JPH01214828A - Automatically focused projecting device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 −の1 この発明は、オートフォーカス投影装置に関する。[Detailed description of the invention] -1 The present invention relates to an autofocus projection device.
慢】し矢弦」し
第8図を参照すると、従来の、t−トフォーカス投影装
置は、ミラーaとヘッドhに取付けられたオートフォー
カスレンズ系す及び投影レンズCを有している。原稿d
を通った投影像は、投影レンズCを通り、ミラーaで反
射してスクリーンeに拡大投影される。このとぎのミラ
ーaからスクリーンeまでの光軸の距離はiである。こ
の状態でA−トフォーカスレンズ系すがスクリーンeま
での距離を測る。この測距により距1lllliを推定
する。Referring to FIG. 8, a conventional t-focus projection apparatus has an autofocus lens system and a projection lens C attached to a mirror a and a head h. Manuscript d
The projected image passes through a projection lens C, is reflected by a mirror a, and is enlarged and projected onto a screen e. The distance of the optical axis from this stop mirror a to the screen e is i. In this state, measure the distance from the A-to-focus lens system to the screen e. A distance of 1lllli is estimated by this distance measurement.
、 が “しようとする・
ところが、スクリーンeのA点では長方形であった像が
破線で示すようにミラーaの傾きを変えて像を8点に上
げると、第7図に示すように像が歪んで台形になってし
まう。However, when the image is rectangular at point A on screen e, when the inclination of mirror a is changed to raise the image to 8 points as shown by the broken line, the image becomes as shown in Figure 7. It becomes distorted and trapezoidal.
このとき、ミラーaからスクリーンまでの光軸の距離g
が
1 =gcosα
となり大きくなる。つまりオートフォーカスレンズ系す
とスクリーンeまでの距離を直接測定する方式ではオー
トフォーカスが正しく動作しない。At this time, the distance g of the optical axis from mirror a to the screen
becomes 1=gcosα and becomes large. In other words, autofocus will not work correctly if the distance between the autofocus lens system and the screen e is directly measured.
&i二1江
そこでこの発明は、投影位置が変化することにより生ず
る投影像の台形歪みを少なくでき、かつ正しく結像させ
得るオートフォーカス投影装置を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an autofocus projection device that can reduce trapezoidal distortion of a projected image caused by a change in the projection position and can form an image correctly.
11悲11 この発明は特許請求の範囲を要旨としている。11 sad 11 The invention is summarized in the claims.
・ を解卜するための 第1図と第2図を参照する。・To resolve Please refer to FIGS. 1 and 2.
オートフォーカス投影装置としてのオーバヘッドプロジ
ェクタ1は、投影レンズ11と調整部Hを有する。投影
レンズ11は、投影物(実施例では原稿7)をスクリー
ン14に投影する。An overhead projector 1 as an autofocus projection device includes a projection lens 11 and an adjustment section H. The projection lens 11 projects a projection object (original 7 in the embodiment) onto the screen 14 .
調整部Hは上記投影物7の像を上記スクリーン14上に
形成させる。The adjustment section H forms an image of the projection object 7 on the screen 14.
信号発生部12は上記スクリーン14に向けて信号を発
する。信号受信部13は上記スクリーン14から反射さ
れてきた信号を受け取り、上記スクリーン14までの距
離に応じた出力信号を出力する。The signal generator 12 emits a signal toward the screen 14 . The signal receiving section 13 receives the signal reflected from the screen 14 and outputs an output signal according to the distance to the screen 14.
上記信号受信部13からの出力に応じて上記調整部Hが
その光軸に対して直交する方向に、投影レンズ11と投
影物7とを相対的に移動させて投影物7の像を、に記ス
クリーン上に形成するように構成されている。In response to the output from the signal receiving section 13, the adjustment section H moves the projection lens 11 and the projection object 7 relatively in a direction perpendicular to the optical axis thereof, so that the image of the projection object 7 is adjusted to The screen is configured to be formed on the screen.
