JP3132315B2 - レンチキュラースクリーンおよびそれを用いた立体表示装置 - Google Patents
レンチキュラースクリーンおよびそれを用いた立体表示装置Info
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- JP3132315B2 JP3132315B2 JP06311743A JP31174394A JP3132315B2 JP 3132315 B2 JP3132315 B2 JP 3132315B2 JP 06311743 A JP06311743 A JP 06311743A JP 31174394 A JP31174394 A JP 31174394A JP 3132315 B2 JP3132315 B2 JP 3132315B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、背面のプロジェクター
から投影される視差画像を、レンチキュラースクリーン
を通して観察することにより、立体感等を得る表示装置
およびそれに用いられるレンチキュラースクリーンに関
する。
から投影される視差画像を、レンチキュラースクリーン
を通して観察することにより、立体感等を得る表示装置
およびそれに用いられるレンチキュラースクリーンに関
する。
【０００２】
（１）片面レンチキュラー板 レンチキュラー板は、図１に示すように、水平方向に周
期的な曲率を有するレンズ板30であり、シリンドリカル
（円筒形）レンズを多数並べた構成であって、通常、図
１に示す１つのシリンドリカルレンズの光学特性を表す
断面説明図にあるように、裏面の平滑面35に焦点を結ぶ
ようになっている。
期的な曲率を有するレンズ板30であり、シリンドリカル
（円筒形）レンズを多数並べた構成であって、通常、図
１に示す１つのシリンドリカルレンズの光学特性を表す
断面説明図にあるように、裏面の平滑面35に焦点を結ぶ
ようになっている。
【０００３】立体印刷物の場合、レンチキュラー板の裏
面には、視差を有する複数枚（同図では、２枚）の画像
を、レンズの特性に合わせてシリンドリカルレンズ毎
に、線状に圧縮した画素38の集まりからなる１枚の画像
が形成されている。
面には、視差を有する複数枚（同図では、２枚）の画像
を、レンズの特性に合わせてシリンドリカルレンズ毎
に、線状に圧縮した画素38の集まりからなる１枚の画像
が形成されている。
【０００４】観察にあたって、人間の左右の眼はレンチ
キュラー板の裏面でそれぞれ異なる位置の画像（すなわ
ち、視差を有する画像）を見ることになり、立体感を得
ることになる。
キュラー板の裏面でそれぞれ異なる位置の画像（すなわ
ち、視差を有する画像）を見ることになり、立体感を得
ることになる。
【０００５】なお、同図では、シリンドリカルレンズの
ピッチをｐとすると、１画素の水平方向の幅がｐ／２で
ある。
ピッチをｐとすると、１画素の水平方向の幅がｐ／２で
ある。
【０００６】（２）両面レンチキュラー板 片面だけではなく、両面にシリンドリカル面を有する構
成の両面レンチキュラー板も、特開平４−１５９５２９
号公報等によって公知である。
成の両面レンチキュラー板も、特開平４−１５９５２９
号公報等によって公知である。
【０００７】両面レンチキュラー板は、背面に配置した
複数台のプロジェクターから投影される視差画像を、レ
ンチキュラースクリーンを通して観察する方式の立体視
に用いられ、立体印刷物のような静止画像ではなく、Ｔ
Ｖ等の動画像での立体表示に好適なデバイスである。
複数台のプロジェクターから投影される視差画像を、レ
ンチキュラースクリーンを通して観察する方式の立体視
に用いられ、立体印刷物のような静止画像ではなく、Ｔ
Ｖ等の動画像での立体表示に好適なデバイスである。
【０００８】上記の理由を以下に説明すると、立体印刷
物等において必要な「合成」の作業（視差画像をレンチ
キュラー板のシリンドリカルレンズの特性に合わせて、
線状に圧縮した画素の集まりからなる１枚の画像を形成
すること）が、両面レンチキュラー板の場合は、視差画
像の投影のみによって行えるためである。
