JPH08275003A - 画像読み取り装置 - Google Patents
画像読み取り装置Info
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- JPH08275003A JPH08275003A JP7073190A JP7319095A JPH08275003A JP H08275003 A JPH08275003 A JP H08275003A JP 7073190 A JP7073190 A JP 7073190A JP 7319095 A JP7319095 A JP 7319095A JP H08275003 A JPH08275003 A JP H08275003A
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Abstract
した場合においても混色の発生を極力抑制することの出
来る画像読み取り装置を提供する。 【構成】複数ラインのカラーフィルタを有する受光部を
持ち、受光部の電荷を読み出す際に他の受光部を経由し
て読み出す構造のイメージセンサを有する画像読み取り
装置において、読み取りの均一性を補正するためのシェ
ーディング補正回路108,109,110と、シェーデ
ィング補正回路の前段に設けられ、イメージセンサの複
数の出力の少なくとも1つの出力信号に所定係数を乗
じ、イメージセンサの残りの複数の出力の少なくとも1
つの出力信号から減算する減算回路111とを具備す
る。
Description
し、特に画素内転送読み出し動作(フレームトランスフ
ァ動作)を行うリニアイメージセンサを用いる画像読み
取り装置に関するものである。
カラー画像読み取り装置として図2に示す構成のものが
知られている。
稿台ガラス211上の原稿212を照明光源210およ
び反射傘209で照明し、原稿画像を第1ミラー20
8、第2ミラー205、第3ミラー206およびレンズ
202によりCCDリニアイメージセンサ201の受光
面上に結像させるように構成されている。また図2にお
いて、破線207で示した第1走査部を矢印A方向に速
度Vで移動させ、同時に破線203で示した第2走査部
を矢印B方向に速度V/2で移動させること(以下副走
査スキャン動作と呼ぶ)により、原稿212全体の画像
をCCDリニアイメージセンサ201に読み取らせるこ
とが出来る。
リニアイメージセンサ201の受光面上では結像画像が
図2に矢印Cで示した方向に移動することになる。
用されているCCDリニアイメージセンサ201の構成
例を示した図である。
ぞれR(赤)、G(緑)、B(青)各色のカラーフィル
タを有する受光部である。この受光部301,302,3
03には光を電荷に変換するためのフォトダイオードが
配列され、受光画素列が構成されている。所定時間光を
受光することにより前記フォトダイオードには光電変換
された電荷が蓄積される。その後各フォトダイオード
(各画素)の電荷はそれぞれ奇数画素用のCCD転送部
(電荷転送部)304,306,308、及び偶数画素用
のCCD転送部305,307,309に電荷転送(シフ
ト)される。
は、受光部が次のラインの受光・蓄積を行っている間に
各CCD転送部内で順次一定方向に向かって転送され、
出力アンプ310〜315において順次電荷から電圧に
変換されて出力される。
示した従来のCCDカラーリニアイメージセンサではR
GBの各受光部間に電荷読み出し転送のためのCCD転
送部を設ける必要があり、このため図3に示すように各
受光部のR−G間隔およびG−B間隔が大きくなってし
まっていた。
画像に所定の画像処理(例えばマスキング演算、フィル
タ処理−etc)を行ったり、プリンタに出力したり、
TVモニタに出力したりする場合にはRGBの各画素の
読み取り位置が一致している必要がある。図3に示すC
CDイメージセンサで読み取ったRGB信号の読み取り
位置を補正する場合、RGBの受光部の間隔に応じたメ
モリ(遅延手段)が必要になるが、RGB間隔が大きい
ほど必要とされるメモリ(遅延手段)の容量が増えてし
まう問題がある。
近接配置するのではなく、異なる色の受光部をまたいで
配置する構成が提案されている。
受光部をまたいで配置するCCDリニアイメージセンサ
の構成を示した図である。図4(a)に示すCCDリニ
アイメージセンサではRGB各色の受光部の間にCCD
転送部が存在していないため、図3に示した従来のセン
