JPS59100671A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPS59100671A JPS59100671A JP57210929A JP21092982A JPS59100671A JP S59100671 A JPS59100671 A JP S59100671A JP 57210929 A JP57210929 A JP 57210929A JP 21092982 A JP21092982 A JP 21092982A JP S59100671 A JPS59100671 A JP S59100671A
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- JP
- Japan
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- readout
- horizontal
- image pickup
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010615 ring circuit Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
- H04N25/633—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current by using optical black pixels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (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】
（技術分野）
本発明は正確な黒レベルを得るのに適した撮像装置に関
する。
する。
（従来技術）
従来、固体撮像素子を利用した、例えばビデオ・カメラ
において、読出された信号をクランプするとき、各水平
帰線期間に安定した光学的黒基準これは、固体撮像素子
の黒レベル変動の要因である暗電流が、素子の温度上昇
８℃に付約２倍になるという点、又ビデオ・カメラの一
般的使用条件が一１０℃から＋４０℃にまで及ぶことを
考慮すれば、当然のことである。上述の目的のために一
般には固体撮像素子の水平帰線期間のバックポーチに相
当する数〜数十セルの撮像セルを遮光する事によって暗
室流分のみを形成させ、この部分の信号レベルを基準黒
レベルにクランプする事が行なわれる。この場合安定し
たり２ンプ動作を行なうには、遮光部に割当てられる撮
像セルが多いことが望ましい。ところが遮光部に多（の
セルを用いると、水平方向について撮像セル数が不足し
ている現状にあって、ますます解像度が低下してしまう
欠点がある。
において、読出された信号をクランプするとき、各水平
帰線期間に安定した光学的黒基準これは、固体撮像素子
の黒レベル変動の要因である暗電流が、素子の温度上昇
８℃に付約２倍になるという点、又ビデオ・カメラの一
般的使用条件が一１０℃から＋４０℃にまで及ぶことを
考慮すれば、当然のことである。上述の目的のために一
般には固体撮像素子の水平帰線期間のバックポーチに相
当する数〜数十セルの撮像セルを遮光する事によって暗
室流分のみを形成させ、この部分の信号レベルを基準黒
レベルにクランプする事が行なわれる。この場合安定し
たり２ンプ動作を行なうには、遮光部に割当てられる撮
像セルが多いことが望ましい。ところが遮光部に多（の
セルを用いると、水平方向について撮像セル数が不足し
ている現状にあって、ますます解像度が低下してしまう
欠点がある。
一方限られたサイズ内で撮像セル数を増すことは素子の
大面積化・高集積化を意味し、プロセス技術の大幅な改
善がなければ困難な問題である。
大面積化・高集積化を意味し、プロセス技術の大幅な改
善がなければ困難な問題である。
このような問題の解決方法として一般に撮像管を利用し
たビデオ・カメラにおいては、フィードバック形クラン
プ方法、即ちビームブランキング期間のレベルを黒レベ
ルとして基準レベルにクランプするクランプ回路と、こ
のクランプされた信号を増巾した後γ補正するプロセス
回路とから成る糸を考え、この系の出力を安定させる為
にプロセス回路出力を所定の基準レベルと比較し、この
差出力がゼロになるように、前記クランプレベルにフィ
ードバックをかける方法が考えられている。
たビデオ・カメラにおいては、フィードバック形クラン
プ方法、即ちビームブランキング期間のレベルを黒レベ
ルとして基準レベルにクランプするクランプ回路と、こ
のクランプされた信号を増巾した後γ補正するプロセス
回路とから成る糸を考え、この系の出力を安定させる為
にプロセス回路出力を所定の基準レベルと比較し、この
差出力がゼロになるように、前記クランプレベルにフィ
ードバックをかける方法が考えられている。
しかし、この方法を特に固体撮像デバイスに用いた場合
水平ブランキング期間内のノイズが入シ込みやすい。
水平ブランキング期間内のノイズが入シ込みやすい。
