(57)【要約】【課題】安定した発振出力を確保しつつ、回路における消費電力を低減することでき、かつ、アンテナへの接触などがあっても発信周波数を安定させることができる発信回路、及びそのような発信回路を用いた送信機を提供する。【解決手段】本発明の発信回路は、発信用トランジスタ（Ｔｒ２１）と、該発信用トランジスタ（Ｔｒ２１）のベースに接続されるＳＡＷレゾネータ（２０）と、該発信用トランジスタ（Ｔｒ２１）のコレクタに接続される第１インダクタ（Ｌ３５）と、該発信用トランジスタ（Ｔｒ２１）のコレクタとエミッタとの間に接続される第１コンデンサ（Ｃ３１）と、該発信用トランジスタ（Ｔｒ２１）のエミッタとグランド間に接続される第２コンデンサ（Ｃ３３）と、からなる発信部を有する発信回路において、発信回路の出力端子（Ｔｏ）と、該電源ライン（Ｖｃｃ）との間には第２インダクタ（Ｌ３９）が設けられることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発信用トランジスタと、
該発信用トランジスタのベースに接続されるＳＡＷレゾネータと、
該発信用トランジスタのコレクタに接続される第１インダクタと、
該発信用トランジスタのコレクタとエミッタとの間に接続される第１コンデンサと、
該発信用トランジスタのエミッタとグランド間に接続される第２コンデンサと、
からなる発信部を有する発信回路において、
発信回路の出力端子と、該電源ラインとの間には第２インダクタが設けられることを特徴とする発信回路。
【請求項２】
該出力端子には無端のループ上のアンテナが接続されることを特徴とする請求項１に記載の発信回路。
【請求項３】
該アンテナは発信回路を取り囲むように発信回路が搭載される基板と同じ基板に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発信回路。
【請求項４】
該第１インダクタと該第２インダクタとの間には第３インダクタが接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発信回路。
【請求項５】
該発信部からの出力を増幅する増幅用トランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発信回路。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発信回路を用いた送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナへの接触があっても発信周波数が変化せず、しかも電力消費が低い発振回路、及びそのような発振回路を用いた送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、普及がめざましいリモートキーレス・エントリーシステムは、車や住居の鍵の開閉を容易にすると共に、送信信号を暗号化することでセキュリティ性も合わせ持つため、広く用いられるようになった。このリモートキーレス・エントリーシステムに用いられるキーレスリモコン送信機には、例えばドアをロックするためのキーと、ドアをアンロックするためのキーとが別々に２つ設けられており、車両の近くで所望のキーが押されると、キー情報とともにＩＤ情報が付加された電波が周囲に発射される。
【０００３】
そして、車両に設けられた受信機では、この電波を受信したときに予め登録されているＩＤ情報と比較し、両者が一致した場合には、当該車両の所有者であると判断してキー情報に応じた動作としてロック／アンロック動作を行うように制御するものである。
【０００４】
ところで、一般に無線送信機は、３００［ＭＨｚ］付近の高い周波数を使用すれば小型アンテナで通信距離を長くするうえで有効であるが、３２２［ＭＨｚ］以下の周波数、及び３２２［ＭＨｚ］を越え１０［ＧＨｚ］以下の周波数に於ける夫々の前記電界強度の許容値は無線送信機から３［ｍ］離れた場所で５００［μＶ／ｍ］、及び３５［μＶ／ｍ］以下にすることが電波法施行規則により規定されている。従って、３２２［ＭＨｚ］の周波数を境に電界強度の許容値の差が２３［ｄＢ］あるため、無線送信機が、例えば３００［ＭＨｚ］の規定値の最大レベルの搬送波を使用する場合、その搬送波発生用の発振器はその第２高調波である６００［ＭＨｚ］を２３［ｄＢ］以上抑圧する必要がある。