1−皿
スクリーン14上の投影像の位置を第2図のように上げ
たいときは、投影レンズ11をスクリーン14側にシフ
トする。結果的に投影レンズ11と投影物7を相対的に
移動することで、投影像の歪みを矯正する。When it is desired to raise the position of the projected image on the 1-pan screen 14 as shown in FIG. 2, the projection lens 11 is shifted toward the screen 14. As a result, by relatively moving the projection lens 11 and the projection object 7, the distortion of the projected image is corrected.
i1 第1図と第2図を参照する。i1 Please refer to FIGS. 1 and 2.
[オーバーへラドプロジェクタ1]
オーバヘツドブOジエクタ1は、本体2と支柱3及びヘ
ッド部4を備えている。本体2の隅部には支柱3がたて
て設けである。この支柱3にヘッド部4が上下移動調整
可能に設定されている。[Overhead Projector 1] The overhead O-projector 1 includes a main body 2, a support 3, and a head portion 4. A pillar 3 is provided vertically at the corner of the main body 2. A head portion 4 is set on this support 3 so as to be adjustable in vertical movement.
[木 体2]
前記本体2には、リセットボタン5と透明の原稿台6が
設けられている。この原稿台6の上には通常の原稿7が
のせられる。また本体2の内部には、光源8と集光用フ
レネルレンズ9が設けられている。[Wooden body 2] The main body 2 is provided with a reset button 5 and a transparent document table 6. A normal original 7 is placed on this original table 6. Further, inside the main body 2, a light source 8 and a condensing Fresnel lens 9 are provided.
この光源8は可視光を発光するものであり、赤外光成分
の少ないものが好ましい。また必要に応じてフィル゛タ
ーを設は赤外光を除去することもできる。This light source 8 emits visible light, and preferably has a small amount of infrared light component. In addition, a filter can be installed to remove infrared light if necessary.
[ヘッド部41
ヘッド部4のベース部4aには、投影レンズ10、反射
ミラー11、信号発生部12、信号受信部13などを支
持している。[Head Section 41 The base section 4a of the head section 4 supports a projection lens 10, a reflecting mirror 11, a signal generating section 12, a signal receiving section 13, and the like.
[調整部H]
調整部Hは投影レンズ10、反射ミラー11、信号発生
部12、信号受信部13、操作手段30などを備える。[Adjustment Unit H] The adjustment unit H includes a projection lens 10, a reflection mirror 11, a signal generation unit 12, a signal reception unit 13, an operating means 30, and the like.
ベース部4aは伸縮部4bを介して固定部4Cに接続さ
れている。The base portion 4a is connected to the fixed portion 4C via the expandable portion 4b.
ベース部4aは固定部4Cの駆動手段4dにより光軸と
直交する方向に移動自在である。The base portion 4a is movable in a direction perpendicular to the optical axis by a driving means 4d of the fixed portion 4C.
伸縮部4bは可撓性ゴムなどでできたし一腹である。The stretchable part 4b is made of flexible rubber or the like.
また駆動手段4dはたとえばモータとボールネジを組合
せである。Further, the driving means 4d is, for example, a combination of a motor and a ball screw.
信号発生部12と信号受信部13は投影レンズ10の両
側に位置されている。つまり、信号発生部12、投影レ
ンズ10及び信号受信部13は、スクリーン面14と平
行となるように配列されている。The signal generating section 12 and the signal receiving section 13 are located on both sides of the projection lens 10. That is, the signal generating section 12, the projection lens 10, and the signal receiving section 13 are arranged parallel to the screen surface 14.
光源8の光は、フレネルレンズ9、原稿台6、原稿7を
通りフレネルレンズ9により投影レンズ10に集光され
る。この原稿7の内容を含んだ光は、投影レンズ10と
反射ミラー11によりスクリーン面14に共役関係で拡
大投影され、スクリーン面14に原稿7の内容を表示で
きるようになっている。この投影レンズ10の光学軸1
0aで示すように、原稿7の点Pはスクリーン面14上
の投影位置Δにおいて共役関係で投影される。The light from the light source 8 passes through the Fresnel lens 9, the document table 6, and the document 7, and is focused onto the projection lens 10 by the Fresnel lens 9. The light containing the contents of the original 7 is enlarged and projected onto the screen surface 14 in a conjugate relationship by the projection lens 10 and the reflection mirror 11, so that the contents of the original 7 can be displayed on the screen surface 14. Optical axis 1 of this projection lens 10
As shown by 0a, a point P on the original 7 is projected on the screen surface 14 at a projection position Δ in a conjugate relationship.
