JPH1164849A - Light source for liquid crystal display device and color liquid crystal display device using it - Google Patents
Light source for liquid crystal display device and color liquid crystal display device using itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、投写型カラー液
晶表示装置等に用いて好適な液晶表示装置用光源及びそ
の光源を用いたカラー液晶表示装置に関する。The present invention relates to a light source for a liquid crystal display device suitable for use in a projection type color liquid crystal display device and the like and a color liquid crystal display device using the light source.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は、カラー画像をスクリーン上に投
写する投写型カラー液晶表示装置の内部構造を示した概
略構成図である。図６に示すように、この投写型カラー
液晶表示装置は、光源１から白色光が出射され、この光
が２枚のダイクロイックミラー２、３にて赤色用と緑色
用と青色用の３つの光路に分割される。各光路上には、
液晶パネル４、５、６が配置されており、各パネル４、
５、６上に形成された画像上を光が通過して得られる赤
色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の映像光は、２枚の
ミラー７、８及び２枚のダイクロイックミラー９、１０
によって一つの出射光路上に集められる。これにより、
赤色画像、緑色画像、青色画像の重ね合わせがなされ、
この重ね合わせにより形成されたカラー画像は投写レン
ズ１１を経てスクリーン１２上に投影される。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the internal structure of a projection type color liquid crystal display device for projecting a color image on a screen. As shown in FIG. 6, in this projection type color liquid crystal display device, white light is emitted from a light source 1 and this light is passed through two dichroic mirrors 2 and 3 into three optical paths for red, green and blue. Is divided into On each light path,
Liquid crystal panels 4, 5, and 6 are arranged, and each panel 4,
The red (R), green (G), and blue (B) image light obtained by passing light on the images formed on the images 5 and 6 are two mirrors 7 and 8 and two dichroic mirrors. 9, 10
Are collected on one output optical path. This allows
The red, green, and blue images are superimposed,
The color image formed by the superposition is projected on a screen 12 via a projection lens 11.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の投写型
カラー液晶表示装置においては、図７に示すように、光
源１としてメタルハライドランプやキセノンランプなど
のランプ１ａとリフレクタ１ｂとを組み合わせたものが
用いられている。In the above-mentioned conventional projection type color liquid crystal display device, as shown in FIG. 7, a light source 1 in which a lamp 1a such as a metal halide lamp or a xenon lamp and a reflector 1b are combined. Used.
【０００４】ところで、上記したメタルハライドランプ
やキセノンランプなどのランプ１ａにあっては、使用時
に高熱を発し、そのため装置内をファンなどで冷却する
必要があった。[0004] Incidentally, the above-mentioned lamps 1a such as metal halide lamps and xenon lamps generate high heat during use, so that it is necessary to cool the inside of the apparatus with a fan or the like.
【０００５】この発明は、上述した従来の問題点を解決
するためになされたものにして、光源自体で冷却が行
え、表示装置内の冷却装置を極力少なくした液晶表示用
光源及びそれを用いたカラー液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and uses a light source for a liquid crystal display in which cooling can be performed by a light source itself and a cooling device in a display device is reduced as much as possible. It is an object to provide a color liquid crystal display device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明の光源は、前面
に赤色または緑色若しくは青色の発光素子が複数個２次
元的に配列された基板の裏面側に電子冷却素子が取り付
られ、この電子冷却素子を前記発光素子の電流通路に負
荷として電気的に接続し、前記電子冷却素子を前記基板
の冷却と前記発光素子間の補償用負荷として用いること
を特徴とする。According to the light source of the present invention, an electronic cooling element is mounted on the back side of a substrate on which a plurality of red, green or blue light emitting elements are two-dimensionally arranged on the front side. A cooling element is electrically connected to a current path of the light emitting element as a load, and the electronic cooling element is used as a load for cooling the substrate and compensating between the light emitting elements.
