JPH0575378A - 弾性表面波フイルタ及び該フイルタを備えた電圧制御発振器 - Google Patents
弾性表面波フイルタ及び該フイルタを備えた電圧制御発振器Info
- Publication number
- JPH0575378A JPH0575378A JP3229866A JP22986691A JPH0575378A JP H0575378 A JPH0575378 A JP H0575378A JP 3229866 A JP3229866 A JP 3229866A JP 22986691 A JP22986691 A JP 22986691A JP H0575378 A JPH0575378 A JP H0575378A
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- Japan
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- surface acoustic
- acoustic wave
- wave filter
- common electrodes
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は弾性表面波フィルタ及び該フィルタを
備えた電圧制御発振器に関し、周波数可変型の弾性表面
波フィルタの提供を主目的とする。 【構成】入力側トランスデューサ１４及び出力側トラン
スデューサ１６に接続される共通電極１８，２０，２
２，２４と裏面側のＤＣバイアス用電極２６との間にＤ
Ｃバイアスを与えて圧電結晶からなるチップ１０の圧電
定数を変化させ、所要の周波数特性を得るようにして構
成する。
備えた電圧制御発振器に関し、周波数可変型の弾性表面
波フィルタの提供を主目的とする。 【構成】入力側トランスデューサ１４及び出力側トラン
スデューサ１６に接続される共通電極１８，２０，２
２，２４と裏面側のＤＣバイアス用電極２６との間にＤ
Ｃバイアスを与えて圧電結晶からなるチップ１０の圧電
定数を変化させ、所要の周波数特性を得るようにして構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波フィルタ及び
該フィルタを備えた電圧制御発振器に関する。
該フィルタを備えた電圧制御発振器に関する。
【０００２】弾性表面波を利用したデバイスとして、弾
性表面波共振子、弾性表面波フィルタ、弾性表面波遅延
デバイス等が知られている。このうち弾性表面波フィル
タは、弾性表面波が伝搬する圧電結晶からなるチップ
と、このチップ上に形成された電気−弾性表面波のエネ
ルギー変換を行うための入力側トランスデューサと、入
力側トランスデューサにより励振された弾性表面波を電
気信号に変換する出力側トランスデューサとを備えて構
成される。この種の弾性表面波フィルタは、その通過帯
域の中心周波数の安定性が良好であることから、高精度
な電圧制御発振器の構成要素としてよく使用される。
性表面波共振子、弾性表面波フィルタ、弾性表面波遅延
デバイス等が知られている。このうち弾性表面波フィル
タは、弾性表面波が伝搬する圧電結晶からなるチップ
と、このチップ上に形成された電気−弾性表面波のエネ
ルギー変換を行うための入力側トランスデューサと、入
力側トランスデューサにより励振された弾性表面波を電
気信号に変換する出力側トランスデューサとを備えて構
成される。この種の弾性表面波フィルタは、その通過帯
域の中心周波数の安定性が良好であることから、高精度
な電圧制御発振器の構成要素としてよく使用される。
【０００３】
【従来の技術】図３は弾性表面波フィルタを備えた従来
の電圧制御発振器（ＶＣＯ）のブロック図である。この
ＶＣＯは弾性表面波フィルタ２と位相調整器４と増幅器
６を直列接続して発振ループを形成し、増幅器６の出力
端から発振信号を取り出すように構成されている。位相
調整器４により信号位相を調整することにより、所望の
発振周波数を得ることができる。
の電圧制御発振器（ＶＣＯ）のブロック図である。この
ＶＣＯは弾性表面波フィルタ２と位相調整器４と増幅器
６を直列接続して発振ループを形成し、増幅器６の出力
端から発振信号を取り出すように構成されている。位相
調整器４により信号位相を調整することにより、所望の
発振周波数を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＶＣＯにおいて
は、発振周波数を可変にするために位相調整器が必要で
あり、この位相調整器は発振周波数やその可変範囲によ
っては大規模な回路になっているのが現状である。この
ため、位相調整器が不要なＶＣＯが要望されている。通
過帯域の中心周波数が可変な弾性表面波フィルタを実現
することができるとすれば、上述の課題が達成されると
考えられる。
は、発振周波数を可変にするために位相調整器が必要で
あり、この位相調整器は発振周波数やその可変範囲によ
っては大規模な回路になっているのが現状である。この
ため、位相調整器が不要なＶＣＯが要望されている。通
過帯域の中心周波数が可変な弾性表面波フィルタを実現
することができるとすれば、上述の課題が達成されると
考えられる。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みて創作され
たもので、通過帯域の中心周波数が可変な弾性表面波フ
ィルタの提供を目的としている。また、この弾性表面波
