(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ、複数の回路基板の間をバス接続し、前記接続した複数の回路基板の間で、光学的に信号を伝送する複数の光バスと、
それぞれ、前記複数の光バスの間を接続し、前記接続した複数の光バスの間で、光学的に信号を伝送する１つ以上のバス間伝送路と
を有する信号伝送装置であって、
前記光バスそれぞれは、
それぞれ、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかに対応して設けられ、前記対応するバス間伝送路からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応するバス間伝送路に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う１つ以上の第１の信号入出力部分
を有し、
前記バス間伝送路それぞれは、
それぞれ、前記複数の光バスの第１の信号入出力部分のいずれかに対応して設けられ、前記対応する第１の信号入出力部分からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応する第１の信号入出力部分に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う複数の第２の信号入出力部分
を有し、
前記光バスそれぞれは、
前記第１の信号入出力部分と、前記第２の信号入出力部分とが対向するように、それぞれ異なる形状で形成される光シートバスである
信号伝送装置。
【請求項２】
前記光バスそれぞれは、
それぞれ、前記バス接続された複数の回路基板のいずれかに対応して設けられ、前記対応する回路基板からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応する回路基板に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う複数の第３の信号入出力部分と、
前記第３の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第１の信号入出力部分および前記第３の信号入出力部分それぞれに対して伝送し、前記第１の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第３の信号入出力部分それぞれに対して伝送する第１の信号伝送部分と
をさらに有する請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項３】
前記バス間伝送路それぞれは、
前記第２の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第２の信号入出力部分それぞれに対して伝送する第２の信号伝送部分
をさらに有する請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項４】
前記光バスそれぞれは、前記第１の信号入出力部分と、前記第３の信号入出力部分と、前記第１の信号伝送部分とが一体に形成された光シートバスである
請求項１または２に記載の信号伝送装置。
【請求項５】
前記バス間伝送路それぞれは、前記第２の信号入出力部分と、前記第２の信号伝送部分とが一体に形成された光シートバスである
請求項１〜４に記載の信号伝送装置。
【請求項６】
それぞれ、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記複数の光バスのいずれかに対して送出する１つ以上の第１の中継手段
をさらに有する請求項１〜５のいずれかに記載の信号伝送装置。
【請求項７】
前記第１の中継手段それぞれは、前記第２の信号入出力部分のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記中継した光学的な信号を、前記第１の信号入出力部分のいずれかに対して送出する
請求項６に記載の信号伝送装置。
【請求項８】
それぞれ、前記複数の光バスのいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかに対して送出する１つ以上の第２の中継手段
をさらに有する請求項１〜５のいずれかに記載の信号伝送装置。
【請求項９】
前記第２の中継手段それぞれは、前記第１の信号入出力部分のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記中継した光学的な信号を、前記第２の信号入出力部分のいずれかに対して送出する
請求項８に記載の信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的に信号を伝送する信号伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、「特開２０００−３６９８２号公報」、「特開２０００−２２６２６号公報」および「特開２００１−１６１５９号公報」（文献１〜３）は、携帯電話の基地局を開示し、これらの文献に開示された基地局は、制御基板、信号処理基板および信号送受信用基板など多数の基板が相互に接続された構成を採る。
このような装置においては、基板間で高速に信号を伝送する必要があるので、基板間の信号伝送のために、光ファイバ、あるいは、低電圧・差動方式による信号伝送を行うＬＶＤＳ(Low Voltage Differential Signaling)が用いられることがある。
