(57)【要約】【課題】透明な表示部の非点灯時に内部を目立たなくし、点灯時に透過する光に色むらが生じないようにする。【解決手段】照明装置は、透光性の部材で構成された表示部２１と、表示部２１の裏面側に配置された発光素子３０と、発光素子３０を実装する回路基板２と、回路基板２上で、発光素子３０の上面及び周囲を包囲する反射体とを備える。発光素子３０の発光を、反射体で反射させて、表示部２１を通じて外部に照射可能としている。表示部２１は、発光素子３０の発光の入射面側に、凹凸を形成している。これにより、表示部２１の凹凸によって、透光性の部材で構成された表示部２１を通じて電気機器の内部を視認し難くでき、発光素子３０の消灯時に透光性の表示部２１を通じて電気機器の内部が透けて見える事態を効果的に回避できる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の部材で構成された表示部と、
前記表示部の裏面側に配置された発光素子と、
前記発光素子を実装する回路基板と、
前記回路基板上で、前記発光素子の上面及び周囲を包囲する反射体と
を備え、
前記発光素子の発光を、前記反射体で反射させて、前記表示部を通じて外部に照射可能としており、
前記表示部は、前記発光素子の発光の入射面側に、凹凸を形成してなる照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記発光素子が発光ダイオードで、発光面を前記反射体に向けている照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の照明装置であって、
前記発光素子が、前記表示部から、略直線状に複数配置されており、
前記複数の発光素子は、第１発光色の第１発光素子と前記第１発光色と異なる第２発光色の第２発光素子とからなり、
前記第１発光素子と前記第２発光素子を点灯させることで、第３発光色を出力可能としてなる照明装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一に記載の照明装置であって、
前記反射体が、曲面状に形成されてなる照明装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一に記載の照明装置であって、
前記凹凸が前記発光素子の発光を拡散させるローレット加工である照明装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一に記載の照明装置であって、さらに、
前記表示部の裏面側に配置されたスイッチ部を備え、
前記表示部が、スイッチの操作部である照明装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一に記載の照明装置であって、さらに、
前記表示部と発光素子との間に配置された仕切り板を備える照明装置。
【請求項８】
透光性の部材で構成された表示部と、
前記表示部の裏面側に配置された発光素子と、
前記発光素子を実装する回路基板と、
前記回路基板上で、前記発光素子の上面及び周囲を包囲する反射体と、
を有する照明装置を備える電気機器であって、
前記発光素子の発光を、前記反射体で反射させて、前記表示部を通じて外部に照射可能としており、
前記表示部は、前記発光素子の発光の入射面側に、凹凸を形成してなる電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及びこれを備える電気機器に関し、特にスイッチ機能を備えた照明装置及びこれを備える電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器の照明装置にスイッチ機能を備えたものが知られている（例えば特許文献１〜６参照）。このような照明装置は、例えば携帯電話やこれを充電する携帯型充電機器の照明装置に利用され、電源ＯＮ時等、特定の操作時や動作状態を示すために、点灯させる。
【０００３】
照明装置を点灯させるには、透明なプラスチック素材で表示部を構成し、さらにその奥、機器の内部側に発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を配置することが考えられる。これにより、機器の内部でＬＥＤを点灯させると、ＬＥＤの発光が表示部を透過して外部に漏れ、表示部を発光させることができる。