フィルタを用いて位相調整器が不要なＶＣＯを提供する
こともこの発明の目的である。
たもので、通過帯域の中心周波数が可変な弾性表面波フ
ィルタの提供を目的としている。また、この弾性表面波
フィルタを用いて位相調整器が不要なＶＣＯを提供する
こともこの発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波フィ
ルタは、圧電結晶からなるチップと、該チップの表面側
に形成された入力側トランスデューサ及び出力側トラン
スデューサと、該入力側トランスデューサに信号を与え
る第１及び第２の共通電極並びに上記出力側トランスデ
ューサから信号を取り出す第３及び第４の共通電極と、
上記チップの裏面側に上記第１乃至第４の共通電極と対
向するように形成されたＤＣバイアス用電極と、該ＤＣ
バイアス用電極と上記第１及び第３の共通電極又は上記
第２及び第４の共通電極との間に接続された可変ＤＣ電
源と、上記第１及び第２の共通電極間に接続された入力
側インダクタ並びに上記第３及び第４の共通電極間に接
続された出力側インダクタと、上記第１又は第２の共通
電極と信号入力端子との間に接続された入力側キャパシ
タ及び上記第３又は第４の共通電極と信号出力端子との
間に接続された出力側キャパシタとを備えて構成され
る。
ルタは、圧電結晶からなるチップと、該チップの表面側
に形成された入力側トランスデューサ及び出力側トラン
スデューサと、該入力側トランスデューサに信号を与え
る第１及び第２の共通電極並びに上記出力側トランスデ
ューサから信号を取り出す第３及び第４の共通電極と、
上記チップの裏面側に上記第１乃至第４の共通電極と対
向するように形成されたＤＣバイアス用電極と、該ＤＣ
バイアス用電極と上記第１及び第３の共通電極又は上記
第２及び第４の共通電極との間に接続された可変ＤＣ電
源と、上記第１及び第２の共通電極間に接続された入力
側インダクタ並びに上記第３及び第４の共通電極間に接
続された出力側インダクタと、上記第１又は第２の共通
電極と信号入力端子との間に接続された入力側キャパシ
タ及び上記第３又は第４の共通電極と信号出力端子との
間に接続された出力側キャパシタとを備えて構成され
る。
【０００７】本発明の電圧制御発振器は、本発明の弾性
表面波フィルタの上記信号入力端子及び信号出力端子を
それぞれ増幅器の出力端子及び入力端子に接続して構成
される。
表面波フィルタの上記信号入力端子及び信号出力端子を
それぞれ増幅器の出力端子及び入力端子に接続して構成
される。
【０００８】
【作用】圧電結晶からなるチップにＤＣバイアスを印加
することにより、チップの圧電定数等の物理定数を変化
することができる。チップの物理定数が変化すると弾性
表面波の伝搬速度が変化し、これに伴って通過帯域の中
心周波数も変化する。
することにより、チップの圧電定数等の物理定数を変化
することができる。チップの物理定数が変化すると弾性
表面波の伝搬速度が変化し、これに伴って通過帯域の中
心周波数も変化する。
【０００９】本発明の構成において、第１及び第２の共
通電極間に入力側インダクタを接続し、第３及び第４の
共通電極間に出力側インダクタを接続しているのは、Ｄ
Ｃバイアス用電極と第１乃至第４の共通電極との間にバ
イアス電圧を印加する上で、第１乃至第４の共通電極を
概略同電位にする要求があるからである。即ち、インダ
クタを設けないで上記要求を満足させようとすると、第
１の共通電極と第３の共通電極が短絡し或いは第２の共
通電極と第４の共通電極が短絡することとなり、信号の
入力或いは信号の出力が困難になるから、上述のように
共通電極間にインダクタを接続しているものである。
通電極間に入力側インダクタを接続し、第３及び第４の
共通電極間に出力側インダクタを接続しているのは、Ｄ
Ｃバイアス用電極と第１乃至第４の共通電極との間にバ
イアス電圧を印加する上で、第１乃至第４の共通電極を
概略同電位にする要求があるからである。即ち、インダ
クタを設けないで上記要求を満足させようとすると、第
１の共通電極と第３の共通電極が短絡し或いは第２の共
通電極と第４の共通電極が短絡することとなり、信号の
入力或いは信号の出力が困難になるから、上述のように
共通電極間にインダクタを接続しているものである。
【００１０】また、本発明の構成において、第１又は第
２の共通電極と信号入力端子との間に入力側キャパシタ
を接続し、第３又は第４の共通電極と信号出力端子との
間に出力側キャパシタを接続しているのは、ＤＣバイア
スが外部回路に影響を及ぼすことを防止するためであ
る。
２の共通電極と信号入力端子との間に入力側キャパシタ
を接続し、第３又は第４の共通電極と信号出力端子との
間に出力側キャパシタを接続しているのは、ＤＣバイア
スが外部回路に影響を及ぼすことを防止するためであ
る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の望ましい実施例を説明する。図
１は本発明の実施例を示す弾性表面波フィルタの構成図
である。水晶等の圧電結晶からなるチップ１０の表面側
には、複数のくし型電極１２をインターディジタル上に
組み合わせてなるＩＤＴ（インターディジタルトランス
デューサ）が２組形成されており、その一方は入力側ト
ランスデューサ１４、他方は出力側トランスデューサ１
６である。
１は本発明の実施例を示す弾性表面波フィルタの構成図
である。水晶等の圧電結晶からなるチップ１０の表面側
