(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる流路に設けられた制御バルブと、前記流路に設けられた流量センサと、流量センサによる測定値が流量設定信号による設定値になるように前記制御バルブを開閉制御するための制御信号を出力するＰＩＤ回路とを有するマスフローコントローラにおいて、応答改善回路を設け、前記流量設定信号が入力された時点から流量センサによる測定値が所定の閾値になるまでの間、前記ＰＩＤ回路に対して補正信号を出力することにより、流量設定信号が入力されてから制御バルブが開き出すまでの遅れ時間を低減できるようにし、かつ、応答改善回路に、前記閾値を調節するための閾値調節回路が設けられており、この閾値調節回路に流量設定信号が入力されるようにしてあることを特徴とするマスフローコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の質量流量を計測し流体流量を制御するマスフローコントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来のマスフローコントローラの構成を概略的に示すブロック図である。
従来のマスフローコントローラとして、流体が流れる流路に対して設けられた流量センサ１と、同じく前記流路に対して設けられ、前記流量センサ１の下流側または上流側に設けられた制御バルブ２と、前記流量センサ１からの流量測定信号ａ（測定値ＯＵＴ）と流量設定信号ｂ（設定値ＳＥＴ）とが入力される誤差増幅器３と、この誤差増幅器３からの偏差信号ｃ（偏差ε）が入力されるＰＩＤ回路４とを有し、前記ＰＩＤ回路４から出力される制御信号ｆ（バルブ電圧Ｖc ）に基づいて前記制御バルブ２の開度を制御する構成を採用したものがある。
【０００３】
上記のマスフローコントローラにおいて、ＰＩＤ回路４から前記制御バルブ２への制御信号ｆの電圧、すなわちバルブ電圧Ｖc は、一般的に下式（１）によって与えられる。
Ｖc ＝Ｐ・ε＋Ｉ∫ε・δｔ＋Ｄ・δε／δｔ          …  式（１）
但し、ε＝ＳＥＴ−ＯＵＴであり、
Ｐ，Ｉ，Ｄは適宜に定められた定数である。
従って、流量設定値と流量測定値の差（ＳＥＴ−ＯＵＴ）の絶対値が小さくなるほど、バルブ電圧Ｖc の変化（単位時間あたり）は小さくなる。
【０００４】
図６は前記バルブ電圧Ｖc と流れる流体の流量の関係を示すグラフである。図６に示すように、マスフローコントローラの制御バルブにおいては、バルブ電圧Ｖc が０からではなく、ある値Ｖ0 を超えてから流体が流れ出す（制御バルブ２が開き出す）ことが分かる。また、この制御バルブ２が開きだす電圧Ｖ0 はマスフローコントローラの個体差、流す流体の種類、周囲温度などの影響で異なるものである。
【０００５】
そこで、以下に、閉状態にある制御バルブを一定の開度とするまでのマスフローコントローラの動作について説明する。
図７（Ａ）は、前記流量設定信号ｂの一例を概略的に示すグラフであり、図７（Ｂ）および（Ｃ）は、前記流量設定信号ｂに対応する流量測定信号ａおよび制御信号ｆの構成を概略的に示すグラフである。なお、各グラフは、横軸に時間ｔ、縦軸に電圧Ｖをプロットしたものである。
【０００６】
まず、図７（Ａ）に示すように、時刻ｔP0において、流量設定信号ｂがある流量設定値ＳＥＴ、たとえば最大流量（フルスケール）の５％に設定されたとすると、この流量設定信号ｂは、図７（Ｂ）に示す流量測定信号ａとともに誤差増幅器３に入力され、誤差増幅器３からの偏差信号ｃは前記ＰＩＤ回路４に入力される。続いて、このＰＩＤ回路４から、式（１）に基づいた制御信号ｆが制御バルブ２に出力される（図５参照）。
【０００７】
ここで、バルブ電圧Ｖc がＶ0 となる時刻、すなわち前記制御バルブ２が開き出す時刻をｔP1、制御バルブ２の開度が前記流量設定信号ｂに対応した状態となる時刻をｔP2とすると、時刻ｔP0からｔP1までの間は、流量がゼロであることから、図７（Ｂ）に示すように流量測定信号ａは一定となる。また、このとき前記式（１）の微分項は０となるので、図７（Ｃ）に示すように制御信号ｆは一定の傾きをもった直線として表される。
【０００８】
