(57)【要約】【課題】レンズ又は玉枠を押さえなくてもレンズ又は玉枠に浮きが生じない調心が可能なレンズユニットの製造方法を提供する。【解決手段】レンズユニット１０の組み立てにおいて、レンズ１１を玉枠１２の受け面１２ｓ上に配置して、調整ピン１３でレンズ１１の側面１１ｔを光軸ＡＸに対して垂直方向ｍＨに押すことにより調心する。レンズ１１の側面１１ｔは、少なくとも調心時に押される部分において、受け面１２ｓから離れるほど光軸ＡＸに近づく方向に傾斜したテーパー形状を有する。テーパー角度は、光軸ＡＸに対して５度以上４５度以下である。調心時にレンズ１１の側面を調整ピン１３で押すと、受け面１２ｓに対してレンズ１１を押さえつける力が作用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ又はレンズを保持した玉枠を受け面上に配置して、前記レンズの側面又は前記玉枠の側面を光軸に対して垂直方向又は略垂直方向に押すことにより調心を行うレンズユニットの製造方法であって、
前記レンズの側面又は前記玉枠の側面が、少なくとも調心時に押される部分において、前記受け面から離れるほど前記レンズの光軸に近づく方向に傾斜したテーパー形状を有し、そのテーパー角度が前記レンズの光軸に対して５度以上４５度以下であることを特徴とするレンズユニットの製造方法。
【請求項２】
アクチュエータで駆動する調整ピンで前記レンズの側面又は前記玉枠の側面を押すことにより調心を行うことを特徴とする請求項１記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項３】
前記レンズの側面又は前記玉枠の側面が円錐台の周面形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項４】
前記レンズの側面又は前記玉枠の側面が調心時に押される部分においてのみ前記テーパー形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項５】
前記レンズがプラスチック成形レンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項６】
前記レンズがガラス成形レンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズユニットの製造方法に関するものであり、例えば、カメラのレンズユニットの組み立てにおいてレンズの調心を行うレンズユニットの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズユニットの組み立てにおいては、レンズを平行偏心させたり基準面に沿って傾き偏心させたりするレンズ調整（いわゆる調心）が行われ、それにより収差が調整され、光学性能が確保される。その調心では、図１０（Ａ）に示すように、アクチュエータ４で調整ピン３を動かしてレンズ１の側面（コバ面）１ｆを押し、偏心させたい方向へレンズ１を微動させる。しかし、レンズ１の側面１ｆを押すと、レンズ１が傾いて受け面（胴付け面）２ｓから浮いてしまうことがある。その場合、収差を適正に調整することができなかったり、他の収差が発生してしまったりするおそれがある。なお、図１０（Ａ）中の傾き角度αは、レンズ１の取り付け面１ｓと玉枠２の受け面２ｓとの成す角度である。
【０００３】
上記レンズ１の浮きを防止するため、図１０（Ｂ）に示すように加重部材５を用いたりバネ圧を用いたりして、レンズ１を受け面２ｓに対して押さえつけながら調心を行う装置が特許文献１等で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７７４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１記載の方法で複数枚のレンズを備えたレンズユニットの調心を行うことは困難であることが多い。一般的なレンズユニットは複数枚のレンズで構成されており、全体の光学性能を確保するために、収差の感度を考慮した最適なレンズが選定されて調心が行われるからである。例えば図１１（Ａ）に示すように、３つのレンズ１，１Ａ，１Ｂのうち調心したいレンズ１が外側にある場合、加重部材５を用いてレンズ１を押さえることは容易であるが、調心したいレンズ１が内側にある場合（例えば、図１１（Ａ）中のレンズ１Ａを調心する場合）、レンズ押さえを構成することは困難である。
