JPH0547896B2 - - Google Patents
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- JPH0547896B2 JPH0547896B2 JP62092495A JP9249587A JPH0547896B2 JP H0547896 B2 JPH0547896 B2 JP H0547896B2 JP 62092495 A JP62092495 A JP 62092495A JP 9249587 A JP9249587 A JP 9249587A JP H0547896 B2 JPH0547896 B2 JP H0547896B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0912—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by push-pull method
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0943—Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、光カード、光デイスク等の情報記録
媒体に情報の記録または再生を行うための光ヘツ
ドにおける焦点制御信号検出装置に関する。
媒体に情報の記録または再生を行うための光ヘツ
ドにおける焦点制御信号検出装置に関する。
〈従来の技術〉
光ヘツドで情報を記録・再生する場合は、情報
記録媒体(以下単に媒体という)を面方向に移動
あるいは回転させながら光ビームを集束レンズで
集束し、媒体に焦点を合わせて照射する。
記録媒体(以下単に媒体という)を面方向に移動
あるいは回転させながら光ビームを集束レンズで
集束し、媒体に焦点を合わせて照射する。
この場合、媒体を移動あるいは回転させると、
媒体自体の反りや移動、回転機構の機械的誤差等
により媒体面に垂直方向の面振れを発生する。
媒体自体の反りや移動、回転機構の機械的誤差等
により媒体面に垂直方向の面振れを発生する。
この面振れは、通常例えば100ミクロン程度で
あり、一方集束レンズの焦点深度は例えば数ミク
ロン程度と小さいため情報の記録・再生時には常
に大きな焦点ずれを伴い、情報の記録・再生を不
可能にする。
あり、一方集束レンズの焦点深度は例えば数ミク
ロン程度と小さいため情報の記録・再生時には常
に大きな焦点ずれを伴い、情報の記録・再生を不
可能にする。
この焦点のずれを防止するため、従来、自動焦
点機能をもつ光ヘツドの構成として種々のものが
提供されており、例えば光カードで情報を記録・
再生する場合には、第4図に示す構成が簡易で再
生動作も優れている等のためよく用いられる。
点機能をもつ光ヘツドの構成として種々のものが
提供されており、例えば光カードで情報を記録・
再生する場合には、第4図に示す構成が簡易で再
生動作も優れている等のためよく用いられる。
第4図に示す光ヘツドで光カードの記録情報を
再生する場合には、発光ダイオードあるいはレー
ザダイオード等の光源1からの投射光2をコリメ
ータレンズ3を通じて光ビーム4とし、集束レン
ズ5で集束した後、集束光6を光カード7に照射
する。光カード7からの反射光8は光カード7に
記録されている情報に従つて強弱変化を受け、集
束レンズ5を経てビーム9となり、ミラー10で
反射され、レンズ11で絞られた後受光素子12
に到達し、ここで光の強弱変化が電流の強弱変化
に変換される。即ち記録情報の再生が行なわれ
る。
再生する場合には、発光ダイオードあるいはレー
ザダイオード等の光源1からの投射光2をコリメ
ータレンズ3を通じて光ビーム4とし、集束レン
ズ5で集束した後、集束光6を光カード7に照射
する。光カード7からの反射光8は光カード7に
記録されている情報に従つて強弱変化を受け、集
束レンズ5を経てビーム9となり、ミラー10で
反射され、レンズ11で絞られた後受光素子12
に到達し、ここで光の強弱変化が電流の強弱変化
に変換される。即ち記録情報の再生が行なわれ
る。
第4図に示す光ヘツドに自動焦点機能をもたせ
るためには、焦点制御信号を検出しなければなら
ないが、それは第5図に示す方法で行なわれる。
るためには、焦点制御信号を検出しなければなら
ないが、それは第5図に示す方法で行なわれる。
第5図では、光カード7の記録情報を再生する
ため光カード7を面方向即ち矢印13の方向に移
動したときに発生する面振れにより、光カード7
が集束レンズ5に近づいて光カード71の位置に
なつたり、集束レンズ5から遠ざかつて光カード
72の位置になつたりした場合について示してい
