JPH0140547B2 - - Google Patents
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- JPH0140547B2 JPH0140547B2 JP58233010A JP23301083A JPH0140547B2 JP H0140547 B2 JPH0140547 B2 JP H0140547B2 JP 58233010 A JP58233010 A JP 58233010A JP 23301083 A JP23301083 A JP 23301083A JP H0140547 B2 JPH0140547 B2 JP H0140547B2
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 9
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は静止画像を撮影・記録する電子スチル
カメラに適した固体撮像素子の駆動方法に関する
ものである。
カメラに適した固体撮像素子の駆動方法に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点
撮像光学系によつて形成された被写体像を撮像
手段を用いて静止画像信号に変換し、この静止画
像信号を記録装置に記憶する電子スチルカメラの
従来の基本構成は第1図に示す如くである。この
電子スチルカメラにおいて被写体像(図示せず)
はレンズ1によつて撮像素子3の撮像面に結像さ
れるよう構成されているが、通常(被写体非撮像
時)はシヤツター2が閉じており、被写体からの
入射光は遮断されて撮像素子3には導かれない。
そして被写体撮像時には、レリーズスイツチ7を
押圧すると、シヤツタースピード設定器6によつ
て設定された所要の期間だけシヤツター2が開放
され、被写体からの入射光が撮像素子3に導かれ
る。そしてこの入射光に対応した電荷が撮像素子
内に発生・蓄積され、この電荷が同期信号発生器
5からの同期信号に同期して映像信号として読み
出され、記録装置4に記録された静止画の撮影が
完了する。以上のような構成の従来の電子スチル
カメラでは、被写体の瞬時画像を得るのに従来の
銀塩フイルムを用いた写真機と同様に、入射光の
入射期間を制御するという方法を用いている為
に、入射光の遮光・通過を制御する為のシヤツタ
ー装置が必要になり、機器の小型化・低コスト化
を阻害する一因となつている。
手段を用いて静止画像信号に変換し、この静止画
像信号を記録装置に記憶する電子スチルカメラの
従来の基本構成は第1図に示す如くである。この
電子スチルカメラにおいて被写体像(図示せず)
はレンズ1によつて撮像素子3の撮像面に結像さ
れるよう構成されているが、通常(被写体非撮像
時)はシヤツター2が閉じており、被写体からの
入射光は遮断されて撮像素子3には導かれない。
そして被写体撮像時には、レリーズスイツチ7を
押圧すると、シヤツタースピード設定器6によつ
て設定された所要の期間だけシヤツター2が開放
され、被写体からの入射光が撮像素子3に導かれ
る。そしてこの入射光に対応した電荷が撮像素子
内に発生・蓄積され、この電荷が同期信号発生器
5からの同期信号に同期して映像信号として読み
出され、記録装置4に記録された静止画の撮影が
完了する。以上のような構成の従来の電子スチル
カメラでは、被写体の瞬時画像を得るのに従来の
銀塩フイルムを用いた写真機と同様に、入射光の
入射期間を制御するという方法を用いている為
に、入射光の遮光・通過を制御する為のシヤツタ
ー装置が必要になり、機器の小型化・低コスト化
を阻害する一因となつている。
発明の目的
本発明は、以上述べた従来の電子スチルカメラ
の欠点を除去し、従来のようなシヤツター装置を
必要とせず、したがつて小型化・低コスト化が可
能で且つフレーム画像を得る事のできる電子スチ
ルカメラを実現する固体撮像素子の駆動方法を提
供することを目的としている。
の欠点を除去し、従来のようなシヤツター装置を
必要とせず、したがつて小型化・低コスト化が可
