(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に表示窓を有し、内部に液晶表示パネルを有する枠体と、透過型の液晶パネルが搭載される枠として透過方向に貫通する矩形の開口部を有するケースと、矩形の向かい合う短辺の一方を固定端、他方を自由端として前記開口部を前記液晶パネルの背後から覆うように前記ケースに装着された少なくとも２枚の調光シートと、前記枠体の側部に形成した挿入口から前記枠体内に挿入し、前記調光シートの固定端側から自由端側へスライドさせて前記調光シートの背後に着脱可能に設けられるバックライトユニットとを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ケースの側部に少なくとも１つの小突起を設けるとともに、この小突起に対応して前記調光シートの固定端側の短辺に少なくとも１つの小孔を設け、前記小突起を前記小孔に通すように、前記調光シートを前記ケースに積層し、最も上に重ねられる調光シートの固定端に貼り付けた粘着テープで前記ケースに接着したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記ケースの側部に距離を隔てて２つの小突起を設けるとともに、これらの小突起に対応して前記調光シートの固定端側の短辺に２つの小孔を設け、最も上に重ねられる調光シートには小孔間に粘着テープを貼り付け、その下に重ねられる全ての調光シートは粘着テープが着かないように固定端側の短辺に沿って小孔間を細長く切り欠いておき、前記小突起を前記小孔に通すように、前記調光シートを前記ケースに積層し、前記粘着テープで前記ケースに接着したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶画面を備えた表示装置に関し、特に、バックライトに使用される調光シートを有する表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
暗所における液晶表示には、バックライトによる照明が使用される。現在では、この光源の光を導光板の側面から入射し、導光板で平面光源を作り、液晶パネルの背後から照らすタイプのバックライトが主流である。通常、導光板の発光面から出射される光を拡散させ、輝度を均一にすると液晶表示が見やすくなるので、液晶パネルと導光板の間に拡散板やレンズフィルムなどの調光シートが設けられる。
【０００３】
ところで、本願発明者はランプ交換等のメンテナンスの作業性を追求して、導光板を骨組みとして表示装置本体へスライド式に抜き差しが行えるバックライトユニットを考案した。このバックライトユニットは、導光板の背面に設けたリフレクターを平面上でスライドさせることにより抜き差しされ、その滑りやすさと軽さに配慮して、薄いシート状のリフレクターを採用している。そして、このリフレクター自身で導光板の側面に対向配置したランプを包み込んで導光板の上面に接着することにより、ランプと導光板の一体化を行っている。
【０００４】
ゆえに、ランプを修理したり交換するためには、リフレクターを導光板から剥がしてランプを露出させる必要がある。したがって、導光板の上面に拡散板等の調光シートを設けてバックライトユニットに一体化すると、リフレクターの取り外し時に、調光シートが邪魔になったり、抜き差しの際に導光板とこすれて導光板が傷ついたりする。そこで、調光シートをバックライトユニットから切り離し、表示装置内の液晶パネルの背後に予め設けておくようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶パネルの枠の内側に溝を設け、この溝に調光シートを嵌め込む作業は面倒である。また、粘着テープなどで接着を行うと、重ねられた調光シート相互の位置合わせが難しく精度が落ちやすくなるだけでなく、調光シート同士が引っ付いたりしてシワになりしやすい。このような状態でのバックライトの使用は、光の拡散や輝度が充分に得られず、かえって液晶表示を見づらくする。
【０００６】
