JPS5968727A - rear projection screen - Google Patents
rear projection screenInfo
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- JPS5968727A JPS5968727A JP57178775A JP17877582A JPS5968727A JP S5968727 A JPS5968727 A JP S5968727A JP 57178775 A JP57178775 A JP 57178775A JP 17877582 A JP17877582 A JP 17877582A JP S5968727 A JPS5968727 A JP S5968727A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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- G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
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- G03B21/625—Lenticular translucent screens
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水平方向の視野範囲を極端に広くすることが
可能な背面投影スクリーンに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a rear projection screen that allows an extremely wide viewing range in the horizontal direction.
ビデオプロジェクションテレビ等に用いる背面投影スク
リーンは、その輝度を高めると共に広い範囲で映像が観
察できることが必要となる。Rear projection screens used in video projection televisions and the like must have high brightness and be able to view images over a wide range.
このため従来からスクリーン基板に対しレンチキュラー
を形成する等各種の工夫が施されているが、その視野角
が中心から水平方向で30度前後にまで拡げるのが限界
であり、この改善が望まれていた。For this reason, various measures have been taken in the past, such as forming lenticules on the screen substrate, but the limit is that the viewing angle can be expanded to around 30 degrees in the horizontal direction from the center, and improvements to this are desired. Ta.
そこで本出願人は、水平方向の視野角を拡げルタめに検
討した結果・光源からスクリーンに入射した光の一部を
、縦方向のレンチキュラーのレンズの一部で全反射させ
て観察側に出射させることにより一視軒角を拡げること
について提案した(特ll14昭SルーA;//9ダ号
、特願昭jA−90!;ダダ号、特願昭j4−9/l1
fA号および特願昭37一コ91’lII号)。このよ
うな独得なレンズ形状を備えたレンチキュラーにするこ
とにより・その視野範囲はβ値で片側30〜lθ ある
いはそれを超える程度に広げることができることとなっ
たが、一方ではさらに高視野の背面投影スクリーンの要
求が出されている。Therefore, the applicant investigated ways to widen the viewing angle in the horizontal direction, and as a result, a portion of the light incident on the screen from the light source is totally reflected by a portion of the vertical lenticular lens and emitted to the viewing side. It was proposed to widen the eave angle at a glance by
fA and Japanese Patent Application No. 37-1991-12). By using a lenticular lens with such a unique lens shape, the field of view can be expanded to a β value of 30 to lθ on one side or even more. There are demands for screens.
本発明はこのような状況に鑑みて検討した結果、上記の
如き全反射面を有するレンズからなるレンチキュラーに
は一定の限度があることからルンズ素子の両側に設けら
れる全反射面の傾き角を互いに異なるようにかつ傾き角
の異なる全反射面から出射する光が全体としてバランス
するように配列されたレンチキュラーにすることにより
、きわめて高い視野角のスクリーンを提供しようとする
ものである。すなわち本発明の要旨とするところは、観
察側の面に縦方向のレンチキュラーが形成された背面投
影スクリーンであって、そのレンチキュラーは入射した
光が一旦全反射した後頂面を透過して出射されるような
全反射面を備えたレンズを主体として構成さnており、
しかもそのレンズ素子は両側に設けらnた全反射面の傾
き角が互いに異なるように構成され、かつ傾き角の異な
る全反射面から出射する光が全体としてバランスするよ
うに配列されていることを特徴とする背面投影スクリー
ンにある。The present invention was developed in light of the above circumstances, and as a result of the above-mentioned lenticular lens made of a lens having a total reflection surface, there is a certain limit. The aim is to provide a screen with an extremely high viewing angle by arranging lenticules so that the light emitted from total reflection surfaces having different angles of inclination is balanced as a whole. In other words, the gist of the present invention is a rear projection screen in which vertical lenticules are formed on the viewing side, and the lenticules are such that the incident light is once totally reflected and then transmitted through the top surface to be emitted. It is mainly composed of a lens with a total reflection surface such as
Furthermore, the lens element is constructed so that the total reflection surfaces provided on both sides have different inclination angles, and are arranged so that the light emitted from the total reflection surfaces with different inclination angles is balanced as a whole. Features a rear projection screen.
以下、本発明を実施例の図面に従って詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to drawings of embodiments.
第tyBは本発明の背面投影スクリーンの投影系を示す
概略的な説明図で、LP)が投影機、(S)が背面投影
スクリーン、(財)が観察者である。一般に背向投影ス
クリーンは、図のようにスクリーンの背面から投影され
た像を、スクリーンの反対面より観察するようになって
いるが、スクリーンの真正面からだけではなく、水平方
向の広い角度にわたって眺めることができるものである
ことが望まれている。tyB is a schematic explanatory diagram showing the projection system of the rear projection screen of the present invention, in which LP) is a projector, (S) is a rear projection screen, and (B) is an observer. Generally, with a rear projection screen, the image projected from the back of the screen is viewed from the opposite side of the screen, as shown in the figure, but it is viewed not only from directly in front of the screen but also from a wide angle in the horizontal direction. It is hoped that this will be possible.
第1図および第2図に示した例においては、観察側の血
清)に縦方向のレンチキュラー</)が、また投影側の
面LB)にはサーキュラ−のフレネルレンズ(,2)が
形成されている。このようなフレネルレンズ(コ)を設
けるとスクリーンt8)の隅部まで均一に明るくするこ
とができて効果的であるが、勿論これを省略することも
できる。そして本発明においては、観察側の面す)にお
けるレンチキュラー(/lとして、入射した光が一旦全
反射したのち頂面IP)を透過して出射されるような全
反射面IT)を備えたレンズ素子(//)を主体とし、
これに断面円形または非円形の円筒レンズ素子(lコ)
を組合せたものが形成されている。In the examples shown in Figures 1 and 2, a vertical lenticule is formed on the observation side (serum), and a circular Fresnel lens (, 2) is formed on the projection side (LB). ing. Providing such a Fresnel lens (c) is effective because it can uniformly brighten up to the corners of the screen t8), but of course it can also be omitted. In the present invention, the lens is equipped with a lenticule (/l is a total reflection surface IT) on the observation side facing surface (IT) such that the incident light is once totally reflected and then transmitted through the top surface IP) and exits. The element (//) is the main body,
In addition, a cylindrical lens element (l) with a circular or non-circular cross section
A combination of these is formed.
本発明において使用される円筒レンズ素子(lコ)は、
断面が円形または非円形のものが用いられるが、円形と
は円の一部より構成されるレンズをいい、また非円形と
は放物線の組合せやその(S)
他の非円形のレンズ形状からなるものを総称している〇
まず第3図に基づきこのような全反射血中を備えたレン
ズの特性について説明する0すなわち、全反射IT1]
を有するレンズ素子(//)の全反射面σ)に入射した
平行な光(X+) (Y、)および(X、) −(Y
、)は、全反射面tT)で全反射され、それぞれ(ψ)
の範囲として頂面の凸レンズ(//a)より出射する。The cylindrical lens element (l) used in the present invention is
Lenses with a circular or non-circular cross section are used; circular refers to a lens that is made up of a part of a circle, and non-circular refers to a lens that is made up of a combination of parabolas or other non-circular lens shapes. 〇 First, based on Figure 3, we will explain the characteristics of a lens equipped with such a total internal reflection 0, that is, total internal reflection IT1]
Parallel light (X+) (Y, ) and (X,) − (Y
, ) are totally reflected by the total reflection surface tT), and each (ψ)
The range is emitted from the convex lens (//a) on the top surface.
この(ψ)め範囲の光は第7図に示すように曲げ角の大
きい箇所に強い光(blとして出射することとなる。−
万頂面の凸レンズ(//a)に入射する(X、) −(
X、)の光は、(X、’)−<x;)の如く(ω)の範
囲で出射する。また、円筒レンズ素子(7,2)に入射
する(Z、 ) −(Z、)の光も同様に(Z、’)−
<2;)として(φ)の範囲で出射する。この9)と(
φ)の元の和が第4<liJにおける(a)の光として
出射している。なお、図において輝度比とは、曲げ角が
00のときの最大の利得(ピークゲイン)をlとしたと
きの各曲げ角における利得(ゲイン)の比である。この
ような全反射面tT)を有するしく6)
ンズ素子(//)の傾き角(のは、材質の屈折率nとス
ネルの式により、
で求められる。例えばnがIQ9.1のアクリル樹脂を
用いたときには、上記の式より(のは約A9°以上とな
るが、実用性を考慮すると、りO〜goの範囲で選定さ
れる。The light in this (ψ) range will be emitted as strong light (bl) at a location where the bending angle is large, as shown in Figure 7.
(X,) −(
The light of X,) is emitted in the range of (ω) as (X,')-<x;). Similarly, the light (Z, ) −(Z,) incident on the cylindrical lens element (7, 2) is also (Z,′) −
<2;) and emits within the range of (φ). This 9) and (
The sum of the elements φ) is emitted as the light (a) at the 4th<liJ. Note that in the figure, the brightness ratio is the ratio of the gain at each bending angle, when the maximum gain (peak gain) when the bending angle is 00 is l. The inclination angle of the lens element (//) having such a total reflection surface tT is determined by the refractive index n of the material and Snell's equation. For example, if n is an acrylic resin with an IQ of 9.1, When using the above formula, ( is approximately A9° or more, but considering practicality, it is selected in the range of 0 to 0.
このように全反射面σ)を有するレンズ素子(ll)は
、視野角を広げる役割を果すものであるが、第3図に示
す如きレンズ素子(ll)のみあるいは円筒レンズ素子
(/2)と組合せてレンチキュラーを構成したときには
、その設定された全反射面(T)の傾き角(のによって
出射の範囲は決まってしまう0上述したようにこの傾き
角(θ)は70〜SOの範囲で選定しうるが、この角度
によって当然に出射する範囲は異なってくる。本発明は
このような全反射面tT) L 石するレンズ素子(l
l)のその両側の全反射面σ)の傾き角を変え、この全
反射面によって出射の範囲を変化させ、これによって一
層広い範囲の光透過を果させようとしたものである。In this way, the lens element (ll) having the total reflection surface σ) plays the role of widening the viewing angle, but it is possible to use only the lens element (ll) as shown in Fig. 3 or with the cylindrical lens element (/2). When a lenticular is constructed by combining them, the range of emission is determined by the inclination angle of the total reflection surface (T). As mentioned above, this inclination angle (θ) is selected in the range of 70 to SO. However, the range of light emitted naturally differs depending on this angle.The present invention uses such a total reflection surface (tT)L.
The inclination angle of the total reflection surfaces σ) on both sides of the light beam 1) is changed to change the range of light emitted by the total reflection surfaces, thereby transmitting light over a wider range.
すなわちこの点について第S図で説明すると、この例は
全反射面を有するレンズ素子(ll)の一方の全反射面
(T、)の傾き角(θI)を? 230、他方の全反射
面(Tりの傾き角(θ2)をクユS0とし、これらのレ
ンズ素子(7))の間に円筒レンズ素子−(12)が位
置するように配列したレンチキュラーをアクリル樹脂に
て製作したものである。このとき投影側の面tB)には
、Q!;mm幅のフレネルレンズを形成した。なお、こ
の例において(P、)および(P、)は06關、(P、
)がθl、2關、(P4)カ0. J mm −(Ps
)が0. / l: m、(γ)はQ 、7 M (
!:した。本発明における全反射面(T、)、(T、)
を有するレンズ素子(ll)は以上のように構成してい
るが、円筒レンズ素子(ノコ)を介しであるいは介さな
いで隣り合うレンズ素子(//)の全反射面は、同一の
ものが隣り〔円筒レンズを介在しているときもある〕に
位置するように配列している。That is, to explain this point using Figure S, in this example, the inclination angle (θI) of one total reflection surface (T, ) of the lens element (ll) having a total reflection surface is ? 230, the lenticules arranged so that the cylindrical lens element (12) is located between the other total reflection surface (T inclination angle (θ2) is set to S0, and these lens elements (7)) are made of acrylic resin. It was manufactured by. At this time, on the projection side surface tB), Q! A Fresnel lens with a width of mm was formed. Note that in this example, (P, ) and (P, ) are 06, (P,
) is θl, 2, (P4) is 0. J mm −(Ps
) is 0. / l: m, (γ) is Q, 7 M (
! :did. Total reflection surface (T,), (T,) in the present invention
The lens element (ll) having a cylindrical lens element (ll) is constructed as described above, but the total reflection surfaces of adjacent lens elements (//) with or without a cylindrical lens element (saw) are the same. [Sometimes with a cylindrical lens interposed].
すなわち第S図において他方の全反射面(T、)の隣り
には円筒レンズ素子(12)を介して同じ他方の全反射
向(T2)が位置し、このときの傾き角(θ2)も7ユ
S0とする。逆に一方の全反射面(T、)も円筒レンズ
素子(ノコ)を介して隣り合う全反射面(T、)も同一
とする。このように全反射向(T、)、(T、)を位置
させると、光の透過のバランスがとれることとなる。That is, in FIG. Let's be S0. Conversely, one total reflection surface (T, ) and the total reflection surfaces (T, ) adjacent to each other via the cylindrical lens element (saw) are assumed to be the same. By positioning the total reflection directions (T,) and (T,) in this way, the transmission of light can be balanced.
