JP3215726B2 - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JP3215726B2 JP3215726B2 JP25612192A JP25612192A JP3215726B2 JP 3215726 B2 JP3215726 B2 JP 3215726B2 JP 25612192 A JP25612192 A JP 25612192A JP 25612192 A JP25612192 A JP 25612192A JP 3215726 B2 JP3215726 B2 JP 3215726B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、被写体に対する撮影
レンズの合焦状態を、撮影される画面内の複数のゾーン
において検出することができる焦点検出装置に関する。
レンズの合焦状態を、撮影される画面内の複数のゾーン
において検出することができる焦点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の焦点検出装置は、例えば特開平
１-１５５３０８号公報、特開平２-５８０１２号公報等
に開示される。これらの公報には、予定焦点面上に複数
の焦点検出ゾーンを設け、形成された像をそれぞれのゾ
ーンを介して覗いた部分像をそれぞれ一対づつ設けられ
たセパレータレンズにより複数のラインセンサ上に分
割、再結像させる構成が開示されている。
１-１５５３０８号公報、特開平２-５８０１２号公報等
に開示される。これらの公報には、予定焦点面上に複数
の焦点検出ゾーンを設け、形成された像をそれぞれのゾ
ーンを介して覗いた部分像をそれぞれ一対づつ設けられ
たセパレータレンズにより複数のラインセンサ上に分
割、再結像させる構成が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
焦点検出装置は、各焦点検出ゾーン毎に対応してライン
センサを設ける必要があり、検出ゾーンの数が多くなる
と、必要なセンサの数も多くなり、受光部のコストアッ
プを招くと共に、センサ基板が大型化するという問題が
ある。
焦点検出装置は、各焦点検出ゾーン毎に対応してライン
センサを設ける必要があり、検出ゾーンの数が多くなる
と、必要なセンサの数も多くなり、受光部のコストアッ
プを招くと共に、センサ基板が大型化するという問題が
ある。
【０００４】
【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、検出ゾーンの数が増えた場
合にも、少ない数のセンサで対応することができる焦点
検出装置を提供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、検出ゾーンの数が増えた場
合にも、少ない数のセンサで対応することができる焦点
検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる焦点検
出装置は、上記の目的を達成させるため、被写体に対す
る撮影レンズの合焦状態を、撮影される画面内の複数の
ゾーンにおいて検出することができる焦点検出装置にお
いて、予定焦点面に設けられた複数の検出ゾーンと、前
記複数の検出ゾーンからの光束により形成される像を受
けるセンサと、前記各検出ゾーン毎に設けられ、各検出
ゾーンを透過した光束を前記センサ上に再結像させる再
結像光学系とを備え、前記再結像光学系の少なくとも２
組は、それぞれの異なる検出ゾーンからの光束を共通の
領域に再結像可能であると共に、該再結像光学系により
前記センサの共通領域に同時に像が形成されないように
選択された以外の再結像光学系の光束を選択的に遮断す
るシャッターを有することを特徴とする。
出装置は、上記の目的を達成させるため、被写体に対す
る撮影レンズの合焦状態を、撮影される画面内の複数の
ゾーンにおいて検出することができる焦点検出装置にお
いて、予定焦点面に設けられた複数の検出ゾーンと、前
記複数の検出ゾーンからの光束により形成される像を受
けるセンサと、前記各検出ゾーン毎に設けられ、各検出
ゾーンを透過した光束を前記センサ上に再結像させる再
結像光学系とを備え、前記再結像光学系の少なくとも２