には、複数のくし型電極１２をインターディジタル上に
組み合わせてなるＩＤＴ（インターディジタルトランス
デューサ）が２組形成されており、その一方は入力側ト
ランスデューサ１４、他方は出力側トランスデューサ１
６である。
【００１２】入力側トランスデューサ１４のそれぞれの
くし型電極１２は１つ置きに第１の共通電極１８と第２
の共通電極２０に接続されている。また、出力側トラン
スデューサ１６のそれぞれのくし型電極１２は１つ置き
に第３の共通電極２２と第４の共通電極２４に接続され
ている。
くし型電極１２は１つ置きに第１の共通電極１８と第２
の共通電極２０に接続されている。また、出力側トラン
スデューサ１６のそれぞれのくし型電極１２は１つ置き
に第３の共通電極２２と第４の共通電極２４に接続され
ている。
【００１３】くし型電極１２及び共通電極１８，２０，
２２，２４は、適当なマスクを介してアルミニウムをチ
ップ１０上に蒸着又はスパッタリングすることにより形
成されている。くし型電極１２のピッチｐと励振される
弾性表面波の波長λの間には、ｐ＝λ／２の関係があ
る。
２２，２４は、適当なマスクを介してアルミニウムをチ
ップ１０上に蒸着又はスパッタリングすることにより形
成されている。くし型電極１２のピッチｐと励振される
弾性表面波の波長λの間には、ｐ＝λ／２の関係があ
る。
【００１４】チップ１０の裏面側には、第１乃至第４の
共通電極１８，２０，２２，２４と対向するようにＤＣ
バイアス用電極２６が同じくアルミニウムから形成され
ている。
共通電極１８，２０，２２，２４と対向するようにＤＣ
バイアス用電極２６が同じくアルミニウムから形成され
ている。
【００１５】２８は第１の共通電極１８と信号入力端子
３０の間に設けられた入力側キャパシタ、３２は第１の
共通電極１８と第２の共通電極２０の間に設けられた入
力側インダクタ、３４は第３の共通電極２２と信号出力
端子３６の間に設けられた出力側キャパシタ、３８は第
３の共通電極２２と第４の共通電極２４の間に設けられ
た出力側インダクタである。
３０の間に設けられた入力側キャパシタ、３２は第１の
共通電極１８と第２の共通電極２０の間に設けられた入
力側インダクタ、３４は第３の共通電極２２と信号出力
端子３６の間に設けられた出力側キャパシタ、３８は第
３の共通電極２２と第４の共通電極２４の間に設けられ
た出力側インダクタである。
【００１６】ＤＣバイアス用電極２６と第２及び第４の
共通電極２０，２４との間には可変ＤＣ電源４０が接続
されており、この構成によって、ＤＣバイアス用電極２
６と第１乃至第４の共通電極１８，２０，２２，２４と
の間に所望のＤＣバイアスを与え得るようになってい
る。可変ＤＣ電源４０は、ＤＣバイアス用電極２６と第
１及び第３の共通電極１８，２２との間に設けられても
よい。
共通電極２０，２４との間には可変ＤＣ電源４０が接続
されており、この構成によって、ＤＣバイアス用電極２
６と第１乃至第４の共通電極１８，２０，２２，２４と
の間に所望のＤＣバイアスを与え得るようになってい
る。可変ＤＣ電源４０は、ＤＣバイアス用電極２６と第
１及び第３の共通電極１８，２２との間に設けられても
よい。
【００１７】可変ＤＣ電源４０によりＤＣバイアス電圧
を変化させると、これに応じてチップ１０の圧電定数が
変化する。これにより弾性表面波の伝搬速度が変化し、
ｆ＝ｖ／２ｐで与えられる共振周波数を変化させて、こ
の弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数を変化さ
せることができる。ここで、ｖは弾性表面波の伝搬速
度、ｐはくし型電極のピッチ、ｆは共振周波数である。
を変化させると、これに応じてチップ１０の圧電定数が
変化する。これにより弾性表面波の伝搬速度が変化し、
ｆ＝ｖ／２ｐで与えられる共振周波数を変化させて、こ
の弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数を変化さ
せることができる。ここで、ｖは弾性表面波の伝搬速
度、ｐはくし型電極のピッチ、ｆは共振周波数である。
【００１８】入力側及び出力側にインダクタ３２，３８
を設けているので、高周波信号の入出力を行いつつ、第
１乃至第４の共通電極１８，２０，２２，２４をほぼ同
電位にしてこれらの共通電極とＤＣバイアス用電極２６
とにより有効にＤＣバイアスを印加し得る。また、キャ
パシタ２８，３４を設けているので、ＤＣバイアスが図
示しない外部回路に影響を与える恐れがない。
を設けているので、高周波信号の入出力を行いつつ、第
１乃至第４の共通電極１８，２０，２２，２４をほぼ同
電位にしてこれらの共通電極とＤＣバイアス用電極２６
とにより有効にＤＣバイアスを印加し得る。また、キャ
パシタ２８，３４を設けているので、ＤＣバイアスが図
示しない外部回路に影響を与える恐れがない。
【００１９】ここで、入力側及び出力側におけるキャパ
シタ及びインダクタはハイパスフィルタ型をなしている
ので、これを入出力部のインピーダンスマッチング回路
と兼用することができる。即ち、インダクタ３２，３８
のインダクタンス及びキャパシタ２８，３４のキャパシ
タンスをインピーダンスマッチング回路の回路定数に応
じて設定しておくことによって、この弾性表面波フィル
タの損失特性を改善することができる。
シタ及びインダクタはハイパスフィルタ型をなしている
ので、これを入出力部のインピーダンスマッチング回路
と兼用することができる。即ち、インダクタ３２，３８
