JPS60129942A - 光ヘツド装置 - Google Patents
光ヘツド装置Info
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- JPS60129942A JPS60129942A JP58236166A JP23616683A JPS60129942A JP S60129942 A JPS60129942 A JP S60129942A JP 58236166 A JP58236166 A JP 58236166A JP 23616683 A JP23616683 A JP 23616683A JP S60129942 A JPS60129942 A JP S60129942A
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- Japan
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- prism
- semiconductor laser
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
-
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、いわゆる光ディスク、ディジタルオーデオデ
ィスク、ビデオディスクなどの記録と再生に好適な光ヘ
ツド装置に関する。
ィスク、ビデオディスクなどの記録と再生に好適な光ヘ
ツド装置に関する。
従来の光デイスク記録再生ヘッドは、実用化されている
ものでも、大きさが、４０Ｘ４０Ｘ３０ａｎ３（らいあ
り、重量も重く、光デイスク装置全体の小型化、軽量化
、あるいはスタック型大容量光ディスク実現の障害とな
っている。この原因は１つには、光ディスクからの反射
光をハーフプリズム、あるいは偏光プリズムにより、光
軸を９０’曲げで分離させ、その後方に光検知器を配置
するという方法がとられているため、光学系の１軸化が
難かしいという点が指摘されている。
ものでも、大きさが、４０Ｘ４０Ｘ３０ａｎ３（らいあ
り、重量も重く、光デイスク装置全体の小型化、軽量化
、あるいはスタック型大容量光ディスク実現の障害とな
っている。この原因は１つには、光ディスクからの反射
光をハーフプリズム、あるいは偏光プリズムにより、光
軸を９０’曲げで分離させ、その後方に光検知器を配置
するという方法がとられているため、光学系の１軸化が
難かしいという点が指摘されている。
かかる課題に対処するため、半導体レーザ光源の発光部
に光を戻した際、自己結合効果によって発振出力が増加
するいわゆる５ｃｏｏｐ効果を利用した。小型光ヘッド
が、ここ数年来提案されて来た。
に光を戻した際、自己結合効果によって発振出力が増加
するいわゆる５ｃｏｏｐ効果を利用した。小型光ヘッド
が、ここ数年来提案されて来た。
しかしながら、自己結合効果は、半導体レーザの発振現
象の不安定性であることが指摘され、ここ１〜２年内で
実用化された。ディジタルオーディオディスク、ビデオ
ディスクなどでは、再生信号、位置決め信号にもれ込む
ノイズとして、これを抑制するための技術が逆に開発さ
れるにいたっている状況である。半導体レーザの自己結
合効果は、半導体レーザ自身の共振器に、光ディスクと
いう反射面が加わり、三つのミラーからなる共振器とい
う構成で考察されるものであるが、光ディスクの回転に
伴う光軸方向のばたつきのため、自動焦点がかかつてい
る時でも、半導体レーザと、光ディスクとの間隔が、約
１μｍの幅でゆれ動いており、際めで安定度の悪い共振
器構成となってしまっている。従って、このような５ｃ
ｏｏｐ効果により、光デイスク上の信号を再生せんとす
るには、困難な課題が多ずぎることとなる。
象の不安定性であることが指摘され、ここ１〜２年内で
実用化された。ディジタルオーディオディスク、ビデオ
ディスクなどでは、再生信号、位置決め信号にもれ込む
ノイズとして、これを抑制するための技術が逆に開発さ
れるにいたっている状況である。半導体レーザの自己結
合効果は、半導体レーザ自身の共振器に、光ディスクと
いう反射面が加わり、三つのミラーからなる共振器とい
う構成で考察されるものであるが、光ディスクの回転に
伴う光軸方向のばたつきのため、自動焦点がかかつてい
る時でも、半導体レーザと、光ディスクとの間隔が、約
１μｍの幅でゆれ動いており、際めで安定度の悪い共振
器構成となってしまっている。従って、このような５ｃ
ｏｏｐ効果により、光デイスク上の信号を再生せんとす
るには、困難な課題が多ずぎることとなる。
本発明は、上述の、光ヘッドの小型化に伴う諸欠点を解
消して小型の光ヘッドを実現することが可能な光ヘツド