なおこの調整部は周知の通り信号受信部からの信号に応
じてモータ39の回転により、投影レンズ部10をその
光軸方向に移動可能とし、原稿7をスクリーン面上に正
しく投影する。As is well known, this adjusting section enables the projection lens section 10 to move in the direction of its optical axis by rotating a motor 39 in response to a signal from a signal receiving section, thereby correctly projecting the original 7 onto the screen surface.
し信号発生部121
第3図を参照する。前記信号発生部12は、光を出す発
光手段16と投光手段17を有している。この発光手段
16は、好ましくは赤外又は近赤外波長領域の光を出せ
るものであり、発光ダイオード(LED)やレーザダイ
オード(LD)が採用できる。投光手段17は凸形の投
光レンズであり、発光手段16の光をスクリーン面14
に向けて投光するようになっている。Refer to FIG. 3 for the signal generating section 121. The signal generating section 12 has a light emitting means 16 and a light projecting means 17 for emitting light. The light emitting means 16 is preferably capable of emitting light in the infrared or near infrared wavelength region, and can be a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD). The light projecting means 17 is a convex light projecting lens, and the light from the light emitting means 16 is directed to the screen surface 14.
It is designed to project light towards.
[信号受信部13]
一方、前記信号受信部13は、集光手段20と受光位置
検出手段21を有している。[Signal Receiving Section 13] On the other hand, the signal receiving section 13 includes a light collecting means 20 and a light receiving position detecting means 21.
集光手段20は投光手段17からの光がスクリーン面1
4で反射した光を受光位置検出手段21に集光するもの
である。受光位置検出手段21における受光位置は、ス
クリーン面14と集光手段20の距1IIILに対応し
ている。The light condensing means 20 directs the light from the light projecting means 17 to the screen surface 1.
4 is focused on the light receiving position detection means 21. The light receiving position in the light receiving position detecting means 21 corresponds to the distance 1IIIL between the screen surface 14 and the condensing means 20.
[受光位置検出手段21] ここで、前記受光位置検出手段21について説明する。[Light receiving position detection means 21] Here, the light receiving position detecting means 21 will be explained.
第4図の受光位置検出手段21は、好ましくは半導体装
置検出器(p osition S ensiNVe
Detector )である。The light receiving position detecting means 21 in FIG. 4 is preferably a semiconductor device detector (position sensor).
Detector).
[操作手段301 第3図の操作手段30を説明する。[Operation means 301 The operating means 30 shown in FIG. 3 will be explained.
増幅器32.33の入力端子は、受光位置検出手段21
の電極21d、21cにそれぞれ接続されている。増幅
器32.33の出力端子はアナログ・スイッチ35に接
続されている。アナログ・スイッチ35はA/Dコンバ
ータ36を介してマイクロプロセッサ37に接続されて
いる。The input terminals of the amplifiers 32 and 33 are connected to the light receiving position detection means 21.
are connected to electrodes 21d and 21c, respectively. The output terminals of amplifiers 32,33 are connected to analog switch 35. Analog switch 35 is connected to microprocessor 37 via A/D converter 36.
このマイクロプロセッサ37には前記リセットボタン5
とステップモータとしてのモータ39及び発光手段16
が接続されている。This microprocessor 37 has the reset button 5.
and a motor 39 as a step motor and a light emitting means 16
is connected.
このリセットボタン5は第1図にも示されている。This reset button 5 is also shown in FIG.
モータ39はマイクロプロセッサ37の指令により投影
レンズ10をその光軸方向に移動可能である。この投影
レンズ1oの移動位置情報は、マイクロプロセッサ37
にフィードバックされるようになっている。また、前記
発光手段16はマイク0ブ0セツサ37の指令により発
光する。The motor 39 is capable of moving the projection lens 10 in the direction of its optical axis according to commands from the microprocessor 37. The movement position information of the projection lens 1o is stored in the microprocessor 37.
feedback is provided. Further, the light emitting means 16 emits light in response to a command from the microphone setter 37.
[作 動]
まず電源を投入して第1図と第3図のリセットボタン5
を押し、マイクロプロセッサ37をリセットする。[Operation] First, turn on the power and press the reset button 5 in Figures 1 and 3.
