(57)【要約】【課題】表示パネルの長期間にわたる表示輝度の劣化を回路上で改善し、経済的に有利な構成で長時間に亘り安定した表示輝度特性を維持することができる。【解決手段】電源制御部６は、表示パネル１の累積駆動時間が設定された更新時間に達していると判定すると、設定された補正電圧値をもとに走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を増加し、以後の走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を更新して、表示パネル１の表示輝度を改善する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示画素をマトリクス状に配置した表示パネルと、
前記表示パネルに配置された複数の表示画素を走査線と信号線の駆動電圧により駆動する駆動部と、
前記表示パネルの駆動時間が予め設定された時間に達した際に前記駆動部の前記駆動電圧を上げて前記表示パネルの輝度劣化を補償するパネル管理手段と
を具備したことを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】
前記パネル管理手段は、
前記駆動電圧を更新する時間および補正値を保持する保持手段と、
前記表示パネルの累積駆動時間を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した前記表示パネルの累積駆動時間が前記保持した時間に達したことを判定する判定手段と、
前記判定手段の前記判定に従い前記保持した補正値をもとに前記駆動電圧を上げ、前記駆動電圧を更新する更新手段と
を具備したことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項３】
前記保持手段は、前記駆動電圧を複数回に亘り更新するための複数の時間および補正値を保持した管理テーブルを有し、
前記判定手段は、前記管理テーブルから今回の判定に用いる時間を取得して、前記表示パネルの累積駆動時間が前記管理テーブルから取得した時間に達したことを判定し、
前記更新手段は、前記判定手段の前記判定に従い前記管理テーブルから今回の更新に用いる補正値を取得して、当該取得した補正値をもとに前記駆動電圧を更新することを特徴とする請求項２記載の平面表示装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記表示パネルの駆動開始の都度、前記表示パネルの累積駆動時間と前記保持手段に保持した時間とを比較し、前記表示パネルの累積駆動時間が前記保持した時間と等しいとき若しくは前記保持した時間を超えているとき、前記表示パネルの累積駆動時間が前記駆動電圧を更新する時間に達したことを判定する請求項２または３記載の平面表示装置。
【請求項５】
前記取得手段は、前記表示パネルを用いる外部の装置から前記表示パネルの累積駆動時間を取得する請求項１または２記載の平面表示装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記表示パネルの駆動時間を累積し保持する計数手段を具備し、前記計数手段から前記表示パネルの累積駆動時間を取得する請求項１または２記載の平面表示装置。
【請求項７】
複数の表示画素をマトリクス状に配置した表示パネルと、前記表示パネルに配置された複数の表示画素を走査線と信号線の駆動電圧により駆動する駆動部とを備えた表示装置の輝度制御方法に於いて、
前記表示パネルの累積駆動時間が設定時間に達したとき、前記駆動部の前記駆動電圧を上げて前記表示パネルの輝度劣化を補償することを特徴とする表示装置の輝度制御方法。
【請求項８】
複数の表示画素をマトリクス状に配置した表示パネルと、前記表示パネルに配置された複数の表示画素を走査線と信号線の駆動電圧により駆動する駆動部とを備えた表示装置の輝度制御方法に於いて、
前記駆動電圧を更新する時間および補正値を保持する手段と、
前記表示パネルの累積駆動時間を取得し、当該取得した前記表示パネルの累積駆動時間と前記保持した時間とを比較して、前記表示パネルの累積駆動時間が前記保持した時間に達したことを判定する手段と、
前記判定に従い前記保持した補正値をもとに前記駆動電圧を上げて前記表示パネルの輝度劣化を補償する手段と
を具備したことを特徴とする表示装置の輝度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の表示画素が各々発光型または受光型の表示素子として形成される平面表示装置、並びにこの種表示装置の輝度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、偏平な平面パネル構造の画像表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等が知られている。また、ＦＥＤの一種として、表面伝導型の電子放出素子を備えたＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）の開発が進められている。
【０００３】
