JP3356867B2 - トリプレート給電型平面アンテナ及びその製造法 - Google Patents
トリプレート給電型平面アンテナ及びその製造法Info
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- JP3356867B2 JP3356867B2 JP6579394A JP6579394A JP3356867B2 JP 3356867 B2 JP3356867 B2 JP 3356867B2 JP 6579394 A JP6579394 A JP 6579394A JP 6579394 A JP6579394 A JP 6579394A JP 3356867 B2 JP3356867 B2 JP 3356867B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ミリ波帯の送受信に用
いられるトリプレート給電型平面アンテナ及びその製造
方法に関する。
いられるトリプレート給電型平面アンテナ及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】平面アンテナのアンテナ効率を高める手
段として、トリプレート線路を用いて給電線路の低損失
化を図る方法がある。この種のアンテナの基本構成は、
図７に示す様に、地導体１と、アンテナ回路３を形成し
たフィルム基板４と、スロット開口５を有するスロット
板６を、誘電体２及び誘電体２’を介して積層配置した
ものである。放射部の構成は図７（ａ）のようにアンテ
ナ回路３の末端部に放射素子を設けたり、図７（ｂ）の
ように線路開放端を設けたりするタイプがある。
段として、トリプレート線路を用いて給電線路の低損失
化を図る方法がある。この種のアンテナの基本構成は、
図７に示す様に、地導体１と、アンテナ回路３を形成し
たフィルム基板４と、スロット開口５を有するスロット
板６を、誘電体２及び誘電体２’を介して積層配置した
ものである。放射部の構成は図７（ａ）のようにアンテ
ナ回路３の末端部に放射素子を設けたり、図７（ｂ）の
ように線路開放端を設けたりするタイプがある。
【０００３】本構成のアンテナは、いずれもアンテナ回
路６の上下に地導体１とスロット板６が配置されたトリ
プレート線路構成であるため、給電線路の曲がりや分岐
部分等の不連絡部からの不要放射が抑制できるため、高
効率な平面アンテナの構成方法として有用であり、図７
（ａ）のタイプに関しては、１９９１年電子情報通信学
会春季全国大学予稿Ｂ−１０２、Ｂ−１０３で本願発明
者らが既に報告している。
路６の上下に地導体１とスロット板６が配置されたトリ
プレート線路構成であるため、給電線路の曲がりや分岐
部分等の不連絡部からの不要放射が抑制できるため、高
効率な平面アンテナの構成方法として有用であり、図７
（ａ）のタイプに関しては、１９９１年電子情報通信学
会春季全国大学予稿Ｂ−１０２、Ｂ−１０３で本願発明
者らが既に報告している。
【０００４】この種のアンテナでは、地導体１とフィル
ム基板３及びスロット板６の間隔を均一に保つことが重
要であり、図８（ａ）に示すように、スロット板６の数
ケ所をネジ締め等で押さえるのが一般的である。また、
接着剤の影響が小さい低周波用途のものについては、図
８（ｂ）に示すように接着剤を用いたラミネート等も一
般的である。
ム基板３及びスロット板６の間隔を均一に保つことが重
要であり、図８（ａ）に示すように、スロット板６の数
ケ所をネジ締め等で押さえるのが一般的である。また、
接着剤の影響が小さい低周波用途のものについては、図
８（ｂ）に示すように接着剤を用いたラミネート等も一
般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、このようなトリ
プレート給電型平面アンテナにおいて、ミリ波帯などの
極めて高い周波数帯のアンテナを構成する場合には、誘
電体２及び誘電体２’の厚さも極めて薄いものとなり、
強度的にも弱いため、スロット板６のネジ止め部に応力
が生じて、ネジ止め部以外のスロット板６に浮きが生
じ、励振位相誤差によってアンテナの指向特性が劣化し
てしまい、これらを改善するためには、極めて多数のネ
ジ止めが必要となってしまうという問題があった。ま
