JP3492842B2 - 画像読取り装置 - Google Patents
画像読取り装置Info
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- JP3492842B2 JP3492842B2 JP05549796A JP5549796A JP3492842B2 JP 3492842 B2 JP3492842 B2 JP 3492842B2 JP 05549796 A JP05549796 A JP 05549796A JP 5549796 A JP5549796 A JP 5549796A JP 3492842 B2 JP3492842 B2 JP 3492842B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばデジタル複
写機、ファクシミリ、あるいはコンピュータの入力装置
等に用いられる画像読み取り装置に関し、特に原稿画像
を照明する照明系の構造を改良した画像読み取り装置に
関する。
写機、ファクシミリ、あるいはコンピュータの入力装置
等に用いられる画像読み取り装置に関し、特に原稿画像
を照明する照明系の構造を改良した画像読み取り装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像読み取り装置の一例を図１２
に示す。図１２では、原稿画像の画像光を、光源１、反
射部材２，３、第１、第２、第３ミラー４、５、６、集
光レンズ７からなる結像光学系を介して結像し、その結
像位置に読み取り素子（ＣＣＤ）９を配置して原稿を読
み取るような構成になっている。１２はコンタクトガラ
スである。
に示す。図１２では、原稿画像の画像光を、光源１、反
射部材２，３、第１、第２、第３ミラー４、５、６、集
光レンズ７からなる結像光学系を介して結像し、その結
像位置に読み取り素子（ＣＣＤ）９を配置して原稿を読
み取るような構成になっている。１２はコンタクトガラ
スである。
【０００３】このとき原稿面の照度とＣＣＤ面上での照
度分布の間には、レンズを用いているため、一般にｃｏ
ｓ4θ則といわれるレンズの画角に対する余弦の４乗に
比例して照度が落ちる性質がある。そのためハロゲンラ
ンプ等を照明光源としたときには、この性質を打ち消す
ように端部光量を持ち上げた配光に設計するといった方
法や、配光が平坦な光源を使用する場合には、レンズの
前にＣＣＤ面上の光量を平坦化するための光量補正板を
設けるといった方法がある。
度分布の間には、レンズを用いているため、一般にｃｏ
ｓ4θ則といわれるレンズの画角に対する余弦の４乗に
比例して照度が落ちる性質がある。そのためハロゲンラ
ンプ等を照明光源としたときには、この性質を打ち消す
ように端部光量を持ち上げた配光に設計するといった方
法や、配光が平坦な光源を使用する場合には、レンズの
前にＣＣＤ面上の光量を平坦化するための光量補正板を
設けるといった方法がある。
【０００４】ところで、照明用の光源として、低電力に
対する要求と光量の温度依存性が小さいという点から図
１３に示すような、管面電極キセノンランプを用いるも
のが多くなってきている。キセノンランプは例えば特開
平３−２２５７４５に記述されるように管状ガラス管の
内壁に蛍光体層をもち内側にキセノンガスを主成分とす
る希ガスを封入しガラス管の外壁に一対の帯状電極を備
え、この帯状電極の端部に高周波電圧を印可して点灯さ
せるものである。
対する要求と光量の温度依存性が小さいという点から図
１３に示すような、管面電極キセノンランプを用いるも
のが多くなってきている。キセノンランプは例えば特開
平３−２２５７４５に記述されるように管状ガラス管の
内壁に蛍光体層をもち内側にキセノンガスを主成分とす
る希ガスを封入しガラス管の外壁に一対の帯状電極を備
え、この帯状電極の端部に高周波電圧を印可して点灯さ
せるものである。
【０００５】ところが、管面電極キセノンランプのガラ
ス管の内壁に蛍光体層を形成する方法では、片側の蛍光
体層が厚くなったり、電極の端部から電圧が印可される
ことにより、ランプの管長方向に沿っての配光は蛍光体
層が厚いほど、印可電圧の入力部に近いほど明るくなっ
てしまうという問題がある。
ス管の内壁に蛍光体層を形成する方法では、片側の蛍光
体層が厚くなったり、電極の端部から電圧が印可される
ことにより、ランプの管長方向に沿っての配光は蛍光体
