JPS6029703A - マイクロレンズアレイおよびその製造方法 - Google Patents
マイクロレンズアレイおよびその製造方法Info
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- JPS6029703A JPS6029703A JP13877883A JP13877883A JPS6029703A JP S6029703 A JPS6029703 A JP S6029703A JP 13877883 A JP13877883 A JP 13877883A JP 13877883 A JP13877883 A JP 13877883A JP S6029703 A JPS6029703 A JP S6029703A
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- microlens array
- monomer
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
- G02B3/0031—Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00278—Lenticular sheets
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
- G02B3/0068—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between arranged in a single integral body or plate, e.g. laminates or hybrid structures with other optical elements
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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】
本発明は球状もしくは半球状のマイクロレンズがアレイ
状に整列したマイクロレンズアレイおよびその製造方法
に関するものである。
状に整列したマイクロレンズアレイおよびその製造方法
に関するものである。
従来、この種のマイクロレンズアレイ透明なガラス基板
もしくはプラスティック基板の裏面に微少な穴がアレイ
状に並んだマスクを付り、ガラス基板の場合は高温の溶
融塩に漬け、高屈折率金属イオンと基板中の金属イオン
とをマスク穴を通して交換拡散させ、プラスティック基
板の場合は高屈折率モノマをマスク穴を通して拡散重合
させることにより製造されていた。
もしくはプラスティック基板の裏面に微少な穴がアレイ
状に並んだマスクを付り、ガラス基板の場合は高温の溶
融塩に漬け、高屈折率金属イオンと基板中の金属イオン
とをマスク穴を通して交換拡散させ、プラスティック基
板の場合は高屈折率モノマをマスク穴を通して拡散重合
させることにより製造されていた。
このように拡散により屈折率差を与える方法は原理的に
屈折率差を大きく取ることができず、そのため焦点距離
を小さくすることができない。加えて、屈折率分布を適
正な形状となるように拡散をコントロールすることは、
高度な技術を要するという欠点もあった。さらに拡散に
は多大の時間を要し、生産性が悪いという欠点もある。
屈折率差を大きく取ることができず、そのため焦点距離
を小さくすることができない。加えて、屈折率分布を適
正な形状となるように拡散をコントロールすることは、
高度な技術を要するという欠点もあった。さらに拡散に
は多大の時間を要し、生産性が悪いという欠点もある。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、高屈折率
差で短い焦点距離を有するマイクロレンズアレイおよび
前記マイクロレンズアレイを容易に製造する方法を提供
することを目的とする。
差で短い焦点距離を有するマイクロレンズアレイおよび
前記マイクロレンズアレイを容易に製造する方法を提供
することを目的とする。
したがって、本発明によるマイクロレンズアレイは、球
状もしくは半球状の透明体が、前記透明体と材質の異な
る透明基板上にアレイ状に埋設されたことを特徴とする
ものである。
状もしくは半球状の透明体が、前記透明体と材質の異な
る透明基板上にアレイ状に埋設されたことを特徴とする
ものである。
さらに本発明によるマイクロレンズアレイは、透明基板
上に球状もしくは半球状の透明体をアレイ状に整列した
ことを特徴とするものである。
上に球状もしくは半球状の透明体をアレイ状に整列した
ことを特徴とするものである。
また、本発明によるマイクロレンズアレイの装造方法は
、半球状の窪みを形成した透明基板を、透明体形成モノ
マ雰囲気中に置き、この雰囲気中に紫外線を照射して、
前記モノマを■（合させ前記透明基板および窪みに重合
体を堆積させ、次いで重合体が堆積した前記透明基板と
前記窪み部が同一平面になり、かつ前記透明基°板が露