【０００６】
したがって、調心したいレンズ１が内側にある場合には、図１１（Ｂ）に示すようにバネ６を製品部品として追加したり、図１１（Ｃ）に示すように玉枠等に大きな開口部を設けて、加重部材５等から成る押さえ機構が入るようにする必要がある。しかし、そのような構成にすると、レンズユニットのコストアップや玉枠の強度不足が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、レンズ又は玉枠を押さえなくてもレンズ又は玉枠に浮きが生じない調心が可能なレンズユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明のレンズユニットの製造方法は、レンズ又はレンズを保持した玉枠を受け面上に配置して、前記レンズの側面又は前記玉枠の側面を光軸に対して垂直方向又は略垂直方向に押すことにより調心を行うレンズユニットの製造方法であって、前記レンズの側面又は前記玉枠の側面が、少なくとも調心時に押される部分において、前記受け面から離れるほど前記レンズの光軸に近づく方向に傾斜したテーパー形状を有し、そのテーパー角度が前記レンズの光軸に対して５度以上４５度以下であることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明のレンズユニットの製造方法は、上記第１の発明において、アクチュエータで駆動する調整ピンで前記レンズの側面又は前記玉枠の側面を押すことにより調心を行うことを特徴とする。
【００１０】
第３の発明のレンズユニットの製造方法は、上記第１又は第２の発明において、前記レンズの側面又は前記玉枠の側面が円錐台の周面形状を有することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明のレンズユニットの製造方法は、上記第１又は第２の発明において、前記レンズの側面又は前記玉枠の側面が調心時に押される部分においてのみ前記テーパー形状を有することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明のレンズユニットの製造方法は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記レンズがプラスチック成形レンズであることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明のレンズユニットの製造方法は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記レンズがガラス成形レンズであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レンズの側面又は玉枠の側面が、少なくとも調心時に押される部分において、受け面から離れるほど光軸に近づく方向に所定角度で傾斜したテーパー形状を有する構成になっているため、調心時にレンズの側面又は玉枠の側面を押すと、受け面に対してレンズ又は玉枠を押さえつける力が作用する。したがって、別途押さえ機構を設ける必要が無く、レンズ又は玉枠を押さえなくてもレンズ又は玉枠に浮きが生じない調心を行うことが可能である。例えば、調心したいレンズがレンズユニットの内側にある場合でも、バネを製品部品として追加したり、玉枠等に大きな開口部を設けて押さえ機構が入るようにしたりする必要がないので、レンズユニットのコストアップや玉枠の強度不足が生じるおそれはない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態におけるレンズの調心動作を模式的に示す要部断面図。
【図２】図１の調心動作中のレンズユニットを模式的に示す図。
【図３】第１の実施の形態に係るレンズユニットの製造方法を示すフローチャート。
