JPH02214222A - 電圧制御発振器 - Google Patents
電圧制御発振器Info
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- JPH02214222A JPH02214222A JP1033732A JP3373289A JPH02214222A JP H02214222 A JPH02214222 A JP H02214222A JP 1033732 A JP1033732 A JP 1033732A JP 3373289 A JP3373289 A JP 3373289A JP H02214222 A JPH02214222 A JP H02214222A
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- Japan
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- oscillator
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- output signal
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910012463 LiTaO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
ＰＬＬ回路などに使用される電圧制御発振器に関し、
Ｃ／Ｎ比が高く、周波数可変幅が広く、出力周波数の温
度特性を安定させるとともに該出力周波数を源発振器と
等しいかそれ以上の周波数とすることを目的とし、 所定の温度−周波数特性を有する第１の電圧制御発振器
と、所定の温度変化に対する周波数変化分が該第１の発
振器の３倍より小さく例えば２倍とされている第２の電
圧制御発振器と、該第１および第２の発振器の出力信号
をミキシングしてその合成出力信号をとり出す手段とを
そなえるように構成される。
度特性を安定させるとともに該出力周波数を源発振器と
等しいかそれ以上の周波数とすることを目的とし、 所定の温度−周波数特性を有する第１の電圧制御発振器
と、所定の温度変化に対する周波数変化分が該第１の発
振器の３倍より小さく例えば２倍とされている第２の電
圧制御発振器と、該第１および第２の発振器の出力信号
をミキシングしてその合成出力信号をとり出す手段とを
そなえるように構成される。
本発明はＰＬＬ回路などに使用される電圧制御発振器に
関する。
関する。
近年、磁気ディスク装置、光デイスク装置など、またＤ
ＡＴなど産業・民生機器のデータ読出し装置、あるいは
無線通信装置などでは、Ｃ／Ｎ比（信号のピーク値とノ
イズとの差に対応する）が高く、また周波数可変幅が広
く、温度−周波数特性の安定した電圧制御発振器が要求
されている。
ＡＴなど産業・民生機器のデータ読出し装置、あるいは
無線通信装置などでは、Ｃ／Ｎ比（信号のピーク値とノ
イズとの差に対応する）が高く、また周波数可変幅が広
く、温度−周波数特性の安定した電圧制御発振器が要求
されている。
ところで従来から周波数可変幅の広い電圧制御発振器と
してＬＣ発振、マルチバイブレータなどがあったが、Ｃ
／Ｎ比の点で今−歩であった。また水晶発振を利用した
電圧制御発振器はＣ／Ｎ比がすぐれているとともにその
出力周波数の温度特性が安定しているが、周波数可変幅
が不足していた。近年ではＬｉＴａＯ３振動子を使用し
た電圧制御発振器がこの間を埋めるものとして開発され
たが、ＬＣ発振並みの周波数可変幅と水晶発振並みの安
定した温度−周波数特性をうろことはできなかった。
してＬＣ発振、マルチバイブレータなどがあったが、Ｃ
／Ｎ比の点で今−歩であった。また水晶発振を利用した
電圧制御発振器はＣ／Ｎ比がすぐれているとともにその
出力周波数の温度特性が安定しているが、周波数可変幅
が不足していた。近年ではＬｉＴａＯ３振動子を使用し
た電圧制御発振器がこの間を埋めるものとして開発され
たが、ＬＣ発振並みの周波数可変幅と水晶発振並みの安
定した温度−周波数特性をうろことはできなかった。
そこでこの点を解決するものとして第５図に示されるよ
うな電圧制御発振器が提案されている。
うな電圧制御発振器が提案されている。
すなわち第５図において、ＶＣＯ４およびＶＣＯ５は制
御電圧Ｖｃによって制御される電圧制御発振器であって
、第６図においてそれぞれＶＣＯ４およびＶＣＯ５とし
て示されるような温度−周波数特性を有する。更に第５
図において旧ｘ３はミキサであって、該ミキサにより該
発振器ＶＣＯ４およびＶＣＯ５からの各出力信号がミキ
シングされ、次いでロウパスフィルタＬＰＦ ２により
、そのミックスダウン信号（上記各出力信号周波数の差