る。
ため光カード7を面方向即ち矢印13の方向に移
動したときに発生する面振れにより、光カード7
が集束レンズ5に近づいて光カード71の位置に
なつたり、集束レンズ5から遠ざかつて光カード
72の位置になつたりした場合について示してい
る。
第5図において、光ビーム4が集束レンズ5の
左側を通つて集束された後、光カード7で反射さ
れた場合、反射光は集束レンズ5の側を進んで光
ビーム9となりミラー10、レンズ11を経て受
光素子12の中心部に到達する。次に光ビーム4
が光カード71の位置で反射された場合には、反
射光は光ビーム91となつて受光素子12の下部
に到達し、また光ビーム4が光カード72の位置
で反射されると光ビーム92となつて受光素子1
2の上部に到達する。
左側を通つて集束された後、光カード7で反射さ
れた場合、反射光は集束レンズ5の側を進んで光
ビーム9となりミラー10、レンズ11を経て受
光素子12の中心部に到達する。次に光ビーム4
が光カード71の位置で反射された場合には、反
射光は光ビーム91となつて受光素子12の下部
に到達し、また光ビーム4が光カード72の位置
で反射されると光ビーム92となつて受光素子1
2の上部に到達する。
受光素子12は例えば第6図に示すように素子
121および素子122に分割線123により2分
割された構成とし、光ビーム9は素子121およ
び素子122に等しく照射されるように配置する。
したがつて光ビーム91は素子121に多く照射さ
れ、光ビーム92は素子122に多く照射される。
121および素子122に分割線123により2分
割された構成とし、光ビーム9は素子121およ
び素子122に等しく照射されるように配置する。
したがつて光ビーム91は素子121に多く照射さ
れ、光ビーム92は素子122に多く照射される。
焦点制御信号は素子121および素子122から
の電気的出力141および142を差動増幅器15
に印加し、その出力16として取り出される。
の電気的出力141および142を差動増幅器15
に印加し、その出力16として取り出される。
〈発明が解決しようとする問題点〉
焦点制御信号出力16は以上述べた方法により
比較的容易に得られるのであるが、この方法では
媒体は第5図の光カード7に示すような合焦位置
にあつても、媒体に媒体自体の傾きあるいは媒体
の反り等に起因する傾向があると焦点制御信号が
発生してしまう欠点がある。すなわち第7図に示
すように光ビーム4が傾斜した光カー73で反射
されると光ビーム93となつて受光素子の下部に
到達するためである。更に第6図でいえば、光ビ
ーム91,92および93が夫々図における下方つ
まり矢印14の方向に移動するためである。なお
光カード7が光カード73とは逆の方向に傾斜し
た場合は、光ビーム91,92および93は前述と
逆の方向に移動する。
比較的容易に得られるのであるが、この方法では
媒体は第5図の光カード7に示すような合焦位置
にあつても、媒体に媒体自体の傾きあるいは媒体
の反り等に起因する傾向があると焦点制御信号が
発生してしまう欠点がある。すなわち第7図に示
すように光ビーム4が傾斜した光カー73で反射
されると光ビーム93となつて受光素子の下部に
到達するためである。更に第6図でいえば、光ビ
ーム91,92および93が夫々図における下方つ
まり矢印14の方向に移動するためである。なお
光カード7が光カード73とは逆の方向に傾斜し
た場合は、光ビーム91,92および93は前述と
逆の方向に移動する。
このようにして、媒体の面振れによつて発生す
る正規の焦点制御信号出力に媒体の傾斜によつて
発生する妨害的な焦点制御信号出力が重畳され、
その結果焦点ボケを引き起こし、情報の記録・再
生が不可能となる。
る正規の焦点制御信号出力に媒体の傾斜によつて
発生する妨害的な焦点制御信号出力が重畳され、
その結果焦点ボケを引き起こし、情報の記録・再
生が不可能となる。
本発明はかかる従来の欠点を解決するためにな
されたもので、媒体の傾斜によつて発生する妨害
焦点制御信号出力を相殺する手段を提供すること
を目的とする。
されたもので、媒体の傾斜によつて発生する妨害
焦点制御信号出力を相殺する手段を提供すること
を目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉
上記目的達成のため、本発明では、光情報記録
媒体からの反射光ビームを利用して前記媒体に対
する光ヘツドの焦点制御を行うための信号を検出
する装置において、前記反射光ビームの光路上
に、該ビームの横断面内に対称配置された複数の
素子からなる光検出器を設け、前記光検出器は、
前記反射光のビーム光路における合焦か否かに応