層が厚いほど、印可電圧の入力部に近いほど明るくなっ
てしまうという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、ガラス
管の内壁に蛍光体層を形成した管面電極キセノンランプ
では、片側の蛍光体層が厚くなる原因や、電極の端部か
ら電圧が印可されることによって、ランプの管長方向に
沿っての配光は、蛍光体層が厚いほど、印可電圧の入力
部に近いほど明るくなってしまうという問題がある。
管の内壁に蛍光体層を形成した管面電極キセノンランプ
では、片側の蛍光体層が厚くなる原因や、電極の端部か
ら電圧が印可されることによって、ランプの管長方向に
沿っての配光は、蛍光体層が厚いほど、印可電圧の入力
部に近いほど明るくなってしまうという問題がある。
【０００７】本発明はこのような背景に基づいてなされ
たものであり、このようなランプの管長方向に沿っての
配光ムラ等の従来装置の欠点を解消し、ＣＣＤ面での光
量のばらつきをなくして正確に読み取り情報を得ること
ができる画像読み取り装置を実現することを課題とす
る。
たものであり、このようなランプの管長方向に沿っての
配光ムラ等の従来装置の欠点を解消し、ＣＣＤ面での光
量のばらつきをなくして正確に読み取り情報を得ること
ができる画像読み取り装置を実現することを課題とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、ガラス管の内壁に蛍光体層を、
外壁にガラス管長手方向に一対の帯状電極を、それぞれ
形成し、内部に希ガスを封入し、前記帯状電極の端部を
電源入力部とした管状光源であって、該光源からの光を
原稿の読取りラインに照射する管状光源と、該読取りラ
インからの反射光を光電変換する手段とを備えた画像読
取り装置において、前記管状光源は、原稿の読取ライン
に対する照度が帯状電極の電源入力部側の端部から遠ざ
かる端部に向かって強くなるガラス管構造を有すること
を特徴とする画像読取り装置であり、又、請求項２の発
明は、請求項１記載の画像読取り装置において、前記ガ
ラス管構造は、原稿の読取ラインに対する照度が帯状電
極の電源入力部側の端部から遠ざかる端部に向って、ガ
ラス管の肉厚が同一で外径が小さくなる又は外径が同一
で内径が大きくなることを特徴とする画像読取り装置で
ある。
め、請求項１の発明は、ガラス管の内壁に蛍光体層を、
外壁にガラス管長手方向に一対の帯状電極を、それぞれ
形成し、内部に希ガスを封入し、前記帯状電極の端部を
電源入力部とした管状光源であって、該光源からの光を
原稿の読取りラインに照射する管状光源と、該読取りラ
インからの反射光を光電変換する手段とを備えた画像読
取り装置において、前記管状光源は、原稿の読取ライン
に対する照度が帯状電極の電源入力部側の端部から遠ざ
かる端部に向かって強くなるガラス管構造を有すること
を特徴とする画像読取り装置であり、又、請求項２の発
明は、請求項１記載の画像読取り装置において、前記ガ
ラス管構造は、原稿の読取ラインに対する照度が帯状電
極の電源入力部側の端部から遠ざかる端部に向って、ガ
ラス管の肉厚が同一で外径が小さくなる又は外径が同一
で内径が大きくなることを特徴とする画像読取り装置で
ある。
【０００９】更に、請求項３の発明は、請求項１記載の
画像読取り装置において、前記ガラス管構造は、原稿の
読取ラインに対する照度が帯状電極の電源入力部側の端
部から遠ざかる端部に向って、一対の帯状電極間の開口
角がに大きくなる又は開口角が一定で開口が原稿の読取
りラインに対し角度を付けて変化していることを特徴と
する画像読取り装置であり、更に又、請求項４の発明
は、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読取り装置
において、前記管状光源は、キセノン蛍光ランプである
ことを特徴とする画像読取り装置である。
画像読取り装置において、前記ガラス管構造は、原稿の
読取ラインに対する照度が帯状電極の電源入力部側の端
部から遠ざかる端部に向って、一対の帯状電極間の開口
角がに大きくなる又は開口角が一定で開口が原稿の読取
りラインに対し角度を付けて変化していることを特徴と
する画像読取り装置であり、更に又、請求項４の発明
は、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読取り装置