物等において必要な「合成」の作業（視差画像をレンチ
キュラー板のシリンドリカルレンズの特性に合わせて、
線状に圧縮した画素の集まりからなる１枚の画像を形成
すること）が、両面レンチキュラー板の場合は、視差画
像の投影のみによって行えるためである。
【０００９】すなわち、複数台のプロジェクター側（以
下、投影側と称する）に面したレンチキュラー12のレン
ズ機能によって、投影される複数の視差画像が、それぞ
れ線状に圧縮され、両面レンチキュラー板10の中心部近
傍の面で、合成画像が形成されることになる。（図２参
照）
下、投影側と称する）に面したレンチキュラー12のレン
ズ機能によって、投影される複数の視差画像が、それぞ
れ線状に圧縮され、両面レンチキュラー板10の中心部近
傍の面で、合成画像が形成されることになる。（図２参
照）
【００１０】前記合成画像の形成面には、通常、結像ス
クリーンの役割を果たすことになる透過性を有する拡散
シート13が配置され、観察者は、反対側（以下、観察側
と称する）のレンチキュラー11を通して立体感を得るこ
とになる。
クリーンの役割を果たすことになる透過性を有する拡散
シート13が配置され、観察者は、反対側（以下、観察側
と称する）のレンチキュラー11を通して立体感を得るこ
とになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】一般に、両面レンチキ
ュラー板の場合でも、拡散シート13における、投影側レ
ンズ12による焦点幅は、視差数が２の場合は、ほぼｐ／
２であり、観察側レンズ11は前記シート上に焦点を結ぶ
（焦点幅＝ほぼ０）ように、表裏両面のレンチキュラー
は設計されている。（図３参照）
ュラー板の場合でも、拡散シート13における、投影側レ
ンズ12による焦点幅は、視差数が２の場合は、ほぼｐ／
２であり、観察側レンズ11は前記シート上に焦点を結ぶ
（焦点幅＝ほぼ０）ように、表裏両面のレンチキュラー
は設計されている。（図３参照）
【００１２】シリンドリカルレンズ（１ピッチ）内で
の、投影画像の焦点幅（画素幅）が上記のようである
と、観察者が視点を左右に移動した場合に、左右の眼か
らの光路が観察側レンズを通って焦点を結ぶ位置（すな
わち、視覚する点）がずれるため、本来視覚するべき画
素ではなく、隣り合う画素（または、別な画素）を視覚
してしまい、正常な立体視が行えない場合がある。…課
題
の、投影画像の焦点幅（画素幅）が上記のようである
と、観察者が視点を左右に移動した場合に、左右の眼か
らの光路が観察側レンズを通って焦点を結ぶ位置（すな
わち、視覚する点）がずれるため、本来視覚するべき画
素ではなく、隣り合う画素（または、別な画素）を視覚
してしまい、正常な立体視が行えない場合がある。…課
題
【００１３】上記のことは、視差数が２の場合に限ら
ず、３以上の場合でも同様のことが当てはまる。
ず、３以上の場合でも同様のことが当てはまる。
【００１４】レンチキュラー板を用いた立体表示の場
合、正常な立体視が行える領域が制約を受けやすく、視
点の移動や多人数の観察者へ対しての立体画像の表示・
提供が十分に行えないという宿命的な欠点がある。
合、正常な立体視が行える領域が制約を受けやすく、視
点の移動や多人数の観察者へ対しての立体画像の表示・
提供が十分に行えないという宿命的な欠点がある。
【００１５】極端な場合、観察者の右眼が左眼用の画素
を視覚し、観察者の左眼が右眼用の画素を視覚すると、
逆立体と呼ばれる現象を生じたり、そうでなくても、本
来的に左右両眼が見るべき画素を視覚しないと、不快感
を生じることもある。
を視覚し、観察者の左眼が右眼用の画素を視覚すると、
逆立体と呼ばれる現象を生じたり、そうでなくても、本
来的に左右両眼が見るべき画素を視覚しないと、不快感
を生じることもある。
【００１６】また、両面レンチキュラー板では、表裏の
レンチキュラーのシリンドリカルレンズを、ピッチずれ
のないように位置合わせをする必要がある。そのため、
別々に成型した２枚のレンチキュラー板をその平滑面同
士で貼り合わせる場合でも、１枚の素材の表裏にレンチ
キュラー面を成型する場合でも、前者の場合は貼り合わ