【０００５】
このため、水晶発振器を搬送波発生用発振器として使用した場合、水晶振動子によって直接発振し得る最も高い共振周波数が現在ほぼ５０［ＭＨｚ］であるから、例えば３００［ＭＨｚ］の搬送波を得るためには５０［ＭＨｚ］の発振出力を６逓倍する必要がある。しかも、発振器及び逓倍器は一般に飽和状態で使用することからその高調波レベルが大きく、原振の５０［ＭＨｚ］の高調波も多く含まれる。従って、上記電波法の条件を満たすには３００［ＭＨｚ］の高調波成分はもとより、それより５０［ＭＨｚ］高い高調波成分をも抑圧する必要がある故、減衰特性が急峻な高コストのフィルタを必要とし、無線送信機の製造コストが増大するという問題があった。
【０００６】
水晶振動子ほどの周波数精度を要さぬ無線送信機では前記５０［ＭＨｚ］の高調波成分を抑圧することに起因するフィルタ及び逓倍のためのコスト高を解消するため、逓倍しなくても直接に３００［ＭＨｚ］以上の発振出力を得ることが可能なＳＡＷ発振器を搬送波発生用発振器として使用することにより、搬送波近傍のスプリアス成分を除去し無線送信機の低価格化を図ることができる。
【０００７】
従来のＳＡＷ発振器を用いた無線送信機の回路構成としては、例えば、特許文献１（特開平９−１０２７４９号公報）に記載のものが知られている。特許文献１の図４には、従来のこの種の無線送信装置の回路の一例として、コルピッツ型発振回路より構成されているものが示されている。特許文献１の図４において、トランジスタＴｒのコレクタは、電源電圧Ｖｃｃに接続されると共に、バイアス抵抗Ｒ１とＲ２の直列回路を介してグランドに接続されている。また、そのベースは、コンデンサＣ１とＣ２の直列回路を通してグランドに接続されると共に、抵抗Ｒ１とＲ２の接続点およびＳＡＷ共振子ｒｅを介してグランドに接続されている。また、トランジスタＴｒのエミッタは、コンデンサＣ１とＣ２の接続点に接続されると共に、抵抗Ｒ３を介してグランドに接続されている。さらに、トランジスタＴｒのコレクタは、コンデンサＣ３、アンテナＡＮＴおよびコンデンサＣ４の直列回路を介してグランドに接続されている。そして、トランジスタＴｒのコレクタ側に接続されたアンテナＡＮＴより電波が放射される。
【特許文献１】特開平９−１０２７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の無線送信機の回路構成においては、アンテナＡＮＴはトランジスタＴｒのコレクタ側に直接接続されており、アンテナＡＮＴに対する接触があると、発振周波数が変化したり、或いは出力が極端に低下したり、最悪の場合には発振が停止してしまう、という問題があった。また、上記従来の無線送信機の回路構成では、消費電力が比較的高く、無線送信機の電池の消耗状態に応じては、動作距離が極端に短くなってしまう、という問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために、請求項１に係る発明は、発信用トランジスタと、該発信用トランジスタのベースに接続されるＳＡＷレゾネータと、該発信用トランジスタのコレクタに接続される第１インダクタと、該発信用トランジスタのコレクタとエミッタとの間に接続される第１コンデンサと、該発信用トランジスタのエミッタとグランド間に接続される第２コンデンサと、からなる発信部を有する発信回路において、発信回路の出力端子と、該電源ラインとの間には第２インダクタが設けられることを特徴とする