において、前記管状光源は、キセノン蛍光ランプである
ことを特徴とする画像読取り装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像読取り
装置を添付図面を参照にして詳細に説明する。本発明の
実施例を説明する。図１は、本発明が実施される画像読
取り装置の構成図である。画像読取り装置は図示しない
光源と、図示しない照明光学系と、補正板１と、集光レ
ンズ２と、光電変換手段であるＣＣＤ３とによって構成
されている。読み取り照明光学系においては、読み取り
ライン上で主走査方向に均一かつ一定な照度分布である
ことが必要である。
装置を添付図面を参照にして詳細に説明する。本発明の
実施例を説明する。図１は、本発明が実施される画像読
取り装置の構成図である。画像読取り装置は図示しない
光源と、図示しない照明光学系と、補正板１と、集光レ
ンズ２と、光電変換手段であるＣＣＤ３とによって構成
されている。読み取り照明光学系においては、読み取り
ライン上で主走査方向に均一かつ一定な照度分布である
ことが必要である。
【００１１】図２は、原稿面上の照度分布（ａ）と、受
光面でのＣＣＤ３の出力分布（ｂ）を示す。光源の一例
として外面電極タイプの希ガス蛍光ランプを考えると、
ハーネス例また蛍光体塗り込み方向むらなどにより、読
み取りライン（主走査方向）において輝度ムラ（発光ム
ラ）が生まれる。このようなむらのある光源による読み
取りライン発光ムラが図２（ａ）のような原稿面での照
度分布となり、図２（ｂ）のような不均等な光電変換出
力となる。
光面でのＣＣＤ３の出力分布（ｂ）を示す。光源の一例
として外面電極タイプの希ガス蛍光ランプを考えると、
ハーネス例また蛍光体塗り込み方向むらなどにより、読
み取りライン（主走査方向）において輝度ムラ（発光ム
ラ）が生まれる。このようなむらのある光源による読み
取りライン発光ムラが図２（ａ）のような原稿面での照
度分布となり、図２（ｂ）のような不均等な光電変換出
力となる。
【００１２】ところで、ＣＣＤ３の光電出力にたいする
補正は可能であるが、光源からの照度分布が均一かつ一
定であることが出力性能の向上につながるため、光電変
換手段（ＣＣＤ）３に至るまでのところに、補正板１を
設け、その補正板１が原稿面からくる照度分布を図１８
に示すように均一かつ一定にするように補正板１の形状
を光軸中心として図３のように非対称の構成にする。ま
た、光源の発光ムラは光源位置と読み取りラインまでの
距離を近づけたり、遠くしたりすることで、ある程度は
原稿面照度分布を均一にすることができる。
補正は可能であるが、光源からの照度分布が均一かつ一
定であることが出力性能の向上につながるため、光電変
換手段（ＣＣＤ）３に至るまでのところに、補正板１を
設け、その補正板１が原稿面からくる照度分布を図１８
に示すように均一かつ一定にするように補正板１の形状
を光軸中心として図３のように非対称の構成にする。ま
た、光源の発光ムラは光源位置と読み取りラインまでの
距離を近づけたり、遠くしたりすることで、ある程度は
原稿面照度分布を均一にすることができる。
【００１３】図５〜図７は、このように光源と原稿面と
の位置を変更した例である。図５、図７は、読み取りラ
イン位置の水平方向で位置を可変した例であり、図６
は、読み取りライン位置の鉛直方向で位置を可変した例
である。このとき、光源の輝度の高い部分を読み取りラ
イン位置より遠くに、光源の輝度の低い部分を読み取り
ライン位置より近くに配置する。これにより、照度分布
を均一（主走査方向）にすることが可能となる。また、
この光源の輝度ムラの部分と読み取りライン位置との配
置は、水平方向または鉛直方向どちらの方向に応じても
効果がある。
の位置を変更した例である。図５、図７は、読み取りラ
イン位置の水平方向で位置を可変した例であり、図６
は、読み取りライン位置の鉛直方向で位置を可変した例
である。このとき、光源の輝度の高い部分を読み取りラ
イン位置より遠くに、光源の輝度の低い部分を読み取り
ライン位置より近くに配置する。これにより、照度分布
を均一（主走査方向）にすることが可能となる。また、
この光源の輝度ムラの部分と読み取りライン位置との配
置は、水平方向または鉛直方向どちらの方向に応じても
効果がある。
【００１４】さらに、図８に示すように光源のガラス管
の肉厚が均一なパイプ状の管を、読み取りライン（主走
