JPS63105580A - テレビカメラ - Google Patents
テレビカメラInfo
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- JPS63105580A JPS63105580A JP61249660A JP24966086A JPS63105580A JP S63105580 A JPS63105580 A JP S63105580A JP 61249660 A JP61249660 A JP 61249660A JP 24966086 A JP24966086 A JP 24966086A JP S63105580 A JPS63105580 A JP S63105580A
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S348/00—Television
- Y10S348/91—Flicker reduction
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】
〔組業上の利用分野〕
不発明はテレビカメラに係り、特に、螢光灯照明下で撮
影するとき問題となるフリッカを抑止したテレビカメラ
に関する。
影するとき問題となるフリッカを抑止したテレビカメラ
に関する。
従来、テレビカメラを用いて例えは螢光灯照明下で撮影
する場合、蛍光灯の光電変化とテレビジ１ンのフィール
ド周仮数間のビートによりフリッカが発生していた。こ
の問題に関して、例えば、特開昭５６−１４９１７８号
公報においてフリッカの発生原因と性質の解説及びフリ
ッカの軽減方法の提案がなされている。これによれば、
蛍光灯の点滅周波数（通常は電源周波数の２倍）とフィ
ールド周波数の最大公約数に相幽するＭＵ波数（電ｗが
５０１：Ｉｚの場合、 ２０Ｂｚ ）のフリッカ成分を
映暉信号から抽出し、フィードバック又はフィードフォ
ワードの構成にてフリッカを打消さしめることができる
と述べられている。
する場合、蛍光灯の光電変化とテレビジ１ンのフィール
ド周仮数間のビートによりフリッカが発生していた。こ
の問題に関して、例えば、特開昭５６−１４９１７８号
公報においてフリッカの発生原因と性質の解説及びフリ
ッカの軽減方法の提案がなされている。これによれば、
蛍光灯の点滅周波数（通常は電源周波数の２倍）とフィ
ールド周波数の最大公約数に相幽するＭＵ波数（電ｗが
５０１：Ｉｚの場合、 ２０Ｂｚ ）のフリッカ成分を
映暉信号から抽出し、フィードバック又はフィードフォ
ワードの構成にてフリッカを打消さしめることができる
と述べられている。
上記の方法では、打消しのために精密な調歪を必要とす
ることが予想さ几る。また、撮１床都か、ＭＯ５方式や
通常の撮像管タイプのように信号電荷の読出しのタイミ
ングが垂直走丘に伴なって変化するものにおいては、出
カ映詠ｇ号に前記のような２０ Ｈｚアフリカ成分が含
まれず、打消しの効果が得られないという問題がある。
ることが予想さ几る。また、撮１床都か、ＭＯ５方式や
通常の撮像管タイプのように信号電荷の読出しのタイミ
ングが垂直走丘に伴なって変化するものにおいては、出
カ映詠ｇ号に前記のような２０ Ｈｚアフリカ成分が含
まれず、打消しの効果が得られないという問題がある。
本発明の目的は、掃作πｔそのものがフリッカを生じな
いもので、かつ、ＣＣＤ形、ＭＯＳ形のどちらにも適用
可能なフリッカ防止力法を提供することにある。
いもので、かつ、ＣＣＤ形、ＭＯＳ形のどちらにも適用
可能なフリッカ防止力法を提供することにある。
上記目的は、ＣＣＤ形又はＭＯＳ形の固体撮像素子の光
電変換素子から映像信号電荷を睨み出す時刻よりもＴａ
秒だけ先だった時刻においてそれまでに当該光電変換素
子に蓄積された吠１家イヨ＋ｉ電荷を掃き捨てる構造ン
設げ、前記Ｔａを、照明光源の点滅周期（蛍光灯の場合
は交（Ａｔ、寛源周阪数の逆数の半分）の整数倍に近い
値に設定することにより達成される。
電変換素子から映像信号電荷を睨み出す時刻よりもＴａ
秒だけ先だった時刻においてそれまでに当該光電変換素
子に蓄積された吠１家イヨ＋ｉ電荷を掃き捨てる構造ン
設げ、前記Ｔａを、照明光源の点滅周期（蛍光灯の場合
は交（Ａｔ、寛源周阪数の逆数の半分）の整数倍に近い
値に設定することにより達成される。
８：ｉ時刻ｔにおいて光電変換素子から読み出丁吠暉信
号電荷は時刻Ｃｔ−Ｔａ）から時メｌ ｔまでの１゛α
秒間に光電変換して蓄積した電荷であり、この間の光源
の光電の積分値に比例する。父流’を諒で点灯された光
