(57)【要約】【課題】内部回路のスイッチング動作により待機モードにおける蓄電素子の充電を行う電源回路において、回路構成を簡素化しつつ、蓄電素子の充電を実行する。【解決手段】トランジスターのスイッチング動作により電源を生成するスイッチング回路と、スイッチング回路の出力側に接続されて、待機モード時に待機電力を発生させる蓄電素子と、トランジスターのベースとグランド間に介在するよう接続されて、ベースとグランド間の導通を切り替えるフォトカプラーと、待機モード時には、フォトカプラーをオンするコントロール信号を出力してトランジスターの駆動を停止し、この待機モード時に、蓄電素子の電圧がスイッチング回路に接続された回路を駆動させるために必要な電源電圧に基づいて設定された第一の電圧値より低い場合は、コントロール信号の出力を停止することで、トランジスターの駆動を再開させる制御部と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常駆動モードと待機モードとを切り替え可能な電源回路において、
トランジスターのスイッチング動作により電源を生成して、出力するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路の出力側に接続されて充電されるとともに、待機モード時には、待機電力を発生させる蓄電素子と、
前記トランジスターのベースとグランド間に介在するよう接続されて、前記ベースとグランド間の導通を切り替えるフォトカプラーと、
前記待機モード時には、前記フォトカプラーをオンするコントロール信号を出力して前記トランジスターの駆動を停止し、この待機モード時に、前記蓄電素子の電圧が前記スイッチング回路に接続された回路を駆動させるために必要な電源電圧に基づいて設定された第一の電圧値より低い場合は、前記コントロール信号の出力を停止することで、前記トランジスターの駆動を再開させる制御部と、を有することを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記蓄電素子は、レギュレターを通じて前記制御部と接続され、
前記制御部は、前記蓄電素子が保持する電圧が前記レギュレターが作動できる電圧に基づいて決定される値以下となった場合に、前記コントロール信号の出力を停止することを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記制御部と前記フォトカプラーの発光側は、トランジスターを介して接続されており、前記コントロール信号により前記トランジスターのオン・オフを切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の電源回路。
【請求項４】
通常駆動モードと待機モードとを切り替え可能な表示装置において、
映像を表示するための表示部と、
前記表示部を駆動するための電源を供給する電源回路と、を有し、
前記電源回路は、
トランジスターのスイッチング動作により電源を生成して、出力するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路の出力側に接続されて充電されるとともに、待機モード時には、待機電力を発生させる蓄電素子と、
前記トランジスターのベースとグランド間に介在するよう接続されて、前記ベースとグランド間の導通を切り替えるフォトカプラーと、
前記待機モード時には、前記フォトカプラーをオンするコントロール信号を出力して前記トランジスターの駆動を停止し、この待機モード時に、前記蓄電素子の電圧が前記スイッチング回路に接続された回路を駆動させるために必要な電源電圧に基づいて設定された第一の電圧値より低い場合は、前記コントロール信号の出力を停止することで、前記トランジスターの駆動を再開させる制御部と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
前記蓄電素子は、レギュレターを通じて前記制御部と接続され、
前記制御部は、前記蓄電素子が保持する電圧が前記レギュレターが作動できる電圧に基づいて決定される値以下となった場合に、前記コントロール信号の出力を停止し、
前記制御部と前記フォトカプラーの発光側は、トランジスターを介して接続されており、前記コントロール信号により前記トランジスターのオン・オフを切り替える、ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路に関し、特に、待機モードと通常動作モードとを切り替え可能な電源回路、及び上記電源回路を使用した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示装置等は、常時、リモコン装置等の外部からの信号を受け付け可能なよう、電源オフ時でも、信号受信部及び制御部を駆動させておく必要がある（以下、表示装置等の上記状態を、待機モードと記載する。）。また、限りある資源を有効に活用するため、待機モード時の消費電力を低減する様々な技術が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
待機モード時の消費電力を低減する発明として、電源装置が待機モードへ移行するとコンデンサー等の蓄電素子を用いて待機電力を発生させる電源回路が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。このような電源回路では、電源回路が通常の動作状態である間に、上記蓄電素子を充電しておき、待機モードに移行した際に、この蓄電素子が保持する電位により待機モードにおける電力を供給する。
【０００４】
蓄電素子は電荷を放出する性質があるため、蓄電素子を待機モードにおける電源として使用する場合、この蓄電素子が保持する電位を維持するため、充電を行う必要がある。そのため、蓄電素子が保持する電位を監視するとともに、この電圧値が所定値以下となった場合は、蓄電素子の充電を開始する発明が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。上記発明では、待機モード時において、蓄電素子が保持する電位が低下している場合に、ソレノイドスイッチをオンさせることで、商用電源からの電源の供給を受け付けて、蓄電素子を充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８６７４５号公報
【特許文献２】特開平８−２１４５４２号公報
【特許文献３】特開２００１−２１８２８０号公報
【特許文献４】特開２００２ー２７５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した特許文献４に係る発明では、待機モード時において、外部電源（商用電源）からの電源供給を切り替える電源回路において有効であるものの、その他の動作により待機モードに移行する電源回路に対して流用するのは難しかった。更に、ソレノイドスイッチ等を用いて回路構成が複雑になる恐れがあった。
【０００７】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、内部回路のスイッチング動作により待機モードにおける蓄電素子の充電を行う電源回路において、回路構成を簡素化しつつ、蓄電素子の充電を実行することが可能な電源回路、及び上記電源回路を使用した表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、通常駆動モードと待機モードとを切り替え可能な電源回路において、トランジスターのスイッチング動作により電源を生成して、出力するスイッチング回路と、前記スイッチング回路の出力側に接続されて充電されるとともに、待機モード時には、待機電力を発生させる蓄電素子と、前記トランジスターのベースとグランド間に介在するよう接続されて、前記ベースとグランド間の導通を切り替えるフォトカプラーと、前記待機モード時には、前記フォトカプラーをオンするコントロール信号を出力して前記トランジスターの駆動を停止し、この待機モード時に、前記蓄電素子の電圧が前記スイッチング回路に接続された回路を駆動させるために必要な電源電圧に基づいて設定された第一の電圧値より低い場合は、前記コントロール信号の出力を停止することで、前記トランジスターの駆動を再開させる制御部と、を有する構成としてある。
【０００９】
上記のように構成された発明において、フォトカプラーは、発振を制御するためのトランジスターのベース電極とグランド間に介在するよう接続されており、待機モード時に、制御部は、コントロール信号を出力することで、フォトカプラーをオンし、スイッチング回路の駆動を停止させる。一方、この待機モード時に、蓄電素子の電圧が第一の電圧値より低い場合は、制御部は、コントロール信号の出力を停止することで、フォトカプラーをオフし、スイッチング回路を駆動させる。
そのため、電源回路の待機モード時において、蓄電素子が保持する電位に応じて、スイッチング回路のスイッチング動作を制御することで蓄電素子を充電することが可能となるとともに、蓄電素子の電位が所定の値を満たす場合は、スイッチング回路の発振を停止することができるため、待機モードでの消費電力を低減することができる。また、蓄電素子の充電を切り替える回路を、フォトカプラーを用いた簡易な回路により実現することが可能となり、コストを低下することができる。
【００１０】
また、本発明の一局面として、前記蓄電素子は、レギュレターを通じて前記制御部と接続され、前記制御部は、前記蓄電素子が保持する電圧が前記レギュレターが作動できる電圧に基づいて決定される値以下となった場合に、前記コントロール信号の出力を停止する構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、蓄電素子の電位を監視する制御部が駆動可能な電圧に応じた制御を行うことができる。
【００１１】
そして、前記制御部と前記フォトカプラーの発光側は、トランジスターを介して接続されており、前記コントロール信号により前記トランジスターのオン・オフを切り替える構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、トランジスターを用いたより簡易な構成により本発明の機能を実現することができ、回路構成を小さくすることができる。
