JP2813485B2 - 光ファイバと光部品との接続方法及びそれに用いる光ファイバ位置決め装置 - Google Patents
光ファイバと光部品との接続方法及びそれに用いる光ファイバ位置決め装置Info
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- JP2813485B2 JP2813485B2 JP3658991A JP3658991A JP2813485B2 JP 2813485 B2 JP2813485 B2 JP 2813485B2 JP 3658991 A JP3658991 A JP 3658991A JP 3658991 A JP3658991 A JP 3658991A JP 2813485 B2 JP2813485 B2 JP 2813485B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバと光部品と
の間を高効率且つ高実装密度で行いうる光ファイバと光
部品との接続方法及びそれに用いる光ファイバ位置決め
装置に関する。
の間を高効率且つ高実装密度で行いうる光ファイバと光
部品との接続方法及びそれに用いる光ファイバ位置決め
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバをはじめとする光部品を使用
する場合、部品間の接続損失を低減するためには、部品
間の光軸を高精度に一致する必要がある。必要な光軸位
置決め精度は光部品の種類と要求される接続効率によっ
て異なるが、単一モード光ファイバ同士の接続の場合に
は接続部の光軸ズレを１〜２μｍ程度、接続部分の光軸
が作る角度を０．５程度に抑える必要がある。
する場合、部品間の接続損失を低減するためには、部品
間の光軸を高精度に一致する必要がある。必要な光軸位
置決め精度は光部品の種類と要求される接続効率によっ
て異なるが、単一モード光ファイバ同士の接続の場合に
は接続部の光軸ズレを１〜２μｍ程度、接続部分の光軸
が作る角度を０．５程度に抑える必要がある。
【０００３】このような高精度の光軸調整を行う従来技
術を例示する。先ず、第１の高精度な微動台を用いて部
品同士の光軸を調節した後、接続部分を固定する方法が
ある。
術を例示する。先ず、第１の高精度な微動台を用いて部
品同士の光軸を調節した後、接続部分を固定する方法が
ある。
【０００４】また、高精度光軸調整を行う第２の方法と
しては、光ファイバコネクタのように精密加工した高精
度部品を用い、部品精度の範囲内で光軸を一致させる方
法がる。
しては、光ファイバコネクタのように精密加工した高精
度部品を用い、部品精度の範囲内で光軸を一致させる方
法がる。
【０００５】
【発明を解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術に係る光部品の接続方法では、以下のような
問題がある。 前記第１の方法においては、微動台の
バックラッシ、接続時の部品同士の接続による部品の変
形、接続部品の固定時の光軸ズレなどが生じ、１μｍ程
度の光軸調整を行う事が困難となっている。さらに微動
台等の使用により高いコストが悲調になっている。さら
に、微動台上で光部品を保持するための空間を必要とす
るため、高密度実装が困難となっている。 また、前
記第２の方法においては、非常に高い光部品の製作精度
が要求されるので、光ファイバ以外の光部品には適用が
難しいという問題がある。
た従来技術に係る光部品の接続方法では、以下のような
問題がある。 前記第１の方法においては、微動台の
バックラッシ、接続時の部品同士の接続による部品の変
形、接続部品の固定時の光軸ズレなどが生じ、１μｍ程
度の光軸調整を行う事が困難となっている。さらに微動
台等の使用により高いコストが悲調になっている。さら
に、微動台上で光部品を保持するための空間を必要とす
るため、高密度実装が困難となっている。 また、前
記第２の方法においては、非常に高い光部品の製作精度
が要求されるので、光ファイバ以外の光部品には適用が
難しいという問題がある。
【０００６】さらに、将来型の光通信網の実現のために