のインダクタンス及びキャパシタ２８，３４のキャパシ
タンスをインピーダンスマッチング回路の回路定数に応
じて設定しておくことによって、この弾性表面波フィル
タの損失特性を改善することができる。
【００２０】図２は図１に示された弾性表面波フィルタ
を用いて構成されるＶＣＯ（電圧制御発振器）のブロッ
ク図である。このＶＣＯは、図１に示された弾性表面波
フィルタ４２の信号入力端子３０及び信号出力端子３６
をそれぞれ増幅器４４の出力端子及び入力端子に接続
し、増幅器４４の出力端子から発振信号を得るようにし
て構成されている。
を用いて構成されるＶＣＯ（電圧制御発振器）のブロッ
ク図である。このＶＣＯは、図１に示された弾性表面波
フィルタ４２の信号入力端子３０及び信号出力端子３６
をそれぞれ増幅器４４の出力端子及び入力端子に接続
し、増幅器４４の出力端子から発振信号を得るようにし
て構成されている。
【００２１】この構成によると、従来構成のように位相
調整器は備えられていないが、可変ＤＣ電源４０（図
１）によりＤＣバイアスを変化させることによって、所
要の発振周波数を得ることができる。また、ＤＣバイア
スの安定性に応じた周波数安定性を得ることができる。
調整器は備えられていないが、可変ＤＣ電源４０（図
１）によりＤＣバイアスを変化させることによって、所
要の発振周波数を得ることができる。また、ＤＣバイア
スの安定性に応じた周波数安定性を得ることができる。
【００２２】このように本実施例によると、構成が簡単
で小型化に適し且つ高安定な電圧制御発振器の提供が可
能になる。
で小型化に適し且つ高安定な電圧制御発振器の提供が可
能になる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
通過帯域の中心周波数が可変な弾性表面波フィルタの提
供が可能になるという効果を奏する。また、この弾性表
面波フィルタを用いて、構成が簡単で小型化に適し且つ
高安定な電圧制御発振器を実現することができる。
通過帯域の中心周波数が可変な弾性表面波フィルタの提
供が可能になるという効果を奏する。また、この弾性表
面波フィルタを用いて、構成が簡単で小型化に適し且つ
高安定な電圧制御発振器を実現することができる。
【図１】本発明の実施例を示す弾性表面波フィルタの構
成図である。
成図である。
【図２】図１に示された弾性表面波フィルタを用いて構
成される電圧制御発振器のブロック図である。
成される電圧制御発振器のブロック図である。
【図３】従来の電圧制御発振器のブロック図である。
１０ チップ １４ 入力側トランスデューサ １６ 出力側トランスデューサ １８，２０，２２，２４ 共通電極 ２６ ＤＣバイアス用電極 ４０ 可変ＤＣ電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉澤 景晴 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電結晶からなるチップ(10)と、 該チップの表面側に形成された入力側トランスデューサ
(14)及び出力側トランスデューサ(16)と、 該入力側トランスデューサに信号を与える第１及び第２
の共通電極(18,20) 並びに上記出力側トランスデューサ
から信号を取り出す第３及び第４の共通電極(22,24)
と、 上記チップの裏面側に上記第１乃至第４の共通電極と対
向するように形成されたＤＣバイアス用電極(26)と、 該ＤＣバイアス用電極と上記第１及び第３の共通電極又
は上記第２及び第４の共通電極との間に接続された可変
ＤＣ電源(40)と、 上記第１及び第２の共通電極(18,20) 間に接続された入
力側インダクタ(32)並びに上記第３及び第４の共通電極
(22,24) 間に接続された出力側インダクタ(38)と、 上記第１又は第２の共通電極と信号入力端子(30)との間
に接続された入力側キャパシタ(28)及び上記第３又は第
４の共通電極と信号出力端子(36)との間に接続された出
力側キャパシタ(34)とを備えたことを特徴とする弾性表
面波フィルタ。 - 【請求項２】 上記入力側及び出力側インダクタ(32,3
8) のインダクタンス並びに上記入力側及び出力側キャ
パシタ(28,34) のキャパシタンスはインピーダンスマッ
チング回路の回路定数を満足するように設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィル
タ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の弾性表面波フィ
ルタの上記信号入力端子及び信号出力端子をそれぞれ増
幅器(44)の出力端子及び入力端子に接続してなることを
