(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの表面及び裏面のいずれか一方を成形するための成形加工面を備えた第１のレンズ用モールドといずれか他方を成形するための成形加工面を備えた第２のレンズ用モールドであって、それぞれの成形加工面を対面配置させた状態で同両レンズ用モールドを組み合わせて構成される第１のキャビティ内に調整したレンズ用モノマーを充填し、同モノマーを硬化させて第１のレンズ前駆体を成形し、次いで硬化した同第１のレンズ前駆体に面着された第１又は第２のレンズ用モールドのいずれか一方を取り外し、露出した同第１のレンズ前駆体表面に着脱可能な粘着性かつ可撓性のあるシート体を貼着するとともに同シート体上に取り外した第１又は第２のレンズ用モールドと同じレンズカーブ構成の第３のレンズ用モールドを貼着し、次いで同第１のレンズ前駆体に対して面着されている側の第１又は第２のレンズ用モールドを取り外すとともに、前もって成形しておいた第２のレンズ前駆体に対してリング状のスペーサを介在させて同第１のレンズ前駆体を対面配置させることで同第１及び第２のレンズ前駆体の間に第２のキャビティを構成し、同第２のキャビティ内に調整した感光性モノマーを充填した後に同感光性モノマーを硬化させて３層構造のレンズを成形し、次いで前記シート体及び前記第３のレンズ用モールドを取り外すようにしたことを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。
【請求項２】
第３のレンズ用モールドとして取り外された前記第１又は第２のレンズ用モールドを使用することを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【請求項３】
前記スペーサは粘着性かつ可撓性のあるシート体からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は前後２枚のレンズ前駆体の間に感光性樹脂からなる中間層が配置された三層構造のプラスチックレンズの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズ光学系では光がレンズを透過する際に発生する収差をどれだけ小さくするかが大きな課題の１つである。そのためレンズの収差低減を図るべく様々な技術が開発されている。そのようなレンズの収差低減技術の１つとして特許文献１に開示される技術を挙げる。特許文献１には２枚の透明な板とその間に配置される屈折層からなる構成体が開示されており、レンズに応用することで収差を改善することができる技術である。例えば特許文献１の図８に挙げられた実施例では透明カバー２３２，２３６の間に屈折層としてエポキシ樹脂層２３４が配設されている。エポキシ樹脂層２３４はその図６及び図７に示すように紫外線のようなエネルギーの高い光線によって所定の屈折率分布状態となるように処理（キュア）されているため、全体として収差が改善された光学素子が形成される旨が記載されている。
【０００３】
この特許文献１の技術を応用して実際に収差の改善された眼鏡用プラスチックレンズが作製されている。同技術を応用した眼鏡用プラスチックレンズ１は一般に次のようにして作製される。
図１５（ａ）に示すように、下型を兼ねるプラスチック製の第１のレンズ前駆体１０１と上型を兼ねる同じくプラスチック製の第２のレンズ前駆体１０２の間にスペーサ１０３を介在させて対面配置させる。第１のレンズ前駆体１０１は完成後のレンズにおける表面（前面）側を構成し、第２のレンズ前駆体１０２は裏面（後面）側を構成することとなる。この両レンズ前駆体１０１，１０２とスペーサ１０３によって構成されるキャビティ内に感光性エポキシモノマーを充填し、固化させて図１５（ｂ）に示すように中間層１０４を形成させた３層構造のレンズ１０５を得るようにしている。そして、以後は図１５（ｃ）に示すように所定の外形形状となるようにレンズ１０５に切削加工あるいは研削加工を施すとともに中間層１０４に対して紫外線を照射して中間層１０４が所定の屈折率分布状態となるように処理（キュア）している。眼鏡用プラスチックレンズでは取り扱いの便から一般に円形の外形（いわゆる丸レンズ）となるように加工するとともに、実用としては薄さが要求されることから度数を設定する側とは反対側（例えば表面をベースカーブとし裏面側に度数設定する場合には図１５（ｃ）のように第１のレンズ前駆体１０１側）をなるべく薄く加工することとなる。
