(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合って配置された複数の弾性表面波フィルタ素子を圧電性基板に備える弾性表面波フィルタであって、
前記各弾性表面波フィルタ素子は、
複数の電極指を有し、弾性表面波の伝搬方向に直交する方向において、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する第一斜め電極指電極と、
少なくとも一部が前記第一電極指電極の電極指間に配置された複数の電極指を備え、弾性表面波の伝搬方向に直交する方向において、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する第二斜め電極指電極と、
を入力側及び出力側に備え、入力信号の周波数によって弾性表面波の伝搬領域が異なる弾性表面波フィルタ素子であって、
前記各弾性表面波フィルタ素子は、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように配置されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波フィルタであって、
前記各弾性表面波フィルタ素子のうち、少なくとも二つが互いに縦続接続されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の弾性表面波フィルタであって、
前記弾性表面波フィルタは、前記各弾性表面波フィルタ素子間に設けられ、隣り合った弾性表面波フィルタ素子間に伝搬する弾性表面波の伝搬を妨げる部材をさらに備えることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の弾性表面波フィルタであって、
前記各弾性表面波フィルタ素子において、入力側又は出力側の少なくとも一方の第一及び第二斜め電極指電極が、各々一方向性型斜め電極指電極であることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電性基板に複数の弾性表面波フィルタ素子を備えた弾性表面波フィルタに関し、特に斜め電極指電極を有する弾性表面波フィルタ素子を備えた弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電性基板に２種類の弾性表面波フィルタ素子が隣り合って配置された従来の弾性表面波フィルタが図５に示されている。弾性表面波フィルタ５００は、圧電性基板１０に、弾性表面波吸収材１２，５１４，１６に挟まれた、二つの弾性表面波フィルタ素子５２０及び５３０を備えている。
【０００３】
弾性表面波フィルタ素子５２０は、信号の入力側に複数の斜め電極指を備えた斜め電極指電極５２２，５２４を備え、信号の出力側に斜め電極指電極５２６，５２８を備えている。斜め電極指電極５２２，５２４，５２６，５２８の各斜め電極指は、弾性表面波伝搬方向に直交する方向おいて、電極指の幅及び隣り合った電極指との間隔が減少している。入力側では、信号は斜め電極指電極５２２に入力され、斜め電極指電極５２４は接地されている。出力側では、信号は斜め電極指電極５２６から出力され、斜め電極指電極５２８は接地されている。弾性表面波フィルタ素子５２０においては、周波数の低い弾性表面波は、電極指ピッチの大きい領域を伝搬する。一方、周波数の高い弾性表面波は電極指ピッチの小さい領域を伝搬する。
【０００４】
入力側及び出力側の各斜め電極指電極は双方向性型電極であり、入力側の斜め電極指電極５２２，５２４から、出力側の斜め電極指５２６，５２８側及び弾性表面波吸収部材１２側の双方向へ励振された弾性表面波が伝搬する。弾性表面波吸収部材１２側へ伝搬された弾性表面波は、弾性表面波吸収部材１２が設けられていない場合、基板１０の端面１８で反射され、斜め電極指電極５２６で受信される。このような基板１０の端面１８での反射波のために、弾性表面波フィルタ素子５２０は周波数特性が劣化する。このような反射波を減衰させるために、弾性表面波吸収部材１２が設けられている。弾性表面波吸収部材１２側へ伝搬する弾性表面波は、弾性表面波吸収部材１２で減衰させられる。基板１０の端面１８で反射波が発生するにしても、再び弾性表面波吸収部材１２で減衰させられるので、反射波は充分に減衰され、斜め電極指電極５２６で受信されたとしても弾性表面波フィルタ素子５２０の周波数特性に与える影響は小さい。また、隣り合う弾性表面波フィルタ素子５３０側に弾性表面波が伝搬するのを防ぐために、弾性表面波吸収材５１４が設けられている。
