JPH064702A - 情報読み取り装置 - Google Patents
情報読み取り装置Info
- Publication number
- JPH064702A JPH064702A JP4160494A JP16049492A JPH064702A JP H064702 A JPH064702 A JP H064702A JP 4160494 A JP4160494 A JP 4160494A JP 16049492 A JP16049492 A JP 16049492A JP H064702 A JPH064702 A JP H064702A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- light
- signal light
- lens
- laser
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】バーコード等の情報をレーザ走査光により読み
取る装置に関し、受光面積の小さい光検知器でも読み取
り性能を維持する。 【構成】レーザ光源(1)、レーザ光を走査する光走査
手段(2)、光走査手段(2)により走査されるレーザ
光により読み取られる情報に対応する信号光を集光する
信号光集光手段(113)と集光された信号光を検知す
る信号光検知手段(6)を有する。信号光集光手段(1
13)はその一部に、少なくとも2つの領域で構成さ
れ、2つの領域は(30、31)焦点距離が異なるホロ
グラム又はレンズ(3)を有する。
取る装置に関し、受光面積の小さい光検知器でも読み取
り性能を維持する。 【構成】レーザ光源(1)、レーザ光を走査する光走査
手段(2)、光走査手段(2)により走査されるレーザ
光により読み取られる情報に対応する信号光を集光する
信号光集光手段(113)と集光された信号光を検知す
る信号光検知手段(6)を有する。信号光集光手段(1
13)はその一部に、少なくとも2つの領域で構成さ
れ、2つの領域は(30、31)焦点距離が異なるホロ
グラム又はレンズ(3)を有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報読み取り装置、特
に物体上に附されたバーコード等の情報をレーザ走査光
により読み取る装置に関する。
に物体上に附されたバーコード等の情報をレーザ走査光
により読み取る装置に関する。
【0002】バーコード等を利用した情報管理システム
は、ストア・オートメーションを中心としたPOSシス
テムは勿論、OAやFAの分野へも進展、拡大してい
る。バーコード等の情報を読みやすくするためのPOS
スキャナは、定置式のレーザスキャナが主流である。
は、ストア・オートメーションを中心としたPOSシス
テムは勿論、OAやFAの分野へも進展、拡大してい
る。バーコード等の情報を読みやすくするためのPOS
スキャナは、定置式のレーザスキャナが主流である。
【0003】特に市場からは、かかるレーザスキャナに
対し、安価で小型の装置が要求されている。
対し、安価で小型の装置が要求されている。
【0004】
【従来の技術】図6は、従来のレーザスキャナ装置の構
成例である。図6(1)は、その内部の一構成例の斜視
図である。
成例である。図6(1)は、その内部の一構成例の斜視
図である。
【0005】1は、レーザ光源、例えばHe−Neレー
ザである。レーザ光源1から出射されるレーザ光は、反
射鏡10で反射され、凹面鏡11の中央部にある小円鏡
12に向かう。
ザである。レーザ光源1から出射されるレーザ光は、反
射鏡10で反射され、凹面鏡11の中央部にある小円鏡
12に向かう。
【0006】小円鏡12により反射したレーザ光は、回
転多面鏡(ポリゴンミラー)2に導かれ、回転多面鏡2
の回転に伴いレーザ走査光となる。
転多面鏡(ポリゴンミラー)2に導かれ、回転多面鏡2
の回転に伴いレーザ走査光となる。
【0007】回転多面鏡2からのレーザ走査光は、3つ
の走査線分割ミラー13、14、15により3方向の走
査光に分割される。
の走査線分割ミラー13、14、15により3方向の走
査光に分割される。
【0008】分割されたそれぞれの走査光は、底面ミラ
ー16を介して装置の読み取り窓17に固定されたそれ
ぞれのホログラム(ホロウインド)18、19、20に
3方向の走査光を導く。
ー16を介して装置の読み取り窓17に固定されたそれ
ぞれのホログラム(ホロウインド)18、19、20に
3方向の走査光を導く。
【0009】尚、図では、読み取り窓17として、支持
ガラス板とその上に置かれるホログラムのある板とを共
通にして示している。