の周波数を有する）が出力信号ＯＵＴとしてとり出され
る。
御電圧Ｖｃによって制御される電圧制御発振器であって
、第６図においてそれぞれＶＣＯ４およびＶＣＯ５とし
て示されるような温度−周波数特性を有する。更に第５
図において旧ｘ３はミキサであって、該ミキサにより該
発振器ＶＣＯ４およびＶＣＯ５からの各出力信号がミキ
シングされ、次いでロウパスフィルタＬＰＦ ２により
、そのミックスダウン信号（上記各出力信号周波数の差
の周波数を有する）が出力信号ＯＵＴとしてとり出され
る。
このように構成することにより、該ミックスダウン信号
に相当する該出力信号ＯＵＴの温度−周波数特性は上記
第６図に示されるように、上記２個の源発振器ＶＣＯ４
およびＶＣＯ５の温度−周波数特性の差に相当するフラ
ットな（すなわち安定した）特性となる。
に相当する該出力信号ＯＵＴの温度−周波数特性は上記
第６図に示されるように、上記２個の源発振器ＶＣＯ４
およびＶＣＯ５の温度−周波数特性の差に相当するフラ
ットな（すなわち安定した）特性となる。
また上記各電圧制御発振器ＶＣＯ４およびＶＣＯ５の電
圧−周波数特性を所定の特性とする（例えば上記各発振
器の電圧−周波数特性の傾きを逆にする）ことによって
、その差の周波数に対応する該出力信号ＯＵＴの周波数
可変幅をも拡大することができる。
圧−周波数特性を所定の特性とする（例えば上記各発振
器の電圧−周波数特性の傾きを逆にする）ことによって
、その差の周波数に対応する該出力信号ＯＵＴの周波数
可変幅をも拡大することができる。
このように上記第５図に示される電圧制御発振器によれ
ば、発振素子として上記ＬｉＴａ０．振動子を用いるこ
とにより良好なＣ／Ｎ比を維持しながら、周波数可変幅
の拡大および温度−周波数特性の安定化を果すことがで
きる。
ば、発振素子として上記ＬｉＴａ０．振動子を用いるこ
とにより良好なＣ／Ｎ比を維持しながら、周波数可変幅
の拡大および温度−周波数特性の安定化を果すことがで
きる。
しかしながら上記第５図に示される装置においては、上
述したように２個の源発振器の出力周波数の差の周波数
をとり出すようにしているため、生成される出力信号Ｏ
ＵＴの周波数が低くなり、したがって特に無線装置など
に使用する場合には、使い勝手が悪くなるという欠点を
有する。
述したように２個の源発振器の出力周波数の差の周波数
をとり出すようにしているため、生成される出力信号Ｏ
ＵＴの周波数が低くなり、したがって特に無線装置など
に使用する場合には、使い勝手が悪くなるという欠点を
有する。
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、
上述したようにＬｉＴａＯ５振動子を用いることにより
Ｃ／Ｎ比が高く、また周波数可変幅が広く、出力周波数
の温度特性が安定しているという特長を生かしながら１
．更に該出力周波数を源発振器と等しいかそれ以上の周
波数とするようにしたものである。
上述したようにＬｉＴａＯ５振動子を用いることにより
Ｃ／Ｎ比が高く、また周波数可変幅が広く、出力周波数
の温度特性が安定しているという特長を生かしながら１
．更に該出力周波数を源発振器と等しいかそれ以上の周
波数とするようにしたものである。
第１図は本発明の基本構成を示すブロック図であって、
ＶＣＯＩおよびＶＣＯ２はそれぞれ制御電圧υＣによっ
て制御される電圧制御発振器であって、その温度−周波
数特性は、第３図においてそれぞれＶＣＯＬおよびＶＣ
Ｏ２として示されるように、所定の温度変化に対する該
ＶＣＯ２の周波数変化分が該ＶＣＯＩの周波数変化分の
３倍より小さく例えば２倍となるようにされている。次
いでこの２つの発振器の出力信号がミキサＭＩＸ １で
ミキシングされ、更にバイパスフィルタＨＰＦを通すこ
とによって、上記各出力信号の合成出力信号（第１発振
器の出力周波数と、第１発振器と第２発振器との差分の
出力周波数とを合計した信号）が出力信号ＯＵＴとして
とり出される。
ＶＣＯＩおよびＶＣＯ２はそれぞれ制御電圧υＣによっ
て制御される電圧制御発振器であって、その温度−周波
数特性は、第３図においてそれぞれＶＣＯＬおよびＶＣ
Ｏ２として示されるように、所定の温度変化に対する該
ＶＣＯ２の周波数変化分が該ＶＣＯＩの周波数変化分の
３倍より小さく例えば２倍となるようにされている。次
いでこの２つの発振器の出力信号がミキサＭＩＸ １で
ミキシングされ、更にバイパスフィルタＨＰＦを通すこ
とによって、上記各出力信号の合成出力信号（第１発振
器の出力周波数と、第１発振器と第２発振器との差分の
出力周波数とを合計した信号）が出力信号ＯＵＴとして
とり出される。
なお該各発振器ＶＣＯＩおよびＶＣＯ２の電圧−周波数
特性は、第４図においてそれぞれＶＣＯＩおよびＶＣＯ