【０００３】
一方、基地局を構成する基板の数は非常に多いので、基板間を電気的に接続しようとすると、基板間を相互に接続するバックプレーン・バスの配線の数も非常に多くなり、しかも、配線が非常に複雑化してしまい、パックパネルに数十層の大型基板が必要とされることがある。
しかも、基地局が複数のバックプレーン・バスを含む場合には、これらのバックプレーン・バスの間を接続する必要があり、バックプレーン・バス間を電気的に接続することは、高速な信号を長く引き回すことになるので、配線が非常に難しい。
あるいは、バックプレーン・バス間を光ファイバを用いてバックプレーン・バス間を接続する場合でも、接続のために非常に多くの光ファイバが必要とされるので、この場合であっても、配線は難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電子装置を構成する多数の基板間を、少ない配線数で相互に接続して、信号を伝送することができる信号伝送装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、電子装置を構成する多数の基板間で、光学的に信号を相互に伝送することができる信号伝送装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、伝送装置を構成する多数の基板を光学的な信号を介してバス接続し、これらバス接続された基板の間同士を、さらに、光学的な信号を介して相互に接続することができる信号伝送装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる信号伝送装置は、それぞれ、複数の回路基板の間をバス接続し、前記接続した複数の回路基板の間で、光学的に信号を伝送する複数の光バスと、それぞれ、前記複数の光バスの間を接続し、前記接続した複数の光バスの間で、光学的に信号を伝送する１つ以上のバス間伝送路とを有する。
【０００６】
好適には、前記光バスそれぞれは、それぞれ、前記バス接続された複数の回路基板のいずれかに対応して設けられ、前記対応する回路基板からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応する回路基板に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う複数の第１の信号入出力部分と、それぞれ、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかに対応して設けられ、前記対応するバス間伝送路からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応するバス間伝送路に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う１つ以上の第２の信号入出力部分と、前記第１の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第１の信号入出力部分および前記第２の信号入出力部分それぞれに対して伝送し、前記第２の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第１の信号入出力部分それぞれに対して伝送する第１の信号伝送部分とを有する。
【０００７】
好適には、前記バス間伝送路それぞれは、それぞれ、前記複数の光バスの第２の信号入出力部分のいずれかに対応して設けられ、前記対応する第２の信号入出力部分からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応する第２の信号入出力部分に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う複数の第３の信号入出力部分と、前記第３の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第３の信号入出力部分それぞれに対して伝送する第２の信号伝送部分とを有する。
【０００８】
好適には、前記光バスそれぞれは、前記第１の信号入出力部分と、前記第２の信号入出力部分と、前記第２の信号伝送部分とが一体に形成された光シートバスである。
【０００９】
好適には、前記バス間伝送路それぞれは、前記第３の信号入出力部分と、前記第１の信号伝送部分とが一体に形成された光シートバスである。
【００１０】
好適には、それぞれ、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記複数の光バスのいずれかに対して送出する１つ以上の第１の中継手段をさらに有する。
【００１１】
好適には、前記第１の中継手段それぞれは、前記第３の信号入出力部分のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記中継した光学的な信号を、前記第２の信号入出力部分のいずれかに対して送出する。
【００１２】
好適には、それぞれ、前記複数の光バスのいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかに対して送出する１つ以上の第２の中継手段をさらに有する。
【００１３】