ガラス板とその上に置かれるホログラムのある板とを共
通にして示している。
【0010】ホログラム18、19、20は、それぞれ
に入射するレーザ光を回折して空間上に5方向のレーザ
走査線21〜25を形成する。このレーザ走査線21〜
25により被走査物体4上のバーコード40が走査され
る。
に入射するレーザ光を回折して空間上に5方向のレーザ
走査線21〜25を形成する。このレーザ走査線21〜
25により被走査物体4上のバーコード40が走査され
る。
【0011】レーザ走査線21〜25により被走査物体
4が走査されると、レーザ光は反射、散乱する。反射散
乱光の光路は、図6(2)に示される。
4が走査されると、レーザ光は反射、散乱する。反射散
乱光の光路は、図6(2)に示される。
【0012】図6(2)は、図6(1)の装置の横断面
の簡略図である。被走査物体4から反射、散乱した反射
散乱光は、出射と同一の光路即ち、ホログラム18、1
9、20、底面ミラー16、分割ミラー14、回転多面
鏡2及び凹面鏡11を通って戻る。
の簡略図である。被走査物体4から反射、散乱した反射
散乱光は、出射と同一の光路即ち、ホログラム18、1
9、20、底面ミラー16、分割ミラー14、回転多面
鏡2及び凹面鏡11を通って戻る。
【0013】反射散乱光は、更に凹面鏡11によって絞
られ信号光として光検知器6に導かれる。この際、読み
取り窓17のホログラム18、19、20は、その回折
機能により凸レンズの機能を有し、バーコード40から
の反射散乱光を収束する。
られ信号光として光検知器6に導かれる。この際、読み
取り窓17のホログラム18、19、20は、その回折
機能により凸レンズの機能を有し、バーコード40から
の反射散乱光を収束する。
【0014】従って、バーコード40を付した物体4
が、読み取り窓17上の高い位置にある場合であって
も、信号光は、装置内部の光学系で拡がることがない。
これにより光学系体積(ミラーの面積)が小さくてもバ
ーコード40の読み取りが可能であり、装置の小型化が
可能である。
が、読み取り窓17上の高い位置にある場合であって
も、信号光は、装置内部の光学系で拡がることがない。
これにより光学系体積(ミラーの面積)が小さくてもバ
ーコード40の読み取りが可能であり、装置の小型化が
可能である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置に
おいて、更にコストダウンを図るため低価格の受光面積
の小さい光検知器6を採用しようとすると、図7で説明
するような問題点が生ずる。
おいて、更にコストダウンを図るため低価格の受光面積
の小さい光検知器6を採用しようとすると、図7で説明
するような問題点が生ずる。
【0016】即ち、図7は、従来装置の問題点を説明す
る図であるが、説明の簡単化のため光学系内部のミラー
を省略している。
る図であるが、説明の簡単化のため光学系内部のミラー
を省略している。
【0017】図7(1)、図7(2)で対比されるよう
に、物体4の位置、従って、バーコード40の読み取り
窓17面からの高さにより、凹面鏡11により絞られた
収束光の焦点位置が異なってくる。
に、物体4の位置、従って、バーコード40の読み取り
窓17面からの高さにより、凹面鏡11により絞られた
収束光の焦点位置が異なってくる。
【0018】かかる場合、受光面積の小さい光検知器6
の場合、物体4の読み取り窓17面からの高さによって
読み取りが困難になる。
の場合、物体4の読み取り窓17面からの高さによって
読み取りが困難になる。
【0019】このため、図8に示すように単一焦点の補
助レンズ110を用いることが考えられる。しかし、こ
の場合も特に受光面積の小さい光検知器6の場合、光検
知器6での蹴られが生じる。
助レンズ110を用いることが考えられる。しかし、こ
の場合も特に受光面積の小さい光検知器6の場合、光検
知器6での蹴られが生じる。
【0020】即ち、例えば読み取り窓17面から低浮上
位置からの信号光を光検知器6に集光すべく補助レンズ
110を採用すると(図8(1))、高浮上位置からの
信号光に対しては、もともと焦点距離が短いため、補助
レンズ110の採用により、更に光検知器6の手前で結
像することになる(図8(2))。
位置からの信号光を光検知器6に集光すべく補助レンズ
110を採用すると(図8(1))、高浮上位置からの
信号光に対しては、もともと焦点距離が短いため、補助
レンズ110の採用により、更に光検知器6の手前で結
像することになる(図8(2))。
【0021】このため光検知器6での蹴られによって、
読み取り性能が低下するという問題がある。
