JPS6132647B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6132647B2 JPS6132647B2 JP55115374A JP11537480A JPS6132647B2 JP S6132647 B2 JPS6132647 B2 JP S6132647B2 JP 55115374 A JP55115374 A JP 55115374A JP 11537480 A JP11537480 A JP 11537480A JP S6132647 B2 JPS6132647 B2 JP S6132647B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- group
- positive
- refractive power
- negative
- Prior art date
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- Expired
Links
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims description 20
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 43
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は画角28.5゜、口径比1.4を有し、全長
の短いコンパクトな大口径比長焦点レンズの改良
に関するものである。 この種のレンズとしては、いわゆる変形ガウス
型レンズを用いた特開昭50−8527号公報のものが
知られている。このレンズは、長い焦点距離の割
りにはバツクフオーカスが短くコンパクトである
が、バツクフオーカスを短くするために絞りより
前側に配置された前方レンズ群の屈折力を後側に
配された後方レンズ群の屈折力に比してかなり強
くされており、Ｆナンバー1.4とかなりの大口径
比を有しているものの、結像性能は未だ不十分で
あつた。すなわち、前群を構成する正レンズ群の
収差負担が大きくなつているため、輪帯球面収差
の補正が不充分であり、また前群を構成する負レ
ンズ群の屈折力の増大により、球面収差、特にｇ
線（436mm）近辺の短波長光に対する球面収差が
極度に補正過剰になつてしまうなど、開放での性
能が充分なものは得られていなかつた。 本発明はこれらの欠点を解決し、諸収差、特に
輪帯球面収差及び球面収差の色収差が良好に補正
された、全長の短いコンパクトな大口径比長焦点
レンズを得ることを目的とする。 本発明は第１図または第５図に示される如く、
物界側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１
群L1、物界側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズの第２群L2、両凸レンズ及びこれと接合され
た両凹レンズから成り物界側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズの第３群L3、負レンズ及びこれ
と接合された正レンズから成り像界側に凸面を向
けたメニスカスレンズの第４群L4、および正レ
ンズの第５群L5からなる５群７枚のレンズ構成
である。 そして、第３群L3中の接合面の曲率半径をr6、
両凸レンズ及び両凹レンズの屈折率をそれぞれ
n3、n4、アツベ数をそれぞれν３、ν４とし、第
１群L1の正メニスカスレンズ及び第２群L2の正
メニスカスレンズの屈折力をそれぞれφ１、φ
２、第２群L2と第３群L3との間に形成される空
気レンズの屈折力をφａ、全系の屈折力をφとす
るとき、 (1) 0.75φ＜φ１＜0.85φ (2) 0.9φ＜φ２＜1.1φ (3) ０＜−φａ＜0.3φ (4) ０＜（n4−n3）／r6＜0.04φ (5) ν４＞ν３ (6) （n3＋n4）／２＞1.7 の諸条件を満足するようになつている。 以下、各条件式について説明する。 バツクフオーカスの短いコンパクトなガウス型
レンズを得るためには、絞りより前側に配置され
たレンズ群の屈折力を、後側に配置されたレンズ
群の屈折力に比してかなり強くすることが必要で
ある。従つてコンパクト化をはかりながら諸収差
の良好に補正された大口径比レンズを得るために
は、前群を構成する各レンズ群の間の屈折力の適
切な配分が重要である。(1)〜(4)はこのための条件
式である。 条件(1)は最も幅広い光束の通過する第１群L1
の屈折力を規定するもので、この上限を超えると
輪帯球面収差が増大し大口径比が達成できない。
一方、下限を超えると収差補正上は有利である
が、光束の収斂作用が不充分でバツクフオーカス
を短縮してコンパクト化することが困難になる。 また、コンパクト化には前群を構成する二枚の
正レンズ群L1、L2の屈折力を強めることが有効
であるが、幅広い光束が通過するこれらのレンズ
による高次収差の発生を最小限に抑えることが肝
要である。そのためには、その直後に発散作用を
もつ空気レンズを伴なう第２群L2においてより