サに比べ大幅にRGB各受光部間隔を狭くすることがで
き、その結果、副走査方向のRGB読み取り位置合わせ
に必要となるメモリ(遅延手段)の容量を少なくするこ
とが可能となる。
メージセンサでは、中央に位置するG受光部の電荷をC
CD転送部へシフト(電荷転送)するためにはどうして
もB受光部を経由する必要がある。そしてG受光部の電
荷がB受光部内に存在する期間(図4(b)のΔtの期
間)、B受光部内で発生した電荷はG信号電荷に混入し
てしまい、G読み出し信号はB信号からの混色の影響を
受けることになる。
てなされたものであり、その目的とするところは、画素
内転送方式のリニアイメージセンサを使用した場合にお
いても混色の発生を極力抑制することの出来る画像読み
取り装置を提供することにある。
目的を達成するために、本発明の画像読み取り装置は、
複数ラインのカラーフィルタを有する受光部を持ち、該
受光部の電荷を読み出す際に他の受光部を経由して読み
出す構造のイメージセンサを有する画像読み取り装置に
おいて、読み取りの均一性を補正するためのシェーディ
ング補正手段と、該シェーディング補正手段の前段に設
けられ、前記イメージセンサの複数の出力の少なくとも
1つの出力信号に所定係数を乗じ、前記イメージセンサ
の残りの複数の出力の少なくとも1つの出力信号から減
算する減算手段とを具備することを特徴としている。
において、前記減算手段の動作を制御する制御手段を更
に具備することを特徴としている。
ラインのカラーフィルタを有する受光部を持ち、該受光
部の電荷を読み出す際に他の受光部を経由して読み出す
構造のイメージセンサを有する画像読み取り装置におい
て、読み取りの均一性を補正するためのシェーディング
補正手段と、前記イメージセンサの複数の出力の少なく
とも1つの出力信号と、該出力信号を1ライン遅延した
信号との平均値を演算する平均化手段と、前記シェーデ
ィング補正手段の前段に設けられ、前記平均化手段の出
力に所定係数を乗じ、前記イメージセンサの残りの複数
の出力の少なくとも1つの出力信号を1ライン遅延した
信号から減算する減算手段とを具備することを特徴とし
ている。
ラインのカラーフィルタを有する受光部を持ち、該受光
部の電荷を読み出す際に他の受光部を経由して読み出す
構造のイメージセンサを有する画像読み取り装置におい
て、読み取りの均一性を補正するためのシェーディング
補正手段と、前記イメージセンサの複数の出力の少なく
とも1つの出力信号と、該出力信号を1ライン遅延した
信号との平均値を演算する平均化手段と、前記シェーデ
ィング補正手段の前段に設けられ、前記平均化手段の出
力に所定係数を乗じ、前記イメージセンサの残りの複数
の出力の少なくとも1つの出力信号を1ライン遅延した
信号から減算する減算手段と、前記減算手段の動作をO
N/OFF制御する制御手段とを具備することを特徴と
している。
は構成されているので、混色を引き起こす受光部の電荷
に所定係数を乗じて、この乗じた信号を混色の影響を受
ける信号から差し引くことにより、この混色の影響を受
ける信号から混色成分が取り除かれることとなり、混色
のない信号が得られる。
み取り装置における混色補正回路の構成を示すブロック
図である。
アイメージセンサの出力に対する混色補正回路1を示し
ている。
方式のCCDリニアイメージセンサ(図4に示す構成の
もの)、102はCCDリニアイメージセンサ101か
ら出力されるR(赤)信号(図の簡略化のため奇数画
素、偶数画素の区別なく各色1チャンネル出力のイメー
ジセンサを想定する)を所定のゲイン分増幅するための
アンプ、103,104は同じくそれぞれG(緑)信号
用のアンプ、B(青)信号用のアンプ、105,10
6,107はアンプ102,103,104の出力信号を
デジタル信号にそれぞれ変換するためのA/D変換器で
ある。
ための混色補正ブロックであり、後段にはCCDへ入射
される光量の主走査方向へのムラを補正し、原稿を均一
に読み取るためのシェーディング補正回路108,10
9,110がRGB各チャンネルに接続されている。シ
ェーディング補正回路108,109,110は図示しな
い基準白板を読み取り、その際の光量分布を逆補正する
ための乗算係数メモリ(1ライン分)と、乗算回路から
構成されるが、このシェーディング補正係数がRGBの
各色および各画素で異なるため、シェーディング補正処