２として示されるように、逆の傾きをもつようにされて
いる。
特性は、第４図においてそれぞれＶＣＯＩおよびＶＣＯ
２として示されるように、逆の傾きをもつようにされて
いる。
上述したような構成とすることにより、いま例えば上記
発振器ＶＣＯＩの温度−周波数特性が−１００Ｈｚ／”
Ｃであるとし、一方、上記発振器ＶＣＯ２の温度−周波
数特性が一２００Ｈｚ／”Ｃであるとすると、該ＶＣＯ
ＩとＶＣＯ２との出力周波数差は温度が１°Ｃ上る毎に
、−１００Ｈ２づつ広がる。そこで上述したように、上
記２つの発振器の出力信号をミキシングし、次いでその
合成出力信号をとり出すことによって、上記発振器ｖｃ
ｏｉの出力信号が一１００Ｈｚ／’Ｃの温度−周波数特
性を持っていても、該発振器ＶＣＯＩとＶＣＯ２の温度
−周波数特性の差が一１００Ｈｚ／’Ｃであるため、該
合成出力信号においては上記第３図に示されるように、
上記温度−周波数特性における変化分が打ち消し合うよ
うになり、該合成出力信号の温度−周波数特性はＯＨｚ
／°Ｃ（すなわちフラットで安定した特性）となる。
発振器ＶＣＯＩの温度−周波数特性が−１００Ｈｚ／”
Ｃであるとし、一方、上記発振器ＶＣＯ２の温度−周波
数特性が一２００Ｈｚ／”Ｃであるとすると、該ＶＣＯ
ＩとＶＣＯ２との出力周波数差は温度が１°Ｃ上る毎に
、−１００Ｈ２づつ広がる。そこで上述したように、上
記２つの発振器の出力信号をミキシングし、次いでその
合成出力信号をとり出すことによって、上記発振器ｖｃ
ｏｉの出力信号が一１００Ｈｚ／’Ｃの温度−周波数特
性を持っていても、該発振器ＶＣＯＩとＶＣＯ２の温度
−周波数特性の差が一１００Ｈｚ／’Ｃであるため、該
合成出力信号においては上記第３図に示されるように、
上記温度−周波数特性における変化分が打ち消し合うよ
うになり、該合成出力信号の温度−周波数特性はＯＨｚ
／°Ｃ（すなわちフラットで安定した特性）となる。
更に上述したように上記各発振器ＶＣＯＩおよびＶＣＯ
２の電圧−周波数特性を、第４図に示すように逆の傾き
とする（すなわち該ＶＣＯＩについてはその出力周波数
が制御電圧に比例するようにし、一方該ＶＣＯ２につい
てはその出力周波数が制御電圧に逆比例するようにする
）ことによって、該上側帯波の周波数可変幅は、源発振
器ＶＣＯＬおよびＶＣＯ２の周波数可変幅より拡大され
る（すなわち例えば２倍となる）。
２の電圧−周波数特性を、第４図に示すように逆の傾き
とする（すなわち該ＶＣＯＩについてはその出力周波数
が制御電圧に比例するようにし、一方該ＶＣＯ２につい
てはその出力周波数が制御電圧に逆比例するようにする
）ことによって、該上側帯波の周波数可変幅は、源発振
器ＶＣＯＬおよびＶＣＯ２の周波数可変幅より拡大され
る（すなわち例えば２倍となる）。
しかも上述したような合成出力信号を出力信号ＯＵＴと
してとり出すことによって、該出力信号の周波数を少く
とも源発振器の出力周波数と等しいかそれ以上の高い周
波数とすることができる。
してとり出すことによって、該出力信号の周波数を少く
とも源発振器の出力周波数と等しいかそれ以上の高い周
波数とすることができる。
（実施例〕
上述したように所定の温度変化に対する上記第２の発振
器ＶＣＯ２の周波数変化分は、すべての温度において上
記第１の発振器ＶＣＯＩの周波数変化分の２倍とする必
要がある。
器ＶＣＯ２の周波数変化分は、すべての温度において上
記第１の発振器ＶＣＯＩの周波数変化分の２倍とする必
要がある。
第２図はかかる発振器ＶＣＯ２を構成するための１実施
例を示すもので、局部発振器０８Ｃ１電圧制御発振器Ｖ
ＣＯ３、ミキサ旧×２、およびロウバスフィルタＬＰＦ
１によって該発振器ＶＣＯ２が構成される。
例を示すもので、局部発振器０８Ｃ１電圧制御発振器Ｖ
ＣＯ３、ミキサ旧×２、およびロウバスフィルタＬＰＦ
１によって該発振器ＶＣＯ２が構成される。
ここで例えば、上記第１の発振器ＶＣＯＩの出力周波数
を５０メガヘルツ、上記電圧制御発振器ＶＣＯ３の出力
周波数を１００メガヘルツ（何れも例えば温度２５°Ｃ
１制御電圧２．５■における値とする）とする。このよ
うにすることによって、該発振器ＶＣＯ３に使用される
振動子を、該発振器ＶＣＯＩに使用される振動子（何れ
も上記ＬｉＴａ０ｉ単結晶が使用される）と同じ設計基
準で製作することができ、上述したように該発振器ＶＣ
Ｏ３の出力周波数が該発振器ＶＣＯ１の２倍になっただ
け、所定の温度変化に対する周波数変化分も２倍となり
、上記第３図にＶＣＯ２として示されるような温度−周
波数特性を容易に実現することができる。
を５０メガヘルツ、上記電圧制御発振器ＶＣＯ３の出力
周波数を１００メガヘルツ（何れも例えば温度２５°Ｃ
１制御電圧２．５■における値とする）とする。このよ
