(57)【要約】      （修正有）【課題】集光及び導光の機能を有する導光板及びこの導光板を含み生産コストを低減する光源モジュールを提供する。【解決手段】導光板１００は、少なくとも１つの入光面１１０、出光面、底面、及び少なくとも１つの第一中空構造１４０を有する。出光面は、底面に相対し、入光面１１０は、出光面と底面との間に接続される。第一中空構造１４０は、入光面１１０に対応して設置され、出光面から底面まで貫通し、且つ対応する入光面１１０に近接し、第一中空構造１４０は、入光面１１０に沿って設置される複数の集光屈折面１４１を有する。また、光源モジュール１０は、該導光板１００を含む。【選択図】図１Ａ
0003220370.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
導光板であって、
少なくとも１つの入光面、出光面、底面、及び少なくとも１つの第一中空構造を有し、前記出光面は、前記底面に相対し、前記少なくとも１つの入光面は、前記出光面と前記底面との間に接続され、前記少なくとも１つの第一中空構造は、前記少なくとも１つの入光面に対応して設置され、各前記第一中空構造は、前記出光面から前記底面まで貫通し、且つ対応する前記入光面に近接し、各前記第一中空構造は、前記入光面に沿って設置される複数の集光屈折面を含む、導光板。
【請求項２】
請求項1に記載の導光板であって、
各前記第一中空構造は、単一の中空部を更に含み、前記複数の集光屈折面は、前記中空部の、対応する前記入光面に近接する一側に位置し、且つ前記中空部と前記入光面との間に位置する、導光板。
【請求項３】
請求項2に記載の導光板であって、
前記複数の集光屈折面は、互に接続される、導光板。
【請求項４】
請求項1に記載の導光板であって、
各前記第一中空構造は、複数の中空部を含み、前記複数の中空部は、対応する前記入光面に沿って設置され、且つ互に分離しており、前記複数の集光屈折面の各々は、互に分離した２つの屈折部を含み、前記２つの屈折部は、それぞれ、隣接する２つの前記中空部の側壁である、導光板。
【請求項５】
請求項1に記載の導光板であって、
前記複数の集光屈折面の屈折力は、同じであり、又は、異なる、導光板。
【請求項６】
請求項1に記載の導光板であって、
前記複数の集光屈折面から前記入光面までの最短距離は、同じであり、又は、異なる、導光板。
【請求項７】
請求項1に記載の導光板であって、
少なくとも１つの第二中空構造を更に含み、前記少なくとも１つの第二中空構造は、前記少なくとも１つの入光面と前記少なくとも１つの第一中空構造との間に位置し、且つ前記出光面から前記底面まで貫通し、各前記第二中空構造は、複数の反射面を含み、前記複数の反射面は、対応する前記入光面と、対応する前記第一中空構造の前記複数の集光屈折面との間に位置し、前記複数の反射面は、それぞれ、前記複数の集光屈折面に対応する、導光板。
【請求項８】
請求項7に記載の導光板であって、
各前記第二中空構造は、互に分離した複数の中空パターンを含み、前記複数の中空パターンは、対応する前記入光面を、互に分離した複数の入光部に仕切り、前記複数の反射面の各々は、互に分離した２つの反射部を含み、前記２つの反射部は、それぞれ、隣接する２つの前記中空パターンの側壁であり、前記２つの反射部は、前記複数の入光部のうちの１つに接続される、導光板。
【請求項９】
請求項1に記載の導光板であって、
前記少なくとも１つの入光面に配置される少なくとも１つの反射層を更に含み、前記少なくとも１つの反射層の各々は、対応する前記入光面から露出した複数の開口を有し、前記複数の開口は、前記複数の集光屈折面に対応する、導光板。
【請求項１０】
請求項9に記載の導光板であって、
前記少なくとも１つの入光面の各々は、前記複数の開口にそれぞれ設置される複数の突出部を有する、導光板。
【請求項１１】
光源モジュールであって、
導光板及び少なくとも１つの発光アセンブリを含み、
前記導光板、少なくとも１つの入光面、出光面、底面、及び少なくとも１つの第一中空構造を有し、前記出光面は、前記底面に相対し、前記少なくとも１つの入光面は、前記出光面と前記底面との間に接続され、前記少なくとも１つの第一中空構造は、前記少なくとも１つの入光面に対応して設置され、各前記第一中空構造は、前記出光面から前記底面まで貫通し、且つ対応する前記入光面に近接し、各前記第一中空構造は、前記入光面に沿って設置される複数の集光屈折面を含み、
