JP2539350B2 - 光ヘツド装置 - Google Patents
光ヘツド装置Info
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- JP2539350B2 JP2539350B2 JP58236166A JP23616683A JP2539350B2 JP 2539350 B2 JP2539350 B2 JP 2539350B2 JP 58236166 A JP58236166 A JP 58236166A JP 23616683 A JP23616683 A JP 23616683A JP 2539350 B2 JP2539350 B2 JP 2539350B2
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- 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
-
- G—PHYSICS
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- 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
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- 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
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- 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
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- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、いわゆる光デイスク、デイジタルオーデオ
デイスク、ビデオデイスクなどの記録と再生に好適な光
ヘツド装置に関する。
デイスク、ビデオデイスクなどの記録と再生に好適な光
ヘツド装置に関する。
従来の光デイスク記録再生ヘツドは、実用化されてい
るものでも、大きさが、40×40×30mm3くらいあり、重
量も重く、光デイスク装置全体の小型化、軽量化、ある
いはスタツク型大容量光デイスク実現の障害となつてい
る。この原因は１つには、光デイスクからの反射光をハ
ーフプリズム、あるいは偏光プリズムにより、光軸を90
°曲げで分離させ、その後方に光検知器を配置するとい
う方法がとられているため、光学系の１軸化が難かしい
という点が指摘されている。
るものでも、大きさが、40×40×30mm3くらいあり、重
量も重く、光デイスク装置全体の小型化、軽量化、ある
いはスタツク型大容量光デイスク実現の障害となつてい
る。この原因は１つには、光デイスクからの反射光をハ
ーフプリズム、あるいは偏光プリズムにより、光軸を90
°曲げで分離させ、その後方に光検知器を配置するとい
う方法がとられているため、光学系の１軸化が難かしい
という点が指摘されている。
かかる課題に対処するため、半導体レーザ光源の発光
部に光を戻した際、自己結合効果によつて発振出力が増
加するいわゆるSCOOP効果を利用した、小型光ヘツド
が、ここに数年来提案されて来た。
部に光を戻した際、自己結合効果によつて発振出力が増
加するいわゆるSCOOP効果を利用した、小型光ヘツド
が、ここに数年来提案されて来た。
しかしながら、自己結合効果は、半導体レーザの発振
現象の不安定性であることが指摘され、ここ１〜２年内
で実用化された、デイジタルオーデイオデイスク、ビデ
オデイスクなどでは、再生信号、位置決め信号にもれ込
むノイズとして、これを抑制するための技術が逆に開発
されるにいたつている状況である。半導体レーザの自己
結合効果は、半導体レーザ自身の共振器に、光デイスク
という反射面が加わり、三つのミラーからなる共振器と
いう構成で考察されるものであるが、光デイスクの回転
に伴う光軸方向のばたつきのため、自動焦点がかかつて
いる時でも、半導体レーザと、光デイスクとの間隔が、
約１μｍの幅でゆれ動いており、際めて安定度の悪い共
振器構成となつてしまつている。従つて、このようなSC
OOP効果により、光デイスク上の信号を再生せんとする
には、困難な課題が多すぎることとなる。
現象の不安定性であることが指摘され、ここ１〜２年内
で実用化された、デイジタルオーデイオデイスク、ビデ
オデイスクなどでは、再生信号、位置決め信号にもれ込
むノイズとして、これを抑制するための技術が逆に開発
されるにいたつている状況である。半導体レーザの自己
結合効果は、半導体レーザ自身の共振器に、光デイスク
という反射面が加わり、三つのミラーからなる共振器と
いう構成で考察されるものであるが、光デイスクの回転
に伴う光軸方向のばたつきのため、自動焦点がかかつて
いる時でも、半導体レーザと、光デイスクとの間隔が、
約１μｍの幅でゆれ動いており、際めて安定度の悪い共
振器構成となつてしまつている。従つて、このようなSC
OOP効果により、光デイスク上の信号を再生せんとする
には、困難な課題が多すぎることとなる。
本発明は、上述の、光ヘツドの小型化に伴う諸欠点を