【０００５】
弾性表面波フィルタ素子５３０は、弾性表面波フィルタ素子５２０と同様に、信号の入力側に複数の斜め電極指を備えた斜め電極指電極５３２，５３４を備え、信号に出力側に斜め電極指電極５３６，５３８を備えている。そして、入力側では、信号は斜め電極指電極５３２に入力され、斜め電極指電極５３４は接地されている。出力側では、信号は斜め電極指電極５３６に入力され、斜め電極指電極５３８は接地されている。弾性表面波フィルタ素子５２０同様に、基板１０の端面１９での反射波を減衰させるために、弾性表面波吸収部材１６が設けられている。また、隣り合った弾性表面波フィルタ素子５２０側に伝搬した弾性表面波は弾性表面波吸収材５１４で減衰される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、弾性表面波フィルタ５００においては、不要な弾性表面波は弾性表面波吸収部材１２，５１４，１６で減衰される。斜め電極指電極においては、入力信号の周波数によって弾性表面波の伝搬領域が異なる。通常、弾性表面波吸収部材１２，５１４，１６による弾性表面波の減衰量は、伝搬する弾性表面波１波長あたり一定である。したがって、周波数の最も低い弾性表面波、つまり、電極指ピッチが最も大きい領域を伝搬する弾性表面波が減衰する程度に、弾性表面波の伝搬方向の長さが長い弾性表面波吸収材が必要となる。特に、弾性表面波吸収材５１４は、弾性表面波吸収部材１２又は１６の２倍の長さが必要となるため、弾性表面波フィルタ５００の小型化が妨げられる要因の一つとなっていた。また、多くの弾性表面波吸収材料が必要であるため、価格が上昇するという問題もあった。
【０００７】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、小型で低価格の弾性表面波フィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明は、隣り合って配置された複数の弾性表面波フィルタ素子を圧電性基板に備える弾性表面波フィルタであって、前記各弾性表面波フィルタ素子は、複数の電極指を有し、弾性表面波の伝搬方向に直交する方向において、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する第一斜め電極指電極と、少なくとも一部が前記第一電極指電極の電極指間に配置された複数の電極指を備え、弾性表面波の伝搬方向に直交する方向において、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する第二斜め電極指電極と、を入力側及び出力側に備え、入力信号の周波数によって弾性表面波の伝搬領域が異なる弾性表面波フィルタ素子であって、前記各弾性表面波フィルタ素子は、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
第一の本発明の弾性表面波フィルタにおいて、入力信号の周波数によって、各弾性表面波フィルタ素子内を伝搬する弾性表面波の伝搬領域が異なっている。周波数の低い入力信号により励起された周波数の低い弾性表面波は、各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が長い領域を伝搬する。一方、周波数の高い入力信号により励起された周波数の高い弾性表面波は、各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が短い領域を伝搬する。つまり、各弾性表面波フィルタ素子において、各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する方向に、伝搬する弾性表面波の周波数が増加する。
