JP4068684B2 - 外部光量絞り装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやスチルカメラに用いられている外部光量の絞り装置に関するもので、特に前記外部光量の絞り装置の絞り位置検出器の構成に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラやスチルカメラ等携帯機器に用いられている外部光量の絞り装置には常に小形化、薄型化、低消費電力化が求められている。外部光量に応じてアイリス羽を開閉して前記外部光量の絞りを調節する絞り機構を駆動するために、アクチュエータを用いることはよく知られている。例えば、特許公報昭５６ー５１７２９号（引用文献Ａ）によれば、以下のことが開示されている。その構成は、アクチュエータとして、２個の駆動コイルと永久磁石回転子と前記永久磁石回転子の回転位置を検出するため配設されたホール素子とを有するサーボメータを用い、回転子軸に直結したアイリスレバーの機械的な係合によって回転運動を絞り機構を構成する回動するリングに伝達するものである。その作用は、光電変換素子によって外部光量に応じて、前記サーボメータの駆動コイルに駆動電流を流して永久磁石回転子を回転させ、前記ホール素子によって永久磁石回転子の位置を検出して駆動電流を増減するフィードバックによって制御を行うものである
。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、前述の外部光量の絞りを調節する絞り機構は駆動するアクチュエータのホール素子検出と制御によっていて、絞り機構そのものを直接検出して制御するものではなく、以下に述べるような問題が生じていた。（１）モータの回転子の位置を検出していて、アイリス羽の開閉位置を直接検出していないために、機構のバックラッシュ等によって外部光量の絞りが正確にできない、（２）アクチュエータとして比較的大きいサーボメータを用いるので前記外部光量の絞り装置が大きくなり小型薄型化ができない、（３）位置検出をするフィードバック制御のために常時電流が流れており消費電力が大きく、３〜５Ｖ駆動で１５〜３０ｍＡにも達する、（４）フィードバック制御をするためにサーボメータの構造と駆動回路の構成が複雑になる等々の欠点があった。本発明の目的は、前述の欠点を除去して、外部光量の絞り装置の絞り精度の向上を図るものである。また、本発明の目的のもう一つは、構造簡単で長期的に精度維持が図れる外部光量の絞り装置の検出機構を提案することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題を解決するための手段は、外部光量に応じてアイリス羽を開閉して前記外部光量の絞りを調節する絞り機構と、該絞り機構を駆動するステッピングモータとで構成された外部光量絞り装置において、前記ステッピングモータの回転子軸に直接または減速輪列を介して、両端に一対のアイリスレバーピンを有する長板状のアイリスレバーを設けて前記ステッピングモータ部品をパッケージに収納した前記ステッピングモータユニットと、前記アイリスレバーピンと嵌合するアイリスレバーピン穴と、固定ピンに案内されるガイド溝があり長手方向に移動量検出用のスリット列を１個形成し、該スリット列と係合するアイリス羽の検出機構をパッケージの側壁に設け、互いにスライドする複数枚の前記アイリス羽を有する前記絞り機構を収納した前記絞り機構ユニットとを厚み方向に積層したことを特徴とする。
【０００６】
更に、本発明の課題を解決するための手段は、前記アイリス羽の外周部に１個の貫通するスリットまたは凹凸またはバーコードの印刷部を設け、該スリットまたは凹凸またはバーコードの印刷部と係合する光検出器または静電検出器または圧電検出器を前記絞り機構ユニット内に配設したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の外部光量絞り装置のアイリス羽の近接検出機構説明図である。図２は本発明の外部光量絞り装置の他のアイリス羽の近接検出機構説明図である。図３は図１のＡーＡ線断面図で透過光検出器の説明図である。図４は図２のＢーＢ線断面図で反射光検出器の説明図である。図１において、本発明の外部光量絞り装置４００は、近接検出機構２００が設けられてパッケージに収納された外部光量絞り機構ユニット１００と前記モータユニット３００とを厚み方向に積層組み立てることによって構成される。