うにすることによって、該発振器ＶＣＯ３に使用される
振動子を、該発振器ＶＣＯＩに使用される振動子（何れ
も上記ＬｉＴａ０ｉ単結晶が使用される）と同じ設計基
準で製作することができ、上述したように該発振器ＶＣ
Ｏ３の出力周波数が該発振器ＶＣＯ１の２倍になっただ
け、所定の温度変化に対する周波数変化分も２倍となり
、上記第３図にＶＣＯ２として示されるような温度−周
波数特性を容易に実現することができる。
次いで該発振器ＶＣＯ３の出力信号を、例えば７０メガ
ヘルツの局部発振器（水晶などを用いる）ＯＳＣ（その
温度変化に対する周波数変化は無視しうるものとする）
の出力信号とミキサＭＩＸ ２においてミキシングし、
更にロウバスフィルタＬＰＦ １を通して、上記各発
振器ＶＣＯ３およびＯＳＣの各出力周波数の差の周波数
（すなわち３０メガヘルツ）を得る。
ヘルツの局部発振器（水晶などを用いる）ＯＳＣ（その
温度変化に対する周波数変化は無視しうるものとする）
の出力信号とミキサＭＩＸ ２においてミキシングし、
更にロウバスフィルタＬＰＦ １を通して、上記各発
振器ＶＣＯ３およびＯＳＣの各出力周波数の差の周波数
（すなわち３０メガヘルツ）を得る。
次いで該第１の電圧制御発振器ＶＣＯＩの出力周波数（
５０メガヘルツ）と該ロウバスフィルタＬＰＩ’ｌから
とり出される出力周波数（３０メガヘルツ）とをミキサ
ＭＩＸ １でミキシングし、更にバイパスフィルタＨ
ＰＦを通すことによって、その該合成出力信号（この場
合７０メガヘルツとなる。即ち“５０＋ （５０−３０
） ＝７０メガヘルツ”′である。）を出力信号ＯＵＴ
としてとり出す。
５０メガヘルツ）と該ロウバスフィルタＬＰＩ’ｌから
とり出される出力周波数（３０メガヘルツ）とをミキサ
ＭＩＸ １でミキシングし、更にバイパスフィルタＨ
ＰＦを通すことによって、その該合成出力信号（この場
合７０メガヘルツとなる。即ち“５０＋ （５０−３０
） ＝７０メガヘルツ”′である。）を出力信号ＯＵＴ
としてとり出す。
なお上記発振器ＶＣＯ３の出力信号を、上記発振器ｖｃ
ｏｉの出力信号を周波数でい倍することによって得るよ
うにすれば、共通の電圧制御発振器ＶＣＯＩを利用して
上記発振器ＶＣＯ３の出力信号をも得ることができる。
ｏｉの出力信号を周波数でい倍することによって得るよ
うにすれば、共通の電圧制御発振器ＶＣＯＩを利用して
上記発振器ＶＣＯ３の出力信号をも得ることができる。
本発明によれば、従来の電圧制御発振器を活用すること
によって、Ｃ／Ｎ比が高く、また周波数可変幅が広く、
出力周波数の温度特性が安定しているとともに、その出
力周波数を源発振器と等しいかそれ以上の周波数とする
ことができ、無線装置などをも含む広い産業分野に亘っ
て利用することができる。
によって、Ｃ／Ｎ比が高く、また周波数可変幅が広く、
出力周波数の温度特性が安定しているとともに、その出
力周波数を源発振器と等しいかそれ以上の周波数とする
ことができ、無線装置などをも含む広い産業分野に亘っ
て利用することができる。
第１図は、本発明の基本構成を示すブロック図、第２図
は、本発明の１実施例を示すブロック図、第３図は、第
１図に示される装置の温度−周波数特性を示す図、 第４図は、第１図に示される装置の電圧−周波数特性を
示す図、 第５図は、従来技術の１例を示すブロック図、第６図は
、第５図に示される装置の温度−周波数特性を示す図で
ある。 （符号の説明） ＶＣＯＩ〜ＶＣＯ５・・・電圧制御発振器、Ｏ２０・・
・局部発振器、旧× １〜旧×３・・・ミキサ、ＬＰＰ
１〜ＬＰＦ ２・・・ロウパスフィルタ、ＨＰＦ・
・・バイパスフィルタ。 第１図に示される装置の温度 第３回 周波数特性を示す図 第１図に示される装置の電圧−周波数特性を示す口筒４
＠ 本発明の基本構成を示すブロック図 第１回 本発明の１実施例を示すブロック図 ！＄２回 従来技術の１例を示す１０７９図 第５凹 第５図に示とれる装置の温度−周波数特性を示す図第６
５１
は、本発明の１実施例を示すブロック図、第３図は、第
１図に示される装置の温度−周波数特性を示す図、 第４図は、第１図に示される装置の電圧−周波数特性を
示す図、 第５図は、従来技術の１例を示すブロック図、第６図は
、第５図に示される装置の温度−周波数特性を示す図で
ある。 （符号の説明） ＶＣＯＩ〜ＶＣＯ５・・・電圧制御発振器、Ｏ２０・・
・局部発振器、旧× １〜旧×３・・・ミキサ、ＬＰＰ
１〜ＬＰＦ ２・・・ロウパスフィルタ、ＨＰＦ・
・・バイパスフィルタ。 第１図に示される装置の温度 第３回 周波数特性を示す図 第１図に示される装置の電圧−周波数特性を示す口筒４
＠ 本発明の基本構成を示すブロック図 第１回 本発明の１実施例を示すブロック図 ！＄２回 従来技術の１例を示す１０７９図 第５凹 第５図に示とれる装置の温度−周波数特性を示す図第６
