JPH0618325A - Light quantity detector - Google Patents

Light quantity detector

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Publication number
JPH0618325A
JPH0618325A JP17253392A JP17253392A JPH0618325A JP H0618325 A JPH0618325 A JP H0618325A JP 17253392 A JP17253392 A JP 17253392A JP 17253392 A JP17253392 A JP 17253392A JP H0618325 A JPH0618325 A JP H0618325A
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JP
Japan
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ultraviolet
circuit
sensor
switch
clock function
Prior art date
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Application number
JP17253392A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Takegami
弘 竹上
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
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Publication of JPH0618325A publication Critical patent/JPH0618325A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a light quantity detector which is practically useful and commonly usable by accumulating electric charges from a photosensor for a predetermined time in accordance with a signal from a clock function circuit. CONSTITUTION:When a start signal pulse P1 is sent to an ultraviolet sensor 4 and a switch S1 by a clock function circuit 12, the sensor 4 is turned on synchronously with the rise of the pulse P1, and at the same time, the switch S1 is turned on, so that the electric charges sent as an ultraviolet detecting signal from the sensor 4 are accumulated in a capacitor C. A predetermined time later, a reset signal pulse P2 is sent to a hold circuit 10 and a switch S2 from the circuit 12. When the pulse P2 rises, the accumulated voltage in the capacitor C is held by the circuit 10. The voltage value of the capacitor C held by the circuit 10 is converted to a digital value by an A/D converter 11 and displayed visually by numerals, colors, etc., to an ultraviolet quantity display device 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、日常の生活や産業にお
ける生産環境等において人体に有害な光を検知する為
の、実用性、普及性の高い光量検知装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly practical and highly popular light amount detecting device for detecting light harmful to a human body in daily life or in a production environment in industry.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、フロンガスの外気への放出等の環
境汚染により、オゾン層の破壊を起こし、今までオゾン
層によって吸収されていた太陽光に含まれる人体に有害
な紫外線が、地上に降り注ぐようになった。南半球の国
々では、特に、この現象が甚だしく、皮膚癌などの危険
因子となることが指摘されるようになってきた。そのた
め、紫外線の量を知ることが必要となってきた。また、
宇宙空間等特殊な環境における産業も各方面で研究され
ているが、そのような環境において作業を行なう場合、
人体を保護する上で、有害な光をいち早く検知し知らせ
ることは重要である。
2. Description of the Related Art In recent years, due to environmental pollution such as the release of CFCs to the outside air, the ozone layer is destroyed, and ultraviolet rays harmful to the human body contained in the sunlight absorbed by the ozone layer hit the ground. It became so. In southern hemisphere countries, in particular, it has been pointed out that this phenomenon is a serious risk factor for skin cancer. Therefore, it is necessary to know the amount of ultraviolet rays. Also,
Industries in special environments such as outer space are also being researched in various fields, but when working in such environments,
To protect the human body, it is important to detect and notify harmful light as soon as possible.