理後では本発明の目的である混色補正は成立しない。そ
のため、図1ではシェーディング補正回路108,10
9,110を混色補正回路111の後段に配置してい
る。また、シェーディング補正回路108の出力は次段
の副走査読み取り位置合わせ回路112で、RGB各信
号が所定の副走査遅延処理を受けて出力され、副走査読
み取り位置の補正が行われる。
(−α)を乗じたものをG信号に加算することでG信号
の混色(B成分がG信号に混入している場合)を補正す
る。ここで、補正係数αは次式で表される係数であり、
アンプ103および104のゲインを補正している。た
だし、CCDの出力変換アンプでの電荷−電圧変換ゲイ
ンはRGBすべて同一と仮定しているため、CCD出力
部の電荷−電圧変換ゲインがRGBで異なる場合にはこ
の補正もαの算出時に追加する必要がある。
蓄積時間(Tint)および前述したG受光部の電荷が
B受光部内に存在する期間(Δt)より次式で表され
る。
c、またG受光部の電荷がB受光部内に存在する期間Δ
tが4usecであった場合にはK=0.02(2%)
となる。
いためG信号へのB信号の混色量は一定であり、B信号
と混色率Kの乗算で求める事ができる。つまり、センサ
のG出力信号から混色成分(ΔB=K×受光部Bの出
力)を差し引くことで混色補正が可能となる。
回路112の構成例を示す。
遅延を行うためのラインメモリ、118はn2ラインの
遅延を行うためのラインメモリ、115,116,12
0,121はそれぞれ係数A1〜A4の乗算を行う乗算
回路、117,122はともに加算回路である。
4にも示したようにリニアイメージセンサのRGB各受
光部の位置が副走査方向に所定間隔だけ異なっているこ
とによる読み取り位置のズレを遅延処理を基本にして補
正しようとするものである。リニアイメージセンサのR
GB各受光部のそれぞれの間隔は通常副走査読み取りラ
インピッチの整数倍に相当する距離に設定される場合が
多いので、この場合の副走査読み取り位置合わせ処理は
単純なライン遅延処理ですむ。しかし、これは等倍読み
取り時での状態であり、拡大縮小読み取り時には副走査
スキャン速度が拡大縮小率に応じて変わるため、読み取
り位置補正のために必要とされる遅延ライン数が整数に
はならない。
位置合わせ回路では、必要とされるライン遅延量の整数
部分は所定のライン遅延回路で遅延させ、残りの小数点
以下のライン遅延は補間処理で行う処理回路となってい
る。
間隔、G−B間隔が共に2ラインピッチ相当で、230
%の拡大率で読み取る場合、G信号に必要とされるライ
ン遅延数は4.6(=2ライン×2.3)、B信号に必
要とされるライン遅延数は9.2(=[2+2]ライン
×2.3)となる。
下のように設定することで、副走査読み取り位置合わせ
を実現する。
ータ> n1=4 (4.6の小数点以下を切り捨て) A1=0.4,A2=0.6 (4ライン遅延した信号と5ライン遅延した信号から
4.6ライン遅延した信号を補間演算で算出する。) <B信号の位置合わせのための設定パラメータ> n2=9 (9.2の小数点以下を切り捨て) A3=0.8,A2=0.2 (9ライン遅延した信号と10ライン遅延した信号から
9.2ライン遅延した信号を補間演算で算出する。) なお、R信号は読み取り位置合わせの基準と考えるた
め、遅延処理は行わない。
施例の画像読み取り装置における混色補正回路の構成を
示すブロック図である。
ジセンサの出力に対する混色補正回路2を示している。
1)が画像の平坦部にのみ着目した混色補正回路であっ
たのに対して、以下に説明する混色補正回路2では画像
の変化部に対しても混色補正効果を期待できる。
CCDリニアイメージセンサ(図4に示したもの)、1
02はCCDリニアイメージセンサ101から出力され
るR(赤)信号(図の簡略化のため奇数画素、偶数画素
の区別なく各色1チャンネル出力のイメージセンサを想
定する)を所定のゲイン分増幅するためのアンプ、10
3,104は同じくそれぞれG(緑)信号用のアンプ、
B(青)信号用のアンプ、105,106,107はア
ンプ102,103,104の出力信号をデジタル信号に
それぞれ変換するためのA/D変換器である。
ための混色補正ブロックであり、後段にはCCDへ入射
される光量の主走査方向へのムラを補正し、原稿を均一
に読み取るためのシェーディング補正回路108,10
9,110がRGB各チャンネルに接続されている。シ
ェーディング補正回路108,109,110は図示しな