特徴とする電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03229866A JP3112996B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 弾性表面波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03229866A JP3112996B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 弾性表面波フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575378A true JPH0575378A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3112996B2 JP3112996B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=16898930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03229866A Expired - Fee Related JP3112996B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 弾性表面波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112996B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1124032A1 (en) | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Kabushiki Kaisha Juken Sangyo | Hinge |
| US6489863B2 (en) | 2000-01-18 | 2002-12-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device, surface acoustic wave filter, and manufacturing method for the surface acoustic wave device |
| JP2008048379A (ja) * | 2006-08-15 | 2008-02-28 | Northrop Grumman Corp | 表面音響波の速度の電界制御 |
| JP2010057163A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp | 電圧制御調整可能周波数応答を持つマルチチャネル表面弾性波フィルタ素子 |
| WO2018046561A1 (en) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Tunable lithium niobate resonators and filters via lithiation and delithiation |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP03229866A patent/JP3112996B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6489863B2 (en) | 2000-01-18 | 2002-12-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device, surface acoustic wave filter, and manufacturing method for the surface acoustic wave device |
| DE10102153B4 (de) * | 2000-01-18 | 2004-11-11 | Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo | Oberflächenwellenbauelement, sowie dessen Verwendung und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP1124032A1 (en) | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Kabushiki Kaisha Juken Sangyo | Hinge |
| US6516494B2 (en) | 2000-02-08 | 2003-02-11 | Kabushiki Kaisha Juken Sangyo | Adjustable door hinge |
| JP2008048379A (ja) * | 2006-08-15 | 2008-02-28 | Northrop Grumman Corp | 表面音響波の速度の電界制御 |
| JP2010057163A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp | 電圧制御調整可能周波数応答を持つマルチチャネル表面弾性波フィルタ素子 |
| WO2018046561A1 (en) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Tunable lithium niobate resonators and filters via lithiation and delithiation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3112996B2 (ja) | 2000-11-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000912 |
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