| 【発明の名称】 |
体脂肪計 |
| 【発明者】 |
【氏名】野添 由照
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| 【要約】 |
【課題】小型にして計測の再現性に優れ、測定誤差の少ない体脂肪計を提供する。
【解決手段】手の平大の矩形平盤型ケース本体１０に露出する一対の電流供給電極２０および一対の電圧検出電極２２と、ケース本体に内蔵された、電圧検出電極２０間のインピーダンスを計測する計測手段２４および計測手段２４で得られたインピーダンスから体脂肪率を演算するＣＰＵ２６と、ケース本体上面１０ａの左右方向略中央部に設けられた表示部１２、を備えた体脂肪計である。親指がケース本体上面１０ａを、その他の指がケース本体下面１０ｂを支えて、両手で体脂肪計の左右両側部をつかむように保持した場合における、人差し指が当たるケース本体下面１０ａ所定位置に電流供給電極２０を配置し、左右の手の平の略中央部（筋肉組織が多く電気を通しやすい部位で、体内電流経路上にある部位）が当たるケース本体左右両側面１０ｅ，１０ｆ所定位置に電圧検出電極２２を配置して、計測の再現性を高め、測定誤差が少なく、正確なインピーダンス計測を可能にする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 手の平大の矩形またはほぼ円形の平盤型ケース本体の外表面に露出する左右一対の電流供給電極および左右一対の電圧検出電極と、前記ケース本体に内蔵された、前記電圧検出電極間のインピーダンスを計測するインピーダンス計測手段および前記インピーダンス計測手段で得られたインピーダンスから体脂肪率を演算する演算手段と、前記ケース本体上面の左右方向略中央部に設けられ、前記演算手段が演算した体脂肪率を表示する表示部と、を備えた体脂肪計であって、親指がケース本体上面を、その他の指がケース本体下面をそれぞれ支えて、両手でケース本体の左右両側部をつかむように体脂肪計を保持した場合における、左右の手の少なくとも人差し指が当たるケース本体下面所定位置に前記一対の電流供給電極が配置され、左右の手の平の略中央部が当たるケース本体左右両側面所定位置に前記一対の電圧検出電極が配置されたことを特徴とする体脂肪計。
【請求項２】 前記一対の電圧検出電極は、ケース本体の左右側面から後側面にそれぞれ廻り込むように延在することを特徴とする請求項１に記載の体脂肪計。
【請求項３】手の平大の矩形またはほぼ円形の平盤型ケース本体の外表面に露出する左右一対の電流供給電極および左右一対の電圧検出電極と、前記ケース本体に内蔵された、前記電圧検出電極間のインピーダンスを計測するインピーダンス計測手段および前記インピーダンス計測手段で得られたインピーダンスから体脂肪率を演算する演算手段と、前記ケース本体上面の左右方向略中央部に設けられ、前記演算手段が演算した体脂肪率を表示する表示部と、を備えた体脂肪計であって、親指がケース本体上面を、人差し指がケース本体左右側面を、その他の指がケース本体下面をそれぞれ支えて、両手でケース本体の左右両側部をつかむように体脂肪計を保持した場合における、左右の手の人差し指が当たるケース本体左右側面所定位置に前記一対の電流供給電極が配置され、左右の手の平の略中央部が当たるケース本体左右両側面所定位置に前記一対の電圧検出電極が配置されたことを特徴とする体脂肪計。
【請求項４】 前記一対の電流検出電極は、ケース本体の左右側面から前側面にそれぞれ廻り込むように延在し、前記一対の電圧検出電極は、ケース本体の左右側面から後側面にそれぞれ廻り込むように延在することを特徴とする請求項３に記載の体脂肪計。
【請求項５】 手の平大の矩形またはほぼ円形の平盤型ケース本体の外表面に露出する左右一対の電流供給電極および左右一対の電圧検出電極と、前記ケース本体に内蔵された、前記電圧検出電極間のインピーダンスを計測するインピーダンス計測手段および前記インピーダンス計測手段で得られたインピーダンスから体脂肪率を演算する演算手段と、前記ケース本体上面の左右方向略中央部に設けられ、前記演算手段が演算した体脂肪率を表示する表示部と、を備えた体脂肪計であって、親指がケース本体上面を、その他の指がケース本体下面から側面にかけての領域をそれぞれ支えて、両手でケース本体の左右両側部をつかむように体脂肪計を保持した場合における、左右の手の親指が当たるケース本体上面所定位置に前記一対の電流供給電極が配置され、左右の手の平の略中央部が当たるケース本体左右両側面所定位置に前記一対の電圧検出電極が配置されたことを特徴とする体脂肪計。