【０００７】また、この発明の光源は、前面に赤色と緑
色及び青色の発光素子が複数個ランダムに２次元的に配
列された基板の裏面側に電子冷却素子が取り付けられ、
この電子冷却素子を前記発光素子の電流通路に負荷とし
て電気的に接続し、前記電子冷却素子を前記基板の冷却
と前記発光素子間の補償用負荷として用いることを特徴
とする。In the light source according to the present invention, an electronic cooling element is mounted on the back side of a substrate on which a plurality of red, green and blue light emitting elements are randomly and two-dimensionally arranged on the front side.
The electronic cooling element is electrically connected to a current path of the light emitting element as a load, and the electronic cooling element is used as a load for cooling the substrate and for compensating between the light emitting elements.
【０００８】更に、前記電子冷却素子に放熱フィンを有
する放熱板を取り付けるとよい。Further, a heat radiating plate having a heat radiating fin may be attached to the electronic cooling element.
【０００９】上記した構成によれば、電子冷却素子によ
り発光素子に流れる電流を制御すると共に発光素子を冷
却することができる。また、放熱フィン、冷却フィンを
直接発光素子に取り付けることに比して、電子冷却素子
で熱を吸収して冷却できるため、効率的な冷却が行え
る。According to the above configuration, the current flowing to the light emitting element can be controlled by the electronic cooling element and the light emitting element can be cooled. Further, compared with the case where the heat radiation fins and the cooling fins are directly attached to the light emitting element, the electronic cooling element can absorb and cool the heat, so that efficient cooling can be performed.
【００１０】この発明は、赤色の画像を変調する赤色用
表示パネルと、この赤色用表示パネルに赤色光を照射す
る上記に記載の光源と、緑色の画像を変調する緑色用表
示パネルと、この緑色用表示パネルに緑色光を照射する
上記に記載の光源と、青色の画像を変調する青色用表示
パネルと、この青色用表示パネルに青色光を照射する上
記に記載の光源と、前記各表示パネルを透過した映像光
を合成する光学手段と、を備え、前記電子冷却素子に取
り付けられる放熱フィンが表示装置の筺体から外部に露
出させる。According to the present invention, there is provided a red display panel for modulating a red image, the light source for irradiating the red display panel with red light, a green display panel for modulating a green image, The light source described above that irradiates the green display panel with green light, the blue display panel that modulates a blue image, the light source described above that irradiates the blue display panel with blue light, and each of the displays. An optical means for synthesizing the image light transmitted through the panel, wherein the radiation fin attached to the electronic cooling element is exposed to the outside from the housing of the display device.
【００１１】上記した構成によれば、放熱板の各放熱フ
ィンはは表示装置の筺体から外部に露出するので、表示
装置の筺体内に熱がこもることもなく、筺体内に冷却フ
ァンなどを設けることなく液晶パネルを含め筺体内部を
常に所定温度以下の状態に保てる。According to the above configuration, since each radiating fin of the heat radiating plate is exposed to the outside from the housing of the display device, heat does not remain in the housing of the display device, and a cooling fan or the like is provided in the housing. Without this, the inside of the housing including the liquid crystal panel can always be kept at a predetermined temperature or lower.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、この発明をその実施の形態
を示す図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施
の形態に係る光源を示す概略斜視図、図２は同概略平面
図、図３は同概略側面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings showing an embodiment thereof. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a light source according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view thereof, and FIG. 3 is a schematic side view thereof.
【００１３】図に示すように、この発明の光源２０は、
複数の発光素子としての発光ダイオード２１…が絶縁性
基板２２上に２次元的に配置されている。そして、この
発光ダイオード２１…の配置に合わせて光学素子として
のマイクロレンズアレイ２３が装着されている。各発光
ダイオード２１…は色再現範囲で均一な表示ができる点
光源であり、発光ダイオード２１の発光点から出射され
た光がマイクロレンズアレイ２３により平行光束化され
ることにより、分散角が小さくなり平行に極めて近い照
明光が得られる。As shown in the drawing, the light source 20 of the present invention comprises:
A plurality of light emitting diodes 21 as light emitting elements are two-dimensionally arranged on an insulating substrate 22. A microlens array 23 as an optical element is mounted in accordance with the arrangement of the light emitting diodes 21. Each of the light emitting diodes 21 is a point light source capable of performing a uniform display in the color reproduction range, and the light emitted from the light emitting point of the light emitting diode 21 is converted into a parallel light beam by the microlens array 23 to reduce the dispersion angle. Illumination light very close to parallel is obtained.
【００１４】また、絶縁性基板２２の裏面には、直流電
流駆動による発光ダイオード２１…発熱を抑えるための
電子冷却素子であるサーモモジュール２４が装着されて
いる。このサーモモジュール２４の裏面には放熱フィン
２５ｆを有する放熱板２５が装着されている。On the back surface of the insulating substrate 22, a light emitting diode 21 driven by a direct current is mounted. A thermo module 24 which is an electronic cooling element for suppressing heat generation is mounted. A heat radiating plate 25 having heat radiating fins 25f is mounted on the back surface of the thermo module 24.
【００１５】上記光源２０は、図４の等価回路図に示す
ように、複数の発光ダイオード２１が直流駆動される。
それぞれの発光ダイオード２１…には負荷抵抗２１Ｒが
設けられると共に、発光ダイオード２１間のばらつきを
補償するために電流通路にサーモモジュール２４が挿入
されている。この光源２０では、発光ダイオード２１…
を駆動すると、サーモモジュール２４にも電流が流れ
る。発光ダイオード２１…が駆動すると、発熱し絶縁基
板２２には発光ダイオード２１…から熱が伝わり熱くな
るがこの熱はサーモモジュール素子２４により吸収され
る。そして、サーモモジュール２４の基板２２とは逆側
には放熱板２５が設けられているので、この放熱板２５
の放熱フィン２５ｆから熱が放熱される。また、このサ
ーモモジュール２１は発光ダイオード２１…間に流れる
電流を制御する機能も担い、発光ダイオード２１のばら
つき制御用の負荷抵抗を省略することができる。In the light source 20, a plurality of light emitting diodes 21 are DC-driven, as shown in the equivalent circuit diagram of FIG.
Each light emitting diode 21 is provided with a load resistor 21R, and a thermo module 24 is inserted in a current path to compensate for variations between the light emitting diodes 21. In this light source 20, light emitting diodes 21 ...
Is driven, a current also flows through the thermo module 24. When the light-emitting diodes 21 are driven, heat is generated and heat is transmitted from the light-emitting diodes 21 to the insulating substrate 22, and the heat is absorbed by the thermo-module element 24. Since the heat radiating plate 25 is provided on the side opposite to the substrate 22 of the thermo module 24, the heat radiating plate 25
The heat is dissipated from the radiation fins 25f. The thermo module 21 also has a function of controlling the current flowing between the light emitting diodes 21..., And the load resistance for controlling the variation of the light emitting diodes 21 can be omitted.
【００１６】上記した光源２０を２インチ相当の液晶パ
ネルを照射するメタルハイライドランプ２００Ｗ程度の
照明光として用いる場合には、３０ｍｍ×４０ｍｍ程度
の絶縁基板２２上に約１ｍｍピッチ程度で、１０００〜
１５００の発光ダイオード２１を２次元的に配置すれば
よい。When the above-mentioned light source 20 is used as illumination light of about 200 W of a metal halide lamp for irradiating a liquid crystal panel of 2 inches, a 1000 mm pitch on a 30 mm × 40 mm insulating substrate 22 at about 1 mm pitch is used.
What is necessary is just to arrange 1500 light emitting diodes 21 two-dimensionally.
【００１７】上記した光源２０を３板式の投写型カラー
液晶表示装置に用いる場合には、赤色の画像が表示され
る液晶パネルを照射させる光源として、赤色発光ダイオ
ードを２次元的に配置したものを、緑色の画像が表示さ
れる液晶パネルを照射させる光源として、緑色発光ダイ
オードを２次元的に配置したものを、青色の画像が表示
される液晶パネルを照射させる光源として、青色発光ダ
イオードを２次元的に配置したものを、それぞれ用意す
るとよい。When the light source 20 is used in a three-panel projection type color liquid crystal display device, a light source in which red light emitting diodes are two-dimensionally arranged as a light source for irradiating a liquid crystal panel on which a red image is displayed. A two-dimensionally arranged green light emitting diode as a light source for irradiating a liquid crystal panel displaying a green image, and a two-dimensionally arranged blue light emitting diode as a light source for irradiating a liquid crystal panel displaying a blue image. It is good to prepare what was arranged in each case.
【００１８】なお、上記したこの発明の光源２０で白色
光源を得る場合には、赤、青、緑の発光ダイオード２１
をランダムに２次元的に配置し、マイクロレンズアレイ
２３の全面に拡散板を設けて赤、緑、青を合成するよう
に構成すればよい。When a white light source is obtained with the light source 20 of the present invention, the red, blue and green light emitting diodes 21 are used.
May be arranged two-dimensionally at random, and a diffusing plate may be provided on the entire surface of the microlens array 23 to combine red, green, and blue.
【００１９】次に、この発明の光源を用いた投写型カラ
ー液晶表示装置の実施の形態を図５に従い説明する。Next, an embodiment of a projection type color liquid crystal display device using a light source according to the present invention will be described with reference to FIG.
【００２０】図５に示すように、絶縁性基板上に赤色発
光ダイオードを２次元的に配置し、その上にマイクロレ
ンズアレイを装着した光源２０（Ｒ）を用意する。この
光源２０（Ｒ）上に赤色用画像が表示される液晶パネル
３１を装着する。そして、赤色発光ダイオードから出射
され、マイクロレンズアレイで平行光に光束された光
は、液晶パネル３１上に形成された画像上を通過して赤
色（Ｒ）の映像光としてダイクロプリズム３４に与えら
れる。As shown in FIG. 5, a red light emitting diode is two-dimensionally arranged on an insulating substrate, and a light source 20 (R) having a microlens array mounted thereon is prepared. A liquid crystal panel 31 on which a red image is displayed is mounted on the light source 20 (R). Then, the light emitted from the red light emitting diode and emitted as a parallel light by the microlens array passes through the image formed on the liquid crystal panel 31 and is provided to the dichroic prism 34 as red (R) image light. .
【００２１】また、絶縁性基板上に緑色発光ダイオード
を２次元的に配置し、その上にマイクロレンズアレイを
装着した光源２０（Ｇ）を用意する。この光源２０
（Ｇ）上に緑色用画像が表示される液晶パネル３２を装
着する。そして、緑色発光ダイオードから出射され、マ
イクロレンズアレイで平行光に光束された光は液晶パネ
ル３２上に形成された画像上を通過して緑色（Ｇ）の映
像光としてダイクロプリズム３４に与えられる。Further, a green light emitting diode is two-dimensionally arranged on an insulating substrate, and a light source 20 (G) having a microlens array mounted thereon is prepared. This light source 20
(G) A liquid crystal panel 32 on which a green image is displayed is mounted. Then, the light emitted from the green light-emitting diode and emitted as a parallel light by the microlens array passes on an image formed on the liquid crystal panel 32 and is provided to the dichroic prism 34 as green (G) image light.
【００２２】さらに、絶縁性基板上に青色発光ダイオー
ドを２次元的に配置し、その上にマイクロレンズアレイ
を装着した光源２０（Ｂ）を用意する。この光源２０
（Ｂ）上に緑色用画像が表示される液晶パネル３３を装
着する。そして、青色発光ダイオードから出射され、マ
イクロレンズアレイで平行光化された光は液晶パネル３
３上に形成された画像上を通過して青色（Ｂ）の映像光
としてダイクロプリズム３４に与えられる。Further, a blue light emitting diode is two-dimensionally arranged on an insulating substrate, and a light source 20 (B) having a microlens array mounted thereon is prepared. This light source 20
(B) A liquid crystal panel 33 on which a green image is displayed is mounted. The light emitted from the blue light-emitting diode and collimated by the microlens array is applied to the liquid crystal panel 3.
The light passes through the image formed on 3 and is given to the dichroic prism 34 as blue (B) image light.
【００２３】赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の映
像光は、ダイクロイックプリズム３４によって一つの出
射光路上に集められる。これにより、赤色画像、緑色画
像、青色画像の重ね合わせがなされ、この重ね合わせに
より形成されたカラー画像は投写レンズ３５を経てスク
リーン３６上に投影される。The red (R), green (G), and blue (B) image lights are collected by the dichroic prism 34 on one output optical path. Thus, the red image, the green image, and the blue image are superimposed, and the color image formed by the superimposition is projected on the screen 36 via the projection lens 35.
【００２４】上記した各光源２０（Ｒ）、２０（Ｇ）、
２０（Ｂ）の光の強度は、発光ダイオードに与える電流
を制御することにより行えばよい。Each of the light sources 20 (R), 20 (G),
The light intensity of 20 (B) may be controlled by controlling the current supplied to the light emitting diode.
【００２５】さて、この各光源２０（Ｒ）、２０
（Ｇ）、２０（Ｂ）にはサーモモジュール２４が取り付
けられ、このサーモモジュール２４で発光ダイオード２
１…が発する熱を吸収し、放熱板２５の各放熱フィン２
５ｆから外部へ放熱する。この実施の形態においては、
放熱板２５の各放熱フィンは２５ｆは表示装置の筺体３
０から外部に露出するように構成されている。このた
め、表示装置の筺体３０内に熱がこもることもなく、筺
体３０内に冷却ファンなどを設けることなく液晶パネル
３１、３２、３３を含め筺体３０内部を常に所定温度以
下の状態に保てる。The light sources 20 (R), 20 (R)
(G) and 20 (B), a thermo module 24 is attached.
1 absorbs the heat generated by the radiating fins 2 of the radiating plate 25.
Heat is radiated from 5f to the outside. In this embodiment,
25 f of each radiating fin of the radiating plate 25 is a casing 3 of the display device.
It is configured to be exposed to the outside from 0. For this reason, heat does not accumulate in the housing 30 of the display device, and the inside of the housing 30 including the liquid crystal panels 31, 32, and 33 can always be kept at a predetermined temperature or lower without providing a cooling fan or the like in the housing 30.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電子冷却素子により発光素子に流れる電流を制御す
ると共に発光素子を冷却することができる。また、放熱
フィン、冷却フィンを直接発光素子に取り付けることに
比して、電子冷却素子で熱を吸収して冷却できるため、
効率的な冷却が行える。As described above, according to the present invention, the current flowing to the light emitting element can be controlled by the electronic cooling element and the light emitting element can be cooled. In addition, compared to attaching the heat radiation fins and cooling fins directly to the light emitting element, the electronic cooling element can absorb and cool the heat,
Efficient cooling can be performed.
【図１】この発明の実施の形態に係る光源を示す概略斜
視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a light source according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施の形態に係る光源を示す概略平
面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing a light source according to the embodiment of the present invention.
【図３】この発明の実施の形態に係る光源を示す概略側
面図である。FIG. 3 is a schematic side view showing a light source according to the embodiment of the present invention.
【図４】この発明の実施の形態に係る光源をの等価回路
図である。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the light source according to the embodiment of the present invention.
【図５】この発明の実施の形態にかかる投写型カラー液
晶表示装置を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a projection type color liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図６】カラー画像をスクリーン上に投写する投写型カ
ラー液晶表示装置の内部構造を示した概略構成図であ
る。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an internal structure of a projection type color liquid crystal display device that projects a color image on a screen.
【図７】従来の光源を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional light source.
２０ 光源 ２１ 発光ダイオード ２２ 絶縁性基板 ２３ マイクロレンズアレイ ２４ サーモモジュール ２５ 放熱板 ２０（Ｒ） 赤色用光源 ２０（Ｇ） 緑色用光源 ２０（Ｂ） 青色用光源 ３０ 筺体 ３１、３２、３３ 液晶パネル ３４ ダイクロイックプリズム ３５ 投写レンズ ３６ スクリーン Reference Signs List 20 light source 21 light emitting diode 22 insulating substrate 23 micro lens array 24 thermo module 25 heat sink 20 (R) red light source 20 (G) green light source 20 (B) blue light source 30 housing 31, 32, 33 liquid crystal panel 34 Dichroic prism 35 Projection lens 36 Screen
Claims (4)
光素子が複数個２次元的に配列された基板の裏面側に電
子冷却素子が取り付られ、この電子冷却素子を前記発光
素子の電流通路に負荷として電気的に接続し、前記電子
冷却素子を前記基板の冷却と前記発光素子間の補償用負
荷として用いることを特徴とする液晶表示装置用光源。An electronic cooling element is mounted on the back side of a substrate on which a plurality of red, green or blue light emitting elements are two-dimensionally arranged on a front surface, and the electronic cooling element is provided in a current path of the light emitting element. A light source for a liquid crystal display device, wherein the light source is electrically connected as a load, and the electronic cooling element is used as a load for cooling the substrate and for compensating between the light emitting elements.
複数個ランダムに２次元的に配列された基板の裏面側に
電子冷却素子が取り付けられ、この電子冷却素子を前記
発光素子の電流通路に負荷として電気的に接続し、前記
電子冷却素子を前記基板の冷却と前記発光素子間の補償
用負荷として用いることを特徴とする液晶表示装置用光
源。2. An electronic cooling element is mounted on the back side of a substrate on which a plurality of red, green and blue light emitting elements are randomly and two-dimensionally arranged on a front surface, and the electronic cooling element is connected to a current path of the light emitting element. A light source for a liquid crystal display device, wherein the light source is electrically connected as a load, and the thermoelectric cooler is used as a load for cooling the substrate and compensating between the light emitting elements.
放熱板が取り付けられていることを特徴とする請求項１
または２に記載の液晶表示装置用光源。3. The electronic cooling device according to claim 1, wherein a heat radiating plate having a heat radiating fin is attached to the thermoelectric cooling element.
Or the light source for a liquid crystal display device according to 2.
と、この赤色用表示パネルに赤色光を照射する請求項１
に記載の光源と、緑色の画像を変調する緑色用表示パネ
ルと、この緑色用表示パネルに緑色光を照射する請求項
１に記載の光源と、青色の画像を変調する青色用表示パ
ネルと、この青色用表示パネルに青色光を照射する請求
項１に記載の光源と、前記各表示パネルを透過した映像
光を合成する光学手段と、を備え、前記電子冷却素子に
取り付けられる放熱フィンが表示装置の筺体から外部に
露出してなるカラー液晶表示装置。4. A red display panel for modulating a red image, and irradiating the red display panel with red light.
, A green display panel that modulates a green image, a light source according to claim 1 that irradiates the green display panel with green light, and a blue display panel that modulates a blue image, The light source according to claim 1, which irradiates the blue display panel with blue light, and optical means for synthesizing image light transmitted through each of the display panels. A color liquid crystal display device that is exposed from the housing of the device to the outside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22899397A JPH1164849A (en) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Light source for liquid crystal display device and color liquid crystal display device using it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22899397A JPH1164849A (en) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Light source for liquid crystal display device and color liquid crystal display device using it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164849A true JPH1164849A (en) | 1999-03-05 |
Family
ID=16885092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22899397A Pending JPH1164849A (en) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Light source for liquid crystal display device and color liquid crystal display device using it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1164849A (en) |
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