源は蛍光灯に代表されるように刻々と変化するか、その
点滅周期の整数倍にＴａを合わせることにより、この間
の元ｔの積分値は一定値となる。別の任意時刻ｔについ
ても同様の条件が満たされるから、このような偉像都か
ら得られる吠１家信号はフリッカを生じない。
号電荷は時刻Ｃｔ−Ｔａ）から時メｌ ｔまでの１゛α
秒間に光電変換して蓄積した電荷であり、この間の光源
の光電の積分値に比例する。父流’を諒で点灯された光
源は蛍光灯に代表されるように刻々と変化するか、その
点滅周期の整数倍にＴａを合わせることにより、この間
の元ｔの積分値は一定値となる。別の任意時刻ｔについ
ても同様の条件が満たされるから、このような偉像都か
ら得られる吠１家信号はフリッカを生じない。
以下、実施例により８＋細に説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示し、第２図はぞの劫
作説明区である。第１図において、１は固体撮は素子で
、光電変換素子アレイ１１と信号続出回路１２と電荷掃
出回路１３とから成る。２は信号続出パルス発生回路、
３は′シ荷掃出？ｔｉｌＪ御回路、４は増幅器、５は同
期＜ａ号付加回繕、６は吠１ヌ信号出力端子、７は同期
信号発生器である。
作説明区である。第１図において、１は固体撮は素子で
、光電変換素子アレイ１１と信号続出回路１２と電荷掃
出回路１３とから成る。２は信号続出パルス発生回路、
３は′シ荷掃出？ｔｉｌＪ御回路、４は増幅器、５は同
期＜ａ号付加回繕、６は吠１ヌ信号出力端子、７は同期
信号発生器である。
元ｉｆ換糸子アレイ１１はたとえばフォトダイオ−ドラ
格子状に配列したもので、入射した元を元ｍ変換して主
じた電荷を蓄積する。信号続出回路１２はＭＯ５形撮渾
素子においては水平及び垂直の走査パルスによって順次
開閉するｉυｏｓスイッチ列と信号配蔵等から成り、Ｃ
ＣＤ形撮、ｊ！素子においては水平及び垂直に信ｇ電荷
を歓送するＣＣＤから成る。いずれの形式においても、
信号続出回路１２は信号読出しタイミングにおいて前記
フォトダイオードの苗種電荷を読出し、撮像索子１の出
力端子に送出する。電荷掃出回路１３は前記信号続出回
路１２がフォトダイオードの蓄積電荷な続出す時刻のＴ
ａ秒前に同じフォトダイオードの蓄積′胤荷を１帝出し
、該フォトダイオードの初期電荷を一定値に揃えるもの
で、いわば、フォトダイオードのリセットを行なうもの
である。掃出しのタイミングは掃出ｆ！ＩＪ御回路３に
よって１制御される。
格子状に配列したもので、入射した元を元ｍ変換して主
じた電荷を蓄積する。信号続出回路１２はＭＯ５形撮渾
素子においては水平及び垂直の走査パルスによって順次
開閉するｉυｏｓスイッチ列と信号配蔵等から成り、Ｃ
ＣＤ形撮、ｊ！素子においては水平及び垂直に信ｇ電荷
を歓送するＣＣＤから成る。いずれの形式においても、
信号続出回路１２は信号読出しタイミングにおいて前記
フォトダイオードの苗種電荷を読出し、撮像索子１の出
力端子に送出する。電荷掃出回路１３は前記信号続出回
路１２がフォトダイオードの蓄積電荷な続出す時刻のＴ
ａ秒前に同じフォトダイオードの蓄積′胤荷を１帝出し
、該フォトダイオードの初期電荷を一定値に揃えるもの
で、いわば、フォトダイオードのリセットを行なうもの
である。掃出しのタイミングは掃出ｆ！ＩＪ御回路３に
よって１制御される。
上記回路、＠成の動作を第２図を用いて説明する。
周波数かｆＰの交流′九源で点灯した蛍光灯の元出方は
又流亀源波形を全１＆整流したものに近い波形のリップ
ルを持つが、簡便には第２図及びｆ１＋式に示すような
ｆｐの２＋ｆＡの周波数の正弦波で表わしうる。
又流亀源波形を全１＆整流したものに近い波形のリップ
ルを持つが、簡便には第２図及びｆ１＋式に示すような
ｆｐの２＋ｆＡの周波数の正弦波で表わしうる。
ＬＣｔ） ： １−１−７ｎ、９ｉｎ＜ａｘｆｐｔ）＋
１１第２図は、篭諒周彼数ｊｐがｓｏ Ｈｚ 、テレビ
ジョンのフィールド周波数が６０ ｆｉｚの場合を示す
。フォトダイオードが微少時間に光電変換して生ずる電
荷は光ｉｔｉ′Ｌ（ｔ）に比例し、蓄積゛屯荷はこれを
時間積分したものに一致する。したがって、読出時刻ｔ
に読出される信号電荷は伐）式によって表わされる。
１１第２図は、篭諒周彼数ｊｐがｓｏ Ｈｚ 、テレビ
ジョンのフィールド周波数が６０ ｆｉｚの場合を示す
。フォトダイオードが微少時間に光電変換して生ずる電
荷は光ｉｔｉ′Ｌ（ｔ）に比例し、蓄積゛屯荷はこれを
時間積分したものに一致する。したがって、読出時刻ｔ