多く屈折力を分担することが有利である。すなわ
ちφ２＞φ１であることが望ましい。条件(2)はこ
のようにより強い屈折力をもつべき第２群L2の
屈折力の範囲を具体的に規定したものである。こ
の上限を超えると、高次の球面収差が過大に発生
し、条件(3)で規定される空気レンズの発散作用を
はじめとする他の要素の働きをもつてしても打ち
消すことができなくなる。下限を超えると第２群
L2の屈折力が小さくなり過ぎコンパクト化が困
難になる。 第１群L1及び第２群L2において発生した高次
の負の球面収差、非点収差を緩和し、コンパクト
化と良好な収差バランスを実現するために第２群
L2と第３群L3との間に形成される空気レンズの
働きが重要であり、その屈折力範囲の最適値が条
件(3)である。即ちこの空気レンズは負の収差を打
ち消すために発散性のレンズである必要があり、
その屈折力を強めればそれだけ正の屈折力をもつ
第１群L1、第２群L2の屈折力を強めることがで
き、コンパクト化には有利である。しかし条件(3)
の上限を超えると、軸外光束の瞳の上方を通る光
線によるコマ収差が増大する。コンパクト化のた
めに前群の正の屈折力の増大に伴ない(3)の条件を
もつていても負の屈折力をもつ第３レンズ群L3
を強める必要が生じ、ｇ線近辺での短波長光に対
する球面収差が補正過剰になつてしまい、開放で
の性能の劣化を招く。 条件(4)〜(6)は諸収差を悪化させることなくｇ線
近辺での短波長光に対する球面収差を補正するた
めの条件である。すなわち、第３群L2を両凸レ
ンズと両凹レンズの２枚により構成し、(4)の条件
下で負の屈折力をもつ貼合せ面r6の作用により高
次の負の球面収差を発生させる。そしてこのとき
(5)の条件のように負レンズの分散より正レンズの
分散が大であれば、基準波長（ｄ線）より短波長
のｇ線の負の球面収差を大きく発生させ、ｇ線の
球面収差の補正過剰を軽減するのである。これに
よつて、球面収差の影響を比較的強く受ける小画
角で瞳の下方を通る光線のコマ収差も改善され
る。貼合せ面r6の屈折力が条件(4)の上限を超えて
正に大きくなると負の像面湾曲、及び下方コマ収
差が大になり、他の要素で打ち消すことが困難に
なる。また、ν４＞ν３の条件(5)のもとで短波長
光の負の球面収差をより増加させることによりｇ
線の球面収差の補正過剰の軽減ができる。また
各々のアツベ数の差が大なるほどその効果が大で
あるが、全系の色収差の補正を考慮した上で(6)の
条件下では、現存の硝子の組み合わせとしては０
＜ν４−ν３＜３が望ましい。また第３群L3中
の正レンズ及び負レンズの屈折率n3、n4が(6)の条
件範囲を外れると、第３群L3の前面r5の曲率がよ
り小さくなりｇ線の球面収差補正上好ましくな
い。ないしは第４群L4のr7面の曲率が大きくな
り、球面収差、コマ収差および軸外のサジツタル
フレアが増大する。 更に周辺光量を豊富に保ちつつコンパクト化を
達成するためには、0.4＜〓〓／〓〓di〓〓／〓〓di＜0
.5であ ることが望ましい。この比の値が上限を超える
と、第３群L3の後面にr7に至るまでにそれ以前の
レンズ系で十分な収斂が得られ、バツクフオーカ
スを短小化させ、コンパクト化には有利である
が、入射瞳位置が第１面r1より後方に入り込み、
前玉径の増大を招くか、ないしは同じフイルター
サイズを使用する時には周辺光量の低下を招き好
ましくない。下限を超えるとコンパクト化が達成
難しくなる。 本発明による実施例１、実施例２および実施例
３のレンズ断面形状を第１図に示し、無限遠物体
に対する各収差を各々第２図、第３図及び第４図
に示した。また、実施例４のレンズ断面形状を第
５図に、無限遠物体に対する各収差を第６図に示
した。 これら各実施例の諸元を以下に示す。 但し、r1、r2、……は物体側から順次の各レン
ズ面の曲率半径、d1、d2、……は各レンズの中心
厚及び空気間隔、n1、n2、……及びν１、ν２、
……はそれぞれ各レンズの屈折率及びアツベ数を
表わす。 実施例 １
の短いコンパクトな大口径比長焦点レンズの改良
に関するものである。 この種のレンズとしては、いわゆる変形ガウス
型レンズを用いた特開昭50−8527号公報のものが
知られている。このレンズは、長い焦点距離の割
りにはバツクフオーカスが短くコンパクトである
が、バツクフオーカスを短くするために絞りより
前側に配置された前方レンズ群の屈折力を後側に
配された後方レンズ群の屈折力に比してかなり強
くされており、Ｆナンバー1.4とかなりの大口径
比を有しているものの、結像性能は未だ不十分で
あつた。すなわち、前群を構成する正レンズ群の
収差負担が大きくなつているため、輪帯球面収差
の補正が不充分であり、また前群を構成する負レ
ンズ群の屈折力の増大により、球面収差、特にｇ
線（436mm）近辺の短波長光に対する球面収差が
極度に補正過剰になつてしまうなど、開放での性
能が充分なものは得られていなかつた。 本発明はこれらの欠点を解決し、諸収差、特に
輪帯球面収差及び球面収差の色収差が良好に補正
された、全長の短いコンパクトな大口径比長焦点
レンズを得ることを目的とする。 本発明は第１図または第５図に示される如く、
