JPH03178209A - 光受信器 - Google Patents
光受信器Info
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- JPH03178209A JPH03178209A JP1318136A JP31813689A JPH03178209A JP H03178209 A JPH03178209 A JP H03178209A JP 1318136 A JP1318136 A JP 1318136A JP 31813689 A JP31813689 A JP 31813689A JP H03178209 A JPH03178209 A JP H03178209A
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- JP
- Japan
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- current
- feedback
- preamplifier
- parallel
- parallel feedback
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- Granted
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光通信において例えばデジタル化された光信
号を受信する光受信器に関するものである。
号を受信する光受信器に関するものである。
〔従来の技術)
第3図は例えば公開特許公報昭58−
53246号に示された構成に基づ〈従来の光受信器の
ブロック図である。第3図において、1は受信した光信
号を光電変換する受光素子としてのフォトダイオード、
2はフォトダイオードlの電流ライン11の電流を電圧
に変換するとともに増幅する並列帰還形前置増幅器、3
は電流ライン11に接続され並列帰還形前置増幅器2に
流入する電流を制御するための電流制御素子としてのF
ET (電界効果トランジスタ)、4は並列帰還形前置
増幅器2の出力信号のピーク値を検出するピーク検出器
、5はピーク検出器4の出力信号レベルと基準信号レベ
ル(AGC基準電圧)との誤差を増幅しFET3に与え
る誤差増幅器である。
ブロック図である。第3図において、1は受信した光信
号を光電変換する受光素子としてのフォトダイオード、
2はフォトダイオードlの電流ライン11の電流を電圧
に変換するとともに増幅する並列帰還形前置増幅器、3
は電流ライン11に接続され並列帰還形前置増幅器2に
流入する電流を制御するための電流制御素子としてのF
ET (電界効果トランジスタ)、4は並列帰還形前置
増幅器2の出力信号のピーク値を検出するピーク検出器
、5はピーク検出器4の出力信号レベルと基準信号レベ
ル(AGC基準電圧)との誤差を増幅しFET3に与え
る誤差増幅器である。
次にこの従来の光受信器の動作について説明する。
フォトダイオード1に入力された光信号は、光電変換さ
れ前置増幅器2およびFET3に電流が出力される。前
置増幅器2は入力電流を電圧信号に変換するとともに増
幅する。ピーク検出器4は前置増幅器2の出力信号のピ
ーク値を検出する。
れ前置増幅器2およびFET3に電流が出力される。前
置増幅器2は入力電流を電圧信号に変換するとともに増
幅する。ピーク検出器4は前置増幅器2の出力信号のピ
ーク値を検出する。
誤差増幅器5はピーク検出回路4の出力信号とAGC基
準電圧とを入力信号とし出力信号をFET3のゲートに
入力する。第2図に、代表的なFETのゲート・ソース
電圧に対するドレイン・ソース抵抗を示す。誤差増幅器
5の出力信号をFET3のゲートに入力した場合、ゲ讐
ト・ソース電圧の変化によりFET3のドレインからみ
たインピーダンスは変化する。フォトダイオード1の出
力電流は前置増幅器2とFET3にそのインピーダンス
に応じて分配される。この分配電流の合計の電流はフォ
トダイオード1が電流源であるために一定値を示す。し
たがって、FET3のドレインからみたインピーダンス
の変化により前置増幅器2に流入する電流を制御できる
。
準電圧とを入力信号とし出力信号をFET3のゲートに
入力する。第2図に、代表的なFETのゲート・ソース
電圧に対するドレイン・ソース抵抗を示す。誤差増幅器
5の出力信号をFET3のゲートに入力した場合、ゲ讐
ト・ソース電圧の変化によりFET3のドレインからみ
たインピーダンスは変化する。フォトダイオード1の出
力電流は前置増幅器2とFET3にそのインピーダンス
に応じて分配される。この分配電流の合計の電流はフォ
トダイオード1が電流源であるために一定値を示す。し
たがって、FET3のドレインからみたインピーダンス
の変化により前置増幅器2に流入する電流を制御できる
。
誤差増幅器5は基準電圧とピーク検出器4の出力信号レ
ベルとの誤差に比例した電圧を出力する。
ベルとの誤差に比例した電圧を出力する。
したがって、誤差増幅器5.FET3.前置増幅器2.
