(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光の光路上にそれぞれ配置され、各色光を変調する複数の液晶パネルと、該複数の液晶パネルにより変調された色光を合成するプリズムユニットと、該プリズムユニットにより合成された光を投射する投射レンズとを有する液晶投射型表示装置において、
前記プリズムユニットに固定される、開口部を有した固定枠板と、
該固定枠板に対して前記光路と平行なＺ軸方向に可動な、開口部を有するＺ軸可動板と、
該Ｚ軸可動板に対して前記Ｚ軸と直交するＸＹ軸に可動な、開口部を有するＸＹ軸可動板と、
前記Ｚ軸可動板を前記固定枠板に対して少なくとも左右１箇所ずつ第１のネジにてＺ軸方向の位置に調整可能に固定する第１の調整手段と、
前記液晶パネルを前記Ｚ軸可動板を挟んで前記ＸＹ軸可動板に取付け、第２のネジにてＸＹ軸方向の位置に調整可能に固定する第２の調整手段と、を具備し、
前記液晶パネルと前記ＸＹ軸可動板及びＺ軸可動板を固定する第２のネジは、前記液晶パネルの面と平行な方向からネジ止めできるネジ頭形状を有し、前記液晶パネルの下側を固定するネジ頭の高さを前記液晶パネルの上側を固定するネジ頭の高さより高くしたことを特徴とする液晶投射型表示装置。
【請求項２】
複数の色光の光路上にそれぞれ配置され、各色光を変調する複数の液晶パネルと、該複数の液晶パネルにより変調された色光を合成するプリズムユニットと、該プリズムユニットにより合成された光を投射する投射レンズとを有する液晶投射型表示装置において、
前記プリズムユニットに固定される、開口部を有した固定枠板と、
該固定枠板に対して前記光路と平行なＺ軸方向に可動な、開口部を有するＺ軸可動板と、
該Ｚ軸可動板に対して前記Ｚ軸と直交するＸＹ軸に可動な、開口部を有するＸＹ軸可動板と、
前記Ｚ軸可動板を前記固定枠板に対して少なくとも左右１箇所ずつ第１のネジにてＺ軸方向の位置に調整可能に固定する第１の調整手段と、
前記液晶パネルを前記Ｚ軸可動板を挟んで前記ＸＹ軸可動板に取付け、第２のネジにてＸＹ軸方向の位置に調整可能に固定する第２の調整手段と、を具備し、
前記固定枠板と前記Ｚ軸可動板を固定するネジ止め箇所を左右２箇所ずつとし、前記固定枠板と前記Ｚ軸可動板を固定する第１のネジは、前記プリズムユニットの光出射面と平行な方向からネジ止めできるネジ頭形状を有し、前記ネジ止め箇所の下側を固定するネジ頭の高さを前記ネジ止め箇所の上側を固定するネジ頭の高さより高くしたことを特徴とする液晶投射型表示装置。
【請求項３】
第１の調整手段は、前記固定枠板と前記Ｚ軸可動板を固定する第１のネジと、前記固定枠板に設けて前記第１のネジを挿通する横長孔とを有し、第１のネジを緩めることで前記液晶パネルのＺ軸方向に対する位置を調整可能とし、
前記第２の調整手段は、前記液晶パネルと前記ＸＹ軸可動板及びＺ軸可動板を固定する第２のネジと、前記Ｚ軸可動板に設けて前記第２のネジを挿通するビス逃げ孔とを有し、第２のネジを緩めることで前記液晶パネルのＸＹ軸方向に対する位置を調整可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶投射型表示装置に係り、特にカラー画像を合成するブリズムに液晶パネルを取付け、その位置を調整できるようにした取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大画面が表示できる装置として液晶投射型表示装置が知られている。この装置の例としては光源（ランプ）、照明光学系、色分離光学系、液晶パネル、色合成光学系、投写光学系から構成される３板式液晶プロジェクタがある。この３板式液晶プロジェクタは、光源（ランプ）からの白色光を色分離光学系のダイクロイックミラーにてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色に分離し、ＲＧＢ用の３枚の液晶パネルに照射する。そして、この液晶パネルで照射された光の透過率を画像変調し、画像変調された光を色合成光学系のダイクロイックプリズムにて１枚のカラー画像に合成する。つぎにこれを投写レンズによってスクリーン上に拡大投影するわけである。