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発信回路において、該出力端子には無端のループ上のアンテナが接続されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の発信回路において、該アンテナは発信回路を取り囲むように発信回路が搭載される基板と同じ基板に設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発信回路において、該第１インダクタと該第２インダクタとの間には第３インダクタが接続されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発信回路において、該発信部からの出力を増幅する増幅用トランジスタをさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発信回路を用いた送信機である。
【発明の効果】
【００１４】
以上、本発明によれば、安定した発振出力を確保しつつ、回路における消費電力を低減することでき、かつ、アンテナへの接触などがあっても発信周波数を安定させることができる発信回路、及びそのような発信回路を用いた送信機を提供することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る発振回路の回路図である。図１において、ＳＡＷ２０はＳＡＷレゾネータ（ＳＡＷ共振子）、Ｔｒ２１はトランジスタ、R２６、Ｒ２８、Ｒ３０、Ｒ３６、Ｒ４０は抵抗、Ｃ２７、Ｃ３１、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ４２はコンデンサ、Ｌ３５、Ｌ３７、Ｌ３９はインダクタ、Ｔｉは入力端子、Ｔｏは出力端子をそれぞれ示している。図２は、本発明の実施の形態に係る発振回路が搭載される回路基板の斜視図である。図２において、１０は回路基板、１１は本発明の発信回路を構成する回路部品群、１２はアンテナをそれぞれ示している。図１において、入力端子Ｔｉには、不図示のデジタル信号を出力するＩＣなどが接続される。また、出力端子Ｔｏには、本発明の発振回路の出力を搬送波として送信するためのアンテナ１２が接続されるようになっている。図２は、本発明の発信回路を搭載する送信機の回路基板でもある。アンテナ１２は、本実施形態においては、回路基板１０上の回路部品群１１を取り囲む無端のループ状の導電膜によって形成されている。このようなアンテナ１２によれば、指向性なく電波を送出することができる。しかしながら、本発明の発信回路に用いられるアンテナ１２の形状はこれに限定されるものではない。
【００１６】
次に、以上のように構成される発振回路を構成する個々の素子の役割について説明する。ＳＡＷはＳｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ弾性表面波）の略であり、ＳＡＷ２０は、中心周波数を発振（共振）変調するための素子であり、本発明の発振回路の発振素子として機能する。トランジスタＴｒ２１はＳＡＷ２０から出力される共振信号を発振・増幅すなわち、変調するためのトランジスタである。
【００１７】
抵抗Ｒ２６は、不図示のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ  Ｎｕｍｂｅｒ）認識番号等のデジタル信号を受ける。また、この抵抗Ｒ２６はＴｒ２１のトランジスタにバイアス電圧を加える。不図示のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ  Ｎｕｍｂｅｒ）認識番号等のデジタル信号は、例えばＡＳＫ変調され、本発明の発信回路によってＡＳＫ信号が送信出力されるようになっている。また、この抵抗Ｒ２６の調整によりトランジスタＴｒ２１へのバイアス電圧の加わり方を制御することができる。抵抗Ｒ２８はトランジスタＴｒ２１のエミッタ抵抗でトランジスタＴｒ２１に流れる電流を制御することで、本発明の発信回路の発振出力を調整している。
【００１８】
また、コンデンサＣ３１とコンデンサＣ３３の中点と、トランジスタＴｒ２１のエミッタとの間に接続される抵抗Ｒ３０にはスプリアス（第二・第三高調波）の抑制を行う。
【００１９】