【０００９】
本発明の外部光量絞り装置４００を構成するモータユニット３００はステッピングモータ、ＤＣモータ、ＡＣモータ等々適宜選択することができる。前記モータの回転子軸１１６には、両端に一対のアイリスレバーピン１１２、１１３を有するアイリスレバー１１７が固定されている。
【００１０】
外部光量絞り機構ユニット１００の、金属または樹脂からなるほぼ長方形でカップ状の偏平なパッケージ１０１の内部底面には、互いに前記パッケージの長手方向にスライドできる重畳された、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等樹脂からなる薄板状の２枚のアイリス羽１０２、１０３と、ガイドピン１０４、１０５及び１０６、１０７が前記パッケージ１０１の長辺の両側に対向して配設されている。前記アイリス羽１０２、１０３の長辺の両側に横長のガイド溝１０８、１０９及び１１０、１１１が平行に対向配設され、前記ガイドピン１０４、１０５及び１０６、１０７で案内されてスライド方向が保持される。前記アイリスレバーピン１１２、１１３は夫々アイリス羽１０２、１０３のアイリスレバーピン穴１１４、１１５に嵌合される。
【００１１】
図１及び図３において、本発明のアイリス羽の近接検出機構２００は、外部光量絞り機構ユニット１００のパッケージ１０１の側壁近傍に設置される。約１ｍｍ厚みのアイリス羽１０２の外周部には側面と平行に１個以上のスリット列が形成されてアイリス羽検出部２０１が構成され、前記アイリス羽検出部２０１を通過する光量の変化を検出する発光部と受光部とに分離された透過光検出器２０２が、前記アイリス羽検出部２０１と一対の空隙を介して配設される。前記アイリス羽検出部２０１のスリット列の個数は、アイリス羽のスライド方向の移動量、必要な微細な分解能及び後述するようにモータの種類によって決定することができる。
【００１２】
図２及び図４において、図１と共通の部分を省略して要点のみを説明すれば、本発明のアイリス羽１０２の反射光近接検出機構５００は、外部光量絞り機構ユニット１００のパッケージ１０１の側壁近傍に設置される。アイリス羽１０２の外周部には側面と平行に１個以上の厚み方向の凹凸部列が形成、またはバーコード列が印刷されてアイリス羽反射光検出部５０１が構成され、前記アイリス羽反射光検出部５０１で反射する光量の変化を検出する反射光検出器５０２が、前記アイリス羽反射光検出部５０１と空隙を介して配設される。前記アイリス羽反射光検出部５０１の凹凸部列またはバーコード列の個数は、前記アイリス羽１０２のスライド方向の移動量、必要な微細な分解能及び後述するようにモータの種類によって決定することができる。また、反射光近接検出機構５００の反射効率を向上させて検出感度を上げるために、アイリス羽１０２の受光面にアルミ材の薄膜を蒸着、スパッタリング方法等で密着させてもよい。
【００１３】
図１において、前記モータユニット３００がステッピングモータユニットの場合は、アイリス羽の原点検出はアイリス羽検出部にあるスリット列、凹凸列等は１個でも可能である。前記原点からのアイリス羽の移動は有極駆動電圧電流によるオープン駆動で前記ステッピングモータは制御されるからである。前記モータユニット３００がＤＣモータユニット、ＡＣモータユニットの場合は、前記原点からのアイリス羽の移動量に対応するアイリス羽検出部にあるスリット列、凹凸列、バーコード列等は複数個が必要となり、クローズド制御して回転位置を保持しなければならない。
【００１４】
本発明のいずれのアイリス羽の近接検出機構においても、外部光量の絞りをきめるアイリス羽の位置が直接検出されるので、原点位置及び原点位置からのアイリス羽の移動量が正確に検出される。従って、外部光量に応じて正確な絞り機能が図られることは明らかである。
【００１５】
また、本発明の実施例では光検出器を中心に説明してあるが、アイリス羽１０２の外周部の側面と平行に１個以上のストライプ状に磁気記録された薄膜のメディアを設け、前記メディアを磁気センサで読み出す磁気記録検出器を設けてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、外部光量の絞り装置の近接検出機構は、絞り機構ユニットのパッケージに収納されるので、外部光量の絞り装置全体の厚みが大幅に低減された。
