JP2954437B2 - ディジタル電子カメラ用ａｄ変換装置 - Google Patents
ディジタル電子カメラ用ａｄ変換装置Info
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- JP2954437B2 JP2954437B2 JP4309356A JP30935692A JP2954437B2 JP 2954437 B2 JP2954437 B2 JP 2954437B2 JP 4309356 A JP4309356 A JP 4309356A JP 30935692 A JP30935692 A JP 30935692A JP 2954437 B2 JP2954437 B2 JP 2954437B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単板または２板の固定
撮像素子を用いたディジタル電子スチルカメラにおける
アナログディジタル変換装置、さらに詳しくいえば、Ａ
／Ｄ変換時の標本化に伴う歪み、すなわち折り返し歪み
を削減して画質劣化を防止するように改善を図ったＡＤ
変換装置に関する。
撮像素子を用いたディジタル電子スチルカメラにおける
アナログディジタル変換装置、さらに詳しくいえば、Ａ
／Ｄ変換時の標本化に伴う歪み、すなわち折り返し歪み
を削減して画質劣化を防止するように改善を図ったＡＤ
変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル電子スチルカメラの提案が盛
んに行われている。特にコストダウンを図るために電子
スチルカメラの撮像部は、単板の撮像素子が用いられて
いる。撮像素子におけるセンサの構成は、一平面上に配
置するために一画素に対応するカラーフィルタ（例え
ば、ＲＧＢ成分のカラーフィルタ）は水平方向に分散配
置しなければならない。その結果、銀塩フィルムの感光
部のように光の入射方向、すなわち垂直方向に階層化し
ているカラーフィルタの構成方式に比較して撮像素子で
は一画素当たりの解像度は低くなる欠点を持っている。
んに行われている。特にコストダウンを図るために電子
スチルカメラの撮像部は、単板の撮像素子が用いられて
いる。撮像素子におけるセンサの構成は、一平面上に配
置するために一画素に対応するカラーフィルタ（例え
ば、ＲＧＢ成分のカラーフィルタ）は水平方向に分散配
置しなければならない。その結果、銀塩フィルムの感光
部のように光の入射方向、すなわち垂直方向に階層化し
ているカラーフィルタの構成方式に比較して撮像素子で
は一画素当たりの解像度は低くなる欠点を持っている。
【０００３】原色タイプの単板撮像素子では、各センサ
の前面に色フィルタが市松状に配置され、４センサを組
み合わせて一画素分の色情報を得ている。すなわち、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色フィルタに対応する信号を処理し、輝
度信号と色差信号に変換している。特公昭６３−４５１
５３号公報（カラーカメラ装置）に上記一例として撮像
素子のセンサ出力をＡＤ変換器で順次ディジタル信号に
変換する構成が示されている。これによれば、ＧＲＧＢ
ＧＲＧＢ−−−の配列で各センサの出力が出されると、
Ａ／Ｄはこのアナログ信号を時間的に順次ディジタル信
号に変換するが、特にＧＲＧＢ−−−の各センサ出力を
順次ディジタル信号に変換する場合、ＣＣＤを走査する
周波数を１４．３ＭＨｚとすると、ＡＤ変換時のサンプ
ル周波数は１４．３ＭＨｚになる。よって前述のよう
に、各センサー出力を順次読み取ることになり、ナイキ
スト周波数はサンプリング周波数に等しくなるので、折
り返し歪みが発生したり、またＧＲＧＢ−−−の信号間
の干渉を受け各色信号の混色が生じるなどの問題が生じ
る。図４は上記特公昭６３−４５１５３号公報の回路と
基本的に同じ回路構成を示すＡＤ変換部分の構成図であ
る。
の前面に色フィルタが市松状に配置され、４センサを組
み合わせて一画素分の色情報を得ている。すなわち、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色フィルタに対応する信号を処理し、輝
度信号と色差信号に変換している。特公昭６３−４５１
５３号公報（カラーカメラ装置）に上記一例として撮像
素子のセンサ出力をＡＤ変換器で順次ディジタル信号に
変換する構成が示されている。これによれば、ＧＲＧＢ
ＧＲＧＢ−−−の配列で各センサの出力が出されると、
Ａ／Ｄはこのアナログ信号を時間的に順次ディジタル信
号に変換するが、特にＧＲＧＢ−−−の各センサ出力を
順次ディジタル信号に変換する場合、ＣＣＤを走査する
周波数を１４．３ＭＨｚとすると、ＡＤ変換時のサンプ
ル周波数は１４．３ＭＨｚになる。よって前述のよう
に、各センサー出力を順次読み取ることになり、ナイキ
スト周波数はサンプリング周波数に等しくなるので、折
り返し歪みが発生したり、またＧＲＧＢ−−−の信号間
