JP2005122114A - プラズマディスプレイパネルの駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 リセット区間の不要な時間を最大限に短縮させるためのプラズマディスプレイパネルの駆動装置を提供する。
【解決手段】 パネルキャパシタCpの一端子と接地端子との間に,ドレインが電気的に接続されたトランジスタM5と,トランジスタM5のゲートに一端子が接続されたキャパシタC2と,キャパシタC2の他端子とトランジスタM5のドレインとの間に,直列に接続された抵抗R1と,キャパシタC2の他端子とトランジスタM5のドレインとの間に,直列に接続されたダイオードD2と,ダイオードD2及び抵抗R1に,並列に接続されたツェナーダイオードD3と,を備えることにより,キャパシタC2に充電される電圧をツェナーダイオードD3で調節して,Yランプ下降区間の初期電圧を,放電が起こる電圧まで低くする。
【選択図】 図6

Description

本発明は,プラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)の駆動装置に関するものである。
近年,液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display),電界放出表示装置(FED:Field Emission Display),PDPなどの平面表示装置が活発に開発されている。これら平面表示装置のうち,PDPは,ほかの平面表示装置に比べ,輝度及び発光効率が高く,視野角が広いという利点がある。したがって,40インチ以上の大型表示装置のなかで,PDPが従来のCRT(Cathode Ray Tubu)を代替すべき表示装置として脚光を浴びている。
PDPは,気体放電により生成されたプラズマを用いて文字又は映像を表示する平面表示装置であって,その大きさに応じて,数十個〜数百万個以上のピクセルがマトリックス状に配列されている。かかるPDPは,印加される駆動電圧波形の形態と放電セルの構造によって,直流型(DC型)と交流型(AC型)とに区分される。
直流型PDPは,電極が放電空間にそのまま露出しているため,電圧が印加されている間は,電流が放電空間に流れる。よって,電流制限のための抵抗を設けなければならない欠点がある。反面,交流型PDPは,電極を誘電体層が覆っているため,自然なキャパシタンス成分の形成により電流が制限され,放電時,イオンの衝撃から電極が保護されるので,直流型PDPに比べて寿命が長いという利点がある。
交流型プラズマディスプレイパネルの部分斜視図を図1に示す。同図に示すように,第1ガラス基板1上には,誘電体層2及び保護膜3で覆われた走査電極4と維持電極5とが対をなして平行に設けられる。第2ガラス基板6上には,複数のアドレス電極8が設けられ,アドレス電極8は絶縁体層7で覆われている。アドレス電極8間の絶縁体層7上には,アドレス電極8と平行に隔壁9が設けられる。
また,絶縁体層7の表面及び隔壁9の両側面には,蛍光体10が形成されている。第1ガラス基板1と第2ガラス基板6は,走査電極4とアドレス電極8,かつ維持電極5とアドレス電極8が直交するよう,放電空間11を介在して対向配置されている。アドレス電極8と,対をなす4及び維持電極5との交差部にある放電空間11が放電セル12を形成する。
図2は,交流型プラズマディスプレイパネルの電極配列を示す説明図である。同図に示すように,PDPの電極は,m×nのマトリックス構成を有し,具体的には,列方向にはアドレス電極(A〜A)が配列され,行方向にはn行の走査電極(Y〜Y)及び維持電極(X〜X)が交互に配列されている。以下では,走査電極をY電極,維持電極をX電極とする。また,図2に示す放電セル12は,図1に示す放電セル12と対応する。
図3は,従来技術によるプラズマディスプレイパネルのアドレス電極,Y電極,及びX電極に印加する電圧の駆動波形図である。同図に示すように,従来のPDPの駆動方法によると,駆動波形の各サブフィールドは,リセット区間,アドレス区間,及び維持区間からなる。
リセット区間は,以前の維持放電の壁電荷状態を消去し,つぎのアドレス放電を安定的に行うため,壁電荷をセットアップする役割を果たす。アドレス区間は,パネルのなかで,点灯セルと非点灯セルを選別し,点灯されるセル(アドレスされたセル)に壁電荷を積んでおく動作を行う区間である。維持区間はアドレスされたセルに実際に画像を表示するための放電を行う区間である。以下,従来のリセット区間の動作をより詳細に説明する。