【特許文献１】米国特許第６８１３０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図１５（ｃ）のような加工を施す際にはなるべく加工工程が少ない方が好ましい。丸レンズとするためのレンズ周囲の加工は省略しにくいものの、上記図１５（ｃ）においては第２のレンズ前駆体１０２を加工しないようにすれば加工に要する時間ロスと加工によって不要部分として廃棄される樹脂の材料ロスが解消されることとなる。つまり、第１のレンズ前駆体１０１を当初から薄肉に構成すればそれらのロスはなくなることとなるはずである。
しかし、実際には第１のレンズ前駆体１０１を薄肉（例えば０．５ｍｍ程度）に構成した場合には次のような不具合が生じることとなる。
１）上記と同様にスペーサ１０３を介してキャビティ内に感光性エポキシモノマーを充填する場合にそのモノマーを充填する圧力で第１のレンズ前駆体１０１が膨張するため変形してしまう。
２）更に充填後の感光性エポキシモノマーを硬化させるために加熱処理等を施した場合にその加熱処理の段階でも第１のレンズ前駆体１０１が変形が発生する。
３）そもそも薄肉にした第１のレンズ前駆体１０１をスペーサ１０３上に歪みなく配置すること自体が非常に困難である。
これらのことから、感光性エポキシモノマーを硬化させることで中間層を構成するようにした三層構造を有するレンズにおいて度数を設定する側とは反対側のレンズ層（レンズ前駆体）を前もって薄肉とすることでそのための加工工程をなくすための技術が求められていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、感光性エポキシモノマーを硬化させることで中間層を構成するようにした三層構造を有するレンズにおいて所定のレンズ層（レンズ前駆体）を前もって薄肉として、中間層を構成するようにしてもそのレンズ層に変形を生じさせないプラスチックレンズ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】
【０００５】
上記の目的を達成するために第１の手段では、レンズの表面及び裏面のいずれか一方を成形するための成形加工面を備えた第１のレンズ用モールドといずれか他方を成形するための成形加工面を備えた第２のレンズ用モールドであって、それぞれの成形加工面を対面配置させた状態で同両レンズ用モールドを組み合わせて構成される第１のキャビティ内に調整したレンズ用モノマーを充填し、同モノマーを硬化させて第１のレンズ前駆体を成形し、次いで硬化した同第１のレンズ前駆体に面着された第１又は第２のレンズ用モールドのいずれか一方を取り外し、露出した同第１のレンズ前駆体表面に着脱可能な粘着性かつ可撓性のあるシート体を貼着するとともに同シート体上に取り外した第１又は第２のレンズ用モールドと同じレンズカーブ構成の第３のレンズ用モールドを貼着し、次いで同第１のレンズ前駆体に対して面着されている側の第１又は第２のレンズ用モールドを取り外すとともに、前もって成形しておいた第２のレンズ前駆体に対してリング状のスペーサを介在させて同第１のレンズ前駆体を対面配置させることで同第１及び第２のレンズ前駆体の間に第２のキャビティを構成し、同第２のキャビティ内に調整した感光性モノマーを充填した後に同感光性モノマーを硬化させて３層構造のレンズを成形し、次いで前記シート体及び前記第３のレンズ用モールドを取り外すようにしたことをその要旨とする。
また、第２の手段では第１の手段の構成に加え、第３のレンズ用モールドとして取り外された前記第１又は第２のレンズ用モールドを使用することをその要旨とする。
また、第３の手段の発明では第１又は２の手段に加え、前記スペーサは粘着性かつ可撓性のあるシート体からなることをその要旨とする。