じてビーム中心がずれる範囲の位置に配された少
なくとも4個の素子からなり、これら各素子は前
記横断面における一方の内側の素子の出力と他方
の外側の素子の出力との和をとつて一対の信号を
形成し、この一対の信号相互間の差により焦点制
御信号を取り出すようにしたことを特徴とする、
光ヘツドの焦点制御信号検出装置を提供するもの
である。
媒体からの反射光ビームを利用して前記媒体に対
する光ヘツドの焦点制御を行うための信号を検出
する装置において、前記反射光ビームの光路上
に、該ビームの横断面内に対称配置された複数の
素子からなる光検出器を設け、前記光検出器は、
前記反射光のビーム光路における合焦か否かに応
じてビーム中心がずれる範囲の位置に配された少
なくとも4個の素子からなり、これら各素子は前
記横断面における一方の内側の素子の出力と他方
の外側の素子の出力との和をとつて一対の信号を
形成し、この一対の信号相互間の差により焦点制
御信号を取り出すようにしたことを特徴とする、
光ヘツドの焦点制御信号検出装置を提供するもの
である。
〈作用〉
光検出器は反射光ビームの光路上に配されてお
り、複数の素子のうち横断面方向外側の素子は反
射光ビームが焦点ずれがある程度以上となつたと
きに照射されるか或いは焦点ずれが大きくなるに
つれてより多く光照射される。これにより焦点ず
れが大きくなつたことが検出できる。
り、複数の素子のうち横断面方向外側の素子は反
射光ビームが焦点ずれがある程度以上となつたと
きに照射されるか或いは焦点ずれが大きくなるに
つれてより多く光照射される。これにより焦点ず
れが大きくなつたことが検出できる。
大きな焦点ずれが生じるのは媒体が面振れを起
こしたときである。ここで焦点ずれが大きくなつ
たことが検出されたら光ヘツドの焦点制御動作を
抑制するようにする。
こしたときである。ここで焦点ずれが大きくなつ
たことが検出されたら光ヘツドの焦点制御動作を
抑制するようにする。
〈実施例〉
第1図は、本発明による光カード71,72およ
び73からの反射光ビーム9,91および93の進
行方向と発散、集束状況を示す。第1図におい
て、集束レンズ5に近い位置17では、反射光ビ
ーム9,92および93のビーム断面直径ならびに
ビーム位置は18,182および183のようにな
り、ビーム断面直径は181>18>182の関係
にあり、ビーム位置は左から181,18,182
の順となる。また、集束レンズ5から離れた位置
19では反射光ビーム9,92および93のビーム
断面直径ならびに位置は20,201および202
のようになる。
び73からの反射光ビーム9,91および93の進
行方向と発散、集束状況を示す。第1図におい
て、集束レンズ5に近い位置17では、反射光ビ
ーム9,92および93のビーム断面直径ならびに
ビーム位置は18,182および183のようにな
り、ビーム断面直径は181>18>182の関係
にあり、ビーム位置は左から181,18,182
の順となる。また、集束レンズ5から離れた位置
19では反射光ビーム9,92および93のビーム
断面直径ならびに位置は20,201および202
のようになる。
第2図は第1図の光学系の反射光ビームの光路
上の位置17における光ビーム18,181およ
び182を示しており、第6図における光ビーム
9,91および92の関係とほぼ同じである。この
位置17においては光ビームが媒体の面に合焦し
ているか否かに応じて光ビーム全体の位置がずれ
る。
上の位置17における光ビーム18,181およ
び182を示しており、第6図における光ビーム
9,91および92の関係とほぼ同じである。この
位置17においては光ビームが媒体の面に合焦し
ているか否かに応じて光ビーム全体の位置がずれ
る。
第6図の従来公知例においては、既に説明した
とおり受光素子12は素子121および122のよ
うに配置してあるが、本発明の第1の例では第2
図に示すとおり受光素子を4等分し、素子211,
212および素子221,222のように配置する。
とおり受光素子12は素子121および122のよ
うに配置してあるが、本発明の第1の例では第2
図に示すとおり受光素子を4等分し、素子211,
212および素子221,222のように配置する。
即ち素子211,212は分割線213が光ビー
ム181の外周に接するように配置し、素子22
1,222は分割線223が光ビーム182の外周に
接するように配置する。
ム181の外周に接するように配置し、素子22
1,222は分割線223が光ビーム182の外周に
接するように配置する。
受光素子出力25は、第3図に示すように素子
211、素子222の出力を加算した出力23と、
