にも係止爪１２ｂ、１３ｂの弾性によって対応が可能であり、回路基板１６を確実に保持することができる。
【００２４】
回路基板１６の両端をガイドするための第４の側壁１４、第５の側壁１５は係止爪１２ｂ、１３ｂの外側で、第２の側壁１２及び第３の側壁１３のそれぞれの外壁側の端面から突出するように設けられている。第４の側壁１４の内壁と第５の側壁１５の内壁との間の距離は、この内壁間に収納される回路基板１６の実装部１６ａの長さと略一致するように設定されている。また、第４の側壁１４、第５の側壁１５の厚さと突出する長さは適度な弾性を有するように設定されている。これによって回路基板１６の左右方向の動きが規制されると共に、回路基板１６の実装部１６ａの長さの寸法にばらつきが生じた場合にも第４の側壁１４、第５の側壁１５が片持ち梁として弾性変形することにより対応が可能であり、回路基板１６を適正な位置に確実に保持することができる。第４の側壁１４の高さは第２の側壁１２と同じ高さに設定されている。また、第５の側壁１５には段部１５ａが形成されており、段部１５ａの高さは第３の側壁１３の高さと比較して低い値に設定されている。この段部１５ａの上方から回路基板１６の回路配線部１６ｂが枠体１０の外部に突出できるようになっている。
【００２５】
次に回路基板１６を枠体１０に装着する方法について図５を用いて説明する。まず、図５（ａ）に示すように回路基板１６を、第１の側壁１１の両端位置から外側の部分をＬＥＤ２７が実装されている側と反対の方向に曲げて弾性変形させる。次に、図５（ｂ）に示すように回路基板１６を枠体１０の上方から下方（図中矢印Ａの方向）に移動させ、第１の側壁１１と弾性押圧部１２ｂ、１３ｂとの間に差し込む。この時、回路基板１６の曲げられた部分は第１側壁１１の切欠部１７ａ、１７ｂから枠体１０の外側にそれぞれ突出している。さらに、回路基板１６を下方に押し下げ枠体１０の底部１９に回路基板１６の下面１６ｃを当接させる。その後、回路基板１６の変形させた部分を弾性を利用して元の状態に戻し、図２、図３に示すように第４側壁１４と第５の側壁１５との間に回路基板１６の実装部１６ａを嵌め込むと共に、係合爪１２ｂ、１３ｂの下部に回路基板１６を嵌め込む。この時、回路基板１６の回路配線部１６ｂは、第５の側壁の段部１５ａの上方から枠体１０の外部に突出する状態に収納される。
【００２６】
これよって、回路基板１６は、枠体１０の底部１９と係合爪１２ｂ、１３ｂとによって狭持されると共に、第２の側壁及び第３の側壁に設ける弾性押圧部１２ａ、１３ａによって第１の側壁１１の内壁面に押圧保持される。さらに、第４側壁１４と第５の側壁１５とによって回路基板１６の実装部１６ａの両端部が狭持される。尚、回路基板を取り外すときは、逆の手順で簡単に取りはずすことができる。
【００２７】
以上のように本実施形態のバックライト装置によれば、ＬＥＤ２７を搭載した回路基板１６は、その前後、左右、上下方向共に枠体１０に確実に固定され、適正な位置を確保することができる。また、外力の作用に対しても強く安定した固定力を有する。従って、導光板に対する位置が適正に保持され、輝度むらが低減されＬＥＤ２７の出射光の有効利用を図ることができる。
【００２８】
尚、本実施形態においては、回路基板１６の左右両側の位置を規制するために第２の側壁１２、第３の側壁１３の端面に、それぞれ第４の側壁１４、第５の側壁１５を設けた例で説明したが、図６（ａ）に示すように第２の側壁１２の端面における高さ方向の中央付近から突出する突起部１４ａを設け、図６（ｂ）に示すように回路基板１８の一端で突起部１４ａに対応する位置に凹部１８ａを設け、図６（ｃ）に示すように凹部１８ａに突起部１４ａを嵌合させても良い。この場合、第５の側壁１５は前述した実施形態と同様で良い。また、突起部１４ａの内側と第５の側壁１５の内壁との間の距離は、この間に収納される回路基板１６の実装部１６ａの一端と凹部１８ａの端面１８ｂとの長さと略一致するように設定されている。また、突出部１４ａの幅、厚さ、突出する長さは適度な強度と弾性を有するように設定されており、これによって回路基板１８の左右の動きが規制される。また、回路基板１８を枠体１０に装着する方法については同様であるため説明を省略する。尚、本例においても前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、第１の側壁１１の両端に切欠部１７ａ、１７ｂを設けた例で説明したが、切欠部は一箇所でも良く、その例を図７に示す。図７（ａ）に示すように、第１側壁１１には、一方の端部にのみ切欠部１７ｂが設けられており、その他は前述の実施形態と同様である。以下、本例において回路基板１６を枠体１０に装着する方法について説明する。まず、図７（ａ）に示すように回路基板１６における切欠部１７ｂ側の所定の位置から外側の部分をＬＥＤ２７が実装されている側と反対の方向に曲げて弾性変形させる。