【００１７】
本発明によれば、外部光量の絞り装置のアイリス羽検出部に、例えばアルミ薄膜を密着させれば反射光近接検出器の検出信号を十分大きくとることができて、Ｓ／Ｎ比が向上し、絞り位置精度の安定化が図られる。
【００１８】
また、本発明によれば、外部光量の絞り装置全体の消費電力は、絞り機構ユニットの構造が簡単で軽量化されているので低減され、モータユニットに時計用のステッピングモータを用いるなら一層効果的に低減される。
【００１９】
また、本発明によれば、近接検出機構は、外部光量の絞り装置のアイリス羽検出部と係合する近接検出器によって、絞り機構の原点復帰、原点からの移動量が容易に正確に微細に得られることである。
【００２０】
更に、本発明によれば、外部光量の絞り装置の近接検出機構は、構造簡単で検出信号が大きくとれるので長期的に検出精度の安定が図られる。
【００２１】
また更に、本発明によれば、近接検出機構は、外部光量の絞り装置のアイリス羽と係合する近接検出器として、光検出器、磁気検出器等々要求仕様によって広範囲な設計上の選択ができることである。
【００２２】
更にまた、本発明によれば、近接検出機構は、アイリス羽と直接係合して原点検出を行っているので運動変換機構のバックラッシュの影響がなく、外部光量に応じた微細な絞り調整が可能で、前記アイリス羽のモータの回転角度へ換算した分解能として０．１°が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外部光量絞り装置のアイリス羽の近接検出機構説明図である。
【図２】図２は本発明の外部光量絞り装置の他のアイリス羽の近接検出機構説明図である。
【図３】図１のＡーＡ線断面図で透過光検出器の説明図である。
【図４】図２のＢーＢ線断面図で反射光検出器の説明図である。
【符号の説明】
１００ 外部光量絞り機構ユニット
１０１ パッケージ
１０２、１０３ アイリス羽
１０４、１０５、１０６、１０７ ガイドピン
１０８、１０９、１１０、１１１ ガイド溝
１１２、１１３ アイリスレバーピン
１１４、１１５ アイリスレバーピン穴
１１６ 回転子軸
１１７ アイリスレバー
２００ 近接検出機構
２０１ アイリス羽検出部
２０２ 透過光検出器
３００ モータユニット
４００ 外部光量絞り装置
５００ 反射光近接検出機構
５０１ アイリス羽反射光検出部
５０２ 反射光検出器
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやスチルカメラに用いられている外部光量の絞り装置に関するもので、特に前記外部光量の絞り装置の絞り位置検出器の構成に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラやスチルカメラ等携帯機器に用いられている外部光量の絞り装置には常に小形化、薄型化、低消費電力化が求められている。外部光量に応じてアイリス羽を開閉して前記外部光量の絞りを調節する絞り機構を駆動するために、アクチュエータを用いることはよく知られている。例えば、特許公報昭５６ー５１７２９号（引用文献Ａ）によれば、以下のことが開示されている。その構成は、アクチュエータとして、２個の駆動コイルと永久磁石回転子と前記永久磁石回転子の回転位置を検出するため配設されたホール素子とを有するサーボメータを用い、回転子軸に直結したアイリスレバーの機械的な係合によって回転運動を絞り機構を構成する回動するリングに伝達するものである。その作用は、光電変換素子によって外部光量に応じて、前記サーボメータの駆動コイルに駆動電流を流して永久磁石回転子を回転させ、前記ホール素子によって永久磁石回転子の位置を検出して駆動電流を増減するフィードバックによって制御を行うものである