装置を提供するものである。
消して小型の光ヘッドを実現することが可能な光ヘツド
装置を提供するものである。
すなわち、本発明による光ヘッドは、半導体レーザ光源
のすぐ脇に、自動焦点用、あるいはトラッキング用の光
検知器をハイブリットあるいはモノリシック配置し、光
ディスクからの反射信号光を偏光プリズムとλ／４波長
板あるいはハーフプリズムのみにより該光検知器に導く
ものである。
のすぐ脇に、自動焦点用、あるいはトラッキング用の光
検知器をハイブリットあるいはモノリシック配置し、光
ディスクからの反射信号光を偏光プリズムとλ／４波長
板あるいはハーフプリズムのみにより該光検知器に導く
ものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明による光ヘッドを、ディジタルオーデ
ィオディスク、ビデオディスクなどの再生用、あるいは
、ＤＲＡＷ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｇａｄ Ａｆｔｅｒ Ｗ
ｒｉｔｅ）ディスク用記録、再生ヘッドへの適用例を示
すものである。光デイスク再生ヘッドは、ディスク上下
ぶれに対し、絞り込みスポツｌ−が常にフォーカスして
いなければならないこと。
ィオディスク、ビデオディスクなどの再生用、あるいは
、ＤＲＡＷ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｇａｄ Ａｆｔｅｒ Ｗ
ｒｉｔｅ）ディスク用記録、再生ヘッドへの適用例を示
すものである。光デイスク再生ヘッドは、ディスク上下
ぶれに対し、絞り込みスポツｌ−が常にフォーカスして
いなければならないこと。
ディスクの偏心によるトラックのずれに対し、紋り込み
スポットが常にトラックを追随していなければならない
こと。が条件となる。以下、本発明による自動焦点検出
、およびトラッキングの方法を詳述する。
スポットが常にトラックを追随していなければならない
こと。が条件となる。以下、本発明による自動焦点検出
、およびトラッキングの方法を詳述する。
半導体レーザチップ１からのビームはウィンドを経て、
変形偏光プリズム２を通過する。変形偏光プリズム２は
本発明のキーエレメントである。
変形偏光プリズム２を通過する。変形偏光プリズム２は
本発明のキーエレメントである。
半導体レーザ１からのビームは、このプリズム２に対し
、ｐ−偏光として入射し、９９％以上の透過率で通過す
る。その後λ／４板３を経て円偏光となり、微１Ｊｓレ
ンズ４により情報記録媒体である光デイスク１０上に回
折限界のスポットを形成する。微小レンズ２としては、
非球面レンズ、ＧＲＩＮレンズ、ホログラムレンズなど
が有効に用いられる。特に、本出願人が特願昭５８−１
３４３２５号で提案した球面ホログラムレンズを用いれ
ば、収差量を格段に少なくすることができ、極めて有効
である。
、ｐ−偏光として入射し、９９％以上の透過率で通過す
る。その後λ／４板３を経て円偏光となり、微１Ｊｓレ
ンズ４により情報記録媒体である光デイスク１０上に回
折限界のスポットを形成する。微小レンズ２としては、
非球面レンズ、ＧＲＩＮレンズ、ホログラムレンズなど
が有効に用いられる。特に、本出願人が特願昭５８−１
３４３２５号で提案した球面ホログラムレンズを用いれ
ば、収差量を格段に少なくすることができ、極めて有効
である。
ディスク１０からの反射光は、微小レンズ４に戻り、波
長板３を再び通過し、円偏光はＳ−偏光となって、変形
偏光プリズム２に入射する。この時、第２図に示すよう
に、変形偏光プリズム２の反射面５に、Ｓ−偏光で入射
したビームは光軸を対称に左右に反射され、半導体レー
ザチップ１の両脇に配置した左右２対の光検知器６−１
．６−２上にそ汎ぞＡし集光する。左右２周の光検知器
６−１゜６−２は、さらに２分割されて、それぞれ受光
部り、、Ｄ２及びＤ Ｂ ｒ ０４からなり、光ディス
クの上下ぶれ（ディフォーカス）に対し、各２分割ディ
゛テクタの両受光部の受光する光量が変動するため、こ
の差信号をもって、フォーカスずれの検出信号どする。
長板３を再び通過し、円偏光はＳ−偏光となって、変形
偏光プリズム２に入射する。この時、第２図に示すよう
に、変形偏光プリズム２の反射面５に、Ｓ−偏光で入射
したビームは光軸を対称に左右に反射され、半導体レー
ザチップ１の両脇に配置した左右２対の光検知器６−１
．６−２上にそ汎ぞＡし集光する。左右２周の光検知器
６−１゜６−２は、さらに２分割されて、それぞれ受光
部り、、Ｄ２及びＤ Ｂ ｒ ０４からなり、光ディス
クの上下ぶれ（ディフォーカス）に対し、各２分割ディ
゛テクタの両受光部の受光する光量が変動するため、こ
の差信号をもって、フォーカスずれの検出信号どする。