及びピーク検出器4で構成される負帰還ループにより、
基準電圧6とピーク検出器!届カ信号との誤差電圧は零
になり、このときフォトダイオード10入力光信号レベ
ルが変化しても前置増幅器2の出力信号レベルは一定に
保たれる。なお、負帰還ループは、前置増幅器2の利得
に応じて安定度の設計が必要である。
及びピーク検出器4で構成される負帰還ループにより、
基準電圧6とピーク検出器!届カ信号との誤差電圧は零
になり、このときフォトダイオード10入力光信号レベ
ルが変化しても前置増幅器2の出力信号レベルは一定に
保たれる。なお、負帰還ループは、前置増幅器2の利得
に応じて安定度の設計が必要である。
従来の光受信器は以上のように構成されているので、各
種受信感度を有する光受信器を設計する場合、並列帰還
形前置増幅器の負荷(抵抗またはFET)を変える必要
がある。そのとき制御ループの利得が変るので負帰還ル
ープの制御誤差や、負帰還制御の安定度に変化が生じ誤
差増幅器の設計をやり直す必要があり、複雑な設計が必
要であるために高価になるという問題点があった。
種受信感度を有する光受信器を設計する場合、並列帰還
形前置増幅器の負荷(抵抗またはFET)を変える必要
がある。そのとき制御ループの利得が変るので負帰還ル
ープの制御誤差や、負帰還制御の安定度に変化が生じ誤
差増幅器の設計をやり直す必要があり、複雑な設計が必
要であるために高価になるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、並列帰還前置増幅器の負荷が変っても負帰還
ループの制御誤差を極力少なくし、負帰還制御を安定し
て行ない、受光レベルに変動があっても一定値の出力信
号を得ることができる光受信器を提供することを目的と
する。
たもので、並列帰還前置増幅器の負荷が変っても負帰還
ループの制御誤差を極力少なくし、負帰還制御を安定し
て行ない、受光レベルに変動があっても一定値の出力信
号を得ることができる光受信器を提供することを目的と
する。
この発明に係る光受信器は、受信した光信号を光電変換
する受光素子(フォトダイオード1)と、この受光素子
の電流ライン1eの電流を電圧に変換するとともに増幅
し入力端と出力端間に帰還素子(抵抗6及びコンデンサ
7)が接続された並列帰還形前置増幅器2と、上記受光
素子(フォトダイオード1)の電流ライン11に接続さ
れ上記並列帰還形前置増幅器2に流入する電流′を制御
するための電流制御素子(FET3)と、上記並列帰還
形前置増幅器2の帰還素子(抵抗6及びコンデンサ7)
に接続されこの帰還素子を流れる電流を検出するための
電流検出回路12と、この電流検出回路12の出力信号
レベルと基準信号レベルとの誤差を増幅し上記電流制御
素子(FET3)に与える誤差増幅器5とを備え、上記
並列帰還形前置増幅器2と上記電流検出回路12と上記
誤差増幅器5と上記電流制御素子(FET3)とを含み
構成される負帰還ループにより上記帰還素子(抵抗6及
びコンデンサ7)に流れる電流を上記基準信号レベルに
従って制御し、上記並列帰還形前置増幅器2の出力電圧
を一定に保つように構成したものである。
する受光素子(フォトダイオード1)と、この受光素子
の電流ライン1eの電流を電圧に変換するとともに増幅
し入力端と出力端間に帰還素子(抵抗6及びコンデンサ
7)が接続された並列帰還形前置増幅器2と、上記受光
素子(フォトダイオード1)の電流ライン11に接続さ
れ上記並列帰還形前置増幅器2に流入する電流′を制御
するための電流制御素子(FET3)と、上記並列帰還
形前置増幅器2の帰還素子(抵抗6及びコンデンサ7)
に接続されこの帰還素子を流れる電流を検出するための
電流検出回路12と、この電流検出回路12の出力信号
レベルと基準信号レベルとの誤差を増幅し上記電流制御
素子(FET3)に与える誤差増幅器5とを備え、上記
並列帰還形前置増幅器2と上記電流検出回路12と上記
誤差増幅器5と上記電流制御素子(FET3)とを含み
構成される負帰還ループにより上記帰還素子(抵抗6及
びコンデンサ7)に流れる電流を上記基準信号レベルに
従って制御し、上記並列帰還形前置増幅器2の出力電圧
を一定に保つように構成したものである。
受光素子(フォトダイオード1)は受信した光信号を光
電変換する。並列帰還形前置増幅器2ば、受光素子(フ
ォトダイオード1)の電流ライン11の電流を電圧に変
換して増幅し、また入力端と出力端間に接続された帰還
素子(抵抗6及びコンデンサ7)により出力電圧が入力
端に帰還する。
電変換する。並列帰還形前置増幅器2ば、受光素子(フ
ォトダイオード1)の電流ライン11の電流を電圧に変
換して増幅し、また入力端と出力端間に接続された帰還
素子(抵抗6及びコンデンサ7)により出力電圧が入力
端に帰還する。
電流制御素子(FET3)は並列帰還形前置増幅器2に
流入する電流を制御する。電流検出回路12は帰還素子
(抵抗6及びコンデンサ7)を流れる電流を検出する。