に読出される信号電荷は伐）式によって表わされる。
ここに、ηは光電変換効率である。
ある任意のフォトダイオードについてみると、続出しは
フィールド周波数の逆数であるフィールド周期Ｔ１間隔
で’１＃ ｔ２１ ｔ３９・・・の如く行なわれ、その
時読出される電荷量は図中にハツチングを施した面積に
比例する。一般に、８：意時刻に任意のフォトダイオー
ドから続出される信号を電流ｉＣｔ＞で表わ丁と、（２
）式と（１）式より（６）式となる。
フィールド周波数の逆数であるフィールド周期Ｔ１間隔
で’１＃ ｔ２１ ｔ３９・・・の如く行なわれ、その
時読出される電荷量は図中にハツチングを施した面積に
比例する。一般に、８：意時刻に任意のフォトダイオー
ドから続出される信号を電流ｉＣｔ＞で表わ丁と、（２
）式と（１）式より（６）式となる。
ｐｉｎ＜ａｘｆｐｔ−２すｈ）） （３１式中の（）
内組２項が振動する項である。ＭＯ５形撮像素子では上
式中のｔは連α的にａ：意の時刻をとりうるが、ＣＣＤ
形では第２図のｔＩｔ ｔＩｔ ’３のようにフィール
ド周期の飛びとびの時刻をとる。
内組２項が振動する項である。ＭＯ５形撮像素子では上
式中のｔは連α的にａ：意の時刻をとりうるが、ＣＣＤ
形では第２図のｔＩｔ ｔＩｔ ’３のようにフィール
ド周期の飛びとびの時刻をとる。
このため（３）式の振動項の振動周期が上記２方式で異
なるが、振動項であることには変りない。これがフリッ
カである。この振動項の係数は蓄積時間Ｔａが電源周波
数の２倍の周波数の逆数、即ち蛍光灯の点滅周期、の整
数倍（ｒＬ＋ｆりに寺しい点で撮動が零になる。第２図
に図示したのがル＝１の場合であり、斜線部面積が一定
値になることに等しい。このように、電荷帰山−タイミ
ンダを信号読出しタイミングに１０秒だけ先行させ、Ｔ
ａを光源の点滅周期の整数倍に選ぶことにより、フリッ
カの発生を抑止することができる。例えば、電源周波数
か５０Ｈｚの場合、Ｔａ＝’／１ｏｏ 秒が適合する
。
なるが、振動項であることには変りない。これがフリッ
カである。この振動項の係数は蓄積時間Ｔａが電源周波
数の２倍の周波数の逆数、即ち蛍光灯の点滅周期、の整
数倍（ｒＬ＋ｆりに寺しい点で撮動が零になる。第２図
に図示したのがル＝１の場合であり、斜線部面積が一定
値になることに等しい。このように、電荷帰山−タイミ
ンダを信号読出しタイミングに１０秒だけ先行させ、Ｔ
ａを光源の点滅周期の整数倍に選ぶことにより、フリッ
カの発生を抑止することができる。例えば、電源周波数
か５０Ｈｚの場合、Ｔａ＝’／１ｏｏ 秒が適合する
。
次に、電荷掃出しが可能な撮１家素子を具体的に示した
第２の実施例を説明する。
第２の実施例を説明する。
第４図は電荷掃出しが可能なＭＯ５形撮揮素子の回路図
である。図面左側に掃出用垂直シフトレジスタ１３１を
有するのが通常の１ｑＯ５形ｍ ’１ｆｆｌ素子との大
きな差異である。図示の撮像素子は水平シフトレジスタ
１２２から出力される水平ゲートパルスと垂直シフトレ
ジスタ１２１から出力される垂直ゲートパルスが共にハ
イレベルのとき該当する行と列で決まるフォトダイオー
ドが選択されてその信号電荷が読み出される、いわばＸ
Ｙアドレス形である。任意の行と列で決まる１個のフォ
トダイオード九ついて曹き表した第５因において、続出
用垂直シフトレジスタ１２１が該当する行の垂直ゲーｒ
ｉｄＬｒにハイレベルパルスを送出する時刻のｍ７’Ｈ
秒前に掃出用垂直シフトレジスタ１３１が同一垂直ゲー
ト嶽にハイレベルパルスを送出する。ここにＴ１は水平
走査周期で、７ｎは整数である。左右に設けられたバッ
ファ１３２ 、１２３は両方の垂直シフトレジスタｆ３
１ 、１２１が互いに負荷にならないようにパルスの送
出に方向性を持たせるためのものである。前記ＴａはＴ
ａ＝： ｍＴＨに等しい。ＮＴＳＣテレと方式カメラで
は前記ＴｆとＴ、の関係に（４）式で定められている。
である。図面左側に掃出用垂直シフトレジスタ１３１を
有するのが通常の１ｑＯ５形ｍ ’１ｆｆｌ素子との大
きな差異である。図示の撮像素子は水平シフトレジスタ
１２２から出力される水平ゲートパルスと垂直シフトレ
ジスタ１２１から出力される垂直ゲートパルスが共にハ
イレベルのとき該当する行と列で決まるフォトダイオー
ドが選択されてその信号電荷が読み出される、いわばＸ
Ｙアドレス形である。任意の行と列で決まる１個のフォ
トダイオード九ついて曹き表した第５因において、続出
用垂直シフトレジスタ１２１が該当する行の垂直ゲーｒ
ｉｄＬｒにハイレベルパルスを送出する時刻のｍ７’Ｈ
秒前に掃出用垂直シフトレジスタ１３１が同一垂直ゲー
ト嶽にハイレベルパルスを送出する。ここにＴ１は水平
走査周期で、７ｎは整数である。左右に設けられたバッ
ファ１３２ 、１２３は両方の垂直シフトレジスタｆ３
１ 、１２１が互いに負荷にならないようにパルスの送
出に方向性を持たせるためのものである。前記ＴａはＴ
ａ＝： ｍＴＨに等しい。ＮＴＳＣテレと方式カメラで
は前記ＴｆとＴ、の関係に（４）式で定められている。
さらに扉は（５）式となる。
例えばＴａ＝１７１ａａ 秒とするｍは１５７．５と計
算されるか、１５８又は１５７の整数とする。この場合
、１゛ａは１／１００秒から約０．３％はずれるが、こ
のことによるフリッカの発生量は微量であり問題ない。
算されるか、１５８又は１５７の整数とする。この場合
、１゛ａは１／１００秒から約０．３％はずれるが、こ
のことによるフリッカの発生量は微量であり問題ない。
電荷掃出しが可能なＣＣＤ形撮像索子の例は、たとえば
、兼六館出版、放送技術昭和６１年８月号の７０〜７４
頁に開示されている。このような構造のＣＣＤ形撮像素
子を用い、゛電荷の掃出タイミングを信号読出しタイミ
ングに４秒だけ先行させ、Ｔａを前記実施例と同様に光
源の点滅周期の整数倍近傍に設定することによりフリッ
カの発生が抑止される。
、兼六館出版、放送技術昭和６１年８月号の７０〜７４
頁に開示されている。このような構造のＣＣＤ形撮像素
子を用い、゛電荷の掃出タイミングを信号読出しタイミ
ングに４秒だけ先行させ、Ｔａを前記実施例と同様に光
源の点滅周期の整数倍近傍に設定することによりフリッ
カの発生が抑止される。
他の実施例を第６図に示す。同図において、８は電荷描
出し機構の作動と停止を切換えるスイッチである。信号
電荷の蓄積時間を４秒に制限することはフィールド周期
ＴＩをｉｏｏ％使って蓄イ賞する場合に比べて信号電流
を減少せしめる。そのため、特に照度か十分でない条件
で敞呻する場合には感度不足を引き起す恐れがある。し
たがって、照明光源が白熱灯であるか蛍光灯のような放
電灯であるかによってこの電荷掃出し機構を作動又は停
止の切換えを行なうのがよい。あるいは照度に応じて切
換えることが有効な場合もある。
出し機構の作動と停止を切換えるスイッチである。信号
電荷の蓄積時間を４秒に制限することはフィールド周期
ＴＩをｉｏｏ％使って蓄イ賞する場合に比べて信号電流
を減少せしめる。そのため、特に照度か十分でない条件
で敞呻する場合には感度不足を引き起す恐れがある。し
たがって、照明光源が白熱灯であるか蛍光灯のような放
電灯であるかによってこの電荷掃出し機構を作動又は停
止の切換えを行なうのがよい。あるいは照度に応じて切
換えることが有効な場合もある。
また、他の実施例は、掃出制御回路３を外部から制御し
、光源の点滅周波数に応じて、信号電荷蓄積時間Ｔａを
切換える機構を備えたものである。
、光源の点滅周波数に応じて、信号電荷蓄積時間Ｔａを
切換える機構を備えたものである。
なお、不発明はモノクロカメラ、カラーカメラを問わず
適用可ＭＱであることはｄ５までもない。
適用可ＭＱであることはｄ５までもない。
以上説明したように、本発明によれは、＋１４ｆｆｌ素
子自体で、フリッカの発生を抑止することかでざるので
、従来技術で必要であった打消しのための調軽などを不
要とし、安定にかつ確実にフリッカを抑止できるテレビ
カメラが実現できる。また、ＡＩＤＳ形、ＣＣＤ形いず
れの固体撮１象素子にも適用可１化である。
子自体で、フリッカの発生を抑止することかでざるので
、従来技術で必要であった打消しのための調軽などを不
要とし、安定にかつ確実にフリッカを抑止できるテレビ
カメラが実現できる。また、ＡＩＤＳ形、ＣＣＤ形いず
れの固体撮１象素子にも適用可１化である。
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は第１図の回路の動作説明用の彼形図第３図は同じく
動作説明図、第４図は本発明の第２の実施例を示すブロ
ック図、第５図は第４図の要部構成比、第６南は本発明
の他の一実施例を示すブロック図である。 １・・・固体すＩａ塚素子 ２・・・読出パルス発生回路５・・・掃出制御回路４・
・・増幅５ ５・・・同期信号付加回路６・・
・映像信号出力端子 ７・・・同期信号発生器８・・・
スイッチ 第１図 第２図 第４図 第５ 図 第６図
図は第１図の回路の動作説明用の彼形図第３図は同じく
動作説明図、第４図は本発明の第２の実施例を示すブロ
ック図、第５図は第４図の要部構成比、第６南は本発明
の他の一実施例を示すブロック図である。 １・・・固体すＩａ塚素子 ２・・・読出パルス発生回路５・・・掃出制御回路４・
・・増幅５ ５・・・同期信号付加回路６・・
・映像信号出力端子 ７・・・同期信号発生器８・・・
スイッチ 第１図 第２図 第４図 第５ 図 第６図
Claims (1)
- １、固体撮像素子を用いたテレビカメラにおいて、該固
体撮像素子は、光電変換素子から映像信号電荷を読出す
時刻よりもＴａ秒だけ先だった時刻においてそれまでに
当該光電変換素子に蓄積された電荷を掃出す機構を有し
、前記Ｔａの値を、当該テレビカメラが撮像する被写体
を照明する光源の点滅乃至光量の増減の周期の整数倍乃
至これに近い時間に設定し、フリッカの発生を抑止した
ことを特徴とするテレビカメラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61249660A JPS63105580A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | テレビカメラ |
| US07/111,285 US4774588A (en) | 1986-10-22 | 1987-10-22 | Flickerless television camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61249660A JPS63105580A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | テレビカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105580A true JPS63105580A (ja) | 1988-05-10 |
Family
ID=17196323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61249660A Pending JPS63105580A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | テレビカメラ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4774588A (ja) |
| JP (1) | JPS63105580A (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4879591A (en) * | 1986-01-31 | 1989-11-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus compensating an image signal for variations in color temperature |
| US4835617A (en) * | 1986-09-22 | 1989-05-30 | Hitachi, Ltd. | Image pickup device for television cameras having a shutter function for a photodiode matrix operated using MOS switches |
| US5087936A (en) * | 1988-09-08 | 1992-02-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Camera |
| JPH04373365A (ja) * | 1991-06-24 | 1992-12-25 | Hitachi Ltd | テレビカメラ |
| JP3106720B2 (ja) * | 1992-09-16 | 2000-11-06 | 株式会社ニコン | カメラの測光制御装置 |
| DK0835585T3 (da) * | 1995-06-26 | 1999-05-17 | Phase One Denmark A S | Fremgangsmåde og system til billedoptagelse med et digitalt kamera |
| DE19539803A1 (de) * | 1995-10-26 | 1997-04-30 | Thomson Brandt Gmbh | Fernsehtelefonanlage |
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