査方向）に沿って管の径ｄを変化させ、光源の輝度の高
かった部分を細かくし（ｄ２）、光源の輝度の低かった
部分を太くし（ｄ１）、原稿面の照度分布を均一かつ一
定にすることができる。図９にこの場合の補正した照度
を示す。
の肉厚が均一なパイプ状の管を、読み取りライン（主走
査方向）に沿って管の径ｄを変化させ、光源の輝度の高
かった部分を細かくし（ｄ２）、光源の輝度の低かった
部分を太くし（ｄ１）、原稿面の照度分布を均一かつ一
定にすることができる。図９にこの場合の補正した照度
を示す。
【００１５】また、図１０のようにパイプ状ガラス管に
おいて外径を同一とし、内径ｔを読み取りライン（主走
査方向）に沿って変化させる。すなわち、光源の輝度の
高かった部分の肉厚を薄くし（ｔ１）、光源の輝度の低
かった部分を厚くし（ｔ２）、原稿面の照度分布を均一
かつ一定にすることができる。このようにパイプ状ガラ
ス管の肉厚を変化させることによっても光源からの発光
ムラを制御でき、均一かつ一定な原稿面照度分布を得る
ことができる。
おいて外径を同一とし、内径ｔを読み取りライン（主走
査方向）に沿って変化させる。すなわち、光源の輝度の
高かった部分の肉厚を薄くし（ｔ１）、光源の輝度の低
かった部分を厚くし（ｔ２）、原稿面の照度分布を均一
かつ一定にすることができる。このようにパイプ状ガラ
ス管の肉厚を変化させることによっても光源からの発光
ムラを制御でき、均一かつ一定な原稿面照度分布を得る
ことができる。
【００１６】また、図１３に示す、光源のランプが外面
電極タイプ希ガス蛍光ランプアパーチャタイプにおい
て、開口部（アパーチャ）の開口角が読み取りライン
（主走査方向）に沿って変化させ、発生ムラを開口角を
読み取りライン（主走査方向）に、光源発光輝度の高い
部分を開口角を大きく、光源発生輝度の低い部分を開口
角を小さくというようにし、光源からの発生ムラを抑制
し、原稿面照度分布を均一かつ一定となる分布とするこ
とが可能となる。
電極タイプ希ガス蛍光ランプアパーチャタイプにおい
て、開口部（アパーチャ）の開口角が読み取りライン
（主走査方向）に沿って変化させ、発生ムラを開口角を
読み取りライン（主走査方向）に、光源発光輝度の高い
部分を開口角を大きく、光源発生輝度の低い部分を開口
角を小さくというようにし、光源からの発生ムラを抑制
し、原稿面照度分布を均一かつ一定となる分布とするこ
とが可能となる。
【００１７】また、図１１に示すように光源の開口部
（アパーチャ）の開口角を読み取りライン（主走査方
向）に沿って、開口角を一定にしたまま、読み取りライ
ンと角度をつけ変化させることにより光源からの発光ム
ラを抑制し、均一かつ一定な原稿面照度分布を得ること
が可能となる。
（アパーチャ）の開口角を読み取りライン（主走査方
向）に沿って、開口角を一定にしたまま、読み取りライ
ンと角度をつけ変化させることにより光源からの発光ム
ラを抑制し、均一かつ一定な原稿面照度分布を得ること
が可能となる。
【００１８】このとき、光源の発光輝度の高い部分を読
み取りラインと光源管中心と結ぶラインより角度をつ
け、開口部を読み取りラインより少し離れたところを照
射するように原稿面を照らし、光源の発光輝度の低い部
分を読み取りラインを最も照射するような角度（光源管
中心と読み取りラインを結ぶ線）に配置することによ
り、光源の発光ムラを読み取り装置で抑制することが可
能となり、均一かつ一定な照度分布を得ることができ
る。
み取りラインと光源管中心と結ぶラインより角度をつ
け、開口部を読み取りラインより少し離れたところを照
射するように原稿面を照らし、光源の発光輝度の低い部
分を読み取りラインを最も照射するような角度（光源管
中心と読み取りラインを結ぶ線）に配置することによ
り、光源の発光ムラを読み取り装置で抑制することが可
能となり、均一かつ一定な照度分布を得ることができ
る。
【００１９】このとき、光源を読み取りライン（主走査
方向）から光源の発光輝度の高い方を遠く、低い方を近
くに配置し、また光源開口部を読み取りラインから光源
輝度に合わせ、光源軸方向で角度をもたせ、読み取りラ
インからの輝度による距離の変化と開口部の角度を変化
させることで、より効果的に光源発生ムラを改善するこ
とができる。
方向）から光源の発光輝度の高い方を遠く、低い方を近
くに配置し、また光源開口部を読み取りラインから光源
