JPH0530429A - 固体撮像素子の信号処理回路 - Google Patents
固体撮像素子の信号処理回路Info
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- JPH0530429A JPH0530429A JP3203798A JP20379891A JPH0530429A JP H0530429 A JPH0530429 A JP H0530429A JP 3203798 A JP3203798 A JP 3203798A JP 20379891 A JP20379891 A JP 20379891A JP H0530429 A JPH0530429 A JP H0530429A
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- circuit
- output signals
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- 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
- H04N25/616—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise involving a correlated sampling function, e.g. correlated double sampling [CDS] or triple sampling
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高解像度が必要な画像の場合には周波数特性
の良好な合成信号を、またＳ／Ｎが要求される画像の場
合には高Ｓ／Ｎの合成信号を適宜導出できるようにす
る。 【構成】 ２本の水平ＣＣＤ４，５を有し、単位画素当
りの画素情報を単色処理するようになされたＣＣＤ固体
撮像素子において、多チャネルの出力信号を所定周期で
交互に導出する切換えＳ／Ｈ回路１２の出力と、多チャ
ネルの出力信号を単純に加算合成する加算器１３の出力
とを切換えスイッチ１４によって択一的に導出する。
の良好な合成信号を、またＳ／Ｎが要求される画像の場
合には高Ｓ／Ｎの合成信号を適宜導出できるようにす
る。 【構成】 ２本の水平ＣＣＤ４，５を有し、単位画素当
りの画素情報を単色処理するようになされたＣＣＤ固体
撮像素子において、多チャネルの出力信号を所定周期で
交互に導出する切換えＳ／Ｈ回路１２の出力と、多チャ
ネルの出力信号を単純に加算合成する加算器１３の出力
とを切換えスイッチ１４によって択一的に導出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の信号処
理回路に関し、特に、複数の水平転送部を有し、単位画
素当りの画素情報を単色処理するようになされた固体撮
像素子の信号処理回路に関する。
理回路に関し、特に、複数の水平転送部を有し、単位画
素当りの画素情報を単色処理するようになされた固体撮
像素子の信号処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子の１種として、水平転送部
のパターンルールの緩和や動作周波数の低減のために、
複数本（例えば、２本）の水平転送部を持つＣＣＤ固体
撮像素子が知られている。このＣＣＤ固体撮像素子で
は、各水平転送部の出力端に配された出力部から導出さ
れる２チャネルの出力信号の合成処理が行われる。
のパターンルールの緩和や動作周波数の低減のために、
複数本（例えば、２本）の水平転送部を持つＣＣＤ固体
撮像素子が知られている。このＣＣＤ固体撮像素子で
は、各水平転送部の出力端に配された出力部から導出さ
れる２チャネルの出力信号の合成処理が行われる。
【０００３】この２チャネルの出力信号の合成方式とし
ては、従来、切換えサンプルホールド方式や切換えゲー
ト方式等、２チャネルの出力信号を所定周期で交互に導
出する方式のものや、２チャネルの出力信号を単純に加
算合成する方式のものが用いられていた。
ては、従来、切換えサンプルホールド方式や切換えゲー
ト方式等、２チャネルの出力信号を所定周期で交互に導
出する方式のものや、２チャネルの出力信号を単純に加
算合成する方式のものが用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切換え
サンプルホールド方式や切換えゲート方式等による前者
の方式の場合は、合成後の画像の周波数特性は良好であ
るが、加算合成による後者の方式の場合よりも、Ｓ／Ｎ
で劣るという問題点があった。逆に、後者の方式の場合
は、前者の方式の場合に比べて合成信号のＳ／Ｎの面で
は優れているが、周波数特性の面で劣るという問題点が
あった。
サンプルホールド方式や切換えゲート方式等による前者
の方式の場合は、合成後の画像の周波数特性は良好であ
るが、加算合成による後者の方式の場合よりも、Ｓ／Ｎ
で劣るという問題点があった。逆に、後者の方式の場合
は、前者の方式の場合に比べて合成信号のＳ／Ｎの面で
は優れているが、周波数特性の面で劣るという問題点が
あった。
