(57)【要約】【課題】液晶表示パネル等の各種表示パネルにおいてそれらの寸法が変化しても単位光源の寸法を変える必要がなく、各種表示パネル照明用単位光源として使用可能にする。【解決手段】表示パネル１０，３０，５０のパネル面を複数の同等寸法に分割してなる複数の単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａにおいてその単位パネル面の照明に用いるためにユニット化された単位発光素子７０であって、当該単位発光素子７０は、その発光面から平面板へ発光した単位発光投影７０ｂ寸法が、パネル面全体の寸法が相違する複数の表示パネルそれぞれの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａと同等の寸法を有することで、これら複数の表示パネル１０，３０，５０いずれの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａに対してもその照明用として共用することができるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視矩形形状でかつ表示サイズが異なる複数の表示パネルそれぞれに対して、平面視矩形形状でかつ同等面積形状の複数の単位パネル面に領域を分割することで、単位パネル面数がそれぞれ異なる表示パネルとなしたときにおいて、各表示パネルそれぞれの照明に用いる単位発光素子であって、
当該単位発光素子は、各表示パネルいずれの単位パネル面に対してもその面積形状と同等の面積形状の発光投影面を共有することで、異なる表示サイズである複数の表示パネルのいずれにもその照明用として用いることが可能となっている、ことを特徴とする単位発光素子。
【請求項２】
当該単位発光素子の発光面が、パネル面に対して平行な平坦面、または、パネル面に対して斜めな面、または、曲面形状になっている、請求項１に記載の単位発光素子。
【請求項３】
当該単位発光素子が、ＬＥＤ型発光素子、有機ＥＬ型発光素子、冷陰極型発光素子等である請求項１または２に記載の単位発光素子。
【請求項４】
上記表示パネルが、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、発光ダイオードディスプレイ、有機または無機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネセンスディスプレイ、蛍光表示管ディスプレイ、のいずれかに用いる表示パネルである請求項１ないし３のいずれかに記載の単位発光素子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の単位発光素子を、表示パネルを構成する複数の単位パネル面に個別に対応して、マトリクス状にタイリングしてなる、ことを特徴とする面光源デバイス。
【請求項６】
平面視矩形形状でかつ表示サイズが異なる複数の表示パネルそれぞれに対応して面光源デバイスをその照明のために設定する面光源デバイス設定方法において、
複数の表示パネルそれぞれを上記面光源デバイスにおける単位発光素子それぞれの発光投影面と同等面積形状の複数の単位パネル面に領域を分割し、
各表示パネルに対してそれらの単位パネル面数と同数の単位発光素子を配列して面光源デバイスを設定する、ことを特徴とする面光源デバイス設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルのパネル面を複数の同等寸法に分割してなる複数の単位パネル面において、その単位パネル面の照明に用いるためにユニット化された単位発光素子、これを用いた面光源デバイス、ならびに面光源デバイスの設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイとして定義される表示パネルには、液晶表示パネルがある。この液晶表示パネルは、非発光型であるために、それを発光装置で照明することが必要である。例えば透過型の液晶表示パネルではその背面側に面光源デバイスとして設置した発光装置で照明するようになっている。この発光装置はバックライトと称される。バックライトにはサイドエッジ型と直下型とがあり、サイドエッジ型は、図９で示すように液晶表示パネル１背面下方に配置した導光反射板２の側縁部に線状の発光素子である、例えば冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）４を設置した構造である。この導光反射板２と冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）４とでサイドエッジ型面光源デバイス６が構成される。直下型のバックライトは、図１０で示すように、液晶表示パネル１の背面直下に設置される直下型面光源デバイス８で構成される。液晶表示パネル１は近年その寸法が３２インチ、３７インチ、４２インチ、…と超大型化してきており、バックライトに用いる面光源デバイス６，８の寸法も大型であることが要求される。一方、液晶表示パネル１は大型である一方で薄型であることも要求されており、これに対応してバックライトに用いる面光源デバイス６，８も大型であると同時に薄型であることが要求されるようになってきている。一方、面光源デバイス６，８を大型でかつ薄型に製作することは必ずしも容易ではない。そこでは、例えば直下型面光源デバイス８であれば、液晶表示パネル１の寸法に合わせて複数の単位光源９をその背面にタイリング配置したものも提案されている。例えば、特開２００７−２８０６３５では正六角形をなすＬＥＤ内蔵単位光源がある。しかしながら、こうした単位光源９は液晶表示パネル１の寸法が変化するとその寸法に合わせて新規に製作する必要があり、生産性が低い上にコストが割高になるという課題があった。
