JP2010266927A - 生体認証装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外光の影響による認証精度の低下を防止しつつ、薄型化を可能とした生体認証装置を提供する。
【解決手段】本人認証を行うための利用者の指の静脈の情報を取得する生体認証装置であって、上方から利用者の指に光を照射する光源部を備えた第1の筐体部と、下方から利用者の指の静脈を撮像し、撮像した利用者の指の静脈画像を取得するスキャナと、スキャナが取得した静脈画像に基づいて利用者の本人認証を行う制御部と、を備えた第2の筐体部と、第1の筐体部と第2の筐体部とを開閉可能に連結する連結機構を有し、第1の筐体部の光源部と第2の筐体部のスキャナの読み取り面とが対向して近接した閉状態から、光源部とスキャナの読み取り面とが対向して近接しない開状態まで、第1の筐体部と第2の筐体部とを動作させる連結部と、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】本人認証を行うための利用者の指の静脈の情報を取得する生体認証装置であって、上方から利用者の指に光を照射する光源部を備えた第1の筐体部と、下方から利用者の指の静脈を撮像し、撮像した利用者の指の静脈画像を取得するスキャナと、スキャナが取得した静脈画像に基づいて利用者の本人認証を行う制御部と、を備えた第2の筐体部と、第1の筐体部と第2の筐体部とを開閉可能に連結する連結機構を有し、第1の筐体部の光源部と第2の筐体部のスキャナの読み取り面とが対向して近接した閉状態から、光源部とスキャナの読み取り面とが対向して近接しない開状態まで、第1の筐体部と第2の筐体部とを動作させる連結部と、を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、生体認証装置に関し、特に、指の静脈認証を行う生体認証装置に関する。
通常、指の静脈によって生体認証を行う場合、認証装置のガイドで囲まれた部分(プラスチック等の透明板)の上に利用者が指を置き、ガイドに備えられた光源から指に対して所定の波長の光を照射し、光が照射された指をカメラ等が撮像する。そして、撮像された指の静脈のパターンをスキャナ等が画像として読み取り、読み取った静脈のパターンの画像が、あらかじめ登録されている静脈パターンに一致する場合に本人認証を行う。
ところで、上述した手法で本人を認証する場合、日光等の自然光や電灯等の環境光などの外光が、ガイドで囲まれた部分に入射しないことが望ましい。その理由は、入射した外光が上述した透明板に反射し、その反射光が利用者の指に映り込み、カメラ等が撮像した画像が不鮮明となって本人を認証する精度が低下してしまうためである。
このような、いわゆる不要光を排除する手法として、利用者の指の側面を囲むガイドを設けることによって、指の両側面から入射する外光を遮り、上述した映り込みを防止するものがある。しかし、ガイドには光源を配置するために一定の幅(高さ)が必要となり、認証装置自体の厚みが増してしまうという問題があった。すなわち、不要光による認証精度の低下の防止と認証装置の薄型化を両立することは困難であるという問題があった。
この問題に対して、例えば、特許文献1には、上述したガイドを設けなくとも、光源(LED光源部)を指が置かれる透明板(遮光板)と略同一の平面上に配置し、認証時に遮光板が利用者の指に覆われることにより、利用者の指に映り込む外光を抑えつつ、薄型化を可能とした生体認証装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、利用者の指が常に遮光板全体を覆うとは限らない。例えば、利用者の指が細い場合には、その指に覆われていない部分に外光が反射し、その反射光が指に映り込むため、認証精度が低下してしまう。特に、屋外等では遮光板に反射する外光が強いため、より認証精度が低下してしまう場合がある。すなわち、外光の影響による認証精度の低下を防止しつつ、装置の薄型化を実現することができないという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外光の影響による認証精度の低下を防止しつつ、薄型化を可能とした生体認証装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明にかかる生体認証装置は、本人認証を行うための利用者の指の静脈の情報を取得する生体認証装置であって、上方から前記利用者の指に光を照射する光源部を備えた第1の筐体部と、下方から前記利用者の指の静脈を撮像し、撮像した前記利用者の指の静脈画像を取得するスキャナと、前記スキャナが取得した前記静脈画像に基づいて前記利用者の本人認証を行う制御部と、を備えた第2の筐体部と、前記第1の筐体部と前記第2の筐体部とを開閉可能に連結する連結機構を有し、前記第1の筐体部の前記光源部と前記第2の筐体部の前記スキャナの読み取り面とが対向して近接した閉状態から、前記光源部と前記スキャナの読み取り面とが対向して近接しない開状態まで、前記第1の筐体部と前記第2の筐体部とを動作させる連結部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、外光の影響による認証精度の低下を防止しつつ、薄型化を可能とした生体認証装置を提供することができる。