ＳＥＤは、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有する。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部を互いに接合され、内部を真空にされて偏平な平面パネル構造の真空外囲器を構成している。前面基板の内面には３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の蛍光体層を有する蛍光体スクリーンが設けられ、背面基板の内面には、蛍光体層を励起発光させる電子の放出源として、画素毎に対応する多数の電子放出素子が整列配置されている。また、背面基板の内面上には、電子放出素子を駆動するための多数本の配線がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器の外部に引き出されている。
【０００４】
このＳＥＤを動作させる場合は、基板間に１０［ｋＶ］程度の高電圧（アノード電圧）を与え、配線に接続した駆動回路を介して各電子放出素子に選択的に駆動電圧を印加することにより、各電子放出素子から選択的に電子ビームが放出され、これら電子ビームが、対応する蛍光体層に照射され、蛍光体層が励起発光されてカラー画像が表示されるようになっている。この際、上記ＳＥＤの表示パネルにマトリクス状に配列された各電子放出素子は駆動回路により表示駆動される。
【０００５】
この駆動回路は、複数の走査線の一端に接続される走査電圧ドライバ（Ｙドライバ）と、複数の信号線の一端に接続される画像電圧ドライバ（Ｘドライバ）を含む。Ｙドライバは走査信号を用いて複数の走査線を順次駆動し、Ｘドライバは各走査線が駆動される間に映像信号に対応した駆動信号を用いて複数の信号線を駆動する。各表示画素は対応信号線および対応走査線間の画素電圧、若しくは上記信号線上の階調に応じて変化するパルス幅の電圧と上記走査線上の走査電圧に対応した輝度で発光する。
【特許文献１】特開２００２−２２１９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のようなＳＥＤに於いては、長時間の駆動により表示輝度が劣化する。この表示輝度の劣化は、電子源となる電子放出素子、並びに蛍光体（蛍光体スクリーン）の劣化に起因する。
【０００７】
本発明の目的は、長時間の駆動による表示輝度の劣化を回路上で改善して経済的に有利な構成で長時間に亘り安定した表示輝度特性を維持することのできる平面表示装置および表示装置の輝度制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、複数の表示画素をマトリクス状に配置した表示パネルと、前記表示パネルに配置された複数の表示画素を走査線と信号線の駆動電圧により駆動する駆動部と、前記表示パネルの駆動時間が予め設定された時間に達した際に前記駆動部の前記駆動電圧を上げて前記表示パネルの輝度劣化を補償するパネル管理手段とを具備した平面表示装置が提供される。
【０００９】
さらに前記平面表示装置に於いて、前記パネル管理手段に、前記駆動電圧を更新する時間および補正値を保持する保持手段と、前記表示パネルの累積駆動時間を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した前記表示パネルの累積駆動時間が前記保持した時間に達したことを判定する判定手段と、前記判定手段の前記判定に従い前記保持した補正値をもとに前記駆動電圧を上げ、前記駆動電圧を更新する更新手段とを具備した平面表示装置が提供される。
【００１０】
また本発明によれば、複数の表示画素をマトリクス状に配置した表示パネルと、前記表示パネルに配置された複数の表示画素を走査線と信号線の駆動電圧により駆動する駆動部とを備えた表示装置の輝度制御方法に於いて、前記表示パネルの累積駆動時間が設定時間に達したとき、前記駆動部の前記駆動電圧を上げて前記表示パネルの輝度劣化を補償することを特徴とする表示装置の輝度制御方法が提供される。
【００１１】
また本発明によれば、複数の表示画素をマトリクス状に配置した表示パネルと、前記表示パネルに配置された複数の表示画素を走査線と信号線の駆動電圧により駆動する駆動部とを備えた表示装置の輝度制御方法に於いて、前記駆動電圧を更新する時間および補正値を保持する手段と、前記表示パネルの累積駆動時間を取得し、当該取得した前記表示パネルの累積駆動時間と前記保持した時間とを比較して、前記表示パネルの累積駆動時間が前記保持した時間に達したことを判定する手段と、前記判定に従い前記保持した補正値をもとに前記駆動電圧を上げて前記表示パネルの輝度劣化を補償する手段とを具備した表示装置の輝度制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
長時間の駆動による表示輝度の劣化を回路上で改善したことにより、経済的に有利な構成で長時間に亘り安定した表示輝度特性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係る平面表示装置について添付図面を参照して説明する。ここではカラー表示画素数が横：縦＝１２８０：７２０というＸＧＡ解像度の電子放出素子を備えたＳＥＤを例に採る。
【００１４】