の干渉を受け各色信号の混色が生じるなどの問題が生じ
る。図４は上記特公昭６３−４５１５３号公報の回路と
基本的に同じ回路構成を示すＡＤ変換部分の構成図であ
る。
【０００４】図４において、図示しない被写体の像は、
レンズ系２１によって撮像素子２２の上に結像される。
撮像素子２２で光電変換されたＲＧＢＧＲＧＢＧ−−−
の直列的な画素信号は、ＣＤＳ回路２３でクロック等で
誘発されるノイズ成分が除去され、クランプ回路２４で
黒レベルにクランプされる。クランプされた画素信号
は、Ａ／Ｄ変換回路２５で４×Ｆsc（サブキャリヤの周
波数）の周波数でサンプリングされることにより、ＡＤ
変換がなされる。すなわち、各画素信号は、サンプリン
グされ、量子化されて８ビットのディジタル信号に変換
される。ディジタル画素信号は、この後に各信号処理が
なされる。このようにＡＤ変換され、そのサンプリング
周波数が上述したようにナイキスト周波数と同じである
ので、ビデオ信号に対するサンプリング周波数は図５の
ようになり、その結果、図６に示すような折り返し歪み
（斜線部分）が生じる。
レンズ系２１によって撮像素子２２の上に結像される。
撮像素子２２で光電変換されたＲＧＢＧＲＧＢＧ−−−
の直列的な画素信号は、ＣＤＳ回路２３でクロック等で
誘発されるノイズ成分が除去され、クランプ回路２４で
黒レベルにクランプされる。クランプされた画素信号
は、Ａ／Ｄ変換回路２５で４×Ｆsc（サブキャリヤの周
波数）の周波数でサンプリングされることにより、ＡＤ
変換がなされる。すなわち、各画素信号は、サンプリン
グされ、量子化されて８ビットのディジタル信号に変換
される。ディジタル画素信号は、この後に各信号処理が
なされる。このようにＡＤ変換され、そのサンプリング
周波数が上述したようにナイキスト周波数と同じである
ので、ビデオ信号に対するサンプリング周波数は図５の
ようになり、その結果、図６に示すような折り返し歪み
（斜線部分）が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記問
題を解決するもので、単純な回路構成で、折り返し歪み
を減少させることができる低価格のディジタル電子カメ
ラ用ＡＤ変換装置を提供することにある。
題を解決するもので、単純な回路構成で、折り返し歪み
を減少させることができる低価格のディジタル電子カメ
ラ用ＡＤ変換装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明によるディジタル電子カメラ用ＡＤ変換装置
は、固体撮像素子を用いたディジタル電子スチルカメラ
のＡＤ装置において、単板または２板タイプの撮像素子
と、前記撮像素子に接続され、ノイズ成分を除去するＣ
ＤＳ回路と、前記ＣＤＳ回路から出力される時間に対し
直列的なＲＧＢ信号をサンプリングし、各Ｒ信号，Ｇ信
号，Ｂ信号を選択的に抽出するサンプルホールド回路
と、前記Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号をそれぞれ増幅するビ
デオアンプ回路と、サンプリング周波数の１／２以下の
遮断周波数を有し、前記ビデオアンプ回路出力より有効
なＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分を検出する低域フィルタ回路
と、前記低域フィルタ回路のＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分信
号を黒レベルにクランプするクランプ回路と、前記クラ
ンプ回路でクランプされたＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分信号
を前記サンプリング周波数で再び直列的なＲＧＢ列信号
に合成するアナログＳＷ回路と、前記アナログＳＷ回路
が出力するＲＧＢ列のビデオ信号をディジタル信号に変
換するＡＤ変換器とから構成されている。
に本発明によるディジタル電子カメラ用ＡＤ変換装置
は、固体撮像素子を用いたディジタル電子スチルカメラ
のＡＤ装置において、単板または２板タイプの撮像素子
と、前記撮像素子に接続され、ノイズ成分を除去するＣ
ＤＳ回路と、前記ＣＤＳ回路から出力される時間に対し
直列的なＲＧＢ信号をサンプリングし、各Ｒ信号，Ｇ信
号，Ｂ信号を選択的に抽出するサンプルホールド回路
と、前記Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号をそれぞれ増幅するビ
デオアンプ回路と、サンプリング周波数の１／２以下の
遮断周波数を有し、前記ビデオアンプ回路出力より有効
なＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分を検出する低域フィルタ回路
と、前記低域フィルタ回路のＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分信
号を黒レベルにクランプするクランプ回路と、前記クラ