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる生体認証装置の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本実施形態にかかる生体認証装置1000の外観の側面図である。図1に示すように、生体認証装置1000は、第1の筐体部100と、第2の筐体部200と、連結部300と、を含んで構成されている。なお、図1では、生体認証装置1000は、第1の筐体部100と第2の筐体部200とが連結部300によって開いた状態を示している。
第1の筐体部100は、光源部101を含んで構成されている。さらに、光源部101は、それぞれが独立して制御可能な複数の光源1011を含んで構成されている。第2の筐体部200は、ガイド部201と、スキャナ部202と、検出部203と、制御部204と、を含んで構成されている。
以下の説明では、生体認証装置1000が第1の筐体部100と第2の筐体部200とが連結部300によって開かれた状態(すなわち、光源部101とスキャナ部202の読み取り面とが対向して近接していない状態)を開状態と呼び、第1の筐体部100と第2の筐体部200とが連結部300によって閉じられた状態(すなわち、光源部101とスキャナ部202の読み取り面とが対向して近接した状態)を閉状態と呼ぶこととする。また、生体認証装置1000が開状態となる第1の筐体部100または第2の筐体部200の位置を開位置と呼び、生体認証装置1000が閉状態となる第1の筐体部100または第2の筐体部200の位置を閉位置と呼ぶこととする。
また、以下の説明では、生体認証装置1000が利用者の本人認証を行う前提で説明しているが、ネットワーク・ケーブル等の通信ケーブル(不図示)を介して、コンピュータ(例えば、ノート型パーソナル・コンピュータ)、ATM(Automated Teller Machine)等の種々の情報処理装置に接続したり、これらの情報処理装置に組み込まれた状態で、利用者の本人認証を行うことができる。
具体的には、例えば、スキャナ部202が撮像した利用者の指の静脈の画像(静脈パターン画像)を上述した各種の情報処理装置に送信(生体認証装置1000が組み込まれている場合には、出力)したり、あるいは情報処理装置側で本人認証を行い、その結果を生体認証装置1000が受け取ることとしてもよい。
図2は、図1に示した生体認証装置1000の上面図である。まず、第1の筐体部100について説明する。
図2に示すように、光源部201は、複数の光源2011から構成されている。光源2011は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子である。図2に示すように、各光源2011は、第1筐体部100の表面の第2の筐体部100と近接する側の面の略一面に、格子状に等間隔で配置されている。光源1011は、上述した制御部204からの制御信号に応じて所定の波長の光(例えば、近赤外光)を照射する。
このように、光源部101の光源1011が、格子状に略等間隔で配置されているので、利用者の指に対して斑なく略均一に光を照射することができる。なお、光源201は、所定の信号線によって、後述する連結部300のヒンジ301を介して第2の筐体部200と接続され、不図示の光源駆動部が制御部204からの制御信号を受けて、各光源を発光させているものとする。続いて、第2の筐体部200の各部について説明する。
第2の筐体部200の中央部にはスキャナ部202が配置され、その周囲をガイド部201が囲むように構成されている。生体認証装置1000の利用者は、生体認証装置1000が開状態にある場合に、ガイド201とスキャナ202とに囲まれ、その上方が開口した空間(指置き空間)に指を置くことによって、本人認証を開始する。なお、指が置かれたか否かについては、後述する検出部203によって検出される。
また、生体認証装置1000は、認証処理を行っていない場合(通常時)は開状態となっており、後述するように、利用者の指が指置き空間に置かれた場合に、第1の筐体部10が開位置から閉位置に回動することによって、生体認証装置1000が開状態から閉状態となり、認証処理を開始する。