図１はこの平面表示装置の回路構成を概略的に示す。平面表示装置は、表示パネル１、画像電圧ドライバ（Ｘドライバ）２、走査電圧ドライバ（Ｙドライバ）３、入力信号処理回路５、電源制御部６等を備える。
【００１５】
表示パネル１は、横（水平）方向に配されたｍ（＝７２０）本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）と、これら走査線Ｙ１〜Ｙｍに交差して縦（垂直）方向に配されたｎ（＝１２８０×３）本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）と、これら走査線Ｙ１〜Ｙｍおよび信号線Ｘ１〜Ｘｎの交差位置近傍に配置されて表示画面を構成するｍ×ｎ（＝約２７６万）個の表示画素ＰＸとを支持基板上に有する。
【００１６】
各カラー表示画素は水平方向において隣接する３個の表示画素ＰＸにより構成される。このカラー表示画素では、３個の表示画素ＰＸがそれぞれ電子放出源となる電子放出素子１１およびこれら電子放出素子１１から放出される電子ビームにより発光する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の蛍光体１２により構成される。すなわち蛍光体スクリーンの各表示画素と電子放出源とは一対一に対応している。各走査線Ｙは対応行の表示画素ＰＸの電子放出素子１１に接続される走査電極として用いられ、各信号線Ｘは対応列の表示画素ＰＸの電子放出素子１１に接続される信号電極として用いられる。
【００１７】
Ｘドライバ２、Ｙドライバ３、入力信号処理回路５、および電源制御部６はそれぞれ表示パネル１に対する表示用駆動回路として用いられ、表示パネル１の周囲に配置される。Ｘドライバ２は信号線Ｘ１〜Ｘｎに接続され、Ｙドライバ３は走査線Ｙ１〜Ｙｍに接続される。
【００１８】
入力信号処理回路５は１水平ライン分の映像信号を一時記憶するラインメモリを有して外部の信号源から供給されるＲＧＢ映像信号および同期信号の入力処理を行う。入力信号処理回路５は上記ラインメモリに一時記憶した映像信号をＸドライバ２に供給し、同期信号（垂直同期信号および水平同期信号）に従う動作タイミング信号をＸドライバ２とＹドライバ３に供給する。
【００１９】
電源制御部６は外部電源をもとに表示パネル１を含む表示装置全体の動作用電源を生成し供給制御するもので、マイクロプロセッサによるプログラム制御機能を有する。電源制御部６は表示パネル１の駆動用電源として、表示パネル１に、上述したアノード電圧に加え、Ｘドライバ２およびＹドライバ３に駆動電圧（ＶＤｘ，ＶＤｙ）を供給する。Ｘドライバ２には信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動するための信号用の駆動電圧（ＶＤｘ）を供給し、Ｙドライバ３には走査線Ｙ１〜Ｙｍを駆動するための走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を供給する。
【００２０】
Ｙドライバ３は上記電源制御部６から供給された走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）と上記入力信号処理回路５から入力した動作タイミング信号とをもとに走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次駆動し、Ｘドライバ２は上記電源制御部６から供給された信号用の駆動電圧（ＶＤｘ）と上記入力信号処理回路５から入力した１水平ライン分の映像信号および動作タイミング信号とをもとに、走査線Ｙ１〜Ｙｍの各々がＹドライバ３によって駆動される間に入力信号処理回路５から出力される１水平ライン分の映像信号に対応して信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する。尚、上記Ｘドライバ２は、映像信号に従い電位が変化する信号を駆動電圧（ＶＤｘ）として出力する構成と、映像信号の階調に従うパルス幅の駆動電圧（ＶＤｘ）を出力する構成とがあるが、本発明はそのいずれの構成に於いても適用可能である。本発明は表示パネル１の長期間使用による輝度劣化を駆動電圧（ＶＤｘ，ＶＤｙ）を微増し更新することにより補償するもので、この実施形態では上記走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を微増更新して輝度劣化を補償している。
【００２１】