組は、それぞれの異なる検出ゾーンからの光束を共通の
領域に再結像可能であると共に、該再結像光学系により
前記センサの共通領域に同時に像が形成されないように
選択された以外の再結像光学系の光束を選択的に遮断す
るシャッターを有することを特徴とする。
【０００６】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。実施例
は、例えば一眼レフカメラの焦点検出装置として用いら
れ、撮影範囲内の複数の被写体に対する撮影レンズの合
焦状態を検出する焦点検出装置である。
は、例えば一眼レフカメラの焦点検出装置として用いら
れ、撮影範囲内の複数の被写体に対する撮影レンズの合
焦状態を検出する焦点検出装置である。
【０００７】
【実施例１】図１〜図５は、この発明にかかる焦点検出
装置の実施例１を示す。なお、図１と図２とは、作図の
関係上、上下関係が反対向きとなっている。
装置の実施例１を示す。なお、図１と図２とは、作図の
関係上、上下関係が反対向きとなっている。
【０００８】図１及び図２に示すように、撮影レンズに
よって被写体像が形成される予定焦点面近傍には、被写
体像の一部を取り出すための視野マスク１０が配置さ
れ、この視野マスクには、焦点検出系の視野を決定する
５つの開口としての検出ゾーン１１,１２,１３,１４,１
５が形成されている。
よって被写体像が形成される予定焦点面近傍には、被写
体像の一部を取り出すための視野マスク１０が配置さ
れ、この視野マスクには、焦点検出系の視野を決定する
５つの開口としての検出ゾーン１１,１２,１３,１４,１
５が形成されている。
【０００９】予定焦点面は、写真カメラの場合にはフィ
ルム面と、電子カメラの場合にはイメージセンサと光学
的に共役な面である。また、予定焦点面は、光学的なフ
ァインダー系を有するカメラにおいては、そのピント板
とも光学的に共役である。
ルム面と、電子カメラの場合にはイメージセンサと光学
的に共役な面である。また、予定焦点面は、光学的なフ
ァインダー系を有するカメラにおいては、そのピント板
とも光学的に共役である。
【００１０】焦点検出ゾーンは、撮影レンズの光軸と交
差する位置に設けられた中央検出ゾーン１１と、その長
手方向の両側にそれぞれ複数設けられた４つの周辺検出
ゾーン１２,１３,１４,１５とから構成され、周辺検出
ゾーン１２−１５はその長手方向が中央検出ゾーンの長
手方向と直交するサジタル方向に一致するよう設けられ
ている。
差する位置に設けられた中央検出ゾーン１１と、その長
手方向の両側にそれぞれ複数設けられた４つの周辺検出
ゾーン１２,１３,１４,１５とから構成され、周辺検出
ゾーン１２−１５はその長手方向が中央検出ゾーンの長
手方向と直交するサジタル方向に一致するよう設けられ
ている。
【００１１】ここで、図２中にｘ,ｙ,ｚ軸を定義する。
ｘ-ｙ平面は視野マスク１０と平行であり、ｙ-ｚ平面は
ラインセンサ４０が設けられた再結像面と平行である。
ｘ-ｙ平面は視野マスク１０と平行であり、ｙ-ｚ平面は
ラインセンサ４０が設けられた再結像面と平行である。
【００１２】図１及び図２に示されるように、撮影レン
ズの瞳Ｅの水平方向に分かれた２つの領域Ｅ１,Ｅ２を
通って中央検出ゾーン１１を透過した光束は、第１ミラ
ー２０により９０°偏向され、一対のセパレータレンズ
３０,３１を介して分割され、ラインセンサ４０の中央
領域４１に再結像する。一対のセパレータレンズ３０,
３１は、中央検出ゾーン１１に形成された像をそれぞれ
２つに分割して再結像させる機能を有しており、その瞳
は焦点検出系の瞳として撮影レンズの瞳Ｅと光学的に共
役である。
ズの瞳Ｅの水平方向に分かれた２つの領域Ｅ１,Ｅ２を
通って中央検出ゾーン１１を透過した光束は、第１ミラ
ー２０により９０°偏向され、一対のセパレータレンズ
３０,３１を介して分割され、ラインセンサ４０の中央
領域４１に再結像する。一対のセパレータレンズ３０,
３１は、中央検出ゾーン１１に形成された像をそれぞれ
２つに分割して再結像させる機能を有しており、その瞳
は焦点検出系の瞳として撮影レンズの瞳Ｅと光学的に共
役である。
【００１３】瞳Ｅ上で垂直方向に分かれた２つの領域Ｅ
３,Ｅ４を通って周辺検出ゾーン１２,１３,１４,１５を