【０００３】
３板式液晶プロジェクタにおいては、ＣＲＴ３管式プロジェクタと違い、セッティング時のコンバーゼンス調整は不用であるが、製造時に３枚の液晶パネルのアライメント（スクリーン上のフォーカス、画素位置）を正確に揃えておく必要がある。このため、液晶パネルのアライメント調整機構を設けていた。最近では小型化と製造性の向上を図り、液晶パネルを保持部材を介してプリズムに固着することが行われている。この場合、治具等により液晶パネルのアライメントを調整した後、ＵＶ接着剤等で固着している。
【０００４】
図９は、従来の液晶パネルのプリズムヘの取付、保持構造を示す分解構成図である。液晶パネル２０はその外枠部の４隅をネジ２１にてホルダー３０のネジ穴３０ｃにネジ止めして固定されている。符号２２は、液晶パネル２０に対して信号を供給するためのフレキシブル基板である。プリズムユニット４０の光入射面４１ａには液晶パネル２０がホルダー３０を介して取付けられる構造となっている。プリズムユニット４０は、プリズム本体４１と、プリズム上側台座４２及び下側台座４３と、これら台座にそれぞれネジ４５ｂ，４６ｂにて固定されるホルダー支え４５，４６とで構成されている。
【０００５】
液晶パネル２０が固定されるホルダー３０の４隅には円筒形のガイド孔３０ａが設けられおり、このガイド孔３０ａにＵＶ接着剤を塗布した後、ホルダー支え４５，４６の突出部４５ａ，４６ａが通るようにホルダー３０が治具等により配置される。なお、図示しないがプリズム４１の光出射面４１ｄ以外の光入射面４１ｂ，４１ｃにも同様に液晶パネルが配置されている。
【０００６】
そして、液晶パネル２０のアライメント（スクリーン上のフォーカス、画素位置）が調整された後、ホルダー３０のガイド孔３０ａとホルダー支え４５，４６の突出部４５ａ，４６ａに付着されているＵＶ接着剤にＵＶ照射を行って、ホルダー３０とホルダー支え４５，４６が固着される。
【０００７】
しかしながら、上記従来の液晶バネルの取付け、調整方法では、市場で液晶パネルが故障し、交換しようとした場合、再調整ができないといった欠点があった。このため、製造工程まで装置を戻して再度組立て、調整を行わなければならず、多大なコスト、時間が費やされるものであった。
【０００８】
一方、上記のような液晶プロジェクタ装置における、液晶パネルの位置調整装置の公知例として、特許第２７９２０７３号公報、及び特開平８−２２０９９９号公報に記載されているものがある。これらの従来技術には、液晶パネルの配置位置を調整可能にした液晶プロジェクタが述べられているが、液晶パネルの上下回転方向の調整ができないという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、従来の液晶バネルの取付け，調整方法では、液晶パネルが故障し、交換しようとした場合、再調整ができないため、製造工程まで装置を戻して再度組立て、調整を行わなければならず、多大なコスト、時間が費やされる問題があった。また、公知例の従来技術では、液晶パネルの上下回転方向の調整ができないという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、液晶パネルが故障した場合に、液晶パネルを交換することができ、簡単な構造で液晶パネルのアライメントが調整可能であり、また液晶パネルの上下回転方向の調整が可能な液晶投射型表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶投射型表示装置は、複数の色光の光路上にそれぞれ配置され、各色光を変調する複数の液晶パネルと、該複数の液晶パネルにより変調された色光を合成するプリズムユニットと、該プリズムユニットにより合成された光を投射する投射レンズとを有する液晶投射型表示装置において、前記プリズムユニットに固定される、開口部を有した固定枠板と、該固定枠板に対して前記光路と平行なＺ軸方向に可動な、開口部を有するＺ軸可動板と、該Ｚ軸可動板に対して前記Ｚ軸と直交するＸＹ軸に可動な、開口部を有するＸＹ軸可動板と、前記Ｚ軸可動板を前記固定枠板に対して少なくとも左右１箇所ずつ第１のネジにてＺ軸方向の位置に調整可能に固定する第１の調整手段と、前記液晶パネルを前記Ｚ軸可動板を挟んで前記ＸＹ軸可動板に取付け、第２のネジにてＸＹ軸方向の位置に調整可能に固定する第２の調整手段と、を具備し、前記液晶パネルと前記ＸＹ軸可動板及びＺ軸可動板を固定する第２のネジは、前記液晶パネルの面と平行な方向からネジ止めできるネジ頭形状を有し、前記液晶パネルの下側を固定するネジ頭の高さを前記液晶パネルの上側を固定するネジ頭の高さより高くしたものである。
【００１２】
上記構成によれば、液晶パネルのアライメントが調整可能であり、かつその調整を行う際に、液晶パネルの上下回転方向の調整が可能となり、調整時の操作性及び調整精度を向上させることができ、また狭いスペースでのレンチ等によるネジ締め作業が容易となる。
【００１３】
本発明による液晶投射型表示装置は、複数の色光の光路上にそれぞれ配置され、各色光を変調する複数の液晶パネルと、該複数の液晶パネルにより変調された色光を合成するプリズムユニットと、該プリズムユニットにより合成された光を投射する投射レンズとを有する液晶投射型表示装置において、前記プリズムユニットに固定される、開口部を有した固定枠板と、該固定枠板に対して前記光路と平行なＺ軸方向に可動な、開口部を有するＺ軸可動板と、該Ｚ軸可動板に対して前記Ｚ軸と直交するＸＹ軸に可動な、開口部を有するＸＹ軸可動板と、前記Ｚ軸可動板を前記固定枠板に対して少なくとも左右１箇所ずつ第１のネジにてＺ軸方向の位置に調整可能に固定する第１の調整手段と、前記液晶パネルを前記Ｚ軸可動板を挟んで前記ＸＹ軸可動板に取付け、第２のネジにてＸＹ軸方向の位置に調整可能に固定する第２の調整手段と、を具備し、前記固定枠板と前記Ｚ軸可動板を固定するネジ止め箇所を左右２箇所ずつとし、前記固定枠板と前記Ｚ軸可動板を固定する第１のネジは、前記プリズムユニットの光出射面と平行な方向からネジ止めできるネジ頭形状を有し、前記ネジ止め箇所の下側を固定するネジ頭の高さを前記ネジ止め箇所の上側を固定するネジ頭の高さより高くしたものである。
【００１４】
この構成によれば、液晶パネルのアライメントが調整可能であり、かつその調整を行う際に、液晶パネルの上下回転方向の調整が可能となり、調整時の操作性及び調整精度を向上させることができ、また強度が増すとともに狭いスペースでのレンチ等によるネジ締め作業も容易となる。
【００１５】
また、前記第１の調整手段は、前記固定枠板と前記Ｚ軸可動板を固定する第１のネジと、前記固定枠板に設けて前記第１のネジを挿通する横長孔とを有し、第１のネジを緩めることで前記液晶パネルのＺ軸方向に対する位置を調整可能とし、前記第２の調整手段は、前記液晶パネルと前記ＸＹ軸可動板及びＺ軸可動板を固定する第２のネジと、前記Ｚ軸可動板に設けて前記第２のネジを挿通するビス逃げ孔とを有し、第２のネジを緩めることで前記液晶パネルのＸＹ軸方向に対する位置を調整可能とするものである。
【００１６】
この構成によれば、簡単な構造で、液晶パネルのアライメントが調整可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態の要部を図１〜図７を参照して説明する前に、図８を参照して液晶投射型表示装置の主要部である光学ボックス及び投射レンズの配置を説明する。図８は光学ボックスの内部構成を詳細に示した平面図である。なお、図８ではＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）用の液晶パネルを有する３板式の液晶プロジェクタの例を示している。