【０００４】
しかしながら、透明な部材で表示部を構成すると、透明な表示部を通じて機器の内部が透けて見えるため、照明装置の非点灯時には見栄えが悪くなるという問題があった。また、ＬＥＤは指向性が強いため、透明な表示部を透過する光に色むらが生じるという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２４９０２８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４９９７５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１７４５２８号公報
【特許文献４】特開２００８−０７０７７３号公報
【特許文献５】特開２０１０−０９４３２６号公報
【特許文献６】特開２００９−１８６２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。その目的は、透明な表示部の非点灯時に内部を目立たなくし、さらに、点灯時に透過する光に色むらが生じない照明装置及びこれを備える電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の側面に係る照明装置は、透光性の部材で構成された表示部と、表示部の裏面側に配置された発光素子と、前記発光素子を実装する回路基板と、前記回路基板上で、前記発光素子の上面及び周囲を包囲する反射体とを備え、前記発光素子の発光を、前記反射体で反射させて、前記表示部を通じて外部に照射可能としており、前記表示部は、前記発光素子の発光の入射面側に、凹凸を形成している。
【０００８】
また、他の側面に係る照明装置を備える電気機器は、透光性の部材で構成された表示部と、表示部の裏面側に配置された発光素子と、前記発光素子を実装する回路基板と、前記回路基板上で、前記発光素子の上面及び周囲を包囲する反射体とを有する照明装置を備える電気機器であって、前記発光素子の発光を、前記反射体で反射させて、前記表示部を通じて外部に照射可能としており、前記表示部は、前記発光素子の発光の入射面側に、凹凸を形成している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の照明装置及びこれを備える電気機器によれば、表示部の凹凸によって、透光性の部材で構成された表示部を通じて電気機器の内部を視認し難くでき、発光素子の消灯時に透光性の表示部を通じて電気機器の内部が透けて見える事態を効果的に回避でき、さらに、発光素子の点灯時に透過する光に色むらが生じさせないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る電気機器を、底面側を上向きの姿勢で斜め上方から見た斜視図である。
【図２】図１の電気機器を斜め下方から見た斜視図である。
【図３】図１の電気機器の分解斜視図である。
【図４】図３のスイッチ部及び回路基板を斜め下方から見た分解斜視図である。
【図５】スイッチ部の斜視図である。
【図６】図５のスイッチ部の分解斜視図である。
【図７】図５のスイッチ部を回路基板に実装した状態を示す一部切り欠き斜視図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における垂直断面図である。
【図９】図１のＩＸ−ＩＸ線における水平断面図である。
【図１０】図８のスイッチ部の水平断面図である。
【図１１】変形例に係るスイッチ部の水平断面図である。
【図１２】他の変形例に係るスイッチ部の水平断面図である。
【図１３】側面発光型ＬＥＤを複数、表示部の裏面側に配置した例を示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例）
本発明の実施の形態に係る電気機器は、携帯型の電気機器、例えば携帯電話やスマートフォン、音楽プレーヤ、タブレットやスレート型ＰＣ、ノートパソコン、これらを充電する携帯型充電器やブースター等である。ここでは、電気機器の一例として図１〜図４に示す、充放電可能な携帯型の電源装置１００であるブースターを例に挙げて説明する。これらの図に示す電源装置１００は、外形を薄型の板状としたケース１０で構成している。ケース１０は、絶縁性の部材、例えばプラスチックなどの樹脂製としている。