【図４】第１の実施の形態の調心動作により発生するレンズの傾きを示すグラフ。
【図５】第１の実施の形態に適用可能な他のレンズ保持構造を示す要部断面図。
【図６】第１の実施の形態に適用可能な他の調整ピンを示す要部断面図。
【図７】第１の実施の形態に適用可能な他の被調心レンズを示す外観図。
【図８】第１の実施の形態に適用可能な他の被調心レンズを示す外観図。
【図９】第２の実施の形態における玉枠の調心動作を模式的に示す断面図。
【図１０】調心時の課題とそれを解決するための従来技術を模式的に示す断面図。
【図１１】従来技術を適用したレンズユニットを模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施したレンズユニットの製造方法等を、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施の形態等の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
【００１７】
図１に、第１の実施の形態におけるレンズ１１の調心動作を模式的に示し、図２に、その調心動作中のレンズユニット１０を模式的に示す。図２（Ａ）はレンズ１１上から見た平面図であり、図２（Ｂ）はレンズユニット１０全体の主要部を示す縦断面図である（なお、レンズ面は平面として図示簡略化してある。）。レンズユニット１０は、図２に示すように、３枚のレンズ１１，１１Ａ，１１Ｂと、各レンズを保持する玉枠と、を備えている。ここでは、レンズユニット１０の内側に配置されるレンズ１１の調心を行う場合を例に挙げ、図３のフローチャートを用いてレンズユニット１０の製造方法を説明する。
【００１８】
まず、調心したいレンズ（被調心レンズ）１１を玉枠１２に入れ（＃１０）、レンズ１１と玉枠１２に紫外線硬化型の接着剤を塗布する（＃２０）。調整ピン１３，アクチュエータ１４等を備えた調心装置に玉枠１２を取り付けて（＃３０）、図２に示すように、調整ピン１３を４方向からレンズ１１にセットする（＃４０）。誤差情報（偏心量，収差等）を測定し（＃５０）、得られた誤差情報から調整量を演算する（＃６０）。アクチュエータ１４で矢印ｍＨ方向（図１）に調整ピン１３を動かしてレンズ１１の位置を調整し（＃７０）、調整後の誤差情報を測定する（＃８０）。調整が完了するまで上記処理（＃６０〜＃９０）を繰り返して、調整が完了したら接着剤に光（紫外線等）を照射して、接着剤を硬化させる（＃１００）。接着剤の硬化により、玉枠１２の受け面（胴付け面）１２ｓ上の適正位置に調心されたレンズ１１の固定が完了する。
【００１９】
玉枠１２の受け面１２ｓ上に配置したレンズ１１の位置調整（＃７０）では、アクチュエータ１４で駆動する調整ピン１３でレンズ１１の側面（コバ面）１１ｔを光軸ＡＸに対して垂直方向ｍＨ（略垂直方向でもよい。ここでは、取り付け面１１ｓ及び受け面１２ｓに対して平行方向である。）に押すことにより調心が行われる。レンズ１１の側面１１ｔは、円錐台の周面形状を有している。つまり、レンズ１１の側面１１ｔは、玉枠１２の受け面１２ｓ（又はレンズ１１の取り付け面１１ｓ）から離れるほどレンズ１１の光軸ＡＸに近づく方向に傾斜したテーパー形状を有しており、そのテーパー角度θ（図１）は、レンズ１１の光軸ＡＸに対して５度以上４５度以下に設定されている。
【００２０】
通常のレンズ側面はシリンドリカル形状になっているため、横方向からレンズ側面を押すと、前述したようにレンズに浮きが生じることがある（図１０（Ａ））。レンズが浮いた状態で偏心収差を測定しながら調心を行っても、適正な光学性能は得られない。第１の実施の形態では、受け面１２ｓから離れるほどレンズ１１の光軸ＡＸに近づく方向に傾斜したテーパー形状を、レンズ１１の側面１１ｔが有しているため、調心時にレンズ１１の側面１１ｔを調整ピン１３で押すと、受け面１２ｓに対してレンズ１１を押さえつける力が作用する。このため、別途押さえ機構を設けてレンズ１１を押さえなくても、レンズ１１の取り付け面１１ｓと玉枠１２の受け面１２ｓとの面接触状態を保つことが可能となる。
【００２１】