本発明では、液晶パネルの背後に設けた調光シートにシワが寄っても、スライド着脱式のバックライトユニットの装着後は調光シートのシワが伸びて安定した調光性能が得られる表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の表示装置は、前面に表示窓を有し、内部に液晶表示パネルを有する枠体と、透過型の液晶パネルが搭載される枠として透過方向に貫通する矩形の開口部を有するケースと、矩形の向かい合う短辺の一方を固定端、他方を自由端として前記開口部を前記液晶パネルの背後から覆うように前記ケースに装着された少なくとも２枚の調光シートと、前記枠体の側部に形成した挿入口から前記枠体内に挿入し、前記調光シートの固定端側から自由端側へスライドさせて前記調光シートの背後に着脱可能に設けられるバックライトユニットとを備えたことを特徴としている。
【０００８】
具体的には、以下のようにして調光シートをケースに装着している。すなわち、前記ケースの側部に少なくとも１つの小突起を設けるとともに、この小突起に対応して前記調光シートの固定端側の短辺に少なくとも１つの小孔を設け、前記小突起を前記小孔に通すように、前記調光シートを前記ケースに積層し、最も上に重ねられる調光シートの固定端に貼り付けた粘着テープで前記ケースに接着する。
【０００９】
さらに具体的には、前記ケースの側部に距離を隔てて２つの小突起を設けるとともに、これらの小突起に対応して前記調光シートの固定端側の短辺に２つの小孔を設け、最も上に重ねられる調光シートには小孔間に粘着テープを貼り付け、その下に重ねられるすべての調光シートは粘着テープが着かないように固定端側の短辺に沿って小孔間を細長く切り欠いておき、前記小突起を前記小孔に通すように、前記調光シートを前記ケースに積層し、前記粘着テープで前記ケースに接着している。
【００１０】
調光シートは、例えば、拡散板、レンズフィルム、拡散板の３枚のシートから成り、これらを順に積層することにより、レンズフィルムを拡散板でサンドイッチしたものを使用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図４は、表示装置に使用される液晶モジュール１を正面から見た斜視図である。液晶モジュール１は、前面に表示窓２ａを有する枠体２の内部に液晶パネル３を備えており、その液晶パネル３の表示面が枠体２の表示窓２ａから露出するようになっている。液晶パネル３は、樹脂製のケース４に搭載されている。枠体２の周囲には、カバー５が取り付けられて枠体２を保護している。
【００１２】
図５は、液晶モジュール１を背面から見た斜視図であり、カバー５を取り外した状態を示している。枠体２の背面側には、平板型のリア金具６が液晶パネル３との間に所定の厚みの間隙を有するように取り付けられている。その間隙には後述するバックライトユニット１０が着脱可能に装着されている。
【００１３】
リア金具６の背面には、様々な機能部品を搭載した基板７がネジ止めされている。この基板７の背面には、バックライトユニット１０の挿入口２ｂ側にコネクタ８が設けられており、このコネクタ８には、バックライトユニット１０のコネクタ１３が着脱可能に結合されている。さらに、リア金具６の背面にはシールド９がネジ止めされており、基板７の一部を保護している。
【００１４】
図６は、液晶モジュール１の全体（ａ）と要部（ｂ）の断面図である。樹脂性のケース４には、液晶パネル３の背面側に拡散板２１、レンズフィルム２２、拡散板２３の３枚の調光シート２０が順に積層されている。なお、調光シート２０は、２枚でも良いし、これ以外の組み合わせであっても良い。バックライトユニット１０の発光面から出た光は、これらの調光シート２０によりさらに輝度の均一な面光源となり、液晶パネル３の表示が見やすくなる。
【００１５】
ここで、バックライトユニット１０に調光シート２０を一体的に組み込まなかったのは、これらは半永久的に交換の必要ない部品だからであり、バックライトユニット１０の抜き差し時に導光板１４が調光シート２０と擦れて損傷を受けることを防止するためでもある。
【００１６】
