(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式コード読取手段及びＩＤタグ読取手段を備え、開口部に設けられたＩＤタグ読取用の受信アンテナコイルの内周に光学式コード読取用の光学路が形成される光学式・無線式兼用リーダにおいて、
前記受信アンテナコイルと並列アンテナコイルを形成するように設けられ、同一磁束密度の磁界が鎖交した状態で前記受信アンテナコイルから出力される受信信号と同一レベルで逆極性の受信信号を前記受信アンテナコイルを介して前記ＩＤタグ読取手段に出力するように接続されたキャンセル用アンテナコイルを備え、
前記キャンセル用アンテナコイルは、前記受信アンテナコイルと単一アンテナコイルを形成する位置に移動可能に設けられ、その移動状態で前記受信アンテナコイルから出力される受信信号と同一レベルで同一極性の受信信号を前記受信アンテナコイルを介して前記ＩＤタグ読取手段に出力するように構成されていることを特徴とする光学式・無線式兼用リーダ。
【請求項２】
前記キャンセル用アンテナコイルは、前記受信アンテナコイルと並列アンテナコイルを形成する開放位置と前記受信アンテナコイルと単一アンテナコイルと形成する閉鎖位置との間で開閉可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光学式・無線式兼用リーダ。
【請求項３】
前記キャンセル用アンテナコイルの移動位置を検出する検出手段と、
この検出手段の検出結果に基づいて前記受信アンテナコイル及び前記キャンセル用アンテナコイルが形成する受信共振回路の共振周波数を調整する同調調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の光学式・無線式兼用リーダ。
【請求項４】
前記キャンセル用アンテナコイルは、前記受信アンテナコイルの周囲に設けられた複数の小型キャンセル用アンテナコイルから構成されていることを特徴とする請求項１記載の光学式・無線式兼用リーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式コード読取手段及びＩＤタグ読取手段を備え、開口部に設けられたＩＤタグ読取用の受信アンテナコイルの内周を光学式コード読取用の光学路が形成される光学式・無線式兼用リーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、商品の販売・在庫管理においては、商品にコードを印刷したラベルを添付し、そのラベルのコードをコードリーダで読取ることにより管理するようにしている。
【０００３】
一方、近年においては、電波による通信が可能なＩＤタグを商品に装着し、ＩＤタグに記憶された情報をＩＤタグリーダで読取ることにより、商品の販売、在庫管理を行うことが実用化されつつある。この場合、ＩＤタグに記憶可能な情報量はコードに比較して大きいので、より細かな商品管理が可能となる。従って、商品に応じて、ラベルまたはＩＤタグの何れか適した方を、或いは両方を装着することにより商品管理を行うシステムが考えられている。
【０００４】
しかしながら、このように両方のタグを混在して使用するシステムの場合、コードに対する光学式コード読取手段とＩＤタグに対するＩＤタグ読取手段の構成が全く異なるので、それぞれ専用のリーダを用意する必要がある。また、手持式リーダの場合には、２種類のリーダを持ち替える必要を生じ、作業性が極めて悪くなる。
【０００５】
そこで、本出願人は先に、光学式コード読取手段とＩＤタグ読取手段とを備えた手持式リーダを特願平１１−１５６５１６号として出願した。これは、手持ち可能なケースに、集光レンズによる結像に基づいてコードを読取るためのＣＣＤと、送信用及び受信用の両アンテナコイルを設けたもので、光学路の光軸と両アンテナコイルの中心軸とを略一致させることによって小形化を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＩＤタグ読取手段は、ＩＤタグからの応答信号を受信することによりＩＤタグからタグ情報を読取る構成であるので、ＩＤタグからの応答信号の周波数に近いノイズが発生している環境では、読取手段におけるノイズ除去が困難となり、ＩＤタグからのタグ情報の読取りを正確に行うことができなくなってしまう。