(57)【要約】【課題】マルチ放電管点灯装置の複数の放電管の各々に流れる電流を均衡化する変圧器を減少した数で使用する。【解決手段】Ｕ字状に構成された少なくとも１つの放電管(1a,2a)、第１の巻線(1b)及び第２の巻線(2b)を各々有するｎ組の放電管ユニット(1〜n)と、放電管ユニット(1〜n)の一端と他端にそれぞれ接続された第１及び第２の出力端子(10a,10b)から互いに逆相の交流電圧を発生する交流電源(10)とをマルチ放電管点灯装置に設ける。第１番目の放電管ユニット(1)の第１の巻線(1b)を変圧器(Tn)を介して第ｎ番目の放電管ユニット(n)の第２の巻線(2b)に電磁的に結合し、第２番目以降の放電管ユニットの各第１の巻線(1b)を変圧器(T1〜Tn-1)を介してそれぞれ前番目の放電管ユニットの第２の巻線(2b)に電磁的に結合し、２番目以降の放電管ユニットの各第２の巻線(2b)を変圧器(T2〜Tn-1)を介してそれぞれ次番目の放電管ユニットの第１の巻線(1b)に電磁的に結合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続した少なくとも１つの放電管、第１の巻線及び第２の巻線を各々有するｎ組の放電管ユニットと、
該放電管ユニットの一端と他端にそれぞれ接続された第１及び第２の出力端子から互いに逆相の交流電圧を発生する交流電源とを備え、
第１番目の前記放電管ユニットの第１の巻線を、変圧器を介して第ｎ番目の前記放電管ユニットの第２の巻線に電磁的に結合し、
第２番目以降の前記放電管ユニットの各第１の巻線を、変圧器を介してそれぞれ前番目の前記放電管ユニットの第２の巻線に電磁的に結合し、
前記２番目以降の前記放電管ユニットの各第２の巻線を、変圧器を介してそれぞれ次番目の前記放電管ユニットの第１の巻線に電磁的に結合し、
ｍ＝ｎ又はｍ＝ｎ＋１であることを特徴とするマルチ放電管点灯装置。
【請求項２】
前記変圧器は、１対１の巻数比を有する密結合変圧器である請求項１に記載のマルチ放電管点灯装置。
【請求項３】
前記交流電源の第１及び第２の出力端子にコンデンサを介して前記放電管ユニットの一端と他端を接続した請求項１又は２に記載のマルチ放電管点灯装置。
【請求項４】
ｎ組の前記放電管ユニットの中、何れかの放電管ユニットの前記第１の巻線と前記第２の巻線とに直列に電流検出手段を接続し、該電流検出手段により前記何れかの放電管ユニットに流れる電流を検出する請求項１〜３の何れか１項に記載のマルチ放電管点灯装置。
【請求項５】
ｎ組の前記放電管ユニットの中、１つ以上の何れかの放電管ユニットの前記第１の巻線と前記第２の巻線の何れかの端子に電圧検出手段を接続し、前記第１の放電管又は第２の放電管が異常な場合の前記電圧検出手段により異常を検出する請求項１〜４の何れか１項に記載のマルチ放電管点灯装置。
【請求項６】
１番目の前記放電管ユニットの第１の巻線とｎ番目の前記放電管ユニットの第２番目の巻線とを電磁的に結合する接続巻線を前記変圧器に設けた請求項１〜５の何れか１項に記載のマルチ放電管点灯装置。
【請求項７】
前記放電管ユニットの各々は、少なくとも１つのストレート形の第１の放電管と、少なくとも１つのストレート形の第２の放電管とを擬似Ｕ字状に直列接続した請求項１〜６の何れか１項に記載のマルチ放電管点灯装置。
【請求項８】
ｎ組の前記放電管ユニットを下記の何れかの順序：
（１）  第１の放電管、第１の巻線、第２の巻線及び第２の放電管又は
（２）  第１の巻線、第１の放電管、第２の放電管及び第２の巻線
により接続した請求項１〜７の何れか１項に記載のマルチ放電管点灯装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの放電管は、少なくとも１つのＵ字形の放電管である請求項１〜６の何れか１項に記載のマルチ放電管点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減少した数の電流均衡化変圧器で複数の放電管ユニットを駆動できるマルチ放電管点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビジョン等の液晶画面の単一パネルに複数の放電管を使用する液晶表示機器は、液晶画面全体を均一な輝度で放電管から照明しなければならない。異なる電流値で複数の放電管を点灯すると、不均一な輝度勾配等の照明不良が発生する欠陥が生ずる。