【請求項６】 前記一対の電圧検出電極は、ケース本体の左右側面から後側面にそれぞれ廻り込むように延在することを特徴とする請求項５に記載の体脂肪計。
【請求項７】 前記一対の電圧検出電極は、ケース本体の側面から上面または／および下面にそれぞれ廻り込むように延在することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の体脂肪計。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、計測の再現性に優れ測定誤差の少ないコンパクトな体脂肪計に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型の体脂肪計としては、両手で握るタイプのものと、両手の指を用いて測定するカードタイプのものとがある。生体インピーダンス法による体脂肪測定では、一般に、例えば５０ｋＨｚの高周波定電流を一対の生体の一部に接触させた電流供給極間に印加し、生体内に形成される電流経路の内側所定位置に一対の電圧検出電極を生体と接触するように配して、インピーダンスを計測するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、両手で握るタイプの体脂肪計は、両手で握る部位に電極（電流供給電極および電圧検出電極）を設けるという構造上、少なくとも手の幅よりは大きいものとなり、これ以上の小型化は困難である。
【０００４】また、両手の指を電極に接触させて測定するタイプの体脂肪計では、小型で携帯に便利であるが、計測の再現性が悪く、それだけ測定誤差も多い。
【０００５】即ち、生体の単位面積あたりの抵抗率が一定とすれば、ある区間のインピーダンス値は、その断面積に依存する。そして関節や骨が太く筋肉組織などが少ない部分はインピーダンスが高く、例えば、指の単位長さ当たりのインピーダンスは、腕の単位長さあたりのインピーダンスの数十倍である。そして、体脂肪組織は筋肉組織などに比べてインピーダンスが高い、ということを用いて体脂肪率を算出する方法（生体インピーダンス法）においては、体内の電流経路に、骨格などの電気を通しにくい部分が多く含まれるほど、体脂肪の増減によるインピーダンスの変化の割合が小さくなり、計測の再現性や測定誤差に影響を与え、正確な測定ができないおそれがある。
【０００６】また、電極が当たる指や指の付け根等は、骨部が多く電流が流れにくい部位であり、電流密度の低い指の付け根の電位を測定するように電圧検出電極が構成されている従来の体脂肪計では、計測の再現性に劣り、測定誤差も大きい。
【０００７】さらに、電圧検出電極と電流供給電極の一方の電極に親指または人差し指を付け、他方の電極に他の指を付ける従来の体脂肪計では、体内の電流経路から離れた位置に電圧検出電極が配置されることとなって、それだけインピーダンスの検出レベルが低く、高精度のインピーダンス計測ができない。
【０００８】本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、小型にして計測の再現性に優れ、測定誤差の少ない体脂肪計を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達成するため、請求項１においては、手の平大の矩形またはほぼ円形の平盤型ケース本体の外表面に露出する左右一対の電流供給電極および左右一対の電圧検出電極と、前記ケース本体に内蔵された、前記電圧検出電極間のインピーダンスを計測するインピーダンス計測手段および前記インピーダンス計測手段で得られたインピーダンスから体脂肪率を演算する演算手段と、前記ケース本体上面の左右方向略中央部に設けられ、前記演算手段が演算した体脂肪率を表示する表示部と、を備えた体脂肪計であって、親指がケース本体上面を、その他の指がケース本体下面をそれぞれ支えて、両手でケース本体の左右両側部をつかむように体脂肪計を保持した場合における、左右の手の少なくとも人差し指が当たるケース本体下面所定位置に前記一対の電流供給電極を配置し、左右の手の平の略中央部が当たるケース本体左右両側面所定位置に前記一対の電圧検出電極を配置するようにした。請求項２においては、請求項１に記載の体脂肪計において、前記一対の電圧検出電極を、ケース本体の左右側面から後側面にそれぞれ廻り込むように延在する構成にした。