前記少なくとも１つの発光アセンブリは、前記少なくとも１つの入光面の近傍に設置され、且つ前記少なくとも１つの第一中空構造に対応し、各前記発光アセンブリは、複数の発光素子を含み、前記複数の発光素子は、それぞれ、対応する前記第一中空構造の前記複数の集光屈折面に相対する、光源モジュール。
【請求項１２】
請求項11に記載の光源モジュールであって、
前記導光板は、少なくとも１つの第二中空構造を更に含み、前記少なくとも１つの第二中空構造は、前記少なくとも１つの入光面と前記少なくとも１つの第一中空構造との間に位置し、且つ前記出光面から前記底面まで延伸し、各前記第二中空構造は、対応する前記入光面と、対応する前記第一中空構造の前記複数の集光屈折面との間に位置する複数の反射面を含み、前記複数の反射面は、それぞれ、前記複数の集光屈折面に対応する、光源モジュール。
【請求項１３】
請求項11に記載の光源モジュールであって、
前記少なくとも１つの入光面に配置される少なくとも１つの反射層を更に含み、前記少なくとも１つの反射層の各々は、対応する前記入光面から露出した複数の開口を有し、前記複数の開口は、それぞれ、前記複数の集光屈折面に対応し、前記発光アセンブリの前記複数の発光素子は、それぞれ、前記複数の開口に相対して設置される、光源モジュール。
【請求項１４】
請求項13に記載の光源モジュールであって、
前記少なくとも１つの入光面の各々は、前記複数の開口にそれぞれ設置される複数の突出部を有し、前記発光アセンブリの前記複数の発光素子は、それぞれ、前記複数の突出部に相対して設置される、光源モジュール。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、導光板及び光源モジュールに関し、特に、中空構造を有する導光板及びこの導光板を含む光源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
透明型表示器が広告看板、陳列窓、ヘッドアップディスプレイなどの多くの面において幅広く用いられている。従来の透明型表示器の光源は、大体、発光ダイオード(LED)を採用し、発光ダイオードの光束は、高い集光性を有するので、透明型表示器の局部表示機能に適用することができる。
【０００３】
従来の透明型表示器は、導光板、及び複数の発光ダイオードを有する発光アセンブリを含み、また、発光ダイオードの光束の集光度を向上させるために、導光板と発光ダイオードとの間に集光レンズを増設することがある。しかし、集光レンズを導光板と発光ダイオードとの間に設置するために、もちろん、集光レンズを導光板と発光ダイオードとの間に固定するように集光レンズの支持構造を増設する必要がある。このように、全体の生産コストを増加させてしまう恐れがある。
【０００４】
なお、この「背景技術」の部分が、本考案の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本考案の１つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本考案の出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の目的は、集光及び導光の機能を有する導光板を提供することにある。
【０００６】
本考案のもう１つの目的は、生産コストを低減し得る光源モジュールを提供することにある。
【０００７】
本考案の他の目的及び利点は、本考案に開示されている技術的特徴からさらに理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の一部若しくは全部の目的又は他の目的を達成するために、本考案による導光板は、少なくとも１つの入光面、出光（即ち、光取り出し）面、底面、及び少なくとも１つの第一中空構造を有する。出光面は、底面に相対し、入光面は、出光面と底面との間に接続される。第一中空構造は、入光面に対応して設置され、出光面から底面まで貫通し、且つ対応する入光面に近接し、第一中空構造は、入光面に沿って設置される複数の集光屈折面を含む。
【０００９】
上述の一部若しくは全部の目的又は他の目的を達成するために、本考案による光源モジュールは、上述の導光板及び少なくとも１つの発光アセンブリを含む。発光アセンブリは、導光板の入光面の近傍に配置され、且つ第一中空構造に対応し、発光アセンブリは、複数の発光素子を含み、これらの発光素子は、それぞれ、対応する第一中空構造の複数の集光屈折面に相対する。
【００１０】