【０００６】
第１の手段の構成では、まず第１及び第２のレンズ用モールドによって構成されるモールドの第１のキャビティ内にレンズ用モノマーを充填し、これを硬化させて第１のレンズ前駆体を得る。次に第１及び第２のレンズ用モールドのうちのいずれか一方のみを第１のレンズ前駆体から取り外す（脱型させる）。つまり、第１のレンズ前駆体は第１及び第２のレンズ用モールドのうちのいずれか他方によって保持され続けることとなる。レンズ用モノマーの硬化の手段としては熱硬化（マイクロウェーブによる誘電加熱も含む）、光硬化等が想定される。
次いでその露出した側の第１のレンズ前駆体表面に着脱可能な粘着性かつ可撓性のあるシート体を貼着し、シート体上に取り外した第１又は第２のレンズ用モールドと同じレンズカーブ構成の第３のレンズ用モールドを貼着する。これによって第１のレンズ前駆体は再び表裏から保持されることとなる。第３のレンズ用モールドは取り外した第１又は第２のレンズ用モールドをそのまま使用してもよい。また、取り外した第１又は第２のレンズ用モールドとは違うものの同じレンズカーブ構成の他の第１又は第２のレンズ用モールドを使用することも可能である。同じレンズカーブ構成とは曲率が同じあるいは近似していることを意味する。
ここに、粘着性かつ可撓性のあるシート体とは例えば高分子ゲルからなる厚さ数μｍから数ｍｍ程度の厚みのシート体が挙げられ、素材としてはウレタン系、シリコーン系、アクリル系等が挙げられる。
【０００７】
次に、第１のレンズ前駆体に対して面着されている側の第１又は第２のレンズ用モールドを取り外す（脱型させる）。つまり、先に脱型させた「いずれか一方のレンズ用モールド」ではなくそれと反対側の「いずれか他方のレンズ用モールド」側を脱型させることとする。そして、前もって成形しておいた第２のレンズ前駆体に対してリング状のスペーサを介在させて第１のレンズ前駆体を対面配置させるようにする。これによって第１及び第２のレンズ前駆体とスペーサによって包囲された第２のキャビティが構成される。次いで第２のキャビティ内に調整した感光性モノマーを充填し、同感光性モノマーを硬化させて第１及び第２のレンズ前駆体の間に中間層を有する３層構造のレンズを成形する。このような構成のレンズからシート体及び第３のレンズ用モールドを取り外すことでレンズを得ることができる。
ここに、スペーサは完全な円環を形成していなくとも構わない。また、複数のパーツで構成されていても構わない。要は、第２のキャビティに充填した感光性モノマーがこぼれなければよいため例え部分的に切れ目が形成されていても蓋をしたり切れ目側を上方に向ける等して対処できるからである。スペーサの材質は特に限定されることはない。例えば硬質な素材であってもゲル剤や接着剤を併用させることで第１及び第２のレンズ前駆体と密着性のよい壁面を構築できるからである。しかし、スペーサとしては上記と同様粘着性かつ可撓性のあるシート体が作業上好ましい。スペーサの厚みは形成される中間層の厚みと一致するため、どのような中間層を必要とするかによって変更されるべき要素である。眼鏡レンズ用としては一般的には数μｍから数ｍｍ程度である。
感光性モノマーの硬化の手段としては熱硬化（マイクロウェーブによる誘電加熱も含む）、光硬化が等想定される、
【０００８】
上記構成において、第１のレンズ前駆体の厚みは全域で同じ厚みであることが好ましい。つまり、第１及び第２のレンズ用モールドの両成形加工面のカーブ構成が同じであることが好ましい。この構成は第１のレンズ前駆体表面にシート体を貼着し、更に第３のレンズ用モールドを貼着した際の各層の安定性に寄与する。
また、中間層の厚みは全域で同じ厚みであることが好ましい。つまり第１のレンズ前駆体の中間層と接する面のカーブと第２のレンズ前駆体の中間層と接する面のカーブ構成が同じであることが好ましい。これはこの後の中間層に対する紫外線照射による所定の屈折率分布の設定処理に寄与する。