た、接着剤を用いた方法では、現状の技術レベルでは接
着剤の損失が大きく、アンテナ利得が低下してしまうと
いう課題があった。
プレート給電型平面アンテナにおいて、ミリ波帯などの
極めて高い周波数帯のアンテナを構成する場合には、誘
電体２及び誘電体２’の厚さも極めて薄いものとなり、
強度的にも弱いため、スロット板６のネジ止め部に応力
が生じて、ネジ止め部以外のスロット板６に浮きが生
じ、励振位相誤差によってアンテナの指向特性が劣化し
てしまい、これらを改善するためには、極めて多数のネ
ジ止めが必要となってしまうという問題があった。ま
た、接着剤を用いた方法では、現状の技術レベルでは接
着剤の損失が大きく、アンテナ利得が低下してしまうと
いう課題があった。
【０００６】本発明は、ミリ波帯などの高い周波数帯に
おいても、極めて容易にスロット板６を安定に固定する
ことができ、良好なアンテナ特性が実現できるトリプレ
ート給電型平面アンテナ及びその製造法を提供するもの
である。
おいても、極めて容易にスロット板６を安定に固定する
ことができ、良好なアンテナ特性が実現できるトリプレ
ート給電型平面アンテナ及びその製造法を提供するもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
額縁状の台座部、及びその額縁状の台座部の上部の外周
に沿って立ち上がる壁部とを外周に有する地導体と、地
導体上で、額縁状の台座部の内周に嵌合した第１の誘電
体と、第１の誘電体上で、且つ額縁状の台座部の内周に
嵌合し、アンテナ回路を備えるフィルム基板と、フィル
ム基板上で、額縁状の台座部の内周に嵌合した第２の誘
電体と、第２の誘電体上で額縁状の台座部上に壁部の内
周に嵌合する、複数のスロット開口を備えるスロット板
とを備えることを特徴とするトリプレート給電型平面ア
ンテナであることを要旨とする。 更に、本発明の第２の
特徴は、外周に額縁状の台座部及びその額縁状の台座部
の外周において立ち上がる壁部が備えられた地導体の上
に、額縁状の台座部の内周部に嵌合するように第１の誘
電体を圧入する工程と、第１の誘電体の上に、額縁状の
台座部の内周部に嵌合するようにアンテナ回路を備える
フィルム基板を圧入する工程と、フィルム基板の上に、
額縁状の台座部の内周部に嵌合するように第２の誘電体
を圧入する工程と、第２の誘電体上及び額縁状の台座部
上に、壁部の内周部に嵌合するように複数のスロット開
口を備えるスロット板を圧入する工程とを含むトリプレ
ート給電型平面アンテナの製造法であることを要旨とす
る。
額縁状の台座部、及びその額縁状の台座部の上部の外周
に沿って立ち上がる壁部とを外周に有する地導体と、地
導体上で、額縁状の台座部の内周に嵌合した第１の誘電
体と、第１の誘電体上で、且つ額縁状の台座部の内周に
嵌合し、アンテナ回路を備えるフィルム基板と、フィル
ム基板上で、額縁状の台座部の内周に嵌合した第２の誘
電体と、第２の誘電体上で額縁状の台座部上に壁部の内
周に嵌合する、複数のスロット開口を備えるスロット板
とを備えることを特徴とするトリプレート給電型平面ア
ンテナであることを要旨とする。 更に、本発明の第２の
特徴は、外周に額縁状の台座部及びその額縁状の台座部
の外周において立ち上がる壁部が備えられた地導体の上
に、額縁状の台座部の内周部に嵌合するように第１の誘
電体を圧入する工程と、第１の誘電体の上に、額縁状の
台座部の内周部に嵌合するようにアンテナ回路を備える
フィルム基板を圧入する工程と、フィルム基板の上に、
額縁状の台座部の内周部に嵌合するように第２の誘電体
を圧入する工程と、第２の誘電体上及び額縁状の台座部
上に、壁部の内周部に嵌合するように複数のスロット開
口を備えるスロット板を圧入する工程とを含むトリプレ
ート給電型平面アンテナの製造法であることを要旨とす
る。
【０００８】また、図３及び図４に示すように、地導体
１の額縁状の台座部７ａと柱状の台座部７ｂの高さを第
１の誘電体２の厚さ相当とし、スロット板６の額縁状の
台座部７ａと柱状の台座部７ｂと接触する位置に第２の
誘電体２’の厚さ相当のリム部１１を設けて、スロット
板６と額縁状の台座部７ａ、柱状の台座部７ｂとでフィ
ルム基板４を挟み込むこともできる。さらに、図５に示