流入する電流を制御する。電流検出回路12は帰還素子
(抵抗6及びコンデンサ7)を流れる電流を検出する。
誤差増幅器5は、電流検出回路12の出力信号レベルと
基準信号レベルとの誤差を増幅し、電流制御素子(FE
T3)に与える。したがって、上記負帰還ループにより
、帰還素子(抵抗6及びコンデンサ7)に流れる電流は
基準信号レベルに従って制御され、並列帰還形前置増幅
器2の出力電圧は一定に保つように制御される。
基準信号レベルとの誤差を増幅し、電流制御素子(FE
T3)に与える。したがって、上記負帰還ループにより
、帰還素子(抵抗6及びコンデンサ7)に流れる電流は
基準信号レベルに従って制御され、並列帰還形前置増幅
器2の出力電圧は一定に保つように制御される。
第1図はこの発明の一実施例に係る光受信器のブロック
図である。第1図において、1は受信した光信号を光電
変換する受光素子としてのフォトダイオード、2はフォ
トダイオード1の電流ライン11の電流を電圧に変換し
て増幅する電圧増幅器2aを有し入力端と出力端間に帰
還素子としての抵抗6及びコンデンサ(結合容量)7が
接続された並列帰還形前置増幅器である。この並列帰還
形前置増幅器2の入力部はトランジスタ2Tで構威され
る。3は並列帰還形前置増幅器2に流入する電流を制御
するための電流制御素子としてのFET、12は抵抗6
及びコンデンサ7を流れる電流を検出するための電流検
出回路である。この電流検出回路12は例えばトランジ
スタ9とトランジスタ10とによりカレントミラー回路
を構威している。11は抵抗6を流れる電流に比例した
電圧を発生させるための抵抗、5は電流検出回路12の
出力信号レベルと基準電圧(基準信号レベル)との誤差
を増幅しFET3に与える誤差増幅器である。
図である。第1図において、1は受信した光信号を光電
変換する受光素子としてのフォトダイオード、2はフォ
トダイオード1の電流ライン11の電流を電圧に変換し
て増幅する電圧増幅器2aを有し入力端と出力端間に帰
還素子としての抵抗6及びコンデンサ(結合容量)7が
接続された並列帰還形前置増幅器である。この並列帰還
形前置増幅器2の入力部はトランジスタ2Tで構威され
る。3は並列帰還形前置増幅器2に流入する電流を制御
するための電流制御素子としてのFET、12は抵抗6
及びコンデンサ7を流れる電流を検出するための電流検
出回路である。この電流検出回路12は例えばトランジ
スタ9とトランジスタ10とによりカレントミラー回路
を構威している。11は抵抗6を流れる電流に比例した
電圧を発生させるための抵抗、5は電流検出回路12の
出力信号レベルと基準電圧(基準信号レベル)との誤差
を増幅しFET3に与える誤差増幅器である。
次にこの実施例の動作について説明する。
並列帰還形前置増幅器2は上述したように電圧増幅器2
aと帰還抵抗6とコンデンサ(結合容量)7とで構威さ
れる。並列帰還形前置増幅器2の入力部はトランジスタ
2Tで構威される。トランジスタ9とトランジスタ10
とはカレントミラー回路を構威し、トランジスタ9を流
れる電流に等しい電流がトランジスタ10に流れる。誤
差増幅器5の入力端には、抵抗11でトランジスタ10
を流れる電流により電圧が発生する。つまり、抵抗11
には帰還抵抗6を流れる電流に比例した電圧が発生する
。誤差増幅器5は基準電圧と、抵抗11に発生する電圧
との誤差を増幅してFET3のゲートに出力する。FE
T3はゲート・ソース間電圧によりドレイン・ソース間
抵抗が変化する。
aと帰還抵抗6とコンデンサ(結合容量)7とで構威さ
れる。並列帰還形前置増幅器2の入力部はトランジスタ
2Tで構威される。トランジスタ9とトランジスタ10
とはカレントミラー回路を構威し、トランジスタ9を流
れる電流に等しい電流がトランジスタ10に流れる。誤
差増幅器5の入力端には、抵抗11でトランジスタ10
を流れる電流により電圧が発生する。つまり、抵抗11
には帰還抵抗6を流れる電流に比例した電圧が発生する
。誤差増幅器5は基準電圧と、抵抗11に発生する電圧
との誤差を増幅してFET3のゲートに出力する。FE
T3はゲート・ソース間電圧によりドレイン・ソース間
抵抗が変化する。
並列帰還形前置増幅器2の人力部トランジスタ2Tの入
力インピーダンスは大きいことと、フォトダイオード1
は電流源(内部抵抗大)であることを考慮すると、FE
T3のドレイン・ソース間抵抗の変化により並列帰還形
前置増幅器2に流れ込む信号電流が制御されることが分
かる。フォトダイオード1を流れる電流をI、。〔A□
、〕、抵抗6を流れる電流をI + (AP−P) 、
F E T 3のドレインへ流れる電流を12 (AP
−P) 、電圧増幅器2aの利得をA、抵抗6の抵抗値
をR,、FET3のドレイン・ソース間抵抗をRoとす
ると、以下の式が成り立つ。
力インピーダンスは大きいことと、フォトダイオード1
は電流源(内部抵抗大)であることを考慮すると、FE