い基準白色板を読み取り、その際の光量分布を逆補正す
るための乗算係数メモリ(1ライン分)と、乗算回路か
ら構成されるが、このシェーディング補正係数がRGB
および各画素で異なるため、シェーディング補正処理後
では本発明の目的である混色補正は成立しない。そのた
め、図5ではシェーディング補正回路を混色補正回路の
後段に配置している。
ンメモリ111,112,113によりRGB各信号を
1H分(1ライン分)遅延させるとともに、B信号の1
H遅延前後の信号をそれぞれ(0.5)倍して加算した
信号(B信号の補間に相当する)に(−α)を乗じたも
のをG信号に加算することでG信号の混色(B成分がG
信号に混入している場合)を補正する。ここで、補正係
数αは前述の式(1)と同様に表される係数であり、ア
ンプ103,104のゲインを補正している。
て説明する。
ピッチの画素内転送方式のリニアイメージセンサを用い
た画像読み取り時の、GおよびB受光部の副走査方向の
開口(光を受光する窓の位置)の位置関係を、(a)2
5%縮小読み取り時、(b)等倍読み取り時、(c)4
00%拡大読み取り時について示したものである。各読
み取り倍率に応じて副走査スピードが変化した場合、図
6に示すように各受光部の蓄積時間Tintに相当する
受光部の副走査方向の開口は図中(N−1),N,(N+
1)と示すようになる。従って、読み取り信号の画素重
心は各開口の中央になる。一方、混色発生位置(混色中
心)は混色がきわめて短い時間内に発生することから図
中A点(B受光部の中央)になる。
る場合、読み取り画素中心と混色中心は一致せず、混色
中心は読み取り倍率に関係なく、各ラインの読み取り画
素中心間の中央に位置する。前述のB信号の補間動作
は、B読み取り信号から実際に混色の発生した位置(混
色中心)でのB信号を補間演算で得ようとする動作にな
る。
補正回路2に追加された回路動作は、この混色中心位置
での補間(推定)を行っている点であり、このため画像
の変化部(例えばエッジ部)においても混色補正効果が
有効に作用する。
施例の画像読み取り装置における混色補正回路の構成を
示すブロック図である。
ジセンサの出力に対する混色補正回路3を示している。
N/OFFをCPU701および図中のスイッチSWに
より制御可能となっている点が追加されている。なお、
図7では図5と同一構成部分には同一符号を付してその
説明を省略する。
えば次のように行う。
補正をOFF(混色補正しない)する。
補正をON(混色補正する)する。
ジセンサから出力された信号から実際に混色に寄与した
成分を逆算し、その量を混色の影響を受けた信号から差
し引くことで混色を補正しようとするものである。従っ
て、混色をどの程度補正できるかは混色寄与成分の逆算
精度に依存する。逆に誤った逆算が行われた場合、混色
補正は逆効果になることも考えられる。
サ出力から逆算する上で支障となる点は以下の2点であ
る。
寄与成分の間で副走査MTFが異なる。
生するため、レンズMTFおよび静止時のセンサ開口
(イメージセンサ受光部の各画素の受光領域形状に依
存)の影響しか受けない。一方、CCDリニアイメージ
センサ出力は蓄積時間中の受光電荷の積算に対応するた
め、副走査スキャンによる読み取り位置の移動に起因す
るMTF劣化の影響を受ける。
心と混色発生中心が異なる。
明は略す。
像エッジ部での混色補正効果を考える。
と混色発生位置の関係を示す図である。図8にはCCD
リニアイメージセンサのB信号の読み取り位置を各ライ
ン毎に“黒丸”で(N−2),(N−1),(N),
(N+1)…と示す。(1)で述べたようにCCDイメ
ージセンサの読み取り信号のステップ応答はセンサ受光
画素の開口(100%開口)のMTF劣化以外に、スキ
ャン動作による読み取り位置移動に起因するMTF劣化
の影響を受けるため、センサを静止させた状態で読み取
った場合のステップ応答よりも立ち上がりが鈍る。
接する読み取り信号(N)と(N+1)の平均値補間で
推定した場合、実際にA点で発生した混色量よりもステ
ップ振幅の25%分少ない値となる。また、同様にB点
での混色補正量は実際の混色量よりもステップ振幅の2
5%分多い量となってしまう。
色補正回路2を用いて混色補正を行っても、±25%の
補正エラーが発生する部分が画像中に発生する。
小時の混色補正エラーを図9を用いて見積ると、次のよ
うになる。