前記傾きは、（流量設定値ＳＥＴ−流量測定値ＯＵＴ）の大きさに比例し、流量設定値ＳＥＴが小さくなるほど、傾きも小さくなり、時刻ｔP0から制御バルブ２が開き出す時刻ｔP1までの遅れ時間ｔD が長くなることになる。従って、上記の構成からなるマスフローコントローラでは、特に低流量域での応答性が流量に依存して遅くなっていた。なお、制御バルブ２の開度が流量設定信号ｂに対応した状態となるのは、時刻ｔP1＋Δｔである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような問題を解決するために、ＰＩＤ回路からの出力が速くなるように前記式（１）の各定数Ｐ，Ｉ，Ｄを調整していたが、この場合、制御が不安定になったり、オーバーシュートを起こすなどの問題が生じることがあった。
【００１０】
また、制御バルブが開き出す電圧Ｖ0 には個体差があり、上記の構成からなるマスフローコントローラの低流量域の応答性は前記電圧Ｖ0 に依存することから、マスフローコントローラの低流量域における応答性に個体差が生じ、ひいてはマスフローコントローラ同士の互換性や再現性などが悪くなることとなっていた。特に、マスフローコントローラを半導体プロセスに使用した場合には、マスフローコントローラの応答性の個体差によって膜厚が変動したり、ドーピングやエッチングの進行状況が異なることが生産性の向上に多大の影響を与えていた。
【００１１】
この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、低流量域における応答性、互換性、再現性などに優れたマスフローコントローラを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、流体が流れる流路に設けられた制御バルブと、前記流路に設けられた流量センサと、流量センサによる測定値が流量設定信号による設定値になるように前記制御バルブを開閉制御するための制御信号を出力するＰＩＤ回路とを有するマスフローコントローラにおいて、応答改善回路を設け、前記流量設定信号が入力された時点から流量センサによる測定値が所定の閾値になるまでの間、前記ＰＩＤ回路に対して補正信号を出力することにより、流量設定信号が入力されてから制御バルブが開き出すまでの遅れ時間を低減できるようにし、かつ、応答改善回路に、前記閾値を調節するための閾値調節回路が設けられており、この閾値調節回路に流量設定信号が入力されるようにしてあることを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
したがって、本発明によってＰＩＤ回路に補正信号が出力されることにより、前記流量設定信号が入力された時点から流量センサによる測定値が所定の閾値になるまでの間の制御を、それ以降のＰＩＤ制御と異ならせた高速応答制御とすることができ、その応答速度を向上することができる。一方、流量センサによる測定値が所定の閾値になることにより、通常のＰＩＤ制御に戻されるので、制御が不安定になったりオーバーシュートを起こすこともない。
【００１４】
また、流量センサによる測定値を応答改善回路にフィードバックしているので、制御バルブが開き始める時点をより正確に検知してこれに合わせた制御を行うことができるので、個体差、流す流体の種類、周囲温度などの影響を相殺する高速応答制御を行うことができる。
【００１５】
従って、とりわけ低流量域における応答性を著しく改善でき、制御バルブの開き出し電圧に影響されることなく、全ての流量域で高速応答を達成することができる。また、個体差による応答速度の差をほとんどなくすことができるので、互換性、再現性などに優れたマスフローコントローラを提供することができる。
【００１６】
そして、前記応答改善回路に、流量センサによる流体の流れを検知する前記閾値を調節するための閾値調節回路が設けられており、この閾値調節回路に流量設定信号が入力されるようにしているので、応答改善回路による高速応答制御を行なう時間の長さを流量設定信号による設定値の大きさによって調節することが可能となり、応答速度のさらなる改善を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第一実施例に係るマスフローコントローラＤの構成を概略的に示すブロック図である。