【０００５】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、高解像度が必要な画像の場合には周波数特性
の良好な合成信号を、またＳ／Ｎが要求される画像の場
合には高Ｓ／Ｎの合成信号を適宜導出できるようにした
固体撮像素子の信号処理回路を提供することを目的とす
る。
のであり、高解像度が必要な画像の場合には周波数特性
の良好な合成信号を、またＳ／Ｎが要求される画像の場
合には高Ｓ／Ｎの合成信号を適宜導出できるようにした
固体撮像素子の信号処理回路を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による信号処理回路は、複数の水平転送部を
有し、単位画素当りの画素情報を単色処理するようにな
された固体撮像素子において、複数の水平転送部の各々
で転送された信号電荷に基づく多チャネルの出力信号を
所定周期で交互に導出する第１の合成回路と、多チャネ
ルの出力信号を加算合成する第２の合成回路と、これら
合成回路の各出力信号を所定の比率で合成する第３の合
成回路とを備えた構成となっている。
に、本発明による信号処理回路は、複数の水平転送部を
有し、単位画素当りの画素情報を単色処理するようにな
された固体撮像素子において、複数の水平転送部の各々
で転送された信号電荷に基づく多チャネルの出力信号を
所定周期で交互に導出する第１の合成回路と、多チャネ
ルの出力信号を加算合成する第２の合成回路と、これら
合成回路の各出力信号を所定の比率で合成する第３の合
成回路とを備えた構成となっている。
【０００７】
【作用】本発明による信号処理回路において、多チャネ
ルの出力信号を所定周期で交互に導出する合成回路出力
と、多チャネルの出力信号を単純に加算合成する合成回
路出力とを所定の比率で合成、例えば択一的に（合成比
率が０：１又は１：０）出力することで、高解像度が必
要な画像の場合には周波数特性の良好な合成信号を、Ｓ
／Ｎが要求される画像の場合には高Ｓ／Ｎの合成信号を
適宜導出する。
ルの出力信号を所定周期で交互に導出する合成回路出力
と、多チャネルの出力信号を単純に加算合成する合成回
路出力とを所定の比率で合成、例えば択一的に（合成比
率が０：１又は１：０）出力することで、高解像度が必
要な画像の場合には周波数特性の良好な合成信号を、Ｓ
／Ｎが要求される画像の場合には高Ｓ／Ｎの合成信号を
適宜導出する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施例を示すブロック
図であり、単位画素当りの画素情報が単色処理される白
黒カメラや３板式カラーカメラに用いられるＣＣＤ固体
撮像素子に適用される。図において、入射光を画素単位
で信号電荷に変換して蓄積する受光部を形成すべく画素
単位で２次元配列された複数個のフォトセンサ１と、こ
れらフォトセンサ１から垂直列毎に読み出された信号電
荷を垂直方向に転送する垂直ＣＣＤ（垂直転送部）２と
によって撮像領域３が構成されている。垂直ＣＣＤ２
は、垂直走査に相当する動作を受け持っており、垂直転
送クロックφＶ１〜φＶ４によって４相駆動される。
に説明する。図１は、本発明の一実施例を示すブロック
図であり、単位画素当りの画素情報が単色処理される白
黒カメラや３板式カラーカメラに用いられるＣＣＤ固体
撮像素子に適用される。図において、入射光を画素単位
で信号電荷に変換して蓄積する受光部を形成すべく画素
単位で２次元配列された複数個のフォトセンサ１と、こ
れらフォトセンサ１から垂直列毎に読み出された信号電
荷を垂直方向に転送する垂直ＣＣＤ（垂直転送部）２と
によって撮像領域３が構成されている。垂直ＣＣＤ２
は、垂直走査に相当する動作を受け持っており、垂直転
送クロックφＶ１〜φＶ４によって４相駆動される。
【０００９】垂直ＣＣＤ２の出力側には、垂直ＣＣＤ２
から移された信号電荷を各々水平方向に転送する例えば
２本の水平ＣＣＤ（水平転送部）４，５が併置されてい
る。これら水平ＣＣＤ４，５は、水平走査に相当する動
作を受け持っており、水平転送クロックφＨ１，φＨ２
により２相駆動される。水平ＣＣＤ４，５間には、垂直
ＣＣＤ２から転送されてきた信号電荷を１垂直列おきに
両水平ＣＣＤ４，５に振り分けるための振分け転送ゲー
ト６が配されている。水平ＣＣＤ４，５の各出力側に
は、転送されてきた信号電荷を検出して電圧信号に変換
する例えばフローティングディフュージョンアンプから
なる出力部７，８が設けられており、これら出力部７，
８から２チャネルの出力信号が導出される。
から移された信号電荷を各々水平方向に転送する例えば
２本の水平ＣＣＤ（水平転送部）４，５が併置されてい
る。これら水平ＣＣＤ４，５は、水平走査に相当する動
作を受け持っており、水平転送クロックφＨ１，φＨ２
により２相駆動される。水平ＣＣＤ４，５間には、垂直
ＣＣＤ２から転送されてきた信号電荷を１垂直列おきに
両水平ＣＣＤ４，５に振り分けるための振分け転送ゲー
ト６が配されている。水平ＣＣＤ４，５の各出力側に
は、転送されてきた信号電荷を検出して電圧信号に変換
する例えばフローティングディフュージョンアンプから
なる出力部７，８が設けられており、これら出力部７，
８から２チャネルの出力信号が導出される。
【００１０】２チャネルの出力信号は、本発明に係る信
号処理回路９Ａに入力される。この信号処理回路９Ａに