ガイド201は、上述した指置き空間に置かれた指が左右に動かないように固定するものである。図1に示したように、ガイド201は、スキャナ202とともに指置き空間を形成し、その高さは、後述する連結部300の突部T(後述)よりもやや低い位置に配置されている。その理由は、第1の筐体部100が開位置から閉位置にまで回動した場合に、第1の筐体部100とガイド201とが接触することのないように、正しく生体認証装置1000を閉状態とするためである。
また、ガイド201には、その側面に光源部が備えられていない。したがって、ガイド201の幅(高さ)は、光源の大きさを考慮することなく、利用者の指が固定される程度の壁面があればよい。すなわち、光源が配置されたガイドを備えた従来の生体認証装置に比べ、薄型化が可能となっている。なお、本実施の形態においては、上述したように、光源部101は第1の筐体部100に配置され、利用者の指を、その上方から照らすように構成されている。
スキャナ202は、上述した指置き空間の底部に配置され、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を生体認証装置1000の長手方向に順次移動させることによって、指置き空間に置かれた利用者の指の静脈を撮像し、静脈パターン画像を取得するものである。スキャナ202の読み取り面は平板状であり、例えば、プラスチック板から構成されている。
後述するように、利用者が開状態の生体認証装置1000の指置き空間に指を置いた場合、その指とガイド201との隙間から入射した外光が、スキャナ202の読み取り面に反射し、その反射光が利用者の指に映り込むこととなる。
しかし、生体認証装置1000を開状態から閉状態、すなわち、第1の筐体部100と第2の筐体部200とが利用者の指を挟んで対向した状態にまで回動させることによって、利用者の指とガイド201との隙間から入射する外光を防いだ状態で、スキャナ202が静脈パターン画像を取得することができるようになっている。
検出部203は、指が指置き空間に置かれたか否かを検出するセンサであり、例えば、タッチセンサである。検出部203は、指が指置き空間に置かれた場合に、その旨を示す検出信号を制御部204に出力する。
制御部204は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置から構成され、上述した検出部203が指置き空間に利用者の指が置かれた旨を検出した場合に、その検出信号を検出部203から受け取る。そして、制御部204は、第1の筐体部100を閉位置まで回動させるように、後述する連結部300の駆動部302を駆動させる。
また、制御部204は、第1の筐体部100が閉位置まで回動したか否かを判定し、第1の筐体部100が閉位置まで回動したと判定した場合に、光源部101の各光源1011から光を照射させ、照射された光の光量が適切であるか否かを判定する。
そして、制御部204は、光源部101の各光源1011から照射された光の光量が適切でないと判定した場合には、照射した光の光量が所定の基準値となるように、光源1011ごとに制御する。このように、光源1011ごとに光量を調整する理由は、第1の筐体部100の外延に近い位置に配置された光源1011は、第1の筐体部100の中心に近い位置に配置された光源1011に比べて外光の影響をより多く受けて、部分的に認証精度が低下してしまうためである。
このように、光源101ごとに光量を制御することによって、スキャナ部202は適切な静脈パターン画像を取得することができる。なお、以下の説明では、光量が適切な場合の例として、あらかじめ定められた照度の値(ルクス)となるように制御しているが、一定の幅の範囲内の照度であれば光量が適切であると判定してもよい。
また、制御部204が、光源部101の各光源1011から照射された光の光量が適切であるか否かを判定する理由は、生体認証装置1000を屋外で使用した場合と屋内で使用した場合とでは、生体認証装置1000の長手方向の手前側(利用者の掌がある側)から指置き空間に入り込む光の影響が異なる場合があるためである。
すなわち、このような光量の制御を行わない場合、利用者が屋内で本人認証をした後、屋外で本人認証をすると、必要以上の光量で各光源1011から光を照射したり、またはその逆に、利用者が屋外で本人認証をした後、屋内で本人認証をすると、各光源1011から照射される光の光量が不足して、認証精度が低下してしまう場合があるためである。