この場合、環境ノイズの影響を受けることなくＩＤタグからの磁気信号を受信するように受信アンテナコイルの形状を工夫することが考えられるものの、受信アンテナコイルの内周を光学路としている構成では、受信アンテナコイルの形状が限定されてしまって困難であるのが実情である。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、受信アンテナコイルの内周に光学路を形成する構成において、環境ノイズの影響を受けることなくＩＤタグとの通信を行うことができる光学式・無線式兼用リーダを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、ＩＤタグからの磁気信号が受信アンテナコイルに鎖交すると、受信アンテナコイルからは鎖交する磁気信号の信号レベルに応じて受信信号が出力される。これにより、ＩＤタグ読取手段は、ＩＤタグからタグ情報を読取ることができる。
【０００９】
さて、環境ノイズが受信アンテナコイルに鎖交すると、受信アンテナコイルからは鎖交する環境ノイズのレベルに応じたノイズ信号が出力される。このため、ＩＤタグからの受信信号がノイズ信号の影響を受けてＩＤタグとの通信が困難となる。
【００１０】
ここで、キャンセル用アンテナコイルは受信アンテナコイルと並列アンテナコイルを形成するように位置しているので、環境ノイズは受信アンテナコイルと同様に鎖交する。これにより、キャンセル用アンテナコイルからは受信アンテナコイルから出力されるノイズ信号と同一レベルのキャンセル信号が出力される。このとき、キャンセル用アンテナコイルは、ノイズ信号を逆極性で受信アンテナコイルを介してＩＤタグ読取手段に出力するので、受信アンテナコイルから出力されるノイズ信号はキャンセル用アンテナコイルから出力される受信信号により無効化される。この結果、ＩＤタグ読取手段にはＩＤタグからの磁気信号に応じた受信信号のみが与えられるようになるので、ＩＤタグ読取手段は、その受信信号に基づいてＩＤタグからタグ情報を確実に読取ることができる。
【００１１】
また、キャンセル用アンテナコイルは、受信アンテナコイルと単一アンテナコイルを形成する位置に移動した状態では、アンテナコイルから出力される受信信号と同一レベルで同一極性の受信信号を受信アンテナコイルを介してＩＤタグ読取手段に出力するので、ＩＤタグ読取手段に与える受信信号の信号レベルを高めることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、キャンセル用アンテナコイルは、受信アンテナコイルと並列アンテナコイルを形成する開放位置と受信アンテナコイルと単一アンテナコイルを形成する閉鎖位置との間で開閉可能であるので、環境ノイズの影響がない場合は、キャンセル用アンテナコイルを格納してリーダの小形化を図ることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、キャンセル用アンテナコイルを移動すると、その位置を検出手段が検出する。この場合、キャンセル用アンテナコイルの位置により受信共振回路の共振周波数が異なるものの、同調調整手段は、検出手段の検出結果に基づいて受信共振周波数の共振周波数を調整するので、キャンセル用アンテナコイルの移動位置にかかわらずＩＤタグからの応答信号を確実に受信することができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、キャンセル用アンテナコイルは、受信アンテナコイルの周囲に設けられた複数の小型キャンセル用アンテナコイルから構成されているので、環境ノイズによる影響を受ける環境であっても、キャンセル用アンテナコイルの移動を行うことなくＩＤタグとの通信が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を手持式リーダに適用した第１の実施の形態について図１乃至図８を参照しながら説明する。