請求項３においては、手の平大の矩形またはほぼ円形の平盤型ケース本体の外表面に露出する左右一対の電流供給電極および左右一対の電圧検出電極と、前記ケース本体に内蔵された、前記電圧検出電極間のインピーダンスを計測するインピーダンス計測手段および前記インピーダンス計測手段で得られたインピーダンスから体脂肪率を演算する演算手段と、前記ケース本体上面の左右方向略中央部に設けられ、前記演算手段が演算した体脂肪率を表示する表示部と、を備えた体脂肪計であって、親指がケース本体上面を、人差し指がケース本体左右側面を、その他の指がケース本体下面をそれぞれ支えて、両手でケース本体の左右両側部をつかむように体脂肪計を保持した場合における、左右の手の人差し指が当たるケース本体左右側面所定位置に前記一対の電流供給電極を配置し、左右の手の平の略中央部が当たるケース本体左右両側面所定位置に前記一対の電圧検出電極を配置するようにした。請求項４においては、請求項３に記載の体脂肪計において、前記一対の電流検出電極を、ケース本体の左右側面から前側面にそれぞれ廻り込むように延在させ、前記一対の電圧検出電極を、ケース本体の左右側面から後側面にそれぞれ廻り込むように延在する構成にした。請求項５においては、手の平大の矩形またはほぼ円形の平盤型ケース本体の外表面に露出する左右一対の電流供給電極および左右一対の電圧検出電極と、前記ケース本体に内蔵された、前記電圧検出電極間のインピーダンスを計測するインピーダンス計測手段および前記インピーダンス計測手段で得られたインピーダンスから体脂肪率を演算する演算手段と、前記ケース本体上面の左右方向略中央部に設けられ、前記演算手段が演算した体脂肪率を表示する表示部と、を備えた体脂肪計であって、親指がケース本体上面を、その他の指がケース本体下面から側面にかけての領域をそれぞれ支えて、両手でケース本体の左右両側部をつかむように体脂肪計を保持した場合における、左右の手の親指が当たるケース本体上面所定位置に前記一対の電流供給電極を配置し、左右の手の平の略中央部が当たるケース本体左右両側面所定位置に前記一対の電圧検出電極を配置するようにした。請求項６においては、請求項５に記載の体脂肪計において、前記一対の電圧検出電極を、ケース本体の左右側面から後側面にそれぞれ廻り込むように延在する構成にした。請求項７においては、請求項１〜６いずれかに記載の体脂肪計において、前記一対の電圧検出電極を、ケース本体の側面から上面または／および下面にそれぞれ廻り込むように延在する構成にした。（作用）手の平のほぼ中央部には電流を通しやすい筋肉組織が多くあるため、電流を通しにくい骨格部分が多い指に比べて、手の平のインピーダンスは低い。そして、手の平のほぼ中央部に電圧検出電極を当てて計測する場合は、指に電圧検出電極を当てて計測する場合に比べて、電流を通しにくい骨格部が少ない分、体脂肪の増減によるインピーダンスの変化の割合が大きくなり、計測の再現性が良好となり、測定誤差も少なくなる。また、電流供給電極に接触する生体内には、電流供給電極を介して電流が導かれるが、一方の手の指先から体内に導かれた電流が、手の平、腕、胴体、他方の腕、手の平、そして手の指先から他方の電流供給電極に至るという、生体内電流経路が形成される。そして、電圧検出電極は、生体内電流経路上にある手の平ほぼ中央部に接近した位置にあって、それだけ電圧検出電極を介し得られるインピーダンスの検出レベルが高く、高精度のインピーダンス計測ができ、計測の再現性もよい。また、請求項２，４，６では、手で体脂肪計をつかんだ際に、電圧検出電極が手の平ほぼ中央部と確実に接触し、請求項４では、手で体脂肪計をつかんだ際に、電流供給電極が人差し指と確実に接触し、インピーダンス測定の前提である電極と手の平や指との接触が確保される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。 図１は本発明の第１の実施例に係る体脂肪計を正面側から見た斜視図、図２は同体脂肪計を背面側から見た斜視図、図３は同体脂肪計の内部回路を示すブロック図、図４は同体脂肪計の使用形態を示す説明図で、（ａ）は体脂肪計を正面側から見た斜視図、（ｂ）は体脂肪計を背面側から見た斜視図ある。
【００１１】これらの図において、符号１０は、体脂肪を演算する内部回路を一体化した合成樹脂製のケース本体で、手で握れる程度の幅と厚みを持つ手の平大の矩形平盤型に形成され、ケース本体１０の上面１０ａの左右方向中央部には、矩形状の表示部１２が設けられ、上面１０ａの後側面１０ｄ寄りには、操作スイッチ１４が設けられている。
