(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を入力し、分配して出力する分配装置において、
前記信号が入力される入力端子と、
信号を出力する複数の出力端子と、
複数の巻線を備える巻線型トランスを有し、前記入力端子から入力された信号を前記巻線によって分配して、前記複数の出力端子に同相の信号を供給する分配手段と、
不使用の第１出力端子が存在する場合、当該第１出力端子への信号の供給を、同相の信号を出力する使用中の第２出力端子に切り換える切り換え手段と、
を有することを特徴とする分配装置。
【請求項２】
前記切り換え手段は、前記巻線型トランスの巻線の出力を、前記第１出力端子または前記第２出力端子のいずれか一方に選択的に供給するスイッチによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
【請求項３】
前記切り換え手段は、前記第１出力端子と前記第２出力端子を、接続または非接続状態とする第１スイッチによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
【請求項４】
前記切り換え手段は、前記第１スイッチの一端と前記第１出力端子とを接続または非接続の状態とする第２スイッチと、前記第１スイッチの他端と前記第２出力端子とを接続または非接続の状態とする第３スイッチと、を有することを特徴とする請求項３に記載の分配装置。
【請求項５】
前記スイッチは、前記分配装置の筐体に、操作可能な態様で取り付けられていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の分配装置。
【請求項６】
前記スイッチは、前記第１出力端子に対して負荷が接続された場合には前記巻線型トランスの巻線の出力を前記第１出力端子に供給し、前記第１出力端子に対して負荷が接続されていない場合には前記巻線型トランスの巻線の出力を前記第２出力端子に供給することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の分配装置。
【請求項７】
放送信号を入力し、請求項６に記載の分配装置によって放送信号を分配し、複数の処理回路においてそれぞれの放送信号に対して信号処理を実施した後に、合成して出力することを特徴とする放送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分配装置および放送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
入力端子から入力された、例えば、放送信号等の信号を分配して、複数の出力端子から出力する分配装置が従来から知られている。
【０００３】
このような分配装置では、使用していない不使用の出力端子が存在する場合、当該端子からの反射波を防ぐ目的で終端抵抗を当該出力端子に対して装着することが行われる。終端抵抗が装着されると、反射波の発生は抑制されるが、終端抵抗によって信号の電力が消費されてしまうという問題点がある。
【０００４】
そこで、このような問題点を解消するために、例えば、特許文献１に示す技術が提案されている。この特許文献１には、第１および第２分岐線路を有し、入力された信号をこれらの分岐線路によって分岐して、２台のチューナを接続可能な分配回路が開示されている。このような分配回路において、一方のチューナに対して信号を供給する必要がない場合には、分岐線路のチューナ側の端をグランドに対して短絡することで、分岐点から見た短絡側の分岐線路のインピーダンスを無限大とし、他方のチューナに供給される電力を増加させる。あるいは、分岐線路のチューナ側の端を他方の分岐線路に対して短絡することで、一方のチューナに対して供給する信号の電力を他方のチューナに供給し、供給する電力を増加させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２２６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示された技術では、分配回路としてλ／４マイクロストリップ線路を用いて信号を分配しており、波長要素が含まれるため、広帯域信号を用いる場合、中心周波数から離れた周波数領域では特性が劣化するという問題点がある。
【０００７】
また、特許文献１に開示された技術では、出力端子に接続するチューナの入力インピーダンスに応じて、インダクタおよびキャパシタを用いてインピーダンス整合を行う必要があるため、回路構成が複雑になるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、簡単な回路構成で、広帯域の信号を特性の劣化なく分配することが可能な分配装置および放送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、信号を入力し、分配して出力する分配装置において、前記信号が入力される入力端子と、信号を出力する複数の出力端子と、複数の巻線を備える巻線型トランスを有し、前記入力端子から入力された信号を前記巻線によって分配して、前記複数の出力端子に同相の信号を供給する分配手段と、不使用の第１出力端子が存在する場合、当該第１出力端子への信号の供給を、同相の信号を出力する使用中の第２出力端子に切り換える切り換え手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な回路構成で、広帯域の信号を特性の劣化なく分配することが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、前記切り換え手段は、前記巻線型トランスの巻線の出力を、前記第１出力端子または前記第２出力端子のいずれか一方に選択的に供給するスイッチによって構成されることを特徴とする。