【００２０】
図８において、符号100は光学ボックス、200 はランプハウジング、300は投射レンズである。この中には光源として、発光管131，リフレクタ132及び支持部133から成るランプ130が配置されている。前記発光管131からの光はリフレクタ132によって反射され、赤外線や紫外線等の不要光をフィルタ101 で除去した後、コンデンサレンズ102 や反射ミラー103 を介してダイクロイックミラー104 に供給される。
【００２１】
ダイクロイックミラー104 は、ランプ130からの光をＲ光とＧＢ光に分光し、分離されたＲ光はミラー105 で反射され、フィールドレンズ106 を介してＲ用の液晶パネル107 に照射される。
【００２２】
また、ダイクロイックミラー104 により分離されたＧＢ光はダイクロイックミラー108 によりＧ光とＢ光に分光され、Ｇ光はフィールドレンズ109 を介してＧ用の液晶パネル110 に照射され、Ｂ光はリレーレンズ111 、反射ミラー112 、リレーレンズ113 、反射ミラー114 及びリレーレンズ115 を介してＢ用の液晶パネル116 に照射される。
【００２３】
さらに、各液晶パネル107 ，110 ，116 を透過したＲ光，Ｇ光，Ｂ光はダイクロイックプリズム118 によって合成され、この合成された映像光を投射レンズ300 によってスクリーン（図示せず）に投射するようにしている。
【００２４】
こうしてＲ，Ｇ，Ｂ用の液晶パネル107 ，110 ，116 をＲ，Ｇ，Ｂの原色信号で駆動することにより、カラー画像を投射することができる。なお、前記液晶パネル107 ，110 ，116 の入射側及び出射側にはそれぞれ図示しない偏光板が配置されている。
【００２５】
図１は本発明の一実施の形態の液晶投射型表示装置における、液晶パネルのダイクロイックプリズムヘの取付け、及び保持構造を示す分解構成図である。図２は図１の組立て後の斜視図、図３は図１の組立て後のＸ軸方向の側面図、図４は図１の組立て後のＺ軸方向の正面図である。これらの図において従来例の図９の構成図と同一部品には同一符号を付してある。なお、図１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ用液晶パネルのうち例えばＧ用液晶パネルをプリズムの一面に取り付ける場合について説明しているが、プリズムの他の面に対するＲ，Ｂの各液晶パネルの取付けについても同様である。
【００２６】
図１では、図９のホルダー３０及びホルダー支え４５，４６の替りにホルダーユニット５０が構成されている。
【００２７】
ホルダーユニット５０はプリズムブロック４０に固定される開口部を有する固定枠板５１と、この固定枠板５１に対してＺ軸方向に可動な開口部を有するＺ軸可動板５３と、Ｚ軸可動板５３に対してＸＹ軸方向に可動な開口部を有するＸＹ軸可動板５２で構成される。
【００２８】
上記固定枠板５１の左右端上下方向の略中央部分には横長穴５１ａが設けられ、Ｚ軸可動板５３の左右端上下方向の略中央部分にはタッブ孔５３ａが設けられており、固定枠板５１とＺ軸可動板５３は、第１のネジであるＺ軸調整ビス５３ｃで固定枠板５１の横長穴５１ａを介してＺ軸可動板５３のタップ孔５３ａにネジ止めされている。Ｚ軸調整ビス５３ｃを緩めることで、図６に示すようにＺ軸可動板５３は固定枠板５１の横長穴５１ａにより、前後方向（Ｚ軸方向）Ａ、上下回転方向（倒れ方向）Ｂ、及び左右回転方向にその位置を調整することが可能となる。
【００２９】