せのアライメントが、後者の場合は成型用スタンパのア
ライメントが厳しく要求される。
レンチキュラーのシリンドリカルレンズを、ピッチずれ
のないように位置合わせをする必要がある。そのため、
別々に成型した２枚のレンチキュラー板をその平滑面同
士で貼り合わせる場合でも、１枚の素材の表裏にレンチ
キュラー面を成型する場合でも、前者の場合は貼り合わ
せのアライメントが、後者の場合は成型用スタンパのア
ライメントが厳しく要求される。
【００１７】上記したように、投影側のレンズ12は、集
光幅（画素幅）がｐ／２であり、観察側のレンズ11は、
ほぼジャストフォーカスするように設計されているのが
一般的であることに起因し、表裏のレンズを同一形状
（同一の曲率・ピッチ）とすると、観察側のレンズの厚
みを大きくしなければならない。
光幅（画素幅）がｐ／２であり、観察側のレンズ11は、
ほぼジャストフォーカスするように設計されているのが
一般的であることに起因し、表裏のレンズを同一形状
（同一の曲率・ピッチ）とすると、観察側のレンズの厚
みを大きくしなければならない。
【００１８】そのため、用いるレンズ素材（樹脂）の量
が増加し、不経済であるばかりでなく、両面レンチキュ
ラー板の厚さ・重量共に大きくなってしまう。
が増加し、不経済であるばかりでなく、両面レンチキュ
ラー板の厚さ・重量共に大きくなってしまう。
【００１９】そこで、表裏のレンチキュラーの光学設計
を変更し、観察側のレンズを、焦点距離の短い形状（曲
率）とすることも行われてきたが、そのため、両面レン
チキュラー板を成型するのに２種類のスタンパの必要を
招くことになる。…課題
を変更し、観察側のレンズを、焦点距離の短い形状（曲
率）とすることも行われてきたが、そのため、両面レン
チキュラー板を成型するのに２種類のスタンパの必要を
招くことになる。…課題
【００２０】本発明は、従来行われてきた表裏のレンチ
キュラーの光学設計をさらに改善することにより、上記
２課題（左右の眼からの光路を、本来視覚するべき画
素にのみ集光させること。両面レンチキュラー板を成
型するのに、１種類のレンチキュラー形状・スタンパで
十分とすること）を解決することを目的とする。
キュラーの光学設計をさらに改善することにより、上記
２課題（左右の眼からの光路を、本来視覚するべき画
素にのみ集光させること。両面レンチキュラー板を成
型するのに、１種類のレンチキュラー形状・スタンパで
十分とすること）を解決することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シリ
ンドリカル面が多数並設されてなるレンチキュラー面が
表裏両面に設けられており、双方のレンチキュラー面の
中心部近傍に透過性拡散面を有する構成のレンチキュラ
ースクリーンにおいて、前記拡散面における、対応する
表裏のシリンドリカルレンズの集光幅が、下記条件
（ａ）（ｂ）を共に満たすことを特徴とするレンチキュ
ラースクリーンである。 （ａ）表側の集光幅 ＜ 裏側の集光幅 ＜ ｐ／２ （ｂ）表側の集光幅 ＋ 裏側の集光幅 ≒ ｐ／２ （ｐはシリンドリカルレンズのピッチを表し、表側の集
光幅≠０）
ンドリカル面が多数並設されてなるレンチキュラー面が
表裏両面に設けられており、双方のレンチキュラー面の
中心部近傍に透過性拡散面を有する構成のレンチキュラ
ースクリーンにおいて、前記拡散面における、対応する
表裏のシリンドリカルレンズの集光幅が、下記条件
（ａ）（ｂ）を共に満たすことを特徴とするレンチキュ
ラースクリーンである。 （ａ）表側の集光幅 ＜ 裏側の集光幅 ＜ ｐ／２ （ｂ）表側の集光幅 ＋ 裏側の集光幅 ≒ ｐ／２ （ｐはシリンドリカルレンズのピッチを表し、表側の集
光幅≠０）
【００２２】また、請求項１の発明では、上記条件を満
たす両面レンチキュラー板のうち、表裏のレンチキュラ
ー面が、表側と裏側とで、同一の曲率・ピッチのシリン
ドリカルレンズから構成され、かつ、表側レンチキュラ
ーよりも裏側レンチキュラーが薄いことを特徴とする。
たす両面レンチキュラー板のうち、表裏のレンチキュラ
ー面が、表側と裏側とで、同一の曲率・ピッチのシリン
ドリカルレンズから構成され、かつ、表側レンチキュラ
