(57)【要約】【課題】レンズの光軸を精度よく調整すると共にハウジングの薄型化を実現する。【解決手段】レンズ鏡筒２は、そのハウジング４に軸１４の先端部材４４を軸線Ｇ方向に係止する係止部６７が設けられ、係止部６７の貫通孔６６に隙間Ｍ２を空けた状態で挿入され先端部材４４に螺合するビス５１と、頭部５１ａと係止部６７との間に介在された板バネ５５と、を有し、ビス５１に連結した冶具を移動させることで、隙間Ｍ２により先端部材４４が移動され、軸１４の倒れが調整され、光軸Ｌ２が調整され、冶具でビス５１を先端部材４４に締め込むことで、ビス５１の螺合作用と板バネ５５の弾性力とが協働され、先端部材４４と板バネ５５とで係止部６７が挟持され、軸１４がハウジング４に固定される。よって、軸１４の倒れを自由調整できると共に、軸１４の位置調整機能を冶具に持たせてハウジング４を簡易構成できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズが光軸方向に沿って移動するように前記レンズ枠の移動を案内するガイド軸と、前記レンズ枠を収容すると共に前記ガイド軸の一端部を支持するハウジングと、を備えたレンズ鏡筒であって、
前記ハウジングには、前記ガイド軸の軸線方向に前記ガイド軸の他端部を係止する係止部が設けられており、
前記係止部に形成された貫通孔に対し隙間を空けた状態で挿入され、且つ前記他端部に螺合するネジ部材と、
前記ネジ部材の頭部と前記係止部との間に介在された弾性部材と、を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記ハウジングには、隙間を空けた状態で前記一端部が嵌合される凹部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項１又は２記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズによって結像された光を検出する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカメラ付き携帯電話機等に適用されるレンズ鏡筒及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズ鏡筒としては、レンズを保持するレンズ枠と、レンズが光軸方向に沿って移動するようにレンズ枠の移動を案内するガイド軸と、レンズ枠を収容すると共にガイド軸の一端部を支持するハウジングと、を備え、軸受にガイド軸が偏心されて支持されているものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。このようなレンズ鏡筒では、軸受を回転させることで、ガイド軸の倒れが変化するように当該ガイド軸が移動され、レンズの光軸が調整される。
【特許文献１】特開２００６−２２７１７０号公報
【特許文献２】特開２００６−２０８５５４号公報
【特許文献３】特開２００６−３０９０５３号公報
【特許文献４】特開２００７−１９９４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような技術では、レンズの光軸を調整する際、ガイド軸を一定の軌跡で移動させることしかできないため、レンズの光軸の調整が制限されてしまい、レンズの光軸を精度よく調整できないおそれがある。また、近年のレンズ鏡筒においては、ハウジングの薄型化が望まれている。
【０００４】
そこで、本発明は、レンズの光軸を精度よく調整することができると共に、ハウジングの薄型化を実現することが可能なレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るレンズ鏡筒は、レンズを保持するレンズ枠と、レンズが光軸方向に沿って移動するようにレンズ枠の移動を案内するガイド軸と、レンズ枠を収容すると共にガイド軸の一端部を支持するハウジングと、を備えたレンズ鏡筒であって、ハウジングには、ガイド軸の軸線方向にガイド軸の他端部を係止する係止部が設けられており、係止部に形成された貫通孔に対し隙間を空けた状態で挿入され、且つ他端部に螺合するネジ部材と、ネジ部材の頭部と係止部との間に介在された弾性部材と、を有することを特徴とする。