読み取り性能が低下するという問題がある。
【0022】本発明は、従って、かかる従来の問題点を
解決する、受光面積の小さい光検知器を採用しても信号
光の読み取り性能を維持できる装置を提供することを目
的とする。
解決する、受光面積の小さい光検知器を採用しても信号
光の読み取り性能を維持できる装置を提供することを目
的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明に従う情
報読み取り装置の原理図である。
報読み取り装置の原理図である。
【0024】従来装置と同様に、基本的構成として、レ
ーザ光源1、レーザ光を走査する光走査手段2、光走査
手段2により走査されるレーザ光により読み取られる物
体4のバーコード等の情報40に対応する信号光を集光
する信号光集光手段113と集光された信号光を検知す
る信号光検知手段6を有する。
ーザ光源1、レーザ光を走査する光走査手段2、光走査
手段2により走査されるレーザ光により読み取られる物
体4のバーコード等の情報40に対応する信号光を集光
する信号光集光手段113と集光された信号光を検知す
る信号光検知手段6を有する。
【0025】更に、信号光集光手段113はその一部と
して、ホログラム又はレンズ3を有している。ホログラ
ム又はレンズ3は、焦点距離が異なる少なくとも2つの
領域30、31で構成されている。
して、ホログラム又はレンズ3を有している。ホログラ
ム又はレンズ3は、焦点距離が異なる少なくとも2つの
領域30、31で構成されている。
【0026】本発明に従う一態様においては、固定のホ
ログラムを有する読み取り窓17を備えている。光走査
手段2により走査されるレーザ光は、この読み取り窓1
7のホログラム18、19、20を透して出射される。
ログラムを有する読み取り窓17を備えている。光走査
手段2により走査されるレーザ光は、この読み取り窓1
7のホログラム18、19、20を透して出射される。
【0027】レーザ光により読み取られる情報に対応す
る信号光がホログラム18、19、20を透して信号光
集光手段113に集光される
る信号光がホログラム18、19、20を透して信号光
集光手段113に集光される
【0028】
【作用】本発明では、信号光集光手段113はその一部
にホログラム又はレンズ3を有している。ホログラム又
はレンズ3は、焦点距離が異なる少なくとも2つの領域
30、31で構成されている。
にホログラム又はレンズ3を有している。ホログラム又
はレンズ3は、焦点距離が異なる少なくとも2つの領域
30、31で構成されている。
【0029】ホログラム又はレンズ3は、凸レンズの機
能を持ち、且つ焦点距離の異なる領域を少なくとも2つ
持っている。従って、物体4が読み取り窓17上の高浮
上位置にある場合であっても、低浮上位置にある場合で
あっても、信号光を光検知器6に結像することが可能で
ある。
能を持ち、且つ焦点距離の異なる領域を少なくとも2つ
持っている。従って、物体4が読み取り窓17上の高浮
上位置にある場合であっても、低浮上位置にある場合で
あっても、信号光を光検知器6に結像することが可能で
ある。
【0030】
【実施例】図2は、本発明に従う第一の実施例である。
図は、本発明の特徴とする、信号光集光手段113の一
部となるホログラム又はレンズ3のみを示している。
図は、本発明の特徴とする、信号光集光手段113の一
部となるホログラム又はレンズ3のみを示している。
【0031】図2(1)は、中心部の領域30とその他
の周囲領域31とに区別される2つの領域を持つホログ
ラム又はレンズである。レンズの場合は、例えばフレネ
ルレンズが用いられるが、通常の凸レンズであっても良
い。以下の説明では、フレネルレンズを用いる場合につ
いて説明する。
の周囲領域31とに区別される2つの領域を持つホログ
ラム又はレンズである。レンズの場合は、例えばフレネ
ルレンズが用いられるが、通常の凸レンズであっても良
い。以下の説明では、フレネルレンズを用いる場合につ
いて説明する。
【0032】中心部の領域30は、実質的に屈折率が零
とされる。従って、通し穴としてもよく、何ら加工され
ていないガラス等の基板そのものであってもよい。
とされる。従って、通し穴としてもよく、何ら加工され
ていないガラス等の基板そのものであってもよい。
【0033】周囲領域31は、特定の屈折率を有し、凸
レンズの機能を持つ。ホログラムの場合は、後に説明す
る方法で乾板に干渉縞を形成することにより、又フレネ
ルレンズの場合は、同心円の溝を一定幅で形成すること
により所定の屈折率を持つ凸レンズとすることが出来
る。