図２は手持式リーダを示す平面図である。この図２において、手持式リーダ１は、手持ち可能なケース２を主体とするもので、そのケース２には、握り部を兼用する操作部３、例えば液晶からなる表示部４などが設けられている。操作部３には、複数のキースイッチ５が設けられ、これらキースイッチ５により、動作内容を指示するようになっている。この操作部３には、上記のキースイッチ５に加えて、２次元コード及びＩＤタグの同時読取りを指示するためのスイッチ６が設けられている。
【００１６】
図３は上記手持式リーダ１の縦断面の概略図である。この図３において、手持式リーダ１のケース２内にはプリント配線基板７が固定されており、そのプリント配線基板７の一方の面に前記キースイッチ５がマトリクス状に搭載されている。また、プリント配線基板７の他方の面には２次元ＣＣＤ８が実装されている。
【００１７】
ケース２の前端に形成された開口部２ａには光学系ユニット９が配設されており、ケース２内において光学系ユニット９の光軸上となる位置にミラー１０が配設されていると共に、ミラー１０により曲げられた光軸上に前記２次元ＣＣＤ８が位置している。従って、検出対象物は光学系ユニット９及びミラー１０を介して２次元ＣＣＤ８に結像されるようになっている。
【００１８】
光学系ユニット９の取付け基板としてのプリント配線基板１１は、ケース２の開口部２ａに取り付けられており、その中央には孔１２が形成されている。そして、プリント配線基板１１の表側には、孔１２の周囲に位置して光源としての複数の照明用ＬＥＤ１３が搭載されていると共に、それら照明用ＬＥＤ１３の外側に位置してボビン１４が装着されており、そのボビン１４に送信アンテナコイル１５が巻装されている。
【００１９】
プリント配線基板１１に形成された孔１２には、レンズユニット１６が装着されている。このレンズユニット１６は、検出対象物からの反射光を集光する集光レンズと、照明用ＬＥＤ１３からの光を正面に投光するための投光レンズ（何れも図示せず）とを一体にして形成されている。
プリント配線基板１１の裏側には別のボビン１７が装着されており、そのボビン１７に受信アンテナコイル１８が巻装されている。
【００２０】
図４は手持式リーダ１の先端の斜視図である。この図４において、手持式リーダ１の先端には矩形枠状の移動コイル部１９が軸支されている。この移動コイル部１９は、先端開口部２ａと並設した開放位置と、図５に示すように先端開口部２ａに重なり合った閉鎖位置との間で開閉可能にケース２に軸支されている。この移動コイル部２ａにはキャンセル用アンテナコイル２０（図１参照）が内蔵されている。この場合、手持式リーダ１の先端開口部２ａには移動コイル部１９が開放位置に位置した状態でオンする検出スイッチ２１（図１参照）が設けられている。
【００２１】
図１は手持式リーダ１の電気的構成を示している。この図１において、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）２２はＲＯＭ２３に記憶されたプログラムに基づいて動作すると共に、作業用データをＲＡＭ２４に記憶する。つまり、スイッチ６が操作されたことに応じて照明用ＬＥＤ１３の点灯を制御すると共に、２次元ＣＣＤ８からの画像信号を読出してコード制御回路（光学式コード読取手段に相当）２５でデコードしたデータをＲＡＭ２４に記憶するようになっている。また、マイコン２２は、送信制御回路２６を通じて送信アンテナコイル１５に電力信号を出力すると共に、受信制御回路（ＩＤタグ読取手段に相当）２７を通じて入力した受信アンテナコイル１８が受信したＩＤタグからの受信信号を復調してデータとして抽出するようになっている。そして、マイコン２２は、２次元コードからの情報取得と、ＩＤタグからの情報取得とを同時に行う場合には、照明用ＬＥＤ１３の点灯と送信アンテナコイル１５からの電力信号の出力とを交互に行うように制御するように構成されている。
【００２２】
また、マイコン２２は、ＩＤタグと通信を行うときは、送信制御回路２２の自動同調機能によって送信アンテナコイル１５の共振周波数を予め設定された送信周波数と一致するように自動的に調整するようになっている。さらに、マイコン２２は、表示部４に状態表示を行うと共に、報知手段としての発音部２８を駆動することにより使用者に動作の終了を報知するようになっている。以上のような電気的構成要素は、ケース２内に収納された電池、例えば二次電池２９を電源として動作するようになっている。