【0003】有害な光の量を知るため、従来は紫外線予
報の報道的機関や研究的機関等においては分光器等の各
種大機器を要した紫外線量測定用の大型装置を使用して
きた。
[0003] In order to know the amount of harmful light, in the past, a large-scale device for measuring the amount of ultraviolet rays, which required various large-scale devices such as a spectroscope, has been used in a news agency or a research institution for forecasting ultraviolet rays.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように例えば一
般の人々が、野外で安心して行動できるように、地上に
届いた太陽光に含まれる紫外線の量の検知をリアルタイ
ムにモニタリングする必要が生じているが、これを従来
の如き大型の紫外線測定器を用いて行なうのは不便であ
るとともに、一般の人が手軽にいつでも紫外線量の測定
をすることができるという訳にはいかない。また、宇宙
空間等特殊な環境における産業においても同様に有害な
光を手軽にいち早く検知し知らせることが困難であっ
た。従って、従来のような分光器等各種大型装置を必要
とする光量検知装置の大型機器は、その実用性と普及性
がともに乏しいと言える。本発明は、このような問題を
解決し、実用性と普及性の高い光量検知装置を提供する
ことを目的とする。
As described above, for example, it is necessary to monitor the detection of the amount of ultraviolet rays contained in the sunlight reaching the ground in real time so that, for example, ordinary people can act outdoors with peace of mind. However, it is inconvenient to perform this using a conventional large-sized ultraviolet ray measuring device, and it cannot be said that ordinary people can easily measure the ultraviolet ray amount at any time. Similarly, it is difficult to detect and notify harmful light easily and quickly in industries such as outer space. Therefore, it can be said that the large-sized equipment of the light amount detection device that requires various large-sized devices such as the conventional spectroscope is poor in both practicality and spreadability. An object of the present invention is to solve such a problem and to provide a light amount detection device having high practicability and widespread use.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光量検知装置は、時計機能回路と、半導体
素子で構成された光センサーと、前記時計機能回路から
の信号に基いて前記光センサーからの電荷を所定時間蓄
積する積分器と、前記積分器の出力に基いて光検知量を
表示する表示器と、から成ることを特徴とするものであ
る。あるいは、本発明の光量検知装置は、時計機能回路
と、半導体素子で構成された光センサーと、前記時計機
能回路からの信号に基いて前記光センサーからの電荷を
所定時間蓄積する積分器と、前記積分器の出力に基づく
光検知量が所定値を超える場合警告を発する警報器と、
から成ることを特徴とするものである。前記光センサー
として紫外線センサーを用いた上述の光量検知装置なら
ば、特に紫外線量を検知したい場所においては効果的で
ある。前記光センサーとしてX線センサーを用いた上述
の光量検知装置ならば、特にX線量を検知したい場所に
おいては効果的である。
In order to achieve the above object, a light amount detecting device of the present invention is based on a clock function circuit, an optical sensor composed of a semiconductor element, and a signal from the clock function circuit. It is characterized by comprising an integrator for accumulating charges from the photosensor for a predetermined time and a display for displaying the light detection amount based on the output of the integrator. Alternatively, the light amount detection device of the present invention, a clock function circuit, an optical sensor composed of a semiconductor element, an integrator for accumulating a charge from the optical sensor for a predetermined time based on a signal from the clock function circuit, An alarm device that issues a warning when the light detection amount based on the output of the integrator exceeds a predetermined value,
It is characterized by consisting of. The above-described light amount detection device using an ultraviolet ray sensor as the optical sensor is effective particularly in a place where it is desired to detect an ultraviolet ray amount. The above-described light amount detecting device using an X-ray sensor as the optical sensor is effective particularly in a place where the X-ray dose is desired to be detected.

【0006】[0006]