【０００６】
このレンズ鏡筒では、例えばドライバー型の冶具をネジ部材の頭部に連結し、この冶具を移動させることで、貫通孔とネジ部材との間の隙間によってガイド軸の他端部（以下、単に「他端部」という）が移動される。これにより、ガイド軸の倒れが調整されてレンズの光軸が調整される。そして、冶具でネジ部材を他端部に締め込むことにより、ネジ部材の螺合作用と弾性部材の弾性力とが協働されて、他端部と弾性部材とで係止部が挟持され、ガイド軸がハウジングに固定される。従って、ネジ部材に連結した冶具の位置を調整することにより、ガイド軸の倒れを自由に調整することができ、レンズの光軸を精度よく調整することが可能となる。さらに、このように、冶具の位置を調整してガイド軸の倒れを調整することから、ガイド軸の位置を調整する機能を冶具に持たせることができ、ハウジングを簡易に構成することが可能となる。その結果、ハウジングの薄型化を実現することができる。
【０００７】
ここで、ハウジングには、隙間を空けた状態で一端部が嵌合される凹部が設けられていることが好ましい。この場合、ネジ部材に連結した冶具の位置を制御することで、ガイド軸の倒れが調整されるだけでなく、一端部と凹部との間の隙間によって、軸線方向と交差する方向におけるガイド軸の並進移動をも調整されることになる。よって、レンズの光軸を一層精度よく調整することが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る撮像装置は、上述したレンズ鏡筒と、レンズによって結像された光を検出する撮像素子と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この撮像装置では、上述したレンズ鏡筒を備えていることから、上記効果と同様な効果、すなわち、レンズの光軸を精度よく調整すると共にハウジングの薄型化を実現するという効果が奏される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズの光軸を精度よく調整することができると共に、ハウジングの薄型化を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明に係る撮像装置の一実施形態の斜視図である。図１に示されるように、撮像装置１は、対向する底面が長方形状であり且つ高さが底面の各辺よりも短い直方体形状のレンズ鏡筒２と、ＣＭＯＳ等の撮像素子３とを備えている。レンズ鏡筒２には、屈曲光学系が適用されている。これにより、撮像装置１では、レンズ鏡筒２の高さ方向（以下、単に「高さ方向」という）Ｚと平行な光軸Ｌ１に沿って被写体側から入射した光は、レンズ鏡筒２の底面の長手方向（以下、単に「長手方向」という）Ｙと平行な光軸Ｌ２に沿うようにレンズ鏡筒２によって９０°屈曲されて、撮像素子３によって検出される。
【００１３】
図２は、図１の撮像装置の分解斜視図であり、図３は、図１の撮像装置の内部構成図である。図２，３に示されるように、レンズ鏡筒２は、箱状のハウジング４を備えている。ハウジング４は、長手方向Ｙにおいて撮像素子３側に開口する開口部５ａ、及び長手方向Ｙと直交し且つ高さ方向と直交する方向（以下、「幅方向」という）Ｘにおいて一方の側に開口する開口部５ｂが形成された本体部５、並びに本体部５の開口部５ａを覆う蓋部６を有している。本体部５及び蓋部６のそれぞれは、例えば、ガラス繊維入りポリカーボネートからなり、射出成形によって一体的に形成されている。
【００１４】