このような構成によれば、スイッチを用いることにより、信号の出力先を簡単に選択することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記切り換え手段は、前記第１出力端子と前記第２出力端子を、接続または非接続状態とする第１スイッチによって構成されることを特徴とする。
このような構成によれば、スイッチを用いることにより、信号の出力先を簡単に選択することができる。
【００１２】
また、本発明は、前記切り換え手段は、前記第１スイッチの一端と前記第１出力端子とを接続または非接続の状態とする第２スイッチと、前記第１スイッチの他端と前記第２出力端子とを接続または非接続の状態とする第３スイッチと、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、終端抵抗が接続された不使用の出力端子が存在する場合には、第２または第３スイッチをオフの状態にすることで、広帯域信号の特性の劣化なく分配することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記スイッチは、前記分配装置の筐体に、操作可能な態様で取り付けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、負荷の接続状況に応じて、出力先を簡単に選択することができる。
【００１４】
また、本発明は、前記スイッチは、前記第１出力端子に対して負荷が接続された場合には前記巻線型トランスの巻線の出力を前記第１出力端子に供給し、前記第１出力端子に対して負荷が接続されていない場合には前記巻線型トランスの巻線の出力を前記第２出力端子に供給することを特徴とする。
このような構成によれば、負荷の有無によって、スイッチを切り換えることで、信号の電力の損失を確実に抑えることができる。
【００１５】
また、本発明は、放送信号を入力し、請求項４に記載の分配装置によって放送信号を分配し、複数の処理回路においてそれぞれの放送信号に対して信号処理を実施した後に、合成して出力することを特徴とする。
このような構成によれば、放送装置における電力の損失を抑制するとともに、信号処理に係る信号のレベルを増加させることで、信号処理を確実に実行することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な回路構成で、広帯域の信号を特性の劣化なく分配することが可能な分配装置および放送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る分配装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す筐体に内蔵される回路の構成例を示す図である。
【図３】図２のスイッチの接続を変更した状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態および従来例の特性を示す図である。
【図５】従来の分配装置の構成例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
（Ａ）本発明の実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係る分配装置の構成例を示す斜視図である。図１に示す分配装置１は、筐体１０、入力端子１１、出力端子１２，１３、および、スイッチ２０を有している。
【００２０】
筐体１０は、例えば、金属または樹脂等によって構成され、上面にスイッチ２０が配置され、側面に入力端子１１が配置され、入力端子１１が配置される側面に対向する側面に出力端子１２，１３が配置されている。なお、図１に示す入力端子１１、出力端子１２，１３およびスイッチ２０の配置は一例であって、これ以外の配置であってもよい。
【００２１】
入力端子１１は、外側がグランド端子とされ、内側が信号端子とされ、例えば、同軸ケーブルが接続され、図示しない信号源から、例えば、放送信号が供給される。
【００２２】
出力端子１２，１３は、外側がグランド端子とされ、内側が信号端子とされ、例えば、同軸ケーブルが接続され、図示しない負荷に対して、放送信号を供給する。
【００２３】
スイッチ２０は、ユーザによって操作可能な態様で筐体１０に取り付けられている。このスイッチ２０を操作することで、内部に配置された図示しないフェライト巻線型トランスによって分配された信号を、出力端子１２または出力端子１３のいずれかまたは両方に供給する。
【００２４】
図２は、図１に示す分配装置１に内蔵されている回路の構成例を示す図である。図２に示すように、分配装置１の筐体１０に内蔵されている回路は、フェライト巻線型トランス３０およびスイッチ２０を有している。
【００２５】