透過した光束は、第２ミラー２１、第３ミラー２２によ
り反射され、それぞれ再結像光学系としての一対のセパ
レータレンズ３２−３９を介して再結像する。それぞれ
の検出ゾーン１１−１５からラインセンサ４０に到る光
学系が再結像光学系を構成する。
３,Ｅ４を通って周辺検出ゾーン１２,１３,１４,１５を
透過した光束は、第２ミラー２１、第３ミラー２２によ
り反射され、それぞれ再結像光学系としての一対のセパ
レータレンズ３２−３９を介して再結像する。それぞれ
の検出ゾーン１１−１５からラインセンサ４０に到る光
学系が再結像光学系を構成する。
【００１４】このとき、一方の側の周辺検出ゾーン１
２,１４からの光束は、ラインセンサ４０上の共通の領
域４２に再結像し、他方側の周辺検出ゾーン１３,１５
からの光束は、共通の領域４３上に再結像する。図３
は、ラインセンサ上の各領域の配列を示す。
２,１４からの光束は、ラインセンサ４０上の共通の領
域４２に再結像し、他方側の周辺検出ゾーン１３,１５
からの光束は、共通の領域４３上に再結像する。図３
は、ラインセンサ上の各領域の配列を示す。
【００１５】このように複数の検出ゾーンからの光束を
センサ上の共通の領域に再結像させるためには、各再結
像光学系中にセパレータレンズ３２−３９を透過した後
の光路を偏向する手段が必要となる。また、同時に複数
の検出ゾーンからの光束が再結像されると、それぞれの
検出ゾーンに対応する信号を分離することができなくな
るため、領域４２,４３に対して同時に両方の周辺検出
ゾーンからの光束が入射しないように、一方の周辺検出
ゾーンからの光束が入射する場合に、領域を共有する他
方のゾーンからの光束を遮断するシャッターを設ける必
要がある。
センサ上の共通の領域に再結像させるためには、各再結
像光学系中にセパレータレンズ３２−３９を透過した後
の光路を偏向する手段が必要となる。また、同時に複数
の検出ゾーンからの光束が再結像されると、それぞれの
検出ゾーンに対応する信号を分離することができなくな
るため、領域４２,４３に対して同時に両方の周辺検出
ゾーンからの光束が入射しないように、一方の周辺検出
ゾーンからの光束が入射する場合に、領域を共有する他
方のゾーンからの光束を遮断するシャッターを設ける必
要がある。
【００１６】図４及び図５は、これらの偏向手段とシャ
ッターとの例を示すｘ−ｚ平面内の説明図である。
ッターとの例を示すｘ−ｚ平面内の説明図である。
【００１７】図４に示すように、視野マスク１０の後方
には、カバーガラス５０、コンデンサレンズ６０が設け
られている。このコンデンサレンズ６０と補助レンズ７
０との間には、ｚ方向にスライドしていずれか一方の光
路を遮断する不透明な遮光板８０が設けられている。補
助レンズ７０、セパレータレンズ３２,３７を透過した
光束は、偏向手段としてのプリズム９１,９２を介して
ラインセンサ４０の周辺領域４２に入射する。
には、カバーガラス５０、コンデンサレンズ６０が設け
られている。このコンデンサレンズ６０と補助レンズ７
０との間には、ｚ方向にスライドしていずれか一方の光
路を遮断する不透明な遮光板８０が設けられている。補
助レンズ７０、セパレータレンズ３２,３７を透過した
光束は、偏向手段としてのプリズム９１,９２を介して
ラインセンサ４０の周辺領域４２に入射する。
【００１８】図５は、遮光手段及び偏向手段の他の例を
示す。この例では、コンデンサレンズ６０と補助レンズ
７０との間の両方の光路に、液晶シャッター８１,８２
が設けられている。液晶シャッターは、印加電圧のＯＮ
／ＯＦＦにより光束の透過／不透過をスイッチングする
素子である。この例では、いずれか一方の液晶シャッタ
ーを透過、他方を不透過とすることにより、ラインセン
サの周辺領域４２に入射する光束を選択する。
示す。この例では、コンデンサレンズ６０と補助レンズ
７０との間の両方の光路に、液晶シャッター８１,８２
が設けられている。液晶シャッターは、印加電圧のＯＮ
／ＯＦＦにより光束の透過／不透過をスイッチングする
素子である。この例では、いずれか一方の液晶シャッタ
ーを透過、他方を不透過とすることにより、ラインセン
サの周辺領域４２に入射する光束を選択する。
【００１９】図５の例では、光路を偏向するためにセパ
レータレンズ３２,３７を光束の中心軸に対してｚ方向