【００１８】
マスフローコントローラＤは、流体が流れる流路（図示せず）に対して設けられた流量センサ１と、同じく前記流路に対して設けられ、前記流量センサ１の下流側または上流側に設けられた制御バルブ２と、前記流量センサ１からの流量測定信号ａ（測定値ＯＵＴ）と流量設定信号ｂ（設定値ＳＥＴ）とが入力される誤差増幅器３と、この誤差増幅器３からの偏差信号ｃ（偏差ε）が入力されるＰＩＤ回路４と、前記流量測定信号ａおよび流量設定信号ｂが入力されて前記ＰＩＤ回路４に前記偏差信号ｃよりも大きな補正信号ｄを出力する応答改善回路５とを有している。
【００１９】
前記応答改善回路５は、例えば流量設定信号ｂの立上りをとらえて第１閾値Ｖclose （全閉閾値）を越えた時点で補正信号ｄ’を出力するコンパレータ６と、抵抗分圧によって流量設定信号ｂの例えば５０％の大きさの第２閾値Ｖth（流量設定値ＳＥＴの５０％である閾流量値）を出力する可変抵抗７（閾値調節回路）と、この第２閾値Ｖthおよび前記流量測定信号ａが入力されて補正キャンセル信号ｄ''を出力するコンパレータ８と、可変抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 と、二つのダイオードＤ1 ，Ｄ2 とからなる。
【００２０】
なお、前記可変抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 とダイオードＤ1 ，Ｄ2 は補正信号ｄ’と補正キャンセル信号ｄ''を合成して、前記流量設定信号ｂが入力された時点から流量センサ１が流体の流れを検知する時点までの間だけ補正信号ｄを出力するように構成している。また、誤差増幅器３の出力側に設けられた抵抗Ｒ3 は誤差増幅器３からの偏差信号ｃに前記補正信号ｄを合成するために設けたものであり、抵抗Ｒ1 〜Ｒ3 の大きさを変えることにより、補正信号ｄ’と補正キャンセル信号ｄ''の重み付けを行うことができ、偏差信号ｃに与える前記補正信号ｄの影響を変えることができる。
【００２１】
しかしながら、本発明は応答改善回路５の各部の構成や、抵抗Ｒ3 を設ける点などを限定するものではなく、応答改善回路５は前記流量設定信号ｂが入力された時点から流量センサ１が流体の流れを検知する時点までの間だけ補正信号ｄを出力するように構成したものであればよい。
【００２２】
例えば、補正信号ｄを誤差増幅器３の入力側において流量設定信号ｂに合成したり、補正信号ｄの極性を変えて流量測定信号ａに合成することも考えられる。さらには、前記補正信号ｄの出力によって、前記流量設定信号が入力された時点から流量センサが流体の流れを検知する時点までの間、ＰＩＤ回路４内の例えば定数Ｐ，Ｉ，Ｄのうち少なくとも一つの値を大きくするように作用するようにして、高速応答を可能としてもよい。
【００２３】
前記流量センサ１は、前記流路に設けられた一対の感熱センサからなり、この感熱センサによって検出された流体の瞬時流量は、センサ回路において電気的な流量測定信号ａに変換される。
【００２４】
前記制御バルブ２は、ＰＩＤ回路４から出力される制御信号ｆに基づいて制御されることにより弁開度を変え、これによって、流路中を流れる流体の流量を制御するように構成されており、たとえば特許第２８１４３７８号公報に開示されているものが用いられる。また、本実施例の制御バルブ２は、従来のマスフローコントローラにおける制御バルブ２と同様に、バルブ電圧Ｖc が０から開き出すのではなく、ある値Ｖ0 を超えてから開き出すものである。
【００２５】
前記誤差増幅器３は、流量測定信号ａと流量設定信号ｂとの差を偏差信号ｃに変換して出力するためのものである。
【００２６】
前記ＰＩＤ回路４は、入力された偏差信号ｃや補正信号ｄを上記式（１）に基づいて演算処理し、制御信号ｆとして出力するためのものである。
【００２７】