T3のドレイン・ソース間抵抗の変化により並列帰還形
前置増幅器2に流れ込む信号電流が制御されることが分
かる。フォトダイオード1を流れる電流をI、。〔A□
、〕、抵抗6を流れる電流をI + (AP−P) 、
F E T 3のドレインへ流れる電流を12 (AP
−P) 、電圧増幅器2aの利得をA、抵抗6の抵抗値
をR,、FET3のドレイン・ソース間抵抗をRoとす
ると、以下の式が成り立つ。
IPD=II+12 ・・・・・・・・・・・・(
1)誤差増幅器5の電圧増幅率を無限大とすると、抵抗
6を流れる電流の平均値は一定となり、従って11 も
一定となる。このとき、FET3のドレイン・ソース間
抵抗RDSはIPDのみの関数となり以下の弐で表わせ
る。
1)誤差増幅器5の電圧増幅率を無限大とすると、抵抗
6を流れる電流の平均値は一定となり、従って11 も
一定となる。このとき、FET3のドレイン・ソース間
抵抗RDSはIPDのみの関数となり以下の弐で表わせ
る。
rpo−r+ A
したがって、並列帰還形前置増幅器2、トランジスタ9
とトランジスタ10とから成るカレントミラー回路(電
流検出回路12)、誤差増幅器5、及びFET3とで構
成される負帰還ループにより並列帰還形前置増幅器2の
帰還抵抗6に流れる電流は、基準電圧により自動制御さ
れ、並列帰還形前置増幅器2の出力には、一定の出力電
圧が得られる。
とトランジスタ10とから成るカレントミラー回路(電
流検出回路12)、誤差増幅器5、及びFET3とで構
成される負帰還ループにより並列帰還形前置増幅器2の
帰還抵抗6に流れる電流は、基準電圧により自動制御さ
れ、並列帰還形前置増幅器2の出力には、一定の出力電
圧が得られる。
このように上記実施例の光受信器では並列帰還形前置増
幅器2の負荷に流れる電流を検出し、この電流が一定と
なるように並列帰還形前置地幅器2に対し並列に接続さ
れたFET3のインピーダンスを変化させる負帰還ルー
プを備えている。したがって、上記実施例によれば、フ
ォトダイオード1は内部インピーダンスが大きいので、
上記負荷によらず受光電力に比例した電流を負荷に流す
ことができ、負荷の変更に対しても設計を変更すること
なく安定した負帰還制御を行なえる光受信器を実現する
ことができる。
幅器2の負荷に流れる電流を検出し、この電流が一定と
なるように並列帰還形前置地幅器2に対し並列に接続さ
れたFET3のインピーダンスを変化させる負帰還ルー
プを備えている。したがって、上記実施例によれば、フ
ォトダイオード1は内部インピーダンスが大きいので、
上記負荷によらず受光電力に比例した電流を負荷に流す
ことができ、負荷の変更に対しても設計を変更すること
なく安定した負帰還制御を行なえる光受信器を実現する
ことができる。
以上のように本発明によれば、並列帰還形前置増幅器と
電流検出回路と誤差増幅器と電流制御素子とを含み構成
される負帰還ループは並列帰還形前置増幅器の帰還素子
に流れる電流を基準信号レベルに従って制御し、並列帰
還形前置増幅器の出力電圧を一定に保つように構成した
ので、並列帰還前置増幅器の負荷が変っても負帰還ルー
プの制御誤差が非常に少なくなり、負帰還制御が安定し
、したがって受光レベルに変動があっても一定値の出力
信号が得られるという効果がある。また、並列帰還形前
置増幅器の負荷によらず受光電力に比例した電流を負荷
に流すことができるので、負荷の変更に対しても設計を
変更することなく安定した負帰還制御を行なえ、安価に
光受信器を提供できるという効果もある。
電流検出回路と誤差増幅器と電流制御素子とを含み構成
される負帰還ループは並列帰還形前置増幅器の帰還素子
に流れる電流を基準信号レベルに従って制御し、並列帰
還形前置増幅器の出力電圧を一定に保つように構成した
ので、並列帰還前置増幅器の負荷が変っても負帰還ルー
プの制御誤差が非常に少なくなり、負帰還制御が安定し
、したがって受光レベルに変動があっても一定値の出力
信号が得られるという効果がある。また、並列帰還形前
置増幅器の負荷によらず受光電力に比例した電流を負荷
に流すことができるので、負荷の変更に対しても設計を
変更することなく安定した負帰還制御を行なえ、安価に
光受信器を提供できるという効果もある。
第1図はこの発明の一実施例に係る光受信器の構成を示
すブロック図、第2図はFETのゲート・ソース電圧に
対するドレイン・ソース抵抗を説明するためのグラフ、
第3図は従来の光受信器の構成を示すブロック図である
。 ■・・・・・・フォトダイオード(受光素子)、2・・
・・・・並列帰還形前置増幅器、3・・・・・・FET
(電流制御素子)、5・・・・・・誤差増幅器、6・・
・・・・抵抗(帰還素子)、7・・・・・・コンデンサ
(帰還素子)、12・旧・・電流検出回路。
すブロック図、第2図はFETのゲート・ソース電圧に
対するドレイン・ソース抵抗を説明するためのグラフ、
第3図は従来の光受信器の構成を示すブロック図である