は、アレイ状の光ファイバとアレイ状の光部品との間の
接続を低損失かつ高密度実装で行う事が必要となる。し
かし前述した２つの方法では、高密度実装と低損失接続
を両立する事が困難であるので、高効率且つ高実装密度
で光部品の接続ができることが望まれている。
は、アレイ状の光ファイバとアレイ状の光部品との間の
接続を低損失かつ高密度実装で行う事が必要となる。し
かし前述した２つの方法では、高密度実装と低損失接続
を両立する事が困難であるので、高効率且つ高実装密度
で光部品の接続ができることが望まれている。
【０００７】本発明は以上述べた事情に鑑み光部品と光
ファイバとの接続を低損失且つ高実装密度で行いうる光
ファイバと光部品との接続方法及びそれに用いる光ファ
イバ位置決め装置を提供することを目的とする。
ファイバとの接続を低損失且つ高実装密度で行いうる光
ファイバと光部品との接続方法及びそれに用いる光ファ
イバ位置決め装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明に係る光ファイバと光部品との接続方法は、導電性
膜を光ファイバの側面に形成する一方、該光ファイバを
その先端部が臨まれる電極との間隔を設けて保持し、電
極と光ファイバとの間に接着剤を充填した後、光ファイ
バの導電性膜と電極との間に静電力を発生させて光ファ
イバの先端部を変位させ、光ファイバと光部品との接続
光軸を調整し、接着剤を硬化させて光ファイバを固定す
ることを特徴とする。
発明に係る光ファイバと光部品との接続方法は、導電性
膜を光ファイバの側面に形成する一方、該光ファイバを
その先端部が臨まれる電極との間隔を設けて保持し、電
極と光ファイバとの間に接着剤を充填した後、光ファイ
バの導電性膜と電極との間に静電力を発生させて光ファ
イバの先端部を変位させ、光ファイバと光部品との接続
光軸を調整し、接着剤を硬化させて光ファイバを固定す
ることを特徴とする。
【０００９】また、一方の光ファイバ位置決め装置の構
成は、光ファイバの先端部を浮かした状態で保持する溝
部を有する光ファイバ保持具と、この溝部に保持される
光ファイバの先端部を下方から臨む電極とを具備してな
り、導電性膜を少なくとも先端部の表面に形成してなる
光ファイバを上記溝部に保持すると共に、上記電極に電
圧を印加し、該光ファイバの表面に形成した導電性膜と
電極との間に静電力を発生させて光ファイバの光軸の位
置決めを行うことを特徴とする。
成は、光ファイバの先端部を浮かした状態で保持する溝
部を有する光ファイバ保持具と、この溝部に保持される
光ファイバの先端部を下方から臨む電極とを具備してな
り、導電性膜を少なくとも先端部の表面に形成してなる
光ファイバを上記溝部に保持すると共に、上記電極に電
圧を印加し、該光ファイバの表面に形成した導電性膜と
電極との間に静電力を発生させて光ファイバの光軸の位
置決めを行うことを特徴とする。
【００１０】
【作用】導電性膜を形成した光ファイバと電極との間に
電圧を付加する。このとき電極とファイバとの間に発生
する静電力によってファイバは曲げられて、光ファイバ
の光軸中心が変位する。この際該光ファイバを通り接続
する光部品に入射する光の強さを測定して接続損失が最
低となるように光ファイバを変位させ、光ファイバと電
極とを覆うようにあらかじめ充填されている例えば紫外
線硬化型接着剤等の硬化剤を凝固させ、光ファイバと光
部品との接続を完了する。
電圧を付加する。このとき電極とファイバとの間に発生
する静電力によってファイバは曲げられて、光ファイバ
の光軸中心が変位する。この際該光ファイバを通り接続
する光部品に入射する光の強さを測定して接続損失が最
低となるように光ファイバを変位させ、光ファイバと電
極とを覆うようにあらかじめ充填されている例えば紫外
線硬化型接着剤等の硬化剤を凝固させ、光ファイバと光
部品との接続を完了する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明は好適な一実施例を図面を参照
して詳細に説明する。図１は本実施例に係るアライメン
ト機構の構成図、図２は本実施例に係るファイバ位置決