図3に示すように,従来のリセット区間は,消去区間,Yランプ上昇区間,及びYランプ下降区間からなる。
(1)消去区間
最後の維持放電が終わると,X電極にはプラス(+)電荷,Y電極にはマイナス(−)電荷が積もる。この状態で,X電極に,0(V)から+Ve(V)に向かって緩やかに上昇する消去ランプ電圧を印加する。すると,X電極とY電極に形成された壁電荷は次第に消去される。
(2)Yランプ上昇区間
この区間では,アドレス電極及びX電極を0Vに維持し,Y電極に,電圧Vsから電圧Vsetに向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。このランプ電圧が上昇している間に,全ての放電セルでは,Y電極からアドレス電極及びX電極にそれぞれ一番目の微弱なリセット放電が起こる。その結果,Y電極に(−)壁電荷が蓄積され,同時にアドレス電極及びX電極には(+)壁電荷が蓄積される。
(3)Yランプ下降区間
ついで,リセット区間の後半には,X電極を定電圧+Veに維持したままで,Y電極に,電圧Vsから0(V)に緩やかに下降するランプ電圧を印加する。このランプ電圧が下降する間に,全ての放電セルでは,さらに二番目の微弱なリセット放電が起こる。
図3に示すような従来のリセット方法によると,Yランプ上昇区間及びYランプ下降区間でリセット放電が起こって,セル内の壁電荷を調節することにより,以後のアドレス区間で正確なアドレス動作が起こるようにする。
一方,従来のリセット方法においては,Yランプ下降区間でY電極の電圧が一定電圧に至るまでは放電が起こらない。したがって,Yランプ下降パルスを印加するに先立ち,Y電極の電圧をVsに下降させた後,Vsから徐々に低まるようにしている。
しかし,実際に放電が起こり始める電圧はVsより低い電圧である。したがって,Yランプ下降パルスが印加された後,所定時間は放電が起こらない不要な区間が存在し,この時間は,リセット区間だけでなく全駆動時間を増加させる原因となる。
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,リセット区間における放電が起こらない不要な時間を短縮させて,全駆動時間を短くすることのできる,プラズマディスプレイパネルの駆動装置を提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,リセット駆動波形が印加されるパネルキャパシタを有する,プラズマディスプレイパネルの駆動装置において,パネルキャパシタの一端子と接地端子との間に,第1主電極が電気的に接続されたトランジスタと,トランジスタの制御電極に一端子が接続されたキャパシタと,キャパシタの他端子とトランジスタの第1主電極との間に,直列に接続された抵抗素子と,キャパシタの他端子とトランジスタの第1主電極との間に,直列に接続されたダイオードと,ダイオード及び抵抗素子に,並列に接続されたツェナーダイオードと,を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動装置が提供される。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,リセット駆動波形が印加されるパネルキャパシタを有する,プラズマディスプレイパネルの駆動装置において,パネルキャパシタの一端子と接地端子との間に,第1主電極が電気的に接続されたトランジスタと,トランジスタの制御電極に一端子が接続されたキャパシタと,キャパシタの他端子とトランジスタの第1主電極との間に,直列に接続された抵抗素子と,キャパシタの他端子とトランジスタの第1主電極との間に,直列に接続されたダイオードと,ダイオード及び抵抗素子と,キャパシタの他端子との間に,直列に接続されたツェナーダイオードと,を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動装置が提供される。
このように,キャパシタ,抵抗素子及びツェナーダイオードを構成することにより,パネルキャパシタに印加される電圧は,Yランプ下降区間においてトランジスタがオンした瞬間には,ツェナーダイオードの降伏電圧だけ下降した電圧とすることができる。また,キャパシタに充電される電圧は,トランジスタの制御電極と第1主電極との間にかかる電圧より,ツェナーダイオードの降伏電圧だけ低い電圧とすることができる。