Press to reset the microprocessor 37.
第1図と第2図に示すように、原稿台6に所望の内容を
記載した原稿7をのせる。光源8により、投影レンズ1
o、反射ミラー11を介して原稿7の内容をスクリーン
面14上に投影する。原稿7のP点は投影中心へに投影
される。As shown in FIGS. 1 and 2, a document 7 containing desired content is placed on the document table 6. The light source 8 causes the projection lens 1 to
o. The contents of the original document 7 are projected onto the screen surface 14 via the reflecting mirror 11. Point P of the original 7 is projected onto the projection center.
この際投影レンズ10を光軸方向に移動して焦点合せを
する。第3図を参照する。At this time, the projection lens 10 is moved in the optical axis direction for focusing. See Figure 3.
すなわら、マイクロプロセッサ37の指令により、発光
手段16から近赤外又は赤外領域の光をスクリーン面1
4の点P2に向けて投光手段17を介して投光する。ス
クリーン面14で反射したこの光は、集光手段20によ
り受光位置検出手段21に受光される。この入射スポッ
ト光LPの用心位置に暴いて、電極21d、21eから
光電流It 、I2が増幅器32.33に入力される。That is, according to a command from the microprocessor 37, light in the near-infrared or infrared region is emitted from the light emitting means 16 onto the screen surface 1.
The light is projected through the light projecting means 17 toward the point P2 of No. 4. This light reflected by the screen surface 14 is received by the light receiving position detecting means 21 by the condensing means 20. Opposite the incident spot light LP, photocurrents It and I2 are input to amplifiers 32 and 33 from electrodes 21d and 21e, respectively.
増幅器32.33によりこれらの光電流■1、I2は、
電流−電圧変換増幅される。そして、アナログ・スイッ
チ35により、光電流I+ 、I2に対応する2つの電
圧値は切換えられてA/Dコンバータ36により順次A
D変換される。These photocurrents ■1 and I2 are generated by amplifiers 32 and 33,
Current-to-voltage conversion is amplified. Then, the analog switch 35 switches the two voltage values corresponding to the photocurrents I+ and I2, and the A/D converter 36 sequentially converts the photocurrents I+ and I2 into A/D converter 36.
D-converted.
このようにしてディジタル値となった信号は、マイクロ
プロセッサ37に入射スポット光LPの位置データとし
て送られる。このデータを基にして、マイクロプロセッ
サ37は演痒して焦点のずれている吊を定め、モータ3
9に所定のステップ数だけ回転するように指令を与える
。The signal thus converted into a digital value is sent to the microprocessor 37 as position data of the incident spot light LP. Based on this data, the microprocessor 37 determines the defocused suspension and motor 3.
9 to rotate by a predetermined number of steps.
これにより投影レンズ10は光軸方向にそって所定指示
a移動して、焦点合せを完了する。As a result, the projection lens 10 is moved by a predetermined direction a along the optical axis direction, and focusing is completed.
ところで、破線で示すようにマイクロプロセッサ37に
は投影レンズ10の位置情報がフィードバックされてメ
モリされる。これにより、次にリセットボタン5を押す
ときにはその位置から投影レンズ10を移動する。また
、再度リセットボタン5を押したり、再電源投入操作時
にのみ投影レンズ10を移動して焦点合せをし、すなわ
ちオートフォーカス操作を行うJ:うにし、オートフォ
ーカス操作が完了した時は、次のリセット操作や再電源
投入をするときまで、オートフォーカス時の投影レンズ
10の位置状態を保持するのである。By the way, as shown by the broken line, the position information of the projection lens 10 is fed back to the microprocessor 37 and stored in the memory. Thereby, the next time the reset button 5 is pressed, the projection lens 10 is moved from that position. In addition, when the reset button 5 is pressed again or the power is turned on again, the projection lens 10 is moved and focused, that is, the autofocus operation is performed. When the autofocus operation is completed, the following The positional state of the projection lens 10 during autofocus is maintained until a reset operation or the power is turned on again.