【特許文献１】特開２００７−２８０６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明により解決すべき課題は、表示パネル寸法が変化しても単位光源の寸法を変える必要がなく、表示パネル照明用単位光源として使用できるようにして生産性、コスト低減化を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による単位発光素子は、平面視矩形形状でかつ表示サイズが異なる複数の表示パネルそれぞれに対して、平面視矩形形状で同等面積形状の複数の単位パネル面に領域を分割することで、単位パネル面数がそれぞれ異なる表示パネルとなしたときにおいて、各表示パネルそれぞれの照明に用いる単位発光素子であって、当該単位発光素子は、各表示パネルいずれの単位パネル面に対してその面積形状と同等の面積形状の発光投影面を共有することで、異なる表示サイズである複数の表示パネルのいずれにもその照明用として用いることが可能となっていることを特徴とするものである。
【０００５】
上記同等とは実質的に同等であるとみなすことができる寸法の意義であり、物理的に完全一致する意義のみに限定するものではない。
【０００６】
本発明によると、２つの表示パネルのパネル面全体の寸法が相違しても、それら両表示パネルのパネル面全体を、複数でかつ同等寸法の単位パネル面に分割したときのそれら単位パネル面寸法が、単位発光素子の発光投影寸法と同等であるので、単位発光素子をいずれの表示パネルのパネル面全体の照明光源として用いることができるようになる。その結果、表示パネルのパネル面寸法が大型化していっても、単位発光素子それ自体は、それら表示パネルの照明用として用いることができ、新規に制作する必要がなくなり、表示パネルや単位発光素子を含む装置全体の生産性が向上すると共にその生産コストも大きく低減することができるようになる。
【０００７】
本発明において、好ましい態様は、当該単位発光素子の発光面が、パネル面に平行な平坦面、または、パネル面に対して斜めな面、または、曲面形状になっていることである。この場合、穴などが入っている発光面、プリズム形状等も含むことができる。
【０００８】
本発明において、別の好ましい態様は、当該単位発光素子を、ＬＥＤ型発光素子、有機ＥＬ型発光素子、冷陰極型発光素子等で構成することである。
【０００９】
本発明において、さらに別の好ましい態様は、上記表示パネルを、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、発光ダイオードディスプレイ、有機または無機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネセンスディスプレイ、蛍光表示管ディスプレイ、のうちのいずれかに用いる表示パネルとすることである。
【００１０】
本発明による面光源デバイスは、上記単位発光素子を、表示パネルを構成する複数の単位パネル面に個別に対応して、マトリクス状にタイリングしてなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明による面光源デバイスの設定方法は、平面視矩形形状でかつ表示サイズが異なる複数の表示パネルそれぞれに対応して面光源デバイスをその照明のために設定する面光源デバイス設定方法において、複数の表示パネルそれぞれを上記面光源デバイスにおける単位発光素子それぞれの発光投影面と同等面積形状の複数の単位パネル面に領域を分割し、各表示パネルに対してそれらの単位パネル面数と同数の単位発光素子を配列して面光源デバイスを設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表示パネル寸法が変化しても単位光源の寸法を変える必要がなく、各表示パネルに対してそれら単位パネル面照明用の単位発光素子として共用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る単位発光素子、それを用いた面光源デバイスならびにその面光源デバイスの設定方法を説明すると、図１は、パネル面サイズが３２インチタイプの第１液晶表示パネル１０と該第１液晶表示パネル１０の背面に配置されたバックライトとしての第１面光源デバイス２０とを示し、図２は、パネル面サイズが４２インチタイプの第２液晶表示パネル３０と該第２液晶表示パネル３０の背面に配置されたバックライトとしての第２面光源デバイス４０を示し、図３は、パネル面サイズが５２インチタイプの第３液晶表示パネル５０と該第３液晶表示パネル５０の背面に配置されたバックライトとしての第３面光源デバイス６０を示す。