能で且つフレーム画像を得る事のできる電子スチ
ルカメラを実現する固体撮像素子の駆動方法を提
供することを目的としている。
発明の構成
本発明は、光電変換素子列と電荷転送素子列と
よりなる撮像領域と電荷転送列よりなる蓄積領域
とをもつ固体撮像素子において、先ず前記光電変
換素子列のうち奇数・偶数いずれかの水平方向の
光電変換素子列に蓄積された電荷を蓄積領域に移
送して一時蓄積し、次に残りの水平方向の光電変
換素子列に蓄積された電荷を撮像領域の垂直転送
素子列に移送して一時蓄積し、そして前記蓄積領
域と撮像領域の垂直転送素子列に一時蓄積された
電荷をそれぞれ第1フイールドの映像信号及び第
2フイールドの映像信号として読み出す事によつ
て、シヤツター装置を用いずに任意の露出期間の
静止画をフレーム画像として得るようにしたもの
である。
よりなる撮像領域と電荷転送列よりなる蓄積領域
とをもつ固体撮像素子において、先ず前記光電変
換素子列のうち奇数・偶数いずれかの水平方向の
光電変換素子列に蓄積された電荷を蓄積領域に移
送して一時蓄積し、次に残りの水平方向の光電変
換素子列に蓄積された電荷を撮像領域の垂直転送
素子列に移送して一時蓄積し、そして前記蓄積領
域と撮像領域の垂直転送素子列に一時蓄積された
電荷をそれぞれ第1フイールドの映像信号及び第
2フイールドの映像信号として読み出す事によつ
て、シヤツター装置を用いずに任意の露出期間の
静止画をフレーム画像として得るようにしたもの
である。
実施例の説明
第2図は本発明の一実施例を説明するための電
子スチルカメラの基本構成例であつて、同図8に
示す固体撮像素子は第3図に示すように、例えば
特開昭57−104377号公報に開示されているような
光電変換素子列21、電荷吸い取り列24、電荷
転送素子列22、読み出しレジスター部23、電
荷蓄積領域25より構成された固体撮像素子であ
る。
子スチルカメラの基本構成例であつて、同図8に
示す固体撮像素子は第3図に示すように、例えば
特開昭57−104377号公報に開示されているような
光電変換素子列21、電荷吸い取り列24、電荷
転送素子列22、読み出しレジスター部23、電
荷蓄積領域25より構成された固体撮像素子であ
る。
第2図において、被写体像はレンズ1によつて
常に固体撮像素子8の撮像面に結像されている。
そして通常(被写体非撮像時)は、動作条件制御
信号発生器12からの制御信号によつて固体撮像
素子8は被写体像に対応して光電変換素子列21
に発生した電荷を全て電荷吸い取り列24を通じ
て捨て去るように駆動されていて、等価的に、固
体撮像素子8には被写体からの入射光が導かれて
いない状態、すなわち第1図に示した従来例にお
けるシヤツターが閉じた状態となつている。一
方、被写体の撮像時には、第4図のタイミングチ
ヤートで時刻t1にレリーズスイツチ7が押圧され
て撮影が指令されると、同期信号発生器5で時刻
t1以後発生される任意の垂直ブランキング信号VB
(この例では最初の垂直ブランキング信号)(第4
図波形a)の立上り時刻t2より、露出時間設定器
11で設定された露出時間TSだけ前の時刻t3にお
いて、動作条件制御信号発生器12からの制御信
号がLow状態からHigh状態に変化して固体撮像
素子8が光電変換素子列21に発生した電荷を蓄
積するように、駆動回路13によつて駆動され
る。具体的には、固体撮像素子8の電荷吸い取り
列24の電荷吸い取り動作が停止される。すなわ
ちこの期間は等価的に第1図に示した従来例にお
けるシヤツターが開放された状態となる。そし
て、垂直ブランキングパルスVBが立上つた瞬間
に(もしくは少しだけ遅れて)、電荷移送制御信
号発生器14からの制御信号によつて、光電変換
素子列の多数の素子のうち、奇数・偶数いずれか
の水平絵素列の電荷を隣りの電荷転送素子列22
に移す電極(図示せず)に第4図cに示すような
パルスが印加され、奇数・偶数いずれかの水平絵
素列の光電変換素子列の電荷は電荷転送素子列2
2に移される。ここでは後の説明の簡単化の為奇
数水平絵素列とする。そしてこの電荷は、電荷転
送素子列22及び蓄積領域25に、第4図dに示