物界側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１
群L1、物界側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズの第２群L2、両凸レンズ及びこれと接合され
た両凹レンズから成り物界側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズの第３群L3、負レンズ及びこれ
と接合された正レンズから成り像界側に凸面を向
けたメニスカスレンズの第４群L4、および正レ
ンズの第５群L5からなる５群７枚のレンズ構成
である。 そして、第３群L3中の接合面の曲率半径をr6、
両凸レンズ及び両凹レンズの屈折率をそれぞれ
n3、n4、アツベ数をそれぞれν３、ν４とし、第
１群L1の正メニスカスレンズ及び第２群L2の正
メニスカスレンズの屈折力をそれぞれφ１、φ
２、第２群L2と第３群L3との間に形成される空
気レンズの屈折力をφａ、全系の屈折力をφとす
るとき、 (1) 0.75φ＜φ１＜0.85φ (2) 0.9φ＜φ２＜1.1φ (3) ０＜−φａ＜0.3φ (4) ０＜（n4−n3）／r6＜0.04φ (5) ν４＞ν３ (6) （n3＋n4）／２＞1.7 の諸条件を満足するようになつている。 以下、各条件式について説明する。 バツクフオーカスの短いコンパクトなガウス型
レンズを得るためには、絞りより前側に配置され
たレンズ群の屈折力を、後側に配置されたレンズ
群の屈折力に比してかなり強くすることが必要で
ある。従つてコンパクト化をはかりながら諸収差
の良好に補正された大口径比レンズを得るために
は、前群を構成する各レンズ群の間の屈折力の適
切な配分が重要である。(1)〜(4)はこのための条件
式である。 条件(1)は最も幅広い光束の通過する第１群L1
の屈折力を規定するもので、この上限を超えると
輪帯球面収差が増大し大口径比が達成できない。
一方、下限を超えると収差補正上は有利である
が、光束の収斂作用が不充分でバツクフオーカス
を短縮してコンパクト化することが困難になる。 また、コンパクト化には前群を構成する二枚の
正レンズ群L1、L2の屈折力を強めることが有効
であるが、幅広い光束が通過するこれらのレンズ
による高次収差の発生を最小限に抑えることが肝
要である。そのためには、その直後に発散作用を
もつ空気レンズを伴なう第２群L2においてより
多く屈折力を分担することが有利である。すなわ
ちφ２＞φ１であることが望ましい。条件(2)はこ
のようにより強い屈折力をもつべき第２群L2の
屈折力の範囲を具体的に規定したものである。こ
の上限を超えると、高次の球面収差が過大に発生
し、条件(3)で規定される空気レンズの発散作用を
はじめとする他の要素の働きをもつてしても打ち
消すことができなくなる。下限を超えると第２群
L2の屈折力が小さくなり過ぎコンパクト化が困
難になる。 第１群L1及び第２群L2において発生した高次
の負の球面収差、非点収差を緩和し、コンパクト
化と良好な収差バランスを実現するために第２群
L2と第３群L3との間に形成される空気レンズの
働きが重要であり、その屈折力範囲の最適値が条
件(3)である。即ちこの空気レンズは負の収差を打
ち消すために発散性のレンズである必要があり、
その屈折力を強めればそれだけ正の屈折力をもつ
第１群L1、第２群L2の屈折力を強めることがで
き、コンパクト化には有利である。しかし条件(3)
の上限を超えると、軸外光束の瞳の上方を通る光
線によるコマ収差が増大する。コンパクト化のた
めに前群の正の屈折力の増大に伴ない(3)の条件を
もつていても負の屈折力をもつ第３レンズ群L3
を強める必要が生じ、ｇ線近辺での短波長光に対
する球面収差が補正過剰になつてしまい、開放で
の性能の劣化を招く。 条件(4)〜(6)は諸収差を悪化させることなくｇ線
近辺での短波長光に対する球面収差を補正するた
めの条件である。すなわち、第３群L2を両凸レ
ンズと両凹レンズの２枚により構成し、(4)の条件
下で負の屈折力をもつ貼合せ面r6の作用により高
次の負の球面収差を発生させる。そしてこのとき
(5)の条件のように負レンズの分散より正レンズの
分散が大であれば、基準波長（ｄ線）より短波長
のｇ線の負の球面収差を大きく発生させ、ｇ線の
球面収差の補正過剰を軽減するのである。これに
よつて、球面収差の影響を比較的強く受ける小画
角で瞳の下方を通る光線のコマ収差も改善され
る。貼合せ面r6の屈折力が条件(4)の上限を超えて
正に大きくなると負の像面湾曲、及び下方コマ収
差が大になり、他の要素で打ち消すことが困難に
なる。また、ν４＞ν３の条件(5)のもとで短波長
光の負の球面収差をより増加させることによりｇ
線の球面収差の補正過剰の軽減ができる。また
各々のアツベ数の差が大なるほどその効果が大で
あるが、全系の色収差の補正を考慮した上で(6)の
条件下では、現存の硝子の組み合わせとしては０
＜ν４−ν３＜３が望ましい。また第３群L3中
の正レンズ及び負レンズの屈折率n3、n4が(6)の条
件範囲を外れると、第３群L3の前面r5の曲率がよ