【作用】半導体素子を用いた光センサーはその出力が非
常に小さく、一度に検出される電荷は少ない。そこで、
十分大きな出力を得るため検出された電荷を積分器で一
定時間積分する。このような一定時間における光量検知
の制御は時計機能回路から出力されるパルスに基いて行
なわれる。そして、積分器の出力は表示器に示されるか
あるいは警報機から警告され、一般ユーザーに視聴覚的
に結果を知らせる。
The output of the optical sensor using the semiconductor element is very small, and the electric charge detected at one time is small. Therefore,
In order to obtain a sufficiently large output, the detected charges are integrated by the integrator for a certain period of time. The control of the light amount detection in such a fixed time is performed based on the pulse output from the clock function circuit. Then, the output of the integrator is shown on the display or is alarmed by an alarm to inform the general user of the result visually.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ、
説明する。本発明を実施した紫外線検知機能を備えた時
計の外観概略図を図1に示す。時計本体1内に電気回路
基板(図示せず)を設け、電気エネルギー供給源として
太陽電池6をその電気回路基板に装着し、電気回路基板
に時間表示器7も装着する。その時刻調整を、リューズ
2によって行なう。装飾板3は、電気回路基板等内部の
構造を隠すカバーとして施されている。4はやはり電気
回路基板に装着された紫外線センサーであり、この紫外
線センサー4は、例えばフォトダイオード(またはフォ
トトランジスタ)に紫外線選択透過フィルターを施して
紫外線のみに反応するようにして形成されたものであ
る。このような半導体素子で形成される紫外線センサー
4は、素子自体が小さく、また特別な低温冷却装置等を
施す必要がないので、小型にまとめることができる。5
は、紫外線量を数字、色等で視覚的に表示する紫外線量
表示器である。この紫外線表示器5も電気回路基板に装
着されている。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
explain. FIG. 1 is a schematic external view of a timepiece having an ultraviolet ray detection function embodying the present invention. An electric circuit board (not shown) is provided in the timepiece body 1, the solar cell 6 is mounted on the electric circuit board as an electric energy supply source, and the time indicator 7 is also mounted on the electric circuit board. The time is adjusted by crown 2. The decorative plate 3 is provided as a cover that hides an internal structure such as an electric circuit board. Reference numeral 4 is also an ultraviolet sensor mounted on an electric circuit board. The ultraviolet sensor 4 is formed by, for example, applying a ultraviolet selective transmission filter to a photodiode (or phototransistor) so as to be sensitive to only ultraviolet rays. is there. Since the ultraviolet sensor 4 formed of such a semiconductor element has a small element itself and does not require a special low temperature cooling device or the like, it can be integrated into a small size. 5
Is an ultraviolet ray quantity indicator for visually displaying the ultraviolet ray quantity by numbers, colors, and the like. This ultraviolet display 5 is also mounted on the electric circuit board.

【0008】図2は、本実施例の要部の回路構成をブロ
ック図で示している。図2において、時計機能回路12
は、一定な周波数で電気的振動を発生させる発振器を施
した電気回路である。本来地上に届く太陽光13に含ま
れる紫外線は微弱であるのでS/N比を向上させるため
紫外線センサーの検知シグナルを積分する必要がある。
積分器9は、紫外線センサー4の出力を積分するもので
あり、図2のようにスイッチS1 及びS2 と、コンデン
サーCとホールド回路10と、そのホールド回路10か
らの出力であるアナログ電圧値をデジタル値に変換する
A/D変換回路11とから構成される。また便宜的にス
イッチS3 により、時刻表示器7の表示を切ることもで
きる。
FIG. 2 is a block diagram showing the circuit configuration of the main part of this embodiment. In FIG. 2, the clock function circuit 12
Is an electric circuit provided with an oscillator that generates electric vibration at a constant frequency. Since the ultraviolet rays contained in the sunlight 13 that originally reach the ground are weak, it is necessary to integrate the detection signal of the ultraviolet sensor in order to improve the S / N ratio.
The integrator 9 integrates the output of the ultraviolet sensor 4, and as shown in FIG. 2, the switches S 1 and S 2 , the capacitor C, the hold circuit 10, and the analog voltage value output from the hold circuit 10. Is converted into a digital value by an A / D conversion circuit 11. For convenience, the time display 7 can be turned off by the switch S 3 .