すようにt4からt5の期間だけ転送パルスが印加さ
れることによつて、蓄積領域25に転送されて一
時蓄積される。そしてこの電荷の転送終了後、残
りの偶数水平絵素列の光電変換素子の電荷が、上
記と同様に時刻t6において、第4図c′に示すパル
スが固体撮像素子に印加されて、電荷転送素子列
22へ移されここに一時蓄積される。
常に固体撮像素子8の撮像面に結像されている。
そして通常(被写体非撮像時)は、動作条件制御
信号発生器12からの制御信号によつて固体撮像
素子8は被写体像に対応して光電変換素子列21
に発生した電荷を全て電荷吸い取り列24を通じ
て捨て去るように駆動されていて、等価的に、固
体撮像素子8には被写体からの入射光が導かれて
いない状態、すなわち第1図に示した従来例にお
けるシヤツターが閉じた状態となつている。一
方、被写体の撮像時には、第4図のタイミングチ
ヤートで時刻t1にレリーズスイツチ7が押圧され
て撮影が指令されると、同期信号発生器5で時刻
t1以後発生される任意の垂直ブランキング信号VB
(この例では最初の垂直ブランキング信号)(第4
図波形a)の立上り時刻t2より、露出時間設定器
11で設定された露出時間TSだけ前の時刻t3にお
いて、動作条件制御信号発生器12からの制御信
号がLow状態からHigh状態に変化して固体撮像
素子8が光電変換素子列21に発生した電荷を蓄
積するように、駆動回路13によつて駆動され
る。具体的には、固体撮像素子8の電荷吸い取り
列24の電荷吸い取り動作が停止される。すなわ
ちこの期間は等価的に第1図に示した従来例にお
けるシヤツターが開放された状態となる。そし
て、垂直ブランキングパルスVBが立上つた瞬間
に(もしくは少しだけ遅れて)、電荷移送制御信
号発生器14からの制御信号によつて、光電変換
素子列の多数の素子のうち、奇数・偶数いずれか
の水平絵素列の電荷を隣りの電荷転送素子列22
に移す電極(図示せず)に第4図cに示すような
パルスが印加され、奇数・偶数いずれかの水平絵
素列の光電変換素子列の電荷は電荷転送素子列2
2に移される。ここでは後の説明の簡単化の為奇
数水平絵素列とする。そしてこの電荷は、電荷転
送素子列22及び蓄積領域25に、第4図dに示
すようにt4からt5の期間だけ転送パルスが印加さ
れることによつて、蓄積領域25に転送されて一
時蓄積される。そしてこの電荷の転送終了後、残
りの偶数水平絵素列の光電変換素子の電荷が、上
記と同様に時刻t6において、第4図c′に示すパル
スが固体撮像素子に印加されて、電荷転送素子列
22へ移されここに一時蓄積される。
そして垂直ブランキングパルスのブランキング
期間終了後(時刻t7)、電荷読み出し制御信号発
生器15からの制御信号によつて、蓄積領域25
に転送パルスが加えられて(第4図波形eのt7〜
t8期間の波形)、蓄積領域25に一時蓄積されて
いた電荷が読み出されて第4図波形fのt7〜t8期
間の波形に示すような第1フイールドの映像信号
が形成される。そして時刻t8において始まる垂直
ブランキング期間内のt9〜t10の期間に、t4〜t5の
期間と同様に、第4図波形eに示すように垂直転
送素子列22と蓄積領域25に転送パルスが加え
られて、垂直転送素子列22に一時蓄積されてい
た電荷が蓄積領域25に転送される。そしてこの
電荷は、次の垂直有効走査期間(t11〜t12)に先
程(t7〜t8)と同様に蓄積領域25に転送パルス
が加えられて(第4図波形eのt11〜t12の期間の
波形)読み出されて、第4図波形fのt11〜t12の
期間の波形に示すような第2フイールドの映像信
号が形成される。そして上記の第1、第2のフイ
ールドの映像信号は信号処理回路9で信号処理が
行なわれて記録装置に導かれ、記録される。この
為には、記録制御信号発生器16で、第4図gに
示すような、t2〜t7の垂直ブランキング期間内に
立上り、t12において立上る垂直ブランキング期
間内に立下る記録制御信号を発生して、この記録
制御信号がハイ(higt)状態にある期間は、記録
装置10が記録動作を行なえるように構成してお
けば良い。