すように、スロット板６の外周部に補強部１２を設けて
も良い。
１の額縁状の台座部７ａと柱状の台座部７ｂの高さを第
１の誘電体２の厚さ相当とし、スロット板６の額縁状の
台座部７ａと柱状の台座部７ｂと接触する位置に第２の
誘電体２’の厚さ相当のリム部１１を設けて、スロット
板６と額縁状の台座部７ａ、柱状の台座部７ｂとでフィ
ルム基板４を挟み込むこともできる。さらに、図５に示
すように、スロット板６の外周部に補強部１２を設けて
も良い。
【０００９】このようなトリプレート給電型平面アンテ
ナを製造する方法としては、図６に示すように、地導体
１の面上に、第１の誘電体２と、フィルム基板４と、第
２の誘電体２’と、スロット板６を配置した後、圧入治
具１３、１４により地導体１からスロット板６までのア
ンテナ構成部材全体をプレスするなど、スロット板６を
地導体１に直接圧入して固定することによって製造でき
る。
ナを製造する方法としては、図６に示すように、地導体
１の面上に、第１の誘電体２と、フィルム基板４と、第
２の誘電体２’と、スロット板６を配置した後、圧入治
具１３、１４により地導体１からスロット板６までのア
ンテナ構成部材全体をプレスするなど、スロット板６を
地導体１に直接圧入して固定することによって製造でき
る。
【００１０】
【作用】本発明のトリプレート給電型平面アンテナは、
地導体１にスロット板６を直接圧入することによりスロ
ット板６を固定するため、スロット板を固定するための
ネジや接着剤といった接続部材が不要となると共に、圧
入治具によるプレス等で比較的簡単に製造することが可
能になる。また、地導体１の所望の位置にボス部９を設
け、スロット板のボス部９にあたる部分に第４の穴部１
０ｄを設けておくことで、スロット板の外周のみでなく
所望の位置での固定も可能であり、さらに、地導体１に
額縁状の台座部７ａと柱状の台座部７ｂを設けておくこ
とにより、地導体１とスロット板６の間隔を均一に保つ
ことができる。また、スロット板６にリム部１１を形成
し、額縁状の台座部７ａ，柱状の台座部７ｂとスロット
板６でフィルム基板３を挟み込むことにより、スロット
板６と地導体１の中間にフィルム基板３を精度良く保持
することができる。また、スロット板６の外周部に立上
がり部１２を形成することにより、強度的に補強できる
のでスロット板６の平坦度を保つことができる。
地導体１にスロット板６を直接圧入することによりスロ
ット板６を固定するため、スロット板を固定するための
ネジや接着剤といった接続部材が不要となると共に、圧
入治具によるプレス等で比較的簡単に製造することが可
能になる。また、地導体１の所望の位置にボス部９を設
け、スロット板のボス部９にあたる部分に第４の穴部１
０ｄを設けておくことで、スロット板の外周のみでなく
所望の位置での固定も可能であり、さらに、地導体１に
額縁状の台座部７ａと柱状の台座部７ｂを設けておくこ
とにより、地導体１とスロット板６の間隔を均一に保つ
ことができる。また、スロット板６にリム部１１を形成
し、額縁状の台座部７ａ，柱状の台座部７ｂとスロット
板６でフィルム基板３を挟み込むことにより、スロット
板６と地導体１の中間にフィルム基板３を精度良く保持
することができる。また、スロット板６の外周部に立上
がり部１２を形成することにより、強度的に補強できる
のでスロット板６の平坦度を保つことができる。
【００１１】
【実施例】実施例１ 本発明の一実施例を図１に示す。地導体１は、一般肉厚
を３ｍｍとし額縁状の台座部７ａと柱状の台座部７ｂの
高さを１ｍｍとしアルミダイカストにより成形した。第
１の誘電体２及び第２の誘電体２’には厚さ０．５ｍｍ
で比誘電率が約１．１のフォーム材を用いた。フィルム
基板４は、ポリイミドベース銅張フィルム基板材にエッ
チング加工によりアンテナ回路３を形成したものを用い
た。スロット板５には、厚さ１ｍｍのアルミ板を用い、
プレス加工によりスロット５と穴部１０を形成した。こ
れらアンテナ構成部材を図６（ａ）に示すように、圧入
治具（上）１３と圧入治具（下）１４を用意し、地導体
１の上に、第１の誘電体２、フィルム基板４、第２の誘
電体２’、スロット板６の順に配置する。そのとき、第
１の誘電体２に設けられた第１の穴部１０ａとフィルム