【0009】次に、図2の動作を図3のタイムチャート
を参照して説明する。時計が本来有する時計機能回路1
2によりスタート信号パルスP1 が紫外線センサー4と
スイッチS1 に送られる(時刻t1 )と、そのパルスP
1 の立ち上がりに同期して紫外線センサーがONになる
とともにスイッチS1 がONになり紫外線センサー4か
ら紫外線検知信号として送られた電荷がコンデンサーC
に蓄えられる。このときスイッチS2 はOFFとなって
いる。コンデンサーCに蓄積される電荷量は紫外線セン
サー4が受ける紫外線量に依存しているため、コンデン
サーCの両端電圧は紫外線量に対応することになる。
Next, the operation of FIG. 2 will be described with reference to the time chart of FIG. Clock function circuit 1 that the clock originally has
2, the start signal pulse P 1 is sent to the ultraviolet sensor 4 and the switch S 1 (time t 1 ), and the pulse P 1
The ultraviolet sensor is turned on in synchronization with the rise of 1 and the switch S 1 is turned on, and the electric charge sent from the ultraviolet sensor 4 as an ultraviolet detection signal is stored in the capacitor C.
Stored in. At this time, the switch S 2 is off. Since the amount of charge accumulated in the capacitor C depends on the amount of ultraviolet light received by the ultraviolet sensor 4, the voltage across the capacitor C corresponds to the amount of ultraviolet light.

【0010】所定の時間になる(時刻t2 )と、ホール
ド回路10とスイッチS2 に時計機能回路12からリセ
ット信号パルスP2 が送られる。このパルスP2 の立ち
上がりでコンデンサーCの蓄電電圧V0 がホールド回路
10にホールドされる。また、パルスP2 の期間の間ス
イッチS2 がONになり、コンデンサーCが接地放電さ
れ、時刻t3 すなわちパルスP2 の立ち下り時刻でスイ
ッチS2 がOFFとなり積分器は初期状態に戻る。
At a predetermined time (time t 2 ), the reset signal pulse P 2 is sent from the clock function circuit 12 to the hold circuit 10 and the switch S 2 . At the rising edge of this pulse P 2 , the storage voltage V 0 of the capacitor C is held in the hold circuit 10. Further, the switch S 2 is turned on during the period of the pulse P 2 , the capacitor C is grounded and the switch S 2 is turned off at the time t 3, that is, the falling time of the pulse P 2 , and the integrator returns to the initial state.

【0011】尚、リセット信号パルスP2 は紫外線セン
サー4にも与えられ、この紫外線センサー4をOFFに
なす。前記ホールド回路10にホールドされているコン
デンサーCの電圧値は、A/D変換器11によってデジ
タル値に変換され、紫外線量表示器5に数字、色等で視
覚的に表示される。あるいは、紫外線量が所定値を超え
る場合は、紫外線量警報器14から警報音が発せられ
る。
The reset signal pulse P 2 is also given to the ultraviolet sensor 4 to turn it off. The voltage value of the capacitor C held in the hold circuit 10 is converted into a digital value by the A / D converter 11 and visually displayed on the ultraviolet ray amount display 5 by numbers, colors and the like. Alternatively, when the amount of ultraviolet rays exceeds a predetermined value, the ultraviolet ray amount alarm device 14 emits an alarm sound.

【0012】時計機能回路12から再びスタート信号パ
ルスP1 が発せられると上述したと同じ動作が繰り返し
行なわれる。
When the start signal pulse P 1 is issued again from the clock function circuit 12, the same operation as described above is repeated.

【0013】尚、上記紫外線検知動作は時計本体1に設
けた紫外線検知モード釦を操作することによって行いう
るように構成してもよく、或いはそのようなモード釦を
設けずに絶えず紫外線検知が行なわれるように構成して
もよい。
The ultraviolet ray detecting operation may be configured to be performed by operating an ultraviolet ray detecting mode button provided on the timepiece main body 1, or the ultraviolet ray is constantly detected without providing such a mode button. It may be configured to be.

【0014】また、本実施例で紫外線量の検知は所定の
時間(スタート信号パルスP1 が発生してからリセット
信号パルスP2 が発生するまでの時間)に紫外線センサ
ー4が受けた紫外線量を検出するようにしているが、こ
の所定時間を例えば操作部材8の操作において変更でき
るようにしてもよい。
Further, in this embodiment, the detection of the amount of ultraviolet rays is performed by detecting the amount of ultraviolet rays received by the ultraviolet sensor 4 during a predetermined time (the time from the generation of the start signal pulse P 1 to the generation of the reset signal pulse P 2 ). Although it is detected, the predetermined time may be changed by operating the operation member 8, for example.