【００１２】
ケース１０の内部には、充電可能な二次電池１と、この二次電池１の電力を変換して外部の機器に電力を供給する一方、二次電池１を充電するために外部から電力供給を受けて、この外部供給電力を所定の電力に変換して二次電池１を充電する充放電回路を実装した回路基板２を収納している。
【００１３】
またケース１０の側面には、表示部２１を設けている。表示部２１は、電源装置１００のＯＮ／ＯＦＦや放電、充電の開始等をユーザが手で操作するためのスイッチ機能も兼ねている。ここでは、表示部２１は押しボタン式のスイッチとしている。またこの表示部２１は、動作状態や操作に応じて多色に発光する機能を備えている（詳細は後述）。
【００１４】
さらに、ケース１０側面の他の部位には、放電用の端子１１を設けている。放電用の端子１１を、外部の給電対象の電気機器（例えば携帯電話やスマートフォン）にケーブルを介して接続して、電源装置１００から給電対象の電気機器に電力を供給する。放電用の端子１１は、ここではＵＳＢ（商品名）コネクタとしているが、ライトニング（商品名）コネクタなど、他の充電可能な規格化された端子や、専用の形状、仕様とした端子を利用することもできる。また、この例では箱形の長手側の側面に表示部２１を、短手側の側面に放電用の端子１１を設けているが、この構成に限られず、任意の位置にこれらの部材を配置することができる。なお、放電用の端子１１はケーブルを介して給電対象の電気機器と接続する形態に限らず、コネクタ同士を直接接続する形態としてもよい。また接触式の接続形態に限らず、無接点や非接触での給電とすることもできる。非接触での給電には、電磁誘導方式や電磁界共鳴方式、電波方式等が利用できる。
【００１５】
さらにケース１０の裏面側には、ＡＣプラグ１２を設けている。この電源装置１００は、ＡＣプラグ１２を商用電源に接続して、電力供給を受けて内部の二次電池１を充電する。ＡＣプラグ１２は旋回式でケース１０に折り畳んで収納可能としている。
（スイッチ体２０）
【００１６】
この電源装置１００は、表示部２１のスイッチ機能でもって電源のＯＮ／ＯＦＦや充電や放電の開始といった操作を行う。表示部２１のスイッチ操作は、ケース１０に内蔵されたスイッチ部２２と連動される。スイッチ部２２は、回路基板２に実装された充放電回路のＯＮ／ＯＦＦを制御するよう、充放電回路と電気的に接続されている。さらに表示部２１は、電源装置１００の動作状態を発光色によって示す点灯機能を備えている。これら表示部２１やスイッチ部２２で構成されたスイッチ体２０の詳細を、図５〜図９に基づいて説明する。これらの図に示すスイッチ体２０は、表示部２１と、表示部２１を保持する枠体２３と、スイッチ部２２とで構成される。
（表示部２１）
【００１７】
表示部２１は、透光性の部材で構成されている。例えば、透明なプラスチック製とする。この表示部２１は、ケース１０側面の長手方向に沿って延長された細長い形状としている。また両側を円形に面取りした平面視トラック状としている。またユーザが指で操作し易いよう、表面を平坦としている。なお、表面に凹凸パターンを設けて滑り止め効果を持たせたり、あるいは点状の突起や窪みを設けて、触覚でスイッチの位置を把握しやすくしてもよい。
【００１８】
さらに押しボタンとするため、枠体２３に装着された状態で、ケース１０の内部に向かってユーザが指で押し込めるようにストロークすると共に、指の押圧力が解除された状態で元の姿勢に表示部２１が復帰するよう付勢されている。この例では、図６等に示すように、トラック状に形成された表示部２１の、長手方向のほぼ中央で下部に突出された押し部２１ａを形成している。表示部２１を指で押圧すると、押し部２１ａの裏側に配置されたスイッチ部２２の押しボタンが操作されるよう構成される。押し部２１ａは、好ましくは表示部２１と一体成形により形成される。
（スイッチ部２２）
【００１９】