【００１４】
第１液晶表示パネル１０はパネル面寸法が縦方向Ｌ１（３９２ｍｍ）、横方向Ｍ１（６９８ｍｍ）であり、パネル全体の平面視外周面形状が矩形形状であり、パネル面全体のパネル領域を縦横マトリクスに分割して複数の平面視矩形形状でかつそれぞれ同等寸法の９つの単位領域に分割しこれら各単位領域を単位パネル面１０ａとしている。
【００１５】
第１面光源デバイス２０全体の発光投影面寸法は第１液晶表示パネル１０のパネル面寸法と同等である。実施の形態では第１面光源デバイス２０の発光面と第１液晶表示パネル１０のパネル面とは平行になっているので、上記発光投影面寸法と発光面寸法とは同等寸法である。そして、第１面光源デバイス２０は、縦方向寸法ＵＬ０（１３１ｍｍ）で横方向寸法ＵＭ０（２３２ｍｍ）の外周面形状が矩形形状で互いに同等寸法である９つの単位発光素子７０がタイリング状に組み合わせ配置されて構成されている。
【００１６】
第２液晶表示パネル３０はパネル面寸法が縦方向Ｌ２（５２５ｍｍ）、横方向Ｍ２（９３０ｍｍ）であり、第１液晶表示パネル１０と同様にパネル面全体を互いに同等寸法である１６個の単位パネル面３０ａに分割している。
【００１７】
第２面光源デバイス４０全体の発光投影面寸法は第２表示パネル３０のパネル面寸法と同等である。この場合も、第２面光源デバイス４０の発光面と第２液晶表示パネル３０のパネル面とは平行になっているので、上記発光投影面寸法と発光面寸法とは同等寸法である。そして、第２面光源デバイス４０は、第１面光源デバイス２０に用いた単位発光素子７０と同じ縦横方向同等寸法、同等外形形状である１６個の単位発光素子７０がタイリング状に組み合わせ配置されて構成されている。
【００１８】
第３液晶表示パネル５０はパネル面寸法が縦方向Ｌ３（６４８ｍｍ）、横方向Ｍ３（１１５２ｍｍ）であり、第１液晶表示パネル１０と同様にパネル面全体を互いに同等寸法である２５個の単位パネル面５０ａに分割している。
【００１９】
第３面光源デバイス６０全体の発光投影面寸法は第３表示パネル５０のパネル面寸法と同等である。この場合も、第３面光源デバイス６０の発光面と第３液晶表示パネル５０のパネル面とは平行になっているので、上記発光投影面寸法と発光面寸法とは同等寸法である。そして、第３面光源デバイス６０は、第１面光源デバイス２０に用いた単位発光素子７０と同じ縦横方向同等寸法、同等外形形状である２５個の単位発光素子７０がタイリング状に組み合わせ配置されて構成されている。
【００２０】
以上説明したようにいずれの液晶表示パネル１０，３０，５０においても、その背面をバックライトとして照明する面光源デバイス２０，４０，６０それぞれは同等の単位発光素子７０がそれぞれ９個、１６個、２５個と組み合わせられて構成されている。そして、液晶表示パネル１０，３０，５０それぞれの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａはいずれも同等寸法の横２３２ｍｍ、縦１３１ｍｍである。この場合、上記した単位発光素子７０が、その発光面から平面板である液晶表示パネル１０，３０，５０のパネル面へ向けて発光したときの発光投影寸法は、各液晶表示パネル１０，３０，５０それぞれの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａと同等寸法になっている。
【００２１】
この同等寸法について図４を参照して説明する。
【００２２】
図４（ａ）は、単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａと単位発光素子７０とを１対１対応で斜視図的に示したものであり、単位発光素子７０からの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａへの矢印方向への発光による投影状態をハッチングで示す。図４（ａ）では、単位発光素子７０ａの発光面７０ａと、単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａへの発光投影面７０ｂとを示している。
【００２３】
図４（ｂ）は単位発光素子７０の発光面７０ａと、平坦でかつ単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａとが平行であるので、単位発光素子７０の発光面７０ａの面積形状と単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａの面積形状と、発光面７０ａの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａへの単位発光投影面７０ｂの面積形状とはいずれも一致する。
【００２４】