おいて、２チャネルの入力信号は先ず、ＣＤＳ（相関二
重サンプリング）回路１０，１１でそれぞれ低域雑音の
低減処理がなされる。このＣＤＳ回路１０，１１は、特
にフローティングディフュージョンアンプのアンプ雑音
やリセット雑音の低域成分の除去に有効なものである。
このＣＤＳ回路１０，１１に代えて、積分形ＣＤＳ回
路、ＡＧＩ(Alternate Gain Inversion;交互利得反転）
回路、ＲＤＳ(Reflection-Delayed Noise Suppression;
反射形遅延差雑音除去）回路等を用いることも可能であ
る。
号処理回路９Ａに入力される。この信号処理回路９Ａに
おいて、２チャネルの入力信号は先ず、ＣＤＳ（相関二
重サンプリング）回路１０，１１でそれぞれ低域雑音の
低減処理がなされる。このＣＤＳ回路１０，１１は、特
にフローティングディフュージョンアンプのアンプ雑音
やリセット雑音の低域成分の除去に有効なものである。
このＣＤＳ回路１０，１１に代えて、積分形ＣＤＳ回
路、ＡＧＩ(Alternate Gain Inversion;交互利得反転）
回路、ＲＤＳ(Reflection-Delayed Noise Suppression;
反射形遅延差雑音除去）回路等を用いることも可能であ
る。
【００１１】ＣＤＳ回路１０，１１を経た２チャネルの
信号は、切換えＳ／Ｈ（サンプル／ホールド）回路１２
及び加算器１３の各々の２入力となる。切換えＳ／Ｈ回
路１２は、図２（Ａ）に示すように、２チャネルの信号
を各々入力とするスイッチＳＷ１，ＳＷ２及びこれらス
イッチＳＷ１，ＳＷ２の各出力端と接地間に接続された
コンデンサＣからなり、図２（Ｂ）のタイミング関係で
のスイッチＳＷ１，ＳＷ２のスイッチングによって２チ
ャネルの信号をサンプルホールドすることにより、２チ
ャネルの信号を所定の周期τで交互に導出する。
信号は、切換えＳ／Ｈ（サンプル／ホールド）回路１２
及び加算器１３の各々の２入力となる。切換えＳ／Ｈ回
路１２は、図２（Ａ）に示すように、２チャネルの信号
を各々入力とするスイッチＳＷ１，ＳＷ２及びこれらス
イッチＳＷ１，ＳＷ２の各出力端と接地間に接続された
コンデンサＣからなり、図２（Ｂ）のタイミング関係で
のスイッチＳＷ１，ＳＷ２のスイッチングによって２チ
ャネルの信号をサンプルホールドすることにより、２チ
ャネルの信号を所定の周期τで交互に導出する。
【００１２】この切換えＳ／Ｈ回路１２に代えて、図３
（Ａ）に示すように、２チャネルの信号をそれぞれ入力
とするスイッチＳＷ１，ＳＷ２からなり、図３（Ｂ）に
示す如き互いに逆相の駆動パルスによってスイッチＳＷ
１，ＳＷ２をスイッチング制御することにより、２チャ
ネルの信号を所定の周期τで交互に導出する切換えゲー
ト方式の回路構成のものを用いることも可能である。
（Ａ）に示すように、２チャネルの信号をそれぞれ入力
とするスイッチＳＷ１，ＳＷ２からなり、図３（Ｂ）に
示す如き互いに逆相の駆動パルスによってスイッチＳＷ
１，ＳＷ２をスイッチング制御することにより、２チャ
ネルの信号を所定の周期τで交互に導出する切換えゲー
ト方式の回路構成のものを用いることも可能である。
【００１３】再び図１において、加算器１３は、２チャ
ネルの信号を単純に加算合成する。切換えＳ／Ｈ回路１
２及び加算器１３の各出力信号は切換えスイッチ１４の
２入力となる。この切換えスイッチ１４は、例えば手動
操作によって切り換えられるものであり、切換えＳ／Ｈ
回路１２及び加算器１３の各出力信号のいずれか一方を
合成出力として択一的に導出する。
ネルの信号を単純に加算合成する。切換えＳ／Ｈ回路１
２及び加算器１３の各出力信号は切換えスイッチ１４の
２入力となる。この切換えスイッチ１４は、例えば手動
操作によって切り換えられるものであり、切換えＳ／Ｈ
回路１２及び加算器１３の各出力信号のいずれか一方を
合成出力として択一的に導出する。
【００１４】ここで、切換えＳ／Ｈ回路１２及び加算器
１３による各合成信号の特性について比較すると、切換
えＳ／Ｈ回路１２による２チャネル信号の合成方式で
は、加算器１３による単純な加算合成方式に比較して周
波数特性の面で優れているものの、Ｓ／Ｎの面で劣り、
逆に加算器１３による合成方式では、切換えＳ／Ｈ回路
１２による合成方式に比較してＳ／Ｎの面で優れている
ものの、周波数特性の面で劣っている。
１３による各合成信号の特性について比較すると、切換
えＳ／Ｈ回路１２による２チャネル信号の合成方式で
は、加算器１３による単純な加算合成方式に比較して周
波数特性の面で優れているものの、Ｓ／Ｎの面で劣り、
逆に加算器１３による合成方式では、切換えＳ／Ｈ回路
１２による合成方式に比較してＳ／Ｎの面で優れている
ものの、周波数特性の面で劣っている。
【００１５】したがって、高解像度が必要な画像の場合
には、切換えスイッチ１４を切換えＳ／Ｈ回路１２側に
切り換えることによって高解像度が得られ、またＳ／Ｎ
が要求される画像の場合には、切換えスイッチ１４を加
算器１３側に切り換えることによって高Ｓ／Ｎが得られ
ることになる。
には、切換えスイッチ１４を切換えＳ／Ｈ回路１２側に
切り換えることによって高解像度が得られ、またＳ／Ｎ
が要求される画像の場合には、切換えスイッチ１４を加