【００１０】
各弾性表面波フィルタ素子は、各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように圧電性基板に配置されている。そのため、ある弾性表面波フィルタ素子から放射された周波数ｆ１の弾性表面波が隣の弾性表面波フィルタ素子の入力側の電極へ伝搬したとしても、隣の弾性表面波フィルタ素子においては、周波数ｆ１の弾性表面波の伝搬路上にある電極指が、周波数ｆ１の弾性表面波に関して感度が低い電極指の幅及び間隔しか備えていない。したがって、このような周波数ｆ１の弾性表面波が、隣の弾性表面波フィルタ素子の周波数特性に与える影響は少ない。
【００１１】
また、第二の本発明の弾性表面波フィルタは、第一の本発明に記載の弾性表面波フィルタであって、前記各弾性表面波フィルタ素子のうち、少なくとも二つが互いに縦続接続されていることを特徴とする。
【００１２】
第二の本発明においては、ある弾性表面波フィルタ素子の出力側の第一又は第二斜め電極指電極と、その弾性表面波フィルタ素子の入力側の第一又は第二斜め電極指電極と、が接続されるため、一方の弾性表面波フィルタ素子の出力側の電極と、他方の弾性表面波フィルタ素子の入力側の電極を離すことができ、フィルタ特性の劣化を防ぐことが可能である。
【００１３】
また、第三の本発明は、第一又は第二の本発明の弾性表面波フィルタであって、前記弾性表面波フィルタは、各弾性表面波フィルタ素子間に設けられ、隣り合った弾性表面波フィルタ素子間に伝搬する弾性表面波の伝搬を妨げる部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
第三の本発明の弾性表面波フィルタにおいては、周波数ｆ０の弾性表面波がある弾性表面波フィルタ素子内を伝搬する領域と、周波数ｆ０の弾性表面波についてこの弾性表面波フィルタ素子と隣り合う弾性表面波フィルタ素子の感度が高い領域とが、一致することがある。このとき、周波数ｆ０の弾性表面波は、隣り合う弾性表面波フィルタ素子の周波数特性に影響を与えることがある。この周波数ｆ０の弾性表面波を減衰させるために、各弾性表面波素子間には弾性表面波の伝搬を妨げる部材が設けられている。この部材は、伝搬する弾性表面波を散乱して減衰させたり、伝搬する弾性表面波を吸収して減衰させることができる部材である。また、この部材は、減衰させる弾性表面波伝搬方向における長さが周波数ｆ０の波長に比例した長さであることが好適である。周波数ｆ０は、弾性表面波フィルタ素子内を伝搬する弾性表面波の周波数のなかで最も低い周波数よりも高くなる。したがって、弾性表面波伝搬方向における弾性表面波の伝搬を妨げる部材の長さは、弾性表面波フィルタ素子内を伝搬する弾性表面波の周波数のなかで最も低い周波数を基準とするより短い長さで良い。そのため、弾性表面波の伝搬を妨げる部材の面積が小さくなり、小型化で、低価格な弾性表面波フィルタを提供することが可能となる。
【００１５】
また、前記各弾性表面波フィルタ素子において、入力側又は出力側の少なくとも一方の第一及び第二斜め電極指電極が、各々一方向性型斜め電極指電極であることが好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。尚、各図において、図５に示された従来の弾性表面波フィルタと同一の構成又は対応する構成には、同一の符号が施されている。
【００１７】
図１に本実施形態の弾性表面波フィルタ１００が示されている。弾性表面波フィルタ１００は、ＬｉＮｂＯ3等の圧電性材料を材料とする圧電性基板１０に、二つの弾性表面波フィルタ素子２０及び３０を備えている。弾性表面波フィルタ素子２０及び３０は、各々弾性表面波吸収材１２，１４，１６に挟まれている。弾性表面波吸収材１２，１４，１６は、圧電性基板１０を伝搬する弾性表面波の伝搬を妨げ、弾性表面波を減衰させる部材が使用される。この部材は、例えば、弾性表面波を散乱することで、弾性表面波を減衰させる部材でもよい。