即ち固体撮像デバイスでは一般にブランキング期間は雑
音が太き（、また信号読出し時の基準電位へのリセット
動作に伴なうスイッチングトランジスタの飽オロ抵抗の
違いや、温度特性によりリセット電位が変動するので、
そのままブランキング期間をクランプ時の被クランプ信
号に含めることはできない、という問題があった。
音が太き（、また信号読出し時の基準電位へのリセット
動作に伴なうスイッチングトランジスタの飽オロ抵抗の
違いや、温度特性によりリセット電位が変動するので、
そのままブランキング期間をクランプ時の被クランプ信
号に含めることはできない、という問題があった。
（目 的）
本発明は上述の諸欠点を解消し得る撮像装置を提供する
事を目的としたものである。
事を目的としたものである。
（実施例）
以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
本発明の実施例では上述の如き従来技術の諸欠点を解消
する為に例えば固体撮像デバイスを用いた場合水平ブラ
ンキング期間のフロントポーチにおいて信号の空読み出
しを行なう事により書イ以的な黒レベル信号を得て、こ
の黒レベルをサンプリングして水平ブランキング期間中
ホールドするようにしている。これによりクランプを行
なう場合の動作が安定し、更にはフィードバッククラン
プを安定に行なう事もできる。
する為に例えば固体撮像デバイスを用いた場合水平ブラ
ンキング期間のフロントポーチにおいて信号の空読み出
しを行なう事により書イ以的な黒レベル信号を得て、こ
の黒レベルをサンプリングして水平ブランキング期間中
ホールドするようにしている。これによりクランプを行
なう場合の動作が安定し、更にはフィードバッククラン
プを安定に行なう事もできる。
又、本発明の実施例では前記の擬仰的々黒レベルの実際
の黒レベルに対する誤差分を補正する為に水平ブランキ
ング期間のバックポーチにおいて光学的黒レベルを得る
ようにすると共にこの光学的黒レベルを基準レベルとし
たフィードバッククランプを行なう事によシ常に安定し
た黒レベルが得られるようにしている。
の黒レベルに対する誤差分を補正する為に水平ブランキ
ング期間のバックポーチにおいて光学的黒レベルを得る
ようにすると共にこの光学的黒レベルを基準レベルとし
たフィードバッククランプを行なう事によシ常に安定し
た黒レベルが得られるようにしている。
以下、本発明の実施例の具体的設問を図面に従って行な
う。
う。
第１図は本発明に適用し得る固体撮像素子の構成の一例
を示し、第２図は本発明の信号処理系の一例を示すブロ
ック図、第６図は第２図の各部波形を示す図、第４図は
クランプ回路の具体的な構成図である。
を示し、第２図は本発明の信号処理系の一例を示すブロ
ック図、第６図は第２図の各部波形を示す図、第４図は
クランプ回路の具体的な構成図である。
周知のように固体撮像素子には大きく分けてＭＯＳ形と
ＣＣＤ形があるが、本発明の実施例としてフレーム転送
方式のＣＯＤの場合につき説明するものとし、かかるＣ
ＯＤを第１図に示した。
ＣＣＤ形があるが、本発明の実施例としてフレーム転送
方式のＣＯＤの場合につき説明するものとし、かかるＣ
ＯＤを第１図に示した。
第１図に示すようにフレーム転送方式のＣＣＤは撮像部
ＰＤ、蓄積部８Ｄ、読出しレジスタＲＲ及びオンチップ
されたプリアンプＡＤよ多構成されている。そして、撮
像部ＰＤには信号のクランプ時に基準信号に相当する遮
光部Ｏ８が設けられている。
ＰＤ、蓄積部８Ｄ、読出しレジスタＲＲ及びオンチップ
されたプリアンプＡＤよ多構成されている。そして、撮
像部ＰＤには信号のクランプ時に基準信号に相当する遮
光部Ｏ８が設けられている。
第２図において１は固体撮像素子、２は本発明の保持手
段としてのサンプル・ホールド回路、６は低域フィルタ
、４はクランプ回路、５は信号処理回路、６は同期信号
発生回路である。また第４図において４１は直流増幅器
、４２はサンプルホールド回路、４６は誤差増幅器、４
４はクランパである。
段としてのサンプル・ホールド回路、６は低域フィルタ
、４はクランプ回路、５は信号処理回路、６は同期信号
発生回路である。また第４図において４１は直流増幅器
、４２はサンプルホールド回路、４６は誤差増幅器、４
４はクランパである。
以上の構成から成る実施例の作動を説明する。
第２図において、本発明の撮像累子珈駆動手段としての
同期信号発生回路６からの駆動パルス６ａによって駆動
された固体撮像素子１の撮像部ＰＤでは入射光によ９元
電子が発生して公知のポテンシャル井戸の働きにより例
えば１フイ一ルド期間の電荷が蓄積される。そして蓄積
された信号電荷し は垂直ブランキング期間に蓄積部Ｓ窩へ並列転送され、
さらに次のフィールド期間では、撮像部ＰＤにおいては
次のフィールドのための電荷を蓄積する。
同期信号発生回路６からの駆動パルス６ａによって駆動
された固体撮像素子１の撮像部ＰＤでは入射光によ９元
電子が発生して公知のポテンシャル井戸の働きにより例
えば１フイ一ルド期間の電荷が蓄積される。そして蓄積