基板４に設けられた第２の穴部１０ｂと第２の誘電体
２’に設けられた第３の穴部１０ｃの内径は、柱状の台
座部７ｂの外径と等しい。更に、スロット板に設けられ
た第４の穴部１０ｄの内径は、ボス部９の外径と等し
い。スロット板６の外径は地導体１に備えられた壁部８
の内径と等しいものとする。次に、図６（ｂ）に示すよ
うに、これら全体を圧入治具１３、１４を用いてプレス
する。スロット板６がプレスされて、ボス部９が第４の
穴部１０ｄに挿入されることにより、スロット板６と地
導体１が圧着される。更に 、 スロット板６の外径と壁部
８の内径と等しいことで地導体１とスロット板６が圧着
される。図６（ｃ）に示すように、圧入治具１３、１４
が取り除かれることにより、スロット板６を地導体１に
圧入したトリプレート給電型平面アンテナが製作され
る。製作されたアンテナは、設計周波数が６０ＧＨｚの
２５６素子アレーアンテナであるが、利得３１ｄＢ前後
で、第１サイドローブレベルも−１２ｄＢ以下の良好な
放射特性が得られた。
を３ｍｍとし額縁状の台座部７ａと柱状の台座部７ｂの
高さを１ｍｍとしアルミダイカストにより成形した。第
１の誘電体２及び第２の誘電体２’には厚さ０．５ｍｍ
で比誘電率が約１．１のフォーム材を用いた。フィルム
基板４は、ポリイミドベース銅張フィルム基板材にエッ
チング加工によりアンテナ回路３を形成したものを用い
た。スロット板５には、厚さ１ｍｍのアルミ板を用い、
プレス加工によりスロット５と穴部１０を形成した。こ
れらアンテナ構成部材を図６（ａ）に示すように、圧入
治具（上）１３と圧入治具（下）１４を用意し、地導体
１の上に、第１の誘電体２、フィルム基板４、第２の誘
電体２’、スロット板６の順に配置する。そのとき、第
１の誘電体２に設けられた第１の穴部１０ａとフィルム
基板４に設けられた第２の穴部１０ｂと第２の誘電体
２’に設けられた第３の穴部１０ｃの内径は、柱状の台
座部７ｂの外径と等しい。更に、スロット板に設けられ
た第４の穴部１０ｄの内径は、ボス部９の外径と等し
い。スロット板６の外径は地導体１に備えられた壁部８
の内径と等しいものとする。次に、図６（ｂ）に示すよ
うに、これら全体を圧入治具１３、１４を用いてプレス
する。スロット板６がプレスされて、ボス部９が第４の
穴部１０ｄに挿入されることにより、スロット板６と地
導体１が圧着される。更に 、 スロット板６の外径と壁部
８の内径と等しいことで地導体１とスロット板６が圧着
される。図６（ｃ）に示すように、圧入治具１３、１４
が取り除かれることにより、スロット板６を地導体１に
圧入したトリプレート給電型平面アンテナが製作され
る。製作されたアンテナは、設計周波数が６０ＧＨｚの
２５６素子アレーアンテナであるが、利得３１ｄＢ前後
で、第１サイドローブレベルも−１２ｄＢ以下の良好な
放射特性が得られた。
【００１２】実施例２ 本発明の他の実施例を図２に示す。実施例１の地導体１
の額縁状の台座部７ａと柱状の台座部７ｂの高さを０．
５ｍｍに変更し、リム部１１の高さが０．５ｍｍとなる
ようにプレス加工によりスロット板６を製作し、フィル
ム基板４の外寸を地導体１の周囲の額縁状の台座部７ａ
にかかる寸法とした。これらアンテナ構成部材を実施例
１と同様に、スロット板６を地導体１に圧入してトリプ
レート給電型平面アンテナを製作し評価した結果、ほぼ
実施例１と同じレベルの特性を示した。
の額縁状の台座部７ａと柱状の台座部７ｂの高さを０．
５ｍｍに変更し、リム部１１の高さが０．５ｍｍとなる
ようにプレス加工によりスロット板６を製作し、フィル
ム基板４の外寸を地導体１の周囲の額縁状の台座部７ａ
にかかる寸法とした。これらアンテナ構成部材を実施例
１と同様に、スロット板６を地導体１に圧入してトリプ
レート給電型平面アンテナを製作し評価した結果、ほぼ
実施例１と同じレベルの特性を示した。
【００１３】
【発明の効果】以上発明した如く、本発明によれば、ミ
リ波帯などのより高い周波数帯においても、地導体１と
スロット板６の保持距離を均一に保つことができ、良好
なアンテナ特性を有するトリプレート給電型平面アンテ
ナを実現することができると共に、従来よりも安価に短
時間で製造することが可能となる。
リ波帯などのより高い周波数帯においても、地導体１と