に偏心させている。これにより、各セパレータレンズを
透過した光束はラインセンサの周辺領域４２に入射す
る。
レータレンズ３２,３７を光束の中心軸に対してｚ方向
に偏心させている。これにより、各セパレータレンズを
透過した光束はラインセンサの周辺領域４２に入射す
る。
【００２０】なお、中央検出ゾーン１１からラインセン
サ４０に達する光束と周辺検出ゾーン１２−１５からラ
インセンサ４０に達する光束とでは光路長が違うため、
焦点距離が異なる再結像光学系を用いている。
サ４０に達する光束と周辺検出ゾーン１２−１５からラ
インセンサ４０に達する光束とでは光路長が違うため、
焦点距離が異なる再結像光学系を用いている。
【００２１】図示せぬカメラのファインダー系には、予
定焦点面上での検出ゾーンに対応して撮影者が検出ゾー
ンを確認するための合焦エリアが設けられており、図示
せぬ合焦検出回路は、ラインセンサ４０の出力から、撮
影者が意図する被写体、あるいはカメラ側の回路が選択
した被写体に重なった合焦エリアに対応する部分の出力
を用いて撮影レンズの合焦状態を検出する。
定焦点面上での検出ゾーンに対応して撮影者が検出ゾー
ンを確認するための合焦エリアが設けられており、図示
せぬ合焦検出回路は、ラインセンサ４０の出力から、撮
影者が意図する被写体、あるいはカメラ側の回路が選択
した被写体に重なった合焦エリアに対応する部分の出力
を用いて撮影レンズの合焦状態を検出する。
【００２２】ラインセンサ上の各領域４１,４２,４３に
は、それぞれの各検出ゾーンからの光束により像が形成
されるが、焦点検出装置は、ラインセンサ４０の出力を
二回に分けて取り入れる。まず、それぞれ一方の周辺検
出ゾーン１２,１３からの光束がセンサに入力するよう
シャッターを操作して信号を取り込み、次に他方の周辺
検出ゾーン１４,１５からの光束がセンサに入力される
ようシャッターを操作して信号を取り込む。焦点検出装
置は、各部分に対応する出力を別個に認識してそれぞれ
一対の像に対応するビデオ信号として検出し、公知の位
相法により各検出ゾーンに対応した撮影レンズの合焦状
態を検出する。
は、それぞれの各検出ゾーンからの光束により像が形成
されるが、焦点検出装置は、ラインセンサ４０の出力を
二回に分けて取り入れる。まず、それぞれ一方の周辺検
出ゾーン１２,１３からの光束がセンサに入力するよう
シャッターを操作して信号を取り込み、次に他方の周辺
検出ゾーン１４,１５からの光束がセンサに入力される
ようシャッターを操作して信号を取り込む。焦点検出装
置は、各部分に対応する出力を別個に認識してそれぞれ
一対の像に対応するビデオ信号として検出し、公知の位
相法により各検出ゾーンに対応した撮影レンズの合焦状
態を検出する。
【００２３】なお、上記の実施例のようにミラー２０,
２１,２２によって光路を偏向させることにより、予定
焦点面に位置する視野マスク１０上では中央検出ゾーン
１１と周辺検出ゾーン１２,１３,１４,１５とを直角に
配置すると共に、再結像面上では図３に示すように中央
検出ゾーン１１からの像を受ける領域４１と周辺検出ゾ
ーン１２,１３,１４,１５からの像を受ける領域４２,４
３とを一直線状のラインセンサ４０上に配列させること
ができる。
２１,２２によって光路を偏向させることにより、予定
焦点面に位置する視野マスク１０上では中央検出ゾーン
１１と周辺検出ゾーン１２,１３,１４,１５とを直角に
配置すると共に、再結像面上では図３に示すように中央
検出ゾーン１１からの像を受ける領域４１と周辺検出ゾ
ーン１２,１３,１４,１５からの像を受ける領域４２,４
３とを一直線状のラインセンサ４０上に配列させること
ができる。
【００２４】撮影レンズの射出瞳は円形であるため、周
辺検出ゾーンの長手方向を中央検出ゾーンと直交するサ
ジタル方向に一致させることにより、ビネッティングに
よるケラレを生じにくくすることができる。長手方向が
中央検出ゾーンと同一方向であると、像高が高い部分で
ビネッティングによるケラレを生じ、像の光量が不足し
て正確な焦点検出ができない可能性が高い。
辺検出ゾーンの長手方向を中央検出ゾーンと直交するサ
ジタル方向に一致させることにより、ビネッティングに
よるケラレを生じにくくすることができる。長手方向が