本考案は、導光板が第一中空構造を有し、且つ第一中空構造の集光屈折面が、発光素子の光束を集める機能を有するので、集光及び導光の機能を有する。本考案による光源モジュールは、この導光板を使用するため、導光板と発光アセンブリとの間に集光レンズを増設する必要がなく、集光レンズの支持構造を増設することもないので、比較的簡単な機構設計及び比較的簡単な組み立て手順を有し、生産コストを低減することができる。
【００１１】
本考案の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて添付した図面を参照することにより、詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本考案の一実施例における光源モジュールを示す図である。
【図１Ｂ】図1AのA-A線に沿った断面図である。
【図１Ｃ】本考案の他の実施例における集光屈折面の拡大図である。
【図２】本考案の他の実施例における光源モジュールを示す図である。
【図３Ａ】本考案の他の実施例における光源モジュールを示す図である。
【図３Ｂ】図3Aの光源モジュールの局部拡大図である。
【図４】本考案の他の実施例における導光板を示す図である。
【図５Ａ】本考案の他の実施例における光源モジュールを示す図である。
【図５Ｂ】本考案の他の実施例における光源モジュールを示す図である。
【図６】本考案の他の実施例における導光板を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案の上述した及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく次のような好ましい実施例の詳細な説明により明確になる。なお、次のような実施例に言及されている方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前、後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本考案を説明するためだけのものであり、本考案を限定するためのものではない。
【００１４】
図1Aは、本考案の一実施例における光源モジュールを示す図である。図1Bは、本考案の一実施例における導光板の、図1AのA-A線に沿った断面図である。図1A及び図1Bに示すように、本実施例の光源モジュール10は、導光板100及び発光アセンブリ200を含む。導光板100は、少なくとも１つの入光面110、出光面120、底面130、及び少なくとも１つの第一中空構造140を有する。図1Aでは、１つの入光面110及び１つの第一中空構造140を例とする。出光面120は、底面130に相対し、入光面110は、出光面120と底面130との間に接続される。第一中空構造140は、入光面110に対応して設置され、出光面120から底面130まで貫通し、且つ対応する入光面110に近接する。第一中空構造140は、入光面110に沿って設置される複数の集光屈折面141を有し、本実施例では、第一中空構造140は、例えば、単一の中空部143を含み、複数の集光屈折面141は、この中空部143の、対応する入光面110に近接する一側に位置する。複数の集光屈折面141は、中空部143と入光面110との間に位置し、複数の集光屈折面141は、例えば、互いに接続される。発光アセンブリ200は、導光板100の入光面110の近傍に配置され、且つ第一中空構造140に対応する。発光アセンブリ200は、複数の発光素子210、及び発光素子210を載置するための基板220を含み、これらの発光素子210は、それぞれ、対応する第一中空構造140の複数の集光屈折面141に相対する。集光屈折面141は、正の屈折力（diopter）を有する曲面であっても良く、複数の集光屈折面141の屈折力は、同じであっても良く、異なっても良い。本実施例では、図1Aに示す複数の集光屈折面141の曲面の曲率が互いに同じであり、これにより、複数の集光屈折面141の屈折力は、互いに同じである。しかし、他の実施例では、複数の集光屈折面141は、少なくとも２つの異なる曲面の曲率を有しても良く、これにより、少なくとも１つの一部の集光屈折面141の屈折力は、互いに異なる。複数の集光屈折面141から入光面110までの最短距離は、同じであっても良く、異なっても良い。本実施例では、図1Aに示す複数の集光屈折面141から入光面110までの最短距離d1は、互いに同じであるが、他の実施例では、複数の集光屈折面141と入光面110との間には、少なくとも２つの異なる最短距離を有しても良く、これにより、少なくとも一部の集光屈折面141から入光面110までの最短距離は、互いに異なる。また、本実施例では、集光屈折面141は、例えば、互いに接続されるが、他の実施例では、集光屈折面141の間は、互いに接続されなくても良く、例えば、図1Cに示すように、平面146により接続されても良い。