期間終了後(時刻t7)、電荷読み出し制御信号発
生器15からの制御信号によつて、蓄積領域25
に転送パルスが加えられて(第4図波形eのt7〜
t8期間の波形)、蓄積領域25に一時蓄積されて
いた電荷が読み出されて第4図波形fのt7〜t8期
間の波形に示すような第1フイールドの映像信号
が形成される。そして時刻t8において始まる垂直
ブランキング期間内のt9〜t10の期間に、t4〜t5の
期間と同様に、第4図波形eに示すように垂直転
送素子列22と蓄積領域25に転送パルスが加え
られて、垂直転送素子列22に一時蓄積されてい
た電荷が蓄積領域25に転送される。そしてこの
電荷は、次の垂直有効走査期間(t11〜t12)に先
程(t7〜t8)と同様に蓄積領域25に転送パルス
が加えられて(第4図波形eのt11〜t12の期間の
波形)読み出されて、第4図波形fのt11〜t12の
期間の波形に示すような第2フイールドの映像信
号が形成される。そして上記の第1、第2のフイ
ールドの映像信号は信号処理回路9で信号処理が
行なわれて記録装置に導かれ、記録される。この
為には、記録制御信号発生器16で、第4図gに
示すような、t2〜t7の垂直ブランキング期間内に
立上り、t12において立上る垂直ブランキング期
間内に立下る記録制御信号を発生して、この記録
制御信号がハイ(higt)状態にある期間は、記録
装置10が記録動作を行なえるように構成してお
けば良い。
なお、第1及び第2フイールドの映像信号を形
成する信号電荷について考えると、第1フイール
ドの映像信号を形成する信号電荷の蓄積時間つま
り露出時間は、TSであり、第2フイールドの映
像信号を形成する信号電荷の蓄積時間はTS+TW
であつて異なつた値となる。但しTWは、第1の
フイールドの映像信号を形成する信号電荷を光電
変換素子列21から垂直転送素子列22へ移す時
刻t2と第2のフイールドの映像信号を形成する信
号電荷を光電変換素子列21から垂直転送素子列
22へ移送する時刻t6との時間差である。したが
つてTWがTSに対して充分小さな時は問題が生じ
ないが、TWがTSに対して無視できなくなると、
第1と第2のフイールドの映像信号のレベルB1,
B2に露出時間に比例したB2/B1=(TS+TW)/
TSなる関係だけの差が生じ、これをそのまま記
録すると再生画像が見苦しくなる。これを防止す
るには、信号処理回路9での、第1フイールドの
映像信号に対する増幅度A1と、第2のフイール
ドの映像信号に対する増幅度A2とを、異ならせ
て、 A2/A1=B1/B2=TS/TS+TW なる関係に保てば、信号処理回路9より出力され
る第1、第2フイールドの映像信号にレベルが無
くなり不都合は生じない。
成する信号電荷について考えると、第1フイール
ドの映像信号を形成する信号電荷の蓄積時間つま
り露出時間は、TSであり、第2フイールドの映
像信号を形成する信号電荷の蓄積時間はTS+TW
であつて異なつた値となる。但しTWは、第1の
フイールドの映像信号を形成する信号電荷を光電
変換素子列21から垂直転送素子列22へ移す時
刻t2と第2のフイールドの映像信号を形成する信
号電荷を光電変換素子列21から垂直転送素子列
22へ移送する時刻t6との時間差である。したが
つてTWがTSに対して充分小さな時は問題が生じ
ないが、TWがTSに対して無視できなくなると、
第1と第2のフイールドの映像信号のレベルB1,
B2に露出時間に比例したB2/B1=(TS+TW)/
TSなる関係だけの差が生じ、これをそのまま記
録すると再生画像が見苦しくなる。これを防止す
るには、信号処理回路9での、第1フイールドの
映像信号に対する増幅度A1と、第2のフイール
ドの映像信号に対する増幅度A2とを、異ならせ
て、 A2/A1=B1/B2=TS/TS+TW なる関係に保てば、信号処理回路9より出力され
る第1、第2フイールドの映像信号にレベルが無
くなり不都合は生じない。
以上で、被写体の撮影・記録が完了し、シヤツ
ター無しで、所要の露出時間の静止画を、フレー
ム画として得ることができる。
ター無しで、所要の露出時間の静止画を、フレー
ム画として得ることができる。
第2図の各ブロツク間の信号の往き来について
整理して再説明する。
整理して再説明する。
レリーズスイツチ7からの撮影指令信号は動作
条件制御信号発生器12に導かれ、同期信号発生
器5より導かれる垂直ブランキング信号VB(第4
図波形a)とのタイミング調整を行なつて、この
動作条件制御信号発生器から第4図bに示すよう
な動作条件制御信号が発生される。この制御信号
は、駆動回路13に導かれて、撮像素子8の駆動
条件を変化させる一方電荷移送制御信号発生器1
4に導かれて、同期信号発生器5より導かれる垂
直ブランキング信号及び種々の同期信号によつて
所定のタイミングで、第4図c,c′,dを示すよ
うな電荷移送制御信号が発生され、駆動回路13
を介して固体撮像信号8の駆動を行なう。更に動
作条件制御信号は、電荷読み出し制御信号発生器
15及び記録制御信号発生器16にも導かれて、
同期信号発生器5より導かれる垂直ブランキング
信号VBによつて所定のタイミングで、それぞれ
第4図eに示す電荷読み出し制御信号及び第4図
gに示す記録制御信号が発生される。そして、更
にこの動作条件制御信号は信号処理回路9にも導
かれて、前記したように、信号処理回路での増幅
度を第1フイールドと第2フイールドの映像信号
に対して異ならしめる為のタイミングパルスとし
て役立たされる。
条件制御信号発生器12に導かれ、同期信号発生
器5より導かれる垂直ブランキング信号VB(第4
図波形a)とのタイミング調整を行なつて、この
動作条件制御信号発生器から第4図bに示すよう
な動作条件制御信号が発生される。この制御信号
は、駆動回路13に導かれて、撮像素子8の駆動
条件を変化させる一方電荷移送制御信号発生器1
4に導かれて、同期信号発生器5より導かれる垂
直ブランキング信号及び種々の同期信号によつて
所定のタイミングで、第4図c,c′,dを示すよ
うな電荷移送制御信号が発生され、駆動回路13
を介して固体撮像信号8の駆動を行なう。更に動
作条件制御信号は、電荷読み出し制御信号発生器
15及び記録制御信号発生器16にも導かれて、
同期信号発生器5より導かれる垂直ブランキング
信号VBによつて所定のタイミングで、それぞれ
第4図eに示す電荷読み出し制御信号及び第4図
gに示す記録制御信号が発生される。そして、更
にこの動作条件制御信号は信号処理回路9にも導
かれて、前記したように、信号処理回路での増幅
度を第1フイールドと第2フイールドの映像信号
に対して異ならしめる為のタイミングパルスとし
て役立たされる。
そして、同期信号発生器5からの同期信号は、
駆動回路13、信号処理回路9、記録装置10に
導かれていて系の同期が保たれている。
駆動回路13、信号処理回路9、記録装置10に
導かれていて系の同期が保たれている。
なお以上の説明では、被写体を撮影しない時に
は、固体撮像素子8の、電荷吸い取り列24を常
に動作させて被写体像に対応した電荷を蓄積しな
いとして説明したがこのような時には、例えば特
開昭57−104377号公報に開示されているような通
常のビデオカメラ用の動作をさせておいても本発
明には何ら影響がなく、このようにすれば、通常
はビデオカメラとして動作させ、得られる映像信
号をビユーフアインダー用に用いる事ができると
いう効果がある。
は、固体撮像素子8の、電荷吸い取り列24を常
に動作させて被写体像に対応した電荷を蓄積しな
いとして説明したがこのような時には、例えば特
開昭57−104377号公報に開示されているような通
常のビデオカメラ用の動作をさせておいても本発
明には何ら影響がなく、このようにすれば、通常
はビデオカメラとして動作させ、得られる映像信
号をビユーフアインダー用に用いる事ができると
いう効果がある。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、撮像装置の動
作条件を制御するだけで、従来の電子スチルカメ
ラで必要としていたシヤツター装置を使用せず
に、任意の露出時間で被写体を撮影して、1フレ
ーム分の静止画像を得る事ができ、電子スチルカ