された信号電荷し は垂直ブランキング期間に蓄積部Ｓ窩へ並列転送され、
さらに次のフィールド期間では、撮像部ＰＤにおいては
次のフィールドのための電荷を蓄積する。
一方、蓄積部ＳＤの信号電荷は水平の１行ずつ読み出し
レジスタＲＲに転送され、先ず遮光部Ｏ８のセルの信号
が読み出され、続いて撮像部ＰＤに蓄積された画像信号
電荷が順次時系列的に読み出されでかる。
レジスタＲＲに転送され、先ず遮光部Ｏ８のセルの信号
が読み出され、続いて撮像部ＰＤに蓄積された画像信号
電荷が順次時系列的に読み出されでかる。
しかも、本発明では撮像部ＦＤの１２イン分の信号を読
み出した後も読み出しレジスタＲＲに駆動パルスを供給
する事によって空読み出し信号な得ている。
み出した後も読み出しレジスタＲＲに駆動パルスを供給
する事によって空読み出し信号な得ている。
この空読み出し信号中の暗室流分は比較的少ないが、近
（ＣＩ的に前記遮光部Ｏ８の暗電流レベルと同じとみな
す事ができる。
（ＣＩ的に前記遮光部Ｏ８の暗電流レベルと同じとみな
す事ができる。
、ｍｆ７）Ｊうにして得られたＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａ
ｒｌｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄυ１ａｔｉｏｎ ）信号は第
６図実線１ａで模式的に元部０８ｓ１ｏ２の部分は空読
出し期間、１０６は水平ブランキング期間に対応し、こ
の信号は後段のサンプルホールド回路２においてサンプ
ル・ホールドパルス６ｂ（６ｂ１はサンプル、６ｂ８は
ホールド）により第６図示破線２ａの信号となる。即ち
撮像セルの暗電流に対応し危い水平ブランキング期間１
０６は、空読み出しに対応する被クランプ信号に置換さ
れる。次に、この破線の信号２ａはナイキスト周波数（
転送周波数の土）を遮断層波数とする低域フィルタ６を
通過後り２ング回路４において直流分が再生される。こ
こで上述のクランプ回路４は例えば第４図示の如き構成
であシ、ングコンデンサＣ１を経た後、り２ンプパルス
６ｃ−１により駆動されるクランパ４４を介しである電
位にクランプされる。このクランプされた信号は直流増
幅器４１を通してエンコーダ回路等からなる信号処理回
路５の入力信号４ａとなるが、前記信号４ａの内遮光部
Ｏ８に対応する信号部分け、サンプル・ホールドパルス
６ｃｍ２にょシ駆動されるサンプル・ホールド回路４２
によってサンプル・ホールドされる。これによって丸字
的基準信号を検出し、かかる検出信号と基準電圧Ｅを誤
差増幅器４３で比較増幅することにょシフランプ誤差分
を含んだ新たなり２ング基準電位を得ることができ、こ
の信号をり２ンパ４４に供給することで前記誤差分をキ
ャンセルする方向に映像信号３ａをクランプする。上述
のように、フィードバック形クランプ回路４は常に映像
信号３ａの前記検出信号の電位が一定電位になるよう動
作する。クランプ回路４で直流分を再生された映像信号
４ａは信号処理回路５で信号処理されＮＴ８Ｃ信号５ａ
さなる。
ｒｌｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄυ１ａｔｉｏｎ ）信号は第
６図実線１ａで模式的に元部０８ｓ１ｏ２の部分は空読
出し期間、１０６は水平ブランキング期間に対応し、こ
の信号は後段のサンプルホールド回路２においてサンプ
ル・ホールドパルス６ｂ（６ｂ１はサンプル、６ｂ８は
ホールド）により第６図示破線２ａの信号となる。即ち
撮像セルの暗電流に対応し危い水平ブランキング期間１
０６は、空読み出しに対応する被クランプ信号に置換さ
れる。次に、この破線の信号２ａはナイキスト周波数（
転送周波数の土）を遮断層波数とする低域フィルタ６を
通過後り２ング回路４において直流分が再生される。こ
こで上述のクランプ回路４は例えば第４図示の如き構成
であシ、ングコンデンサＣ１を経た後、り２ンプパルス
６ｃ−１により駆動されるクランパ４４を介しである電
位にクランプされる。このクランプされた信号は直流増
幅器４１を通してエンコーダ回路等からなる信号処理回
路５の入力信号４ａとなるが、前記信号４ａの内遮光部
Ｏ８に対応する信号部分け、サンプル・ホールドパルス
６ｃｍ２にょシ駆動されるサンプル・ホールド回路４２
によってサンプル・ホールドされる。これによって丸字
的基準信号を検出し、かかる検出信号と基準電圧Ｅを誤
差増幅器４３で比較増幅することにょシフランプ誤差分
を含んだ新たなり２ング基準電位を得ることができ、こ
の信号をり２ンパ４４に供給することで前記誤差分をキ
ャンセルする方向に映像信号３ａをクランプする。上述
のように、フィードバック形クランプ回路４は常に映像
信号３ａの前記検出信号の電位が一定電位になるよう動
作する。クランプ回路４で直流分を再生された映像信号
４ａは信号処理回路５で信号処理されＮＴ８Ｃ信号５ａ
さなる。
（効 果）
以上説明したように、水平帰線期間のフロントポーチに
和尚する部分の信号を空読出し駆動により得、この信号
をサンプルホールドすることにょシ、何らフィルターや