もし、常にオートフォーカスを働かせると、スクリーン
面上の投影像の説明者又は指示棒等を受光位置検出手段
21が検出しそこに焦点合せをしようとしてオートフォ
ーカスが作動したり、その他の外乱条件をひろって常に
フォーカス点が移動する。このためスクリーン面が非常
に見づらい。このことをなくすために、−度フオーカス
したら、次のリセット又は再電源投入までフォーカスを
固定することにより安定した像面が得られスクリーン面
が児やすくなる。If autofocus is always activated, the light receiving position detection means 21 may detect the person explaining the projected image on the screen or the pointing stick, and the autofocus may operate to try to focus there, or other disturbance conditions may occur. The focus point constantly moves. This makes the screen very difficult to see. In order to eliminate this problem, after focusing by -degree, the focus is fixed until the next reset or power is turned on again, so that a stable image plane can be obtained and the screen surface can be easily distorted.
次に第2図の投影中心をAからBに移す場合には、駆動
手段4dを駆動して伸縮部4cを所定シフトff1Rだ
け伸ばす。つまり投影レンズ10が原稿6との間で、シ
フトff1Rだけその光軸と直行方向に移動し!ここと
となる。Next, when moving the projection center from A to B in FIG. 2, the driving means 4d is driven to extend the telescopic portion 4c by a predetermined shift ff1R. In other words, the projection lens 10 moves in the direction perpendicular to its optical axis by the amount of shift ff1R between the projection lens 10 and the original 6! Here and there.
これにより原稿6のP点を通る光軸は点線で示す経路を
たどり、P点は投影中心Bに移動して拡大投影される。As a result, the optical axis passing through point P of the original document 6 follows the path shown by the dotted line, and point P is moved to the projection center B and is enlarged and projected.
このようにしても、投影中心が8のスリターン14上で
の画像は台形歪みを生じない。Even in this case, the image on the return 14 whose projection center is 8 does not suffer from trapezoidal distortion.
第4図と第5図は投影レンズ10と原稿6及びスクリー
ン14の関係を示す原理図である。ただし、反射ミラー
は省略しである。第4図は第2図の実線の位置に対応し
ている。4 and 5 are principle diagrams showing the relationship between the projection lens 10, the original 6, and the screen 14. FIG. However, the reflection mirror is omitted. FIG. 4 corresponds to the position of the solid line in FIG.
第5図は第2図の破線の位置に対応している。FIG. 5 corresponds to the position of the broken line in FIG.
第4図の標準状態から第5図のようにスクリーン14上
の投影画像を上方に移す場合、投影レンズがその光軸1
0aと直行する方向にシフトff1Rだけ移動させるわ
けであるが、原16及びスクリーン14は光軸10aと
直行する平面内に相変わらずあるため投影画像が台形歪
みを生じない。When moving the projected image on the screen 14 upward from the standard state shown in FIG. 4 as shown in FIG.
Although the projection image is moved by the shift ff1R in the direction perpendicular to 0a, the projected image does not suffer from trapezoidal distortion because the original 16 and screen 14 remain in the plane perpendicular to the optical axis 10a.
このように投影中心がAからBに移ったとき、投影レン
ズ10は上述の場合と同様に焦点合せが自動的に行われ
る。When the projection center shifts from A to B in this manner, the projection lens 10 is automatically focused in the same way as in the above case.
このとき、投影レンズ10とオートフォーカス光学系を
構成する信号発生部12と信号受信部13などが所定の
シフト吊だけ一体に移動される。そして投影レンズ10
と信号発生部12、信号受信部13の光軸は略平行であ
る。このため、信号発生部12.信号受信部13によっ
て求められる距離は、投影レンズを移動させても、投影
レンズ10からスクリーン14までを、ぞの光軸に沿っ
て測るためつねに正しいオートフォーカスが行える。At this time, the projection lens 10, the signal generating section 12, the signal receiving section 13, etc. that constitute the autofocus optical system are moved together by a predetermined shift amount. and projection lens 10
The optical axes of the signal generator 12 and the signal receiver 13 are substantially parallel to each other. For this reason, the signal generating section 12. Even if the projection lens is moved, the distance determined by the signal receiving section 13 is measured along the optical axis from the projection lens 10 to the screen 14, so that accurate autofocus can always be performed.