り小さくなりｇ線の球面収差補正上好ましくな
い。ないしは第４群L4のr7面の曲率が大きくな
り、球面収差、コマ収差および軸外のサジツタル
フレアが増大する。 更に周辺光量を豊富に保ちつつコンパクト化を
達成するためには、0.4＜〓〓／〓〓di〓〓／〓〓di＜0
.5であ ることが望ましい。この比の値が上限を超える
と、第３群L3の後面にr7に至るまでにそれ以前の
レンズ系で十分な収斂が得られ、バツクフオーカ
スを短小化させ、コンパクト化には有利である
が、入射瞳位置が第１面r1より後方に入り込み、
前玉径の増大を招くか、ないしは同じフイルター
サイズを使用する時には周辺光量の低下を招き好
ましくない。下限を超えるとコンパクト化が達成
難しくなる。 本発明による実施例１、実施例２および実施例
３のレンズ断面形状を第１図に示し、無限遠物体
に対する各収差を各々第２図、第３図及び第４図
に示した。また、実施例４のレンズ断面形状を第
５図に、無限遠物体に対する各収差を第６図に示
した。 これら各実施例の諸元を以下に示す。 但し、r1、r2、……は物体側から順次の各レン
ズ面の曲率半径、d1、d2、……は各レンズの中心
厚及び空気間隔、n1、n2、……及びν１、ν２、
……はそれぞれ各レンズの屈折率及びアツベ数を
表わす。 実施例 １
【表】
【表】
実施例 ２
【表】
実施例 ３
【表】
実施例 ４
【表】
なお、上記各実施例１〜４における第１群L1
の正メニスカスレンズの屈折力φ１、第２群L2
の正メニスカスレンズの屈折力φ２、及び正メニ
スカスレンズの第２群L2と負メニスカスレンズ
の第３群L3に形成される空気レンズの屈折力φ
ａは以下の表に示す通りである。
の正メニスカスレンズの屈折力φ１、第２群L2
の正メニスカスレンズの屈折力φ２、及び正メニ
スカスレンズの第２群L2と負メニスカスレンズ
の第３群L3に形成される空気レンズの屈折力φ
ａは以下の表に示す通りである。
【表】
以上のように、本発明によれば、大口径比でし
かもコンパクトな長焦点レンズでありながら、本
実施例の収差図にみる如くｇ線での球面収差をは
じめとして諸収差を良好に補正することができ
た。更に本発明において、近距離物体に対する非
点収差、コマ収差等の収差特性の劣化は、全系を
繰り出すと同時に繰り出し量と連動させて、第１
群L1から第４群L4を一体として第５群L5との間
隔d10を拡げるように移動させる方法により良好
に補正することができる。
かもコンパクトな長焦点レンズでありながら、本
実施例の収差図にみる如くｇ線での球面収差をは
じめとして諸収差を良好に補正することができ
た。更に本発明において、近距離物体に対する非
点収差、コマ収差等の収差特性の劣化は、全系を
繰り出すと同時に繰り出し量と連動させて、第１
群L1から第４群L4を一体として第５群L5との間
隔d10を拡げるように移動させる方法により良好
に補正することができる。
第１図は本発明の実施例１、実施例２及び実施
例３のレンズ構成を示す断面図、第２図、第３図
及び第４図はそれぞれ実施例１〜３の球面収差、
正弦条件、非点収差及び歪曲収差を示す収差図
で、各収差図はｆ＝１mmとしたときの値である。
第５図は実施例４のレンズ構成を示す断面図、第
６図は実施例４の球面収差、正弦条件、非点収差
及び歪曲収差をｆ＝１mmとしたときの収差図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕、L1……正メニスカ
スレンズの第１群、L2……正メニスカスレンズ
の第２群、L3……負メニスカスレンズの第３
群、L4……メニスカスレンズの第４群、L5……
正レンズの第５群。
例３のレンズ構成を示す断面図、第２図、第３図
及び第４図はそれぞれ実施例１〜３の球面収差、
正弦条件、非点収差及び歪曲収差を示す収差図
で、各収差図はｆ＝１mmとしたときの値である。
第５図は実施例４のレンズ構成を示す断面図、第
６図は実施例４の球面収差、正弦条件、非点収差
及び歪曲収差をｆ＝１mmとしたときの収差図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕、L1……正メニスカ
スレンズの第１群、L2……正メニスカスレンズ
の第２群、L3……負メニスカスレンズの第３
群、L4……メニスカスレンズの第４群、L5……
正レンズの第５群。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物界側から順に、物界側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズの第１群L1、物界側に凸面を向
けた正メニスカスレンズの第２群L2、両凸レン
ズ及びこれと接合された両凸レンズから成り物界
側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第３群
L3、負レンズ及びこれと接合された正レンズか
ら成り像界側に凸面を向けたメニスカスレンズの
第４群L4、および正レンズの第５群L5から成る
５群構成のレンズ系において、 第３群中の接合面の曲率半径をr6、第３群L3中
の両凸レンズ及び両凹レンズの屈折率をそれぞれ