前記応答改善回路５は、入力された流量設定信号ｂのレベルが第１閾値Ｖclose を超えると、流量測定信号ａのレベルが第２閾値Ｖthを越えるまで、前記ＰＩＤ回路４に補正信号ｄを出力する。すなわち、ＰＩＤ回路４からの制御信号ｆは、制御バルブ２の開き出し電圧Ｖ0 まで速やかに立ち上げることとなる。なお、このときの制御信号ｆの立ち上がり電圧は、前記抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の調節により、任意に設定することが可能である。
【００２８】
すなわち、図２（Ａ）に示すような流量設定信号ｂが、時刻ｔ0 において応答改善回路５に入力されると、流量設定信号ｂが第１閾値Ｖclose を超えた瞬間の時刻ｔ0'に、図２（Ｂ）に示すような補正信号ｄが出力されることになる。なお、時刻ｔ0 から時刻ｔ0'までの時間的な間隔は極めて小さいものであるが、図２（Ａ）のグラフは、流量設定信号ｂの立ち上がり部分を説明するために時間軸を拡大して示している。
【００２９】
前記第１閾値Ｖclose は、たとえば可変電圧源などより構成されており、その大きさを任意に設定できるものである。なお、前記第１閾値Ｖclose は、たとえば制御バルブ２が全開にするための流量設定信号ｂ（フルスケール）の１．５％（以下、１．５％ＦＳという）に設定される。通常は流量設定信号ｂとして最低でも全開状態の２．０％（以下、２％ＦＳという）の入力があるので、第１閾値Ｖclose を１．５％ＦＳに設定することによって、コンパレータ６は流量設定信号が入力された時点を確実に検出することができる。しかしながら、本発明は第１閾値Ｖclose の値を１．５％ＦＳに限定するものではないことはいうまでもない。
【００３０】
上記の構成からなるマスフローコントローラＤは、入力された流量設定信号ｂが０Ｖから立ち上がる際に第１閾値Ｖclose を超えることをトリガとして、補正信号ｄをマスフローコントローラＤ内の応答改善回路５で生成し、この補正信号ｄが誤差増幅器３の出力側の偏差信号ｃに合成される。これによって、制御信号ｆの電圧が開き出し電圧を越えて流量センサが流体の流れを検知する時点まで速やかに立ち上げられ、流量設定信号ｂが入力されてから制御バルブ２が開き出すまでの時間を省くことが可能である。
【００３１】
以下に、上記の構成からなるマスフローコントローラＤの動作について説明する。図３（Ａ）は前記流量設定信号ｂの一例を概略的に示すグラフであり、図３（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ流量設定信号ｂに対応する流量測定信号ａおよび制御信号ｆの構成を概略的に示すグラフである。なお、以下の例では流量測定信号ａと流量設定信号ｂのフルスケールを５Ｖとして説明するが、本発明はこれらの信号ａ，ｂのフルスケールが５Ｖであることを限定するものではないことはいうまでもない。
【００３２】
ある時刻ｔ0 に、電圧が０Ｖからたとえば２５０ｍＶ（フルスケールの５％であり、以下、５％ＦＳという）にまで立ち上げられることによってマスフローコントローラＤに入力された流量設定信号ｂは、誤差増幅器３とコンパレータ６に入力されることになる（図１参照）。
【００３３】
前記誤差増幅器３には流量測定信号ａが常に入力されており、この流量測定信号ａとともに誤差増幅器３に入力された流量設定信号ｂは、流量測定信号ａとの比較によって誤差信号ｃに変換されてＰＩＤ回路４に入力され、さらに制御信号ｆとなって制御バルブ２に入力されることになる。
【００３４】
一方、上述したように、流量設定信号ｂが入力された応答改善回路５において、流量設定信号ｂが第１閾値Ｖclose （本例の場合７５ｍＶ）を超えると、コンパレータ６がその瞬間を捕らえて、その瞬間の時刻ｔ0'に、補正信号ｄが前記誤差信号ｃに合成されてＰＩＤ回路４に出力される。そして、ＰＩＤ回路４からの制御信号ｆは、図３（Ｃ）に示すように、制御バルブ２の開き出し電圧Ｖ0 まで直線的かつ迅速に立ち上がることとなる。
【００３５】
次いで、図３（Ｂ）に示すように、制御信号ｆが引出し電圧Ｖ0 まで立ち上がると、この時点ｔ1 から流量測定信号ａ（測定値ＯＵＴ）が上がり始めて前記第２閾値Ｖth（本例の場合１２５ｍＶ）に到達する。そして、コンパレータ８は第２閾値Ｖthと流量測定信号ａとを比較して、流量測定信号ａが第２閾値Ｖthを越えた時点ｔ2 から前記補正信号ｄ’と逆極性の補正キャンセル信号ｄ''を出力して、ダイオードＤ2 を介して補正信号ｄ’をキャンセルする。