【００１２】ケース本体１０の下面１０ｂの前縁寄りには、左右一対の電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）が設けられ、ケース本体１０の後側面１０ｄの左右の曲面コーナ部（左右側面１０ｅ，１０ｆと後側面１０ｄ間コーナ部）には、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）が設けられている。なお、符号１０ｃは、ケース本体１０の前側面である。
【００１３】そして、電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）は、両手でケース本体１０をつかんだときに、手の親指がちょうど当たる位置に設けられている。即ち、図４（ａ），（ｂ）に示すように、親指がケース本体の上面１０ａを、その他の指がケース本体の下面１０ｂを支えて、両手でケース本体１０の左右両側部をつかむように体脂肪計を保持した場合における、左右の手の人差し指がちょうど接触するケース本体下面１０ｂ所定位置および大きさに電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）が配置されている。
【００１４】一方、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、親指がケース本体の上面１０ａを、その他の指がケース本体の下面１０ｂを支えて、両手でケース本体１０の左右両側部をつかむように体脂肪計を保持した場合に、左右の手の平の略中央部がちょうど接触するケース本体１０側面コーナ部に配置されている。
【００１５】また、体脂肪計の内部回路は、図３に示すように、電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）と、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）と、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）間のインピーダンスを計測するインピーダンス測定回路２４と、インピーダンス測定回路２４に指示信号を与えるとともに、測定値を取込んで体脂肪値を演算する体脂肪率演算手段であるＣＰＵ２６と、その演算結果を表示する液晶などの表示部１２と、入力部である各種操作スイッチ１４と、個人データ、及び各個人データ別の体重と体脂肪の校正値、日付時刻などを一連の関連データとして記憶する記憶部２８とを備えている。
【００１６】インピーダンス測定回路２４は、ＣＰＵ２６からの制御信号を受けてｓｉｎ波生成回路３０と定電流回路３２を介して、定電流化した交流信号を電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）に印加し、これをつかむ被測定者の両手間に流す。
【００１７】また、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）からは、被測定者に流した微弱電流が検出され、インピーダンス測定回路２４の作動アンプ３４，バンドパスフィルタ３６，検波回路３８，Ａ／Ｄコンバータ３９を介してその測定データをＣＰＵ２６に供給する。
【００１８】ＣＰＵ２６は、この測定データを受けて内蔵されたプログラムに基づく演算式に基づき体脂肪値を演算し、その結果を表示部１２に表示させ、また記憶部２８の該当する個人データのアドレスに日付データとともにその値を更新値として記憶させる。
【００１９】ここで、体脂肪の演算式はよく知られているルカスキー等の報告書に基づく以下の式がある。
【００２０】骨＋筋肉量＝０．４９３６×身長2／抵抗（体内インピーダンス）＋０．３３３２×体重＋６．４９３脂肪（％）＝（１−（骨＋筋肉量）／体重）・１００また、体密度から求める式としては、ブロゼック等の報告書に基づく以下の式がある。
【００２１】体密度＝１．１５４−０．０８４１×体重×抵抗／身長2脂肪（％）＝（４．９５／体密度−４．５）・１００その他には、男女別で係数を変えたり、手足の長さによって補正係数を導入するなどの各種方法があるが、いずれも公知であり、また、各社固有の係数に頼る部分もあるので、その詳細は省略する。