算器１３側に切り換えることによって高Ｓ／Ｎが得られ
ることになる。
【００１６】なお、上記実施例では、切換えＳ／Ｈ回路
１２及び加算器１３の各出力信号を切換えスイッチ１４
によって択一的（合成比率１：０又は０：１）に導出す
るとしたが、図４に示すように、切換えＳ／Ｈ回路１２
及び加算器１３の各出力信号を可変抵抗器１５によって
所定の比率で合成して導出するように構成することも可
能である（信号処理回路９Ｂ）。
１２及び加算器１３の各出力信号を切換えスイッチ１４
によって択一的（合成比率１：０又は０：１）に導出す
るとしたが、図４に示すように、切換えＳ／Ｈ回路１２
及び加算器１３の各出力信号を可変抵抗器１５によって
所定の比率で合成して導出するように構成することも可
能である（信号処理回路９Ｂ）。
【００１７】また、上記実施例においては、切換えスイ
ッチ１４を手動切換えとしたが、画像の明暗や周波数特
性に応じて切換えスイッチ１４を自動的に切り換え、画
像全体を均一もしくは部分的に制御するように構成する
ことも可能である。さらに、本発明は、ＣＣＤ固体撮像
素子への適用に限定されるものではなく、点順次の多チ
ャネル出力を導出できる固体撮像素子であれば良く、ま
たＣＣＤ固体撮像素子の解像度を上げる目的で採られる
空間画素ずらしや、ＣＣＤ固体撮像素子の振動による画
素ずらしにより、等価的に多チャネル出力を導出できる
周知の画素ずらし技術にも適用し得るものである。
ッチ１４を手動切換えとしたが、画像の明暗や周波数特
性に応じて切換えスイッチ１４を自動的に切り換え、画
像全体を均一もしくは部分的に制御するように構成する
ことも可能である。さらに、本発明は、ＣＣＤ固体撮像
素子への適用に限定されるものではなく、点順次の多チ
ャネル出力を導出できる固体撮像素子であれば良く、ま
たＣＣＤ固体撮像素子の解像度を上げる目的で採られる
空間画素ずらしや、ＣＣＤ固体撮像素子の振動による画
素ずらしにより、等価的に多チャネル出力を導出できる
周知の画素ずらし技術にも適用し得るものである。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の水平転送部を有し、単位画素当りの画素情報を単
色処理するようになされた固体撮像素子において、多チ
ャネルの出力信号を所定周期で交互に導出する合成回路
出力と、多チャネルの出力信号を単純に加算合成する合
成回路出力とを所定の比率で合成して導出するように構
成したので、高解像度が必要な画像の場合には周波数特
性の良好な合成信号を、Ｓ／Ｎが要求される画像の場合
には高Ｓ／Ｎの合成信号を適宜導出できる効果がある。
複数の水平転送部を有し、単位画素当りの画素情報を単
色処理するようになされた固体撮像素子において、多チ
ャネルの出力信号を所定周期で交互に導出する合成回路
出力と、多チャネルの出力信号を単純に加算合成する合
成回路出力とを所定の比率で合成して導出するように構
成したので、高解像度が必要な画像の場合には周波数特
性の良好な合成信号を、Ｓ／Ｎが要求される画像の場合
には高Ｓ／Ｎの合成信号を適宜導出できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】切換えサンプルホールド方式の具体例を示す回
路図（Ａ）及びその回路制御をなすタイミングチャート
（Ｂ）である。
路図（Ａ）及びその回路制御をなすタイミングチャート
（Ｂ）である。
【図３】切換えゲート方式の具体例を示す回路図（Ａ）
及びその回路制御をなすタイミングチャート（Ｂ）であ
る。
及びその回路制御をなすタイミングチャート（Ｂ）であ
る。
【図４】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
１ フォトセンサ ２ 垂直ＣＣＤ ３ 撮像領域 ４，５ 水平ＣＣＤ ９Ａ，９Ｂ 信号処理回路 １０，１１ ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路 １２ 切換えＳ／Ｈ回路 １３ 加算器 １４ 切換えスイッチ １５ 可変抵抗器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の水平転送部を有し、単位画素当り
の画素情報を単色処理するようになされた固体撮像素子
の信号処理回路であって、 前記複数の水平転送部の各々で転送された信号電荷に基
づく多チャネルの出力信号を所定周期で交互に導出する
第１の合成回路と、 前記多チャネルの出力信号を加算合成する第２の合成回
路と、 前記第１及び第２の合成回路の各出力信号を所定の比率
で合成する第３の合成回路とを備えたことを特徴とする
信号処理回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203798A JP3003302B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 固体撮像素子の信号処理回路及び信号処理方法 |