一方、ＸＹ軸可動板５２にはタップ孔５２ａが設けられ、Ｚ軸可動板５３には上記タップ孔５２ａに相対する位置に該タップ孔５２ａより十分大きい径のビス逃げ孔５３ｂが設けられている。そして、液晶パネル２０は、第２のネジであるＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃにより、Ｚ軸可動板５３のビス逃げ孔５３ｂを介して（即ちＺ軸可動板５３を挟み込むようにして）、ＸＹ軸可動板５２のタップ孔５２ａにビス止めされている。ＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃを緩めることで、図７に示すようにＸＹ軸可動板５２はＺ軸可動板５３のビス逃げ孔５３ｂの穴径範囲内で上下左右方向（ＸＹ軸）及び面内回転方向にその位置を調整することが可能となる。
【００３０】
上記Ｚ軸調整ビス５３ｃはローレット形状のネジであり、ＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃは六角形状のネジである。図５はこれらネジを回すための薄型レンチの外観図である。Ｚ軸調整ビス５３ｃをローレット形状としたのは、六角形状では実際の装置のスペース制約で、回転角度が得られない場合があるためである。スペースがあれば六角形状でも良い。尚、六角形状とした場合でも中心を偏心させた薄型ネガネレンチをひっくり返しながら使用することで狭いスペースにも対応可能である。また、ＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃはビス頭の高さを上下で変えている。即ち、上側のＸＹ軸調整ビス５２ｂより下側のＸＹ軸調整ビス５２ｃを高くしたものである。これにより、図５の薄型レンチ６０を使用して下側のＸＹ軸調整ビス５２ｃを回そうとした場合に上側のＸＹ軸調整ビス５２ｂが邪魔にならずにすむ。
【００３１】
なお、Ｚ軸調整ビス５３ｃと横長孔５１ａは第１の調整手段を構成し、ＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃとビス逃げ孔５３ｂは第２の調整手段を構成している。
【００３２】
次に、従来例の図９の液晶パネル取付構造から液晶パネル２０が故障し、液晶パネル及びホルダーの交換から液晶パネルのアライメント調整までの手順について述べる。
【００３３】
先ず、図９において、パネル固定ビス２１を外し、液晶パネル２０を取り外す。次に、ホルダー３０のドライバー通し穴３０ｂを通してブリズムユニット４０のホルダー支え４５，４６の固定ビス４５ｂ，４６ｂを外し、ホルダー４０及びホルダー支え４５，４６を取り外す。
【００３４】
次に、本実施の形態の図１において、ホルダーユニット５０を組立てる。先ず、固定枠板５１を固定枠板５１の切り欠き部分５１ｂとプリズムユニット４０のプリズム上側台座４２及び下側台座４３の位置決め突出部４２ｂ，４３ｂが勘合するようにして、プリズム上側台座４２及び下側台座４３のビス穴４２ａ，４２ｂに上記で外した固定ビス４５ｂ，４６ｂを使用してネジ止めする。
【００３５】
続いて、液晶パネル２０をＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃにより、Ｚ軸可動板５３を挟むようにしてＸＹ軸可動板５２のタップ孔５２ａにネジ止めする。最後に液晶パネル２０とＸＹ軸可動板５２に挟まれたＺ軸可動板５３を固定枠板５１に、Ｚ軸可動板５３のタップ穴５３ａと固定枠板５１の横長穴５１ａが合うようにして、Ｚ軸調整ビス５３ｃによりＺ軸可動板５３のタップ穴５３ａにネジ止めする。以上で組立ては完了する。組立て後の斜視図、側面図及び正面図は、図２乃至図４に示されている。
【００３６】
次に、液晶パネル２０のアライメント調整方法について述べる。先ず、Ｚ軸調整ビス５３ｃを少し緩めた仮止め状態とし、Ｚ軸可動板５３の左右の突出部分５３１をつまみ、前後方向（Ｚ軸方向）、上下回転方向、左右回転方向に動かし、スクリーン上でパネルフォーカスが全面に渡って均一に良好となるように調整する。このとき、図示していない投射レンズのフォーカスは、基準となる他の液晶パネルにフォーカスを合せておく。調整が終わったらＺ軸調整ビス５３ｃを締めてＺ軸可動板５３を固定する。