複数の放電管の一端に交流高電圧を印加して、各放電管に流れる電流を均衡化する従来のマルチ放電管点灯装置は、図１０に示すように、直列に接続した第１の放電管(1a)、第１の巻線(1b)、第２の巻線(2b)及び第２の放電管(2a)を各々有する３組の放電管ユニット(1〜3)と、コンデンサ(20)を介して各放電管ユニット(1〜3)の第１の放電管(1a)及び第２の放電管(2a)の各一端が接続される交流電源(10)と、各放電管ユニット(1〜3)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)とを電磁的に結合する変圧器(T1〜T3)と、変圧器(T1)の第１の巻線(1b)及び第２の巻線(2b)に接続された第１の巻線(1b)と変圧器(T2)の第１の巻線(1b)及び第２の巻線(2b)に接続された第２の巻線(2b)とを電磁的に結合する変圧器(T4)と、変圧器(T4)の第１の巻線(1b)及び第２の巻線(2b)とグランドとの間に接続された第１の巻線(1b)と変圧器(T3)の第１の巻線(1b)及び第２の巻線(2b)とグランドとの間に接続された第２の巻線(2b)とを電磁的に結合する変圧器(T5)とを備える。コンデンサ(20)と変圧器(T1)を介して交流電源(10)とグランドとの間に接続された第１の放電管ユニット(1)の放電管(1a)と放電管(2a)に流れる電流は、変圧器(T1)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)により均衡化され、同じ電流が流れる。変圧器(T1)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点には、第１の放電管(1a)と第２の放電管(2a)の合計２本の放電管の電流が流れる。
【０００３】
同様に、コンデンサ(20)と変圧器(T2)を介して交流電源(10)とグランドとの間に接続された第２の放電管ユニット(2)の放電管(1a)と放電管(2a)に流れる電流は、変圧器(T2)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)により均衡化され、同じ電流が流れる。変圧器(T2)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点には、第１の放電管(1a)と第２の放電管(2a)の合計２本の放電管の電流が流れる。
【０００４】
同様に、コンデンサ(20)と変圧器(T3)を介して交流電源(10)とグランドとの間に接続された第３の放電管ユニット(3)の放電管(1a)と放電管(2a)に流れる電流は、変圧器(T3)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)により均衡化され、同じ電流が流れる。変圧器(T3)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点には、第１の放電管(1a)と第２の放電管(2a)の合計２本の放電管の電流が流れる。
【０００５】
変圧器(T1)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点は、変圧器(T4)の第１の巻線(1b)に接続され、変圧器(T2)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点は、変圧器(T4)の第２の巻線(2b)に接続され、放電管ユニット(1)と、第２の放電管ユニット(2)に流れる電流は、変圧器(T4)により均衡化され、第１の放電管ユニット(1)と第２の放電管ユニット(2)に同じ電流が流れる。変圧器(T4)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点には、第１の放電管ユニット(1)と第２の放電管ユニット(2)の合計４本の放電管の電流が流れる。変圧器(T3)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点には、第３の放電管ユニット(3)の合計２本の放電管の電流が流れる。
【０００６】
変圧器(T4)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点は、変圧器(T5)の第１の巻線(1b)に接続され、変圧器(T3)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の接続点は、変圧器(T5)の第２の巻線(2b)に接続される。従って、変圧器(T5)の第１の巻線(1b)には、放電管４本分の電流が流れ、変圧器(T5)の第２の巻線(2b)には、２本分の電流が流れるため、第１の巻線と第２の巻線の巻数比は、流れる電流の逆数倍に設定される。例えば、変圧器(T5)の第１の巻線(1b)には、放電管４本分の電流が流れ、第２の巻線には放電管２本分の電流が流れるので、電流の比率は、２対１の関係になる。そこで、変圧器の第１の巻線(1b)の巻数を１とすると、第２の巻線(2b)の巻数は、２の関係に巻数比が設定される。変圧器(T1〜T5)は、何れも各放電管(1a,2a)に流れる電流を平均化し均衡化する作用を有する。
【０００７】