本体部５の表壁（すなわち、レンズ鏡筒２の被写体側の底面を有する壁）には、光軸Ｌ１に沿って被写体側から進行してきた光を本体部５内に進入させる光通過孔５ｃが形成されており、本体部５の表壁には、光通過孔５ｃを覆う光透過板７が取り付けられている。なお、光透過板７に代えて、レンズを用いてもよい。ハウジング４内には、光軸Ｌ１上において光通過孔５ｃの後側に位置し、光軸Ｌ１に沿って被写体側から入射した光を光軸Ｌ２に沿うように９０°屈曲するプリズム８が配置されている。また、ハウジング４内には、光軸Ｌ２上において撮像素子３の前側に位置する固定レンズ１１が配置されている。プリズム８は、本体部５によって保持されており、固定レンズ１１は、蓋部６によって保持されている。
【００１５】
なお、長手方向Ｙにおいて撮像素子３と反対側の本体部５の端部は、本体部５の裏壁（すなわち、レンズ鏡筒２の被写体と反対側の底面を有する壁）がクランク状に屈曲されて切欠き部５ｄが形成されることで、本体部５のその他の部分に比べて薄型化（低背化）されている。このように、長手方向Ｙにおいて撮像素子３と反対側の本体部５の端部を薄型化することができるのは、本体部５の端部については、その内部に配置されるプリズム８の厚さ分を考慮すれば充分だからである。
【００１６】
更に、ハウジング４内には、光軸Ｌ２上に位置するシャッタ・ズームレンズユニット１２、及び光軸Ｌ２上においてシャッタ・ズームレンズユニット１２と固定レンズ１１との間に位置するズームフォーカスレンズユニット１３が配置されている。
【００１７】
シャッタ・ズームレンズユニット１２は、光軸Ｌ２に沿って進行してきた光の通過及び遮断を選択的に行うシャッタ、並びにズームレンズを含んでいる。シャッタ・ズームレンズユニット１２は、ハウジング４内において光軸Ｌ２に対し開口部５ｂ側に立設されたガイド軸１４に係合する円筒状の係合部１２ａ、及びハウジング４内において光軸Ｌ２に対し開口部５ｂと反対側に立設された回り止め軸１５に係合するＵ字溝状の係合部１２ｂを有している。これにより、シャッタ・ズームレンズユニット１２は、光軸Ｌ２回りの回転が規制された状態で、光軸Ｌ２に沿って移動することが可能となる。
【００１８】
ズームフォーカスレンズユニット１３は、ズームフォーカスレンズを含んでいる。ズームフォーカスレンズユニット１３は、ハウジング４内において光軸Ｌ２に対し開口部５ｂ側に立設されたガイド軸１６に係合する円筒状の係合部１３ａ、及び回り止め軸１５に係合するＵ字溝状の係合部１３ｂを有している。これにより、ズームフォーカスレンズユニット１３は、光軸Ｌ２回りの回転が規制された状態で、光軸Ｌ２に沿って移動することが可能となる。なお、ガイド軸１４とガイド軸１６とは、高さ方向Ｚにおいて並設されている。
【００１９】
本体部５の開口部５ｂ内には、駆動ユニット１７が配置されている。図４は、図１の撮像装置の駆動ユニットの斜視図である。図４に示されるように、駆動ユニット１７は、長方形薄板状の取付部１８ａ、及びその長手方向における両端に立設された長方形薄板状の支持部１８ｂ，１８ｃを含む支持部材１８を有している。支持部材１８は、ステンレス鋼の薄板を折り曲げることで一体的に形成されている。
【００２０】
支持部１８ｂの外面には、ステッピングモータ（駆動モータ）２１が取り付けられている。ステッピングモータ２１のリードスクリュー２２の両端部は、支持部１８ｂ，１８ｃによって軸支されており、リードスクリュー２２における支持部１８ｂ，１８ｃ間の部分には、凸部２３ａを有する従動ナット２３が螺合されている。一方、支持部１８ｃの外面には、ステッピングモータ（駆動モータ）２４が取り付けられている。ステッピングモータ２４のリードスクリュー２５の両端部は、支持部１８ｂ，１８ｃによって軸支されており、リードスクリュー２５における支持部１８ｂ，１８ｃ間の部分には、凸部２６ａを有する従動ナット２６が螺合されている。なお、リードスクリュー２２とリードスクリュー２５とは、支持部１８ｂ，１８ｃの立設方向において並設されている。
【００２１】