【００１５】
本実施例では、発光アセンブリ200の複数の発光素子210は、それぞれ、発光ダイオード又は他の固体光源であっても良いが、これに限定されない。
【００１６】
図1Aに示すように、発光アセンブリ200の各発光素子210は、大体、導光板100の１つの調光（dimming）領域119に対応する。発光素子210は、異なる出光（即ち、光取り出し）角度の光束、例えば、光束L及び光束L1を提供し、そのうち、出光角度が比較的小さい光束Lは、集光屈折面141が無くても、対応する調光領域119から射出することができる。これに対して、出光角度が比較的大きい光束L1は、集光屈折面141の集光作用を受け、対応する調光領域119から射出することができる。よって、集光屈折面141により、発光素子210からの光束が対応する調光領域119から射出する比率を上げ、近接する調光領域119への干渉を避け、光源モジュール10のゾーニング（zoning）調光の効果を向上させることができる。
【００１７】
本実施例は、導光板100が第一中空構造140を有し、且つ第一中空構造140の集光屈折面141が発光素子210からの光束を集める機能を有するので、集光及び導光の機能を有する。本実施例の光源モジュール10は、この導光板100を使用するため、導光板100と発光アセンブリ200との間に集光レンズを増設する必要がなく、集光レンズの支持構造を増設する必要もないので、比較的簡単な機構設計及び比較的簡単な組み立て手順を有し、生産コストを削減することができる。
【００１８】
図2は、本考案の他の実施例における光源モジュールを示す図である。図2に示すように、本実施例の光源モジュール10aは、上述の光源モジュール10の利点及び構造に類似したが、主な相違点は、導光板の第一中空構造にある。具体的に言えば、本実施例の導光板100aの各第一中空構造140aは、複数の中空部143aを含む。これらの中空部143aは、対応する入光面110に沿って設置され、且つ互に分離しており、各集光屈折面141aは、互に分離した第一屈折部141b及び第二屈折部141cを含む。図2に示すように、第一屈折部141b及び第二屈折部141cは、それぞれ、隣接する２つの中空部143aの側壁である。そのうち、第一屈折部141b及び第二屈折部141cは、互に対向する。発光アセンブリ200の複数の発光素子210は、それぞれ、第一屈折部141b及び第二屈折部141cを有する集光屈折面141aに相対する。本実施例では、これらの中空部143aは、異なるサイズ又は形状を有しても良く、これにより、集光屈折面141aの間には、異なる屈折力を有しても良く、或いは、単一の集光屈折面141aは、屈折力が異なる第一屈折部141b及び第二屈折部141cを有しても良い。なお、他の実施例では、これらの中空部143aは、同じ形状及びサイズを有しても良く、これにより、複数の集光屈折面141aの屈折力は、互に同じである。本実施例では、これらの集光屈折面141aから入光面110までの最短距離は、異なっても良く、例えば、最短距離d2は、最短距離d3と異なる。なお、他の実施例では、これらの集光屈折面141aから入光面110までの最短距離は、互に同じであっても良い。
【００１９】
本実施例では、出光角度が比較的小さい光束Lは、集光屈折面141aの第一屈折部141bと第二屈折部141cとの間を経由して集光屈折面141aを通過し、そして、対応する調光領域119から射出することができる。出光角度が比較的大きい光束L1は、それぞれ、集光屈折面141aの第一屈折部141b及び与第二屈折部141cの集光作用により、対応する調光領域119から射出することができる。本実施例は、互に分離した第一屈折部141b及び第二屈折部141cにより、光束Lが集光屈折面141aにおいて屈折する必要がなく、対応する調光領域119が射出し得るようにさせ、光束Lが異なる媒体の間で伝播するときに生じる損耗を減少させることができる。
【００２０】