解消して小型の光ヘツドを実現することが可能な光ヘツ
ド装置を提供するものである。
解消して小型の光ヘツドを実現することが可能な光ヘツ
ド装置を提供するものである。
すなわち、本発明による光ヘツドは、半導体レーザ光
源のすぐ脇に、自動焦点用、あるいはトラツキング用の
光検知器をハイブリツドあるいはモノリシツク配置し、
光デイスクからの反射信号光を偏光プリズムとλ/4波長
板あるいはハーフプリズムのみにより該光検知器に導く
ものである。
源のすぐ脇に、自動焦点用、あるいはトラツキング用の
光検知器をハイブリツドあるいはモノリシツク配置し、
光デイスクからの反射信号光を偏光プリズムとλ/4波長
板あるいはハーフプリズムのみにより該光検知器に導く
ものである。
以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明による光ヘツドを、デイジタルオー
デイオデイスク、ビデオデイスクなどの再生用、あるい
は、DRAW（Direct Read After Write）デイスク用記
録、再生ヘツドへの適用例を示すものである。光デイス
ク再生ヘツドは、デイスク上下ぶれに対し、絞り込みス
ポツトが常にフオーカスしていなければならないこと。
デイオデイスク、ビデオデイスクなどの再生用、あるい
は、DRAW（Direct Read After Write）デイスク用記
録、再生ヘツドへの適用例を示すものである。光デイス
ク再生ヘツドは、デイスク上下ぶれに対し、絞り込みス
ポツトが常にフオーカスしていなければならないこと。
デイスクの偏心によるトラツクのずれに対し、絞り込
みスポツトが常にトラツクを追随していなければならな
いこと。が条件となる。以下、本発明による自動焦点検
出、およびトラツキングの方法を詳述する。
みスポツトが常にトラツクを追随していなければならな
いこと。が条件となる。以下、本発明による自動焦点検
出、およびトラツキングの方法を詳述する。
半導体レーザチツプ１からのビームはウインドを経
て、変形偏光プリズム２を通過する。変形偏光プリズム
２は本発明のキーエレメントである。半導体レーザ１か
らのビームは、このプリズム２に対し、ｐ−偏光として
入射し、99％以上の透過率で通過する。その後λ/4板３
を経て円偏光となり、微小レンズ４により情報記録媒体
である光デイスク10上に回折限界のスポツトを形成する
微小レンズ２としては、非球面レンズ、GRINレンズ、ホ
ログラムレンズなどが有効に用いられる。特に、本出願
人が特願昭58-134325号で提案した球面ホログラムレン
ズを用いれば、収差量を格段に少なくすることができ、
極めて有効である。デイスク10からの反射光は、微小レ
ンズ４に戻り、波長板３を再び通過し、円偏光はＳ−偏
光となつて、変形偏光プリズム２に入射する。この時、
第２図に示すように、変形偏光プリズム２の反射面５
に、Ｓ−偏光で入射したビームは光軸を対称に左右に反
射され、半導体レーザチツプ１の両脇に配置した左右２
対の光検知器６−1,6−２上にそれぞれ集光する。左右
２対の光検知器６−1,6−２は、さらに２分割されて、
それぞれ受光部Ｄ1,D2及びＤ3,D4からなり、光デイスク
の上下ぶれ（デイフオーカス）に対し、各２分割デイテ
クタの両受光部の受光する光量が変動するため、この差
信号をもつて、フオーカスずれの検出信号とする。すな
わち、合焦位置ではもどり光の共役結像位置が、２分割
デイテクタ６−1,6−２のそれぞれの分割線上にくるよ
うに調整し、各２分割デイテクタの両受光部の光出力の
差信号を零とする。デイスクがレンズから遠ざかる方向
にずれた場合には、共役点は検知器上からプリズム２側
にシフトする。この時、プリズムの中心に入射した光線
は不動であるため、共役点はこのビーム上で移動するこ
とを考えれば、２分割検知器のそれぞれの外側の受光部
Ｄ1,D4にくる光量が増加する。このため、差信号が生じ
る。逆に、デイスクがレンズに近づく場合には、共役点
は、プリズムから遠ざかる方向にシフトする。この場合
には各２分割検知器のそれぞれの内側の受光部Ｄ2,D3の
光量が増え差信号が生じる。以上の考え方により、受光
部Ｄ1,D2,D3,D4の光検知出力電圧をＶ（Ｄ1）,V
（Ｄ2）,V（Ｄ3）,V（Ｄ4）とすれば、焦点誤差信号AF
は、例えば AF＝Ｖ（Ｄ1）＋Ｖ（Ｄ4）−（Ｖ（Ｄ2）＋Ｖ（Ｄ3）） により検出でき、デイスクのフオーカスずれの方向およ
び量を検知することができる。
て、変形偏光プリズム２を通過する。変形偏光プリズム
２は本発明のキーエレメントである。半導体レーザ１か
らのビームは、このプリズム２に対し、ｐ−偏光として
入射し、99％以上の透過率で通過する。その後λ/4板３
を経て円偏光となり、微小レンズ４により情報記録媒体
である光デイスク10上に回折限界のスポツトを形成する
微小レンズ２としては、非球面レンズ、GRINレンズ、ホ
ログラムレンズなどが有効に用いられる。特に、本出願
人が特願昭58-134325号で提案した球面ホログラムレン
ズを用いれば、収差量を格段に少なくすることができ、
極めて有効である。デイスク10からの反射光は、微小レ
ンズ４に戻り、波長板３を再び通過し、円偏光はＳ−偏
光となつて、変形偏光プリズム２に入射する。この時、
第２図に示すように、変形偏光プリズム２の反射面５
に、Ｓ−偏光で入射したビームは光軸を対称に左右に反