【００１８】
弾性表面波フィルタ素子２０は、信号の入力側に導電性材料を材料とする複数の斜め電極指を備えた斜め電極指電極２２及び２４を備え、信号の出力側に導電性材料を材料とする複数の斜め電極指を備えた斜め電極指電極２６及び２８を備えている。斜め電極指電極２２，２４，２６，２８の各斜め電極指は、弾性表面波の伝搬方向Ｘに直交する方向Ｙにおいて、電極指の幅及び隣り合った電極指との間隔（以下、電極指ピッチとする）が減少している。図示されていないが、入力側では、信号は斜め電極指電極２２に入力され、斜め電極指電極２４は接地される。また、図示されていないが、出力側では、信号は斜め電極指電極２６から出力され、斜め電極指電極２８は接地される。
【００１９】
一方、弾性表面波フィルタ素子３０は、信号の入力側に複数の斜め電極指を有する斜め電極指電極３２及び３４を備え、信号に出力側に３６及び３８を備えている。斜め電極指電極３２，３４，３６，３８の各斜め電極指は、弾性表面波の伝搬方向Ｘに直交する方向Ｙとは逆向きに、電極指ピッチが減少するように配置されている。図示されていないが、入力側では、信号は斜め電極指電極３２に入力され、斜め電極指電極３４は接地される。また、図示されていないが、出力側では、信号は斜め電極指電極３６から出力され、斜め電極指電極３８は接地される。
【００２０】
弾性表面波フィルタ素子２０及び３０においては、入力信号の周波数によって弾性表面波の伝搬領域が異なる。弾性表面波フィルタ素子２０及び３０を伝搬する弾性表面波は、周波数が低いほど電極指ピッチが大きい領域を伝搬し、周波数が高いほど電極指ピッチが小さい領域を伝搬する。弾性表面波フィルタ素子２０及び３０は、広い周波数帯域の弾性表面波を伝搬させることが可能であり、広帯域通過フィルタとして用いるのが好適である。
【００２１】
ここで、弾性表面波フィルタ素子２０の通過周波数帯域中比較的低い周波数を周波数ｆ１とする。図１には、周波数ｆ１の信号が斜め電極指電極２２に入力され、周波数ｆ１の弾性表面波が励振されたとき、周波数ｆ１の弾性表面波が伝搬する伝搬路４０が破線で示されている。弾性表面波フィルタ素子２０の各斜め電極指電極は、双方向性電極型となっている。周波数ｆ１の弾性表面波は、斜め電極指電極２２から基板１０の端面１８側及び弾性表面波フィルタ素子３０側に伝搬する。
【００２２】
端面１８側に伝搬した周波数ｆ１の弾性表面波は、弾性表面波吸収材１２によって減衰され、端面１８で反射される。端面１８での反射波は、更に弾性表面波吸収材１２によって十分減衰され、斜め電極指電極２６で受信される。このような反射波は、弾性表面波吸収材１２によって十分減衰されているので、斜め電極指電極２２で受信されたとしても弾性表面波フィルタ素子２０の周波数特性に与える影響は少ない。
【００２３】
一方、弾性表面波フィルタ素子３０側に伝搬した周波数ｆ１の弾性表面波は、弾性表面波吸収材１４に伝搬する。本実施形態の弾性表面波吸収材１４は、周波数ｆ１の弾性表面波を減衰させるのに十分な長さを備えていなくてもよく、周波数ｆ１の弾性表面波は充分に減衰されず、弾性表面波フィルタ素子３０側に到達する。弾性表面波フィルタ素子３０は、弾性表面波フィルタ素子２０とは逆向きに電極指ピッチが減少するように配置されているため、周波数ｆ１の弾性表面波の伝搬路４０上にある電極指は、周波数ｆ１と異なる周波数について感度が高くなっており、周波数ｆ１の弾性表面波について感度が低い。したがって、周波数ｆ１の弾性表面波が弾性表面波フィルタ素子３０側に到達しても、弾性表面波フィルタ素子３０の周波数特性に与える影響が少ない。
【００２４】