素子212、素子221の出力を加算した出力24
の差をとることにより得られる。このように構成
すれば光カード7が71あるいは72位置に動いた
場合、つまり光カード7が合焦位置から非合焦位
置に動き、光ビーム18が181あるいは182に
なつた場合の焦点制御信号は素子211および素
子221から得られる。これは第6図における素
子121および素子122の動作と同じである。
211、素子222の出力を加算した出力23と、
素子212、素子221の出力を加算した出力24
の差をとることにより得られる。このように構成
すれば光カード7が71あるいは72位置に動いた
場合、つまり光カード7が合焦位置から非合焦位
置に動き、光ビーム18が181あるいは182に
なつた場合の焦点制御信号は素子211および素
子221から得られる。これは第6図における素
子121および素子122の動作と同じである。
次に光カード7が傾斜し、光カード18,18
1および182が例えば矢印26の方向に移動した
場合、素子212に光が照射され始めるが、同時
に素子221に照射される光が減少するので、素
子212の出力と素子221の出力の和は相殺さ
れ、受光素子出力25はほとんど変化せずほぼ一
定に保たれる。また、光カード7が逆方向に傾斜
し、光ビーム18,181および182が矢印26
とは逆の方向に移動した場合にも素子222の出
力と素子211の出力の和は相殺され、受光素子
出力25はほぼ一定に保たれる。
1および182が例えば矢印26の方向に移動した
場合、素子212に光が照射され始めるが、同時
に素子221に照射される光が減少するので、素
子212の出力と素子221の出力の和は相殺さ
れ、受光素子出力25はほとんど変化せずほぼ一
定に保たれる。また、光カード7が逆方向に傾斜
し、光ビーム18,181および182が矢印26
とは逆の方向に移動した場合にも素子222の出
力と素子211の出力の和は相殺され、受光素子
出力25はほぼ一定に保たれる。
さらに光カード7が上述の方向と直交方向に傾
斜したときには、光ビーム18,181および1
82は例えば矢印27の方向に移動するが、この
場合にも、また、光カード7が逆方向に傾斜して
光ビーム18,181および182が矢印27の逆
方向に移動した場合にも、受光素子出力25はほ
とんど変化しない。
斜したときには、光ビーム18,181および1
82は例えば矢印27の方向に移動するが、この
場合にも、また、光カード7が逆方向に傾斜して
光ビーム18,181および182が矢印27の逆
方向に移動した場合にも、受光素子出力25はほ
とんど変化しない。
従つて第3図の回路構成によれば、光カード7
が合焦位置から非合焦位置に動いた場合の焦点制
御信号のみは受光素子出力25として得られる
が、光カード7が傾斜したときに発生する妨害焦
点制御信号は受光出力25には現れないようにす
ることができる。
が合焦位置から非合焦位置に動いた場合の焦点制
御信号のみは受光素子出力25として得られる
が、光カード7が傾斜したときに発生する妨害焦
点制御信号は受光出力25には現れないようにす
ることができる。
(変形例)
なお、以上の本発明にかかる説明では、第4
図、第5図および第7図に示すミラー10、レン
ズ11については触れなかつたが、これらは必要
に応じて使用すればよく、本発明の効果について
は変わらない。
図、第5図および第7図に示すミラー10、レン
ズ11については触れなかつたが、これらは必要
に応じて使用すればよく、本発明の効果について
は変わらない。
さらに、上記実施例では光カードを例にとつて
説明したが、本発明は光カードに限らず光デイス
クの場合にも適用できることはいうまでもない。
説明したが、本発明は光カードに限らず光デイス
クの場合にも適用できることはいうまでもない。
また、受光素子12は4分割および3分割とし
て説明したが、各分割素子の形状、分割線の入れ
かたなどは適宜変更可能である。例えば3分割の
場合、2分割素子を2組使い、各組1つづつを並
列接続して3分割構成としてもよい。すなわち、
第6図を例にとれば、受光素子211と221を並
列接続して3分割構成としてもよい。さらに受光
素子の配置は必ずしも第2図に示したように光ビ
ームの移動方向に平行あるいは直角な方向に配列
する必要はなく、適当な角度をもつて配列しても
よい。すなわち、第2図では受光素子は222,
221,211および212の順に矢印26に平行
な方向に配列されているが、この受光素子222,
221,211および212を矢印26と適当な角
度をもつて配列してもよい。
て説明したが、各分割素子の形状、分割線の入れ
かたなどは適宜変更可能である。例えば3分割の