好適には、前記第２の中継手段それぞれは、前記第２の信号入出力部分のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記中継した光学的な信号を、前記第３の信号入出力部分のいずれかに対して送出する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［筐体１］
図１は、本発明にかかる光伝送装置４が適用される筐体１の構成を例示する図であって、（Ａ）は筐体１の正面図であり、（Ｂ）は筐体１の側面図である。
なお、各図において、符号などは、図示の簡略化のために、適宜、省略されている場合がある。
図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、筐体１は、フレーム１０内にＪ段（Ｊは２以上の整数）のカードバスケット１２−１〜１２−Ｊおよび光伝送装置４を含む。
カードバスケット１２−ｊ（２≦ｊ≦Ｊ；ｊは整数）において、光バス２−ｊのコネクタ（図示せず）には、２〜Ｉ枚（Ｉは２以上の整数）の回路基板１４−ｊ−１〜１４−ｊ−Ｉが装着される。
【００１５】
なお、以下、カードバスケット１２−１〜１２−Ｊのいずれかを特定せずに示す場合には、単にカードバスケット１２などとも記す。
また、回路基板１４−１−１〜１４−１−Ｉを全体として回路基板１４−１などとも記す。
Ｉ，Ｊの値は、装置の構成に応じて様々であるが、以下の説明において、特記なき場合には、Ｊ＝３，Ｉ＝４の場合を具体例とする。
【００１６】
［回路基板１４］
図２は、図１に示した回路基板１４（１４−ｊ−ｉ（１≦ｉ≦Ｉ））の構成を示す図である。
図３は、図２に示した光シートバスＩＦ１４０の構成を示す図である。
以下の説明において、「光シートバス」という用語は、「薄板状の導光路を用いて光信号を伝送するバス」を意味する。
図２に示すように、回路基板１４は、電子回路１５０および光バス２に含まれる光シートバス２０−１〜２０−４それぞれに対応する光シートバスインターフェース（光シートバスＩＦ；ＯＥＯ）１４０−１〜１４０−４を含む。
図４などを参照して後述する光バス２に含まれる光シートバス２０−１〜２０−Ｍ、および、同じくバス間伝送路３に含まれる光シートバス３０−１〜３０−Ｍの数Ｍは、装置の構成に応じて様々であるが、以下の説明において、特記なき場合には、Ｍ＝４の場合を具体例とする。
【００１７】
図３に示すように、光シートバスＩＦ１４０（１４０−ｍ（１≦ｍ≦Ｍ））は、電気／光変換回路（ＥＯ回路）１４２および光／電気変換回路（ＯＥ回路）１４４から構成される。
電気／光変換回路１４２は、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）などを含み、電子回路１５０から入力される電気的な信号を光学信号に変換して、光シートバス２０の信号入出力部２１０（２１０−ｍ；図５などを参照して後述）に対して出力する。
光／電気変換回路１４４は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）などを含み、光シートバス２０の信号入出力部２１０から入力される光学信号を電気信号に変換して、電子回路１５０に対して出力する。
【００１８】
［光伝送装置４］
図４は、図１に示した光伝送装置４の構成を示す図である。
図１および図４に示すように、光伝送装置４は、光バス２−１〜２−３およびバス間伝送路３から構成される。
光バス２は、それぞれ光シートバス２０−１〜２０−４を含む。
バス間伝送路３は、光シートバス３０−１〜３０−４を含む
光伝送装置４は、これらの構成部分により、カードバスケット１２それぞれに含まれる回路基板１４の間をバス接続し、バス接続した回路基板１４の間で光学的な信号を伝送する。
また、光伝送装置４は、カードバスケット１２それぞれにおいて回路基板１４を接続するバスの間で光学的な信号を伝送する。
【００１９】
［光バス２の光シートバス２０］
図５は、図４に示した光バス２の光シートバス２０−ｍの構成を示す図であって、（Ａ）は光シートバス２０−ｍの上面図であり、（Ｂ）は光シートバス２０−ｍの側面図である。
図６は、図５に示した光シートバス２０の信号入出力部２１０，２２０において、光学信号が入出力される様子を示す図である。
光シートバス２０−ｍは、例えばアクリル樹脂を図５（Ａ），（Ｂ）に示すような形状に形成することにより製造され、信号入出力部２１０−１〜２１０−４、信号入出力部２２０および信号伝送部２００を含む。
【００２０】
光シートバス２０−ｍにおいて、回路基板１４−ｊ−ｉの光シートバスＩＦ１４０−ｍ（図２，図３）それぞれの光学信号入出力面に対向する位置には、光シートバス２０の面に対して４５°の角度を持つように形成された信号入出力部２１０−ｍが設けられる。
また、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０−ｍ（図９などを参照して後述）と対向する位置には、信号入出力部２１０−ｍと同様に角度が付された信号入出力部２２０が設けられ、信号伝送部２００の一端には、信号反射面２３０が設けられる。
【００２１】
図６に示すように、光バス２ーｊの光シートバス２０−ｍの信号伝送部２００内を伝送されてきた光学信号は、入出力部２２０により反射されて、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０−ｊ（図９）に対して出力される。
反対に、バス間伝送路３の光シートバス３０の信号入出力部３２０−ｊから出射した光学信号は、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの信号入出力部２０−ｊにより反射されて信号伝送部２００内を伝送される。