n3、n4、アツベ数をそれぞれν３、ν４とし、第
１群L1の正メニスカスレンズ及び第２群L2の正
メニスカスレンズの屈折力をそれぞれφ１、φ
２、また第２群L2と第３群L3との間に形成され
る空気レンズの屈折力をφａ、全系の屈折力をφ
とするとき、 (1) 0.75φ＜φ１＜0.85φ (2) 0.9φ＜φ２＜1.1φ (3) ０＜−φａ＜0.3φ (4) ０＜（n4−n3）／r6＜0.04φ (5) ν４＞ν３ (6) （n3＋n4）／２＞1.7 の各条件を満足することを特徴とする大口径比長
焦点レンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55115374A JPS5740218A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Large-aperture ratio long-focus lens |
| US06/291,710 US4396256A (en) | 1980-08-22 | 1981-08-10 | Large aperture ratio, long focus lens |
| DE19813132091 DE3132091A1 (de) | 1980-08-22 | 1981-08-13 | Hochgeoeffnetes langbrennweitiges objektiv |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55115374A JPS5740218A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Large-aperture ratio long-focus lens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5740218A JPS5740218A (en) | 1982-03-05 |
| JPS6132647B2 true JPS6132647B2 (ja) | 1986-07-28 |
Family
ID=14660939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55115374A Granted JPS5740218A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Large-aperture ratio long-focus lens |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4396256A (ja) |
| JP (1) | JPS5740218A (ja) |
| DE (1) | DE3132091A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2717560B2 (ja) * | 1988-11-02 | 1998-02-18 | 旭光学工業株式会社 | 中望遠レンズ |
| JP2001281536A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-10 | Fuji Photo Optical Co Ltd | ガウス型レンズ |
| JP2005134486A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Ricoh Co Ltd | カラー画像読取レンズ、カラー画像読取レンズユニット、カラー画像読取装置および画像形成装置 |
| KR101932717B1 (ko) * | 2012-02-13 | 2018-12-26 | 삼성전자주식회사 | 결상렌즈 시스템 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2315071C2 (de) * | 1973-03-27 | 1981-10-15 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Lichtstarkes Photoobjektiv aus mindestens fünf Linsengliedern |
-
1980
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-
1981
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- 1981-08-13 DE DE19813132091 patent/DE3132091A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3132091A1 (de) | 1982-03-25 |
| JPS5740218A (en) | 1982-03-05 |
| US4396256A (en) | 1983-08-02 |
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