。 ■・・・・・・フォトダイオード(受光素子)、2・・
・・・・並列帰還形前置増幅器、3・・・・・・FET
(電流制御素子)、5・・・・・・誤差増幅器、6・・
・・・・抵抗(帰還素子)、7・・・・・・コンデンサ
(帰還素子)、12・旧・・電流検出回路。
Claims (1)
- 受信した光信号を光電変換する受光素子と、この受光
素子の電流ラインの電流を電圧に変換するとともに増幅
し入力端と出力端間に帰還素子が接続された並列帰還形
前置増幅器と、上記受光素子の電流ラインに接続され上
記並列帰還形前置増幅器に流入する電流を制御するため
の電流制御素子と、上記並列帰還形前置増幅器の帰還素
子に接続されこの帰還素子を流れる電流を検出するため
の電流検出回路と、この電流検出回路の出力信号レベル
と基準信号レベルとの誤差を増幅し上記電流制御素子に
与える誤差増幅器とを備え、上記並列帰還形前置増幅器
と上記電流検出回路と上記誤差増幅器と上記電流制御素
子とを含み構成される負帰還ループにより上記帰還素子
に流れる電流を上記基準信号レベルに従って制御し、上
記並列帰還形前置増幅器の出力電圧を一定に保つように
構成したことを特徴とする光受信器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1318136A JP2634675B2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 光受信器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1318136A JP2634675B2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 光受信器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03178209A true JPH03178209A (ja) | 1991-08-02 |
JP2634675B2 JP2634675B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=18095906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1318136A Expired - Fee Related JP2634675B2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 光受信器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2634675B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11127039A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Nec Corp | 光受信回路と光受信方法 |
JP2004128676A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Hitachi Cable Ltd | 光受信器 |
JP2008109685A (ja) * | 2007-11-19 | 2008-05-08 | Fujitsu Ltd | パルス幅検出回路、直流成分キャンセル回路及び受信回路 |
-
1989
- 1989-12-07 JP JP1318136A patent/JP2634675B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11127039A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Nec Corp | 光受信回路と光受信方法 |
US6396614B1 (en) | 1997-10-24 | 2002-05-28 | Nec Corporation | Optical signal receiving circuit and method for receiving optical signal |
JP2004128676A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Hitachi Cable Ltd | 光受信器 |
JP2008109685A (ja) * | 2007-11-19 | 2008-05-08 | Fujitsu Ltd | パルス幅検出回路、直流成分キャンセル回路及び受信回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2634675B2 (ja) | 1997-07-30 |
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