スロット板６の保持距離を均一に保つことができ、良好
なアンテナ特性を有するトリプレート給電型平面アンテ
ナを実現することができると共に、従来よりも安価に短
時間で製造することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例のアンテナ構成を示す断面図
である。
である。
【図３】本発明の他の実施例を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例のアンテナ構成を示す断面
図である。
図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は、それぞれ本発明の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】本発明の一実施例の製造工程の説明するための
断面図である。
断面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は、それぞれ従来例を示す分解斜
視図である。
視図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は、それぞれ本発明の課題を説明
するための従来例を示す断面図である。
するための従来例を示す断面図である。
１．地導体 ２．第１の誘電体 ２’．第２の誘電体
３．アンテナ回路４．フィルム基板 ５．スロット ６．
スロット板 ７ａ．額縁状の台座部 ７ｂ．柱状の台座
部 ８．壁部 ９．ボス部 １０ａ．第１の穴部 １０
ｂ．第２の穴部 １０ｃ．第３の穴部 １０ｄ．第４の
穴部 １１．リム部 １２．補強部１３．圧入治具
（上） １４．圧入治具（下）
３．アンテナ回路４．フィルム基板 ５．スロット ６．
スロット板 ７ａ．額縁状の台座部 ７ｂ．柱状の台座
部 ８．壁部 ９．ボス部 １０ａ．第１の穴部 １０
ｂ．第２の穴部 １０ｃ．第３の穴部 １０ｄ．第４の
穴部 １１．リム部 １２．補強部１３．圧入治具
（上） １４．圧入治具（下）
フロントページの続き (72)発明者 太田 雅彦 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社 下館研究所内 (72)発明者 嘉戸 誠司 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社 下館研究所内 (56)参考文献 特開 平６−69725（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−202704（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−143506（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−121110（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01Q 13/10 H01Q 21/06
Claims (6)
- 【請求項１】 額縁状の台座部、及び該額縁状の台座部
の上部の外周に沿って立ち上がる壁部とを外周に有する
地導体と、前記地導体上で、前記額縁状の台座部の内周に嵌合した
第１の 誘電体と、 前記第１の誘電体上で、且つ前記額縁状の台座部の内周
に嵌合し、 アンテナ回路を備えるフィルム基板と、前記フィルム基板上で、前記額縁状の台座部の内周に嵌
合した第２の 誘電体と、前記第２の誘電体上で前記額縁状の台座部上に前記壁部
の内周に嵌合する、 複数のスロット開口を備えるスロッ
ト板とを備えることを特徴とするトリプレート給電型平
面アンテナ。 - 【請求項２】 前記地導体は、柱状の台座部と、該柱状
の台座部の上部に前記柱状の台座部の外径より小さい外
径のボス部を更に備え、 前記柱状の台座部は前記第１の誘電体に設けられた第１
の穴部、前記フィルム基板に設けられた第２の穴部及び
前記第２の誘電体に設けられた第３の穴部に嵌合し、前
記ボス部は前記スロット板に設けられた第４の穴部に嵌
合している ことを特徴とする請求項１記載のトリプレー
ト給電型平面アンテナ。 - 【請求項３】 前記額縁状の台座部の高さを前記第１の