図２，３に示されるように、駆動ユニット１７は、支持部１８ｂ，１８ｃの立設方向が高さ方向Ｚと一致するように本体部５の開口部５ｂ内に配置されており、取付部１８ａが本体部５の表壁にネジ止めされることで本体部５に取り付けられている。このように、駆動ユニット１７においては、ステッピングモータ２１とステッピングモータ２４とが互い違いに配置されることで、リードスクリュー２２とリードスクリュー２５との近接化が図られている。これにより、駆動ユニット１７は、本体部５延いてはレンズ鏡筒２の薄型化に寄与することになる。
【００２２】
リードスクリュー２２に螺合された従動ナット２３の凸部２３ａは、シャッタ・ズームレンズユニット１２が有する係合部１２ｃの凹部に嵌合している。これにより、ステッピングモータ２１によってリードスクリュー２２が回転されると、シャッタ・ズームレンズユニット１２が光軸Ｌ２に沿って移動することになる。一方、リードスクリュー２５に螺合された従動ナット２６の凸部２６ａは、ズームフォーカスレンズユニット１３が有する係合部１３ｃの凹部に嵌合している。これにより、ステッピングモータ２４によってリードスクリュー２５が回転されると、ズームフォーカスレンズユニット１３が光軸Ｌ２に沿って移動することになる。
【００２３】
ハウジング４の蓋部６には、光軸Ｌ２上において固定レンズ１１の後側に位置する撮像素子３が内面に設けられた回路基板２７が取り付けられている。回路基板２７の内面には、シャッタ駆動回路やモータ駆動回路等も設けられており、回路基板２７の外面には、回路基板２７に対して電気信号を入出力するためのコネクタ接続ポート２８が設けられている。駆動ユニット１７の各ステッピングモータ２１，２４とモータ駆動回路とは、本体部５において開口部５ａと対向する側壁の外面及び開口部５ｂと対向する側壁の外面に配置されたフレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」という）３１によって電気的に接続されている。シャッタ・ズームレンズユニット１２のシャッタとシャッタ駆動回路とは、本体部５において開口部５ｂと対向する側壁の外面に延出するＦＰＣ３２、及びＦＰＣ３２と電気的に接続されたＦＰＣ３１によって電気的に接続されている。
【００２４】
本体部５の開口部５ｂ内に配置された駆動ユニット１７、及び本体部５において開口部５ａと対向する側壁の外面に配置されたＦＰＣ３１は、ステンレス鋼からなる薄板をＬ字状に折り曲げることで一体的に形成された外装カバー３３によって覆われている。また、本体部５において開口部５ｂと対向する側壁の外面に配置されたＦＰＣ３１、及びハウジング４の蓋部６に取り付けられた回路基板２７は、ステンレス鋼からなる薄板をＬ字状に折り曲げることで一体的に形成された外装カバー３４によって覆われている。
【００２５】
外装カバー３３と外装カバー３４とは、本体部５において開口部５ａと対向する側壁と開口部５ｂと対向する側壁とが交差する角部で着脱可能に係合しており、本体部５において開口部５ａと開口部５ｂとで挟まれた角部でハウジング４の蓋部６にピン止めされている。また、外装カバー３４は、回路基板２７のグランド端子と電気的に接続されており、更に、各外装カバー３３，３４は、本体部５の表壁の外面及び裏壁の外面に蒸着等によって形成された金属膜と電気的に接続されている。これにより、撮像装置１の各構成部品は、電磁シールドによって覆われることになる。なお、外装カバー３４において回路基板２７のコネクタ接続ポート２８に対応する部分は、コネクタ接続ポート２８に対するコネクタのアクセスが可能となるように切り欠かれている。
【００２６】
次に、上述したガイド軸１４に関して詳細に説明する。
【００２７】
図３に示されるように、ガイド軸１４は、シャッタ・ズームレンズユニット１２が光軸Ｌ２方向に沿って移動するように、シャッタ・ズームレンズユニット１２の移動を案内するものである。このガイド軸１４は、軸体４１及び先端部材４４を有している。
【００２８】