【００１２】
また、本発明は電源回路のみに限定されず、当該電源回路を用いた表示装置に対しても適用することができる。そのため、本発明の他の局面として、通常駆動モードと待機モードとを切り替え可能な表示装置において、トランジスターのスイッチング動作により電源を生成して、出力するスイッチング回路と、前記スイッチング回路の出力側に接続されて充電されるとともに、待機モード時には、待機電力を発生させる蓄電素子と、前記トランジスターのベースとグランド間に介在するよう接続されて、前記ベースとグランド間の導通を切り替えるフォトカプラーと、前記待機モード時には、前記フォトカプラーをオンするコントロール信号を出力して前記トランジスターの駆動を停止し、この待機モード時に、前記蓄電素子の電圧が前記スイッチング回路に接続された回路を駆動させるために必要な電源電圧に基づいて設定された第一の電圧値より低い場合は、前記コントロール信号の出力を停止することで、前記トランジスターの駆動を再開させる制御部と、を有する構成としてもよい。
【００１３】
そして、上記表示装置のより具体的な構成の一例として、前記蓄電素子は、レギュレターを通じて前記制御部と接続され、前記制御部は、前記蓄電素子が保持する電圧が前記レギュレターが作動できる電圧に基づいて決定される値以下となった場合に、前記コントロール信号の出力を停止し、前記制御部と前記フォトカプラーの発光側は、トランジスターを介して接続されており、前記コントロール信号により前記トランジスターのオン・オフを切り替える構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、内部回路の発振制御によって待機モードにおける蓄電素子を充電する電源回路において、回路構成を簡素化しつつ、蓄電素子の充電を実行することができる。また、蓄電素子の充電を切り替える回路を、フォトカプラーを用いた簡易な回路により実現することが可能となり、回路規模を小さくすることができる。
また請求項２にかかる発明によれば、蓄電素子の電位を監視する制御部が駆動可能な電圧に応じた制御を行うことができる。
そして請求項３にかかる発明によれば、トランジスターを用いたより簡易な構成により本発明の機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック構成図である。
【図２】本実施形態に係る電源回路８０の構成を示すブロック構成図である。
【図３】本実施形態に係るスイッチング回路７０の構成を詳細に示す回路図である。
【図４】ＩＣ４０の検出動作に係る機能を説明するためのブロック図である。
【図５】電源回路８０の各部における信号又は電圧の状態を説明する波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第一の実施形態：
２．第二の実施形態：
３．その他の実施形態：
【００１７】
１．第一の実施形態：
以下、図を参照して、この発明に係る表示装置を具体化した第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る表示装置は、テレビジョン放送又はメディアに記憶された映像データーを映像として表示するものである。以下、表示装置の説明として、テレビジョン放送を表示するテレビジョン受像機を元に説明を行う。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック構成図である。表示装置１００は、以下の要部を備えて構成されている。チューナー部９９は、アンテナ（図示しない）が受信したテレビジョン放送信号の内、所定のチャンネルに対応する放送信号を抽出する。また、デコード部９８は、抽出された放送信号から映像信号及び音声信号をデコードする。そして、表示パネル９７は、デコードされた映像信号を元に駆動信号を生成して、映像を表示する。更に、音声出力部９６は、デコードされた音声信号を元に音声を出力する。また、電源回路８０は、外部電源：Ｐｗから供給される電力を元に、上記各部を駆動するための電源を生成して供給する。そして、メインコントローラー９５は、上記各部を制御するためのコントロール信号を出力する。
【００１９】
また、表示装置１００は、消費電力を低減するために、一定の条件下で待機モードに移行する。待機モードは、上記各部及び電源回路８０の駆動を制御することで、消費電力を低減するものであり、メインコントローラー９５から出力される待機モード移行信号により開始される。具体的には、メインコントローラー９５から待機モード移行信号が電源回路８０に出力されると、電源回路８０は発振を停止し、電力の供給を電解コンデンサーの放電に切り替える。