なお、第1の筐体部100が閉位置まで回動したか否かの判定は、例えば、第1の筐体部100と第2の筐体部200とのなす角度がゼロ度となった場合に、第1の筐体部100が閉じ位置まで回動したと判定する。また、上述した基準値は、不図示のメモリ等の記憶装置にあらかじめ記憶されているものとする。
さらに、制御部204は、上述したスキャナ部202が取得した指の静脈パターン画像と、あらかじめメモリ(不図示)等の記憶媒体に記憶した静脈パターンの画像とを比較し、両者が一致する場合には、正当な利用者である旨を認証するための認証処理を行う。具体的な認証方法については、従来から知られた種々の手法を用いることができる。なお、上述したように、制御部204の認証処理については、上述した各種の情報処理装置で行うこととしてもよい。
また、制御部204は、正当な利用者である旨を認証するための認証処理を行うと、その後、後述する連結部300の駆動部302を制御し、閉位置まで回動した第1の筐体部100を開位置(元の位置)まで回動させる。続いて、連結部300について説明する。
連結部300は、第1の筐体部100の突部t1と、第2の筐体部200の突部t2と、突部t1と突部t2とを連結する機構であるヒンジ301と、駆動部302と、を含んで構成されている。駆動部302は、例えば、モータであり、制御部204からの制御信号に応じて、ヒンジ301を軸として第1の筐体部100を時計回りまたは反時計回りに回動させる。
なお、以下の説明では、第1の筐体部100の突部t1および第2の筐体部200の突部t2を含む全体を突部Tと呼ぶこととする。また、以下の説明では、第1の筐体部100は、上述した連結部300の駆動部302によって回動される前提で説明している。しかし、本人認証を行う際に、利用者が第1の筐体部100を開位置から閉位置にまでヒンジ301を軸として手動で回動させることとしてもよい。この場合、生体認証装置1000には駆動部302が搭載されないので、低コストで軽量な生体認証装置を実現できる。
図3は、第1の筐体部100と第2の筐体部200とが、連結部300によって回動可能に連結されている様子を示す図である。図3に示すように、第1の筐体部100は、開位置(A)からヒンジ301を軸として反時計回りに回動した状態(A’)にその位置を変え、その後、さらに閉位置(A”)まで回動する。そして、第1の筐体部100が閉位置(A”)まで回動した状態で、認証処理を開始し、光源1011が所定の波長の光Rを指Fに対して照射している。
なお、本実施の形態においては、第1の筐体部100は、図3に示したように、第2の筐体部200のスキャナ202の読み取り面と第1の筐体部100の光源部101から照射される光の向きとが略同じ方向となる角度(水平)まで回動しているが、この角度に限定されるものではない。
続いて、上述した生体認証装置1000で行われる認証処理について説明する。
図4は、生体認証装置1000が認証処理を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。以下の説明では、利用者の指が、指置き空間に置かれた状態にあるものとする。
図4に示すように、第2の筐体部200の検出部203が、指置き空間に利用者の指が置かれたか否かを検出し(ステップS401)、利用者の指を検出していない場合(ステップS401;No)、そのまま待機する。
一方、検出部203が利用者の指を検出した場合(ステップS401;Yes)、制御部204は、連結部300の駆動部302を駆動させるための制御信号を出力し、連結部300の駆動部302は、制御部204から受け取った制御信号に従って、第1の筐体部100を、閉じ位置の方向に回動させる(ステップS402)。
そして、制御部204は、第1の筐体部100が閉じ位置まで回動したか否かを判定し(ステップS403)、第1の筐体部100が閉じ位置まで回動していないと判定した場合(ステップS403;No)、ステップS402に戻り、そのまま第1の筐体部100を回動させ続ける。
一方、制御部204は、第1の筐体部100が閉じ位置まで回動したと判定した場合(ステップS403;Yes)、制御部204からの制御により光源部101が各光源1011から光を照射させる(ステップS404)。
その後、制御部204は、照射された光の光量が適切であるか否かを判定し(ステップS405)、照射された光の光量が適切でないと判定した場合(ステップS405;No)、所定の基準値となるように、光源部101の各光源1011から照射された光の光量を制御する(ステップS406)。
一方、制御部204は、照射された光の光量が適切であると判定した場合(ステップS405;Yes)、正当な利用者である旨を認証するための認証処理を行い(ステップS407)、その後、連結部300の駆動部302を制御し、閉位置まで回動した第1の筐体部100を開位置まで回動させる(ステップS408)。このステップS408の処理が終了すると、本実施の形態におけるすべての処理が終了する。