撮像デバイスに変更を加える事々（周期の長い擬佃的な
黒基準信号（被クランプ信号）を得ることが可能になる
。したがって、フィードバック形り２ンプ回路を採用す
ることができるのでクランプ動作が安定する。しかもフ
ィードバッククランプを行なうにあた）撮像デバイスの
一部遮元部分Ｏ８の出力を用いてフラング誤差を検出し
ているので正確な黒レベルが得られる。
和尚する部分の信号を空読出し駆動により得、この信号
をサンプルホールドすることにょシ、何らフィルターや
撮像デバイスに変更を加える事々（周期の長い擬佃的な
黒基準信号（被クランプ信号）を得ることが可能になる
。したがって、フィードバック形り２ンプ回路を採用す
ることができるのでクランプ動作が安定する。しかもフ
ィードバッククランプを行なうにあた）撮像デバイスの
一部遮元部分Ｏ８の出力を用いてフラング誤差を検出し
ているので正確な黒レベルが得られる。
尚、本発明によればり２ンプ誤差検出に利用する遮光部
の撮像セルは数個で済むから撮像デバイスの受光面を有
効に利用でき、解像度を損なう事もを利用できるので、
クランプ回路の基本的な３つの性能であるハム改善率・
低域過渡ひずみ・水平周期サグを改善し得る等多（の効
果がある。
の撮像セルは数個で済むから撮像デバイスの受光面を有
効に利用でき、解像度を損なう事もを利用できるので、
クランプ回路の基本的な３つの性能であるハム改善率・
低域過渡ひずみ・水平周期サグを改善し得る等多（の効
果がある。
尚、本実施例では撮像デバイスの一例としてフレーム転
送型ＣＯＤを挙げたが、インターライン型ＣＯＤ、ＭＯ
８型イメージセンサ、ＣＰＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｐｒｉｍ
ｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ ）等どのような撮像デバイスに
も応用できる事は言うまでもない。
送型ＣＯＤを挙げたが、インターライン型ＣＯＤ、ＭＯ
８型イメージセンサ、ＣＰＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｐｒｉｍ
ｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ ）等どのような撮像デバイスに
も応用できる事は言うまでもない。
尚、本発明の実施例では空読み出し信号を形成する為に
１水平期間毎に水平シフトレジスタＲＲに対してその水
平画素数以上の読み出しパルスを供給しているが、この
ような方法の他に、水平シフトレジスタＲＲの水平画素
数を受光部ＰＤや蓄積部８Ｄ２の水平画素数よυ多くす
ると共に、水平シフトレジスタＲＲの画素の内蓄積部８
Ｄ２の画素と対応しない画素からの信号を１ラインの最
後に読み出すようにしても空読み出し信号を形成第２図
は信号処理系のブロックの一例を示す図、第６図は第２
図の各部波形図、第４図は本発明のフィードバック形ク
ランプ回路の一例の構成図を示す。
１水平期間毎に水平シフトレジスタＲＲに対してその水
平画素数以上の読み出しパルスを供給しているが、この
ような方法の他に、水平シフトレジスタＲＲの水平画素
数を受光部ＰＤや蓄積部８Ｄ２の水平画素数よυ多くす
ると共に、水平シフトレジスタＲＲの画素の内蓄積部８
Ｄ２の画素と対応しない画素からの信号を１ラインの最
後に読み出すようにしても空読み出し信号を形成第２図
は信号処理系のブロックの一例を示す図、第６図は第２
図の各部波形図、第４図は本発明のフィードバック形ク
ランプ回路の一例の構成図を示す。
１は固体撮像素子、２はサンプルホールド回路、６は低
域フィルタ、４はり２ンプ回路、５は信号処理回路、６
は同期信号発生回路、４１は直流増１［器、４２はサン
プル・ホールド回路、４３は誤差増幅器１４４はクラン
パを示す。
域フィルタ、４はり２ンプ回路、５は信号処理回路、６
は同期信号発生回路、４１は直流増１［器、４２はサン
プル・ホールド回路、４３は誤差増幅器１４４はクラン
パを示す。
出願人 キャノン株式会社
−３９：
Claims (1)
- 撮像素子からの各ライン分の出力の直後に空読み出し信
号を形成する撮像素子駆動手段と、前記空読み出し信号
を水平ブランキング期間中保持する保持手段とを有する
撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57210929A JPS59100671A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 撮像装置 |
| US06/556,706 US4652927A (en) | 1982-11-30 | 1983-11-30 | Image sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57210929A JPS59100671A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59100671A true JPS59100671A (ja) | 1984-06-09 |