【0015】上記紫外線センサー4・積分器9・紫外線
量表示器5・紫外線量警報器14・その他の電気回路を
動作させるのに必要な電気エネルギーは、太陽電池6か
ら供給される。
The electric energy required to operate the ultraviolet sensor 4, the integrator 9, the ultraviolet amount indicator 5, the ultraviolet amount alarm 14, and other electric circuits is supplied from the solar cell 6.

【0016】次に図4は本発明の他の実施例を示してい
る。図4において、図2と同一部分には同一の符号を付
してそれらの説明を省略する。この実施例は、時間表示
器15を用いて、紫外線量をも表示できるようになすこ
とにより部品点数の低減を図ったものである。従ってこ
の実施例では、A/D変換11の出力と時計機能回路の
出力を択一的に切り換えるスイッチS4 が設けられてい
る。
Next, FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. 4, parts that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. In this embodiment, the time indicator 15 is used so that the amount of ultraviolet rays can also be displayed, thereby reducing the number of parts. Therefore, in this embodiment, a switch S 4 for selectively switching the output of the A / D converter 11 and the output of the clock function circuit is provided.

【0017】そして、この実施例では紫外線検知モード
のとき、スイッチS4 は接点b側に設定されて、A/D
変換回路11からの紫外線検知量を時間表示器15へ導
き、紫外線検知モード以外のときには接点a側へ設定さ
れて時計機能回路12からの計時データを時間表示器1
5へ導く。図2の実施例では、時計表示と紫外線検知量
の表示の双方が同時になされうるが、図4の実施例で
は、その一方のみしか表示できない。また、図2の実施
例では、紫外線検知量をデジタルの数値で表示すること
以外に、色で表示することも可能であるが、図4の実施
例の場合は、数値のみの表示となる。
In this embodiment, in the ultraviolet ray detection mode, the switch S 4 is set to the contact b side, and the A / D
The ultraviolet ray detection amount from the conversion circuit 11 is guided to the time display unit 15, and is set to the contact a side in the modes other than the ultraviolet ray detection mode, and the time measurement data from the clock function circuit 12 is displayed on the time display unit 1.
Lead to 5. In the embodiment of FIG. 2, both the clock display and the ultraviolet ray detection amount display can be made simultaneously, but in the embodiment of FIG. 4, only one of them can be displayed. In addition, in the embodiment of FIG. 2, it is possible to display the detected amount of ultraviolet rays in color instead of displaying it in a digital value, but in the case of the embodiment of FIG. 4, only the numerical value is displayed.

【0018】尚、上述した本実施例では、いずれも時計
に本発明を適用した場合を示しているが、水晶発振器等
正確に一定な周波数で電気振動を発生させる発振器を備
えた時計機能を有する装置であれば時計以外のものにも
応用することができる。
In each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to a timepiece is shown, but it has a timepiece function provided with an oscillator for accurately generating electric vibration at a constant frequency such as a crystal oscillator. The device can be applied to anything other than a clock.

【0019】また、上述の本実施例において、半導体素
子と紫外線選択透過フィルターからなる紫外線センサー
を、選択透過フィルターを変えることによってX線をは
じめとしてさまざまな光の検知を行なうことができる。
Further, in the above-described embodiment, the ultraviolet sensor including the semiconductor element and the ultraviolet selective transmission filter can detect various lights including X-rays by changing the selective transmission filter.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光量検知装置は極めて小型となり携帯に違和感がなく、
従っていずれの場所でも自由に目的とする有害な光を認
知することができる。さらに、地上に届いた太陽光中の
紫外線量の他にもX線等さまざまな光の量の検知をリア
ルタイムにモニタリングできるという効果がありその実
用性は優れている。
As described above, according to the present invention,
The light amount detection device is extremely small and comfortable to carry,
Therefore, the target harmful light can be freely recognized in any place. Further, it has the effect of being able to monitor the detection of various amounts of light such as X-rays in real time in addition to the amount of ultraviolet rays in the sunlight reaching the ground, and its practicality is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明を実施した外観概略図。FIG. 1 is a schematic external view of the present invention.

【図2】 本発明を実施した要部の回路構成を示したブ
ロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a main part embodying the present invention.

【図3】 本発明を実施した際のタイミングチャート
図。
FIG. 3 is a timing chart when the present invention is implemented.

【図4】 本発明の他の実施例における要部の回路構成
を示したブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of a main part in another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 時計本体 2 リューズ 3 装飾板 4 紫外線センサー 5 紫外線量表示器 6 太陽電池 7 時間表示器 8 操作部材 9 積分器 10 ホールド回路 11 A/D変換回路 12 時計機能回路 13 地上に届いた太陽光 14 紫外線量警報器 15 時間表示器(紫外線量表示機能あり) C コンデンサー S1 スイッチ(コンデンサー蓄電切換用) S2 スイッチ(コンデンサー接地放電切換用) S3 スイッチ(時刻表示切換用) S4 スイッチ(表示器表示内容切換用) P1 スタート信号パルス P2 リセット信号パルス V0 コンデンサー蓄電電圧 t1 〜t4 時刻1 Clock body 2 Crown 3 Decorative plate 4 Ultraviolet sensor 5 Ultraviolet amount indicator 6 Solar cell 7 Time indicator 8 Operating member 9 Integrator 10 Hold circuit 11 A / D conversion circuit 12 Clock function circuit 13 Sunlight reaching the ground 14 UV light alarm 15-hour display (with UV light display function) C condenser S 1 switch (condenser storage switching) S 2 switch (condenser grounding discharge switching) S 3 switch (time display switching) S 4 switch (display) Instrument display content switching) P 1 start signal pulse P 2 reset signal pulse V 0 capacitor storage voltage t 1 ~t 4 time

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 時計機能回路と、 半導体素子で構成された光センサーと、 前記時計機能回路からの信号に基いて前記光センサーか
らの電荷を所定時間蓄積する積分器と、 前記積分器の出力に基いて光検知量を表示する表示器
と、から成ることを特徴とする光量検知装置
1. A clock function circuit, an optical sensor composed of a semiconductor element, an integrator that accumulates charges from the optical sensor for a predetermined time based on a signal from the clock function circuit, and an output of the integrator. And a light amount detection device for displaying the light detection amount based on
【請求項2】 時計機能回路と、 半導体素子で構成された光センサーと、 前記時計機能回路からの信号に基いて前記光センサーか
らの電荷を所定時間蓄積する積分器と、 前記積分器の出力に基づく光検知量が所定値を超える場
合警告を発する警報器と、から成ることを特徴とする光
量検知装置
2. A clock function circuit, an optical sensor composed of a semiconductor element, an integrator that accumulates charges from the optical sensor for a predetermined time based on a signal from the clock function circuit, and an output of the integrator. Light amount detection device comprising: an alarm device that issues a warning when the light detection amount based on
【請求項3】 前記光センサーが紫外線センサーである
ことを特徴とする請求項1,2に記載の光量検知装置
3. The light amount detection device according to claim 1, wherein the optical sensor is an ultraviolet sensor.
【請求項4】 前記光センサーがX線センサーであるこ
とを特徴とする請求項1,2に記載の光量検知装置
4. The light amount detecting device according to claim 1, wherein the optical sensor is an X-ray sensor.
JP17253392A 1992-06-30 1992-06-30 Light quantity detector Pending JPH0618325A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448546B1 (en) 1998-09-16 2002-09-10 Hamamatsu Photonics K.K. Integrating photodetection system
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