【００２２】さらに、以上に加えて、体重を入力できるようにすることで、体内インピーダンスの測定にもとずいて、体内脂肪、除脂肪量、水分量、基礎代謝量等も換算できるので、それぞれに応じた式を立てるにより、これらの値を算出できることは勿論である。
【００２３】また、使用ソフトに応じて該当する被測定者の前回データと今回データとの比較値や、脂肪、体重の増加または減少率などを表示させることもできる。
【００２４】そして、ＣＰＵ２６は、一時記憶された体重値により、体内インピーダンスとともに前記の如き演算式に代入して体脂肪率を算出する。また、連動させない場合には体重値の入力あるいは前回測定データを利用して体脂肪率を算出する。
【００２５】また、本体ケース１０の下面１０ｂ側には、電源である電池１６（図３参照）が収容されている。
【００２６】また、各種スイッチ１４は、表示部１２に表示されるメニューに応じて対話形式により、初期設定値、例えば年月日、被測定者自身のコード番号，身長，年齢，男女別データ，体重値などを入力するものである。
【００２７】なお、手の平のほぼ中央部には電流を通しやすい筋肉組織が多くあるため、電流を通しにくい骨格部分が多い指に比べて、手の平のインピーダンスは低い。そして、前記したように構成された体脂肪計では、手の平のほぼ中央部に電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）を当てて計測するので、指に電圧検出電極を当てて計測する従来例に比べて、電流を通しにくい骨格部が少ない分、体脂肪の増減によるインピーダンスの変化の割合が大きくなり、計測の再現性が良好となり、測定誤差も少なくなる。
【００２８】また、電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）に接触する生体内には、一方の電流供給電極（例えば２０ａ）を介して手の指先から体内に導かれた電流が、手のひら、腕、胴体、他方の腕、手のひら、そして指先から他方の電流供給電極（例えば２０ｂ）に至るという、生体内電流経路が形成される。そして、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）は、この生体内電流経路上にある手の平ほぼ中央部に接近した位置にあって、それだけ電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）を介し得られるインピーダンスの検出レベルが高く、高精度のインピーダンス計測ができる。
【００２９】また、電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）は、人差し指だけが接触できる大きさに形成されているが、大きめに形成されており、それだけ接触抵抗が小さくて済み、定電流の駆動回路を低く設定できるとか、電池の数を少なくできる等、電源回路を簡素化することより、体脂肪計の低コスト化、コンパクト化が可能となる。
【００３０】なお、前記第１の実施例では、電流供給電極２０（２ｏａ，２０ｂ）が人差し指だけに接触できる大きさに形成されているが、中指その他の指にも同時に接触できる大きさに形成してもよい。
【００３１】また、手の平のほぼ中央部は窪んでおり、体脂肪計を手でつかんだ場合に、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）が手の平とうまく接触しないおそれがあるので、図１，２の仮想線で示すように、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）をケース本体１０の側面から上面１０ａおよび下面１０ｂに廻り込むように延在させた構造とすることで、電圧検出電極と手の平ほぼ中央部とを確実に接触させることができる。
【００３２】さらに、電圧検出電極をケース本体１０の側面から上面に廻り込むように延在させて形成した場合に、ケース本体上面１０ａに延在する電極の形状を、図１の符号２２ａ1，２２ｂ1に示すような円弧形状に形成することで、電圧検出電極の面積を必要以上に大きくすることなく、手の平との大きな接触面積を確保できる。
【００３３】図５，６は、本発明の第２の実施例に係る体脂肪計を示し、図５は同体脂肪計を正面側から見た斜視図、図６は同体脂肪計の使用形態を示す説明図である。
