JPS6255351B2 - - Google Patents
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- JPS6255351B2 JPS6255351B2 JP54148616A JP14861679A JPS6255351B2 JP S6255351 B2 JPS6255351 B2 JP S6255351B2 JP 54148616 A JP54148616 A JP 54148616A JP 14861679 A JP14861679 A JP 14861679A JP S6255351 B2 JPS6255351 B2 JP S6255351B2
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- sensor
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Links
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 2
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 102100026541 F-actin-capping protein subunit alpha-3 Human genes 0.000 description 1
- 101000983575 Homo sapiens F-actin-capping protein subunit alpha-3 Proteins 0.000 description 1
- 101000870640 Homo sapiens Germ cell-specific gene 1 protein Proteins 0.000 description 1
- 101000989953 Homo sapiens Serine/threonine-protein kinase haspin Proteins 0.000 description 1
- 101000636981 Homo sapiens Trafficking protein particle complex subunit 8 Proteins 0.000 description 1
- 101000937170 Mus musculus Fibronectin type 3 and ankyrin repeat domains 1 protein Proteins 0.000 description 1
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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
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光電変換蓄積機能と自己走査電荷転送
機能とを備えた固体撮像素子を用いるイメージセ
ンサーで、外部制御信号により各絵素出力の寄与
領域の大きさを制御可能とする構成を有する固体
撮像装置に関するものである。
機能とを備えた固体撮像素子を用いるイメージセ
ンサーで、外部制御信号により各絵素出力の寄与
領域の大きさを制御可能とする構成を有する固体
撮像装置に関するものである。
CCDの如き固体撮像素子を用いる自己走査型
イメージセンサーにおいては、従来は各絵素の出
力はセンサー面上での寄与領域を外部からの制御
信号に応じて任意に変化することは不可能であ
り、従つて各絵素出力はセンサー設計時に確定さ
れてしまうものであつた。
イメージセンサーにおいては、従来は各絵素の出
力はセンサー面上での寄与領域を外部からの制御
信号に応じて任意に変化することは不可能であ
り、従つて各絵素出力はセンサー設計時に確定さ
れてしまうものであつた。
本発明は上記の如き従来の自己走査型イメージ
センサーの不便な点を改良した新規な構成の固体
撮像素子を用いて自己走査型イメージセンサーを
構成するもので、固体撮像素子から出力される画
像信号を、その目的に応じて最適にするために、
外部制御信号、例えば被写体照度又はコントラス
ト等に応じた制御信号で、予め決められた波形の
パルス信号を作り、これで固体撮像素子の各絵素
出力への寄与領域の大きさを任意に変化させよう
としたものである。
センサーの不便な点を改良した新規な構成の固体
撮像素子を用いて自己走査型イメージセンサーを
構成するもので、固体撮像素子から出力される画
像信号を、その目的に応じて最適にするために、
外部制御信号、例えば被写体照度又はコントラス
ト等に応じた制御信号で、予め決められた波形の
パルス信号を作り、これで固体撮像素子の各絵素
出力への寄与領域の大きさを任意に変化させよう
としたものである。
しかも、寄与領域の大きさを変えられるように
する為に、縦方向のシフトレジスタと横方向のシ
フトレジスタの組み合わせを用いて横方向の絵素
列を１列又は複数列指定することができるように
したものである。
する為に、縦方向のシフトレジスタと横方向のシ
フトレジスタの組み合わせを用いて横方向の絵素
列を１列又は複数列指定することができるように
したものである。
本発明における固体撮像装置は、自己走査型イ
メージセンサーとして最も一般的なホトダイオー
ドによる光電変換蓄積部と、ＮチヤンネルCCD
による電荷転送部とを備えたラインセンサーとし
て構成したものについて説明するが、本発明はラ
インセンサーには限らずエリヤセンサーとに構成