すなわち、合焦位置ではもどり光の共役結像位置が、２
分割ディテクタ６−１゜６−２のそれぞれの分割線上に
くるように調整し、各２分割ディテクタの両受光部の光
出力の差信号を零とする。ディスクがレンズから遠ざか
る方向にずれた場合にｌよ、共役点は検知器上からプリ
ズム２側にシフトする。この時、プリズムの中心に入射
した光線は不動であるため、共役点はこのビーム上で移
動することを考えれば、２ ’ｒ） ′！Ａ検知器のそ
れぞれの外側の受光部り４．Ｄ４にくる光量が増加する
。このため、差信号が生じる。逆に、ディスクがレンズ
番−近づく場合には、共役点は、プリズムから遠ざかる
方向にシフ１〜する。この場合には各２分割検知器のそ
れぞれの内側の受光部り、！、Ｄ３の光量が増え差信号
が生じる。以上の考え方により、受光部Ｄ１ ＋ Ｄ、
２１ ＤＢ １ Ｄ４の光検知出力電圧をＶ （Ｄ、）
、Ｖ （Ｄ２）、Ｖ （Ｄｒ３）。
分割ディテクタ６−１゜６−２のそれぞれの分割線上に
くるように調整し、各２分割ディテクタの両受光部の光
出力の差信号を零とする。ディスクがレンズから遠ざか
る方向にずれた場合にｌよ、共役点は検知器上からプリ
ズム２側にシフトする。この時、プリズムの中心に入射
した光線は不動であるため、共役点はこのビーム上で移
動することを考えれば、２ ’ｒ） ′！Ａ検知器のそ
れぞれの外側の受光部り４．Ｄ４にくる光量が増加する
。このため、差信号が生じる。逆に、ディスクがレンズ
番−近づく場合には、共役点は、プリズムから遠ざかる
方向にシフ１〜する。この場合には各２分割検知器のそ
れぞれの内側の受光部り、！、Ｄ３の光量が増え差信号
が生じる。以上の考え方により、受光部Ｄ１ ＋ Ｄ、
２１ ＤＢ １ Ｄ４の光検知出力電圧をＶ （Ｄ、）
、Ｖ （Ｄ２）、Ｖ （Ｄｒ３）。
Ｖ（Ｄ４）とす汎ば、焦点誤差信号ＡＦは、例えば
ＡＦ＝Ｖ（Ｄｔ ） ＋ Ｖ（１）４） （Ｖ（Ｄ２）
＋ Ｖ（ＤＢ ））により検出でき、ディスクのフォ
ーカスずれの方向および量を検知することができる。
＋ Ｖ（ＤＢ ））により検出でき、ディスクのフォ
ーカスずれの方向および量を検知することができる。
一方トラッキングのずれ信号は、ディスク上での絞り込
みスポットがト、ラック位置からずれるともどり光の強
度分布にアンバランスが生じることを利用し、プリズム
２で２つに分けられたビームの強度比が変わるため、レ
ーザ１の両脇の光検知器６−Ｌ ６−２の出力信号に差
が生じる。
みスポットがト、ラック位置からずれるともどり光の強
度分布にアンバランスが生じることを利用し、プリズム
２で２つに分けられたビームの強度比が変わるため、レ
ーザ１の両脇の光検知器６−Ｌ ６−２の出力信号に差
が生じる。
従って、トラッキング信号ＴＲは、例えばＴＲ＝Ｖ（Ｄ
ｚ ） ＋ Ｖ（Ｄｐ ） （Ｖ（Ｄｓ ）＋Ｖ（Ｄ４
））により検出でき、この差信号の正負により、トラ
ックのずれの方向も検知することができる。
ｚ ） ＋ Ｖ（Ｄｐ ） （Ｖ（Ｄｓ ）＋Ｖ（Ｄ４
））により検出でき、この差信号の正負により、トラ
ックのずれの方向も検知することができる。
ディスク上の信号は、やはり、光検知器６−１゜６−２
にいたる光量の総和（Ｖ（Ｄ、 ）＋Ｖ（ＩＪ２）＋Ｖ
（Ｄ３ ） 十Ｖ（Ｄ４ ）をとることにより検出する
ことができる。
にいたる光量の総和（Ｖ（Ｄ、 ）＋Ｖ（ＩＪ２）＋Ｖ
（Ｄ３ ） 十Ｖ（Ｄ４ ）をとることにより検出する
ことができる。
なお、第１図において、９は半導体レーザ１の後方出力
光を受光するモニタ用の光検知器であり、この検出器の
出力は半導体レーザ１の出力調整等に利用できる。
光を受光するモニタ用の光検知器であり、この検出器の
出力は半導体レーザ１の出力調整等に利用できる。
以上説明した再生光学系は、偏光プリズムと波長板を使
用しているため、光利用率が高く、記録用の光ヘッドと
して使用することが可能である。
用しているため、光利用率が高く、記録用の光ヘッドと
して使用することが可能である。
第３図は本発明を、再生用光ヘッドに適用したものであ
る。変形偏光プリズムを、変形ハーフプリズムにおきか
え、波長板も除去する。
る。変形偏光プリズムを、変形ハーフプリズムにおきか
え、波長板も除去する。
自動焦点、トラッキングの方式は先述のとおりである。
変形ハーフプリズム８は、透過率５０％の反射面７を有
している。この光ヘッドでは光利用率は記録用のものに
比べ四分の−に低下するが、プリズムの反射面に偏光特
性をもたせる必要もなく波長板も不要となり、極めて安
価な小型光ヘッドを実現することが可能となる。
している。この光ヘッドでは光利用率は記録用のものに
比べ四分の−に低下するが、プリズムの反射面に偏光特