場合、2分割素子を2組使い、各組1つづつを並
列接続して3分割構成としてもよい。すなわち、
第6図を例にとれば、受光素子211と221を並
列接続して3分割構成としてもよい。さらに受光
素子の配置は必ずしも第2図に示したように光ビ
ームの移動方向に平行あるいは直角な方向に配列
する必要はなく、適当な角度をもつて配列しても
よい。すなわち、第2図では受光素子は222,
221,211および212の順に矢印26に平行
な方向に配列されているが、この受光素子222,
221,211および212を矢印26と適当な角
度をもつて配列してもよい。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、光ヘツ
ドで情報の記録・再生を行う場合、媒体が合焦位
置から非合焦位置に動いたときの正規の焦点制御
信号は検出できるが、媒体が傾斜したときの妨害
焦点制御信号は相殺されて出力に現れないように
することができ、光ヘツドに適用したとき自動焦
点特性の向上に効果的である。
ドで情報の記録・再生を行う場合、媒体が合焦位
置から非合焦位置に動いたときの正規の焦点制御
信号は検出できるが、媒体が傾斜したときの妨害
焦点制御信号は相殺されて出力に現れないように
することができ、光ヘツドに適用したとき自動焦
点特性の向上に効果的である。
第1図は媒体からの反射光ビームの進行方向と
発散、集束状況を示す図、第2図は本発明に適用
される反射光ビームと受光素子の相対的配置の例
を示す図、第3図は本発明に適用される受光素子
出力の合成例を示す図、第4図は光ヘツドで光カ
ードの記録情報を再生する場合の動作説明のため
の図、第5図および第6図は焦点制御信号の検出
法を説明するための図、第7図は媒体の傾斜によ
つて妨害的な焦点制御信号が発生することを説明
するための図である。 1……光源、3……コリメータレンズ、5……
集束レンズ、7……光カード、10……ミラー、
11……レンズ、12……受光素子、15……差
動増幅器。
発散、集束状況を示す図、第2図は本発明に適用
される反射光ビームと受光素子の相対的配置の例
を示す図、第3図は本発明に適用される受光素子
出力の合成例を示す図、第4図は光ヘツドで光カ
ードの記録情報を再生する場合の動作説明のため
の図、第5図および第6図は焦点制御信号の検出
法を説明するための図、第7図は媒体の傾斜によ
つて妨害的な焦点制御信号が発生することを説明
するための図である。 1……光源、3……コリメータレンズ、5……
集束レンズ、7……光カード、10……ミラー、
11……レンズ、12……受光素子、15……差
動増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 光情報記録媒体からの反射光ビームを利用し
て前記媒体に対する光ヘツドの焦点制御を行うた
めの信号を検出する装置において、 前記反射光ビームの光路上に、該ビームの横断
面内に対称配置された複数の素子からなる光検出
器を設け、 前記光検出器は、前記反射光のビーム光路にお
ける合焦か否かに応じてビーム中心がずれる範囲
の位置に配された少なくとも4個の素子からな
り、これら各素子は前記横断面における一方の内
側の素子の出力と他方の外側の素子の出力との和
をとつて一対の信号を形成し、この一対の信号相
互間の差により焦点制御信号を取り出すようにし
たことを特徴とする、光ヘツドの焦点制御信号検
出装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62092495A JPS63257925A (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 光ヘツドの焦点制御信号検出装置 |
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JP62092495A JPS63257925A (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 光ヘツドの焦点制御信号検出装置 |
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1991
- 1991-01-25 US US07/646,145 patent/US5107102A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS63257925A (ja) | 1988-10-25 |
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