【００２２】
また、図６に示すように、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの信号伝送部２００内を伝送されてきた光学信号は、入出力部２１０−ｉにより反射されて、回路基板１４−ｊ−ｉの光シートバスＩＦ１４０−ｍに対して出力される。
反対に、回路基板１４−ｊ−ｉの光シートバスＩＦ１４０−ｍから出力される光学信号は、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの信号入出力部２１０−ｉにより反射されて、光シートバス２０−ｍの信号伝送部２００内を伝送される。
【００２３】
図７は、図５に示した光シートバス２０の信号反射面２３０により光学信号が拡散する様子を示す図である。
光シートバス２０において、図６を参照して説明したように信号入出力部２１０，２２０それぞれから入射し、信号伝送部２００内を導かれたた光学信号は、信号反射面２３０により反射されて拡散し、他の信号入出力部２１０，２２０に達する。
信号入出力部２１０，２２０に達した光学信号は、図６を参照して説明したように、信号入出力部２１０，２２０により反射され、バス間伝送路３または回路基板１４に対して出力される。
【００２４】
図８（Ａ）〜（Ｄ）は、図４に示した光シートバス２０−１〜２０−４を示す図である。
図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、光バス２−ｊの光シートバス２０−１〜２０−４は、それぞれの信号入出力部２２０と、バス間伝送路３の光シートバス３０−１〜３０−４それぞれの信号入出力部３２０−ｊとが対向するように、少しずつ異なった形状に形成される。
【００２５】
［バス間伝送路３の光シートバス３０］
図９は、図４に示したバス間伝送路３の光シートバス３０−ｍを示す図であって、（Ａ）は光シートバス３０−ｍの上面図を示し、（Ｂ）は光シートバス３０−ｍの側面図を示す。
光シートバス３０−ｍは、光シートバス２０と同様に、アクリル樹脂などを、図９（Ａ），（Ｂ）に示すような形状に形成することにより製造され、光シートバス２０と同様に、光学信号を伝送する信号伝送部３００、信号入出力部３２０−１〜３２０−３および信号反射面３３０を含む。
【００２６】
光シートバス３０−ｍにおいて、信号入出力部３２０−ｊは、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍそれぞれの信号入出力部２２０（図５など）に対向する位置に、光シートバス２０の信号入出力部２１０，２２０と同様に、バス間伝送路３の面に対して４５°の角度を持つように形成される。
また、信号伝送部３００の一端には、光シートバス２０の信号反射面２３０と同様な信号反射面３３０が設けられる。
【００２７】
光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの入出力部２２０から入射した光学信号は、光シートバス２０（図５など）においてと同様に、光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０−ｊにより反射され、信号伝送部３００内を伝送される。
反対に、光シートバス３０−ｍの信号伝送部３００内を伝送されてきた光学信号は、信号入出力部３２０−ｊにより反射され、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの信号入出力部２２０に対して出射される。
また、信号伝送部３００内を伝送される光学信号は、光シートバス２０においてと同様に、信号反射面３３０により反射・拡散されて、信号入出力部３２０−１〜３２０−３それぞれに導かれる。
【００２８】
［全体的な光学信号の流れ］
以下、光伝送装置４における全体的な光学信号の流れを説明する。
図１０は、図２などに示した光伝送装置４の光シートバス２０−ｊにおける信号の流れを示す図である。
図１１は、図２などに示した光伝送装置４の光バス２−１〜２−３の光シートバス２０−ｍ、および、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍにおける信号の流れを示す図である。
【００２９】
図１０に示すように、光バス２−ｊの光シートバス２０−１〜２０−４は、それぞれ信号入出力部２１０−１〜２１０−４を介して、回路基板１４−ｊ−１〜１４−ｊ−４の間で光学信号を入力および出力し、回路基板１４−ｊ−１〜１４−ｊ−４の間で相互に光学信号を伝送する。
【００３０】
図１１に示すように、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍは、信号入出力部２２０を介して、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０との間で光学信号を入力および出力する。
光シートバス３０−ｍは、光バス２−１〜２−３の光シートバス２０−ｍそれぞれから入力された光学信号を伝送し、光バス２−１〜２−３の光シートバス２０−ｍの間で相互に信号を伝送する。
【００３１】
［変形例］
図１２は、図４などに示した光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍと、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍとの間で光学信号を中継する中継器４０の構成を示す図である。