第6回はスライドプロジェクタの側を示している。信号
発生部112と信号受信部113は投影レンズ110の
両側に配置される3者はベース部104aに設けられて
いる。ベース部104aは投影レンズ110の光軸に対
して直交する方向にシフト可能である。ベース部104
aが点線で示すように移動する。The 6th time shows the slide projector side. A signal generating section 112 and a signal receiving section 113, which are arranged on both sides of the projection lens 110, are provided on the base section 104a. The base portion 104a is shiftable in a direction perpendicular to the optical axis of the projection lens 110. Base part 104
a moves as shown by the dotted line.
フィルムFの画像はスクリーン114上のA点から8点
に移る。The image on film F moves from point A to point 8 on screen 114.
ところでこの発明は、オーバヘッドプロジェクタやスラ
イドプロジェクタに限らない。However, the present invention is not limited to overhead projectors and slide projectors.
他の形式のものにも適用できる。It can also be applied to other formats.
なお実施例において信号を光として説明したが、超音波
のように反射してきて距離がわかるものであれば、本発
明に適用できる。In the embodiments, the signal is described as light, but any signal that is reflected and can be used to determine distance, such as an ultrasonic wave, can be applied to the present invention.
以上説明したように、投影位置を変化させても投影画像
の歪みが少くでき、オペレータの操作精度が高まり、取
1及いが楽になる。As explained above, even if the projection position is changed, the distortion of the projected image can be reduced, the operator's operation precision can be improved, and the handling can be made easier.
第1図はこの発明のオートフォーカス投影装置の実施例
を示す斜視図、第2図はこの実施例の側面図、第3図は
オートフォーカス用測距制御装置を示す図、第4図と第
5図はオートフォーカスの原理を説明するための図、第
6図はこの発明の別の実施例を示す図、第7図と第8図
は従来例を示す図である。
1・・・・・・オーバヘッドプロジェクタ11・・・・
・・反射ミラー
12・・・・・・信号発生部
13・・・・・・信号受信部
14・・・・・・スクリーン
1−一
代 理 人 弁理士 1) 辺 徹第
1図
第2図
第4図
第5図
第6図
第7図
第8図FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an autofocus projection device of the present invention, FIG. 2 is a side view of this embodiment, FIG. 3 is a diagram showing an autofocus distance measuring control device, and FIGS. FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of autofocus, FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are diagrams showing a conventional example. 1... Overhead projector 11...
...Reflection mirror 12...Signal generating section 13...Signal receiving section 14...Screen 1-First attorney Patent attorney 1) Toru Hebe Figure 1 Figure 2 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8
Claims (1)
を上記スクリーン(14)上に形成させる調整部(H)
とを有するオートフォーカス投影装置において、 略上記投影レンズ部の光軸に沿つて、上記 スクリーン(14)に向けて信号を発する信号発生部(
12)と、 略上記投影レンズ部の光軸に沿つて上記ス クリーン(14)から反射されてきた信号を受け取り上
記スクリーン(14)までの距離に応じた出力信号を出
力する信号受信部(13)と、を有し 上記調整部(H)は、上記信号受信部から の出力に応じて上記投影物の像を形成する、一方、その
光軸に対して直交する方向に投影レンズ部(10)と投
影物(7)とを相対的に移動させて投影物(7)の像を
上記スクリーン(14)上に形成するように構成されて
いることを特徴とするオートフォーカス投影装置。[Claims] A projection lens section (10) that projects a projection object (7) onto a screen (14), and an adjustment section (H) that forms an image of the projection object (7) on the screen (14). )
An autofocus projection device comprising: a signal generating section (14) that emits a signal toward the screen (14) substantially along the optical axis of the projection lens section;
12), and a signal receiving section (13) that receives a signal reflected from the screen (14) substantially along the optical axis of the projection lens section and outputs an output signal according to the distance to the screen (14). The adjustment section (H) forms an image of the projection object according to the output from the signal reception section, while the projection lens section (10) is arranged in a direction orthogonal to the optical axis thereof. An autofocus projection device characterized in that it is configured to relatively move the projection object (7) and the projection object (7) to form an image of the projection object (7) on the screen (14).
Priority Applications (1)
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1988
- 1988-02-23 JP JP63038654A patent/JP2835838B2/en not_active Expired - Fee Related
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