| JPH0342750B2 JPH0342750B2 (ja) | 1991-06-28 |
Family
ID=16597410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57210929A Granted JPS59100671A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4652927A (ja) |
| JP (1) | JPS59100671A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK159235C (da) * | 1988-04-06 | 1991-03-04 | Oce Helioprint As | Moerkestroemskompensering for ccd-enhed |
| US5260794A (en) * | 1989-10-18 | 1993-11-09 | Sony Corporation | Video signal processing apparatus for use with a video camera |
| JP3384673B2 (ja) * | 1996-03-12 | 2003-03-10 | 三洋電機株式会社 | ディジタルビデオカメラ |
| JP4746741B2 (ja) * | 2000-12-14 | 2011-08-10 | キヤノン株式会社 | 放射線撮像装置及びシステム |
| JP2005012752A (ja) * | 2003-02-26 | 2005-01-13 | Seiko Instruments Inc | 信号処理回路、イメージセンサーｉｃおよび信号処理方法 |
| JP2005086784A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Sanyo Electric Co Ltd | デジタルクランプ回路 |
| US7750955B2 (en) * | 2004-08-31 | 2010-07-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Image signal processing apparatus, image signal processing method and camera using the image signal processing apparatus |
| TW200713126A (en) * | 2005-09-26 | 2007-04-01 | Premier Image Technology Corp | Method for eliminating horizontal pattern noise |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5312361A (en) * | 1976-07-20 | 1978-02-03 | Nippon Denpa Kk | Clock rate measuring device |
| JPS5312571A (en) * | 1976-07-21 | 1978-02-04 | Masao Moriyama | Kneading machine |
| JPS54130828A (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-11 | Canon Inc | Photo sensor array device and image scanner using it |
| US4455576A (en) * | 1981-04-07 | 1984-06-19 | Seiko Instruments & Electronics Ltd. | Picture display device |
| US4498105A (en) * | 1982-05-27 | 1985-02-05 | Rca Corporation | Field-transfer CCD imagers with reference-black-level generation capability |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP57210929A patent/JPS59100671A/ja active Granted
-
1983
- 1983-11-30 US US06/556,706 patent/US4652927A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4652927A (en) | 1987-03-24 |
| JPH0342750B2 (ja) | 1991-06-28 |
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