次に、図７（ｂ）に示すように回路基板１６を枠体１０の上方から下方（図中矢印Ａの方向）に移動させ、第１の側壁１１と弾性押圧部１２ｂ、１３ｂとの間に差し込む。この時、回路基板１６の曲げられた部分は第１の側壁１１の切欠部１７ｂから枠体１０の外側に突出している。次に、回路基板１６を下方に押し下げ枠体１０の底部１９に回路基板１６の下面１６ｃを当接させる。次に、回路基板１６の一端を係止爪１２ｂの下に押し込みながら、第４の側壁１４の方向に移動させ、第４の側壁１４の内壁に回路基板の１６一端を当接させる。その後、回路基板１６の変形させた部分を弾性を利用して元の状態に戻し、第４の側壁１４と第５の側壁１５との間に回路基板１６の実装部１６ａを嵌め込むと共に、係合爪１３ｂの下部に回路基板１６を嵌め込む。この時、回路基板１６の回路配線部１６ｂは、第５の側壁１５の段部１５ａの上方から枠体１０の外部に突出する状態に収納される。尚、回路基板を取り外す場合は、逆の手順で簡単に取りはずすことができる。
【００３０】
尚、実施形態において、弾性押圧部は横断面形状が略半円形形状の凸部で端面の上部から下部までの全長に亘って設けた例で説明したが、部分的に分けて設けても良い。又形状についても、半円形に限定されるものではなく適正な弾性を有する形状で有ればよい。
また、弾性押圧部１２ａ、１３ａは第１の側壁１１と対応する面に設ける実施形態で示したが、その位置に限定されるものではない。さらに弾性押圧部は第２の側壁１２、第３の側壁１３の内壁側の端面に１個ずつ設ける実施形態で示したが、各側壁の中央部に設けても良く、複数に形成しても構わない。
また、光源としてのＬＥＤについても、１個搭載した例で説明したが、２個以上搭載する場合においても、同様の効果を得ることができる。
また、第４の側壁、第５の側壁については、第２の側壁、第３の側壁の端面から突出する例で説明したが、枠体１０の底部１９から立ち上がっていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のバックライト装置は、携帯電話や携帯情報端末等の小サイズに限らず比較的大サイズの液晶パネルにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態におけるバックライト装置の一部を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるバックライト装置の一部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるバックライト装置を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるバックライト装置の枠体を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における回路基板を枠体に装着する方法を示す図である。
【図６】本発明の実施形態における他の例のバックライト装置の一部を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態における他の例のバックライト装置と回路基板の装着方法を示す図である。
【図８】従来の液晶表示装置用のバックライト装置の全体構成を説明する分解斜視図である。
【図９】従来の液晶表示装置用のバックライト装置の全体構成を説明する断面図である。
【図１０】従来の回路基板と枠体の一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  枠体
１１  第１の側壁
１２  第２の側壁
１２ａ  弾性押圧部
１２ｂ  係止爪
１３  第３の側壁
１３ａ  弾性押圧部
１３ｂ  係止爪
１４  第４の側壁
１４ａ  突起部
１５  第５の側壁
１５ａ  段部
１６  回路基板
１６ａ  実装部
１６ｂ  回路配線部
１６ｃ  回路基板の下面
１７ａ、１７ｂ  切欠部
１８  回路基板
１８ａ  回路基板の凹部
１８ｂ  凹部の端面
１９  枠体の底部
２０  枠体
２２ａ  底部
２２ｃ  段部
２３ｂ  側壁
２４  枠体
２４ａ  第１収容部
２４ｂ  第２収容部
２５  液晶セル
２６  回路基板
２７  ＬＥＤ
２８  導光板
２９  受光部
３１  光拡散シート
３２  遮光壁
３３  取付溝
３４  ガイド溝
３５  フック
３６  溝部
３８  ガイド突起
３９  突出部
４０  回路配線部
４１  切欠部
４４  実装部
【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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