また、第１及び第２のレンズ用モールドのうちのいずれか一方のモールドを取り外した際に露出する第１のレンズ前駆体の面は上面を向けるようにセットすることが、以後の工程における取り扱い上好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記各請求項の発明では、感光性エポキシモノマーを硬化させることで中間層を構成するようにした三層構造を有するレンズにおいて度数を設定する側とは反対側のレンズ層は常に第１又は第２のレンズ用モールドによって保持されることとなるため外力が作用しても同レンズ層が容易に変形することがなく、レンズ成形後に同レンズ層を加工する必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施例１）
以下、本発明の具体的な実施例１について説明する。
１．レンズ前駆体成形工程
まず、第１のレンズ用モールド１と第２のレンズ用モールド２を用意する。第１及び第２のレンズ用モールド１，２は表裏とも同じ曲率の球面から構成されたメニスカス形状のガラス製の円形板状体とされている。第１のレンズ用モールド１の裏面１ａは成形される第１のレンズ前駆体としての前側レンズ片３の前面（物体側）を成形するための曲面とされ、第２のレンズ用モールド２の表面２ａは成形される前側レンズ片３の裏面（眼球側）を成形するための曲面とされている。本実施例１では裏面１ａと表面２ａのカーブは同じ曲率に構成され、裏面１ａと表面２ａの間隔は０．５ｍｍとされている。
図１に示すように両モールド１，２の裏面１ａと表面２ａとを所定の間隔を空けて対向配置させて片面に粘着面を形成したテープ４によって両モールド１，２の外周を包囲して内部に第１のキャビティＣ１を構成させる。そして、プラスチックレンズ成形の定法に従ってキャビティＣ１内に調整されたレンズ用モノマー５を図示しないシリンジを使用して注入する（図２の状態）。そして定法に従って所定時間加熱処理を施し、レンズ用モノマー５を硬化させて前側レンズ片３を作製する。作製された前側レンズ片３は厚みの均等（０．５ｍｍ）なメニスカス形状の透明なプラスチックレンズとなる。
図３に示すように本実施例１では前側レンズ片３を硬化させた後に、テープ４を剥がし上側の第１のレンズ用モールド１のみを脱型させる。前側レンズ片３は露出面３ａ側が上を向くようにセットされる。
【００１３】
２．シート体貼着工程
図４に示すように、前側レンズ片３の露出面３ａに対してその全面を覆うようにゲルシート７を貼着する。本実施例１ではゲルシート７はウレタンエラストマー製の厚み０．２ｍｍのものを使用する。そして、図５に示すようにゲルシート７の上に一旦取り外した第１のレンズ用モールド１をゲルシート７を覆うようにして貼着する。
３．第２のキャビティ構成工程
図６に示すように、上記において下側に配置されていた第２のレンズ用モールド２を前側レンズ片３から脱型させ上記露出面３ａとは逆側の面を露出させる。これを第１の成形加工面３ｂとする。一方、図７に示すように第２のレンズ前駆体としての後側レンズ片８を用意する。後側レンズ片８はメニスカス形状の透明なプラスチックレンズであって、本実施例１では１０ｍｍの厚みとされている。同後側レンズ片８の前面は第２の成形面８ａとされている。
後側レンズ片８の第２の成形面８ａの縁寄りには円環状のスペーサ９を貼着する。本実施例１ではスペーサ９はウレタンエラストマー製の厚み０．５ｍｍのものを使用する。そして、図８に示すように前側レンズ片３の第１の成形加工面３ｂと後側レンズ片８の第２の成形面８ａが正対するように前側レンズ片３をスペーサ９上に載置させる。このような状態で第１及び第２の成形加工面３ｂ，８ａ及びスペーサ９に包囲された第２のキャビティＣ２が形成される。尚、本実施例１では第１のレンズ用モールド１と後側レンズ片８の外方から図示しないクリップにて厚み方向に圧縮されているため、第１のレンズ用モールド１、前側レンズ片３及び後側レンズ片８等が重複配置されている状態からばらけてしまうことはない。
【００１４】
４．レンズ成形工程