。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、前述の外部光量の絞りを調節する絞り機構は駆動するアクチュエータのホール素子検出と制御によっていて、絞り機構そのものを直接検出して制御するものではなく、以下に述べるような問題が生じていた。（１）モータの回転子の位置を検出していて、アイリス羽の開閉位置を直接検出していないために、機構のバックラッシュ等によって外部光量の絞りが正確にできない、（２）アクチュエータとして比較的大きいサーボメータを用いるので前記外部光量の絞り装置が大きくなり小型薄型化ができない、（３）位置検出をするフィードバック制御のために常時電流が流れており消費電力が大きく、３〜５Ｖ駆動で１５〜３０ｍＡにも達する、（４）フィードバック制御をするためにサーボメータの構造と駆動回路の構成が複雑になる等々の欠点があった。本発明の目的は、前述の欠点を除去して、外部光量の絞り装置の絞り精度の向上を図るものである。また、本発明の目的のもう一つは、構造簡単で長期的に精度維持が図れる外部光量の絞り装置の検出機構を提案することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題を解決するための手段は、外部光量に応じてアイリス羽を開閉して前記外部光量の絞りを調節する絞り機構と、該絞り機構を駆動するステッピングモータとで構成された外部光量絞り装置において、前記ステッピングモータの回転子軸に直接または減速輪列を介して、両端に一対のアイリスレバーピンを有する長板状のアイリスレバーを設けて前記ステッピングモータ部品をパッケージに収納した前記ステッピングモータユニットと、前記アイリスレバーピンと嵌合するアイリスレバーピン穴と、固定ピンに案内されるガイド溝があり長手方向に移動量検出用のスリット列を１個形成し、該スリット列と係合するアイリス羽の検出機構をパッケージの側壁に設け、互いにスライドする複数枚の前記アイリス羽を有する前記絞り機構を収納した前記絞り機構ユニットとを厚み方向に積層したことを特徴とする。
【０００６】
更に、本発明の課題を解決するための手段は、前記アイリス羽の外周部に１個の貫通するスリットまたは凹凸またはバーコードの印刷部を設け、該スリットまたは凹凸またはバーコードの印刷部と係合する光検出器または静電検出器または圧電検出器を前記絞り機構ユニット内に配設したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の外部光量絞り装置のアイリス羽の近接検出機構説明図である。図２は本発明の外部光量絞り装置の他のアイリス羽の近接検出機構説明図である。図３は図１のＡーＡ線断面図で透過光検出器の説明図である。図４は図２のＢーＢ線断面図で反射光検出器の説明図である。図１において、本発明の外部光量絞り装置４００は、近接検出機構２００が設けられてパッケージに収納された外部光量絞り機構ユニット１００と前記モータユニット３００とを厚み方向に積層組み立てることによって構成される。
【０００９】
本発明の外部光量絞り装置４００を構成するモータユニット３００はステッピングモータ、ＤＣモータ、ＡＣモータ等々適宜選択することができる。前記モータの回転子軸１１６には、両端に一対のアイリスレバーピン１１２、１１３を有するアイリスレバー１１７が固定されている。
【００１０】
外部光量絞り機構ユニット１００の、金属または樹脂からなるほぼ長方形でカップ状の偏平なパッケージ１０１の内部底面には、互いに前記パッケージの長手方向にスライドできる重畳された、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等樹脂からなる薄板状の２枚のアイリス羽１０２、１０３と、ガイドピン１０４、１０５及び１０６、１０７が前記パッケージ１０１の長辺の両側に対向して配設されている。前記アイリス羽１０２、１０３の長辺の両側に横長のガイド溝１０８、１０９及び１１０、１１１が平行に対向配設され、前記ガイドピン１０４、１０５及び１０６、１０７で案内されてスライド方向が保持される。前記アイリスレバーピン１１２、１１３は夫々アイリス羽１０２、１０３のアイリスレバーピン穴１１４、１１５に嵌合される。
【００１１】
図１及び図３において、本発明のアイリス羽の近接検出機構２００は、外部光量絞り機構ユニット１００のパッケージ１０１の側壁近傍に設置される。約１ｍｍ厚みのアイリス羽１０２の外周部には側面と平行に１個以上のスリット列が形成されてアイリス羽検出部２０１が構成され、前記アイリス羽検出部２０１を通過する光量の変化を検出する発光部と受光部とに分離された透過光検出器２０２が、前記アイリス羽検出部２０１と一対の空隙を介して配設される。前記アイリス羽検出部２０１のスリット列の個数は、アイリス羽のスライド方向の移動量、必要な微細な分解能及び後述するようにモータの種類によって決定することができる。
【００１２】