図４（ｃ）は単位発光素子７０の発光面７０ａは、平坦ではあるが単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａに対して斜めになっている。単位発光素子７０の発光面７０ａの面積は単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａの面積より大きいが、単位発光素子７０の発光面７０ａが単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａに対して斜めになっていることで、その発光面７０ａの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａへの単位発光投影面７０ｂの面積形状は単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａの面積形状と一致する。
【００２５】
図４（ｄ）は単位発光素子７０の発光面７０ａは平坦ではなく曲面形状になっていてその面積は単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａの面積より大きいが、該発光面７０ａの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａへの単位発光投影面７０ｂの面積形状は単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａの面積形状と一致する。
【００２６】
以上図１ないし図４を参照して説明したように、第１、第２、第３液晶表示パネル１０，３０，５０は平面視矩形形状でかつ表示サイズが３２インチ、４２インチ、５２インとそれぞれ異なる。そして、第１、第２、第３面光源デバイス２０，４０，６０は、第１、第２、第３液晶表示パネル１０，３０，５０それぞれの単位パネル面１０ａ，３０ａ，５０ａそれぞれのパネル面サイズと同等寸法の発光投影面を有する単位発光素子７０を、それらの照明のために配列することで、当該面光源デバイス２０，４０，６０を設定している。
【００２７】
その結果、液晶表示パネルのパネル面寸法が第１、第２、第３液晶表示パネル１０，３０，５０のごとく大型化していっても、単位発光素子７０それ自体は、新規に制作する必要がなくなるので、これら液晶表示パネル１０，３０，５０や単位発光素子７を含む装置全体の生産性が向上すると共にその生産コストも大きく低減することができるようになる。
【００２８】
図５を参照して単位発光素子７０の構造を説明する。
【００２９】
図５（ａ）に簡略に示す単位発光素子７０は、フロントパネル７０１、リアパネル７０２、およびサイドパネル７０３で取り囲まれた内部に発光部７０４が配置された構造になっている。この発光部７０４は例えばＬＥＤ型発光素子である。
【００３０】
図５（ｂ）に簡略に示す単位発光素子７０は、フロントパネル７０１ａ、リアパネル７０２ａ、およびサイドパネル７０３ａで取り囲まれた内部に発光部７０４ａが配置された構造になっている。この発光部７０４ａは例えば有機ＥＬ型発光素子である。
【００３１】
図５（ｃ）に簡略に示す単位発光素子７０は、フロントパネル７０５、リアパネル７０６、およびサイドパネル７０７で取り囲まれて真空封止された内部において、フロントパネル７０５の内面に蛍光体７０８とアノード兼用のメタルバック７０９とが設けられ、リアパネル７０６の内面に電界電子放出するエミッタ７１０が配置された冷陰極型の発光素子構造になっている。
【００３２】
なお、本実施の形態の単位発光素子７０は上記例示以外の発光源も含むことができる。
【００３３】
図６を参照して単位発光素子７０をさらに説明する。
【００３４】
図６（ａ）は平面視外形が矩形である複数の単位発光素子７０が組み合わせされて構成された面光源デバイスを示し、図６（ｂ）は複数の単位発光素子７０の四周外周面のうち、周囲の単位発光素子７０と隣接する外周面の形状が曲面形状になって構成された面光源デバイスを示す。すなわち、単位発光素子７０四周の外周面は直線状に限らず曲線状でもよい。
【００３５】
図７を参照して単位発光素子７０をさらに説明する。
【００３６】
単位発光素子７０はその内部に単一の発光部を備えたものに限らず、その内部に複数の発光部７１１を備えたものも含むことができる。図７ではこれら複数の発光部７１１がマトリクス配列されており、図示略の複数の水平走査電極それぞれと複数の垂直走査電極それぞれとの交点に各発光部７１１が配置され、それら電極に印加される信号により発光駆動することができるようになっている。
【００３７】
図８を参照して液晶表示パネルの寸法が各種ある場合の単位発光素子７０の寸法を説明する。液晶表示パネルの横縦寸法として、３２インチ（横６９８ｍｍ×縦３９２ｍｍ）、３７インチ（横８２０ｍｍ×縦４６１ｍｍ）、４２インチ（横９３０ｍｍ×縦５２５ｍｍ）、４６インチ（横１０１８ｍｍ×縦５７３ｍｍ）、５２インチ（横１１５２ｍｍ×縦６４８ｍｍ）、５７インチ（横１２５１ｍｍ×縦７０４ｍｍ）、６５インチ（横１４２８ｍｍ×縦８０４ｍｍ）の７種類を示し、単位発光素子７０のタイル寸法（横×縦寸法）として、横１０２ｍｍ×縦５７ｍｍ、横１４４ｍｍ×縦８１ｍｍ、横２０５ｍｍ×縦１１５ｍｍ、横２３２ｍｍ×縦１３１ｍｍ、横２５５ｍｍ×縦１４３ｍｍ、横２８６ｍｍ×縦１６１ｍｍ、横３１３ｍｍ×縦１７６ｍの７種類を示す。そして、タイル寸法が横１０２ｍｍ×縦５７ｍｍである単位発光素子７０では、４６インチの液晶表示パネルに対しては１０行、１０列に配列され、５７インチの液晶表示パネルに対しては１２行、１２列に配列される。