【００３４】この第２の実施例は、第１の実施例のようにケース本体下面１０ｂ側に電流供給電極２０（２ｏａ，２０ｂ）を設けることができない場合等に有効で、一対の電流供給電極２０（２ｏａ，２０ｂ）は、図６に示すように、親指がケース本体上面１０ａを、人差し指がケース本体左右側面１０ｅ，１０ｆから前側面１０ｃにかけての領域を、その他の指がケース本体下面１０ｂをそれぞれ支えて、両手でケース本体１０の左右両側部をつかむようにして体脂肪計を保持した場合における、左右の手の人差し指の先から略第１関節までの部位がそれぞれちょうど接触できるケース本体前側面１０ｃ所定位置に設けられている。
【００３５】また、一対の電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）は、図６に示すように、親指がケース本体上面１０ａを、人差し指がケース本体左右側面１０ｅ，１０ｆから前側面１０ｃにかけての領域を、その他の指がケース本体下面１０ｂをそれぞれ支えて、両手でケース本体１０の左右両側部をつかむようにして体脂肪計を保持した場合における、手の平の略中央部がちょうど接触するケース本体左右側面１０ｅ，１０ｆ所定位置に設けられている。
【００３６】その他は、前記第１の実施例と同一であり、同一符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００３７】また、この第２の実施例において、図５仮想線に示すように、電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）がケース本体前側面１０ｃから左右側面１０ｅ，１０ｆにまで廻り込むように延在し、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）がケース本体左右側面１０ｅ，１０ｆから後側面１０ｄにまで廻り込むように延在する構造であっても良い。さらに、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）は、前記第１の実施例の図１，２仮想線に示すように、ケース本体側面から上面１０ａおよび／または下面１０ｂに廻り込むように延在する構造であってもよい。
【００３８】図７は、本発明の第３の実施例に係る体脂肪計を正面側から見た斜視図である。
【００３９】この第３の実施例における電流供給電極２０（２０ａ，２０ｂ）は、図４または図６に示すように両手で体脂肪計を持った場合における、親指がちょうど接触するケース本体上面１０ａ所定位置および大きさに設けられている。
【００４０】一方、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）は、前記第１の実施例と同一位置に設けられている。なお、電圧検出電極２２（２２ａ，２２ｂ）は、前記第１の実施例における図１，２仮想線に示すように、ケース本体側面から上面１０ａおよび下面１０ｂに廻り込むように延在する構造であってもよい。
【００４１】なお、前記実施例では、ケース本体１０が矩形状として説明されているが、両手でつつむようにして持つ際に持ち易い円形や楕円形（図８参照）であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】本発明に係る体脂肪計によれば、コンパクトなフラット型で携帯に便利で、しかも計測時の再現性に優れ測定誤差も少ないので、常に正確な体脂肪率が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２７５７０
【氏名又は名称】株式会社エー・アンド・デイ
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２９日（１９９９．１０．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７８２６
【弁理士】
【氏名又は名称】八木 秀人 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２０５１３（Ｐ２００１−１２０５１３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月８日（２００１．５．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０８８２１ |
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