ーよりも裏側レンチキュラーが薄いことを特徴とする。
【００２３】請求項２の発明は、請求項１記載のレンチ
キュラースクリーンを用いた立体表示装置であって、表
側のレンチキュラー面を観察者側に向け、裏側のレンチ
キュラー面を複数台のプロジェクター側に向け、複数台
のプロジェクターによって、前記裏側のレンチキュラー
面に対し、各々のプロジェクターが両眼視差による立体
視に必要な視差を有する画像を投影する構成であること
を特徴とする。
キュラースクリーンを用いた立体表示装置であって、表
側のレンチキュラー面を観察者側に向け、裏側のレンチ
キュラー面を複数台のプロジェクター側に向け、複数台
のプロジェクターによって、前記裏側のレンチキュラー
面に対し、各々のプロジェクターが両眼視差による立体
視に必要な視差を有する画像を投影する構成であること
を特徴とする。
【００２４】
【作用】拡散面における、対応する表裏のシリンドリカ
ルレンズの集光幅が、前記条件を満たすことにより、観
察側レンズ11の集光幅がジャストフォーカスではなく、
ある程度の幅を持つことになり、視点の移動に対して
も、その幅の範囲内に観察されるべき画素（投影側レン
ズ12の集光幅）が、隣り合う画素を含まずに納まること
になる。
ルレンズの集光幅が、前記条件を満たすことにより、観
察側レンズ11の集光幅がジャストフォーカスではなく、
ある程度の幅を持つことになり、視点の移動に対して
も、その幅の範囲内に観察されるべき画素（投影側レン
ズ12の集光幅）が、隣り合う画素を含まずに納まること
になる。
【００２５】ここで、投影側レンズ12の集光幅（画素
幅）がｐ／２より小さいため、各画素の両側に画素を何
も形成しない部分があり、幅を有する観察側の集光部分
に、画素形成部および画素非形成部が同時に含まれるこ
ともあるが、両者の割合から、観察者にとっては、画素
が視認されることになる。（図４参照）
幅）がｐ／２より小さいため、各画素の両側に画素を何
も形成しない部分があり、幅を有する観察側の集光部分
に、画素形成部および画素非形成部が同時に含まれるこ
ともあるが、両者の割合から、観察者にとっては、画素
が視認されることになる。（図４参照）
【００２６】また、本発明では、投影側と観察側のレン
チキュラー形状が等しいので、スタンパを２種類作製す
る必要がなくなり、両面レンチキュラー板の作製に要す
る工程・材料・費用が節減されると共に、表裏のレンチ
キュラーのシリンドリカルレンズを、ピッチずれなく組
み立てるのが容易になる。以下に、その理由を説明す
る。
チキュラー形状が等しいので、スタンパを２種類作製す
る必要がなくなり、両面レンチキュラー板の作製に要す
る工程・材料・費用が節減されると共に、表裏のレンチ
キュラーのシリンドリカルレンズを、ピッチずれなく組
み立てるのが容易になる。以下に、その理由を説明す
る。
【００２７】両面レンチキュラー板の場合、表裏のシリ
ンドリカルレンズのアライメントは非常に重要であり、
ミクロン単位のピッチずれは、観察距離の前後方向への
移動（および画質）に大きな影響を及ぼす。
ンドリカルレンズのアライメントは非常に重要であり、
ミクロン単位のピッチずれは、観察距離の前後方向への
移動（および画質）に大きな影響を及ぼす。
【００２８】２種類のスタンパを用いる場合だと、スタ
ンパの製作条件（切削条件や加工時の温度等）の違いに
よっても、得られる２種類のスタンパの寸法（ピッチ）
は、厳密に当初の設計値の通りにはならず、ピッチずれ
の問題は解決されにくいというのが実情である。
ンパの製作条件（切削条件や加工時の温度等）の違いに
よっても、得られる２種類のスタンパの寸法（ピッチ）
は、厳密に当初の設計値の通りにはならず、ピッチずれ
の問題は解決されにくいというのが実情である。
【００２９】
【実施例】下記仕様による立体表示装置について、レン
チキュラー板の形状を設計する。
チキュラー板の形状を設計する。
【００３０】画面サイズ ６００
（ｍｍ）×８００（ｍｍ） 像数（視差数） ２ 観察距離 １８００（ｍｍ） 投影距離 １０００（ｍｍ） シリンドリカルレンズのピッチ １．００（ｍｍ） レンチキュラー板の材質 アクリル樹脂