め装置の概略図、図３は導電性膜を蒸着した光ファイバ
の斜視図、図４は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図、図５は図
２のＡ−Ａ線矢視断面図である。本実施例においては、
光ファイバと光部品とを接続するに際し、図１，図２に
示すような光ファイバの位置決め装置１０を用いて光軸
調整を行っている。
して詳細に説明する。図１は本実施例に係るアライメン
ト機構の構成図、図２は本実施例に係るファイバ位置決
め装置の概略図、図３は導電性膜を蒸着した光ファイバ
の斜視図、図４は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図、図５は図
２のＡ−Ａ線矢視断面図である。本実施例においては、
光ファイバと光部品とを接続するに際し、図１，図２に
示すような光ファイバの位置決め装置１０を用いて光軸
調整を行っている。
【００１２】図１，図２に示すように、Ｓｉ基板１１上
には、略同一の角度を有すると共に深さの異なる断面形
状Ｖ字形の溝部（溝の浅い溝部１１Ａ及び溝の深い溝部
１１Ｂ）が同一軸上に形成されている。これらの溝部１
１Ａ，１１Ｂを含むＳｉ基板１１の表面には、絶縁性膜
１２が施されており、表面の不導体化を図っている。上
記溝部１１Ａ，１１Ｂの内で溝の浅い溝部１１Ａは、光
ファイバ１３をその先端部を浮かした状態で保持する光
ファイバ保持具として機能しており、また、一方の溝の
深い溝部１１Ｂは光ファイバ１３の先端部を下方から臨
むと共に、その上縁近傍には、２枚の電極１４Ａ，１４
Ｂをその長手方向に沿って各々設けている。また、上記
電極１４Ａ，１４Ｂからは、さらに、溝部１１Ａに沿っ
て棒状のリード板が各々沿設されており、その端部には
電圧を付加する接続ポート１４ａ，１４ｂが各々設けら
れている。尚、溝部１１Ａ，１１Ｂは接続する光部品に
対応して、必要に応じて複数本形成して光ファイバ１３
を保持し、その位置決めを行うようにしている。
には、略同一の角度を有すると共に深さの異なる断面形
状Ｖ字形の溝部（溝の浅い溝部１１Ａ及び溝の深い溝部
１１Ｂ）が同一軸上に形成されている。これらの溝部１
１Ａ，１１Ｂを含むＳｉ基板１１の表面には、絶縁性膜
１２が施されており、表面の不導体化を図っている。上
記溝部１１Ａ，１１Ｂの内で溝の浅い溝部１１Ａは、光
ファイバ１３をその先端部を浮かした状態で保持する光
ファイバ保持具として機能しており、また、一方の溝の
深い溝部１１Ｂは光ファイバ１３の先端部を下方から臨
むと共に、その上縁近傍には、２枚の電極１４Ａ，１４
Ｂをその長手方向に沿って各々設けている。また、上記
電極１４Ａ，１４Ｂからは、さらに、溝部１１Ａに沿っ
て棒状のリード板が各々沿設されており、その端部には
電圧を付加する接続ポート１４ａ，１４ｂが各々設けら
れている。尚、溝部１１Ａ，１１Ｂは接続する光部品に
対応して、必要に応じて複数本形成して光ファイバ１３
を保持し、その位置決めを行うようにしている。
【００１３】一方、光ファイバ１３は図３に示すよう
に、その側面に金属等の導電性膜１３ａが被覆されてお
り、ファイバ表面に導電性を付与している。本実施例に
おいては、導電性膜１３ａとして厚さが約０．１μｍの
金属被膜を形成して導電性をもたせている。また、その
先端は金属被覆膜の形成後、へき開して光が通過する端
面１３ｂを露出させている。
に、その側面に金属等の導電性膜１３ａが被覆されてお
り、ファイバ表面に導電性を付与している。本実施例に
おいては、導電性膜１３ａとして厚さが約０．１μｍの
金属被膜を形成して導電性をもたせている。また、その
先端は金属被覆膜の形成後、へき開して光が通過する端
面１３ｂを露出させている。
【００１４】このような光ファイバ１３を図１に示すよ
うに光ファイバ保持具１３の溝部１１Ａの溝内設置させ
ることにより、光ファイバ１３の先端部が溝部１１Ｂ中
に浮いた状態で保持される。このとき、光ファイバ１３
に形成された導電性膜１３ａとＢ溝１１Ｂ中に設けられ
た電極１４Ａ，１４Ｂとの間隔が所定値（１５μｍ〜３
０μｍ）となるようにあらかじめ溝部１１Ａ，１１Ｂの
断面形状の寸法を設定しておくようにすればよい。図５