なお・傾き角の異なる全反射向から出射する光が全体と
してバランスするように配列するということは上記の如
、く異なる傾き角の全反射面のうち、同一のものが隣り
合うように配列するほかに、この配列単位を二つおきに
配列することもでき、要は全反射面からの光をスクリー
ン全体としてバランスさせればよい。As mentioned above, arranging the light emitted from total reflection directions with different inclination angles so that they are balanced as a whole means arranging the same total reflection surfaces with different inclination angles next to each other. Alternatively, it is also possible to arrange this arrangement unit every second, and the point is to balance the light from the total reflection surface as a whole screen.
以上のように構成した背面投影スクリーンの透過特性を
示したのが第3図である。第S図の如き独得なレンチキ
ュラー(1)の形状とすると、まず円筒レンズ素子(7
,2)および頂面の凸レンズ(//a)に入射した平行
光は(a)の光として出射する。FIG. 3 shows the transmission characteristics of the rear projection screen constructed as described above. Assuming a unique lenticular (1) shape as shown in Fig. S, first the cylindrical lens element (7
, 2) and the parallel light incident on the convex lens (//a) on the top surface exits as light (a).
そして一方の全反射面(T、)からの光は(1))とし
て、また他方、の全反射面(T、)からの光はto)と
してそれぞれ出射する。したがってこれらの光の総和に
よって曲げ角400を超える箇所においても観察しつる
、きわめて篩視野の背面投影スクリーンが得られる。な
お、この例においては全反射面を有するレンズ素子(/
/)と円筒レンズ素子(12)とを交互に配して、+a
)部分とtb)部分の光量の谷間を小さくしているが、
円筒レンズ素子(/:1)t−省略することも可能であ
る。The light from one total reflection surface (T, ) is output as (1)), and the light from the other total reflection surface (T, ) is output as to). The summation of these lights therefore provides a rear projection screen with an extremely sieve field that allows viewing even at bending angles of more than 400 degrees. Note that in this example, a lens element (/
/) and cylindrical lens elements (12) are arranged alternately, +a
) and tb) are made smaller, but
It is also possible to omit the cylindrical lens element (/:1)t.
第7図ないし第3図は、本発明の他の例を示す断面図で
、第7図は上記例で説明した全反射面tT)を有するレ
ンズ素子(ll)の頂面の凸レンズ(//a)を凹レン
ズに代えたもの、第3図は全反射面を有するレンズ素子
(ii)の頂面に一分された凸レンズを形成させたもの
を示している。7 to 3 are cross-sectional views showing other examples of the present invention, and FIG. 7 is a convex lens (// FIG. 3 shows a configuration in which a) is replaced with a concave lens, and FIG. 3 shows a configuration in which a segmented convex lens is formed on the top surface of the lens element (ii) having a total reflection surface.
本発明の背面投影スクリーンに使用する媒体としては、
前記例においてアクリル樹脂を挙げて説明したが、これ
は光学特性および成形加工性の点からアクリル樹脂が特
に優れているからである。しかし、これにかえて塩化ビ
ニール樹脂、ポリカーボネート樹脂、オレフィン糸樹脂
、スチレン糸樹脂等を用いることもでき、これらの合成
4に+脂材料を用いるとき&」、押出し成形、加熱プレ
スあるいは射出成形によって、本発明に係る背面投影ス
クリーンを製作することができる。また、本発明の背面
投影スクリーンは、透明材料で構成してもよいが、補完
的に拡散剤を使用してもよい。すなわち拡散剤をスクリ
ーンに均一に混入すると有効であるが、この場合の拡散
剤としては、例えば5to2. caco、 。The media used for the rear projection screen of the present invention include:
In the above example, acrylic resin was used for explanation, but this is because acrylic resin is particularly excellent in terms of optical properties and moldability. However, instead of this, vinyl chloride resin, polycarbonate resin, olefin thread resin, styrene thread resin, etc. can also be used, and when a fatty material is used in the synthesis of these materials, extrusion molding, hot pressing, or injection molding can be used. , a rear projection screen according to the present invention can be manufactured. Also, the rear projection screen of the present invention may be constructed from a transparent material, but a diffusing agent may be used as a complement. That is, it is effective to mix the diffusing agent uniformly into the screen, but in this case, the diffusing agent may be, for example, 5 to 2. caco.
Al、03. Tie、 、 Ba5O,、zno 、
ガラス微粉末の無機系拡散剤あるいは有機系拡散剤
が使用できる。また表面の正反射を低減させてコントラ
ストを向上させるためには観察側の面tB)および/ま
たは投lde側の面tA)に微細な凹凸を形成すること
も有効である。Al, 03. Tie, , Ba5O,, zno,
An inorganic diffusing agent such as glass fine powder or an organic diffusing agent can be used. Furthermore, in order to reduce specular reflection on the surface and improve contrast, it is also effective to form fine irregularities on the viewing side surface tB) and/or the throwing side surface tA).
本発明は以上詳述した如き構成からなるものであり、縦
方向のレンチキュラーを構成する全反射向を有するレン
ズ素子の、そσつ両側に設ける全反射面の傾き向を互い
に異なるように構成(1/)
(2)トフレネルレンズ
してなるため、これらレンズ素子の出射範囲を適宜規制
して、一層視野範囲の広い背面投影スクリーンを提供し
つる利点がある。The present invention has the configuration as described in detail above, and is configured so that the inclination directions of the total reflection surfaces provided on both sides of the lens element having the total reflection direction constituting the vertical lenticular are different from each other ( 1/) (2) Since it is made of Tofresnel lenses, it has the advantage that the output range of these lens elements can be appropriately regulated to provide a rear projection screen with a wider viewing range.
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は背面投影
スクリーンの投影系の説明図、第2図は背面投影スクリ
ーンの斜視図、第3図は全反射向を有するレンズの透過
状態を示す断面図、第4図61そのグラフ、第S図は不
発明のレンズ素子を伽えたレンチキュラーの透過状態を
示す断面図、第4図はそのグラフ、第7図および第に図
は他の背面投影スクリーンの実施例を示す断面図である
。
い】・・・観察側の面
LB)・・・投影側の面
(1)・・・縦方向のレンチキュラー
(//)・・・全反射面を有するレンズ素子(lコ)・
・・円筒レンズ素子
(T) 、 (T、) 、 (T、)・・・全反射面(
θ)、(θI)、(θ、)・・・傾き角(lコ)
坑/図
(13)
−稟@式
−景@只The drawings show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is an explanatory diagram of a projection system of a rear projection screen, Fig. 2 is a perspective view of the rear projection screen, and Fig. 3 is a transmission state of a lens having a total reflection direction. Fig. 4 is a cross-sectional view showing the transmission state of the lenticule with the lens element of the invention removed, Fig. 4 is its graph, Fig. 7 and Fig. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a rear projection screen. ]...observation side surface LB)...projection side surface (1)...vertical lenticular (//)...lens element (l) having a total reflection surface...
...Cylindrical lens element (T), (T,), (T,)...Total reflection surface (
θ), (θI), (θ, )...Inclination angle (lko) Pit/Figure (13) -Rin@shiki-kei@tada
Claims (1)
背面投影スクリーンであって、そのレンチキュラーは入
射した光が一旦全反射した後頂面を透過して出射される
ような全反射面を備えたレンズを主体として構成されて
おり、しかもそのレンズ素子は両側に設けられた全反射
面の傾き角が互いに異なるように構成され、かつ傾き角
の異なる全反射面から出射する元が全体としてバランス
するように配列されていることを特徴とする背面投影ス
クリーン。 二 投影側の面にフレネルレンズが形成されたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の背面投影スクリー
ン。 3 拡散剤が添加されたことを特徴とする特許(1) 請求の範囲@1項または第一項記載の背面投影スクリー
ン。 ク 観察側の面および/または投影側のliに微細な凹
凸が形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第7項
、第二項または第3項記載の背面投影スクリーン。[Scope of Claims] l A rear projection screen in which vertical lenticules are formed on the observation side surface, and the lenticules are such that the incident light is once totally reflected and then transmitted through the top surface and emitted. It is mainly composed of a lens equipped with a total reflection surface, and the lens element is constructed such that the total reflection surfaces provided on both sides have different inclination angles, and the light is emitted from the total reflection surfaces with different inclination angles. A rear projection screen characterized in that the originals are arranged so as to be balanced as a whole. 2. The rear projection screen according to claim 1, wherein a Fresnel lens is formed on the projection side surface. 3 Patent (1) characterized in that a diffusing agent is added Rear projection screen according to claim @1 or 1. H. The rear projection screen according to claim 7, 2 or 3, wherein fine irregularities are formed on the observation side surface and/or the projection side li.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178775A JPS5968727A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | rear projection screen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178775A JPS5968727A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | rear projection screen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5968727A true JPS5968727A (en) | 1984-04-18 |
| JPS626221B2 JPS626221B2 (en) | 1987-02-09 |
Family
ID=16054405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57178775A Granted JPS5968727A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | rear projection screen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5968727A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231565A (en) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Canon Inc | image forming device |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP57178775A patent/JPS5968727A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231565A (en) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Canon Inc | image forming device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS626221B2 (en) | 1987-02-09 |
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