図７は、ケース４を背後から見た斜視図である。ケース４を上下方向（従って、液晶モジュール１（図４参照）の前後方向）に貫通する矩形の開口部４ａが形成されている。この開口部４ａは、ケース４を枠体２に取り付けると、枠体２の表示窓２ａのわずかに内側に位置することになる。これにより、ケース４に搭載された液晶パネル３の表示面が枠体２の表示窓２ａから覗くようになっている。
【００１７】
ケース４は、図２の断面図に示すように、開口部４ａの周囲が背面４１より階段状に低くなっており、そこに調光シート２０の積層面４０が形成されている。４０ａ，４０ｂは積層面４０の一対の向かい合う短辺であり、４０ｃ，４０ｄは積層面４０の一対の向かい合う長辺である。さらに、４１ａ，４１ｂは背面４１の一対の向かい合う短辺であり、４１ｃ，４１ｄは背面４１の一対の向かい合う長辺である。
【００１８】
積層面４０の大きさは、調光シート２０の大きさにほぼ等しく、一方の短辺４０ａに沿って、ケース４の上方向（従って、液晶モジュール１の後方）に突出する２つの小突起４２，４３が所定の間隔で積層面４０上に突設されている。積層面４０は、小突起の４２，４３の間で短辺４０ａに沿って側方が一段高くなっており、そこに最も上に重ねられる拡散板２１の接着面４４が形成されている。また、背面４１は、一方の長辺４０ｃに沿って中央部が一段低くなっており、そこに拡散板２１の突出部２１ｆがはまる凹部４５が形成されている。
【００１９】
図１に示すように、ケース４の２つの小突起４２，４３に対応して調光シート２０の固定端２０Ａ側に、２つの小孔を小突起４２，４３の間の距離と等しい間隔で設けている。すなわち、拡散板２１の短辺２１ａに沿って小孔２１ｘ，２１ｙを、レンズフィルム２２の短辺２２ａに沿って小孔２２ｘ，２２ｙを、拡散板２３の短辺２３ａに沿って小孔２３ｘ，２３ｙをそれぞれ設けている。
【００２０】
最も上に重ねられる拡散板２１の下面には小孔２１ｘ，２１ｙの間に、短辺２２１ａに沿って細長い粘着テープ２６を貼り付けている。そして、その下のレンズフィルム２２は、短辺２２ａに沿って小孔２２ｘ，２２ｙの間が細長く切欠かれた切欠き部２２ｅを有している。さらに、その下の拡散板２３にも同様の切欠き部２３ｅを形成している。したがって、３枚の調光シート２０の小孔をすべて一致させるように揃えて重ねても、拡散板２１の下面に貼り付けられた粘着テープ２６は、レンズフィルム２２と拡散板２３の切り欠き部２２ｅ，２３ｅに位置し、調光シート２０同士は決して引っ付かないようになっている。
【００２１】
これらの調光シート２０は、図１に示すようにして、ケース４に取り付けることができる。すなわち、ケース４の小突起４２，４３を調光シート２０の小孔に通すようにして、拡散板２３、レンズフィルム２２、拡散板２１を積層面４０上に積層し、粘着テープ２６で拡散板２１を接着面４４に接着する。したがって、接着箇所が１箇所で済み、調光シート２０同士の接着も不要であるため、取り付け作業が非常に容易に行える。ここで、短辺２１ａ，２２ａ，２３ａに沿った調光シート２０の端部を固定端２０Ａと呼び、他方の短辺２１ｂ，２２ｂ，２３ｂに沿った調光シート２０の端部を自由端２０Ｂと呼ぶことにする。すなわち、調光シート２０は固定端２０Ａのみでケース４に固定され、そこから自由端２０Ｂに至るまでの部分は一切固定されていない。
【００２２】
図３は、バックライトユニット１０の装着前(a)、装着中（ｂ）、装着後（ｃ）の液晶モジュール１の断面図を示している。上述のように、自由端２０Ａのみでケース４に固定されているので、バックライトユニット１０の装着前は、図３（ａ）に示すように、調光シート２０は、自由端２０Ｂから固定端２０Ａにかけて弾力によって反りかえっていることもある。ところが、図３（ｂ）に示すように、バックライトユニット１０を挿入口２ｂから奥へ挿入していくと、固定端２０Ａ側から自由端２０Ｂ側へ導光板１４が調光シート２０の背面をなぞるようにスライドするので、このような反りは次第と伸びていくことになる。したがって、バックライトユニット１０の装着後は、調光シート２０をシワになることなく、ケース４にぴったりと密着させることができる。