抵抗Ｒ３６はトランジスタＴｒ２１のコレクタ抵抗でもあり、インダクタＬ３５のダンピング抵抗としても機能する。抵抗Ｒ４０は、出力端子Ｔｏに接続されたアンテナ１２からの反射波を低減するものである。
【００２０】
コンデンサＣ２７は発振周波数の調整用コンデンサであり、ＳＡＷレゾネータ２０の周波数のバラツキを調整するものである。また、コンデンサＣ３１は、Ｌ３５と同調をとるためのコンデンサであり、本発明の発信回路をコルピッツ発振させるためのコンデンサである。Ｃ３３も同様に、本発明の発信回路をコルピッツ発振させるためのコンデンサである。ここで、コンデンサＣ３１、コンデンサＣ３３はそれぞれ特許請求の範囲における第１コンデンサ、第２コンデンサに相当する。
【００２１】
コンデンサＣ３４は、電源ラインＶｃｃとＧＮＤを交流的にみてショートさせるためのコンデンサであり、Ｖｃｃラインのバイパスコンデンサである。また、コンデンサＣ３４によって本発明の発信回路は安定して発振することが可能となる。Ｃ４２は、送信出力の出力端子Ｔｏに接続されたアンテナ１２の結合コンデンサである。
【００２２】
インダクタＬ３５は、インダクタでＣ３１とコレクタ同調回路を構成するためのインダクタであり、コンデンサＣ３１と同調させるものである。このインダクタＬ３５が、特許請求の範囲における第１インダクタに相当するものである。
インダクタＬ３７は、Ｖｃｃの電源ラインの引き廻しの影響を抑える働きがある。このインダクタＬ３７の役割の詳細については後に説明する。なお、このインダクタＬ３７は、特許請求の範囲における第３インダクタに相当するものである。
【００２３】
インダクタＬ３９は、アンテナ１２の電位を上昇させる機能を有する。これにより、本発明では、比較的低消費電力であるにもかかわらず、良好にアンテナ１２から搬送波を出力することができる。アンネナ１２をインダクタＬ３９を通してＶｃｃに接続することで、アンテナ１２の電位は電源ラインＶｃｃに近い電位で吊った形とすることができる。本発明の発信回路においては、このようなインダクタＬ３９によって、アンテナ１２から出される電波を飛び易くすることが可能となる。すなわち、本発明では、このようにインダクタＬ３９が設けられることによって、安定した発振出力を確保しつつ、回路における消費電力を低減することでき、かつ、アンテナへの接触などがあっても発信周波数を安定させることができる発信回路、及びそのような発信回路を用いた送信機を提供することができるようになるのである。なお、このインダクタＬ３９は、特許請求の範囲における第２インダクタに相当するものである。
【００２４】
次に、特に本発明の発信回路におけるインダクタＬ３７の効能について図３を参照しつつ説明する。図３は、本発明の発信回路におけるインダクタＬ３７の役割を説明するための図である。図は、コンデンサＣ３４、インダクタＬ３５、抵抗Ｒ３６、インダクタＬ３７の回路部品を回路基板１１に実装したしたときの状態を示しており、黒色部分が配線パターンを、また、ＴＨはスルーホールを示している。配線パターンは、このスルーホールＴＨを介して、回路基板１１の裏面のＧＮＤと接続される。図３の（Ａ）はインダクタＬ３７がない場合の実装例（Ｉ）を示すものであり、図３の（Ｂ）はインダクタＬ３７がない場合の実装例（ＩＩ）を示すものであり、図３の（Ｃ）はインダクタＬ３７が存在する本発明の発信回路の実装を示すものである。
【００２５】
図３（Ａ）は、特段の考慮をせずにコンデンサＣ３４、インダクタＬ３５、抵抗Ｒ３６を実装した例である。この実装例（Ｉ）では、電源ラインＶｃｃも、アンテナとして機能してしまい、発信回路の発信周波数が不安定になる、というデメリットが存在する。このデメリットを解消するようにコンデンサＣ３４、インダクタＬ３５、抵抗Ｒ３６を実装した例が図３（Ｂ）に示す実装例（ＩＩ）である。これは、コンデンサＣ３４とインダクタＬ３５とを図示するように最短距離で配置するようにしたものである。このような部品の配置とすることによって発信回路の発信周波数を安定させることができる。ところで、実装スペースの制約などによって必ずしも、常に  図３（Ｂ）に示すような部品レイアウトで実装することができるとは限らない。