この輝度劣化を補償する機能を実現するため、上記電源制御部６は、本発明の第１実施形態に於いて、図２に示す初期化処理ルーチンに含まれる表示パネル管理処理ルーチン２０と、図３（ａ）に示すパネル管理レジスタ２１と、図３（ｂ）に示すパネル駆動時間累積カウンタ２２とを有する。図２に示す表示パネル管理処理ルーチン２０は、図１に示す平面表示装置を用いる、例えばテレビジョン装置本体等の電源投入に伴う動作開始時、すなわち表示パネル１の起動（パワーオン）時に実行される。図３（ａ）に示すパネル管理レジスタ２１には、予め設定された、輝度劣化を補償する時期、すなわち上記走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を増加し更新するタイミングを示す更新時間と、その更新を行う補正電圧値とが保持される。図３（ｂ）に示すパネル駆動時間累積カウンタ２２には、表示パネル１の累積駆動時間（パネル駆動時間）を保持している。上記パネル管理レジスタ２１およびパネル駆動時間累積カウンタ２２は不揮発性のメモリ領域に設けられてもよいし、起動時にＲＴＣメモリ等の不揮発性メモリから読み出されて所定のレジスタ領域にセットされるものであってもよい。尚、ここでは平面表示装置内の電源制御部６にパネル駆動時間累積カウンタ２２を設けて、電源制御部６が表示パネル１の累積駆動時間をカウントし管理する構成としているが、例えば図１に示す平面表示装置を用いるテレビジョン装置本体側に動作時間を累積し管理するカウンタを設けて、装置の起動時に、このカウンタから累積されたパネル駆動時間を取得する構成であってもよく、この際は上記パネル駆動時間累積カウンタ２２を電源制御部６に設けなくともよい。
【００２２】
電源制御部６は、平面表示装置の起動（パワーオン）時に於いて、平面表示装置の各コンポーネントを駆動する動作用電源を生成し、平面表示装置の各コンポーネントに供給制御する。電源制御部６は表示パネル１の駆動用電源として、表示パネル１に、上述したアノード電圧に加え、Ｘドライバ２およびＹドライバ３に駆動電圧（ＶＤｘ，ＶＤｙ）を供給する。この際、Ｙドライバ３には、例えば１０Ｖ程度の走査用駆動電圧（ＶＤｙ）を供給する。Ｙドライバ３は上記電源制御部６から供給された走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）と上記入力信号処理回路５から入力した動作タイミング信号とをもとに走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次駆動し、Ｘドライバ２は上記電源制御部６から供給された信号用の駆動電圧（ＶＤｘ）と上記入力信号処理回路５から入力した１水平ライン分の映像信号および動作タイミング信号とをもとに、走査線Ｙ１〜Ｙｍの各々がＹドライバ３によって駆動される間に入力信号処理回路５から出力される１水平ライン分の映像信号に対応して信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する。これにより、表示パネル１には、例えば外部の信号源から供給されるＲＧＢ映像信号に従う横×縦比が１２８０×７２０のカラー表示画素でなるＸＧＡ解像度の表示画像が表示される。
【００２３】
電源制御部６は、上記平面表示装置の起動（パワーオン）時に於いて、図２に示す初期化処理ルーチンに含まれる表示パネル管理処理ルーチン２０を実行する。
【００２４】
この処理は、まずパネル管理レジスタ２１から更新時間を取得し、パネル駆動時間累積カウンタ２２から表示パネル１の累積駆動時間を取得する（ステップＳ１１）。上記取得した、パネル管理レジスタ２１に設定された更新時間と、パネル駆動時間累積カウンタ２２に保持された表示パネル１の累積駆動時間とを比較し、上記表示パネル１の累積駆動時間が上記更新時間と等しいとき若しくは上記更新時間を超えているとき、表示パネル１の累積駆動時間が設定された更新時間に達していると判定する（ステップＳ１２  Ｙｅｓ）。例えば、パネル管理レジスタ２１に更新時間として、１５０００時間（Ｈ）が設定されていたとすると、パネル駆動時間累積カウンタ２２のカウント値が１５０００時間以上であれば、表示パネル１の累積駆動時間が設定された更新時間に達していると判定する。また上記表示パネル１の累積駆動時間が、設定された更新時間に達していないとき（ステップＳ１２  Ｎｏ）は、この表示パネル管理処理ルーチン２０を終了する。
【００２５】
表示パネル１の累積駆動時間が設定された更新時間に達していると判定した際（ステップＳ１２  Ｙｅｓ）は、パネル管理レジスタ２１から補正電圧値を取得して（ステップＳ１３）、この補正電圧値をもとに走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を増加し、以後の走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を更新する（ステップＳ１４）。ここでは、駆動電圧（ＶＤｙ）を例えば０．５Ｖ乃至１Ｖ程度微増する。この走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）の更新（増加）に伴い、電子放出素子１１の配線電圧、すなわち電子放出素子１１に印加される駆動電圧（ＶＤｘ，ＶＤｙ）が上昇し、電子放出素子１１の電子放出量が増加することで表示パネル１の輝度劣化が補償される。この際の駆動電圧の更新により改善した表示パネル１の輝度特性を図５に示している。ここでは配線電圧（例えばＶＤｙ）をΔＶ増加することで表示パネル１の表示輝度をΔｃｄ（カンデラ）高くして、表示パネル１の長期間に亘る輝度の劣化を改善している。
【００２６】
このように、表示パネル１の長期間駆動による表示輝度の劣化を、配線電圧を上げ、回路上で改善したことにより、経済的に有利な構成で、長時間に亘り安定した表示輝度特性を維持することができる。
【００２７】