中央検出ゾーンと同一方向であると、像高が高い部分で
ビネッティングによるケラレを生じ、像の光量が不足し
て正確な焦点検出ができない可能性が高い。
【００２５】
【実施例２】図６は、この発明の焦点検出装置の実施例
２を示す。この例では、視野マスク１０上に６つの焦点
検出ゾーン１１-１６が設けられており、検出ゾーン１
１,１６からの光束はラインセンサの中央領域４１に入
射し、検出ゾーン１２,１４からの光束は周辺領域４
２、検出ゾーン１３,１５からの光束は周辺領域４３に
それぞれ入射する。他の構成は前述の実施例１と同様で
ある。
２を示す。この例では、視野マスク１０上に６つの焦点
検出ゾーン１１-１６が設けられており、検出ゾーン１
１,１６からの光束はラインセンサの中央領域４１に入
射し、検出ゾーン１２,１４からの光束は周辺領域４
２、検出ゾーン１３,１５からの光束は周辺領域４３に
それぞれ入射する。他の構成は前述の実施例１と同様で
ある。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数の検出ゾーンからの光束を共通の領域に結像さ
せることにより、検出ゾーンの数を増やした場合にもセ
ンサの数を増やすことなく焦点検出装置を構成すること
ができる。したがって、センサ数が少なく、回路構成も
簡単な低コストの装置を提供することができる。
ば、複数の検出ゾーンからの光束を共通の領域に結像さ
せることにより、検出ゾーンの数を増やした場合にもセ
ンサの数を増やすことなく焦点検出装置を構成すること
ができる。したがって、センサ数が少なく、回路構成も
簡単な低コストの装置を提供することができる。
【図１】 実施例１の焦点検出装置を示す光学系の斜視
図である。
図である。
【図２】 図１の要部を示す斜視図である。
【図３】 実施例１の予定焦点面上での検出ゾーンの配
置を示す平面図である。
置を示す平面図である。
【図４】 実施例１におけるシャッターと偏向手段との
一例を示す説明図である。
一例を示す説明図である。
【図５】 実施例１におけるシャッターと偏向手段との
他の例を示す説明図である。
他の例を示す説明図である。
【図６】 実施例２の焦点検出装置の要部を示す光学系
の斜視図である。
の斜視図である。
１０…視野マスク １１…中央検出ゾーン １２−１５…周辺検出ゾーン ２０…第１ミラー ２１…第２ミラー ２２…第３ミラー ３０−３９…セパレータレンズ ４０…センサ ４１−４３…領域 ８０…遮光板（シャッター） ８１,８２…液晶シャッター ９１,９２…プリズム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−33028（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−83717（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−93867（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−118505（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−155308（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−249718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−122126（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/34
Claims (5)
- 【請求項１】被写体に対する撮影レンズの合焦状態を、
撮影される画面内の複数のゾーンにおいて検出すること
ができる焦点検出装置において、 予定焦点面に設けられた複数の検出ゾーンと、 前記複数の検出ゾーンからの光束により形成される像を
受けるセンサと、 前記各検出ゾーン毎に設けられ、各検出ゾーンを透過し
た光束を前記センサ上に再結像させる再結像光学系とを
備え、 前記再結像光学系の少なくとも２組は、それぞれの異な
る検出ゾーンからの光束を共通の領域に再結像可能であ
ると共に、該再結像光学系により 前記センサの共通領域に同時に像