輝度に合わせ、光源軸方向で角度をもたせ、読み取りラ
インからの輝度による距離の変化と開口部の角度を変化
させることで、より効果的に光源発生ムラを改善するこ
とができる。
【００２０】このとき、光源の発光輝度に合わせ、輝度
の高い光源部分を読取りラインから遠く、輝度の低い光
源部分を近くすることを、鉛直方向または水平方向のど
ちらかの面で行うことで、光源の発行むらの影響を避け
て原稿面を均一に照射することができる。
の高い光源部分を読取りラインから遠く、輝度の低い光
源部分を近くすることを、鉛直方向または水平方向のど
ちらかの面で行うことで、光源の発行むらの影響を避け
て原稿面を均一に照射することができる。
【００２１】また、光源の発生ムラを補正するための補
正板１を光学系に対し移動可能とすることで、発生ムラ
及びレンズ４乗則を補正し、撮像手段（ＣＣＤ）にて出
力は均一かつ一定となる。この場合、補正板が光学系に
対し移動が可能なので部品ごとのバラツキや、個々の差
を吸収し補正することが可能である。
正板１を光学系に対し移動可能とすることで、発生ムラ
及びレンズ４乗則を補正し、撮像手段（ＣＣＤ）にて出
力は均一かつ一定となる。この場合、補正板が光学系に
対し移動が可能なので部品ごとのバラツキや、個々の差
を吸収し補正することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】請求項１乃至４に対応する効果： 管状
光源から原稿面に照射される光の強度は、印加電圧の入
力部に近い端部ほど強くなるが、本発明では、管状光源
を、原稿の読取ラインに対する照度がガラス管の輝度の
高い端部から輝度の低い端部に向かって連続的に強くな
るように構成したガラス管構造によって実現しているの
で、管状光源長手方向に沿っての配光むらをなくするこ
とができる。従って、容易に光電変換手段での光量のば
らつきをなし、正確な画像読取りを行うことができる。
光源から原稿面に照射される光の強度は、印加電圧の入
力部に近い端部ほど強くなるが、本発明では、管状光源
を、原稿の読取ラインに対する照度がガラス管の輝度の
高い端部から輝度の低い端部に向かって連続的に強くな
るように構成したガラス管構造によって実現しているの
で、管状光源長手方向に沿っての配光むらをなくするこ
とができる。従って、容易に光電変換手段での光量のば
らつきをなし、正確な画像読取りを行うことができる。
【図１】本発明が実施される画像読取装置の構成図であ
る。
る。
【図２】原稿面の照度分布と光電変換手段出力を示す説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の補正板の形状を示す説明図である。
【図４】光電変換手段出力の補正を示す説明図である。
【図５】光源による原稿面の照射を示す説明図である。
【図６】光源による原稿面の照射を示す説明図である。
【図７】光源による原稿面の照射を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施例による光源の形状を示す説明
図である。
図である。
【図９】原稿面の照度補正分布を示す説明図である。
【図１０】本発明の他の実施例による光源の形状を示す
説明図である。
説明図である。
【図１１】本発明の他の実施例による光源の形状を示す
説明図である。
説明図である。
【図１２】従来の画像読取装置の構成図である。
【図１３】従来の光源の形状を示す説明図である。
【図１４】本発明の他の実施例の光源による原稿面の照
射を示す説明図である。
射を示す説明図である。
【図１５】本発明の他の実施例の光源による原稿面の照
射を示す説明図である。
射を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施例による光源の形状を示す
説明図である。
説明図である。
【図１７】本発明の他の実施例の光源による原稿面の照
射を示す説明図である。
射を示す説明図である。
【図１８】原稿面の照度補正分布を示す説明図である。
１ 補正板
２ 集光レンズ
３ ＣＣＤ