ンプ回路でクランプされたＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分信号
を前記サンプリング周波数で再び直列的なＲＧＢ列信号
に合成するアナログＳＷ回路と、前記アナログＳＷ回路
が出力するＲＧＢ列のビデオ信号をディジタル信号に変
換するＡＤ変換器とから構成されている。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、折り返し歪みの少ないディ
ジタルビデオ信号に変換でき、画質の良い画像を得るこ
とができる。
ジタルビデオ信号に変換でき、画質の良い画像を得るこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。最初に本発明に用いる固体撮像素子の構造を
簡単に説明する。図１は、本発明によるディジタル電子
カメラ用ＡＤ変換装置に用いる固体撮像素子の概略図で
ある。フレーム画面上の画素の総数に相当する受光セン
サ３１，３２がマトリックス状に配置されている。これ
ら受光センサは、ホトダイオードで構成される。このう
ち、受光センサ３１は、フレーム走査のうちの第１フィ
ールドに対応する信号電荷を蓄積し、受光センサ３２
は、第２フィールドに対応する信号電荷を蓄積するよう
になっている。これらの受光センサの前面には、Ｇ，
Ｒ，Ｂの原色輝度信号を得るための例えばＧ縦ストライ
プ，Ｒ，Ｂの市松模様の色フィルタが図１に示すように
配置されている。
説明する。最初に本発明に用いる固体撮像素子の構造を
簡単に説明する。図１は、本発明によるディジタル電子
カメラ用ＡＤ変換装置に用いる固体撮像素子の概略図で
ある。フレーム画面上の画素の総数に相当する受光セン
サ３１，３２がマトリックス状に配置されている。これ
ら受光センサは、ホトダイオードで構成される。このう
ち、受光センサ３１は、フレーム走査のうちの第１フィ
ールドに対応する信号電荷を蓄積し、受光センサ３２
は、第２フィールドに対応する信号電荷を蓄積するよう
になっている。これらの受光センサの前面には、Ｇ，
Ｒ，Ｂの原色輝度信号を得るための例えばＧ縦ストライ
プ，Ｒ，Ｂの市松模様の色フィルタが図１に示すように
配置されている。
【０００９】各受光センサと垂直転送部３３との間には
それぞれ信号読出ゲート（リードアウトゲート）３４が
設けられている。これらの信号読出ゲート３４は、図示
しない駆動回路から入力される読出パルスのタイミング
で一斉にゲートを開き、各受光センサ３１，３２に蓄積
された信号電荷を垂直転送部３３に転送するようになっ
ている。垂直転送部３３に転送された信号電荷は、駆動
回路から供給される垂直駆動パルスφＶ1 〜φＶ3 によ
り垂直方向（図の下方）に順次転送され、水平転送部３
５に入る。この水平転送部３５に入った信号電荷は、さ
らに駆動回路から供給される水平駆動パルスφＨ1 ，φ
Ｈ2 により順次水平方向（図の左方）に転送され、フロ
ーティングディフュージョンアンプ３６を介して出力さ
れるようになっている。この出力信号は、ＧＲＧＢＧＲ
ＧＢ−−−またＧＢＧＲＧＢＧＲ−−−などの順序のビ
デオ信号列になる。
それぞれ信号読出ゲート（リードアウトゲート）３４が
設けられている。これらの信号読出ゲート３４は、図示
しない駆動回路から入力される読出パルスのタイミング
で一斉にゲートを開き、各受光センサ３１，３２に蓄積
された信号電荷を垂直転送部３３に転送するようになっ
ている。垂直転送部３３に転送された信号電荷は、駆動
回路から供給される垂直駆動パルスφＶ1 〜φＶ3 によ
り垂直方向（図の下方）に順次転送され、水平転送部３
５に入る。この水平転送部３５に入った信号電荷は、さ
らに駆動回路から供給される水平駆動パルスφＨ1 ，φ
Ｈ2 により順次水平方向（図の左方）に転送され、フロ
ーティングディフュージョンアンプ３６を介して出力さ
れるようになっている。この出力信号は、ＧＲＧＢＧＲ
ＧＢ−−−またＧＢＧＲＧＢＧＲ−−−などの順序のビ
デオ信号列になる。
【００１０】図２は本発明によるディジタル電子カメラ
用ＡＤ変換装置の実施例を示す回路図である。レンズ系
１によって被写体の像がＣＣＤ撮像素子２上に結像され
る。ＣＣＤ撮像素子２は、上記のように垂直駆動パルス
φＶ1 〜φＶ3 ，水平駆動パルスφＨ1 ，φＨ2 によっ
て光電変換したＲ，Ｇ，Ｂの画素の転送を行い、直列的
なＧＲＧＢＧＲＧＢ−−−のビデオ信号を出力する。こ
の信号はＣＤＳ回路３に加えられ、クロックなどから誘
発されるリセットノイズ成分が主に除去される。ＣＤＳ
回路３の出力は、サンプルホールド回路４に入力され、
φ1 ，φ2 ，φ3 のパルス信号でサンプリングされる。
直列的なＧＢＧＲＧＢ−−−のビデオ信号は、Ｒ，Ｇ，
Ｂの各成分毎に分離され、サンプルホールド回路４から
は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分信号が並列的に出力される。
用ＡＤ変換装置の実施例を示す回路図である。レンズ系