【００２３】
図８は、枠体２からバックライトユニット１０を抜き出した状態を示している。バックライトユニット１０は平板型の導光板１４を骨組みとして枠体２の挿入口２ｂから、リフレクター１５をリア金具６の前面のスライド面上でスライドさせるようにして抜き差しが行えるようになっている。バックライトユニット１０の抜き差し時は、液晶パネル３とリア金具６との間の間隙はバックライトユニット１０自体によって密閉され、枠体２の内部に埃やチリが入りにくい構造になっている。
【００２４】
以下、バックライトユニット１０の構造を詳しく説明する。図９は、バックライトユニット１０の組立時の斜視図であり、図１０は、完成したバックライトユニット１０を正面から見た斜視図、図１１は背面から見た斜視図である。
【００２５】
導光板１４は、アクリルなどの透光性で平面長方形の板状部材を用いて構成し、隣り合う２つの隅１４ａ，１４ｂに、面取りによって形成した傾斜辺１４ｃ，１４ｄを有している。これらの傾斜辺１４ｃ，１４ｄは、ジグ３０の爪３３，３４にそれぞれ当接させるために形成したものである。また、他方の隣り合う２つの隅１４ｘ，１４ｙには、切欠きによって短辺１４ｈに平行な段部１４ｊ，１４ｋを形成している。これらの段部１４ｊ、１４ｋは、ジグ３０の爪３５，３６にそれぞれ当接させるために形成したものであり、短辺１４ｈからわずかな段差を有して内側へ陥没している。
【００２６】
ランプ１１は、この導光板１４の２つの隅１４ａ，１４ｂを含む３辺１４ｅ，１４ｆ，１４ｇに対向するように配置した平面形状がコの字型の冷陰極管で構成している。ランプ１１は、中央直線部１１ａとその両端に左右直線部１１ｂ，１１ｃを備えることによって、導光板１４の隅１４ａ，１４ｂと対応してＬ字型に屈曲した形状となっている。ランプ１１の両端には、シリコン製のキャップ１９が被せられ、２本のリード線１２，１２を引き出している。
【００２７】
導光板１４とランプ１１には、従来からバックライトの部品として用いられてきたものをそのまま使用することができる。したがって、バックライトユニット１０は、主要な構成部品を安価な既製品で調達でき、製品価格の高騰が抑制される。
【００２８】
ランプ１１の配設されない導光板１４の短辺１４ｈには、ホルダー１６が設けられている。ホルダー１６は、黒やグレー等の暗い色調の樹脂成形品が用いられ、導光板１４から漏れる光を遮光する役割も果たしている。このホルダー１６の長手方向には、リード線１２のガイド用の溝１６ａが延びており、２本のリード線１２はこの溝１６ａ上をたるまないようにガイドされ、その取り出し溝１６ｂから導光板１４の背面側に取り出され、束ねられてコネクタ１３に接続されている。
【００２９】
ホルダー１６には、突起形状の厚みの薄い爪１８がホルダー１６の材質樹脂で一体成形されている。さらに、ホルダー１６の中央部には、筒型のネジ受け１７が設けられている。このネジ受け１７の内面には、ネジ２４（図８参照）がねじ込まれるネジ溝が切られている。このネジ受け１７に対応して、図８に示すように、リア金具６にはネジ２４を固定するための円形のネジ保持部６ａが設けられている。
【００３０】
樹脂製シートのリフレクター１５の周囲には、図１２の平面図に示すように、ランプ１１に対向する３辺に、コの字型に折り曲げられる折りシロ１５ａが設けられており、残りの１辺に、Ｌ字型に折り曲げられる折りシロ１５ｂが設けられている。これらの折りシロ１５ａ，１５ｂには、折り曲げ線に沿って折り曲げやすいようにミシン目１５ｃが入れられている。なお、折りシロ１５ｂは、ホルダー１６の形状に応じて、コの字型に折り曲げても良いし、折り曲げないでフラットなままホルダー１６に接着しても良い。強度的には、コの字型に折るのが一番優れているといえる。