【００２３】
ここで、受信アンテナコイル１８はキャンセル用アンテナコイル２０と直列に接続されており、このような直列回路が同調調整回路（同調調整手段に相当）３０と接続されている。この同調調整回路３０は、受信制御回路２７からの指令に応じて受信アンテナコイル１８及びキャンセル用アンテナコイル２０の共振周波数が送信周波数となるように調整するものである。このキャンセル用アンテナコイル２０は、受信アンテナコイル１８と同一巻数であり、同一の受信特性を有している。
一方、開閉検出回路３１は検出スイッチ２１のオンオフ状態をマイコン２２に通知し、マイコン２２は、その通知結果に応じて受信制御回路２７による同調調整回路３０に対する制御を行うようになっている。
【００２４】
次に上記構成の作用について説明する。
この作用説明は商店における商品管理を例にして行う。店内に陳列されている商品には当該商品の種別、値段或いは仕入日などの情報が記憶されたタグが添付されており、店員はタグからタグ情報を取得してコンピュータで集計することにより商品の管理を行うようになっている。この場合、タグとしては、タグ情報を示す２次元コードが表面に印刷されたコードタグと、情報が内部メモリに記憶されたＩＤタグとの２種類が混在して使用され、さらに、例えば２次元コードが印刷されたコードタグ兼用ＩＤタグも使用されている。
【００２５】
さて、店員は、商品に添付されたタグからタグ情報を読取るとき、そのタグが２次元コードが表面に印刷されたコードタグ兼用ＩＤタグであった場合、移動コイル部１９を図４に示す閉鎖位置に位置させると共に手持式リーダ１をＩＤタグに向けた状態でスイッチ６を操作する。
【００２６】
すると、マイコン２２は、まず、光学的読取動作を実行する。この光学的読取動作により２次元コードを読取ることができたときは、２次元コードが示すコード情報を表示部４に表示すると共にＲＡＭ２４に記憶する。また、光学的読取動作による２次元コードの読取りを行うことができなかったときは、ＩＤタグ読取動作を実行する。
【００２７】
図６はマイコン２２のＩＤタグ読取動作を示すフローチャートである。この図６において、マイコン２２は、ＩＤタグ読取動作を実行するときは、開閉検出回路３１の検出結果に基づいて移動コイル部１９が開いているか否かを判断し（Ｓ１０１）、移動コイル部１９が閉じている場合は（Ｓ１０１：ＮＯ）、受信アンテナコイル１８及びキャンセル用アンテナコイル２０からなる単一アンテナコイルの共振周波数がＩＤタグからの応答周波数と一致するように調整してから（Ｓ１０２）、ＩＤタグからのタグ情報の読取りを実行する（Ｓ１０３）。
【００２８】
このＩＤタグ読取動作において（Ｓ１０３）、マイコン２２が電力用電波信号を送信すると、ＩＤタグはその電力用電波信号から動作電力を得て動作した状態でリードコマンド信号を受信することにより、そのコマンドに応じたデータを送信する。このようにＩＤタグから出力された電波信号は受信アンテナコイル１８及びキャンセル用アンテナコイル２０により受信される。
【００２９】
図７は、キャンセル用アンテナコイル２０を閉鎖位置に位置した状態で示す受信アンテナコイル１８及びキャンセル用アンテナコイル２０の模式図である。この図７において、キャンセル用アンテナコイル２０が閉鎖位置に位置された状態では、受信アンテナコイル１８とキャンセル用アンテナコイル２０とは単一アンテナコイルを形成しており、この単一アンテナコイルの形成状態では、キャンセル用アンテナコイル２０からは鎖交する磁界に応じた受信信号が同調調整回路３０に同時に出力される。このとき、キャンセル用アンテナコイル２０から同調調整回路３０に出力される受信信号は、受信アンテナコイル１８から同調調整回路３０に出力される受信信号と同一レベルで且つ同一極性であるので、同調調整回路３０に与えられる受信信号レベルは受信アンテナコイル１８から出力される受信信号レベルの２倍に増幅されることになる。従って、受信アンテナコイル１８単独の場合に比較して受信感度を高めることができる。
そして、マイコン２２は、上述したＩＤタグ読取動作によりＩＤタグから読取ったタグ情報を表示部４に表示すると共にＲＡＭ２４に記憶する。
【００３０】