次に、弾性表面波フィルタ素子２０の通過周波数帯域中比較的高い周波数を周波数ｆ２とする。図１には、周波数ｆ２の信号が斜め電極指電極２２に入力され、周波数ｆ２の弾性表面波が励振されたとき、周波数ｆ２の弾性表面波が伝搬する伝搬路４２が破線で示されている。弾性表面波フィルタ素子３０において、周波数ｆ２の弾性表面波の伝搬路４２上にある電極指は、周波数ｆ２と異なる周波数について感度が高くなっている。したがって、弾性表面波フィルタ素子３０側に、周波数ｆ２の弾性表面波が到達したとしても、伝搬路４０上にある各電極指は、周波数ｆ２の弾性表面波について感度が低く、弾性表面波フィルタ素子３０の周波数特性に与える影響が少ない。
【００２５】
このように、弾性表面波フィルタ素子３０を弾性表面波フィルタ素子２０と電極指ピッチが減少する方向が逆向きとなるように配置すると、弾性表面波フィルタ素子２０の各電極指と弾性表面波フィルタ素子３０の各電極指の感度が高い周波数を、同じ伝搬路上で異ならせることができる。したがって、弾性表面波吸収部材１４が弾性表面波フィルタ素子２０から弾性表面波フィルタ素子３０へ伝搬する弾性表面波を減衰させるのに十分な長さを備えていなくても、弾性表面波フィルタ素子３０の周波数特性に与えられる影響は少ない。尚、弾性表面波フィルタ素子３０から弾性表面波フィルタ素子２０へ伝搬する弾性表面波においても、同様に、弾性表面波フィルタ素子２０の周波数特性に与えられる影響は少ない。
【００２６】
弾性表面波フィルタ素子３０を弾性表面波フィルタ素子２０と逆向きに電極指ピッチが減少するように配置すると、ある周波数の弾性表面波において、弾性表面波フィルタ素子３０を伝搬する伝搬路と弾性表面波フィルタ素子２０を伝搬する伝搬路とが重なる場合がある。図１には、このような周波数ｆ０の弾性表面波の伝搬路４４が破線で示されている。弾性表面波フィルタ素子２０及び３０は、伝搬路４４を伝搬する周波数ｆ０の弾性表面波について、共に感度が高い。したがって、弾性表面波フィルタ素子２０に周波数ｆ０の信号が入力され、周波数ｆ０の弾性表面波が励振されたとき、この弾性表面波が弾性表面波フィルタ素子３０に達すると、弾性表面波フィルタ素子３０の周波数特性の影響を与えてしまう。
【００２７】
このように弾性表面波フィルタ素子２０及び３０の双方が高い感度を示す弾性表面波を吸収するために、弾性表面波フィルタ１００は、弾性表面波フィルタ素子２０と弾性表面波フィルタ素子３０と間に弾性表面波吸収材１４を備えている。弾性表面波吸収材１４は周波数ｆ０の弾性表面波を減衰させるのに充分な長さを伝搬方向Ｘに備えている。周波数ｆ０の弾性表面波が弾性表面波フィルタ素子２０から弾性表面波フィルタ素子３０へ伝搬することを、弾性表面波吸収材１４は防ぐ。尚、弾性表面波フィルタ素子３０から弾性表面波フィルタ素子２０へ伝搬する周波数ｆ０の弾性表面波においても同様に弾性表面波吸収材１４で十分減衰させることが可能である。
【００２８】
従来の弾性表面波フィルタにおいては、弾性表面波フィルタ素子２０と弾性表面波フィルタ素子３０との間に弾性表面波が伝搬することを防ぐために、弾性表面波吸収材１４は、低い周波数領域（例えば、周波数ｆ１）の弾性表面波を減衰させるのに充分長さを備える必要があった。弾性表面波フィルタ１００において、弾性表面波吸収材１４は周波数ｆ０の弾性表面波を十分減衰させることができる程度の長さを備えておればよい。周波数ｆ０は、周波数ｆ１より高周波数帯域にあるため、従来の弾性表面波フィルタと比較して弾性表面波吸収材１４の長さを小さくすることができる。したがって、弾性表面波吸収材１４の面積が縮小され、弾性表面波フィルタ１００を従来より小型化することができる。
【００２９】
また、弾性表面波フィルタ１００の小型化が可能で、弾性表面波吸収材１４の部材の量が少なくてよいため、低価格な弾性表面波フィルタを提供することができる。
【００３０】
図２には、他の実施形態の弾性表面波フィルタ素子２００が示されている。２００は、１０の端面１８及び１９が傾斜させられている。このように端面１８及び１９を傾斜させることによって、端面１８又は１９に達した弾性表面波が、各斜め電極指電極方向に反射することを抑制することができる。
【００３１】