したがって、第１の実施の形態によると、簡単な構成でレンズ１１に浮きのない状態を保ちながら調心を行うことが可能である。また、調心したいレンズ１１は、図２（Ｂ）に示すように、レンズユニット１０の内側にあるが、バネを製品部品として追加したり（図１１（Ｂ））、玉枠等に大きな開口部を設けて押さえ機構が入るようにしたり（図１１（Ｃ））する必要がないので、レンズユニット１０等のコストアップや玉枠１２等の強度不足が生じるおそれもない。
【００２２】
レンズ１１の側面１１ｔを上記のテーパー形状にしても、玉枠１２にレンズ１１を押しつける効果の大きさはテーパー角度θ（図１）の大きさによって異なる。図４に、レンズ１１の側面１１ｔのテーパー角度θと、発生する傾き角度α（レンズ１１の取り付け面１１ｓと玉枠１２の受け面１２ｓとの成す角度）と、の関係を示す。図４のグラフから、傾き角度αの許容値を０．５分にするにはテーパー角度θは５度以上必要であることが分かる。つまり、テーパー角度θを５度以上にすると、傾き角度αを０．５分以下に抑えることができる。
【００２３】
したがって、テーパー角度θはレンズ１１の光軸ＡＸに対して５度以上４５度以下であることが好ましい。テーパー角度θが５度未満になると、玉枠１２にレンズ１１を押しつける効果を十分に得ることができなくなる。テーパー角度θが４５度を超えると、調整ピン１３にかかる負荷が大きくなって調整ピン１３に歪みが生じてしまい、調心時の微動精度が悪化してしまう。テーパー角度θを５度〜４５度に設定すれば、調心時にレンズ１１の浮きを抑える効果と、調心時のレンズ１１の微動精度と、のバランスが良好になる。
【００２４】
第１の実施の形態は、上述したようにレンズ１１の側面１１ｔをテーパー形状にするという簡単な構成で実現可能であるにもかかわらず、レンズ１１，玉枠１２，調心装置（調整ピン１３，アクチュエータ１４等），調心動作等に特に制限が無い。例えば、被調心レンズであるレンズ１１としては、プラスチック成形レンズやガラス成形レンズを用いることができる。また、調心時のレンズ１１の移動方向に関しても特に制限は無く、図２（Ａ）に示すように光軸ＡＸを中心とする円周方向の４等分位置に配置した調整ピン１３で、４方向から押すように構成してもよく、光軸ＡＸを中心とする円周方向の３等分位置に配置した調整ピン１３で、３方向から押すように構成してもよい。なお、第１の実施の形態では、すべての調整ピン１３が常にレンズ１１に接触した状態で調心を行うことを想定しているので、調心時のレンズ１１の側面１１ｔにはすべての調整ピン１３から下方向への力が常にかかることになる。
【００２５】
第１の実施の形態では、レンズ１１の取り付け面１１ｓと玉枠１２の受け面１２ｓが共に平面形状になっているが、少なくとも一方の面を曲面形状としてもよい。曲面形状としては、球面形状，円錐台形状等が挙げられる。例えば、図５に示すように、レンズ面の一部を取り付け面１１ｓとして、平面形状の受け面１２ｓ上で調心を行うようにしてもよく、玉枠１２の縁で円環状に接触した状態（破線で示す。）で調心を行うようにしてもよい。このように少なくとも一方の面を曲面形状とすることにより、その曲面に沿った傾き偏心による調心を行うことができる。
【００２６】
第１の実施の形態では、円柱形状の調整ピン１３（例えば、直径２ｍｍ，長さ１０ｍｍ）の使用を想定しているが、図６に示すように調整ピン１３の先端形状を曲面形状としてもよい。曲面形状としては、球面形状，シリンドリカル面形状等が挙げられる。調整ピン１３の先端を曲面形状にすれば、レンズ１１の側面１１ｔとの点接触により滑りやすくなるため、側面１１ｔで調整ピン１３の先端に引っ掛かりが生じず、安定した高精度の調心が可能となる。
【００２７】
図７，図８に、第１の実施の形態に適用可能な他の被調心レンズ３１，４１の外観を示す。図７，図８中、（Ａ）はレンズ３１，４１の平面図であり、（Ｂ）はレンズ３１，４１の正面図である。第１の実施の形態では、側面１１ｔが円錐台形状のレンズ１１の使用を想定しているが、図７に示すように、調心時に調整ピン１３（図２等）で押される部分がテーパー形状の凸部として形成されたレンズ３１を使用してもよく、図８に示すように、調心時に調整ピン１３で押される部分がテーパー形状の凹部として形成されたレンズ４１を使用してもよい。