このように、本人認証を行うための利用者の指の静脈の情報を取得する生体認証装置1000において、第1の筐体部100が、上方から利用者の指に光を照射する光源部101を備え、第2の筐体部200が、下方から利用者の指の静脈を撮像し、撮像した利用者の指の静脈画像を取得するスキャナ202と、スキャナ202が取得した静脈パターン画像に基づいて利用者の本人認証を行う制御部204とを備え、連結部300が第1の筐体部100と第2の筐体部200とを開閉可能に連結する連結機構を有し、第1の筐体部100の光源部101と第2の筐体部200のスキャナ202の読み取り面とが対向して近接した閉状態から、光源部101とスキャナ202の読み取り面とが対向して近接しない開状態まで、第1の筐体部100と第2の筐体部200とを動作させるので、外光の影響による認証精度の低下を防止しつつ、薄型化を可能とすることができる。
上述した生体認証装置1000は、上述した種々の情報処理装置に組み込むことも可能である。図5は、その一例として、PDA(Personal Digital Assistants)等のハンディ端末5000に生体認証装置1000を組み込んだものである。
このように、生体認証装置1000をハンディ端末5000に組み込むことによって、外光の影響による認証精度の低下に伴って発生する再認証等の煩わしい操作を行うことなく、容易にハンディ端末5000を利用することができる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、生体認証装置1000が、上述したような閉状態にある場合であっても、日当りのよい屋外で使用する場合等、特に外光が強い場合には、第1の筐体部100と第2の筐体部200(ガイド201)の隙間から外光が入射し、認証精度が低下してしまう場合がある。この場合、第1の筐体部100の側面(外縁)に遮光板を設けることとしてもよい。
図6は、図1に示した生体認証装置1000に、上述した遮光板102が配置された第2の筐体部400を備えた生体認証装置2000の側面図である。また、図7は、図6に示した生体認証装置2000の上面図である。図6および図7に示すように、生体認証装置2000の第1の筐体部400の側面部分(外縁)には、遮光板102が突出して形成されている。
すなわち、図8に示すように、遮光板102は、第1の筐体部400と第2の筐体部200との隙間を覆うように第2の筐体部200の側に突出して形成されているので、第1の筐体部400と第2の筐体部200の隙間から入射する外光をさらに防止し、外光の影響による認証精度の低下を防止しつつ、薄型化を可能とすることができる。また、遮光板102は、第1の筐体部400に備えられているので、生体認証装置2000が開状態の場合であっても、遮光板102によって生体認証装置2000の全体の厚みが増すこともない。
さらに、上述した実施の形態においては、生体認証装置1000(生体認証装置2000)は、ヒンジ301を軸として、第1の筐体部100(第1の筐体部400)が第2の筐体部200の長手方向に回動可能となるように構成した。しかし、ヒンジ301を、第1の筐体部100(第1の筐体部400)及び第2の筐体部200の長手方向の側面の部分にヒンジ301と同様のヒンジを設け、そのヒンジを軸として、第1の筐体部100が第2の筐体部200の短手方向に回動可能となるように構成することとしてもよい。
この場合、第1の筐体部100(第1の筐体部400)の回動半径が小さくなるため、第1の筐体部100(第1の筐体部400)がヒンジを軸として回動するために必要な空間を抑えることができ、例えば、利用者が人ごみ等で混雑した狭い空間にいる場合であっても、容易に本人認証を行うことができる。
また、これらのヒンジに代えて、第1の筐体100(第1の筐体部400)または第2の筐体200のいずれかをスライドさせるような駆動部(例えば、モータ)を設け、例えば、制御部204が本人認証を行う場合に、第1の筐体100(第1の筐体部400)または第2の筐体200のいずれかを開位置にスライドさせるように駆動部を制御し、本人認証が終了した場合に、開位置にある第1の筐体100(第1の筐体部400)または第2の筐体200のいずれかを閉位置(元の位置)にスライドさせるように駆動部を制御することとしてもよい。すなわち、生体認証装置1000(生体認証装置2000)が、本人認証を行う際には開状態となり、本人認証が終了した際には閉状態となるものであればよい。