図１に示された弾性表面波フィルタ素子２０、弾性表面波フィルタ素子３０は縦続接続されることが好適である。図３には、弾性表面波フィルタ素子２０と弾性表面波フィルタ素子３０とが縦続接続された弾性表面波フィルタ３００が示されている。弾性表面波フィルタ素子２０の斜め電極指電極２６と、弾性表面波フィルタ素子３０の斜め電極指電極３２とが、導電性材料からなる配線５０で接続される。弾性表面波フィルタ３００においては、斜め電極指電極２２と斜め電極指電極３６との距離が離れる。したがって、弾性表面波フィルタ素子２０の出力側の各電極指電極と、弾性表面波フィルタ素子３０の入力側の各電極指電極との電気的な結合を防ぐことができ、フィルタ特性の劣化を防ぐことができる。
【００３２】
前述した弾性表面波フィルタ素子２０、３０は各々双方向性型斜め電極指電極を備えているが、各斜め電極指電極は、一方向性型電極指電極であってもよい。図４には、このような一方向性型電極指電極を備えた弾性表面波フィルタ４００が示されている。弾性表面波フィルタ素子２０の斜め電極指電極２２は、浮き電極６０を各電極指間に備えた一方向性型斜め電極指電極となっている。斜め電極指電極２２，２４，２６も同様に、浮き電極を備えた一方向性型斜め電極指電極となっている。このような電極を備えた弾性表面波フィルタにおいて、入力側で励振された弾性表面波は、出力側のみに伝搬する。このような一方向性型斜め電極指電極を備える弾性表面波フィルタ４００においては、図１における弾性表面波吸収材１４は必要ない。出力側電極は、入力側から伝搬してきた弾性表面波に感度が高い。弾性表面波フィルタ素子３０も、同様に一方向性型斜め電極指電極を備えている。このような一方向性型斜め電極指電極を各弾性表面波フィルタ素子を備えていても、弾性表面波フィルタ素子３０を弾性表面波フィルタ素子２０と逆向きに電極指ピッチが減少するように配置することで、小型化を図ることができる。
【００３３】
尚、前述した弾性表面波フィルタは、いずれも圧電性基板に弾性表面波フィルタ素子を二つ備えたものであるが、三つ以上備えていてもよい。弾性表面波フィルタが弾性表面波フィルタ素子を三つ以上備えているときは、各弾性表面波フィルタ素子は、電極指ピッチの減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように配置することで、前述した弾性表面波フィルタと、同様の効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したほうに、本発明の弾性表面波フィルタの各弾性表面波フィルタ素子は、電極指ピッチの減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように配置されている。したがって、各弾性表面波フィルタ素子間に設けられている弾性表面波吸収部材の面積を小さくすることができ、弾性表面波フィルタの小型化及び低価格化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態の弾性表面波フィルタの平面図である。
【図２】  他の実施形態の弾性表面波フィルタの平面図である。
【図３】  弾性表面波フィルタ素子が縦続接続された他の実施形態の弾性表面波フィルタの平面図である。
【図４】  一方向性型斜め電極指電極を備えた他の実施形態の弾性表面波フィルタの平面図である。
【図５】  従来の弾性表面波フィルタの平面図である。
【符号の説明】
１０  圧電性基板、１２，１４，１６，５１４  弾性表面波吸収材、２０，３０，５２０，５３０  弾性表面波フィルタ素子、２２，２４，２６，２８，３２，３４，３６，３８，５２２，５２４，５２６，５２８，５３２，５３４，５３６，５３８  斜め電極指電極、１００，２００，３００，４００，５００  弾性表面波フィルタ、Ｘ  （弾性表面波の）伝搬方向、Ｙ  （弾性表面波の伝搬方向に）直交する方向。
【図１】
0004308398.tif 000002
【図２】
0004308398.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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