射され、半導体レーザチツプ１の両脇に配置した左右２
対の光検知器６−1,6−２上にそれぞれ集光する。左右
２対の光検知器６−1,6−２は、さらに２分割されて、
それぞれ受光部Ｄ1,D2及びＤ3,D4からなり、光デイスク
の上下ぶれ（デイフオーカス）に対し、各２分割デイテ
クタの両受光部の受光する光量が変動するため、この差
信号をもつて、フオーカスずれの検出信号とする。すな
わち、合焦位置ではもどり光の共役結像位置が、２分割
デイテクタ６−1,6−２のそれぞれの分割線上にくるよ
うに調整し、各２分割デイテクタの両受光部の光出力の
差信号を零とする。デイスクがレンズから遠ざかる方向
にずれた場合には、共役点は検知器上からプリズム２側
にシフトする。この時、プリズムの中心に入射した光線
は不動であるため、共役点はこのビーム上で移動するこ
とを考えれば、２分割検知器のそれぞれの外側の受光部
Ｄ1,D4にくる光量が増加する。このため、差信号が生じ
る。逆に、デイスクがレンズに近づく場合には、共役点
は、プリズムから遠ざかる方向にシフトする。この場合
には各２分割検知器のそれぞれの内側の受光部Ｄ2,D3の
光量が増え差信号が生じる。以上の考え方により、受光
部Ｄ1,D2,D3,D4の光検知出力電圧をＶ（Ｄ1）,V
（Ｄ2）,V（Ｄ3）,V（Ｄ4）とすれば、焦点誤差信号AF
は、例えば AF＝Ｖ（Ｄ1）＋Ｖ（Ｄ4）−（Ｖ（Ｄ2）＋Ｖ（Ｄ3）） により検出でき、デイスクのフオーカスずれの方向およ
び量を検知することができる。
一方トラツキングのずれ信号は、デイスク上での絞り
込みスポツトがトラツク位置からずれるともどり光の強
度分布にアンバランスが生じることを利用し、プリズム
２で２つに分けられたビームの強度比が変わるため、レ
ーザ１の両脇の光検知器６−1,6−２の出力信号に差が
生じる。
込みスポツトがトラツク位置からずれるともどり光の強
度分布にアンバランスが生じることを利用し、プリズム
２で２つに分けられたビームの強度比が変わるため、レ
ーザ１の両脇の光検知器６−1,6−２の出力信号に差が
生じる。
従つて、トラツキング信号TRは、例えば TR＝Ｖ（Ｄ1）＋Ｖ（Ｄ2）−（Ｖ（Ｄ3）＋Ｖ（Ｄ4）） により検出でき、この差信号の正負により、トラツクの
ずれの方向も検知することができる。
ずれの方向も検知することができる。
デイスク上の信号は、やはり、光検知器６−1,6−２
にいたる光量の総和（Ｖ（Ｄ1）＋Ｖ（Ｄ2）＋Ｖ
（Ｄ3）＋Ｖ（Ｄ4）をとることにより検出することがで
きる。
にいたる光量の総和（Ｖ（Ｄ1）＋Ｖ（Ｄ2）＋Ｖ
（Ｄ3）＋Ｖ（Ｄ4）をとることにより検出することがで
きる。
なお、第１図において、９は半導体レーザ１の後方出
力光を受光するモニタ用の光検知器であり、この検出器
の出力は半導体レーザ１の出力調整等に利用できる。
力光を受光するモニタ用の光検知器であり、この検出器
の出力は半導体レーザ１の出力調整等に利用できる。
以上説明した再生光学系は、偏光プリズムと波長板を
使用しているため、光利用率が高く、記録用の光ヘツド
として使用することが可能である。
使用しているため、光利用率が高く、記録用の光ヘツド
として使用することが可能である。
第３図は本発明を、再生用光ヘツドに適用したもので
ある。変形偏光プリズムを、変形ハーフプリズムにおき
かえ、波長板も除去する。
ある。変形偏光プリズムを、変形ハーフプリズムにおき
かえ、波長板も除去する。
自動焦点、トラツキングの方式は先述のとおりであ
る。変形ハーフプリズム８は、透過率50％の反射面７を
有している。この光ヘツドでは光利用率は記録用のもの
に比べ四分の一に低下するが、プリズムの反射面に偏光
特性をもたせる必要もなく波長板も不要となり、極めて
安価な小型光ヘツドを実現することが可能となる。
る。変形ハーフプリズム８は、透過率50％の反射面７を
有している。この光ヘツドでは光利用率は記録用のもの
に比べ四分の一に低下するが、プリズムの反射面に偏光
特性をもたせる必要もなく波長板も不要となり、極めて
安価な小型光ヘツドを実現することが可能となる。
以上述べてきたように、本発明によれば、光ヘツドの
光学部品として、プリズムと、微小レンズだけでよく、
これまで数多くの部品を使つていた光ヘツドの部品を大
幅に削減することが可能であり、半導体レーザと、検知
器とを同一パツケージ内にハイブリツドに作成すること
により、量産性信頼性に富む光ヘツドを実現することが
できる。
光学部品として、プリズムと、微小レンズだけでよく、
これまで数多くの部品を使つていた光ヘツドの部品を大
幅に削減することが可能であり、半導体レーザと、検知
器とを同一パツケージ内にハイブリツドに作成すること
により、量産性信頼性に富む光ヘツドを実現することが
できる。
また、いわゆるSCOOP効果を使用しないで、しかもSCO
OP効果を使用したと同じ大きさの光ヘツドを実現するこ
とができ、これまで、光デイスク装置全体の小型化、あ
るいは、スタツク型光デイスク装置のネツクとなつてい
た光ヘツドのサイズを縮少することが可能となる。
OP効果を使用したと同じ大きさの光ヘツドを実現するこ
とができ、これまで、光デイスク装置全体の小型化、あ
るいは、スタツク型光デイスク装置のネツクとなつてい
た光ヘツドのサイズを縮少することが可能となる。
第１図は本発明による光ヘツドの一実施例を示す断面
図、第２図は第１図のプリズム部、および光源、検知部