次に図４を参照して本発明の第２実施形態を説明する。この第２実施形態は、上記した第１実施形態が、パネル管理レジスタ２１に設定した単一の更新時間および補正電圧値により、表示パネル１の長期間駆動による表示輝度の劣化を改善しているのに対して、長期間に亘る稼働の中で、複数回に亘り、その都度、上記配線電圧を更新し、表示輝度を改善している。この第２実施形態に於いては、上記図１に示す電源制御部６に、図２に示す初期化処理ルーチンに含まれる表示パネル管理処理ルーチン２０と、図３（ｂ）に示すパネル駆動時間累積カウンタ２２と、図４に示すパネル管理テーブル３１とを有する。パネル管理テーブル３１には、図４に示すように、予め設定された、輝度劣化を補償する時期、すなわち上記走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を増加し更新するタイミングを示す更新時間と、その更新を行う補正電圧値とがそれぞれ複数回に亘る更新分設定され保持される。
【００２８】
電源制御部６は、上記図２に示す表示パネル管理処理ルーチン２０に於いて、まずパネル管理テーブル３１から初回（第１回目）の更新時間（例えば５０００Ｈ）を取得し、パネル駆動時間累積カウンタ２２から表示パネル１の累積駆動時間を取得する（ステップＳ１１）。上記パネル管理テーブル３１から取得した更新時間（例えば５０００Ｈ）と、パネル駆動時間累積カウンタ２２に保持された表示パネル１の累積駆動時間とを比較し、上記表示パネル１の累積駆動時間が上記更新時間と等しいとき若しくは上記更新時間を超えているとき、表示パネル１の累積駆動時間が第１回目の更新時間（５０００Ｈ）に達していると判定する（ステップＳ１２  Ｙｅｓ）。また上記表示パネル１の累積駆動時間が、設定された更新時間に達していないとき（ステップＳ１２  Ｎｏ）は、この表示パネル管理処理ルーチン２０を終了する。
【００２９】
表示パネル１の累積駆動時間が設定された更新時間に達していると判定した際（ステップＳ１２  Ｙｅｓ）は、パネル管理テーブル３１から上記初回（第１回目）の更新時間に対応して設定された補正電圧値を取得して（ステップＳ１３）、この補正電圧値をもとに走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を増加し、以後の走査用の駆動電圧（ＶＤｙ）を更新する（ステップＳ１４）。さらに、この際、パネル管理テーブル３１に設定された第１回目の更新時間を無効にし、次に第２回目の更新時間を有効にする。このテーブル上のデータ選択操作は、例えばパネル管理テーブル３１上の各設定領域をポインタで指定して有効／無効領域を切り替える手段、若しくは更新済の情報（更新時間および補正電圧値）を削除する手段のいずれかを用いて実現される。
【００３０】
上記第１回目の更新後は、上記表示パネル管理処理ルーチン２０に於いて、パネル管理テーブル３１から第２回目の更新時間（例えば１００００Ｈ）を取得し、パネル駆動時間累積カウンタ２２から表示パネル１の累積駆動時間を取得して、上記パネル管理テーブル３１から取得した更新時間（１００００Ｈ）と、パネル駆動時間累積カウンタ２２に保持された表示パネル１の累積駆動時間とを比較し、上記表示パネル１の累積駆動時間が上記更新時間と等しいとき若しくは上記更新時間を超えているとき、表示パネル１の累積駆動時間が第２回目の更新時間（１００００Ｈ）に達していると判定する（ステップＳ１２  Ｙｅｓ）。このような処理を繰り返し実行することで、長期間に亘る稼働の中で、複数回に亘り、その都度、上記配線電圧を更新し、表示輝度を改善して、きめの細かい表示輝度の改善処理が可能となる。
【００３１】
なお、上述した実施形態ではＳＥＤを対象に、表示輝度の改善を行っているが、ＳＥＤに限らず、カットオフ電圧の差異が生じ得る電子放出素子を配列した、例えばＦＥＤ等の画像表示装置に於いても本発明を適用可能である。また本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る平面表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態に係る表示パネル管理処理ルーチン２０の処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の第１実施形態に係るパネル管理レジスタおよびパネル駆動時間累積カウンタの構成を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るパネル管理テーブルの構成を示す図。
【図５】上記実施形態に係る表示パネルの輝度特性を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１…表示パネル、２…Ｘドライバ、３…Ｙドライバ、５…入力信号処理回路、６…電源制御部、１１…表面伝導型電子放出素子、１２…蛍光体、２０…測定器、２１…パネル管理レジスタ、２２…パネル駆動時間累積カウンタ、３１…パネル管理テーブル、Ｘ…信号線、Ｙ…走査線、ＰＸ…表示画素。
【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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