誘電体の厚さ相当とし、前記スロット板の前記額縁状の
台座部の上面と接触する位置に、前記第２の誘電体の厚
さ相当のリム部を設けて、前記リム部が前記第２の誘電
体の端部を被覆することを特徴とする請求項１又は２記
載のトリプレート給電型平面アンテナ。 - 【請求項４】 前記スロット板の外周部に前記壁部の内
周に沿って立ち上がる補強部が設けられたことを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項に記載のトリプレート
給電型平面アンテナ。 - 【請求項５】 外周に額縁状の台座部及び該額縁状の台
座部の外周において立ち上がる壁部が備えられた地導体
の上に、前記額縁状の台座部の内周部に嵌合するように
第１の誘電体を圧入する工程と、 前記第１の誘電体の上に、前記額縁状の台座部の内周部
に嵌合するようにアン テナ回路を備えるフィルム基板を
圧入する工程と、 前記フィルム基板の上に、前記額縁状の台座部の内周部
に嵌合するように第２の誘電体を圧入する工程と、 前記第２の誘電体上及び前記額縁状の台座部上に、前記
壁部の内周部に嵌合するように複数のスロット開口を備
えるスロット板を圧入する工程 とを含むことを特徴とす
るトリプレート給電型平面アンテナの製造法。 - 【請求項６】 前期地導体に設けられた柱状の台座部を
第１の誘電体に設けられた第１の穴部、フィルム基板に
設けられた第２の穴部及び第２の誘電体に設けられた第
３の穴部に嵌合するように圧入し、前記柱状の台座部の
上部に設けられたボス部をスロット板に設けられた第４
の穴部に嵌合するように圧入する工程を更に含むことを
特徴とする請求項５記載のトリプレート給電型平面アン
テナの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6579394A JP3356867B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | トリプレート給電型平面アンテナ及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6579394A JP3356867B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | トリプレート給電型平面アンテナ及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07273537A JPH07273537A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3356867B2 true JP3356867B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=13297270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6579394A Expired - Lifetime JP3356867B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | トリプレート給電型平面アンテナ及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3356867B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5241338B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2013-07-17 | 富士通株式会社 | 携帯端末機 |
| JP6923329B2 (ja) * | 2017-03-15 | 2021-08-18 | マスプロ電工株式会社 | マットアンテナ |
-
1994
- 1994-04-04 JP JP6579394A patent/JP3356867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07273537A (ja) | 1995-10-20 |
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