良くなる。逆に、混色補正エラーは縮小読み取りすれば
する程悪化し、25%縮小読み取り時には最大±40%
の補正エラーが発生する。しかも補正しすぎとなる部分
と補正が不足する画素がエッジ部で隣接することになる
ため、ある程度以上の補正エラーが発生した場合、かえ
って補正しない方が良いといった場合が発生する。
その倍率未満で縮小読み取りする場合には混色補正をO
FFし補正動作を行わなくすることで、画像劣化を防止
することが可能となる。
例はこの所定の倍率を等倍と仮定した場合の制御例であ
る。
FF制御は図示しないユーザ走査部からの指示に応じて
行うことも当然可能である。
算回路のON/OFF制御を行うためのスイッチを設け
てもよい。
実施例の画像読み取り装置における混色補正回路の構成
を示すブロック図である。
ージセンサの出力に対する混色補正回路4を示してい
る。
施例と同じである。図10の実施例は、図5の実施例に
対して、副走査読み取り位置合わせ回路の回路規模の削
減を図ることを目的としている。
2は図1(b)に回路構成を示したようになっている。
前述したように副走査読み取り位置補正の整数分は単純
なライン遅延処理で済むが、小数点以下の部分は補間処
理が必要となる。そのため、どうしても1ライン遅延回
路の入出力信号が必要となる。近年ではメモリの集積度
も向上したためにかなりのライン数の遅延も1個のメモ
リ素子で可能となってきている。しかし、前述の補間演
算を行う際に使用する1ライン遅延前後の信号を得るた
めに1Hラインメモリが図1(b)の113,118等
のメモリとは独立に必要となってしまう。
補間演算で、B信号に関しては補間演算に使用する1H
ラインメモリを、混色補正信号を補間演算で得る際に使
用する1Hラインメモリ(図10における113)と共
用すれば、無駄な1Hラインメモリを1個減らす事がで
きる。
取り位置合わせ回路1012では、混色補正時に使用す
るB信号の1Hラインメモリ113の入力信号B1と1
Hラインメモリ113の出力信号B2からまず副走査読
み取り位置合わせの小数部分の遅延処理をB1,B2各
信号からの補間演算で行い、図10(b)のライン遅延
回路1013で(n2+1)ライン分の遅延を行う事
で、図5と同様な機能を実現している。図10(b)と
図1(b)を比較すればわかるように図1の119に相
当する1Hラインメモリが図10(b)ではなくなって
いる。その分図10(b)ではライン遅延回路1013
に必要とされる遅延量が1ライン分増加することになる
が、前述のように補間演算のために独立したメモリを用
意する必要がないばかりか、回路配線等も減るためコス
ト、実装面積上のメリットが大きくなる。
た。
た画素内転送方式のCCDリニアイメージセンサを想定
し、G信号にB信号が混色する場合の補正回路を図示し
たが、センサ上のRGBカラーフィルタ配置や受光電荷
の読み出しの向きが変わればRGB信号間での混色関係
が変わるため、それに応じて補正回路も変更する必要が
あることは自明である。
ば、画素内転送方式のリニアイメージセンサで問題とな
る混色に対して、混色補正を行う事が可能となる。
正をOFFし、混色補正エラーの増加による画像劣化を
防止する事が可能になる。
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
ば、、混色を引き起こす受光部の電荷に所定係数を乗じ
て、この乗じた信号を混色の影響を受ける信号から差し
引くことにより、この混色の影響を受ける信号から混色
成分が取り除かれることとなり、混色のない信号が得ら
れる。
ける混色補正回路の構成を示すブロック図である。
図である。
アイメージセンサの構成を示す模式図である。
ける混色補正回路の構成を示すブロック図である。
図である。
ける混色補正回路の構成を示すブロック図である。
である。
図である。
おける混色補正回路の構成を示すブロック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数ラインのカラーフィルタを有する受
光部を持ち、該受光部の電荷を読み出す際に他の受光部
を経由して読み出す構造のイメージセンサを有する画像
読み取り装置において、 読み取りの均一性を補正するためのシェーディング補正
手段と、 該シェーディング補正手段の前段に設けられ、前記イメ
ージセンサの複数の出力の少なくとも1つの出力信号に
所定係数を乗じ、前記イメージセンサの残りの複数の出