の拡大図、第３図は本発明の他の実施例を示す概略図で
ある。 １……半導体レーザチツプ、２……変形偏光プリズム、
３……λ/4板、４……微小レンズ、５……偏光反射面、
６−1,6−２……光検知器、７……反射面、８……変形
ハーフプリズム。
図、第２図は第１図のプリズム部、および光源、検知部
の拡大図、第３図は本発明の他の実施例を示す概略図で
ある。 １……半導体レーザチツプ、２……変形偏光プリズム、
３……λ/4板、４……微小レンズ、５……偏光反射面、
６−1,6−２……光検知器、７……反射面、８……変形
ハーフプリズム。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザ光源と、該半導体レーザ光源
からの光束を記録媒体上に絞り込む結像レンズと、該半
導体レーザ光源の周囲に該半導体レーザ光源に対して対
称に配置された、該結像レンズを通って戻る前記記録媒
体からの反射光を検出する光検出器と、該光検出器と上
記結像レンズの間に配置された光分割素子とを有し、前
記半導体レーザと、前記結像レンズとが、同一の光軸上
に配置され、前記記録媒体からの反射光は前記光分割素
子により前記半導体レーザ光源からの光束の光路に対し
て対称に分割されて上記光検出器上に導かれる構成とな
っていることを特徴とする光ヘッド装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236166A JP2539350B2 (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド装置 |
| EP84115483A EP0147749B1 (en) | 1983-12-16 | 1984-12-14 | Optical head |
| DE8484115483T DE3482146D1 (de) | 1983-12-16 | 1984-12-14 | Optischer kopf. |
| US06/681,577 US4689479A (en) | 1983-12-16 | 1984-12-14 | Optical focussing and tracking system using a polarization prism for dividing the reflected beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236166A JP2539350B2 (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60129942A JPS60129942A (ja) | 1985-07-11 |
| JP2539350B2 true JP2539350B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=16996743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58236166A Expired - Lifetime JP2539350B2 (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4689479A (ja) |
| EP (1) | EP0147749B1 (ja) |
| JP (1) | JP2539350B2 (ja) |
| DE (1) | DE3482146D1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3680865D1 (de) * | 1985-11-11 | 1991-09-19 | Sharp Kk | Optischer kopf. |
| JP2634797B2 (ja) * | 1986-01-24 | 1997-07-30 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置 |
| FR2597249B1 (fr) * | 1986-04-11 | 1988-06-17 | Thomson Csf | Dispositif de lecture optique de support d'enregistrement optique |
| US4757197A (en) * | 1986-05-01 | 1988-07-12 | Lee Wai Hon | Semiconductor laser and detector device |
| US4794585A (en) * | 1986-05-06 | 1988-12-27 | Lee Wai Hon | Optical head having a hologram lens and polarizers for use with magneto-optic medium |
| JPH0630166B2 (ja) * | 1986-12-12 | 1994-04-20 | 日本電気株式会社 | 光ヘツド装置 |
| NL8603108A (nl) * | 1986-12-08 | 1988-07-01 | Philips Nv | Mikroskoop. |