５１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所定の温度変化に対する周波数変化を有する第１の
電圧制御発振器と、所定の温度変化に対する周波数変化
分が該第１の発振器より大きく３倍よりも小さく且つ該
第１発振器出力周波数よりも出力周波数が低い第２の電
圧制御発振器と、該第１および第２の発振器の出力信号
をミキシングしてその合成出力信号をとり出す手段とを
そなえることを特徴とする電圧制御発振器。 ２、該第２の発振器は、該第１の発振器と逆向きの電圧
−周波数特性を有している、請求項１に記載の電圧制御
発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1033732A JP2785831B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1033732A JP2785831B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 電圧制御発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02214222A true JPH02214222A (ja) | 1990-08-27 |
| JP2785831B2 JP2785831B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=12394579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1033732A Expired - Lifetime JP2785831B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2785831B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007102300A1 (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Nec Corporation | 周波数シンセサイザ |
| JP2011040850A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 周波数シンセサイザ |
| JP2011217135A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 基準信号発振器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53146560A (en) * | 1977-05-26 | 1978-12-20 | Pioneer Electronic Corp | Oscillator |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1033732A patent/JP2785831B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53146560A (en) * | 1977-05-26 | 1978-12-20 | Pioneer Electronic Corp | Oscillator |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007102300A1 (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Nec Corporation | 周波数シンセサイザ |
| JP2011040850A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 周波数シンセサイザ |
| US8451029B2 (en) | 2009-08-07 | 2013-05-28 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Frequency synthesizer |
| JP2011217135A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 基準信号発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2785831B2 (ja) | 1998-08-13 |
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