【００３７】
次に、ＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃを少し緩めた仮止め状態とし、ＸＹ軸可動板５２の突出部分５２１をつまみ、左右方向、上下方向、回転方向に動かし、スクリーン上で画素位置が基準となる他の液晶パネルの画素に重なるように調整する。画素位置調整が終ったらＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃを締めてＸＹ軸可動板５２を固定ずる。
【００３８】
本発明の他の実施の形態としては、図４の点線に示すように、Ｚ軸調整ビス５３ｃの代りに上下にＺ軸調整ビス５３ｄ，５３ｅを設けた構成とする。固定枠板５１には上下に横長孔を設け、これに対応するようにＺ軸可動板５３には上下にタップ孔を設けた構成とする。これにより、パネルフォーカス調整は同様に行えるが、Ｚ軸可動板５３の固定時の強度がアップする。また、前述のＸＹ軸調整ビス５２ｂ，５２ｃと同様に、上側のＺ軸調整ビス５３ｄより、下側のＺ軸調整ビス５３ｅのビス頭部を高くしている。これにより、図５の薄型レンチ６０を用いて下側のＺ軸調整ビス５３ｅを回そうとした場合に上側のＺ軸調整ビス５３ｄが邪魔にならずにすむ。尚、Ｚ軸調整ビスは左右２ヵ所でもＺ軸可動板５３と固定枠板とを接着固定することで強度を確保することが可能である。
【００３９】
以上述べた本発明の実施の形態によれば、前記固定枠板と前記Ｚ軸可動板を固定するネジを緩めることで前記液晶パネルのＺ軸方向に対する位置を調整でき、前記液晶パネルと前記ＸＹ軸可動板及びＺ軸可動板を固定するネジを緩めることで前記液晶パネルのＸＹ軸方向に対する位置を調整できるので、簡単な構造で液晶パネルのアライメントが調整可能となり、液晶バネルが故障しても製造工程まで装置を戻すことなく調整でき、従来に比べて大幅なコスト、時間を節約することができる。
【００４０】
また、前記液晶パネルの下側を固定するネジ頭の高さを前記液晶パネルの上側を固定するネジ頭の高さより高くしたので、狭いスペースでのレンチ等によるネジ締め作業が容易となる、
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、液晶パネルが故障した場合に、液晶パネルを交換することができ、簡単な構造で液晶パネルのアライメントが調整可能であり、かつ液晶パネルの上下回転方向の調整が可能な液晶投射型表示装置を実現することが可能となる。また、液晶パネルの位置調整を行う際の操作性及び調整精度を向上させることが可能となる。さらに、調整時のコスト及び時間を節約することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の液晶投射型表示装置における液晶パネルの保持構造を示す分解斜視図。
【図２】図１の液晶パネルの保持構造の斜視図。
【図３】図１の液晶パネルの保持構造の側面図。
【図４】図１の液晶パネルの保持構造の正面図。
【図５】図１〜図４の調整ビスを締付けるためのレンチの外観図。
【図６】Ｚ軸可動板による液晶パネルの調整を説明する図。
【図７】ＸＹ軸可動板による液晶パネルの調整を説明する図。
【図８】液晶投射型表示装置の主要部である光学ボックス及び投射レンズの配置を説明する平面図。
【図９】従来の液晶パネルのプリズムヘの取付け、及び保持構造を示す分解斜視図。
【符号の説明】
２０…液晶パネル
４０…プリズムユニット
５０…ホルダーユニット
５１…固定枠板
５１ａ…横長孔
５２…ＸＹ軸可動板
５２ｂ，５２ｃ…ＸＹ軸調整ビス（第２のネジ）
５３…Ｚ軸可動板
５３ｂ…ビス逃げ孔
５３ｃ…Ｚ軸調整ビス（第１のネジ）
【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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