また、タイル寸法が横１４４ｍｍ×縦８１ｍｍである単位発光素子７０では、４６インチの液晶表示パネルに対しては７行、７列に配列され、５２インチの液晶表示パネルに対しては８行、８列に配列され、６５インチの液晶表示パネルに対しては１０行、１０列に配列される。また、タイル寸法が２０５ｍｍ×縦１１５ｍｍである単位発光素子７０では、３７インチの液晶表示パネルに対しては４行、４列に配列され、４６インチの液晶表示パネルに対しては５行、５列に配列され、５７インチの液晶表示パネルに対しては６行、６列に配列される。また、タイル寸法が横２３２ｍｍ×縦１３１ｍｍである単位発光素子７０では、３２インチの液晶表示パネルに対しては３行、３列に配列され、４２インチの液晶表示パネルに対しては４行、４列に配列され、５２インチの液晶表示パネルに対しては５行、５列に配列される。また、タイル寸法が横２５５ｍｍ×縦１４３ｍｍである単位発光素子７０では、４６インチの液晶表示パネルに対しては４行、４列に配列され、５７インチの液晶表示パネルに対しては５行、５列に配列される。また、タイル寸法が横２８６ｍｍ×縦１６１ｍｍである単位発光素子７０では、５２インチの液晶表示パネルに対しては４行、４列に配列され、６５インチの液晶表示パネルに対しては５行、５列に配列される。また、タイル寸法が横３１３ｍｍ×縦１７６ｍｍである単位発光素子７０では、４２インチの液晶表示パネルに対しては３行、３列に配列され、５７インチの液晶表示パネルに対しては４行、４列に配列される。
【００３８】
以上から、本実施の形態では、図８の表図例で示すように、単位発光素子７０の種類としては、１種類でもって、少なくとも２種類以上の液晶表示パネルに対するバックライトとして利用することができることとなり、液晶表示パネルの寸法が変更しても新規に単位発光素子７０を制作する必要がなくなり、液晶表示パネルや単位発光素子を含む装置全体の生産性が向上すると共にその生産コストも大きく低減することができるようになる。
【００３９】
なお上述の実施の形態では表示パネルとして液晶表示パネルを例示したが、この表示パネルに限定するものではなく、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、発光ダイオードディスプレイ、有機または無機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネセンスディスプレイ、蛍光表示管ディスプレイ、等の各種表示パネルに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る単位発光素子からなる発光装置と、これをバックライトとして照明される３２インチ液晶表示パネルとを示す斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施形態に係る単位発光素子からなる発光装置と、これをバックライトとして照明される４２インチ液晶表示パネルとを示す斜視図である。
【図３】図３は本発明の実施形態に係る単位発光素子からなる発光装置と、これをバックライトとして照明される５２インチ液晶表示パネルとを示す斜視図である
【図４】図４（ａ）は単位発光素子の単位パネル面への発光投影を示す図、図４（ｂ）は発光面が平坦な単位発光素子による発光投影の説明に用いる図、図４（ｃ）は発光面が単位パネル面に対して斜めである単位発光素子による発光投影の説明に用いる図、図４（ｄ）は発光面が曲面である単位発光素子による発光投影の説明に用いる図である。
【図５】図５（ａ）は単位発光素子の内部構成を示す断面図、図５（ｂ）は他の単位発光素子の内部構成を示す断面図、図５（ｃ）はさらに他の単位発光素子の内部構成を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は四周外周面の平面視形状が矩形である単位発光素子を組み合わせた状態と分解した状態とを示す図、図６（ｂ）は四周外周面の平面視形状の一部が曲面である単位発光素子を組み合わせた状態と分解した状態とを示す図である。
【図７】図７は単位発光素子の他の変形例を示す図である。
【図８】図８は単位発光素子のタイル寸法と液晶表示パネルのユニット寸法との関係を示す表図である。
【図９】図９はサイドエッジ型面光源デバイスとこれにより照明される液晶表示パネルとを示す斜視図である。
【図１０】図１０は直下型面光源デバイスとこれにより照明される液晶表示パネルとを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ３２インチタイプの第１液晶表示パネル
１０ａ  単位パネル面
２０  第１面光源デバイス
３０  ４２インチタイプの第２液晶表示パネル
３０ａ  単位パネル面
４０  第２面光源デバイス
５０  ５２インチタイプの第３液晶表示パネル
５０ａ  単位パネル面
６０  第３面光源デバイス
７０  単位発光素子
７０ａ  単位発光面
７０ｂ  単位発光投影
【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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