することも可能であることは云うまでもない。
メージセンサーとして最も一般的なホトダイオー
ドによる光電変換蓄積部と、ＮチヤンネルCCD
による電荷転送部とを備えたラインセンサーとし
て構成したものについて説明するが、本発明はラ
インセンサーには限らずエリヤセンサーとに構成
することも可能であることは云うまでもない。
以下図面によつて本発明を詳細に説明する。第
１図は固体撮像素子による一般的ラインセンサー
の構成を示す回路構成図である。図において、
PD１〜PDNは光電変換蓄積部のホトダイオード
で、図ではＮ絵素の一例を示してある。Ｇ１〜
GNはＮチヤンネルCCDよりなる電荷転送部で、
REは２相のCCDよりなるアナログシフトレジス
ターである。Ｃ１は電荷電圧変換用のコンデンサ
ーであり、SHは電荷転送信号入力端子、ICGは
瞬時クリア信号入力端子、RSはリセツト信号入
力端子、φ１，φ２はシフトレジスタREのシフ
ト信号入力、Voutは画像信号出力端子である。
１図は固体撮像素子による一般的ラインセンサー
の構成を示す回路構成図である。図において、
PD１〜PDNは光電変換蓄積部のホトダイオード
で、図ではＮ絵素の一例を示してある。Ｇ１〜
GNはＮチヤンネルCCDよりなる電荷転送部で、
REは２相のCCDよりなるアナログシフトレジス
ターである。Ｃ１は電荷電圧変換用のコンデンサ
ーであり、SHは電荷転送信号入力端子、ICGは
瞬時クリア信号入力端子、RSはリセツト信号入
力端子、φ１，φ２はシフトレジスタREのシフ
ト信号入力、Voutは画像信号出力端子である。
第２図は第１図示の回路における各部信号の波
形を示すタイミングチヤートである。第１図にお
いて、端子ICGから瞬時クリアー信号が入力され
ると、各ホトダイオードPD１〜PDNで光電変換
蓄積されている電荷は電源回路VDDへ流されて
クリアーされる。また端子SHから電荷転送信号
が入力されると、ホトダイオードの電荷は２相
CCDアナログシフトレジスタREへ転送される。
第２図に示すように、パルスICGの立下り位相か
らパルスSHの立下り位相までが、光電変換蓄積
部の電荷蓄積時間となる。シフトレジスタREへ
のシフトパルスφ１，φ２で転送された信号電荷
は、電荷一電圧変換用コンデンサーＣ１をチヤー
ジし、この電圧信号がゲートを通して出力端子
Voutから画像信号として出力される。なお第２
図に示すように、各絵素出力ごとにコンデンサー
Ｃ１へはリセツトパルスRSが加えられ、これに
よつて出力端子へは図のVoutの如き画像信号が
出力される。以上の第１図の固体撮像素子を用い
た自己走査型イメージセンサーにおいては、ホト
ダイオードPD１〜PDNから得られる信号の大き
さは素子設計時の形状、特性によつて確立され変
えることはできない。
形を示すタイミングチヤートである。第１図にお
いて、端子ICGから瞬時クリアー信号が入力され
ると、各ホトダイオードPD１〜PDNで光電変換
蓄積されている電荷は電源回路VDDへ流されて
クリアーされる。また端子SHから電荷転送信号
が入力されると、ホトダイオードの電荷は２相
CCDアナログシフトレジスタREへ転送される。
第２図に示すように、パルスICGの立下り位相か
らパルスSHの立下り位相までが、光電変換蓄積
部の電荷蓄積時間となる。シフトレジスタREへ
のシフトパルスφ１，φ２で転送された信号電荷
は、電荷一電圧変換用コンデンサーＣ１をチヤー
ジし、この電圧信号がゲートを通して出力端子
Voutから画像信号として出力される。なお第２
図に示すように、各絵素出力ごとにコンデンサー
Ｃ１へはリセツトパルスRSが加えられ、これに
よつて出力端子へは図のVoutの如き画像信号が
出力される。以上の第１図の固体撮像素子を用い
た自己走査型イメージセンサーにおいては、ホト
ダイオードPD１〜PDNから得られる信号の大き
さは素子設計時の形状、特性によつて確立され変
えることはできない。
第３図は本発明による固体撮像装置を用いた自
己走査型イメージセンサー１の実施例を示す回路
構成図である。図における第１図と同じ部分は同
一符号で示してある。図の固体撮像素子はＮ×Ｍ
絵素（図ではＭ＝５の場合を示す）のインターラ
イン型エリアセンサーの構成と類似の構成をして
いるが、本実施例ではこれをラインセンサーとし
て使用して外部制御信号GSGにより各絵素出力
の寄与領域の大きさが変えられるようにしたもの
である。図示のように横方向の絵素数はＮ個であ
り、これがそれぞれＭ個の縦絵素により構成され
ている。これら縦方向の絵素出力はRE１〜REN
の縦CCDシフトレジスターにより転送され、こ
れら縦方向シフトレジスターRE１〜RENの出力
が第１図の回路の電荷転送部と類似の回路に送ら
れ横方向CCDシフトレジスターREへ転送され
る。
己走査型イメージセンサー１の実施例を示す回路
構成図である。図における第１図と同じ部分は同
一符号で示してある。図の固体撮像素子はＮ×Ｍ
絵素（図ではＭ＝５の場合を示す）のインターラ
イン型エリアセンサーの構成と類似の構成をして
いるが、本実施例ではこれをラインセンサーとし
て使用して外部制御信号GSGにより各絵素出力
の寄与領域の大きさが変えられるようにしたもの
である。図示のように横方向の絵素数はＮ個であ
り、これがそれぞれＭ個の縦絵素により構成され
ている。これら縦方向の絵素出力はRE１〜REN
の縦CCDシフトレジスターにより転送され、こ
れら縦方向シフトレジスターRE１〜RENの出力
が第１図の回路の電荷転送部と類似の回路に送ら