出するように研磨することを特徴とするものである。
、半球状の窪みを形成した透明基板を、透明体形成モノ
マ雰囲気中に置き、この雰囲気中に紫外線を照射して、
前記モノマを■（合させ前記透明基板および窪みに重合
体を堆積させ、次いで重合体が堆積した前記透明基板と
前記窪み部が同一平面になり、かつ前記透明基°板が露
出するように研磨することを特徴とするものである。
さらに、本発明による第２のマイクロレンズアレイの製
造方法によれば、半球状の窪みをアレイ状に形成した型
を、透明体形成モノマ雰囲気中に置き、この雰囲気中に
紫外線を照射し、前記型」−に重合体を堆積させ、堆積
表面が同一平面になるように研磨したのち、前記型より
取り出すごとを特徴とするものである。
造方法によれば、半球状の窪みをアレイ状に形成した型
を、透明体形成モノマ雰囲気中に置き、この雰囲気中に
紫外線を照射し、前記型」−に重合体を堆積させ、堆積
表面が同一平面になるように研磨したのち、前記型より
取り出すごとを特徴とするものである。
本発明によれば、屈折率差の大きなマイクロレンズアレ
イ、し７たがって焦点距離の小さいマイクロレンズアレ
イを提供でき、さらに本発明によるマイクロレンズアレ
イの製造方法によれば、前記のような屈折率差の大きな
マイクロレンズアレイを、生産性よく、簡単に製造でき
るという利点がある。
イ、し７たがって焦点距離の小さいマイクロレンズアレ
イを提供でき、さらに本発明によるマイクロレンズアレ
イの製造方法によれば、前記のような屈折率差の大きな
マイクロレンズアレイを、生産性よく、簡単に製造でき
るという利点がある。
本発明をさらに詳しく説明する。
第１図および第２図は本発明の一実施例のマイクロレン
ズアレイの断面図である。これらの図より明らかなよう
に、本発明によるマイクロレンズアレイは透明基板ｌに
半球状の透明体２．２゛が埋設されている。前記透明基
板１は基本的に限定されるものではなく、透明であれば
いかなるものでもよい。たとえば、ガラス、透明プラス
ティックであることができる。
ズアレイの断面図である。これらの図より明らかなよう
に、本発明によるマイクロレンズアレイは透明基板ｌに
半球状の透明体２．２゛が埋設されている。前記透明基
板１は基本的に限定されるものではなく、透明であれば
いかなるものでもよい。たとえば、ガラス、透明プラス
ティックであることができる。
前記半球状の透明体２，２゛は、前記透明基板１と異な
る材質で製造することができるので、屈折率差を大きく
とることができる。
る材質で製造することができるので、屈折率差を大きく
とることができる。
第１図及び第２図に示す実施例のマイクロレンズアレイ
を重ね合わせて、第３図に示すような、球状の透明体２
を有するマイクロレンズアレイとすることもできる。
を重ね合わせて、第３図に示すような、球状の透明体２
を有するマイクロレンズアレイとすることもできる。
本発明による第２のマイクロレンズアレイによれば、第
４図および第５図に示すように、同材質の透明基板３上
に半球状の透明体４，４゛ が突設されている。この透
明体４，４゛はプラスティックでできている。
４図および第５図に示すように、同材質の透明基板３上
に半球状の透明体４，４゛ が突設されている。この透
明体４，４゛はプラスティックでできている。
このようなマイクロレンズアレイを１０ね合わせて、第
６図に示すように、両側に透明体４の突出したマイクロ
レンズアレイとすることもできる。
６図に示すように、両側に透明体４の突出したマイクロ
レンズアレイとすることもできる。
次に本発明のマイクロレンズ“アレイを製造する方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
本発明による第１のマイクロレンズアレイの製造方法は
、第７図（ａ ） 、（ｂ ） 、（ｃ ）に示すよう
に、透明基板１上に窪み５を形成するとともに、この基
板１を透明体形成モノマ６雰囲気中に置き、紫外線７を
照射して〔第７図（ａ ） ） 、前記透明基板１およ
び窪み５に透明な重合体を堆積さセ・る〔第７図（ｂ）
〕。
、第７図（ａ ） 、（ｂ ） 、（ｃ ）に示すよう
に、透明基板１上に窪み５を形成するとともに、この基
板１を透明体形成モノマ６雰囲気中に置き、紫外線７を
照射して〔第７図（ａ ） ） 、前記透明基板１およ
び窪み５に透明な重合体を堆積さセ・る〔第７図（ｂ）
〕。
前記透明体形成モノマは半球状の透明体２を形成するた
めの材料であり、重合して前記透明基板１および透明基
板１に穿設された窪め５に堆積することによりマイクロ
レンズアレイの透明体部２を形成するものである。
めの材料であり、重合して前記透明基板１および透明基
板１に穿設された窪め５に堆積することによりマイクロ
レンズアレイの透明体部２を形成するものである。
前記透明体形成モノマ中に含まれるモノマ成分は単一組
成のものに限定されるものではなく、二辺上のモノマを
含ませることができる。このように、たとえば屈折率の
異なる二辺上のモノマを含ませ、紫外線６の照射ととも