メラの小型・低コスト化に寄与することができそ
の実用的価値は高い。
作条件を制御するだけで、従来の電子スチルカメ
ラで必要としていたシヤツター装置を使用せず
に、任意の露出時間で被写体を撮影して、1フレ
ーム分の静止画像を得る事ができ、電子スチルカ
メラの小型・低コスト化に寄与することができそ
の実用的価値は高い。
第1図は従来の電子スチルカメラの基本構成を
示すブロツク図、第2図は本発明の一実施例を適
用した電子スチルカメラの基本構成を示すブロツ
ク図、第3図は第2図の電子スチルカメラに使用
する固体撮像素子の構造を模式的に示す模式図、
第4図は第2図の本発明を適用した電子スチルカ
メラの動作を説明するための信号波形図である。 1……レンズ、7……レリーズスイツチ、8…
…固体撮像素子、9……信号処理回路、10……
記録装置、12……動作条件制御信号発生器、1
4……電荷移送制御信号発生器、15……電荷読
出し制御信号発生器、16……記録制御信号発生
器。
示すブロツク図、第2図は本発明の一実施例を適
用した電子スチルカメラの基本構成を示すブロツ
ク図、第3図は第2図の電子スチルカメラに使用
する固体撮像素子の構造を模式的に示す模式図、
第4図は第2図の本発明を適用した電子スチルカ
メラの動作を説明するための信号波形図である。 1……レンズ、7……レリーズスイツチ、8…
…固体撮像素子、9……信号処理回路、10……
記録装置、12……動作条件制御信号発生器、1
4……電荷移送制御信号発生器、15……電荷読
出し制御信号発生器、16……記録制御信号発生
器。
Claims (1)
- 1 光電変換素子列と電荷転送素子列とよりなる
撮像領域と、電荷転送素子列よりなる蓄積領域
と、この蓄積領域に接続された水平方向転送用の
読み出しレジスタとをもつ固体撮像素子におい
て、前記光電変換素子列のうち奇数番目(又は偶
数番目)の水平方向の光電変換素子列に蓄積され
た電荷を蓄積領域へ移送して一時蓄積し、次に偶
数番目(又は奇数番目)の水平方向の光電変換素
子列に蓄積された電荷を撮像領域の電荷転送素子
列へ移送してここに一時蓄積し、次に前記蓄積領
域に一時蓄積された電荷を前記読み出しレジスタ
を介して読み出して第1のフイールドの映像信号
を形成し、次に前記撮像領域の電荷転送素子列に
一時蓄積された電荷を前記蓄積領域と読み出しレ
ジスタを介して読み出すことにより第2のフイー
ルドの映像信号を形成することを特徴とする固体
撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58233010A JPS60125079A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58233010A JPS60125079A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60125079A JPS60125079A (ja) | 1985-07-04 |
JPH0140547B2 true JPH0140547B2 (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=16948397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP58233010A Granted JPS60125079A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS60125079A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1983
- 1983-12-09 JP JP58233010A patent/JPS60125079A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS60125079A (ja) | 1985-07-04 |
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