| US07/913,970 US5379125A (en) | 1991-07-17 | 1992-07-17 | Signal processing circuit for solid-state image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203798A JP3003302B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 固体撮像素子の信号処理回路及び信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530429A true JPH0530429A (ja) | 1993-02-05 |
| JP3003302B2 JP3003302B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=16479920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3203798A Expired - Lifetime JP3003302B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 固体撮像素子の信号処理回路及び信号処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5379125A (ja) |
| JP (1) | JP3003302B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10164443A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Nikon Corp | 固体撮像素子カメラ |
| JP4655383B2 (ja) * | 2001-02-23 | 2011-03-23 | ソニー株式会社 | イメージセンサの画像信号処理装置 |
| US7636119B2 (en) * | 2005-12-21 | 2009-12-22 | Eastman Kodak Company | Image sensor for still or video photography |
| JP4773305B2 (ja) * | 2006-09-04 | 2011-09-14 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置および撮像方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652732A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | Exposure control method |
| US4963980A (en) * | 1987-02-06 | 1990-10-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing device |
| JPH01196978A (ja) * | 1988-01-30 | 1989-08-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 書類撮影用ビデオカメラ |
| CA1301859C (en) * | 1988-02-25 | 1992-05-26 | Kiyoshi Ichimura | Automatic gain control circuit |
| US4973833A (en) * | 1988-09-28 | 1990-11-27 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image sensor including logarithmic converters |
| JP2772579B2 (ja) * | 1990-10-25 | 1998-07-02 | 株式会社リコー | 撮像装置 |
| JPH04184509A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-01 | Canon Inc | サンプルホールド回路 |
| CA2078161C (en) * | 1991-09-19 | 1996-01-30 | Yoshinori Satoh | Image sensing apparatus having two image sensing portions and one signal processing portion and allowing improved white balance control |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP3203798A patent/JP3003302B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-17 US US07/913,970 patent/US5379125A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5379125A (en) | 1995-01-03 |
| JP3003302B2 (ja) | 2000-01-24 |
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