に透明体形成モノマのモノマ組成を徐々に変化させるこ
とにより、重合した半球状の透明体２゛に、第２図の実
施例（屈折率グラフ参照）のように屈折率分布を形成す
ることができる。
成のものに限定されるものではなく、二辺上のモノマを
含ませることができる。このように、たとえば屈折率の
異なる二辺上のモノマを含ませ、紫外線６の照射ととも
に透明体形成モノマのモノマ組成を徐々に変化させるこ
とにより、重合した半球状の透明体２゛に、第２図の実
施例（屈折率グラフ参照）のように屈折率分布を形成す
ることができる。
前記透明体形成モノマには、前述のモノマ成分のほか、
重合速度を向上させるための増感剤、重合した透明体が
溶媒に対し不溶になるようにするための架橋剤等を混合
せしめることができる。
重合速度を向上させるための増感剤、重合した透明体が
溶媒に対し不溶になるようにするための架橋剤等を混合
せしめることができる。
このように透明基板１および基４Ｆｉ、１の窪み５に重
合体を堆積し、窪み５を前記重合体で埋めたのぢ、堆積
表面を研磨して、前記窪み５に形成した透明体２と基板
１が同一平面になるように、かつ前記基板１が露出する
ようにする。
合体を堆積し、窪み５を前記重合体で埋めたのぢ、堆積
表面を研磨して、前記窪み５に形成した透明体２と基板
１が同一平面になるように、かつ前記基板１が露出する
ようにする。
第３図に示すマイクロレンズアレイとするときには、こ
のようなマイクロレンズアレイの透明体部２が重ね合う
ように２枚積層する。
のようなマイクロレンズアレイの透明体部２が重ね合う
ように２枚積層する。
本発明の第２のマイクロレンズアレイの製造方法によれ
ば、窪み５をアレイ状に整列した金属製などの型８を用
意し、この型８を前記透明体形成モノマ雰囲気中に置き
紫外線７を照射して、この型８上に重合体を堆積させる
〔第８図（ａ ） Ｊ 。
ば、窪み５をアレイ状に整列した金属製などの型８を用
意し、この型８を前記透明体形成モノマ雰囲気中に置き
紫外線７を照射して、この型８上に重合体を堆積させる
〔第８図（ａ ） Ｊ 。
重合体は前記窪み５が完全に埋まったのちも堆積させて
、透明体部４とともに基板部３を形成させる〔第８図（
ｂ）〕。
、透明体部４とともに基板部３を形成させる〔第８図（
ｂ）〕。
前記透明体形成モノマ中に含まれるモノマ成分は、前述
の本発明の第１の製造方法と同様に単一組成のものに限
定されるものではなく、二辺上のモノマを含ませること
ができる。このように、たとえば屈折率の異なる二辺上
のモノマを含ませ、紫外線６の照射とともに透明体形成
モノマのモノマ組成を徐々に変化させることにより、重
合した半球状の透明体４゛に、第５図の実施例（屈折率
グラフ参照）のようビこ屈折率分布を形成することがで
きる。
の本発明の第１の製造方法と同様に単一組成のものに限
定されるものではなく、二辺上のモノマを含ませること
ができる。このように、たとえば屈折率の異なる二辺上
のモノマを含ませ、紫外線６の照射とともに透明体形成
モノマのモノマ組成を徐々に変化させることにより、重
合した半球状の透明体４゛に、第５図の実施例（屈折率
グラフ参照）のようビこ屈折率分布を形成することがで
きる。
前記透明体形成モノマには、前述のモノマ成分のほか、
重合速度を向上させるための増感剤、重合した透明体が
溶媒に対し不溶になるようにするための架橋剤等を混合
せしめることができるのは前述の本発明の第１の製造方
法と同様である。
重合速度を向上させるための増感剤、重合した透明体が
溶媒に対し不溶になるようにするための架橋剤等を混合
せしめることができるのは前述の本発明の第１の製造方
法と同様である。
このように製造したマイクロレンズアレイを研磨した後
、型８より取り外すことにより、マイクロレンズアレイ
とする〔第８図（Ｃ）〕。
、型８より取り外すことにより、マイクロレンズアレイ
とする〔第８図（Ｃ）〕。
第６図に示す実施例のマイクロレンズアレイを製造する
場合は、前記透明体部４が対応するように基板部３同志
を貼着する。
場合は、前記透明体部４が対応するように基板部３同志
を貼着する。
次ぎに本発明によるマイクロレンズアレイの製造方法の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
実施例１
１．５ｍｍ φの半球状の窪みが、（１，５ｍｍ間隔で
、１５ケ、アレイ状に整列したガラスを基板を用意し、
モノマ成分としてスチレン、架橋剤としてジビニルベン
ゼンを含む透明体形成モノマ雰囲気中に置き、紫外線を
照射して、基板上に重合体を堆積させた。
、１５ケ、アレイ状に整列したガラスを基板を用意し、
モノマ成分としてスチレン、架橋剤としてジビニルベン
ゼンを含む透明体形成モノマ雰囲気中に置き、紫外線を
照射して、基板上に重合体を堆積させた。
次いで、研磨を行い第１図にしめずマイクロレンズアレ
イとした。このマイクロレンズアレイは屈折率差が０．
１２であり、焦点距離は２．３ｍｍであった。
イとした。このマイクロレンズアレイは屈折率差が０．
１２であり、焦点距離は２．３ｍｍであった。
実施例２