図１１に示す従来のマルチ放電管点灯装置は、図１０に示す装置からコンデンサ(20)を省略した構造を有する。図１２に示す従来のマルチ放電管点灯装置は、変圧器を省略して、各放電管ユニット(1〜3)の第１の放電管(1a)と第２の放電管(2a)とをＵ字状に直接接続した構造を有し、各放電管ユニットの第１の放電管(1a)及び第２の放電管(2a)をそれぞれ互いに逆相の交流電圧を発生する交流電源(10)の一方及び他方の端子に接続するが、各放電管ユニット(1〜3)に流れる電流を平均化し均衡化する作用は得られない。図１３は、各放電管(1a,2a)に直列に接続した第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)を共通線(4)に接続し、第３の放電管ユニット(3)の第１の巻線(1b)に共通線(4)を介して接続された第３の放電管ユニット(3)の第２の巻線(2b)に、第１の放電管ユニット(1)の第１の巻線(1b)を電磁的に結合される。第１の放電管ユニット(1)の第２の放電管(2a)以降の各第１の巻線(1b)は、前置される放電管に接続される第２の巻線(2b)に電磁的に結合され、逆に各第２の巻線(2b)は、後置される放電管に接続される第１の巻線(1b)に電磁的に結合される。図１４は、図１３に示すコンデンサ(20)を省略した構成を示す。
【０００８】
図１５は、各放電管ユニットの第１の放電管(1a)及び第２の放電管(2a)をそれぞれ交流電源(10)の一方及び他方の端子に接続し、第１の放電管ユニット(1)の第１の放電管(1a)に接続された第２の巻線(2b)を第２の放電管(2a)に接続された第１の巻線(1b)に電磁的に結合すると共に、共通線(4)に接続する。第１の放電管ユニット(1)の第２の放電管(2a)に接続された第１の巻線(1b)を、第２の放電管ユニット(2)の第１の放電管(1a)に接続された第１の巻線(1b)に電磁的に結合する第２の巻線(2b)に直列に接続し、共通線(4)に接続する。このように、各放電管ユニット(1,2,3)の放電管(1a,2a)と共通線(4)との間に第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)との直列回路を接続し、各第１の巻線(1b)を前置される放電管の第２の巻線(2b)に電磁的に結合し、各第２の巻線(2b)を後置される放電管の第１の巻線(1b)に電磁的に結合する構成を示す。図１６は、図１５に示すコンデンサ(20)を省略した構成を示す。図１３〜図１６は、何れも変圧器を接続する図１０及び図１１と同様に電流を平均化・均衡化する作用効果を生ずる。このように、電流を平均化し、均衡化する放電管点灯装置は、例えば、下記特許文献１に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３３５４４３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、多数の放電管ユニットを点灯する放電管点灯装置では、少なくとも１つの放電管で構成される放電管ユニットの放電管に流れる電流の均衡を保持できるが、他の放電管ユニットの放電管に対して電流を均衡させるには、電流を均衡させる変圧器が必要になる。したがって、何れの従来の装置でも、放電管の本数と同数又は放電管の本数に１本少ない個数の変圧器が必要であり、装置が高価になる難点がある。
【００１１】
そこで、本発明は、複数の放電管の各々に流れる電流を均衡化させる変圧器を減少した数で使用するマルチ放電管点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のマルチ放電管点灯装置は、直列に接続した少なくとも１つの放電管(1a,2a)、第１の巻線(1b)及び第２の巻線(2b)を各々有するｎ組の放電管ユニット(1〜n)と、放電管ユニット(1〜n)の一端と他端にそれぞれ接続された第１及び第２の出力端子(10a,10b)から互いに逆相の交流電圧を発生する交流電源(10)とを備えている。第１番目の放電管ユニット(1)の第１の巻線(1b)を、変圧器(Tm)を介して第ｎ番目の放電管ユニット(n)の第２の巻線(2b)に電磁的に結合し、第２番目以降の放電管ユニットの各第１の巻線(1b)を、変圧器(T1〜Tm-1)を介してそれぞれ前番目の放電管ユニットの第２の巻線(2b)に電磁的に結合し、２番目以降の放電管ユニットの各第２の巻線(2b)を、変圧器(T2〜Tm-1)を介してそれぞれ次番目の放電管ユニットの第１の巻線(1b)に電磁的に結合する。ｎとｍとの関係は、ｍ＝ｎ又はｍ＝ｎ＋１である。このように、隣り合う放電管ユニット及び第１番目とｎ番目の放電管ユニットの第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)とを変圧器により電磁結合するので、変圧器の数を減少して、マルチ放電管点灯装置の小型化と製造価格の低減を図ることができる。また、各放電管ユニットに流れる管電流を平均化する変圧器を接続するので、マルチ放電管点灯装置を起動するときに、点灯開始に至らない放電管に接続された変圧器に起電力が発生して、点灯開始に至らない放電管に印加される電圧を上昇させて、点灯が容易となる利点がある。