このような部品レイアウトの制約を受けないのが本発明の発信回路の構成である。本発明の発信回路においては、図３（Ｃ）に示すように、コンデンサＣ３４、インダクタＬ３５、抵抗Ｒ３６とともにインダクタＬ３７が電源ラインＶｃｃに介挿されるようになっている。このようなインダクタＬ３７を設けておくと、電源ラインＶｃｃが交流的に、Ｖｃｃ端からインダクタＬ３７までのラインと、インダクタＬ３７からＴＨまでのラインとで分離することとなる。これによってコンデンサＣ３４とインダクタＬ３５と配置に考慮せずとも、発信回路の発信を安定させることができる。このように本発明によれば、部品レイアウトの自由化が図れる、といメリットも享受することできる。
【００２６】
以上、本発明によれば、安定した発振出力を確保しつつ、回路における消費電力を低減することでき、かつ、アンテナへの接触などがあっても発信周波数を安定させることができる発信回路、及びそのような発信回路を用いた送信機を提供することができるようになる。
【００２７】
次に、本発明の他の実施の形態の発信回路を説明する。図４は、本発明の他の実施の形態に係る発振回路の回路図である。本実施形態においても、出力端子Ｔｏにアンテナ（不図示）を接続することによって送信機を構成することができる。
【００２８】
図４において、ＳＡＷ５０はＳＡＷレゾネータ（ＳＡＷ共振子）、Ｔｒ５１、Ｔｒ５２はトランジスタ、Ｒ５３、Ｒ５７、Ｒ５８、Ｒ６１、Ｒ７３、Ｒ７７、Ｒ８４は抵抗、Ｃ５４、Ｃ５５、Ｃ５６、Ｃ６０、Ｃ７１、Ｃ７５、Ｃ７８、Ｃ８１はコンデンサ、Ｌ７２、Ｌ７４、Ｌ７６、Ｌ８２、Ｌ８３はインダクタをそれぞれ示している。
【００２９】
次に、以上のように構成される他の実施形態に係る発振回路を構成する個々の素子の役割について説明する。ＳＡＷはＳｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ弾性表面波）の略であり、ＳＡＷ５０は、中心周波数を発振（共振）変調するための素子であり、他の実施形態の発振回路の発振素子として機能する。
【００３０】
トランジスタＴｒ５１は、ＳＡＷ５０の共振信号を発振・増幅すなわち、変調するためのトランジスタであり、トランジスタＴｒ５２は、トランジスタＴｒ５１で増幅された信号をさらに増幅するための能動素子である。
【００３１】
抵抗Ｒ５３は、不図示のＩＣから出力されるＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ  Ｎｕｍｂｅｒ）認識番号等のデジタル信号を受け、Ｔｒ２１のトランジスタにバイアス電圧を加えることでＡＳＫ変調を送信出力する。また、抵抗Ｒ５３を調整することで、バイアス電圧の加わり方を制御する。
【００３２】
コンデンサＣ５４は、本発明の発信回路の発振周波数の調整用コンデンサである。コンデンサＣ５４は、ＳＡＷレゾネータ５０等の周波数のバラツキを調整する。
【００３３】
コンデンサＣ５５とコンデンサＣ５６の中点と、トランジスタＴｒ５１のエミッタとの間に接続される抵抗Ｒ５７は、スプリアス（第二・第三高調波）の抑制を行う。また、抵抗Ｒ５８はトランジスタＴｒ５１のエミッタ抵抗であり、トランジスタＴｒ５１に流れる電流を制御することで、発振出力を調整している。
【００３４】
コンデンサＣ５５は、インダクタＬ３５と同調をとるためのコンデンサであり、本発明の回路をコルピッツ発振させるためのコンデンサである。コンデンサＣ５６も同様に、本発明の発信回路をコルピッツ発振させるためのコンデンサである。ここで、コンデンサＣ５５、コンデンサＣ５６はそれぞれ特許請求の範囲における第１コンデンサ、第２コンデンサに相当する。
【００３５】
コンデンサＣ６０は、トランジスタＴｒ５１とトランジスタＴｒ５２の増幅器の結合コンデンサとして機能する。
【００３６】
抵抗Ｒ６１は、不図示のＩＣから出力されるＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ  Ｎｕｍｂｅｒ）認識番号等のデジタル信号を受け、トランジスタＴｒ２１のトランジスタにバイアス電圧を加えることでＡＳＫ変調を送信出力する。また、この抵抗Ｒ６１の調整によりバイアス電圧の加わり方を制御することができる。