図９に示すように第２のキャビティＣ２内に調整された光硬化性モノマーとしてのエポキシモノマー１１をシリンジ１０内に収容し、同シリンジ１０のニードル１０ａをスペーサ９の外側面から刺通させてモノマー１１を注入する。第２のキャビティＣ２内にモノマー１１を充填させた後にニードル１０ａを抜くが、スペーサ９に復元力があるため刺通穴は自動的に塞がる。そして光硬化性モノマーの硬化定法に従って所定時間加熱処理を施し、エポキシモノマー１１を硬化させて図１０のように中間層１２を成形する。これによって前側レンズ片３と後側レンズ片８に挟持された中間層１２を有する３層構造のレンズ１３が成形されることとなる。図１１に示すように、ゲルシート７とともに第１のレンズ用モールド１を取り外すことでレンズ１３が得られる。第１のレンズ用モールド１は再利用可能である。
５．後加工工程
図１１に示すカット線に沿ってレンズ１３を所定のサイズにカットして丸レンズを得るようにする。そして中間層１２に対し紫外線を照射して所定の屈折率分布を付与する。
【００１５】
このように構成することにより本実施例１の方法では次のような効果が奏される。
（１）従来ではこのような感光性樹脂からなる中間層を有する３層構造のレンズを作製する場合に厚みを薄くするためにはレンズ層（レンズ前駆体）を切削あるいは研削して薄くするしかなかった。しかし、このようにして常に前側レンズ片３を変形が生じないように保持しながら中間層１２を形成させるようにすれば、当初から薄いレンズ層（レンズ前駆体）を使用してレンズ１３を作製することができるため、加工のための時間的なロスや材料ロスが生じない。
（２）第１のレンズ用モールド１の裏面１ａと第２のレンズ用モールド２の表面２ａは同じカーブ構成であるため、図５における層構造が安定し、第１のレンズ用モールド１がずれたり前側レンズ片３が変形したりすることがない。
【００１６】
（実施例２）
以下、本発明の具体的な実施例２について説明する。尚、実施例１と同様の構成についての説明は省略する。
１．レンズ前駆体成形工程
まず、第１のレンズ用モールド１と第２のレンズ用モールド２を用意する。第１及び第２のレンズ用モールド１，２の構成は実施例１と同様であり、実施例１と同様にテープ４によって外周を包囲する（図１）。そして実施例１と同様の工程で前側レンズ片３を作製する（図２）。
次いで、前側レンズ片３と第２のレンズ用モールド２との外周の境界線に沿ってテープ４をカットし、図１２に示すように、上下に２分割する。つまり、第２のレンズ用モールド２のみが脱型されて成形された前側レンズ片３はテープに支持されて第１のレンズ用モールド１に面着された状態となる。
【００１７】
２．第２のキャビティ構成工程
図７に示すように、第２のレンズ前駆体としての後側レンズ片８を用意し、後側レンズ片８の第２の成形面８ａの縁寄りには円環状のスペーサ９を貼着する。後側レンズ片８及びスペーサ９の構成は実施例１と同様である。そして、図１３に示すように前側レンズ片３の第１の成形加工面３ｂと後側レンズ片８の第２の成形面８ａが正対するように前側レンズ片３をスペーサ９上に載置させる。このような状態で第１及び第２の成形加工面３ｂ，８ａ及びスペーサ９に包囲された第２のキャビティＣ２が形成される。尚、本実施例２でも第１のレンズ用モールド１と後側レンズ片８の外方から図示しないクリップにて厚み方向に圧縮されているため、第１のレンズ用モールド１、前側レンズ片３及び後側レンズ片８等が重複配置されている状態からばらけてしまうことはない。テープ４はクリップで挟んだ後で剥がすものとする。
【００１８】
３．レンズ成形工程
実施例１と同様第２のキャビティＣ２内に調整された光硬化性モノマーとしてのエポキシモノマー１１をシリンジ１０のニードル１０ａをスペーサ９の外側面から刺通させて注入する。そして実施例１と同様エポキシモノマー１１を硬化させて図１４のように中間層１２を成形する。これによって前側レンズ片３と後側レンズ片８に挟持された中間層１２を有する３層構造のレンズ１３が成形されることとなる。次いで、図１１のように第１のレンズ用モールド１を取り外すことでレンズ１３が得られる。第１のレンズ用モールド１は再利用可能である。
５．後加工工程
実施例１と同様である（図１１）。
このように構成することにより本実施例２も実施例１と同様の効果が奏される。