【発明の効果】
【００１３】
変圧器の数を低減することにより、マルチ放電管点灯装置を小型化して種々の電子機器に組み込むことができると共に、安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明によるマルチ放電管点灯装置の実施の形態を図１〜図９について説明する。但し、図１〜図９では、図１０〜図１６に示す箇所と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１５】
図１に示すように、本発明のマルチ放電管点灯装置の第１の実施の形態は、直列に接続した第１の放電管(1a)、第１の巻線(1b)、第２の巻線(2b)及び第２の放電管(2a)を各々有するｎ組の放電管ユニット(1〜n)と、コンデンサ(20)を介して各放電管ユニット(1〜n)の一端と他端にそれぞれ接続された第１及び第２の出力端子(10a,10b)からグランド端子(10c)を基準電位として互いに逆相の交流電圧を発生する交流電源(10)とを備えている。各放電管ユニット(1〜n)は、ストレート形の第１の放電管(1a)とストレート形の第２の放電管(2a)とを擬似Ｕ字状に直列接続して構成される。第１番目の放電管ユニット(1)の第１の巻線(1b)は、変圧器(Tn=m)を介して第ｎ番目の放電管ユニット(n)の第２の巻線(2b)に電磁的に結合され、第２番目の放電管ユニット(2)の第１の巻線(1b)は、変圧器(T1)を介してそれぞれ第１の放電管ユニット(1)の第２の巻線(2b)に電磁的に結合され、第３番目以降の放電管ユニットも同様に構成される。このように、第２番目以降の放電管ユニットの各第１の巻線(1b)は、変圧器(T2〜Tn-1)を介してそれぞれ前番目の放電管ユニットの第２の巻線(2b)に電磁的に結合される。
【００１６】
また、２番目の放電管ユニット(2)の第２の巻線(2b)は、変圧器(T3)を介して第３番目の放電管ユニット(3)の第１の巻線(1b)に電磁的に結合され、第３番目以降の放電管ユニットも同様に構成される。このように、２番目以降の放電管ユニットの各第２の巻線(2b)は、変圧器(T2〜Tn-1)を介してそれぞれ次番目の放電管ユニットの第１の巻線(1b)に電磁的に結合される。変圧器(T1〜Tn)は、巻数比が１対１の密結合変圧器である。このように、本発明の実施の形態では、隣り合う放電管ユニット及び第１番目とｎ番目の放電管ユニット(1,n)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)とを変圧器(T1〜Tn)により電磁結合するので、変圧器の数を減少して、マルチ放電管点灯装置の小型化と製造価格の低減を図ることができる。また、各放電管ユニット(1〜n)に流れる管電流を平均化する変圧器を接続するので、マルチ放電管点灯装置を起動したときに、点灯開始に至らない放電管に接続された変圧器に起電力が発生して、点灯開始に至らない放電管に印加される電圧を上昇させて、点灯が容易となる利点がある。また、変圧器の数を低減することにより、マルチ放電管点灯装置を小型化して種々の電子機器に組み込むことができると共に、安価に製造することができる。
【００１７】
図１に示す本発明の実施の形態は、種々の変更が可能である。例えば、図２に示すように、各放電管(1a,2a)と交流電源(10)との間に接続されるコンデンサ(20)を省略してもよい。また、図１は、第１の放電管(1a)、第１の巻線(1b)、第２の巻線(2b)及び第２の放電管(2a)の順番でコンデンサ(20)を介して交流電源(10)に接続する各組の放電管ユニット(1〜n)を構成したが、この順番は、適宜変更することができ、例えば、図３に示すように、第１の巻線(1b)、第１の放電管(1a)、第２の放電管(2a)及び第２の巻線(2b)の順番でコンデンサ(20)を介して交流電源(10)に接続して各組の放電管ユニット(1〜n)を構成してもよい。前記の場合に、図４に示すように、コンデンサ(20)を省略することもできる。また、図５に示すように、変圧器(T m=n+1)にて１番目の放電管ユニット(1)の第１の巻線(1b)と対になる第２の巻線(2b)と、変圧器(Tn)にてｎ番目の放電管ユニット(n)の第２の放電管(2a)に接続される第２の巻線(2b)と対になる第１の巻線(1b)とを接続線(5)により、１番目の放電管ユニット(1)の第１の巻線(1b)とｎ番目の放電管ユニット(n)の第２の巻線(2b)とを電磁的に結合してもよい。
【００１８】