【００３７】
コンデンサＣ７１は、ＶｃｃとＧＮＤを交流的にみてショートさせるためのコンデンサであり、安定して発振するためのコンデンサであり、Ｖｃｃラインのバイパスコンデンサである。インダクタＬ７２はコレクタ同調回路を構成するためのコイルであり、Ｃ３１と同調させる。このインダクタＬ７２が、特許請求の範囲における第１インダクタに相当するものである。
【００３８】
また、抵抗Ｒ７３はトランジスタＴｒ２１のコレクタ抵抗でもあり、インダクタＬ３５のダンピング抵抗でもある。コンデンサＣ７５はバイパスコンデンサとして機能する。インダクタＬ７４には、Ｖｃｃの電源ラインの引き廻しの影響を抑える働きがあり、先の実施形態のＬ３７に相当するものであり、特許請求の範囲における第３インダクタに相当する。
【００３９】
インダクタＬ７６はコレクタ同調回路を構成するためのコイルである。また、抵抗Ｒ７７はインダクタＬ７６のダンピング抵抗である。コンデンサＣ７８はインダクタＬ７６と同様にコレクタ同調回路を構成するコンデンサである。
【００４０】
また、コンデンサＣ８１は送信出力の出力端子Ｔｏに接続される不図示のアンテナの結合コンデンサである。インダクタＬ８２は、送信出力が大きいときに反射波を抑える機能を有する。
【００４１】
また、インダクタＬ８３は、不図示のアンネナをインダクタＬ３９を通して電源ラインＶｃｃに接続することで、アンテナの電位を電源に近い電位で吊った形となり、アンテナから出される電波が飛び易くする。本実施形態においても、このようなインダクタＬ８３が設けられることによって、安定した発振出力を確保しつつ、回路における消費電力を低減することでき、かつ、アンテナへの接触などがあっても発信周波数を安定させることができる発信回路、及びそのような発信回路を用いた送信機を提供することができるようになるのである。インダクタＬ３９は、特許請求の範囲における第２インダクタに相当するものである。
【００４２】
抵抗Ｒ８４は、出力端子Ｔｏに接続される不図示のアンテナからの反射波を低減する役割を果たす。
【００４３】
以上のような本発明の他の実施の形態に係る発振回路によれば、先の実施形態のものより高出力タイプの発信回路を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態に係る発振回路の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る発振回路が搭載される回路基板の斜視図である。
【図３】本発明の発信回路におけるインダクタＬ３７の役割を説明するための図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る発振回路の回路図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０・・・回路基板、１１・・・回路部品群、１２・・・アンテナ、ＳＡＷ２０・・・ＳＡＷレゾネータ（ＳＡＷ共振子）、Ｔｒ２１・・・トランジスタ、R２６、Ｒ２８、Ｒ３０、Ｒ３６、Ｒ４０・・・抵抗、Ｃ２７、Ｃ３１、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ４２・・・コンデンサ、Ｌ３５、Ｌ３７、Ｌ３９・・・インダクタ、ＳＡＷ５０・・・ＳＡＷレゾネータ（ＳＡＷ共振子）、Ｔｒ５１、Ｔｒ５２・・・トランジスタ、Ｒ５３、Ｒ５７、Ｒ５８、Ｒ６１、Ｒ７３、Ｒ７７、Ｒ８４・・・抵抗、Ｃ５４、Ｃ５５、Ｃ５６、Ｃ６０、Ｃ７１、Ｃ７５、Ｃ７８、Ｃ８１・・・コンデンサ、Ｌ７２、Ｌ７４、Ｌ７６、Ｌ８２、Ｌ８３・・・インダクタ、Ｔｉ・・・入力端子、Ｔｏ・・・出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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