【００２８】
つまり、図７，図８に示すように、側面（コバ面）３１ｆ，４１ｆがシリンドリカル形状のレンズ３１，４１において、調心時に押される部分（すなわち、側面３１ｔ，４１ｔ）のみを前記テーパー形状としてもよい（３１ｓ，４１ｓ：取り付け面）。この観点から、被調心レンズの側面は、少なくとも調心時に押される部分において、受け面から離れるほどレンズ光軸に近づく方向に傾斜したテーパー形状を有することが好ましく、そのテーパー角度はレンズ光軸に対して５度〜４５度であることが好ましい。また、調心時に押される部分の面形状に関しては、平面でもよく、円錐台の一部から成る曲面でもよい。
【００２９】
図９に、第２の実施の形態における玉枠２２の調心動作及びその調心動作中のレンズユニット２０を模式的に示す（なお、レンズ面は平面として図示簡略化してある。）。レンズユニット２０は、図９に示すように、３枚のレンズ２１，２１Ａ，２１Ｂと、各レンズを保持する玉枠と、を備えている。ここでは、レンズユニット２０の内側に配置されるレンズ２１を保持した玉枠２２の調心を行う場合を例に挙げて、レンズユニット２０の製造方法を説明する。なお、第２の実施の形態の製造方法における調心以外の動作に関しては、第１の実施の形態（図３）と同様にして行うことができるので、説明を省略する。
【００３０】
玉枠２３（例えば固定筒）の受け面２３ｓ上に配置した玉枠２２の位置調整では、アクチュエータ１４で駆動する調整ピン１３で玉枠２２の側面（コバ面）２２ｔを光軸ＡＸに対して垂直方向ｍＨ（略垂直方向でもよい。ここでは、取り付け面２２ｓ及び受け面２３ｓに対して平行方向である。）に押すことにより調心が行われる。玉枠２２の側面２２ｔは、円錐台の周面形状を有している。つまり、玉枠２２の側面２２ｔは、玉枠２３の受け面２３ｓ（又は玉枠２２の取り付け面２２ｓ）から離れるほど玉枠２２の光軸ＡＸに近づく方向に傾斜したテーパー形状を有しており、そのテーパー角度θは、玉枠２２の光軸ＡＸに対して５度以上４５度以下に設定されている。
【００３１】
通常の玉枠側面はシリンドリカル形状になっているため、横方向から玉枠側面を押すと、前述したように玉枠に浮きが生じることがある（図１０（Ａ））。玉枠が浮いた状態で偏心収差を測定しながら調心を行っても、適正な光学性能は得られない。第２の実施の形態では、受け面２３ｓから離れるほど玉枠２２の光軸ＡＸに近づく方向に傾斜したテーパー形状を、玉枠２２の側面２２ｔが有しているため、調心時に玉枠２２の側面２２ｔを調整ピン１３で押すと、受け面２３ｓに対して玉枠２２を押さえつける力が作用する。このため、別途押さえ機構を設けて玉枠２２を押さえなくても、玉枠２２の取り付け面２２ｓと玉枠２３の受け面２３ｓとの面接触状態を保つことが可能となる。
【００３２】
したがって、第２の実施の形態によると、簡単な構成で玉枠２２に浮きのない状態を保ちながら調心を行うことが可能である。また、調心したい玉枠２２は、図９に示すように、レンズユニット２０の内側にあるが、バネを製品部品として追加したり（図１１（Ｂ））、玉枠等に大きな開口部を設けて押さえ機構が入るようにしたり（図１１（Ｃ））する必要がないので、レンズユニット２０等のコストアップや玉枠２３等の強度不足が生じるおそれもない。
【００３３】
玉枠２２の側面２２ｔを上記のテーパー形状にしても、玉枠２３に玉枠２２を押しつける効果の大きさはテーパー角度θの大きさによって異なる。先に説明したように（図４）、テーパー角度θを５度以上にすれば、傾き角度αを０．５分以下に抑えることができるので、テーパー角度θは玉枠２２の光軸ＡＸに対して５度以上４５度以下であることが好ましい。テーパー角度θが５度未満になると、玉枠２３に玉枠２２を押しつける効果を十分に得ることができなくなる。テーパー角度θが４５度を超えると、調整ピン１３にかかる負荷が大きくなって調整ピン１３に歪みが生じてしまい、調心時の微動精度が悪化してしまう。テーパー角度θを５度〜４５度に設定すれば、調心時に玉枠２２の浮きを抑える効果と、調心時の玉枠２２の微動精度と、のバランスが良好になる。