スイッチ部２２は、表示部２１の操作と連動して、電気的にスイッチをＯＮ／ＯＦＦする動作を行うための部材である。この例ではスイッチ部２２は押し部２１ａと対応する位置にスイッチを設けており、スイッチの押し込み操作を繰り返すことでＯＮ／ＯＦＦをトグル式に切り替える電子スイッチが使用されている。スイッチ部２２は回路基板２に実装され、同じく回路基板２上に実装された充放電回路と電気的に接続されて、これらの動作、例えば放電の開始や終了といった操作を行う。なお、この例では押しボタン式のスイッチを採用しているが、本発明はこの構成に限られず、スライド式やダイヤル式など、任意のスイッチを採用できる。なお表示部２１をケース１０の側面に表出させるよう、スイッチ部２２は図５〜図８等に示すように回路基板２の端縁近傍に実装される。
（回路基板２）
【００２０】
ケース１０内には、図３、図４の分解斜視図に示すように回路基板２が配置される。回路基板２には、放電回路や充電回路等の電子回路が実装されており、二次電池１の充放電を行う。回路基板２に実装された放電回路は、二次電池１の出力を所定の電力に変換して放電用の端子１１に出力する。また、回路基板２に実装された充電回路は、ＡＣプラグ１２を介して商用電源から供給される電力を変換して、二次電池１を充電する。なお、二次電池１を充電するための電力は、商用電源に限られず、これに替えて、あるいはこれに加えて充電用の端子を用意することもできる。例えばＵＳＢ（商品名）等の規格化された端子から給電を受けるよう構成してもよい。
【００２１】
なお、この例では発光素子３０（後述）やスイッチ部２２を、充放電回路を実装した回路基板２に実装している。いいかえると、回路基板を充放電回路と共通とすることで省スペース化や低コスト化を図っている。ただ本発明はこのような構成に限らず、例えば充放電回路と個別の基板を用意して、発光素子等を実装することもできる。
（二次電池１）
【００２２】
二次電池１には、幅よりも薄くした角形の外装缶を有する電池を使用できる。このような二次電池には、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の二次電池が適宜利用できる。特にリチウムイオン二次電池は、体積当たりのエネルギー密度が高く、小型化、大容量化の点で好ましい。また、リチウムイオン二次電池は金属製の外装缶を用いた電池の他、ポリマー型の電池を用いてもよい。
（枠体２３）
【００２３】
さらに実装基板上には、表示部２１を保持する枠体２３が設けられる。枠体２３は、正面視を略長方形上の平板部２３ａとし、この平板部２３ａの中央に表示部２１を挿入する開口部２３ｂを開口させている。また枠体２３は、図６〜図７に示すように、表示部２１の周囲を囲み、押しボタンである表示部２１のストロークを実現するよう、ばね構造を採用している。例えば表示部２１を挿入する開口部２３ｂの裏側に、弾性体を配置して、ばね性を持たせる。このようなばね性を持たせるため、枠体２３は可撓性を有する部材で一体に形成することが好ましい。例えば、ＰＰやＰＳ、ＰＥＴ等のプラスチック製とする。
【００２４】
さらに枠体２３を構成する平板部２３ａの背面側には、スイッチ部２２と発光素子３０を囲むドーム部２３ｃを形成している。ドーム部２３ｃは、図４に示すように平板部２３ａに開口された開口部２３ｂから連通する中空状を形成すると共に、下面を開口させて、スイッチ部２２や発光部を実装した回路基板２上の領域を包囲するように構成される。
（反射体）
【００２５】
また、ドーム部２３ｃの内面は、発光素子３０の発する光を反射させる反射面２３ｄとしている。反射面２３ｄは、好ましくは図８の垂直断面図及び図９の水平断面図に示すように、曲面状として、発光素子３０が発する光を、透光体である表示部２１の裏面側に反射させるように構成している。さらに反射面２３ｄは、光を反射させ易いよう、白色に着色したり、鏡面とすることが好ましい。この例では、反射体を白色の樹脂で形成することにより、反射性を向上させている。このようにドーム部２３ｃでもって発光素子３０の反射体を構成している。
【００２６】
さらに表示部２１の裏面側の、発光素子３０の発する光を入射させる入射面側に、断面視鋸刃状の凹凸２１ｂを形成している。このように透光性の表示部２１を平坦面とせず、入射面側に凹凸２１ｂを設けることで、表示部２１を通じて電源装置１００の内部を外部から視認し難くできる。特に透光性の部材で構成された表示部２１は、発光素子３０の消灯時には電源装置１００の内部が表示部２１を通じて透けて見えるため、見栄えが悪くなる。そこで、表示部２１の内面側に凹凸２１ｂを設けるによって、内部を視認し難くして、このような事態を効果的に阻止して、見栄えの悪化を回避できる。