軸体４１は、その軸線Ｇが光軸Ｌ２と平行に（つまり、長手方向Ｙに沿って）ハウジング４の本体部５内に配置されている。また、軸体４１には、シャッタ・ズームレンズユニット１２の係合部１２ａが摺動可能に係合している。この軸体４１の後方端部である基端部（一端部）４１ａは、ハウジング４の本体部５の凹部４２に隙間Ｍ１を空けた状態で嵌合されて支持されている。この凹部４２は、本体部５において固定レンズ１１よりも開口部５ａ側に設けられ、前方に開口している。また、凹部４２内の基端部４１ａの周辺には、接着剤（不図示）が本体部５の充填口（不図示）から充填され、基端部４１ａが凹部４２に固定されている。
【００２９】
図５は図１の撮像装置の切欠き部側を示す斜視図、図６は図３の撮像装置におけるレンズ鏡筒の要部を示す拡大断面図である。図６に示されるように、先端部材４４は、軸体４１の先端部４１ｂに固定されており、ガイド軸１４の先端部（他端部）を構成する。この先端部材４４は、略立方体形状を呈しており、先端面４４ａには、後述のビス（ネジ部材）５１を螺合するためのネジ孔６１が軸体４１と同軸に設けられている。
【００３０】
図３に示されるように、先端部材４４は、本体部５においてプリズム８よりも開口部５ａ側に設けられ後方に開口する凹部４５に収容されている。図６に示されるように、先端部材４４は、その先端面４４ａが凹部４５の底面４５ａに当接されている。つまり、先端部材４４は、本体部５において凹部４５の底面４５ａを構成する係止部６７に係止されている。なお、ここでの係止部６７は、ハウジング４の外壁としても機能している。
【００３１】
さらに、先端部材４４が凹部４５に収容された状態において、凹部４５内の先端部材４４の周囲には、接着剤（不図示）が充填されており、これにより、先端部材４４が凹部４５内にて固定されている。
【００３２】
ビス５１は、係止部６７に形成された円形の貫通孔６６に対し隙間Ｍ２を空けた状態で挿入され、且つ先端部材４４のネジ孔６１に螺合している。ビス５１の頭部５１ａには、冶具６３（図７参照）を差し込むための差込口６２（ここでは、プラス型）が設けられている。また、図５，６に示されるように、ビス５１の頭部５１ａと係止部６７との間には、板バネ（弾性部材）５５が介在されている。この板バネ５５は、ビス５１の頭部５１ａを軸線Ｇ方向の前側に付勢する。なお、本実施形態では、上述したように、凹部４５内の先端部材４４の周囲に接着剤を充填して先端部材４４を凹部４５内に固定しているが、これに代えて若しくは加えて、ビス５１又は板バネ５５の周囲に接着剤を充填してもよい。
【００３３】
図７に示されるように、冶具６３は、ドライバー（ネジ回し）部６３ａと、制御部６３ｂと、を備えている。ドライバー部６３ａは、その先端部が差込口６２に対応する形状となっている。制御部６３ｂは、ドライバー部６３ａを移動させてその位置を制御するものであり、例えばマイクロメータ等を含んで構成されている。
【００３４】
次に、撮像装置１のレンズ鏡筒２における光軸Ｌ２の調整について説明する。レンズ鏡筒２では、例えば製造・組立工程において、まず、ビス５１の頭部５１ａに冶具６３のドライバー部６３ａを差し込み、ビス５１に冶具６３を連結する。
【００３５】
続いて、撮像素子３で撮像された像を観察しつつ、冶具６３のドライバー部６３ａを移動させる。このとき、貫通孔６６及びビス５１間に隙間Ｍ２が確保されていることから、ガイド軸１４の先端部材４４が隙間Ｍ２の許容範囲内で移動され、基端部４１ａを中心とするガイド軸１４の倒れが調整される。さらに、基端部４１ａ及び凹部４２間に隙間Ｍ１が確保されていることから、かかるドライバー部６３ａの移動により、ガイド軸１４が高さ方向Ｚ及び幅方向Ｘにも移動され、ガイド軸１４の高さ方向Ｚ及び幅方向Ｘ位置が調整される。よって、光軸Ｌ２が調整されることとなる。
【００３６】
そして、撮像された像が最適な状態のとき、冶具６３のドライバー部６３ａでビス５１を先端部材４４に締め込むことにより、ビス５１の螺合作用と板バネ５５の弾性力（付勢力）とを協働させ、先端部材４４の先端面４４ａと板バネ５５とで係止部６７を挟持させる。これと共に、凹部４２，４５内に接着剤を充填する。これにより、ガイド軸１４がハウジング４に固定される。
【００３７】
