(57)【要約】【課題】より好適に光学部材の組み付けを行うことができる、また広角光学系における不要光の発生を低減する光学部品及び撮像ユニットを実現する。【解決手段】撮像ユニット１００やレンズユニット２０において、支持部材４に光学部材である第一レンズ１を組み付ける場合に、第一レンズ１の外周面（封止面部１ａ）に配されるＯリング６が、その第一レンズ１の光軸方向へ移動しないように規制する遮光板７を第一レンズ１の下面１ｃに備えることによって、Ｏリング６が第一レンズ１から外れてしまわないように、その第一レンズ１を支持部材４に容易に組み付けることができるので、より好適に光学部材の組み付けを行うことが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材と、
前記光学部材の前側外周面に前記光学部材の外径差で生じる段差部を設け、その段差部により前方への移動が制限されるように環状の封止部材を配し、
前記光学部材の後側に、前記環状の封止部材が後方へ移動することを制限する移動規制手段を備えたことを特徴とする光学部品。
【請求項２】
前記光学部材は、負レンズまたは物体側凸形状のメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
【請求項３】
前記光学部材は、広角レンズ群の最前列に位置するレンズであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品。
【請求項４】
前記移動規制手段は、前記光学部材と前記封止部材の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の光学部品。
【請求項５】
前記光学部材に設けられた移動規制手段は板状部材からなり、その板状部材は、前記環状の封止部材が後方への移動を規制されるように前記光学部材の前記光軸方向と略直交する最後面に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光学部品。
【請求項６】
前記板状部材は、入射光制限部材であることを特徴とする請求項５に記載の光学部品。
【請求項７】
前記光学部材に設けられた移動規制手段は、前記環状の封止部材の後方への移動が規制されるように前記光学部材と一体に設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光学部品。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の光学部品を、所定のケース体内に備えることを特徴とする撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品及び撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、風雨や外気に晒される環境での使用に耐え得る構造を有する防水カメラが、車載用や屋外用のカメラとして用いられている。
そのような防水カメラにおいて、カメラ内部に水滴などを浸入させない防水機能を付与するために、Ｏリングなどのゴムパッキンを介して、ケース体に光学部材であるレンズを組み付ける技術が知られている。
【０００３】
この時、レンズの後方側にＯリングを配置して（特許文献１、図２、図４〜７参照）、レンズをカメラのケース体に組みつける際、ケース体の前面からレンズを押し込むようにして取り付けるため、Ｏリングは光軸方向に圧縮される。ところが、Ｏリングの反発力によりレンズが光軸方向に押し返されてしまい、そのレンズの配置が光軸方向にずれてしまうことがある。
このように、カメラにおけるレンズの配置が光軸方向にずれてしまうと、ＣＣＤなどの撮像素子に被写体像を良好に結像することができないという不具合が生じてしまう。特に広角レンズの場合、そのレンズが光軸方向にずれてしまうと、致命的な不良となってしまう。
【０００４】