【００２７】
このような凹凸２１ｂは、ローレット加工によって実現できる。凹凸２１ｂのパターンは、例えば図１０の水平断面図に示すように、鋸刃状に傾斜させて設ける他、図１１に示す変形例に係る表示部２１Ｂのように、所定幅の平坦面を一定間隔で形成した凹凸パターンとしたり、あるいは図１２に示す他の変形例に係る表示部２１Ｃのようにシボ加工によって磨りガラス状とすることで不透明にしてもよい。
（発光素子３０）
【００２８】
発光素子３０は、回路基板２上に実装され、表示部２１を介してスイッチ部２２が操作されると、その内容に応じて点灯する。このような発光素子３０には、発光ダイオード（ＬＥＤ）が好適に利用できる。発光素子３０にＬＥＤを使用する場合は、発光の指向性が強いため、例えば表面実装型（ＳＭＤ）のＬＥＤ等を使用した場合、光が上面を中心に出射される。この光を、透光性の表示部２１を通じて外部に発光させるためには、光を表示部２１の入射面側に案内する必要がある。例えば透光性の樹脂等で形成した導光用のライトガイドを用いることも考えられるが、この場合はライトガイドが厚くなり、スイッチ体２０が大型化する問題がある。特に携帯型の電源装置は、携行に便利なように薄型化が求められている。そこで、限られたスペースで効率よく発光素子３０の光を表示部２１の入射面側に照射されるよう、発光素子３０の発光面を枠体２３に形成したドーム部２３ｃ内面の反射面２３ｄに向け、反射面２３ｄでもって反射させる構成としている。ドーム部２３ｃ内面の反射面２３ｄは、発光素子３０の実装位置及び表示部２１の入射面の位置に応じて、発光素子３０の発光が入射面側に到達するよう光学的に設計されることが好ましい。
【００２９】
発光素子３０は、一以上が実装される。図９の水平断面図に示すように、電源装置１００外部の表示部２１側から視認した場合、スイッチ部２２の背面側に配置することが好ましい。このようにすることで、発光素子３０の消灯時に、透光性の表示部２１から電源装置１００の内面側を覗き込んだ場合には、図８の垂直断面図に示すようにスイッチ部２２の背面側に置かれた発光素子３０を視認し難くできる。スイッチ部２２が仕切り板の役割を果たしている。また、表示部２１と発光素子の間にスイッチ部２２を配置しなかったり、スイッチ部２２だけでは発光素子３０が視認されたりするとき、仕切り板を配置して、発光素子を隠すように構成することもできる。
【００３０】
さらに発光素子３０は、異なる発光色の発光素子を複数配置することで、混色により異なる発光色を表現できる。図８、図９の例では、第１発光色として赤色を発光する第１発光素子に赤色ＬＥＤを、第１発光色と異なる第２発光色として緑色を発光する第２発光素子に緑色ＬＥＤを、それぞれ用いている。これにより、赤色ＬＥＤのみを点灯させて表示部２１を赤色に発光させ、緑色ＬＥＤのみを点灯させて表示部２１を緑色に発光させ、又は赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤを同時に点灯させて表示部２１を、第１発光色とも第２発光色とも異なる第３発光色として黄色に発光させることが可能となり、表示部２１の発光色を３色に変化させることができる。特に赤、黄、緑は交通信号機と同様の発光パターンであることから、感覚的に動作状態をユーザに理解させやすく、好ましい。例えば表示部２１を一度押下すると、電源装置１００に内蔵した二次電池１の残容量を表示させるように設定した場合、残容量が６０％以上の場合は緑色、６０％〜３０％の場合は黄色、３０％以下の場合は赤色で表示させる等して、ユーザに対し視覚的に残容量を通知できる。
【００３１】
また各発光素子の発光色はこれに限らず、例えば青色ＬＥＤと黄色ＬＥＤを組み合わせて混色光を白色光としたり、赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤで混色光をマゼンダ、青色ＬＥＤと緑色ＬＥＤで混色光をシアンとするなど、任意の組み合わせが利用できる。また発光素子の数は２個に限らず、３個以上としてもよい。例えば赤、緑、青色ＬＥＤの三色を組み合わせることで、任意の発光色に変化させることもできる。