力の少なくとも1つの出力信号から減算する減算手段と
を具備することを特徴とする画像読み取り装置。 - 【請求項2】 前記減算手段の動作を制御する制御手段
を更に具備することを特徴とする請求項1に記載の画像
読み取り装置。 - 【請求項3】 複数ラインのカラーフィルタを有する受
光部を持ち、該受光部の電荷を読み出す際に他の受光部
を経由して読み出す構造のイメージセンサを有する画像
読み取り装置において、 読み取りの均一性を補正するためのシェーディング補正
手段と、 前記イメージセンサの複数の出力の少なくとも1つの出
力信号と、該出力信号を1ライン遅延した信号との平均
値を演算する平均化手段と、 前記シェーディング補正手段の前段に設けられ、前記平
均化手段の出力に所定係数を乗じ、前記イメージセンサ
の残りの複数の出力の少なくとも1つの出力信号を1ラ
イン遅延した信号から減算する減算手段とを具備するこ
とを特徴とする画像読み取り装置。 - 【請求項4】 複数ラインのカラーフィルタを有する受
光部を持ち、該受光部の電荷を読み出す際に他の受光部
を経由して読み出す構造のイメージセンサを有する画像
読み取り装置において、 読み取りの均一性を補正するためのシェーディング補正
手段と、 前記イメージセンサの複数の出力の少なくとも1つの出
力信号と、該出力信号を1ライン遅延した信号との平均
値を演算する平均化手段と、 前記シェーディング補正手段の前段に設けられ、前記平
均化手段の出力に所定係数を乗じ、前記イメージセンサ
の残りの複数の出力の少なくとも1つの出力信号を1ラ
イン遅延した信号から減算する減算手段と、 前記減算手段の動作をON/OFF制御する制御手段と
を具備することを特徴とする画像読み取り装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7073190A JP3048876B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 画像読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7073190A JP3048876B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 画像読み取り装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08275003A true JPH08275003A (ja) | 1996-10-18 |
JP3048876B2 JP3048876B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=13510981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7073190A Expired - Fee Related JP3048876B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 画像読み取り装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3048876B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007104267A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Nikon Corp | 色補正処理プログラムおよび電子カメラ |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7073190A patent/JP3048876B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007104267A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Nikon Corp | 色補正処理プログラムおよび電子カメラ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3048876B2 (ja) | 2000-06-05 |
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