リフレクター１５は、隣り合う２つの隅１５ｕ，１５ｖに、面取りによって形成した傾斜辺１５ｓ，１５ｔを有している。これらの傾斜辺１５ｓ，１５ｔは、バックライトユニット１０を一目見れば確認できるので、バックライトユニット１０の表裏や向きを確認するのにも利用できる。さらに、隅１５ｕ，１５ｖには、斜め方向に矩形の小さな差し孔１５ｊ，１５ｋをそれぞれ穿孔している。これらの差し孔１５ｊ，１５ｋは、バックライトユニット１０のスライド方向（図８の矢印の方向）と垂直な方向にジグ３０の爪３３，３４を差すために設けたものである。また、他方の隣り合う２つの隅１５ｘ，１５ｙにも、矩形の小さな差し孔１５ｍ，１５ｎを穿孔している。これらの差し孔１５ｍ，１５ｎは、バックライトユニット１０のスライド方向（図８の矢印の方向）と垂直な方向にジグ３０の爪３５，３６を差すために設けたものである。
さらに、リフレクター１５は、ホルダー１６の取り出し溝１６ｂ，１６ｂの間の長さに相当する幅で、折りシロ１５ｂから内側へ矩形に切り欠かれ、この切り欠き部１５ｄからリード線１２を導光板１４の背面側に取り出せるようになっている。１５ｅ，１５ｆは、それぞれホルダーのネジ受け１７と爪１８が挿通される孔である。
【００３１】
バックライトユニット１０の組立に使用するジグ３０は、例えば、塗装鋼鈑の薄板品を矩形に加工したものであり、隣り合う短辺３０ｅ及び長辺３０ｆ，３０ｇには壁面３２が底面３１と一体に形成されている。短辺３０ｅと長辺３０ｆが交わる隅３０ａ、短辺３０ｅと長辺３０ｇが交わる隅３０ｂには、爪３３，３４が底面３１にそれぞれ設けられている。また、壁面３２のない短辺３０ｈと長辺３０ｆが交わる隅３０ｃ、短辺３０ｈと長辺３０ｇが交わる隅３０ｄには、爪３５，３６が底面３１にそれぞれ設けられている。これらの爪３３，３４，３５及び３６は、例えば、底面３１をコの字型に打ち抜いて壁面３２のある側へ起こすことにより、簡単に形成することができる。
【００３２】
一対の爪３３，３４は、短辺３０ｅに対して平行ではなく、所定の角度を持つように斜めに形成されている。その角度は、導光板１４の傾斜辺１４ｃ，１４ｄの方向と一致している。残りの一対の爪３５，３６は、短辺３０ｈに対して平行に設けられている。これら４つの爪３３，３４，３５及び３６によって囲まれる底面３１上の領域は、図１３に示すように、導光板１４が載せられる位置を規定している。このように導光板１４をジグ３０の底面３１上に配置すると、図１４（ａ）に示すように、爪３３，３４と傾斜辺１４ｃ，１４ｄがそれぞれ当接するとともに、図１４（ｂ）に示すように、爪３５，３６に段部１４ｊ，１４ｋが当接する。
【００３３】
以下、本発明によるバックライトユニット１０の組立手順について図９を参照して説明する。まず、ジグ３０の底面３１上にリフレクター１５を敷く。このとき、爪３３，３４，３５及び３６をそれぞれリフレクター１５の四隅の差し孔１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ及び１５ｎに差し込むようにする。これにより、図１５の断面図に示すように、リフレクター１５の折りシロ１５ａは、内側のミシン目１５ｃで壁面３２の内面に沿って折れ曲がる。このように、壁面３２はリフレクター１５の折りシロ１５ａをコの字に折り曲げやすくするとともに、折り曲げた形を整える役割を果たしている。
そして、爪３３，３４，３５及び３６を枠にしてはめ込むように、導光板１４の裏表を確認してからまっすぐリフレクター１５上に載せる。これにより、導光板１４はジグ３０上でゆるぎなく配置され、正確な位置決めがなされる。
【００３４】
次に、導光板１４の３辺１４ｅ，１４ｆ，１４ｇに対向するように、ランプ１１を配置する。このとき、ランプ１１の寸法公差を考慮して、図１６の断面図に示すように、導光板１４の側面とリフレクター１５の折りシロ１５ａとの間の空間のほぼ中央にランプ１１を配置するようにする。さらに、導光板１４の短辺１４ｈに沿ってホルダーを１６に配置する。このとき、ネジ受け１７と爪１８をリフレクター１５の孔１５ｅ，１５ｆにそれぞれ通すとともに、リード線１２を溝１６ａと取り出し溝１６ｂに沿ってガイドし、コネクタ１３を導光板１４の背面側に持ってくる。
【００３５】