ところで、手持式リーダ１を使用している環境のノイズ周波数がＩＤタグからの応答周波数と近い場合は、環境ノイズの影響を受けてＩＤタグからタグ情報を読取ることが困難となることがある。このような場合、マイコン２２は、発音部２８からエラーを報知したり、表示部４にエラーメッセージを表示するので、使用者は、エラーが報知された場合は、図５に示すように移動コイル部１９を閉鎖位置から開放位置に開いた状態でスイッチ６を操作する。
【００３１】
このとき、開閉検出回路３１が検出スイッチ２１がオンしたことを検出するので、マイコン２２は、図６に示すように移動コイル部１９が開かれたと判断し  （Ｓ１０１：ＹＥＳ）、受信アンテナコイル１８とキャンセル用アンテナコイル２０とが並設した並列アンテナコイルを形成した場合における共振周波数がＩＤタグからの応答周波数と一致するように同調調整回路３０を調整してから（Ｓ１０４）、ＩＤタグからのタグ情報の読取りを実行する（Ｓ１０３）。
【００３２】
このように受信アンテナコイル１８及びキャンセル用アンテナコイル２０による並列アンテナコイルを形成した状態では、これらのアンテナコイル１８，２０に環境ノイズが鎖交するようになるので、キャンセル用アンテナコイル２０からはノイズ信号が受信制御回路２７に出力されるようになる。このとき、キャンセル用アンテナコイル２０から受信制御回路２７に出力されるノイズ信号は、受信アンテナコイル１８から受信制御回路２７に出力されるノイズ信号と同一レベルで且つ逆極性であるので、結局、受信制御回路２７においてはノイズ信号は図８に示すように互いに打ち消されてしまうようになる。このとき、ＩＤタグからの応答信号は、ＩＤタグに接近して位置する受信アンテナコイル１８に集中して鎖交するので、受信アンテナコイル１８が受信した受信信号は無効化されることなく受信制御回路２７に与えられるので、受信制御回路２７は、環境ノイズの影響を受けることなく受信アンテナコイル１８が受信した受信信号を処理することができる。
【００３３】
このような実施の形態によれば、手持式リーダ１の先端開口部２ａに移動コイル部１９を並設し、受信アンテナコイル１８とキャンセル用アンテナコイル２０とにより並設アンテナコイルを形成するようにしたので、環境ノイズの影響を無効化でき、環境ノイズの影響を受けることなくＩＤタグからタグ情報を確実に読取ることができる。
【００３４】
しかも、移動コイル部１９を手持式リーダ１の先端開口部２ａに開閉可能に設け、必要に応じて移動コイル部１９を開閉するようにしたので、通常使用時においては移動コイル部１９を閉鎖位置に位置しておくことにより手持式リーダが大型化してしまうことを防止できると共に、上述したように受信感度を高めることができる。
【００３５】
また、移動コイル部１９の開閉方向を手持式リーダ１の後側から見て右方向に開放するようにしたので、多数を占める右利きの使用者にとっては、開放された移動コイル部１９が使用者の視界を遮ることはなく、使用勝手は良好である。この場合、使用者が左利きの場合は、移動コイル部１９を開く方向を手持式リーダ１の後側から見て左方向とすることにより対処することができる。また、移動コイル部１９の開閉方向を先端開口部に対して下側に設定することにより、右利き或いは左利きの使用者の何れに対しても使用勝手を良好とすることができる。
【００３６】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図９及び図１０を参照して説明するに、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この第２の実施の形態は、キャンセル用アンテナコイルを複数の小型キャンセル用アンテナコイルから構成したことを特徴とする。
【００３７】
図９は受信アンテナコイル及びキャンセル用アンテナコイルの配置を示す模式図である。この図９において、受信アンテナコイル１８の周縁部には複数の小型キャンセル用アンテナコイル４１ａ〜４１ｄが設けられており、これらの小型キャンセル用アンテナコイル４１ａ〜４１ｄによりキャンセル用アンテナコイル４１が構成されている。
【００３８】