は図２のＡ−Ａ線矢視断面図であり、光ファイバ位置決
め装置１０の溝の浅い溝部１１Ａに導電性膜１３ａが形
成された光ファイバ１３が保持された状態を示してお
り、電極１４Ａ，１４Ｂと導電性膜１３ａとの間は所定
間隔ｄ（１５μｍ〜３０μｍ）となっている。尚、この
とき光ファイバ１３の先端部はその自重により極くわず
かだけたれ下っている（溝部１１Ｂの長手方向の長さｌ
が１０〜２０mmの場合には約０．５μｍのたれ下りが見
られた）。
うに光ファイバ保持具１３の溝部１１Ａの溝内設置させ
ることにより、光ファイバ１３の先端部が溝部１１Ｂ中
に浮いた状態で保持される。このとき、光ファイバ１３
に形成された導電性膜１３ａとＢ溝１１Ｂ中に設けられ
た電極１４Ａ，１４Ｂとの間隔が所定値（１５μｍ〜３
０μｍ）となるようにあらかじめ溝部１１Ａ，１１Ｂの
断面形状の寸法を設定しておくようにすればよい。図５
は図２のＡ−Ａ線矢視断面図であり、光ファイバ位置決
め装置１０の溝の浅い溝部１１Ａに導電性膜１３ａが形
成された光ファイバ１３が保持された状態を示してお
り、電極１４Ａ，１４Ｂと導電性膜１３ａとの間は所定
間隔ｄ（１５μｍ〜３０μｍ）となっている。尚、この
とき光ファイバ１３の先端部はその自重により極くわず
かだけたれ下っている（溝部１１Ｂの長手方向の長さｌ
が１０〜２０mmの場合には約０．５μｍのたれ下りが見
られた）。
【００１５】図５は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図であり、
溝部１１Ｂ内に設けた電極１４Ａ，１４Ｂがその端部に
設けられた接続ポート１４ａ，１４ｂと電圧印加用接続
ピン１５Ａ，１５Ｂとの接続状態を表している。この接
続ピン１５Ａ，１５Ｂの側面には絶縁性膜１２が被覆さ
れており、その先端部１５ａ，１５ｂのみを導通領域と
し、光ファイバ１３の導電性膜１３ａとは絶縁しつつ接
続ポート１４ａ，１４ｂとの接続を行っている。
溝部１１Ｂ内に設けた電極１４Ａ，１４Ｂがその端部に
設けられた接続ポート１４ａ，１４ｂと電圧印加用接続
ピン１５Ａ，１５Ｂとの接続状態を表している。この接
続ピン１５Ａ，１５Ｂの側面には絶縁性膜１２が被覆さ
れており、その先端部１５ａ，１５ｂのみを導通領域と
し、光ファイバ１３の導電性膜１３ａとは絶縁しつつ接
続ポート１４ａ，１４ｂとの接続を行っている。
【００１６】また一方、図６に示すように、光ファイバ
１３を固定する接着剤１６は、光ファイバ１３を光ファ
イバ保持具の溝部１１Ａ内に保持した後、該光ファイバ
１３の軸合せを行う前に該光ファイバ１３が沈むように
充填しておき、ファイバ位置決め装置１０の光軸の位置
決めが終了した後に、硬化させて固定する働きを行うも
ので、例えば、紫外線の照射によって硬化してなる紫外
線硬化型光学接着剤等の硬化剤を用いるのがよい。
１３を固定する接着剤１６は、光ファイバ１３を光ファ
イバ保持具の溝部１１Ａ内に保持した後、該光ファイバ
１３の軸合せを行う前に該光ファイバ１３が沈むように
充填しておき、ファイバ位置決め装置１０の光軸の位置
決めが終了した後に、硬化させて固定する働きを行うも
ので、例えば、紫外線の照射によって硬化してなる紫外
線硬化型光学接着剤等の硬化剤を用いるのがよい。
【００１７】このような装置を用いて光ファイバと光部
品とを接続する方法を以下に説明する。先ず、溝部１１
Ａ内に設けられた光ファイバ１３の側面の導電性膜１３
ａの導通領域を接地し、電極１４Ａ，１４Ｂと光ファイ
バ１３の導電性膜１３ａとの間にそれぞれ電圧を付加す
る。このとき、電極１４Ａ，１４Ｂと光ファイバの導電
性膜１３ａとの間に発生する静電力によって光ファイバ
１３の先端部が曲げられ、光ファイバ１３の光軸中心が
変位することになる。図７には、電極１４Ａ，１４Ｂと
光ファイバ１３との印加電圧と変位との関係を示してい
る。また、この変位は図５中下方向のみならず電圧の印
加量によって図中左右方向への変位も可能である。
品とを接続する方法を以下に説明する。先ず、溝部１１
Ａ内に設けられた光ファイバ１３の側面の導電性膜１３
ａの導通領域を接地し、電極１４Ａ，１４Ｂと光ファイ