性をもたせる必要もなく波長板も不要となり、極めて安
価な小型光ヘッドを実現することが可能となる。
以上述べてきたように、本発明によれば、光ヘッドの光
学部品として、プリズムと、微小レンズだけでよく、こ
れまで数多くの部品を使っていた光ヘッドの部品を大幅
に削減することが可能であり、半導体レーザと、検知器
とを同一パッケージ内にハイブリッドに作成することに
より、量産性信頼性に富む光ヘッドを実現することがで
きる。
学部品として、プリズムと、微小レンズだけでよく、こ
れまで数多くの部品を使っていた光ヘッドの部品を大幅
に削減することが可能であり、半導体レーザと、検知器
とを同一パッケージ内にハイブリッドに作成することに
より、量産性信頼性に富む光ヘッドを実現することがで
きる。
また、いわゆる５ｃｏｏｐ効果を使用しないで、しかも
５ｃｏｏｐ効果を使用したと同じ大きさの光ヘッドを実
現することができ、これまで、光デイスク装置全体の小
型化、あるいは、スタック型光ディスク装置のネックと
なっていた光ヘッドのサイズを縮少することが可能とな
る。
５ｃｏｏｐ効果を使用したと同じ大きさの光ヘッドを実
現することができ、これまで、光デイスク装置全体の小
型化、あるいは、スタック型光ディスク装置のネックと
なっていた光ヘッドのサイズを縮少することが可能とな
る。
第１図は本発明による光ヘッドの−・実施例を示す断面
図、第２図は第１図のプリズム部、および光源、検知部
の拡大図、第３図は本発明の他の実施例を示す概略図で
ある。 １・・・半導体レーザチップ、２・・変形偏光プリズム
、３・・・λ／４板、４・・・微小レンズ、５・偏光反
射面、６−１．Ｇ−２・・光検知器、７・・反射面、８
・・・変形ハーフプリズム。 ■ １ 口 不 Ｚ 口 嘱 ３ 図
図、第２図は第１図のプリズム部、および光源、検知部
の拡大図、第３図は本発明の他の実施例を示す概略図で
ある。 １・・・半導体レーザチップ、２・・変形偏光プリズム
、３・・・λ／４板、４・・・微小レンズ、５・偏光反
射面、６−１．Ｇ−２・・光検知器、７・・反射面、８
・・・変形ハーフプリズム。 ■ １ 口 不 Ｚ 口 嘱 ３ 図
Claims (1)
- １、半導体レーザ光源と、該光源の像を記録媒体上に絞
り込む結像レンズとを具備し、該光源の両脇に２分割し
た光検知器をそれぞれ配置し、該光源と結像レンズの間
に、該結像レンズを経て来た該記録媒体からの反射光を
該反射光の光軸を境に２分割して、該光検知器上に導く
ビーム分割素子を配置したことを特徴とする光ヘツド装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236166A JP2539350B2 (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド装置 |
| US06/681,577 US4689479A (en) | 1983-12-16 | 1984-12-14 | Optical focussing and tracking system using a polarization prism for dividing the reflected beam |
| DE8484115483T DE3482146D1 (de) | 1983-12-16 | 1984-12-14 | Optischer kopf. |
| EP84115483A EP0147749B1 (en) | 1983-12-16 | 1984-12-14 | Optical head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236166A JP2539350B2 (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60129942A true JPS60129942A (ja) | 1985-07-11 |
| JP2539350B2 JP2539350B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=16996743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58236166A Expired - Lifetime JP2539350B2 (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4689479A (ja) |
| EP (1) | EP0147749B1 (ja) |
| JP (1) | JP2539350B2 (ja) |