Yランプ上昇区間において,キャパシタに充電される電圧をツェナーダイオードの降伏電圧で調節でき,Yランプ下降区間の初期電圧はキャパシタに充電される電圧となり,維持放電電圧より低く,放電開始電圧に合わせることができるので,放電が起こらない不要な時間を短縮することができてリセット区間の時間を減らすことができる。
また,この時,トランジスタの第2主電極は,リセット駆動波形における最終電圧を供給する電源(例えば接地端子)に電気的に接続することができる。
上記構成において,トランジスタは電界効果トランジスタ(FET)を用いることができ,その場合には,第1主電極はドレイン電極であり,第2主電極はソース電極であり,制御電極はゲート電極とすることができる。
以上詳述したように本発明によれば,Yランプ上昇区間においてキャパシタに充電される電圧をツェナーダイオードで調節して,Yランプ下降区間の初期電圧をツェナーダイオードの降伏電圧だけ低くすることにより,Yランプ下降区間の初期に放電が起こらない不要な時間をなくし,リセット区間を減らすことができる。そして,リセット区間が短縮して全駆動時間が短縮される効果がある。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(第1の実施の形態)
まず,第1の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動装置について,図4〜図6を参照して詳細に説明する。図4は,本実施の形態によるプラズマディスプレイパネル装置を示す説明図である。同図に示すように,本実施の形態によるプラズマディスプレイパネル装置は,プラズマパネル100,アドレス駆動部200,Y電極駆動部320,X電極駆動部340,及び制御部400を含む。
プラズマパネル100は,列方向に配列された多数のアドレス電極(A〜A),行方向に配列された走査電極である第1電極(Y〜Y)(以下,Y電極という),及び維持電極である第2電極(X〜X)(以下,X電極という)を含む。アドレス駆動部200は,制御部400からアドレス駆動制御信号Sを受信し,表示しようとする放電セルを選択するための表示データ信号を各アドレス電極に印加する。
Y電極駆動部320及びX電極駆動部340は,制御部400からそれぞれY電極駆動信号SとX電極駆動信号Sを受信して,X電極とY電極に印加する。制御部400は,外部から映像信号を受信し,アドレス駆動制御信号S,Y電極駆動信号S及びX電極駆動信号Sを生成し,それぞれアドレス駆動部200,Y電極駆動部320及びX電極駆動部340に伝達する。
図5は本実施の形態によるY電極駆動部320の詳細回路図,図6は本実施の形態による下降ランプ駆動部の詳細回路図,図7は本実施の形態による下降ランプ駆動回路によりY電極に印加されるリセット駆動波形を示す図である。
図5に示すように,本実施の形態によるY電極駆動部320は,維持放電電圧である電圧Vsと接地電圧間に,トランジスタM1,M2が直列に連結され,トランジスタM1,M2間の接点とパネルキャパシタCpのY電極との間にトランジスタM3が連結される。このパネルキャパシタCpは,X電極とY電極との間のキャパシタンス成分を等価的に示したものである。また,便宜上,パネルキャパシタCpのX電極は,接地端子に連結されたものと表示したが,実際のX電極には,X電極駆動部340が連結される。本実施の形態で用いられるトランジスタとしては,例えば電界効果トランジスタを用いることができる。
トランジスタM1,M2間の接点にキャパシタC1の第1端子11が連結され,電圧(Vset−Vs)とキャパシタC1の第2端子12との間にダイオードD1が連結される。パネルキャパシタCpの第1端子P1であるY電極とキャパシタC1間には,Y電極に上昇ランプ電圧を印加するためのトランジスタM4が設けられ,トランジスタM4には,ソースとドレイン間に一定電流を供給するため,ドレインとゲート間に設けられるキャパシタを含むスイッチング回路(図示せず)が連結される。
パネルキャパシタCpの第1端子(Y電極)と接地電圧間には,Y電極に下降ランプ電圧を印加するためのトランジスタM5を含む下降ランプ駆動回路321が連結される。トランジスタM5は,ドレイン(第1主電極)とソース(第2主電極)との間に一定電流を供給するため,ドレインとゲート(制御電極)との間に形成されるキャパシタを含むランプスイッチング部331が連結される。