１によって被写体の像がＣＣＤ撮像素子２上に結像され
る。ＣＣＤ撮像素子２は、上記のように垂直駆動パルス
φＶ1 〜φＶ3 ，水平駆動パルスφＨ1 ，φＨ2 によっ
て光電変換したＲ，Ｇ，Ｂの画素の転送を行い、直列的
なＧＲＧＢＧＲＧＢ−−−のビデオ信号を出力する。こ
の信号はＣＤＳ回路３に加えられ、クロックなどから誘
発されるリセットノイズ成分が主に除去される。ＣＤＳ
回路３の出力は、サンプルホールド回路４に入力され、
φ1 ，φ2 ，φ3 のパルス信号でサンプリングされる。
直列的なＧＢＧＲＧＢ−−−のビデオ信号は、Ｒ，Ｇ，
Ｂの各成分毎に分離され、サンプルホールド回路４から
は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分信号が並列的に出力される。
【００１１】これら各成分信号は、ビデオアンプ＋ロー
パスフィルタ５，６，７にそれぞれ入力され、増幅され
るとともにビデオ信号帯域の有効信号のみ取り出され
る。ビデオアンプ＋ローパスフィルタ５，６，７は上記
サンプリング周波数Ｆs の（１／２）Ｆs 周波数以下の
遮断周波数を有している。図３は、上記ローパスフィル
タ５，６，７より出力されるビデオ信号の帯域特性を示
す図である。ビデオ信号帯域の有効信号は、ナイキスト
周波数（（１／２）Ｆs 周波数）より小さい帯域とな
る。ローパスフィルタ５，６，７を通った信号は、被写
体の空間周波数に対応するので、例えば、ＴＶ４８０本
では、ビデオ帯域は６ＭＨｚになる。サンプリング周波
数が、１４．３ＭＨｚ（４×Ｆsc）とすると、ナイキス
ト周波数は７．１５ＭＨｚになるので、６ＭＨｚに対し
て充分余裕があり、折り返し歪は減少する。上記例から
判るようにビデオ帯域の上限周波数に余裕があるので、
ローパスフィルタは抵抗とコンデンサで構成でき、廉価
なものを使うことができる。
パスフィルタ５，６，７にそれぞれ入力され、増幅され
るとともにビデオ信号帯域の有効信号のみ取り出され
る。ビデオアンプ＋ローパスフィルタ５，６，７は上記
サンプリング周波数Ｆs の（１／２）Ｆs 周波数以下の
遮断周波数を有している。図３は、上記ローパスフィル
タ５，６，７より出力されるビデオ信号の帯域特性を示
す図である。ビデオ信号帯域の有効信号は、ナイキスト
周波数（（１／２）Ｆs 周波数）より小さい帯域とな
る。ローパスフィルタ５，６，７を通った信号は、被写
体の空間周波数に対応するので、例えば、ＴＶ４８０本
では、ビデオ帯域は６ＭＨｚになる。サンプリング周波
数が、１４．３ＭＨｚ（４×Ｆsc）とすると、ナイキス
ト周波数は７．１５ＭＨｚになるので、６ＭＨｚに対し
て充分余裕があり、折り返し歪は減少する。上記例から
判るようにビデオ帯域の上限周波数に余裕があるので、
ローパスフィルタは抵抗とコンデンサで構成でき、廉価
なものを使うことができる。
【００１２】このようにして高域の不要信号を除去され
た各Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は、それぞれクランプ回路８，９，
１０に加えられ、それぞれ黒レベルが所定の電圧に固定
される。Ｒ，Ｇ，Ｂの各アナログビデオ信号は、それぞ
れアナログＳＷ回路１１，１２，１３に入力され、
φ1 ，φ2 ，φ3 のパルスにより直列的な信号列ＲＧＢ
ＲＧＢ−−−に合成される。このように変換された直列
信号は、ビデオ信号において被写体の有効なビデオ帯域
の信号成分のみを有しているので、折り返し歪みを充分
抑えることができる。この直列信号はＡＤ変換器１４に
入力され、ディジタルビデオ信号に変換される。本実施
例は、単板タイプの固体撮像素子について説明したが、
ＲとＢの色ストライプのＣＣＤとＧタイプのＣＣＤで構
成する２板タイプの固体撮像装置にも勿論適用できる。
た各Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は、それぞれクランプ回路８，９，
１０に加えられ、それぞれ黒レベルが所定の電圧に固定
される。Ｒ，Ｇ，Ｂの各アナログビデオ信号は、それぞ
れアナログＳＷ回路１１，１２，１３に入力され、
φ1 ，φ2 ，φ3 のパルスにより直列的な信号列ＲＧＢ
ＲＧＢ−−−に合成される。このように変換された直列
信号は、ビデオ信号において被写体の有効なビデオ帯域
の信号成分のみを有しているので、折り返し歪みを充分
抑えることができる。この直列信号はＡＤ変換器１４に
入力され、ディジタルビデオ信号に変換される。本実施
例は、単板タイプの固体撮像素子について説明したが、
ＲとＢの色ストライプのＣＣＤとＧタイプのＣＣＤで構
成する２板タイプの固体撮像装置にも勿論適用できる。
【００１３】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
有効ビデオ帯域の信号のみをＡ／Ｄ変換するので、折り
返し歪みが削減されディジタルデータの良質の画像を得
ることができる。
有効ビデオ帯域の信号のみをＡ／Ｄ変換するので、折り