レンズの機能を持つ。ホログラムの場合は、後に説明す
る方法で乾板に干渉縞を形成することにより、又フレネ
ルレンズの場合は、同心円の溝を一定幅で形成すること
により所定の屈折率を持つ凸レンズとすることが出来
る。
【0034】図2(2)は、物体4が高い浮上位置にあ
る場合の効果を示している。
る場合の効果を示している。
【0035】本発明のホログラム又はフレネルレンズ3
を有しない場合は、物体4が高い浮上位置にある場合の
信号光の結像位置は、foの点にある。従って、かかる
場合、破線のような信号光の入射状態になる。
を有しない場合は、物体4が高い浮上位置にある場合の
信号光の結像位置は、foの点にある。従って、かかる
場合、破線のような信号光の入射状態になる。
【0036】光検知器6は結像位置foの手前にあるの
で、光検知器6は、結果として信号光の一部のみしか検
知できない。
で、光検知器6は、結果として信号光の一部のみしか検
知できない。
【0037】これに対し、本発明のホログラム又はフレ
ネルレンズ3を設ける場合、周囲領域31の凸レンズ機
能により、信号光の結像位置はfiの位置まで短縮され
る。これにより、信号光を喪失なく光検知器6に入射す
ることが可能である。
ネルレンズ3を設ける場合、周囲領域31の凸レンズ機
能により、信号光の結像位置はfiの位置まで短縮され
る。これにより、信号光を喪失なく光検知器6に入射す
ることが可能である。
【0038】図2(3)は、物体4が低い浮上位置にあ
る場合の効果を示している。
る場合の効果を示している。
【0039】この場合、信号光の結像位置は、短くfi
の位置にある。従って、信号光は、ホログラム又はフレ
ネルレンズ3の中心部の領域30を通過するが、屈折率
は零であるので、そのまま通過し、fiの位置に結像
し、光検知器6に正しく入射する。
の位置にある。従って、信号光は、ホログラム又はフレ
ネルレンズ3の中心部の領域30を通過するが、屈折率
は零であるので、そのまま通過し、fiの位置に結像
し、光検知器6に正しく入射する。
【0040】従って、物体4の浮上位置が高い場合であ
っても、低い場合であっても光検知器6で信号光を検知
することが可能である。
っても、低い場合であっても光検知器6で信号光を検知
することが可能である。
【0041】図3は、本発明の第2の実施例を説明する
図である。図2と同様に、ホログラム又はフレネルレン
ズ3のみを示している。
図である。図2と同様に、ホログラム又はフレネルレン
ズ3のみを示している。
【0042】図2に示した第一の実施例では、物体4が
低浮上位置から高浮上位置に有る場合において、網羅的
に集光しようとする場合、蹴られが生じる部分が存在す
る。従って、図3の実施例はこの問題を解消するもので
ある。
低浮上位置から高浮上位置に有る場合において、網羅的
に集光しようとする場合、蹴られが生じる部分が存在す
る。従って、図3の実施例はこの問題を解消するもので
ある。
【0043】図3(1)に示すホログラム又はフレネル
レンズ3は、中心領域30から周辺に向かって複数の領
域31iを持ち、それらの領域による焦点位置は順次周
辺に向かい短くなる。
レンズ3は、中心領域30から周辺に向かって複数の領
域31iを持ち、それらの領域による焦点位置は順次周
辺に向かい短くなる。
【0044】この関係のグラフが図3(2)に示され
る。中心からの距離(横軸)に反比例して焦点距離(縦
軸)が短くなることが理解される。
る。中心からの距離(横軸)に反比例して焦点距離(縦
軸)が短くなることが理解される。
【0045】そして、図3(3)に示すように、凹面鏡
11により集光され、光検知器6に向けられた信号光
は、図3(2)の特性を持つホログラム又はフレネルレ
ンズ3によって、その全領域にわたり光検知器6に入射
することが可能である。
11により集光され、光検知器6に向けられた信号光
は、図3(2)の特性を持つホログラム又はフレネルレ
ンズ3によって、その全領域にわたり光検知器6に入射
することが可能である。
【0046】図4は、図3(2)の特性を持つホログラ
ム3の作成方法について説明する図である。ホログラム
は、乾板に平行光である参照光と物体光を照射し、その
干渉紋を記録することにより作成される。
ム3の作成方法について説明する図である。ホログラム
は、乾板に平行光である参照光と物体光を照射し、その
干渉紋を記録することにより作成される。
【0047】本発明に従うホログラムを作成する場合
は、図4(1)に示すように、ホログラム3となる乾板
に平行光である参照光Rと物体光Oを入射する。但し、
平行光である物体光Oの光路中には平凹レンズ32を挿
入する。