また,本発明の下降ランプ駆動回路321は,図6に示すように,キャパシタC2の一端とトランジスタM5のドレイン間には,キャパシタC2の充電経路を形成する抵抗(抵抗素子)R1と,放電経路を形成するダイオードD2と,降伏領域で定電圧源のように動作するツェナーダイオードD3とが並列に連結される。
また,ツェナーダイオードD3が一般のダイオードのように(順方向に)動作する領域で,ツェナーダイオードD3を介してキャパシタC2に充電された電圧が放電されることを防止するため,ツェナーダイオードD3に抵抗R2が直列に連結される。また,トランジスタM5のソースは,リセット駆動波形における最終電圧を供給する電源,この場合接地端子に接続される。
つぎに,図6及び図7に基づき,本実施の形態による駆動方法を詳細に説明する。まず,t=t1において,トランジスタM2,M3をオフにし,トランジスタM1,M4をオンにする。すると,キャパシタC1の第1端子11には電圧Vsが供給される。しかし,キャパシタC1には電圧(Vset−Vs)が予め充電されているため,キャパシタC1の第2端子12の電圧はVsetとなる。
そして,キャパシタC1の第2端子12の電圧Vsetの電圧は,トランジスタM4を介してパネルキャパシタCpのY電極に供給される。この際,トランジスタM4は,スイッチング回路(図示せず)のキャパシタの影響でソース−ドレイン間に一定の電流が流れるため,キャパシタCpのY電極には,電圧Vsから電圧Vsetまで,電圧がランプ方式で上昇して印加される。
この際,下降ランプ駆動回路321の抵抗R1を介してキャパシタC2にも電圧Vsからの電圧が充電されるが,抵抗R1にかかる電圧がツェナーダイオードD3の降伏電圧に到達するまで,ツェナーダイオードD3はオフ状態である。
抵抗R1にかかる電圧がツェナーダイオードD3の降伏電圧に到達する瞬間,ツェナーダイオードD3がオン状態となり,その後,抵抗R1にかかる電圧はツェナーダイオードD3の降伏電圧に固定され,キャパシタC2には,パネルキャパシタCpのY電極の電圧からツェナーダイオードD3の降伏電圧を差し引いた電圧Vcだけ充電される。
ここで,キャパシタC2に充電された電圧Vcは,放電開始電圧とすることができ,この電圧値は,ツェナーダイオードD3の降伏電圧で調節することができる。
つぎに,t=t2において,トランジスタM3をオンさせ,トランジスタM4をオフさせる。すると,Y電極には電圧Vsが印加される。この際,トランジスタM3をオンさせた状態で,トランジスタM1をオフさせるとともにトランジスタM5をオンさせると,ツェナーダイオードD3に逆方向電流が流れ,ツェナーダイオードD3は一般のダイオードのように動作する。
したがって,パネルキャパシタCpのY電極の電圧はキャパシタC2の充電電圧Vcまで瞬間的に減少する。そして,トランジスタM5は,キャパシタC2の影響でドレイン−ソース間に一定電流が流れるため,キャパシタCpのY電極の電圧は,電圧Vcから接地電圧までランプ方式で下降する。このときの状態がt=t3である。また,ツェナーダイオードD3には,抵抗R2が直列に連結されているので,キャパシタC2に充電された電圧VcはダイオードD2,トランジスタM5のドレイン−ソースの経路を介して放電される。
前述したように,本実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動装置によると,Yランプ上昇区間にキャパシタC2に充電される電圧をツェナーダイオードD3の降伏電圧で調節して,Yランプ下降区間の初期電圧を,放電開始電圧に低めることにより,放電が起こらない不要な時間を短縮し,リセット区間を減らすことができる。
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態においては,ツェナーダイオードD3及び抵抗R2をダイオードD2及び抵抗R1に並列に連結したが,第2の実施の形態においては,これと異なり,ツェナーダイオードD3及び抵抗R2を,キャパシタC2と,並列に接続したダイオードD2及び抵抗(抵抗素子)R1と,の間に直列に連結する。本実施の形態の場合,上記以外の回路構成は,第1の実施の形態によるY電極駆動部320の回路と同一であるので,説明を省略する。
図8は,第2の実施の形態によるY電極駆動部320の回路を示す図である。本実施の形態によるY電極駆動部320の動作を説明すると,上昇ランプ区間において,抵抗R1,ツェナーダイオードD3,抵抗R2の経路を介してキャパシタC2が充電される。
また,第1の実施の形態と同様に,ツェナーダイオードD3に印加される電圧が降伏電圧に到達するまで,ツェナーダイオードD3はオフ状態であり,抵抗R1にかかる電圧がツェナーダイオードD3の降伏電圧に到達する瞬間,ツェナーダイオードD3がオン状態となり,その後,ツェナーダイオードD3の電圧は降伏電圧に固定され,キャパシタC2には,パネルキャパシタCpのY電極の電圧とツェナーダイオードD3の降伏電圧との間の差の電圧Vcの分だけ充電される。
つまり,下降ランプ区間において,トランジスタM3をオンさせた状態で,トランジスタM1をオフさせるとともにトランジスタM5をオンさせると,ツェナーダイオードD3に逆方向電流が流れ,ツェナーダイオードD3は一般のダイオードのように動作する。したがって,パネルキャパシタCpのY電極の電圧は,キャパシタC2に充電された電圧Vcまで瞬間的に減少する。
そして,トランジスタM5は,キャパシタC2の影響でソース−ドレイン間に一定電流が流れるため,パネルキャパシタCpのY電極の電圧は,電圧Vcから接地電圧までランプ方式で下降する。また,キャパシタC2に充電された電圧Vcは,抵抗R2,ツェナーダイオードD3,ダイオードD2,トランジスタM5のドレイン−ソースの経路を介して放電される。
こうして第2の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動装置も,第1の実施の形態と同様に,Yランプ上昇区間にキャパシタC2に充電される電圧をツェナーダイオードD3で調節して,Yランプ下降区間の初期電圧を,放電が起こる電圧まで低くすることができ,リセット区間を減らすことができる。
ところで,プラズマディスプレイパネルの1つのフィールドを8個のサブフィールドに分けて駆動するとき,米国特許第6,294,875号に開示されたように,第1サブフィールドのリセット区間では,上昇ランプパルスを印加した後,下降ランプパルスを印加し,第2〜第8サブフィールドのリセット区間では,上昇ランプパルスなしで下降ランプパルスのみ印加することができる。
前述した第1及び第2の実施の形態においては,このような第1サブフィールドのリセット区間に適用される下降ランプパルスについて説明したものであるが,これとは異なり,第2〜第8サブフィールドのリセット区間に適用される下降ランプパルスにも第1及び第2の実施の形態を適用することができる。
すなわち,第2〜第8サブフィールドのリセット区間では,Y電極に上昇ランプパルスを印加しないで,サブフィールドの維持放電区間の後半に,図9(A)に示すように,維持放電電圧である電圧Vsが印加された状態で下降ランプパルスのみを印加する。ところで,この際にも,Yランプ下降パルスが印加された後,所定時間のうちには放電が起こらない不要な区間が存在する。また,下降ランプパルスを印加する前にキャパシタC2が十分充電されていなければならないので,キャパシタC2が充電される時間T1の間,Y電極の電圧を維持放電電圧に続けて維持しなければならない。
一方,図9(B)に示すように,第1及び第2の実施の形態による下降ランプ駆動回路を適用すると,キャパシタC2(図6または図8)には,パネルキャパシタCpのY電極の電圧とツェナーダイオードの降伏電圧との差の電圧Vc’の分だけ充電されればよいので,キャパシタC2の充電時間が,時間T2に短縮される。
また,第1及び第2の実施の形態で説明したように,下降ランプ区間でトランジスタM5をオンさせると,パネルキャパシタCpのY電極の電圧はキャパシタC2の充電電圧Vc’まで瞬間的に減少し,パネルキャパシタCpのY電極では,電圧Vc’から接地電圧までランプ方式で下降する。したがって,下降ランプ区間も短縮させることができる。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は,プラズマディスプレイパネルの駆動装置に適用可能であり,特に駆動時間を短くするためのプラズマディスプレイパネルの駆動装置に適用可能である。