図１０は受信アンテナコイル１８と小型キャンセル用アンテナコイル４１ａ〜４１ｄとの接続関係を示している。この図１０において、受信アンテナコイル１８と各小型キャンセル用アンテナコイル４１ａ〜４１ｄとは直列接続されており、均一磁束の磁界が鎖交した状態で受信アンテナコイル１８からの受信信号の信号レベルと各小型キャンセル用アンテナコイル４１ａ〜４１ｄからの受信信号の総和信号レベルとが同一レベルで且つ逆極性となるように設定されている。
【００３９】
通常においては受信アンテナコイル１８はＩＤタグに接近して位置しており、ＩＤタグからの応答信号は受信アンテナコイル１８に集中して鎖交するので、受信制御回路２７は、受信アンテナコイル１８からの受信信号に基づいてＩＤタグからのタグ情報を読取ることができる。
【００４０】
さて、ノイズが発生している環境では、受信アンテナコイル１８及び各小型キャンセル用アンテナコイル４１ａ〜４１ｄに均一磁束密度の環境ノイズが鎖交するようになる。このとき、環境ノイズが鎖交するのに応じて各小型キャンセル用アンテナコイル４１ａ〜４１ｄから出力されるノイズ信号の総和レベルは、環境ノイズが鎖交するのに応じて受信アンテナコイル１８から出力されるノイズ信号レベルと同一レベルで且つ逆極性であるので、受信制御回路２７に与えられるノイズ信号を無効化することができる。この場合、ＩＤタグからの応答信号に応じて受信アンテナコイル１８から出力される受信信号が受信制御回路２７に有効に与えられるのは、上記第１の実施の形態と同様であり、マイコン２２は、ノイズの発生環境であってもＩＤタグからのタグ情報を確実に読取ることができる。
【００４１】
このような実施の形態によれば、受信アンテナコイル１８の周囲に小型キャンセル用アンテナコイル４１ａ〜４１ｄを配置し、環境ノイズに応じて受信アンテナコイル１８から出力されるノイズ信号を無効化するようにしたので、第１の実施の形態のようにＩＤタグとの通信が困難な場合は移動コイル部１９を一々開かなければならない構成と違って、使い勝手が良好である。
尚、小型キャンセル用アンテナコイルをさらに小型化し、受信アンテナコイル１８の周囲に多数配置するようにしてもよい。
【００４２】
本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
移動コイル部１９をソレノイド或いはモータなどのアクチュエータにより開閉可能に設け、マイコン２２は、ＩＤタグからのタグ情報の読取りが困難な場合は、アクチュエータにより移動コイル部１９を開放位置に開くようにしてもよい。
移動コイル部１９を手持式リーダ１の先端開口部２ａに対してスライド可能に設けるようにしてもよい。
光学的読取りコードとしては、バーコード等の１次元のものを対象とするようにしてもよい。この場合、ＣＣＤ８は１次元のものでも良いし、レーザスキャン式の光学方式のものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における手持式リーダの電気的構成を示すブロック図
【図２】手持式リーダの平面図
【図３】手持式リーダの縦断側面図
【図４】移動コイル部を閉鎖して示す手持式リーダの先端斜視図
【図５】移動コイル部を開放して示す図４相当図
【図６】手持式リーダのＩＤタグ読取動作を示すフローチャート
【図７】移動コイル部を閉鎖位置に移動した状態で示す受信アンテナコイル及びキャンセル用アンテナコイルの接続関係を示す模式図
【図８】移動コイル部を開放位置に移動した状態で示す図７相当図
【図９】本発明の第２の実施の形態における受信アンテナコイル及びキャンセル用アンテナコイルの配置関係を示す模式図
【図１０】受信アンテナコイル及びキャンセル用アンテナコイルの接続関係を示す模式図
【符号の説明】
１は手持式リーダ、２ａは開口部、８はＣＣＤ、１５は送信アンテナコイル、１８は受信アンテナコイル、１９は移動コイル部、２０はキャンセル用アンテナコイル、２２はマイコン、２５はコード制御回路（光学式コード読取手段）、２７は受信制御回路（ＩＤタグ読取手段）、３０は同調調整回路（同調調整手段）、４１ａ〜４１ｄは小型キャンセル用アンテナコイルである。
【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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