JPH11142746A - 顕微鏡の被写体照明装置 - Google Patents
顕微鏡の被写体照明装置Info
- Publication number
- JPH11142746A JPH11142746A JP32520697A JP32520697A JPH11142746A JP H11142746 A JPH11142746 A JP H11142746A JP 32520697 A JP32520697 A JP 32520697A JP 32520697 A JP32520697 A JP 32520697A JP H11142746 A JPH11142746 A JP H11142746A
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- JP
- Japan
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- prism
- light
- light source
- incident
- objective lens
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成でありながら、被写体を十分な照度
で照明することができる顕微鏡の被写体照明装置を提供
する。 【解決手段】光源と、この光源の光を屈折する横断面ド
ーナッツ形状のプリズムとからなり、このプリズムは光
源の光が直角に入射する入射面と、当該入射面からの入
射光が対物レンズの焦点に収束可能に反射する反射面と
を備えた縦断面台形状の透明円錐体に、上記反射面の反
射光が直角に出射するように対物レンズの透孔を設ける
という手段を用いた。従って、光源の光はプリズムの入
射面から入射し、対物レンズの焦点に収束するまでの
間、ロスが発生しないので、十分な照度で被写体を照明
することができる。
で照明することができる顕微鏡の被写体照明装置を提供
する。 【解決手段】光源と、この光源の光を屈折する横断面ド
ーナッツ形状のプリズムとからなり、このプリズムは光
源の光が直角に入射する入射面と、当該入射面からの入
射光が対物レンズの焦点に収束可能に反射する反射面と
を備えた縦断面台形状の透明円錐体に、上記反射面の反
射光が直角に出射するように対物レンズの透孔を設ける
という手段を用いた。従って、光源の光はプリズムの入
射面から入射し、対物レンズの焦点に収束するまでの
間、ロスが発生しないので、十分な照度で被写体を照明
することができる。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、顕微鏡の被写体を
照らすための装置に係り、特にビデオ顕微鏡における被
写体を照明する場合に有効に機能するものである。
照らすための装置に係り、特にビデオ顕微鏡における被
写体を照明する場合に有効に機能するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から顕微鏡で物体を拡大する場合に
は、対象物が有効な明るさになる程度に照明する手段は
公知であり、光学式顕微鏡でも電子顕微鏡でも被写体を
照明する装置を備えている。また、ビデオ顕微鏡におい
ても例えば図5に示すような照明装置が知られている。
即ち、中央に円筒状に設けられた対物レンズ10の左右
両側にLED11・11を配し、さらに別途照明のため
に電球12を設け、これらLED11と電球12によっ
て被写体を照射している。
は、対象物が有効な明るさになる程度に照明する手段は
公知であり、光学式顕微鏡でも電子顕微鏡でも被写体を
照明する装置を備えている。また、ビデオ顕微鏡におい
ても例えば図5に示すような照明装置が知られている。
即ち、中央に円筒状に設けられた対物レンズ10の左右
両側にLED11・11を配し、さらに別途照明のため
に電球12を設け、これらLED11と電球12によっ
て被写体を照射している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置では、LE
D11と電球12によって被写体を照射して照明を行っ
ているが、被写体は対物レンズの焦点位置に曝されて始
めて有効な視野を得ることができるのに反して、これら
の構成では対物レンズの焦点位置を十分に照明すること
が困難であるという課題がある。従って、視野を捉える
ためのCCDの感度が悪くなり、ビデオ信号においても
明瞭な画像を入手することができなかった。これを改善
するために、別の照明器具などによって被写体を照射す
ることも可能であるが、装置内に組み込まれた照明装置
でないため、被写体の照明には相当な手間がかかるとい
う別の課題が生じることになる。
D11と電球12によって被写体を照射して照明を行っ
ているが、被写体は対物レンズの焦点位置に曝されて始
めて有効な視野を得ることができるのに反して、これら
の構成では対物レンズの焦点位置を十分に照明すること
が困難であるという課題がある。従って、視野を捉える
ためのCCDの感度が悪くなり、ビデオ信号においても
明瞭な画像を入手することができなかった。これを改善
するために、別の照明器具などによって被写体を照射す
ることも可能であるが、装置内に組み込まれた照明装置
でないため、被写体の照明には相当な手間がかかるとい
う別の課題が生じることになる。
【0004】本発明ではこれら従来の課題を解決するも
ので、被写体を十分な照度で照明することができる装置
を提供することを目的としたものである。
ので、被写体を十分な照度で照明することができる装置
を提供することを目的としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明では、光源と、この光源の光を屈折する横
断面ドーナッツ状のプリズムとからなり、このプリズム
は光源の光が直角に入射する入射面と、当該入射面から
の入射光が対物レンズの焦点に収束可能に反射する反射
面とを備えた縦断面台形状の透明円錘体に、上記反射面
の反射光が直角に出射するように対物レンズの透孔を設
けて構成するという手段を用いた。
ために本発明では、光源と、この光源の光を屈折する横
断面ドーナッツ状のプリズムとからなり、このプリズム
は光源の光が直角に入射する入射面と、当該入射面から
の入射光が対物レンズの焦点に収束可能に反射する反射
面とを備えた縦断面台形状の透明円錘体に、上記反射面
の反射光が直角に出射するように対物レンズの透孔を設
けて構成するという手段を用いた。
【0006】当該手段により、光源の光は入射面(透明
円錐体の底面)から無反射の状態でプリズム内に入射
し、この入射光は反射面(透明円錐体の円錐面)により
対物レンズの焦点に向かって全反射される。さらに反射
光は無反射の状態で出射面(透孔を形成する周面)から
出射されて被写体を照射する。即ち、プリズムを透過す
るまでの間に乱反射等による光源のロスが全くなく、さ
らに光源の光は上述したプリズムの屈折特性によって対
物レンズの焦点位置に集光されるため、十分な照度をも
って被写体を照射することができるものである。
円錐体の底面)から無反射の状態でプリズム内に入射
し、この入射光は反射面(透明円錐体の円錐面)により
対物レンズの焦点に向かって全反射される。さらに反射
光は無反射の状態で出射面(透孔を形成する周面)から
出射されて被写体を照射する。即ち、プリズムを透過す
るまでの間に乱反射等による光源のロスが全くなく、さ
らに光源の光は上述したプリズムの屈折特性によって対
物レンズの焦点位置に集光されるため、十分な照度をも
って被写体を照射することができるものである。
【0007】また、被写体を鮮明に捉えるには光源の焦
点と対物レンズの焦点を一致乃至ほぼ一致させる必要が
あるが、これを達成するには、プリズムの成型段階で円
錐面と透孔の周面とで形成されるプリズムの頂角の角度
を調整したり、あるいは、透孔と連通する円孔を形成し
た透明台座を設けてプリズムの底面を延長した上で、上
記台座の高さを調整するものである。
点と対物レンズの焦点を一致乃至ほぼ一致させる必要が
あるが、これを達成するには、プリズムの成型段階で円
錐面と透孔の周面とで形成されるプリズムの頂角の角度
を調整したり、あるいは、透孔と連通する円孔を形成し
た透明台座を設けてプリズムの底面を延長した上で、上
記台座の高さを調整するものである。
【0008】請求項2では、光源として複数のLEDを
用い、これらLEDをプリズムの底面側に透孔又は円孔
の開口周囲に沿って放射状に配するという手段を選択的
に用いた。この手段によれば、被写体をより高い照度を
もって照射することができる上、LEDは光源として小
型であるため、装置の小型化にも寄与するものである。
用い、これらLEDをプリズムの底面側に透孔又は円孔
の開口周囲に沿って放射状に配するという手段を選択的
に用いた。この手段によれば、被写体をより高い照度を
もって照射することができる上、LEDは光源として小
型であるため、装置の小型化にも寄与するものである。
【0009】また請求項3では、プリズムを顕微鏡に固
定するために、透明台座に取付用フランジを形成して、
当該フランジをネジ等により顕微鏡に固定するという手
段を用いた。この手段によれば、プリズムを簡易に顕微
鏡に固定することができ、また対物レンズの焦点特性に
応じて別のプリズムに適宜変更することができる。
定するために、透明台座に取付用フランジを形成して、
当該フランジをネジ等により顕微鏡に固定するという手
段を用いた。この手段によれば、プリズムを簡易に顕微
鏡に固定することができ、また対物レンズの焦点特性に
応じて別のプリズムに適宜変更することができる。
【0010】さらに請求項4では、対物レンズがレンズ
フードなどによりカバーされ、被写体を少なくともレン
ズフードの外部に配置しなければならない構成におい
て、対物レンズの焦点との整合を図るために光源の焦点
をプリズムの外側に設定するという手段を用いた。ただ
し、上記レンズフードなどのカバーを構成しない顕微鏡
においては、被写体がプリズムの透孔内に配置されるこ
ともあり、このような場合であっても、光源の焦点が対
物レンズの焦点と合致することを条件に、被写体を照射
することができる。
フードなどによりカバーされ、被写体を少なくともレン
ズフードの外部に配置しなければならない構成におい
て、対物レンズの焦点との整合を図るために光源の焦点
をプリズムの外側に設定するという手段を用いた。ただ
し、上記レンズフードなどのカバーを構成しない顕微鏡
においては、被写体がプリズムの透孔内に配置されるこ
ともあり、このような場合であっても、光源の焦点が対
物レンズの焦点と合致することを条件に、被写体を照射
することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を添付した図面に従って説明する。図1は本発明の照
明装置を適用したビデオ顕微鏡を示したものである。図
中、1は顕微鏡本体、2は対物レンズを内蔵したCC
D、3はCCD2の視野確保のための透孔3aを形成し
た横断面ドーナッツ状のプリズム(図2参照)、4…4
はプリズム3の底面側に配されたLEDであって、プリ
ズム3とLED4…4とで構成される照明装置により、
レンズフード5の開口5aを介して被写体を照明し、C
CD2によって撮影するものである。なお、本体1には
CCD基盤6やLED基盤7が内蔵されており、スイッ
チ8を操作することによってCCD2及びLED4…4
を駆動すると共に、CCD2からのビデオ信号はコネク
タ9を介してディスプレイ(図示せず)に出力される。
態を添付した図面に従って説明する。図1は本発明の照
明装置を適用したビデオ顕微鏡を示したものである。図
中、1は顕微鏡本体、2は対物レンズを内蔵したCC
D、3はCCD2の視野確保のための透孔3aを形成し
た横断面ドーナッツ状のプリズム(図2参照)、4…4
はプリズム3の底面側に配されたLEDであって、プリ
ズム3とLED4…4とで構成される照明装置により、
レンズフード5の開口5aを介して被写体を照明し、C
CD2によって撮影するものである。なお、本体1には
CCD基盤6やLED基盤7が内蔵されており、スイッ
チ8を操作することによってCCD2及びLED4…4
を駆動すると共に、CCD2からのビデオ信号はコネク
タ9を介してディスプレイ(図示せず)に出力される。
【0012】上記構成においてプリズム3は、図3に示
されるように、60度の頂角3bを有する集光部3c
と、当該集光部3cから垂直に立ち上がり、且つ集光部
3cにおける透孔3aと連通して円孔3dを形成してな
る台座3eとを、光学レンズ等により一体に成形したも
のである。集光部3cについて言い換えれば、台座3e
の底面3fを入射面とし、当該底面3fに直角に入射す
る光Lを、対物レンズの焦点Fに収束可能に反射する円
錐面(反射面)3gを備えた断面台形の円錘体に、上記
円錐面3gの反射光L2が直角に出射するように対物レ
ンズの透孔3aを設けたものであり、円錐面3gと透孔
3aの周面3hとによって頂角3bをなしているのであ
る。つまり、この構成において、円錐面3gの入射角お
よび反射角は30度である。
されるように、60度の頂角3bを有する集光部3c
と、当該集光部3cから垂直に立ち上がり、且つ集光部
3cにおける透孔3aと連通して円孔3dを形成してな
る台座3eとを、光学レンズ等により一体に成形したも
のである。集光部3cについて言い換えれば、台座3e
の底面3fを入射面とし、当該底面3fに直角に入射す
る光Lを、対物レンズの焦点Fに収束可能に反射する円
錐面(反射面)3gを備えた断面台形の円錘体に、上記
円錐面3gの反射光L2が直角に出射するように対物レ
ンズの透孔3aを設けたものであり、円錐面3gと透孔
3aの周面3hとによって頂角3bをなしているのであ
る。つまり、この構成において、円錐面3gの入射角お
よび反射角は30度である。
【0013】上記形状を有するプリズム3によれば、L
ED4の光は台座3eの底面3fからプリズム内に入射
し、この入射光Lは円錐面3gによって対物レンズの焦
点に向かって反射する。ここで本実施形態では、円錐面
3gとレンズフード5との間に隙間を設け、両者3g・
5を密着しないように構成している。その理由は、屈折
率が異なる素材を密着させた場合には所望の反射率が得
られなかったり、光が吸収若しくは乱反射してしまうか
らである。即ち、本発明においてはLED4の光を対物
レンズの焦点に集光させる必要上、円錐面3g自体の反
射率を正確に得るために、円錐面3gをレンズフード5
と非接触とした。また、当該構成によって円錐面3gは
入射光を全反射することが可能である。なお、より正確
な反射率を得るためには、円錐面3gの表面に反射率の
高い金属皮膜等を蒸着させることが好ましい。
ED4の光は台座3eの底面3fからプリズム内に入射
し、この入射光Lは円錐面3gによって対物レンズの焦
点に向かって反射する。ここで本実施形態では、円錐面
3gとレンズフード5との間に隙間を設け、両者3g・
5を密着しないように構成している。その理由は、屈折
率が異なる素材を密着させた場合には所望の反射率が得
られなかったり、光が吸収若しくは乱反射してしまうか
らである。即ち、本発明においてはLED4の光を対物
レンズの焦点に集光させる必要上、円錐面3g自体の反
射率を正確に得るために、円錐面3gをレンズフード5
と非接触とした。また、当該構成によって円錐面3gは
入射光を全反射することが可能である。なお、より正確
な反射率を得るためには、円錐面3gの表面に反射率の
高い金属皮膜等を蒸着させることが好ましい。
【0014】そして、円錐面3gの反射光L2は透孔3
aの周面3hと直角関係にあるので、無反射で透孔3a
から出射する。このようにLED4から照射される光
は、プリズム3により屈折・透過する際に乱反射による
干渉や吸収がほとんど発生することがなく、光のほぼ全
てが対物レンズの焦点と一致して集光されるため、当該
焦点に配置された被写体を十分な照度をもって照明する
ことができる。又、プリズム3の底面3h全体の面積を
α、透孔3aの周面3h全体の面積をβとすれば、単位
面積当たりの照度はβ/α倍されるというように、通常
のレンズ系では困難であった面発光的な光源を非常に効
率よく集光できるという作用を有する。
aの周面3hと直角関係にあるので、無反射で透孔3a
から出射する。このようにLED4から照射される光
は、プリズム3により屈折・透過する際に乱反射による
干渉や吸収がほとんど発生することがなく、光のほぼ全
てが対物レンズの焦点と一致して集光されるため、当該
焦点に配置された被写体を十分な照度をもって照明する
ことができる。又、プリズム3の底面3h全体の面積を
α、透孔3aの周面3h全体の面積をβとすれば、単位
面積当たりの照度はβ/α倍されるというように、通常
のレンズ系では困難であった面発光的な光源を非常に効
率よく集光できるという作用を有する。
【0015】なお、上記集光部3cはLED4の光を対
物レンズの焦点に収束する作用を行うというように、本
発明の本質的な機能部分であるため、プリズム3におい
て必須の構成要件ではあるが、頂角3bの角度は上述し
た60度に特定されず、対物レンズの焦点位置に応じて
適宜変更して設計できる。また、本実施形態においては
CCD2を保護するためレンズフード5を構成し、CC
D2の焦点Fをレンズフード5の外側に設定したことに
伴って、LED4の焦点もレンズフード5(プリズム
3)の外側に設定したが、レンズフード5を採用しない
構成においては、透孔3a内にLED4の焦点が位置す
るように、集光部3cの頂角3bを設定することも可能
である。
物レンズの焦点に収束する作用を行うというように、本
発明の本質的な機能部分であるため、プリズム3におい
て必須の構成要件ではあるが、頂角3bの角度は上述し
た60度に特定されず、対物レンズの焦点位置に応じて
適宜変更して設計できる。また、本実施形態においては
CCD2を保護するためレンズフード5を構成し、CC
D2の焦点Fをレンズフード5の外側に設定したことに
伴って、LED4の焦点もレンズフード5(プリズム
3)の外側に設定したが、レンズフード5を採用しない
構成においては、透孔3a内にLED4の焦点が位置す
るように、集光部3cの頂角3bを設定することも可能
である。
【0016】一方、台座3eは主として取付用フランジ
3iによりプリズム3を固定(本実施形態ではレンズフ
ード5に固定)する作用を有するが、当該台座3eの高
さを適宜変更して設計することによって、LED4の焦
点を対物レンズの焦点Fと一致させるという作用も併有
する。
3iによりプリズム3を固定(本実施形態ではレンズフ
ード5に固定)する作用を有するが、当該台座3eの高
さを適宜変更して設計することによって、LED4の焦
点を対物レンズの焦点Fと一致させるという作用も併有
する。
【0017】さらに本実施形態では、複数のLEDを図
4に示されるようにプリズム3(台座3e)の円孔3d
の開口に沿って放射状に配したので、光源の小型化に伴
う照明装置の小型化と、照度確保を同時に得ることがで
きた。ただし、光源としてLEDを採用することは一例
であって、この他、従来公知の光源を採用できること、
並びにその数を変更できることはもちろんである。さら
に、光源がLEDである場合、プリズム3を光学ガラス
によって成形することが好ましいが、プリズム3の材質
は光源の特性等に応じてアクリルなどの光学樹脂から適
宜選択できるものである。
4に示されるようにプリズム3(台座3e)の円孔3d
の開口に沿って放射状に配したので、光源の小型化に伴
う照明装置の小型化と、照度確保を同時に得ることがで
きた。ただし、光源としてLEDを採用することは一例
であって、この他、従来公知の光源を採用できること、
並びにその数を変更できることはもちろんである。さら
に、光源がLEDである場合、プリズム3を光学ガラス
によって成形することが好ましいが、プリズム3の材質
は光源の特性等に応じてアクリルなどの光学樹脂から適
宜選択できるものである。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明装置
は、特定形状のプリズムによって集光するようにしたた
め、鏡による反射に比べて効率よく集光でき、さらにレ
ンズ系による集光や光ファイバーによる照明と比べて構
造の簡単化とコストの低下を図ることができた。
は、特定形状のプリズムによって集光するようにしたた
め、鏡による反射に比べて効率よく集光でき、さらにレ
ンズ系による集光や光ファイバーによる照明と比べて構
造の簡単化とコストの低下を図ることができた。
【0019】また、プリズムの頂角の角度調整や台座の
高さ調整により、光源の焦点を容易に対物レンズの焦点
と一致させることができた。
高さ調整により、光源の焦点を容易に対物レンズの焦点
と一致させることができた。
【0020】さらに光源として複数のLEDを用いた場
合には、装置の小型化と照度確保が同時に達成できた。
合には、装置の小型化と照度確保が同時に達成できた。
【図1】本発明の実施形態に係る照明装置を適用したビ
デオ顕微鏡の一部切欠図
デオ顕微鏡の一部切欠図
【図2】同実施形態におけるプリズムの斜視図
【図3】同実施形態におけるプリズムの断面図
【図4】同実施形態におけるLEDの配置図
【図5】従来の照明装置を適用したビデオ顕微鏡の要部
模式図
模式図
1 ビデオ顕微鏡本体 2 CCD 3 プリズム 3a 透孔 3b 頂角 3c 集光部 3d 円孔 3e 台座 3f 底面 3g 円錐面 3h 透孔の周面 3i フランジ 4 LED 5 レンズフード 6 CCD基盤 7 LED基盤 8 スイッチ 9 コネクタ
Claims (4)
- 【請求項1】光源と、この光源の光を屈折する横断面ド
ーナッツ状のプリズムとからなり、このプリズムは光源
の光が直角に入射する入射面と、当該入射面からの入射
光が対物レンズの焦点に収束可能に反射する反射面とを
備えた縦断面台形状の透明円錘体に、上記反射面の反射
光が直角に出射するように対物レンズの透孔を設けてな
ることを特徴とする顕微鏡の被写体照明装置。 - 【請求項2】光源として複数のLEDを用い、これらL
EDをプリズムの入射面側における開口周囲に沿って放
射状に配した請求項1記載の顕微鏡の被写体照明装置。 - 【請求項3】プリズムは、さらに透孔と連通する円孔を
形成した透明台座を設けて入射面を延長してなり、当該
台座に取付用フランジを形成して、プリズムを固定する
こととした請求項1又は2記載の顕微鏡の被写体照明装
置。 - 【請求項4】光源の焦点はプリズムの外側に設定された
請求項1〜3のうち何れか一項記載の顕微鏡の被写体照
明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32520697A JPH11142746A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 顕微鏡の被写体照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32520697A JPH11142746A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 顕微鏡の被写体照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11142746A true JPH11142746A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18174217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32520697A Pending JPH11142746A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 顕微鏡の被写体照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11142746A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004034123A1 (de) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Karl Kaps Gmbh & Co. Kg | Beleuchtungseinrichtung für ein optisches vergrösserungsgerät sowie optisches vergrösserungsgerät |
| JP2004516495A (ja) * | 2000-05-15 | 2004-06-03 | トロフォス・ソシエテ・アノニム | サンプルを順に観測するための装置及び同装置を使用する方法 |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP32520697A patent/JPH11142746A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004516495A (ja) * | 2000-05-15 | 2004-06-03 | トロフォス・ソシエテ・アノニム | サンプルを順に観測するための装置及び同装置を使用する方法 |
| JP4868684B2 (ja) * | 2000-05-15 | 2012-02-01 | トロフォス・ソシエテ・アノニム | サンプルを順に観測するための装置及び同装置を使用する方法 |
| WO2004034123A1 (de) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Karl Kaps Gmbh & Co. Kg | Beleuchtungseinrichtung für ein optisches vergrösserungsgerät sowie optisches vergrösserungsgerät |
| DE10246889A1 (de) * | 2002-10-08 | 2004-05-13 | Karl Kaps Gmbh & Co. Kg | Beleuchtungseinrichtung für ein optisches Vergrösserungsgerät sowie optisches Vergrösserungsgerät |
| DE10246889B4 (de) * | 2002-10-08 | 2004-08-19 | Karl Kaps Gmbh & Co. Kg | Beleuchtungseinrichtung für ein optisches Vergrösserungsgerät sowie optisches Vergrösserungsgerät |
| EP1549988B2 (de) † | 2002-10-08 | 2011-10-05 | Karl Kaps GmbH & Co KG | Beleuchtungseinrichtung für ein optisches vergrösserungsgerät sowie optisches vergrösserungsgerät |
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Legal Events
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Effective date: 20060711 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061121 |