２ｍｍφの半球状の窪みが、０．７ｍｍ間隔で、１２ケ
アレイ状に整列したポリメチルメタクリレートの基板ヲ
用意し、モノマ成分としてベンジルメタクリレートおよ
びメチルメタクリレ−１・、増感剤としてプロビオンア
ルデ゛ヒトを含む透明体形成モノマ雰囲気中に置き、紫
外線を照射して、基板上に重合体を堆積させた。この重
合体生成時に２種のモノマ成分の比を徐々に変化させた
。
アレイ状に整列したポリメチルメタクリレートの基板ヲ
用意し、モノマ成分としてベンジルメタクリレートおよ
びメチルメタクリレ−１・、増感剤としてプロビオンア
ルデ゛ヒトを含む透明体形成モノマ雰囲気中に置き、紫
外線を照射して、基板上に重合体を堆積させた。この重
合体生成時に２種のモノマ成分の比を徐々に変化させた
。
次いで、ｒＩＩＦ磨を行い第２図にしめずマイクロレン
ズアレイとした。このマイクロレンズアレイは屈折率差
が０．０９であり、焦点距離は２．２ｍｍであった。
ズアレイとした。このマイクロレンズアレイは屈折率差
が０．０９であり、焦点距離は２．２ｍｍであった。
実施例３
１１ＩＩＩＩＩφの半球状の窪みが、０．３ｍｍ間隔で
、２４ケ、アレイ状に整列した金型を用意し、千ツマ成
分としてフェニルメタクリレート、架橋剤として工チレ
ングリコールジメククリレートを含む透明体形成モノマ
雰囲気中に置き、紫外線を照射して、基板上に重合体を
堆積させた。
、２４ケ、アレイ状に整列した金型を用意し、千ツマ成
分としてフェニルメタクリレート、架橋剤として工チレ
ングリコールジメククリレートを含む透明体形成モノマ
雰囲気中に置き、紫外線を照射して、基板上に重合体を
堆積させた。
次いで製造されたものを金型から外し、第４図に示すマ
イクロレンズアレイとした。このマイクロレンズアレイ
の焦点距離は１．９＋ｎｍであった。
イクロレンズアレイとした。このマイクロレンズアレイ
の焦点距離は１．９＋ｎｍであった。
実施例４
実施例３と同一の金型を用い、モノマ成分としてベンジ
ルメタクリレートおよびトリフロロエチルメタクリレー
ト、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレート
を含む透明体形成モノマ雰囲気中に置き、紫外線を照射
して、金型にｉｒｉ合体を堆積させた。
ルメタクリレートおよびトリフロロエチルメタクリレー
ト、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレート
を含む透明体形成モノマ雰囲気中に置き、紫外線を照射
して、金型にｉｒｉ合体を堆積させた。
次いで製造されたものを金型から外し、第５図に示すマ
イクロレンズアレイとしノこ。このマイクロレンズアレ
イは屈折率差が０．１５であり、焦点距離は１ 、７ｍ
ｍであった。
イクロレンズアレイとしノこ。このマイクロレンズアレ
イは屈折率差が０．１５であり、焦点距離は１ 、７ｍ
ｍであった。
実施例５
実施例１で製造したマイクロレンズアレイを第３図に示
すように２枚積層し、焦点距離が１．２ｍｍのマイクロ
レンズアレイを得た。
すように２枚積層し、焦点距離が１．２ｍｍのマイクロ
レンズアレイを得た。
実施例６
実施例４で製造したマイクロレンズアレイを第６図に示
すように２枚積層し、焦点距離が１．１ｍｍのマイクロ
レンズアレイを得た。
すように２枚積層し、焦点距離が１．１ｍｍのマイクロ
レンズアレイを得た。
以上説明したように、本発明によるマイクロレンズアレ
イは屈折率差を大きくとることができ、そのため焦点距
離を小さくすることができる。また本発明によるマイク
ロレンズアレイのＭ漬方法によれば、簡単な装置におい
て、屈折イシ分布を容易に付与することができ、一度に
多くのマイクロレンズアレイを製造できるという利点が
ある。
イは屈折率差を大きくとることができ、そのため焦点距
離を小さくすることができる。また本発明によるマイク
ロレンズアレイのＭ漬方法によれば、簡単な装置におい
て、屈折イシ分布を容易に付与することができ、一度に
多くのマイクロレンズアレイを製造できるという利点が
ある。
このような本発明によるマイクロレンズアレイは画像処
理系、たとえばファクシミリをはじめとする光学系に有
用である。
理系、たとえばファクシミリをはじめとする光学系に有
用である。
第１図および第２図は本発明によるマイクロレンズアレ
イの一実施例の側断面図およびＡ−Ｂ線における屈折率
分布を示す図、第３図は本発明の他の実施例の側断面図
、第４図および第５図は本発明によるマイクロレンズア
レイの一実施例の側断面図およびＡ−Ｂ線における屈折
率分布を示す図、第６図は本発明による他の実施例の側
断面図、第７図は本発明によるマイクロレンズアレイの
製造方法の一実施例を説明するための概略図、第８図は
本発明によるマイクロレンズアレイの製造方法の他の実
施例を説明するための概略図である。 １．３ ・・・透明基板、２．４ ・・・透明体、５
・・・窪み、６ ・・・透明体形成モノマ、７ ・・・
紫外線、８ ・・・型。 出願人代理人 雨 宮 正 季 節 １ 図 第２ 図 第 ３ 図 第７図 （０） （ｂ） （Ｃ） 第８図 （ａ）