変圧器(Tn)と変圧器(Tn+1)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)との巻数比率は、使用条件により１対１から適宜変更しても良い。例えば、変圧器(Tn)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の巻数比を０.１対１とし、変圧器(Tn+1)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の巻数比を１対０.１にするなど、互いに接続される変圧器の巻数比を同じ比率で変更しても良い。巻数比を低減するとき、接続線(5)に発生する電圧が低下し、接続線(5)から外部への影響又は外部からの巻線への影響を低減できる。巻数比を増加するときは、接続線(5)に発生する電圧が高くなるが、電流が減少するため、電磁誘導による影響は減少する。
【００１９】
また、図６に示すように、ｎ組の放電管ユニットの中、何れかの放電管ユニット、例えば、第１の放電管ユニット(1)の第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)とに直列に電流検出手段となる電流検出抵抗(6)を接続し、電流検出抵抗(6)の一端をグランドに接続して、電流検出抵抗(6)により第１の放電管(1a)と第２の放電管(2a)とに流れる電流値を検出してもよい。これにより、全ての放電管に流れる電流値を検出して、検出した電流値に応じてマルチ放電管点灯装置に対して、電流値制御等の種々の制御を行うことができる。図７は、電流検出用の変圧器を介して電流検出抵抗(6)を接続した例を示す。また、図８に示すように、ｎ組の前記放電管ユニットの中、何れかの放電管ユニットの第１の巻線(1b)と第２の巻線(2b)の何れかの端子に電圧検出手段としての電圧検出抵抗(7)を接続し、電圧検出抵抗(7)により第１の放電管(1a)と第２の放電管(2a)とに印加される電圧値を検出することができる。例えば、第１の放電管ユニット(1)の第１の巻線(1b)と第１の放電管(1a)との接続点とグランドとの間に電圧検出抵抗(7)を接続して、検出した電圧値に応じてマルチ放電管点灯装置に対して、電圧値制御等の種々の制御を行うことができ、電圧検出手段により放電灯不良や脱落を検出できる。また、前記電流検出及び電圧検出も安価且つ容易な構成で行なうことができる。更に、図９に示すように、Ｕ字形状に湾曲した少なくとも１つの放電管で各放電管ユニット(1〜n)を構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、少なくとも１つの放電管でＵ字状に構成された放電管を有する複数の放電管ユニットを備え、各放電管に流れる電流を変圧器により均等化するマルチ放電管点灯装置に特に有効に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるマルチ放電管点灯装置の第１の実施の形態を示す電気回路図
【図２】図１の実施の形態からコンデンサを省略した本発明によるマルチ放電管点灯装置の第２の実施の形態を示す電気回路図
【図３】放電管ユニット内の回路素子の接続順序を変更した本発明によるマルチ放電管点灯装置の第３の実施の形態を示す電気回路図
【図４】図３の実施の形態からコンデンサを省略した本発明によるマルチ放電管点灯装置の第４の実施の形態を示す電気回路図
【図５】変圧器の構成を変更した本発明によるマルチ放電管点灯装置の第５の実施の形態を示す電気回路図
【図６】電流検出抵抗を設けた本発明によるマルチ放電管点灯装置の第６の実施の形態を示す電気回路図
【図７】変流器による電流検出手段を設けた本発明によるマルチ放電管点灯装置の第７の実施の形態を示す電気回路図
【図８】電圧検出抵抗を設けた本発明によるマルチ放電管点灯装置の第８の実施の形態を示す電気回路図
【図９】Ｕ字形状の放電管を使用した本発明によるマルチ放電管点灯装置の第９の実施の形態を示す電気回路図
【図１０】マルチ放電管点灯装置の第１の従来例を示す回路図
【図１１】図１０の回路からコンデンサを省略した第２の従来例を示す回路図
【図１２】マルチ放電管点灯装置の第３の従来例を示す回路図
【図１３】変圧器の接続構成を変更した第４の従来例を示す回路図
【図１４】図１３の回路からコンデンサを省略した第５の従来例を示す回路図
【図１５】図１３の回路から変圧器の数を減少した第６の従来例を示す回路図
【図１６】図１５の回路からコンデンサを省略した第７の従来例を示す回路図
【符号の説明】
【００２２】
(1〜n)・・放電管ユニット、  (1a)・・第１の放電管、  (1b)・・第１の巻線、  (2a)・・第２の放電管、  (2b)・・第２の巻線、  (4)・・共通線、  (5)・・接続線、  (6)・・電流検出抵抗（電流検出手段）、  (7)・・電圧検出抵抗（電圧検出手段）、  (10)・・交流電源、  (10a)・・第１の出力端子、  (10b)・・第２の出力端子、  (20)・・コンデンサ、
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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