バ１３の導電性膜１３ａとの間にそれぞれ電圧を付加す
る。このとき、電極１４Ａ，１４Ｂと光ファイバの導電
性膜１３ａとの間に発生する静電力によって光ファイバ
１３の先端部が曲げられ、光ファイバ１３の光軸中心が
変位することになる。図７には、電極１４Ａ，１４Ｂと
光ファイバ１３との印加電圧と変位との関係を示してい
る。また、この変位は図５中下方向のみならず電圧の印
加量によって図中左右方向への変位も可能である。
【００１８】よって、光ファイバ１３を通過し接続しよ
うとする光部品に入射する光の強さを測定し、接続損失
が最低となるよう光ファイバを変位させ光ファイバの接
続最適位置を決定する。
うとする光部品に入射する光の強さを測定し、接続損失
が最低となるよう光ファイバを変位させ光ファイバの接
続最適位置を決定する。
【００１９】その後、光ファイバ１３と光部品及び光フ
ァイバ１３と電極１４Ａ，１４Ｂとの接続部分に充填し
ておいた紫外線硬化型光学の接着剤１６を凝固させて、
光ファイバと光部品との接続部分を固定し、接続を完了
する。
ァイバ１３と電極１４Ａ，１４Ｂとの接続部分に充填し
ておいた紫外線硬化型光学の接着剤１６を凝固させて、
光ファイバと光部品との接続部分を固定し、接続を完了
する。
【００２０】尚、この紫外線硬化型光学接着剤１６の硬
化速度は比較的穏やかなので接着剤の凝固中にも光ファ
イバの駆動を継続することにより、接着時の位置ずれの
極小化を図っている。
化速度は比較的穏やかなので接着剤の凝固中にも光ファ
イバの駆動を継続することにより、接着時の位置ずれの
極小化を図っている。
【００２１】このように、あらかじめ接続部分に紫外線
硬化型接着剤を充填した光ファイバを静電力の静電駆動
によって高精度に位置決めでき、光部品と光ファイバと
の接続を低損失で且つ高密度実装で行うことができる。
また、光部品と光ファイバとの接続部を接着剤で充填し
て保持しているので、耐圧性が良好であると共に絶縁性
が高いものとなり、耐久性が向上する。
硬化型接着剤を充填した光ファイバを静電力の静電駆動
によって高精度に位置決めでき、光部品と光ファイバと
の接続を低損失で且つ高密度実装で行うことができる。
また、光部品と光ファイバとの接続部を接着剤で充填し
て保持しているので、耐圧性が良好であると共に絶縁性
が高いものとなり、耐久性が向上する。
【００２２】
【発明の効果】以上実施例と共に詳しく述べたよいう
に、本発明によれば、あらかじめ接続部分に接着剤を充
填した光ファイバを静電駆動によって高精度に位置決め
を行うことにより、光ファイバと光部品との接続を低損
失に行うことができる。このため従来技術に係る光部品
の接続のように、ファイバ一本毎に微動台で合わせる方
法に比べて高密度化が可能であり、高い実装密度で光部
品の接続を実現できる。よって、本発明は、例えばＬＤ
アレイ、導波路アレイ等状の光部品と光ファイバとを接
続する際に、光部品に対して過度の製作精度を要求しな
い点で大きな効果があり、極めて有用である。
に、本発明によれば、あらかじめ接続部分に接着剤を充
填した光ファイバを静電駆動によって高精度に位置決め
を行うことにより、光ファイバと光部品との接続を低損
失に行うことができる。このため従来技術に係る光部品
の接続のように、ファイバ一本毎に微動台で合わせる方
法に比べて高密度化が可能であり、高い実装密度で光部
品の接続を実現できる。よって、本発明は、例えばＬＤ
アレイ、導波路アレイ等状の光部品と光ファイバとを接
続する際に、光部品に対して過度の製作精度を要求しな
い点で大きな効果があり、極めて有用である。
【図１】図１は本実施例に係るアライメント機構の構成
図である。
図である。
【図２】図２は本実施例に係るファイバ位置決め装置の
概略図である。
概略図である。
【図３】図３は導電性膜を蒸着した光ファイバの斜視図
である。
である。
【図４】図４は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】図５は図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】図６は光ファイバを固定した状態を示す正面図