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−177317（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−227377（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−50168（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−38782（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−36264（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 1/19
G03B 27/62
Claims (4)
- 【請求項１】 ガラス管の内壁に蛍光体層を、外壁に
ガラス管長手方向に一対の帯状電極を、それぞれ形成
し、内部に希ガスを封入し、前記帯状電極の端部を電源
入力部とした管状光源であって、該光源からの光を原稿
の読取りラインに照射する管状光源と、該読取りライン
からの反射光を光電変換する手段とを備えた画像読取り
装置において、 前記管状光源は、原稿の読取ラインに対する照度が帯状
電極の電源入力部側の端部から遠ざかる端部に向かって
強くなるガラス管構造を有することを特徴とする画像読
取り装置 。 - 【請求項２】 請求項１記載の画像読取り装置におい
て、前記ガラス管構造は、原稿の読取ラインに対する照
度が帯状電極の電源入力部側の端部から遠ざかる端部に
向って、ガラス管の肉厚が同一で外径が小さくなる又は
外径が同一で内径が大きくなることを特徴とする画像読
取り装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の画像読取り装置におい
て、前記ガラス管構造は、原稿の読取ラインに対する照
度が帯状電極の電源入力部側の端部から遠ざかる端部に
向って、一対の帯状電極間の開口角がに大きくなる又は
開口角が一定で開口が原稿の読取りラインに対し角度を
付けて変化していることを特徴とする画像読取り装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の画像
読取り装置において、前記管状光源は、キセノン蛍光ラ
ンプであることを特徴とする画像読取り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05549796A JP3492842B2 (ja) | 1996-02-18 | 1996-02-18 | 画像読取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05549796A JP3492842B2 (ja) | 1996-02-18 | 1996-02-18 | 画像読取り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09224131A JPH09224131A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3492842B2 true JP3492842B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=13000290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05549796A Expired - Fee Related JP3492842B2 (ja) | 1996-02-18 | 1996-02-18 | 画像読取り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492842B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7400429B2 (en) | 2003-03-17 | 2008-07-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image reading apparatus |
-
1996
- 1996-02-18 JP JP05549796A patent/JP3492842B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09224131A (ja) | 1997-08-26 |
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