図２及び図４において、図１と共通の部分を省略して要点のみを説明すれば、本発明のアイリス羽１０２の反射光近接検出機構５００は、外部光量絞り機構ユニット１００のパッケージ１０１の側壁近傍に設置される。アイリス羽１０２の外周部には側面と平行に１個以上の厚み方向の凹凸部列が形成、またはバーコード列が印刷されてアイリス羽反射光検出部５０１が構成され、前記アイリス羽反射光検出部５０１で反射する光量の変化を検出する反射光検出器５０２が、前記アイリス羽反射光検出部５０１と空隙を介して配設される。前記アイリス羽反射光検出部５０１の凹凸部列またはバーコード列の個数は、前記アイリス羽１０２のスライド方向の移動量、必要な微細な分解能及び後述するようにモータの種類によって決定することができる。また、反射光近接検出機構５００の反射効率を向上させて検出感度を上げるために、アイリス羽１０２の受光面にアルミ材の薄膜を蒸着、スパッタリング方法等で密着させてもよい。
【００１３】
図１において、前記モータユニット３００がステッピングモータユニットの場合は、アイリス羽の原点検出はアイリス羽検出部にあるスリット列、凹凸列等は１個でも可能である。前記原点からのアイリス羽の移動は有極駆動電圧電流によるオープン駆動で前記ステッピングモータは制御されるからである。前記モータユニット３００がＤＣモータユニット、ＡＣモータユニットの場合は、前記原点からのアイリス羽の移動量に対応するアイリス羽検出部にあるスリット列、凹凸列、バーコード列等は複数個が必要となり、クローズド制御して回転位置を保持しなければならない。
【００１４】
本発明のいずれのアイリス羽の近接検出機構においても、外部光量の絞りをきめるアイリス羽の位置が直接検出されるので、原点位置及び原点位置からのアイリス羽の移動量が正確に検出される。従って、外部光量に応じて正確な絞り機能が図られることは明らかである。
【００１５】
また、本発明の実施例では光検出器を中心に説明してあるが、アイリス羽１０２の外周部の側面と平行に１個以上のストライプ状に磁気記録された薄膜のメディアを設け、前記メディアを磁気センサで読み出す磁気記録検出器を設けてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、外部光量の絞り装置の近接検出機構は、絞り機構ユニットのパッケージに収納されるので、外部光量の絞り装置全体の厚みが大幅に低減された。
【００１７】
本発明によれば、外部光量の絞り装置のアイリス羽検出部に、例えばアルミ薄膜を密着させれば反射光近接検出器の検出信号を十分大きくとることができて、Ｓ／Ｎ比が向上し、絞り位置精度の安定化が図られる。
【００１８】
また、本発明によれば、外部光量の絞り装置全体の消費電力は、絞り機構ユニットの構造が簡単で軽量化されているので低減され、モータユニットに時計用のステッピングモータを用いるなら一層効果的に低減される。
【００１９】
また、本発明によれば、近接検出機構は、外部光量の絞り装置のアイリス羽検出部と係合する近接検出器によって、絞り機構の原点復帰、原点からの移動量が容易に正確に微細に得られることである。
【００２０】
更に、本発明によれば、外部光量の絞り装置の近接検出機構は、構造簡単で検出信号が大きくとれるので長期的に検出精度の安定が図られる。
【００２１】
また更に、本発明によれば、近接検出機構は、外部光量の絞り装置のアイリス羽と係合する近接検出器として、光検出器、磁気検出器等々要求仕様によって広範囲な設計上の選択ができることである。
【００２２】
更にまた、本発明によれば、近接検出機構は、アイリス羽と直接係合して原点検出を行っているので運動変換機構のバックラッシュの影響がなく、外部光量に応じた微細な絞り調整が可能で、前記アイリス羽のモータの回転角度へ換算した分解能として０．１°が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外部光量絞り装置のアイリス羽の近接検出機構説明図である。
【図２】図２は本発明の外部光量絞り装置の他のアイリス羽の近接検出機構説明図である。
【図３】図１のＡーＡ線断面図で透過光検出器の説明図である。
【図４】図２のＢーＢ線断面図で反射光検出器の説明図である。
【符号の説明】
１００ 外部光量絞り機構ユニット
１０１ パッケージ
１０２、１０３ アイリス羽
１０４、１０５、１０６、１０７ ガイドピン
１０８、１０９、１１０、１１１ ガイド溝