【００３２】
複数の発光素子を用いる場合、図８及び図９に示すように、各発光素子３０は表示部２１の発光面から見て、ほぼ一直線上に配置することが望ましい。このように発光素子３０を他の発光素子３０の背面側に配置することで、隣接する発光素子３０自体を目隠しに利用でき、発光素子３０の消灯時に透光性の表示部２１を通じて他の発光素子３０が外部から視認され難くなる。さらに、このような配置によって各発光素子と表示部２１の入射面との間に障害物（スイッチ部２２又は発光素子３０）が存在する結果、各発光素子が発する光が直接入射面に入射されることが阻害され、特に各発光素子を同時に点灯した場合に混色されない光が視認されることを回避できる。すなわち、各発光素子の光が直接入射面に届き難い配置としたことで、各発光素子からの発光は一旦反射体で反射された後に入射面に届くようになり、結果として混色がなされた均一な光として出力されるようになり、色むらの発生を抑制した高品質な発光が得られるようになる。なお、１つのパッケージ内に複数の発光素子を備える発光部品で複数色発光させるとしても同等の効果を得ることができる。
【００３３】
さらに、複数の発光素子３０を用いる場合、ドーム部２３ｃの反射面２３ｄは凹凸形状やシボ面にすることで各素子からの光の拡散性をさらに向上させ、色むらの発生を抑制することができる。
【００３４】
このように、発光色の異なる複数の発光素子３０を配置する場合は、発光素子の発する光を表示部２１の入射面側に直接照射する構成とするよりも、一旦反射体で反射させて間接的に入射面に供給する構成とすることで、各発光素子３０からの光を混色させ易くして、色むらの少ない均一な光を出力することが可能となる。すなわち、例えば図１３に示すように、発光色の異なる側面発光型のＬＥＤを表示部２１の裏面側に配置して、同時に発光させると、表示部２１の左右で色が異なって視認される、色むらが生じる状態となる。特にＬＥＤは指向性が強いため、発光素子から直進する光がユーザの目に直接視認される結果、混色が十分になされていない単色光が強く感じられる状態となり、点灯時の発光色の見栄えが悪くなる。そこで、上述の通り反射体を介して発光体の光を一旦反射させた上で、透光性の表示部２１の裏面側に照射させる構成とすることで、入射面に入射される段階で十分に混色がなされる結果、均一な光を出力させることができ、出力光の品質を向上でき見栄えを良くすることができるという利点が得られる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態及び／又は実施例を図面に基づいて説明した。ただし、上述した実施の形態乃至実施例、変形例等は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は上記例に特定されない。
【００３６】
なお、本実施例において、表示部２１はスイッチ機能も兼ねる押しボタンとしたが、表示部とは別に押しボタン式のスイッチを設け、表示部は単なる照明装置としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る電気機器及びそのスイッチは、携帯電話やスマートフォン、タブレット（スレート）型ＰＣ、携帯型音楽プレーヤ等を充電する緊急充電器、あるいは緊急充電器用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１００…電源装置
１…二次電池
２…回路基板
１０…ケース
１１…放電用の端子
１２…ＡＣプラグ
２０…スイッチ体
２１、２１Ｂ、２１Ｃ…表示部
２１ａ…押し部
２１ｂ…凹凸
２２…スイッチ部
２３…枠体
２３ａ…平板部
２３ｂ…開口部
２３ｃ…ドーム部
２３ｄ…反射面
３０…発光素子
【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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【図１２】
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【図１３】
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