| DE (1) | DE3482146D1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS63148439A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Nec Corp | 光ヘツド装置 |
| US5172368A (en) * | 1989-04-25 | 1992-12-15 | Thomson-Csf | Reader for optical recording medium |
| JPH07262600A (ja) * | 1995-02-27 | 1995-10-13 | Canon Inc | 光ヘッド装置 |
| JPH0922541A (ja) * | 1986-04-11 | 1997-01-21 | Thomson Csf | 記録媒体の光学読取装置 |
Families Citing this family (12)
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|---|---|---|---|---|
| EP0222238B2 (en) * | 1985-11-11 | 1998-02-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Pick-up device |
| US4757197A (en) * | 1986-05-01 | 1988-07-12 | Lee Wai Hon | Semiconductor laser and detector device |
| US4794585A (en) * | 1986-05-06 | 1988-12-27 | Lee Wai Hon | Optical head having a hologram lens and polarizers for use with magneto-optic medium |
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| US4958245A (en) * | 1988-04-07 | 1990-09-18 | Insite Peripherals, Inc. | Apparatus and method for optical servo control with media having information storage and servo control regions of different reflectivities |
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-
1983
- 1983-12-16 JP JP58236166A patent/JP2539350B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-12-14 EP EP84115483A patent/EP0147749B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-14 DE DE8484115483T patent/DE3482146D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-14 US US06/681,577 patent/US4689479A/en not_active Expired - Lifetime
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| JPS589225A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピックアップ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH07262600A (ja) * | 1995-02-27 | 1995-10-13 | Canon Inc | 光ヘッド装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0147749A2 (en) | 1985-07-10 |
| DE3482146D1 (de) | 1990-06-07 |
| US4689479A (en) | 1987-08-25 |
| EP0147749B1 (en) | 1990-05-02 |
| EP0147749A3 (en) | 1987-04-01 |
| JP2539350B2 (ja) | 1996-10-02 |
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