【００３６】
つまり、応答改善回路５は流量センサ１が流体の流れを検知した時点（本例の場合は流量測定信号ａが第２閾値Ｖthを越えた時点ｔ2 ）で補正信号ｄの出力を停止する。そして、その後は通常のＰＩＤ制御によって制御バルブ２の開度が調整される。
【００３７】
なお、本例の場合、第２閾値Ｖthを流量測定信号ａに関連付けるようにしていることにより、流量が流量測定信号ａで設定された設定値ＳＥＴの例えば５０％の値になる時点ｔ2 まで、高速に応答させている。したがって、前記流量センサ１が流体の流れを検知した時点ｔ2 から、制御バルブ２の開度の調整が終了するまでの時間ΔＴ’を、従来のマスフローコントローラにおける時間ΔＴよりも短くすることが可能となる。
【００３８】
しかしながら、本発明は第２閾値Ｖth（すなわち、流量センサ１が流体の流れを検知する時点）を流量が流量測定信号ａで設定された流量設定値ＳＥＴの５０％の値になる時点ｔ2 に限定するものではない。つまり、流量測定信号ａの立ち上がり時点ｔ1 を流量センサ１が流体の流れを検知した時点としてもよい。また、流量測定信号ａで設定された流量設定値ＳＥＴに対する別の特定の割合に達した時点を流量センサ１が流体の流れを検知した時点としてもよい。
【００３９】
上記の構成からなるマスフローコントローラＤは、流量設定信号ｂが入力されてから制御バルブ２が開き出すまでの遅れ時間を小さくすることができるため、迅速に制御バルブ２の制御を開始することが可能となり、低流量域の応答性に優れたものとなる。
【００４０】
また、前記制御バルブ２の開き出し電圧Ｖ0 には個体差があるが、流量設定信号ｂが入力された時点ｔ0'から流量センサ１が流体の流れを検知する時点ｔ2 までの間は補正信号ｄがＰＩＤ回路４に入力されることによって、バルブ電圧Ｖc が急激に上昇するので、制御バルブ２の開き出し電圧Ｖ0 の個体差にほゞ全く関係なく、高速応答を可能とする。そして、使用するバルブの特性に応じて何らかの調整を行なう必要が全くなく、たとえ、温度変化や経時変化などによってバルブの開き出し電圧Ｖ0 が変動することがあったとしても、これによる影響がほとんど全く生じない。
【００４１】
すなわち、各種マスフローコントローラの低流量域の応答性における個体差を解消すると共に、ひいてはマスフローコントローラ同士の互換性やプロセスの再現性を向上させることが可能となる。つまり、上記の構成からなるマスフローコントローラＤをたとえば半導体製造プロセスに用いれば、より精度よく半導体を生成できるので、半導体製造プロセスの信頼性を向上させることが可能となる。
【００４２】
図４は、本発明のマスフローコントローラＤの特性を従来のマスフローコントローラにおけるそれと比較するものである。図４（Ａ）は従来のマスフローコントローラにおける流量測定信号ａと流量設定信号ｂの関係を示す図であり、図４（Ｂ）は本発明のマスフローコントローラＤにおけるそれを示す図である。図１〜３および図５〜７と同じ符号を付した部分は同一の部分を示しているので、その詳細な説明を省略する。
【００４３】
図４（Ａ）、４（Ｂ）はいずれも、流量設定信号ｂを流量０の状態（以下、０％ＦＳという）から流量５％ＦＳまで流量設定値ＳＥＴを変化した場合の流量設定値ＳＥＴと流量測定値ＯＵＴの関係を示している。
【００４４】
これらの図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、従来の場合は流量設定信号ｂの立ち上がり時点ＴP0から実際に流体が流れ出す時点ＴP1までに約５秒程度の時間を必要としており、かつ、その後５秒弱の流量調節時間ΔＴを必要としているが、本発明では、流量設定信号ｂの立ち上がり時点Ｔ0 から約１秒の間に、流量調整を完了することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、流体が流れる流路に設けられた制御バルブと、前記流路に設けられた流量センサと、流量センサによる測定値が流量設定信号による設定値になるように前記制御バルブを開閉制御するための制御信号を出力するＰＩＤ回路とを有するマスフローコントローラにおいて、応答改善回路を設け、前記流量設定信号が入力された時点から流量センサによる測定値が所定の閾値になるまでの間、前記ＰＩＤ回路に対して補正信号を出力することにより、流量設定信号が入力されてから制御バルブが開き出すまでの遅れ時間を低減できるようにしているので、前記流量設定信号が入力された時点から流量センサによる測定値が所定の閾値になるまでの間の制御を、それ以降のＰＩＤ制御と異ならせた高速応答制御とすることができ、その応答速度を向上することができる。