また、レンズの外周面に段差部を設けて、その段差にＯリングを配置して（特許文献１、図３）、Ｏリングを光軸方向とほぼ直交する方向に圧縮するようにしてレンズを取り付けることによって、上述の配置方法で起因する、光軸方向へのレンズのずれをなくすこという方法も可能である。特に、車載カメラや監視カメラなど広角レンズ群で構成された光学系においては、対物側最前に位置する前面レンズが負のレンズや、物体側に凸のメニスカスレンズが用いられる場合が多いので、レンズを大型化することなく、レンズ外周面にＯリングを配置する段差部を作り易い。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００２−９０６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、近年撮像ユニットの小型化がすすむと、図５に示すように、レンズ外周にゴムパッキン６０の配置するための段差部を大きく設けることができなくなり、そこにゴムパッキン６０を適性に配することは技術を要するうえに、配されたゴムパッキン６０がねじれた状態であると、弾性力でゴムパッキン６０のねじれが復元する際に、その配置スペースからゴムパッキン６０が脱落してしまうことがある。
【０００６】
また、レンズ１０をケース体４０に押し込む組み付け作業の途中で、その組み付けをやり直そうとしてレンズ１０を抜き出す際に、既にゴムパッキン６０がケース体４０の内周面に圧接しているとレンズ１０だけが抜き出され、そのゴムパッキン６０がケース体４０側に残ってしまって、レンズ１０からゴムパッキン６０が脱落してしまうことがある。
そして、ゴムパッキン６０がレンズ１０から外れてしまった場合、レンズ１０の外周面にゴムパッキン６０を付け直さなければならないので、その組み付け作業が煩雑になってしまうという問題が生じる。
また、レンズ後方の段差部は、光軸に対して垂直方向の面と平行方向の面で形成されるので、フレアの原因となる有害光の発生が生じやすくなり、特に広角レンズ群を用いた場合には、画角外などからも有害な光線が入射しやすく易なるために、より顕著となる。
【０００７】
本発明の目的は、より好適に光学部材の組み付けを行うことができる、また広角光学系における不要光の発生を低減する光学部品及び撮像ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、光学部品であって、
光学部材と、
前記光学部材の前側外周面に前記光学部材の外径差で生じる段差部を設け、その段差部により前方への移動が制限されるように環状の封止部材を配し、
前記光学部材の後側に、前記環状の封止部材が後方へ移動することを制限する移動規制手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学部品において、
前記光学部材は、負レンズまたは物体側凸形状のメニスカスレンズであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光学部品において、
前記光学部材は、広角レンズ群の最前列に位置するレンズであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の光学部品において、
前記移動規制手段は、前記光学部材と前記封止部材の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の光学部品において、
前記光学部材に設けられた移動規制手段は板状部材からなり、その板状部材は、前記環状の封止部材が後方への移動を規制されるように前記光学部材の前記光軸方向と略直交する最後面に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光学部品において、
前記板状部材は、入射光制限部材であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の光学部品において、
前記光学部材に設けられた移動規制手段は、前記環状の封止部材の後方への移動が規制されるように前記光学部材と一体に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、撮像ユニットであって、
請求項１〜７の何れかに記載の光学部品を、所定のケース体内に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学部品には、光学部材の段差部と、移動規制手段とで挟むように、環状の封止部材が配されているので、光学部材から封止部材が脱落し難くなっている。