返し歪みが削減されディジタルデータの良質の画像を得
ることができる。
【図１】原色タイプの撮像素子の構成を示す図である。
【図２】本発明によるディジタル電子カメラ用ＡＤ変換
装置の実施例を示す回路ブロック図である。
装置の実施例を示す回路ブロック図である。
【図３】本発明によるビデオ信号の帯域特性を示す図で
ある。
ある。
【図４】従来のＡＤ変換回路の構成を示す回路ブロック
図である。
図である。
【図５】従来回路におけるビデオ信号の帯域特性を示す
図である。
図である。
【図６】折り返し歪みが発生する部分を示す図である。
１，２１ レンズ系 ２，２２ 撮像素子 ３，２３ ＣＤＳ回路 ４ サンプルホールド回路 ５，６，７ ビデオアンプとローパスフィルタ ８，９，１０，２４ クランプ回路 １１，１２，１３ アナログＳＷ回路 １４ Ａ／Ｄ変換器 ２５ Ａ／Ｄ変換回路 ２６ ディジタル信号処理回路
Claims (1)
- 【請求項１】 固体撮像素子を用いたディジタル電子ス
チルカメラのＡＤ変換装置において、 単板または２板タイプの撮像素子と、 前記撮像素子に接続され、ノイズ成分を除去するＣＤＳ
回路と、 前記ＣＤＳ回路から出力される時間に対し直列的なＲＧ
Ｂ信号をサンプリングし、各Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号を
選択的に抽出するサンプルホールド回路と、 前記Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号をそれぞれ増幅するビデオ
アンプ回路と、サンプリング周波数の１／２以下の遮断周波数を有し、
前記ビデオアンプ回路出力より有効なＲ成分，Ｇ成分，
Ｂ成分を検出する低域フィルタ回路と、 前記低域フィルタ回路のＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分信号を
黒レベルにクランプするクランプ回路と、 前記クランプ回路でクランプされたＲ成分，Ｇ成分，Ｂ
成分信号を前記サンプリング周波数で再び直列的なＲＧ
Ｂ列信号に合成するアナログＳＷ回路と、 前記アナログＳＷ回路が出力するＲＧＢ列のビデオ信号
をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、 から構成したことを特徴とするディジタル電子カメラ用
ＡＤ変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4309356A JP2954437B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ディジタル電子カメラ用ａｄ変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4309356A JP2954437B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ディジタル電子カメラ用ａｄ変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06141330A JPH06141330A (ja) | 1994-05-20 |
| JP2954437B2 true JP2954437B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=17992020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4309356A Expired - Fee Related JP2954437B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ディジタル電子カメラ用ａｄ変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2954437B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000125213A (ja) | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
| KR100360415B1 (ko) * | 2001-02-28 | 2002-11-13 | 삼성전자 주식회사 | 입력 영상 신호의 동적 범위를 넓히고 라인 노이즈를최소화할 수 있는 클램프 회로 및 방법 |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP4309356A patent/JP2954437B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06141330A (ja) | 1994-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |