JP3125334B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JP3125334B2 JP3125334B2 JP03156942A JP15694291A JP3125334B2 JP 3125334 B2 JP3125334 B2 JP 3125334B2 JP 03156942 A JP03156942 A JP 03156942A JP 15694291 A JP15694291 A JP 15694291A JP 3125334 B2 JP3125334 B2 JP 3125334B2
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- JP
- Japan
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- discharge lamp
- power supply
- frequency
- current
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- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、予熱用コンデンサを設
けた放電灯点灯装置に関する。
けた放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電力変換装置としては図
７に示すように商用交流電源１にトランス２の１次巻線
２ａを接続し、その１次巻線２ａとは磁気的に結合した
２次巻線２ｂに放電灯３の各フィラメント電極３ａ，３
ｂの一端を接続し、そのフィラメンド電極３ａ，３ｂの
他端間に予熱用コンデンサ４を接続したものが知られて
いる。
７に示すように商用交流電源１にトランス２の１次巻線
２ａを接続し、その１次巻線２ａとは磁気的に結合した
２次巻線２ｂに放電灯３の各フィラメント電極３ａ，３
ｂの一端を接続し、そのフィラメンド電極３ａ，３ｂの
他端間に予熱用コンデンサ４を接続したものが知られて
いる。
【０００３】この放電灯点灯装置では、交流電源１が投
入されると、トランス２の１次巻線２ａに、その１次巻
線２ａの自己インダクタンス及び２次巻線２ｂとの相互
インダクタンスで決まるインピーダンスに見合った電流
が流れる。このとき予熱用コンデンサ４の容量をトラン
ス２の２次巻線２ｂとの共振周波数が交流電源１の周波
数近くになるように設定すると、２次側回路には２次巻
線２ｂと予熱用コンデンサ４とにより共振電流が流れ、
これにより放電灯３のフィラメント電極３ａ，３ｂが予
熱されるとともにフィラメント電極３ａ，３ｂ間に高圧
が印加される。フィラメント電極３ａ，３ｂが予熱され
ると、電極から熱電子が発生し易くなり、さらに高圧が
印加されることで放電灯３は放電を開始するようにな
る。
入されると、トランス２の１次巻線２ａに、その１次巻
線２ａの自己インダクタンス及び２次巻線２ｂとの相互
インダクタンスで決まるインピーダンスに見合った電流
が流れる。このとき予熱用コンデンサ４の容量をトラン
ス２の２次巻線２ｂとの共振周波数が交流電源１の周波
数近くになるように設定すると、２次側回路には２次巻
線２ｂと予熱用コンデンサ４とにより共振電流が流れ、
これにより放電灯３のフィラメント電極３ａ，３ｂが予
熱されるとともにフィラメント電極３ａ，３ｂ間に高圧
が印加される。フィラメント電極３ａ，３ｂが予熱され
ると、電極から熱電子が発生し易くなり、さらに高圧が
印加されることで放電灯３は放電を開始するようにな
る。
【０００４】放電が開始されると、放電灯３のインピー
ダンスは急激に低下する。これにより２次側の電流の大
半はランプ電流となり予熱用コンデンサ４に流れる電流
量は減少する。
ダンスは急激に低下する。これにより２次側の電流の大
半はランプ電流となり予熱用コンデンサ４に流れる電流
量は減少する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来装置で
は、放電灯３の点灯周波数と予熱のための共振周波数が
ほぼ等しいので、点灯周波数が低い場合には予熱用コン
デンサ４の容量をかなり大きくしなければならなかっ
た。しかも放電灯３には高圧が印加されるので予熱用コ
ンデンサ４の耐圧も大きなものが必要となり、このため
予熱用コンデンサ４として大形で高価なものが必要とな
る問題があった。
は、放電灯３の点灯周波数と予熱のための共振周波数が
ほぼ等しいので、点灯周波数が低い場合には予熱用コン
デンサ４の容量をかなり大きくしなければならなかっ
た。しかも放電灯３には高圧が印加されるので予熱用コ
ンデンサ４の耐圧も大きなものが必要となり、このため
予熱用コンデンサ４として大形で高価なものが必要とな
る問題があった。
【０００６】そこで本発明は、予熱用コンデンサを小形
化できるとともにランプ電流に介在するノイズを減少さ
せることができる放電灯点灯装置を提供しようとするも
のである。
化できるとともにランプ電流に介在するノイズを減少さ
せることができる放電灯点灯装置を提供しようとするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
直流電力又は低周波電力を供給する基本電源と、この基
本電源に接続された放電灯と、この放電灯のフィラメン
ト電極を介して基本電源に接続された予熱用コンデンサ
と、基本電源から放電灯に供給される電力に高周波電流
を重畳させる電流源を設けたものである。
直流電力又は低周波電力を供給する基本電源と、この基
本電源に接続された放電灯と、この放電灯のフィラメン
ト電極を介して基本電源に接続された予熱用コンデンサ
と、基本電源から放電灯に供給される電力に高周波電流
を重畳させる電流源を設けたものである。
【０００８】請求項２対応の発明は、入力を高周波発振
動作により一度交流に変換した後直流に変換して出力す
る複数の直流−直流コンバータと、この各コンバータの
入力端子を互いに直列又は並列に接続してなる回路に接
続される直流電力又は低周波電力を供給する基本電源
と、各コンバータの出力端子を互いに直列又は並列に接
続してなる回路に接続される放電灯と、この放電灯のフ
ィラメント電極を介して各コンバータの出力端子を互い
に直列又は並列に接続してなる回路に接続された予熱用
コンデンサを設けたものである。
動作により一度交流に変換した後直流に変換して出力す
る複数の直流−直流コンバータと、この各コンバータの
入力端子を互いに直列又は並列に接続してなる回路に接
続される直流電力又は低周波電力を供給する基本電源
と、各コンバータの出力端子を互いに直列又は並列に接
続してなる回路に接続される放電灯と、この放電灯のフ
ィラメント電極を介して各コンバータの出力端子を互い
に直列又は並列に接続してなる回路に接続された予熱用
コンデンサを設けたものである。
【０００９】
【作用】このような構成の本発明においては、基本電源
からの直流電力又は低周波電力に電流源からの高周波電
流が重畳されて放電灯に供給される。放電灯のフィラメ
ント電極は放電灯の放電抵抗よりもはるかに小さいので
予熱用コンデンサはハイパスフイルタとして作用し、供
給される電力のうち高周波電流のみを流す。こうして高
周波電流により放電灯のフイラメント電極が予熱され
る。また供給される電力にノイズが介在してもノイズは
高周波成分を多く含むので予熱用コンデンサに流れる。
これにより放電灯に流れるランプ電流からノイズを除去
することができる。
からの直流電力又は低周波電力に電流源からの高周波電
流が重畳されて放電灯に供給される。放電灯のフィラメ
ント電極は放電灯の放電抵抗よりもはるかに小さいので
予熱用コンデンサはハイパスフイルタとして作用し、供
給される電力のうち高周波電流のみを流す。こうして高
周波電流により放電灯のフイラメント電極が予熱され
る。また供給される電力にノイズが介在してもノイズは
高周波成分を多く含むので予熱用コンデンサに流れる。
これにより放電灯に流れるランプ電流からノイズを除去
することができる。
【００１０】また各コンバータの出力端子を互いに直列
又は並列に接続してなる回路から出力される電力には高
周波成分が重畳されているので、この高周波成分は予熱
用コンデンサに流れ放電灯のフイラメント電極を予熱す
る。
又は並列に接続してなる回路から出力される電力には高
周波成分が重畳されているので、この高周波成分は予熱
用コンデンサに流れ放電灯のフイラメント電極を予熱す
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【００１２】図１において１１は基本電源としての直流
電源で、この電源１１にインピーダンス回路１２を介し
て放電灯１３のフィラメント電極１３ａ，１３ｂの一端
を接続している。
電源で、この電源１１にインピーダンス回路１２を介し
て放電灯１３のフィラメント電極１３ａ，１３ｂの一端
を接続している。
【００１３】また１４は高周波電流源で、この電流源１
４に直流成分をカットするコンデンサ１５を介して前記
放電灯１３のフィラメント電極１３ａ，１３ｂの一端を
接続している。
４に直流成分をカットするコンデンサ１５を介して前記
放電灯１３のフィラメント電極１３ａ，１３ｂの一端を
接続している。
【００１４】前記放電灯１３のフィラメント電極１３
ａ，１３ｂの他端間に予熱用コンデンサ１６を接続して
いる。前記放電灯１３のフィラメント電極１３ａは一端
と他端が短絡され電源の正極側に接続されている。
ａ，１３ｂの他端間に予熱用コンデンサ１６を接続して
いる。前記放電灯１３のフィラメント電極１３ａは一端
と他端が短絡され電源の正極側に接続されている。
【００１５】このような構成の実施例においては、直流
電源１１から直流電力が発生するとインピーダンス回路
１２を介して放電灯１３の各フイラメント電極１３ａ，
１３ｂ間に高電圧が印加される。一方、高周波電流源１
４から高周波電流が発生するとコンデンサ１５を介して
直流電源１１からの直流電力に重畳される。
電源１１から直流電力が発生するとインピーダンス回路
１２を介して放電灯１３の各フイラメント電極１３ａ，
１３ｂ間に高電圧が印加される。一方、高周波電流源１
４から高周波電流が発生するとコンデンサ１５を介して
直流電源１１からの直流電力に重畳される。
【００１６】この高周波電流は放電灯１３の他方のフィ
ラメント電極１３ｂを介して予熱用コンデンサ１６に流
れフィラメント電極１３ｂが予熱される。こうしてフィ
ラメント電極１３ｂから熱電子が発生し放電灯１３は放
電を開始する。すなわち放電灯１３は直流点灯される。
ラメント電極１３ｂを介して予熱用コンデンサ１６に流
れフィラメント電極１３ｂが予熱される。こうしてフィ
ラメント電極１３ｂから熱電子が発生し放電灯１３は放
電を開始する。すなわち放電灯１３は直流点灯される。
【００１７】予熱用コンデンサ１６は高周波電流を流す
ためその容量は小さい。そしてコンデンサ１５，１６の
容量を小さくすることで放電灯１３の両端間のインピー
ダンスは高くなり、放電灯１３には瞬時に大きなランプ
電流が流れることはなく、安定した連続点灯ができる。
ためその容量は小さい。そしてコンデンサ１５，１６の
容量を小さくすることで放電灯１３の両端間のインピー
ダンスは高くなり、放電灯１３には瞬時に大きなランプ
電流が流れることはなく、安定した連続点灯ができる。
【００１８】このように予熱用コンデンサ１６として容
量の小さいものが使用されるので小形化できる。またラ
ンプ電流にノイズが乗ってもそのノイズは予熱用コンデ
ンサ１６に流れるのでランプ電流のノイズは減少する。
次に本発明の他の実施例を図面を参照して説明する。な
お、前記実施例と同一のものには同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。図２に示すものは、基本電源とし
て直流電源１１に代えて低周波電力を供給する商用交流
電源１７を使用したものである。
量の小さいものが使用されるので小形化できる。またラ
ンプ電流にノイズが乗ってもそのノイズは予熱用コンデ
ンサ１６に流れるのでランプ電流のノイズは減少する。
次に本発明の他の実施例を図面を参照して説明する。な
お、前記実施例と同一のものには同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。図２に示すものは、基本電源とし
て直流電源１１に代えて低周波電力を供給する商用交流
電源１７を使用したものである。
【００１９】この場合は、放電灯１３の各フィラメント
電極１３ａ，１３ｂの他端間に予熱用コンデンサ１６が
接続され、フィラメント電極１３ａの一端と他端は離れ
ている。
電極１３ａ，１３ｂの他端間に予熱用コンデンサ１６が
接続され、フィラメント電極１３ａの一端と他端は離れ
ている。
【００２０】この場合放電灯１３は交流点灯となるが、
高周波電流源１４から高周波電流やノイズは予熱用コン
デンサ１６を介して流れるので、前記実施例と同様の効
果が得られるものである。
高周波電流源１４から高周波電流やノイズは予熱用コン
デンサ１６を介して流れるので、前記実施例と同様の効
果が得られるものである。
【００２１】図３に示すものは、直流電源１１に高調波
重畳インバータ回路１８の入力端子を接続し、そのイン
バータ回路１８の出力端子に放電灯１３の各フィラメン
ト電極１３ａ，１３ｂの一端を接続している。この場合
高調波重畳インバータ回路１８は高周波電流源を兼ねて
いる。
重畳インバータ回路１８の入力端子を接続し、そのイン
バータ回路１８の出力端子に放電灯１３の各フィラメン
ト電極１３ａ，１３ｂの一端を接続している。この場合
高調波重畳インバータ回路１８は高周波電流源を兼ねて
いる。
【００２２】この実施例では高調波重畳インバータ回路
１８からの出力波形は図４の(a) に示すように低周波電
力に高調波が重畳された波形となる。そしてその波形の
うち放電灯１３に流れるランプ電流は高調波がカットさ
れた図４の(b) に示す低周波電力となる。また予熱用コ
ンデンサ１６に流れる電流は図４の(c) に示すように高
調波電流となる。従って本実施例においても前記実施例
と同様の効果が得られるものである。
１８からの出力波形は図４の(a) に示すように低周波電
力に高調波が重畳された波形となる。そしてその波形の
うち放電灯１３に流れるランプ電流は高調波がカットさ
れた図４の(b) に示す低周波電力となる。また予熱用コ
ンデンサ１６に流れる電流は図４の(c) に示すように高
調波電流となる。従って本実施例においても前記実施例
と同様の効果が得られるものである。
【００２３】図５に示すものは、ｎ個の直流−直流コン
バータ２０1 ，２０2 ，２０3 ，…２０n を設け、この
各直流−直流コンバータ２０1 〜２０n の１次側入力端
子を互いに直列に接続し、その直列回路の一端、すなわ
ち直流−直流コンバータ２０1 の入力端子の一端を全波
整流ダイオードブリッジ回路１９の出力端子の正極側に
接続し、またその直列回路の他端、すなわち直流−直流
コンバータ２０n の入力端子の他端を前記ダイオードブ
リッジ回路１９の出力端子の負極側に接続している。前
記全波整流ダイオードブリッジ回路１９の入力端子は商
用交流電源１７に接続されている。
バータ２０1 ，２０2 ，２０3 ，…２０n を設け、この
各直流−直流コンバータ２０1 〜２０n の１次側入力端
子を互いに直列に接続し、その直列回路の一端、すなわ
ち直流−直流コンバータ２０1 の入力端子の一端を全波
整流ダイオードブリッジ回路１９の出力端子の正極側に
接続し、またその直列回路の他端、すなわち直流−直流
コンバータ２０n の入力端子の他端を前記ダイオードブ
リッジ回路１９の出力端子の負極側に接続している。前
記全波整流ダイオードブリッジ回路１９の入力端子は商
用交流電源１７に接続されている。
【００２４】前記各直流−直流コンバータ２０1 〜２０
n の２次側出力端子を互いに直列に接続し、その直列回
路の両端間に放電灯１３のフィラメント電極１３ａ，１
３ｂを接続している。
n の２次側出力端子を互いに直列に接続し、その直列回
路の両端間に放電灯１３のフィラメント電極１３ａ，１
３ｂを接続している。
【００２５】前記各直流−直流コンバータ２０1 〜２０
n は、例えば１次側入力端子間に平滑コンデンサを接続
し、その平滑コンデンサの両端間にコンデンサとトラン
スの１次巻線とを並列に接続した並列共振回路を介して
スイッチング素子を接続し、そのスイッチング素子にダ
イオードを逆極性にして並列に接続して半波スイッチ回
路を構成し、トランスの２次巻線に整流用ダイオードを
介してコンデンサを並列に接続して構成されるものであ
る。
n は、例えば１次側入力端子間に平滑コンデンサを接続
し、その平滑コンデンサの両端間にコンデンサとトラン
スの１次巻線とを並列に接続した並列共振回路を介して
スイッチング素子を接続し、そのスイッチング素子にダ
イオードを逆極性にして並列に接続して半波スイッチ回
路を構成し、トランスの２次巻線に整流用ダイオードを
介してコンデンサを並列に接続して構成されるものであ
る。
【００２６】前記放電灯１３のフィラメント電極１３
ａ，１３ｂの他端間に予熱用コンデンサ１６を接続して
いる。前記放電灯１３のフィラメント電極１３ａは一端
と他端が短絡されコンバータ出力の正極側に接続されて
いる。
ａ，１３ｂの他端間に予熱用コンデンサ１６を接続して
いる。前記放電灯１３のフィラメント電極１３ａは一端
と他端が短絡されコンバータ出力の正極側に接続されて
いる。
【００２７】この実施例においては、交流電源１７を投
入すると、各直流−直流コンバータ２０1 〜２０n には
全波整流された脈流電圧が印加される。これにより各コ
ンバータ２０1 〜２０n は発振動作を開始し、各出力端
子に直流電圧を発生する。
入すると、各直流−直流コンバータ２０1 〜２０n には
全波整流された脈流電圧が印加される。これにより各コ
ンバータ２０1 〜２０n は発振動作を開始し、各出力端
子に直流電圧を発生する。
【００２８】これらの直流電圧は加算されて高電圧とな
って放電灯１３の両端間に印加される。これにより放電
灯１３は放電を開始しランプ電流が流れる。このとき各
コンバータ２０1 〜２０n の出力インピーダンスが高け
ればランプ電流として瞬時に大きな電流が流れることは
なく放電灯１３は安定して連続点灯する。
って放電灯１３の両端間に印加される。これにより放電
灯１３は放電を開始しランプ電流が流れる。このとき各
コンバータ２０1 〜２０n の出力インピーダンスが高け
ればランプ電流として瞬時に大きな電流が流れることは
なく放電灯１３は安定して連続点灯する。
【００２９】また各コンバータ２０1 〜２０n は高周波
発振するため各コンバータ２０1 〜２０n の出力端子の
直列回路から発生する高電圧は完全な直流電圧ではなく
内部の高周波交流電圧がリップル成分として現れる。す
なわち図６に示すように直流電圧にノイズ的にリップル
電圧が乗った出力波形となる。このリップル電圧は高周
波成分となるため予熱用コンデンサ１６に流れることに
なる。こうして放電灯１３のフィラメント電極１３ｂが
予熱される。また放電灯１３の点灯周波数は交流電源１
７の全波整流に等しく、ランプ電流はリップル電圧がカ
ットされた電流となる。従って本実施例においても前記
実施例と同様の効果が得られるものである。
発振するため各コンバータ２０1 〜２０n の出力端子の
直列回路から発生する高電圧は完全な直流電圧ではなく
内部の高周波交流電圧がリップル成分として現れる。す
なわち図６に示すように直流電圧にノイズ的にリップル
電圧が乗った出力波形となる。このリップル電圧は高周
波成分となるため予熱用コンデンサ１６に流れることに
なる。こうして放電灯１３のフィラメント電極１３ｂが
予熱される。また放電灯１３の点灯周波数は交流電源１
７の全波整流に等しく、ランプ電流はリップル電圧がカ
ットされた電流となる。従って本実施例においても前記
実施例と同様の効果が得られるものである。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、予