れ横方向CCDシフトレジスターREへ転送され
る。
第４図は第３図示の回路の各部波形を示すタイ
ミングチヤートで、転送信号SHによりＭ絵素分
だけ横方向シフトレジスターを停止させ、縦シフ
トレジスターにより信号電荷を転送し、外部制御
信号GSGによつて選択された横方向の絵素列の
電荷だけを横シフトレジスターREへ注入するよ
うになつている。第４図の例１に示すような外部
制御信号GSG１が素子へ印加された場合は、横
方向Ｎ絵素の縦５個づつの絵素が出力され縦シフ
トレジスターRE１〜RENで加算されてＮビツト
の画像信号が出力端Voutから出力される。また
例２の如き外部制御信号GSG２が印加された場
合は、横方向Ｎ絵素の縦方向の中央列だけがＮビ
ツト画像信号として出力され、例３の如き外部制
御信号GSG３が印加されると、横方向Ｎ絵素の
縦方向の最上列、最下列および中央列からの信号
が各縦シフトレジスターRE１〜RENで加算され
てＮビツト画像信号として出力される。なお上記
各例以外の形の外部制御信号を印加することによ
り、横方向絵素の出力画像信号に寄与する領域の
大きさが任意に可変し得ることになる。上記の外
部制御信号を被写体の照度又はコントラストに対
応した情報で設定することにより、ラインセンサ
ーからの画像出力が適宜選択可変し得ることにな
る。
ミングチヤートで、転送信号SHによりＭ絵素分
だけ横方向シフトレジスターを停止させ、縦シフ
トレジスターにより信号電荷を転送し、外部制御
信号GSGによつて選択された横方向の絵素列の
電荷だけを横シフトレジスターREへ注入するよ
うになつている。第４図の例１に示すような外部
制御信号GSG１が素子へ印加された場合は、横
方向Ｎ絵素の縦５個づつの絵素が出力され縦シフ
トレジスターRE１〜RENで加算されてＮビツト
の画像信号が出力端Voutから出力される。また
例２の如き外部制御信号GSG２が印加された場
合は、横方向Ｎ絵素の縦方向の中央列だけがＮビ
ツト画像信号として出力され、例３の如き外部制
御信号GSG３が印加されると、横方向Ｎ絵素の
縦方向の最上列、最下列および中央列からの信号
が各縦シフトレジスターRE１〜RENで加算され
てＮビツト画像信号として出力される。なお上記
各例以外の形の外部制御信号を印加することによ
り、横方向絵素の出力画像信号に寄与する領域の
大きさが任意に可変し得ることになる。上記の外
部制御信号を被写体の照度又はコントラストに対
応した情報で設定することにより、ラインセンサ
ーからの画像出力が適宜選択可変し得ることにな
る。
つぎに第５図は、被写体の照度に応じた制御信
号を用いて固体撮像素子の絵素出力の寄与領域の
大きさを可変する場合の一例を示すブロツク図で
ある。図において、１はセンサーであり前記第３
図に示すような構成のもの、２はピーク検出回路
でセンサー１の出力の最大ピーク値を検出する。
３はピーク値評価回路で２で検出されたピーク値
を基準値等と比較して照度に応じた制御信号を形
成させる。４は外部制御信号GSGの設定回路
で、３の出力に応じたGSG信号の波形を設定
し、その出力をセンサー１へ印加して絵素出力の
寄与領域の大きさを変化させる。これによりセン
サー１からの画像出力Voutが被写体照度に応じ
て適宜可変される。
号を用いて固体撮像素子の絵素出力の寄与領域の
大きさを可変する場合の一例を示すブロツク図で
ある。図において、１はセンサーであり前記第３
図に示すような構成のもの、２はピーク検出回路
でセンサー１の出力の最大ピーク値を検出する。
３はピーク値評価回路で２で検出されたピーク値
を基準値等と比較して照度に応じた制御信号を形
成させる。４は外部制御信号GSGの設定回路
で、３の出力に応じたGSG信号の波形を設定
し、その出力をセンサー１へ印加して絵素出力の
寄与領域の大きさを変化させる。これによりセン
サー１からの画像出力Voutが被写体照度に応じ
て適宜可変される。
第６図は被写体のコントラストに応じた制御信
号を用いて固体撮像素子の絵素出力の寄与領域の
大きさを変化させる場合のブロツク図である。図
において、１１はセンサー、１２は被写体コント
ラストに対応する量として絵素出力間の差分の絶
対値を検出する回路、１３は１２の回路の出力に
おける差分のピーク値を検出する回路であり、回
路１３の出力ピーク値は、第５図の場合と同様に
して回路１４で差分ピーク値の評価が行なわれ、
その出力で外部制御信号GSGの波形が回路１５
で設定され、その出力GSG信号でセンサー１１
の制御を行なうことによりセンサー１１の絵素出
力の寄与領域の大きさが被写体コントラストに応
じて変化される。
号を用いて固体撮像素子の絵素出力の寄与領域の
大きさを変化させる場合のブロツク図である。図
において、１１はセンサー、１２は被写体コント
ラストに対応する量として絵素出力間の差分の絶
対値を検出する回路、１３は１２の回路の出力に
おける差分のピーク値を検出する回路であり、回
路１３の出力ピーク値は、第５図の場合と同様に
して回路１４で差分ピーク値の評価が行なわれ、
その出力で外部制御信号GSGの波形が回路１５
で設定され、その出力GSG信号でセンサー１１
の制御を行なうことによりセンサー１１の絵素出
力の寄与領域の大きさが被写体コントラストに応
じて変化される。
以上のように本発明の固体撮像装置において
は、センサーの各列を構成する絵素をそれぞれ複
数個の縦絵素で構成し、これらの各絵素を外部制
御信号により任意に選択して出力させることによ
り、固体撮像素子の各絵素出力の寄与領域の大き
さを変化させ得るものであるから、外部制御信号