イの一実施例の側断面図およびＡ−Ｂ線における屈折率
分布を示す図、第３図は本発明の他の実施例の側断面図
、第４図および第５図は本発明によるマイクロレンズア
レイの一実施例の側断面図およびＡ−Ｂ線における屈折
率分布を示す図、第６図は本発明による他の実施例の側
断面図、第７図は本発明によるマイクロレンズアレイの
製造方法の一実施例を説明するための概略図、第８図は
本発明によるマイクロレンズアレイの製造方法の他の実
施例を説明するための概略図である。 １．３ ・・・透明基板、２．４ ・・・透明体、５
・・・窪み、６ ・・・透明体形成モノマ、７ ・・・
紫外線、８ ・・・型。 出願人代理人 雨 宮 正 季 節 １ 図 第２ 図 第 ３ 図 第７図 （０） （ｂ） （Ｃ） 第８図 （ａ）
Claims (4)
- （１） 球状もしくは半球状の透明体が、前記透明体と
材質の異なる透明基板上にアレイ状に埋設されたことを
特徴とするマイクロレンズアレイ。 - （２） 透明基板上に球状もしくは半球状の透明体をア
レイ状に整列したことを特徴とするマイクロレンズアレ
イ。 - （３） 半球状の窪みを形成した透明基板を、透明体形
成モノマ雰囲気中に置き、この雰囲気中に紫外線を照射
して、前記モノマを重合させ前記透明基板および窪みに
重合体を堆積させ、次いで重合体が堆積した前記透明基
板と前記窪み部が同一平面になり、かつ前記透明基板が
露出するように研磨することを特徴とするマイクロレン
ズアレイのＭ一方法。 - （４） 半球状の窪みをアレイ状に形成した型を、透明
体形成モノマ雰囲気中に置き、この雰囲気中に紫外線を
照射し、前記型上に重合体を堆積させ、堆積表面が同一
平面になるよう°に研磨したのち、前記型より取り出す
ことを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13877883A JPS6029703A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | マイクロレンズアレイおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13877883A JPS6029703A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | マイクロレンズアレイおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029703A true JPS6029703A (ja) | 1985-02-15 |
Family
ID=15229973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13877883A Pending JPS6029703A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | マイクロレンズアレイおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029703A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03122614A (ja) * | 1989-10-05 | 1991-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロレンズの製造方法 |
| JPH04213604A (ja) * | 1990-03-07 | 1992-08-04 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 弾性舗装方法 |
| US5239412A (en) * | 1990-02-05 | 1993-08-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid image pickup device having microlenses |
| EP1126302A3 (en) * | 2000-02-17 | 2004-07-07 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method of designing collimator array device and collimator array device manufactured thereby |
| JP2007045373A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りラジアルタイヤ |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13877883A patent/JPS6029703A/ja active Pending
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