ここで、電解コンデンサーの放電が進むと、当然、待機モードでの電源回路８０の出力電圧の値が低下するため、本実施形態に係る電源回路８０では、電解コンデンサーが放出する出力電圧の値に応じて、電解コンデンサーを充電する構成としてある。そのため、電解コンデンサーが充電されない間は、電源回路８０を停止させることが可能となるため、表示装置１００全体での消費電力を低減することが可能になる。また、本実施形態に係る電源回路は、その回路構成を簡易な構成とすることで、上記効果に合わせて回路規模の縮小、及びコスト面での優位性を伴っている。以下に、電源回路８０をより詳細に説明する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る電源回路８０の構成を示すブロック構成図である。また、図３は、本実施形態に係るスイッチング回路７０の構成を詳細に示す回路図である。
電源回路８０は、外部電源：Ｐｗから供給された電力を整流回路８１及び、平滑化回路８２を用いて安定化させた後、スイッチング回路７０により所定電圧に変圧する。また、所定電圧に変圧された電源電圧は出力回路６０を通じて各部へ供給される。更に、電源回路８０が待機モードに移行する場合は、スイッチング回路７０の発振（スイッチング動作）をＩＣ（制御部）４０により停止させる。このとき、電源回路８０は、電解コンデンサー５０の放電により待機電力を供給する。更には、ＩＣ４０は電解コンデンサー５０の電位を監視しており、電解コンデンサー５０の電位が一定の値まで低下した場合は、スイッチング回路７０を作動させて、電解コンデンサー５０を充電する。
【００２１】
本実施形態に係るスイッチング回路７０は、一つのＦＥＴ（トランジスター）７２のスイッチ動作により発振を行うリンギングチョークコンバーターとして説明を行うが、スイッチング回路７０の構成はこれに限定されるものではない。スイッチング回路７０は、ＦＥＴ７２のコレクターでトランス７１の一次巻線７１ａに接続され、ＦＥＴ７２のゲートでトランス７１の帰還巻線７１ｂ及び起動抵抗：Ｒ１に接続されている。そのため、スイッチング回路７０は、起動抵抗：Ｒ１を介して入力されたスタート電流及び帰還巻線に発生するコントロール電流により、ＦＥＴ７２を駆動する。
【００２２】
出力回路６０は、ダイオードを用いてトランス７１の二次巻線７１ｃに接続されるとともに、出力側でＩＣ４０の入力ポート４０ａに接続されている。出力回路６０は、その出力側に変圧用のレギュレター６１を備えており、トランス７１から出力される出力電圧を所定の電圧値に変圧して、ＩＣ４０を駆動させるための電源電圧：Ｖｃｃを生成する。更に、出力回路６０は、電解コンデンサー５０に接続され、スイッチング回路７０の駆動時には、トランス７１から出力される電源電圧により電解コンデンサーを充電する。
【００２３】
フォトカプラー７４は、発光側でＩＣ４０に接続されるとともに、受光側でスイッチング回路７０のＦＥＴ７２に接続されている。具体的には、フォトカプラー７４のコレクター：Ｃ１は、ＦＥＴ７２のゲートと抵抗：Ｒ２を介して接続され、エミッター：Ｅは、接地されている。そのため、フォトカプラー７４の発光側のオン／オフに応じて受光側のオン／オフが切り替わることにより、ＦＥＴ７２のベースとグランドとの間の導通が切り替えられ、ベースに印加されるベース電圧の値が変化する。
【００２４】
トランジスター７３は、コレクターでフォトカプラー７４のカソード：Ｃ２に接続され、ベースでＩＣ４０のコントロールポート４０ｃに接続され、エミッターで接地されている。そのため、トランジスター７３のオン／オフに応じて、フォトカプラー７４の発光側のオン／オフが切り替えられる。
【００２５】
ＩＣ４０は、上記したように入力ポート４０ａを介して出力回路６０から電源電圧：Ｖｃｃを受け入れるとともに、検出ポート４０ｂを介して電解コンデンサー５０の電位を監視している。具体的には、ＩＣ４０の検出ポート４０ｂは、出力回路６０における電解コンデンサー５０との接続点より後段で、同出力回路６０とダイオード６２を介して接続されており、電解コンデンサー５０の電位に応じた電圧値が検出ポート４０ｂに入力される。また、ＩＣ４０の検出ポート４０ｂは、フォトカプラー７４のアノード：Ａ（発光側）に接続されている。そして、ＩＣ４０のコントロールポート４０ｃは、フォトカプラー７４のカソード：Ｃ２（発光側）にトランジスター７３を介して接続されている。
また、ＩＣ４０は、メインコントローラー９５から待機モード移行信号を受信した場合は、コントロールポート４０ｃからハイレベルのＰ−ｏｎ信号を出力する。
【００２６】
図４は、ＩＣ４０の検出動作に係る機能を説明するためのブロック図である。図４に示すように、ＩＣ４０は、検出ポート４０ｂを通じて入力された電解コンデンサー５０の電位をアナログ・ディジタル変換するＡＤＣ４０ｄと、このＡＤＣ４０ｄで変換されたデジタル値を所定の値と比較するための比較ブロック４０ｅと、スイッチブロック４０ｆを有している。また、比較ブロック４０ｅの出力端子は、スイッチブロック４０ｆを介してコントロールポート４０ｃに接続されており、比較ブロック４０ｅから信号が出力された場合は、このスイッチブロック４０ｆを切り替える。ここで、比較ブロック４０ｅで用いられる基準電圧：Ｖｓは、レギュレター６１が正常に動作可能な電圧に基づいて決定された値である。即ち、検出ポート４０ｂを介して入力される監視電圧：Ｖｄｅｔが基準電圧：Ｖｓ以下である場合は、レギユレターが正常に動作しないため、ＩＣ４０の正常な駆動に影響を与える。そのため、基準電圧：Ｖｓをレギュレター６１が正常に動作しない電圧値付近とすることで、ＩＣ４０の誤作動等を未然に防止する構成としてある。