図3Aは、本考案の他の実施例における光源モジュールを示す図である。図3Bは、図3Aの光源モジュールの局部拡大図である。図3A及び図3Bに示すように、本実施例の光源モジュール10bは、上述の光源モジュール10に類似したが、主な相違点は、本実施例の導光板100bがさらに、少なくとも１つの入光面110aと少なくとも１つの第一中空構造140aとの間に位置する少なくとも１つの第二中空構造150を有することにある。図3Aでは、１つの第二中空構造150が１つの入光面110aと１つの第一中空構造140aとの間に位置するケースを例とする。第二中空構造150は、出光面120から底面130まで貫通する。第二中空構造150は、複数の反射面151を含み、これらの反射面151は、入光面110aと、第一中空構造140aの複数の集光屈折面141aとの間に位置し、且つ、それぞれ、複数の集光屈折面141aに対応する。本実施例では、各第二中空構造150は、互に分離した複数の中空パターン152を含み、これらの中空パターン152は、入光面110aを、互に分離した複数の入光部111に仕切り、各反射面151は、互に分離した第一反射部151a及び第二反射部151bを含み、第一反射部151a及び第二反射部151bは、それぞれ、隣接する２つの中空パターン152の側壁であり、且つ単一の反射面151の第一反射部151a及び第二反射部151bは、同一の入光部111の両端の側に接続され、即ち、入光部111は、第一反射部151aと第二反射部151bとの間に接続される。
【００２１】
発光アセンブリ200の複数の発光素子210は、それぞれ、複数の入光部111に相対し、発光素子210は、異なる出光角度の光束、例えば、光束L、光束L1、及び光束L2を提供する。そのうち、光束L及び光束L1の出光角度、及び導光板100bに進入した後の伝播経路は、図2と同様であっても良いため、ここでは、その詳しい説明を省略する。光束L2の出光角度は、光束L1よりも大きく、反射面151の第一反射部151a及び第二反射部151bは、それぞれ、光束L2を対応する集光屈折面141aへ反射することができ、これにより、光束L2は、対応する調光領域119から射出することができる。本実施例の導光板100bの反射面151は、発光素子210からの光束が対応する調光領域119から射出し得る比率を更に上げ、光源モジュール10bのゾーニング調光の効果をより一層向上させることができる。
【００２２】
なお、本実施例では、図2に示す導光板100aの第一中空構造140aと第二中空構造150との組み合わせを例として説明しているが、本実施例の第二中空構造150は、図1Aの光源モジュール10の導光板100に適用することもできる。
【００２３】
図4は、本考案の他の実施例における導光板を示す図である。図4に示すように、本実施例は、図3の実施例とほぼ同じであるが、主な相違点は、本実施例の導光板100cの入光面110が、第二中空構造150aの中空パターン152aにより、互に分離した複数の入光部に仕切られておらず、第二中空構造150aの複数の中空パターン152aが全体として入光面110と第一中空構造140aとの間に位置し、隣接する中空パターン152aの間において発光ユニット210に対応して形成される入光部111aも導光板100cの内部に位置することにある。なお、本実施例では、図2に示す第一中空構造140aと第二中空構造150aとの組み合わせを例として説明しているが、本実施例の第二中空構造150aは、図1Aの光源モジュール10の導光板100に適用することもできる。
【００２４】
図5Aは、本考案の他の実施例における光源モジュールを示す図である。図5Aに示すように、光源モジュール10cは、導光板100dを含むが、図1Aの実施例に比べ、導光板100dは、少なくとも１つの入光面110に配置される少なくとも１つの反射層160をさらに含んでも良い。図5Aは、１つの反射層160が１つの入光面110に配置されるケースを例とする。反射層160は、入光面110から露出した複数の開口161を有し、これらの開口161は、それぞれ、複数の集光屈折面141に対応する。発光アセンブリ200の複数の発光素子210が、それぞれ、開口161に対して設置されてもよく、且つ開口161のサイズが、発光素子210よりも小さくても良く、これにより、発光素子210の一部の光束、例えば、出光角度が比較的大きい光束を遮ることができる。
【００２５】
図5Aに示す光路のように、発光素子210は、異なる出光角度の光束L、光束L1及び光束L2を提供し、そのうち、光束L及び光束L1の出光角度、及び導光板100dに進入した後の伝播経路は、図1と同様であっても良いため、ここでは、その詳しい説明を省略する。光束L2は、出光角度が大き過ぎるため、導光板100dに入ったら、近接する調光領域119に入りやすい。よって、反射層160を設置することで、光束L2が導光板100dに進入しないようにさせ、光束L2が導光板100dに進入した後に調光領域119に近接する領域に干渉を与えるのを避けることができる。
【００２６】
図5Bは、本考案の他の実施例における光源モジュールを示す図である。図5Bに示すように、本実施例と図5Aの実施例との相違点は、導光板100eの入光面110が開口161にそれぞれ設置される複数の突出部112を有し、発光アセンブリ200の複数の発光素子210がそれぞれ突出部112に相対して設置されることで、発光アセンブリ200の複数の発光素子210の位置合わせを助け得ることにある。図5A及び図5Bには、図1と同様の集光屈折面141が示されているが、上述の反射層160及び突出部112は、前述のすべての実施例にも適用することができる。
【００２７】
図6は、本考案の他の実施例における導光板を示す図である。図6に示すように、前述の実施例では、すべて、１つの第一中空構造が１つの入光面に対応するケースを例として説明しているが、本考案は、これに限定されない。本実施例の導光板100fの第一中空構造140cは、複数の、例えば、図6中の２つの第一中空構造140cがそれぞれ入光面110及び入光面110bに対応して設置されても良い。なお、本実施例に示す第一中空構造140cは、図1の第一中空構造140に類似したが、これに限定されず、第一中空構造140cは、前述の任意の実施例の第一中空構造であっても良い。
【００２８】
以上のことから、本考案は、導光板が第一中空構造を有し、且つ第一中空構造の集光屈折面が発光素子の光束を集める機能を有するので、集光及び導光の機能を有する。本考案の光源モジュールは、この導光板を用いるため、導光板と発光アセンブリとの間に集光レンズを増設する必要がなく、集光レンズの支持構造を増設することもないので、比較的簡単な機構設計及び比較的簡単な組み立て手順を有し、生産コストを低減することができる。
【００２９】
本考案は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本考案を限定するためのものでなく、当業者は、本考案の思想と範囲を離脱しない限り、本考案に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本考案の保護範囲は、添付した実用新案登録請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本考案の何れの実施例又は実用新案登録請求の範囲は、本考案に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と考案の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本考案の権利範囲を限定するものでない。また、本明細書又は実用新案登録請求の範囲に言及されている「第一」、「第二」などの用語は、要素（element）に名前を付け、または、異なる実施例又は範囲を区別するためのもののみであり、要素の数量上での上限又は下限を限定するためのものでない。
【符号の説明】
【００３０】
10、10a、10b、10c：光源モジュール
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f：導光板
110、110a、110b：入光面
111、111a：入光部
112：突出部
120：出光面
130：底面
140、104a、140b、140c：第一中空構造
141、141a：集光屈折面
141b：第一屈折部
141c：第二屈折部
143、143a：中空部
146：平面
150、150a：第二中空構造
151：反射面
151a：第一反射部
151b：第二反射部
152、152a：中空パターン
160：反射層
161：開口
200：発光アセンブリ
210：発光素子
220：基板
L：光束
L1：光束
L2：光束
d1、d2、d3：最短距離
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0003220370.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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