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
1000,2000…生体認証装置、5000…ハンディ端末、100,400…第1の筐体部、101…光源部、102…遮光板、1011…光源、200…第2の筐体部、201…ガイド部、202…スキャナ部、203…検出部、204…制御部、300…連結部、301…ヒンジ、302…モータ。
Claims (6)
- 本人認証を行うための利用者の指の静脈の情報を取得する生体認証装置であって、
上方から前記利用者の指に光を照射する光源部を備えた第1の筐体部と、
下方から前記利用者の指の静脈を撮像し、撮像した前記利用者の指の静脈画像を取得するスキャナと、前記スキャナが取得した前記静脈画像に基づいて前記利用者の本人認証を行う制御部と、を備えた第2の筐体部と、
前記第1の筐体部と前記第2の筐体部とを開閉可能に連結する連結機構を有し、前記第1の筐体部の前記光源部と前記第2の筐体部の前記スキャナの読み取り面とが対向して近接した閉状態から、前記光源部と前記スキャナの読み取り面とが対向して近接しない開状態まで、前記第1の筐体部と前記第2の筐体部とを動作させる連結部と、
を備えることを特徴とする生体認証装置。 - 前記連結部は、さらに、前記第1の筐体部または前記第2の筐体部を駆動する駆動部を備え、
前記制御部は、さらに、前記駆動部によって駆動された前記第1の筐体部または前記第2の筐体部が、前記連結部を軸として前記閉状態から前記開状態まで回動するように前記駆動部の動作を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の生体認証装置。 - 前記制御部は、さらに、前記生体認証装置が前記閉状態であるか否かを判定し、前記閉状態であると判定した場合に、前記光源部から前記光を照射させる、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の生体認証装置。 - 前記光源部は、前記第1の筐体部の略一面に複数の光源が格子状に配置されている、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の生体認証装置。 - 前記制御部は、さらに、前記光源部が照射した前記光の光量が所定の基準値となっているか否かを判定し、前記光源部が照射した前記光の光量が所定の基準値となっていないと判定した場合には、前記光の光量が所定の基準値となるように、前記光量を前記光源ごとに制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の生体認証装置。 - 前記第1の筐体部の外縁には、さらに、外光を遮光する遮光板が設けられている、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の生体認証装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009115564A JP2010266927A (ja) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | 生体認証装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009115564A JP2010266927A (ja) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | 生体認証装置 |
Publications (1)
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ID=43363879
Family Applications (1)
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JP2009115564A Pending JP2010266927A (ja) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | 生体認証装置 |
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JP (1) | JP2010266927A (ja) |
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2009
- 2009-05-12 JP JP2009115564A patent/JP2010266927A/ja active Pending
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