（ｍｍ）×８００（ｍｍ） 像数（視差数） ２ 観察距離 １８００（ｍｍ） 投影距離 １０００（ｍｍ） シリンドリカルレンズのピッチ １．００（ｍｍ） レンチキュラー板の材質 アクリル樹脂
【００３１】まず、本発明の実施例を説明する前に、従
来仕様での両面レンチキュラー板について説明する。
来仕様での両面レンチキュラー板について説明する。
【００３２】＜比較例（図５参照）＞従来仕様では、プ
ロジェクターから投影された画像は、拡散面13でｐ／２
の幅で集光するように設計され、観察者側からは、ｐ／
２ずつの幅で配置された画素をシャープに選択するため
に、拡散面上に焦点を結ぶように、表裏のレンチキュラ
ー板の形状を設計しなければならない。得られた形状を
下記に示す。
ロジェクターから投影された画像は、拡散面13でｐ／２
の幅で集光するように設計され、観察者側からは、ｐ／
２ずつの幅で配置された画素をシャープに選択するため
に、拡散面上に焦点を結ぶように、表裏のレンチキュラ
ー板の形状を設計しなければならない。得られた形状を
下記に示す。
【００３３】投影側レンチキュラー12の形状 ＲIN＝ ９．３（ｍｍ） ｔIN＝１７．０（ｍｍ） 観察側レンチキュラー11の形状 ＲOUT ＝ ６．８（ｍｍ） ｔOUT ＝２０．８（ｍｍ） （Ｒは曲率、ｔは厚さを示す。 以下、添字のIN，OUT
は、それぞれ投影側，観察側を意味することとする）
は、それぞれ投影側，観察側を意味することとする）
【００３４】＜実施例（図６参照）＞従来仕様での表示
に比べて、画質が劣化しない程度に集光幅を調整するこ
とによって、投影側・観察側のレンチキュラーの形状を
同一とした。
に比べて、画質が劣化しない程度に集光幅を調整するこ
とによって、投影側・観察側のレンチキュラーの形状を
同一とした。
【００３５】すなわち、投影側レンズ12の集光幅をｐ／
２より小さくし、観察側レンズ11の集光幅をジャストフ
ォーカスではなく、ある程度の幅を持たせた。
２より小さくし、観察側レンズ11の集光幅をジャストフ
ォーカスではなく、ある程度の幅を持たせた。
【００３６】投影側レンズ12の集光幅が、ｐ／２より小
さいため、拡散面13に結像する各画素は、非画素部を持
って並ぶことになるが、観察側レンズ11の集光幅が広幅
であり、画素部・非画素部の面積比より、観察者はこの
非画素部をシャープに選択することができず、画質を損
なうことなく、立体視が可能となる。得られた形状を下
記に示す。
さいため、拡散面13に結像する各画素は、非画素部を持
って並ぶことになるが、観察側レンズ11の集光幅が広幅
であり、画素部・非画素部の面積比より、観察者はこの
非画素部をシャープに選択することができず、画質を損
なうことなく、立体視が可能となる。得られた形状を下
記に示す。
【００３７】ＲIN ＝ＲOUT ＝７．１（ｍｍ） ｔIN ＝１４．８（ｍｍ） ｔOUT ＝２１．０（ｍｍ）
【００３８】
【発明の効果】拡散面における、対応する表裏のシリン
ドリカルレンズの集光幅が、本発明の条件を満たすこと
により、観察者の視点の移動に対しても、本来観察され
るべき画素（投影側の集光幅）のみが観察され、前述し
た課題（左右の眼からの光路を、本来視覚するべき画
素にのみ集光させること）が達成される。
ドリカルレンズの集光幅が、本発明の条件を満たすこと
により、観察者の視点の移動に対しても、本来観察され
るべき画素（投影側の集光幅）のみが観察され、前述し
た課題（左右の眼からの光路を、本来視覚するべき画
素にのみ集光させること）が達成される。
【００３９】また、投影側と観察側のレンチキュラー形
状を等しくすることにより、前述した課題（両面レン
チキュラー板を成型するのに、１種類のレンチキュラー
形状・スタンパで十分とすること）が達成される。
状を等しくすることにより、前述した課題（両面レン
チキュラー板を成型するのに、１種類のレンチキュラー
形状・スタンパで十分とすること）が達成される。
【００４０】
【図１】従来のレンチキュラー板（片面）を示す説明
図。
図。
【図２】従来のレンチキュラー板（両面）および立体表
示装置を示す説明図。
示装置を示す説明図。
【図３】従来の両面レンチキュラー板の光学特性を示す