つまり、撮像ユニットやレンズユニットなどにおいて、光学部材を所定の箇所（支持部材）に組み付ける場合に、光学部材の外周面に配される環状の封止部材が、その光学部材の光軸方向へ移動しないように移動規制手段によって規制されることによって、封止部材が光学部材から外れてしまわないように、その光学部材を支持部材に容易に組み付けることができるので、より好適に光学部材の組み付けを行うことができる。
従って、本発明の技術によれば、より容易に光学部材の組み付けを行うことができ、撮像ユニットなどに光学部材をより好適に組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
撮像ユニット１００は、図１に示すように、基板Ｐに実装されている撮像素子５と、撮像素子５に被写体光を導くレンズ群をなす第一レンズ１と第二レンズ２と第三レンズ３と、各レンズを所定の配置に支持する支持部材４と、光学部材としての第一レンズ１の外周面と支持部材４の内周面との間に介装され、光学部材の光軸方向と略直交する方向に圧縮される環状の封止部材であるＯリング６と、第一レンズ１の下面に備えられている移動規制手段としての遮光板７と、撮像素子５及び支持部材４を覆うケース体としての外枠部材３０等を備えている。
この撮像ユニット１００は、例えば、車載用カメラとして車両や、監視カメラ用として監視装置など、各種機器に組み付けられるものである。
【００１９】
撮像素子５は、例えば、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサであり、基板Ｐの上面に取り付けられている。
また、基板Ｐは固定部材８に固定されており、その基板Ｐに取り付けられているケーブル９は、所定の機器（車両、監視装置）に接続するために、外枠部材３０の外側に延在するように備えられている。
なお、固定部材８と外枠部材３０の間には弾性部材３５が介在しており、基板Ｐや撮像素子５が外枠部材３０に安定して支持されるようになっている。
【００２０】
支持部材４は、例えば、変性ＰＡ樹脂やＰＰＡ樹脂からなる略円筒形状を呈する部材であり、その内周面側に光学部材が取り付けられる上部取付位置４ａ、中部取付位置４ｂ、下部取付位置４ｃを有している。
【００２１】
レンズ群は、被写体側となる最前部に位置する第一レンズ１と、撮像素子５側に位置する第三レンズ３と、第一レンズ１と第三レンズ３の間に位置する第二レンズ２と、からなる広角レンズ群を構成しており、第一レンズ１は支持部材４の上部取付位置４ａに、第二レンズ２は支持部材４の中部取付位置４ｂに、第三レンズ３は支持部材４の下部取付位置４ｃに、それぞれ固定されている。
なお、第一レンズ１は、広角レンズ群の最前列に位置する負レンズまたは物体側凸形状のメニスカスレンズである。
【００２２】
第一レンズ１の外周面の全周には、Ｏリング６が配される封止面部１ａと、その封止面部１ａより光軸方向の前側に封止面部１ａより大きな径を有する段差部１ｂとが形成されている。つまり、封止面部１ａと段差部１ｂは、第一レンズ１の外周面に施された光学部材の外径差によって形成されている。
また、その封止面部１ａにＯリング６が配された第一レンズ１の下面１ｃに遮光板７が取り付けられている。
この第一レンズ１は、遮光板７を支持部材４との間に挟み込むように上部取付位置４ａに上方から嵌め入れられて固定されている。
なお、第一レンズ１とＯリング６と遮光板７によって光学部品２２が構成されている。
【００２３】
Ｏリング６は、第一レンズ１の外周面と支持部材４の内周面に密着し、第一レンズ１と支持部材４の間を密封する環状の封止部材である。
【００２４】
遮光板７は、撮像素子５に向かって入射する不要光をカットする入射光制限部材であり、第一レンズ１における支持部材４に対向する面であって、光軸方向と直交する最後面である下面１ｃに取り付けられている環状の板状部材である。
なお、この板状部材は、Ｏリングの脱落が防止でき、不要光をカットする効果があれば必ずしも環状である必要はなく、円周の一部が切欠かれた形状であったり十字形状であったりしてもよい。
【００２５】
第二レンズ２は、下面絞り板２ａを支持部材４との間に挟み込むように中部取付位置４ｂに上方から嵌め入れられて固定されており、その上面側に上面絞り板である固定板２ｂが当接するように配設されている。
【００２６】
第三レンズ３は、下部取付位置４ｃに下方から嵌め入れられて固定されており、その下面側に支え板３ａが当接するように配設されている。
【００２７】
なお、支持部材４に第一レンズ１と第二レンズ２と第三レンズ３とが固定されて、レンズユニット２０が構成されている。
そして、レンズユニット２０における支持部材４の下部側の外周面が固定部材８に螺着されており、その支持部材４を固定部材８に螺入する程度を調整するように、レンズユニット２０と基板Ｐとの距離を調節することによって、撮像素子５に対するレンズの位置合わせを行うことが可能になっている。
【００２８】
外枠部材３０は、前ケース体３１と後ケース体３２とからなり、前ケース体３１の前方開口部３１ａから第一レンズ１が露出するようにレンズユニット２０が配設された後、基板Ｐ側から前ケース体３１に後ケース体３２を取り付けることで、外枠部材３０内にレンズユニット２０や撮像素子５が収容されるようになっている。なお、前ケース体３１の内周面と支持部材４の外周面との間にはゴムパッキン３３が備えられ、前ケース体３１と後ケース体３２との接合部分にはゴムパッキン３４が備えられており、それぞれ隙間が生じないように密着している。
この外枠部材３０が光学部品２２（レンズユニット２０）を内部に収容することで、撮像ユニット１００が構成される。
【００２９】
次に、撮像ユニット１００（レンズユニット２０）における第一レンズ１の組付構造について説明する。
【００３０】
まず、図２に示すように、第一レンズ１の外周面である封止面部１ａにＯリング６を配し、その第一レンズ１の下面１ｃに遮光板７を接着剤などによって貼付し配設する。こうして光学部品２２が形成される。
なお、Ｏリング６の直径は、第一レンズ１の外周面である封止面部１ａの直径よりやや小さいサイズが用いられており、Ｏリング６を第一レンズ１の外周面に挿入する際は、別途治具などで径方向に広げて、Ｏリング６を第一レンズ１へ配す。このとき、組み付け状況によって、Ｏリングが多少捩れた状態で配される場合もある。
また、レンズの封止面部１ａの外径より、小さめの外径のＯリングを用いれば、さらによい封止効果が得られる。
この遮光板７の外径は、第一レンズ１の封止面部１ａ部分の外径より大きいので、第一レンズ１の下面１ｃに配設された遮光板７は、封止面部１ａからはみ出すように、第一レンズ１の径方向外側に延出するようになっている。
【００３１】
そして、図２に示す状態において、第一レンズ１の封止面部１ａに配されたＯリング６は、第一レンズ１の光軸方向上側へ移動しようにも段差部１ｂに移動を妨げられ、第一レンズ１の光軸方向下側へ移動しようにも遮光板７に移動を妨げられてしまっており、そのＯリング６の光軸方向への移動が規制されるようになっている。つまり、この遮光板７と段差部１ｂは、第一レンズ１に対するＯリング６の光軸方向への移動を規制する移動規制手段として機能している。
このように第一レンズ１に対するＯリング６の光軸方向への移動が規制されることによって、第一レンズ１の封止面部１ａに配されたＯリング６が、第一レンズ１から脱落してしまうことを防止することができる。
【００３２】
このＯリング６と遮光板７とが配設された第一レンズ１からなる光学部品２２を支持部材４の上部取付位置４ａに嵌め入れて組み付けることで、Ｏリング６は、第一レンズ１の外周面と支持部材４の内周面との間に介装され、そのＯリング６は第一レンズ１の光軸方向と直交する方向に圧縮されて、第一レンズ１と支持部材４の間を密封することとなる。
【００３３】
そして、第一レンズ１が上部取付位置４ａに嵌め入れられた後、支持部材４の開口縁部４ｄを熱などにより変形させるようにして、第一レンズ１側に傾倒させることによって、その第一レンズ１が支持部材４に完全に固定されて組み付けられたこととなって、図３に示すレンズユニット２０が組み立てられる。
なお、支持部材４の開口縁部４ｄが第一レンズ１側となる内側に変形されることによって、第一レンズ１の前面から撮像ユニット１００の内への雨水などの浸入を防ぎやすくなる。
【００３４】
以上のように、撮像ユニット１００の一部であるレンズユニット２０において、支持部材４に第一レンズ１を組み付ける場合に、第一レンズ１の封止面部１ａに取り付けたＯリング６が、第一レンズ１から脱落してしまうことを防止する移動規制手段としての遮光板７を第一レンズ１の下面１ｃに取り付けた状態で、その第一レンズ１を支持部材４に組み付けるようにすれば、Ｏリング６が第一レンズ１から外れてしまうことなく、その第一レンズ１を支持部材４に容易に組み付けることができるので、より好適に第一レンズ１の組み付けを行うことができる。
【００３５】
そして、支持部材４に第一レンズ１が組み付けられたことで、第一レンズ１の外周面と支持部材４の内周面との間に介装されたＯリング６は、第一レンズ１の光軸方向と直交する方向に圧縮されて第一レンズ１と支持部材４の間を密封するので、その第一レンズ１がＯリング６の反発によって光軸方向にずれてしまうという不具合が生じないように、第一レンズ１と支持部材４の組み付け部分を封止することができる。
【００３６】
従って、本発明に係る光学部材の組付構造によれば、より好適に第一レンズ１の組み付けを行うことができ、撮像ユニット１００における支持部材４に第一レンズ１をより好適に組み付けることができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、移動規制手段は、光学部材である第一レンズと一体に設けられていてもよい。
【００３８】
例えば、図４（ａ）に示すように、段差部１１ｂを有する第一レンズ１１の封止面部１１ａに、Ｏリング６が第一レンズ１１の光軸方向へ移動してしまうことを規制するための移動規制手段として、そのＯリング６の内周側が係入する移動規制溝１１ｃを形成することによって、第一レンズ１１の封止面部１１ａに配されたＯリング６が、第一レンズ１１から脱落してしまうことを防止するようにしてもよい。
また、図４（ｂ）に示すように、段差部１２ｂを有する第一レンズ１２の封止面部１２ａの下側、つまり、封止面部１２ａを挟んだ段差部１２ｂの反対側に、Ｏリング６が第一レンズ１２の光軸方向へ移動してしまうことを規制するための移動規制手段として、断面視略矩形状を呈する移動規制部１２ｃを形成することによって、第一レンズ１２の封止面部１２ａに配されたＯリング６が、第一レンズ１２から脱落してしまうことを防止するようにしてもよい。
また、図４（ｃ）に示すように、段差部１３ｂを有する第一レンズ１３の封止面部１３ａの下側、つまり、封止面部１３ａを挟んだ段差部１３ｂの反対側に、Ｏリング６が第一レンズ１３の光軸方向へ移動してしまうことを規制するための移動規制手段として、断面視略三角形状を呈する移動規制部１３ｃを形成することによって、第一レンズ１３の封止面部１３ａに配されたＯリング６が、第一レンズ１３から脱落してしまうことを防止するようにしてもよい。
このように、移動規制手段（移動規制溝１１ｃ、移動規制部１２ｃ、移動規制部１３ｃ）が、光学部材と封止部材の少なくとも一方、または、光学部材と封止部材の何れか一方であって、光学部材である第一レンズ（１１、１２、１３）に設けられていれば、撮像ユニット１００における支持部材４に第一レンズ１をより好適に組み付けることができる。
【００３９】
また、図４（ｄ）に示すように、段差部１４ｂを有する第一レンズ１４の封止面部１４ａに、封止部材であるパッキン６１が第一レンズ１４の光軸方向へ移動してしまうことを規制するための移動規制手段として断面視略三角形状を呈する移動規制突部１４ｃを形成し、パッキン６１の内周面側にその移動規制突部１４ｃと嵌合する嵌合溝６１ａを移動規制手段として形成することによって、第一レンズ１４の封止面部１４ａに配されたパッキン６１が、第一レンズ１４から脱落してしまうことを防止するようにしてもよい。
また、図４（ｅ）に示すように、段差部１５ｂを有する第一レンズ１５の封止面部１５ａに、封止部材である断面視略Ｘ字形状を呈するパッキン６２が第一レンズ１５の光軸方向へ移動してしまうことを規制するための移動規制手段として、断面視略三角形状を呈する移動規制突部１５ｃを形成し、断面視略Ｘ字形状を呈するパッキン６２の内周面側の嵌合溝６２ａにその移動規制突部１５ｃを嵌合させるようにして、第一レンズ１５の封止面部１５ａに配されたパッキン６２が、第一レンズ１５から脱落してしまうことを防止するようにしてもよい。
このように、移動規制手段（移動規制突部１４ｃと嵌合溝６１ａ、移動規制突部１５ｃと嵌合溝６２ａ）が、光学部材と封止部材の少なくとも一方であって、光学部材である第一レンズ（１４、１５）と、封止部材であるパッキン（６１、６２）にそれぞれ設けられていれば、撮像ユニット１００における支持部材４に第一レンズ１をより好適に組み付けることができる。
【００４０】
なお、図２の実施例同様に、通常レンズの封止面部１ａの外径より、小さめの外径のＯリングを用いれば封止の効果はより高まり、また組み付け易さも向上するが、その際、図４（ａ）のタイプにおいては、移動規制溝の直径より小さめの外径のＯリングを用いればより望ましい。一方、図４の（ｂ）〜（ｅ）のタイプにおいては、レンズ自体にレンズ外径より突出するが如き移動規制部が形成されているので、レンズとほぼ同等の外径のＯリングを用いても、本発明の同様の効果を得ることができる。
【００４１】
なお、以上の実施の形態においては、３つのレンズを備えるレンズユニット２０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、レンズの玉数や、その他の部材の点数や配置は任意であり、レンズユニットは他の構成であってもよい。
また、各レンズは、個々に支持部材４に組みつけられているが、支持部材４を介さず各レンズ同士を、互いに直接組み付けて撮像ユニット本体に組み込むようにしてもよい。この場合、入射光を制限する支持部材がレンズ相互にないために、本実施例で用いている遮光板の効果がより高まる。
【００４２】
また、以上の実施の形態においては、移動規制手段が第一レンズ１に取り付けられる遮光板７である場合、移動規制手段が光学部材と封止部材の少なくとも一方であって、光学部材（第一レンズ）に設けられている場合、移動規制手段が光学部材と封止部材の少なくとも一方であってその両方に設けられている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、移動規制手段が光学部材と封止部材の少なくとも一方であって封止部材に設けられているようにしてもよい。
【００４３】
また、以上の実施の形態においては、段差部は光学部材の外周の全周に亘って設けられており、また、遮光板や移動規制部も全周に亘って設けられているようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、それらは封止部材（Ｏリング、パッキン）の抜け止めとして機能すればよいので、外周の数箇所（例えば、４箇所）に突き出された突起形状を有する構成にしてもよい。
【００４４】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る撮像ユニットを示す断面図である。
【図２】支持部材に第一レンズを組み付ける状態を示す断面図である。
【図３】撮像ユニットのレンズユニットを示す断面図である。
【図４】撮像ユニット（レンズユニット）における移動規制手段の変形例を示す断面図であり、変形例１（ａ）、変形例２（ｂ）、変形例３（ｃ）、変形例４（ｄ）、変形例５（ｅ）である。
【図５】従来のレンズユニットに関する断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      第一レンズ（光学部材）
１ａ    封止面部
１ｂ    段差部
１ｃ    下面
２      第二レンズ
３      第三レンズ
４      支持部材
４ａ    上部取付位置
４ｂ    中部取付位置
４ｃ    下部取付位置
４ｄ    開口縁部
５      撮像素子
６      Ｏリング（封止部材）
７      遮光板（移動規制手段）
８      固定部材
９      ケーブル
２０    レンズユニット
２２    光学部品
３０    外枠部材（ケース体）
１００  撮像ユニット
１１、１２、１３、１４、１５  第一レンズ（光学部材）
１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ  段差部
１１ｃ  移動規制溝（移動規制手段）
１２ｃ、１３ｃ  移動規制部（移動規制手段）
６１、６２  パッキン（封止部材）
１４ｃ、１５ｃ  移動規制突部（移動規制手段）
６１ａ、６２ａ  嵌合溝（移動規制手段）
【図１】
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【図２】
2009216774.tif 000004
【図３】
2009216774.tif 000005
【図４】
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【図５】
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