【００２７】
図５は、電源回路８０の各部における信号又は電圧の状態を説明する波形図である。ここで、図５（Ａ）は、電解コンデンサー５０の電圧状態を示す波形図である。また、図５（Ｂ）は、ＩＣに入力される監視電圧：Ｖｄｅｔの電圧状態を示す波形図である。そして、図５（Ｃ）は、Ｐ＿ｏｆｆ信号の信号状態を示す波形図である。以下、図５を用いて、電源回路８０の機能を説明する。
【００２８】
まず、スイッチング回路７０が発振を継続する期間（ｔ０〜ｔ１）では、電解コンデンサー５０はトランス７１の二次巻線７１ｃで発生する電流により充電されて、その電位は所定の値に維持されている。なお、ｔ０〜ｔ１の期間では、当然、Ｐ−ｏｆｆ信号はローレベルである。一方、メインコントローラー９５から待機モード移行信号が出力されると、ＩＣ４０はコントロールポート４０ｃからハイレベルのＰ−ｏｆｆ信号を出力し、フォトカプラー７４をオンし、スイッチング回路７０の駆動を停止させる。そのため、電解コンデンサー５０は放電を開始し、監視電圧：Ｖｄｅｔの電圧値が徐助に低下していく（待機モード：ｔ１〜ｔ２）。
【００２９】
上記状態で、監視電圧：Ｖｄｅｔの値が基準電圧：Ｖｓ以下になった場合（ｔ２〜ｔ３）、ＩＣ４０は、スイッチブロック４０ｆを切り替えＰ−ｏｆｆ信号をローベルに変化させる。すると、トランジスター７３がオフし、フォトカプラー７４の発光側をオフさせる。従って、フォトカプラー７４の受光側がオフし、ＦＥＴ７２のゲートとグランドがオープンとなり、トランス７１の帰還巻線７１ｂからゲート電圧が再度供給される。そのため、スイッチング回路７０は発振を開始し、電解コンデンサー５０を充電する。
【００３０】
その後、電解コンデンサー５０の充電により監視電圧：Ｖｄｅｔの電圧値が上昇し、基準電圧：Ｖｓより高くなると、ＩＣ４０はＰ−ｏｆｆ信号をハイレベルに変化させ、フォトカプラー７４をオンする。そのため、トランジスターのベース電極に印加されるベース電圧が低下し、スイッチング回路７０の発振を停止する（ｔ３〜ｔ４）。
なお、上記待機モード時における発振制御は、電解コンデンサー５０が保持する電位に応じて繰り返し実行される。
【００３１】
以上説明したように、通常駆動モードと省電力モードとを切り替え可能な電源回路８０において、電解コンデンサーの電位に応じて、蓄電素子を充電するため、発振回路が完全に駆動していない期間を多く作り出すことができ消費電力を低減することができる。また、本発明では、電解コンデンサーの電位を監視するとともに、発振を制御するための回路を簡易な構成とすることができるため、コストを抑制するとともに、回路規模をコンパクトにすることができる。
【００３２】
２．第２の実施形態：
監視電圧：Ｖｄｅｔと比較する基準電圧：Ｖｓは、ＩＣ４０を駆動するためのレギュレター６１が作動可能な電圧値に限定されない。その一例として、トランス７１に接続された他の回路が駆動するのに最低限必要な電源電圧に応じて決定されるものであってもよい。即ち、ＩＣ４０の比較ブロック４０ｅにおける基準電圧：Ｖｓの値をトランス７１に接続された他の回路が駆動するのに最低限必要な電源電圧に設定することで、待機モードに最低限必要な待機電力に応じた省電力化を図ることができる。
【００３３】
３．その他の実施形態：
本実施形態では、表示装置として、テレビジョン受像機をもとに説明を行ったが、これに限定されない。
また、スイッチング回路７０がトランスを有することは一例であり、トランスを有しない電源回路に対しても本発明は適応することができる。
更に、待機モード時に電解コンデンサーを充電する期間は、ＩＣ内に実装されたタイマーを用いて実行してもよい。即ち、待機モード時における電解コンデンサーの充電において、ＩＣ４０からＰ−ｏｆｆ信号を再度出力するタイミングをＩＣ４０内部に実装されるタイマーを用いてカウントし、カウントアップとともＰ−ｏｆｆ信号を再度出力する。
【００３４】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００３５】
４０…ＩＣ、４０ａ…入力ポート、４０ｂ…検出ポート、４０ｃ…コントロールポート、４０ｄ…ＡＤＣ、４０ｅ…比較ブロック、４０ｆ…スイッチブロック、５０…電解コンデンサー、６０…出力回路、６１…レギュレター、６２…ダイオード、７０…スイッチング回路、７１…トランス、７１ａ…一次巻線、７１ｂ…帰還巻線、７１ｃ…二次巻線、７２…ＦＥＴ、７３…トランジスター、７４…フォトカプラー、８０…電源回路、８１…整流回路、８２…平滑化回路、９５…メインコントローラー、９６…音声出力部、９７…表示パネル、９８…デコード部、９９…チューナー部、１００…表示装置
【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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