ここで、フェライト巻線型トランス３０は、フェライトをコアとし、このコアに対して２本の巻線３１，３２が巻回されて構成されている。これら２本の巻線３１，３２のうち、巻線３１は、一方の端部が入力端子１１に接続され、他方の端部が出力端子１２とスイッチ２０の一方の出力端子に接続されている。また、巻線３２は、一方の端部がスイッチ２０の２つの入力端子に接続され、他方の端部が接地されている。なお、フェライト巻線型トランス３０の巻線３１，３２に付されている丸印は、巻線３１，３２のそれぞれの巻始める方向を示している。
【００２６】
スイッチ２０は、２つの接点を有し、これらが１つの操作部によって連携して動作される、例えば、２連スイッチによって構成されている。スイッチ２０は、操作部の操作に応じて、２種類の接続状態のいずれかの状態となる。すなわち、図２に示すように、フェライト巻線型トランス３０の巻線３２の一方の端部を出力端子１３に接続する接続状態と、図３に示すように、フェライト巻線型トランス３０の巻線３２の一方の端部を出力端子１２に接続する接続状態の２種類のいずれかの状態となる。具体例としては、例えば、図１に示すように、筐体１０に表示されている「Ｒｅｇ．」側にスイッチ２０の操作部が操作された場合には図３に示す接続状態となり、「Ｏｕｔ」側にスイッチ２０の操作部が操作された場合には図２に示す接続状態となる。
【００２７】
なお、図２および図３において、接続点Ｐは、巻線３１に接続された信号線と、スイッチ２０に接続された信号線が接続されている点を示している。ここで、図３に示す接続状態において、巻線３２の出力端から接続点Ｐまでの線路長と、巻線３１の出力端から接続端Ｐまでの線路長は等しくなるように設定されている。
【００２８】
（Ｂ）本発明の実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作について説明する。図２に示すように、入力端子１１に対して信号源４０（例えば、図示しないアンテナ）が接続され、出力端子１２に負荷４１（例えば、図示しないチューナ）が接続され、出力端子１３に負荷４２（例えば、図示しないチューナ）が接続された場合には、スイッチ２０の操作部を、図１に示すＯｕｔ側に切り換える。この結果、スイッチ２０の接続状態は、図２に示す状態となる。
【００２９】
この結果、信号源４０から出力された信号は、巻線３１および出力端子１２を介して負荷４１に供給されるとともに、巻線３２、スイッチ２０、および、出力端子１３を介して負荷４２に供給される。巻線３１および巻線３２の巻数比は１：１であるので、入力端子１１から入力された信号は、巻数比に応じた１：１に分配され、負荷４１と負荷４２に供給される。これにより、信号源４０から供給される入力信号は、１／２の電力に分配されて、負荷４１と負荷４２に供給される。このとき、接続点Ｐに接続されているスイッチ２０の接点は開いた状態となっているので、スイッチ２０を介して巻線３１と巻線３２の信号が干渉することはない。
【００３０】
一方、図３に示すように、入力端子１１に対して信号源４０（例えば、図示しないアンテナ）が接続され、出力端子１２に負荷４１（例えば、図示しないチューナ）が接続され、出力端子１３には何も接続されない状態の場合（不使用の場合）には、スイッチ２０の操作部を、図１に示すＲｅｇ．側に切り換える。この結果、スイッチ２０の接続状態は、図３に示す状態となる。なお、図３では、出力端子１３には何も接続されない状態とされているが、この出力端子１３に図示しない終端抵抗が接続されていてもよい。
【００３１】
この場合、巻線３１から出力される信号が出力端子１２を介して負荷４１に供給されるのは図２の場合と同様である。しかしながら、図３では、巻線３２の一方の端部と巻線３１の他方の端部とがスイッチ２０を介して接続点Ｐにおいて接続されている。巻線３２の一方の端部から出力される信号と、巻線３１の他方の端部から出力される信号は、図３に示す巻線３１，３２の丸印で示す巻始める方向から明らかであるように、同相である。また、前述したように、巻線３２の一方の端部から接続点Ｐまでの線路長と、巻線３１の端部から接続点Ｐまでの線路長は等しくなるように設定されていることから、接続点Ｐにおいて、これらの信号は位相が等しい状態で合成される。このため、巻線３２から出力される信号は、巻線３１から出力される信号と合成されることによって回生されることから、信号の電力が無駄に消費されることを防止できる。なお、このような動作は、出力端子１３に対して終端抵抗が接続されている場合でも同様で、終端抵抗によって電力が消費されることはない。
【００３２】
図４は、図２および図３に示す回路に１ＧＨｚの信号を印加した場合の特性を示す図である。なお、図４の１番目の項目である「逆相分配（従来）」は、図５に示す従来の構成例の特性を示している。図５の従来例では、図２の構成例に比較すると、出力端子１３に出力される信号は、出力端子１２に出力される信号と比較して逆相となる。また、図２に比較すると、スイッチ２０およびそれに関する接続線が除外されている。図４に戻って、２番目の項目である「同相」は、図２に示す回路の特性を示し、図４の３番目の項目である「同相（分配無し）」は、図３に示す回路の特性を示している。
【００３３】