| US4958245A (en) * | 1988-04-07 | 1990-09-18 | Insite Peripherals, Inc. | Apparatus and method for optical servo control with media having information storage and servo control regions of different reflectivities |
| FR2646245B1 (fr) * | 1989-04-25 | 1991-06-14 | Thomson Csf | Dispositif de lecture optique pour support d'enregistrement optique |
| US5148322A (en) * | 1989-11-09 | 1992-09-15 | Omron Tateisi Electronics Co. | Micro aspherical lens and fabricating method therefor and optical device |
| US5361244A (en) * | 1991-04-10 | 1994-11-01 | Hitachi, Ltd. | Optical head and information recording apparatus |
| KR930007024B1 (ko) * | 1991-05-13 | 1993-07-26 | 삼성전자 주식회사 | 광픽업 |
| KR100230227B1 (ko) * | 1993-04-30 | 1999-11-15 | 윤종용 | 광픽업 |
| US5511059A (en) * | 1994-06-14 | 1996-04-23 | Eastman Kodak Company | Multi-element grating beam splitter with a reflection grating element for use in front facet substraction |
| JP2502482B2 (ja) * | 1995-02-27 | 1996-05-29 | キヤノン株式会社 | 光ヘッド装置 |
| KR100429841B1 (ko) * | 2001-07-19 | 2004-05-04 | 삼성전자주식회사 | Ｇｒｉｎ 렌즈를 구비하는 광 기록헤드 |
| CN115308822B (zh) * | 2022-01-21 | 2023-06-13 | 苏州东辉光学有限公司 | 微透镜阵列的制备方法，薄膜厚度监测方法、系统及装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3966329A (en) * | 1974-09-24 | 1976-06-29 | Ampex Corporation | Precision optical beam divider and position detector |
| US4150399A (en) * | 1974-11-13 | 1979-04-17 | U.S. Philips Corporation | Apparatus for reading a record carrier with an optical information structure |
| JPS5647933A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-30 | Sony Corp | Optical signal head |
| JPS589225A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピックアップ |
| DE3280137D1 (de) * | 1981-09-17 | 1990-04-19 | Toshiba Kawasaki Kk | Ein optischer kopf. |
| US4555780A (en) * | 1981-11-19 | 1985-11-26 | Ricoh Co. Ltd. | Optical recording and playback unit |
| JPS59119548A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-10 | Pioneer Electronic Corp | 光学式ピツクアツプ装置 |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP58236166A patent/JP2539350B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-12-14 US US06/681,577 patent/US4689479A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-14 DE DE8484115483T patent/DE3482146D1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| EP0147749A2 (en) | 1985-07-10 |
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