【００３４】
第２の実施の形態は、上述したように玉枠２２の側面２２ｔをテーパー形状にするという簡単な構成で実現可能であるにもかかわらず、玉枠２２，玉枠２３，調心装置（調整ピン１３，アクチュエータ１４等），調心動作等に特に制限が無い。例えば、玉枠２２に固定されているレンズ２１としては、プラスチック成形レンズやガラス成形レンズを用いることができる。また、調心時の玉枠２２の移動方向に関しても特に制限は無く、第１の実施の形態と同様、光軸ＡＸを中心とする円周方向の４等分位置に配置した調整ピン１３で、４方向から押すように構成してもよく（図２（Ａ））、光軸ＡＸを中心とする円周方向の３等分位置に配置した調整ピン１３で、３方向から押すように構成してもよい。なお、第２の実施の形態では、すべての調整ピン１３が常に玉枠２２に接触した状態で調心を行うことを想定しているので、調心時の玉枠２２の側面２２ｔにはすべての調整ピン１３から下方向への力が常にかかることになる。
【００３５】
第２の実施の形態では、玉枠２２の取り付け面２２ｓと玉枠２３の受け面２３ｓが共に平面形状になっているが、少なくとも一方の面を曲面形状としてもよい。曲面形状としては、球面形状，円錐台形状等が挙げられる。例えば、取り付け面２２ｓを球面の一部で構成して、平面形状の受け面２３ｓ上で調心を行うようにしてもよく、玉枠２３の縁で円環状に接触した状態で調心を行うようにしてもよい。このように少なくとも一方の面を曲面形状とすることにより、その曲面に沿った傾き偏心による調心を行うことができる。
【００３６】
第２の実施の形態では、円柱形状の調整ピン１３（例えば、直径２ｍｍ，長さ１０ｍｍ）の使用を想定しているが、第１の実施の形態の場合と同様（図６）、調整ピン１３の先端形状を曲面形状としてもよい。曲面形状としては、球面形状，シリンドリカル面形状等が挙げられる。調整ピン１３の先端を曲面形状にすれば、玉枠２２の側面２２ｔとの点接触により滑りやすくなるため、側面２２ｔで調整ピン１３の先端に引っ掛かりが生じず、安定した高精度の調心が可能となる。
【００３７】
第２の実施の形態では、側面２２ｔが円錐台形状の玉枠２２の使用を想定しているが、前述した被調心レンズ３１，４１（図７，図８）と同様、調心時に調整ピン１３（図２等）で押される部分がテーパー形状の凸部又は凹部として形成された玉枠を使用してもよい。つまり、側面（コバ面）がシリンドリカル形状の玉枠において、調心時に押される部分のみを前記テーパー形状としてもよい。この観点から、被調心レンズを保持した玉枠の側面は、少なくとも調心時に押される部分において、受け面から離れるほどレンズ光軸に近づく方向に傾斜したテーパー形状を有することが好ましく、そのテーパー角度はレンズ光軸に対して５度〜４５度であることが好ましい。また、調心時に押される部分の面形状に関しては、平面でもよく、円錐台の一部から成る曲面でもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０    レンズユニット
１１    レンズ
１１ｔ    側面
１１ｓ    取り付け面
１２    玉枠
１２ｓ    受け面
１３，１３Ａ    調整ピン
１４    アクチュエータ
２０    レンズユニット
２１    レンズ
２２    玉枠
２２ｔ    側面
２２ｓ    取り付け面
２３    玉枠
２３ｓ    受け面
３１    レンズ
３１ｆ，３１ｔ    側面
３１ｓ    取り付け面
４１    レンズ
４１ｆ，４１ｔ    側面
４１ｓ    取り付け面
θ    テーパー角度
α    傾き角度
ＡＸ    光軸
【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】
2012013968.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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