そして、ランプ１１を包むように、折りシロ１５ａを外側のミシン目１５ｃで折り曲げるとともに、ホルダー１６の側面に沿わせるように折りシロ１５ｂをＬ字型に折り曲げる。最後に、図１７の断面図に示すように、折りシロ１５ａ，１５ｂの内面を、それぞれ導光板１４の上面とホルダー１６の側面に両面テープ２５にて接着する。これにより、導光板１４とランプ１１とホルダー１６の一体化がリフレクター１５のみによって行える。また、割れやすいランプ１１はリフレクター１５に保護されるので、バックライトユニット１０の取り扱いも簡単になる。不要になったジグ３０は、バックライトユニット１０をゆっくり持ち上げれば、爪３３，３４，３５及び３６が抜けて簡単に外れる。
【００３６】
完成したバックライトユニット１０を背面側から見ると、リフレクター１５の四隅には、図１１に示すように、ジグ３０の爪３３，３４，３５及び３６が差し込まれていた差し孔１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ及び１５ｎが残っている。しかし、これらは非常に小さな孔であるため、ランプ１１の光が漏れる心配はないし、リフレクター１５の反射効率を妨げることもほとんどない。
【００３７】
上記実施形態において、ジグは鋼板に代えて木板や合板に加工を施した板材を用いてもよい。そして、この板材に前記爪に代わる位置決め用の突起としてピンを設けても良い。ピンは直径が0.1〜１mm程度のものを用いることができる。１つの爪に対応して、ピンを１本もしくは複数本設けても良い。リフレクター１５には、ピンに対応した差し孔を形成しておく。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、調光シートを簡単な作業で液晶パネルを搭載したケースに設けることができるため、液晶表示装置の組立工程が簡素化され、製造コストの削減が可能となる。この調光シートは、一端側のみでケースに固定され、他端側は自由端となっているが、固定端側からバックライトユニットをスライド挿入する動作を巧みに利用して、バックライトユニット装着後は、調光シートをケースにぴったりと密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】調光シートをケースに取り付ける際の分解斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】バックライトユニットの装着前(a)、装着中（ｂ）、装着後（ｃ）の液晶モジュールの断面図である。
【図４】液晶モジュールを正面から見た斜視図である。
【図５】液晶モジュールを背面から見た斜視図である。
【図６】液晶モジュールの全体（ａ）と要部（ｂ）の断面図である。
【図７】ケースを背後から見た斜視図である。
【図８】枠体からバックライトユニットを抜き出した状態の液晶モジュールを背面から見た斜視図である。
【図９】バックライトユニットの組立時の斜視図である。
【図１０】バックライトユニットを正面から見た斜視図である。
【図１１】バックライトユニットの背面から見た斜視図である
【図１２】リフレクターの平面図である。
【図１３】ジグの突起爪を枠にして導光板をはめ込んだ状態の平面図である。
【図１４】図１３のＡ部（ａ）とＢ部（ｂ）の斜視図である。
【図１５】ジグ上にリフレクターを敷いた状態の壁面近傍の断面図である。
【図１６】ジグ上にリフレクターと導光板とランプを配置した状態の壁面近傍の断面図である。
【図１７】ジグ上でバックライトユニットを完成させた状態の壁面近傍の断面図である。
【符号の説明】
１  液晶モジュール（表示装置）
２  枠体（本体）
３  液晶パネル
４  ケース
１０  バックライトユニット
１１  ランプ
１４  導光板
１５  リフレクター
１６  ホルダー
２０  調光シート
２０Ａ  固定端
２０Ｂ  自由端
２１  拡散板
２２  レンズフィルム
２３  拡散板
２１ｘ，２１ｙ，２２ｘ，２２ｙ，２３ｘ，２３ｙ  小孔
２６  粘着テープ
４２，４３  小突起
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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