を被写体の照度、コントラスト等の情報で形成す
ることにより被写体の状態に適応した画像出力が
得られるものであり、これにより固体撮像素子の
横方向の分解能を劣化させることなくセンサーの
感度を増大し得る等の多くの効果を得られるもの
である。
は、センサーの各列を構成する絵素をそれぞれ複
数個の縦絵素で構成し、これらの各絵素を外部制
御信号により任意に選択して出力させることによ
り、固体撮像素子の各絵素出力の寄与領域の大き
さを変化させ得るものであるから、外部制御信号
を被写体の照度、コントラスト等の情報で形成す
ることにより被写体の状態に適応した画像出力が
得られるものであり、これにより固体撮像素子の
横方向の分解能を劣化させることなくセンサーの
感度を増大し得る等の多くの効果を得られるもの
である。
しかも、各絵素出力の寄与領域の大きさを変化
させる為に縦方向のシフトレジスタと横方向のシ
フトレジスタの組み合わせを用いているので、横
方向の任意の絵素列を外部信号により一列又は複
数列指定することができると共に、上記指定され
た横方向の絵素列を一列だけ読み出したり、加算
して読み出したりできるので、各絵素出力の寄与
領域の大きさと位置を選択できるという効果も有
する。
させる為に縦方向のシフトレジスタと横方向のシ
フトレジスタの組み合わせを用いているので、横
方向の任意の絵素列を外部信号により一列又は複
数列指定することができると共に、上記指定され
た横方向の絵素列を一列だけ読み出したり、加算
して読み出したりできるので、各絵素出力の寄与
領域の大きさと位置を選択できるという効果も有
する。
第１図は従来の固体撮像素子によるラインセン
サーの構成を示す回路構成図、第２図は第１図の
回路の各部信号波形を示すタイミングチヤート、
第３図は本発明による固体撮像素子を用いた自己
走査型イメージセンサーの一実施例を示す回路構
成図、第４図は第３図の回路の各部信号波形を示
すタイミングチヤート、第５図は被写体照度に応
じて画像出力を変化させる本発明のイメージセン
サーの一例を示すブロツク図、第６図は被写体コ
ントラストに応じて画像出力を変化させる本発明
のイメージセンサーの一例を示すブロツク図であ
る。 PD１〜PDN……ホトダイオード、Ｇ１〜GN…
…ＮチヤンネルCCD、RE……CCDアナログシフ
トレジスター、Ｃ１……電荷一電圧変換用コンデ
ンサー、SH……電荷転送信号、ICG……瞬時ク
リア信号、RS……リセツト信号、φ１，φ２…
…レジスターシフト信号、Vout……画像出力信
号、RE１〜REN……縦方向CCDシフトレジスタ
ー、GSG……外部制御信号。
サーの構成を示す回路構成図、第２図は第１図の
回路の各部信号波形を示すタイミングチヤート、
第３図は本発明による固体撮像素子を用いた自己
走査型イメージセンサーの一実施例を示す回路構
成図、第４図は第３図の回路の各部信号波形を示
すタイミングチヤート、第５図は被写体照度に応
じて画像出力を変化させる本発明のイメージセン
サーの一例を示すブロツク図、第６図は被写体コ
ントラストに応じて画像出力を変化させる本発明
のイメージセンサーの一例を示すブロツク図であ
る。 PD１〜PDN……ホトダイオード、Ｇ１〜GN…
…ＮチヤンネルCCD、RE……CCDアナログシフ
トレジスター、Ｃ１……電荷一電圧変換用コンデ
ンサー、SH……電荷転送信号、ICG……瞬時ク
リア信号、RS……リセツト信号、φ１，φ２…
…レジスターシフト信号、Vout……画像出力信
号、RE１〜REN……縦方向CCDシフトレジスタ
ー、GSG……外部制御信号。
Claims (1)
- １ 縦方向及び横方向に配列されたそれぞれ光電
変換電荷蓄積機能を有する複数の絵素と、縦方向
の各絵素の出力を取込む複数の縦方向シフトレジ
スタ及び各縦方向シフトレジスタに接続された段
を有する横方向シフトレジスタから成り前記横方
向の各列を指定しその絵素出力を選択的に順次読
み出す為の読み出し手段と、横方向の所定の一列
分の絵素出力を前記読み出し手段を介して横方向
の各絵素毎に順次読み出す第１のモードと、横方
向の所定の複数の列を指定してその絵素出力を前
記読み出し手段を介して縦方向に加算した後横方
向の各絵素毎に順次読み出す第２のモードとを外
部信号により選択的に切り換えることにより感度
を切り換える選択手段と、を有することを特徴と
する撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14861679A JPS5671381A (en) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | Solid-state image sensor |
| US06/206,487 US4360833A (en) | 1979-11-15 | 1980-11-13 | Light sensitive semi-conductor element and arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14861679A JPS5671381A (en) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | Solid-state image sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5671381A JPS5671381A (en) | 1981-06-13 |