【００１９】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施例１では前側レンズ片３を硬化させた後に、第１のレンズ用モールド１側を脱型させるようにしていたが、逆に第２のレンズ用モールド２側を脱型させるようにしてももちろん構わない。
・上記実施例２では前側レンズ片３を硬化させた後に、第２のレンズ用モールド２側を脱型させるようにしていたが、逆に第１のレンズ用モールド１側を脱型させるようにしてももちろん構わない。
・  上記実施例では第１のレンズ用モールド１、前側レンズ片３及び後側レンズ片８等を重複配置状態で固定するための手段としては図示しないクリップを使用したが、クリップの代わりにテープ４を巻回するようにしてもよい。
・ゲルシート７と第１のレンズ用モールド１や前側レンズ片３との接着性を向上させるためにゲルシート７との間に接着剤を介在させるようにしてもよい。
・スペーサ９の形状は上記実施例に限定されない。後加工工程によってレンズ１３を所定のサイズにカットするのであるからスペーサ９は所定の厚みを維持でき、第１及び第２の成形加工面３ｂ，８ａとともに第２のキャビティＣ２を構成できれば足る。
・その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例において前側レンズ片を作製するために第１及び第２のレンズ用モールドを組み立てて内部にキャビティを形成した状態を簡略化して示した断面図。
【図２】同じ実施例において第１及び第２のレンズ用モールド内にレンズ用モノマーを充填した状態を簡略化して示した断面図。
【図３】図２においてレンズ用モノマーを硬化させて前側レンズ片が成形された状態から第１のレンズ用モールドを脱型させた状態を簡略化して示した断面図。
【図４】図３の状態の前側レンズ片の表面にゲルシートを貼着した状態を簡略化して示した断面図。
【図５】図４の状態において第１のレンズ用モールドをゲルシート上に貼着した状態を簡略化して示した断面図。
【図６】図５の状態において第２のレンズ用モールドを脱型させた状態を簡略化して示した断面図。
【図７】同じ実施例において後側レンズ片の第２の成形面上にスペーサを貼着した状態を簡略化して示した断面図。
【図８】図７の第２の成形面上に図６の前側レンズ、シート、第１のレンズ用モールドからなる構造体を載置した状態を簡略化して示した断面図。
【図９】図８において形成されるキャビティ内にモノマーを注入しようとしている状態を簡略化して示した断面図。
【図１０】図９において形成されるキャビティ内に充填されたモノマーが硬化して中間層が形成された状態を簡略化して示した断面図。
【図１１】図１０において第１のレンズ用モールド及びゲルシートを取り外した状態を簡略化して示した断面図。
【図１２】図２において第２のレンズ用モールドと前側レンズ片の境界線でテープをカットして上下分割した状態を簡略化して示した断面図。
【図１３】図７の第２の成形面上に図１２の上側の分割体を載置した状態を簡略化して示した断面図。
【図１４】図１３において形成されるキャビティ内に充填されたモノマーが硬化して中間層が形成された状態を簡略化して示した断面図。
【図１５】従来の眼鏡用プラスチックレンズの製造工程を簡単に説明した説明図であって、（ａ）は第１及び第２のレンズ前駆体を組み立てた状態、（ｂ）は中間層を成形した状態、（ｃ）は周囲をカットするとともに第２のレンズ前駆体の上面を研削した状態。
【符号の説明】
【００２１】
１…第１及び第３のレンズ用モールド、２…第２のレンズ用モールド、３…第１のレンズ前駆体としての前側レンズ片、５…レンズ用モノマー、７…シート体としてのゲルシート、８…第１のレンズ前駆体としての後側レンズ片、９…スペーサ、１１…感光性モノマー、２０…保護部材としてのセンサ保護管、２９…マイクロ波発生装置、Ｃ１…第１のキャビティ、Ｃ２…第２のキャビティ。
【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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