一方、流量センサによる測定値が所定の閾値になると、通常のＰＩＤ制御に戻されるので、制御が不安定になったりオーバーシュートを起こすこともない。
また、流量センサによる測定値を応答改善回路にフィードバックしているので、制御バルブが開き始める時点をより正確に検知してこれに合わせた制御を行うことができ、個体差、流す流体の種類、周囲温度などの影響を相殺する高速応答制御を行うことができる。  従って、とりわけ低流量域における応答性を著しく改善でき、制御バルブの開き出し電圧に影響されることなく、全ての流量域で高速応答を達成することができる。また、個体差による応答速度の差をほとんどなくすことができるので、互換性、再現性などに優れたマスフローコントローラが得られる。
【００４６】
そして、応答改善回路に、流量センサによる流体の流れを検知する前記閾値を調節するための閾値調節回路が設けられており、この閾値調節回路に流量設定信号が入力されるようにしてあるので、応答改善回路による高速応答制御を行なう時間の長さを流量設定信号による設定値の大きさによって調節することが可能となり、応答速度のさらなる改善を図ることができる。
【００４７】
したがって、本発明によれば、とりわけ低流量域における応答性、互換性、再現性などに優れたマスフローコントローラを提供することができるだけでなく、たとえ制御バルブの開き出し電圧に個体差や経時変化、温度変化などが生じる場合であっても、応答性能に何ら悪影響を及ぼすことのないマスフローコントローラを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係るマスフローコントローラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】  （Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例における流量設定信号の一例およびこの流量設定信号に対応する補正信号の構成を概略的に示すグラフである。
【図３】  （Ａ）は前記流量設定信号の構成を概略的に示すグラフであり、（Ｂ）および（Ｃ）は、前記流量設定信号に対応する流量測定信号および制御信号の構成を概略的に示すグラフである。
【図４】  （Ａ）は従来のマスフローコントローラによる流量測定信号と流量設定信号の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は本発明のマスフローコントローラによる流量測定信号と流量設定信号の関係を示すグラフである。
【図５】  従来のマスフローコントローラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】  従来のマスフローコントローラにおける制御バルブのバルブ電圧−流量特性を示すグラフである。
【図７】  （Ａ）は従来のマスフローコントローラにおける流量設定信号の構成を概略的に示すグラフであり、（Ｂ）および（Ｃ）は、前記流量設定信号に対応する流量測定信号および制御信号の構成を概略的に示すグラフである。
【符号の説明】
１…流量センサ、２…制御バルブ、３…誤差増幅器、４…ＰＩＤ回路、５…応答改善回路、７…閾値調節回路、ａ…流量測定信号、ｂ…流量設定信号、ｃ…偏差信号、ｄ…補正信号、ｆ…制御信号、Ｄ…マスフローコントローラ、Ｖ0 …開き出し電圧、Ｖclose …第１閾値、Ｖth…第２閾値。
【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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