は、図4(1)に示すように、ホログラム3となる乾板
に平行光である参照光Rと物体光Oを入射する。但し、
平行光である物体光Oの光路中には平凹レンズ32を挿
入する。
【0048】これにより、物体光Oは、平凹レンズ32
の屈折率に従い拡がって乾板3に入射する。この結果、
ホログラムは収差を持ち、図3(2)の特性を持つこと
になる。従って、作成されたホログラム3に凹面鏡11
からの信号光が入射すると、信号光は、回折され平凹面
鏡32の焦点距離の位置に結像する。
の屈折率に従い拡がって乾板3に入射する。この結果、
ホログラムは収差を持ち、図3(2)の特性を持つこと
になる。従って、作成されたホログラム3に凹面鏡11
からの信号光が入射すると、信号光は、回折され平凹面
鏡32の焦点距離の位置に結像する。
【0049】図5は、本発明の第3の実施例である。装
置内部の光学系の配置設計において、凹面鏡11から光
検知器6までの距離に制約がある場合に有効である。
置内部の光学系の配置設計において、凹面鏡11から光
検知器6までの距離に制約がある場合に有効である。
【0050】これまでの実施例ではホログラム又はフレ
ネルレンズ31は透過光に対し凸レンズの機能を持つ
が、本実施例では反射型とするものである。中心から離
れるに従って、焦点距離が短くなるように反射型で構成
することが可能である。
ネルレンズ31は透過光に対し凸レンズの機能を持つ
が、本実施例では反射型とするものである。中心から離
れるに従って、焦点距離が短くなるように反射型で構成
することが可能である。
【0051】尚、以上の実施例説明では、全てホロウイ
ンド方式を例にして説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
ンド方式を例にして説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
【0052】即ち、ホロウインド方式の回転多面鏡と固
定ホログラムを用いる代わりに、レーザ光を回転するデ
ィスク状のホログラムで透過回折・収束するホログラム
ディスク方式を用いた装置でも本発明を適用して同様の
効果を得ることができる。
定ホログラムを用いる代わりに、レーザ光を回転するデ
ィスク状のホログラムで透過回折・収束するホログラム
ディスク方式を用いた装置でも本発明を適用して同様の
効果を得ることができる。
【0053】
【効果】以上説明したように、本発明に従えば安価な受
光面積の小さい光検知器を採用しても、従来と同等の読
み取り性能を維持することが出来る。従って、性能を維
持したまま装置のコストダウンが図れる。
光面積の小さい光検知器を採用しても、従来と同等の読
み取り性能を維持することが出来る。従って、性能を維
持したまま装置のコストダウンが図れる。
【図1】本発明の原理を示す図である。
【図2】本発明の第一の実施例を示す図である。
【図3】本発明の第二の実施例を示す図である。
【図4】本発明の第二の実施例を説明する図である。
【図5】本発明の第三の実施例を説明する図である。
【図6】従来装置の構成例を示す図である。
【図7】従来装置の問題点を説明する図である。
【図8】従来装置の問題点を説明する図である。
1 レーザ光源 2 光走査手段 3 ホログラム又はレンズ(フレネルレンズ) 4 物体 40 バーコード 6 光検知器 11 凹面鏡 113 信号光集光手段 17 読み取り窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高島 裕一郎 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 (72)発明者 山崎 行造 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 (6)
- 【請求項1】レーザ光源(1)、レーザ光を走査する光
走査手段(2)、該光走査手段(2)により走査される
レーザ光により読み取られる情報に対応する信号光を集
光する信号光集光手段(113)と該集光された信号光
を検知する信号光検知手段(6)を有する情報読み取り
装置において、 該信号光集光手段(113)はその一部に、少なくとも
2つの領域で構成され、該2つの領域は(30、31)
焦点距離が異なるホログラム又はレンズ(3)を有する
ことを特徴とする情報読み取り装置。 - 【請求項2】請求項1において、更に、 固定のホログラムを有する読み取り窓(17)を備え、 該光走査手段(2)により走査されるレーザ光は、該読
み取り窓(17)のホログラム(18、19、20)を