図４に示すように、ＳパラメータのＳ１１については、図５に示す従来例では、ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）は反射がないことを示す“１．０”であり、また、図２に示す回路でもＶＳＷＲは反射がないことを示す“１．０”である。一方、図３に示す回路では、ＶＳＷＲは“２．０”であり、若干特性は落ちているが、入力端子に対する反射は僅少である。
【００３４】
また、入力端子１１から出力端子１２への挿入損失を示すＳ２１については、図５と図２では、２分配されることから−３．０ｄＢであり、また、そのときの位相は０ｄｅｇである。一方、図３の回路では、巻線３２の信号が巻線３１側に回生されることから、−３ｄＢよりも低い−０．５ｄＢとなっている。この結果、図３の構成では、電力の損失を低減できていることが明らかである。
【００３５】
また、入力端子１１から出力端子１３への挿入損失を示すＳ３１については、図５と図２では、２分配されることから−３．０ｄＢである。また、位相は図５の回路では逆相となるので１８０ｄｅｇであり、図２の回路では同相であるので０ｄｅｇである。一方、図３の回路では、出力端子１３へは信号は出力されない。
【００３６】
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、巻線３２の一方の端部にスイッチ２０を接続し、出力端子１２および出力端子１３の一方を選択可能としたので、スイッチ２０によって出力端子１３を選択している場合には、入力端子１１から入力される信号を１／２に分配して出力端子１２および出力端子１３へ出力することができる。また、スイッチ２０によって出力端子１２を選択している場合には、入力端子１１から入力され、巻線３２に出力される信号を、出力端子１２に回生することで、信号の電力の損失を低減することができる。
【００３７】
また、以上の実施形態では、信号を分配する手段として、フェライト巻線型トランス３０を用いるようにしたので、特許文献１に開示する技術のように、波長要素を有しないことから、広帯域信号に対して安定した分配動作および回生動作を実現することができる。
【００３８】
（Ｃ）変形実施形態の説明
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、図２および図３に示すように、スイッチ２０としては、接点が２つある２連スイッチを用いるようにしたが、例えば、図６に示すようなスイッチ２５を用いるようにしてもよい。図６の例では、スイッチ２５は、出力端子１２に接続された接点または出力端子１３に接続された接点のいずれかを択一的に選択可能とされている。このようなスイッチ２５でも、図２および図３と同様の効果を期待することができる。
【００３９】
また、以上の実施形態では、入力信号を２分配して出力する分配装置を例に挙げて説明したが、３分配以上する分配装置に対しても、本発明を適用することができる。図７は、入力信号を３分配する分配装置の構成例を示している。なお、図７において、図２と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。
【００４０】
図７に示す実施形態では、図２と比較すると、フェライト巻線型トランス３５、スイッチ２１、および、出力端子１４が追加されている。フェライト巻線型トランス３５は、巻線３６の一方の端部がフェライト巻線型トランス３０の巻線３１の他方の端部に接続され、巻線３６の他方の端部が出力端子１２に接続されている。フェライト巻線型トランス３５の巻線３７の一方の端部はスイッチ２１の入力端子に接続され、他方の端部は接地されている。スイッチ２１の一方の出力端子は接続点Ｐ２において巻線３６の他方の端部と接続され、スイッチ２１の他方の出力端子は出力端子１３に接続されている。なお、巻線３６の端部から接続点Ｐ２までの線路長と、巻線３７の端部から接続点Ｐ２までの線路長とは同じに設定されている。また、出力端子１４には、負荷４３が接続されている。
【００４１】
図７に示す実施形態では、入力端子１１から入力された信号は、出力端子１４から１／２に分配されて出力され、出力端子１２および出力端子１３から１／４に分配されて出力される。出力端子１４に負荷４３が接続されていない場合には、スイッチ２０が接続点Ｐ側を選択するように操作することで出力端子１４に供給される電力をフェライト巻線型トランス３５に対して回生することができる。また、出力端子１３に負荷４２が接続されていない場合には、スイッチ２１が接続点Ｐ２側を選択するように操作することで、出力端子１３に供給される電力を出力端子１２に対して回生することができる。
【００４２】
なお、図７の例は、３分配する場合の例であるが、フェライト巻線型トランスの接続数を増やすことで、４分配以上を実現することができる。
【００４３】
図８は、本発明の他の実施形態を示す図である。なお、図８において、図２と対応する部分には同一の符号を付しているのでその説明を省略する。図８では、図２と比較すると、スイッチ２０が除外され、スイッチ２６〜スイッチ２８が追加されている。ここで、スイッチ２６は、巻線３１の他方の端部と巻線３２の一方の端部の間に接続されている。スイッチ２７は、スイッチ２６の一端と出力端子１２の間に接続されている。スイッチ２８は、スイッチ２６の他端と出力端子１３の間に接続されている。
【００４４】