である。
である。
【図７】図６は印加電圧と光ファイバ先端変位との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１０ ファイバ位置決め装置 １１Ａ，１１Ｂ 溝部 １２ 絶縁性膜 １３ 光ファイバ １３ａ 導電性膜 １４Ａ，１４Ｂ 電極 １４ａ，１４ｂ 接続ポート １５Ａ，１５Ｂ 接続ピン １６ 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大平 文和 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−150603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−184402（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/24 G02B 6/42
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性膜を光ファイバの側面に形成する
一方、該光ファイバをその先端部が臨まれる電極との間
隔を設けて保持し、電極と光ファイバとの間に接着剤を
充填した後、光ファイバの導電性膜と電極との間に静電
力を発生させて光ファイバの先端部を変位させ、光ファ
イバと光部品との接続光軸を調整し、接着剤を硬化させ
て光ファイバを固定することを特徴とする光ファイバと
光部品との接続方法。 - 【請求項２】 光ファイバの先端部を浮かした状態で保
持する溝部を有する光ファイバ保持具と、この溝部に保
持される光ファイバの先端部を下方から臨む電極とを具
備してなり、導電性膜を少なくとも先端部の表面に形成
してなる光ファイバを上記溝部に保持すると共に、上記
電極に電圧を印加し、該光ファイバの表面に形成した導
電性膜と電極との間に静電力を発生させて光ファイバの
光軸の位置決めを行うことを特徴とする光ファイバ位置
決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3658991A JP2813485B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 光ファイバと光部品との接続方法及びそれに用いる光ファイバ位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3658991A JP2813485B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 光ファイバと光部品との接続方法及びそれに用いる光ファイバ位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04255808A JPH04255808A (ja) | 1992-09-10 |
| JP2813485B2 true JP2813485B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=12473966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3658991A Expired - Fee Related JP2813485B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 光ファイバと光部品との接続方法及びそれに用いる光ファイバ位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2813485B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP3658991A patent/JP2813485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04255808A (ja) | 1992-09-10 |
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