が形成されないように選択された以外の再結像光学系の
光束を選択的に遮断するシャッターを有することを特徴
とする焦点検出装置。 - 【請求項２】前記シャッターは、遮光板を光路に選択的
に挿入することにより光路を遮断することを特徴とする
請求項１に記載の焦点検出装置。 - 【請求項３】前記シャッターは、液晶シャッターであ
り、電源のON/OFFにより透過、遮断を切り替えることを
特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。 - 【請求項４】前記シャッターは、前記予定焦点面と前記
センサとの間に設けられていることを特徴とする請求項
１に記載の焦点検出装置。 - 【請求項５】被写体に対する撮影レンズの合焦状態を、
撮影される画面内の複数のゾーンにおいて検出すること
ができる焦点検出装置において、 予定焦点面上の中央に設けられた中央検出ゾーンからの
光束を偏向させる第１ミラーと、 前記予定焦点面上で前記中央検出ゾーンの両側にそれぞ
れ複数設けられた周辺検出ゾーンからの光束をそれぞれ
前記第１ミラーとは異なる方向に偏向させるようそれぞ
れの側に設けられた第２ミラーと、 前記第２ミラーで偏向された光束をそれぞれ前記第１ミ
ラーによる偏向方向と同一の方向に偏向させるようそれ
ぞれの側に設けられた第３ミラーと、 前記第１、第３ミラーにより偏向された光束を各検出ゾ
ーン毎に受光するセンサと、 前記各検出ゾーン毎に設けられ、各検出ゾーンを透過し
た光束を前記センサ上に再結像させる再結像光学系とを
備え、 前記周辺検出ゾーンからの光束を再結像させる再結像光
学系は、それぞれの側において複数の周辺検出ゾーンか
らの光束を前記センサの同一の領域に再結像可能である
と共に、該領域に同時に複数の周辺検出ゾーンからの光
束により像が形成されないよう選択された以外の周辺検
出ゾーンからの光束を選択的に遮断するシャッターを有
することを特徴とする焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25612192A JP3215726B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25612192A JP3215726B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 焦点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109969A JPH06109969A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3215726B2 true JP3215726B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17288194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25612192A Expired - Fee Related JP3215726B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215726B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100414282C (zh) * | 2003-01-09 | 2008-08-27 | 胡长顺 | 桥面防水层电动剪切仪 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP25612192A patent/JP3215726B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100414282C (zh) * | 2003-01-09 | 2008-08-27 | 胡长顺 | 桥面防水层电动剪切仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06109969A (ja) | 1994-04-22 |
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