以上、本実施形態によれば、ビス５１に連結した冶具６３の位置を調整することにより、ガイド軸１４の倒れを自由に調整することができ、光軸Ｌ２を精度よく調整することが可能となる。つまり、レンズ鏡筒２では、１つのビス５１でガイド軸１４の位置を所望に調整することができ、高さ方向Ｚ及び幅方向Ｘの任意の位置にてガイド軸１４を固定することが可能となる。
【００３８】
さらに、このように、冶具６３の位置調整でガイド軸１４の倒れを調整することから、ガイド軸１４の位置を調整する位置調整機能を冶具６３に持たせることができる。そのため、ハウジング４を簡易に構成することが可能となり、ハウジング４の薄型化を実現することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、上述したように、ガイド軸１４の基端部４１ａが、隙間Ｍ１を空けた状態で本体部５の凹部４２に嵌合される。よって、冶具６３の位置を制御することにより、ガイド軸１４の倒れを調整するだけでなく、ガイド軸１４の軸線Ｇ方向と交差する方向（高さ方向Ｚ及び幅方向Ｘ）におけるガイド軸１４の並進移動をも調整することが可能となる。その結果、レンズの光軸を一層精度よく調整することができる。
【００４０】
なお、本実施形態のレンズ鏡筒２は、シャッタ・ズームレンズユニット１２の光学系の光軸を調整することで、光軸Ｌ２を容易に調整できるように構成されている。すなわち、ガイド軸１４は、光軸Ｌ２調整の寄与度が最も高い光学系の移動を案内するものである。
【００４１】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ガイド軸１４が先端部材４４を有するが、この先端部材はなくともよい。この場合、軸体４１の先端面にビス５１が直接螺合されることになる。また、上記実施形態では、軸体４１の基端部４１ａを、ハウジング４の凹部４２に隙間Ｍ１を空けた状態で嵌合したが、隙間を空けずに嵌合してもよい。この場合でも、レンズの光軸調整が可能である。
【００４２】
また、上記実施形態では、板バネ５５を設けたが、これに限定されず、種々の弾性部材を設けてもよい。また、上記実施形態では、ネジ孔６１にビス５１を締め付けたが、ビス５１自体でネジを刻みながら締め付けてもよい（いわゆる、セルフタッピング）。また、ビス５１を本体部５に固定すべく、ビス５１が覆われるように接着剤を塗布してもよい。
【００４３】
また、各ステッピングモータ２１，２４は、支持部材１８を介して間接的にハウジング４に取り付けられる場合に限定されず、ハウジング４に直接取り付けられてもよい。また、レンズ鏡筒２は、屈曲光学系が適用されたものに限定されず、沈胴式光学系等が適用されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施形態の斜視図である。
【図２】図１の撮像装置の分解斜視図である。
【図３】図１の撮像装置の内部構成図である。
【図４】図１の撮像装置の駆動ユニットの斜視図である。
【図５】図１の撮像装置の切欠き部側を示す斜視図である。
【図６】図３の撮像装置のレンズ鏡筒の要部を示す拡大断面図である。
【図７】図１の撮像装置のレンズ鏡筒における光軸調整についての説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…撮像装置、２…レンズ鏡筒、３…撮像素子、４…ハウジング、１２…シャッタ・ズームレンズユニット（レンズ，レンズ枠）、１４…ガイド軸、４１ａ…基端部（ガイド軸の一端部）、４２…凹部、４４…先端部材（ガイド軸の他端部）、５１…ビス（ネジ部材）、５１ａ…頭部、５５…板バネ（弾性部材）、６６…貫通孔、６７…係止部、Ｇ…ガイド軸の軸線、Ｌ２…光軸、Ｍ１，Ｍ２…隙間。
【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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