透して出射され、 該レーザ光により読み取られる情報に対応する信号光が
該ホログラム(18、19、20)を透して該信号光集
光手段(113)に集光されることを特徴とする情報読
み取り装置。 - 【請求項3】請求項1において、 該ホログラム又はレンズ(3)は、中心部(30)が通
孔であることを特徴とする情報読み取り装置。 - 【請求項4】請求項1において、 該ホログラム又はレンズ(3)の少なくとも2つの領域
は、中心部(30)から周辺部に向かい順次焦点距離が
短くされていることを特徴とする情報読み取り装置。 - 【請求項5】請求項1において、該信号光集光手段(1
13)は、凹面鏡(11)と該ホログラム又はレンズ
(3)で構成され、 該ホログラム又はレンズ(3)は、該凹面鏡(11)と
該信号光検知手段(6)との間に配置されることを特徴
とする情報読み取り装置。 - 【請求項6】請求項1において、 該ホログラム又はレンズ(3)は、反射型ホログラム又
はフレネルレンズであることを特徴とする情報読み取り
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4160494A JP2812072B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 情報読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4160494A JP2812072B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 情報読み取り装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH064702A true JPH064702A (ja) | 1994-01-14 |
JP2812072B2 JP2812072B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=15716155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4160494A Expired - Fee Related JP2812072B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 情報読み取り装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2812072B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5920058A (en) * | 1996-10-23 | 1999-07-06 | Weber; David C. | Holographic labeling and reading machine for authentication and security applications |
US5925867A (en) * | 1996-09-27 | 1999-07-20 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Optical device including multiple reflectors and optical systems for reading bar codes |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03230286A (ja) * | 1990-02-06 | 1991-10-14 | Fujitsu Ltd | バーコードリーダ |
JPH03249723A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-07 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置 |
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1992
- 1992-06-19 JP JP4160494A patent/JP2812072B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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JP2812072B2 (ja) | 1998-10-15 |
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