１１２、１１３ アイリスレバーピン
１１４、１１５ アイリスレバーピン穴
１１６ 回転子軸
１１７ アイリスレバー
２００ 近接検出機構
２０１ アイリス羽検出部
２０２ 透過光検出器
３００ モータユニット
４００ 外部光量絞り装置
５００ 反射光近接検出機構
５０１ アイリス羽反射光検出部
５０２ 反射光検出器
Claims (2)
- 外部光量に応じてアイリス羽を開閉して前記外部光量の絞りを調節する絞り機構と、該絞り機構を駆動するステッピングモータとで構成された外部光量絞り装置において、前記ステッピングモータの回転子軸に直接または減速輪列を介して、両端に一対のアイリスレバーピンを有する長板状のアイリスレバーを設けて前記ステッピングモータ部品をパッケージに収納した前記ステッピングモータユニットと、前記アイリスレバーピンと嵌合するアイリスレバーピン穴と、固定ピンに案内されるガイド溝があり長手方向に移動量検出用のスリット列を１個形成し、該スリット列と係合するアイリス羽の検出機構をパッケージの側壁に設け、互いにスライドする複数枚の前記アイリス羽を有する前記絞り機構を収納した前記絞り機構ユニットとを厚み方向に積層したことを特徴とする外部光量絞り装置。
- 前記アイリス羽の外周部に１個の貫通するスリットまたは凹凸またはバーコードの印刷部を設け、該スリットまたは凹凸またはバーコードの印刷部と係合する光検出器または静電検出器または圧電検出器を前記絞り機構ユニット内に配設したことを特徴とする請求項１に記載の外部光量絞り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08466497A JP4068684B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 外部光量絞り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08466497A JP4068684B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 外部光量絞り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260451A JPH10260451A (ja) | 1998-09-29 |
| JP4068684B2 true JP4068684B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=13836993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08466497A Expired - Fee Related JP4068684B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 外部光量絞り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4068684B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101685237B (zh) * | 2008-09-25 | 2012-01-11 | 日本精密测器株式会社 | 光圈装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101959251B1 (ko) * | 2017-01-26 | 2019-03-18 | 자화전자(주) | 카메라의 아이리스 구동장치 |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP08466497A patent/JP4068684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101685237B (zh) * | 2008-09-25 | 2012-01-11 | 日本精密测器株式会社 | 光圈装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10260451A (ja) | 1998-09-29 |
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