説明図。
説明図。
【図４】本発明の両面レンチキュラー板の光学特性を示
す説明図。
す説明図。
【図５】従来の両面レンチキュラー板のレンズ形状を示
す説明図。
す説明図。
【図６】本発明の両面レンチキュラー板を用いた立体表
示装置を示す説明図。
示装置を示す説明図。
１０…両面レンチキュラー板 １１…観察側（表側）レンチキュラー １２…投影側（裏側）レンチキュラー １３…（透過性）拡散面
Claims (2)
- 【請求項１】シリンドリカル面が多数並設されてなるレ
ンチキュラー面が表裏両面に設けられており、双方のレ
ンチキュラー面の中心部近傍に透過性拡散面を有する構
成のレンチキュラースクリーンにおいて、表裏のレンチキュラー面が、表側と裏側とで、同一の曲
率・ピッチのシリンドリカルレンズから構成され、か
つ、表側レンチキュラーよりも裏側レンチキュラーが薄
く、 前記拡散面における、対応する表裏のシリンドリカルレ
ンズの集光幅が、下記条件（ａ）（ｂ）を共に満たすこ
とを特徴とするレンチキュラースクリーン。 （ａ）表側の集光幅 ＜ 裏側の集光幅 ＜ ｐ／２ （ｂ）表側の集光幅 ＋ 裏側の集光幅 ≒ ｐ／２ （ｐはシリンドリカルレンズのピッチを表し、表側の集
光幅≠０） - 【請求項２】請求項１記載のレンチキュラースクリーン
を用いた立体表示装置であって、 表側のレンチキュラー面を観察者側に向け、裏側のレン
チキュラー面を複数台のプロジェクター側に向け、 複数台のプロジェクターによって、前記裏側のレンチキ
ュラー面に対し、各々のプロジェクターが両眼視差によ
る立体視に必要な視差を有する画像を投影する構成であ
ることを特徴とする立体表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06311743A JP3132315B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | レンチキュラースクリーンおよびそれを用いた立体表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06311743A JP3132315B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | レンチキュラースクリーンおよびそれを用いた立体表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08166560A JPH08166560A (ja) | 1996-06-25 |
| JP3132315B2 true JP3132315B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=18020950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06311743A Expired - Fee Related JP3132315B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | レンチキュラースクリーンおよびそれを用いた立体表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132315B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012083538A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Asahi Kasei Corp | 異方拡散スクリーン |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP06311743A patent/JP3132315B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08166560A (ja) | 1996-06-25 |
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