図８に示す実施形態では、出力端子１２，１３の双方に対して負荷４１，４２がそれぞれ接続されている場合には、スイッチ２６をオフの状態にし、スイッチ２７，２８を共にオンの状態にする。この結果、入力端子１１から入力された信号は１：１に分配されて負荷４１，４２に供給される。一方、負荷４１が接続されていない場合には、スイッチ２６をオンの状態にし、スイッチ２７をオフの状態にし、スイッチ２８をオンの状態にする。この結果、巻線３１の他方の端部から出力される信号は、スイッチ２６，２８を介して負荷４２に回生される。他方、負荷４２が接続されていない場合には、スイッチ２６をオンの状態にし、スイッチ２７をオンの状態にし、スイッチ２８をオフの状態にする。この結果、巻線３２の一方の端部から出力される信号は、スイッチ２６，２７を介して負荷４１に回生される。このように、図８に示す実施形態では、出力端子１２，１３のどちらを不使用とする場合であっても、不使用の出力端子から、使用している出力端子に対して信号の電力を回生することができる。
【００４５】
なお、図８に示す実施形態において、不使用の出力端子に対しては、終端抵抗を接続しない前提であれば、スイッチ２７，２８を省略することができる。例えば、負荷４１を接続しない場合には、出力端子１２に終端抵抗を接続せずに開放状態とすることで、スイッチ２７をオフの状態としたのと同様の状態とすることができるのでスイッチ２７は省略できる。負荷４２についても同様であり、負荷４２を接続しない場合には、出力端子１３に終端抵抗を接続せずに開放状態とすることで、スイッチ２８をオフの状態としたのと同様の状態とすることができるのでスイッチ２８は省略できる。
【００４６】
また、以上の実施形態を、センタ局等に配置される放送装置に適用することもできる。図９は、本発明を放送装置に適用した場合の構成例を示す図である。図９に示す例は、アンテナ５０、入力分配部５１、信号処理部５２−１〜５２−４、出力混合部５３、および、制御部５４を有している。ここで、アンテナ５０は、例えば、衛星放送等の放送信号を受信して入力分配部５１に供給する。入力分配部５１は、例えば、図７に示す実施形態に対して、新たなフェライト巻線型トランスを追加するとともに、スイッチを半導体スイッチに置換した構成とされている。入力分配部５１は、アンテナ５０から供給される放送信号を分配して、信号処理部５２−１〜５２−４に供給する。信号処理部５２−１〜５２−４は、入力分配部５１から出力される放送信号に対して信号処理を施した後に出力混合部５３に供給する。出力混合部５３は、信号処理部５２−１〜５２−４から出力される信号を混合して、図示しない後段の装置に供給する。制御部５４は、信号処理部５２−１〜５２−４を制御するとともに、入力分配部５１の図示しないスイッチを制御する。
【００４７】
図９の例では、例えば、制御部５４によって信号処理部５２−４の動作を停止している場合には、制御部５４は、信号処理部５２−４に出力される信号を、入力分配部５１に内蔵されている半導体スイッチを制御することで、他の信号処理部に対して回生し、信号の電力が浪費されることを防止できる。なお、他の信号処理部の場合にも、同様の動作によって電力が浪費されることを防止できる。
【００４８】
また、以上の実施形態では、フェライト巻線型トランスを用いるようにしたが、これ以外のコアを有するトランスを用いるようにしてもよい。
【００４９】
また、以上の実施形態では、フェライト巻線型トランスでは、巻線は２つとしたが、３以上の巻線を有するようにしてもよい。例えば、３つの巻線を有する場合には、１つの巻線を入力端子および出力端子に接続し、他の２つの巻線の一方の端子をそれぞれ接地し、他方を出力端子にそれぞれ接続することで入力信号を３分配することができる。このとき、出力信号が同相になるように巻線を設定し、出力信号を他の出力端子に回生するようにスイッチを設けることで、図７と同様の機能を有する分配装置を構成することができる。
【００５０】
また、以上の実施形態では、スイッチを用いて信号の出力先を選択するようにしたが、例えば、ジャンパ線等を用いて信号の出力先を選択するようにしてもよい。そのような構成によれば、汎用品として流布される分配装置を用いて所望の装置を製造する場合に、組み立て工程において、ジャンパ線によって不使用の出力端子への電力の供給を遮断し、使用中の出力端子に電力を回生することができる。
【００５１】
また、以上の実施形態では、スイッチ２０，２１，２５は手動で接続状態を切り換えるスイッチを用いるようにしたが、例えば、出力端子に対して負荷が接続された場合には、負荷を接続する際の機械力によってスイッチの接続が切り換わるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  分配装置
１０  筐体
１１  入力端子
１２，１３  出力端子
２０，２５  スイッチ
３０，３５  フェライト巻線型トランス
３１，３２，３６，３７  巻線
４０  信号源
４１，４２，４３  負荷
５０  アンテナ
５１  入力分配部
５２−１〜５２−４  信号処理部
５３  出力混合部
５４  制御部
【図１】
0006678486.tif 000002
【図２】
0006678486.tif 000003
【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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