なお、図１２においては、図３に示した光シートバスＩＦ１４０と実質的に同じ構成部分には、同じ符号を付してある。
【００３２】
中継器４０において、光／電気変換回路１４４−１および電気／光変換回路１４２−１は、光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０（図９など）から入力される光学信号を電気信号に変換し、さらに光学信号に変換して、光シートバス２０−ｍの信号入出力部２２０（図５など）に対して出力する。
光／電気変換回路１４４−２および電気／光変換回路１４２−２は、光シートバス２０−ｍから入力される光学信号を電気信号に変換し、さらに光学信号に変換して、光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０に対して出力する。
中継器４０を使うことにより、光伝送装置４が大規模になった場合であっても、安定した光学信号の伝送が可能になる。
【００３３】
なお、以上の説明においては、信号入出力部２２０（図５など）と信号入出力部３２０（図９など）との間、および、光シートバスＩＦ１４０（図２，図３）と信号入出力部２２０との間を直接、対向させて光学信号を入出力させる場合を例示したが、これらの間に、適宜、導光路（光ファイバなど）を設け、導光路を介して光学信号を入出力するようにしてもよい。
【００３４】
図１３は、遮光材２４０を付した光シートバス２０を例示する図であって、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。
なお、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、光シートバス２０，３０に遮光材２４０を付して、光信号が伝送される部分を除いて、光信号が漏れないようにしてもよい。
遮光材２４０としては、光信号の波長帯を吸収する材料が用いられ、このような材料を、光シートバス２０，３０に塗布・蒸着・接着することにより、光信号の漏洩を最小限に抑えることができる。
さらに、遮光材２４０に強度を持たせることにより、光シートバス２０，３０を保護することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる信号伝送装置によれば、電子装置を構成する多数の基板間を、少ない配線数で相互に接続して、信号を伝送することができる。
また、本発明にかかる信号伝送装置によれば、電子装置を構成する多数の基板間で、光学的に信号を相互に伝送することができる。
また、本発明にかかる信号伝送装置によれば、伝送装置を構成する多数の基板を光学的な信号を介してバス接続し、これらバス接続された基板の間同士を、さらに、光学的な信号を介して相互に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光伝送装置４が適用される筐体の構成を例示する図であって、（Ａ）は筐体の正面図であり、（Ｂ）は筐体の側面図である。
【図２】図１に示した回路基板の構成を示す図である。
【図３】図２に示した光シートバスＩＦの構成を示す図である。
【図４】図１に示した光伝送装置の構成を示す図である。
【図５】図４に示した光バスの光シートバスの構成を示す図であって、（Ａ）は光シートバスの上面図であり、（Ｂ）は光シートバスの側面図である。
【図６】図６は、図５に示した光シートバス２０の信号入出力部２１０，２２０において、光学信号が入出力される様子を示す図である。
【図７】図４に示した光シートバスの信号反射面により光学信号が拡散する様子を示す図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、図４に示した４つの光シートバスを示す図である。
【図９】図４に示したバス間伝送路の光シートバスを示す図であって、（Ａ）は光シートバスの上面図を示し、（Ｂ）は光シートバスの側面図を示す。
【図１０】図２などに示した光伝送装置の光シートバスにおける信号の流れを示す図である。
【図１１】図２などに示した光伝送装置の光バスの光シートバス、および、バス間伝送路の光シートバスにおける信号の流れを示す図である。
【図１２】図４などに示した光バスの光シートバスと、バス間伝送路の光シートバスとの間で光学信号を中継する中継器の構成を示す図である。
【図１３】遮光材を付した光シートバスを例示する図であって、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１・・・筐体
１０・・・フレーム
１２・・・カードバスケット
１４・・・回路基板
１４０・・・光シートバスＩＦ
１４２・・・電気／光変換回路
１４４・・・光／電気変換回路
４・・・光伝送装置
４０・・・中継器
２・・・光バス
２０・・・光シートバス
２００・・・信号伝送部
２１０，２２０・・・信号入出力部
２３０・・・信号反射面
２４０・・・遮光材
３・・・バス間伝送路
３０・・・光シートバス
３００・・・信号伝送部
３２０・・・信号入出力部
３３０・・・信号反射面
【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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