| JPS6255351B2 true JPS6255351B2 (ja) | 1987-11-19 |
Family
ID=15456759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14861679A Granted JPS5671381A (en) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | Solid-state image sensor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4360833A (ja) |
| JP (1) | JPS5671381A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57190471A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Two-dimensional solid state image pickup device |
| JPS57202180A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-10 | Hitachi Ltd | Solid-state image pickup device |
| JPS5836079A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-02 | Canon Inc | 光電変換手段の信号蓄積時間制御方式 |
| JPS58188969A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-04 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | イメ−ジセンサ |
| DE3236073A1 (de) * | 1982-09-29 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Zweidimensionaler halbleiter-bildsensor mit einer anordnung zur reduzierung des ueberstrahlens |
| JPS60176370A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-10 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 固体撮像装置の駆動装置 |
| JPH0754973B2 (ja) * | 1985-01-14 | 1995-06-07 | 株式会社東芝 | 固体撮像素子の駆動方法 |
| US4684798A (en) * | 1985-10-03 | 1987-08-04 | Honeywell Inc. | Performance improvement for camera autofocus |
| US4920429A (en) * | 1989-01-24 | 1990-04-24 | International Business Machines | Exposure compensation for a line scan camera |
| FR2667210A1 (fr) * | 1990-09-25 | 1992-03-27 | Thomson Composants Militaires | Capteur d'image ccd a temps de chargement reduit. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4064533A (en) * | 1975-10-24 | 1977-12-20 | Westinghouse Electric Corporation | CCD focal plane processor for moving target imaging |
| US4117514A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state imaging device |
| FR2420889A1 (fr) * | 1978-03-24 | 1979-10-19 | Thomson Csf | Dispositif pour la lecture d'une cible de prise de vues en rayonnement electromagnetique et ensemble constitue d'une cible de prise de vues et d'un tel dispositif de lecture |
-
1979
- 1979-11-15 JP JP14861679A patent/JPS5671381A/ja active Granted
-
1980
- 1980-11-13 US US06/206,487 patent/US4360833A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5671381A (en) | 1981-06-13 |
| US4360833A (en) | 1982-11-23 |
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