熱用コンデンサを小形化できるとともにランプ電流に介
在するノイズを減少させることができる放電灯点灯装置
を提供できるものである。
熱用コンデンサを小形化できるとともにランプ電流に介
在するノイズを減少させることができる放電灯点灯装置
を提供できるものである。
【図１】本発明の一実施例を示す回路構成図。
【図２】本発明の他の実施例を示す回路構成図。
【図３】本発明の他の実施例を示す回路構成図。
【図４】同実施例の各部の電流波形を示す図。
【図５】本発明の他の実施例を示す回路構成図。
【図６】同実施例におけるコンバータの加算出力電流波
形を示す図。
形を示す図。
【図７】従来例を示す回路構成図。
１１…直流電源（基本電源）、１３…放電灯、１４…高
周波電流の電流源、１６…予熱用コンデンサ。
周波電流の電流源、１６…予熱用コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−271797（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−168397（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−156897（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−40295（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭47−14932（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭43−17776（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭36−28069（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 41/232 H05B 41/24 H05B 41/282
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電力又は低周波電力を供給する基本
電源と、この基本電源に接続された放電灯と、この放電
灯のフィラメント電極を介して前記基本電源に接続され
た予熱用コンデンサと、前記基本電源から前記放電灯に
供給される電力に高周波電流を重畳させる電流源を設け
たことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項２】 入力を高周波発振動作により一度交流に
変換した後直流に変換して出力する複数の直流−直流コ
ンバータと、この各コンバータの入力端子を互いに直列
又は並列に接続してなる回路に接続される直流電力又は
低周波電力を供給する基本電源と、前記各コンバータの
出力端子を互いに直列又は並列に接続してなる回路に接
続される放電灯と、この放電灯のフィラメント電極を介
して前記各コンバータの出力端子を互いに直列又は並列
に接続してなる回路に接続された予熱用コンデンサを設
けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03156942A JP3125334B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03156942A JP3125334B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056794A JPH056794A (ja) | 1993-01-14 |
| JP3125334B2 true JP3125334B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=15638718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03156942A Expired - Fee Related JP3125334B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125334B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006172749A (ja) | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Ushio Inc | ランプ点灯回路 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP03156942A patent/JP3125334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH056794A (ja) | 1993-01-14 |
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