一般的な交流型プラズマディスプレイパネルの部分斜視図である。 一般的なプラズマディスプレイパネルの電極配列を示す説明図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの駆動波形を示す説明図である。 第1及び第2の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルを示す説明図である。 第1及び第2の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルのY電極駆動回路図である。 第1の実施の形態による下降ランプ駆動部の詳細回路図である。 第1の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動波形図である。 第2の実施の形態による下降ランプ駆動部の詳細回路図である。 プラズマディスプレイパネルのサブフィールドのリセット区間に適用された下降ランプパルスを示し,(A)は従来の駆動波形であり,(B)は第1及び第2の実施の形態を適用した場合の駆動波形である。
符号の説明
M1 トランジスタ
M2 トランジスタ
M3 トランジスタ
M4 トランジスタ
M5 トランジスタ
R1 抵抗
R2 抵抗
C1 キャパシタ
C2 キャパシタ
D1 ダイオード
D2 ダイオード
D2 ツェナーダイオード
Cp パネルキャパシタ
321 下降ランプ駆動回路
331 ランプスイッチング部

Claims (6)

  1. リセット駆動波形が印加されるパネルキャパシタを有する,プラズマディスプレイパネルの駆動装置において;
    前記パネルキャパシタの一端子と接地端子との間に,第1主電極が電気的に接続されたトランジスタと,
    前記トランジスタの制御電極に一端子が接続されたキャパシタと,
    前記キャパシタの他端子と前記トランジスタの第1主電極との間に,直列に接続された抵抗素子と,
    前記キャパシタの他端子と前記トランジスタの第1主電極との間に,直列に接続されたダイオードと,
    前記ダイオード及び前記抵抗素子に,並列に接続されたツェナーダイオードと,
    を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  2. リセット駆動波形が印加されるパネルキャパシタを有する,プラズマディスプレイパネルの駆動装置において;
    前記パネルキャパシタの一端子と接地端子との間に,第1主電極が電気的に接続されたトランジスタと,
    前記トランジスタの制御電極に一端子が接続されたキャパシタと,
    前記キャパシタの他端子と前記トランジスタの第1主電極との間に,直列に接続された抵抗素子と,
    前記キャパシタの他端子と前記トランジスタの第1主電極との間に,直列に接続されたダイオードと,
    前記ダイオード及び前記抵抗素子と,前記キャパシタの他端子との間に,直列に接続されたツェナーダイオードと,
    を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  3. 前記パネルキャパシタに印加される電圧は,前記トランジスタがオンした瞬間には,前記ツェナーダイオードの降伏電圧だけ下降した電圧となることを特徴とする請求項1または2に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  4. 前記キャパシタに充電される電圧は,前記トランジスタの前記制御電極と前記第1主電極との間にかかる電圧より,前記ツェナーダイオードの降伏電圧だけ低い電圧であることを特徴とする請求項1,2または3のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  5. 前記トランジスタの第2主電極は,前記リセット駆動波形における最終電圧を供給する電源に,電気的に接続されていることを特徴とする請求項1,2,3または4のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  6. 前記トランジスタは電界効果トランジスタであり,前記第1主電極はドレイン電極であり,前記第2主電極はソース電極であり,前記制御電極はゲート電極であることを特徴とする請求項1,2,3,4または5のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
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